WO2023032541A1

WO2023032541A1 - タイヤ及びタイヤの製造方法

Info

Publication number: WO2023032541A1
Application number: PCT/JP2022/029196
Authority: WO
Inventors: 裕志浅野
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2021-09-06
Filing date: 2022-07-28
Publication date: 2023-03-09
Also published as: CN117858810A; JP2023038117A; EP4400329A1

Abstract

本発明のタイヤでは、カーカスプライは、互いに平行に配列された複数本のカーカスコードがゴム被覆されたテープ状部材が、タイヤ周方向に配列されてなり、前記テープ状部材のテープ幅は、１～１０ｍｍであり、タイヤ赤道面上において、タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材は、互いにタイヤ周方向端が突き合わされており、前記カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材は、ゴム部分同士のみが重なっている。本発明のタイヤの製造方法では、カーカスプライ形成工程は、互いに平行に配列された複数本のカーカスコードがゴム被覆され、テープ幅が１～１０ｍｍであるテープ状部材を、タイヤ周方向に順次貼り付けることにより、前記テープ状部材がタイヤ周方向に配列されてなるカーカスプライを形成する、貼り付け工程を含み、前記貼り付け工程では、タイヤ赤道面上において、タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材が、互いにタイヤ周方向端が突き合わされるようにし、前記カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材は、ゴム部分同士のみが重なるようにする。

Description

タイヤ及びタイヤの製造方法

　本発明は、タイヤ及びタイヤの製造方法に関する。

　近年、タイヤの寸法精度を向上させるべく、加硫後のタイヤのタイヤ内腔形状に近い外形を有する剛性中子を用い、該剛性中子の外表面に、カーカスプライやベルトプライ等の未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程を有する空気入りタイヤの製造方法が提案されている。

　例えば、特許文献１では、幅１０～５０ｍｍのテープをタイヤ周方向に順次貼り付けていくことでカーカスプライを形成することが提案されている。貼り付けによる手法は、製造工程として容易なものであるため、特許文献１によれば高い生産性で寸法精度の高いタイヤを製造し得る。

特開２０１４－０４３０２２号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の手法では、上記のテープをタイヤ赤道面では重ならず、且つ、カーカスプライの端部では重なるように、貼り付けを行っている。このため、カーカスプライの端部での重なりに起因したタイヤ表面の外観不良（表面凸凹）や振動が発生してしまうおそれがあった。また、幅１０～５０ｍｍと比較的幅の大きいテープを用いているため、各テープの剛性が高く、タイヤのクラウン曲率により生じるタイヤ幅方向の位置による角度変化に追従して貼り付けを行うことが困難であり、カーカスプライの角度をタイヤ幅方向で変化させたい場合でも、そのような変化を生じさせることが困難であった。

　そこで、本発明は、タイヤ表面の外観不良や振動の発生を抑制したタイヤ、及び、タイヤ表面の外観不良や振動を抑制したタイヤを得ることができ、タイヤ幅方向におけるタイヤ周方向に対する傾斜角度の変化を有するカーカスプライを形成し得る、タイヤの製造方法を提供することを目的とする。

　本発明の要旨構成は、以下の通りである。
（１）一対のビード部と、
　前記一対のビード部間をトロイダル状に跨る１枚以上のカーカスプライと、を備えたタイヤであって、
　前記カーカスプライは、互いに平行に配列された複数本のカーカスコードがゴム被覆されたテープ状部材が、タイヤ周方向に配列されてなり、
　前記テープ状部材のテープ幅は、１～１０ｍｍであり、
　タイヤ赤道面上において、タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材は、互いにタイヤ周方向端が突き合わされており、
　前記カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材は、ゴム部分同士のみが重なっていることを特徴とする、タイヤ。

（２）一対のビード部と、前記一対のビード部間をトロイダル状に跨る１枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、を備えたタイヤの製造方法であって、
　外表面に前記タイヤの内腔面を形成するタイヤ形成面を設けたトロイダル状の剛性中子を用い、前記剛性中子の前記タイヤ形成面上に、カーカスプライを含む未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する、生タイヤ形成工程を含み、
　前記生タイヤ形成工程は、前記剛性中子の前記タイヤ形成面上に、前記カーカスプライを形成する、カーカスプライ形成工程を含み、
　前記カーカスプライ形成工程は、互いに平行に配列された複数本のカーカスコードがゴム被覆され、テープ幅が１～１０ｍｍであるテープ状部材を、タイヤ周方向に順次貼り付けることにより、前記テープ状部材がタイヤ周方向に配列されてなるカーカスプライを形成する、貼り付け工程を含み、
　前記貼り付け工程では、タイヤ赤道面上において、タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材が、互いにタイヤ周方向端が突き合わされるようにし、前記カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材は、ゴム部分同士のみが重なるようにすることを特徴とする、タイヤの製造方法。

