WO2013088936A1 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

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杉山　直樹
知晴 鳥居
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住友ゴム工業株式会社
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    • B60C2015/048—Polygonal cores characterised by the winding sequence

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire having improved uniformity by improving the shape of a wire wound body forming a bead core and a method for manufacturing the same.
  • a method for manufacturing a pneumatic tire using a core N having an outer peripheral surface that approximates the shape of the inner surface of the tire during internal pressure filling (hereinafter referred to as “core method”). )
  • core method a method for manufacturing a pneumatic tire using a core N having an outer peripheral surface that approximates the shape of the inner surface of the tire during internal pressure filling.
  • Patent Document 1 Is proposed by the following Patent Document 1.
  • tire structures such as an inner liner 9, inner and outer apex rubbers 8i and 8o, a carcass ply 6A, a bead core 5, a belt layer 7, a tread rubber 2G, and a side wall rubber 3G.
  • the members are sequentially attached to form the raw cover 1a.
  • This raw cover 1a is usually put into a vulcanization mold together with the core N and vulcanized.
  • This core method has an advantage that the uniformity of the pneumatic tire 1 is improved because the stretch acting on the carcass and belt during vulcanization can be kept
  • the bead core 5 of the raw cover 1a formed by the core method employs a structure in which the wire wound body 10 in which the bead wires 10a are wound is arranged on both sides or one side (both sides in this example) of the carcass ply 6A.
  • a wire wound body 10 as shown in FIG. 6B, for example, a single bead wire 10a wound in a spiral shape has been used.
  • the bead wire 10a is wound in a spiral shape while gradually increasing the radius R from the winding center 10c. Therefore, in the above-described wire wound body 10, since the radius R changes, the winding center 10c and the center of gravity 10g of the wire wound body 10 tend to be displaced, which causes a decrease in uniformity. Yes.
  • the main object of the present invention is to provide a pneumatic tire with improved uniformity and a method for manufacturing the same, as a basis for improving the shape of the wire wound body forming the bead core.
  • the invention according to claim 1 is a pneumatic tire comprising a tread portion, a pair of sidewall portions, a pair of bead portions each having a bead core, and a carcass extending between the bead cores.
  • At least one of the bead cores includes a wire wound body in which a plurality of layers of the bead wires are formed in the tire radial direction by winding a single bead wire in a spiral shape around the tire rotation axis.
  • the wire wound body includes a first portion and a second portion;
  • the first portion includes a plurality of bead wire layers extending in a tire circumferential direction with a constant radius R from a tire rotation axis;
  • the second portion includes a plurality of bead wire layers extending in a tire circumferential direction with a radius R varying from a tire rotation axis.
  • the invention of claim 8 is a tire manufacturing method for forming the pneumatic tire according to claims 1 to 7, Comprising a wound body forming step of forming a wire wound body by winding a single bead wire in a spiral shape a plurality of times on the wire bonding surface on the side surface side of the core;
  • the winding body forming step includes a wire fixing step of pressing and fixing the winding start end of the bead wire to the wire application surface, and then winding the bead wire by rotating the core around the tire rotation axis CL.
  • a wire winding process In the wire winding step, A first rotation step of rotating the core N while fixing an angle ⁇ 1 formed by a Y-axis direction that is a supply direction of the bead wire and a tire rotation axis CL; The second rotation step of rotating the core N while gradually increasing the angle ⁇ 1 is performed alternately.
  • the bead core of the pneumatic tire according to the present invention includes a wire wound body in which one bead wire is wound in a spiral shape around the tire rotation axis.
  • the wire wound body includes a first portion and a second portion, and the first portion includes a plurality of layers of the bead wires extending in the tire circumferential direction with a constant radius R from the tire rotation axis.
  • the second portion has a plurality of bead wire layers extending in the tire circumferential direction with a radius R varying from the tire rotation axis.
  • Such a wire wound body having a first portion with a constant radius R is close to the center of rotation of the tire, which is the center of winding, and the center of gravity, thereby improving tire uniformity.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows the right half of one Example of the pneumatic tire of this invention.
  • (A) is a side view of one Embodiment of a wire winding body
  • (b) is a side view of other embodiment.
  • (A) is sectional drawing of the right half of the raw cover obtained by a core method
  • (b) is a side view explaining the wire winding body of a prior art example.
  • a pneumatic tire (hereinafter, simply referred to as “tire”) 1 of the present embodiment 1 has a tread portion 2, a pair of sidewall portions 3, and a bead core 5. And a carcass 6 extending between the bead cores 5 and 5.
  • a tire 1 of this example is a tire for a passenger car, and includes a belt layer 7 disposed outside the carcass 6 in the tire radial direction and inside the tread portion 2, and an inner liner 9 disposed inside the carcass 6. And more.
  • the inner liner 9 is made of rubber having excellent air impermeability, and is disposed along the tire lumen surface i.
  • FIG. 1 shows a tire 1 in a normal state in which a normal rim (not shown) is assembled with a rim and filled with a normal internal pressure and is in an unloaded state.
  • the “regular rim” is a rim determined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based, for example, a standard rim for JATMA, “Design Rim” for TRA, For ETRTO, use “Measuring” Rim.
  • Regular internal pressure is the air pressure that each standard defines for each tire in the standard system including the standards on which the tires are based. The maximum air pressure is JATMA, and the table is “TIRE LOAD LIMITS AT” for TRA. VARIOUS VCOLD INFLATION PRESSURES ”maximum value, if ETRTO,“ INFLATION PRESSURE ”, but if the tire is for passenger cars, 180kPa.
  • the carcass 6 includes a carcass ply 6A that extends from the tread portion 2 through the sidewall portion 3 to the bead core 5 of the bead portion 4.
  • the carcass ply 6A includes a carcass cord made of, for example, an organic fiber.
  • the carcass cords are arranged at an angle of, for example, 75 to 90 ° with respect to the tire equator C.
  • the inner end portions 6e on both sides of the carcass ply 6A end at the position of the bead core 5 without being folded around the bead core 5.
