(57)【要約】【課題】ビードとカーカスの不均一なすべりを抑制可能な空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの製造方法を提供すること。【解決手段】シングルステージ法では、小径ドラムが用いられる。小径ドラムにはサイドトレッド４、インナーライナー５、およびカーカス６が巻き付けられる。また、小径ドラムにはビード支持部８が設けられ、当該部に対向するようにビードコア７が外挿される。ビードコア７は、その後、拡径されたビード支持部８に強く挟まれる。そして、ビードコア７の間に設けられた膨張ドラム３によりビードコア７間の生タイヤが膨張させられ、タイヤの原形が形成される。インナーライナー５とカーカス６の間には補助コード層９が配置される。この補助コード層９は、カーカス６を膨張させるときにタイヤ子午断面におけるビードコア７の側方（図ではタイヤ内側方向）となる位置にのみ設けられる。【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部を経てビード部に至ると共に、ビードコアの周りを折り返した折り返し部までを一体とした少なくとも１枚のカーカスを備えた空気入りタイヤにおいて、
タイヤ子午断面における前記ビードコアの側方となる位置でのみ前記カーカスの外側表面に補助コード層を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
トレッドの内周側にベルトが配置されると共に、当該ベルトの内周部から左右各ビードコアまで延び、かつ当該ビードコアの内側から外側に折り返して係留された中抜きカーカスを有する空気入りタイヤにおいて、
タイヤ子午断面における前記ビードコアの側方となる位置でのみ前記中抜きカーカスの外側表面に補助コード層を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記補助コード層は、タイヤ周方向に対して１０〜７０度の角度で配列したスチールコード又は有機繊維コードのゴム被覆材から構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記補助コード層の幅はビードコア断面高さの０．５〜１．０倍であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記補助コード層の厚さは１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記補助コード層は、カーカスコートゴムより硬質のゴムより構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
円筒状のタイヤ成形ドラムに、サイドトレッド、インナーライナー、およびカーカスを巻き付け、その上に一対のビードコアを外挿して載置し、前記ドラムを拡径することにより、前記ドラムに配置された凹状のビード支持部に、前記カーカス等と共に前記ビードコアを挟み込み固定し、前記一対のビード間の膨張ドラムを膨張させることによりカーカスを膨張せしめる空気入りタイヤの製造方法において、
前記カーカスを膨張させるときにタイヤ子午断面における前記ビードコアの側方となる位置にのみ前記カーカス表面に補助コード層を配置しておくことを特徴と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、空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの製造方法に関し、更に詳しくは、タイヤ成形過程においてビードに対するカーカスのすべりを抑制することができる空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りラジアルタイヤの成形方法の一つとして、小径ドラムを用いたシングルステージ成形が知られている。この成形方法は、概ね以下の通りである。（１）円筒状のドラムにサイドトレッド、インナーライナー、およびカーカスを巻き付け、その上に一対のビードを外挿する。（２）上記ドラムを拡径することにより、円筒ドラムに配置された凹状のビード支持部に、カーカス等と共にビードコアが挟み込まれ固定される。（３）ビード内間の膨張ドラム（ブラダー）を膨張させる（シェーピング）ことによりカーカスを膨らませ、別途用意したベルト、トレッドゴムからなる環状のオーバーヘッドリングと合体させる。（４）最後にビード外側のカーカス、サイドトレッドを巻き上げることで、生タイヤを成形する。
【０００３】
