JP2008279895A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ビード部構造の適正化を図ることで、カーカスプライの引き抜けを抑制して、ビード部耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤは、主ビードコア１を埋設した一対のビード部２（図には一方のビード部２のみを示す）、ビード部２からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、並びに両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びる本体部３、及び主ビードコア１の周りに沿ってタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へと折り返されてなる折返し部４を有するカーカスプライ５を具える。また、ビード部２内の、主ビードコア１のタイヤ径方向外側に副ビードコア６を埋設してなり、カーカスプライ５の折返し部４は、主ビードコア１の周りに沿って、主ビードコア１のタイヤ幅方向外側位置を通り、主ビードコア１と副ビードコア６との間を通り、次いで、副ビードコア６の周りに沿って、カーカスプライ５の本体部３と副ビードコア６の間を通る。
【選択図】図２

Description

この発明は、主ビードコアを埋設した一対のビード部、ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、並びに両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びる本体部、及び主ビードコアの周りに沿ってタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へと折り返されてなる折返し部を有するカーカスプライを具える空気入りタイヤ、特には重荷重用空気入りタイヤに関するものであり、かかる空気入りタイヤのビード部耐久性の向上を図る。

従来の空気入りタイヤは、図１に示すように、図示していないトレッド部からサイドウォール部を経てビード部１０２までトロイド状に延びるカーカス１０５を、ビード部１０２に埋設したビードコア１０１に沿って、タイヤ幅方向内側から外側へ折り返して係止することが一般的であり、このようなビード部構造の下では、リム組みしたタイヤの負荷転動時に、リムフランジよりタイヤ径方向外側のビード部１０２が、タイヤ幅方向外側へ繰返し倒れ込み変形することに起因して、倒れ込み変形するカーカス部分及び折返し端部に応力が集中してゴムとカーカス１０５の間にクラックが発生し、倒れ込み変形するカーカス部分及び折返し端部がゴムと剥離し易くなる。

そこで、特許文献１では、カーカスプライをビードコアの周りに巻付けることで、カーカスプライの折返し端部をビード部の歪みの少ない領域に配置させ、折返し端部からのクラックの発生を防止するとともに、ビードコアへのカーカスプライの巻付けが、タイヤを負荷転動する際における、カーカスプライのタイヤ径方向外側への引張力に抗する係止力となり、カーカスプライのビード部からの引き抜けを発生しにくくした空気入りタイヤが提案されている。

また、特許文献２では、カーカスプライをビードコアの周りに巻付けて、カーカスプライの折返し端部をビード部の歪みの少ない領域に配置し、そのカーカスプライが巻き付けられたビードコアのタイヤ径方向外側に、カーカスプライの折返し端部をビードコアとともに挟み込むように、第二のビードコアを配置した空気入りタイヤが提案されている。かかる空気入りタイヤは、特許文献１に記載の空気入りタイヤと同様に、カーカスプライの折返し端部をビード部の歪みの少ない領域に配置させることにより、折返し端部からのクラックの発生を防止し、更には、ビードコアにカーカスプライを巻付けて、カーカスプライを第二のビードコアにより挟み込んで係止していることから、カーカスプライのタイヤ径方向外側への引張力に抗する係止力が向上し、カーカスプライのビード部からの引き抜けが特許文献1に記載の空気入りタイヤよりも発生しにくくなっている。

特開平８−４００２６号公報 特開２００６−６２４９５号公報

しかし、これら特許文献２に記載された空気入りタイヤであっても、カーカスプライがビード部に充分に係止されておらず、引張力に抗する係止力が不足していることから、タイヤ負荷転動時にカーカスプライのビード部からの引き抜けが発生してビード部が破壊される可能性がある。

