空気入りタイヤの製造方法、及び空気入りタイヤ
【課題】軽量化と耐カット性とを両立させた空気入りタイヤを高精度かつ高品質で形成する。
【解決手段】サイドウォールゴムとカーカスとの間に配されるサイド保護層を具える空気入りタイヤの製造方法であって、剛性中子上にタイヤ構成部材を順次貼り付けて生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、生タイヤを前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを具える。生タイヤ形成工程は、縦糸と横糸とを織合わせた網状織物がトッピングゴムによって被覆された巾狭帯状の網状織物テープを、剛性中子上で、渦巻き状に巻回することによりサイド保護層を形成するサイド保護層形成行程を含む。
【解決手段】サイドウォールゴムとカーカスとの間に配されるサイド保護層を具える空気入りタイヤの製造方法であって、剛性中子上にタイヤ構成部材を順次貼り付けて生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、生タイヤを前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを具える。生タイヤ形成工程は、縦糸と横糸とを織合わせた網状織物がトッピングゴムによって被覆された巾狭帯状の網状織物テープを、剛性中子上で、渦巻き状に巻回することによりサイド保護層を形成するサイド保護層形成行程を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量化を図りつつ耐カット性を向上しう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】
省エネルギー化を図るため、タイヤにおいても、転がり抵抗を減じて低燃費性を向上させることが強く望まれており、その一つとして、サイドウォールゴムの薄肉化が提案されている。しかしサイドウォールゴムのゴム厚さを減じた場合、耐カット性が低下し、走行中にサイドウォール部が縁石等と接触や衝突した際に、カット傷が発生してタイヤの寿命を低下させるという問題がある。
【０００３】
そこで下記の特許文献１には、ゴム引きのキャンバス布（網状織物）からなる保護層を、カーカスとサイドウォールゴムとの間に設けたタイヤが提案されている。この保護層は、耐カット性に優れるため、カーカスに至る深い外傷の発生を効果的に防ぎ、サイドウォールゴムが薄肉化したことによる耐カット性の低下を抑制することができる。
【０００４】
そして前記特許文献１では、このような保護層を有するタイヤを形成するために、前記保護層において、キャンバス布をなす縦糸及び横糸の向きが、タイヤ周方向に対して交差するように配置している。これにより未加硫状態においては、縦糸、横糸がパンタグラフ状に変形しうるため、キャンバス布を伸縮させることが可能となる。その結果、従来法におけるシェーピング工程、及び加硫金型内での加硫ストレッチを行うことができるなど、従来法でのタイヤ形成が可能となる。
【０００５】
しかしながら、キャンバス布が伸縮しうるとはいえ、保護層がタイヤ周方向に伸張した場合には、必然的にその巾が縮小する。その結果、タイヤ形成時に前記保護層に起因してタイヤにも変形が起こり、ユニフォーミティやタイヤ品質を低下させるという傾向を招く。又伸張量にも限界があり、例えば偏平率が大なタイヤに対してはシェーピングが不十分となるなど、実施に大きな制限がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６０１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、ゴム引きのキャンバス布（網状織物）を用いた保護層を有し、軽量化と耐カット性とを両立させた空気入りタイヤを、高精度かつ高品質で形成しう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を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへて両側のビード部に至るカーカス、及びサイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムと前記カーカスとの間に配されるサイド保護層を具える空気入りタイヤの製造方法であって、
剛性中子上に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを具え、
かつ前記生タイヤ形成工程は、有機繊維からなる縦糸と横糸とを互いに織合わせた網状織物がトッピングゴムによって被覆された巾狭帯状の網状織物テープを、前記剛性中子上かつカーカスの外側で、タイヤ軸心周りで渦巻き状に巻回することによりサイド保護層を形成するサイド保護層形成行程を含むことを特徴としている。
【０００９】
また請求項２では、前記網状織物テープは、前記縦糸又は横糸の一方がテープ長さ方向に連続してのびることを特徴としている。
【００１０】
また請求項３では、前記網状織物テープは、テープ巾が３〜２５ｍｍの範囲であることを特徴としている。
【００１１】
また請求項４では、前記網状織物テープのトッピングゴムは、短繊維を含有することを特徴としている。
【００１２】
また請求項５では、前記サイド保護層は、半径方向内外で隣り合う網状織物テープの側縁同士を付き合わせた密着巻き部と、半径方向内外で隣り合う網状織物テープの側縁間に隙間を設けた疎巻き部と、半径方向内外で隣り合う網状織物テープの側縁部同士を重ね合わせた重ね巻き部との少なくとも２つを含んで構成されることを特徴としている。
【００１３】
また請求項６では、前記生タイヤ形成工程は、タイヤ軸方向に引き揃えたカーカスコードの配列体がトッピングゴムによって被覆されかつタイヤ周方向のプライ巾を小とした短冊シート状の短冊プライ片を、タイヤ周方向に順次貼り付けることによりカーカスを形成するカーカス形成行程を含むことを特徴としている。
【００１４】
また請求項７は、空気入りタイヤの発明であって、請求項１〜６の何れかに記載の製造方法によって形成されたことを特徴としている。
【００１５】
又本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態にて特定される値とする。なお前記「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" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。又前記「正規内圧」とは、前記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"を意味するが、乗用車用タイヤの場合には２００ｋＰａとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は叙上の如く、剛性中子上に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けて生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、前記生タイヤを剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを具える中子工法を採用している。
【００１７】
そしてサイド保護層は、前記生タイヤ形成工程において、網状織物テープを渦巻き状に巻回することによって形成される。そのためサイド保護層をサイドウォール部における自在な位置に、自在な巾を有して形成することができる。又サイド保護層は、網状織物テープの側縁同士を付き合わせた密着巻き、側縁間に隙間を持たせた疎巻き、或いは側縁部同士を重ね合わせた重ね巻きによって形成することもでき、同じ網状織物テープを用いながら、物性を違えた種々のサイド保護層を形成することが可能となる。
【００１８】