この成形の過程において上記（３）のカーカスを膨張変形させる際、カーカスを構成するコードにはタイヤ中心方向へ引っ張る力が働き、これによりカーカスとビードの間には僅かなすべりが発生する。カーカスはビードコアとインナーライナーに挟まれ強く締め付けられてはいるが、カーカスやインナーライナーのスプライス部のように周方向の厚みが均一でない等の理由から、このカーカスのすべり量は、タイヤ周上で一定にはならず、一対のビード間のカーカスコード長さにバラツキを生じさせる。その結果、タイヤ周方向の剛性不均一を生み、ユニフォミティを悪化させる原因となっていることがわかった。
【０００４】
このようなカーカスとビード間の不均一なすべりを防止する手段として、ビードの半径方向内側（タイヤ子午断面でいうとビード下部）であってカーカス外側にスチールコードからなる補助コード層を設け、カーカスをビードと補助コードで挟み込む手段が開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
ところで、上記ベルトを有するラジアルタイヤには、当該ベルトの半径方向内側において左右のカーカスが途切れ、不連続となっているタイプが存在する。このカーカスは、俗に中抜きカーカスと呼ばれている。カーカスを中抜き構造にすると、クラウン部の剛性が低下し、タイヤを軽量化することができるので、乗り心地の改善やロードノイズの低減につながる。この種のタイヤも成形過程は基本的に上記と同様であり、膨張過程においてカーカスが僅かながらすべるという問題点も同様に有している。そして、そのような問題に対しては、少なくともビードコア内周面に対応する部分にカーカスコードを周方向に拘束する連結帯を設けて対処することが知られている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−９９６１０号公報
【特許文献２】特開２００１−２６０６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、技術加硫に際してビードの半径方向内側（タイヤ子午断面では下部）は、ゴム流動が比較的多い場所であり、補助コード層の変形及び周上不均一な位置ずれが生じ易い。これによりせっかく生タイヤにおいて調整し得るユニフォミティやリム嵌合性が悪化してしまう。また、中抜きカーカスの場合は膨張による張力が弱く、ビードに近いほど張力による作用がさらに小さくなる特徴がある為、特にビードコア周辺のカーカスコードの配列には乱れが生じやすい。このため、上記と同様にユニフォミティ（特にＲＦＶ）の悪化を招いたり、その後の加硫過程でカーカスしわによる故障が発生するなどの問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記に鑑みてなされたものであって、加硫時のゴム流れの影響も受けにくく、ビードとカーカスの不均一なすべりを抑制可能な空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの製造方法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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、請求項１に係る空気入りタイヤは、トレッド部からサイド部を経てビード部に至ると共に、ビードコアの周りを折り返した折り返し部までを一体とした少なくとも１枚のカーカスを備えた空気入りタイヤにおいて、タイヤ子午断面における前記ビードコアの側方となる位置でのみ前記カーカスの外側表面に補助コード層を有するようにしたものである。
【０００９】
また、請求項２に係る空気入りタイヤは、トレッドの内周側にベルトが配置されると共に、当該ベルトの内周部から左右各ビードコアまで延び、かつ当該ビードコアの内側から外側に折り返して係留された中抜きカーカスを有する空気入りタイヤにおいて、タイヤ子午断面における前記ビードコアの側方となる位置でのみ前記中抜きカーカスの外側表面に補助コード層を有するようにしたものである。
【００１０】
カーカスの外側表面に補助コード層を有すると、生タイヤをシングルステージ成形する際にビード支持部でカーカスをしっかり押さえることになる。これにより、カーカスがタイヤ中心方向に引っ張られてもカーカス位置を十分に固定することができ、ビードとカーカスの不均一なすべりを抑制できる。また、生タイヤ成形後の加硫過程においてもゴム流れに悪影響を与えることがなくなる。
【００１１】
また、請求項３に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤにおいて、前記補助コード層が、タイヤ周方向に対して１０〜７０度の角度で配列したスチールコード又は有機繊維コードのゴム被覆材から構成されるようにしたものである。
【００１２】
コード角度は小さい程高い摩擦力を得られるが、成形時のドラムの拡径にコード層が追従できない傾向になりやすい。したがって、当該角度は１０〜７０度としておくのが好ましい。また、コードの材質としてはスチールコードの方が高い摩擦力を得られるが、上記角度が小さいとドラム拡径に追従しがたい。このため、スチールコードでは２０〜６０度、有機繊維コードでは１０〜４０度が望ましい。
