JP2005193758A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 コストアップを招くことなくリムに対する嵌合偏芯量を低減した空気入りタイヤを提供することにある。
【解決手段】 左右一対のビードコア６，６間にカーカス層４を掛け渡すように配置した空気入りタイヤにおいて、前記ビードコア６をカーカス層４の端部を折り返すように係止する係止用ビードコア６ａと係止しない非係止用ビードコア６ｂとから構成し、非係止用ビードコア６ｂの内周半径Ｒ₂ を係止用ビードコア６ａで折り返す前記カーカス層端部の内周半径Ｒ₁ よりも小さくした。
【選択図】 図２

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、リムに対する嵌合偏芯量を大幅に低減した空気入りタイヤに関する。

一般に空気入りタイヤのカーカス層は、その両端部を左右一対のビードコアに折り返すように係止させた構成になっている。このようにカーカス層の端部をビードコアに折り返すように係止させることにより、加硫成形において未加硫タイヤを内側からブラダーを膨張させて金型内面に押し付けるとき、カーカス層の端部がビードコアから抜け出さないようにすることができ、かつカーカスコードに均一な張力を与えてユニフォミティを向上することができる。

しかし、カーカス層は帯状のカーカス材をタイヤ周方向の両端部でオーバラップさせるようにスプライスされているため、このスプライス部が略真円形状のビードコアの内周面（内径側）において剛性の大きな段差を形成するようになっている。この段差はタイヤをリム組みしたとき、偏芯嵌合の一次成分を増大させることになり、時として走行時において異常振動を発生させる原因になっている。

このような問題は、カーカス層の端部をビードコアの周囲に折り返すようにせず、二つ割りにしたビードコアの間に挟持させるようにすれば（例えば、特許文献１，２）、ビードコア内周面にスプライス部の段差を突出させないようにすることができる。しかし、このようにカーカス層の端部をビードコア間に挟持しただけの未加硫タイヤをブラダー膨張式の加硫機で加硫すると、未加硫タイヤがブラダーで押し上げられる際にカーカス層の端部がビードコアから抜けてしまうことが起こり易くある。そのため、ブラダー膨張式の加硫方式は採用することはできず、特許文献３に記載されるような剛性芯型の表面に未加硫タイヤを組み立て、そのまま加熱加硫する方式を採用する必要がある。

しかし、上記剛性芯型を使用する加硫方式では、カーカスコードの張力が厳密に同一になるように組み立てをしないと、加硫中のカーカスコードの熱収縮によりコード端部のビードコアによる挟持幅に斑が発生し、タイヤのユニフォミティを悪化するようになる。したがって、カーカスコードの張力管理に伴う作業性の低下により製造コストの上昇が避けられなくなる。
特開平６−１７１３０６号公報 特開平７−２１５００６号公報 特開昭６２−２７０３０８公報

本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し、コストアップを招くことなくリムに対する嵌合偏芯量を低減した空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明は、左右一対のビードコア間にカーカス層を掛け渡すように配置した空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアを前記カーカス層の端部を折り返すように係止する係止用ビードコアと係止しない非係止用ビードコアとから構成し、前記非係止用ビードコアの内周半径Ｒ₂ を前記係止用ビードコアで折り返す前記カーカス層端部の内周半径Ｒ₁ よりも小さくしたことを特徴とするものである。

上述のように本発明によれば、ビードコアをカーカス層の端部を折り返すようにする係止用ビードコアと、折り返し係止に関与しない非係止用ビードコアとに分割し、かつ非係止用ビードコアの内周半径Ｒ₂ を係止用ビードコアで折り返すカーカス層端部の内周半径Ｒ₁ よりも小さくしたので、非係止用ビードコアは主としてリムに対する嵌合用として作用させ、係止用ビードコアは主としてカーカス層端部の係止用として作用させて嵌合用には寄与させないため、カーカス層のスプライス部による偏芯嵌合の一次成分を実質的に無くし、走行時の異常振動を低減することができる。

また、カーカス層に端部を係止用ビードコアに折り返すように係止させていることにより、ブラダー膨張式で加硫することが可能であるため、実質的にコストアップを招くことなくタイヤ製造を行なうことができる。

以下、図に示す実施形態を参照して本発明を具体的に説明する。

図１は、本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す判断面図であり、図２はそのビード部付近の要部を示す説明図である。

図１に示す空気入りタイヤＴにおいて、１はトレッド部であり、このトレッド部１の左右両側にサイドウォール部２、ビード部３が連続するように形成されている。ビード部３はリムＲにリム組みされて装着されている。タイヤ内側にはカーカス層４が設けられ、そのトレッド部１における外周側に２層のベルト層５が設けられている。カーカス層４は、トレッド部１、サイドウォール部２、ビード部３の全体に跨がるように配置され、その両端部をビード部３に埋設されたビードコア６に係止されている。

