JP5973695B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、空気入りタイヤの製造方法および、その方法によって製造される空気入りタイヤに関するものであり、とくには、製品タイヤのビード部へのエア入りの発生を防止するとともに、塑性加工を施したスチール製のカーカスプライの、ビードコアの周りへの適切なる巻付けを、容易かつ確実なものとする技術を提案するものである。

スチールコードからなるカーカスプライの側部部分に、塑性加工による折曲げ加工部を設け、その折曲げ加工部を、多角形横断面形状のビードコアの周りに巻付けることによって、カーカスプライの、ビードコアの周りでの巻上げ端へのセパレーションの発生および、ビード部クラックの発生等を防止する従来技術としては、特許文献１および２等に開示されたものがあり、これらの特許文献に記載されたものは、生タイヤの成型に先だって、スティフナ素材をビードコアに予め貼着させることで、タイヤの成型作業能率の低下を防止するというものである。

また、カーカスプライの、塑性加工になる折曲げ加工部の、ビードコアへの巻付け不良の発生を防止するとともに、成型時間の短縮を図る従来技術としては、特許文献３および４に開示されたものがある。
これらの、特許文献３および４に開示されたそれぞれの空気入りタイヤの製造方法は、スティフナ素材を、タイヤ幅方向の内側に位置することになる部分と、タイヤ幅方向の外側に位置することになる部分との分割構造とし、カーカスプライの側部部分の折曲げ加工部をビードコアの外周面上に配設した状態で、平坦形状になるその折曲げ加工部の外周側に、ビードコアの側部に一部を貼着させた内側のスティフナ素材部分を、起立姿勢として配置し、次いで、外側のスティフナ素材部分を内側のスティフナ素材部分に貼り合わせてスティフナ素材を形成する、とするものである。

特開２００２−３２１２８９号公報 特開２００３−３９９２２号公報 特開２００７−１５３３０号公報 特開２００８−３６９８２号公報

スチールコードからなるカーカスプライの、塑性加工によって形成した折曲げ加工部を、ビードコアの周りに適正に巻付けること、およびビードコアに巻付けた折曲げ加工部の外周側に、タイヤ幅方向の内側と外側とに二分割してなるそれぞれのスティフナ素材部分を、相互に貼り合わせて配設することによって成型作業能率の向上を企図する特許文献３および４のそれぞれに記載された空気入りタイヤの製造方法には、内側のスティフナ素材部分および外側のスティフナ素材部分のそれぞれの寸法についての具体的な規定がなく、これがため、たとえば、図６（ａ）にタイヤ幅方向の断面図で示すように、ビードコアの外周面上に配設したカーカスプライの平坦な折曲げ加工部ｃと、該折曲げ加工部ｃの外周側に配設した、一部をビードコアの側部に貼着させた内側のスティフナ素材部分ｄと、分割面位置で内側のスティフナ素材部分ｄに貼着させた外側のスティフナ素材部分ｅとの間に、内側のスティフナ素材部分ｄの、ビードコアｂの外周面の幅方向に沿う底面幅寸法ｗが小さすぎることに起因する隙間ｆが発生することがあり、その隙間ｆが製品タイヤのビード部へのエア入り不良を引き起こすことになるという問題があった。

そしてまた、内側のスティフナ素材部分ｄの、外側のスティフナ素材部分ｅとの分割面に沿う方向の半径方向高さｌが高くなりすぎた場合には、ビードコアｂの側部に予め貼着させた内側のスティフナ素材部分ｄの底面をビードコアｂの外周面から離隔させた、その内側のスティフナ素材部分ｄの倒し込み姿勢にてカーカスプライの巻付け終端となる平坦な折曲げ加工部ｃをビードコアｂの外周面上に配設する場合に、内側のスティフナ素材部分ｄの、とくに、半径方向の外側部分の軟質のゴム素材が、重力の作用下で、図６（ｂ）に仮想線で示すように、おじぎをするかの如くに下方に曲がり変形することがあり、この場合には、カーカスプライの折曲げ加工部ｃの巻付け配置の後、内側のスティフナ素材部分ｄを、たとえば、元の姿勢に起立復帰させようとしても、その内側のスティフナ素材部分ｄの底面を折曲げ加工部ｃ上に適正に着座させることが難しく、このことが、生タイヤの加硫成形に際する加硫ブラダーの膨満変形によって、カーカスプライに引抜け方向の張力が作用した場合、折曲げ加工部ｃの、図６（ｂ）に示すような変形に起因して、その折曲げ加工部ｃが内側のスティフナ素材部分ｄ等に刺さり込むことになるという、カーカスプライの折曲げ加工部ｃの、ビードコアｂへの巻付き不良が発生することがあり、このような巻付き不良が生じたときは、製品タイヤの負荷転動に当って、カーカスプライの意図しない引抜けが生じるおそれがあるという問題もあった。

