JP5216067B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、短冊シート状のプライ片を、剛性中子体上でタイヤ周方向に順次貼り付けることにより、トロイド状のカーカスを成形するカーカス成形工程を含む空気入りタイヤの製造方法に関する。

近年、タイヤのユニフォミティを向上させるために、例えば、仕上がりタイヤのタイヤ内腔形状に近い外形を有する剛性中子体を用いた空気入りタイヤの製造方法が提案されている（下記特許文献１参照）。この製造方法では、例えば、図７（Ａ）に示すように、タイヤ軸方向に引き揃えたカーカスコードＡ１の配列体Ａがトッピングゴムによって被覆されかつタイヤ周方向巾Ｌ１を小とした短冊シート状の複数枚の短冊プライ片Ｂを、同図（Ｂ）に示すように、剛性中子体Ｃ上でタイヤ周方向に順次貼り付けることにより、トロイド状のカーカスＤを形成している。

このとき、タイヤのユニフォミティーを高めるために、前記短冊プライ片Ｂは、タイヤ周方向で隣り合う短冊プライ片Ｂの側縁部Ｂｅ、Ｂｅ同士が、トレッド部Ｔａにおいては重なることなく近接又は接するように配されている。その結果、サイドウォール部Ｔｂにおいては、前記側縁部Ｂｅ、Ｂｅ同士が重なる三角形状の重なり部Ｊが必然的に形成される。

しかし、この重なり部Ｊでは、同図（Ｃ）に示すように、前記配列体Ａにおいて最外側に位置する外のカーカスコードＡ１ａ、Ａ１ａ同士も重なり合うため、コード密度が増加する。そのため、タイヤに内圧が充填されて膨張する際、前記重なり部Ｊでは、カーカスコードＡ１ａがのびにくくなって膨張量が局部的に減じて凹となり、サイドウォール部Ｔｂの外面に凹凸状の変形を招くなどタイヤの外観品質を損ねるという問題がある。

特開平１１−２５４９０６号公報

そこで本発明は、カーカスコードの配列体において最外側に配される外のカーカスコードのモジュラスを、その内側に配される内のカーカスコードのモジュラスよりも小とすることを基本として、サイドウォール部の外面における凹凸状の変形を抑えてタイヤの外観品質を向上させる空気入りタイヤの製造方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへて両側のビード部に至るカーカスを具える空気入りタイヤの製造方法であって、
剛性中子体を用い、タイヤ軸方向に引き揃えたカーカスコードの配列体がトッピングゴムによって被覆されかつタイヤ周方向巾を小とした短冊シート状の複数枚の短冊プライ片を、前記剛性中子体上でタイヤ周方向に順次貼り付けることにより、トロイド状のカーカスを形成するカーカス成形工程を含み、
しかも前記カーカスは、前記トレッド部では、タイヤ周方向で隣り合う短冊プライ片の側縁部同士が重なることなく近接又は接して配され、かつサイドウォール部では、前記側縁部同士が重なる重なり部を有するとともに、
前記重なり部における前記カーカスコードの重なり本数は、タイヤ最大幅位置において１本であり、
前記カーカスコードの配列体は、最外側に配される外のカーカスコードと、その内側に配される内のカーカスコードとからなり、かつ前記外のカーカスコードのモジュラスＭｏを、内のカーカスコードのモジュラスＭｉよりも小としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記外のカーカスコードのモジュラスＭｏは、内のカーカスコードのモジュラスＭｉの２０〜８０％であることを特徴としている。

前記カーカスコードのモジュラスは、ＪＩＳ Ｌ１０１７の化学繊維タイヤコード試験方法に準拠して求めたコード１本当たりの初期引張抵抗度であって、同試験方法に準拠して求めたコードの「荷重−伸張」曲線において、原点の近くで伸張変化に対する荷重変化が最大となる最大点における前記「荷重−伸張」曲線の接線の傾きを意味する。

本発明は叙上の如く、カーカスコードの配列体において最外側に配される外のカーカスコードのモジュラスＭｏを、その内側に配される内のカーカスコードのモジュラスＭｉよりも小としている。そのため、重なり部におけるカーカスコードの伸びを、非重なり部におけるカーカスコードの伸びに近づけることができる。従って、内圧充填状態において、前記重なり部での膨張量が局部的に減じて凹となるのを抑えることができ、サイドウォール部の外面における凹凸状の変形を抑制しタイヤの外観品質を向上することができる。

