WO2018105419A1 - 重荷重用タイヤ及び重荷重用タイヤの製造方法 - Google Patents

重荷重用タイヤ及び重荷重用タイヤの製造方法 Download PDF

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    • B60C2200/06—Tyres specially adapted for particular applications for heavy duty vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a heavy load tire and a method for manufacturing a heavy load tire, and more particularly to a heavy load tire having excellent separation resistance around a bead core and a method for manufacturing a heavy load tire.
  • tires used in harsh environments such as heavy-duty tires may be used in harsher conditions, such as being used at high speeds and high loads, requiring high durability and deterioration resistance.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a heavy load tire and a heavy load tire manufacturing method in which the separation resistance around the bead core is improved.
  • the present inventor has found that the separation resistance around the bead core is improved by using a rubber sheet, which will be described later, instead of the conventional organic fiber tape, and has completed the present invention.
  • the heavy duty tire according to the first feature includes a bead core formed by winding a bead wire a plurality of times in an annular shape, and a rubber sheet made of a rubber material.
  • the rubber sheet is wound around a region including one end and the other end of the bead wire. One end is the end closest to the other end in the tire circumferential direction.
  • the rubber sheet has a 50% elongation tensile stress M50 measured by JIS K6251 at a measurement temperature of 25 degrees, and is 1.0 MPa or more after vulcanization.
  • the method for manufacturing a heavy duty tire according to the first feature includes a step of winding a rubber sheet made of a rubber material around a region including one end and the other end of a bead wire, and vulcanizing after winding the rubber sheet.
  • a process. One end is the end closest to the other end in the tire circumferential direction.
  • the separation resistance around the bead core in the heavy duty tire is improved.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a part of a cross section along the tread width direction of the heavy duty tire according to the embodiment of the present invention and perpendicular to the tire circumferential direction.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a part of the bead core.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing a heavy duty tire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the crack area around the bead core and the angle from the end of the bead wire.
  • the heavy load tire 1 is applied to a heavy load vehicle such as a construction vehicle.
  • a heavy load tire 1 includes a pair of bead portions 2 that contact a rim (not shown), a carcass layer 3 that forms a skeleton of the heavy load tire 1, and a tread portion that includes a contact surface that contacts a road surface. 4 and.
  • the bead part 2 has a bead core 5 and a bead filler 6.
  • the carcass layer 3 extends between the bead cores 5 in a toroidal shape.
  • the at least two bead cores 5 are arranged apart from each other in the tread width direction.
  • the bead core 5 is formed by winding a single bead wire 8 a plurality of times in an annular shape.
  • the bead core 5 supports the cord tension of the carcass layer 3 generated by the internal pressure of the heavy load tire 1.
  • the bead wire 8 is coated with a rubber material.
  • the bead filler 6 is a rubber material for reinforcing the bead core 5, and is disposed in a space formed by folding both end portions of the carcass layer 3 outward in the tire width direction at the position of the bead core 5.
  • a belt layer 7 is provided between the carcass layer 3 and the tread portion 4.
  • a plurality of belt layers 7 are stacked along the tire circumferential direction.