  • the belt layer 7 is formed of at least two belt plies 7A and 7B which are arranged outside and inside in the tire radial direction in this example.
  • Each of the belt plies 7A and 7B has a highly elastic belt cord such as a steel cord arranged at an angle of 15 to 40 ° with respect to the tire equator C.
  • the belt plies 7A and 7B are overlapped so that the belt cords cross each other.
  • the bead portion 4 is provided with chafer rubber 4g made of hard rubber in order to prevent wear due to contact with a rim (not shown).
  • the chafer rubber 4g of this example has a substantially U-shaped cross section including a base portion 4ga along the tire cavity surface i and a sub-portion 4gb that is continuous with the base portion 4ga and forms the bottom surface and the outer surface of the bead portion 4. .
  • the bead portion 4 is provided with an inner apex rubber 8i and an outer apex rubber 8o on the inner and outer sides of the carcass 6 in the tire axial direction in order to increase the rigidity of the bead portion 4.
  • the inner and outer apex rubbers 8o each taper outwardly in the tire radial direction.
  • the bead core 5 includes a wire wound body 10 in which a single bead wire 10a is wound in a spiral shape in the tire radial direction along the carcass ply 6A.
  • a case where the bead wires 10a are wound in a line is shown.
  • it is not limited to one row, and it may be formed of a plurality of rows of two rows or more.
  • the bead core 5 includes an inner wire wound body 10 disposed on the inner side in the tire axial direction of the carcass ply 6A, and an outer wire wound body disposed on the outer side in the tire axial direction of the carcass ply 6A. 10.
  • the inner wire wound body may be referred to as 11 and the outer wire wound body may be referred to as 12.
  • the inner end portion 6e of the carcass ply 6A is held between the inner wire winding body 11 and the outer wire winding body 12.
  • the case where the number of windings of the inner wire winding body 11 and the number of windings of the outer wire winding body 12 are the same is shown. However, it is not limited to this aspect.
  • one bead wire 10a is wound in a spiral shape around the tire rotation axis CL as a winding center 10c. As a result, a plurality of layers of the bead wire 10a are formed in the tire radial direction.
  • the wire wound body 10 includes a first portion 13 and a second portion 14.
  • the first portion 13 includes a plurality of layers of the bead wires 10a extending in the tire circumferential direction with a constant radius R from the tire rotation axis CL.
  • the second portion 14 has a plurality of layers of the bead wires 10a extending in the tire circumferential direction with a radius R changing from the tire rotation axis CL.
  • the center of gravity 10g of the wire wound body 10 is formed near the winding center 10c. That is, since the center of gravity 10g of the wire wound body 10 is formed near the tire rotation axis CL, the uniformity of the tire 1 is improved.
  • the first portion 13 occupies most of the wire wound body 10.
  • the central angle ⁇ 1 of the second portion 14 around the tire rotation axis CL is 4 to 20 °. Since the bead wire 10a has high rigidity, if the central angle ⁇ 1 is too small, the shape of the second portion 14 is not maintained, and the uniformity may be deteriorated. Conversely, if the center angle ⁇ 1 is too large, the winding center 10c of the wire wound body 10 and the center of gravity 10g of the wire wound body 10 may be greatly displaced. For this reason, the lower limit of the central angle ⁇ 1 is preferably 4 ° or more, and more preferably 8 ° or more. The upper limit of the central angle ⁇ 1 is preferably 20 ° or less, and more preferably 16 ° or less.
  • the radius R of the second portion 14 gradually increases from the start end 10s in the winding direction of the bead wire 10a toward the end 10e.
  • the radius R of the second portion 14 gradually increases from the end 13e of the first portion 13 to the end 14e of the second portion 14 by an amount corresponding to the diameter d of the bead wire 10a.
  • the second portion 14 is formed as a straight portion 14a extending linearly from the end 13e of the first portion 13 to the end 14e of the second portion 14.
  • the present invention is not limited to such an embodiment, and may be formed as, for example, a curved portion 14b (shown in FIG. 2B) that is curved in an arc shape.
  • the layers 10a1 and 10a2 of the bead wires 10a adjacent in the tire radial direction are stacked without a gap.
  • the wire winding body 10 becomes nearly circular, and the positional deviation between the center of gravity 10g of the wire winding body 10 and the winding center 10c is further reduced.
  • the winding end 10e of the wire wound body 10 is disposed at a position that coincides with the outer side in the tire radial direction of the winding start end 10s.
  • the winding end 10e is located on a radial line passing through the winding start end 10s and the tire rotation axis CL.
  • the positional deviation between the center of gravity 10g and the winding center 10c is further reduced.
  • the pneumatic tire 1 configured as described above is manufactured by vulcanizing a raw cover 1a as shown in FIG. 6 (a).
  • FIG. 6 (a) an example of the manufacturing apparatus M used for the manufacturing method of the pneumatic tire 1 (raw cover 1a) of this embodiment is demonstrated.
  • the manufacturing apparatus M rotates a core N having an outer surface capable of forming a lumen surface i (shown in FIG. 1) of the pneumatic tire 1 and the core N.
  • the core N in this example includes an outer surface N1 for forming a tire and a pair of flange surfaces F protruding outward in the tire axial direction from the bead side end of the outer surface N1.
  • the outer surface N1 has, for example, a three-dimensional shape that approximates the inner surface i of the tire in a 5% internal pressure state.
  • the “5% internal pressure state” means a state in which the internal pressure is reduced from the normal state to an internal pressure of 5% of the normal internal pressure.
  • the core N is preferably made of a metal material or a heat resistant resin that can withstand heat and pressure during vulcanization.
  • the outer surface N1 of the core N includes a pair of bead molding surfaces Na for molding the tire lumen surface of the bead portion 4.
  • the rotating device Q of this example includes, for example, an L-shaped rotation support body 15 and, for example, a rectangular support base 16 that supports the rotation support body 15 in a turnable manner.
  • the rotary support 15 includes a first support shaft 17 extending in the horizontal direction and a second support shaft 18 extending in the vertical Z-axis direction.
