(57)【要約】【課題】  多角形断面のビードコアを設けたタイヤにおけるビード部耐久性を向上するようにした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  スチールワイヤ３ａを環状に複数回巻回して多角形断面に形成したビードコア３を有し、該ビードコア３の周りに多角形断面の少なくともビードトウ側に対応する角部３ｔにゴムシート４を介在させてカーカス層２の端部２ａを巻き上げた構成において、ゴムシート４を多数の孔５が表裏に貫通する加硫ゴムシートにした。製造方法は、上記構成の未加硫タイヤを成形して加硫成形する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチールワイヤを環状に複数回巻回して多角形断面に形成したビードコアを有し、該ビードコアの周りに前記多角形断面の少なくともビードトウ側に対応する角部にゴムシートを介在させてカーカス層の端部を巻き上げた空気入りタイヤにおいて、前記ゴムシートを多数の孔が表裏に貫通する加硫ゴムシートで構成した空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ゴムシートの厚さが０．５〜３．０ｍｍであり、かつ前記孔が占める面積率が１０〜９０％である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ゴムシートのＪＩＳ−Ａ硬度が６０〜９８である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ビードコアが四角形断面のスチールワイヤを巻回して形成した四角形断面を有するビード構造である請求項１、２または３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記カーカス層のカーカスコードがスチールコードである請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
スチールワイヤを環状に複数回巻回して多角形断面に形成したビードコアを有し、該ビードコアの周りにカーカス層の端部を、前記多角形断面の少なくともビードトウ側に対応する角部に多数の孔が表裏に貫通する加硫ゴムシートを介在させて巻き上げた未加硫タイヤを成形し、次いで該未加硫タイヤを金型に挿入して加硫成形する空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、多角形断面のビードコアを設けたタイヤのビード部耐久性を向上するようにした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの加硫工程は、金型に挿入した未加硫タイヤの内側でブラダーを膨張させ、未加硫タイヤをリフトさせて金型内面に圧着させるようにする。このリフトに伴ってカーカスコードが引っ張られ、このカーカスコードにビードコア周りのゴムが引きずられて流れるため、カーカスコードがビードコアに直接接触する現象が起こる。この場合、ビードコアが多角形断面であると、角部にカーカスコードが接触して摩損しやすくなるという問題がある。
【０００３】
特に重荷重用空気入りタイヤのようにカーカスコードがスチールコードである場合には、硬いスチール同士の接触であるため磨滅が起こりやすくなる傾向がある。さらに、ビードコアが四角形断面のスチールワイヤを環状に巻回して形成した四角形断面を有するビード構造である場合には、角部が一層鋭くなることから、カーカスコードの磨滅は一層顕著にあらわれるようになる。
【０００４】
従来、上記のようなカーカスコードの損傷を防止する対策として、カーカスコードが接触するビードコアの表面にプレキュアゴムシートとゴム引き有機繊維コード層を重ねて配置するようにする提案がある（特許文献１）。しかし、プレキュアゴムシートは半加硫状態であるため、必ずしもゴム流れを完全に防止できるとは限らず、ゴム引き有機繊維コード層を併用して補完することが必須であるため、コストアップを免れることは難しい。また、これを回避するため、プレキュアゴムシートを完全加硫状態にすると、加硫工程において加硫度の差からカーカス層やゴム引き有機繊維コード層の未加硫コートゴムとの接着が十分に得られず、タイヤ走行中に剥離故障を起こしやすくなるという問題がある。