  • the winding start end portion 8a and the winding end end portion 8b of the bead wire 8 are wound so as to overlap in the radial direction of the bead core 5 (the radial direction of the heavy load tire 1). Then, as shown in FIG. 2, the rubber sheet 10 is wound around a region where the winding start end portion 8 a and the winding end end portion 8 b of the bead wire 8 overlap and a region in the vicinity thereof. The rubber sheet 10 is wound around a region including the winding start end portion 8 a and the winding end end portion 8 b of the bead wire 8. In other words, the rubber sheet 10 is wound around a region including one end and the other end of the bead wire 8.
  • One end portion is the end portion closest to the other end portion in the tire circumferential direction. That is, the winding start end 8a is the end closest to the winding end 8b in the tire circumferential direction.
  • the winding end 8b is the end closest to the winding start 8a in the tire circumferential direction.
  • the number of the bead wires 8 is one more in the region where the winding start end portion 8a and the winding end end portion 8b of the bead wire 8 overlap than in the other regions.
  • the region where the winding start end portion 8a and the winding end end portion 8b of the bead wire 8 overlap and the vicinity thereof are referred to as the end portion of the bead wire 8.
  • the rubber sheet 10 used in the present embodiment is mainly composed of natural rubber, but is not limited thereto.
  • the rubber sheet 10 has a 50% elongation tensile stress M50 measured by JIS K6251 at a measurement temperature of 25 degrees, and is 1.0 MPa or more after vulcanization.
  • the dimension of the rubber sheet 10 used by this embodiment is 45 mm in width, 1 mm in thickness, and 400 mm in length, it is not limited to this.
  • the rubber sheet 10 is wound around the end of the bead wire 8 three times, but the number of times the rubber sheet 10 is wound is not limited to three.
  • the rubber sheet 10 3 times it is preferable to wind so that the rubber sheet 10 may not be overlapped as shown in FIG.
  • the rubber sheet 10 is spirally wound in the circumferential direction of the ring, but is not limited thereto.
  • the winding method is not limited as long as the winding start end portion 8a and the winding end end portion 8b are included. For example, the same place may be wound a plurality of times. However, it is preferable to wind the rubber sheet 10 so that it does not overlap three times.
  • the manufacturing method of the heavy duty tire 1 which concerns on this embodiment is demonstrated.
  • the method for manufacturing the heavy duty tire 1 includes a bead core forming step S10, a rubber sheet winding step S20, and a vulcanizing step S30.
  • the bead core forming step S10 is a step of forming the bead core 5 by winding one bead wire 8 in an annular shape a plurality of times.
  • the rubber sheet winding step S20 is a step of winding the rubber sheet 10 around a region including the winding start end portion 8a and the winding end end portion 8b of the bead wire 8.
  • the vulcanization step S30 is a step of obtaining a heavy load tire 1 by vulcanizing a raw tire including the bead core 5 around which the rubber sheet 10 is wound.
  • FIG. 4 indicates the position in the tire circumferential direction when the end of the bead wire 8 is used as a reference (0 degree).
  • the vertical axis shown in FIG. 4 indicates the crack area (index) around the bead core 5. The lower the numerical value on the vertical axis shown in FIG. 4, the better the separation resistance.
  • the crack area is greatly reduced when the rubber sheet 10 is wound around the end portion of the bead wire 8 as compared with the case where the conventional organic fiber tape is wound. That is, it can be seen that the separation resistance around the bead core 5 is improved by using the rubber sheet 10 instead of the organic fiber tape.
  • the reason for such a measurement result is that the adhesion between the bead wire 8 coated with the rubber material and the rubber sheet 10 is better than the adhesion between the bead wire 8 coated with the rubber material and the conventional organic fiber tape. Because.
  • the heavy load tire 1 includes the rubber sheet 10, and the rubber sheet 10 is wound around a region including the winding start end portion 8 a and the winding end end portion 8 b of the bead wire 8. .
  • the separation resistance around the bead core 5 in the heavy load tire 1 is improved.