  • the first support shaft 17 is disposed on one end side of the rotation support 15 and supports the core N so as to be rotatable around the tire rotation axis CL.
  • the second support shaft 18 is disposed on the other end side of the rotation support body 15 and supports the rotation support body 15 so as to be rotatable around a vertical rotation axis Ca.
  • a rotation angle and a turning angle around the tire rotation axis CL are program-controlled by a computer.
  • the pivot axis Ca passes through the center O of the core N.
  • the center O means a point where the equator plane of the core N and the tire rotation axis CL intersect.
  • the support base 16 is supported so as to be movable in the Y-axis direction. In this example, this movement is performed by a guide rail 23b extending in the Y-axis direction and a slide mechanism 23a such as a bearing attached to the bottom surface 16a of the support base 16 and guided by the guide rail 23b.
  • the said sticking apparatus P contains the conveyance roller 19, the press roller 20, and the cutting tool 21, for example.
  • the conveyance roller 19 supplies the core N with a bead wire 10a fed from the upstream side of the sticking device P.
  • the pressing roller 20 affixes the bead wire 10 a supplied in the Y-axis direction by the conveying roller 19 to the outer surface N1 of the core N.
  • the cutting tool 21 cuts the bead wire 10a.
  • the outer peripheral surface of the bead wire 10a is previously covered with unvulcanized rubber in order to facilitate attachment.
  • the conveying roller 19 includes a plurality of guide rollers 19a for removing the brazing of the bead wire 10a.
  • the guide roller 19a is rotatably attached to, for example, a plate-like fixture 22 so that the equator 19C (shown in FIG. 4) of each guide roller 19a is linear along the Y-axis direction.
  • the pressing roller 20 includes, for example, a roller body 20a that attaches the bead wire 10a to the core N, and a driving tool 20b such as a cylinder that presses the roller body 20a against the core N.
  • a roller body 20a is disposed on the equator 19C of the transport roller 19 (shown in FIG. 4).
  • the cutting tool 21 includes, for example, a push-cut cutter 21a and a lifting tool 21b such as a cylinder for lifting and lowering the cutter 21a.
  • the bead wire 10a is cut by pressing the cutter 21a with the lifting tool 21b.
  • the core N is supported by the first support shaft 17 of the rotating device Q so as to be rotationally driven.
  • the sticking device P is disposed at a standby position apart from the core N as an initial state.
  • the base portion 4ga of the chafer rubber 4g and the inner liner 9 are attached to the outer surface N1 of the core N.
  • the inner apex rubber 8i is attached to the outside of the base portion 4ga and the inner liner 9 (shown in FIG. 5).
  • the outer surface of the inner apex rubber 8i is the wire sticking surface S1 of the bead wire 10a.
  • the bead molding surface Na of the core N is set at a predetermined position close to the pressing roller 20 of the sticking device P.
  • the tire rotation axis CL of the core N and the equator 19C (shown in FIG. 4) of the conveying roller 19 of the sticking device P are arranged in parallel with each other in the initial state. Further, the rotation axis Cr of the roller body 20a and the tire rotation axis CL of the core N are arranged at the same height.
  • a wound body forming step for forming the inner wire wound body 11 is performed.
  • the bead wire 10a is stuck to the wire sticking surface S1 with the tire rotation axis CL as the center 10c.
  • the winding body forming step includes a wire adhering step (shown in FIG. 5) for adhering the winding start end 10s of the bead wire 10a to the wire adhering surface S1, and the core N after the wire adhering step.
  • a wire winding step shown in FIG. 4 for winding the bead wire 10a by rotating around the core CL.
  • the driving tool 20b of the pressing roller 20 advances toward the core N, and the winding start end 10s passes through the roller body 20a. Pressed against the surface S1. Accordingly, the winding start end 10s is fixed to a predetermined position of the wire sticking surface S1 (in this example, the position of the inner end 8e in the tire radial direction of the inner apex rubber 8i). At this stage, since the inner apex rubber 8i is also unvulcanized, the bead wire 10a is easily fixed to the inner apex rubber 8i.
  • the second rotation step of rotating the core N while gradually increasing ⁇ 1 is performed alternately.
  • the angle ⁇ 1 is constant. Therefore, the bead wire 10a is affixed to the wire affixing surface S1 with the radius R around the tire rotation axis CL being constant. That is, the first portion 13 is manufactured by the first rotation process.
  • the angle ⁇ 1 is increased by turning the core N clockwise around the turning axis Ca in FIG.
  • the winding radius R of the bead wire 10a also increases.
  • the core N is rotated around the tire rotation axis CL while gradually increasing the angle ⁇ 1 by turning around the turning axis Ca.
  • the bead wire 10a is stuck to the wire sticking surface S1 while gradually increasing the radius R. That is, the second portion 14 is manufactured by the second rotation process.
  • the dashed-two dotted line of FIG. 4 represents the position of the core N in the initial state of a bead wire winding process.
  • the core N In the second rotation process, when the core N is simply swung around the swivel axis Ca, the wire sticking surface S1 moves relatively toward the roller body 20a. Therefore, in the second rotation step, the core N is turned around the turning axis Ca and at the same time, the core N is moved away from the pressing roller 20. Thereby, the distance L between the roller body 20a and the wire sticking surface S1 can be kept substantially constant on the equator 19C. Specifically, the distance L is kept substantially constant by moving the support base 16 in the Y-axis direction. Thereby, since unnecessary bending and tension
  • the layers 10a1 and 10a2 of the bead wires 10a adjacent in the tire radial direction overlap with each other without any gap, so that the layers 10a1 and 10a2 adhere to each other. Thereby, rewinding of the bead wire 10a is prevented. Further, the strength of the wire wound body 10 is ensured to be high, and the narrow pressure between the wire wound bodies 10 and 10 is also increased.
  • the carcass ply 6A is pasted on the outer side in the tire axial direction of the inner wire wound body 11.
  • the carcass ply 6A is composed of a plurality of strip-shaped ply pieces (not shown) divided in the tire circumferential direction.
