(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部間をトロイド状に跨ってのびるカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスプライのタイヤ半径方向内側の内端部のタイヤ軸方向の内外に配される内側コア及び外側コアからなるビードコアとを含む空気入りタイヤであって、
前記内側コアは、ビードワイヤをタイヤ半径方向外側から内側に渦巻き状に巻き重ねて形成され、かつ、
前記外側コアは、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に前記ビードワイヤをタイヤ半径方向内側から外側に渦巻き状に巻き重ねて形成されるとともに、
前記ビードコアは、前記内側コアから前記外側コアまで連続する１本のビードワイヤからなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
一対のビード部間をトロイド状に跨ってのびるカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスプライのタイヤ半径方向内側の内端部のタイヤ軸方向の内外に配される内側コア及び外側コアからなるビードコアとを含む空気入りタイヤの製造方法であって、
ビード部に未加硫のゴムで被覆されたビードワイヤをタイヤ半径方向外側から内側に渦巻き状に巻き重ねて内側コアを形成する内側工程と、
前記内側工程の後、内側コアのタイヤ軸方向外側にカーカスプライの前記内端部を貼付けるカーカス貼付け工程と、
前記カーカス貼付け工程の後、前記内側コアの最内層に位置するビードワイヤを、前記カーカスのタイヤ軸方向外側にタイヤ半径方向内側から外側に渦巻き状に巻き重ねて外側コアを形成する外側工程とを有することにより、前記ビードコアを、前記内側コアから前記外側コアまで連続する１本のビードワイヤで形成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３】
前記内側コア及び前記外側コアは、２周目の前記ビードワイヤが、前記ビードワイヤの巻付け始端部の近くで局部的にタイヤ半径方向内方に屈曲する請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記内側コア及び前記外側コアは、２周目の前記ビードワイヤが、前記ビードワイヤの巻付け始端部の近くで局部的にタイヤ半径方向内方に屈曲する請求項２記載の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、ビードワイヤの巻き重ね方法を改善して、ビード部の耐久性を向上させた空気入りタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、図４に示されるように、内圧充填時のタイヤ内面形状に近似した外面１４を有した中子１３を用いた空気入りタイヤ１の製造方法（中子工法）が、下記特許文献１で提案されている。この種の製造方法では、中子１３の外側に、インナーライナー９、カーカスプライ６Ａ、ビードコア５を構成するビードワイヤ１０、ベルト層７、トレッドゴム２Ｇ及びサイドウォールゴム３Ｇなどが順次貼り付けられることによって生カバー１ａが成形され、通常、中子１３とともに生カバー１ａが加硫される。この方法では、加硫中のカーカスやベルト等に作用するストレッチが小さく抑えられるため、空気入りタイヤのユニフォミティが向上するという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６０２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の中子工法では、カーカスプライ６Ａの両端部を折り返すことができない。このため、中子工法で成形されるビードコア５には、ビードワイヤ１０をタイヤ半径方向の内側から外側に渦巻き状に巻き重ねてカーカスプライ６Ａの両側に配してカーカスプライ６Ａを挟む構造が採用されている。
【０００５】
このようなビードコア５では、図５（ａ）に示されるように、ビードワイヤ１０の端部１０ｅが、タイヤ転動時のカーカスプライの引張力によって大きな応力を生じ易いビードコア５のタイヤ半径方向の最内層５ａに配される。このようなビードコアを有する空気入りタイヤ１は、ビードワイヤ１０の端部１０ｅに生じる応力集中により、外端部でゴム剥離が生じ、これが成長してビード部４に損傷等が生じやすいという問題があった。
【０００６】