しかも前記中子工法では、剛性中子上に、生タイヤが仕上がりタイヤに近い形状で直接形成される。そのため、従来法における生タイヤ形成時のシェーピング（円筒状からトロイド状への膨張変形）、及び加硫金型内での加硫ストレッチが発生しない。従って、前記網状織物テープの渦巻き状の巻回によってサイド保護層を形成した場合にも、形成後のサイド保護層の変形、及びこのサイド保護層に起因するタイヤのユニフォーミティの低下、品質の低下、さらには形成するタイヤサイズなどへの制約などを排除することができる。
【００１９】
又前記サイド保護層が、縦糸、横糸を織合わせた網状織物を含むため、周方向、半径方向、及びその中間の方向など全方向を満遍なく補強することができ、カーカスに至る深い外傷の発生を効果的に防ぎ、サイドウォールゴムが薄肉化した場合にも耐カット性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】生タイヤ形成工程を示す断面図である。
【図３】加硫工程を示す断面図である。
【図４】（Ａ）はカーカス形成工程に用いる短冊プライ片を示す斜視図、（Ｂ）はサイド保護層形成行程に用いる網状織物テープを示す斜視図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はカーカス形成工程を説明する断面図及び側面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はサイド保護層形成行程を説明する側面図、及びその一部拡大図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は密着巻き、疎巻き、及び重ね巻きを概念的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤ１の一例を示す断面図であって、前記空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへて両側のビード部４に至るカーカス６、及びサイドウォール部３の外面３Ｓをなすサイドウォールゴム３Ｇと前記カーカス６との間に配されるサイド保護層１０を具える。本例では、前記空気入りタイヤ１が乗用車用のラジアルタイヤであって、前記カーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に、強靱なベルト層７が配される場合が示される。
【００２２】
前記カーカス６は、有機繊維のカーカスコードをラジアル配列させたカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビード部４、４間を跨るトロイド状をなす。又カーカスプライ６Ａの両端部は、本例の場合、各ビード部４に配されるビードコア５の廻りで折り返されることなく該ビードコア５内に挟まれて係止される。具体的には、前記ビードコア５は、タイヤ軸方向内外のコア片５ｉ、５ｏからなり、この内外のコア片５ｉ、５ｏ間で、前記カーカスプライ６Ａの両端部が狭持される。
【００２３】
前記内外のコア片５ｉ、５ｏは、非伸張性のビードワイヤをタイヤ周方向に複数回巻き付けることにより形成される。このとき、外のコア片５ｏでは、内のコア片５ｉに比べてビードワイヤ５ａの巻回数を例えば１．２〜２．０倍程度大とし、内のコア片５ｉよりも剛性を大とするのが好ましい。これにより、ビードワイヤ５ａの総巻回数を規制しながらビード部４の曲げ剛性を相対的に高めることができ、操縦安定性などの向上に役立つ。なお図中の符号８は、ゴム硬度が例えば８０〜１００度の硬質のゴムからなるビードエーペックスであり、各コア片５ｉ、５ｏから先細状に立ち上がり、ビード剛性を高める。本明細書においてゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づきデュロメータータイプＡにより、２３℃の環境下で測定したデュロメータＡ硬さを意味する。
【００２４】
前記ベルト層７は、スチールコード等の高弾性のベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜程度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。このベルト層７は、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。本例では、前記ベルト層７の半径方向外側に、高速耐久性を高める目的で、例えばナイロンコード等のバンドコードを周方向に対して５度以下の角度で螺旋状に巻回させたバンド層９を設けている。このバンド層９としては、前記ベルト層７のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライ、及びベルト層７の略全巾を覆うフルバンドプライを、単独で或いは適宜組み合わせて使用できる。本例では、バンド層９が１枚のフルバンドプライからなるものを例示している。
【００２５】
そして、前記カーカス６の外側には、サイドウォール部３の外面３Ｓをなすサイドウォールゴム３Ｇが配されるとともに、このサイドウォールゴム３Ｇと前記カーカス６との間には、サイド保護層１０が配される。
【００２６】
前記サイド保護層１０では、図４（Ｂ）に示すように、有機繊維からなる縦糸１１ａと横糸１１ｂとを互いに織合わせた網状織物１１がトッピングゴム１２によって被覆された巾狭帯状の網状織物テープ１３が用いられ、この網状織物テープ１３を図６に示すように、タイヤ軸心周りで渦巻き状に巻回することにより、サイド保護層１０がエンドレス状に形成される。
【００２７】
このサイド保護層１０は、補強メンバーとして前記網状織物１１を含むため、周方向、半径方向、及びその中間の方向など全方向を満遍なく補強することができ、カーカス６に至る深い外傷の発生を防ぎ耐カット性を向上させうる。
【００２８】
前記サイド保護層１０は、前記図１に例示するように、タイヤ断面高さＨの１０％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる１０％高さ位置Ｐ１０から、８５％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる８５％高さ位置Ｐ８５までのサイド領域Ｙ内に形成されることが好ましい。
【００２９】
特に縁石等と接触し易いバットレス部を保護してカット傷の発生をより有効に防ぐために、ビードベースラインＢＬからサイド保護層１０の外端までの半径方向高さＨｏ（外端高さＨｏという場合がある。）をタイヤ断面高さＨの７５％以上、ビードベースラインＢＬからサイド保護層１０の内端までの半径方向高さＨｉ（内端高さＨｉという場合がある。）をタイヤ断面高さＨの６０％以下とするのが好ましい。
【００３０】
さらに前記サイド保護層１０は、縦糸１１ａと横糸１１ｂとが互いに拘束してその動きを抑えるため面内剛性を高めることができ、操縦安定性の向上にも効果がある。従って、前記耐カット性に加えて操縦安定性を向上させるためには、サイド保護層１０の前記内端高さＨｉを、タイヤ断面高さＨの５０％以下、さらには３０％以下、さらには１５％以下にするのが好ましい。
【００３１】
ここで前記サイド保護層１０では、前記網状織物テープ１３の巻回方法として、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、網状織物テープ１３の側縁同士を付き合わせた密着巻きｋａ、側縁間に隙間ｇを持たせた疎巻きｋｂ、及び側縁部同士を重ね合わせた重ね巻きｋｃが採用しうる。このとき、疎巻きｋｂでは、密着巻きｋａに比して補強効果が小であり耐カット性及び操縦安定性への向上効果に劣るものの、軽量化には優れる。又重ね巻きｋｃでは、密着巻きｋａに比して軽量化に劣るものの、補強効果が大であり耐カット性及び操縦安定性への向上効果に優れるという特性を有する。従って、網状織物テープ１３の巻回方法を選択することで、要求特性に合わせてタイヤをチューニングすることができる。
【００３２】
又前記図１に示す如く、前記サイド領域Ｙを、下記のように、半径方向外側のサイド領域部ＹＵ、中間のサイド領域部ＹＭ、及び半径方向内側のサイド領域部ＹＬの３つに区分したとき、
（ア） 前記半径方向外側のサイド領域部ＹＵは、耐カット性への影響が大、操縦安定性への影響が大、乗り心地性への影響が小、
（イ） 前記中間のサイド領域部ＹＭは、耐カット性への影響が小、操縦安定性への影響が小、乗り心地性への影響が大、