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Abstract

重荷重用タイヤ（１）は、ビードワイヤ（８）が円環状に複数回巻かれて形成されるビードコア（５）と、ゴム材からなるゴムシート（１０）とを備える。ゴムシート（１０）は、ビードワイヤ（８）の一方の端部と他方の端部とを含む領域に巻き付けられる。一方の端部は、タイヤ周方向において、他方の端部から最も近い端部である。

Description

重荷重用タイヤ及び重荷重用タイヤの製造方法
　本発明は、重荷重用タイヤ及び重荷重用タイヤの製造方法に関し、詳しくはビードコア周りの耐セパレーション性に優れる重荷重用タイヤ及び重荷重用タイヤの製造方法に関する。
　ビードワイヤが円環状に巻かれて形成されるビードコアにおいて、ビードワイヤの跳ね上がりを抑制する技術が知られている。特許文献１に記載された発明では、ビードワイヤの端部を有機繊維テープで巻き付けることによりビードワイヤの跳ね上がりを抑制している。
特開２０１６－８８２５９号公報
　ところで、重荷重用タイヤのように過酷な環境下で用いられるタイヤでは、高速、高荷重で使用されるなど、さらに過酷な使用条件となる場合があり、高度な耐久性や耐劣化性が要求される。具体的には、ビードコア周りの耐セパレーション性向上の要求が想定される。
　本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、ビードコア周りの耐セパレーション性が向上する重荷重用タイヤ及び重荷重用タイヤの製造方法を提供することである。
　本発明者は鋭意検討した結果、従来の有機繊維テープの代わりに後述するゴムシートを用いることにより、ビードコア周りの耐セパレーション性が向上することを見出して、本発明を完成するに至った。
　第１の特徴に係る重荷重用タイヤは、ビードワイヤが円環状に複数回巻かれて形成されるビードコアと、ゴム材からなるゴムシートとを備える。ゴムシートは、ビードワイヤの一方の端部と他方の端部とを含む領域に巻き付けられる。一方の端部は、タイヤ周方向において、他方の端部から最も近い端部である。
　第１の特徴において、ゴムシートは、測定温度２５度の条件下で、ＪＩＳ　Ｋ６２５１にて測定する５０％伸び引っ張り応力Ｍ５０が、加硫後において１．０ＭＰａ以上である。
　第１の特徴に係る重荷重用タイヤの製造方法は、ビードワイヤの一方の端部と他方の端部とを含む領域にゴム材からなるゴムシートを巻き付ける工程と、ゴムシートを巻き付けた後に加硫する工程と、を備える。一方の端部は、タイヤ周方向において、他方の端部から最も近い端部である。
　本発明によれば、重荷重用タイヤにおけるビードコア周りの耐セパレーション性が向上する。
図１は、本発明の実施形態に係る重荷重用タイヤのトレッド幅方向に沿い、かつタイヤ周方向に直交する断面の一部を示す模式断面図である。 図２は、ビードコアの一部分を示す斜視図である。 図３は、本発明の実施形態に係る重荷重用タイヤの製造方法を示すフローチャートである。 図４は、ビードコア周りの亀裂面積とビードワイヤ端部からの角度との関係を示すグラフである。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
　図１を参照して、本実施形態に係る重荷重用タイヤ１の構成について説明する。本実施形態に係る重荷重用タイヤ１は、建設車両などの重荷重車両に適用される。
　図１に示すように、重荷重用タイヤ１は、リム（不図示）に接する一対のビード部２と、重荷重用タイヤ１の骨格を形成するカーカス層３と、路面と接する接地面を有するトレッド部４と、を有する。
　ビード部２は、ビードコア５と、ビードフィラー６とを有する。カーカス層３は、ビードコア５間にトロイド状に延在する。
　ビードコア５は、トレッド幅方向に離間して少なくとも２つ配置される。また、ビードコア５は、１本のビードワイヤ８が円環状に複数回巻かれて形成される。ビードコア５は、重荷重用タイヤ１の内圧によって発生するカーカス層３のコード張力を支える。ビードワイヤ８は、ゴム材で被膜されている。
　ビードフィラー６は、ビードコア５を補強するためのゴム材であり、カーカス層３の両側端部がビードコア５の位置でタイヤ幅方向外側に折り返されることにより形成された空間に配置される。
　カーカス層３とトレッド部４との間には、ベルト層７が設けられている。ベルト層７は、タイヤ周方向に沿って複数重ねられている。
　図２に示すように、ビードワイヤ８の巻き始め端部８ａと巻き終わり端部８ｂは、ビードコア５の径方向（重荷重用タイヤ１の径方向）に重複するように巻かれる。そして、図２に示すように、ビードワイヤ８の巻き始め端部８ａと巻き終わり端部８ｂとが重複する領域及びその近傍領域に、ゴムシート１０が巻き付けられる。ビードワイヤ８の巻き始め端部８ａと巻き終わり端部８ｂとを含む領域にゴムシート１０が巻き付けられる。換言すれば、ビードワイヤ８の一方の端部と他方の端部とを含む領域にゴムシート１０が巻き付けられる。また、一方の端部は、タイヤ周方向において、他方の端部から最も近い端部である。つまり、巻き始め端部８ａは、タイヤ周方向において、巻き終わり端部８ｂから最も近い端部である。巻き終わり端部８ｂは、タイヤ周方向において、巻き始め端部８ａから最も近い端部である。図２に示すように、ビードワイヤ８の巻き始め端部８ａと巻き終わり端部８ｂとが重複する領域は、それ以外の領域よりもビードワイヤ８の本数が一本多くなっている。以下では、ビードワイヤ８の巻き始め端部８ａと巻き終わり端部８ｂとが重複する領域及びその近傍領域とを合わせて、ビードワイヤ８の端部とよぶ。
