(57)【要約】【課題】ビードワイヤの巻き始め端部や巻き終わり端部の飛び出しを抑制でき、しかもビードコアとビードフィラーとの密着性に優れるビード部材を提供する。【解決手段】本発明のビード部材製造方法は、金属ワイヤの外周面にトッピングゴムを被覆したビードワイヤ６を、巻き始め端部Ｒ１から巻き終わり端部Ｒ２まで巻き重ねて、円環状のビードコア５を形成するビードコア形成工程と、テープ状ゴム７を、巻き始め端部Ｒ１と巻き終わり端部Ｒ２との一方又は両方に巻き付けるビードワイヤ結束工程と、を備え、テープ状ゴム７のタック性は、トッピングゴムのタック性よりも高い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ワイヤの外周面にトッピングゴムを被覆したビードワイヤを、巻き始め端部から巻き終わり端部まで巻き重ねて、円環状のビードコアを形成するビードコア形成工程と、
テープ状ゴムを、前記巻き始め端部と前記巻き終わり端部との一方又は両方に巻き付けるビードワイヤ結束工程と、を備え、
前記テープ状ゴムのタック性は、前記トッピングゴムのタック性よりも高いことを特徴とする、ビード部材製造方法。
【請求項２】
前記ビードワイヤ結束工程において巻回する前記テープ状ゴムの前記ビードコアの周方向に沿う長さは、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である、請求項１に記載のビード部材製造方法。
【請求項３】
金属ワイヤの外周面にトッピングゴムを被覆したビードワイヤを、巻き始め端部から巻き終わり端部まで巻き重ねられた円環状のビードコアを備え、
前記巻き始め端部と前記巻き終わり端部との一方又は両方に、テープ状ゴムが巻き付けられており、
前記テープ状ゴムのタック性は、前記トッピングゴムのタック性よりも高い、ビード部材。
【請求項４】
前記テープ状ゴムの前記ビードコアの周方向に沿う長さは、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である、請求項３に記載のビード部材。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の前記ビード部材を含む、空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビード部材製造方法、ビード部材及び空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤには、金属ワイヤをトッピングゴムで被覆してなるビードワイヤを巻き重ねた円環状のビードコアが使用されている。例えば、特許文献１には、複数本のビードワイヤを併設させたストランドを巻き重ねて形成した円環状のビードコアが開示され、特許文献２、３には、一本のビードワイヤを巻き重ねて形成された円環状のビードコアが記載されている。このような円環状のビードコアは、ビードワイヤの巻き始め端部と巻き終わり端部とを有しているが、そのビードコアを含むビード部材を製造する過程で、巻き始め端部や巻き終わり端部が、円環状のビードコアの外径側へ飛び出すことがある。そこで、特許文献２、３のように、ポリエステルなどの有機繊維で形成された糸やコードを、巻き始め端部と巻き終わり端部とに巻き付けてビードワイヤを結束し、飛び出しを抑制する方法が知られている。
【０００３】
しかしながら、巻き始め端部や巻き終わり端部の飛び出しの抑制力を大きくするには、糸やコードの巻き付け回数を増やす必要がある。そして、巻き付け回数を増やすほど、巻き付けた糸やコードが、ビードコアとビードコアに接してタイヤに組み込まれるビードフィラーとを分断し、ビードコアとビードフィラーとの密着性が低下する傾向にある。
【０００４】
特許文献４には、ビードコアにゴムテープを巻回する装置が記載されているが、ドラムの外周面からゴムテープをスムーズに剥離するための技術に関するものであり、上述したビードコアとビードフィラーとの密着性に関して、その解決手段を示唆するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５４８８５号公報
