JP2014019267A - ケーブルビードおよびこれを用いた空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】製造時の作業性がよく、かつ、パッキング性状に優れたケーブルビードおよびこれを用いた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】コアフィラメント２の両端を突き合わせて溶接して環状に形成されたコアと、コアの周りに複数本のシースフィラメント３が螺旋状に巻き付けられてなるシースと、を備えたケーブルビード１０である。コアフィラメント２の線径をｄｃ（ｍｍ）、シースフィラメント３の線径をｄｓ（ｍｍ）、としたとき、ｄｃとｄｓとが、下記式（１）、
０．３０≦ｄｓ／ｄｃ≦０．５８ （１）
で表される関係を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブルビードおよびこれを用いた空気入りタイヤに関し、詳しくは、製造時の作業性がよく、かつ、パッキング性状に優れたケーブルビードおよびこれを用いた空気入りタイヤに関する。

近年、空気入りタイヤにおいて、操縦安定性の向上を目的として、タイヤビード部の剛性を高めることが一般的に行われている。従来、例えば、ビード部に捩じりに対して高い剛性を発揮する、中心構造となるコアの周りに複数本のスチールフィラメントを巻き回してなるシース層を複数層配したビード、いわゆるケーブルビードを配設する構成等が採用されている。

ケーブルビードの改良に係る技術として、例えば、特許文献１では、コアフィラメントの材質、コアフィラメントの線径およびシースフィラメントの線径を所定のものとすることにより、軽量かつ安価で、成形性の良いケーブルビードが提案されている。また、特許文献２では、安定性を維持しつつ、グリップ力、旋回性および応答性を向上させることができるケーブルビードの製造方法が提案されている。

特開２００６−４４６４３号公報 特開平７−６８６６２号公報

ケーブルビードコードは、従来より手巻きにて作成されており、コアフィラメントの両端を突き合わせて溶接して環状コアを形成して、環状のコアの回りにシースフィラメントを螺旋状に巻き回してシースを形成している。この際、シースフィラメントをコアの径に対して略同一、または若干小径に螺旋状に予め巻いておき、これを環状コアの穴にくぐらせながら巻き回してケーブルビードを作製していた。

このように、ケーブルビードの製造は手作業による工程が多いため作業性が悪く、また、環状のコアにシースフィラメントを巻き付ける際、シースフィラメント同士や、コアとシースフィラメントの間に隙間ができやすく、ケーブルビード全体としてのパッキング性状はよくない。ケーブルビードのパッキング性状が悪いと、ビード周上でのビード断面径やビード軸周りの剛性が不均一になるため、ケーブルビードのパッキング性状の改善が望まれているのが現状である。

そこで、本発明の目的は、製造時の作業性がよく、かつ、パッキング性状に優れたケーブルビードおよびこれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、ケーブルビードを構成するコアフィラメントとシースフィラメントとの線径比を所定の範囲とすることで、上記課題を解消することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のケーブルビードは、コアフィラメントの両端を突き合わせて溶接して環状に形成されたコアと、該コアの周りに複数本のシースフィラメントが螺旋状に巻き付けられてなるシースと、を備えたケーブルビードにおいて、
前記コアフィラメントの線径をｄｃ（ｍｍ）、前記シースフィラメントの線径をｄｓ（ｍｍ）、としたとき、前記ｄｃと前記ｄｓとが、下記式（１）、
０．３０≦ｄｓ／ｄｃ≦０．５８ （１）
で表される関係を満足することを特徴とするものである。

本発明のケーブルビードにおいては、前記コアのコイル径をＤｃ（ｍｍ）、前記コアに巻き付ける前における前記シースフィラメントのコイル径をＤｓ（ｍｍ）、としたとき、前記Ｄｃと前記Ｄｓとが、下記式（２）、
０．６０≦Ｄｓ／Ｄｃ≦２．００ （２）
で表される関係を満足することが好ましい。また、本発明のケーブルビードにおいては、前記コアへのシースフィラメントの巻き付け回数は４〜１０（回／周）であることが好ましい。本発明のケーブルビードは、断面径が７．０ｍｍより大きいケーブルビードに好適である。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部の両端部を連なる一対のサイドウォール部の内周にそれぞれ形成された一対のビード部を備えた空気入りタイヤにおいて、
前記ビード部に、上記本発明のケーブルビードが埋設されてなることを特徴とするものである。

