JP2002012011A

JP2002012011A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2002012011A
Application number: JP2000195994A
Authority: JP
Inventors: Naohiko Obana; 直彦尾花
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2002-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】対向ビードコア相互間でカーカスのタイヤ半
径方向内側端部を挟み込む、そのカーカス内側端部のビ
ードコアからの引き抜け抑制し、強度及び剛性を確保し
て、優れたビード部耐久性を発揮する空気入りタイヤを
提供する。【解決手段】ラジアルカーカスは一対の対向ビードコ
ア相互間で係止する半径方向内側端部を有し、各ビード
部の一対のビードコアの少なくとも一方のビードコアは
複数本の素線の少なくとも一部本数の素線の撚り合わせ
スチールコードから成り、このスチールコードは、断面
の外輪郭包絡線がビードコア全周にわたり２本の対向平
行線とその両端に連なる２個の対向円弧とから成るトラ
ックコース形状を有し、対向平行線側をカーカスの上記
内側端部に沿わせて配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気入りタイ
ヤ、より詳細には、一対のビード部相互間にわたりトロ
イド状に延びるラジアルプライのカーカスを有し、各ビ
ード部はタイヤ軸方向で対向する一対のビードコアを備
え、カーカスは前記一対の対向ビードコア相互間で係止
するタイヤ半径方向内側端部を有する空気入りタイヤに
関し、特に、対向ビードコアによるカーカスプライ端部
の係止力を十分に確保した、ビード部耐久性に優れる空
気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】汎用空気入りラジアルタイヤは、一対の
ビード部及び一対のサイドウォール部とトレッド部とを
補強するカーカスプライに、ナイロンコードやポリエス
テルコードなどの有機繊維コード、又は、カーボン繊維
コードやスチールコードなどの無機繊維コードを適用す
る。

【０００３】これらコードをラジアル配列とするカーカ
スプライの少なくとも１プライは、各ビード部内に埋設
したビードコアの周りをタイヤ内側から外側に巻上げる
巻上げ部を有する。この種のラジアルカーカスプライを
有するタイヤの荷重負荷転動時には、巻上げ部のコード
切断端に大きなせん断ひずみが作用し、その結果、巻上
げ部終端部分はセパレーション故障発生の原因となる。

【０００４】その一方で、上記ラジアルカーカスプライ
構造を有するタイヤは、未加硫タイヤ成形時にどのよう
にしても人手を要し、省力化、省人化にそぐわず、近い
将来に向けての自動成形化の障害となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、巻上げ部終端
にコード切断端をもたずにセパレーション故障発生の原
因を取り除き、かつ、自動成形に好適なカーカスプライ
構造を有する各種の空気入りラジアルタイヤが提案され
ようになった。

【０００６】例えば、その一として、特開平６−１７１
３０６号公報では、ラジアルカーカスプライのコードを
一対のビード部相互間で連続するコードの往復配列と
し、コードの往復反転部のタイヤ軸方向両側をショアＡ
硬度が７０以上の硬質ゴムの層を介し対をなすビードコ
ア相互間に挟み込むカーカスの固定方法を提案してい
る。このカーカス固定方法は、ビードコアとカーカスプ
ライのコードとの間のせん断力によってカーカスをビー
ドコアに係止するものである。よって、カーカスは巻上
げ部を必要としない。

【０００７】しかし上記公報が提案するカーカス往復反
転部の固定方法による空気入りタイヤは、内圧充てんの
下での走行が進むにつれ、往復コードの往復反転部が硬
質ゴムを介し単にビードコア内に係止されているに止ま
るため、ビードコアからのカーカスプライコードの引き
抜け現象が生じ、十分なビード部耐久性を得ることがで
きない不具合を有している。

