JP5759441B2 - タイヤ形成用のビードコア組立体 - Google Patents

Description

本発明は、生タイヤ形成時、成形ドラムに沿ったビードエーペックスゴムの倒れ込みを容易とし、かつビードエーペックスゴムとビードコアとの剥がれを防止しうるタイヤ形成用のビードコア組立体に関する。

図７に示すように、空気入りタイヤには、ビード部ａを補強しかつタイヤ横剛性を高めて操縦安定性を向上させるために、カーカスｂの本体部ｂ１と折返し部ｂ２との間を通ってビードコアｃから半径方向外方にのびる硬質のビードエーペックスゴムｄが設けられる。このビードエーペックスゴムｄは、タイヤ製造に際しては、予めビードコアｃと一体に接合したビードコア組立体ｅの状態にて、生タイヤ形成工程に投入される。

他方、前記生タイヤ形成工程では、図８（Ａ）に示すように、カーカスｂの両端部ｂ２を折り返す際、直立するビードエーペックスゴムｄを一旦成形ドラムＤに沿って倒し込むステップが行われる。

しかしながら、前記ビードエーペックスゴムｄは、未加硫状態のゴムとはいえ十分な厚さを有する。そのため倒し込みにくく、又場合によってビードエーペックスゴムｄがビードコアｃから剥がれてしまうなど前記倒し込みステップの作業性を損ねるという問題がある。

そのため、例えば下記の特許文献１、２には、図８（Ｂ）に示すように、ビードエーペックスゴムｄにビードコアｃの側面を覆う翼部ｄ１を設け、これによりビードエーペックスゴムｄのビードコアｃからの剥がれを防止することが提案されている。しかし、前記提案のものは、前記剥がれは防止しうるものの、ビードエーペックスゴムｄ自体の厚さの増加を招くため、より倒し込みがし難くなり、作業性の向上効果を不十分なものとしている。

特開２０００−２４７１１９号公報 特開２００２−１２０５２２号公報

そこで発明は、ビードコアからの剥がれを防止しながら、ビードエーペックスゴムの倒れ込みを容易に行いうるタイヤ形成用のビードコア組立体を提供することを課題としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、ビードコアとビードエーペックスゴムとを接合したタイヤ形成用のビードコア組立体であって、
ビードエーペックスゴムは、ビードコアの半径方向外面に着座する底面と、この底面の一側縁から半径方向外側にのびかつ成形ドラムを用いた生タイヤ形成時に前記成形ドラムに向く内側面と、前記底面の他側縁から半径方向外側にのびかつ前記内側面と交わる外側面とを有する断面三角形状をなし、
前記外側面及び内側面に、周方向にのび、かつ生タイヤ形成時に前記成形ドラムに沿ったタイヤ軸方向内側へのビードエーペックスゴムの倒れ込みを容易とする周方向溝を少なくとも１本形成するとともに、
前記外側面に形成される周方向溝はＵ字状の断面形状を有し、かつ前記内側面に形成される周方向溝は、Ｖ字状の断面形状を有することを特徴としている。

また請求項２では、前記底面から、前記外側面に形成される周方向溝のうちで半径方向最内側に配される周方向溝までの半径方向距離Ｌｏは７〜１０ｍｍ、かつ前記底面から、前記内側面に形成される周方向溝のうちで半径方向最内側に配される周方向溝までの半径方向距離Ｌｉは５〜８ｍｍかつ前記半径方向距離Ｌｏよりも小であることを特徴としている。

また請求項３では、前記周方向溝は、開口部の溝巾Ｗｇが０．５〜１．５ｍｍ、かつ溝深さＨｇが０．５〜１．５ｍｍであることを特徴としている。

本発明は叙上の如く、ビードエーペックスゴムを成形ドラムに沿って倒し込む際に伸張する側となる外側面に断面Ｕ字状の周方向溝を形成し、圧縮する側となる内側面に断面Ｖ字状の周方向溝を形成している。その結果、倒し込みの際、前記Ｕ字状の周方向溝が広がりかつＶ字状の周方向溝が狭くなることによって前記倒し込みを容易に行うことができ、しかもビードエーペックスゴムのビードコアからの剥がれも同時に防止しうる。

本発明のビードコア組立体の一実施例を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、周方向溝の断面形状を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、周方向溝がＶ字状断面を有する場合の、周方向溝の圧縮変形及び伸び変形の状態を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、周方向溝がＵ字状断面を有する場合の、周方向溝の圧縮変形及び伸び変形の状態を示す断面図である。 生タイヤ形成工程におけるビードエーペックスゴムの、形成ドラムに沿った倒れ込みを示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はビードコアを示す断面図である。 タイヤのビード部を示す断面図である。 （Ａ）はタイヤ形成工程における倒し込みステップを示す断面図、その問題点の解決のために提案された従来のビードコア組立体の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のビードコア組立体１は、ビードコア２と、このビードコア２の半径方向外面２Ｓに接合された未加硫のビードエーペックスゴム３とから形成される。

