JP2004009894A

JP2004009894A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2004009894A
Application number: JP2002166157A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Tanaka; 田中　正俊
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-06
Also published as: JP4053820B2

Abstract

【課題】ビードコアの回転ズレを抑制するとともに、吹き抜けを防止してカーカスを強固に固定する。ロードノイズの低減にも貢献しうる。
【解決手段】ビードコア５は、タイヤ軸方向内、外のビードコア片５Ａ、５Ｂからなり、内外のビードコア片５Ａ、５Ｂは、互いに向き合いかつタイヤ半径方向線に対してともに同じ向きかつ同じ角度で傾斜する合わせ面部１０を具える。カーカス本体部６ａ又はカーカス折返し部６ｂのいずれか一方は、前記合わせ面部１０、１０間に狭持され、かつカーカス折返し部６ｂは、内又は外のビードコア片５Ａ、５Ｂの一方の底面Ｓを通って折り返される。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加硫成型時のビードコアの回転ズレを抑制するとともにカーカスの吹き抜けを防止しうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
図９に略示するように、空気入りタイヤの骨格をなすカーカスａは、一般に、その両端部がビードコアｂの廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されて固定される。そして、このカーカス折返し部ａ２は、充填内圧及び負荷荷重に対してのカーカスの吹き抜けを防止し固定を確実化するために、ビードエーペックスｃの側方或いはビードエーペックスｃを越えた高さ位置まで延在している。
【０００３】
一方、空気入りタイヤでは、加硫成型時、金型内で２〜５％程度のストレッチが付与されるが、このときビードコアｂ、ｂ間を跨るカーカス本体部ａ１は、その張力によってトレッド側に強く引っ張られる。その結果、前記折返し構造のカーカスａでは、ビードコアｂが、カーカス本体部ａ１に引きずられて回転ズレｆを発生し、リムとの嵌合性を損ねるという問題がある。
【０００４】
他方、空気入りタイヤでは、近年、ロードノイズを低減するために、前記カーカス折返し部ａ２の高さを減じることが提案されているが、折返し端での応力集中を緩和し充分な耐久性を確保するためには、カーカス折返し部ａ２のビードコア底面からの折返し高さｈ１を２０ｍｍ程度以下とし、リムフランジ上端よりも低所で終端させることが必要である。
【０００５】
しかし、前記折返し構造のカーカスａにおいては、２０ｍｍ以下の高さでビードコアｂの廻りを折り返すことは非常に難しく、また折り返せたとしても、カーカスａの固定が不十分となり、吹き抜け現象を防止することは困難となる。
【０００６】
そこで本発明は、ビードコアを、タイヤ軸方向内外の一対のビードコア片で形成し、かつカーカス本体部又はカーカス折返し部のいずれか一方を、前記ビードコア片の間で狭持させることを基本として、ビードコアの回転ズレを抑制しうるとともに、カーカス折返し部の高さが低い場合にも、折り返しを可能とししかも吹き抜け現象を防止してカーカスを強固に固定しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、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左右一対のビード部のビードコアの底面に至るカーカス本体部に、該ビードコアでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるカーカス折返し部を一連に設けたカーカスを具えた空気入りタイヤであって、
前記ビードコアは、タイヤ軸方向内側に配される内のビードコア片と、この内のビードコア片のタイヤ軸方向外側に配される外のビードコア片とからなり、かつ前記内のビードコア片のタイヤ軸方向内側面と、外のビードコア片のタイヤ軸方向外側面とは、互いに向き合いかつタイヤ半径方向線に対してともに同じ向きかつ同じ角度で傾斜する合わせ面部を具えるとともに、
前記カーカスは、カーカス本体部又はカーカス折返し部のいずれか一方が前記合わせ面部間に狭持され、かつカーカス折返し部は、内又は外のビードコア片の一方の底面を通って折り返されることを特徴としている。
【０００８】
