JP6164268B2 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ周方向に延在する少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えた空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

空気入りタイヤを加硫する際にブリスター故障と呼ばれる加硫故障を生じることがある。ブリスター故障は、ゴム中に含まれる水分や残留エアのほか、タイヤ成形時にタイヤ構成部材の端部に形成される段差に残留するエアが加硫時に局所的に集められ、それによって生じた気泡が加硫中に分散しきらずにブリスターとなってタイヤ内に残存した状態となる故障である。ゴム中に含まれる水分や残留エアは、加硫初期において無数に発泡するものの、その気泡の多くは加硫中にミクロ分散して消滅する。しかしながら、ミクロ分散時に加圧力が弱い部位では気泡が集約され、加硫終了後に再発泡してブリスターを形成することがある。

ブリスター故障を抑制するために、タイヤ成形時にはタイヤ構成部材をステッチャーにより押圧してエアの分散を促進し、加硫時には金型内面に配設されたベントホールを介してエアの排出を行っているが、それだけではタイヤ内部に残留するエアを十分に排除することができない。

これに対して、カーカス層とそれに隣接する部材との間にエア溜りが形成され易いという知見に基づいて、カーカス層の少なくとも一方の面にゴム被覆されていないエア吸収用の有機繊維コードを配置し、その有機繊維コードによりカーカス層とそれに隣接する部材との間に残留するエアを吸収し、加硫時にエア溜りが形成されるのを防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上述のようにカーカス層の少なくとも一方の面にゴム被覆されていないエア吸収用の有機繊維コードを配置した場合、カーカス層とそれに隣接する部材との間に残留するエアを吸収することは可能であるものの、ブリスター故障を必ずしも効果的に抑制することができないのが現状である。

国際公開第ＷＯ２０１３／０３５５５５号

本発明の目的は、加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在する少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えた空気入りタイヤにおいて、前記タイヤ構成部材の幅方向端部に形成される段差部分に破断強度が１００Ｎ以下であってタイヤ周方向に沿って延在していて単一の周回を形成する１本の糸が配置されていることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、タイヤ周方向に延在する少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えると共に、前記タイヤ構成部材の幅方向端部に形成される段差部分に破断強度が１００Ｎ以下であってタイヤ周方向に沿って延在していて単一の周回を形成する１本の糸を配置した状態にあるグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫することを特徴とするものである。

本発明では、タイヤ周方向に延在する少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えた空気入りタイヤにおいて、タイヤ構成部材の幅方向端部に形成される段差部分にタイヤ周方向に沿って延在していて単一の周回を形成する１本の糸を配置することにより、その段差部分に残留するエアを糸により効果的に分散させることができるので、加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することができる。

本発明において、糸の破断強度は１００Ｎ以下であることが必要である。この糸はエア分散性の改善を目的とするものであって補強部材ではないので、その破断強度の上限値を規制することでタイヤ構成部材の挙動に対する影響を最小限に抑制することができる。特に、糸は合成繊維又は天然繊維から構成されることが好ましい。

本発明の空気入りタイヤを製造する場合、タイヤ周方向に延在する少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えると共に、そのタイヤ構成部材の幅方向端部に形成される段差部分に破断強度が１００Ｎ以下であってタイヤ周方向に沿って延在していて単一の周回を形成する１本の糸を配置した状態にあるグリーンタイヤを成形する。その際、グリーンタイヤの成形工程においてタイヤ構成部材の幅方向端部に形成される段差部分に糸を配置しても良く、或いは、タイヤ構成部材の成形工程においてタイヤ構成部材の幅方向端部に形成される段差部分に相当する位置に糸を配置しても良い。上述のようにタイヤ構成部材の幅方向端部に形成される段差部分に糸を備えたグリーンタイヤを成形した後、該グリーンタイヤを加硫するようにすれば良い。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 図１の空気入りタイヤにおけるベルト層と糸を抽出して示す平面図である。 図１の空気入りタイヤにおけるカーカス層と糸を抽出して示す側面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法における糸挿入方法の一例を示す斜視図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法における糸挿入方法の他の例を示す平面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２及び図３はその要部を示すものである。なお、図１はタイヤセンターラインＣＬの一方側の部分のみを示しているが、この空気入りタイヤはタイヤセンターラインＣＬの他方側にも対応する構造を有している。