したがって、この発明の目的は、ビード部構造の適正化を図ることにより、カーカスプライの引き抜けを抑制して、ビード部耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明の空気入りタイヤは、主ビードコアを埋設した一対のビード部、ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、並びに両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びる本体部、及び主ビードコアの周りに沿ってタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へと折り返されてなる折返し部を有するカーカスプライを具え、かかるビード部内の、主ビードコアのタイヤ径方向外側に副ビードコアを埋設してなり、かかるカーカスプライの折返し部は、主ビードコアの周りに沿って、主ビードコアのタイヤ幅方向外側位置を通り、主ビードコアと副ビードコアとの間を通り、次いで、副ビードコアの周りに沿って、カーカスプライの本体部と副ビードコアの間を通ることを特徴としている。このような空気入りタイヤでは、主ビードコアと副ビードコアとの間にカーカスプライの折返し部を挟み込み、かつ、副ビードコアとカーカスプライの本体部との間に折返し部を挟み込んでいることから、カーカスプライがビード部に充分に係止され、そのことから、カーカスプライの引張力に抗する係止力が向上し、タイヤ負荷転動時のカーカスプライの引き抜けを充分に抑制することができるので、ビード部の耐久性を向上することができる。なお、カーカスプライの折返し部を複数回折り返していることから、折返し部の折返し端部のタイヤ径方向位置をタイヤ径方向内側に位置付けすることも可能である。

また、カーカスプライの折返し部は、主ビードコアと副ビードコアを通った後、副ビードコアに沿って折り返されてなることが好ましい。

更に、カーカスプライの折返し部は、主ビードコアと副ビードコアを通った後、カーカスプライの本体部に沿って延びることが好ましい。

更にまた、カーカスプライの本体部に沿って延びる折返し部の長さは２〜１５ｍｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは２〜１０ｍｍの範囲内である。

加えて、カーカスプライの本体部に沿って配設されるカーカスプライの折返し部と、カーカスプライの本体部との間に、厚さ０．５ｍｍ以上のゴムシートを具えることが好ましい。

加えてまた、ゴムシートのタイヤ径方向外側の端部は、カーカスプライの折返し部の折返し端部よりもタイヤ幅方向外側にあることが好ましい。

また、副ビードコアは、主ビードコアのタイヤ径方向外側において、一本又は複数本のコードを実質的にタイヤ周方向に螺旋状に連続巻回して構成されることが好ましい。ここで「実質的にタイヤ周方向」とは、コードを螺旋状に連続巻回して補強層を形成する場合等、生産上不可避的に発生する微小な傾きをも含むことを意味するものである。

更に、予め構成された副ビードコアを、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に移動させて、主ビードコアのタイヤ径方向外側に配置してなることが好ましい。

更にまた、副ビードコアを構成するコードは金属コード又は有機繊維コードであることが好ましい。

加えて、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有する剛体コア上に、タイヤ構成部材を配置して生タイヤを形成して製造されることが好ましい。

この発明によれば、主ビードコアと副ビードコアとの間にカーカスプライの折返し部を挟み込み、かつ、副ビードコアとカーカスプライの本体部との間にカーカスプライの折返し部を挟み込むことで、カーカスプライの引張力に抗する係止力が向上し、タイヤ負荷転動時のカーカスプライの引き抜けを充分に抑制して、ビード部耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することが可能となる。

以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態を説明する。図２〜４はこの発明に従う種々の実施形態の空気入りタイヤ（以下「タイヤ」という。）のビード部のタイヤ幅方向断面図である。

この発明に従うタイヤは、図２に示すように、主ビードコア１を埋設した一対のビード部２（図には一方のビード部２のみを示す）、ビード部２からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部（図示せず）、並びに両サイドウォール部（図示せず）間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びる本体部３、及び主ビードコア１の周りに沿ってタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へと折り返されてなる折返し部４を有するカーカスプライ５を具える。また、ビード部２内の、主ビードコア１のタイヤ径方向外側に副ビードコア６を埋設してなり、かかるカーカスプライ５の折返し部４は、主ビードコア１の周りに沿って、主ビードコア１のタイヤ幅方向外側位置を通り、主ビードコア１と副ビードコア６との間を通り、次いで、副ビードコア６の周りに沿って、カーカスプライ５の本体部３と副ビードコア６の間を通る。このような空気入りタイヤでは、カーカスプライ５の主ビードコア１への巻付けに加え、主ビードコア１と副ビードコア６との間に折返し部４を挟み込み、かつ、副ビードコア６と本体部３との間に折返し部４を挟み込むことにより、カーカスプライ５がビード部２に強く係止され、タイヤ負荷転動時にカーカスプライ５に負荷される引張力に抗するための係止力が大幅に向上することとなり、カーカスプライ５の引き抜けを抑制して、ビード部２の耐久性を充分に向上することができる。