【特許文献２】特開２０１７−１７７４８７号公報
【特許文献３】特開２０１６−０８８２５６号公報
【特許文献４】特開２０１７−００１２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ビードワイヤの巻き始め端部や巻き終わり端部の飛び出しを抑制でき、しかもビードコアとビードフィラーとの密着性に優れるビード部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明におけるビード部材製造方法は、金属ワイヤの外周面にトッピングゴムを被覆したビードワイヤを、巻き始め端部から巻き終わり端部まで巻き重ねて、円環状のビードコアを形成するビードコア形成工程と、
テープ状ゴムを、少なくとも、前記巻き始め端部と前記巻き終わり端部との一方又は両方に巻き付けるビードワイヤ結束工程と、を備え、
前記テープ状ゴムのタック性は、前記トッピングゴムのタック性よりも高い。
【０００８】
かかる構成により、以下の効果が得られる。
テープ状ゴムを巻き付けることで、ビードワイヤの巻き始め端部や巻き終わり端部の飛び出しを抑制できる。そして、テープ状ゴムのタック性がトッピングゴムのタック性よりも高いため、ビードコアにこのテープ状ゴムを巻き付けると、ビードコアとビードフィラーとの密着性が向上する。
【０００９】
前記ビードワイヤ結束工程において巻回する前記テープ状ゴムの前記ビードコアの周方向に沿う長さは、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるとよい。
【００１０】
本発明におけるビード部材は、金属ワイヤの外周面にトッピングゴムを被覆したビードワイヤを、巻き始め端部から巻き終わり端部まで巻き重ねられた円環状のビードコアを備え、前記巻き始め端部と前記巻き終わり端部との一方又は両方に、テープ状ゴムが巻き付けられており、前記テープ状ゴムのタック性は、前記トッピングゴムのタック性よりも高い。また、本発明の空気入りタイヤは、このようなビード部材を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図
【図２】第１の実施形態におけるビードコアの一部分を示す側面図
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視に沿った断面図
【図４】第２の実施形態におけるビードコアの一部分を示す側面図
【図５】第３の実施形態における巻き始め端部を含むビードコアの断面図
【図６】第３の実施形態における巻き始め端部や巻き終わり端部を加熱する温調器具を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１には加硫成型後の空気入りタイヤの一例がタイヤ子午線半断面図として示されている。空気入りタイヤＴは、一対のビード部１と、そのビード部１の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３とを備えている。ビード部１には、ビード部材が埋設されている。ビード部材は、円環状のビードコア５と、硬質ゴムからなるビードフィラー４とを含む。ビードフィラー４は、ビードコア５のタイヤ径方向外側に接して配置されている。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
図２には第１の実施形態におけるビードコア５の一部分（ビードワイヤ巻き始め端部及び巻き終わり端部を含む部分）が示されている。図３は、図２のＡ−Ａ矢視に沿った断面図である。ビードコア５は、ビードワイヤ６を巻き重ねて形成されている。巻き重ねるビードワイヤ６の段数及び列数と、巻き重ねたビードコア５全体の断面形状とは、実施形態のものに限定されない。ビードワイヤ６の一方の端部は巻き始め端部Ｒ１（ハッチング領域）であり、他方の端部は巻き終わり端部Ｒ２（ハッチング領域）である。ビードコア５の巻き始め端部Ｒ１を含む領域には薄くて長い帯形状のテープ状ゴム７が巻き付けてあり、これによりビードワイヤ６は結束され、ビードワイヤ６の巻き始め端部Ｒ１の飛び出しを抑制できる。ビードコア５の巻き終わり端部Ｒ２を含む領域にも、テープ状ゴム７が巻き付けてあり、同様にビードワイヤ６の巻き始め端部Ｒ２の飛び出しを抑制できる。よって、従来のように、ポリエステルなどの有機繊維製の糸やコードを巻き付ける必要がない。もっとも、結束を強固にするため、ビードコア５とビードフィラー４とを完全に分断しない程度に糸やコードを巻き付けたうえで、テープ状ゴム７を巻き付けてもよい。