ビードコア６はタイヤを１周する略真円の環状体をなし、かつ図２に詳細を示すように、カーカス層４の端部をタイヤ内側から外側へ折り返すように係止した係止用ビードコア６ａと、そのカーカス層４の端部を係止させていない非係止用ビードコア６ｂとから構成されている。非係止用ビードコア６ｂの外周には硬質ゴムからなるビードフィラー７が設けられている。

係止用ビードコア６ａと非係止用ビードコア６ｂは、それぞれインシュレーションゴム９に被覆されたビードワイヤ８（スチールワイヤ）が複数回にわたり巻回するように巻き重ねられて形成されている。この係止用ビードコア６ａと非係止用ビードコア６ｂとは互いに内径が異なるように形成され、非係止用ビードコア６ｂの内周半径Ｒ₂ は、係止用ビードコア６ａの内周半径Ｒ₁'よりも小さく、かつ係止用ビードコア６ａを折り返すカーカス層４の端部内径Ｒ₁ よりも小さくなっている。ここで、カーカス層４の端部内径Ｒ₁ は、カーカス層４の厚さをｔとすると、Ｒ₁ ＝Ｒ₁'−ｎｔ（ｎはカーカス層の枚数）の関係を有する。

係止用ビードコア６ａと非係止用ビードコア６ｂとが、上記のように非係止用ビードコア６ｂの内周半径Ｒ₂ を、係止用ビードコア６ａにおけるカーカス層４の端部内径Ｒ₁ よりも小さくするように設定されていることにより、係止用ビードコア６ａは専らカーカス層４の端部の係止作用に寄与し、これに対して非係止用ビードコア６ｂは専らリムＲに対する締め付け嵌合を行なうように寄与する。したがって、空気入りタイヤ７をリムＲにリム組みすると、カーカス層４のスプライス部が非係止用ビードコア６ｂの内径から突出する量を小さくし或いはゼロにするため、偏芯嵌合の一次成分を実質的に０の状態にして、走行時の異常振動を低減することができる。

本発明において、係止用ビードコア６ａと非係止用ビードコア６ｂとの配列は、非係止用ビードコア６ｂの内周半径Ｒ₂ とカーカス層４の端部内径Ｒ₁ とを上記関係に維持するものであれが、図２の配置限定されるものではなく、例えば、図３の例のように、係止用ビードコア６ａを中央にして、そのタイヤ軸方向の左右両側に非係止用ビードコア６ｂを配置するようにしたり、また図４の例のように、非係止用ビードコア６ｂのタイヤ軸方向外側に係止用ビードコア６ａを配置するようにしたりすることができる。

また、係止用ビードコア６ａに対するカーカス層４の端部の折り返し方向は、図２，３，４に例示したように、タイヤ内側から外側へ折り返すのが製作上から有利であるが、必要によりタイヤ外側から内側へ向けて折り返すようにしてもよい。

本発明において、上述した嵌合偏芯量を低減する効果を一層向上するには、係止用ビードコア６ａで折り返すカーカス層４の端部の内周半径Ｒ₁ と非係止用ビードコア６ｂの内周半径Ｒ₂ との差δ（＝Ｒ₁ −Ｒ₂ ）を、カーカス層４の厚さｔの０．５〜１．５倍にすることが好ましく、さらに好ましくは１．０〜１．５倍にするとよい。差δが厚さｔの０．５倍よりも小さいと、異常振動の抑制効果が低減する。また、１．５倍よりも大きいと、隣り合うビードコア環状体との接触面積が減少し、ユニフォミティーが悪化し、或いはビードコア環状体の断面幅が増加する影響で重量増が生じるという問題がある。

専らカーカス層の端部の係止に寄与する係止用ビードコアは、その大きさを、横断面にしてタイヤ軸方向の幅が１〜３ｍｍ、タイヤ径方向の幅が４〜１２ｍｍであることが好ましく、かつ、総引張強力が５ｋＮ以上であることが好ましい。総引張強力が５ｋＮ以上であることにより、カーカス層の張力を安定支持することができる。

また、係止用ビードコアのタイヤ軸方向幅が１ｍｍ未満であったり、タイヤ径方向幅が４ｍｍ未満であったりすると、総引張強力を５ｋＮ以上にすることが難しくなる。また、タイヤ軸方向幅が３ｍｍ超であったり、タイヤ径方向幅が１２ｍｍ超であったりすると、非係止用ビードコアを配置するための領域が少なくなるため、タイヤ嵌合圧を低減させたり、タイヤサイド部剛性に影響して乗り心地が悪化したりする。