図３はその他の実施形態であり、カーカスプライ５の折返し部４が、主ビードコア１と副ビードコア６を通った後、副ビードコア６に沿って折り返されている。かかる構成では、カーカスプライ５の折返し端部７がビード部２において歪みの少ない領域に配置されていることから、折返し端部７からのクラックの発生を防止しており、更には、カーカスプライ５が副ビードコア６に巻付いていることから、カーカスプライ５がビード部２により強く係止され、カーカスプライ５の引張力に抗する係止力が向上し、カーカスプライ５のビード部２からの引き抜けを抑制し、ビード部耐久性をより向上させることができる。

あるいは、図４に示すように、カーカスプライ５の折返し部４が、主ビードコア１と副ビードコア６を通った後、カーカスプライ５の本体部３に沿って延びている。かかる構成では、カーカスプライ５の折返し部４がカーカスプライ５の本体部３に沿って配置しており、すなわち本体部３と併せてカーカスプライ５が平行して二列に配列されることから、タイヤ負荷転動時の倒れ込み変形に抗する剛性が向上し、倒れ込み変形を抑制して、ビード部２の耐久性をより向上することができる。また、かかる構成を具えるタイヤを製造する工程では、副ビードコア６をカーカスプライ５の折返し部４に向かってタイヤ幅方向外側から内側へと移動させて配置することにより、カーカスプライ５の折返し部４を弾性的に折り返して、かかる折り返し部をカーカスプライ５の本体部３に沿わせて配置することができるので、塑性的に変形する場合に比べ、製造に要する時間及び手間を省いて、タイヤの生産性を向上することができる。

更にまた、カーカスプライ５の本体部３に沿って延びる折返し部４の長さは２〜１５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは２〜１０ｍｍである。なぜなら、カーカスプライ５の本体部３に沿って配設される折返し部４の長さが２ｍｍ未満の場合には、かかる折返し部４が短くなり過ぎることから、カーカスプライ５の本体部３に沿うように折返し部４が曲げ変形しても副ビードコア６をタイヤ幅方向外側に押し出す方向に折返し部４から復元力が働くので、製造工程に困難が伴い、かつ、かかる復元力によりカーカスプライ５の折返し端部７が、倒れ込み変形時にカーカスプライ５の本体部３と接触して、折返し端部７におけるコードの切断端と本体部３との接触部分からカーカスプライ５が破壊される可能性があるからである。一方、本体部３に沿って配設される折返し部４の長さが１５ｍｍを超える場合には、本体部３に沿って配設される折返し部４の長さが長くなり過ぎることから、タイヤ負荷転動時の本体部３に負荷されるタイヤ径方向外側への引張力が、本体部３をタイヤ径方向外側に引っ張り、折返し部４に負荷されるタイヤ径方向外側への引張力が、折返し部４をタイヤ径方向内側へと引っ張ることにより生じる、折り返し部４と本体部３との間のゴムの過剰な歪み変形から、かかるゴム部分が破壊され、かつ、カーカスプライ５の折返し端部７のタイヤ径方向位置が外側過ぎることから、倒れ込み変形時に、カーカスプライ５の折返し端部７に応力が集中して、折返し端部７とゴムとの剥離が発生する可能性があるからである。