  • the ply pieces are sequentially arranged in the tire circumferential direction, A carcass ply 6A continuous in the direction is formed.
  • a wound body forming step of forming the outer wire wound body 12 on the wire sticking surface S2 which is the outer surface in the tire axial direction of the carcass ply 6A is performed.
  • This process is substantially the same as the wound body forming process for forming the inner wire wound body 11, and includes a wire winding process in which the bead wire 10a is attached around the tire rotation axis CL.
  • the outer apex rubber 8o, the sub portion 4gb of the chafer rubber 4g, the belt layer 7, the side wall rubber 3G, the tread rubber 2G, and the like are pasted. .
  • the raw cover 1a is formed on the outer surface N1 of the core N.
  • the tire 1 of the present invention is manufactured.
  • the tire 1 of this invention is not limited to the above manufacturing methods.
  • a pneumatic tire of size 215 / 45R17 having the structure of FIG. 1 and having the wire wound body of FIGS. 2 (a), 2 (b) and 6 (b) was prototyped based on the specifications in Table 1, Test tire uniformity was tested.
  • the test method is as follows.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)

Abstract

　ビードコアを形成するワイヤ巻重ね体の形状を改善することによりタイヤのユニフォミティを向上させる。　空気入りタイヤ１のビードコア５は、１本のビードワイヤ１０ａをタイヤ回転軸芯ＣＬの回りに複数回渦巻状に巻重ねることにより、タイヤ半径方向に前記ビードワイヤ１０ａの複数の層が形成されたワイヤ巻重ね体１０を具える。前記ワイヤ巻重ね体１０は、第１部分１３と、第２部分１４とを含み、前記第１部分１３は、タイヤ回転軸芯ＣＬから一定の半径Ｒでタイヤ周方向にのびる複数の前記ビードワイヤ１０ａの層を有する。前記第２部分１４は、タイヤ回転軸芯ＣＬから変化する半径Ｒでタイヤ周方向にのびる複数の前記ビードワイヤ１０ａの層を有する。

Description

空気入りタイヤ及びその製造方法
　本発明は、ビードコアを形成するワイヤ巻重ね体の形状を改善することによりユニフォミティを向上させた空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
　近年、図６（ａ）に示されるように、内圧充填時のタイヤ内面形状に近似した外周面を有した中子Ｎを用いた空気入りタイヤの製造方法（以下、「中子工法」という。）が下記特許文献１により提案されている。この中子工法では、中子Ｎの外側に、インナーライナ９、内、外のエーペックスゴム８ｉ、８ｏ、カーカスプライ６Ａ、ビードコア５、ベルト層７、トレッドゴム２Ｇ及びサイドウォールゴム３Ｇなどのタイヤ構成部材が順次貼り付けられて、生カバー１ａが成形される。この生カバー１ａは、通常、中子Ｎとともに加硫金型内に投入されて加硫される。この中子工法では、加硫中のカーカスやベルト等に作用するストレッチが小さく抑えられるため、空気入りタイヤ１のユニフォミティが向上するという利点がある。
　ところで、上記の中子工法では、カーカスプライ６Ａの両端部の折り返しが行えない。このため、中子工法で形成される生カバー１ａのビードコア５には、ビードワイヤ１０ａを巻き重ねたワイヤ巻重ね体１０をカーカスプライ６Ａの両側又は片側（本例では両側）に配した構造が採用されている。このようなワイヤ巻重ね体１０として、図６（ｂ）に示されるように、例えば１本のビードワイヤ１０ａを渦巻き状に巻重ねたものが用いられていた。
　しかしながら、従来のワイヤ巻重ね体１０では、ビードワイヤ１０ａを巻重ね中心１０ｃからの半径Ｒを漸増させながら渦巻き状に巻回している。従って、上述のワイヤ巻重ね体１０では、前記半径Ｒが変化するため、前記巻重ね中心１０ｃとワイヤ巻重ね体１０の重心１０ｇとが位置ずれする傾向があり、ユニフォーミティの低下原因となっている。
特開２００６－１６０２３６号公報
　本発明は、ビードコアを形成するワイヤ巻重ね体の形状を改善すること基本として、ユニフォミティを向上させた空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することを主たる目的としている。
　本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部と、一対のサイドウォール部と、それぞれにビードコアが配された一対のビード部と、前記ビードコア間をのびるカーカスとを具えた空気入りタイヤであって、