また、上述のようなビードワイヤの端部１０ｅでの応力集中を抑制するため、図５（ｂ）に示されるように、ビードワイヤ１０の端部１０ｅを延長して、ビードコア５のタイヤ半径方向の最外層５ｂに配することも考えられる。しかしながら、このような空気入りタイヤ１は、延長したビードワイヤ１０ｆが、既に巻き重ねられたビードワイヤ１０ｇと交差するため、タイヤのユニフォミティが悪化するという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、中子を用いる中子工法において、ビードワイヤの巻き重ね方法を改善して、ビード部の耐久性を向上させた空気入りタイヤの製造方法を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうち請求項１記載の発明は、一対のビード部間をトロイド状に跨ってのびるカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスプライのタイヤ半径方向内側の内端部のタイヤ軸方向の内外に配される内側コア及び外側コアからなるビードコアとを含む空気入りタイヤであって、前記内側コアは、ビードワイヤをタイヤ半径方向外側から内側に渦巻き状に巻き重ねて形成され、かつ、前記外側コアは、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に前記ビードワイヤをタイヤ半径方向内側から外側に渦巻き状に巻き重ねて形成されるとともに、前記ビードコアは、前記内側コアから前記外側コアまで連続する１本のビードワイヤからなることを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、一対のビード部間をトロイド状に跨ってのびるカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスプライのタイヤ半径方向内側の内端部のタイヤ軸方向の内外に配される内側コア及び外側コアからなるビードコアとを含む空気入りタイヤの製造方法であって、ビード部に未加硫のゴムで被覆されたビードワイヤをタイヤ半径方向外側から内側に渦巻き状に巻き重ねて内側コアを形成する内側工程と、前記内側工程の後、内側コアのタイヤ軸方向外側にカーカスプライの前記内端部を貼付けるカーカス貼付け工程と、前記カーカス貼付け工程の後、前記内側コアの最内層に位置するビードワイヤを、前記カーカスのタイヤ軸方向外側にタイヤ半径方向内側から外側に渦巻き状に巻き重ねて外側コアを形成する外側工程とを有することにより、前記ビードコアを、前記内側コアから前記外側コアまで連続する１本のビードワイヤで形成することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間をトロイド状に跨ってのびるカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスプライのタイヤ半径方向内側の内端部のタイヤ軸方向の内外に配される内側コア及び外側コアからなるビードコアとを含む。そして、内側コアは、ビードワイヤをタイヤ半径方向外側から内側に渦巻き状に巻き重ねて形成され、かつ、外側コアは、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に前記ビードワイヤをタイヤ半径方向内側から外側に渦巻き状に巻き重ねて形成されるとともに、前記ビードコアは、前記内側コアから前記外側コアまで連続する１本のビードワイヤからなる。
【００１１】
このように本発明の空気入りタイヤ（及び本発明の製造方法で得られる空気入りタイヤ）は、ビードワイヤの端部がビードコアのタイヤ半径方向の最外側に配される。従って、該ビードワイヤの端部への大きな応力集中を抑制できるため、ビード部の耐久性が向上する。さらに、内側コアを形成するビードワイヤが、該内側コアを形成する他のビードワイヤと交差させる必要がない。同様に、外側コアを形成するビードワイヤも、該外側コアを形成する他のビードワイヤと交差させる必要がない。従って、ビード部の重量バランスを均一化し、タイヤのユニフォミティを良好に維持することができる。さらに、１本のビードコアを製造する際、ビードワイヤの切断は一回で済むため、タイヤの製造時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の空気入りタイヤの右半面断面図である。
【図２】（ａ）乃至（ｃ）は、内側工程とカーカス貼付け工程とを説明するビード部の側面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は、カーカス貼付け工程と外側工程とを説明するビード部の側面図である。
【図４】中子工法により得られる生カバー及び中子の右半面断面図である。