この発明は、特許文献３および４に記載された従来技術に発生することが考えられるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、環状ビードコアの最外周面と直交する向きの分割平面で二分割されてタイヤ幅方向の内側に位置することになる一方のスティフナ構成部分の、前記ビードコアの最外周面の幅方向に沿う底面幅寸法および、そのスティフナ構成部分の、前記分割面に沿う半径方法寸法のそれぞれをともに適正に選択することで、先に述べた、ビード部へのエア入り不良の発生を十分に防止するとともに、カーカスプライの折曲げ加工部の、前記スティフナ構成部分等への刺さり込み、ひいては、該折曲げ加工部の、ビードコアへの巻付き不良の発生を十分に防止できる空気入りタイヤの製造方法および、その製造方法によって製造される空気入りタイヤを提供するにある。

この発明の空気入りタイヤの製造方法は、一対のビード部のそれぞれに埋設配置した、多角形横断形状、たとえば六角形横断面形状の環状ビード部と、該ビードコアの外周側に配設されて半径方向外方に向けて次第に厚みを減じるスティフナと、それぞれのビードコア間にトロイダルに延びる、スチールコードからなる一枚以上のカーカスプライとを具え、カーカスプライの側部部分を、一以上の屈曲部の塑性加工によって形成してなる折曲げ加工部でビードコアの周りに、たとえばタイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻付けてなる空気入りタイヤの製造方法であって、前記スティフナの構成部材を、それの組付け状態で、配設姿勢のビードコアの横断面内にて、環状ビードコアの最外周面と直交する向きの分割平面で二分割されてタイヤ幅方向の内側に位置することになる、硬軟の２種類のゴム材料からなる一方のスティフナ構成部分と、同外側に位置することになる他方のスティフナ構成部分とで形成し、一方のスティフナ構成部分の一部をビードコアの最外周面に隣接した該ビードコアのタイヤ内側の側面に貼着させて配置して、該一方のスティフナ構成部分の、環状ビードコアの最外周面の幅方向に沿う底面幅寸法を、ビードコアの該最外周面の幅方向寸法に対し、＋２ｍｍ〜＋４ｍｍの範囲とするとともに、一方のスティフナ構成部分の、前記分割平面に沿う半径方向寸法を３０〜６０ｍｍの範囲とし、前記一方のスティフナ構成部分の、環状ビードコアの最外周面との対向底面を、該ビードコアの最外周面から、タイヤ幅方向内側へ十分大きく離隔させた姿勢で、該最外周面上に、カーカスプライの巻付け終端となる平坦な折曲げ加工部を巻付け配置し、次いで、一方のスティフナ構成部分を起立姿勢として、環状ビードコアの最外周面上に配置したカーカスプライの折曲げ加工部に対し、該折曲げ加工部の平坦域の全幅にわたって、起立姿勢の、一方のスティフナ構成部分の底面を接触させ、しかる後、前記分割平面位置で、一方のスティフナ構成部分に他方のスティフナ構成部分を貼着させて生タイヤを成型するにある。

この発明の、空気入りタイヤの製造方法では、ビードコアの側面に一部を貼着させた一方のスティフナ構成部分の底面幅寸法を、ビードコアの幅方向寸法に対し、０〜+４ｍｍの範囲とすることで、ビードコアの最外周面上に、カーカスプライの巻付け終端となる平坦な折曲げ加工部を配置した後に、一方のスティフナ構成部分を起立姿勢として、その折曲げ加工部の平坦面上に、一方のスティフナ構成部分の底面を位置させる場合に、一方のスティフナ構成部分の底面をもって、該折曲げ加工部の全体もしくは大部分を覆うことができるので、その一方のスティフナ構成部分に、該構成部分と同種のまたは異種のゴム材料からなる他方のスティフナ構成部分を、分割平面位置で貼着させる場合の、従来技術で述べたような隙間ｆ（図６（ａ）参照）の発生を有効に防止し、または、隙間ｆの断面積を有効に低減させることができる。

