JP2005247102A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 ビードコアとビードフィラーとの接合面におけるずれの発生を抑制することによりビード部の耐久性を向上するようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 左右一対のビードコア４、４の外周側にそれぞれビードフィラー５を接合したビード部２を有する空気入りタイヤ１において、ビードコア４の外周面とビードフィラー５の内周面との接合面をタイヤ横断面において階段状に形成し、これらの接合面を互いに嵌合した。
【選択図】 図１

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、ビード部に埋設するビードコアとビードフィラーとの接合面におけるずれの発生を抑制することによりビード部の耐久性を向上させるようにした空気入りタイヤに関する。

一般に、空気入りタイヤのビード部には、ビードコアの外周側に略三角形状の断面を有する高硬度のゴムからなるビードフィラーを接合した組立体（以下、本発明においてビードアッシーという）を埋設し、このビードアッシーの周囲をカーカス層で包み込むように折り返す構成にすることによりサイド剛性を確保して操縦安定性を得るようにしている（例えば、特許文献１参照）。

上記ビードアッシー５３は、図５に例示するように断面が矩形に形成されたビードコア５１の外周面にビードフィラー５２を一体的に貼り合せて成形している。ところが、貼り合せ工程においてビードコア５１の外周にビードフィラー５２を図５の実線のように正規の位置に貼り合せても、グリーンタイヤの成形工程でカーカス層の端部を折り返したり、インフレートによりビード部を立ち上げたりする過程で横力を受けることにより、図５の鎖線で示すようにビードフィラー５２がビードコア５１に対して位置ずれを生じることがあった。この位置ずれによって生じた段差部５５にはエアーが残留し、これが加硫後のタイヤにおいて応力集中を招きビード部に破壊を生じさせる原因になっていた。
特開平１１−１２９７１１号公報

本発明の目的は、かかる問題点を解消するもので、ビードコアとビードフィラーとの接合面におけるずれの発生を抑制することによりビード部の耐久性を向上するように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ための本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビードコアの外周側にそれぞれビードフィラーを接合したビード部を有する空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアの外周面と前記ビードフィラーの内周面との接合面をタイヤ横断面において階段状に形成し、これらの接合面を互いに嵌合したことを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤは、ビードコアの外周面とビードフィラーの内周面との接合面を階段状に形成し、この接合面を互いに嵌合させているので、ビードコアとビードフィラーとの貼り合せ工程以降におけるカーカス層端部の折り返し工程などを通じて横方向の外力を受けても位置ずれを発生することがなく、エアー溜りを生ずることがなくなることから、ビード部の耐久性を向上させることができる。

以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の空気入りタイヤの一例を示す半断面図で、図２は図１のタイヤにおけるビードアッシーの形態を示す断面図である。

空気入りタイヤ１は、左右一対のビード部２、２間にカーカス層３が装架され、その両端部３ａがビード部２に埋設されたビードコア４の周りにタイヤ内側からタイヤ外側に向かって硬質のゴム組成物からなるビードフィラー５を包み込むように折り返されている。ビードコア４の外周面とビードフィラー５の内周面とはタイヤ横断面においてそれぞれ階段状に形成され、これらの接合面を互いに嵌合させることにより図２に示すようにビードアッシー６を形成している。

これにより、タイヤ成形工程においてビードアッシー６が外力を受けてもビードコア４とビードフィラー５との間に位置ずれを発生することがなく、位置ずれに起因するエアー溜りを生ずることがなくなることから、加硫後のタイヤにおけるビード部の耐久性を向上することができる。

ビードコア４の外周面とビードフィラー５の内周面とに形成する階段状の段差の数は特に限定されるものではないが、ビードコア４及びビードフィラー５の生産性や両者間の位置ずれを有効に抑制する観点から２〜３段となるように形成するとよい。また、上記の段差はタイヤ軸方向のいずれか一方の側に形成するほか、タイヤ軸方向の両側に形成することができる。

本発明において、タイヤのサイド剛性を高めて運動性能を向上させるために、ビードフィラー５にコード補強層を組合せることができる。このようにビードフィラー５にコード補強層を組合せる場合には、図３に例示するように、ビードフィラー５を階段状の段差の位置でタイヤ幅方向に二分する内側部材５Ａと外側部材５Ｂとで構成し、その境界面にコード補強層７を包み込むように介在させるとよい。さらに、図示するようにコード補強層７をビードコア４の階段状の段差に沿わせて配置するとよい。これによりコード補強層７がタイヤ成形工程におけるビードアッシー６の位置ずれの発生を一層抑制する。

コード補強層７は、１層に限定されることなく、複数層を設ける場合がある。コード補強層を２層で構成する場合には、図４に例示するように、コード補強層７ａ及び７ｂの両端末を互いに段差分ずらせて配置するとよい。このようにコード補強層７を複数層にする場合には、各コード補強層は層間で互いにコードの方向を交差させるようにするとよい。補強層コード層７の材料としては、スチールコード又は有機繊維コードを使用するとよい。最も好ましくはスチールコードを使用するとよい。

上述するようにビードフィラー５にコード補強層７を組合せる場合には、ユーザーの要望によりタイヤに所望の運動性能を付与するため、内側部材５Ａと外側部材５Ｂとを互いに異なるゴム組成物で構成することができる。