（ウ） 前記半径方向内側のサイド領域部ＹＬは、耐カット性への影響が小、操縦安定性への影響が大、乗り心地性への影響が小、
な領域範囲と言える。
【００３３】
従って、一つのタイヤにおいて、前記サイド領域部ＹＵ、ＹＭ、ＹＬ間で網状織物テープ１３の巻回方法を違えることで、より高度なチューニングを行うことができる。具体的には、的本例では前記サイド保護層１０が、半径方向外側、内側のサイド領域部ＹＵ、ＹＬでは、網状織物テープ１３を密着巻きｋａした密着巻き部ＫＡとして形成され、又中間のサイド領域部ＹＭでは、網状織物テープ１３を疎巻きｋｂした疎巻き部ＫＢとして形成される場合が示される。この場合、サイド保護層１０全体を密着巻き部ＫＡとしたタイヤと、ほぼ同等の耐カット及び操縦安定性を発揮しながら、乗り心地性を高め、かつ軽量化を促進することが可能となる。
【００３４】
ここで前記サイド領域部ＹＵ、ＹＭ、ＹＬとは、タイヤ断面高さＨの５５〜６５％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる高さ位置Ｐａと、４０〜３０％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる高さ位置Ｐｂとでサイド領域Ｙを３区分した領域部であって、前記半径方向外側のサイド領域部ＹＵは、前記高さ位置Ｐａよりも半径方向外側の領域範囲を意味し、前記中間のサイド領域部ＹＭは、前記高さ位置Ｐａ、Ｐｂ間の領域範囲（高さ位置Ｐａ、Ｐｂを含む。）を意味し、前記半径方向内側のサイド領域部ＹＬは、前記高さ位置Ｐｂよりも半径方向内側の領域範囲を意味する。
【００３５】
なお前記サイド保護層１０の外端高さＨｏがタイヤ断面高さＨの８５％を超える場合には、サイド保護層１０の外端１０Ｅがベルト層７の外端７Ｅに近づき過ぎて応力が集中し、前記外端７Ｅ或いは１０Ｅを起点とした損傷を招くなど耐久性能が悪化傾向となる。又前記内端高さＨｉがタイヤ断面高さＨの１０％を下回った場合には、耐カットや操縦安定性には悪影響はないものの、材料コストや質量や工程時間が不必要に増加するという不利を招く。
【００３６】
又前記カーカス６の内側には、タイヤ内腔面をなす薄いインナーライナ１４が配される。このインナーライナ１４は、例えばブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等の非空気透過性のゴムからなり、タイヤ内腔内に充填される充填空気を気密に保持する。又バンド層９の半径方向外側にはトレッド部２の外面２Ｓをなすトレッドゴム２Ｇがそれぞれ配されている。
【００３７】
次に、前記空気入りタイヤ１の製造方法を説明する。この製造方法では、図２に略示するように、剛性中子２０の外表面に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤ１Ｎを形成する生タイヤ形成工程Ｊ１と、図３に略示するように、前記生タイヤ１Ｎを、前記剛性中子２０ごと加硫金型２１内に投入して加硫成形する加硫工程Ｊ２とを含んで構成される。なお剛性中子２０は、空気入りタイヤ１のタイヤ内腔形状と実質的に一致する外形形状を有する。
【００３８】
前記生タイヤ形成工程Ｊ１は、剛性中子２０にインナーライナ１４形成用の部材を貼り付けるインナーライナ形成工程、カーカス６形成用の部材を貼り付けるカーカス形成工程、サイド保護層１０形成用の部材を貼り付けるサイド保護層形成工程、ビードコア５形成用の部材を貼り付けるビードコア形成工程、ビードエーペックス８形成用の部材を貼り付けるビードコア形成工程、ベルト層７形成用の部材を貼り付けるベルト形成工程、バンド層９形成用の部材を貼り付けるバンド形成工程、サイドウォールゴム３Ｇ形成用の部材を貼り付けるサイドウォール形成工程、トレッドゴム２Ｇ形成用の部材を貼り付けるトレッド形成工程等を含んで構成される。
【００３９】
このうち、前記生タイヤ形成工程Ｊ１における前記カーカス形成工程及びサイド保護層形成工程以外の工程、及び前記加硫工程Ｊ２には、剛性中子２０を用いた周知の種々のものが適宜採用でき、従って本明細書では、カーカス形成工程及びサイド保護層形成工程のみを以下に説明する。
【００４０】
前記カーカス成形工程では、図４（Ａ）に示すように、タイヤ軸方向に引き揃えたカーカスコード３０の配列体３１がトッピングゴム３２によって被覆され、かつタイヤ周方向のプライ巾Ｗ１を小とした短冊シート状の複数枚の短冊プライ片１６が用いられる。そしてこの短冊プライ片１６を、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、剛性中子２０上かつインナーライナ１４の外側で、タイヤ周方向に順次貼り付けることにより、カーカスプライ６Ａを形成する。図５（Ａ）、（Ｂ）では、インナーライナ１４を省略して図面を簡略化している。
【００４１】
このとき本例では、タイヤ赤道Ｃｏにおいて、周方向で隣り合う短冊プライ片１６が、その側縁同士を付き合わせて或いは近接させて配される。これにより、前記サイド領域Ｙにおいては、短冊プライ片１６の側縁部同士が互いに重なり合う重なり部Ｄが形成される。なお前記プライ巾Ｗ１は１０〜５０ｍｍの範囲が好ましく、５０ｍｍを超えると、前記重なり部Ｄが大きくなって、ユニフォーミティの低下原因となりうる。逆に１０ｍｍを下回ると、短冊プライ片１６の枚数が過大となって貼付けに時間を要するなど生産性の低下を招く。
【００４２】
次に、前記サイド保護層形成工程では、前述した如く、前記巾狭帯状の網状織物テープ１３（図４（Ｂ）に示す。）を用い、この網状織物テープ１３を図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記剛性中子２０上かつカーカスプライ６Ａの外側で、タイヤ軸心周りで渦巻き状に巻回することにより、サイド保護層１０をエンドレス状に形成する。このサイド保護層形成工程では、前記密着巻きｋａ、疎巻きｋｂ、及び重ね巻きｋｃが自在に選択することができる。又一つのサイド保護層形成工程において、網状織物テープ１３を密着巻きする密着巻きステップと、疎巻きする疎巻きステップと、重ね巻きする重ね巻きステップとのうちの少なくとも２つを行うことで、一つのタイヤ１において、密着巻き部ＫＡと、疎巻き部ＫＢと、重ね巻き部ＫＣとの少なくとも２つを含んだサイド保護層１０を形成することができる。
【００４３】
このような中子工法では、従来法における生タイヤ形成時のシェーピング、及び加硫金型内での加硫ストレッチが発生しない。そのため、前記サイド保護層形成工程によってサイド保護層１０を形成した場合にも、形成後のサイド保護層１０の変形、及びこのサイド保護層１０の変形に起因するタイヤの変形、ユニフォーミティの低下等を防止するごとができる。又タイヤサイズ等への制約なども排除することができる。しかも網状織物テープ１３として、前記縦糸１１ａ又は横糸１１ｂの一方がテープ長さ方向に連続してのびる非伸張性のものを使用することも可能となる。
【００４４】
又前記サイド保護層形成工程により形成されたサイド保護層１０は、前記カーカス成形工程により形成されたカーカスプライ６Ａにおける重なり部Ｄを被覆できる。即ち、前記重なり部Ｄに起因して周方向に繰り返されるサイド領域Ｙでの凹凸を目隠しすることができ、外観性能の向上にも貢献しうる。
【００４５】
ここで、前記網状織物テープ１３では、そのテープ巾Ｗ２は３〜２５ｍｍの範囲が好適である。テープ巾Ｗ２が３ｍｍを下回ると、サイド保護層１０を形成するための巻回数が増すなど生径方向外側のサイド領域部ＹＵ、産性の低下を招く。逆に２５ｍｍを超えると、網状織物テープ１３の巻き始め端部、及び巻き終わり端部において剛性差が過大となって応力が集中しやすくなり、該端部を起点として損傷を招くなど耐久性を低下する傾向を招く。従って、テープ巾Ｗ２の下限値は５ｍｍ以上、上限値は１５ｍｍ以下がより好ましい。
【００４６】
又前記網状織物１１に用いる縦糸１１ａ、横糸１１ｂとしては、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン、アラミド等の有機繊維糸が好適に使用しうる、又その太さとしては、３００〜８００ｄｔｅｘ（例えば４９０ｄｔｅｘ）の範囲が好適であり、又網状織物１１における縦糸１１ａのピッチ間隔、及び横糸１１ｂのピッチ間隔は、それぞれ２０〜５０本／５ｃｍ（例えば３８本／５ｃｍ）の範囲が好適である。又この網状織物１１をトッピングゴム１２で被覆した網状織物テープ１３の厚さは０．５〜１．０ｍｍ程度、さらには０．７〜０．９ｍｍのものが好適に使用できる。
