(57)【要約】【課題】ブラダーレス加硫において、ドレン水をタイヤ内腔から自然排出することができる。【解決手段】生タイヤ１を加硫金型２０に装着し、かつそのタイヤ内腔に加圧・加熱媒体を直接供給して加硫成形するブラダーレス加硫方法であって、生タイヤ１は、前記加圧・加熱媒体による加圧によってタイヤ外面Ｓｏを前記加硫金型２０に圧接した圧接状態のタイヤ子午断面において、そのタイヤ内面Ｓｉを、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４に至り半径方向内方に向かって裾開き形状とした。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの外側に配されるベルト層とを有する未加硫の生タイヤを加硫金型に装着し、かつ前記生タイヤの内腔に加圧・加熱媒体を直接供給して加硫成形するブラダーレス加硫方法であって、
前記生タイヤは、前記加圧・加熱媒体による加圧によってタイヤ外面を前記加硫金型のタイヤ成形面に圧接した圧接状態のタイヤ子午断面において、そのタイヤ内面を、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部に至り半径方向内方に向かって裾開き形状としたことを特徴とするブラダーレス加硫方法。
【請求項２】
前記生タイヤは、前記圧接状態において、前記ビードコアの中心点間距離Ｗ２と、前記ベルト層のタイヤ軸方向巾Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１を、１．３〜１．８としたことを特徴とする請求項１記載のブラダーレス加硫方法。
【請求項３】
前記生タイヤは、前記圧接状態において、前記ビードコアの中心点からのタイヤ高さＨの５０％高さ位置におけるサイドウォール部の厚さＴを１０．０ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１又は２記載のブラダーレス加硫方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のブラダーレス加硫方法によって加硫成形さ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラダーを用いることなく生タイヤの内腔に加圧・加熱媒体を直接供給して加硫成形するブラダーレス加硫方法及びそれによって加硫成形された空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気入りタイヤの加硫成形では、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、未加硫の生タイヤｔ１を加硫金型ａに装着した後、そのタイヤ内腔内にゴム袋状のブラダーｂを介してスチーム等の加圧・加熱媒体を充填し、該生タイヤｔ１を加硫金型ａのタイヤ成形面ａ１に圧接することにより、リム組み状態におけるタイヤ輪郭形状に近い形状のタイヤｔ２に仕上げている。
【０００３】
しかし、ブラダーを用いる加硫では、ブラダーの製造や加硫金型への取り付けに多くの工数を要するとともに、エネルギーロスが大きく加硫に時間がかかるなどタイヤ生産効率の向上、およびコストの低減にとって障害となる点が多い。
【０００４】
そこで近年、このブラダーを排除し、タイヤ内腔内に加圧・加熱媒体を直接供給してタイヤを加硫成形するブラダーレス加硫が強く望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし加圧・加熱媒体としてスチームを用いた場合、或いはスチームと窒素ガスなどの不活性ガスとを混用した場合などでは、加硫中や加硫終了時に凝縮するスチームがドレン水ｄ（図５（Ｂ））となって、タイヤ内腔内で最も凹むタイヤ最大巾位置の部分に溜まる傾向があり、従って、ブラダーレス加硫では、このドレン水ｄがタイヤ内腔面から浸透してタイヤ内部の水分率が高まりタイヤコードやビードワイヤ等を腐食させるという問題を防止することが必要となる。
【０００６】
そのため、例えばポリエチレンフィルム等の薄い防水フィルムをタイヤ内腔面に貼着したり、或いは、例えば特開平６−７１６５２号公報等に開示される如く、加硫装置にドレン水を排出する排出ノズルを設けることなどが提案されている。しかし、前者のものは、防水フィルムの貼着工程が新たに必要となるなど作業能率の低下を招き、又後者のものは、加硫装置の構造を複雑化しかつ装置コストの上昇を招来する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−７１６５２号公報（図１３）
【０００８】
