JP5179958B2 - バイアスタイヤ、及びバイアスタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、バイアスタイヤ、及びバイアスタイヤの製造方法に関する。

バイアスタイヤでは、タイヤ製造時において、加硫後にＰＣＩ（ポスト・キュア・インフレーション）を行っている（特許文献１参照）。
特開２００６−１３７０５６号公報

このＰＣＩは、加硫後の温度低下に基づくカーカスに含まれている有機繊維コードの熱収縮によるタイヤ骨格形状の変形を抑制するための工程であるが、特に、タイヤ回転軸方向に対するカーカスのプライコードの傾斜角度が大きい構造のバイアスタイヤにおいては、プライコードの密度が高くなってしまう関係で、プライコードの熱収縮力が強くなり、プライコードがビードコアを引っ張ることにより、ビードコア周辺の形状を変形させてしまうため、タイヤをＰＣＩ用のリムに上手く配置できず、タイヤ内に充填したエアがタイヤとリムとの間に形成された隙間からリークし、結果的にタイヤ形状が安定せず、製造不良を生じ、これが生産性の阻害要因となる問題があった。

応急用バイアスタイヤの品質基準として、ＪＩＳ Ｄ４２３０が規定されており、その性能要件として「タイヤ強度（破壊エネルギー）」、「ビードアンシーティング最小抵抗値」の要件があり、本品質を確保する「構造要因」として、それぞれ「プライコードの打ち込み数」、「ビードワイヤー本数」の影響が支配的となっている。
近年では、環境問題の改善が叫ばれており、バイアスタイヤにおいてもより一層の軽量化が求められている。
バイアスタイヤを軽量化するには、タイヤ構成部材の中でも比重の大きいビードワイヤーを軽減することが効果的であるが、ビードコアを断面で見たときのビードワイヤーの本数（巻回数）を減らすと、プライコードの熱収縮に対してビードコアが回転し易くなる問題がある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、軽量化を図り、かつビードコア周辺の形状変化を抑えて生産性を向上することのできるバイアスタイヤ、及びバイアスタイヤの製造方法を提供することが目的である。

発明者が、種々の調査、実験、及び検討を重ねた結果、ビード部の形状変化を抑えつつ、タイヤの軽量化を達成できることを見出した。
より具体的には、カーカスプライのプライコードの傾斜角度が、タイヤ回転軸方向に対して特定の範囲のバイアスタイヤにおいて、プライコードの打ち込み本数と、ビードワイヤの本数との関係を所定の範囲に設定して最適化することにより、タイヤの軽量化を図りつつ、ビードコアの回転に伴うビード部の形状変化を抑制できることを見出した。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであって、請求項１に記載のバイアスタイヤは、ワイヤを複数巻回することで環状に形成され、タイヤ回転軸方向に離間して配置される１対のビードコアと、互いに平行に配列された複数本のプライコードを含むと共にタイヤ回転軸に対する前記プライコードの傾斜角度がタイヤ赤道面において６０°以上に設定されたカーカスプライが２枚以上積層されて形成され、前記カーカスプライのタイヤ幅方向端部を前記ビードコアに巻き上げたバイアス構造のカーカスと、を備え、タイヤ赤道面における前記プライコードの配列方向の距離２５ｍｍ当たりの前記プライコードの打ち込み数をＡ、前記ビードコアを断面で見たときの前記ワイヤの本数をＢとしたときに、Ａ／Ｂを１．２〜１．７の範囲内に設定している。

次に、請求項１に記載のバイアスタイヤの作用を説明する。
タイヤ回転軸に対するプライコードの傾斜角度がタイヤ赤道面において６０°以上に設定されたカーカスプライを備えるバイアスタイヤにあっては、カーカスプライのプライコードの配列方向の距離２５ｍｍ当たりのプライコードの打ち込み数Ａと、ビードコアを断面で見たときのワイヤの本数Ｂとの比Ａ／Ｂを、１．２〜１．７の範囲内に設定すると、ビードコアの軽量化と、プライコードの熱収縮に伴うビードコアの回転抑制とを両立できる。