又請求項２の発明では、前記合わせ面部は、タイヤ半径方向線に対して２０〜７０゜の傾斜角度αで傾くことを特徴としている。
【０００９】
又請求項３の発明では、内又は外のビードコア片のいずれか一方は、タイヤ子午線断面において、半径方向内方の底辺と半径方向外方の頂部とを具える実質的に断面三角形のビードコア片からなり、かつカーカスは、該断面三角形のビードコア片を折り返すとき、前記頂部で、ビードエーペックスを介することなくカーカス本体部とカーカス折返し部とが隣接されることを特徴としている。
【００１０】
又請求項４の発明では、内又は外のビードコア片のいずれか一方は、タイヤ子午線断面において、半径方向内方の底辺のタイヤ軸方向長さを、半径方向外方の上辺のタイヤ軸方向長さより大とした実質的に断面台形のビードコア片からなり、かつカーカスは、該断面台形のビードコア片を折り返すとき、前記上辺で、ビードエーペックスを介してカーカス本体部とカーカス折返し部とが隣接されることを特徴としている。
【００１１】
又請求項５の発明では、前記内のビードコア片と、外のビードコア片とは、前記合わせ面部を合わせるとき、タイヤ子午線断面における断面形状は、矩形及び６角形を含む多角形をなすことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明の空気入りタイヤが乗用車用のラジアルタイヤである場合の断面図、図２はそのビード部を拡大して示す断面図である。
図１において、空気入りタイヤ１は、左右一対のビード部４、４間に架け渡されるカーカス６を具えるとともに、このカーカス６の外側かつトレッド部２の内方には強靱なベルト層７が巻装される。
【００１３】
前記カーカス６は、トレッド部２からサイドウォール部３をへて左右一対のビード部４のビードコア５の底面Ｓに至るトロイド状のカーカス本体部６ａの両端に、該ビードコア５でタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるカーカス折返し部６ｂを一連に設けている。
【００１４】
このカーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７５゜〜９０゜の角度で配列した１枚以上、本例では、１枚のカーカスプライ６Ａからなり、カーカスコードとして、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミドなどの有機繊維コード、およびスチール等の金属コードが使用される。
【００１５】
また前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５°の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから構成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードがプライ間相互で交差し、これによってベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強する。ベルトコードとしては、スチール等の金属コード、およびこれに匹敵する例えば芳香族ポリアミド繊維等のハイモジュラスの有機繊維コードが好適に使用される。
【００１６】
又本例では、前記ベルト層７に対する拘束力を高めて高速耐久性能等を向上させる目的で、ベルト層７の外側にバンド層９を配した場合を例示している。このバンド層９は、タイヤ周方向に対して例えば５度以下の角度で螺旋巻きしたバンドコードを有し、少なくとも前記ベルト層７のタイヤ軸方向外端部を覆って延在する。
【００１７】
そして本実施形態では、前記ビードコア５は、図２に拡大して示すように、タイヤ軸方向内側に配される内のビードコア片５Ａと、この内のビードコア片５Ａのタイヤ軸方向外側に配される外のビードコア片５Ｂとから形成されるとともに、前記内のビードコア片５Ａのタイヤ軸方向内側面ＡＳと、外のビードコア片５Ｂのタイヤ軸方向外側面ＢＳとは、互いに向き合いかつタイヤ半径方向線に対してともに同じ向きかつ同じ角度αで傾斜する合わせ面部１０を具えている。
【００１８】
さらにこの合わせ面部１０、１０間には、前記カーカス本体部６ａ又はカーカス折返し部６ｂのいずれか一方が狭持され、しかも前記カーカス折返し部６ｂは、内又は外のビードコア片５Ａ、５Ｂの一方の底面Ｓを通ってタイヤ軸方向内側から外側に折り返される。
【００１９】
ここで、本明細書においては、前記合わせ面部１０を境として、この合わせ面部１０よりもタイヤ軸方向内側に位置するものを内のビードコア片５Ａ、タイヤ軸方向外側に位置するものを外のビードコア片５Ｂと定義している。従って、図７（Ａ）、（Ｂ）に誇張して示すように、内のビードコア片５Ａの一部ｐａが外のビードコア片５Ｂよりもタイヤ軸方向外側に張り出しても良く、逆に外のビードコア片５Ｂの一部ｐｂが内のビードコア片５Ａよりもタイヤ軸方向内側に張り出しても良い。また本例の如く、内外のビードコア片５Ａ、５Ｂのタイヤ軸方向の両側が互いに整一していても良い。