係止用ビードコアの総引張強力の上限は特に限定されないが、実用性の観点から１０ｋＮ程度にすればよい。ここで総引張強力とは、ビードコアをコードの並びを維持したまま切り開いた状態で引張試験機により測定したものを意味する。

また、係止用ビードコアのスチールコードを被覆するインシュレーションゴムは、非係止用ビードコアのインシュレーションゴムと同じであってもよいが、好ましくはこれよりも比較的硬度が高いものを使用することが好ましい。このようなインシュレーションゴムの使用により、断面形状（断面積）が非係止用ビードコアよりも小さくてもカーカス層の係止を可能にすることができる。この係止用ビードコアのインシュレーションゴムの硬度としては、ＪＩＳ Ａ硬度で６０〜９８、さらに好ましくは７５〜９８にするのがよい。また、厚みとしては、０．１〜１．５ｍｍにすることが好ましい。

以上説明した本発明は空気入りラジアルタイヤに適用する場合に好適であるが、バイアスタイヤにも適用することができることは勿論である。

タイヤサイズを２０５／６５Ｒ１５、タイヤ構造をカーカス層数を１枚にして図１に示す構成にし、かつカーカス層の厚さｔ、係止用ビードコアの内周半径Ｒ₁'と非係止用ビードコアの内周半径Ｒ₂ の差（ｔ＋δ）、係止用ビードコアで折り返すカーカス層端部の内周半径Ｒ₁ との差δ（巻き上げ後半径差）とを、それぞれ表１のように異ならせた２種類の空気入りラジアルタイヤ（実施例１，実施例２）を製作した。

また、同一のタイヤサイズで、かつ図１のタイヤ構造において２種類のビードコアを１本に合体して、このビードコアにカーカス層を内側から外側に折り返すように係止した点だけを異ならせた従来構造のラジアルタイヤ（従来例）を製作した。

上記３種類のタイヤについて、それぞれ下記の評価法により偏芯嵌合量を測定した。その結果を表１に示す。

なお、各タイヤの製作コストについては、実施例１及び実施例２は従来例に比べて、ビードコアが２分割されている分の材料高がわずかにあったが、加硫コストは殆ど変わらなかった。

〔偏芯嵌合量〕
評価タイヤをリムにリム組みした後、ＪＡＴＭＡ規定の正規内圧を充填し、リムチェックラインとリムフランジとの距離差を周上均等な１６箇所でそれぞれ測定し、その測定距離の最大値と最小値との差を求めた。

評価は測定値の逆数を以って行い、従来タイヤの測定値の逆数を１００とする指数で表わした。指数値が大きいほど差が小さく、偏芯嵌合量が少ないことを意味する。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す判断面図である。 図１の空気入りタイヤのビード部の要部を示す説明図である。 本発明の他の実施形態からなるタイヤのビード部の要部を示す説明図である。 本発明の更に他の実施形態からなるタイヤのビード部の要部を示す説明図である。

符号の説明

３ ビード部
４ カーカス層
６ ビードコア
６ａ 係止用ビードコア
６ｂ 非係止用ビードコア
８ ビードワイヤ
９ インシュレーションゴム
Ｔ 空気入りタイヤ
Ｒ リム

Claims (6)

1. 左右一対のビードコア間にカーカス層を掛け渡すように配置した空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアを前記カーカス層の端部を折り返すように係止する係止用ビードコアと係止しない非係止用ビードコアとから構成し、前記非係止用ビードコアの内周半径Ｒ₂ を前記係止用ビードコアで折り返す前記カーカス層端部の内周半径Ｒ₁ よりも小さくした空気入りタイヤ。
2. 前記係止用ビードコアで折り返す前記カーカス層端部の内周半径Ｒ₁ と前記非係止用ビードコアの内周半径Ｒ₂ との差δが、前記カーカス層の厚さｔの０．５〜１．５倍である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記係止用ビードコアの横断面におけるタイヤ軸方向の幅が１〜３ｍｍで、タイヤ径方向の幅が４〜１２ｍｍであり、かつ該係止用ビードコアの総引張強力が５ｋＮ以上である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記係止用ビードコアのインシュレーションゴムが、ＪＩＳ Ａ硬度が６０〜９８で、厚みが０．１〜１．５ｍｍである請求項１，２又は３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記係止用ビードコアのタイヤ軸方向両側に前記非係止用ビードコアをそれぞれ配置した請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. ビードフィラーを前記係止用ビードコアと非係止用ビードコアのうち前記非係止用ビードコア側だけに配置した請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
   

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