【００４７】
又前記網状織物テープ１３では、サイド保護層１０における補強性を高めて、タイヤの耐カット性、操縦安定性をさらに向上させるために、前記トッピングゴム１２内に短繊維を含有させることができる。前記短繊維の含有量については、ゴム１００質量部に対して１０〜６０質量部（ｐｈｒ）、さらには２５〜４５質量部（ｐｈｒ）が好ましい。前記短繊維の含有量が１０質量部（ｐｈｒ）未満では、短繊維による補強効果がほとんど発揮されず、逆に６０質量部（ｐｈｒ）を超えると、ルースが生じて耐久性が悪化する傾向となる。
【００４８】
なお短繊維の種類としては、特に規制されることがなく、例えばナイロン、ポリエステル、アラミド、レーヨン、ビニロン、コットン、セルロース樹脂、結晶性ポリブタジエンなどの有機繊維、金属繊維、例えばウイスカ、ボロン、ガラス繊維等の無機繊維等が好適に採用しうる。又短繊維のサイズとしても特に規制されないが、平均繊維長さＬとして２０〜５０００μｍのもの、及び前記平均繊維長さＬと繊維径ｄとのアスペクト比Ｌ／ｄが１０〜５００のものが好適に採用しうる。
【００４９】
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うる
【実施例】
【００５０】
図１に示す構造をなす乗用車用タイヤ（タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５）を、本発明に関わる製造方法を用いかつ表１の仕様に基づき試作するとともに、各タイヤの耐カット性、一般耐久性、操縦安定性、乗り心地性、タイヤ生産性についてテストし、互いに比較した。又各タイヤにおけるサイド保護層の質量、サイドウォール部の所定位置におけるカーカスからのサイドウォール厚さｔ１、ｔ２、及びサイドウォール部の質量を測定し互いに比較した。
【００５１】
各タイヤとも、網状織物テープに用いる網状織物は同構成であり、太さ０．５ｍｍの有機繊維糸（６ナイロン、４９０dtex）を縦糸、横糸とし、それぞれピッチ間隔３８本／５ｃｍにて互いに織合わせた網状織物を使用している。又網状織物は、接着用のディッピング液（ＲＦＬ）に浸漬する所謂ディップ処理を施した後、カレンダロールにてトッピングゴムで被覆し、総厚さ０．８ｍｍの網状織物テープを得た。
【００５２】
又前記サイド領域Ｙは、タイヤ断面高さＨの５７％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる高さ位置Ｐａと、３７％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる高さ位置Ｐｂとにより、半径方向外側のサイド領域部ＹＵ、中間のサイド領域部ＹＵ、内側のサイド領域部ＹＬに３区分されており、実施例１２〜１９では、このサイド領域部ＹＵ、ＹＭ、ＹＬにて網状織物テープの巻回方法を違えている。
【００５３】
又比較のために、サイド保護層を有しない従来的なタイヤを、比較例１、２として試作した。比較例２は、比較例１に比して外側のサイド領域部ＹＵにおけるサイドウォールゴムの厚さを増すことにより、耐カット性を高めている。
【００５４】
（１）耐カット性：
タイヤをリム（１５×６Ｊ）、内圧（２００ｋＰａ）の条件下で乗用車（排気量２０００ｃｃ）の全輪に装着し、時速５ｋｍ／Ｈから、スピードを１ｋｍ／Ｈづつステップアップし、各スピードにおいてタイヤを縁石にぶつけ、サイドウォール部にカットが生じた時の速度を、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど耐カット性に優れている。
【００５５】
（２）一般耐久性：
ドラム試験機を用い、リム（１５×６Ｊ）、内圧（２００ｋＰａ）、負荷荷重（７．０ｋＮ）の条件に基づいて、速度８０ｋｍ／ｈで走行させ、タイヤに損傷が生じた時の走行距離を測定した。なお完走は２５，０００ｋｍである。
【００５６】
（３）操縦安定性、乗り心地性：
上記（１）で用いた車両を使用し、乾燥舗装道路のテストコースを実車走行し、操縦安定性及び乗り心地性をプロドライバーによる官能評価によって１０点法で評価した。数値が大きいほど良好である。
【００５７】
（４）タイヤ生産性：
生タイヤを形成するまでの所要時間を、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど生産性に劣っている。
【００５８】
（５）サイド保護層の質量：
生タイヤ１本当たりのサイド保護層の総質量を測定し、実施例１を１００とする指数で表示した。
【００５９】
（６）サイドウォール厚さｔ１、ｔ２：
図１に示すように、タイヤ断面高さＨの８５％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる８５％高さ位置Ｐ８５、及び５０％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる５０％高さ位置Ｐ５０において測定したカーカスからサイドウォール外面までのサイドウォール厚さｔ１、ｔ２である。
【００６０】
（７）サイドウォール部の質量：
生タイヤ１本当たりのサイド保護層の質量、及びサイドウォールゴムの質量の和を求め、比較例１を１００とする指数で表示した。
【００６１】
【表１】
【００６２】
表の如く、実施例のタイヤは、タイヤ重量の増加を抑えながら、耐カット性を高く向上させうるのが確認できる。
【符号の説明】
【００６３】
１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
３Ｇ サイドウォールゴム
４ ビード部
６ カーカス
１０ サイド保護層
１１ 網状織物
１１ａ 縦糸
１１ｂ 横糸
１２ トッピングゴム
１３ 網状織物テープ
１６ 短冊プライ片
２０ 剛性中子
２１ 加硫金型
３０ カーカスコード
３１ 配列体
３２ トッピングゴム
ＫＡ 密着巻き部
ＫＢ 疎巻き部
ＫＣ 重ね巻き部
Ｊ１ 生タイヤ形成工程
Ｊ２ 加硫工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量化を図りつつ耐カット性を向上しう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】
省エネルギー化を図るため、タイヤにおいても、転がり抵抗を減じて低燃費性を向上させることが強く望まれており、その一つとして、サイドウォールゴムの薄肉化が提案されている。しかしサイドウォールゴムのゴム厚さを減じた場合、耐カット性が低下し、走行中にサイドウォール部が縁石等と接触や衝突した際に、カット傷が発生してタイヤの寿命を低下させるという問題がある。
【０００３】
そこで下記の特許文献１には、ゴム引きのキャンバス布（網状織物）からなる保護層を、カーカスとサイドウォールゴムとの間に設けたタイヤが提案されている。この保護層は、耐カット性に優れるため、カーカスに至る深い外傷の発生を効果的に防ぎ、サイドウォールゴムが薄肉化したことによる耐カット性の低下を抑制することができる。
【０００４】
そして前記特許文献１では、このような保護層を有するタイヤを形成するために、前記保護層において、キャンバス布をなす縦糸及び横糸の向きが、タイヤ周方向に対して交差するように配置している。これにより未加硫状態においては、縦糸、横糸がパンタグラフ状に変形しうるため、キャンバス布を伸縮させることが可能となる。その結果、従来法におけるシェーピング工程、及び加硫金型内での加硫ストレッチを行うことができるなど、従来法でのタイヤ形成が可能となる。
【０００５】