上記の比Ａ／Ｂが１．７を超えると、プライコードの熱収縮に伴うビードコアを引っ張る力が大きくなり過ぎ、ビードコアの変形が大きくなってＰＣＩ時にタイヤをＰＣＩ用のリムに適正に装填できなくなる虞がある。
一方、上記の比Ａ／Ｂが１．２未満になると、ビードコアのワイヤの本数が増えることとなり、タイヤの軽量化を図ることが出来なくなる。

請求項２に記載のバイアスタイヤの製造方法は、タイヤ回転軸に対するプライコードの傾斜角度がタイヤ赤道面において６０°以上となるように複数枚のカーカスプライをドラムに巻き付けてバイアス構造のカーカスを形成するカーカス形成工程と、スチールワイヤを複数回巻回して環状のビードコアを形成するビードコア形成工程と、前記カーカスの軸方向両側に前記ビードコアを配置して前記カーカスプライの幅方向端側を前記ビードコア廻りに折り返す折り返し工程と、を含み、タイヤ赤道面における前記プライコードの配列方向の距離２５ｍｍ当たりの前記プライコードの打ち込み数をＡ、前記ビードコアを断面で見たときの前記ワイヤの本数をＢとしたときに、Ａ／Ｂを１．２〜１．７の範囲内に設定する。

請求項２に記載のバイアスタイヤの製造方法では、従来通り、互いに平行に並べられた複数本のコードをゴムコーティングしてなるカーカスプライが準備されており、カーカス形成工程では、タイヤ回転軸に対するプライコードの傾斜角度がタイヤ赤道面において６０°以上となるように複数枚のカーカスプライがドラムに巻き付けられ、円筒状のバイアス構造のカーカスが形成される。

ビードコア形成工程では、スチールワイヤが複数回巻回されて環状のビードコアが形成される。
折り返し工程では、円筒状とされたカーカスの軸方向両側にビードコアが配置され、カーカスプライの幅方向端側がビードコア廻りに折り返される。

バイアスタイヤを製造する際に以上の工程を含むが、タイヤ赤道面におけるプライコードの配列方向の距離２５ｍｍ当たりのプライコードの打ち込み数をＡ、ビードコアを断面で見たときのワイヤの本数をＢとしたときに、Ａ／Ｂが１．２〜１．７の範囲内となるように予めカーカスプライ、及びビードコアを製造してから生タイヤを形成し、該生タイヤの加硫をモールドで行う。
加硫を行うことによりプライコードが熱収縮するが、プライコードの打ち込み数Ａとビードコアのワイヤの本数Ｂとの比Ａ／Ｂを１．２〜１．７の範囲内となるように最適化したことで、ビードコアを軽量化しつつ、ビードコアの変形を抑えることができる。
加硫後のビード部の形状変化を抑えることができるので、ＰＣＩ時にタイヤをＰＣＩ用のリムに適正に装填することが可能となる。

以上説明したように本発明によれば、バイアスタイヤにおいて、軽量化を図り、かつビードコア周辺の形状変化を抑えて生産性を向上することができる、という効果がある。

本発明の一実施形態に係る乗用車用Ｔタイプ応急用バイアスタイヤを以下に説明する。
図１に示すように、本実施形態の乗用車用Ｔタイプ応急用バイアスタイヤ１０は、一対のビードコア１２と、一対のビードコア１２にトロイド状に跨がるカーカス１４を備えたバイアス構造の応急用バイアスタイヤであり、扁平率が７０％である。

本実施形態のビードコア１２は、スチールワイヤを複数回巻回することで環状に形成されており、構造としては一般的なものである。
本実施形態のカーカス１４は、２枚のカーカスプライ１４Ａ、１４Ｂからなり、カーカスプライ１４Ａ、１４Ｂは、ビードコア１２をタイヤ内側から外側へ折り返されている。

なお、カーカスプライ１４Ａ、及びカーカスプライ１４Ｂは、各々複数本の熱収縮性を有する有機繊維コードを平行に並べてコーティングゴムで被覆したバイアスタイヤでは一般的な構造のものであり、カーカスプライ１４Ａのプライコードとカーカスプライ１４Ｂのプライコードとは互いに交差している（所謂バイアス構造）。
タイヤ赤道面ＣＬにおけるカーカスプライ１４Ａのプライコード、及びカーカスプライ１４Ｂのプライコードのタイヤ回転軸方向に対する傾斜角度θは、６０°以上（但し、上限は６８°とすることが好ましい。）とされ、本実施形態では６４°に設定されている。