【特許文献１】特開２００４−１５５０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、多角形断面のビードコアを設けたタイヤにおけるビード部耐久性を向上するようにした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、スチールワイヤを環状に複数回巻回して多角形断面に形成したビードコアを有し、該ビードコアの周りに前記多角形断面の少なくともビードトウ側に対応する角部にゴムシートを介在させてカーカス層の端部を巻き上げた空気入りタイヤにおいて、前記ゴムシートを多数の孔が表裏に貫通する加硫ゴムシートで構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、スチールワイヤを環状に複数回巻回して多角形断面に形成したビードコアを有し、該ビードコアの周りにカーカス層の端部を、前記多角形断面の少なくともビードトウ側に対応する角部に多数の孔が表裏に貫通する加硫ゴムシートを介在させて巻き上げた未加硫タイヤを成形し、次いで該未加硫タイヤを金型に挿入して加硫成形することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、多角形断面ビードコアの角部に介在させるゴムシートとして、硬化したゴムからなる加硫ゴムシートを使用するので、加硫工程のリフトに際してゴム流れを発生することがないので、ビードコアの角部にカーカスコードが直接接触しない状態を維持することができ、ビード部耐久性を向上することができる。また、加硫ゴムシートには多数の孔が貫通しているので、加硫工程において、これらの多数の孔に未加硫のカーカス層のコートゴムやビードコアのインシュレーションゴムが流入してカーカス層とビードコアとの間を連結し、加硫ゴムシートを固着状態にするので、剥離故障を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明において、ビードコアはスチールワイヤを環状に複数回巻回して多角形断面に形成したものが使用される。多角形断面の形状は特に限定されず、例えば、四角形、五角形、六角形、八角形などにすることができる。これらの中でも、特に四角形断面のスチールワイヤを環状に巻回して形成した四角形断面を有するビード構造を使用したタイヤの場合に、本発明の効果を顕著に発揮することができる。
【００１０】
カーカス層を構成するカーカスコードとしては、スチールコード及び有機繊維コードのいずれであってもよいが、好ましくは、スチールコードからなるカーカス層を使用する場合に本発明の効果を顕著に奏することができる。空気入りタイヤとしては、ラジアルタイヤであってもよく、バイアスタイヤであってもよい。
【００１１】
ビードコアの角部に配置するゴムシートは加硫ゴムからなるものが使用される。加硫ゴムは未加硫ゴム時の可塑性を有していないので、これを多角形断面ビードコアの角部に配置し、その上からカーカスコードが大きな張力で接触してもゴム流れを生ずることはなく、カーカスコードをビードコアに非接触状態に維持することを可能にする。このように加硫ゴムシートを配置するビードコアの角部としては、全ての角部に配置する必要はなく、少なくともビードトウ側に対応する角部に配置すればよい。ビードトウ側に対応する角部は、カーカス層の接触圧力が最も高くなる箇所であるからである。
【００１２】
ゴムシートの配置の仕方としては、テープ状に形成したゴムシートでビードコアの角部を覆い、かつビードコアの周方向に沿って延長するように配置すればよい。このような配置により、角部の必要な部分に最少量のゴムシートで配置を可能にする。また、他の方法として、ゴムシート使用量は少々多くなるが、ビードコアの周囲に螺旋状に巻き付けるようにしてもよい。
【００１３】
ゴムシートの厚さとしては、０．５〜３．０ｍｍにすることが好ましい。０．５ｍｍよりも薄いと、カーカスコードの圧力により破れ、ビードコアとの接触を生ずるようになる。また、３．０ｍｍよりも厚いと、ゴムシート自体が蓄熱により劣化し、剥離故障を発生しやすくなる。
【００１４】
ゴムシートに設ける貫通孔は、加硫時に未加硫ゴムの流入を許容するものであれば、形状や大きさは特に限定されない。例えば、円形や楕円形のほか、三角形、四角形などの多角形、多角形と円形などとの組み合わせなどにすることができる。また、孔はゴムシートの周縁より内側に独立の孔として存在するものだけに限定されず、切欠き孔のようにゴムシートの縁に一部が開口するようになったものであってもよい。
【００１５】
このような孔がゴムシートに占める面積率は１０〜９０％の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは２５〜７５％の範囲にするのがよい。孔の面積率が１０％よりも少ないと、貫通孔を介してカーカス層とビードコアの間を連結する未加硫ゴム量が少なくなるので剥離故障が起こりやすくなる。また、９０％よりも多いと、ゴムシートによるビードコアの角部に対する被覆面積が不足するようになるので、カーカスコードが損傷されやすくなる。
【００１６】
貫通孔の大きさとしては、円形の場合は直径が２〜５ｍｍであることが好ましく、また円形以外の場合には、最大内接円の直径にして２〜５ｍｍにすることが好ましい。円形及び円形以外の何れの場合も、直径が２ｍｍよりも小さいと、未加硫ゴムの流動が難しくなる。また、５ｍｍよりも大きいと、カーカスコードがビードコアと接触する場合が発生する。