しかしながら、キャンバス布が伸縮しうるとはいえ、保護層がタイヤ周方向に伸張した場合には、必然的にその巾が縮小する。その結果、タイヤ形成時に前記保護層に起因してタイヤにも変形が起こり、ユニフォーミティやタイヤ品質を低下させるという傾向を招く。又伸張量にも限界があり、例えば偏平率が大なタイヤに対してはシェーピングが不十分となるなど、実施に大きな制限がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６０１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、ゴム引きのキャンバス布（網状織物）を用いた保護層を有し、軽量化と耐カット性とを両立させた空気入りタイヤを、高精度かつ高品質で形成しう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を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへて両側のビード部に至るカーカス、及びサイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムと前記カーカスとの間に配されるサイド保護層を具える空気入りタイヤの製造方法であって、
剛性中子上に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを具え、
かつ前記生タイヤ形成工程は、有機繊維からなる縦糸と横糸とを互いに織合わせた網状織物がトッピングゴムによって被覆された巾狭帯状の網状織物テープを、前記剛性中子上かつカーカスの外側で、タイヤ軸心周りで渦巻き状に巻回することによりサイド保護層を形成するサイド保護層形成行程を含むことを特徴としている。
【０００９】
また請求項２では、前記網状織物テープは、前記縦糸又は横糸の一方がテープ長さ方向に連続してのびることを特徴としている。
【００１０】
また請求項３では、前記網状織物テープは、テープ巾が３〜２５ｍｍの範囲であることを特徴としている。
【００１１】
また請求項４では、前記網状織物テープのトッピングゴムは、短繊維を含有することを特徴としている。
【００１２】
また請求項５では、前記サイド保護層は、半径方向内外で隣り合う網状織物テープの側縁同士を付き合わせた密着巻き部と、半径方向内外で隣り合う網状織物テープの側縁間に隙間を設けた疎巻き部と、半径方向内外で隣り合う網状織物テープの側縁部同士を重ね合わせた重ね巻き部との少なくとも２つを含んで構成されることを特徴としている。
【００１３】
また請求項６では、前記生タイヤ形成工程は、タイヤ軸方向に引き揃えたカーカスコードの配列体がトッピングゴムによって被覆されかつタイヤ周方向のプライ巾を小とした短冊シート状の短冊プライ片を、タイヤ周方向に順次貼り付けることによりカーカスを形成するカーカス形成行程を含むことを特徴としている。
【００１４】
また請求項７は、空気入りタイヤの発明であって、請求項１〜６の何れかに記載の製造方法によって形成されたことを特徴としている。
【００１５】
又本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態にて特定される値とする。なお前記「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" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。又前記「正規内圧」とは、前記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"を意味するが、乗用車用タイヤの場合には２００ｋＰａとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は叙上の如く、剛性中子上に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けて生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、前記生タイヤを剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを具える中子工法を採用している。
【００１７】
そしてサイド保護層は、前記生タイヤ形成工程において、網状織物テープを渦巻き状に巻回することによって形成される。そのためサイド保護層をサイドウォール部における自在な位置に、自在な巾を有して形成することができる。又サイド保護層は、網状織物テープの側縁同士を付き合わせた密着巻き、側縁間に隙間を持たせた疎巻き、或いは側縁部同士を重ね合わせた重ね巻きによって形成することもでき、同じ網状織物テープを用いながら、物性を違えた種々のサイド保護層を形成することが可能となる。
【００１８】
しかも前記中子工法では、剛性中子上に、生タイヤが仕上がりタイヤに近い形状で直接形成される。そのため、従来法における生タイヤ形成時のシェーピング（円筒状からトロイド状への膨張変形）、及び加硫金型内での加硫ストレッチが発生しない。従って、前記網状織物テープの渦巻き状の巻回によってサイド保護層を形成した場合にも、形成後のサイド保護層の変形、及びこのサイド保護層に起因するタイヤのユニフォーミティの低下、品質の低下、さらには形成するタイヤサイズなどへの制約などを排除することができる。
【００１９】
又前記サイド保護層が、縦糸、横糸を織合わせた網状織物を含むため、周方向、半径方向、及びその中間の方向など全方向を満遍なく補強することができ、カーカスに至る深い外傷の発生を効果的に防ぎ、サイドウォールゴムが薄肉化した場合にも耐カット性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】生タイヤ形成工程を示す断面図である。
【図３】加硫工程を示す断面図である。
【図４】（Ａ）はカーカス形成工程に用いる短冊プライ片を示す斜視図、（Ｂ）はサイド保護層形成行程に用いる網状織物テープを示す斜視図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はカーカス形成工程を説明する断面図及び側面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はサイド保護層形成行程を説明する側面図、及びその一部拡大図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は密着巻き、疎巻き、及び重ね巻きを概念的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤ１の一例を示す断面図であって、前記空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへて両側のビード部４に至るカーカス６、及びサイドウォール部３の外面３Ｓをなすサイドウォールゴム３Ｇと前記カーカス６との間に配されるサイド保護層１０を具える。本例では、前記空気入りタイヤ１が乗用車用のラジアルタイヤであって、前記カーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に、強靱なベルト層７が配される場合が示される。
【００２２】
前記カーカス６は、有機繊維のカーカスコードをラジアル配列させたカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビード部４、４間を跨るトロイド状をなす。又カーカスプライ６Ａの両端部は、本例の場合、各ビード部４に配されるビードコア５の廻りで折り返されることなく該ビードコア５内に挟まれて係止される。具体的には、前記ビードコア５は、タイヤ軸方向内外のコア片５ｉ、５ｏからなり、この内外のコア片５ｉ、５ｏ間で、前記カーカスプライ６Ａの両端部が狭持される。
【００２３】
前記内外のコア片５ｉ、５ｏは、非伸張性のビードワイヤをタイヤ周方向に複数回巻き付けることにより形成される。このとき、外のコア片５ｏでは、内のコア片５ｉに比べてビードワイヤ５ａの巻回数を例えば１．２〜２．０倍程度大とし、内のコア片５ｉよりも剛性を大とするのが好ましい。これにより、ビードワイヤ５ａの総巻回数を規制しながらビード部４の曲げ剛性を相対的に高めることができ、操縦安定性などの向上に役立つ。なお図中の符号８は、ゴム硬度が例えば８０〜１００度の硬質のゴムからなるビードエーペックスであり、各コア片５ｉ、５ｏから先細状に立ち上がり、ビード剛性を高める。本明細書においてゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づきデュロメータータイプＡにより、２３℃の環境下で測定したデュロメータＡ硬さを意味する。