本実施形態では、カーカスプライ１４Ａ、１４Ｂに用いるプライコードがナイロンコードであり、プライコードの太さは２１００ｄｔｅｘ／２である。
また、タイヤ赤道面ＣＬ上において、プライコードの配列方向２５ｍｍ当たりのプライコードの打ち込み本数は、２８本である。なお、プライコードの打ち込み本数は、２４〜３０本の範囲内であれば良い。

また、本実施形態では、ビードコア１２に用いているスチールワイヤの太さが♯１９（０．９６ｍｍ）であり、ビードコア１２を周方向に対して直角な断面で見たときのスチールワイヤの本数（＝巻回数）が２０本である。ビードコア１２を周方向に対して直角な断面で見たときのスチールワイヤの本数は１６〜２５の範囲内が好ましい。

ここで、各カーカスプライのプライコードの配列方向の距離２５ｍｍ当たりのプライコードの打ち込み数Ａと、ビードコア１２を断面で見たときのスチールワイヤの本数Ｂとの比Ａ／Ｂを、１．２〜１．７の範囲内に設定することが必要であり、本実施形態の乗用車用Ｔタイプ応急用バイアスタイヤ１０では比Ａ／Ｂを１．２に設定している。

なお、本実施形態の乗用車用Ｔタイプ応急用バイアスタイヤ１０では、前述したカーカス１４とビードコア１２以外の部分に関しては、従来一般のバイアスタイヤの構成と変わりはなく、カーカス１４の外周面側にはブレーカー１５、トレッド部１６を構成するトレッドゴム１８が配置され、両側面にはトレッド部１６からビード部２０にかけてのサイド部２２を構成するトレッドサイドゴム２４が配置されている。また、カーカス１４の内周面側にはインナーライナーゴム層２８が配置されている。

（製造工程）
次に、本実施形態の乗用車用Ｔタイプ応急用バイアスタイヤ１０の製造工程を以下に説明する。
先ず、生タイヤの部材として、インナーライナーゴム層２８、カーカスプライ１４Ａ、カーカスプライ１４Ａよりも幅の狭いカーカスプライ１４Ｂ等（何れも、ゴムは未加硫）が準備され、タイヤ成形ドラムの外周面に、インナーライナーゴム層２８、カーカスプライ１４Ａ、カーカスプライ１４Ｂが順に貼り付けられる。本実施形態では、カーカスプライ１４Ａ、及びカーカスプライ１４Ｂのプライコードが、互いに交錯し、かつタイヤ赤道面ＣＬに対する傾斜角度が製品タイヤで６４°となるようにカーカスプライ１４Ａ、及びカーカスプライ１４Ｂがタイヤ成形ドラムに巻き付けられ、これによりバイアス構造とされた円筒状のカーカス１４が形成される。なお、各カーカスプライは、互いに平行に並べられた複数本のプライコードがゴムコーティングされることで形成される。

その後、ビードフィラー３０を取り付けたビードコア１２が、カーカスプライ１４Ａ、カーカスプライ１４Ｂの両端よりも若干内側に配置され、ビードコア１２の周りにカーカスプライ１４Ａ、及びカーカスプライ１４Ｂが折り返される。なお、ビードコア１２は、前述したように、スチールワイヤの太さが♯１９（０．９６ｍｍ）であり、断面で見たときのスチールワイヤの本数（＝巻回数）が２０本である。なお、ビードコア１２は、スチールワイヤを複数回巻回されて環状に形成されている。

その後は、従来と同様に、トレッドゴム、サイドゴム等、他のタイヤ構成部材を貼り付け、モールドで加硫成形すれば、本実施形態の乗用車用Ｔタイプ応急用バイアスタイヤ１０が完成する。なお、モールドを開けてタイヤを取り出した時に、プライコードは熱収縮する。これにより、ビード部２０にはビードコア１２を中心とした図１に矢印Ａで示すような回転力が作用する。