【００２０】
なお内、外のビードコア片５Ａ、５Ｂとしては、硬鋼線などからなる１本のゴム付けしたビードワイヤを、螺旋状に連続巻きした所謂シングルワインド構造のものが使用できる。
【００２１】
前記ビードコア５では、図２の如く、内又は外のビードコア片５Ａ、５Ｂのいずれか一方を、タイヤ子午線断面において、半径方向内方の底辺２０と半径方向外方の頂部２１とを具える断面三角形状のビードコア片３０で形成することができる。このとき、前記カーカス６は、該断面三角形状のビードコア片３０の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返される。
【００２２】
本例では、内のビードコア片５Ａを、前記断面三角形状のビードコア片３０で形成した場合を例示しており、前記カーカス折返し部６ｂは、前記底辺２０、合わせ面部１０、頂部２１を順次通って巻き上げられるとともに、カーカス本体部６ａと折返し部６ｂとはビードエーペックスを介することなく前記頂部２１で隣接している。このとき、前記合わせ面部１０が斜面をなすことにより、前記カーカス本体部６ａと折返し部６ｂとが滑らかに案内されて接触できる。
【００２３】
なお同図には、前記カーカス折返し部６ｂの、ビード底面Ｓ（本例では底辺２０に相当する）からの半径方向高さｈ１（以下折返し高さｈ１という場合がある）を２０ｍｍ以下としたものを例示しているが、２０ｍｍを越えても良い。
【００２４】
このように、本例では、カーカス折返し部６ｂを、ビードコア片５Ａ、５Ｂの合わせ面部１０、１０間で狭持しているため、例えば前記折返し高さｈ１を２０ｍｍ以下とした場合にもカーカス６を強固に固定でき、その吹き抜けを防止しうる。また非折り返し側となる外のビードコア片５Ｂが、内のビードコア片５Ａの回転ズレの抵抗となるため、該回転ズレを効果的に防止でき、リムとの嵌合性の低下を抑制しうる。
【００２５】
また本例の如く、カーカス折返し部６ｂとカーカス本体部６ａとが、ビードエーペックスを介することなく隣接する場合には、カーカス折返し部６ｂがビード変形時の応力のニュトラルライン近傍を通る結果、前記折返し高さｈ１が２０ｍｍを越えた場合にも、折返し端６ｅでの応力集中が緩和されるとともに、タイヤ縦剛性及び曲げ剛性が低く維持される。従って、折返し高さｈ１を２０ｍｍ以下とした場合と同様に、耐久性を高く確保しながらロードノイズの低減効果を有効に発揮することが可能となる。
【００２６】
なお前記回転ズレ防止のためには、前記合わせ面部１０を、タイヤ半径方向線に対して２０〜７０°の傾斜角度αで傾斜させることが好ましく、傾斜角度αが２０°未満では、回転ズレ防止効果が不十分となり、逆に７０°をこえるとビードコア片５Ａ、５Ｂ間の装着が難しくなり、生産効率、及び生産精度を損ねる傾向となる。従って、３０〜６０°の範囲がさらに好ましい。
【００２７】
また外のビードコア片５Ｂにおいては、特にその断面形状は規制されないが、前記合わせ面部１０、１０を合わせたときのビードコア５全体の断面形状を、矩形（正方形、長方形を含む）及び６角形を含む従来的な多角形状とすることが、従来的な加硫金型を使用しうる点、及び近傍ゴム部材のゴム流れを容易にできる等の点で好ましい。
【００２８】
本例では、外のビードコア片５Ｂが、半径方向外方の上辺２２と半径方向内方の頂部２３とを有する逆三角形状断面を具え、前記内のビードコア片５Ａと協働して矩形状断面のビードコア５を構成する場合を例示している。なお、前記上辺２２の半径方向外側には、必要なビード剛性を確保するために、前記上辺２２から半径方向外方に向かって先細状にのびる補強ゴム１１が充填される。この補強ゴム１１は、例えばＪＩＳデュロメータ硬さが７５〜９５度の硬質のゴムからなり、本例ではリムズレ防止用のクリンチゴム１２と同質のゴムで形成したものを例示している。
【００２９】
次に、図３に、外のビードコア片５Ｂを、前記断面三角形状のビードコア片３０で形成した場合を例示している。前記カーカス本体部６ａは、合わせ面部１０を経て前記底辺２０に至り、またカーカス折返し部６ｂは、前記底辺２０、頂部２１を通って巻き上げられたのち、ビードエーペックスを介することなくカーカス本体部６ａと隣接している。
【００３０】