【０００８】その二として、特開平１０−３０５７１１
号公報は、上記その一の公報が提案するビード部構造
で、カーカスコードとビードコアとの間に十分な引き抜
き抵抗力を付与するには、ビードコア用スチールコード
の使用量を大幅に増加する必要があり、その結果、タイ
ヤ重量が増すことを問題とし、この問題を解決して同様
ビード部構造をもつ軽量タイヤを提供することを目的と
し、１×Ｎ（Ｎ：２以上の整数）の撚り構造をもつ偏平
なスチールコードをタイヤ周方向に巻回し、かつ、コー
ドは長径側をカーカス両端部に沿わせる構成を有する空
気入りラジアルタイヤを提案している。

【０００９】しかし、その二の公報が提案するビード部
は、ビードコアに断面が偏平なスチールコードを適用す
るとはいえ、実際上、単に１×Ｎの撚り構造としただけ
では、その撚り構造から、コード断面の外輪郭包絡線は
楕円状を呈するに過ぎない。その結果、１巻回スチール
コードの長径をタイヤ周方向全長にわたりカーカス両端
部に沿わせることはできず、部分部分を近接させること
ができるに止まる。よって、このビードコアではカーカ
ス両端部の十分な係止力を発揮させることができず、依
然として、カーカスプライコードの引き抜け現象が残
り、タイヤは十分なビード部耐久性を発揮することがで
きない。

【００１０】従って、この発明の請求項１〜８に記載し
た発明は、各ビード部の一対の対向ビードコア相互間で
カーカスのタイヤ半径方向内側端部を挟み込むビード部
構造の採用を前提とした上で、カーカスの内側端部のビ
ードコアからの引き抜け現象を十分に抑制し、ビード部
が必要とする強度及び剛性を十分に確保して、優れたビ
ード部耐久性を発揮する空気入りタイヤを提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の請求項１に記載した発明は、一対のビー
ド部相互間にわたりトロイド状に延びるラジアルプライ
のカーカスを有し、各ビード部はタイヤ軸方向で対向す
る一対のビードコアを備え、カーカスは前記一対の対向
ビードコア相互間で係止するタイヤ半径方向内側端部を
有する空気入りタイヤにおいて、各ビード部における一
対の対向ビードコアのうち少なくとも一方のビードコア
は、複数本の素線のうち少なくとも一部本数の素線の撚
り合わせスチールコードから成り、かつ、該スチールコ
ードは、その断面の外輪郭包絡線が、ビードコア全周に
わたり２本の対向平行線と該平行線の両端に連なる２個
の対向円弧とから成る競技用トラックコース形状を有
し、トラックコース形状の外輪郭断面を有するスチール
コードは、対向平行線側をカーカスの上記内側端部に沿
わせて配置して成ることを特徴とする空気入りタイヤで
ある。

【００１２】請求項１に記載した発明に関し、請求項２
に記載した発明のように、各ビード部における一対の対
向ビードコアの双方が、トラックコース形状の外輪郭断
面を有するスチールコードから成る。

【００１３】請求項１、２に記載した発明に関し、請求
項３に記載した発明のように、トラックコース形状の外
輪郭断面を有するスチールコードは、タイヤ全周にわた
り２本以上の素線を縦方向に並べて配列して成るコア
と、該コアの周りに６本以上の素線を撚り合わせて成る
アウターシースとの複層構造を有する。

【００１４】また、請求項１〜３に記載した発明に関
し、請求項４に記載した発明のように、トラックコース
形状の外輪郭断面を有するスチールコードは、３＋８の
コード構造を有する。

【００１５】また、請求項１〜４に記載した発明に関
し、請求項５に記載した発明のように、トラックコース
形状の外輪郭断面を有するスチールコードを構成する素
線は、０．６〜２．０ｍｍの範囲内の素線径を有する。

【００１６】また、請求項３〜５に記載した発明に関
し、請求項６に記載した発明のように、トラックコース
形状の外輪郭断面を有するスチールコードは、未加硫タ
イヤ時に、互いに隣合うアウターシースの素線間に空隙
部を有し、かつ、該空隙部を介しゴムの進入とゴムの充
てんとが可能な構造を有する。