【００１４】
また、上述したように、ポリエステルなどの有機繊維製の糸やコードを巻き付けると、ビードコア５とビードコア５に接してタイヤに組み込まれるビードフィラー４とを分断し、ビードコア５とビードフィラー４との密着性が低下する傾向にある。これは、有機繊維製の糸やコードのタック性が、トッピングゴム６ｂのタック性よりも小さいことに因る。タック性とは、粘着力、すなわち、剥がすのに要する力を指し、これが大きいと密着性に優れる。本発明の場合、テープ状ゴム７のタック性は、トッピングゴム６ｂのタック性よりも高い。そのため、テープ状ゴム７を巻き付けたビードコア５は、有機繊維製の糸やコードを巻き付けたビードコアや、何も巻き付けないビードコアよりも、ビードフィラー４との密着性に優れる。
【００１５】
ビード部材の製造方法について説明する。はじめに、スチールワイヤ等の金属ワイヤ６ａの外周面に、未加硫のトッピングゴム６ｂを被覆してビードワイヤ６を製造する。例えば、トッピングゴム６ｂを吐出するゴム押出し機の口金付近に金属ワイヤ６ａを順次通過させて、金属ワイヤ６ａの外周面にトッピングゴム６ｂを被覆することができる。トッピングゴム６ｂの厚みは、例えば、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであるとよく、例えば、ゴム押出し機の口金の口径を調節して厚みを制御する。
【００１６】
次に、ビードコア形成工程として、ビードワイヤ６を、巻き始め端部Ｒ１から巻き終わり端部Ｒ２まで円環状に巻き重ねて、ビードコア５を形成する。ビードワイヤ６に巻き重なる部分が生じるように、少なくとも一周を越えるようにビードワイヤ６を巻く。
【００１７】
そして、ビードワイヤ結束工程として、巻き始め端部Ｒ１及び巻き終わり端部Ｒ２のそれぞれを覆うように、薄くて長い帯形状のテープ状ゴム７を巻き付ける。また、巻き始め端部Ｒ１と巻き終わり端部Ｒ２とのうち、いずれか一方にのみテープ状ゴム７を巻き付けてもよい。図２では、巻き始め端部Ｒ１に巻き付けたテープ状ゴム７を「テープ状ゴム７１」とし、巻き終わり端部Ｒ２に巻き付けたテープ状ゴム７を「テープ状ゴム７２」とし、これらを区別して示す。
【００１８】
第１の実施形態では、テープ状ゴム７１は、巻き始め端部Ｒ１（ハッチングされた領域）の先端Ｒ１ｅを起点に、ビードワイヤ６を巻く方向（図２中Ｂ方向）へ、螺旋状に複数回巻き付けられている。また、テープ状ゴム７２は、巻き終わり端部Ｒ２の終端Ｒ２ｅを起点に、ビードワイヤ６を巻く方向とは逆方向（図２中Ｃ方向）へ、螺旋状に複数回巻き付けられる。このように巻き付けると、巻き始め端部Ｒ１の先端Ｒ１ｅ及び巻き終わり端部Ｒ２の終端Ｒ２ｅの巻き残しが生じない。
【００１９】
テープ状ゴム７を巻き付ける際、螺旋状に巻き付ける方法ではなく、ビードワイヤ６を巻く方向とは直角方向に巻き付けつつ、ビードワイヤ６を巻く方向にシフトした位置においてテープ状ゴム７を新たに巻き付けるという方法でもよい。また、テープ状ゴム７は、ビードコア５の周方向に一部を重ねながら巻き付けてもよいし、周方向のテープ状ゴム７の重なりを極力排除するように巻き付けてもよい。テープ状ゴム７を重ねながら巻き付けると、テープ状ゴム７の厚みが増してテープ状ゴム７の強度が高まり、ビードワイヤ６の飛び出し抑制効果が大きくなる。一方で、テープ状ゴム７を重ねながら巻き付けた部分と、テープ状ゴム７を巻き付けない部分との重量バランスが悪化しやすい。
【００２０】