図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはタイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含む２層のカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。各カーカス層４はビードコア５を境として本体部分４Ａと折り返し部分４Ｂを形成している。ビードコア５の外周上には高硬度のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置され、該ビードフィラー６がカーカス層４により包み込まれている。

トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７はタイヤ径方向内側に位置する内側ベルト層７Ａとタイヤ径方向外側に位置する外側ベルト層７Ｂとから構成され、内側ベルト層７Ａの幅が外側ベルト層７Ｂの幅よりも大きくなるように設定されている。

上記空気入りタイヤには、カーカス層４やベルト層７に代表される種々のタイヤ構成部材が埋設されているが、これらカーカス層４やベルト層７の幅方向（即ち、タイヤ周方向と直交する方向）の端部に形成される段差部分には、それぞれ、図２及び図３に示すように、破断強度が１００Ｎ以下である少なくとも１本の糸１０がタイヤ周方向Ｔｃに沿って延在するように配置されている。より具体的には、内側ベルト層７Ａと外側ベルト層７Ｂとの間には段差が形成されているが、その段差部分に糸１０が配置されている。また、カーカス層４の本体部分４Ａと折り返し部分４Ｂとの間には段差が形成されているが、その段差部分に糸１０が配置されている。いずれの場合も、糸１０はカーカス層４やベルト層７のようなタイヤ構成部材の端面から３ｍｍ以内の範囲に配置されることが望ましい。糸１０をタイヤ構成部材の端面と近接した位置に配置することで、糸１０が段差部分に残留するエアの分散経路として有効に機能する。

上述のような空気入りタイヤを製造する場合、先ず、タイヤ周方向に延在するタイヤ構成部材であるカーカス層４やベルト層７を備えると共に、これらカーカス層４やベルト層７の幅方向端部に形成される段差部分にタイヤ周方向に沿って延在する糸１０を配置した状態にあるグリーンタイヤを成形する。このような糸１０はグリーンタイヤに至る過程の任意の時点においてグリーンタイヤの内部に挿入される。

図４は本発明の空気入りタイヤの製造方法における糸挿入方法の一例を示すものである。図４に示すように、成形ドラムＤの外周上におけるグリーンタイヤの成形工程において、ベルト層７（タイヤ構成部材）の幅方向端部に形成される段差部分に糸１０を配置することが可能である。より具体的には、成形ドラムＤの外周上に２層のベルト層７を巻き付けた後に、内側ベルト層７Ａと外側ベルト層７Ｂとの段差部分にそれぞれ糸１０を巻き付けるようにすれば良い。

図５は本発明の空気入りタイヤの製造方法における糸挿入方法の他の例を示すものである。図５に示すように、ベルト層７（タイヤ構成部材）の成形工程において、予めベルト層７の幅方向端部に形成される段差部分に相当する位置に糸１０を配置することが可能である。より具体的には、内側ベルト層７Ａ上における外側ベルト層７Ｂの幅方向端部に形成される段差部分に相当する位置に糸１０を貼り付けるようにすれば良い。

このようにしてカーカス層４やベルト層７の幅方向端部に形成される段差部分に糸１０を配置したグリーンタイヤを成形した後、該グリーンタイヤを加硫することにより、上述した空気入りタイヤを得ることができる。

