JP2004082767A - タイヤ用ビードコア - Google Patents
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Abstract
【解決手段】6角ビードコア構造の最終巻回に連続して最上段行の一方の幅方向外方に1回及び/又は最上段行の側端域の径方向外方に少なくとも2回巻回してなる、少なくとも3列のワイヤ列を追加し、周方向の剛性を増加させることなく、カーカスプライの本体が接触するワイヤ列数を増加させ、タイヤユニフォミティを向上させ、操縦安定性の信頼度を高める。また、周方向剛性分布が径方向に漸減してビードフィラやビード補強プライなどとの剛性の段差が小さくなり耐久性がよくなる。
【選択図】図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに用いるタイヤ用ビードコアに関するものである。
【0002】
一般に、空気入りタイヤは、ビード部にビードコアを備え、カーカスを補強するカーカスプライの側端部を上記ビードコアに沿って径方向内側から外方に折り曲げてビードコアに係止すると共に巻き上げ部を形成している。
【0003】
ビードコアには、古くは、図8に示すように、ゴム被覆した複数のワイヤ101を並列した帯102を積行するように巻回した構造のグロメットビードコア103が用いられていた。このグロメットビードコア103は、空気入りタイヤ製造工程で成型するとき及び加硫するとき、カーカスプライに大きな張力が作用してビードコアの側面及び内周面に隣接するカーカスプライの側端部がずれ動き、この動きに引き摺られてビードコアのワイヤ配列が大きく乱れ、タイヤユニフォミティ低下の原因になる。
【0004】
この乱れを少なくするために、特開2001−55021号公報では、太さの異なる2種類以上のワイヤを用い、カーカスプライの本体部に接触する側が太いワイヤの1本又は複数本を並列した帯を径方向に巻き重ねて構成され、巻上部に接触する側が細いワイヤを巻き重ねて構成されたビードコア構造が提案されている。
【0005】
しかし、特開2001−55021号公報に提案された方法は、太さが異なる少なくとも2種類のワイヤを準備する必要があるので、材料管理、工程管理などが複雑になる難点がある。
【0006】
一方、ビードコアには、図9に示すように、1本のワイヤ104を巻回して下行の隣接するワイヤ列間の中央に上行のワイヤ列104を位置させた最密構造にして動きにくくすると共に輪郭を6角形にしてカーカスプライに作用する応力を集中して受けないようにしたシングルストランドビード106が提案されている(特開平7−205618号公報、特開平9−48218号公報参照)。
【0007】
【発明が解決しょうとする課題】
上記シングルストランドビードは、径方向内方域の輪郭が丸くなっていてカーカスプライに作用する張力を各列が均等に担持する断面形状で、かつ最密構造になっているため、空気入りタイヤ製造工程での成型時及び加硫時のワイヤ配列の乱れを防止でき、また、自動車に装着した場合、走行中のタイヤが変形したときに、カーカスプライの引っ張り応力を受ける部分が増加し、応力を分担して受けるようになり、耐久性がよくなる利点がある。
【0008】
しかし、シングルストランドビードでは、ビードコアの周方向の剛性とビードコアの外周面に配置するビードフィラ或いはビード部に設けられたビード補強プライの周方向の剛性との間に大きな剛性段差が生じ、耐久性低下の原因になることがある。
【0009】
一方、シングルストランドビードでは、最密充填構造となっているので、剪断剛性が高くなり、タイヤに組み込んだとき、タイヤ変形に対するビード部のしなやかさが小さいので、リム装着時の締め代を大きくすることができない。その結果、走行中に荷重が変化した場合、或いは横方向の加速度が加ったときに、タイヤとリムとの嵌合圧力の変化が生じ、リム外れが生じやすくなって安全性を低下させる難点がある。
【0010】
本発明は、従来のグロメットビード及びシングルストランドビードが有する難点を解消することにより、タイヤユニフォミティを向上させ、操縦安全性の信頼度を高め、耐久性を向上させ得る空気入りタイヤの製造を可能とするタイヤ用ビードコアの提供を目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るタイヤ用ビードコアは、1本のゴム被覆ワイヤを幅方向にずらしながら環状に複数回螺旋巻回した周回1回分のワイヤ列の複数を並列してなる行が連続して複数回巻き重ねられたタイヤ用ビードコアにおいて、上に位置する行のワイヤ列を、下に位置する行の隣接するワイヤ列間のほぼ中央に位置させると共に、ワイヤ列数を下の行より1列多くされるか又は少なくされた状態で巻き重ねられた6角ビードコア構造を構成した後、該6角ビードコア構造の最終巻回のワイヤ列に連続して最上段行の一方の幅方向外方に1回及び/又は最上段行の側端域の径方向外方に少なくとも2回巻回してなる少なくとも3列のワイヤ列が、6角ビードコア構造の最上段行側端域近傍に追加されたことを特徴とするものである。
