JP4819643B2

JP4819643B2 - 応急用バイアスタイヤの製造方法、及び応急用バイアスタイヤ

Info

Publication number: JP4819643B2
Application number: JP2006277760A
Authority: JP
Inventors: 文夫小川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2006-10-11
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-10-11
Also published as: JP2008093939A

Description

本発明は、通常装着される対象タイヤ（正規タイヤ）の不具合時に用いられる応急用バイアスタイヤを製造する応急用バイアスタイヤの製造方法に関する。

近年、乗用車等の四輪車に搭載されている応急用バイアスタイヤとして、軽量化や省スペース化のために、通常使用されている対象タイヤとはタイヤ外径が実質上同一で、タイヤ幅は極端に幅狭で、内圧の高いＴタイプ応急用タイヤと呼ばれるバイアス構造の応急用バイアスタイヤがある。

応急用バイアスタイヤにおいては、軽量及びコストが重要な要求品質であり、カーカスプライが２枚であるものに対し、カーカスプライが１枚のものはこの要求に対して最適な構造を有している（例えば、特許文献１、２参照。）。
特開平１―９５９０６号公報特開平３―１７６２０４号公報

カーカスプライが１枚の応急用バイアスタイヤでは、カーカスプライの折返し部がカーカスプライの本体部の外周部分（いわゆるクラウン部）でオーバーラップされるため、タイヤ赤道面に対してカーカスの構造が左右非対称となり、これに起因してタイヤ回転軸に沿った断面方向でインナーライナーゲージの不均一が発生する。
インナーライナーゲージの不均一は、保管時の経時劣化耐久性を損なうため、重要な品質特性の一つとなっている。

このようなインラーナイナーゲージの不均一は、加硫時の形状変化によって発生する。バイアスタイヤにおいては、この形状変化はプライコードの角度変化によって生じ、プライコードの角度変化によってカーカスプライの折返し部が収縮して、プライ端付近でプライゴム流れが発生し、これにより隣接するインナーライナーゴムがカーカスプライ側へ引き込まれ、結果としてカーカスプライの折返し部のプライ端付近と、それ以外の部分のインナーライナーゲージに差異が生じる。

これを解消するために、従来技術では、断面方向全域でインナーライナーのゲージを厚くする等して対応しているが、この場合、重量、及びコスト増は勿論、クリス（Crease：加硫工程でインナーライナーゴムの一部分が圧縮されたときに生じる皺状のゴム溜まり）等の製品不良が増加する問題がある。

本発明は上記事実を考慮し、軽量で、保管時の経時劣化耐久性に優れた応急用バイアスタイヤを効率的に製造することのできる応急用バイアスタイヤの製造方法、及び軽量で保管時の経時劣化耐久性に優れた応急用バイアスタイヤの提供が目的である。

請求項１に記載の発明は、一方のビードコアから他方のビードコアへ連続して延びる、タイヤ赤道面に対して傾斜した方向に複数本の有機繊維コードを配列した１枚のカーカスプライを、前記ビードコアの周りにタイヤの内側から外側へ折り返し、左右の折返しカーカスプライを、一方のビードコアから他方のビードコアへ延びるカーカスプライ本体部のクラウン部で重ねた応急用バイアスタイヤの製造方法であって、タイヤ成形時、インナーライナーの外側に貼り付けた前記カーカスプライを折り返す際に、前記カーカスプライ本体部と、タイヤ径方向内側に位置する折り返しカーカスプライのプライ端との間にゴム層を配置する、ことを特徴としている。

請求項１に記載の応急用バイアスタイヤの製造方法では、タイヤ成形時に、カーカスプライ本体部と、タイヤ径方向内側に位置する折り返しカーカスプライのプライ端との間にゴム層を配置することで、このゴム層が、加硫時のプライ端の移動によるインナーライナーゴムの引き込みを抑え、インナーライナーのゲージを一定にすることができる。
ここで、ゲージが一定とは、「最小ゲージ／最大ゲージ」が０.７以上のことを意味する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の応急用バイアスタイヤにおいて、前記ゴム層は、前記カーカスプライの前記有機繊維コードを被覆している被覆ゴムと同一のゴムであり、ゲージが前記有機繊維コードの直径の０．３〜０．８倍であり、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの幅が前記折返しカーカスプライの重なり部の幅の０．３〜１．１倍である、ことを特徴としている。