テープ状ゴム７は、タック性を高めるために、ゴム原料に粘着付与剤を添加して混錬される。粘着付与剤には、フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂などの合成樹脂系粘着付与剤、クロマン・インデン系樹脂、ロジン誘導体などの天然樹脂系粘着付与剤などが挙げられる。粘着付与剤の種類及び添加量は、所望の粘着力を得られるように設定される。テープ状ゴム７に使用するゴムの粘着力（Ｎ）が、トッピングゴム６ｂの粘着力（Ｎ）の１．５倍以上を有するとよい。粘着力（Ｎ）の測定手法として、株式会社東洋精機製作所製の粘着力測定装置（商品名「タックテスターＩＩ」）を使用し、被測定ゴムからなる試験片（ＪＩＳ  Ｔ９２３３に準拠）を、例えば、圧着荷重１００ｇ及び圧着時間１０秒の条件で金属平板に圧着させ、該金属平板から速度３０ｍｍ／ｍｉｎの条件で引き剥がすのに要する力を測定する手法がある。このような測定手法により、粘着付与剤の種類及び添加量と粘着力の測定値との関係を見出して、テープ状ゴム７に使用するゴムの粘着力（Ｎ）が、トッピングゴム６ｂの粘着力（Ｎ）の１．５倍以上を有するための粘着付与剤の種類及び添加量を算出する。そして、算出結果に基づいて粘着付与剤を添加し、テープ状ゴム７を製造するとよい。
【００２１】
テープ状ゴム７１の巻き付け長さ（円環状のビードコア最外側におけるビードコア周方向に沿う、テープ状ゴム７１の長さ）Ｌ１は、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるとよい。テープ状ゴム７１の巻き付け長さが長くなると、ビードコア５の重量がバランスし難くなる。テープ状ゴム７１の巻き付け長さが短くなると、ビードワイヤ６の巻き始め端部Ｒ１の飛び出し抑制効果が小さく、ビードコア５のビードフィラー４に対する密着性の向上効果が小さくなる。Ｌ１が上記数値範囲のとき、重量バランスを確保しつつ、巻き始め端部Ｒ１の飛び出し抑制効果及びビードコア５のビードフィラー４に対する密着性を十分に高められる。また、これと同様に、テープ状ゴム７２の巻き付け長さ（円環状のビードコア最外側におけるビードコア周方向に沿う、テープ状ゴム７２の長さ）Ｌ２についても、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるとよい。
【００２２】
ビードワイヤ結束工程の後、ビードフィラー形成工程として、ビードコア５のタイヤ径方向外側にビードフィラー４を取り付ける。具体的には、例えば、ゴム押出し機を用いて未加硫ゴムを所定の断面形状で押し出し、そのゴム押出品を所定の長さで切断して端部同士を接合し、環状に成形するとともにビードコア５の外周に接着する。
【００２３】
上記のビードコア５とビードフィラー４とを含むビード部材がビード部１に埋設された生タイヤ（グリーンタイヤ）を形成し、加硫成型して空気入りタイヤを製造する。空気入りタイヤにおいて、ビードワイヤ巻き始め端部と巻き終わり端部との一方又は両方にとりわけ多くの粘着付与剤成分を含むものは、その製造時において、トッピングゴムのタック性より高いタック性を有するテープ状ゴムが使用されたことを証している。
【００２４】
＜第２の実施形態＞
第２実施形態は、以下に説明する構成の他は、第１の実施形態と同様の構成であるので、共通点を省略して主に相違点について説明する。第１の実施形態で説明した部材と同一の部材には、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。また、説明した複数の変形例については、特に制約なく組み合わせて採用することが可能である。第３及び第４実施形態においても、これと同様である。
【００２５】
第２の実施形態を、図４を参照して説明する。この実施形態では、巻き始め端部Ｒ３の一部と巻き終わり端部Ｒ４の一部とがビードコア周方向において互いに重なる程度に、巻き始め端部Ｒ３と巻き終わり端部Ｒ４とが接近している。そのため、巻き始め端部Ｒ３及び巻き終わり端部Ｒ４は、ひとつのテープ状ゴム８で巻き付けられている。ビードコア全体に巻き付けるテープ状ゴム８が短くて済むため、重量バランスを確保しやすい。
【００２６】
また、図４に見られるように、テープ状ゴム８が、巻き始め端部Ｒ３の先端Ｒ３ｅと、巻き終わり端部Ｒ４の先端Ｒ４ｅとを覆うように、テープ状ゴム８を巻き付けてもよい。このように巻き付けると、巻き始め端部Ｒ３と巻き終わり端部Ｒ４の飛び出し抑制効果が高い。
