JP6743563B2 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ周方向の任意の位置にスプライス部が形成された少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えた空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

空気入りタイヤを加硫する際にブリスター故障と呼ばれる加硫故障を生じることがある。ブリスター故障は、ゴム中に含まれる水分や残留エアのほか、タイヤ成形時にタイヤ構成部材の端部に形成される段差に残留するエアが加硫時に局所的に集められ、それによって生じた気泡が加硫中に分散しきらずにブリスターとなってタイヤ内に残存した状態となる故障である。ゴム中に含まれる水分や残留エアは、加硫初期において無数に発泡するものの、その気泡の多くは加硫中にミクロ分散して消滅する。しかしながら、ミクロ分散時に加圧力が弱い部位では気泡が集約され、加硫終了後に再発泡してブリスターを形成することがある。

ブリスター故障を抑制するために、タイヤ成形時にはタイヤ構成部材をステッチャーにより押圧してエアの分散を促進し、加硫時には金型内面に配設されたベントホールを介してエアの排出を行っているが、それだけではタイヤ内部に残留するエアを十分に排除することができない。

これに対して、カーカス層とそれに隣接する部材との間にエア溜りが形成され易いという知見に基づいて、カーカス層の少なくとも一方の面にゴム被覆されていないエア吸収用の有機繊維コードを配置し、その有機繊維コードによりカーカス層とそれに隣接する部材との間に残留するエアを吸収し、加硫時にエア溜りが形成されるのを防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上述のようにカーカス層の少なくとも一方の面にエア吸収用の有機繊維コードを配置する場合、その有機繊維コードはカーカス層となるタイヤ構成部材の圧延工程においてカーカスコードと同様にその圧延方向に沿って配置されるのが一般的である。その一方で、グリーンタイヤの成形工程において、カーカス層のようなタイヤ構成部材のタイヤ周方向の端部同士をスプライスする場合、そのスプライス部によって形成される段差部分はタイヤ幅方向に沿って延在することになる。そのため、上述のようにしてタイヤ構成部材に貼り付けられたエア吸収用の有機繊維コードは、タイヤ構成部材のスプライス部と実質的に平行に延在することになり、スプライス部によって形成される段差部分と接触する可能性が極めて低い。その結果、スプライス部によって形成される段差部分に残留するエアを確実に排除することができず、この部分に残留したエアに起因するブリスター故障を抑制することができないのが現状である。

国際公開第ＷＯ２０１３／０３５５５５号

本発明の目的は、加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向の任意の位置にスプライス部が形成された少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えた空気入りタイヤにおいて、前記スプライス部によって形成される段差部分に破断強度が１００Ｎ以下であってタイヤ幅方向に延在する少なくとも１本の糸が配置されていることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、タイヤ周方向の任意の位置にスプライス部が形成された少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えると共に、前記スプライス部によって形成される段差部分に破断強度が１００Ｎ以下であってタイヤ幅方向に延在する少なくとも１本の糸を配置した状態にあるグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫することを特徴とするものである。

本発明では、タイヤ周方向の任意の位置にスプライス部が形成された少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えた空気入りタイヤにおいて、スプライス部によって形成される段差部分にタイヤ幅方向に延在する少なくとも１本の糸を配置することにより、その段差部分に残留するエアを糸により効果的に分散させることができるので、加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することができる。

本発明において、糸の破断強度は１００Ｎ以下であることが必要である。この糸はエア分散性の改善を目的とするものであって補強部材ではないので、その破断強度の上限値を規制することでタイヤ構成部材の挙動に対する影響を最小限に抑制することができる。特に、糸は合成繊維又は天然繊維から構成されることが好ましい。

