(57)【要約】【課題】カーカスプライ端部をビードコアに隙間なく固定することにより、製造効率を維持しつつ、大幅にビード部耐久性を向上することのできるタイヤの製造方法、この製造方法で製造されたタイヤ、および、この製造方法に用いられる細幅部材巻き付け装置を提供する。【解決手段】カーカス押えロール２２でカーカスプライ端部５をビードコアに押圧しながら、巻付けロール２１で、細幅部材５を、ビードコア半径方向外側面上に倒し込まれたカーカスプライ端部５に押圧しながら巻き付ける。【選択図】図６
2009000877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードコアを埋設した一対のビード部、このビード部からタイヤ半径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、および、これらのサイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びるカーカスプライ本体部とこのプライ本体部から延びビードコアの周りに折り返されたカーカスプライ折返し部とで構成される少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスを具える空気入りタイヤの製造方法において、
成型ドラムもしくは剛体コア上に前記カーカスプライを貼り付ける工程と、前記カーカスプライのタイヤ幅方向外側にビードコアを配置する工程と、前記カーカスプライ折返し部を、前記ビードコアの周りでタイヤ半径方向内側からタイヤ半径方向外側に向かって折り返す工程と、折り返された前記カーカスプライ折返し部の端となるカーカスプライ端部をタイヤ幅方向内側に押してビードコア半径方向外側面上に倒し込む工程と、ビードコア半径方向外側面上に倒し込まれた前記カーカスプライ端部の半径方向外側に細幅部材を周方向に1周以上巻き付けて前記カーカスプライ端部をビードコアに固定する工程と、を有することを特徴とするタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記カーカスプライ端部を折り返す際、および、これを前記ビードコア半径方向外側面上に倒し込む際、カーカスプライ端部の変形を弾性的に行うことを特徴とする請求項１もしくは２に記載のタイヤの製造方法。
【請求項３】
ビードコアを埋設した一対のビード部、このビード部からタイヤ半径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、および、これらのサイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びるカーカスプライ本体部と、このカーカスプライ本体部から延びビードコアの周りに折り返されたカーカスプライ折返し部とで構成される少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスを具え、前記カーカスプライ折返し部を、ビードコアのタイヤ半径方向上面で終端させるとともに、前記カーカスプライ折返し部の端となるカーカスプライ端部を、タイヤ周方向に延在する細幅部材で締め付けて、カーカスプライ端部をビードコアに固定してなるタイヤ。
【請求項４】
請求項１もしくは２に記載されたタイヤの製造方法に用いられる細幅部材巻き付け装置であって、前記細幅部材を、ビードコア半径方向外側面上に倒し込まれたカーカスプライ端部に押圧しながら巻き付ける巻付けロールと、この巻付けロールのビードコア周方向上流側に配置され前記カーカスプライ端部を押さえるカーカス押えロールとを具えてなる細幅部材巻き付け装置。
【請求項５】
前記巻付けロールのビードコア周方向下流側にも、前記カーカスプライ端部を押さえるカーカス押えロールを設けてなる請求項４に記載の細幅部材巻き付け装置。
【請求項６】
前記巻付けロールに供給される細幅部材にテンションを付加するテンションロールを設けてなる請求項４もしくは５に記載の細幅部材巻き付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ビード部耐久性に優れた空気入りタイヤの製造方法及びそれによって製造された空気入りタイヤ、ならびに、この製造方法に用いられる細幅部材巻き付け装置に関し、特に、トラックやバス等に用いられるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の重荷重用タイヤのビード部は、図１に、そのタイヤ幅方向断面を例示するように、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部ｂに至るまでトロイド状に延びるカーカスプライｃを、ビード部ｂに埋設したビードコアｂｃの周りで、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ向かって折り返して係止することが一般的である。かかるビード部構造の下では、リム組みしたタイヤの負荷転動に当って、リムフランジｒｆよりタイヤ径方向外側に位置するビード部が、タイヤ幅方向外側へ向かって倒れ込み変形を繰り返すことに起因して、カーカスプライｃの折返し端に応力が集中する。この結果、カーカスプライ折返し端からセパレーション故障が発生し易いという問題があった。
