(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5964209
(24)【登録日】2016年7月8日
(45)【発行日】2016年8月3日
(54)【発明の名称】空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
B29D 30/34 20060101AFI20160721BHJP
B60C 15/06 20060101ALI20160721BHJP
B60C 15/00 20060101ALI20160721BHJP
【FI】
B29D30/34
B60C15/06 B
B60C15/00 B
【請求項の数】5
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2012-242808(P2012-242808)
(22)【出願日】2012年11月2日
(65)【公開番号】特開2014-91252(P2014-91252A)
(43)【公開日】2014年5月19日
【審査請求日】2015年8月19日
(73)【特許権者】
【識別番号】000003148
【氏名又は名称】東洋ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】萬代 敦基
【審査官】
増永 淳司
(56)【参考文献】
【文献】
特開平06−055659(JP,A)
【文献】
特開2002−331595(JP,A)
【文献】
欧州特許出願公開第01256439(EP,A1)
【文献】
特開2003−039570(JP,A)
【文献】
特表2012−513315(JP,A)
【文献】
米国特許出願公開第2011/0315295(US,A1)
【文献】
国際公開第2010/072544(WO,A1)
【文献】
特開2006−256472(JP,A)
【文献】
特開2007−331262(JP,A)
【文献】
米国特許出願公開第2009/0199954(US,A1)
【文献】
国際公開第2007/145284(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B29D 30/34
B60C 15/00
B60C 15/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
円環状をなす断面三角形状のビードフィラーのうちタイヤ幅方向外側となる面に、カーカスプライの厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部を形成する工程と、
前記タイヤ周方向凹部に巻き上げ端を配置するように、前記ビードフィラーのタイヤ径方向内側に配設されるビードコアの回りにタイヤ幅方向内側から外側にカーカスプライを巻き上げる工程と、を備える空気入りタイヤの製造方法。
【請求項2】
前記タイヤ周方向凹部の内部に、タイヤ周方向に延びる周方向凸条を形成する工程を備え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】
前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側となる面に、前記タイヤ周方向凹部からタイヤ径方向外側に向かって延びる細溝をタイヤ周方向に沿って複数形成する工程を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項4】
円環状をなす断面三角形状のビードフィラーと、前記ビードフィラーのタイヤ径方向内側に配設されるビードコアと、前記ビードコアの回りにタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられたカーカスプライとを備える空気入りタイヤにおいて、
前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側面に、前記カーカスプライの厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部が形成されており、
前記カーカスプライの巻き上げ端は、前記タイヤ周方向凹部に埋設されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項5】
前記タイヤ周方向凹部の深さは、前記巻き上げ端が配置される最深部からタイヤ径方向内側へ向かって徐々に減少していることを特徴とする請求項4に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ビードフィラーと、ビードフィラーのタイヤ径方向内側に配設されるビードコアと、ビードコアの回りにタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられたカーカスプライとを備える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】