【0012】
上記構成によると、ビードコア断面を上記形状にすることにより、例えば、追加ワイヤ列をカーカスプライ本体側に配置した場合、周方向の剛性を増加させることなく、カーカスプライの本体が接触するワイヤ列数を増加させることができる。その結果、タイヤ製造工程でカーカスプライに作用する引っ張り応力や、自動車に装着した場合、走行中のタイヤ変形により発生するカーカスプライの引っ張り応力をカーカスプライ本体部が接触するワイヤ列全体で分担して受け、一個所に集中しないようにすることができる。また、ビードコア構造の最上段行の側端域の一方の径方向外方に追加ワイヤ列が突出した形状になってビードフィラ又はビード補強層に直接、又は他の層状部材を介して重なる部分の剛性が径方向に段階的に変化して剛性の段差が小さくなるとともに、これら部材と重なる面積も増加し、ビードコアと隣接する部材間に集中する応力が分散され、操縦安定性及びタイヤ耐久性を向上させることができる。
【0013】
また、タイヤ用ビードコアの好適な実施形態としては、少なくとも3列の追加ワイヤ列を、最上段行の一方の側端に位置するワイヤ列に接して該ワイヤ列を囲むように配置する態様や、最上段行の最終巻回ワイヤ列の幅方向外方にワイヤ列の1つが位置するとともに、最上段行の径方向外方に、側端列が最上段行の最終巻回ワイヤ列の幅方向外方斜め上に位置する追加行を配置し、追加行の上に追加ワイヤ列が配置する態様が例示できる。
【0014】
上記ビードコア構造は、6角ビードコア構造におけるワイヤ列の追加態様であるが、本発明においては、4角ビードコア構造においてもワイヤ列を追加することができる。
【0015】
すなわち、本発明においては、1本のゴム被覆ワイヤを幅方向にずらしながら環状に複数回螺旋巻回した周回1回分のワイヤ列の複数を並列してなる行が連続して複数回巻き重ねられたタイヤ用ビードコアにおいて、最下段行の隣接するワイヤ列のほぼ中央にワイヤ列が位置し、最下段行よりワイヤ列が1列多い第2行の上に、下段行のワイヤ列の略直上に上段行ワイヤ列を位置させた行を複数回巻回した4角ビードコア構造を構成した後、最上段行の側端域の一方の径方向外方に、下段行の隣接するワイヤ列間のほぼ中央にワイヤ列を位置させるように巻回した少なくとも1行のワイヤ列と、その上に1列又は並列した複数のワイヤ列とを追加配置したことを特徴とするタイヤ用ビードコアも提供することができる。
【0016】
また、上記6角ビードコア構造又は4角ビードコア構造のいずれにおいても、追加されたワイヤ列の列数が、3列以上であって、上記6角ビードコア構造又は4角ビードコア構造のワイヤ列の1/2以下にされるのが好ましい。
【0017】
6角ビードコア構造又は4角ビードコア構造に追加されるワイヤ列が、3列未満では追加した効果が表われず、また、基礎にした6角ビードコア構造又は4角ビードコア構造の列数の1/2より多くなると、追加ワイヤ列に作用する応力分布の均一性が悪くなって応力担持に遊びが生じる。
【0018】
なお、追加するワイヤ列の配置箇所は、6角ビードコア構造又は4角ビードコア構造の最上段行側のいずれか一方の端域近傍であればよく、すなわち、ビードコアの幅方向内方側であるカーカスプライの本体側であっても、あるいはビードコアの幅方向外方側であるビード補強層側であってもよい。要するに、本発明では、追加ワイヤ列を目的とする機能が発揮できる部位に配置すればよい。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係わるタイヤ用ビードコアの断面図である。符号1はタイヤ用ビードコア、2はワイヤ、3は6角ビードコア構造を示す。1本のゴム被覆されたワイヤ2が、aを始点にして幅方向に、図1では右方向にずらされながら、複数回、図では3回、螺旋状に巻回されてなるワイヤ列4の複数が並列して最下段行8が形成されている。
【0020】
最下段行8の最終ワイヤ列5が巻回された後、連続するワイヤが第1行の巻き始めの斜め上外方に移動されて第1行と同方向にずらされながら、最下段行8の隣り合ったワイヤ列4、5の中央に生じた窪み10にワイヤ列6が嵌って位置するように、螺旋状に下行より1回多く巻回され、第2行9が形成されている。
【0021】