【図５】従来のビードコアの形成工程を説明するビード部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１の右半分の断面図を示す。該空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、前記カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７と、前記カーカス６の内側であってタイヤ内腔面Ｍに配された空気非透過性に優れたゴムからなるインナーライナー９とを具えた乗用車用のものが示される。
【００１４】
なお、図１の空気入りタイヤ１は、正規リム（図示せず）にリム組みしかつ正規内圧を充填ししかも無負荷の状態である正規状態が示されている。
【００１５】
ここで、「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。また「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とするが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。
【００１６】
前記カーカス６は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカスコードを具えた少なくとも１枚のカーカスプライ６Ａから構成される。前記カーカスプライ６Ａは、例えば有機繊維からなるカーカスコードがタイヤ赤道Ｃ方向に対して例えば７５〜９０°の角度で配列されている。本実施形態のカーカスプライ６Ａは、一対のビード部４、４間をトロイド状に跨ってのびており、その両側のタイヤ半径方向内側の内端部６ｅは、ビードコア５で折り返されることなくビードコア５内で終端している。
【００１７】
前記ベルト層７は、少なくとも２枚、本実施形態ではタイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなる。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、タイヤ赤道Ｃに対して１５〜４０°の角度で傾けられた例えばスチールコード等の高弾性のベルトコードを有する。そして、各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードが互いに交差するように重ねられている。
【００１８】
前記ビードコア５は、本実施形態では、カーカスプライ６Ａのタイヤ半径方向内側の内端部６ｅのタイヤ軸方向の内側に配された内側コア１１と、前記内端部６ｅのタイヤ軸方向の外側に配された外側コア１２とを具える。なお、カーカスプライ６Ａの内端部６ｅとは、カーカスプライ６Ａの内端を含むビード部４をのびている部分である。
【００１９】
本発明の空気入りタイヤ１では、図２及び図３に示されるように、内側コア１１は、製造時、未加硫のゴムで被覆された例えば、硬鋼線などのスチール製のビードワイヤ１０をタイヤ半径方向外側から内側に渦巻き状に巻き重ねて形成され、かつ、外側コア１２は、前記カーカス６のタイヤ軸方向外側にビードワイヤ１０をタイヤ半径方向内側から外側に渦巻き状に巻き重ねて形成されている。また、本発明の空気入りタイヤ１のビードコア５は、前記内側コア１１から外側コア１２まで連続する１本のビードワイヤ１０で形成されている。
【００２０】
このような空気入りタイヤ１は、ビードワイヤ１０の巻付け始端部１０ａ（図２（ａ）に示す）が、内側コア１１のタイヤ半径方向最外側層１１ａに配されるとともに、ビードワイヤ１０の巻付け終端部１０ｂ（図３（ｃ）に示す）が、外側コア１２のタイヤ半径方向最外側層１２ａに配される。即ち、ビードワイヤ１０の両巻付け端部１０ａ、１０ｂ双方が、タイヤ転動時にカーカスプライの引張力によって大きな応力を受けるビードコア５のタイヤ半径方向の最内層１１ｂ、１２ｂに配されることがない。従って、本発明の空気入りタイヤ１は、前記両巻付け端部１０ａ、１０ｂに生じる応力集中が抑制され、ビード部４の耐久性が向上する。
【００２１】
本実施形態のビードコア５では、図２から明らかなように、内側コア１１を形成するビードワイヤ１０ｃは、タイヤ半径方向に重ねられて巻き付けられている。従って、本実施形態の内側コア１１は、タイヤ周方向でビードワイヤの配設量がアンバランスになることがない。外側コア１２についても同様である。従って、本実施形態の空気入りタイヤ１は、タイヤのユニフォミティを良好に維持することができる。さらに、本発明では、ビードコア５が、連続する１本のビードワイヤ１０によって形成されるため、ビードワイヤを切断する工程が１回で済む。従って、本発明の空気入りタイヤ１は、製造時間が短縮される。
【００２２】