本発明によれば、製造時の作業性がよく、かつ、パッキング性状に優れたケーブルビードおよびこれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の一好適な実施の形態に係るケーブルビードの断面図である。 コアのコイル径とシースフィラメントのコイル径の説明図である。 本発明の空気入りタイヤの一好適な実施の形態に係る重荷重用空気入りタイヤのタイヤ幅方向片側断面図である。 本発明の他の好適な実施の形態に係る航空機用空気入りタイヤのタイヤ幅方向片側断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の一好適な実施の形態に係るケーブルビードの断面図である。本発明のケーブルビード１は、コアフィラメント２の両端を突き合わせて溶接して環状に形成されたコアと、コアの周りに複数本（図示例では７本）のシースフィラメント３を螺旋状に巻き付けたシースと、を備える。

本発明のケーブルビードにおいては、コアフィラメントの線径をｄｃ（ｍｍ）、シースフィラメントの線径をｄｓ（ｍｍ）、としたとき、ｄｃとｄｓとが、下記式（１）、
０．３０≦ｄｓ／ｄｃ≦０．５８ （１）
で表される関係を満足する。同じ断面径を有するケーブルビードを比較すると、シースフィラメント３とコアフィラメント２の径比ｄｓ／ｄｃが０．５８より大きくなると、パッキング性状が悪化する傾向がみられる。これは、コアフィラメント２の径ｄｃが大きくなると、シースフィラメント３の径ｄｓも大きくなり、シースフィラメント３の曲げ剛性が大きくなるからである。そのため、コアフィラメント２とシースフィラメント３の曲げ剛性の差が小さくなり、コアにシースフィラメント３を巻き付け難くなる。その結果、ケーブルビード全体としてのパッキング性状が悪くなる。

本発明のケーブルビードにおいては、シースフィラメント３とコアフィラメント２の径比ｄｓ／ｄｃを０．５８未満とすることで、パッキング性状の悪化を防止している。すなわち、シースフィラメント３とコアフィラメント２の径比ｄｓ／ｄｃを０．５８以下とすることで、シースフィラメント３の曲げ剛性を小さくし、これにより、コアフィラメント２とシースフィラメント３の曲げ剛性の差を大きくして、ケーブルビード１のパッキング性状を向上させている。一方、コアフィラメント２とシースフィラメント３の径比ｄｓ／ｄｃが０．３未満になると、１層のシースに巻き付けるシースフィラメント３の本数が増えるため、巻き付け工数が多くなり、作業性が悪化する。好適には、
０．３０≦ｄｓ／ｄｃ≦０．５５
である。

また、本発明のケーブルビードにおいては、環状に形成されたコアのコイル径をＤｃ、コアに巻き付ける前におけるシースフィラメント３のコイル径をＤｓ、としたとき、ＤｃとＤｓとが、下記式（２）、
０．６０≦Ｄｓ／Ｄｃ≦２．００ （２）
で表される関係を満足することが好ましい。Ｄｓ／Ｄｃが２．０を超えると、シースフィラメント３をコアに巻き付ける際の作業性が悪化してしまう場合がある。一方、Ｄｓ／Ｄｃが０．６未満になるとパッキング性状が悪化してしまう場合がある。ここで、シースフィラメントのコイル径Ｄｓについて、図２を用いて説明する。

図２は、コアのコイル径Ｄｃとシースフィラメント３のコイル径Ｄｓの説明図である。ケーブルビード１は、コアフィラメント２の両端を突き合わせて溶接して環状のコアを作製し、その後、例えば、供給リール４に巻回されることにより螺旋型付けされたシースフィラメント３を、コアに螺旋状に巻き付けて製造される。かかる例においては、環状に形成されたコアの径をコアのコイル径Ｄｃ、供給リール４に巻回されることにより螺旋型付けされたシースフィラメント３の巻き径がシースフィラメント３のコイル径Ｄｓとなる。

