(57)【要約】【課題】分割構造を有するカーカス層を備えた空気入りタイヤの製造時の寸法変化を低減することを可能にした空気入りタイヤの製造方法及びそれによって得られる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】複数本のカーカスコードを含み左右一対のビード部３，３からトレッド部１まで延在して該トレッド部１に分断部を有する少なくとも１層のカーカス層４Ａ，４Ｂと、複数本のベルトコードを含み該ベルトコードが層間で互いに交差するようにトレッド部１に埋設された少なくとも２層のベルト層７Ａ，７Ｂと、カーカス層４Ａ，４Ｂの分断部と重複する位置にタイヤ内面に露出するように配置された補強層１６とを備えたグリーンタイヤを成形し、そのグリーンタイヤを加硫する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のカーカスコードを含み左右一対のビード部からトレッド部まで延在して該トレッド部に分断部を有する少なくとも１層のカーカス層と、複数本のベルトコードを含み該ベルトコードが層間で互いに交差するように前記トレッド部に埋設された少なくとも２層のベルト層と、前記カーカス層の分断部と重複する位置にタイヤ内面に露出するように配置された補強層とを備えたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記カーカス層の分断部の幅が前記ベルト層の最大幅の１０％以上９５％以下であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記補強層の幅が前記カーカス層の分断部の幅の５０％以上であることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記補強層を加硫後にタイヤ内面から除去することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
前記補強層を複数本の空気入りタイヤの製造に際して反復的に利用することを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項６】
前記補強層が引き揃えられた複数本の補強コードを含む織物からなるシート材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項７】
前記補強層が引き揃えられた複数本の補強コードと該補強コードの少なくとも片側を被覆する被覆材料とからなるシート材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項８】
前記補強層のタイヤ周方向に対するコード角度が４０°〜９０°であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項９】
前記補強層を構成する複数本の補強コードがタイヤ周方向に対して一方向へ傾斜する複数本の第１補強コードとタイヤ周方向に対して他方向へ傾斜する複数本の第２補強コードを含むことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法により得られたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分割構造を有するカーカス層を備えた空気入りタイヤを製造する方法及びそれによって得られる空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、分割構造を有するカーカス層を備えた空気入りタイヤの製造時の寸法変化を低減することを可能にした空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤにおいては、通常、左右一対のビード部間に少なくとも１層のカーカス層が装架され、そのカーカス層の外周側にベルト層が配置されている。近年では、空気入りタイヤの更なる軽量化が要望されているため、除去可能な部材を可及的に取り除くことが求められている。
【０００３】
これに対して、空気入りタイヤにおいて、カーカス層をトレッド部で分断し、カーカス層の一部を取り除くことが提案されている（例えば、特許文献１〜２参照）。このような空気入りタイヤでは、トレッド部においてカーカス層が分割されていても、トレッド部に埋設されたベルト層が張力を担持するため十分な内圧保持能力を発揮することが可能である。しかも、カーカス層の分割により、軽量化やコストダウンを図ることができる。
【０００４】