【０００３】
かかるカーカスプライ折返し端におけるセパレーションを防止するため、例えば特許文献１には、カーカスプライをタイヤ成形ドラムの円筒形の表面上に組付け、カーカスプライの径方向外側にビードコア及び固定用輪状体を配設し、ビードコアの幅方向外方に延在するカーカスプライの部分を、ビードコアの廻りに径方向の内側から外側に折り返して、ビードコアにカーカスプライを巻き付け、カーカスプライをビードコアと固定用輪状体との間で固定し、両ビードコア間の距離（足幅）を縮めながら成型ドラムを拡径することによりトロイド状に形成する空気入りタイヤの製造方法及びかかる製造方法により製造されたタイヤが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、カーカスプライの折返し部をビードコアの周面に沿って巻き付けるとともに、ビード部のカーカスに隣接して、ゴム引きコードをタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回してなる周方向ワイヤチェーファを配設したタイヤが記載されている。
【０００５】
これら特許文献１及び２に記載されたタイヤは、プライ折返し端への応力集中を防ぎ、ここからのセパレーションの発生を防止できるが、カーカスプライをビードコアに巻き付けるためには予めローラー等でカーカスプライを塑性変形させる、いわゆるくせ付けを行う必要があり、これが製造効率を高める上での問題となっていた。また、くせ付けを行ったカーカスプライは、塑性変形により強力が低下するという問題もあった。
【０００６】
このような問題に対して、出願人は、特願２００６−０５６０７８にて、図２（ａ）に示すように、前記剛体コア１上にカーカスプライ２を貼り付けたあと、図２（ｂ）に示すように、カーカスプライ２のタイヤ幅方向外側にビードコア３を配置し、次いで、図２（ｃ）に示すように、ロック手段６を用いて、カーカスプライ２とビードコア３とを相互に固定したあと、折り返し手段７を用いて、カーカスプライの端部４を、ビードコアの周りでタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かって折り返し、前記ビードコア３の外径よりも大きい内径を有するリング状の拘束部材９０を、カーカスプライ端部４のタイヤ幅方向外側から、タイヤ幅方向内側に向かって移動させて、図２（ｄ）に示すように、カーカスプライ端部４をタイヤ幅方向内側に曲げることにより、癖付けすることなく、カーカスプライの端部を固定することを提案した。なお、図２において、符号８は、周方向強化層である。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−４００２６号公報
【特許文献２】特開２００１−１９１７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、出願人が、特願２００６−０５６０７８にて提案した発明は、図３に、この方法によって形成されたタイヤのビード部を断面図で示すように、拘束部材９０の内径がビードコア３の外形より大きいことに起因して、ビードコア３と拘束部材９０との間に隙間９１がやむを得す形成されることになり、このことによって、カーカスプライ端部４の位置決め精度が低下するため、所期した耐久性を得ることがむつかしくなり、また、ビードコア３と拘束部材９０とが独立して動くため、その間を埋めるゴムに大きな応力が作用しゴム層間で剥離が発生する可能性が高くなり、またこのことによって、拘束部材９０の動きも大きくなり、拘束部材９０をワイヤを巻回して形成した場合には隣接するワイヤ間でフレッティングが発生し拘束部材９０か故障の核となってしまう等の問題が生じることがわかった。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、カーカスプライ端部をビードコアに隙間なく固定することにより、製造効率を維持しつつ、大幅にビード部耐久性を向上することのできるタイヤの製造方法、この製造方法で製造された空気入りタイヤ、および、この製造方法に用いられる細幅部材巻き付け装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