　前記ビードコアの少なくとも一つは、１本のビードワイヤをタイヤ回転軸芯の回りに複数回渦巻状に巻重ねることにより、タイヤ半径方向に前記ビードワイヤの複数の層が形成されたワイヤ巻重ね体を具え、
　前記ワイヤ巻重ね体は、第１部分と、第２部分とを含み、
　前記第１部分は、タイヤ回転軸芯から一定の半径Ｒでタイヤ周方向にのびる複数の前記ビードワイヤの層を有し、
　前記第２部分は、タイヤ回転軸芯から変化する半径Ｒでタイヤ周方向にのびる複数の前記ビードワイヤの層を有することを特徴としている。
　また請求項８の発明は、請求項１～７に記載の空気入りタイヤを形成するタイヤの製造方法であって、
　中子の側面側のワイヤ貼付面上で、１本のビードワイヤを渦巻き状に複数回巻き重ねることによりワイヤ巻重ね体を形成する巻重ね体形成工程を具え、
　前記巻重ね体形成工程は、前記ビードワイヤの巻付け始端を前記ワイヤ貼付面に押し付けて固着するワイヤ固着工程と、その後、前記中子をタイヤ回転軸芯ＣＬ回りで回転させることにより前記ビードワイヤを巻き付けるワイヤ巻重ね工程とを具えるとともに、
　前記ワイヤ巻重ね工程では、
　　前記ビードワイヤの供給方向であるＹ軸方向とタイヤ回転軸芯ＣＬとがなす角度α１を固定して前記中子Ｎを回転させる第１回転工程と、
　　前記角度α１を漸増させながら中子Ｎを回転させる第２回転工程とが交互に行われることを特徴としている。
　本発明に係わる空気入りタイヤのビードコアは、１本のビードワイヤがタイヤ回転軸芯の回りに複数回渦巻状に巻重ねられたワイヤ巻重ね体を具える。このワイヤ巻重ね体は、第１部分と、第２部分とを含み、前記第１部分は、タイヤ回転軸芯から一定の半径Ｒでタイヤ周方向にのびる複数の前記ビードワイヤの層を有する。又前記第２部分は、タイヤ回転軸芯から変化する半径Ｒでタイヤ周方向にのびる複数の前記ビードワイヤの層を有する。
　このような半径Ｒが一定の第１部分を有するワイヤ巻重ね体は、巻重ね中心であるタイヤ回転軸芯と重心とが近くなり、これによりタイヤのユニフォミティが向上する。
本発明の空気入りタイヤの一実施例の右半分を示す断面図である。 （ａ）は、ワイヤ巻重ね体の一実施形態の側面図、（ｂ）は、他の実施形態の側面図である。 本発明の空気入りタイヤを製造する製造装置を示す斜視図である。 本発明の空気入りタイヤのワイヤ渦巻工程を説明する製造装置の平面図である。 本発明の空気入りタイヤのワイヤ固着工程を説明する中子の斜視図である。 （ａ）は中子工法により得られる生カバーの右半分の断面図、（ｂ）は、従来例のワイヤ巻重ね体を説明する側面図である。
　以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
　図１に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１は、トレッド部２と、一対のサイドウォール部３と、それぞれにビードコア５が配された一対のビード部４と、前記ビードコア５、５間をのびるカーカス６とを具える。本例のタイヤ１は、乗用車用タイヤであって、前記カーカス６のタイヤ半径方向外側かつ前記トレッド部２の内部に配されたベルト層７と、前記カーカス６の内側に配されるインナーライナ９とをさらに具える。前記インナーライナ９は、空気非透過性に優れたゴムからなり、タイヤ内腔面ｉに沿って配される。
　図１には、正規リム（図示せず）にリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも無負荷の状態である正規状態のタイヤ１が示される。
　ここで、「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。また「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とするが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。
　前記カーカス６は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカスプライ６Ａから構成される。前記カーカスプライ６Ａは、例えば有機繊維からなるカーカスコードを具える。前記カーカスコードは、タイヤ赤道Ｃに対して例えば７５～９０°の角度で配列する。前記カーカスプライ６Ａの両側の内端部６ｅは、ビードコア５の廻りで折り返されることなくビードコア５の位置で終端している。
　前記ベルト層７は、少なくとも２枚、本例ではタイヤ半径方向内、外に配される２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。各前記ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、タイヤ赤道Ｃに対して１５～４０°の角度で配列する例えばスチールコード等の高弾性のベルトコードを有する。そして、各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードが互いに交差するように重ねられている。
　前記ビード部４には、リム（図示しない）との接触による摩耗を防止するため、硬質のゴムからなるチェーファーゴム４ｇが配される。本例のチェーファーゴム４ｇは、タイヤ内腔面ｉに沿う基部４ｇａと、この基部４ｇａに連なりかつビード部４の底面及び外側面をなす副部４ｇｂとを具える断面略Ｕ字状をなす。
　また前記ビード部４には、ビード部４の剛性を高めるため、カーカス６のタイヤ軸方向内側及び外側に、内のエーペックスゴム８ｉ及び外のエーペックスゴム８ｏが設けられる。前記内、外のエーペックスゴム８ｏは、それぞれタイヤ半径方外側に先細り状でのびる。
　前記ビードコア５は、１本のビードワイヤ１０ａをカーカスプライ６Ａに沿ってタイヤ半径方向に複数回渦巻状に巻重ねたワイヤ巻重ね体１０からなる。本例では、ビードワイヤ１０ａが一列で巻重ねられた場合が示される。しかし一列に限定されるものではなく、ニ列以上の複数列で形成されても良い。