【００１３】
また、請求項４に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤにおいて、前記補助コード層の幅はビードコア断面高さの０．５〜１．０倍であるようにしたものである。
【００１４】
補助層の幅ｈは、ビードコア断面高さＨの０．５〜１．０倍、好ましくは０．８〜１．０倍とする。０．５倍未満であると、カーカスとの接触面積が小さくなる為、十分な拘束効果が得難く、逆に１．０倍より大きくしても拘束効果の面からは不要で、逆に質量が増加し、乗り心地の悪化を招くと共に、生タイヤのエア残り等による加硫故障の原因となる。
【００１５】
また、請求項５に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤにおいて、前記補助コード層の厚さは１．５ｍｍ以下であるようにしたものである。
【００１６】
補助コード層の厚さは、あまり厚いと成形の際にインナーライナーとの間に段付きが生じ、エア残りによる故障が発生し得る。このため、カーカスのすべりを抑制しつつ、段付きの影響を小さくすることを考慮し、１．５ｍｍ以下、好ましくは１．２〜０．９ｍｍとする。
【００１７】
また、請求項６に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤにおいて、前記補助コード層が、カーカスコートゴムより硬質のゴムより構成されるようにしたものである。
【００１８】
硬質のゴムとすることにより、タイヤ中心方向に引っ張られる張力に対抗することができる。なお、硬質ゴムは直接カーカスゴムに粘着してもよいし、コーティングゴムを介して粘着するようにしてもよい。
【００１９】
また、請求項７に係る空気入りタイヤの製造方法は、円筒状のタイヤ成形ドラムに、サイドトレッド、インナーライナー、およびカーカスを巻き付け、その上に一対のビードコアを外挿して載置し、前記ドラムを拡径することにより、前記ドラムに配置された凹状のビード支持部に、前記カーカス等と共に前記ビードコアを挟み込み固定し、前記一対のビード間の膨張ドラムを膨張させることによりカーカスを膨張せしめる空気入りタイヤの製造方法において、前記カーカスを膨張させるときにタイヤ子午断面における前記ビードコアの側方となる位置にのみ前記カーカス表面に補助コード層を配置しておくようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる空気入りタイヤは、生タイヤ成型過程の際にビードとカーカスの不均一なすべりを確実に抑制することができ、その後の過程である加硫過程の際のゴム流れにも悪影響を及ぼさなくなる。これにより、加硫過程における故障もなくなり、タイヤの周方向剛性を均一化できると共にリム嵌合性を向上させることが可能である。したがって、この発明によれば、ロードノイズや乗り心地に影響するユニフォミティを向上（ＲＦＶを低減）させることができる。また、もともとタイヤ質量を効果的に低減すると共に、操作安定性を維持する特徴がある中抜きカーカス構造においても、上記と同様にユニフォミティを向上させることができる。また、本発明にかかる空気タイヤの製造方法によれば、上記のような空気入りタイヤを容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明にかかる空気入りタイヤの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
図１は、この発明の実施例１にかかる空気入りタイヤの製造装置を示す断面図である。同図は生タイヤ（グリーンタイヤ）を成形するシングルステージ法にかかる装置１を示している。また、同図は、装置１の小径ドラムを半径方向に切断したときの断面図であり、タイヤ軸に対して対称となる部分のうち片側にかかる部分である。
【００２３】
シングルステージ法では、小径の成形ドラム２が用いられる。小径ドラム２にはサイドトレッド４、インナーライナー５、およびカーカス６が巻き付けられる。また、小径ドラム２にはビード支持部８が設けられ、当該部に対向するようにビードコア７が外挿される。ビードコア７は、その後、拡径されたビード支持部８に強く挟まれる。そして、ビードコア７の間に設けられた膨張ドラム３によりビードコア７間の生タイヤが膨張させられ、タイヤの原形が形成されるしくみである。
【００２４】
図１のうち四角で囲った部分は、その上部において点線で囲った部分の拡大図である。これに示すように、インナーライナー５とカーカス６の間には補助コード層９が配置される。この補助コード層９は、カーカス６を膨張させるときにタイヤ子午断面におけるビードコア７の側方（図ではタイヤ内側方向）となる位置にのみ設けられる。なお、インナーライナー５がない場合もしくは図示した位置にない場合は、カーカス６の外側表面に補助コード層９が設けられることとなる。