なお、図１に示されるように、本実施形態のビード部４には、ビードコア５のタイヤ半径方向内側及び前記外側コア１２のタイヤ軸方向外側のリム（図示しない）と接触する領域に、硬質のゴムからなるチェーファーゴム４ｇが配されている。また、内側コア１１のタイヤ軸方向の内側、外側コア１２のタイヤ軸方向の外側からそれぞれタイヤ半径方外側に先細状でのびる内、外のエーペックス８ｉ、８ｏが設けられる。このようなチェーファーゴム４ｇ及びエーペックス８ｉ、８ｏは、ビード部４の曲げ剛性を高め、操縦安定性を向上するのに役立つ。
【００２３】
以上のように構成された空気入りタイヤ１は、図４に示したような生カバー１ａを加硫成形することにより製造される。
【００２４】
次に、本発明の空気入りタイヤ１の製造方法が説明される。この製造方法では、内側コア１１を形成する内側工程と、前記カーカスプライ６Ａを貼付けるカーカス貼付け工程と、外側コア１２を形成する外側工程とを含むことを特徴とする。
【００２５】
本実施形態の空気入りタイヤ１は、例えば、図４に示したような中子１３を用いて製造される。
【００２６】
本実施形態の中子１３は、例えば５％内圧状態のタイヤの内面形状に近似した三次元の外面１４と、この外面１４のビード側の端部に連なりかつタイヤ軸方向外側に突出する一対のフランジ面１５とを有している。ここでいうタイヤの内面形状とは、これから製造しようとするタイヤ１の内面形状である。また「５％内圧状態」とは、前記正規状態から内圧を、正規内圧の５％の内圧まで減圧した状態とする。この５％内圧状態のタイヤの断面形状は、加硫金型の中でのタイヤの断面形状に近似している。ただし、中子の外面１４は、必ずしもこのような形状に限定されるものではない。また、中子１３は、加硫時の熱及び圧力にも耐えうる金属材料や耐熱性樹脂等から構成されるのが望ましい。
【００２７】
前記中子１３の外面１４は、タイヤ１のトレッド部２の内腔面を成形するトレッド成形面１４ａと、サイドウォール部３の内腔面を成形する一対のサイドウォール部成形面１４ｂと、ビード部４のタイヤ内腔面を成形する一対のビード成形面１４ｃとを含む。
【００２８】
本実施形態では、先ず、中子１３の外面１４に、チェーファーゴム４ｇの基部４ｇａと、前記インナーライナー９と、これら基部４ｇａとインナーライナー９とのビード成形面１４ｃのタイヤ軸方向外側に前記内のエーペックス８ｉが貼り付けられる。
【００２９】
チェーファーゴム４ｇの基部４ｇａは、例えば断面Ｌ字状で構成され、中子１３のフランジ面１５に載置されてリング状に巻き付けられる。
【００３０】
また、インナーライナー９は、例えば、未加硫かつリボン状をなすゴムストリップ（図示せず）を中子１３の外面１４に、その円周方向に沿って巻き付けることにより三次元曲面上にしわなく形成され得る。ゴムストリップは、例えば幅Ｗが５〜３５mm程度、厚さｔが０．５〜２．０mm程度が好適である。本実施形態では、前記インナーライナー９と基部４ｇａとで、中子１３の外面１４の全域が被覆される。
【００３１】
また、内のエーペックス８ｉは、フランジ面１５に載置された基部４ｇａのタイヤ半径の外側、かつ前記内側コア１１のタイヤ軸方向の内側部分に配されている。このような内のエーペックス８ｉは、内側コア１１のビードワイヤ１０ｃが、インナーライナー９を損傷させるのを防止する。
【００３２】
次に、本実施形態では、内のエーペックス８ｉのタイヤ軸方向外側に、内側コア１１を形成する内側工程が行われる。
【００３３】
該工程は、図２（ａ）に示されるように、前記フランジ面１５よりもタイヤ半径方向外側の所定の位置に、ビードワイヤ１０の巻付け始端部１０ａを貼り付ける段階を含む。ビードワイヤ１０の外周面は、予め未加硫ゴムで被覆されている。また、この段階では、内のエーペックス８ｉも未加硫ゴムであるため、ビードワイヤ１０は、容易に内のエーペックス８ｉに貼付できる。
【００３４】
そして、例えば、中子１３をタイヤ回転軸回りに回転させることにより、図示しないビードワイヤ１０の供給装置から連続して供給されるビードワイヤ１０がタイヤ半径方向内側に向かって渦巻き状に巻き重ねられる。このとき、例えば、図示しないローラ等のビードワイヤ押圧装置により、ビードワイヤ１０を内のエーペックス８ｉに押圧しつつ巻き付けるのが望ましい。なお、図２（ａ）では、２周目のビードワイヤ１０は、ビードワイヤ１０の巻付け始端部１０ａの近くで局部的にタイヤ半径方向内方に屈曲して該始端部１０ａとの衝合を避けているが、例えばビードワイヤ１０の半径が滑らかに変化するようにして衝合を避けるものでも良い。
【００３５】
次に、図２（ｂ）に示されるように、ビードワイヤ１０が、本実施形態では５周巻き付けることにより、内側コア１１が形成される。このとき、前記内側コア１１の巻付け終端１０ｃ１以降のビードワイヤ１０は、いずれのゴム部材にも貼り付けられることなく、フリーの状態に保つことが望ましい。