本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 生タイヤ形成工程を示す断面図である。 加硫工程を示す断面図である。 短冊プライ片を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）はカーカス成形工程を示す説明図である。 短冊プライ片の重なり部を示す断面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、剛性中子体を用いた従来の空気入りタイヤの製造方法を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤ１の一例を示す断面図であって、前記空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへて両側のビード部４、４に至るカーカス６と、カーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７とを具える。

前記カーカス６は、有機繊維のカーカスコードをラジアル配列させた１層以上、本例では１層のカーカスプライ体６Ａから形成される。このカーカスプライ体６Ａは、前記ビード部４、４間を跨るトロイド状をなすとともに、その両端は、本例の場合、各ビード部４に配されるビードコア５の廻りで折り返されることなく該ビードコア５内に挟まれて係止されている。具体的には、前記ビードコア５は、タイヤ軸方向内外のコア片５ｉ、５ｏからなり、この内外のコア片５ｉ、５ｏ間で、前記カーカスプライ体６Ａの両端部が狭持される。

前記内外のコア片５ｉ、５ｏは、非伸張性のビードワイヤ５ａをタイヤ周方向に複数回巻き付けることにより形成される。このとき、外のコア片５ｏでは、内のコア片５ｉに比し、ビードワイヤ５ａの巻回数を例えば１．２〜２．０倍程度大とし、内のコア片５ｉよりも剛性を大とするのが好ましい。これにより、ビードワイヤ５ａの総巻回数を規制しながらビード部４の曲げ剛性を相対的に高めることができ、操縦安定性などの向上に役立つ。なお図中の符号８は、ゴム硬度が例えば８０〜１００度の硬質のゴムからなるビードエーペックスであり、各コア片５ｉ、５ｏから先細状に立ち上がり、ビード剛性を高める。なお本明細書においてゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づきデュロメータータイプＡにより、２３℃の環境下で測定したデュロメータＡ硬さを意味する。

又前記ベルト層７は、スチールコード等の高弾性のベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜程度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。ベルト層７は、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。本例では、このベルト層７の半径方向外側に、高速耐久性を高める目的で、例えばナイロンコード等のバンドコードを周方向に対して５度以下の角度で螺旋状に巻回させたバンド層９を設けている。このバンド層９としては、前記ベルト層７のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライ、及びベルト層７の略全巾を覆うフルバンドプライを、単独で、或いは適宜組み合わせて使用できる。本例では、バンド層９が、１枚のフルバンドプライからなるものを例示している。

又カーカス６の内側には、タイヤ内腔面をなす薄いインナーライナ１０が配される。このインナーライナ１０は、例えばブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等の非空気透過性のゴムからなり、タイヤ内腔内に充填される充填空気を気密に保持する。又前記カーカス６の外側には、サイドウォール部３の外面をなすサイドウォールゴム１１が、又バンド層９の半径方向外側にはトレッド部２の外面をなすトレッドゴム１２が配されている。

次に、前記空気入りタイヤ１の製造方法を説明する。この製造方法では、図２に略示するように、前記空気入りタイヤ１のタイヤ内腔形状に実質的に一致する外形を有するトロイド状の剛性中子体２０を用い、該剛性中子体２０の外表面に、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１Ｎを形成する生タイヤ形成工程Ｓ１と、図３に略示するように、前記生タイヤ１Ｎを、前記剛性中子体２０ごと加硫金型２１内に投入して加硫成形する加硫工程Ｓ２とを含んで構成される。

前記生タイヤ形成工程Ｓ１は、剛性中子体２０にインナーライナ１０形成用の部材を貼り付けるインナーライナ形成工程、カーカス７形成用の部材を貼り付けるカーカス成形工程、ビードコア５形成用の部材を貼り付けるビードコア形成工程、ビードエーペックス８形成用の部材を貼り付けるビードコア形成工程、ベルト層７形成用の部材を貼り付けるベルト成形工程、バンド層９形成用の部材を貼り付けるバンド成形工程、サイドウォールゴム１１形成用の部材を貼り付けるサイドウォール成形工程、トレッドゴム１２形成用の部材を貼り付けるトレッド成形工程等を含んで構成される。

