JP2008285112A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】挟み込みビード構造を有する空気入りタイヤのビード部耐久性の向上を図る。
【解決手段】空気入りタイヤ１は、一対のビード部２と、プライコード５をゴム被覆してなり、一対のビード部２の間にわたってトロイド状に延びるカーカスプライ６と、各ビード部２に埋設され、カーカスプライ６を挟持する一対のビードコア７ａ、７ｂとを具える。プライコード５は、ビードコア７ａ、７ｂのタイヤ径方向内側に延び、リング状部材１０を貫通し、タイヤ径方向外側に向かって折り返され、リング状部材１０を再び貫通してなる。
【選択図】図１

Description

この発明は、一対のビード部と、プライコードをゴム被覆してなり、前記一対のビード部間にわたってトロイド状に延びるカーカスプライと、各ビード部に埋設され、前記カーカスプライを挟持する一対のビードコアとを具える空気入りタイヤに関するものであり、特にかかるタイヤのビード部の耐久性の向上を図る。

一般的な空気入りタイヤにあっては、タイヤの負荷転動にカーカスの引き抜けを防止するために、十分な周方向剛性を有するビードコアの周りに、タイヤ幅方向内側から外側に向かってカーカスプライを折り返し、ビードコアにカーカスプライを強固に固定している。

その一方で、近年、タイヤ成型工程での作業工数の低減及び作業時間の短縮とともに、タイヤ構成部材の製造装置を不要にして製造ユニットの小型化を図るため、シート状のカーカスプライを作ることなく、ビードコア間に連続コードを直接掛け渡してトロイド状のカーカスを形成することが提案されている（例えば特許文献１及び２を参照。）。

また、インナーライナー、ビードフィラ、サイドゴムおよびトレッドゴム等のタイヤ構成部材を個別に準備することなく、剛体コア又は成型ドラム等の成型台上に、リボン状のゴムストリップをオーバーラップさせながららせん巻回して貼り付け、所定のグリーンタイヤを形成し、このグリーンタイヤを加硫成型することによって所定の製品タイヤを製造する方法、いわゆるコア成型法が提案されている（例えば特許文献３参照。）。

かかるコア成型法により製造されたタイヤは、従来のようにビードコアの周りにカーカスプライを折り返すことが工程上困難である。そこで、まず成型台上のビード部を形成すべき位置に第１のビードコアを配置し、この上にカーカスプライを貼り付け、さらに第２のビードコアを載置することによって、第１ビードコアと第２ビードコアでカーカスプライ端部を挟持する構造、いわゆる挟み込みビード構造を構成することが多い（例えば特許文献４参照）。かかる挟み込みビード構造では、主として、ビードコアからカーカスプライプライに略直交する方向に作用する直角方向圧着力が、カーカスプライのビード部への固定に寄与している。しかし、特に重荷重用タイヤにおいて、直角方向圧着力だけではカーカスプライを係止する力が不十分であり、空気圧の充填下でのタイヤの負荷転動距離の増加につれて、カーカスプライの、ビードコア間からの引き抜けを有効に抑制することができず、十分なビード部耐久性を確保することが困難となる場合がある。

そこで、挟み込みビード構造のカーカスプライの係止力を高めるため種々の提案がなされている。例えば、特許文献５には、カーカスプライの往復折り返し部に複数本のカーカスコードをタイヤ周方向に平行に束ねたカーカスコード集束部を設けると共に、この往復折り返し部をタイヤ周方向に巻回させたビードワイヤからなるビードコアによって両面から挟み込み、カーカスコード集束部をビードコアに係止するようにした空気入りラジアルタイヤが記載されている。