【００１７】また、請求項１〜６に記載した発明に関
し、請求項７に記載した発明のように、カーカスは、各
ビード部における一対の対向ビードコアのうちいずれか
一方のビードコアをタイヤ半径方向内側から覆う内側端
部を有する。

【００１８】また、請求項１〜７に記載した発明に関
し、請求項８に記載した発明のように、カーカスは、そ
のプライコードが一対のビード部相互間で連続して往復
をビード部周方向に沿い順次繰り返すプライ構成を有す
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１〜図５に示す例に基づき説明する。図１は、この発明
の空気入りタイヤの回転軸線を含む平面による断面図で
あり、図２は、図１に示すタイヤのビード部の拡大断面
図であり、図３は、図１に示すタイヤのカーカスプライ
コード及びビードコアの説明展開図であり、図４は、図
１及び図２に示すビードコアの拡大断面図であり、図５
は、図２に示すビード部とは別のビード部拡大断面図で
ある。

【００２０】図１において、空気入りタイヤ（以下タイ
ヤという）は、その赤道面ｅに関し、一対のビード部１
及び一対のサイドウォール部２と、該部２に連なるトレ
ッド部３とを有し、一対のビード部１内に埋設したビー
ドコア４相互間にわたりトロイド状に延びるラジアルプ
ライのカーカス５を備える。カーカス５は、ビード部
１、サイドウォール部２及びトレッド部３を補強する。
カーカス５は、そのプライコードが、一対のビード部１
相互間で連続して往復を順次繰り返すプライ構成を有す
る。以下、この構成をビードコア４との関連で詳述す
る。

【００２１】図１〜図３において、各ビード部１は、タ
イヤ軸方向で対向する一対のビードコア４i 、４o を備
え、カーカス５は１プライ以上（図示例は１プライ）の
ラジアル配列コード５C のゴム５g 被覆プライを有す
る。カーカス５は、各ビード部１の一対の対向ビードコ
ア４i 、４o 相互間で係止するタイヤ半径方向（以下半
径方向という）内側端部を有する。説明の便宜上、ビー
ド部１におけるカーカス５はコード５Cuのみを図２に示
す。

【００２２】ここに、図１及び図２において、各ビード
部１における一対の対向ビードコア４i 、４o のうち、
少なくとも一方のビードコアは、複数本の素線Ｓw のう
ち少なくとも一部本数の素線Ｓw の撚り合わせスチール
コードから成る。このスチールコードは、少なくとも一
部素線Ｓw が撚り構造を有しているので、コード製造工
程を含むタイヤ製造過程を通じ、なおかつ、タイヤの使
用中においても形崩れを生じ難い利点を有する。図１及
び図２に示す対向ビードコア４i 、４o は、いずれもこ
のスチールコードから成る。以降、内側ビードコアと内
側スチールコードとは符号４i を共通とし、外側ビード
コアと外側スチールコードとは符号４oを共通とする。

【００２３】そして、図４に示す通り、これらスチール
コード４i 、４o は、その断面の外輪郭、すなわち外側
素線Ｓw の包絡線ＥＬが、タイヤにおけるビードコア４
i 、４o 全周にわたり２本の対向平行線ＰＬと、平行線
ＰＬの両端に連なる２個の対向円弧ＡＬとから成る競技
用トラックコース形状を有するものとする。この断面形
状は、タイヤ全周にわたり同一であり、包絡線ＥＬにお
いて長径と短径とを有する。

【００２４】さらに、図１及び図２に示すように、トラ
ックコース形状の外輪郭断面を有するスチールコード４
i 、４o は、包絡線ＥＬにおける長径側、すなわち対向
平行線ＰＬをカーカス５の半径方向内側端部に沿わせて
配置するものとする。