本発明の空気入りタイヤを製造する場合、タイヤ周方向の任意の位置にスプライス部が形成された少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えると共に、そのスプライス部によって形成される段差部分に破断強度が１００Ｎ以下であってタイヤ幅方向に延在する少なくとも１本の糸を配置した状態にあるグリーンタイヤを成形する。その際、グリーンタイヤの成形工程において、タイヤ構成部材をタイヤ仕様に合わせて切断する際にその切断された端部に糸を貼り付けても良く、或いは、タイヤ構成部材のスプライス部によって形成される段差部分に糸を貼り付けても良い。上述のようにスプライス部によって形成される段差部分に糸を備えたグリーンタイヤを成形した後、該グリーンタイヤを加硫するようにすれば良い。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法においてカーカス層（タイヤ構成部材）のスプライス部によって形成される段差部分に糸を配置した状態を示す展開図である。 図２のIII−III矢視断面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法におけるグリーンタイヤを示す切り欠き斜視図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。なお、図１はタイヤセンターラインＣＬの一方側の部分のみを示しているが、この空気入りタイヤはタイヤセンターラインＣＬの他方側にも対応する構造を有している。

図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはタイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含む２層のカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。ビードコア５の外周上には高硬度のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置され、該ビードフィラー６がカーカス層４により包み込まれている。

トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。また、タイヤ内面にはカーカス層４に沿ってインナーライナー層８が配置されている。

上記空気入りタイヤには、カーカス層４やベルト層７に代表されるタイヤ構成部材が埋設されている。例えば、図２及び図３に示すように、カーカス層４はタイヤ幅方向Ｔｗに沿って延在する複数本のカーカスコードＣを含む部材であるが、カーカス層４のタイヤ周方向Ｔｃの端部４ａ，４ｂ同士を互いに重ね合わせることでタイヤ周方向Ｔｃの任意の位置にスプライス部Ｓが形成されている。そして、スプライス部Ｓによって形成される段差部分には、破断強度が１００Ｎ以下である少なくとも１本の糸１０がタイヤ幅方向Ｔｗに延在するように配置されている。より具体的には、図３に示すように、カーカス層４のスプライス部Ｓにおいてカーカス層４の端部４ａの端面に隣接する部位と端部４ｂの端面に隣接する部位には段差が形成されているが、これら段差部分にそれぞれ糸１０が配置されている。同様に、ベルト層７のスプライス部Ｓによって形成される段差部分にもタイヤ幅方向Ｔｗに延在する少なくとも１本の糸１０が配置されている。いずれの場合も、糸１０はカーカス層４やベルト層７のようなタイヤ構成部材の端面から３ｍｍ以内の範囲に配置されることが望ましい。糸１０をタイヤ構成部材の端面と近接した位置に配置することで、糸１０が段差部分に残留するエアの分散経路として有効に機能する。

上述のような空気入りタイヤを製造する場合、タイヤ構成部材としてタイヤ周方向の任意の位置にスプライス部Ｓが形成されたカーカス層４やベルト層７を備えると共に、これらカーカス層４やベルト層７のスプライス部Ｓによって形成される段差部分にタイヤ幅方向に延在する糸１０を配置した状態にあるグリーンタイヤＧ（図４参照）を成形する。グリーンタイヤＧにおいて、糸１０はスプライス部Ｓによって形成される段差部分に沿って延在している。このような糸１０はグリーンタイヤＧに至る過程の任意の時点においてグリーンタイヤの内部に挿入される。

例えば、グリーンタイヤＧの成形工程において、タイヤ構成部材であるカーカス層４をタイヤ仕様に合わせて切断する際にその切断された端部４ａ，４ｂに糸１０を貼り付けることができる。或いは、タイヤ構成部材であるカーカス層４を成形ドラムの周囲に貼り付けてタイヤ周方向の端部４ａ，４ｂ同士をスプライスした後、そのスプライス部Ｓによって形成される段差部分に糸１０を貼り付けることができる。いずれの場合も、糸１０の貼り付け作業は作業者が手作業で行っても良く、或いは、糸１０を排出する装置により行っても良い。

このようにしてカーカス層４やベルト層７のスプライス部Ｓによって形成される段差部分に糸１０を配置したグリーンタイヤＧを成形した後、該グリーンタイヤＧを加硫することにより、上述した空気入りタイヤを得ることができる。