前記ビードコア２は、従来と同様、ビードワイヤが多列多段に巻回されたリング状体として形成される。本例では、複数本のビードワイヤを横に引き揃えかつトッピングゴムで被覆したリボン状のストランドを、半径方向内側から外側に渦巻状に巻回してなるテープビード構造の場合を例示している。しかし、ゴム付けした１本のビードワイヤを、螺旋状に連続巻きしたシングルワインド構造のものも採用しうる。前記ビードワイヤとしては、例えば鋼線などのスチールの他、芳香族ポリアミド繊維などのワイヤ素材なども採用しうる。又ビードコア５として、本例の如く、矩形状（図１、６（Ａ））のものが好適に採用されるが、それ以外にも６角形状（図６（Ｂ））、或いは円形状（図（Ｃ））なども適宜採用しうる。

次に、前記ビードエーペックスゴム３は、ビードコア２の半径方向外面２Ｓに着座する底面Ｓａと、この底面Ｓａの一側縁Ｅ１から半径方向外側にのびる内側面Ｓｉと、前記底面Ｓａの他側縁Ｅ２から半径方向外側にのびかつ前記内側面Ｓｉと交わる外側面Ｓｏとを有する断面三角形状をなす。

前記内側面Ｓｉは、図５に示すように、生タイヤ形成時に成形ドラムＤに向く面である。従って、前記ビードエーペックスゴム３を成形ドラムＤに沿ってタイヤ軸方向内側に倒し込みする際、前記内側面Ｓｉが圧縮側の側面となり、前記外側面Ｓｏが伸張側の側面となる。

そしてこの倒れ込みを容易とするために、図１に示すように、前記外側面Ｓｏ及び内側面Ｓｉに、周方向にのびる周方向溝４が少なくとも１本形成される。なお外側面Ｓｏに形成される周方向溝４を外の周方向溝４ｏ、内側面Ｓｉに形成される周方向溝４を内の周方向溝４ｉと呼ぶ場合がある。

前記周方向溝４としては、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記内の周方向溝４ｉとして断面Ｖ字状のものを採用し、かつ外の周方向溝４ｏとして断面Ｕ字状のものが採用される。前記Ｕ字状には半円弧状のものも含まれる。

図３に示すように、Ｖ字状の周方向溝４の場合、圧縮時（図３（Ａ））には、鋭角な溝底４ａで容易に折れ曲がることができ、しかも壁面４ｂ同士が接触しやすくなるため、溝内の空気溜まりの発生を抑えることができるというメリットがある。しかし伸張時（図３（Ｂ））には、鋭角な溝底４ａに応力が集中し、この溝底４ａを起点として割れ１０などの損傷が起きるというディメリットがある。これに対して、図４に示すように、Ｕ字状の周方向溝４の場合、圧縮時（図４（Ａ））には溝内に空気溜まり１１が生じやすいというディメリットがある。しかし、伸張時（図４（Ａ））には、溝底４ａが円弧状をなすため応力を緩和でき、クラックなどの損傷を抑えるというメリットがある。従って、内の周方向溝４ｉをＶ字状、外の周方向溝４ｏをＵ字状とすることで、双方のメリットを発揮しながらディメリットを抑えることが可能となる。

又図２に示すように、前記周方向溝４では、開口部の溝巾Ｗｇが０．５〜１．５ｍｍ、かつ溝深さＨｇが０．５〜１．５ｍｍであるのが好ましい。もし前記溝巾Ｗｇ及び溝深さＨｇがそれぞれ０．５ｍｍを下回る場合、周方向溝４の大きさが過小となって前記効果が十分に達成されなくなる。逆に、前記溝巾Ｗｇ及び溝深さＨｇがそれぞれ１．５ｍｍを上回る場合、逆に倒れやすくなり過ぎ、例えばビードエーペックスゴム３の押出し形成時、保管時、搬送時などにおいてビードエーペックスゴム３に変形が生じ、品質低下を招く傾向となる。

又図１に示すように、前記底面Ｓａから、外の周方向溝４ｏのうちで半径方向最内側に配される周方向溝４ｏ１までの半径方向距離Ｌｏは７〜１０ｍｍが好ましい。又前記底面Ｓａから、内の周方向溝４ｉのうちで半径方向最内側に配される周方向溝４ｉ１までの半径方向距離Ｌｉは５〜８ｍｍかつ前記半径方向距離Ｌｏよりも小であるのが好ましい。

これは、内の周方向溝４ｉの方が、倒し込みの曲げ中心に近いため、曲げの半径差の分だけ外の周方向溝４ｏよりも半径方向距離Ｌｉは小となる。又前記半径方向距離Ｌｏが前記範囲（７〜１０ｍｍ）から外れる場合、及び前記半径方向距離Ｌｉが前記範囲（５〜８ｍｍ）から外れる場合には、周方向溝４ｉ、４ｏの効果が不十分となって、ビードエーペックスゴム３の倒し込み易さが十分に発揮されなくなる。