【００２５】一対の対向ビードコア４i 、４o の少なく
とも一方のビードコアをトラックコース形状の外輪郭断
面を有するスチールコード４i 又はスチールコード４o
とし、望ましくは、対向ビードコア４i 、４o の双方を
トラックコース形状の外輪郭断面を有するスチールコー
ド４i 、４o として、スチールコード４i 、４o の長径
側によりカーカス５の半径方向内側端部、実際上はカー
カス５のプライコード５C の内側端部５Cuを挟み込み、
しかも対向ビードコア４i 、４o のタイヤ全周にわたり
内側端部５Cuを挟みこむので、スチールコード４i 、４
o とプライコード５C の内側端部５Cuとの接触領域は、
タイヤ全周で均一に大幅に増加する。

【００２６】その結果、対向ビードコア４i 、４o が挟
むカーカス５の半径方向内側端部、実際上はプライコー
ド５C の内側端部５Cuの係止力、すなわち、引き抜け抵
抗力は大幅に向上し、ビード部１の耐久性は大幅の向上
する。また、スチールコード４i 、４o の構造を最適化
することで、ビード部１が必要とする強度及び剛性を十
分に確保することができ、ビード部１の耐久性向上をよ
り一層確実にすることができる。

【００２７】また、図１、２及び図４に示すように、ト
ラックコース形状の外輪郭断面を有するスチールコード
４i 、４o は、タイヤ全周にわたり２本以上、図示例は
３本の素線Ｓccを縦方向に、すなわち略半径方向に並べ
て配列したコアと、このコアの周りに６本以上、図示例
は８本の素線Ｓcsを撚り合わせたアウターシースとの複
層構造とするのが適合する。この場合のコアは無撚りで
ある。

【００２８】この種のスチールコード４i 、４o は、前
述の複数本の素線Ｓw のうち少なくとも一部本数の素線
の撚り合わせたスチールコードを含め、撚り上げ中及び
撚り上げ後の少なくとも一方の過程で、強制的に型付け
を施すこと、例えば、撚り上げ後のスチールコードを一
対の回転ローラ間に通し圧し潰すことで、トラックコー
ス形状の外輪郭断面を確実に形成することができる。

【００２９】特に、無撚りコアを有するスチールコード
４i 、４o は、２本以上の素線Ｓccの並行配列に成るコ
アを有するので、トラックコース形状を容易に、かつ、
確実に実現することができ、しかも、この形状を全製造
工程を通し、なおかつ、タイヤ使用中においても安定し
て保持することができる大きな利点を有する。これによ
り、スチールコード４i 、４o 断面の包絡線ＥＬにおけ
る平行線ＰＬ側の全てを、ビード部１の全周にわたり一
様にカーカス５の半径方向内側端部に沿わせることがで
き、その結果、スチールコード４i 、４o 間のカーカス
５の半径方向内側端部の引き抜け抵抗力が十分に高ま
り、ビード部１の耐久性は一層確実に向上する。

【００３０】トラックコース形状の外輪郭断面を有する
スチールコード４i 、４o を構成する素線Ｓw （Ｓcc、
Ｓcs）は、０．６〜２．０ｍｍの範囲内の素線径を有す
るのが適合する。これにより、高生産性を保持した上
で、対向ビードコア４i 、４oによるカーカス５の半径
方向内側端部係止力、引き抜け抵抗力の大幅向上及びビ
ード部１の強度及び剛性の確保に寄与する。

【００３１】また、図４に示すように、トラックコース
形状の外輪郭断面を有するスチールコード４i 、４o
は、未加硫タイヤ時に、互いに隣合う素線間に空隙部を
有する構造とするのが適合する。この構造は、タイヤ加
硫成形時に、上記空隙部を介しゴムの進入とゴムの充て
んとが可能である。

【００３２】この進入ゴムの存在により、タイヤ内での
スチールコード４i 、４o は弾性変形が可能となる。そ
の結果、タイヤをリムに組付ける場合及びリムからタイ
ヤを取外す場合に、ビード部１の一部に大きな力が作用
しても、スチールコード４i、４o は弾性変形する余裕
を有する。従って、リムに対するタイヤの着脱を繰り返
して行っても、スチールコード４i 、４o は塑性変形を
生じない利点を有する。