カーカスプライ本体部と、タイヤ径方向内側に位置する折り返しカーカスプライのプライ端との間に配置するゴム層を、カーカスプライの被覆ゴムと異種のゴムにすると、ゴムの境界から剥離等の不具合を発生する虞がある。
ゴム層のゲージが有機繊維コードの直径の０．３倍未満では、ゴム流れ防止効果が不十分であり、ゴム層のゲージが有機繊維コードの直径の０．８倍を超えると、エアー入り等の製品不良が増加する。

また、ゴム層の幅がカーカスプライの重なり部の幅の０．３倍未満では、カーカスプライの重なり部における収縮率のバラツキにより設置精度が得難く、ゴム層の幅がカーカスプライの重なり部の幅の１．１倍を超えると、ゴム層を設けることの効果は頭打ちとなり、質量が無駄に増加し、コストも無駄に増加する。

請求項３に記載の発明は、一方のビードコアから他方のビードコアへ連続して延びる、タイヤ赤道面に対して傾斜した方向に複数本の有機繊維コードを配列した１枚のカーカスプライを、前記ビードコアの周りにタイヤの内側から外側へ折り返し、左右の折返しカーカスプライを、一方のビードコアから他方のビードコアへ延びるカーカスプライ本体部のクラウン部で重ねた応急用バイアスタイヤであって、タイヤ成形時、インナーライナーの外側に貼り付けた前記カーカスプライを折り返す際に、前記カーカスプライ本体部と、タイヤ径方向内側に位置する折り返しカーカスプライのプライ端との間にゴム層が配置された、ことを特徴としている。

請求項３に記載の応急用バイアスタイヤでは、タイヤ成形時、インナーライナーの外側に貼り付けたカーカスプライを折り返す際に、カーカスプライ本体部と、タイヤ径方向内側に位置する折り返しカーカスプライのプライ端との間にゴム層が配置されているので、このゴム層が、加硫時にプライ端側へ引き込まれることで、インナーライナーの引き込みが抑えられ、製品タイヤにてインナーライナーのゲージが一定となる。

以上説明したように、本発明の応急用バイアスタイヤの製造方法によれば、軽量で保管時の経時劣化耐久性に優れた応急用バイアスタイヤを効率的に製造できる、という優れた効果を有する。

また、本発明の応急用バイアスタイヤによれば、軽量で保管時の経時劣化耐久性に優れる、という優れた効果を有する。

本発明の応急用バイアスタイヤの一実施形態を図面に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態の応急用バイアスタイヤ１０は、一対のビードコア１２と、一対のビードコア１２にトロイド状に跨がるカーカス１４を備えた四輪車用のバイアス構造の応急用バイアスタイヤ（ＪＡＴＭＡ規格での「乗用車用Ｔタイプ応急用タイヤ」）である。
カーカス１４の内周面側にはインナーライナー１８が配置されており、外周面側にはトレッド部２０を構成するトレッドゴム２２が配置され、両側面にはビード部２４にかけてサイドウォール２６を構成するサイドゴム２８が配置されている。

カーカス１４は１枚のカーカスプライ３０からなり、該カーカスプライ３０はビードコア１２をタイヤ内側から外側へ折り返され、折り返し部３０Ａは、本体３０Ｂに沿って配置されタイヤ半径方向外側へ延びてトレッド端部２０Ａを越え、かつタイヤ赤道面ＣＬを超えた他方のトレッド端部２０Ａを越えない範囲に配置されている。

カーカスプライ３０は、有機繊維からなる互いに平行配列した多数本のプライコードをコーティングゴムで被覆した公知の構造である。
なお、カーカスプライ３０のゲージは、プライコードの直径の１．１〜１．５倍の範囲内であることが好ましい。

また、カーカスプライ３０は、トレッド部２０において幅方向両端部分がオーバーラップしている。
ここで、カーカスプライ３０のオーバーラップ量ＯＬＷはトレッド幅ＴＷの４０〜９０％の範囲が好ましく、５０〜７０％の範囲とすることが更に好ましい。