そこで本発明は、加硫金型に圧接した状態の生タイヤの内面を、裾開き形状とすることを基本として、防水フィルムや排出ノズル等を用いることなく、ドレン水をタイヤ内腔から自然排出することができ、ドレン水による弊害を受けることなくタイヤを能率良く加硫成形しうるブラダーレス加硫方法及び空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、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ビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの外側に配されるベルト層とを有する未加硫の生タイヤを加硫金型に装着し、かつ前記生タイヤの内腔に加圧・加熱媒体を直接供給して加硫成形するブラダーレス加硫方法であって、
前記生タイヤは、前記加圧・加熱媒体による加圧によってタイヤ外面を前記加硫金型のタイヤ成形面に圧接した圧接状態のタイヤ子午断面において、そのタイヤ内面を、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部に至り半径方向内方に向かって裾開き形状としたことを特徴としている。
【００１０】
又請求項２の発明では、前記生タイヤは、前記圧接状態において、前記ビードコアの中心点間距離Ｗ２と、前記ベルト層のタイヤ軸方向巾Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１を、１．３〜１．８としたことを特徴としている。
【００１１】
又請求項３の発明では、前記生タイヤは、前記圧接状態において、前記ビードコアの中心点からのタイヤ高さＨの５０％高さ位置におけるサイドウォール部の厚さＴを１０．０ｍｍ以下としたことを特徴としている。
【００１２】
又請求項４は空気入りタイヤの発明であって、前記請求項１〜３の何れかに記載のブラダーレス加硫方法によって加硫成形されたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１において、ブラダーレス加硫方法は、未加硫の生タイヤ１を、加硫金型２０に装着し、かつ前記生タイヤ１の内腔内に、ブラダーを用いることなく加圧・加熱媒体を直接供給することにより空気入りタイヤ３０を加硫成形する。
【００１４】
そして本発明では、前記加圧・加熱媒体による加圧によって生タイヤ１のタイヤ外面Ｓｏを前記加硫金型２０のタイヤ成形面２３に圧接した圧接状態のタイヤ子午断面（図１）において、生タイヤ１のタイヤ内面Ｓｉを、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４に至り半径方向内方に向かって裾開き形状としたことに特徴を有している。
【００１５】
ここで前記「裾開き形状」とは、タイヤ内面Ｓｉが半径方向内方に向かってタイヤ軸方向外側に実質的に傾斜してのびる外傾斜状態の形状を意味し、この裾開き形状では、タイヤ内面Ｓｉ間でのタイヤ巾ＴＷが、半径方向内方に向かって順次増加し、タイヤ内面Ｓｉの半径方向内端点となるビード部４のトウ端点４Ａ、４Ａ間で最大巾ＴＷｍａｘを形成している。なお本例では、前記タイヤ内面Ｓｉが、タイヤ赤道Ｃからベルト層７の外端近傍に至る領域において、タイヤ軸方向に延在し、又ベルト層７の外端近傍からトウ端点４Ａに至る領域において、略直線状に傾斜してのびる略台形状をなす好ましい場合を例示している。
【００１６】
従って、前記加圧・加熱媒体としてスチームを用いる際、或いはスチームと不活性ガスと混用する際、前記スチームが加硫中や加硫終了時に凝縮してドレン水となった場合にも、タイヤ内面Ｓｉが裾開き形状で傾斜しているため、ドレン水は、この傾斜に沿って矢印Ｋの向きに流下し、タイヤ内腔内から自然排出される。その結果、ドレン水がタイヤ内面Ｓｉから次第に浸透してタイヤ内部の水分率を上昇せしめタイヤコードやビードワイヤ等を腐食させるなどのトラブルを防止することができる。
【００１７】
次に、図２に、加硫金型２０に装着された圧接状態における生タイヤ１を拡大して示す。この生タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の外側に配されるベルト層７とを具え、成形ドラムを用いた従来的な成形方法（シングルステージ成形方法、ツーステージ成形方法など）によって形成される。
【００１８】
前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３５°の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなり、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をタガ効果を有して強固に補強する。
【００１９】