＜１＞は、ビードコアを埋設した一対のビード部、このビード部からタイヤ半径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、および、これらのサイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びるカーカスプライ本体部とこのプライ本体部から延びビードコアの周りに折り返されたカーカスプライ折返し部とで構成される少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスを具える空気入りタイヤの製造方法において、
成型ドラムもしくは剛体コア上に前記カーカスプライを貼り付ける工程と、前記カーカスプライのタイヤ幅方向外側にビードコアを配置する工程と、前記カーカスプライ折返し部を、前記ビードコアの周りでタイヤ半径方向内側からタイヤ半径方向外側に向かって折り返す工程と、折り返された前記カーカスプライ折返し部の端となるカーカスプライ端部をタイヤ幅方向内側に押してビードコア半径方向外側面上に倒し込む工程と、ビードコア半径方向外側面上に倒し込まれた前記カーカスプライ端部の半径方向外側に細幅部材を周方向に1周以上巻き付けて前記カーカスプライ端部をビードコアに固定する工程と、を有することを特徴とするタイヤの製造方法である。
【００１１】
＜２＞は、＜１＞において、前記カーカスプライ端部を折り返す際、および、これを前記ビードコア半径方向外側面上に倒し込む際、カーカスプライ端部の変形を弾性的に行うことを特徴とするタイヤの製造方法である。
【００１２】
＜３＞は、ビードコアを埋設した一対のビード部、このビード部からタイヤ半径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、および、これらのサイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びるカーカスプライ本体部と、このカーカスプライ本体部から延びビードコアの周りに折り返されたカーカスプライ折返し部とで構成される少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスを具え、前記カーカスプライ折返し部を、ビードコアのタイヤ半径方向上面で終端させるとともに、前記カーカスプライ折返し部の端となるカーカスプライ端部を、タイヤ周方向に延在する細幅部材で締め付けて、カーカスプライ端部をビードコアに固定してなるタイヤである。
【００１３】
＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかのタイヤの製造方法に用いられる細幅部材巻き付け装置であって、前記細幅部材を、ビードコア半径方向外側面上に倒し込まれたカーカスプライ端部に押圧しながら巻き付ける巻付けロールと、この巻付けロールのビードコア周方向上流側に配置され前記カーカスプライ端部を押さえるカーカス押えロールとを具えてなる細幅部材巻き付け装置である。
【００１４】
＜５＞は、＜４＞において、前記巻付けロールのビードコア周方向下流側にも、前記カーカスプライ端部を押さえるカーカス押えロールを設けてなる細幅部材巻き付け装置である。
【００１５】
＜６＞は、＜４＞もしくは＜５＞において、前記巻付けロールに供給される細幅部材にテンションを付加するテンションロールを設けてなる細幅部材巻き付け装置である。
【００１６】
なお、本明細書において、「弾性的」とは、荷重を取り除いたときに完全に元の形状に復元するもののみならず、若干の塑性変形により残留ひずみを生じるものも含むものとする。
【発明の効果】
【００１７】
＜１＞の発明によれば、前記折り返されたカーカスプライの端部をタイヤ幅方向内側に押してビードコア半径方向外側面上に倒し込む工程と、ビードコア半径方向外側面上に倒し込まれたカーカスプライ端部の半径方向外側に細幅部材を周方向に巻き付けてこのカーカスプライ端部をビードコアに固定する工程とを有するので、ビードコア外径より内径が大きい拘束部材でカーカス端部を固定した場合には、カーカスプライ端部とビードコアとの間に形成されてしまう隙間をなくすことができ、このことによって、ビード部の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００１８】
＜２＞によれば、前記カーカスプライ端部を折り返す際、および、これをビードコア半径方向外側面上に倒し込む際、カーカスプライ端部の変形を弾性的に行うので、もしこれを塑性変形させた場合に発生するカーカスプライの強力の低下を防止することができる。