このように両部材５Ａ、５Ｂに異なるゴム組成物を使用する場合には、例えば、ゴム組成物のＪＩＳ−Ａ硬度として、タイヤの内側に位置する内側部材５Ａを７０〜９８とし、タイヤの外側に位置する外側部材５Ｂを６０〜８５として、内側部材５Ａの硬度を外側部材５Ｂの硬度より大きくするとよい。また、ゴム組成物の１００％伸長時モジュラスとして、内側部材５Ａを３〜９ＭＰａとし、外側部材５Ｂを６〜１３ＭＰａとして、内側部材５Ａのモジュラスを外側部材５Ｂのモジュラスより小さくするとよい。さらに好ましくは、外側部材５Ｂの硬度を内側部材５Ａの硬度の６０〜９０％にし、内側部材５Ａのモジュラスを外側部材５Ｂのモジュラスの５０〜９０％にするとよい。このように設定することにより、タイヤの操縦安定性を維持させたまま乗心地性を向上させることができる。

さらに、操縦安定性と乗心地性とのバランスを調整するために、ビードアッシー６における内側部材５Ａと外側部材５Ｂとのタイヤ径方向の外端の位置を互いに変化させることができる。このようにすることにより、内外の部材５Ａ、５Ｂの物性を同等にした場合であっても、操縦安定性志向又は乗心地性志向のタイヤを任意に得ることができる。

上述するように、本発明の空気入りタイヤは、ビード部２に埋設するビードアッシー６を構成するビードコア４の外周面とビードフィラー５の内周面との接合面を階段状に形成し、この接合面を互いに嵌合させることにより、ビードアッシー６とカーカス層３との間にエアーが残留するのを防いでビード部２の耐久性を向上させるもので、ビードフィラー５が一体物である場合のほか、ビードフィラー５に補強コード層７を介在させてビードフィラー５を幅方向に二分する場合に好ましく利用される。

実施例１
タイヤサイズを２０５／６０Ｒ１４ ８９Ｈとし、ビードアッシーの構造を除く全ての仕様を共通にして、図６（ａ）の構造を有するアッシー６からなる従来タイヤ（従来例１）と図２の構造を有するアッシー６からなる本発明タイヤ（実施例１）とをそれぞれ製作した。

上記２種のタイヤにつき、それぞれ空気圧２００ｋＰａを充填し、以下の試験方法によりビード部の耐久性を調べ、その結果を従来例１を１００とする指数表示により表１に記載した。数値が大きいほど優れていることを示す。

［耐久性］
各タイヤをＪＩＳ Ｄ４２３０に規定された耐久試験方法に準拠して、ドラム試験機を使用して走行させ、タイヤが故障するまでの走行距離を測定した。

表１に示すように、本発明タイヤは従来タイヤに比してビード部の耐久性が向上していることがわかる。また、故障したタイヤのビード部を解体して調べたところ、故障の原因はビードフィラー５とビードコア４との間に残留したエア溜りに起因するセパレーションであることを確認した。

実施例２
上記と同様に、タイヤサイズを２０５／６０Ｒ１４ ８９Ｈとし、アッシーの構造を除く全ての仕様を共通にして、図６（ｂ）の構造を有するアッシー６からなる従来タイヤ（従来例２）、図３の構造を有するアッシー６からなる本発明タイヤ（実施例２）を製作した。なお、各補強層７はスチールコード（構造：２＋２×０．２５）を打ち込み密度４０本／５０ｍｍとして構成し、タイヤ周方向に対するコード角度が６０°となるように配置した。

上記２種のタイヤにつき、それぞれ空気圧２００ｋＰａを充填し、上記と同じ試験方法によりビード部の耐久性を調べ、その結果を従来例２を１００とする指数表示により表２に記載した。数値が大きいほど優れていることを示す。

表２に示すように、本発明タイヤは従来タイヤに比してビード部の耐久性が向上していることがわかる。なお、故障したタイヤのビード部を解体して調べたところ、故障の原因はビードフィラー５とビードコア４との間に残留したエア溜りに起因するセパレーションであることを確認した。。

本発明の空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。 図１のタイヤにおけるビードアッシーの実施形態を示す断面図である。 本発明の空気入りタイヤにおけるビードアッシーの他の実施形態を示す断面図である。 本発明の空気入りタイヤにおけるビードアッシーのさらに他の実施形態を示す断面図である。 従来のビードアッシーにおけるずれの発生を説明するための断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は実施例において採用した従来のビードアッシーの形態を示す断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビード部
３ カーカス層
４ ビードコア
５ ビードフィラー
５Ａ 内側部材
５Ｂ 外側部材
６ ビードアッシー
７、７ａ、７ｂ 補強コード層

Claims (8)

1. 左右一対のビードコアの外周側にそれぞれビードフィラーを接合したビード部を有する空気入りタイヤにおいて、
   前記ビードコアの外周面と前記ビードフィラーの内周面との接合面をタイヤ横断面において階段状に形成し、これらの接合面を互いに嵌合した空気入りタイヤ。
2. 前記ビードフィラーを前記階段状の段差に対応する位置でタイヤ幅方向に二分する内側部材と外側部材とで構成し、この内側部材と外側部材との間に少なくとも１層のコード補強層を介在させた請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記コード補強層を少なくとも２層配置し、各層間で互いにコードを交差させると共に、隣接する層間における各層の両端末を互いにずらせるように配置した請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記内側部材と外側部材とが互いに異なるゴム組成物からなる請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記内側部材のＪＩＳ−Ａ硬度が７０〜９８で、前記外側部材のＪＩＳ−Ａ硬度が６０〜８５であり、かつ前記内側部材の硬度を前記外側部材の硬度よりも大きくした請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記内側部材の１００％伸長時モジュラスが３〜９ＭＰａで、前記外側部材の１００％伸長時モジュラスが６〜１３ＭＰａであり、かつ前記内側部材のモジュラスを前記外側部材のモジュラスよりも小さくした請求項４又は５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記内側部材の径方向外端と前記外側部材の径方向外端とを互いに異ならせた請求項２〜６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記コード補強層がスチールコード又は有機繊維コードからなる請求項２〜７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
   

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