しかしながら、上述のように分割構造を有するカーカス層を備えた空気入りタイヤを実際に製造しようとした場合、製造時の寸法変化が大きくなるという問題がある。つまり、空気入りタイヤの製造工程においては、タイヤに対して様々な力が作用する。例えば、成形工程ではタイヤに対して径方向内側から外側へ向かって加圧力が与えられ、加硫後のタイヤからブラダーを引き抜く際にはタイヤに対して径方向内側への吸引力が与えられ、加硫機から取り出されたタイヤにおいては熱収縮によりトレッド部に収縮力が生じることになる。ここで、カーカス層が左右一対のビード部間に連続している場合、製造工程においてタイヤに対して様々な力が作用しても、カーカス層がタイヤの変形を抑えるように機能する。ところが、カーカス層がトレッド部において分割されている場合は、カーカス層による拘束力が不十分になり、その結果、製造時の寸法変化が大きくなるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８７５１１号公報
【特許文献２】特開平１０−１５７４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、分割構造を有するカーカス層を備えた空気入りタイヤの製造時の寸法変化を低減することを可能にした空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、複数本のカーカスコードを含み左右一対のビード部からトレッド部まで延在して該トレッド部に分断部を有する少なくとも１層のカーカス層と、複数本のベルトコードを含み該ベルトコードが層間で互いに交差するように前記トレッド部に埋設された少なくとも２層のベルト層と、前記カーカス層の分断部と重複する位置にタイヤ内面に露出するように配置された補強層とを備えたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫することを特徴とするものである。
【０００８】
そして、本発明の空気入りタイヤは、上記空気入りタイヤの製造方法により得られたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、分割構造を有するカーカス層を備えた空気入りタイヤを製造するにあたって、カーカス層の分断部と重複する位置にタイヤ内面に露出するように配置された補強層を設けたグリーンタイヤを成形し、そのグリーンタイヤを加硫する。そのため、製造工程においてタイヤに対して様々な力が作用しても、カーカス層の分断部と重複する位置に配置された補強層がタイヤの変形を抑えるように機能する。従って、分割構造を有するカーカス層を備えた空気入りタイヤの製造時の寸法変化を低減することができる。
【００１０】
補強層は加硫後にタイヤ内面から除去することが好ましい。これにより、分割構造を有するカーカス層に基づく軽量化及びコストダウンの効果を十分に享受することができる。但し、補強層の使用量がカーカス層の削減量よりも小さい場合又は補強層の材料コストがカーカス層の削減コストよりも小さい場合、補強層を加硫後に必ずしもタイヤ内面から除去する必要はない。また、タイヤ内面から除去された補強層を複数本の空気入りタイヤの製造に際して反復的に利用するようにすれば、空気入りタイヤの製造コストを更に低減することができる。
【００１１】
本発明において、カーカス層の分断部の幅はベルト層の最大幅の１０％以上９５％以下であることが好ましい。これにより、分割構造を有するカーカス層を備えた空気入りタイヤにおいて、耐久性と軽量化を両立することができる。また、補強層の幅はカーカス層の分断部の幅の５０％以上であることが好ましい。これにより、分割構造を有するカーカス層を備えた空気入りタイヤの製造時の寸法変化を十分に低減することができる。
【００１２】
補強層としては、引き揃えられた複数本の補強コードを含む織物からなるシート材、又は、引き揃えられた複数本の補強コードと該補強コードの少なくとも片側を被覆する被覆材料とからなるシート材等を用いることができる。補強層のタイヤ周方向に対するコード角度は４０°〜９０°であることが好ましい。また、補強層を構成する複数本の補強コードがタイヤ周方向に対して一方向へ傾斜する複数本の第１補強コードとタイヤ周方向に対して他方向へ傾斜する複数本の第２補強コードを含むことが好ましい。このような補強層によれば、分割構造を有するカーカス層を備えた空気入りタイヤの製造時の寸法変化を十分に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤの製造方法における１次グリーンタイヤの製造工程を示す子午線断面図である。
【図３】本発明の空気入りタイヤの製造方法におけるベルト、トレッド組立体の製造工程を示す子午線断面図である。