　本発明によれば、タイヤ表面の外観不良や振動の発生を抑制したタイヤ、及び、振動を抑制したタイヤを得ることができ、タイヤ幅方向におけるタイヤ周方向に対する傾斜角度の変化を有するカーカスプライを形成し得る、タイヤの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかるタイヤのタイヤ幅方向概略断面図である。本実施形態のタイヤのカーカス構造を模式的に示す平面図である。テープ状部材の寸法について説明するための図である。タイヤ赤道面における被覆ゴムに関する寸法について説明するための図である。カーカスプライの端部における被覆ゴムに関する寸法について説明するための図である。タイヤ及び剛性中子の概略断面図を示す図である。カーカスプライの角度について説明するための概略図である。カーカスプライの幅について説明するための概略図である。

　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。

＜タイヤ＞
　以下、本発明のタイヤの一実施形態について説明する。本実施形態において、タイヤは、空気入りタイヤとすることができる。図１は、本発明の一実施形態にかかるタイヤのタイヤ幅方向概略断面図である。図１に示すように、このタイヤ１は、一対のビード部２と、一対のビード部２間をトロイダル状に跨る１枚以上のカーカスプライからなるカーカス３と、カーカス３のクラウン部のタイヤ径方向外側に配置されたベルト４と、ベルト４のタイヤ径方向外側に配置されたトレッド５と、を備えている。

　図示例では、ビード部２には、ビードコア２ａが埋設されている。本例では、ビードコア２ａは、タイヤ幅方向に２つの小ビードコアに分割されているが、この例には限られない。

　図示例では、カーカス３は、１枚以上のカーカスプライからなる。カーカス３は、一対のビード部２間をトロイダル状に跨る。本例では、カーカス３の端は、２つの小ビードコア間に挟まれているが、この場合に限らない。カーカスプライのコードは、特には限定されないが、有機繊維コードを用いることができる。カーカスプライの枚数も１枚以上であれば特に限定されない。

　図示例では、ベルト４は、２層のベルト層４ａ、４ｂからなり、ベルトコードが層間で互いに交差して延びる、傾斜ベルトである。ベルトコードのタイヤ周方向に対する角度は、特には限定されないが、例えば２０°～７５°とすることができる。ベルト層の層数も１層以上であれば特には限定されない。ベルトコードの材質は、特には限定されないが、スチールコードとすることができる。

　図示例では、トレッド５は、１層のトレッドゴムからなるが、タイヤ径方向又はタイヤ幅方向に複数層のゴムを有するトレッドとして形成することもできる。また、図示例では、トレッド５には、３本の周方向主溝６が配置されているが、周方向主溝の本数や溝幅、溝深さ、溝形状等は特に限定されない。

　また、図示例では、タイヤ内面７に、インナーライナー８が配置されている。これにより、空気やガスの透過を防止することができる。

　図２は、本実施形態のタイヤのカーカス構造を模式的に示す平面図である。図２に示すように、本実施形態において、カーカスプライ３ａは、互いに平行に配列された複数本（例えば１～３本）のベルトコードがゴム被覆されたテープ状部材３１が、タイヤ周方向に配列されてなる。

　図３は、テープ状部材の寸法について説明するための図である。図３を参照して、本実施形態では、テープ状部材３１のテープ幅ｗは、１～１０ｍｍ（好ましくは２～８ｍｍ）である。テープ状部材３１の長手方向の延在長さｌは、カーカスの延在方向の長さに対応させて適宜決定することができる。

　図２に拡大図で模式的に示しているように、タイヤ赤道面ＣＬ上において、タイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材３１は、互いにタイヤ周方向端が（例えばテープ状部材間が（貼付けバラつきで）最も開いた際に）突き合わされている。さらに、カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材は、ゴム部分同士のみが重なっている。すなわち、カーカスコード同士は重なっていない。
　以下、本実施形態のタイヤの作用効果について説明する。

　本実施形態のタイヤによれば、タイヤ赤道面ＣＬ上において、タイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材３１は、互いにタイヤ周方向端が突き合わされているため、タイヤ周方向間の隙間や段差が生じずに済む。このため、隙間や段差に起因するタイヤ表面の外観不良やの発生を抑制することができる。また、カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材３１は、ゴム部分同士のみが重なっているため、カーカスコードが重なることによる段差を生じず、また、ゴム部分同士の重なりは潰れて小さくなるため、大きな段差に起因するタイヤ表面の外観不良や振動の発生を抑制することができる。
　以上のように、本実施形態のタイヤによれば、タイヤ表面の外観不良や振動の発生を抑制することができる。