【００３３】また、図１及び図２に示すタイヤとは別
に、図５に示すように、カーカス５は、各ビード部１に
おける一対の対向ビードコア４i 、４o のうちいずれか
一方のビードコアを半径方向内側から覆う内側端部を有
するようにしてもよい。図５では、カーカス５のプライ
コード５C でみた内側端部５Cuが内側ビードコア４i を
覆うありさまを示す。この様な構成はカーカス５の引き
抜け抵抗力の一層の増加をもたらす。

【００３４】また、前述したように、カーカス５は、そ
のプライコード５C が一対のビード部１相互間で連続し
て往復をビード部１の周方向に沿って順次繰り返すプラ
イ構成を有する。このとき、プライコード５C は、図３
に示すように、１本の連続コード５C でカーカス５を形
成しても、２本以上の連続コード５C でカーカス５を形
成しても良い。

【００３５】このカーカス５の構成は、プライコード５
C の切断端を有していないので、切断端からのセパレー
ションなどの不都合は生じない。また、連続プライコー
ド５C を用いることで、未加硫タイヤ成形に当り、成形
ドラム、好ましくは、製品タイヤの内面形状と略一致す
るトロイド状の成形コア上でカーカス５用のプライ部材
を成形することができるので完全自動成形が容易とな
る。カーカス５のプライコード５C には、例えばスチー
ルコードなどの連続無機繊維コード、好ましくはポリエ
ステルコード、ナイロンコード、レイヨンコードなどの
連続有機繊維コードを適用する。

【００３６】また、ビードコア４i 、４o それぞれは１
本のスチールコードとすることにこだわらず、必要に応
じて、例えば内側ビードコア４i を２本のスチールコー
ド４i-1 、４i-2 （図示省略）、外側ビードコア４o
を１本のスチールコードとすること、又はその反対とす
ること、乃至、各ビード部１にて二対以上とすることを
可とする。なお、カーカス５の外周には慣例に従いトレ
ッド部３を強化するベルト６を配置する。

【００３７】

【実施例】乗用車用ラジアルプライタイヤで、サイズが
１９５／６５Ｒ１４であり、全体構成は図１に従い、ビ
ード部１は図２に示す一対の対向ビードコア４i 、４o
と、カーカス５の内側端部（プライコード５C の内側端
部５Cu）とを有し、ビードコア４i 、４o は図４に示す
スチールコード４i 、４o から成り、そして、カーカス
５は１プライで図３に示す構成を有する。

【００３８】カーカス５のプライコード５C は１５００
Ｄ／２のポリエステルコードである。ビード部１のトラ
ックコース形状の外輪郭断面を有するスチールコード４
i 、４o は、各素線Ｓw が０．８２ｍｍの素線径を有
し、３本の無撚り素線Ｓccの縦並び配列から成るコア
と、その周りに８本の素線Ｓcsを撚り合わせたアウター
シースとの構造を有する。

【００３９】これに対し、比較例タイヤの各ビード部
は、図６に示すスチールコードの一対を有する。図６に
示すスチールコードは、素線Ｓw が１．０３ｍｍの素線
径を有し、１本の中央素線Ｓw のコアと、コア周りに６
本の素線Ｓw を撚り合わせたアウターシースとの構造を
有する。比較例のスチールコードの包絡線ＥＬは円形で
ある。比較例タイヤはビードコアを除く他は全て実施例
タイヤに合わせた。

【００４０】実施例タイヤ及び従来例タイヤを供試タイ
ヤとして、ビード部に故障を生じさせる試験条件の下で
耐久性試験を実施した結果、従来例タイヤの耐久性指数
を１００としたとき実施例タイヤの耐久性指数は１１０
であった。値は大なるほど耐久性に優れる。なお従来例
タイヤはカーカスプライコードの引き抜けに起因する故
障であり、各実施例タイヤはカーカス５のプライコード
５C 切れによる故障であった。