【００１９】
＜３＞による空気入りタイヤは、カーカスプライ端部をビードコアに固定する細幅部材を有するので、カーカスプライ端部とビードコアとの間の隙間をなくすことができ、ビード部の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００２０】
＜４＞の細幅部材巻き付け装置によれば、前記細幅部材を、ビードコア半径方向外側面上に倒し込まれたカーカスプライ端部に押圧しながら巻き付ける巻付けロールと、この巻付けロールのビードコア周方向上流側に配置され前記カーカスプライ端部を押さえるカーカス押えロールとを具えので、細幅部材を巻きつける直前のカーカスプライ端部部分をカーカス押えロールで押さえることにより、カーカスプライ端部とビードコアとの間に隙間のない状態を保持することができる。
【００２１】
＜５＞によれば、前記巻付けロールのビードコア周方向下流側にも、前記カーカスプライ端部を押さえるカーカス押えロールを設けるので、細幅部材を巻きつけたあとさらに、細幅部材の外側からカーカスプライ端部を押圧するので、カーカスプライ端部とビードコアとの間に隙間ができるのを確実に防止することができる。
【００２２】
＜６＞によれば、前記巻付けロールに供給される細幅部材にテンションを付加するテンションロールを設けるので、細幅部材の締め付け力を高め、細幅部材によるカーカスプライ端部の固定を一層確実なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図３（ａ）〜（ｄ）は、この発明に従う代表的なタイヤの製造方法の概略を示すタイヤ幅方向左半断面図である。
【００２４】
この発明に従うタイヤの製造方法は、成型ドラムもしくは剛体コア（図示の例は、剛体コア１）上にカーカスプライ２を貼り付ける第一の工程（図３（ａ）参照）と、カーカスプライ２のタイヤ幅方向外側にリング状のビードコア３を配置する第二の工程（図３（ｂ）参照）と、ロック手段６を用いて、カーカスプライ２とビードコア３とを相互に固定したあと、折り返し手段７を用いて、カーカスプライ２の端部４を、ビードコア３の周りでタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かって折り返す第三の工程（図３（ｃ）参照）と、例えば、プライ端絞込みリング３３をタイヤ幅方向内側に移動させ、折り返されたカーカスプライ端部４をタイヤ幅方向内側に押しビードコア半径方向外側面上に倒し込む第四の工程と、ビードコア半径方向外側面上に倒し込まれたカーカスプライ端部４の半径方向外側に細幅部材５を周方向に1周以上巻き付けてカーカスプライ端部４をビードコア３に固定する第五の工程とを具え、特に、第四、第五の工程を具えることによって、カーカスプライ端部を予め癖付けするという余計な工程を不要なものとするとともに、カーカスプライ端部４とビードコア３の半径方向外側との間に隙間を形成することなくカーカスプライ端部４をビードコア３に固定することができる。なお、図２において、符号８は、周方向強化層である。
【００２５】
また、この製法によって製造されるタイヤは、図４に、そのビード部を断面図で示すように、カーカスプライ２の端部４をビードコア３の周面に巻き付けてビードコア３の上面近くで終端させた構造を有することを前提としており、この構造により、カーカスプライ２の折り返し部分の応力集中を防止することができるという長所を有するが、この折り返しに際し、カーカスプライ２を予め癖付けすることなく弾性的に折り返すのが好ましく、このことによって癖付けの工程をなくすとともに、カーカスプライ端部４の強力の低下も防止することができる。
【００２６】
一般的に、塑性変形後のカーカスプライの破断強力は、塑性変形前のそれの７０％程度にまで低下するが、このように弾性的に変形させると、破断強力の低下を抑制することができ、変形前の真直ぐなカーカスプライの破断強力の８０％以上の破断強力を有するように変形するのが好ましい。
【００２７】
このタイヤは、上述のように、カーカスプライ２の折返し部４がビードコア３の周面に巻き付けられていることから、カーカスプライ２の端部への応力集中を回避でき、かつ、細幅部材５をカーカスプライ端部４の半径方向外側に周方向に巻き付けて、カーカスプライ端部４を細幅部材５とビードコア３とで挟持していることから、カーカスプライ２の引き抜けを有効に防止し、これを強固にビードコア３に固定することができ、よってビード部耐久性を飛躍的に高めることができる。
【００２８】
