JP4841516B2 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、泥濘路、砂利道、未舗装路などの悪路の走行を目的とした空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、より詳細には、悪路走行時に接地するバットレス部に突起を備え悪路での性能が向上された空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

悪路の走行を目的とする空気入りタイヤでは、平坦な道路を走行しているときは接地しないバットレス部に突起を設けている。凹凸があり平坦でない悪路を走行する場合、突起が路面と接触するので、悪路での駆動性能や制動性能が向上する。

一方、特許文献１には、リムプロテクターバーと呼ばれる、ビード側のサイドウォールに設けられた突起物を備えた空気入りタイヤの製造方法が開示されている。この製造方法では、生タイヤを拡径する前に、成型ドラムに貼り付けられた生タイヤに、突起物を形成する帯状のゴムを巻き付けている。
特開２００６−３０５８９１号公報（図１）

上記のタイヤでバットレス部に悪路を走行する場合、十分な駆動性能や制動性能を得るため、所定の空気圧より低くして、バットレス部の突起を積極的に接地させることがある。バットレス部の突起は、サイドウォールゴムから成型されているので、十分なグリップを得ることができず、バットレス部が悪路路面から損傷を受けやすく耐久性が低下する問題もあった。

特許文献１の製造方法により、バットレス部に突起を備えた空気入りタイヤを製造する場合、バットレス部のゴムの厚さ均一にならず、ゴムの厚さが薄い箇所が発生する。これは、生タイヤを拡径する際、バットレス部の拡径率がビード付近に比べて大きいためである。

バットレス部にゴムの厚さが薄い箇所があると、ダイナミックアンバランスの原因となりタイヤの性能が低下する。また、カーカスプライのコードの密度が密な部分と疎な部分ができるので、タイヤの耐久性が低下するという問題点がある。

本発明の目的は、ダイナミックアンバランスが低減され、耐久性が高められた空気入りタイヤを製造する方法を提供することにある。

本願発明の空気入りタイヤは、ビードコアとビードフィラーを備えた一対のビードと、端部が各ビードを巻き上げるように折り返されてトロイダル状に成形されたカーカスプライと、前記カーカスプライのサイド部を覆うサイドウォールゴムと、前記カーカスプライのクラウン部を覆うトレッドゴムとを備えた空気入りタイヤであって、
トレッドゴムのショルダー部はスクエア形状であって、
バッドレス部に突起を備え、前記トレッドゴム及び前記突起の抗張積は１５０００〜１８０００（ＭＰａ・％）であり、前記サイドウォールゴムの抗張積は１００００〜１２０００（ＭＰａ・％）であることを特徴とする。

バッドレス部に設けられた突起の抗張積は、トレッドゴムと同様に、サイドウォールゴムよりも大きいので、当該突起が接地した際には、十分なグリップが発生する。その結果、悪路で十分な駆動性能や制動性能を得ることができる。また、突起を含むバットレス部は路面からの損傷を受けにくくなるので、タイヤの耐久性も向上する。なお、本願では、抗張積は、２５℃で測定された値を言う。

本願発明タイヤは、バッドレス部に突起を備えた空気入りタイヤの製造方法であって、
成形ドラムにインナーライナーを貼り付け、前記インナーライナーの外側にカーカスプライを貼り付け、ビードコアとビードフィラーを備えた一対のビードを前記カーカスプライの両端に載置し、前記カーカスプライの端部が各ビードを巻き上げるように前記カーカスプライの両端を折り返し、
前記カーカスプライの外側に、加硫後の抗張積が１００００〜１２０００（ＭＰａ・％）であるサイドウォールゴムを貼り付け、
前記成形ドラムを拡径した後、前記カーカスプライのクラウン部に相当する位置の外側にベルト層及び加硫後の抗張積が１５０００〜１８０００（ＭＰａ・％）であるトレッドゴムを貼り付けて、生タイヤを成形し、
前記生タイヤのバットレス部に、加硫後の抗張積が１５０００〜１８０００（ＭＰａ・％）である帯状ゴム部材を貼り付けて環状突起部を形成し、前記生タイヤを金型で加硫成型することで製造される。

本願発明タイヤは、バッドレス部に突起を備えた空気入りタイヤの製造方法であって、
成形ドラムにインナーライナーを貼り付け、前記インナーライナーの外側にカーカスプライを貼り付け、ビードコアとビードフィラーを備えた一対のビードを前記カーカスプライの両端に載置し、前記カーカスプライの端部が各ビードを巻き上げるように前記カーカスプライの両端を折り返し、
前記カーカスプライの外側に、加硫後の抗張積が１００００〜１２０００（ＭＰａ・％）であるサイドウォールゴムを貼り付け、
前記成形ドラムを拡径した後、前記カーカスプライのクラウン部に相当する位置の外側にベルト層及び加硫後の抗張積が１５０００〜１８０００（ＭＰａ・％）であるトレッドゴムを貼り付けて、生タイヤを成形し、
前記生タイヤのバットレス部に、加硫後の抗張積が１５０００〜１８０００（ＭＰａ・％）であるリボン状ゴム部材を複数回巻きつけて環状突起部を形成し、前記生タイヤを金型で加硫成型することで製造される。