カーカスプライ３０のタイヤ内側のプライ端３０Ｅと本体３０Ｂとの間には、補強ゴム層３２が配置されている。なお、プライ端３０Ｅと補強ゴム層３２の幅方向中心とを一致させている。補強ゴム層３２に用いているゴムは、カーカスプライ３０のプライコードをコーティングしているコーティングゴムと同一のゴムである。

次に、本実施形態の応急用バイアスタイヤ１０の製造工程を簡単に説明する。
本実施形態の応急用バイアスタイヤ１０は、図２に示すように、外径が拡縮可能なセンタードラム４０、センタードラム４０の両側に配置され、同じく外径が拡縮可能でかつ軸方向に移動可能なサイドドラム４２からなるタイヤ成型ドラム４４を用いて生タイヤの成型が行われる。

サイドドラム４２は、軸方向に延びる薄肉金属製の羽根（図示せず）が周方向にドラム形状をなすように複数配置されており、拡縮することにより羽根と羽根との間隔が変わる。サイドドラム４２のセンタードラム側の端部には、コイル状に巻回されたスプリング４６が回転可能に支持されている。

（１）先ず、生のカーカスプライ３０Ａに生のインナーライナー１８Ａを貼り付けて一体化したプライ組立体４８を用意する。
（２）プライ組立体４８を、インナーライナー１８Ａをドラム側に向けて図２に示すように縮径されたセンタードラム４０及びサイドドラム４２の外周面に巻き付ける。

（３）次に、図３に示すようにセンタードラム４０を拡径し、両側からビードコア１２を挿入する。

また、カーカスプライ３０Ａの外周面、詳しくは、本体３０Ｂとなるべき部分で、かつ最初に折り返される折り返し部３０Ａのプライ端３０Ｅが貼り付けられる部分に、カーカスプライ３０のプライコードをコーティングしているコーティングゴムと同一のゴムからなる生の補強ゴム層３２Ａを貼り付ける。なお、プライ端３０Ｅと生の補強ゴム層３２Ａの幅方向の中心とが一致するように貼り付ける。
ここで貼り付ける生の補強ゴム層３２Ａの幅Ｌは、一方の折り返し部３０Ａと他方の折り返し部３０Ａとが重なっている部分の図１に示すオーバーラップ量ＯＬＷの０．３〜１．１倍の範囲が好ましく、０．５〜０．９倍の範囲内が更に好ましい。
また、貼り付ける生の補強ゴム層３２Ａのゲージは、カーカスプライ３０のプライコード（図示せず）の直径の０．３〜０．８倍の範囲であることが好ましく、０．３〜０．６倍の範囲内であることが更に好ましい。

（４）次に、図４に示すように、センタードラム４０よりも外径が大となるように両側のサイドドラム４２を拡径し、一方のサイドドラム４２をセンタードラム４０側へ移動する。これにより、プライ組立体４８の片側がサイドドラム４２のスプリング４６に当接して他方のサイドドラム４２側へ向かって折り返される。
なお、プライ組立体４８が折り返される際、プライ組立体４８の径が大きく変わることは無く、また、スプリング４６が回転してプライ組立体４８が移動する（即ち、プライ組立体４８が擦れない）ので、プライ組立体４８に大きな抵抗を与えることがない。
プライ組立体４８の一方の折り返しが終了後、サイドドラム４２を元の位置に戻す。

（５）次に、図５に示すように他方のサイドドラム４２をセンタードラム側へ移動する。これによって、図６に示すようにプライ組立体４８の他側が折り返され、ここで折り返された部分は、先に折り返された部分の上に重ねられる、即ち、オーバーラップする。プライ組立体４８の他方の折り返しが終了した後、サイドドラム４２を元の位置に戻す。