【００３６】
次に、内側コア１１のタイヤ軸方向の外側に、前記カーカスプライ６Ａの内端部６ｅが貼付られるカーカス貼付け工程が行われる。該工程では、図２（ｃ）及び図３（ａ）に示されるように、例えば、タイヤ周方向の長さに比してタイヤのラジアル方向に長い複数の短冊状のプライ片１６を、内側コア１１のタイヤ軸方向外側かつタイヤ周方向に連ねることにより、三次元形状のカーカスプライ６Ａが精度良く形成される。本実施形態のプライ片１６は、前記内側コア１１の巻付け終端１０ｃ１の近傍から順次貼り付けられている。また、該隣り合うプライ片１６のタイヤ半径方向の内端部６ｅが、互いに突き合わせて配されている。このようなカーカス貼付工程は、例えば、中子１３をタイヤ周方向に回転させて前記プライ片１６が貼り付けられる。
【００３７】
次に、プライ片１６をタイヤ全周に貼り付けてカーカス６が成形された後、外側コア１２を形成する外側工程が行われる。図３（ｂ）に示されるように、ビードワイヤ１０は、内側工程の後も、切断されることなく前記巻付け終端１０ｃ１から連続してカーカス６のプライ片１６、１６の側縁間からタイヤ軸方向外側に出た後、今度は、タイヤ半径方向の内側から外側に渦巻き状に巻き付けられることで外側コア１２が形成される。なお、この外側工程でも、内側工程と同様、例えば、ワイヤ押圧装置により、ビードワイヤ１０がカーカス６に押圧されて貼り付けられるのが望ましい。
【００３８】
従って、このように成形されたビードコア５は、前記巻付け始端１０ａ及び巻付け終端１０ｂが、それぞれ内側コア１１の最外層１１ａ及び外側コア１２の最外層１２ａに配される。
【００３９】
そして、図４に示されるように、外のエーペックス８ｏ、クリンチゴム４ｇの基部４ｇａと連なり、かつビード外側面を形成する副部４ｇｂ、ベルト層７、サイドウォールゴム３Ｇ、トレッドゴム２Ｇ等がそれぞれ貼り付けられる。このようにして中子１３の外面１４に生カバー１ａが形成される。
【００４０】
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、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得る。
【実施例】
【００４１】
本発明の効果を確認するために、図４に示した中子を用いて本発明のビードコアを有するタイヤ及び図５（ａ）、（ｂ）に示される従来のビードコアを有するタイヤを加硫成形して、空気入りタイヤが試作され、破壊水圧及びユニフォミティがテストされた。主な共通仕様は、以下の通りである。
【００４２】
カーカスプライ数：１枚
カーカスコード材料：ポリエステル
カーカスコード角：８８°（対タイヤ赤道）
ベルトプライ数：２枚
ベルトコード材料：スチール
ベルトコード角：＋２８°、−２８゜（対タイヤ赤道）
ビードワイヤのゴム硬度：８０度
ビードワイヤのワイヤ材料：スチール
タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５
【００４３】
＜破壊水圧＞
各試供タイヤを６．０ＪＪ×１５のリムでリム組みし、バルブからタイヤ内腔に水を充填し、ビードコアが破断したときの破壊水圧を夫々５回測定し、破壊水圧の平均値を求めた。結果は、従来例１を１００とする指数で評価した。数値が大きいほうが良好である。
【００４４】
＜ユニフォミティ＞
タイヤユニフォミティ試験機を用い、ＪＡＳＯ Ｃ６０７：２０００の「自動車用タイヤのユニフォミティ試験方法」に準拠して、ＲＦＶを測定した。
タイヤの測定条件は、以下の通りである。
タイヤ回転速度：６０ｒｐｍ
空気圧：２００ｋＰａ
縦荷重：４．６３ｋＮ
結果は、５本のタイヤの平均値であって、従来例１の逆数を１００とする指数で評価した。数値が大きいほうが良好である。テストの結果が表１に示される。
【００４５】
【表１】
0005227392.tif 000002
【００４６】
表１で示されるように、実施例のタイヤは、従来例に比して破壊水圧及びユニフォミティが優れていることが理解できる。
【符号の説明】
【００４７】
１      空気入りタイヤ
２      トレッド部
５      ビードコア
４      ビード部
６      カーカス
６Ａ    カーカスプライ
１０    ビードワイヤ
１１    内側コア
１２    外側コア
【図１】
0005227392.tif 000003
【図２】
0005227392.tif 000004
【図３】
0005227392.tif 000005
【図４】
0005227392.tif 000006
【図５】
0005227392.tif 000007