【００１７】
ゴムシートの硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度で６０〜９８の範囲にすることが好ましく、さらに好ましくは８０〜９５の範囲が好ましい。硬度がＪＩＳ−Ａ硬度６０よりも低いと、カーカスコードの圧力により破れることがあり、ビードコアとの接触を生ずるようになる。また、９８よりも硬いと、靱性を失い、成型時やタイヤ使用時に割れる恐れがある。
【００１８】
図１は、本発明の空気入りタイヤの一例について、ビード部近辺を子午線断面で示したものである。
【００１９】
図１において、ビード部１の左側がタイヤ内側で、右側がタイヤ外側である。カーカス層２はカーカスコードがスチールコードからなり、その径方向の端部２ａが、ビードコア３の周りにタイヤ内側から外側へ折り返されることにより係止されている。
【００２０】
ビードコア３は長方形断面を有し、長方形断面のスチールワイヤ３ａを周方向に環状に複数回に渡り巻回することにより構成されている。ビードコア３の四つの角部のうち、ビードトウ１ｔに対応する位置の角部３ｔにはゴムシート４が配置され、その上にカーカス層２が折り返されている。
【００２１】
上記ゴムシート４は、未加硫タイヤを成形する時点で既に加硫ゴムからなり、かつ表裏に貫通する多数の孔５を設けたものが使用される（図２参照）。未加硫タイヤは、加硫ゴムシート４をビードコア３の角部３ｔとカーカス層２の折り返し部との間に挿入するように成形され、次いで金型に挿入されて加硫される。金型に挿入された未加硫タイヤは、内側からブラダーを膨張させることにより金型内面にリフトされ、その状態で加硫が行われる。上記のように未加硫タイヤをブラダーでリフトするとき、カーカス層２の未加硫コートゴムやビードコア３の未加硫インシュレーションゴムがゴムシート４の孔５に流入することにより、カーカス層２とビードコア３の間を互いに連結し、その連結状態で加硫硬化された加硫タイヤが得られる。
【００２２】
上記のように使用される加硫ゴムシート４としては、図２（Ａ）〜（Ｄ）のようなものを例示することができる。
【００２３】
ゴムシート４はテープ状に形成され、その表面に表裏に貫通する多数の孔５を設けている。貫通孔５の形状や大きさは任意に選択することができ、図２（Ａ）の例では孔５が長方形に形成され、図２（Ｂ）の例では円形に形成され、図２（Ｃ）の例では傾斜した四辺形に形成されている。また、図２（Ｄ）の例では、円形の孔５と切欠状の孔５’とが混在するように形成されている。
【実施例】
【００２４】
タイヤサイズが１１Ｒ２２．５で、長方形断面２×１．３ｍｍのスチールコードを６周×８並びに巻き回して形成したビードコアを使用することを共通条件にし、かつビードコアのビードトウ側の角部に図１のように、下記の組成からなるゴムシート（厚さ０．８ｍｍ，幅８．０ｍｍ）を配置し、かつそのゴムシートを図２のように多数の円形貫通孔（直径２ｍｍ）を多数設けるに当たり、そのゴムシートの有無、加硫程度、貫通孔の開口率を表１のように異ならせた６種類の空気入りタイヤを製作した。
（ゴムシートのゴム組成）
天然ゴム                      ５０重量部
ＳＢＲゴム                    ５０重量部
ＨＡＦ級カーボンブラック      ７５重量部
亜鉛華                        １０重量部
硫黄                            ８重量部
【００２５】
これら６種類の空気入りタイヤについて、それぞれ空気圧７５０ｋＰａを充填し、ドラム試験機により荷重２７．２７ｋＮ、速度４５ｋｍ／ｈで、２０，０００ｋｍ走行させた後、周上の８箇所で切断して、ビードコア／カーカスコード間のゲージ（ｍｍ）、カーカスコード破断の有無、ゴムシート剥離の有無を調べた結果、表１の通りであった。
【００２６】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのビード部近辺の子午線断面拡大図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ本発明に使用される加硫ゴムシートの平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ビード部
２  カーカス層
２ａ  （カーカス層の）径方向端部
３  ビードコア
３ａ  スチールワイヤ
３ｔ  （ビードトウ側の）角部
４  ゴムシート
５  孔
【図１】
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【図２】
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