【図４】本発明の空気入りタイヤの製造方法における２次グリーンタイヤの製造工程を示す子午線断面図である。
【図５】本発明でカーカス層の裏打ちとして使用される補強層の一例を示す平面図である。
【図６】本発明でカーカス層の裏打ちとして使用される補強層の一例を示す平面図である。
【図７】本発明でカーカス層の裏打ちとして使用される補強層の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。カーカス層４Ａは、左右一対のビード部３からトレッド部１まで延在してトレッド部１に分断部（カーカス層４Ａが存在しない部分）を有している。一方、カーカス層４Ａの外側に積層されたカーカス層４Ｂは、左右一対のビード部３からトレッド部１まで延在してトレッド部１に分断部（カーカス層４Ｂが存在しない部分）を有している。これらカーカス層４Ａ，４Ｂはタイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。カーカスコードとしては、有機繊維コードを用いることが好ましいが、スチールコードを使用しても良い。カーカスコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は８０°〜９０°の範囲に設定されている。ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４Ａ，４Ｂの折り返し部分で包み込まれている。
【００１５】
トレッド部１におけるカーカス層４Ａ，４Ｂの外周側には複数層のベルト層７Ａ，７Ｂが埋設されている。これらベルト層７Ａ，７Ｂはタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含み、かつ層間でベルトコードが互いに交差するように配置されている。ベルトコードとしては、スチールコードを用いることが好ましいが、有機繊維コードを使用しても良い。ベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は１０°〜４０°の範囲に設定されている。また、ベルト層７Ａ，７Ｂの外周側には、有機繊維コード等の補強コードをタイヤ周方向に巻回してなるベルトカバー層８が配置されている。このベルトカバー層８は少なくとも１本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に対して実質的に０°で連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。
【００１６】
上記空気入りタイヤにおいては、トレッド部１に配置されたトレッドゴム層１１、サイドウォール部２に配置されたサイドウォールゴム層１２、ビード部に配置されたリムクッションゴム層１３、ベルト層６Ａ，６Ｂのエッジ部の下に配置されたベルトエッジクッションゴム層１４、タイヤ内面に配置されたインナーライナー層１５を含む各種のタイヤ構成部材が付設されている。
【００１７】
更に、カーカス層４Ａ，４Ｂの分断部と重複する位置には、タイヤ内面に露出するように補強層１６が配置されている。この補強層１６は、タイヤ成形時及びタイヤ加硫時にはタイヤ内面に存在しているが、その後、必要に応じて、タイヤ内面から除去されるものである。なお、インナーライナー層１５を接着性に劣るブチルゴムを主体とするゴム組成物から構成した場合、加硫ゴムに補強層１６をインナーライナー層１５から剥離させることは容易である。勿論、予めインナーライナー層１５と補強層１６との界面に離型処理を施すことも可能である。
【００１８】
図２〜図４は図１の空気入りタイヤの製造方法を示すものである。先ず、図２に示すように、拡縮可能な成形ドラムＤ１の外周側に補強層１６を巻き付けた後、その外周側にサイドウォールゴム層１２及びリムクッションゴム層１３を一体化したインナーライナー層１５を巻き付け、更に、その外周側にカーカス層４Ａ，４Ｂを巻き付ける。そして、ビードフィラー６を一体化したビードコア５を成形ドラムＤ１の軸方向外側からカーカス層４Ａ，４Ｂの外周側に打ち込んだ後、これらカーカス層４Ａ，４Ｂをビードコア５の廻りに巻き上げることにより、円筒状の１次グリーンタイヤＸを成形する。
【００１９】
一方、図３に示すように、拡縮可能な成形ドラムＤ２の外周側に、ベルトエッジクッションゴム層１４、ベルト層７Ａ，７Ｂ、ベルトカバー層８、トレッドゴム層１１を順次巻き付けることにより、環状のベルト・トレッド組立体Ｙを成形する。
【００２０】