　本例では、前記ビードコア５は、カーカスプライ６Ａのタイヤ軸方向の内側に配される内側のワイヤ巻重ね体１０と、カーカスプライ６Ａのタイヤ軸方向の外側に配された外側のワイヤ巻重ね体１０とから形成される。なお内側、外側のワイヤ巻重ね体１０を互いに区別する時、内側のワイヤ巻重ね体を１１、外側のワイヤ巻重ね体を１２と記す場合がある。そして、内側のワイヤ巻重ね体１１と外側のワイヤ巻重ね体１２との間に、前記カーカスプライ６Ａの内端部６ｅが狭持される。本例では、前記内側のワイヤ巻重ね体１１の巻重ね数と外側のワイヤ巻重ね体１２の巻重ね数とが同一の場合が示される。しかしこの態様に限定されるものではない。
　図２（ａ）に示されるように、前記ワイヤ巻重ね体１０では、１本のビードワイヤ１０ａが、タイヤ回転軸芯ＣＬを巻重ね中心１０ｃとして複数回渦巻状に巻重ねられる。これにより、タイヤ半径方向に前記ビードワイヤ１０ａの複数の層が形成される。
　又前記ワイヤ巻重ね体１０は、第１部分１３と、第２部分１４とを含む。前記第１部分１３は、タイヤ回転軸芯ＣＬから一定の半径Ｒでタイヤ周方向にのびる複数の前記ビードワイヤ１０ａの層を有する。又前記第２部分１４は、タイヤ回転軸芯ＣＬから変化する半径Ｒでタイヤ周方向にのびる複数の前記ビードワイヤ１０ａの層を有する。
　このようなワイヤ巻重ね体１０は、半径Ｒが一定の第１部分１３を具えるため、ワイヤ巻重ね体１０の重心１０ｇが、前記巻重ね中心１０ｃの近くに形成される。即ち、ワイヤ巻重ね体１０の重心１０ｇが、タイヤ回転軸芯ＣＬの近くに形成されるため、タイヤ１のユニフォミティが向上される。
　前記第１部分１３は、前記ワイヤ巻重ね体１０の大部分を占める。
　具体的には、前記第２部分１４のタイヤ回転軸芯ＣＬを中心とした中心角θ１は、４～２０°であるのが望ましい。ビードワイヤ１０ａは剛性が大きいため、前記中心角θ１が小さ過ぎると、前記第２部分１４の形状が保持されず、かえってユニフォミティを悪化させるおそれがある。逆に、中心角θ１が大き過ぎると、ワイヤ巻重ね体１０の巻重ね中心１０ｃとワイヤ巻重ね体１０の重心１０ｇとが大きく位置ずれするおそれがある。このため、前記中心角θ１の下限は、４°以上、さらには８°以上が好ましい。また中心角θ１の上限は、２０°以下、さらには１６°以下が好ましい。
　前記第２部分１４は、ビードワイヤ１０ａの巻き付け方向の始端１０ｓ側から終端１０ｅ側に向かって前記半径Ｒが漸増する。前記第２部分１４は、第１部分１３の終端１３ｅから第２部分１４の終端１４ｅまで、ビードワイヤ１０ａの直径ｄに相当する量だけ半径Ｒが漸増する。
　前記第２部分１４は、本例では、第１部分１３の終端１３ｅから第２部分１４の終端１４ｅまで直線状にのびる直線部１４ａとして形成される。しかし、このような態様に限定されるものでなく、例えば円弧状に湾曲する湾曲部１４ｂ（図２（ｂ）に示す）として形成されても良い。
　前記ワイヤ巻重ね体１０は、タイヤ半径方向で隣り合うビードワイヤ１０ａの層１０ａ１、１０ａ２が隙間無く重ねられる。これにより、ワイヤ巻重ね体１０は、円形に近くなり、ワイヤ巻重ね体１０の重心１０ｇと巻重ね中心１０ｃとの位置ずれがさらに小さくなる。
　また前記ワイヤ巻重ね体１０の巻き付け終端１０ｅは、巻き付け始端１０ｓのタイヤ半径方向外側に一致する位置に配される。言い換えると、前記巻き付け終端１０ｅは、巻き付け始端１０ｓとタイヤ回転軸芯ＣＬとを通る半径方向線上に位置する。このようなワイヤ巻重ね体１０では、その重心１０ｇと巻重ね中心１０ｃとの位置ずれが、より一層小さくなる。
　以上のように構成された空気入りタイヤ１は、図６（ａ）に示したような生カバー１ａを加硫成形することにより製造される。以下、本実施形態の空気入りタイヤ１（生カバー１ａ）の製造方法に使用される製造装置Ｍの一例が説明される。
　前記製造装置Ｍは、例えば、図３に示されるように、空気入りタイヤ１の内腔面ｉ（図１に示す）を成形しうる外面を具えた中子Ｎと、前記中子Ｎを回転させる回転装置Ｑと、前記ビードワイヤ１０ａを前記中子Ｎの外面Ｎ１に貼り付ける貼付装置Ｐとを含む。
　本例の中子Ｎは、タイヤ形成用の外面Ｎ１と、この外面Ｎ１のビード側の端部からタイヤ軸方向外側に突出する一対のフランジ面Ｆとを具える。前記外面Ｎ１は、例えば５％内圧状態のタイヤの内腔面ｉに近似した三次元形状をなす。前記「５％内圧状態」とは、前記正規状態から内圧を、正規内圧の５％の内圧まで減圧した状態を意味する。なお前記中子Ｎは、加硫時の熱及び圧力にも耐えうる金属材料や耐熱性樹脂等から構成されるのが望ましい。
　前記中子Ｎの外面Ｎ１は、ビード部４のタイヤ内腔面を成形する一対のビード成形面Ｎａとを含む。
　また、本例の回転装置Ｑは、例えばＬ字状の回転支持体１５と、該回転支持体１５を旋回可能に支持する例えば矩形状の支持基体１６とを具える。
　前記回転支持体１５は、水平方向にのびる第１の支持軸１７と、垂直なＺ軸方向にのびる第２の支持軸１８とを具える。前記第１の支持軸１７は、前記回転支持体１５の一端側に配され、前記中子Ｎをタイヤ回転軸芯ＣＬの回りで回転可能に支持する。前記第２の支持軸１８は、前記回転支持体１５の他端側に配され、この回転支持体１５を垂直な旋回軸心Ｃａ回りで旋回可能に支持する。前記第１の支持軸１７及び第２の支持軸１８は、例えば、コンピュータによって前記タイヤ回転軸芯ＣＬ回りの回転角度、及び旋回角度がプログラム制御される。また前記旋回軸心Ｃａは、前記中子Ｎの中心Ｏを通る。前記中心Ｏは、中子Ｎの赤道面と前記タイヤ回転軸芯ＣＬとが交わる点を意味する。
　前記支持基体１６は、Ｙ軸方向に移動可能に支持される。この移動は、本例ではＹ軸方向にのびるガイドレール２３ｂと、前記支持基体１６の底面１６ａに取り付きかつ前記ガイドレール２３ｂに案内される軸受けなどのスライド機構２３ａによって行われる。