加えて、この製造方法では、一方のスティフナ構成部分の、分割平面に沿う半径方向寸法を３０〜６０ｍｍの範囲として、該スティフナ構成部分の、半径方向外側部分がたとえ軟質のゴム材料にて形成される場合であっても、そのスティフナ構成部分の底面が環状ビードコアの最外周面から大きく離隔する倒し込み姿勢等の下での、半径方向外側部分の軟質のゴム材料の、図６（ｂ）に仮想線で示すような、下方への曲がり変形の発生を有効に防止できるので、巻付け終端となる折曲げ加工部の平坦面上に、起立復帰させた一方のスティフナ構成部分の底面を、その起立復帰方法、手段等のいかんにかかわらず、常に適正に着座させれることができ、これがため、生タイヤの加硫成形に際する、折曲げ加工部の図６（ｂ）に示すような変形を十分に防止して、該折曲げ加工部の巻付け不良の発生のおそれを効果的に取り除くことができる。

そしてまたこの方法では、一部を環状ビードコアの側面に貼着させた一方のスティフナ構成部分の、該ビードコアの最外周面との対向底面を、たとえば予めの貼着姿勢に基いて、または、事後的な外力の作用によってビードコアの最外周面から所要に応じて離隔させた姿勢として、カーカスプライの巻付け終端となる折曲げ加工部を該最外周面上に巻付け配置した後、その一方のスティフナ構成部分を起立姿勢として、それの底面を折曲げ加工部上に位置させ、そして、前記分割平面位置で、一方のスティフナ構成部分に他方のスティフナ構成部分を貼着させて生タイヤを成型することで、前述したように、両スティフナ構成部分を貼着させてなるスティフナ構成部材と、巻付け終端となる平坦な折曲げ加工部との間への隙間の発生を十分に防止し、また起立姿勢とした一方のスティフナ構成部分を、そこへの曲がり変形等の発生なしに、平坦な折曲げ加工部上に常に適正に着座させ、これにより、生タイヤの加硫成形に際する加硫ブラダーの膨満によってカーカスプライに大きな張力が作用しても、カーカスプライの巻付け終端となる折曲げ加工部の、図６（ｂ）に示すような変形を、適正配置になるスティフナ構成部分等によって十分に拘束することで、該折曲げ加工部の、ビードコアへの巻付き不良の発生を有効に防止することができる。

ところで、環状ビードコアの最外周面上に配置した、カーカスプライの巻付け終端となる平坦な折曲げ加工部に対し、該折曲げ加工部の平坦域の全幅にわたって、起立姿勢の、一方のスティフナ構成部分の底面を接触させることにより、その一方のスティフナ構成部分と他方のスティフナ構成部分とを貼着させてなるスティフナ構成部材と前記折曲げ加工部との間への隙間の発生、ひいては、ビード部へのエア入り不良の発生をより効果的に防止することができる。

製品タイヤの一方のビード部を、タイヤの使用状態で示すタイヤ幅方向断面図である。 この発明の製造方法の実施形態を、ビードコアの横断面内で示す工程図である。 一方のスティフナ構成部分の底面幅寸法の好適例を示す図２と同様の断面図である。 一方のスティフナ構成部分の、分割平面に沿う好適半径方向寸法を示す図２と同様の断面図である。 実施例の結果を示すグラフである。 従来技術の問題点を示す図２と同様の断面図である。

この発明に従って製造される空気入りタイヤの一方のビード部を、タイヤの使用状態で、示す図１において、図中１は、対をなすビード部の右半分に位置する一方を示す。
ここで、ビード部１には、環状に延びて横断面形状が多角形形状、図では六角形状をなす各ビードコア２を埋設配置するとともに、ビードコア２の外周側に、半径方向外方に向けて次第に厚みを減じる、たとえば単一のゴム種、図では複数のゴム種からなるスティフナを配設し、そしてまた、それぞれのビードコア２間にトロイダルに延びる、スチールコードからなる一枚以上のカーカスプライ、図では一枚のカーカスプライ４設けて、該カーカスプライ４の側部部分を、屈曲部の塑性加工によって形成される、好ましくは複数の、平坦な折曲げ加工部４ａでビードコアの周りに巻付けるとともに、巻付けの終端となる折曲げ加工部４ａを、ビードコア２とスティフナ３との間に挟み込んでなる。