【００２５】
図２は、ビード支持部にビードコアが嵌合した状態を示す断面図である。上記のようにビード支持部を拡径すると、ビードコア７がサイドトレッド４、インナーライナー５およびカーカス６をビード支持部との間で挟み込む。このとき、補助コード層９はビードコア７の内側方向に配置され、ビード支持部でカーカス６をしっかり押さえることになる。これにより、カーカス６がタイヤ中心方向に引っ張られてもカーカス位置を十分に固定することができ、ビードコア７とカーカス６の不均一なすべりを抑制できる。
【００２６】
また、この位置に補助コード層９を設けると生タイヤ成形後の加硫過程において、金型内のビードコア７下側を流れるゴム流れに悪影響を与えることがなくなる。すなわち、生タイヤの加硫に際してビードコア７下側はゴム流動が比較的大きな場所であり、補助コード層の変形やそれに伴うカーカスコードのずれを生じさせてしまうが、本発明ではそれを防止できる。また、本発明では、補助コード層９がインナーライナー５とカーカス６の間にあるので、タイヤ周上にスプライス段付きが生じるのも防止できる。
【００２７】
もしビードコア下側に段となってしまうような補助コード層があるとゲージが変化することになり、その変化は嵌合性能に与える影響が大きい。したがって、そのような補助コード層を用いるときは材質、ゲージの設計が容易でなくなるが、本発明はその考慮が不要となる。なお、補助コード層は、ビードコア内側部に配すると同時に、あまり質量の増大を招かない範囲でビードコア外側にも配置することで、より効果を高めることが可能である。
【００２８】
図３は、タイヤ成形後の補助コード層の位置を示す断面図であり、左半分は右半分のビードコア付近拡大図である。図示したようにカーカス１１は、トレッド部からサイド部を経てビード部に至ると共に、ビードコア１２の周りを折り返した折り返し部までを一体としたものである。なお、カーカスプライは複数枚の場合もある。
【００２９】
補助コード層１３は、タイヤ周方向に対して１０〜７０度の角度で配列したスチールコード又は有機繊維コードのゴム被覆材から構成される。これは、コード角度は小さい程高い摩擦力を得られるが、成形時のドラムの拡径にコード層が追従できない傾向になりやすいことを考慮したものである。また、コードの材質としてはスチールコードの方が高い摩擦力を得られるが、上記角度が小さいとドラム拡径に追従しがたい。このため、スチールコードでは２０〜６０度、有機繊維コードでは１０〜４０度とするのが望ましい。
【００３０】
また、補助コード層１３の幅ｈはビードコア１２高さＨの０．５〜１．０倍、好ましくは０．８〜１．０倍とする。これは、０．５倍未満であると、カーカスとの接触面積が小さくなる為、十分な拘束効果が得難くなるからである。また、反対に１．０倍より大きくしても拘束効果の面からは不要で、逆に質量が増加し、乗り心地の悪化を招くと共に、生タイヤのエア残り等による加硫故障の原因となるからである。
【００３１】
補助コード層１３の厚さは１．５ｍｍ以下好ましくは１．２〜０．９ｍｍとすることが好ましい。補助コード層の厚さが厚いと成形の際にインナーライナーとの間に段付きが生じ、エア残りによる故障が発生し得る。このため、カーカスのすべりを抑制しつつ、段付きの影響を小さくすることを考慮し、上記範囲にすることが好ましい。
【００３２】
【表１】
2005178483.tif 000003
【００３３】
表１は、この発明にかかる補助コード層の配置、材料、幅比ｈ／Ｈ、厚さ等について実験した結果を示した表である。実験結果の評価はカーカスすべり量、ユニフォミティ（ＵＦ）のうちＲＦＶ、および乗り心地とした。ＲＦＶは指数表記とし、数値が小さい程優れていることを表している。また、乗り心地はベテランモニターによる官能評価で、これも指数表記としたが、上記とは反対に数値が大きい程優れていることを表している。なお、評価に用いたタイヤは２１５／４５Ｒ１７サイズで俗にいうサマータイヤである。
【００３４】
同表に示すように、本発明にかかる実験例１〜３はいずれもカーカスすべり量を大きく抑制することができる。特に補助コード層をスチールとし、厚さを１．０または１．５ｍｍとした実験例１と実験例３ではカーカスすべり量が従来例の１／６まで抑制できた。また、比較例３は補助コード層をビード下、すなわちビードのタイヤ半径方向内側にしたのでカーカスすべり量は抑えられたものの、リムとの位置関係により、肝心の乗り心地を落としてしまうことがわかった。
【００３５】