なお図６に概念的に示すように、ビードコア２の外面２Ｓは、ビードコア２を半径方向外側から見た時に見える面を意味する。具体的には、ビードコア２の最大巾点Ｑを通る半径方向線をＸとしたとき、この半径方向線Ｘ、Ｘで挟まれる半径方向外側の面を意味する。従って、ビードコア２が断面矩形状の場合には、その半径方向外側の一辺によって外面２Ｓが形成される。また断面六角形状の場合には、半径方向線Ｘ、Ｘ間の三つの辺によって、又断面円形状の場合には、半径方向線Ｘ、Ｘ間の円弧によって外面２Ｓが形成される。

前記半径方向距離Ｌ１、Ｌｏは、前記底面Ｓａから、半径方向最内側に配される周方向溝４における半径方向内側の溝側縁までの距離である。又図６（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、ビードコア２の外面２Ｓが曲面或いは屈曲面をなす場合には、前記半径方向距離Ｌ１、Ｌｏは、底面Ｓａにおける半径方最外点ＳａＰからの距離で示される。

なお前記ビードコア組立体１は、
（ａ）外側面Ｓｏに２本以上の複数本の周方向溝４を形成し、かつ内側面Ｓｉに１本の周方向溝４を形成する、
（ｂ）外側面Ｓｏ及び内側面Ｓｉの双方に２本以上の複数本の周方向溝４を形成する、こともできる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

本発明の効果を確認するため、図１に示す構造のビードコア組立体を表１の仕様に基づき試作した。そして各ビードコア組立体を用いてタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５用の生タイヤを形成し、そのときのビードエーペックスゴムの倒し込み性、ビードコアとの剥がれ性をテストした。又各生タイヤを加硫成形して、製品タイヤを形成するとともに各タイヤのユニフォーミティ（ＲＦＶ）を測定し、そのバラツキσを比較した。表１に記載以外は、実質的に同仕様である。各ビードエーペックスゴムは、底面巾が７．５ｍｍ、半径方向高さが５０ｍｍで同一である。

（１）倒し込み性：
生タイヤ形成工程において、ビードエーペックスゴムを成形ドラムＤに沿って倒し込む際、前記倒し込みのし易さを、作業者の感覚により５点法で評価した。数値が小さいほど倒し込み易く優れている。

（２）ビードコアとの剥がれ性：
生タイヤ形成工程において、ビードエーペックスゴムを成形ドラムＤに沿って倒し込む際、ビードエーペックスゴムがビードコアから剥がれる発生率を測定し５点法で評価した。数値が小さいほど、剥がれ難く優れている。

（３）ビードエーペックスゴムの変形の発生率：
倒し込みステップに至るまでのビードエーペックスゴムの変形の発生率を測定し１０点法で評価した。数値が大きいほど、変形し難く優れている。
測定した。

（４）ユニフォーミティ：
ＪＡＳＯ Ｃ６０７：２０００のユニフォミティ試験条件に準拠し、ラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）を測定し、そのバラツキσを比較した。数値が小なほど優れている。ユニフォーミティのバラツキσは、倒し込み性が悪く、ビードエーペックスゴムの倒し込み時の形状がばらつく程大きくなると考えられる。

１ ビードコア組立体
２ ビードコア
２Ｓ 外面
３ ビードエーペックスゴム
４ 周方向溝
Ｄ 成形ドラム
Ｅ１ 一側縁
Ｅ２ 他側縁
Ｓａ 底面
Ｓｉ 内側面
Ｓｏ 外側面

Claims (3)

1. ビードコアとビードエーペックスゴムとを接合したタイヤ形成用のビードコア組立体であって、
   ビードエーペックスゴムは、ビードコアの半径方向外面に着座する底面と、この底面の一側縁から半径方向外側にのびかつ成形ドラムを用いた生タイヤ形成時に前記成形ドラムに向く内側面と、前記底面の他側縁から半径方向外側にのびかつ前記内側面と交わる外側面とを有する断面三角形状をなし、
   前記外側面及び内側面に、周方向にのび、かつ生タイヤ形成時に前記成形ドラムに沿ったタイヤ軸方向内側へのビードエーペックスゴムの倒れ込みを容易とする周方向溝を少なくとも１本形成するとともに、
   前記外側面に形成される周方向溝はＵ字状の断面形状を有し、かつ前記内側面に形成される周方向溝は、Ｖ字状の断面形状を有することを特徴とするタイヤ形成用のビードコア組立体。
2. 前記底面から、前記外側面に形成される周方向溝のうちで半径方向最内側に配される周方向溝までの半径方向距離Ｌｏは７〜１０ｍｍ、かつ前記底面から、前記内側面に形成される周方向溝のうちで半径方向最内側に配される周方向溝までの半径方向距離Ｌｉは５〜８ｍｍかつ前記半径方向距離Ｌｏよりも小であることを特徴とする請求項１記載のタイヤ形成用のビードコア組立体。
3. 前記周方向溝は、開口部の溝巾Ｗｇが０．５〜１．５ｍｍ、かつ溝深さＨｇが０．５〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ形成用のビードコア組立体。

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