加えて、カーカスプライ５の本体部３に沿って延びるカーカスプライ５の折返し部４と、カーカスプライ５の本体部３との間に、厚さ０．５ｍｍ以上のゴムシート８を具えることが好ましい。かかるゴムシート８を具えることにより、カーカスプライ５の折返し部４がカーカスプライ５の本体部３と接触しないようにして、折返し部４と本体部３との間の距離を充分に確保しつつも、折返し部４と本体部３との間のゴム領域の柔軟性を高めることができるので、タイヤ負荷転動時の本体部３に負荷されるタイヤ径方向外側への引張力が、本体部３をタイヤ径方向外側に引っ張り、折返し部４に負荷されるタイヤ径方向外側への引張力が、折返し部４をタイヤ径方向内側へと引っ張ることにより生じる、折り返し部４と本体部３との間のゴムの歪み変形を分散することができ、かかるゴム部分の破壊を防止することができる。なお、ゴムシート８の厚さが０．５ｍｍ未満の場合には、折返し部４と本体部３との間のゴム領域の柔軟性を充分に確保することができないことから、ゴムシート８を配設することの効果が充分に得られず、カーカスプライ５の折返し端部７とゴムとの剥離を防止することができなくなる可能性がある。また、ゴムシート８は、カーカスプライ５の本体部３に沿って配設されるカーカスプライ５の折返し部４とカーカスプライ５の本体部３との間の全域にわたって配設されていることが好ましい。なぜなら、ゴムシート８が部分的に配設されている場合に比べ、折返し部４と本体部３との間のゴム領域の柔軟性を一層確保することができるので、折返し端部７への応力の集中を抑制して、カーカスプライ５の折返し端部７とゴムとの剥離をより有効に防止することができるからである。なお、ゴムシートは、カーカスプライを被覆してなるゴムと同一又は類似した特性を有するゴムにより構成することが好ましい。

加えてまた、ゴムシート８のタイヤ径方向外側の端部９は、カーカスプライ５の折返し部４の折返し端部７よりもタイヤ幅方向外側にあることが好ましい。かかる構成により、カーカスプライ５の折返し端部７と本体部３との距離を充分確保して、折返し端部７と本体部３とが接触しにくくなるので、かかる接触に起因したカーカスプライ５の破壊を防止することができる。

かかるビード部構造を構成するには、例えば、副ビードコア６を、主ビードコア１のタイヤ径方向外側において、一本又は複数本のコード１０を実質的にタイヤ周方向に螺旋状に連続巻回して構成するワインドビードとすることができる。その製造方法としては、例えば、副ビードコア６を一本又は複数本のゴム引きされたコード１０をタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回して形成する、剛体コアを用いて製造するいわゆるコア製法（３次元製法）を利用することも可能である。

あるいは、予め構成された副ビードコア６を、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に移動させて、主ビードコア１のタイヤ径方向外側に配置してなることができる。そうすることで、例えば、副ビードコア６を予め構成しておいて、ストックしておくことができるので、タイヤを製造する際の時間及び手間を省くことができ、タイヤの生産性を向上させることができる。

副ビードコア６を構成するコード１０としては、例えば、乗用車用タイヤの場合には、それ程高い剛性を必要としないことから、むしろ重量を軽くすることが重要となり、一般に剛性はそれほど高くないが単位体積当たりの重量が比較的小さい特性を有する有機繊維コードを用いることが好ましい。一方、バス、トラック、農業機械、建設車両等に用いられる重荷重用タイヤの場合には、高い剛性を必要とすることから、一般に単位体積当たりの重量は大きいが剛性が高い特性を有する金属コードとすることが好ましい。なお、金属コードとしては、例えば、単線からなるスチールコード、複数線を撚ったスチールコード等を、有機繊維コードとしては、例えば、レーヨンコード、アラミド（芳香族ポリアミド）コード等を用いることが好ましい。また、ビード部２を構成するゴムの種類、ビードコアの剛性や断面形状等に応じて、コード１０の寸法を適宜変更することが可能である。更に、コード１０とコード１０を被覆しているゴムとの剥離を防止するために、コード１０は、タイヤ負荷転動時の倒れ込み形状にある程度追従するように変形することができる材料のものとすることが好ましい。