本願発明の製造方法では、生タイヤを拡径した後にバットレス部に環状突起部を設けているので、環状突起部の厚さが変化することなく形成される。その結果、成型後のタイヤにおいて、ダイナミックアンバランスが低減される。カーカスプライのコードの密度が密な部分と疎な部分が発生せず、タイヤの耐久性が低下することがない。また、成型するバットレス部に成型された突起により、悪路での駆動性能や制動性能が向上する。

以下、図面を用いて、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法の実施の形態を説明する。まず、図１（ａ）において、成形ドラム１の円筒側面にインナープライ１１とカーカスプライ１２が貼り付けられている。カーカスプライ１２の両端には、ビードコア１３とビードフィラー１４からなる、一対のビード１５が配置され、カーカスプライ１２の両端は、ビード１５を巻き上げるように折り曲げられている。インナープライ１１とカーカスプライ１２の成形ドラム１への貼り付け、ビード１５の巻上げは、公知の製造方法で行なうことができる。次に、図１（ｂ）に示すように、サイドウォールゴム１７を貼り付けて、拡径前の生タイヤＧが完成する。なお、カーカスプライ１２は必要に応じて枚数を増やしてもよい。また、その他必要な部材を拡径前に貼り付けておいてもよい。

図２は、拡径された生タイヤＧを示す断面図である。拡径は、公知の拡径ドラム（図示しない）で行なわれる。拡径された生タイヤＧのカーカスプライ１２のクラウン部に相当する位置の外側にベルト層１９及びトレッドゴム１８を貼り付けて、次いで生タイヤＧのバットレス部Ｂに、断面が三角形である帯状ゴム部材２１を周方向に貼り付ける。したがって、図３に示すように、帯状ゴム部材２１を貼り付けた後の生タイヤＧでは、バットレス部に環状突起部２２が形成される。その後、生タイヤＧは金型（図示しない）により加硫成型される。このとき、金型のバットレス部を成型する成型面に所定の形状の凹部を設けることにより、生タイヤＧのバットレス部に所望の形状の突起が形成される。なお、帯状ゴム部材２１は、成型するバットレス部の突起の形状により、その断面形状を適宜変更することができる。なお、ベルト層１９は必要に応じて枚数を増やしてもよい。

生タイヤＧを拡径した後にバットレス部に環状突起部２２を設けているので、環状突起部２２の厚さが変化することなく形成される。その結果、成型後のタイヤにダイナミックアンバランスが低減される。カーカスプライ１２のコードの密度が密な部分と疎な部分が発生せず、タイヤの耐久性が低下することがない。また、成型するバットレス部に成型された突起により、悪路での駆動性能や制動性能が向上する。

図４は、拡径された生タイヤＧを示す断面図である。成形された生タイヤＧのバットレス部に、リボン状ゴム部材３１を複数回巻きつけて、環状突起部３２が形成されている。その後、同様に生タイヤＧは金型（図示しない）により加硫成型され、バットレス部に所望の形状の突起が形成される。

突起を設けようとするバットレス部の半径方向外側と内側では直径が異なるので、帯状ゴム部材２１を貼り付ける場合、帯状ゴム部材２の縁部に皺が発生しやすく、空気が入ったり、ゴムの流れが悪くなることがある。しかし、リボン状ゴム部材３１を巻きつけることにより、皺が発生することなく環状突起部３２を形成することができる。なお、リボン状ゴム部材３１の寸法は特に限定されないが、幅１５ｍｍ〜３５ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ〜３．０ｍｍが好ましい。

本願でバットレス部とは、図５に示すようにトレッド幅方向接地端Ｅから、タイヤ半径方向内側に向かって、タイヤ断面で最大幅となる位置Ｗまでの範囲をいう。また、バットレス部の突起とは、間隔をおいて配置された突起のほか，環状に連なる突条も含むものとする。

なお、加硫後において、帯状ゴム部材２１やリボン状ゴム部材３１及びトレッドゴム１８の抗張積が１５０００〜１８０００（ＭＰａ・％）、サイドウォールゴム１７の抗張積が１００００〜１２０００（ＭＰａ・％）となるように、各ゴム部材の組成を調製しておくことが好ましい。突起３０が接地した際には、十分なグリップが発生する。その結果、悪路で十分な駆動性能や制動性能を得ることができる。また、突起３０を含むバットレス部Ｂは路面からの損傷を受けにくくなるので、タイヤの耐久性も向上する。