このように、本発明にかかる空気入りタイヤによれば、加硫時のゴム流れの影響も受けにくく確実にビードとカーカスの不均一なすべりを抑制することができる為、タイヤ周方向の剛性を均一化させると共にリム嵌合性を向上させることが可能であり、ユニフォミティを向上（ＲＦＶを低減）できる。これにより、乗り心地や耐ロードノイズ性を向上させることができる。
【実施例２】
【００３６】
図４は、いわゆる中抜きカーカスを有する空気入りタイヤを示す断面図である。背景技術でも記載したように、ベルトを有するラジアルタイヤには、当該ベルトの半径方向内側（内周側）において左右のカーカス２１が途切れ、不連続となっている所謂中抜きカーカスと呼ばれているタイヤが存在する。たとえば、不連続となっている幅すなわち中抜き幅Ｂｗ１がベルト幅Ｂｗの８０％以上であるタイヤが存在する。
【００３７】
この種のタイヤも成形過程は基本的に従来タイヤと同様であり、成形中の膨張過程においてカーカス２１が僅かながらすべってしまっていた。そこで、この発明にかかる実施例２では、そのような問題を解決するために開発されたタイヤについて説明する。当該タイヤは、子午断面でみたときにビードコア２２の側方となる位置でのみ中抜きカーカス２１の外側表面に補助コード層２３を有するようにしたものである。
【００３８】
この発明における補助コード層２３は、基本的に実施例１と同様で、タイヤ周方向に対して１０〜７０度の角度で配列したスチールコード又は有機繊維コードのゴム被覆材から構成される点、補助コード層２３の幅ｈはビードコア高さＨの０．５〜１．０倍である点、補助コード層２３の厚さは１．５ｍｍ以下である点も同様である。補助コード層２３は、カーカス２１をコートするゴムよりも硬質のゴムで構成した。硬質のゴムとすることにより、タイヤ中心方向に引っ張られる張力に強く対抗することができるからである。なお、硬質ゴムは直接カーカスゴムに粘着してもよいし、コーティングゴムを介して粘着するようにしてもよい。
【００３９】
【表２】
2005178483.tif 000004
【００４０】
表２は、この発明にかかる補助コード層のカーカス構造、補助層の有無、位置および高さについて実験した結果を示す表である。評価は質量、ユニフォミティ（ＵＦ）のうちＲＦＶ、操縦安定性（操安性と称する。）乗り心地、およびロードノイズとした。各評価値は指数表記とし、数値の大小が示す性能の良悪は表右下に示した通りである。なお、補助コード層の配置位置はタイヤ子午断面におけるビード内側のみとした場合（実験例１、２）と内側および外側の両方とした場合（実験例３）との２通りについて実験した。評価に用いたタイヤのサイズは１９５／６０Ｒ１５とした。
【００４１】
同表に示すように、本発明にかかる実験例１〜３はいずれもユニフォミティを大幅に向上可能であることがわかった。これは、補助コード層がビード内側または内側と外側の双方からカーカスを均一に押さえつけ、カーカスすべりを抑制した結果である。また、もともと中抜きカーカス構造は、操安性を悪化させることなく、軽量化と乗心地、ロードノイズ向上を可能としていたが、本発明ではさらなる乗り心地の向上を実現させている。なお、本発明による空気入りタイヤはタイヤ成形後の加硫過程においてもゴム流れに悪影響を及ぼさず、それによる故障もなかった。
【００４２】
このように、タイヤ質量を効果的に低減すると共に、操作安定性を維持し、乗り心地、ロードノイズを向上することが可能な中抜きカーカス構造において、本発明を採用すれば、ビード付近のカーカスコード配列の乱れを抑制し、欠点であったユニフォミティを向上することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明にかかる空気入りタイヤは、一般乗用車のタイヤとして生産等されるものであり、タイヤ成形過程および加硫過程を考慮しつつ、補助コード層を配置し、カーカスの不均一すべりを抑制し、もってユニフォミティの向上に資するものである。また、本発明にかかる空気入りタイヤの製造方法は、かかる空気入りタイヤの製造方法に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例１にかかる空気入りタイヤの製造装置を示す断面図である。
【図２】ビード支持部にビードコアが嵌合した状態を示す断面図である。
【図３】タイヤ成形後の補助コード層の位置を示す断面図である。
【図４】いわゆる中抜きカーカスを有する空気入りタイヤを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  装置
２  実施例
３  膨張ドラム
４  サイドトレッド
５  インナーライナー
６、１１、２１  カーカス
７、１２  ビードコア
８  ビード支持部
９、１３、２３  補助コード層
【図１】
2005178483.tif 000005
【図２】
2005178483.tif 000006
【図３】
2005178483.tif 000007
【図４】
2005178483.tif 000008