　図４Ａは、タイヤ赤道面における被覆ゴムに関する寸法について説明するための図である。図４Ｂは、カーカスプライの端部における被覆ゴムに関する寸法について説明するための図である。図４Ａに示すように、カーカスプライのコーティングゴムの厚さｔ１は、特には限定されないが、例えば０．１～０．２ｍｍとすることができる。また、テープ状部材が有する複数本のカーカスコードのうち最外側に位置するカーカスコードの端からテープ状部材の端までのテープ状部材の幅方向の距離（耳ゴム部の幅）ｔ２は、タイヤのクラウン部の曲率等に応じて適宜決定することができる。すなわち、通常、タイヤは、クラウン部が曲率を有するため、タイヤ赤道面での周長がカーカスプライの端部での周長よりも長くなる、周長差を有する。従って、図２に示したように、タイヤ赤道面においてテープ状部材同士が互いに突き合う場合、周長差により、カーカスプライの端部においては、テープ状部材同士が重なることになるが、カーカスコード同士が重ならないようにすることが好ましく、そのためには、ある程度幅ｔ２を確保しておくことが好ましく、周長差が大きいほど、ｔ２を大きく確保しておくことが好ましい。このように周長差に依存するため、特には限定されないが、ｔ２を例えば０．３～２．０ｍｍとすることができる。コード間距離（最短距離）ｔ３は、特には限定されないが、例えば０．３～２．０ｍｍとすることができる。また、図４Ｂに示すように、カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材のカーカスコード間の最短距離ｔ４は、０ｍｍ以上２ｍｍ以下であることがより好ましい。ｔ４を０ｍｍ以上とすることにより、カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材のカーカスコード同士が重ならないようにすることができるからである。また、ｔ４を２ｍｍ以下とすることにより、タイヤ周方向で見たときにカーカスコードが疎になる部分が生じないようにすることができる。

　ここで、図６に示すように、カーカスプライは、タイヤ幅方向に平行な線を基準線とした際に、当該基準線に対して－７５～７５°の角度を可変に付与して貼り付けることができる。また、図７に示すように、カーカスプライの端から端まで長さ（道のりの距離）は、無負荷状態において、２７０ｍｍ以上とすることが好ましい。また、ベルトの最大幅は、無負荷状態において、１００ｍｍ以上とすることが好ましい。
　上記のような比較的大きなタイヤでは、テープ状部材を用いてプライを製造しようとすると周長差がシビアになる。このため、上記のような大きいタイヤで、本開示によれば、テープ状部材間の隙間がなくなり、上記問題に対し有効である。

＜タイヤの製造方法＞
　以下、本発明の一実施形態にかかるタイヤの製造方法について説明する。本実施形態のタイヤの製造方法は、一例としては、上述の一実施形態にかかるタイヤを製造するための方法である。上述した通り、タイヤは、一対のビード部と、一対のビード部間をトロイダル状に跨る１枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、を備えるものであり、他の構成部材やそれらの詳細は既に説明した通りであるので、再度の説明を省略する。

　図５は、タイヤ及び剛性中子の概略断面図を示す図である。本実施形態のタイヤの製造方法は、図５に示すような、外表面にタイヤの内腔面を形成するタイヤ形成面１０ａを設けたトロイダル状の剛性中子１０を用いる。そして、剛性中子１０のタイヤ形成面上１０ａに、カーカスプライ及びベルトプライを含む未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する（生タイヤ形成工程）。

　上記生タイヤ形成工程は、剛性中子１０のタイヤ形成面１０ａ上に、カーカスプライを形成するカーカスプライ形成工程や、カーカスプライを介してベルトプライを形成する、ベルトプライ形成工程を含む。

　上記カーカスプライ形成工程では、互いに平行に配列された複数本のカーカスコードがゴム被覆され、テープ幅が１～１０ｍｍ（好ましくは２～８ｍｍ）であるテープ状部材３１を、タイヤ形成面１０ａ上にタイヤ周方向に順次貼り付ける。これにより、テープ状部材３１がタイヤ周方向に配列されてなるカーカスプライを形成する（貼り付け工程）。

　貼り付け工程では、図２に示したように、タイヤ赤道面ＣＬ上において、タイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材３１が、互いにタイヤ周方向端が（例えばテープ状部材間が（貼付けバラつきで）最も開いた際に）突き合わされるようにする。本実施形態では、貼り付け工程では、カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材は、ゴム部分同士のみが重なるように（すなわち、カーカスコード同士が重ならないように）もしている。
　上述したように、通常タイヤは、タイヤ赤道面とカーカスプライの端部とで周長差を有するため、タイヤ赤道面上でタイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材３１が、互いにタイヤ周方向端が突き合わされるようにすれば、カーカスプライの端部では、タイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材が重なるが、耳ゴム部の幅ｔ２を確保しておくことにより、ゴム部分同士のみが重なるようにすることができる。