一般的な空気入りタイヤは、円環状をなす断面三角形状のビードフィラーと、ビードフィラーのタイヤ径方向内側に配設されるビードコアと、ビードコアの回りにタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられたカーカスプライとを備える。
【0003】
カーカスプライは、タイヤ赤道面からビードコアに向かって延び、ビードコアの回りで巻き上げられ、その巻き上げ端が、ビードフィラーのタイヤ幅方向外側面に位置するものもある。このとき、カーカスプライにはある程度の厚みがあるため、カーカスプライの巻き上げ端では、ビードフィラー表面とカーカスプライ表面との間で段差が生じる。タイヤ成形時、この段差付近にはエアが溜まりやすいため、加硫成形後のタイヤ内部にエアが残留する、いわゆるエア入りという製造不良が生じることがある。
【0004】
下記特許文献1には、ビードフィラーとカーカスプライとの間のエア入りを抑制する目的で、ビードフィラーの側面にタイヤ径方向に延びる細溝をタイヤ周方向に沿って複数設け、加硫成形時に細溝を介してカーカスプライとビードフィラーの間のエアを逃がす空気入りタイヤが開示されている。しかし、特許文献1の空気入りタイヤは、カーカスプライの巻き上げ端に依然として段差があるため、エア入りの抑制が不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平6−55659号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カーカスプライの巻き上げ端でのエア入りを抑制できる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】
上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、円環状をなす断面三角形状のビードフィラーのうちタイヤ幅方向外側となる面に、カーカスプライの厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部を形成する工程と、
前記タイヤ周方向凹部に巻き上げ端を配置するように、前記ビードフィラーのタイヤ径方向内側に配設されるビードコアの回りにタイヤ幅方向内側から外側にカーカスプライを巻き上げる工程と、を備えるものである。
【0008】
本発明では、ビードフィラーのうちタイヤ幅方向外側となる面に、タイヤ周方向に延びるタイヤ周方向凹部を形成する。このタイヤ周方向凹部は、カーカスプライの厚みに相当する深さを有するため、タイヤ周方向凹部にカーカスプライの巻き上げ端を配置することで、巻き上げ端での段差を小さくすることができる。よって、本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、タイヤ成形時に巻き上げ端付近にエアが溜まりにくくなり、カーカスプライの巻き上げ端でのエア入りを抑制できる。
【0009】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、前記タイヤ周方向凹部の内部に、タイヤ周方向に延びる周方向凸条を形成する工程を備えることが好ましい。
【0010】
カーカスプライを巻き上げる際、カーカスプライの巻き上げ端が予定の位置よりもタイヤ径方向内側に配置される場合がある。このとき、タイヤ周方向凹部のうち巻き上げ端よりもタイヤ径方向外側の空間が広くなり、エアが溜まりやすくなるが、タイヤ周方向凹部の内部に周方向凸条を設けることで、加硫成形時に周方向凸条がこの空間を埋めることができるため、エアが溜まりにくくなり、カーカスプライの巻き上げ端でのエア入りを抑制できる。
【0011】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側となる面に、前記タイヤ周方向凹部からタイヤ径方向外側に向かって延びる細溝をタイヤ周方向に沿って複数形成する工程を備えることが好ましい。
【0012】
ビードフィラーのタイヤ幅方向外側となる面に、タイヤ周方向凹部からタイヤ径方向外側に向かって延びる細溝を設けることで、タイヤ周方向凹部のエアを細溝を介してタイヤ径方向外側に逃がすことができるため、巻き上げ端付近にエアが溜まるおそれを更に低減できる。
【0013】
また、上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、円環状をなす断面三角形状のビードフィラーと、前記ビードフィラーのタイヤ径方向内側に配設されるビードコアと、前記ビードコアの回りにタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられたカーカスプライとを備える空気入りタイヤにおいて、
前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側面に、前記カーカスプライの厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部が形成されており、
前記カーカスプライの巻き上げ端は、前記タイヤ周方向凹部に埋設されているものである。
【0014】