【００２４】
前記ベルト層７は、スチールコード等の高弾性のベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜程度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。このベルト層７は、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。本例では、前記ベルト層７の半径方向外側に、高速耐久性を高める目的で、例えばナイロンコード等のバンドコードを周方向に対して５度以下の角度で螺旋状に巻回させたバンド層９を設けている。このバンド層９としては、前記ベルト層７のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライ、及びベルト層７の略全巾を覆うフルバンドプライを、単独で或いは適宜組み合わせて使用できる。本例では、バンド層９が１枚のフルバンドプライからなるものを例示している。
【００２５】
そして、前記カーカス６の外側には、サイドウォール部３の外面３Ｓをなすサイドウォールゴム３Ｇが配されるとともに、このサイドウォールゴム３Ｇと前記カーカス６との間には、サイド保護層１０が配される。
【００２６】
前記サイド保護層１０では、図４（Ｂ）に示すように、有機繊維からなる縦糸１１ａと横糸１１ｂとを互いに織合わせた網状織物１１がトッピングゴム１２によって被覆された巾狭帯状の網状織物テープ１３が用いられ、この網状織物テープ１３を図６に示すように、タイヤ軸心周りで渦巻き状に巻回することにより、サイド保護層１０がエンドレス状に形成される。
【００２７】
このサイド保護層１０は、補強メンバーとして前記網状織物１１を含むため、周方向、半径方向、及びその中間の方向など全方向を満遍なく補強することができ、カーカス６に至る深い外傷の発生を防ぎ耐カット性を向上させうる。
【００２８】
前記サイド保護層１０は、前記図１に例示するように、タイヤ断面高さＨの１０％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる１０％高さ位置Ｐ１０から、８５％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる８５％高さ位置Ｐ８５までのサイド領域Ｙ内に形成されることが好ましい。
【００２９】
特に縁石等と接触し易いバットレス部を保護してカット傷の発生をより有効に防ぐために、ビードベースラインＢＬからサイド保護層１０の外端までの半径方向高さＨｏ（外端高さＨｏという場合がある。）をタイヤ断面高さＨの７５％以上、ビードベースラインＢＬからサイド保護層１０の内端までの半径方向高さＨｉ（内端高さＨｉという場合がある。）をタイヤ断面高さＨの６０％以下とするのが好ましい。
【００３０】
さらに前記サイド保護層１０は、縦糸１１ａと横糸１１ｂとが互いに拘束してその動きを抑えるため面内剛性を高めることができ、操縦安定性の向上にも効果がある。従って、前記耐カット性に加えて操縦安定性を向上させるためには、サイド保護層１０の前記内端高さＨｉを、タイヤ断面高さＨの５０％以下、さらには３０％以下、さらには１５％以下にするのが好ましい。
【００３１】
ここで前記サイド保護層１０では、前記網状織物テープ１３の巻回方法として、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、網状織物テープ１３の側縁同士を付き合わせた密着巻きｋａ、側縁間に隙間ｇを持たせた疎巻きｋｂ、及び側縁部同士を重ね合わせた重ね巻きｋｃが採用しうる。このとき、疎巻きｋｂでは、密着巻きｋａに比して補強効果が小であり耐カット性及び操縦安定性への向上効果に劣るものの、軽量化には優れる。又重ね巻きｋｃでは、密着巻きｋａに比して軽量化に劣るものの、補強効果が大であり耐カット性及び操縦安定性への向上効果に優れるという特性を有する。従って、網状織物テープ１３の巻回方法を選択することで、要求特性に合わせてタイヤをチューニングすることができる。
【００３２】
又前記図１に示す如く、前記サイド領域Ｙを、下記のように、半径方向外側のサイド領域部ＹＵ、中間のサイド領域部ＹＭ、及び半径方向内側のサイド領域部ＹＬの３つに区分したとき、
（ア） 前記半径方向外側のサイド領域部ＹＵは、耐カット性への影響が大、操縦安定性への影響が大、乗り心地性への影響が小、
（イ） 前記中間のサイド領域部ＹＭは、耐カット性への影響が小、操縦安定性への影響が小、乗り心地性への影響が大、
（ウ） 前記半径方向内側のサイド領域部ＹＬは、耐カット性への影響が小、操縦安定性への影響が大、乗り心地性への影響が小、
な領域範囲と言える。
【００３３】
従って、一つのタイヤにおいて、前記サイド領域部ＹＵ、ＹＭ、ＹＬ間で網状織物テープ１３の巻回方法を違えることで、より高度なチューニングを行うことができる。具体的には、的本例では前記サイド保護層１０が、半径方向外側、内側のサイド領域部ＹＵ、ＹＬでは、網状織物テープ１３を密着巻きｋａした密着巻き部ＫＡとして形成され、又中間のサイド領域部ＹＭでは、網状織物テープ１３を疎巻きｋｂした疎巻き部ＫＢとして形成される場合が示される。この場合、サイド保護層１０全体を密着巻き部ＫＡとしたタイヤと、ほぼ同等の耐カット及び操縦安定性を発揮しながら、乗り心地性を高め、かつ軽量化を促進することが可能となる。
【００３４】
ここで前記サイド領域部ＹＵ、ＹＭ、ＹＬとは、タイヤ断面高さＨの５５〜６５％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる高さ位置Ｐａと、４０〜３０％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる高さ位置Ｐｂとでサイド領域Ｙを３区分した領域部であって、前記半径方向外側のサイド領域部ＹＵは、前記高さ位置Ｐａよりも半径方向外側の領域範囲を意味し、前記中間のサイド領域部ＹＭは、前記高さ位置Ｐａ、Ｐｂ間の領域範囲（高さ位置Ｐａ、Ｐｂを含む。）を意味し、前記半径方向内側のサイド領域部ＹＬは、前記高さ位置Ｐｂよりも半径方向内側の領域範囲を意味する。
【００３５】
なお前記サイド保護層１０の外端高さＨｏがタイヤ断面高さＨの８５％を超える場合には、サイド保護層１０の外端１０Ｅがベルト層７の外端７Ｅに近づき過ぎて応力が集中し、前記外端７Ｅ或いは１０Ｅを起点とした損傷を招くなど耐久性能が悪化傾向となる。又前記内端高さＨｉがタイヤ断面高さＨの１０％を下回った場合には、耐カットや操縦安定性には悪影響はないものの、材料コストや質量や工程時間が不必要に増加するという不利を招く。
【００３６】
又前記カーカス６の内側には、タイヤ内腔面をなす薄いインナーライナ１４が配される。このインナーライナ１４は、例えばブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等の非空気透過性のゴムからなり、タイヤ内腔内に充填される充填空気を気密に保持する。又バンド層９の半径方向外側にはトレッド部２の外面２Ｓをなすトレッドゴム２Ｇがそれぞれ配されている。
【００３７】
次に、前記空気入りタイヤ１の製造方法を説明する。この製造方法では、図２に略示するように、剛性中子２０の外表面に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤ１Ｎを形成する生タイヤ形成工程Ｊ１と、図３に略示するように、前記生タイヤ１Ｎを、前記剛性中子２０ごと加硫金型２１内に投入して加硫成形する加硫工程Ｊ２とを含んで構成される。なお剛性中子２０は、空気入りタイヤ１のタイヤ内腔形状と実質的に一致する外形形状を有する。
【００３８】