【００４１】

【発明の効果】この発明の請求項１〜８に記載した発明
によれば、カーカスのラジアルプライのタイヤ半径方向
内側端部を各ビード部の対向ビードコア相互間で係止す
るカーカス構造を保持した上で、カーカスプライコード
の引き抜け現象を十分に抑制し、ビード部が必要とする
強度及び剛性を十分に確保して、優れたビード部耐久性
を発揮する空気入りタイヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の空気入りタイヤの回転軸線を含む
平面による断面図である。

【図２】図１に示すタイヤのビード部の拡大断面図で
ある。

【図３】図１に示すタイヤのカーカスプライコード及
びビードコアの説明展開図である。

【図４】図１及び図２に示すビードコアの拡大断面図
である。

【図５】図２に示すビード部とは別のビード部拡大断
面図である。

【図６】従来タイヤのビードコアの拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１ビード部２サイドウォール部３トレッド部４ビードコア４i 内側ビードコア（内側スチールコード）４o 外側ビードコア（外側スチールコード）５カーカス５C カーカスプライコード５Cu プライコードの半径方向内側端部５g カーカスプライコードの被覆ゴム６ベルトｅタイヤ赤道面Ｓw スチールコード素線Ｓcc コア素線Ｓcs アウターシース素線ＥＬスチールコード断面の包絡線ＰＬ包絡線の平行線ＡＬ包絡線の円弧

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のビード部相互間にわたりトロイド
状に延びるラジアルプライのカーカスを有し、各ビード
部はタイヤ軸方向で対向する一対のビードコアを備え、
カーカスは前記一対の対向ビードコア相互間で係止する
タイヤ半径方向内側端部を有する空気入りタイヤにおい
て、各ビード部における一対の対向ビードコアのうち少なく
とも一方のビードコアは、複数本の素線のうち少なくと
も一部本数の素線の撚り合わせスチールコードから成
り、かつ、該スチールコードは、その断面の外輪郭包絡
線が、ビードコア全周にわたり２本の対向平行線と該平
行線の両端に連なる２個の対向円弧とから成る競技用ト
ラックコース形状を有し、トラックコース形状の外輪郭断面を有するスチールコー
ドは、対向平行線側をカーカスの上記内側端部に沿わせ
て配置して成ることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】各ビード部における一対の対向ビードコ
アの双方が、トラックコース形状の外輪郭断面を有する
スチールコードから成る請求項１に記載したタイヤ。
【請求項３】トラックコース形状の外輪郭断面を有す
るスチールコードは、タイヤ全周にわたり２本以上の素
線を縦方向に並べて配列して成るコアと、該コアの周り
に６本以上の素線を撚り合わせて成るアウターシースと
の複層構造を有する請求項１又は２に記載したタイヤ。
【請求項４】トラックコース形状の外輪郭断面を有す
るスチールコードは、３＋８のコード構造を有する請求
項１〜３のいずれか一項に記載したタイヤ。
【請求項５】トラックコース形状の外輪郭断面を有す
るスチールコードを構成する素線は、０．６〜２．０ｍ
ｍの範囲内の素線径を有する請求項１〜４のいずれか一
項に記載したタイヤ。
【請求項６】トラックコース形状の外輪郭断面を有す
るスチールコードは、未加硫タイヤ時に、互いに隣合う
アウターシースの素線間に空隙部を有し、かつ、該空隙
部を介しゴムの進入とゴムの充てんとが可能な構造を有
する請求項３〜５のいずれか一項に記載したタイヤ。
【請求項７】カーカスは、各ビード部における一対の
対向ビードコアのうちいずれか一方のビードコアをタイ
ヤ半径方向内側から覆う内側端部を有する請求項１〜６
のいずれか一項に記載したタイヤ。
【請求項８】カーカスは、そのプライコードが一対の
ビード部相互間で連続して往復をビード部周方向に沿い
順次繰り返すプライ構成を有する請求項１〜７のいずれ
か一項に記載したタイヤ。