次に、成形ドラムＤ１から取り外した１次グリーンタイヤＸと成形ドラムＤ２から取り外したベルト・トレッド組立体Ｙを用いて２次グリーンタイヤＺを成形する。即ち、一対のビードコア５の相互間隔を狭めながら１次グリーンタイヤＸを膨径させてベルト・トレッド組立体Ｙの内面に貼り合わせることにより、図４に示すように、トロイダル形状を有する２次グリーンタイヤＺを成形する。
【００２１】
その後、２次グリーンタイヤＺを加硫機の金型内に投入し、２次グリーンタイヤＺを内側からブラダーで加圧しながら加熱することにより、加硫済のタイヤ（図１）を得る。加硫済のタイヤにはポストキュアインフレーション等の後処理が施されるが、これら処理が完了して寸法が安定した後、必要に応じて、タイヤ内面から補強層１６を除去する。
【００２２】
上述した空気入りタイヤの製造方法によれば、分割構造を有するカーカス層４Ａ，４Ｂを備えた空気入りタイヤを製造するにあたって、カーカス層４Ａ，４Ｂの分断部と重複する位置にタイヤ内面に露出するように配置された補強層１６を設けたグリーンタイヤＺを成形し、そのグリーンタイヤＺを加硫するので、製造工程においてタイヤに対して様々な力が作用しても、カーカス層４Ａ，４Ｂの分断部と重複する位置に配置された補強層１６がタイヤの変形を抑えるように機能する。その結果、分割構造を有するカーカス層４Ａ，４Ｂを備えた空気入りタイヤの製造時の寸法変化を低減することができる。
【００２３】
また、カーカス層４Ａ，４Ｂを分割構造とし、トレッド部１の下方域からカーカス層４Ａ，４Ｂの一部を取り除くことにより、軽量化及びコストダウンの効果を得ることができる。特に、補強層１６を加硫後にタイヤ内面から除去した場合、分割構造を有するカーカス層４Ａ，４Ｂに基づく軽量化及びコストダウンの効果を最大限に得ることができる。タイヤ内面から除去された補強層１６は、複数本の空気入りタイヤの製造に際して反復的に利用することができる。このように補強層１６を再利用することにより、空気入りタイヤの製造コストを更に低減することができる。
【００２４】
図１において、カーカス層４Ａ，４Ｂの分断部のタイヤ幅方向に測定される幅Ａは、ベルト層７Ａ，７Ｂのタイヤ幅方向に測定される最大幅ＢＷの１０％以上９５％以下に設定されている。但し、カーカス層毎に分断部の幅が異なる場合、幅Ａは分断部の最小幅とする。上記関係を満足することにより、分割構造を有するカーカス層４Ａ，４Ｂを備えた空気入りタイヤにおいて、耐久性と軽量化を両立することができる。ここで、分断部の幅Ａがベルト層の最大幅ＢＷの１０％未満であると軽量化の効果が不十分になり、逆に９５％を超えるとタイヤケーシングの強度が不足して耐久性が低下する。
【００２５】
補強層１６のタイヤ幅方向に測定される幅Ｗは、カーカス層４Ａ，４Ｂの分断部のタイヤ幅方向に測定される幅Ａの５０％以上、より好ましくは、５０％以上１５０％以下に設定されている。上記関係を満足することにより、分割構造を有するカーカス層４Ａ，４Ｂを備えた空気入りタイヤの製造時の寸法変化を十分に低減することができる。ここで、補強層１６の幅Ｗが分断部の幅Ａの５０％未満であると製造時における寸法変化の低減効果が不十分になる。
【００２６】
図５〜図７はそれぞれ本発明でカーカス層の裏打ちとして使用される補強層を示すものである。図５においては、補強層１６として、引き揃えられた複数本の補強コードＣを経糸とし、それら補強コードＣを緯糸で一体化した簾織物からなるシート材１６Ａが例示されている。図６においては、補強層１６として、引き揃えられた複数本の補強コードＣと該補強コードＣの片側を被覆する被覆材料Ｓとからなるシート材１６Ｂが例示されている。図７においては、補強層１６として、引き揃えられた複数本の補強コードＣと該補強コードＣの両側を被覆する被覆材料Ｓとからなるシート材１６Ｃが例示されている。より具体的には、シート材１６Ｃは引き揃えられた複数本の補強コードＣを被覆材料Ｓの中に埋設したカレンダー材である。
【００２７】
補強コードＣとしては、ナイロン繊維コード、レーヨン繊維コード、ポリエステル繊維コード、芳香族ポリアミド繊維コード等の有機繊維コード、又は、スチールコード等の金属コード等を使用することができる。一方、被覆材料Ｓとしては、ゴム、樹脂、又は、ゴムと樹脂との混合組成物等を使用することができる。
【００２８】
補強層１６のタイヤ周方向に対するコード角度θは４０°〜９０°であると良い。このようなコード角度θを選択することにより、分割構造を有するカーカス層４Ａ，４Ｂを備えた空気入りタイヤの製造時の寸法変化を十分に低減することができる。また、補強層１６はクロスプライであっても良い。つまり、図７に示すように、補強層１６を構成する複数本の補強コードＣがタイヤ周方向に対して一方向へ傾斜する複数本の第１補強コードＣ１とタイヤ周方向に対して他方向へ傾斜する複数本の第２補強コードＣ２を含んでいるのが良い。この場合、トレッド部１に対する拘束力が更に大きくなるため、分割構造を有するカーカス層４Ａ，４Ｂを備えた空気入りタイヤの製造時の寸法変化を効果的に低減することができる。