【００２７】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態を、図５及び図６を参照して説明する。この実施形態では、ビードワイヤ結束工程の後で、円環状のビードコア５のうち、ビードワイヤ６の巻き始め端部と巻き終わり端部との一方又は両方を含む領域を加熱し、隣接した金属ワイヤ６ａのトッピングゴム６ｂ同士を互いに融着させる。図５は、このような加熱工程を施したビードコア５の断面図を示している。加熱工程は、ビードフィラー形成工程の前に行うことが好ましい。隣接した金属ワイヤ６ａのトッピングゴム６ｂ同士が互いに融着すると、金属ワイヤ６ａが固定化されやすく、ビードワイヤ６の巻き始め端部や巻き終わり端部の、円環状のビードコア５の外径側へ飛び出しをさらに抑制できる。
【００２８】
加熱温度は、トッピングゴム６ｂが十分に融着する６０℃以上、かつ、ブルームと言われる変質現象を起こさない９０℃以下であると好ましい。加熱後も、トッピングゴム６ｂは、加硫されていない状態であることが好ましい。トッピングゴム６ｂが加硫されていない状態とは、加硫反応が全く進行していないものに限られず、いわゆる半加硫状態や、ＪＩＳＫ６２００で定義される加硫不足（最適加硫に到達していない加硫状態）に相当するものも含まれるとする。
【００２９】
ビードワイヤ６の巻き始め端部と巻き終わり端部との一方又は両方を含む領域を加熱方法の一例を、図６を参照して説明する。図６には、巻き始め端部や巻き終わり端部を加熱するための温調器具１０が開示されている。温調器具１０は、巻き始め端部や巻き終わり端部を含むビードコア５をセットする溝１４を有する金型１１と、溝１４にビードコア５をセットした後に、溝１４に嵌め込む蓋１２とを有する。溝１４は、ビードコア５の円環形状に合わせて中央が滑らかに凹んでいる。金型１１には配管１３が設けられ、配管１３内を熱媒体が通ることで、金型１１が温度調節される。蓋１２にも熱媒体の通る配管が設けられていてもよい。ビードコア５の径方向断面において、温調器具１０がビードコア５断面の外周の半分以上を取り囲むようにすることで、ビードコア５断面の外周全体の加熱が可能となる。
【００３０】
ビードワイヤ６の巻き始め端部又は巻き終わり端部を含む領域が加熱されると、隣接した金属ワイヤ６ａのトッピングゴム６ｂ同士が互いに融着する。トッピングゴム６ｂが融着すると、巻き始め端部の円環状のビードコア５の外径側への飛び出し抑止効果が得られる。トッピングゴム６ｂを加熱した後に、タック性の高いテープ状ゴムを巻き付ける。これにより、巻き始め端部の円環状のビードコア５の外径側への飛び出し抑止効果が高まるだけでなく、テープ状ゴムが介在することにより、ビードコア５とビードフィラー４との密着性が向上する。巻き終わり端部を含む領域も、同様に加熱するとよい。
【００３１】
また、ビードコア５における、巻き始め端部と巻き終わり端部以外の領域も加熱してもよく、ビードコア５の全周に亘って加熱してもよい。加熱した部分に、タック性の高いテープ状ゴムを巻き付けるとよい。また、上記加熱方法は一例であって、熱媒体をビードコア５に直接吹き付けて加熱したり、熱放射を与えたりしてもよい。
【００３２】
＜第４の実施形態＞
上記実施形態の場合、ビードコア５のうち、テープ状ゴム７、８を巻き付けない部分は、トッピングゴム６ｂがビードフィラー４に接することになるが、ビードワイヤ６同士の結束性を高めるために、テープ状ゴム７、８を巻き付けない部分に、タック性の高いテープ状ゴム７、８とは別のラッピング材を巻き付けてもよい。
【００３３】
本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１…ビード部
２…サイドウォール部
３…トレッド部
４…ビードフィラー
５…ビードコア
６…ビードワイヤ
６ａ…金属ワイヤ
６ｂ…トッピングゴム
７、８、７１、７２…テープ状ゴム
１０…温調器具
１１…金型
１２…蓋
１３…配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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