　また、前記貼付装置Ｐは、例えば、搬送ローラ１９と押圧ローラ２０と切断具２１とを含む。前記搬送ローラ１９は、該貼付装置Ｐの上流側から送り出されるビードワイヤ１０ａを、前記中子Ｎに供給する。前記押圧ローラ２０は、前記搬送ローラ１９によってＹ軸方向に供給されたビードワイヤ１０ａを中子Ｎの外面Ｎ１に貼り付ける。前記切断具２１は、前記ビードワイヤ１０ａを切断する。なおビードワイヤ１０ａの外周面は、貼り付けを容易とするため、予め未加硫ゴムで被覆されている。
　前記搬送ローラ１９は、ビードワイヤ１０ａの癖付けを除去する複数個の案内ローラ１９ａを含む。前記案内ローラ１９ａは、各前記案内ローラ１９ａの赤道１９Ｃ（図４に示す）がＹ軸方向に沿って直線状となるように、例えば板状の固定具２２に回転可能に取り付けられる。
　前記押圧ローラ２０は、例えば、ビードワイヤ１０ａを中子Ｎに貼り付けるローラ体２０ａと、該ローラ体２０ａを中子Ｎに押し付ける例えばシリンダー等の駆動具２０ｂとを含む。本例では、搬送ローラ１９の赤道１９Ｃ上にローラ体２０ａが配される（図４に示す）。
　また前記切断具２１は、例えば、押し切型のカッター２１ａと、該カッター２１ａを昇降させるシリンダー等の昇降具２１ｂとを有する。そして昇降具２１ｂによるカッター２１ａの押し付けによって、前記ビードワイヤ１０ａが切断される。
　このような製造装置Ｍを用いたタイヤ１の製造方法が、以下に説明される。
　この製造方法では、前記中子Ｎは、前記回転装置Ｑの第１の支持軸１７に回転駆動可能に支持される。又貼付装置Ｐは、初期状態として、前記中子Ｎから離間した待機位置に配されている。
　次に、中子Ｎの外面Ｎ１には、チェーファーゴム４ｇの前記基部４ｇａと、前記インナーライナ９とが貼り付けられる。その後、前記基部４ｇａとインナーライナ９との外側に前記内のエーペックスゴム８ｉが貼り付けられる（図５に示す）。本例では内のエーペックスゴム８ｉの外面が、ビードワイヤ１０ａのワイヤ貼付面Ｓ１となる。
　次に、前記中子Ｎのビード成形面Ｎａが、貼付装置Ｐの押圧ローラ２０に近接する所定の位置にセットされる。この時、中子Ｎのタイヤ回転軸芯ＣＬと貼付装置Ｐの搬送ローラ１９の赤道１９Ｃ（図４に示す）とは、初期状態では互いに平行に配される。また、前記ローラ体２０ａの回転軸心Ｃｒと中子Ｎのタイヤ回転軸芯ＣＬとは、同じ高さに配される。
　次に、内側のワイヤ巻重ね体１１を形成する巻重ね体形成工程が行われる。この工程では、前記ワイヤ貼付面Ｓ１に、ビードワイヤ１０ａを、タイヤ回転軸芯ＣＬを中心１０ｃとして貼り付ける。
　前記巻重ね体形成工程は、ビードワイヤ１０ａの巻付け始端１０ｓを前記ワイヤ貼付面Ｓ１に固着するワイヤ固着工程（図５に示す）と、前記ワイヤ固着工程の後に、前記中子Ｎをタイヤ回転軸芯ＣＬ回りで回転させることによりビードワイヤ１０ａを巻き付けるワイヤ巻重ね工程（図４に示す）とを含む。
　前記ワイヤ固着工程では、図５に示されるように、前記押圧ローラ２０の前記駆動具２０ｂが中子Ｎに向かって前進し、前記巻付け始端１０ｓが、前記ローラ体２０ａを介して前記ワイヤ貼付面Ｓ１に押し付けられる。これにより、前記巻付け始端１０ｓが、ワイヤ貼付面Ｓ１の所定位置（本例では、内のエーペックスゴム８ｉのタイヤ半径方向の内端８ｅの位置）に固着される。この段階では、内のエーペックスゴム８ｉも未加硫であるため、ビードワイヤ１０ａは容易に内のエーペックスゴム８ｉに固着される。
　又前記ワイヤ巻重ね工程では、前記タイヤ回転軸芯ＣＬとビードワイヤ１０ａの供給方向（即ちＹ軸方向）とがなす角度α１を固定して前記中子Ｎを回転させる第１回転工程と、前記角度α１を漸増しつつ中子Ｎを回転させる第２回転工程とが交互に行われる。
　前記第１回転工程では、前記角度α１が一定である。そのため、ビードワイヤ１０ａは、タイヤ回転軸芯ＣＬを中心とした前記半径Ｒを一定として前記ワイヤ貼付面Ｓ１に貼り付けられる。即ち、第１回転工程により前記第１部分１３が製造される。
　また前記角度α１は、前記旋回軸心Ｃａ回りで前記中子Ｎを図４おいて時計回りに旋回させることで増加する。そしてこの角度α１の増加により、ビードワイヤ１０ａの巻き付けの半径Ｒも増加する。従って、前記第２回転工程では、前記旋回軸心Ｃａ回りの旋回により角度α１を漸増させながら、中子Ｎをタイヤ回転軸芯ＣＬ回りで回転させる。これにより、ビードワイヤ１０ａは、前記半径Ｒを漸増しながら前記ワイヤ貼付面Ｓ１に貼り付けられる。即ち、第２回転工程により、第２部分１４が製造される。なお図４の二点鎖線は、ビードワイヤ巻重ね工程の初期状態における中子Ｎの位置を表している。
　なお前記第２回転工程では、単に中子Ｎを前記旋回軸心Ｃａ回りで旋回させた場合には、ワイヤ貼付面Ｓ１は、ローラ体２０ａに向かって相対的に移動してしまう。従って、第２回転工程では、中子Ｎを前記旋回軸心Ｃａ回りで旋回させると同時に、中子Ｎを押圧ローラ２０から離間する向きに移動させる。これにより、赤道１９Ｃ上において、ローラ体２０ａとワイヤ貼付面Ｓ１との間の距離Ｌを実質的に一定に保つことができる。具体的には、前記支持基体１６がＹ軸方向に移動することにより、前記距離Ｌを実質的に一定に保つ。これにより、ビードワイヤ１０ａに不必要な曲げや張力を与えることがないため、ビードワイヤ１０ａを精度よくワイヤ貼付面Ｓ１に貼り付けることができる。
　また、図２に示されるように、タイヤ半径方向で隣り合うビードワイヤ１０ａの層１０ａ１、１０ａ２が隙間無く重なることにより、各層１０ａ１、１０ａ２が粘着する。これにより、ビードワイヤ１０ａの巻き戻りが防止される。又ワイヤ巻重ね体１０の強度が高く確保され、ワイヤ巻重ね体１０、１０間の狭圧力も高まるため、カーカス６の抜け止め効果も高く発揮される。
　次に、内側のワイヤ巻重ね体１１のタイヤ軸方向の外側に、前記カーカスプライ６Ａが貼付けられるカーカス貼付け工程が行われる。カーカスプライ６Ａは、タイヤ周方向に分割される複数の短冊状のプライ片（図示せず）からなり、前記カーカス貼付け工程では、各プライ片がタイヤ周方向に順次配されることにより、タイヤ周方向に連続するカーカスプライ６Ａが形成される。