同様に連続して上に位置する行が下に位置する行より1列ワイヤ列が多くなるように、複数行巻き重ねられた後、図では3行、その上に下に位置する行より列数が1列少なくなるようにして1行又は複数行が巻き重ねられて6角ビードコア構造3(図では白丸で表した16列のワイヤ列でなる6角ビードコア構造3)が形成されている。
【0022】
6角ビードコア構造3の最上段行11の最終巻回ワイヤ列12の幅方向外側に連続して1回巻回したワイヤ列13が追加され、続いて最上段行11の上に追加ワイヤ列14が並列する追加行15が設けられている。
【0023】
このような構造にすることにより、最下段行8に立てられた最下段行8の幅Wの1/2点を通る法線Lに対し非対称になっており、ワイヤ列が追加された側は、ワイヤ列の数が幅方向外方に偏りながら多くなっている。
【0024】
図2は、別の実施形態の断面図である。図1に示した6角ビードコア構造3と同様の6角ビードコア構造3を形成し、図1と同様に最上段行11の最終巻回ワイヤ列12の幅方向外側に連続して1回巻回したワイヤ列13が追加され、続いて最上段行11の上に追加ワイヤ列14の2列が並列する追加行15と、さらにその上側にワイヤ列16が設けられている。
【0025】
図3は、他の実施形態の断面図である。図1に示した6角ビードコア構造3と同様の6角ビードコア構造3を形成し、最上段行11の最終巻回ワイヤ列12に連続して最上段行11の側端域の上に追加ワイヤ列14が並列してなる追加行15と、さらにその外側にワイヤ列16が設けられている。
【0026】
図6は、4角ビードコア構造を基本にした実施形態の断面図である。1本のゴム被覆されたワイヤ2が、aを始点にして幅方向にずらされながら、複数回、図6では4回、螺旋状に巻回されてなるワイヤ列4の複数が並列して最下段行8が形成されている。
【0027】
最下段行8の最終ワイヤ列5が巻回された後、連続するワイヤが第1行の巻き始めの斜め上外方に移動されて第1行と同方向にずらされながら、最下段行8の隣り合ったワイヤ列4、5の中央に生じた窪み10にワイヤ列6が嵌って位置するようにして、螺旋状に下の行より1回多く巻回された第2行9が形成されている。
【0028】
第2行の上に上の行がワイヤ列を下の行のワイヤ列の直上に位置させるようにして、第2行と同数巻回した行が複数行巻き重ねられた従来の4角ビードコア構造23、図では白丸で表したワイヤ列の19列でなる4角ビードコア構造が、形成された後、最上段行11の上に連続して最上段行11より巻回回数が少ない追加行15と追加ワイヤ列16が設けられている。
【0029】
本発明は、上記の断面を有するビードコアに限定されず、図4に示すように、白丸でワイヤ列を示した6角ビードコアが形成された後、連続して最上段行11の最終巻回ワイヤ列12の幅方向外側にワイヤ列13が追加され、続いて最上段行11の上に追加ワイヤ列13の上方の斜め内側から巻回される追加ワイヤ列14が3列並列した追加行15と、その上に位置する追加行17が設けられた構造にすることができる。
【0030】
また、図5に示すように、白丸でワイヤ列を示した6角ビードコアが形成された後、連続して最上段行11の上に追加ワイヤ列13の上方の斜め外側から巻回される追加ワイヤ列14が3列並列した追加行15と、その上に位置する追加行17が設けられた構造にすることもできる。
【0031】
さらに、図7に示すように、白丸でワイヤ列を示した4角ビードコア(図6に示すものと同様なビードコア構造)が形成された後、最上段行11の上に連続して最上段行11よりワイヤ列数が少ない追加行15と、さらにその上に追加行15よりワイヤ列数が少ない追加行17を設けた構造にすることもできる。
【0032】
なお、本発明に係るビードコア構造においては、6角ビードコア又は4角ビードコアの最上段行から追加行に移行する際には、最上段行と反対方向にずらしながら螺旋巻回する手法と、最上段行の途中まで戻って最上段行と同方向にずらしながら螺旋巻回する手法のいずれを採用してもよい。
【0033】
このように、本発明のタイヤ用ビードコアは、6角ビードコア又は4角ビードコアの最上段行の一方の側端域の径方向外方にワイヤ列が追加されて断面輪郭の一方の側辺に配列するワイヤ列が多くなった断面形状とされるので、タイヤビード部に組み込むとき、ワイヤ列の配列数が多い側を内面側に位置させれば、従来のビードコアとワイヤ列数を変えることなく、カーカスプライと接触する面積を多くすることができる。
【0034】
その結果、タイヤ製造の成型工程或いは加硫工程においてカーカスプライに作用する応力を個々のワイヤ列が少しずつ分担して受けるので、少数のワイヤ列に集中して受けたことにより生じるワイヤ列の配列乱れがなくなり、ワイヤ列の配列乱れが原因するタイヤユニフォミィテイの低下が防止できる。
【0035】