上記の抗張積を実現するための各ゴム部材の組成は、公知の組成で構わない。一般に、ゴム成分中の天然ゴムの成分比を高くしたり、高比表面積のカーボンブラックやシリカを多く配合することにより抗張積が高いゴムを実現することができる。

実施例タイヤとしてバッドレス部に突起を備えた空気入りタイヤを本発明に係る製造方法により製造し、評価した。実施例１は、生タイヤを拡径した後にバットレス部に帯状ゴム部材（断面形状は、上辺３５ｍｍ、下辺１００ｍｍ、高さ９ｍｍの台形である。）を貼り付けて環状突起部を形成し、その後加硫成型したタイヤである。実施例２は、生タイヤを拡径した後にバットレス部にリボン状ゴム部材（幅２５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ）を１６回巻きつけて環状突起部を形成し、その後加硫成型したタイヤである。比較例１は、バットレス部に突起のないタイヤ、比較例２、４は実施例１、２と同じ突起を有するタイヤで、生タイヤを拡径する前（図１（ｂ）に相当する状態）にバットレス部に相当する位置に帯状ゴム部材（断面形状は、上辺３５ｍｍ、下辺１００ｍｍ、高さ１３ｍｍの台形である。）を貼り付けて、その後生タイヤを拡径し加硫成型したタイヤである。比較例３、５は実施例１、２と同じ突起を有するタイヤで、生タイヤを拡径する前（図１（ｂ）に相当する状態）にバットレス部に相当する位置にリボン状ゴム部材（実施例２と同じ）を２５回巻きつけて、その後生タイヤを拡径し加硫成型したタイヤである。

環状突起部を形成するゴム部材の体積をほぼ等しくするために、拡径前にゴム部材を貼り付け又は巻きつけする場合と、拡径後にする場合では、帯状ゴム部材の高さ、又は、リボン状ゴム部材の巻き数を変化させている。

なお、図５に示すように、バットレス部Ｂに形成された突起３０は、周方向幅１１０ｍｍ、半径方向幅５０ｍｍ、突起高さ１５ｍｍで、間隔３０ｍｍでタイヤ周方向環状に配置されている。なお、帯状ゴム部材及びリボン状ゴム部材は、サイドウォールゴムと同じ組成のゴムを使用した。いずれのタイヤのサイズもＬＴ３１５／７５Ｒ１６であった。また、実施例１、２、比較例２、３では帯状ゴム部材及びリボン状ゴム部材は、トレッドゴムと同じ組成のゴムを使用した。比較例４、５では帯状ゴム部材及びリボン状ゴム部材は、サイドウォールゴムと同じ組成のゴムを使用した。各ゴムの組成は表１のとおりであった。

加硫成型後のトレッド、サイドウォール、突起の抗張積は表２に示す。なお、抗張積は、測定器（株式会社島津製作所製、型式：ＴＳ−１００）により、温度２５℃で測定した。

表２に評価結果を示す。悪路走破性は、ピックアップトラック（フォード社製、Ｆ１５０）にタイヤを装着して５ｋｍの悪路を走破するのに要した時間である。ダイナミックアンバランスは、ダイナミックバランス検査装置（国際計測器株式会社製、型式：Model FDB 6142）でダイナミックアンバランスを測定した結果である。いずれもの結果も比較例１を１００とした指数で表し、数字が大きいほど評価結果が良いことを示す。本願の製造方法により製造されたタイヤでは、悪路走破性を維持し、ダイナミックアンバランスを低減することができた。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法の各工程を示す図である。 生タイヤに環状突起部を形成する様子を示す図である。 環状突起部が形成された生タイヤを示す図である。 環状突起部が形成された生タイヤを示す図である。 実施例・比較例のタイヤの突起を示す図である。

符号の説明

１ 成形ドラム
１１ インナーライナー
１２ カーカスプライ
１３ ビードコア
１４ ビードフィラー
１５ ビード
１７ サイドウォールゴム
１８ トレッドゴム
１９ ベルト層
３０ 突起

Claims (1)

1. ビードコアとビードフィラーを備えた一対のビードと、端部が各ビードを巻き上げるように折り返されてトロイダル状に成形されたカーカスプライと、前記カーカスプライのサイド部を覆うサイドウォールゴムと、前記カーカスプライのクラウン部を覆うトレッドゴムとを備えた空気入りタイヤであって、
   トレッドゴムのショルダー部はスクエア形状であって、
   バッドレス部に突起を備え、前記トレッドゴム及び前記突起の抗張積は１５０００〜１８０００（ＭＰａ・％）であり、前記サイドウォールゴムの抗張積は１００００〜１２０００（ＭＰａ・％）であることを特徴とする空気入りタイヤ。

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