　次に、カーカスプライ６Ａのタイヤ軸方向の外側面であるワイヤ貼付面Ｓ２に、外側のワイヤ巻重ね体１２を形成する巻重ね体形成工程が行われる。この工程は、内側のワイヤ巻重ね体１１を形成する巻重ね体形成工程と実質的に同じであり、ビードワイヤ１０ａをタイヤ回転軸芯ＣＬの回りに貼り付けるワイヤ巻重ね工程を含む。
　そして、外側のワイヤ巻重ね体１２を形成する工程の後、外のエーペックスゴム８ｏ、チェーファーゴム４ｇの前記副部４ｇｂ、ベルト層７、サイドウォールゴム３Ｇ、トレッドゴム２Ｇ等がそれぞれ貼り付けられる。このようにして中子Ｎの外面Ｎ１に生カバー１ａが形成される。この生カバー１ａを中子Ｎとともに加硫することにより、本発明のタイヤ１が製造される。なお、本発明のタイヤ１は、上述のような製造方法に限定されるものでないのは言うまでもない。
　以上、本発明の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得る。
　図１の構造をなし、かつ図２（ａ）、（ｂ）及び図６（ｂ）のワイヤ巻重ね体を有するサイズ２１５／４５Ｒ１７の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作され、各試供タイヤのユニフォミティがテストされた。
テスト方法は、次の通りである。
＜ユニフォミティ＞
　ＪＡＳＯ Ｃ６０７のユニフォミティ試験条件に準拠し、５０本のタイヤに対して、ＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）が測定された。各タイヤのＲＦＶの平均値（Ｎ）を、比較例１のＲＦＶの平均値を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど良好である。
　テストの結果が表１に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　テストの結果、実施例のタイヤは、比較例に比べてユニフォミティが向上していることが確認できる。なお、図２（ａ）のワイヤ巻重ね体が配されたタイヤと、図２（ｂ）のワイヤ巻重ね体が配されたタイヤとでは、大きな差は見られなかった。
１     空気入りタイヤ
２     トレッド部
３     サイドウォール部
４     ビード部
５     ビードコア
６     カーカス
１０、１１、１２     ワイヤ巻重ね体
１０ａ ビードワイヤ
１３   第１部分
１４   第２部分
ＣＬ   タイヤ回転軸芯
Ｒ     半径

Claims (10)

  1. 　トレッド部と、一対のサイドウォール部と、それぞれにビードコアが配された一対のビード部と、前記ビードコア間をのびるカーカスとを具えた空気入りタイヤであって、
    　前記ビードコアの少なくとも一つは、１本のビードワイヤをタイヤ回転軸芯の回りに複数回渦巻状に巻重ねることにより、タイヤ半径方向に前記ビードワイヤの複数の層が形成されたワイヤ巻重ね体を具え、
    　前記ワイヤ巻重ね体は、第１部分と、第２部分とを含み、
    　前記第１部分は、タイヤ回転軸芯から一定の半径Ｒでタイヤ周方向にのびる複数の前記ビードワイヤの層を有し、
    　前記第２部分は、タイヤ回転軸芯から変化する半径Ｒでタイヤ周方向にのびる複数の前記ビードワイヤの層を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 　前記第２部分は、タイヤ回転軸芯を中心とした中心角θ１が、４～２０度の範囲であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
  3. 　前記第２部分は、ビードワイヤの巻き付け方向の始端側から終端側に向かって前記半径Ｒが漸増することを特徴とする請求項２記載の空気入りタイヤ。
  4. 　前記ビードコアは、前記カーカスプライのタイヤ軸方向の内側に配される内側のワイヤ巻重ね体と、前記カーカスプライのタイヤ軸方向外側に配される外側のワイヤ巻重ね体とからなることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
  5. 　前記第２部分は、直線状にのびることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
  6. 　前記第２部分は、円弧状に湾曲することを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
  7. 　前記ワイヤ巻重ね体において、ビードワイヤの巻き付け終端は、巻き付け始端とタイヤ回転軸芯ＣＬとを通る半径方向線上に位置することを特徴とする請求項１～６の何れかに記載の空気入りタイヤ。
  8. 　請求項１～７に記載の空気入りタイヤを形成するタイヤの製造方法であって、
    　中子の側面側のワイヤ貼付面上で、１本のビードワイヤを渦巻き状に複数回巻き重ねることによりワイヤ巻重ね体を形成する巻重ね体形成工程を具え、
    　前記巻重ね体形成工程は、前記ビードワイヤの巻付け始端を前記ワイヤ貼付面に押し付けて固着するワイヤ固着工程と、その後、前記中子をタイヤ回転軸芯ＣＬ回りで回転させることにより前記ビードワイヤを巻き付けるワイヤ巻重ね工程とを具えるとともに、
    　前記ワイヤ巻重ね工程では、
    　　前記ビードワイヤの供給方向であるＹ軸方向とタイヤ回転軸芯ＣＬとがなす角度α１を固定して前記中子Ｎを回転させる第１回転工程と、
    　　前記角度α１を漸増させながら中子Ｎを回転させる第２回転工程とが交互に行われることを特徴とするタイヤの製造方法。
  9. 　前記角度α１の漸増は、前記中子の赤道面とタイヤ回転軸芯ＣＬとが交わる点Ｏを通る垂直な旋回軸心Ｃａ回りで前記中子を旋回させることにより行われることを特徴とする請求項８記載のタイヤの製造方法。
  10. 　前記第２回転工程では、前記角度α１の漸増とともに、中子を前記Ｙ軸方向に移動させることを特徴とする請求項８又９記載のタイヤの製造方法。
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