（作用）
タイヤ回転軸に対するプライコードの傾斜角度がタイヤ赤道面ＣＬにおいて６０°以上に設定された本実施形態の乗用車用Ｔタイプ応急用バイアスタイヤ１０にあっては、プライコードの配列方向の距離２５ｍｍ当たりのプライコードの打ち込み数Ａと、ビードコア１２を断面で見たときのスチールワイヤの本数Ｂとの比Ａ／Ｂを、１．２〜１．７の範囲内に設定しているので、ビードコア１２の軽量化と、プライコードの熱収縮に伴うビードコアの回転抑制とを両立できる。

上記の比Ａ／Ｂが１．７を超えると、プライコードの熱収縮に伴うビードコア１２を引っ張る力が大きくなり過ぎ、加硫時にビードコア１２の変形が大きくなる。このため、ＰＣＩ時にタイヤをＰＣＩ用のリムに適正に装填できなくなる虞がある。
一方、上記の比Ａ／Ｂが１．２未満になると、スチールワイヤの本数が増えることとなり、乗用車用Ｔタイプ応急用バイアスタイヤ１０の軽量化を図ることが出来なくなる。

（試験例）
本発明の効果を確かめるために、プライコードの配列方向の距離２５ｍｍ当たりのプライコードの打ち込み数Ａと、ビードコア１２を断面で見たときのスチールワイヤの本数Ｂとの比Ａ／Ｂを種々変更したタイヤを試作し、ＰＣＩ時のセット不良発生率、及びタイヤ重量を調べた。なお、試作したタイヤは図１に示すバイアス構造のタイヤであり、各々のタイヤは比Ａ／Ｂのみを変えている。なお、試作したタイヤのサイズは、Ｔ１３５／７０Ｄ１７ １０２Ｍである。

ＰＣＩ時の評価は従来例を１００とする指数表示とし、数値が小さいほどＰＣＩ時のセット不良の発生頻度が低いことを表す。
タイヤ重量は、従来例を１００とする指数表示とし、数値が小さいほどタイヤ重量が軽いことを表している。

試験の結果から、比Ａ／Ｂを１．２〜１．７の範囲内とすることで、ＰＣＩ時のセット不良低減、及びタイヤ軽量化を両立できることが分かる。

実施形態に係るタイヤの断面図である。

符号の説明

１０ 乗用車用Ｔタイプ応急用バイアスタイヤ
１２ ビードコア
１４ カーカス
１４Ａ カーカスプライ
１４Ｂ カーカスプライ

Claims (2)

1. ワイヤを複数巻回することで環状に形成され、タイヤ回転軸方向に離間して配置される１対のビードコアと、
   互いに平行に配列された複数本のプライコードを含むと共にタイヤ回転軸に対する前記プライコードの傾斜角度がタイヤ赤道面において６０°以上に設定されたカーカスプライが２枚以上積層されて形成され、前記カーカスプライのタイヤ幅方向端部を前記ビードコアに巻き上げたバイアス構造のカーカスと、
   を備え、
   タイヤ赤道面における前記プライコードの配列方向の距離２５ｍｍ当たりの前記プライコードの打ち込み数をＡ、前記ビードコアを断面で見たときの前記ワイヤの本数をＢとしたときに、Ａ／Ｂを１．２〜１．７の範囲内に設定したバイアスタイヤ。
2. タイヤ回転軸に対するプライコードの傾斜角度がタイヤ赤道面において６０°以上となるように複数枚のカーカスプライをドラムに巻き付けてバイアス構造のカーカスを形成するカーカス形成工程と、
   スチールワイヤを複数回巻回して環状のビードコアを形成するビードコア形成工程と、
   前記カーカスの軸方向両側に前記ビードコアを配置して前記カーカスプライの幅方向端側を前記ビードコア廻りに折り返す折り返し工程と、
   を含み、タイヤ赤道面における前記プライコードの配列方向の距離２５ｍｍ当たりの前記プライコードの打ち込み数をＡ、前記ビードコアを断面で見たときの前記ワイヤの本数をＢとしたときに、Ａ／Ｂを１．２〜１．７の範囲内に設定するバイアスタイヤの製造方法。

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