係る場合には、カーカス本体部６ａが合わせ面部１０、１０間で狭持され、固定の強化が図られるとともに、内のビードコア片５Ａが、外のビードコア片５Ｂの回転ズレを効果的に防止する。またカーカス折返し部６ｂがカーカス本体部６ａに隣接しながらビード変形時の応力のニュトラルライン近傍を通るため、折返し高さｈ１の高さに係わらず、耐久性を高く確保しながらロードノイズの低減効果を発揮できる。さらに本例では、カーカス本体部６ａが、前記図２の場合に比して、よりタイヤ軸方向外側を通るため、タイヤ剛性が高まり操縦安定性を向上しうる。
【００３１】
なお内のビードコア片５Ａとしては、本例では、前記外のビードコア片５Ｂと協働して矩形状断面のビードコア５を構成する逆三角形状断面のものを例示している。そして、内のビードコア片５Ａの上辺２２の半径方向外側には、必要なビード剛性を確保するために、及びカーカスラインを滑らかにする目的で、前記補強ゴム１１が充填される。
【００３２】
なお前記断面三角形状のビードコア片３０としては、図４（Ａ）の如く、断面三角形状の主部３０Ａの半径方向内側に、小高さの断面矩形状の副部３０Ｂを付設したものを含むことができる。
【００３３】
次に本実施形態のビードコア５では、図５、６に示すように、前記断面三角形状のビードコア片３０に代え、半径方向内方の底辺２４のタイヤ軸方向長さを、半径方向外方の上辺２５のタイヤ軸方向長さより大とした断面台形状のビードコア片３１を用いる、即ち、内又は外のビードコア片５Ａ、５Ｂのいずれか一方を、前記断面台形状のビードコア片３１で形成することができる。このとき、カーカス６は、この断面台形状のビードコア片３１の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返される。
【００３４】
なお図５には、内のビードコア片５Ａを、前記断面台形状のビードコア片３１で形成した場合を例示しており、前記カーカス折返し部６ｂは、前記底辺２０、合わせ面部１０を通って巻き上げられたのち、前記上辺２５でビードエーペックス１３を介してカーカス本体部６ａとカーカス折返し部６ｂとが隣接される。
【００３５】
係る場合にも、カーカス折返し部６ｂが合わせ面部１０、１０間で狭持され、固定の強化が図られるとともに、外のビードコア片５Ｂが、内のビードコア片５Ａの回転ズレを防止する。またカーカス本体部６ａとカーカス折返し部６ｂとの間に、前記上辺２５から小高さで立ち上がるビードエーペックス１３が介在し、タイヤ縦剛性及び曲げ剛性を高める結果、カーカス折返し部６ｂの前記折返し高さｈ１が２０ｍｍを越えると、前記図２、３の場合に比して、ロードノイズの低減効果が劣る傾向となるが、逆に縦安定性の向上が期待できる。なお前記折返し高さｈ１を２０ｍｍ以下に減じた場合には、ロードノイズの低減効果を高めることができる。
【００３６】
なおビードエーペックス１３の前記上辺２５からの半径方向高さｈ２は、３〜１５ｍｍが好ましい。
【００３７】
また図６には、外のビードコア片５Ｂを、前記断面台形状のビードコア片３１で形成した場合を例示している。このときカーカス本体部６ａは、合わせ面部１０を通って底辺２４に至るとともに、カーカス折返し部６ｂは、底辺２４を通って巻き上げられる。このときカーカス本体部６ａとカーカス折返し部６ｂとの間には、前記上辺２５から前記高さｈ２で立ち上がるビードエーペックス１３が介在する。
【００３８】
係る場合には、図５の場合に比して、カーカス本体部６ａが、よりタイヤ軸方向外側を通るため、タイヤ剛性が高まり操縦安定性を向上しうる。しかし、カーカス折返し部６ｂが、合わせ面部１０、１０間で狭持されない結果、２０ｍｍ以下の折返し高さｈ１でカーカス６を折り返すことは難しいものとなる。
【００３９】
また前記断面台形状のビードコア片３１としては、図４（Ｂ）の如く、断面台形状の主部３１Ａの半径方向内側に、小高さの断面矩形状の副部３１Ｂを付設したものを含むことができる。
【００４０】
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。
【００４１】
【実施例】
タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５でありかつ図１に示す構成を有するタイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、該試供タイヤの操縦安定性、およびロードノイズ性能をテストし、その結果を表１に記載した。なお表１以外のタイヤ仕様は実質的に同一である。各ビードコアの断面におけるワイヤ本数は、３０本と同数としている。
【００４２】
（１）操縦安定性；
試供タイヤを、リム（６ＪＪ×１５）、内圧（２３０ｋＰａ）、にて国産２０００ｃｃ級ＦＦ車の全輪に装着し、ドライアスファルトのタイヤテストコースを走行し、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する特性をドライバーの官能評価により比較例１を５とする１０点法で表示している。値の大きい方が良好である。