　本実施形態のタイヤの製造方法によれば、まず、テープ状部材の貼り付けが容易な製造工程であるため、高い生産性を達成することができる。また、テープ幅が１～１０ｍｍであるテープ状部材を用いて貼り付けを行っているため、テープ状部材の剛性が比較的低く、タイヤのクラウン曲率により生じるタイヤ幅方向の角度変化に追従した貼り付けを行うことが可能であり、タイヤ幅方向におけるタイヤ周方向に対する傾斜角度の変化を有するカーカスプライを形成し得る。さらに、貼り付け工程では、タイヤ赤道面上において、タイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材３１が、互いにタイヤ周方向端が突き合わされるようにしているため、タイヤ周方向間の隙間や段差が生じずに済む。このため、隙間や段差に起因するタイヤ表面の外観不良や振動の発生を抑制することができる。また、貼り付け工程では、カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材は、ゴム部分同士のみが重なるよう（すなわち、カーカスコード同士が重ならないように）もしているため、カーカスコードが重なることによる段差を生じず、また、ゴム部分同士の重なりは潰れて小さくなるため、大きな段差に起因するタイヤ表面の外観不良や振動の発生を抑制することができる。
　以上のように、本実施形態のタイヤの製造方法によれば、高い生産性を達成しつつも、タイヤ表面の外観不良や振動の発生を抑制したタイヤを得ることができ、また、タイヤ幅方向におけるタイヤ周方向に対する傾斜角度の変化を有するカーカスプライを形成し得る。

　ここで、タイヤの実施形態で説明したのと同様に、テープ状部材のｔ１は、例えば０．１～０．２ｍｍ、ｔ３は、例えば０．３～２．０ｍｍとすることができる。また、幅ｔ２は、上述の通り、周長差に依存するため特には限定されないが、例えば０．３～２．０ｍｍとすることができる。また、カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つのテープ状部材のカーカスコード間の最短距離ｔ４は、０ｍｍ以上２ｍｍ以下であるように貼り付けすることが好ましい。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されない。特にカーカス以外の構造は、任意の既知の構成とすることができる。カーカスに関しても、カーカスプライの枚数は１枚以上であれば良く、また、カーカスプライの材質等は、適宜選択することができる。また、カーカス折り返し部のタイヤ径方向の位置も適宜調整することができる。また、カーカスは、カーカス折り返し部を有する構成に限られず、他にも例えばビードコアに巻き付けて終端する構成としても良い。

１：タイヤ、　２：ビード部、　３：カーカス、　４：ベルト、
５：トレッド、　６：周方向主溝、　７：タイヤ内面、　８：インナーライナー、
１０：剛性中子

Claims

　一対のビード部と、
　前記一対のビード部間をトロイダル状に跨る１枚以上のカーカスプライと、を備えたタイヤであって、
　前記カーカスプライは、互いに平行に配列された複数本のカーカスコードがゴム被覆されたテープ状部材が、タイヤ周方向に配列されてなり、
　前記テープ状部材のテープ幅は、１～１０ｍｍであり、
　タイヤ赤道面上において、タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材は、互いにタイヤ周方向端が突き合わされており、
　前記カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材は、ゴム部分同士のみが重なっていることを特徴とする、タイヤ。
　前記カーカスプライの端部において、前記タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材のカーカスコード同士が重なっていない、請求項１に記載のタイヤ。
　一対のビード部と、前記一対のビード部間をトロイダル状に跨る１枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、を備えたタイヤの製造方法であって、
　外表面に前記タイヤの内腔面を形成するタイヤ形成面を設けたトロイダル状の剛性中子を用い、前記剛性中子の前記タイヤ形成面上に、カーカスプライを含む未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する、生タイヤ形成工程を含み、
　前記生タイヤ形成工程は、前記剛性中子の前記タイヤ形成面上に、前記カーカスプライを形成する、カーカスプライ形成工程を含み、
　前記カーカスプライ形成工程は、互いに平行に配列された複数本のカーカスコードがゴム被覆され、テープ幅が１～１０ｍｍであるテープ状部材を、タイヤ周方向に順次貼り付けることにより、前記テープ状部材がタイヤ周方向に配列されてなるカーカスプライを形成する、貼り付け工程を含み、
　前記貼り付け工程では、タイヤ赤道面上において、タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材が、互いにタイヤ周方向端が突き合わされるようにし、前記カーカスプライの端部において、タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材は、ゴム部分同士のみが重なるようにすることを特徴とする、タイヤの製造方法。
　前記カーカスプライの端部において、前記タイヤ周方向に隣接する２つの前記テープ状部材のカーカスコード同士が重ならないようする、請求項３に記載のタイヤの製造方法。