本発明のビードフィラーのタイヤ幅方向外側面には、タイヤ周方向に延びるタイヤ周方向凹部が形成されている。このタイヤ周方向凹部は、カーカスプライの厚みに相当する深さを有するため、タイヤ周方向凹部にカーカスプライの巻き上げ端を埋設することで、巻き上げ端での段差を小さくすることができる。よって、本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ成形時に巻き上げ端付近にエアが溜まりにくくなり、カーカスプライの巻き上げ端でのエア入りを抑制できる。
【0015】
本発明の空気入りタイヤにおいて、前記タイヤ周方向凹部の深さは、前記巻き上げ端が配置される最深部からタイヤ径方向内側へ向かって徐々に減少していることが好ましい。この構成によれば、タイヤ周方向凹部のタイヤ径方向内側縁での段差も小さくなるため、ビードフィラーのタイヤ幅方向外側面とカーカスプライとの間にエアが溜まりにくく、その結果、カーカスプライの巻き上げ端でのエア入りを更に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図
【
図4】別の実施形態に係るビードフィラーの断面図及び斜視図
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。
図2は、本発明に係る空気入りタイヤを構成するビードフィラーを模式的に示す断面図である。
【0018】
この空気入りタイヤは、一対の環状のビード部1と、ビード部1からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部2と、そのサイドウォール部2の外周側端に連なるトレッド部3と、その一対のビード部1の間に設けられるカーカスプライ4とを備えたラジアルタイヤである。
【0019】
ビード部1は、ビードフィラー12と、ビードフィラー12のタイヤ径方向内側に設けられるビードコア11とを有する。ビードフィラー12は、ビードコア11のタイヤ径方向外端からタイヤ径方向外側に先細状に延びる断面略三角形状をなす円環状のゴム部材である。
【0020】
カーカスプライ4は、一対のビード部1に配設されたビードコア11間で延在しており、ビードフィラー12のタイヤ幅方向内側面12bを通りビードコア11の回りでタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられている。カーカスプライ4は、タイヤ赤道面CLからビードコア11に向かって延びる本体部41と、ビードコア11の回りで巻き上げられる巻き上げ部42とで構成されている。
【0021】
本体部41は、タイヤ赤道面CLからビードフィラー12のタイヤ幅方向内側面12bを通ってビードコア11のタイヤ幅方向内側まで達している。巻き上げ部42は、ビードコア11のタイヤ径方向内側及びタイヤ幅方向外側を通り、ビードフィラー12のタイヤ幅方向外側面12aまで達している。カーカスプライ4の端部を巻き上げ端4eとする。
【0022】
カーカスプライ4は、タイヤ周方向に対して略直交する方向に配列したプライコードを、トッピングゴムで被覆して形成されている。プライコードとしては、スチールコードや有機繊維コードが好適に使用される。
【0023】
図2に示すように、ビードフィラー12のタイヤ幅方向外側面12aには、カーカスプライ4の厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部121が形成されている。タイヤ周方向凹部121は、タイヤ周方向に連続して延びている。タイヤ周方向凹部121の最深部121aが、カーカスプライ4の厚みと等しくなるように設定される。
図2の想像線で示すように、カーカスプライ4の巻き上げ端4eは、最深部121aに配置され、タイヤ周方向凹部121に埋設される。これにより、カーカスプライ4の外側面4aとビードフィラー12のタイヤ幅方向外側面12aは略面一となるため、巻き上げ端4eでの段差を小さくすることができ、グリーンタイヤの形状が均一化する。よって、本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ成形時に巻き上げ端4e付近にエアが溜まりにくくなり、カーカスプライ4の巻き上げ端4eでのエア入りを抑制できる。なお、タイヤ周方向凹部121のうち巻き上げ端4eよりもタイヤ径方向外側の空間は、加硫成形時にビードフィラー12のゴムで埋められる。
【0024】
プライコードとしてスチールコードを使用した場合、カーカスプライ4の厚みが特に大きくなるため、カーカスプライ4の巻き上げ端4eにおいて段差が生じやすい。そのため、カーカスプライ4のプライコードとしてスチールコードを使用した場合、本発明は特に有用である。
【0025】
また、本発明において、カーカスプライ4の厚みは、特に限定されないが、1.5mm以上が好ましい。カーカスプライ4の厚みが1.5mmよりも小さいと、巻き上げ端4eにおける段差が小さいため、エア溜まりが生じにくく、あまり問題とならない。また、カーカスプライ4の厚みは、2.5mm以下が好ましい。カーカスプライ4の厚みが2.5mmよりも大きいと、巻き上げ端4eにおける段差が大きくなるため、エア溜まりが生じやすくなる。