このうち、前記生タイヤ形成工程Ｓ１における前記カーカス成形工程以外の工程、及び前記加硫工程Ｓ２には、剛性中子体２０を用いた周知の種々のものが適宜採用でき、従って本明細書では、カーカス成形工程のみを以下に説明する。

前記カーカス成形工程では、図４に示すように、タイヤ軸方向に引き揃えたカーカスコード３０の配列体３１がトッピングゴム３２によって被覆されかつタイヤ周方向巾Ｌ１を小とした短冊シート状の複数枚の短冊プライ片１３を用いるとともに、この複数枚の短冊プライ片１３を、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、剛性中子体２０上でタイヤ周方向に順次貼り付けることにより、トロイド状のカーカス６を形成する。このとき、タイヤ周方向で隣り合う短冊プライ片１３、１３の側縁部１３ｅ、１３ｅ同士は、トレッド部２においては、互いに重なることなく近接又は接するように配されている。従って、トレッド部２ではカーカスコード３０のコード密度が略均一となり、タイヤのユニフォミティーを高く確保することができる。これに対して、サイドウォール部３においては、前記側縁部１３ｅ、１３ｅ同士が互いに重なる三角形状の重なり部Ｊが、必然的に形成される。従って、この重なり部Ｊでは、カーカスコード３０のコード密度が局部的に増加する。

そこで本発明では、前記短冊プライ片１３に配されるカーカスコード３０のうちで、最外側に配される外のカーカスコード３０ａのモジュラスＭｏを、その内側に配される内のカーカスコード３０ｂのモジュラスＭｉよりも小に設定している。コードのモジュラスを相違させる手段としては、例えば、外のカーカスコード３０ａと内の外のカーカスコード３０ｂとで、コードの材質を違える、コードの太さを違える、及び／又はコードの撚り数を違えることなどが挙げられ、これらは単独で或いは互いに組み合わせることができる。なお生産性や生産コストの観点からは、コードの材質を同じとするのが好ましく、又コントロールの正確さ及び容易さの観点からコードの太さを違えるのがより好ましい。本例では、前記短冊プライ片１３内においては、各カーカスコード３０は実質的に等しいピッチ間隔Ｐで配列している。

このように構成することにより、図６に示すように、前記重なり部Ｊでは低モジュラスのカーカスコード３０ａが重複するため、カーカスコード３０ａの伸びを、非重なり部におけるカーカスコード３０ｂの伸びに近づけることができる。従って、内圧充填状態における重なり部Ｊと非重なり部との間の膨張量の差を減じて外観品質を向上することができる。

そのためには、外のカーカスコード３０ａのモジュラスＭｏを、内のカーカスコード３０ｂのモジュラスＭｉの２０〜８０％の範囲とするのが好ましく、さらには３０〜７０％の範囲、さらには４０〜６０％の範囲とするのがより好ましい。

又前記短冊プライ片１３におけるタイヤ周方向の巾Ｌ１が大きすぎると、短冊プライ片１３をトレッド部２からサイドウォール部３にかけてタイヤ半径方向内側に折り曲げる際に、シワが発生してコード乱れが生じやすくなる。又、重なり部Ｊにおける周方向の重なり巾Ｗｊも広くなるため、重なり部Ｊで重なり合うカーカスコードの本数も増加し、本発明の効果が充分に発揮されなくなる。逆にタイヤ周方向の巾Ｌ１が小さすぎると、短冊プライ片１３の貼り付け工数が増して貼り付け効率の低下を招く。従って、前記巾Ｌ１は１０〜３０ｍｍの範囲が好ましく、又前記配列体３１におけるカーカスコード３０の本数は１０〜３０本が好ましい。

また前記重なり部Ｊにおけるカーカスコード３０の重なり本数Ｎは、タイヤ最大幅位置Ｑｍにおいて１本である。そのため前記重なり本数Ｎが前記範囲となるように、短冊プライ片１３の前記巾Ｌ１、及びトレッド部２においてタイヤ周方向で隣り合う短冊プライ片１３の側縁部１３ｅ同士の間隔などが予め設定される。