（６）そしてサイドゴム２８及びトレッドゴム２２をプライ組立体４８の外周面に貼り付けた後、タイヤ成型ドラム４４から外して従来通りモールドで加硫成型を行う。

このようにして得られた生タイヤを加硫成形すると、生タイヤの拡径と共に、カーカスプライ３０のプライコードの角度が変化してプライ端３０Ｅが折返し側へ移動することでプライ端３０Ｅ付近のゴムが流動し、プライ端３０Ｅ付近のインナーライナー１８Ａがプライ端３０Ｅ側へ引き込まれようとするが、本実施形態では、補強ゴム層３２が予めプライ端３０Ｅと本体３０Ｂとの間に配置されているので、インナーライナー１８Ａがプライ端３０Ｅ側へ引き込まれることが抑えられ、プライ端３０Ｅ付近のインナーライナー１８Ａのゲージの減少が抑えられる。

加硫後の応急用バイアスタイヤ１０（図１参照）は、インナーライナー１８のゲージが一定となるので、インナーライナー１８のゲージの不均一に起因する、保管時の経時劣化耐久性の低下が抑えられる。また、補強ゴム層３２の使用量もタイヤ全体のゴム使用量に対して極少量であり、タイヤ重量の増加は殆ど無視できるレベルである。なお、図１に示す応急用バイアスタイヤ１０においては、発明の趣旨を分かり易くするために補強ゴム層３２のゲージを厚く描いているが、実際の製品タイヤでは、補強ゴム層３２とカーカスプライ３０のプライコーテリングゴムとは一体化して境界は分からなくなり、また、ゴムも流れてしまうので補強ゴム層３２のゲージも殆ど無くなることになる。

ここで、カーカスプライ３０のオーバーラップ量ＯＬＷがトレッド幅ＴＷの４０％未満になると、タイヤ耐久性が得られなくなる。一方、オーバーラップ量ＯＬＷがトレッド幅ＴＷの９０％を越えると、プライ端からのセパレーションが発生し易くなり、これが成長し、トレッドショルダー部表面にまで至るクラックに成長する。また、走行時の操縦性能が十分に得られなくなる。

また、貼り付ける生の補強ゴム層３２Ａの幅Ｌ１が、オーバーラップ量ＯＬＷの０．３倍未満になると、加硫時のオーバーラップ部分の収縮率のバラツキにより設置精度が得難くなる。一方、貼り付ける生の補強ゴム層３２Ａの幅Ｌ１が、オーバーラップ量ＯＬＷの１．１倍を超えると、生の補強ゴム層３２Ａを設けることによる性能向上が頭打ちになり、ゴム使用量が増えてタイヤ重量、及びコスト増となる。

次に、貼り付ける生の補強ゴム層３２Ａのゲージがプライコードの０．３倍未満になると、ゴム流れ防止の効果が得られなくなる。一方、貼り付ける生の補強ゴム層３２Ａのゲージがプライコードの直径の０．８倍を超えると、補強ゴム層端部分での段差量が大きくなるために、段差部分に空気が入り込む、いわゆるエア入り等の製品不良が増加し、また、コスト増ともなる。

なお、タイヤ成形時に用いるインナーライナー１８Ａのゲージは、０．６〜２．０ｍｍの範囲内が好ましい。インナーライナー１８Ａのゲージが０．６ｍｍ未満では、空気の透過を阻止するには不十分であり、２．０ｍｍを超えると空気の透過を阻止するには必要以上で、タイヤ重量を無駄に増加させてしまう。

本実施形態の製造方法によれば、タイヤ製造時にインナーライナー１８Ａのゲージを不均一にすることが無いので、インナーライナー１８Ａとしては、必要最小限のゲージのものを使用できる。

なお、製品となった応急用バイアスタイヤ１０において、インナーライナー１８のゲージが薄く（例えば、０．６ｍｍ以下）、かつインナーライナーの「最小ゲージ／最大ゲージ」を測定し、その値が０．７以上となっていれば、本発明の応急用バイアスタイヤの製造方法を用いて製造されたことが製品タイヤから間接的に判断できる。