又前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば７０〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなり、このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の廻りを内側から外側に折返して係止されるプライ折返し部６ｂを一連に具える。そして、該プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外方に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。
【００２０】
又前記カーカス６の内側には、空気非透過性に優れる例えばブチル系ゴム等からなりかつ前記タイヤ内面Ｓｉを形成するインナーライナゴム層９が配される。なお前記インナーライナゴム層９が略一定の厚さを有することにより、カーカスの前記プライ本体部６ａは、前記タイヤ内面Ｓｉと実質的に平行に延在する。従って、プライ本体部６ａは、ベルト層７の外端近傍からビードコア５に至る領域においては、略直線状をなしかつこの状態で加硫成形されることとなる。
【００２１】
その結果、加硫時にカーカスコードにかかる張力が均一となり、カーカスコードの蛇行や伸度のバラツキを抑えることが可能となる。しかも、ブラダーを介することなく加圧・加熱媒体が直接作用することで、圧力がより均一に付与されるため、前記蛇行や伸度バラツキの低減効果がさらに高まるなど、ユニフォミティーの向上、及び操縦安定性の向上にも貢献できる。
【００２２】
このとき、前記ビードエーペックスゴム８の半径方向外方端のビードコア５の中心点５Ｐからの高さｈ１を、前記中心点５Ｐからのタイヤ高さＨの１０〜５５％とするのが好ましい。その理由は、１０％未満ではビード部４を充分に補強することが難しくなり、逆に５５％を越えるとカーカスのプライ本体部６ａが直線状から外れるため、前記蛇行や伸度バラツキの低減効果が減じる傾向となるからである。又同じ理由により、リムズレ防止用のクリンチゴム１０の最大厚さＴ１を１３ｍｍ以下に抑えることも好ましく、１３ｍｍを越えるとプライ本体部６ａが直線状から外れる傾向となる。
【００２３】
又前記圧接状態において、前記ビードコア５の中心点間距離Ｗ２と、前記ベルト層７のタイヤ軸方向巾Ｗ１との比Ｗ２／Ｗ１を、１．３〜１．８の範囲とすることも好ましい。前記比Ｗ２／Ｗ１が１．８を越えると、カーカス長さを必要以上に長くしないと加硫成形が行えなくなる結果、前記タイヤ高さＨの５０％高さ位置Ｑの付近においてカーカス張力が低くなり、カーカス本来の力が発揮できずに剛性不足を招くなど操縦安定性を低下する傾向となる。逆に、前記比Ｗ２／Ｗ１が１．３より小さいと、裾開きの度合い、即ちタイヤ内面Ｓｉの傾斜が緩やかとなるなど、ドレン水をタイヤ内腔から排出する機能が低減し、タイヤ内部の水分率の上昇を招く傾向となる。
【００２４】
又前記生タイヤ１は、前記圧接状態において加硫成形されることから、既加硫の空気入りタイヤ３０は、図２に示す圧接状態の生タイヤ１と実質的に同形状に形成される。しかしこの空気入りタイヤ３０は、図３に示すように、ＪＡＴＭＡ等の規格で規定する標準リムに装着することによって、サイドウォール部３の略中間でタイヤ最大巾Ｗｈとなり、かつビード部４がこのタイヤ最大巾位置Ｐよりタイヤ軸方向内側に配される従来的なタイヤ形状を有してリム組みされる。このとき、ビード部４は、前記タイヤ最大巾位置Ｐの近傍を中心としてタイヤ軸方向外側から内側に回動するように大きく曲げ変形する。
【００２５】
そのため、前記ビードコア５では、その中心点５Ｐ廻りで断面が実質的に同じ、すなわち中心点５Ｐ廻りで強度的に方向性を持たない構造とすることが必要である。このようなものとして、コアの周囲に複数のシース線を螺旋状に巻付けてなるシース層を形成した所謂ケーブルビード、及び多数本のフィラメントを束ねて撚合わせた所謂束撚り構造など断面円形状の種々の構造のものが採用できる。又前記タイヤ最大巾位置Ｐの近傍では、前記曲げ変形によってタイヤ外面Ｓｏの引っ張り歪みが増加する傾向となる。従って、この引っ張り歪みを減じて耐久性を高めるために、前記タイヤ高さＨの５０％高さ位置Ｑにおけるサイドウォール部３の厚さＴを１０．０ｍｍ以下に減じることが好ましい。
【００２６】
次に、前記圧接状態において生タイヤ１のタイヤ内面Ｓｉを裾開き形状とするためには、図１に示すように、加硫金型２０の前記タイヤ成形面２３も裾開き形状で形成することが好ましい。
【００２７】