前記生タイヤ形成工程Ｊ１は、剛性中子２０にインナーライナ１４形成用の部材を貼り付けるインナーライナ形成工程、カーカス６形成用の部材を貼り付けるカーカス形成工程、サイド保護層１０形成用の部材を貼り付けるサイド保護層形成工程、ビードコア５形成用の部材を貼り付けるビードコア形成工程、ビードエーペックス８形成用の部材を貼り付けるビードコア形成工程、ベルト層７形成用の部材を貼り付けるベルト形成工程、バンド層９形成用の部材を貼り付けるバンド形成工程、サイドウォールゴム３Ｇ形成用の部材を貼り付けるサイドウォール形成工程、トレッドゴム２Ｇ形成用の部材を貼り付けるトレッド形成工程等を含んで構成される。
【００３９】
このうち、前記生タイヤ形成工程Ｊ１における前記カーカス形成工程及びサイド保護層形成工程以外の工程、及び前記加硫工程Ｊ２には、剛性中子２０を用いた周知の種々のものが適宜採用でき、従って本明細書では、カーカス形成工程及びサイド保護層形成工程のみを以下に説明する。
【００４０】
前記カーカス成形工程では、図４（Ａ）に示すように、タイヤ軸方向に引き揃えたカーカスコード３０の配列体３１がトッピングゴム３２によって被覆され、かつタイヤ周方向のプライ巾Ｗ１を小とした短冊シート状の複数枚の短冊プライ片１６が用いられる。そしてこの短冊プライ片１６を、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、剛性中子２０上かつインナーライナ１４の外側で、タイヤ周方向に順次貼り付けることにより、カーカスプライ６Ａを形成する。図５（Ａ）、（Ｂ）では、インナーライナ１４を省略して図面を簡略化している。
【００４１】
このとき本例では、タイヤ赤道Ｃｏにおいて、周方向で隣り合う短冊プライ片１６が、その側縁同士を付き合わせて或いは近接させて配される。これにより、前記サイド領域Ｙにおいては、短冊プライ片１６の側縁部同士が互いに重なり合う重なり部Ｄが形成される。なお前記プライ巾Ｗ１は１０〜５０ｍｍの範囲が好ましく、５０ｍｍを超えると、前記重なり部Ｄが大きくなって、ユニフォーミティの低下原因となりうる。逆に１０ｍｍを下回ると、短冊プライ片１６の枚数が過大となって貼付けに時間を要するなど生産性の低下を招く。
【００４２】
次に、前記サイド保護層形成工程では、前述した如く、前記巾狭帯状の網状織物テープ１３（図４（Ｂ）に示す。）を用い、この網状織物テープ１３を図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記剛性中子２０上かつカーカスプライ６Ａの外側で、タイヤ軸心周りで渦巻き状に巻回することにより、サイド保護層１０をエンドレス状に形成する。このサイド保護層形成工程では、前記密着巻きｋａ、疎巻きｋｂ、及び重ね巻きｋｃが自在に選択することができる。又一つのサイド保護層形成工程において、網状織物テープ１３を密着巻きする密着巻きステップと、疎巻きする疎巻きステップと、重ね巻きする重ね巻きステップとのうちの少なくとも２つを行うことで、一つのタイヤ１において、密着巻き部ＫＡと、疎巻き部ＫＢと、重ね巻き部ＫＣとの少なくとも２つを含んだサイド保護層１０を形成することができる。
【００４３】
このような中子工法では、従来法における生タイヤ形成時のシェーピング、及び加硫金型内での加硫ストレッチが発生しない。そのため、前記サイド保護層形成工程によってサイド保護層１０を形成した場合にも、形成後のサイド保護層１０の変形、及びこのサイド保護層１０の変形に起因するタイヤの変形、ユニフォーミティの低下等を防止するごとができる。又タイヤサイズ等への制約なども排除することができる。しかも網状織物テープ１３として、前記縦糸１１ａ又は横糸１１ｂの一方がテープ長さ方向に連続してのびる非伸張性のものを使用することも可能となる。
【００４４】
又前記サイド保護層形成工程により形成されたサイド保護層１０は、前記カーカス成形工程により形成されたカーカスプライ６Ａにおける重なり部Ｄを被覆できる。即ち、前記重なり部Ｄに起因して周方向に繰り返されるサイド領域Ｙでの凹凸を目隠しすることができ、外観性能の向上にも貢献しうる。
【００４５】
ここで、前記網状織物テープ１３では、そのテープ巾Ｗ２は３〜２５ｍｍの範囲が好適である。テープ巾Ｗ２が３ｍｍを下回ると、サイド保護層１０を形成するための巻回数が増すなど生径方向外側のサイド領域部ＹＵ、産性の低下を招く。逆に２５ｍｍを超えると、網状織物テープ１３の巻き始め端部、及び巻き終わり端部において剛性差が過大となって応力が集中しやすくなり、該端部を起点として損傷を招くなど耐久性を低下する傾向を招く。従って、テープ巾Ｗ２の下限値は５ｍｍ以上、上限値は１５ｍｍ以下がより好ましい。
【００４６】
又前記網状織物１１に用いる縦糸１１ａ、横糸１１ｂとしては、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン、アラミド等の有機繊維糸が好適に使用しうる、又その太さとしては、３００〜８００ｄｔｅｘ（例えば４９０ｄｔｅｘ）の範囲が好適であり、又網状織物１１における縦糸１１ａのピッチ間隔、及び横糸１１ｂのピッチ間隔は、それぞれ２０〜５０本／５ｃｍ（例えば３８本／５ｃｍ）の範囲が好適である。又この網状織物１１をトッピングゴム１２で被覆した網状織物テープ１３の厚さは０．５〜１．０ｍｍ程度、さらには０．７〜０．９ｍｍのものが好適に使用できる。
【００４７】
又前記網状織物テープ１３では、サイド保護層１０における補強性を高めて、タイヤの耐カット性、操縦安定性をさらに向上させるために、前記トッピングゴム１２内に短繊維を含有させることができる。前記短繊維の含有量については、ゴム１００質量部に対して１０〜６０質量部（ｐｈｒ）、さらには２５〜４５質量部（ｐｈｒ）が好ましい。前記短繊維の含有量が１０質量部（ｐｈｒ）未満では、短繊維による補強効果がほとんど発揮されず、逆に６０質量部（ｐｈｒ）を超えると、ルースが生じて耐久性が悪化する傾向となる。
【００４８】
なお短繊維の種類としては、特に規制されることがなく、例えばナイロン、ポリエステル、アラミド、レーヨン、ビニロン、コットン、セルロース樹脂、結晶性ポリブタジエンなどの有機繊維、金属繊維、例えばウイスカ、ボロン、ガラス繊維等の無機繊維等が好適に採用しうる。又短繊維のサイズとしても特に規制されないが、平均繊維長さＬとして２０〜５０００μｍのもの、及び前記平均繊維長さＬと繊維径ｄとのアスペクト比Ｌ／ｄが１０〜５００のものが好適に採用しうる。
【００４９】
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うる
【実施例】
【００５０】
図１に示す構造をなす乗用車用タイヤ（タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５）を、本発明に関わる製造方法を用いかつ表１の仕様に基づき試作するとともに、各タイヤの耐カット性、一般耐久性、操縦安定性、乗り心地性、タイヤ生産性についてテストし、互いに比較した。又各タイヤにおけるサイド保護層の質量、サイドウォール部の所定位置におけるカーカスからのサイドウォール厚さｔ１、ｔ２、及びサイドウォール部の質量を測定し互いに比較した。
【００５１】
各タイヤとも、網状織物テープに用いる網状織物は同構成であり、太さ０．５ｍｍの有機繊維糸（６ナイロン、４９０dtex）を縦糸、横糸とし、それぞれピッチ間隔３８本／５ｃｍにて互いに織合わせた網状織物を使用している。又網状織物は、接着用のディッピング液（ＲＦＬ）に浸漬する所謂ディップ処理を施した後、カレンダロールにてトッピングゴムで被覆し、総厚さ０．８ｍｍの網状織物テープを得た。
【００５２】
又前記サイド領域Ｙは、タイヤ断面高さＨの５７％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる高さ位置Ｐａと、３７％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる高さ位置Ｐｂとにより、半径方向外側のサイド領域部ＹＵ、中間のサイド領域部ＹＵ、内側のサイド領域部ＹＬに３区分されており、実施例１２〜１９では、このサイド領域部ＹＵ、ＹＭ、ＹＬにて網状織物テープの巻回方法を違えている。
【００５３】
又比較のために、サイド保護層を有しない従来的なタイヤを、比較例１、２として試作した。比較例２は、比較例１に比して外側のサイド領域部ＹＵにおけるサイドウォールゴムの厚さを増すことにより、耐カット性を高めている。
【００５４】
（１）耐カット性：