［試験例］
本発明の効果を確かめるために、本発明の製造方法、及び従来の製造方法で応急用バイアスタイヤを製造し、製造された応急用バイアスタイヤの比較を行った。

なお、製造した応急用バイアスタイヤのサイズは、Ｔ１０５／９０Ｄ１２９０Ｍである。
本発明の製造方法では、貼り付ける補強ゴム層のゲージがプライコードの直径の０．５倍であり、貼り付ける補強ゴム層の幅がオーバーラップ寸法ＯＬＷの０．７倍である。ちなみに、カーカスプライのオーバーラップ寸法ＯＬＷ（図１参照）は５２mmである。
一方、従来の製造方法では、タイヤ成形時に補強ゴム層を用いていない点が本発明の製造方法と異なる。

応急用バイアスタイヤを製造後、タイヤの質量を測定すると共に、タイヤを解剖してインナーライナーのゲージを測定した。なお、ゲージは、タイヤ１本内の周上を略等間隔で４箇所測定した。また、ゲージの測定には１０倍のルーペを用いた。
結果は、以下の表１に記載する通りである。なお、表中で、「タイヤ質量（指数）」とは、各々のタイヤ質量を測定し、従来の製造方法で製造されたタイヤの質量を１００とする指数表示としたものである。数値が大きい方が質量が大であることを表している。

また、表中で、「O/L端I/L GUM Ga／相対側I/L GUM Ga（指数）」とは、内側の折返し部のプライ端内側におけるインナーライナーのゲージを、外側の折返し部のプライ端内側におけるインナーライナーのゲージで除した値を指数表示としたものである。指数の数値が大きいほど、ゲージのバラツキ（減少）が少ないことを表している。

表１に示すように、本発明の製造方法で製造された応急用バイアスタイヤでは、インナーライナーのゲージのバラツキが大幅に抑えられていることが分かる。

本発明の一実施形態に係る応急用バイアスタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である。プライ組立体を貼り付けたタイヤ成型ドラムの断面図である。センタードラムを拡径したタイヤ成型ドラムの断面図である。プライ組立体の一方を折り返しているタイヤ成型ドラムの断面図である。プライ組立体の他方を折り返しているタイヤ成型ドラムの断面図である。プライ組立体の折り返しを終了したタイヤ成型ドラムの断面図である。

符号の説明

１０応急用バイアスタイヤ
１２ビードコア
１４カーカス
２０トレッド部
２０Ａトレッド端部
２２トレッドゴム
３０プライ
３２補強ゴム層
３２Ａ生の補強ゴム層

Claims

一方のビードコアから他方のビードコアへ連続して延びる、タイヤ赤道面に対して傾斜した方向に複数本の有機繊維コードを配列した１枚のカーカスプライを、前記ビードコアの周りにタイヤの内側から外側へ折り返し、左右の折返しカーカスプライを、一方のビードコアから他方のビードコアへ延びるカーカスプライ本体部のクラウン部で重ねた応急用バイアスタイヤの製造方法であって、
タイヤ成形時、インナーライナーの外側に貼り付けた前記カーカスプライを折り返す際に、前記カーカスプライ本体部と、タイヤ径方向内側に位置する折り返しカーカスプライのプライ端との間にゴム層を配置する、ことを特徴とする応急用バイアスタイヤの製造方法。
前記ゴム層は、前記カーカスプライの前記有機繊維コードを被覆している被覆ゴムと同一のゴムであり、ゲージが前記有機繊維コードの直径の０．３〜０．８倍であり、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの幅が前記折返しカーカスプライの重なり部の幅の０．３〜１．１倍である、ことを特徴とする請求項１に記載の応急用バイアスタイヤ。
一方のビードコアから他方のビードコアへ連続して延びる、タイヤ赤道面に対して傾斜した方向に複数本の有機繊維コードを配列した１枚のカーカスプライを、前記ビードコアの周りにタイヤの内側から外側へ折り返し、左右の折返しカーカスプライを、一方のビードコアから他方のビードコアへ延びるカーカスプライ本体部のクラウン部で重ねた応急用バイアスタイヤであって、
タイヤ成形時、インナーライナーの外側に貼り付けた前記カーカスプライを折り返す際に、前記カーカスプライ本体部と、タイヤ径方向内側に位置する折り返しカーカスプライのプライ端との間にゴム層が配置された、ことを特徴とする応急用バイアスタイヤ。