上述のように構成される空気入りタイヤを加硫する場合、タイヤ成形工程を経て成形された未加硫状態のタイヤを金型内に投入し、ブラダーによりタイヤ内側から圧力を掛けながら加熱する。その際、加硫初期においてタイヤ内部に残留する水分やエアが発泡するが、その気泡の多くは加硫中にミクロ分散して消滅する。しかしながら、ミクロ分散時に加圧力が弱い部位では気泡が局所的に集まろうとする。特に、カーカス層４やベルト層７の幅方向端部に形成される段差部分に残留するエアがエア溜まりの要因となる。これに対して、カーカス層４やベルト層７の幅方向端部に形成される段差部分にタイヤ周方向に沿って延在する少なくとも１本の糸１０を配置することにより、その段差部分に残留するエアを糸１０に基づいて効果的に分散させることができるので、加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、糸１０の破断強度は１００Ｎ以下であり、より好ましくは、１Ｎ〜５Ｎであると良い。この糸１０はエア分散性の改善を目的とするものであって補強部材ではないので、その破断強度の上限値を規制することでタイヤ構成部材の挙動に対する影響を最小限に抑制することができる。糸１０の破断強度が大き過ぎるとタイヤ性能に対して意図しない影響を及ぼす恐れがある。

糸１０の構成材料は特に限定されるものではないが、例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の合成繊維の他、綿等の天然繊維を使用することができる。また、糸１０の総繊度は２５ｄｔｅｘ〜１７０ｄｔｅｘの範囲にあると良い。これにより、破断強度を低くすると共に、良好なエア分散性を確保することができる。

上述した実施形態ではカーカス層４やベルト層７の幅方向端部に形成される段差部分に糸１０を配置した場合について説明したが、本発明では種々のタイヤ構成部材の幅方向端部に形成される段差部分に糸１０を配置することができる。そのようなタイヤ構成部材としては、例えば、ビード補強層やサイド補強層を挙げることができる。また、タイヤ補強部材はコードを含まないものであっても良いが、本発明ではコード入りのタイヤ補強部材の端部に形成される段差部分に糸１０を配置することで顕著な効果を得ることができる。

タイヤサイズ２３５／４０Ｒ１８の空気入りタイヤにおいて、ベルト層（タイヤ構成部材）の幅方向端部に形成される段差部分にタイヤ周方向に沿って延在する少なくとも１本の糸を配置した実施例１のタイヤを製作した。糸としては、綿繊維からなり、総繊度が２９．５ｄｔｅｘである糸を使用した。この糸の破断強度は１Ｎである。

また、ベルト層の幅方向端部に形成される段差部分に糸を配置しなかったこと以外は実施例１と同じ構造を有する従来例１のタイヤを製作した。

実施例１及び従来例１のタイヤをそれぞれ加硫した。その際、通常必要とされる加硫時間よりも短い時間で加硫し、ブリスター故障を生じ易い条件とした。加硫後、各タイヤを解体し、トレッド部におけるブリスターの発生個数を調べた。その結果、実施例１のタイヤでは、従来例１との対比において、ブリスター故障の発生が減少していた。特に、実施例１のタイヤにおけるブリスター発生個数は従来例１のタイヤにおけるブリスター発生個数の約半分となっていた。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
１０ 糸

Claims (6)

1. タイヤ周方向に延在する少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えた空気入りタイヤにおいて、前記タイヤ構成部材の幅方向端部に形成される段差部分に破断強度が１００Ｎ以下であってタイヤ周方向に沿って延在していて単一の周回を形成する１本の糸が配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記糸が合成繊維又は天然繊維から構成されることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤ周方向に延在する少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えると共に、前記タイヤ構成部材の幅方向端部に形成される段差部分に破断強度が１００Ｎ以下であってタイヤ周方向に沿って延在していて単一の周回を形成する１本の糸を配置した状態にあるグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記グリーンタイヤの成形工程において前記タイヤ構成部材の幅方向の端部に形成される段差部分に前記糸を配置することを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記タイヤ構成部材の成形工程において前記タイヤ構成部材の幅方向端部に形成される段差部分に相当する位置に前記糸を配置することを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記糸が合成繊維又は天然繊維から構成されることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。

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