タイヤをリム（１５×６Ｊ）、内圧（２００ｋＰａ）の条件下で乗用車（排気量２０００ｃｃ）の全輪に装着し、時速５ｋｍ／Ｈから、スピードを１ｋｍ／Ｈづつステップアップし、各スピードにおいてタイヤを縁石にぶつけ、サイドウォール部にカットが生じた時の速度を、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど耐カット性に優れている。
【００５５】
（２）一般耐久性：
ドラム試験機を用い、リム（１５×６Ｊ）、内圧（２００ｋＰａ）、負荷荷重（７．０ｋＮ）の条件に基づいて、速度８０ｋｍ／ｈで走行させ、タイヤに損傷が生じた時の走行距離を測定した。なお完走は２５，０００ｋｍである。
【００５６】
（３）操縦安定性、乗り心地性：
上記（１）で用いた車両を使用し、乾燥舗装道路のテストコースを実車走行し、操縦安定性及び乗り心地性をプロドライバーによる官能評価によって１０点法で評価した。数値が大きいほど良好である。
【００５７】
（４）タイヤ生産性：
生タイヤを形成するまでの所要時間を、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど生産性に劣っている。
【００５８】
（５）サイド保護層の質量：
生タイヤ１本当たりのサイド保護層の総質量を測定し、実施例１を１００とする指数で表示した。
【００５９】
（６）サイドウォール厚さｔ１、ｔ２：
図１に示すように、タイヤ断面高さＨの８５％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる８５％高さ位置Ｐ８５、及び５０％の距離をビードベースラインＢＬから半径方向に隔たる５０％高さ位置Ｐ５０において測定したカーカスからサイドウォール外面までのサイドウォール厚さｔ１、ｔ２である。
【００６０】
（７）サイドウォール部の質量：
生タイヤ１本当たりのサイド保護層の質量、及びサイドウォールゴムの質量の和を求め、比較例１を１００とする指数で表示した。
【００６１】
【表１】
【００６２】
表の如く、実施例のタイヤは、タイヤ重量の増加を抑えながら、耐カット性を高く向上させうるのが確認できる。
【符号の説明】
【００６３】
１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
３Ｇ サイドウォールゴム
４ ビード部
６ カーカス
１０ サイド保護層
１１ 網状織物
１１ａ 縦糸
１１ｂ 横糸
１２ トッピングゴム
１３ 網状織物テープ
１６ 短冊プライ片
２０ 剛性中子
２１ 加硫金型
３０ カーカスコード
３１ 配列体
３２ トッピングゴム
ＫＡ 密着巻き部
ＫＢ 疎巻き部
ＫＣ 重ね巻き部
Ｊ１ 生タイヤ形成工程
Ｊ２ 加硫工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部をへて両側のビード部に至るカーカス、及びサイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムと前記カーカスとの間に配されるサイド保護層を具える空気入りタイヤの製造方法であって、
剛性中子上に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを具え、
かつ前記生タイヤ形成工程は、有機繊維からなる縦糸と横糸とを互いに織合わせた網状織物がトッピングゴムによって被覆された巾狭帯状の網状織物テープを、前記剛性中子上かつカーカスの外側で、タイヤ軸心周りで渦巻き状に巻回することによりサイド保護層を形成するサイド保護層形成行程を含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記網状織物テープは、前記縦糸又は横糸の一方がテープ長さ方向に連続してのびることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記網状織物テープは、テープ巾が３〜２５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記網状織物テープのトッピングゴムは、短繊維を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
前記サイド保護層は、半径方向内外で隣り合う網状織物テープの側縁同士を付き合わせた密着巻き部と、半径方向内外で隣り合う網状織物テープの側縁間に隙間を設けた疎巻き部と、半径方向内外で隣り合う網状織物テープの側縁部同士を重ね合わせた重ね巻き部との少なくとも２つを含んで構成されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項６】
前記生タイヤ形成工程は、タイヤ軸方向に引き揃えたカーカスコードの配列体がトッピングゴムによって被覆されかつタイヤ周方向のプライ巾を小とした短冊シート状の短冊プライ片を、タイヤ周方向に順次貼り付けることによりカーカスを形成するカーカス形成行程を含むことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の製造方法によって形成されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部をへて両側のビード部に至るカーカス、及びサイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムと前記カーカスとの間に配されるサイド保護層を具える空気入りタイヤの製造方法であって、
剛性中子上に、未加硫のタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程と、
前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程とを具え、
かつ前記生タイヤ形成工程は、有機繊維からなる縦糸と横糸とを互いに織合わせた網状織物がトッピングゴムによって被覆された巾狭帯状の網状織物テープを、前記剛性中子上かつカーカスの外側で、タイヤ軸心周りで渦巻き状に巻回することによりサイド保護層を形成するサイド保護層形成行程を含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記網状織物テープは、前記縦糸又は横糸の一方がテープ長さ方向に連続してのびることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記網状織物テープは、テープ巾が３〜２５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記網状織物テープのトッピングゴムは、短繊維を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
前記サイド保護層は、半径方向内外で隣り合う網状織物テープの側縁同士を付き合わせた密着巻き部と、半径方向内外で隣り合う網状織物テープの側縁間に隙間を設けた疎巻き部と、半径方向内外で隣り合う網状織物テープの側縁部同士を重ね合わせた重ね巻き部との少なくとも２つを含んで構成されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項６】
前記生タイヤ形成工程は、タイヤ軸方向に引き揃えたカーカスコードの配列体がトッピングゴムによって被覆されかつタイヤ周方向のプライ巾を小とした短冊シート状の短冊プライ片を、タイヤ周方向に順次貼り付けることによりカーカスを形成するカーカス形成行程を含むことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の製造方法によって形成されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−７１３６８（Ｐ２０１３−７１３６８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１３０７６（Ｐ２０１１−２１３０７６）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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