特開平６−３９９４５号公報 特開平７−１７２１０４号公報 特開２０００−２８９１２２号公報 特表２００１−５２３６０８号公報 特開平１０−３０５７１０号公報

しかし、特許文献５に記載されたビード部構造を有する空気入りタイヤでは、カーカスプライの係止力が、特許文献４に記載されたような従来の挟み込みビード構造を有するタイヤに比べれば向上しているものの、カーカスプライをビードコアの周りに折り返した構造を有する従来製法のタイヤに比べると、依然として不足する場合があった。特に、重荷重用タイヤのように、カーカスプライに大きな張力が加わると、カーカスコード集束部を構成するカーカスコードがタイヤ径方向に整列してしまい、ビードコアの間を通過する場合があり、この結果、ビード部が破損するおそれがあった。

したがって、この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、挟み込みビード構造を有する空気入りタイヤのビード部耐久性の向上を図ることにある。

前記の目的を達成するため、この発明は、一対のビード部と、プライコードをゴム被覆してなり、前記一対のビード部間にわたってトロイド状に延びるカーカスプライと、各ビード部に埋設され、前記カーカスプライを挟持する一対のビードコアとを具える空気入りタイヤにおいて、前記プライコードは、ビードコアのタイヤ径方向内側に延び、リング状部材を貫通し、タイヤ径方向外側に向かって折り返され、リング状部材を再び貫通してなることを特徴とする空気入りタイヤである。これによれば、タイヤ内に充填した内圧及びタイヤの負荷転動時のトレッド部の変形に起因してカーカスプライに張力が加わり、プライコードがタイヤ径方向外側に引っ張られる際にも、ビードコアとカーカスプライの間の摩擦によりカーカスプライを係留する作用に加えて、プライコードの先端に配設されたリング状部材がビードコアに当接することで、カーカスプライのビードコアからの引き抜けを有効に抑制できる。

また、この発明に係る空気入りタイヤにあっては、プライコードの端部がビードコア内に配置されることが好ましい。

さらに、リング状部材は楕円形の内周形状を有することが好ましい。この場合には、リング状部材の内周形状は、短径がプライコードの外径の１．０倍より大きく１．２倍以下の範囲にあり、長径がプライコードの外径の２．０倍より大きく２．５倍以下の範囲にあることがさらに好ましい。

さらにまた、リング状部材は金属からなることが好ましい。

加えて、一対のビードコアは、プライコードの外径より大きくリング状部材の最小外径より小さい離間距離を有することが好ましい。なお、ここでいう一対のビードコアの「離間間隔」とは、タイヤ幅方向断面にてカーカスプライの軌跡（カーカスライン）に直交する方向に沿って測定したビードコアの離間距離をいうものとし、リング状部材の「最小外径」とは、リング状部材に外接する楕円又は円の短径又は半径をいうものとする。

あるいは、一対のビードコアは、プライコードの外径より大きくリング状部材の最小外径より小さい第１の離間距離と、リング状部材の最小外径より大きい第２の離間距離を有することが好ましい。

この発明によれば、ビードコアとカーカスプライの間の摩擦と、リング状部材がビードコアに当接することによる係留の双方の作用により、カーカスプライに張力が加わった際におけるプライコードの係止力が向上することから、ビード部の耐久性が大幅に向上する。

次に、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的な空気入りタイヤ（以下「タイヤ」という。）の一部を破断して示す断面斜視図であり、図２は、図１に示すタイヤのプライコードの先端部の斜視図である。

図１に示すタイヤ１は、一対のビード部２と、慣例に従い、両サイドウォール部３及びトレッド部４を通り両ビード部間にわたってトロイド状に延び、プライコード５をゴム被覆してなるカーカスプライ６とを具える。各ビード部２には、一対のビードコア７ａ、７ｂが埋設されており、これらビードコア７ａ、７ｂによりカーカスプライ６を挟持し、係留している。このプライコードとしては、従来のカーカスプライを構成するコードと同様に、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維コード、及びスチール等の金属コードが使用される。また、ビードコア７ａ、７ｂは、従来のビードコアと同様の構成とすることができ、例えば、１本のゴム被覆したビードワイヤを螺旋状に連続巻回した、いわゆるシングルワインド構造とすることができる。