また、タイヤ使用中において、カーブ、凹凸が多い路面を通過している際にタイヤが大きく変形してカーカスプライに大きい応力が発生しても、ビードコアの応力を受け止める面積が増大したので、個々のワイヤ列が分担して受ける応力を小さくすることができる。それによりタイヤ耐久性を増大させることができる。
【0036】
また、6角ビードコア構造又は4角ビードコア構造の最上段行の側端域の一方の径方向外方に追加ワイヤ列が突出した形状になってビードフィラ又はビード補強層に直接、又は他の層状部材を介して重なる部分の剛性が径方向に段階的に変化して剛性の段差が小さくなるとともに、これら部材と重なる面積も増加し、ビードコアと隣接する部材間に集中する応力が分散され、操縦安定性、タイヤ耐久性が向上する。
【0037】
また、追加ワイヤ列が位置する側をビード部のタイヤ外面側に位置させれば、タイヤ装着時のリムとの嵌合圧が高くなるように設計ができ、走行安全性を高くすることができる。
【0038】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、6角ビードコア構造の最終巻回に連続して最上段行の一方の幅方向外方に1回及び/又は最上段行の側端域の径方向外方に少なくとも2回巻回してなる、少なくとも3列のワイヤ列を追加し、周方向の剛性を増加させることなく、カーカスプライの本体が接触するワイヤ列数を増加させ、タイヤユニフォミティを向上させ、操縦安定性の信頼度を高め、また、周方向剛性分布が径方向に漸減してビードフィラやビード補強プライなどとの剛性の段差が小さくなり耐久性を向上させることができる。
【0039】
また、追加ワイヤ列が位置する側をビード部のタイヤ外面側に位置させれば、タイヤ装着時のリムとの嵌合圧が高くなるように設計することができ、走行安全性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のタイヤ用ビードコアの一実施形態の断面図
【図2】本発明のタイヤ用ビードコアの別の実施形態の断面図
【図3】本発明のタイヤ用ビードコアの他の実施形態の断面図
【図4】本発明のタイヤ用ビードコアの他の実施形態の断面図
【図5】本発明のタイヤ用ビードコアの他の実施形態の断面図
【図6】本発明のタイヤ用ビードコアの他の実施形態の断面図
【図7】本発明のタイヤ用ビードコアの他の実施形態の断面図
【図8】従来のグロメットビードコアの断面図
【図9】従来の6角ビードコアの断面図
【符号の説明】
1 タイヤ用ビードコア
2 ワイヤ
3 6角ビードコア構造
4 ワイヤ列
a 巻回始点
Claims (4)
- 1本のゴム被覆ワイヤを幅方向にずらしながら環状に複数回螺旋巻回した周回1回分のワイヤ列の複数を並列してなる行が連続して複数回巻き重ねられたタイヤ用ビードコアにおいて、
上に位置する行のワイヤ列を、下に位置する行の隣接するワイヤ列間のほぼ中央に位置させると共に、ワイヤ列数を下の行より1列多くされるか又は少なくされた状態で巻き重ねられた6角ビードコア構造を構成した後、該6角ビードコア構造の最終巻回のワイヤ列に連続して最上段行の一方の幅方向外方に1回及び/又は最上段行の側端域の径方向外方に少なくとも2回巻回してなる少なくとも3列のワイヤ列が、6角ビードコア構造の最上段行側端域近傍に追加されたことを特徴とするタイヤ用ビードコア。 - 少なくとも3列の追加ワイヤ列が、最上段行の一方の側端に位置するワイヤ列に接して該ワイヤ列を囲むように配置されたことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用ビードコア。
- 前記最上段行の最終巻回ワイヤ列の幅方向外方にワイヤ列の1つが位置するとともに、最上段行の径方向外方に、側端列が最上段行の最終巻回ワイヤ列の幅方向外方斜め上に位置する追加行を配置し、該追加行の上にさらに追加ワイヤ列を配置したことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用ビードコア。
- 1本のゴム被覆ワイヤを幅方向にずらしながら環状に複数回螺旋巻回した周回1回分のワイヤ列の複数を並列してなる行が連続して複数回巻き重ねられたタイヤ用ビードコアにおいて、
最下段行の隣接するワイヤ列のほぼ中央にワイヤ列が位置し、最下段行よりワイヤ列が1列多い第2行の上に、下段行のワイヤ列の略直上に上段行ワイヤ列を位置させた行を複数回巻回した4角ビードコア構造を構成した後、最上段行の側端域の一方の径方向外方に、下段行の隣接するワイヤ列間のほぼ中央にワイヤ列を位置させるように巻回した少なくとも1行のワイヤ列と、その上に1列又は並列した複数のワイヤ列とを追加配置したことを特徴とするタイヤ用ビードコア。
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