加えて、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有する剛体コア上に、タイヤ構成部材を配置して生タイヤを形成して製造されることが好ましい。なお、剛体コアを用いて製造するコア製法では、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有する剛体コア上に、各種タイヤ構成部材を貼り付けて生タイヤを形成し、これを剛体コアとともに加硫することにより、ユニフォミティーの高いタイヤを効率良く製造することができる。

なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図２〜４には、複数本のコード１０により主ビード部２を構成した態様を示したが、主ビードコア１はこれに限定されず、例えば板状体や棒状体をリング状に折り曲げたものを用いることもできる。また、図２〜４のタイヤでは、ビード部２の剛性を高め、倒れ込み変形を抑制するために、ワイヤチェーファ１１を主ビードコア１とカーカスプライ５の折り返し部のタイヤ幅方向内側及びタイヤ幅方向外側に一層ずつ配設しているが、かかる構成は必須ではなく、タイヤに要求される性能に応じてこれを省略したり、夫々二層以上としたりすることもできる。更には、カーカスプライ５の折返し部４を、副ビードコア６を巻き回した後に、主ビードコア１に沿って巻き回すことで、折返し部４により、主ビードコア１に沿って、その周りを二重に巻き回すことがすることもできる。

以上の説明から明らかなように、この発明により、ビード部構造の適正化を図ることで、カーカスプライの引き抜けを抑制して、ビード部耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することが可能となった。

従来技術のビード部構造を具えたタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 この発明に従うビード部構造を具えたタイヤの一実施例のタイヤ幅方向断面図である。 この発明に従うビード部構造を具えたタイヤの一実施例のタイヤ幅方向断面図である。 この発明に従うビード部構造を具えたタイヤの一実施例のタイヤ幅方向断面図である。

符号の説明

１ 主ビードコア
２ ビード部
３ 本体部
４ 折返し部
５ カーカスプライ
６ 副ビードコア
７ カーカスプライの折返し部の折返し端部
８ ゴムシート
９ ゴムシートのタイヤ径方向外側の端部
１０ コード
１１ ワイヤチェーファ

Claims (10)

1. 主ビードコアを埋設した一対のビード部、該ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、並びに両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びる本体部、及び該主ビードコアの周りに沿ってタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へと折り返されてなる折返し部を有するカーカスプライを具える空気入りタイヤにおいて、
   該ビード部内の、該主ビードコアのタイヤ径方向外側に副ビードコアを埋設してなり、該カーカスプライの折返し部は、該主ビードコアの周りに沿って、該主ビードコアのタイヤ幅方向外側位置を通り、該主ビードコアと該副ビードコアとの間を通り、次いで、該副ビードコアの周りに沿って、前記カーカスプライの本体部と該副ビードコアの間を通ることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記カーカスプライの折返し部は、前記主ビードコアと前記副ビードコアを通った後、該副ビードコアに沿って折り返されてなる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記カーカスプライの折返し部は、前記主ビードコアと前記副ビードコアを通った後、該カーカスプライの本体部に沿って延びる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 該カーカスプライの本体部に沿って延びる前記折返し部の長さは２〜１５ｍｍの範囲内である、請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記カーカスプライの本体部に沿って延びる前記カーカスプライの折返し部と、該カーカスプライの本体部との間に、厚さ０．５ｍｍ以上のゴムシートを具える、請求項３又は４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記ゴムシートのタイヤ径方向外側の端部は、前記カーカスプライの折返し部の折返し端部よりもタイヤ幅方向外側にある、請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記副ビードコアは、前記主ビードコアのタイヤ径方向外側において、一本又は複数本のコードを実質的にタイヤ周方向に螺旋状に連続巻回して構成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
8. 予め構成された前記副ビードコアを、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に移動させて、前記主ビードコアのタイヤ径方向外側に配置してなる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記副ビードコアを構成するコードは金属コード又は有機繊維コードである、請求１〜８のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
10. 製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を有する剛体コア上に、タイヤ構成部材を配置して生タイヤを形成して製造される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

Images