製品タイヤのようなビード部１を実現するべく、この発明の製造方法では、スティフナ３の構成部材を、配設姿勢のビードコア２の、図２に示すような横断面内で、環状のビードコア２の最外周面２ａと直交する向きの、図２（ｃ）に示すような分割平面５で二分割されてタイヤ幅方向の内側および外側に位置することになる、一方および他方のそれぞれのスティフナ構成部分６ａ，６ｂで形成するとともに、一方のスティフナ構成部分６ａの一部を、図示のように、ビードコア２の側面２ｂに予め貼着させて設ける。
なおここで、図では硬軟二種類のゴム材料７ａ，７ｂにて形成してなる一方のスティフナ構成部分６ａの、ビードコア２の最外周面２ａと対向して位置する底面８は、その最外周面２ａとは非貼着状態とされている。

かかる状態の下で、はじめは、図２（ａ）に示すように、一方のスティフナ構成部分６ａの底面８を、ビードコア２の最外周面２ａから大きく離隔させた姿勢の下で、カーカスプライ４の巻付け終端となる平坦な折曲げ加工部４ａを、ビードコア２の最外周面２ａ上に巻付け配置する。
ところで、この場合の、前記底面８のビードコア最外周面２ａからの離隔姿勢は、一方のスティフナ構成部分６ａの、ビードコア側面２ｂへの貼着時の姿勢によって特定することができる他、一方のスティフナ構成部分６ａの底面８を、ビードコア最外周面２ａに近接させた姿勢でその一方のスティフナ構成部分６ａをビードコア側面２ｂに貼着させた後、該一方のスティフナ構成部分６ａを、図２（ａ）に矢印で示すように、タイヤ幅方向の内側へ倒し込み変形させることによってももたらすことができる。

カーカスプライ４の平坦折曲げ加工部４ａを、このようにしてビードコア２の最外周面上に巻付け配置した後は、図２（ｂ）に示すように、一方のスティフナ構成部分６ａを起立変位させて、それの底面８を折曲げ加工部４ａ上に位置させる。

この場合ここでは、図３に示すように、一方のスティフナ構成部分６ａの底面８の、ビードコア２の最外周面２ａの幅方向に沿う幅寸法ｗを、その最外周面２ａの幅方向寸法ｔに対し、＋２ｍｍ〜＋４ｍｍの範囲としているので、該底面８によって、折曲げ加工部４ａを十分広範に、図示のように、巻付け終端となる平坦折曲げ加工部４ａの全てを覆うことができる。

またここでは、図４に示すように、一方のスティフナ構成部分６ａの、前記分割平面５に沿う半径方向寸法ｌを３０〜６０ｍｍの範囲に特定して、該スティフナ構成部分６ａの半径方向の外側部分が軟質のゴム材料７ａからなる場合にあっても、そのスティフナ構成部分６ａの、図２（ａ）に示すような、ビードコア２からの離隔姿勢の下での、図６（ｂ）に仮想線で示すような曲がり変形を十分に防止することで、その曲がり変形部分の、カーカスプライの本体部分等への貼り付きその他のおそれを除去して、該スティフナ構成部分６ａを、図２（ｂ）に示すような起立姿勢とするに当っての、該スティフナ構成部分６ａの折曲げ加工部４ａ上への着座を、所期した通りの常に適正なものとすることができ、これがため、生タイヤの加硫成形に当っても、折曲げ加工部の、ビードコアへの巻付き状態を所定のものに維持することができる。

そしてその後は、図２（ｃ）に示すように、先に述べた分割平面５の位置で、一方のスティフナ構成部分６ａに他方のスティフナ構成部分６ｂを貼着させて所要のスティフナ構成部材とするとともに、所定の生タイヤ態ヤを成型する。
ここで、他方のスティフナ構成部分６ｂは、一方のスティフナ構成部分６ａのゴム材料７ａの少なくとも一方と同種の、または、全く異種の、単一もしくは複合ゴム材料にて形成することができる。