　本実施形態で用いるゴムシート１０は天然ゴムを主体とするが、これに限定されない。
ゴムシート１０は、測定温度２５度の条件下で、ＪＩＳ　Ｋ６２５１にて測定する５０％伸び引っ張り応力Ｍ５０が、加硫後において１．０ＭＰａ以上である。なお、本実施形態で用いるゴムシート１０の寸法は、幅が４５ｍｍ、厚さが１ｍｍ、長さが４００ｍｍであるが、これに限定されない。
　図２に示すように、本実施形態ではビードワイヤ８の端部にゴムシート１０を３回巻いたが、ゴムシート１０を巻く回数は３回に限定されない。なお、ゴムシート１０を３回巻く場合、図２に示すようにゴムシート１０が３重に重ならないように巻くことが好ましい。また、図２に示す例では、ゴムシート１０は、円環周方向に螺旋状に巻かれているが、これに限定されない。巻き始め端部８ａと巻き終わり端部８ｂが含まれる巻き方であればよく、巻き方は限定されない。例えば、同じ場所を複数回巻いてもよい。ただし、ゴムシート１０が３重に重ならないように巻くことが好ましい。
　図３のフローチャートを参照して、本実施形態に係る重荷重用タイヤ１の製造方法を説明する。図３に示すように、重荷重用タイヤ１の製造方法は、ビードコア形成工程Ｓ１０と、ゴムシート巻き付け工程Ｓ２０と、加硫工程Ｓ３０とを含む。
　ビードコア形成工程Ｓ１０は、１本のビードワイヤ８を円環状に複数回巻いてビードコア５を形成する工程である。
　ゴムシート巻き付け工程Ｓ２０は、ビードワイヤ８の巻き始め端部８ａと巻き終わり端部８ｂとを含む領域にゴムシート１０を巻き付ける工程である。
　加硫工程Ｓ３０は、ゴムシート１０が巻き付けられたビードコア５を含む生タイヤを加硫して重荷重用タイヤ１を得る工程である。
　［比較結果］
　次に、図４を参照して比較結果について説明する。具体的には、ビードワイヤ８の端部をゴムシート１０で巻き付けた重荷重用タイヤ１（実施例）と、ビードワイヤ８の端部を従来の有機繊維テープで巻き付けた重荷重用タイヤ（比較例）を準備し耐久試験を行い、ビードコア５周りの亀裂面積を測定した。
　図４に示す横軸は、ビードワイヤ８の端部を基準（０度）にした場合のタイヤ周方向の位置を示す。また、図４に示す縦軸は、ビードコア５周りの亀裂面積（指数）を示す。図４に示す縦軸の数値は低いほど耐セパレーション性がよいことを示す。
　図４に示すように、ビードワイヤ８の端部において、従来の有機繊維テープを巻き付けた場合に比べ、ゴムシート１０を巻き付けたほうが、亀裂面積が大きく減少していることがわかる。すなわち、有機繊維テープの代わりにゴムシート１０を用いることにより、ビードコア５周りの耐セパレーション性が向上していることがわかる。このような測定結果になった理由は、ゴム材で被膜されたビードワイヤ８とゴムシート１０との接着性が、ゴム材で被膜されたビードワイヤ８と従来の有機繊維テープとの接着性より良好なためである。
　以上説明したように、本実施形態によれば、重荷重用タイヤ１はゴムシート１０を備え、ゴムシート１０は、ビードワイヤ８の巻き始め端部８ａと巻き終わり端部８ｂとを含む領域に巻き付けられる。これにより、従来の有機繊維テープを巻き付けた場合に比べ、重荷重用タイヤ１におけるビードコア５周りの耐セパレーション性が向上する。
　日本国特許出願第２０１６－２３８２３３号（出願日：２０１６年１２月８日）の全内容は、ここに援用される。
１　重荷重用タイヤ
２　ビード部
３　カーカス層
４　トレッド部
５　ビードコア
６　ビードフィラー
７　ベルト層
８　ビードワイヤ
８ａ　巻き始め端部
８ｂ　巻き終わり端部
１０　ゴムシート

Claims (3)

  1. 　ビードワイヤが円環状に複数回巻かれて形成されるビードコアを有する重荷重用タイヤであって、
    　ゴム材からなるゴムシートを備え、
    　前記ゴムシートは、前記ビードワイヤの一方の端部と他方の端部とを含む領域に巻き付けられ、
    　前記一方の端部は、タイヤ周方向において、前記他方の端部から最も近い端部であることを特徴とする重荷重用タイヤ。
  2. 　前記ゴムシートは、測定温度２５度の条件下で、ＪＩＳ　Ｋ６２５１にて測定する５０％伸び引っ張り応力Ｍ５０が、加硫後において１．０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の重荷重用タイヤ。
  3. 　ビードワイヤが円環状に複数回巻かれて形成されるビードコアを有する重荷重用タイヤの製造方法であって、
    　前記ビードワイヤの一方の端部と他方の端部とを含む領域にゴム材からなるゴムシートを巻き付ける工程と、
    　前記ゴムシートを巻き付けた後に加硫する工程と、
    　を備え、
    　前記一方の端部は、タイヤ周方向において、前記他方の端部から最も近い端部であることを特徴とする重荷重用タイヤの製造方法。
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