また、プライコード５は、図１に示すように、一方のビード２から他方のビード部わたって延びる本体部８と、この本体部８に連なりタイヤ径方向外側に向かって折り返された折り返し部９とで構成されている。プライコード５の先端には、リング状部材１０が取り付けられており、図２に示すように、プライコード５の本体部８がリング状部材１０を貫通し、タイヤ径方向外側に向かって折り返された後、折り返し部９が再びリング状部材１０を貫通している。

リング状部材１０へのプライコード５の取り付けは、例えば図３に示すように、リング状部材１０にプライコード５を通し（図３（ａ））、プライコード５の端部を折り曲げてタイヤ径方向外側に折り返し（図３（ｂ））、プライコード５の折り返し部を再びリング状部材１０に通した後、リング状部材１０をタイヤ径方向内側に引っ張る（図３（ｃ））ことにより達成できる。この際、プライコード５の折り曲げ部分は、プライコード５の本体部８と折り返し部９を引き揃えた場合に比べて幅の大きなループを形成する。なお、プライコード５の折り曲げは、塑性的変形、弾性的変形のいずれであってもよく、リング状部材１０をかしめてプライコード５に固定してもよい。

このように構成したタイヤでは、ビードコア７ａ、７ｂとカーカスプライ６の間の摩擦力よりも大きな力でカーカスプライ６がタイヤ径方向外側に引っ張られた場合にも、プライコード５に取り付けられたリング状部材１０がプライコード５に付随して移動し、周方向剛性の高いビードコア７ａ、７ｂと当接し、カーカスプライ６のそれ以上の移動を阻止する。これにより、カーカスプライ６のビードコア７ａ、７ｂからの引き抜けが有効に防止され、タイヤのビード部の耐久性が大幅に向上する。また、このように、リング状部材１０とビードコア７ａ、７ｂの当接によってもカーカスプライの係留効果が発揮されるので、ビードコアとカーカスプライの間の摩擦力のみにより係留効果を得ていた従来のタイヤに比べて、より小さなビードコアで同等の耐久性を得ることができ、タイヤを軽量化することができる。

また、図４（ａ）に示すように、プライコード５の端部１１をビードコア７ａ、７ｂ内に配置することが好ましい。これによれば、プライコードの端部１１もビードコアに当接し、いわばカーカスプライの引き抜けに対する物理的ストッパとして作用するので、カーカスプライの係留効果が増大し、したがってビード部の耐久性が一層向上する。

リング状部材１０の内周形状は、円形、楕円形、四角形等とすることができるが、プライコード５への取り付けを容易にしながらプライコードとの密着性を高める観点からは、図５に示すように、楕円形とすることが好ましい。

リング状部材１０の内周形状を楕円形とする場合には、短径がプライコードの外径の１．０倍より大きく１．２倍以下の範囲にあり、長径がプライコードの外径の２．０倍より大きく２．５倍以下の範囲にあることが好ましい。リング状部材１０の短径がプライコードの外径の１．０倍以下の場合及び長径がプライコードの外径の２．０倍以下の場合には、リング状部材１０にプライコード５を通すことが困難となり、一方、リング状部材１０の短径がプライコードの外径の１．２倍超の場合及び長径がプライコードの外径の２．５倍超の場合には、カーカスプライに張力が加わった際にプライコード５の折り曲げ部分がリング状部材１０を通過してしまい、リング状部材１０とビードコア７ａ、７ｂによる係留効果が十分に発揮できないおそれがある。

リング状部材１０は、カーカスプライ６に張力が加わった際に破損しなければ任意の材料から構成することができるが、カーカスプライ６やビードコア７ａ、７ｂとの接触による摩耗に対する耐久性を確保する観点からは金属製とすることが好ましい。

また、一対のビードコア７ａ、７ｂは、プライコード５の外径より大きくリング状部材１０の最小外径より小さい離間距離を有することが好ましい。ビードコア７ａ、７ｂの離間距離がプライコード５の外径以下の場合にはビードコアとの摩擦によりプライコードが損傷するおそれがあり、一方、この離間距離がリング状部材の最小外径以上の場合にはリング状部材１０がビードコア７ａ、７ｂの間を通過してしまい、リング状部材１０とビードコア７ａ、７ｂによる係留効果が十分に発揮できないおそれがある。