【００４３】
（２）ロードノイズ；
前記車両を用い、スムース路面を速度８０ｋｍ／ｈにて走行させ、車内騒音をドライバーの官能評価により比較例１を７とする１０点法で表示している。値の大きい方が良好である。
【００４４】
【表１】

【００４５】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、ビードコアをタイヤ軸方向内外の一対のビードコア片で形成し、かつカーカス本体部又はカーカス折返し部のいずれか一方を、前記ビードコア片の間で狭持させているため、ビードコアの回転ズレを抑制しうるとともに、カーカス折返し部の高さが低い場合にも、折り返しを可能とししかも吹き抜け現象を防止してカーカスを強固に固定しうる。またロードノイズの低減にも大きく貢献しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】ビード部をビードコアとともに拡大して示す断面図である。
【図３】ビードコアの他の実施例を示す断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、断面三角状のビードコア片、及び断面台形状のビードコア片の他の実施例を示す断面図である。
【図５】ビードコアのさらに他の実施例を示す断面図である。
【図６】ビードコアのさらに他の実施例を示す断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）内外のビードコア片を説明する線図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｄ）は表１の実施例で用いるビードコアの構造を示す断面図である。
【図９】従来技術を説明するビード部の断面図である。
【符号の説明】
２　　　トレッド部
３　　　サイドウォール部
４　　　ビード部
５　　　ビードコア
５Ａ　　内のビードコア片
５Ｂ　　外のビードコア片
６　　　カーカス
６ａ　　カーカス本体部
６ｂ　　カーカス折返し部
１０　　合わせ面部
１３　　ビードエーペックス
３０　　断面三角形状のビードコア片
３１　　断面台形状のビードコア片

Claims

トレッド部からサイドウォール部をへて左右一対のビード部のビードコアの底面に至るカーカス本体部に、該ビードコアでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるカーカス折返し部を一連に設けたカーカスを具えた空気入りタイヤであって、
前記ビードコアは、タイヤ軸方向内側に配される内のビードコア片と、この内のビードコア片のタイヤ軸方向外側に配される外のビードコア片とからなり、かつ前記内のビードコア片のタイヤ軸方向内側面と、外のビードコア片のタイヤ軸方向外側面とは、互いに向き合いかつタイヤ半径方向線に対してともに同じ向きかつ同じ角度で傾斜する合わせ面部を具えるとともに、
前記カーカスは、カーカス本体部又はカーカス折返し部のいずれか一方が前記合わせ面部間に狭持され、かつカーカス折返し部は、内又は外のビードコア片の一方の底面を通って折り返されることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記合わせ面部は、タイヤ半径方向線に対して２０〜７０°の傾斜角度αで傾くことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
内又は外のビードコア片のいずれか一方は、タイヤ子午線断面において、半径方向内方の底辺と半径方向外方の頂部とを具える断面三角形状のビードコア片からなり、
かつカーカスは、該断面三角形状のビードコア片を折り返すとき、前記頂部で、ビードエーペックスを介することなくカーカス本体部とカーカス折返し部とが隣接され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。
内又は外のビードコア片のいずれか一方は、タイヤ子午線断面において、半径方向内方の底辺のタイヤ軸方向長さを、半径方向外方の上辺のタイヤ軸方向長さより大とした断面台形状のビードコア片からなり、
かつカーカスは、該断面台形状のビードコア片を折り返すとき、前記上辺で、ビードエーペックスを介してカーカス本体部とカーカス折返し部とが隣接され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。
前記内のビードコア片と、外のビードコア片とは、前記合わせ面部を合わせるとき、タイヤ子午線断面における断面形状は、矩形及び６角形を含む多角形をなすことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。