ここで、細幅部材５としては、例えば、スチールもしくは、アラミド等の有機繊維よりなるコードの１本もしくは複数本を並べて束にしたものを用いることができ、この場合、各コードを単独で用いることもできるが、予めゴムで被覆したものを用いるのがよい。
【００２９】
次に、上記に説明したタイヤの製造方法に用いられる細幅部材巻き付け装置について説明する。図６は、細幅部材巻き付け装置を剛体コアの軸線方向から見た模式図であり、細幅部材巻き付け装置２０は、細幅部材５を、ビードコア３の半径方向外側面上に倒し込まれたカーカスプライ端部４に押圧しながら巻き付ける巻付けロール２１と、この巻付けロールのビードコア周方向上流側に配置され前記カーカスプライ端部４を押さえるカーカス押えロール２２とを具えて構成される。ここで、ビードコア周方向上流側とは、ビードコアの周方向の回転における上流側を云う。
【００３０】
以上のような構成の細幅部材巻き付け装置２０を用いて、細幅部材を巻き付けるには、
ビードコア周方向上流側に配置されたカーカス押えロール２２でカーカスプライ端部５を押さえながら、巻付けロール２１で、細幅部材５を、カーカス押えロール２２によってビードコア半径方向外側面上に倒し込まれたカーカスプライ端部５に押圧しながら巻き付ける。
【００３１】
このように、カーカス押えロール２２を、巻付けロール２１の、ビードコア周方向上流側に配置することにより、ビードコア３の周りに弾性的に折り返されたカーカスプライ折り返し部が、その弾性力により、ビードコア３から離れ、カーカスプライ端部４が、ビードコア３の半径方向外側面から浮き上がるの抑えた状態で細幅部材５を巻き付けるので、ビードコア３とカーカスプライ端部４との間に隙間を形成することなくカーカスプライ端部４をビードコア３に固定することができる。
【００３２】
なお、巻付けロール２１の、ビードコア周方向下流側にも、カーカス押えロール２５を設け、細幅部材５を巻き付ける際に、カーカス押えロール２５で、細幅部材５を介して、カーカスプライ端部５をビードコア３に押し付けるのが好ましく、ビードコア３とカーカスプライ端部４との間に隙間のない状態を効果的に保持させることができる。
【００３３】
さらに好ましくは、巻付けロール２１に供給される細幅部材５にテンションを付加するテンションロール２３を設けるのがよく、このことによって、カーカスプライ端部４の外側に巻き付けられる細幅部材５の張力を高め、より強い締め付け力で、カーカスプライ端部５をビードコア３に締め付けることができ、よって、一層確実に、ビードコア３とカーカスプライ端部４との間に隙間が形成されるのを防止することができる。
【００３４】
この場合、テンションロール２３に、その回転を制するブレーキを設けるともに、細幅部材５を所定の巻き付け角度以上、テンションロール２３に巻き付けことにより細幅部材５に加わるテンションを高めることができる。また、図７に示すように、テンションロール２３、２４を複数個設けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、特に、トラック・バス等の重車両用タイヤに好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来のタイヤのビード部のタイヤ幅方向断面図である。
【図２】先に提案されたタイヤ製造方法の概略を示すタイヤ幅方向左半断面図である。
【図３】先に提案されたタイヤのビード部のタイヤ幅方向断面図である。
【図４】本発明に係るタイヤのビード部のタイヤ幅方向断面図である。
【図５】本発明に従う代表的なタイヤの製造方法の概略を示すタイヤ幅方向左半断面図である。
【図６】本発明に係る細幅部材巻き付け装置を示す模式図である。
【図７】他の態様の細幅部材巻き付け装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    剛体コア
２    カーカスプライ
３    ビードコア
３ａ    ビードコアの周面
４    カーカスプライ端部
５    細幅部材
６    ロック手段
７    折返し手段
８    周方向強化層
９    ビード部
１０    カーカスプライの本体部
１１    生タイヤ
２０    細幅部材巻き付け装置
２１    巻付けロール
２２、２５    カーカス押えロール
２３、２４    テンションロール
【図１】
2009000877.tif 000003
【図２】
2009000877.tif 000004
【図３】
2009000877.tif 000005
【図４】
2009000877.tif 000006
【図５】
2009000877.tif 000007
【図６】
2009000877.tif 000008
【図７】
2009000877.tif 000009