さらに、一対のビードコア７ａ、７ｂのタイヤ幅方向断面形状を、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、互いに対向する面を段付き形状とすることが好ましい。図４（ａ）に示す実施形態では、離間距離がプライコード５の外径より若干大きい部分と、これのタイヤ径方向内側に位置し、離間距離がプライコード５の外径の２倍より若干大きい部分とが形成されるようにビードコア７ａ、７ｂの内面形状を構成し、プライコード５の端部１１をビードコア７ａ、７ｂの間に配置している。これによれば、カーカスプライに張力が加わった際に、ビードコア７ａ、７ｂの段付き部にプライコード５の端部１１が当接し、ビードコア７ａ、７ｂにリング状部材１０が当接し、これら双方の作用によりカーカスプライの係留効果が増大し、したがってビード部の耐久性が一層向上する。

また、図４（ｂ）に示す実施形態では、離間距離がプライコード５の外径より若干大きい部分と、これのタイヤ径方向内側に位置し、離間距離がプライコード５の外径より大きくリング状部材１０の最小外径より小さい部分とが形成されるようにビードコア７ａ、７ｂの内面形状を構成し、リング状部材１０及びプライコード５の端部１１をビードコア７ａ、７ｂの間に配置している。これによれば、カーカスプライに張力が加わった際に、まずビードコア７ａ、７ｂの段付き部にプライコード５の端部１１が当接し、さらに大きな張力が加わった際には、段付き部にリング状部材１０が当接するので、カーカスプライの係留効果が増大し、したがってビード部の耐久性が一層向上する。

この発明に従うタイヤを製造するに当っては、製品タイヤの内面形状とほぼ対応する外面形状を有する剛体コア上に、タイヤ構成部材を貼り付けて生タイヤを形成する製法、いわゆるコア製法を用いることが好ましい。この発明をコア製法と組み合わせることにより、ビード部耐久性の高いタイヤを迅速に製造することが可能となる。

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。

以上の説明から明らかなように、この発明によって、挟み込みビード構造を有しながらも、ビード部耐久性の高い空気入りタイヤを提供することが可能となった。

この発明に従う代表的な空気入りタイヤの一部を破断して示す断面斜視図である。 図１に示すタイヤのプライコードの先端部の斜視図である。 リング状部材へのプライコードの取り付け手順の説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、他の実施形態のタイヤにおけるビードコアのタイヤ幅方向断面図である。 プライコードに取り付けたリング状部材の断面図である。

符号の説明

１ タイヤ
２ ビード部
３ サイドウォール部
４ トレッド部
５ プライコード
６ カーカスプライ
７ａ、７ｂ ビードコア
８ カーカスプライの本体部
９ カーカスプライの折り返し部
１０ リング状部材
１１ プライコードの端部

Claims (7)

1. 一対のビード部と、プライコードをゴム被覆してなり、前記一対のビード部間にわたってトロイド状に延びるカーカスプライと、各ビード部に埋設され、前記カーカスプライを挟持する一対のビードコアとを具える空気入りタイヤにおいて、
   前記プライコードは、ビードコアのタイヤ径方向内側に延び、リング状部材を貫通し、タイヤ径方向外側に向かって折り返され、リング状部材を再び貫通してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記プライコードの端部がビードコア内に配置される、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記リング状部材は楕円形の内周形状を有する、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記リング状部材の内周形状は、短径が前記プライコードの外径の１．０倍より大きく１．２倍以下の範囲にあり、長径が前記プライコードの外径の２．０倍より大きく２．５倍以下の範囲にある、請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記リング状部材は金属からなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記一対のビードコアは、前記プライコードの外径より大きく前記リング状部材の最小外径より小さい離間距離を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記一対のビードコアは、前記プライコードの外径より大きく前記リング状部材の最小外径より小さい第１の離間距離と、前記リング状部材の最小外径より大きい第２の離間距離を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

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