以上のようにして成型してなる生タイヤを加硫成形して図１に使用状態で示すようなビード部１を具える空気入りタイヤを製造することにより、とくには、一方のスティフナ構成部分６ａの底面幅寸法ｗおよび、分割平面５に沿う半径方向寸法ｌの選択に基き、従来技術で述べたような隙間ｆの存在に起因する、ビード部１への空気の残留を十分に防止するとともに、生タイヤの加硫成形に際する加硫ブラダーの膨満に伴う、カーカスプライ４の本体部分への大きな張力の作用によっても、カーカスプライ４の折曲げ加工部４ａを、従来技術で述べたような、ビードコアに対する巻付き不良をもたらすことなく、図１に示すように、常に確実に巻付け配置することができる。

横断面形状が六角形状をなすビードコア２の側面に一部を貼着させた一方のスティフナ構成部分６ａの、ビードコア２の最外周面と対向する底面８の幅寸法ｗを変化させた比較例タイヤと実施例タイヤとのそれぞれにつき、生タイヤでの、図６（ａ）に示す隙間の横断面積と、製品タイヤの横断面内で、ビードコアの内周側部分から、ハンプ位置（トレッド踏面のクラウン曲線の不連続位置）までの間への残留空気発生率との相対関係を調べたところ、図５に示す結果を得た。
なおここは、ビードコア２の最外周面の幅を１４ｍｍとするとともに、実施例タイヤでの、前記底面８の幅寸法ｗを１６ｍｍとし、比較例タイヤでの同様の幅寸法ｗを１１ｍｍとした。
ところで、一方のスティフナ構成部分６ａの、分割平面５に沿う半径方向寸法ｌは、実施例タイヤおよび比較例タイヤともに４３ｍｍとした。

図５に示すところによれば、実施例タイヤでは、一方のスティフナ構成部分６ａの底面８の幅寸法ｗを広くして、隙間ｆの横断面積を低減させることにより、残留空気発生率を有効に低減できることが解かる。

１ ビード部
２ ビードコア
２ａ 最外周面
２ｂ 側面
３ スティフナ
４ カーカスプライ
４ａ 折曲げ加工部
５ 分割平面
６ａ 一方のスティフナ構成部分
６ｂ 他方のスティフナ構成部分
７ａ，７ｂ ゴム材料
８ 底面
ｗ 幅寸法
ｔ ビードコア最外周面の幅方向寸法
ｌ 分割平面に沿う半径方向寸法

Claims (1)

1. 一対のビード部のそれぞれに埋設配置した、多角形横断面形状の環状ビードコアと、該ビードコアの外周側に配設されて変形方向外方に向けて次第に厚みを減じるスティフナと、それぞれのビードコア間にトロイダルに延びる、スチールコードからなる一枚以上のカーカスプライとを具え、カーカスプライの側部部分を、折曲げ加工部でビードコアの周りに巻付けてなる空気入りタイヤを製造するに当り、
   前記スティフナの構成部材を、配設姿勢のビードコアの横断面内で、環状ビードコアの最外周面と直交する向きの分割平面で二分割されてタイヤ幅方向の内側に位置することになる、硬軟の２種類のゴム材料からなる一方のスティフナ構成部分と、同外側に位置することになる他方のスティフナ構成部分とで形成し、一方のスティフナ構成部分を、ビードコアの最外周面に隣接した該ビードコアのタイヤ内側の側面に貼着させ、該一方のスティフナ構成部分の、環状ビードコアの最外周面の幅方向に沿う底面幅寸法を、ビードコアの該最外周面の幅方向寸法に対し、＋２ｍｍ〜＋４ｍｍの範囲とするとともに、一方のスティフナ構成部分の、前記分割平面に沿う半径方向寸法を３０〜６０ｍｍの範囲とし、
   前記一方のスティフナ構成部分の、環状ビードコアの最外周面との対向底面を、該ビードコアの最外周面から離隔させた姿勢で、該最外周面上に、カーカスプライの折曲げ加工部を巻付け配置し、次いで、一方のスティフナ構成部分を起立姿勢として、環状ビードコアの最外周面上に配置したカーカスプライの折曲げ加工部に対し、該折曲げ加工部の平坦域の全幅にわたって、起立姿勢の、一方のスティフナ構成部分の底面を接触させ、しかる後、前記分割平面位置で、一方のスティフナ構成部分に他方のスティフナ構成部分を貼着させ生タイヤを成型する空気入りタイヤの製造方法。

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