加硫工程においては、未加硫状態のグリーンタイヤＧを金型内に投入し、ブラダーによりタイヤ内側から圧力を掛けながら加熱する。その際、加硫初期においてタイヤ内部に残留する水分やエアが発泡するが、その気泡の多くは加硫中にミクロ分散して消滅する。しかしながら、ミクロ分散時に加圧力が弱い部位では気泡が局所的に集まろうとする。特に、カーカス層４やベルト層７のスプライス部Ｓによって形成される段差部分に残留するエアがエア溜まりの要因となる。これに対して、カーカス層４やベルト層７のスプライス部Ｓによって形成される段差部分にタイヤ幅方向に延在する少なくとも１本の糸１０を配置することにより、その段差部分に残留するエアを糸１０に基づいて効果的に分散させることができるので、加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、糸１０の破断強度は１００Ｎ以下であり、より好ましくは、１Ｎ〜５Ｎであると良い。この糸１０はエア分散性の改善を目的とするものであって補強部材ではないので、その破断強度の上限値を規制することでタイヤ構成部材の挙動に対する影響を最小限に抑制することができる。糸１０の破断強度が大き過ぎるとタイヤ性能に対して意図しない影響を及ぼす恐れがある。

糸１０の構成材料は特に限定されるものではないが、例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の合成繊維の他、綿等の天然繊維を使用することができる。また、糸１０の総繊度は２５ｄｔｅｘ〜１７０ｄｔｅｘの範囲にあると良い。これにより、破断強度を低くすると共に、良好なエア分散性を確保することができる。

上述した実施形態ではカーカス層４やベルト層７のスプライス部Ｓによって形成される段差部分に糸１０を配置した場合について説明したが、本発明では種々のタイヤ構成部材のスプライス部Ｓによって形成される段差部分に糸１０を配置することができる。そのようなタイヤ構成部材としては、例えば、ビード補強層、サイド補強層、インナーライナー層、サイドウォールゴム層などを挙げることができる。スプライス部Ｓはタイヤ幅方向に対して斜めに延在していても良く、その場合は、糸１０をスプライス部Ｓに沿うようにタイヤ幅方向に対して斜めに配置すれば良い。また、タイヤ補強部材はコードを含むものであっても良く、或いは、コードを含まないものであっても良い。

タイヤサイズ２３５／４０Ｒ１８の空気入りタイヤにおいて、カーカス層（タイヤ構成部材）のスプライス部によって形成される段差部分にタイヤ幅方向に延在する少なくとも１本の糸を配置した実施例１のタイヤを製作した。糸としては、綿繊維からなり、総繊度が２９．５ｄｔｅｘである糸を使用した。この糸の破断強度は１Ｎである。

また、カーカス層のスプライス部によって形成される段差部分に糸を配置しなかったこと以外は実施例１と同じ構造を有する従来例１のタイヤを製作した。

実施例１及び従来例１のタイヤをそれぞれ加硫した。その際、通常必要とされる加硫時間よりも短い時間で加硫し、ブリスター故障を生じ易い条件とした。加硫後、各タイヤを解体し、カーカス層のスプライス部におけるブリスターの発生個数を調べた。その結果、実施例１のタイヤでは、従来例１との対比において、ブリスター故障の発生が減少していた。特に、実施例１のタイヤにおけるブリスター発生個数は従来例１のタイヤにおけるブリスター発生個数の約半分となっていた。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
４ａ，４ｂ 端部
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ インナーライナー層
１０ 糸
Ｃ カーカスコード
Ｓ スプライス部

Claims (6)

1. タイヤ周方向の任意の位置にスプライス部が形成された少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えた空気入りタイヤにおいて、前記スプライス部によって形成される段差部分に破断強度が１００Ｎ以下であってタイヤ幅方向に延在する少なくとも１本の糸が配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記糸が合成繊維又は天然繊維から構成されることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤ周方向の任意の位置にスプライス部が形成された少なくとも１つのタイヤ構成部材を備えると共に、前記スプライス部によって形成される段差部分に破断強度が１００Ｎ以下であってタイヤ幅方向に延在する少なくとも１本の糸を配置した状態にあるグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記グリーンタイヤの成形工程において、前記タイヤ構成部材をタイヤ仕様に合わせて切断する際にその切断された端部に前記糸を貼り付けることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記グリーンタイヤの成形工程において、前記タイヤ構成部材のスプライス部によって形成される段差部分に前記糸を貼り付けることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記糸が合成繊維又は天然繊維から構成されることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。

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