【0026】
図2に示すように、タイヤ周方向凹部121は、タイヤ幅方向外側面12aのタイヤ径方向の中央部に形成されている。例えば、タイヤ周方向凹部121は、ビードコア11側からビードフィラー断面高さに対して30〜60%の位置に形成される。ここで、ビードフィラー断面高さとは、ビードコア11の外周端からビードフィラー12のタイヤ径方向外側端までの高さをいう。
【0027】
タイヤ周方向凹部121の深さdは、カーカスプライ4の巻き上げ端4eが配置される最深部121aからタイヤ径方向内側及び外側へ向かって徐々に減少している。本実施形態のタイヤ周方向凹部121の断面は、タイヤ幅方向外側面12aの基準面に対して下り傾斜して、最深部121aに向かう第1傾斜面121bと第2傾斜面121cとを有する。第1傾斜面121bと第2傾斜面121cの連結部は、丸みを帯びている。丸みの曲率半径は15〜45mmとするのが好ましい。曲率半径が15mmよりも小さいと、連結部が角張ってエアが溜まりやすくなる。曲率半径が45mmよりも大きいと最深部121aが十分な深さを確保できない。
【0028】
図3は、別の実施形態に係るビードフィラー12の断面図である。
図3に示すように、タイヤ周方向凹部121の内部には、タイヤ周方向に延びる周方向凸条122が形成されていることが好ましい。周方向凸条122は、カーカスプライ4のタイヤ幅方向内側面に対向する位置に少なくとも1本形成される。周方向凸条122の本数は、特に限定されないが、3〜5本が好ましい。
図3の例では、5本の周方向凸条122がタイヤ径方向に沿って形成されている。
【0029】
周方向凸条122の断面は、タイヤ周方向凹部121の底面から突出する三角形状をしている。周方向凸条122のタイヤ周方向凹部121の底面からの高さhは、0.3〜0.5mmが好ましい。周方向凸条122の高さhが0.3mmよりも小さいと、周方向凸条122を形成しにくくなる。周方向凸条122の高さhが0.5mmより大きいと、隣り合う周方向凸条122の間にエアが溜まりやすくなる。
【0030】
なお、周方向凸条122は、タイヤ周方向凹部121の全周に亘って形成される必要はなく、一部のみに形成されてもよい。
【0031】
図4は、別の実施形態に係るビードフィラー12の断面図及び斜視図である。
図4に示すように、ビードフィラー12のタイヤ幅方向外側面12aには、タイヤ周方向凹部121からタイヤ径方向外側に向かって延びる細溝123をタイヤ周方向に沿って複数形成されていることが好ましい。細溝123は、タイヤ径方向に沿って形成されており、内側はタイヤ周方向凹部121で開口し、外側はビードフィラー12の先端で開口している。これにより、タイヤ周方向凹部121のエアを細溝123を介してタイヤ径方向外側に逃がすことができる。
【0032】
細溝123は、断面が半円状で、タイヤ径方向外側へ向かって窄まる形状を有している。細溝123は、例えば、タイヤ径方向内側端において溝幅w1及び溝深さd1がともに2mm、タイヤ径方向外側端において溝幅w2及び溝深さd2がともに1mmとなっている。
【0033】
形成される細溝123の本数は、特に限定されないが、タイヤ周方向凹部121のエアを効果的に逃がす観点から、12本以上が好ましい。また、複数の細溝123は、タイヤ周方向凹部121のエアを効果的に逃がす観点から、タイヤ周方向に沿って等間隔で形成されることが好ましい。
【0034】
上記空気入りタイヤは、下記の製造方法により製造される。
【0035】
本発明に係る製造方法は、円環状をなす断面三角形状のビードフィラー12のうちタイヤ幅方向外側となる面12aに、カーカスプライ4の厚みに相当する深さを有するタイヤ周方向凹部121を形成する工程と、タイヤ周方向凹部121に巻き上げ端4eを配置するように、ビードフィラー12のタイヤ径方向内側に配設されるビードコア11の回りにタイヤ幅方向内側から外側にカーカスプライ4を巻き上げる工程と、を備える。
【0036】
ビードフィラー12は、不図示の押出機から断面三角形状の帯状ゴムを押し出し、一定の長さに切り出し、その端部同士を接合することで成形される。押出機の先端に設けられる口金は、ビードフィラー12の断面形状に対応する吐出口を有している。タイヤ周方向凹部121は、対応する凸部を口金の吐出口に設けておくことで、ビードフィラー12の押出成形時にタイヤ幅方向外側となる面12aに直接形成される。
【0037】
ビードフィラー12に形成されたタイヤ周方向凹部121は、カーカスプライ4の厚みに相当する深さを有するため、タイヤ周方向凹部121にカーカスプライ4の巻き上げ端4eを配置することで、巻き上げ端4eでの段差を小さくすることができる。よって、本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、タイヤ成形時に巻き上げ端4e付近にエアが溜まりにくくなり、カーカスプライ4の巻き上げ端4eでのエア入りを抑制できる。
【0038】