詳しくは、前記タイヤ成形面２３は、トレッド部２の外面を形成するトレッド成形面部２３Ａと、サイドウォール部３の外面を形成するサイドウォール成形面部２３Ｂと、ビード部４の外面を形成するビード成形面部２３Ｃとから形成される。そしてタイヤ成形面２３は、前記トレッド成形面部２３Ａからサイドウォール成形面部２３Ｂをへてビード成形面部２３Ｃのビードヒール相当位置２３Ｃ１に至る領域に亘り、半径方向内方に向かって裾開き形状で形成される。なお本例では、前記タイヤ内面Ｓｉと同様、トレッド成形面部２３Ａがタイヤ軸方向に延在し、またサイドウォール成形面部２３Ｂとビード成形面部２３Ｃとが略直線状に傾斜してのびる略台形状をなす場合を例示している。
【００２８】
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、乗用車用、重荷重用、小型トラック用など種々のカテゴリのラジアル構造或いはバイアス構造のタイヤの加硫成形に採用しうるなど、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。
【００２９】
【実施例】
本発明のブラダーレス加硫方法を用い、図２に示す構造の空気入りタイヤ（タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５）を表１の仕様に基づき試作するとともに、試供タイヤの操縦安定性、水分率、及びカーカスコード蛇行量を測定し、従来タイヤと比較した。なお各タイヤは、実質的に同じ生タイヤを使用し、加硫方法（加硫成形時の輪郭形状を含む）のみ違えて加硫成形している。
【００３０】
（１）操縦安定性；
試供タイヤを、リム（１５×６ＪＪ）、内圧（２１０ｋＰａ）にて乗用車（２０００ｃｃ、前輪駆動）の全輪に装着し、タイヤテストコースを走行し、ハンドル応答性、旋回性、ウエットグリップ性、及び乗り心地性をドライバーの官能評価により、従来例を６点とした１０点法で評価した。数値が大きいほど優れている。
【００３１】
（２）水分率；
タイヤを解体し、カーカスプライにおけるトッピングゴムの水分率をカールフィシャー法にて測定した。水分率が大きいほど、コードの腐食損傷やコード剥離が生じやすくなるなど、耐久性の低下傾向を招く。
【００３２】
（３）カーカスコード蛇行量；
トッピングゴムを剥がしてカーカスコードを露出させ、１本のカーカスコードが一方のビードコアから他方のビードコアに至る間の蛇行量を測定した。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
表に示すように、実施例のタイヤは、ブラダーレスを排除して加硫した場合にも、タイヤ内の水分率の上昇を抑えることができ、耐久性を高く維持しうるのが確認できる。なお実施例２のタイヤは、比Ｗ２／Ｗ１が１．２と低く裾開きの度合いが小さいため排水機能に劣り、又実施例３のタイヤは、比Ｗ２／Ｗ１が１．９と裾開きの度合が大きいためカーカスコードの蛇行量が増大しているのが確認できる。
【００３５】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、ブラダーレス加硫において、加硫金型に圧接した状態の生タイヤの内面を、裾開き形状としているため、防水フィルムや排出ノズル等を用いることなく、ドレン水をタイヤ内腔から自然排出することができ、ドレン水による弊害を受けることなくタイヤを能率良く加硫成形しうる。
【００３６】
又このように裾開き形状で加硫成形された空気入りタイヤは、ブラダーレスによる加硫内圧の均一化と相俟って、カーカスコードにかかる張力がより均一となるなどカーカスコードの蛇行や伸度のバラツキを抑えることができ、ユニフォミティーの向上、及び操縦安定性の向上にも貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブラダーレス加硫方法の一実施例を示す断面図である。
【図２】加硫金型への圧接状態における生タイヤを拡大して示す断面図である。
【図３】既加硫の空気入りタイヤをリム組みした状態を示す断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、表１における従来例及び比較例のタイヤの、加硫金型への圧接状態におけるタイヤ内面の輪郭形状を誇張して示す線図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は従来技術を説明する線図である。
【符号の説明】
１　　　生タイヤ
２　　　トレッド部
３　　　サイドウォール部
４　　　ビード部
５　　　ビードコア
６　　　カーカス
７　　　ベルト層
２０　　加硫金型
２３　　タイヤ成形面
Ｓｉ　　タイヤ内面
Ｓｏ　　タイヤ外面
【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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