以上、本発明の特に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うる。

図１に示す構造をなす乗用車用タイヤ（タイヤサイズ１７５／６５Ｒ１４）を、剛性中子体を用いかつ表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの外観性（サイドウォール部、バットレス部分）及びユニフォミティーをテストした。

なお従来例は、剛性中子体を用いず、円筒状の成形ドラム上で１枚のカーカスプライを周方向に一周巻きして筒状カーカスプライを形成するとともに、この筒状カーカスプライをビードコア間で膨張させてトロイド状にシェーピングする膨張工程を有する従来の一般的な製造方法で形成している。又比較例、実施例は何れも剛性中子体を使用した。

表１に記載以外は、実質的に同仕様である。短冊プライ片は、内のカーカスコードを共通とし、実施例１〜実施例５では、外のカーカスコードの太さを違えることにより、モジュラスＭｏを、内のカーカスコードのモジュラスＭｉに対して変化させている。実施例６では外のカーカスコードの撚り数を違えることにより、モジュラスＭｏを、内のカーカスコードのモジュラスＭｉに対して変化させている。実施例７では外のカーカスコードの材質を違えることにより、モジュラスＭｏを、内のカーカスコードのモジュラスＭｉに対して変化させている。又比較例２では、隣り合う短冊プライ片間の間隔を、バットレス部分Ｂｓ（図１、５に示す。）において、カーカスコードのピッチ間隔Ｐと同程度広げることにより、タイヤ最大巾位置Ｑｍにおけるカーカスコードの重なり本数Ｎを０本としている。

短冊プライ片
・周方向巾Ｌ１ −−−２０ｍｍ、
・内のカーカスコード −−−ポリエステルコード、１６７０dtex／２、
・コード本数 −−−２０本

（１）外観性：
タイヤをリム（５．５Ｊ×１４）、内圧（２００ｋＰａ）の条件下でリム組みし、サイドウォール部及びバットレス部分Ｂｓ（図１、５に示す）の表面における凹凸変形の状態を目視にて検査し、従来例を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど良好である。

（２）ユニフォミティー：
タイヤユニフォーミティ試験機を用い、ＪＡＳＯ Ｃ６０７：２０００の「自動車用タイヤのユニフォミティー試験方法」に準拠して、ＲＦＶを測定し、従来例を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど良好である。測定条件は、リム（５．５Ｊ×１４）、内圧（２００ｋＰａ）、タイヤ回転速度（６０ｒｐｍ）、及び縦荷重（３．５４ｋＮ）とした。

表の如く、実施例のタイヤは、優れたユニフォミティーを確保しながら、外観性能を向上しうるのが確認できる。

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
６ カーカス
１３ 短冊プライ片
１３ｅ 側縁部
２０ 剛性中子体
３０ カーカスコード
３０ａ 外のカーカスコード
３０ｂ 内のカーカスコード
３１ 配列体
３２ トッピングゴム
Ｊ 重なり部

Claims (2)

1. トレッド部からサイドウォール部をへて両側のビード部に至るカーカスを具える空気入りタイヤの製造方法であって、
   剛性中子体を用い、タイヤ軸方向に引き揃えたカーカスコードの配列体がトッピングゴムによって被覆されかつタイヤ周方向巾を小とした短冊シート状の複数枚の短冊プライ片を、前記剛性中子体上でタイヤ周方向に順次貼り付けることにより、トロイド状のカーカスを形成するカーカス成形工程を含み、
   しかも前記カーカスは、前記トレッド部では、タイヤ周方向で隣り合う短冊プライ片の側縁部同士が重なることなく近接又は接して配され、かつサイドウォール部では、前記側縁部同士が重なる重なり部を有するとともに、
   前記重なり部における前記カーカスコードの重なり本数は、タイヤ最大幅位置において１本であり、
   前記カーカスコードの配列体は、最外側に配される外のカーカスコードと、その内側に配される内のカーカスコードとからなり、かつ前記外のカーカスコードのモジュラスＭｏを、内のカーカスコードのモジュラスＭｉよりも小としたことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記外のカーカスコードのモジュラスＭｏは、内のカーカスコードのモジュラスＭｉの２０〜８０％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の製造方法。

Images