本発明の製造方法は、タイヤ周方向凹部121の内部に、タイヤ周方向に延びる周方向凸条122を形成する工程を備えることが好ましい。周方向凸条122は、タイヤ周方向凹部121と同様に、対応する凹部を口金の吐出口に設けておくことで、ビードフィラー12の押出成形時にタイヤ周方向凹部121と同時に直接形成される。
【0039】
本発明の製造方法は、ビードフィラー12のタイヤ幅方向外側となる面12aに、タイヤ周方向凹部121からタイヤ径方向外側に向かって延びる細溝123をタイヤ周方向に沿って複数形成する工程を備えることが好ましい。細溝123は、例えば、ローレット加工、切削加工等によりビードフィラー12に形成される。
【0040】
本発明の空気入りタイヤは、ビードフィラー12とカーカスプライ4を上記の如く構成すること以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。
【実施例】
【0041】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は、下記のようにして測定を行った。試験に供したタイヤのサイズは11R22.5であり、JATMA規定の標準サイズのリムに装着した。
【0042】
(1)不良率
加硫成形後のタイヤを検査し、ビード部のエア入りが原因で不良品となる割合を調べた。従来例を100として指数評価し、数値が小さいほうが不良品数が少ない。
【0043】
(2)タイヤ重量
加硫成形後のタイヤ重量を計測した。従来例を100として指数評価し、数値が小さいほうが軽い。
【0044】
実施例1
図2に示す構造を有するビードフィラー12を用いた空気入りタイヤを製造した。また、カーカスプライ4の巻き上げ端4eを、タイヤ周方向凹部121の最深部121aの位置に配置した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表1に示す。なお、表1における「最深部位置に対する巻き上げ端のタイヤ径方向における相対位置」とは、巻き上げ端4eを最深部121aに対してタイヤ径方向のどの位置に配置するかを示しており、相対位置がマイナスとは、巻き上げ端4eが最深部121aの位置に対してタイヤ径方向内側にあることを示し、相対位置がプラスとは、巻き上げ端4eが最深部121aの位置に対してタイヤ径方向外側にあることを示している。
【0045】
実施例2
カーカスプライ4の巻き上げ端4eを、タイヤ周方向凹部121の最深部121aの位置に対してタイヤ径方向内側に2mmの位置に配置したこと以外は、実施例1と同じとした。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表1に示す。
【0046】
実施例3
図3に示す構造を有するビードフィラー12を用いた空気入りタイヤを製造した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表1に示す。カーカスプライ4の巻き上げ端4eは、実施例2と同じ位置に配置した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表1に示す。
【0047】
実施例4
図3に示す周方向凸条122及び
図4に示す細溝123を形成したビードフィラー12を用いた空気入りタイヤを製造した。また、カーカスプライ4の巻き上げ端4eは、タイヤ周方向凹部121の最深部121aの位置に配置した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表1に示す。
【0048】
比較例1
カーカスプライ4の巻き上げ端4eを、タイヤ周方向凹部121の最深部121aの位置に対してタイヤ径方向外側に3mmの位置に配置したこと以外は、実施例1と同じとした。このとき、巻き上げ端4eは、タイヤ周方向凹部121に埋設されず、巻き上げ端4eで段差が生じた。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表1に示す。
【0049】
従来例
タイヤ周方向凹部121を形成していないビードフィラー12を用いた空気入りタイヤを製造した。かかる空気入りタイヤを用いて、上記評価を行った結果を表1に示す。
【0050】
【表1】
【0051】
表1に示すとおり、実施例1〜4に係る空気入りタイヤは、従来例及び比較例1に比べ、カーカスプライ4の巻き上げ端4eでのエア入りを抑制でき、不良率が低下している。また、実施例2のように巻き上げ端4eをタイヤ周方向凹部121の最深部121aよりもタイヤ径方向内側に配置すると、実施例1に比べ、不良率が少し悪化する。これに対し、実施例3のように周方向凸条122を設けることで、実施例2に比べ、不良率が低減する。実施例4のようにビードフィラー12にタイヤ周方向凹部121、周方向凸条122、及び細溝123を形成することで、不良率が効果的に低減する。また、実施例1〜4に係る空気入りタイヤは、従来例に比べて軽量である。
【符号の説明】
【0052】
1 ビード部
2 サイドウォール部
3 トレッド部
4 カーカスプライ
4e 巻き上げ端
11 ビードコア
12 ビードフィラー
12a タイヤ幅方向外側面
121 タイヤ周方向凹部
121a 最深部
122 周方向凸条
123 細溝