【実施例】
【００２９】
タイヤサイズが２１５／４５Ｒ１７であり、複数本のカーカスコードを含み左右一対のビード部からトレッド部まで延在して該トレッド部に分断部を有する２層のカーカス層と、複数本のベルトコードを含み該ベルトコードが層間で互いに交差するようにトレッド部に埋設された２層のベルト層とを備えた空気入りタイヤを製造するにあたって、その製造方法を以下の従来例及び実施例１〜６のように種々異ならせた。
【００３０】
従来例：
左右一対のビード部からトレッド部まで延在して該トレッド部に分断部を有する２層のカーカス層と、トレッド部に埋設された２層のベルト層とを備えたグリーンタイヤを成形し、そのグリーンタイヤを加硫した。
【００３１】
実施例１〜６：
左右一対のビード部からトレッド部まで延在して該トレッド部に分断部を有する２層のカーカス層と、トレッド部に埋設された２層のベルト層と、カーカス層の分断部と重複する位置にタイヤ内面に露出するように配置された補強コード入りの補強層（θ＝９０°）とを備えたグリーンタイヤを成形し、そのグリーンタイヤを加硫した。加硫後、タイヤ内面から補強層を剥離させた。
【００３２】
従来例及び実施例１〜６において、ベルト層の最大幅ＢＷ、カーカス層の分断部の幅Ａ、ベルト層の最大幅ＢＷに対するカーカス層の分断部の幅Ａの比率（Ａ／ＢＷ×１００％）、補強層の幅Ｗ、カーカス層の分断部の幅Ａに対する補強層の幅Ｗの比率（Ｗ／Ａ×１００％）は表１のように設定した。
【００３３】
このようにして得られた従来例及び実施例１〜６の空気入りタイヤについて、下記の試験方法により、重量、耐久性、製造時の外径寸法変化を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００３４】
重量：
各試験タイヤの重量を測定し、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど軽量であることを意味する。
【００３５】
耐久性：
各試験タイヤをリムサイズ１７×７Ｊのリムに組み付け、空気圧を２１０ｋＰａとし、直径１７０７ｍｍのドラムを備えた室内ドラム試験機に装着し、ＪＡＴＭＡで規定された空気圧条件に対応する負荷能力の８８％の荷重にて速度８１ｋｍ／ｈの条件で１２０分間慣らし走行を行った。次いで、３時間以上放冷した後、空気圧を再調整し、１２１ｋｍ／ｈの速度から試験を再開し、３０分毎に速度を８ｋｍ／ｈづつ段階的に上昇させ、故障が発生するまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例のタイヤを１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐久性が優れていることを意味する。
【００３６】
製造時の外径寸法変化：
各試験タイヤの外径寸法を測定し、予め設定された外径寸法の目標値に対する変化率（減少率）を求めた。
【００３７】
【表１】
2011020350.tif 000003
【００３８】
表１から判るように、実施例１〜６によれば、従来例との対比において、分割構造を有するカーカス層に基づく軽量化の効果を十分に享受し、かつ、耐久性を維持しながら、製造時の外径寸法変化を低減することができた。
【符号の説明】
【００３９】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４Ａ．４Ｂ  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７Ａ，７Ｂ  ベルト層
８  ベルトカバー層
１１  トレッドゴム層
１２  サイドウォールゴム層
１３  リムクッションゴム層
１４  ベルトエッジクッションゴム層
１５  インナーライナー層
１６  補強層
Ｘ  １次グリーンタイヤ
Ｙ  ベルト・トレッド組立体
Ｚ  ２次グリーンタイヤ
【図１】
2011020350.tif 000004
【図２】
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【図３】
2011020350.tif 000006
【図４】
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【図５】
2011020350.tif 000008
【図６】
2011020350.tif 000009
【図７】
2011020350.tif 000010