さらに、本発明のケーブルビードにおいては、環状のコアへのシースフィラメント３の巻き付け回数が４〜１０（回／周）であることが好ましい。シースフィラメント３の巻き付け回数が１０（回／周）を超えると、作業性が悪化したり、ケーブルビードのパッキング性状が悪化したりしてしまう場合がある。一方、シースフィラメント３の巻き付け回数が４（回／周）未満になると、ケーブルビードとしての性能を十分に発揮できなくなる場合がある。

本発明のケーブルビード１においては、コアフィラメントの線径ｄｃ、およびシースフィラメントの線径ｄｓ、が上記式（１）で表される関係を満足することのみが重要であり、それ以外の構成については特に制限はない。例えば、図１に示すケーブルビードは、シースは単層であるが、本発明のケーブルビードにおいては、シースを複数層設けてもよい。なお、この場合、シースの層数は、適用されるタイヤのタイヤサイズや用途によって適宜決定すればよい。

上述の通り、ケーブルビードのパッキング性状の悪化や、ケーブルビードの製造時における作業性の悪化は、コアフィラメント２およびシースフィラメント３の剛性に起因するものである。したがって、ケーブルビードの断面径が大きいものほど、本発明の効果を良好に得ることができる。特に、断面径が７．０ｍｍ以上のケーブルビードにおいては、ｄｓ／ｄｃの値が０．５８を超えると、コアの線径は２．１ｍｍより大きくなることが多くなり、また、同時にシースフィラメントも径が大きくなるため、コアにシースフィラメントを巻き付ける時の作業性が非常に悪い。そのため、本発明のケーブルビードは、断面径が７．０ｍｍ以上の場合に好適であり、トラック・バス用の重荷重用空気入りタイヤや、航空機用空気入りタイヤに好適に用いることができる。

次に、本発明の空気入りタイヤについて説明する。
本発明の空気入りタイヤは、トレッド部の両端部に連なる一対のサイドウォール部の内周にそれぞれ形成された一対のビード部を備えた空気入りタイヤであり、ビード部に、本発明のケーブルビードが埋設されてなる。本発明の空気入りタイヤは、上記本発明のケーブルビード１をビードコアとして用いるため、特に、断面径が７．０ｍｍ以上のケーブルビードを用いるトラック・バス用の重荷重用空気入りタイヤや、航空機用空気入りタイヤに好適である。

図３は、本発明の空気入りタイヤの一好適な実施の形態に係る重荷重用空気入りタイヤのタイヤ幅方向片側断面図である。図示する重荷重用空気入りタイヤ１０は、左右一対のビード部１１およびサイドウォール部１２と、両サイドウォール部１２間に連なるトレッド部１３とを有している。また、図示例においては、ビード部１１間にトロイド状に延在して、これら各部を補強する１枚のカーカスプライからなるカーカス１４と、カーカス１４のクラウン部タイヤ半径方向外側に配置されるスチールコードを補強材として用いた２層のベルト層１５とを備えている。図示するタイヤにおいては、ビード部１１にはビードコア１６が埋設されており、ビードコア１６のタイヤ半径方向外側には、ビードフィラー１７が埋設されている。本実施の形態に係る重荷重用空気入りタイヤ１０においては、ビード部１１に埋設されてなるビードコア１６として、上記本発明のケーブルビードが適用されてなる。

また、図４は、本発明の他の好適な実施の形態に係る航空機用空気入りタイヤのタイヤ幅方向片側断面図である。図示する航空機用空気入りタイヤ２０は、左右一対のビード部２１およびサイドウォール部２２と、両サイドウォール部２２間に連なるトレッド部３３とを有している。図示例においては、カーカス２４は、１対のビードコア２６のまわりにタイヤの内側から外側へ巻き返したトロイダル状をなす１層の内側カーカスプライ２４ａと、内側カーカスプライ２４ａをその巻き返しも含め外包みしてビードコア２６の少なくとも直下まで巻き込んだ１層の外側カーカスプライ２４ｂとからなる。

図示する航空機用空気入りタイヤ２０においては、カーカス１４のクラウン部タイヤ半径方向外側に配置されるスチールコードを補強材として用いた４層のベルト層２５を備え、ベルト層２５のタイヤ半径方向外側にはベルト保護層２８が配設されている。また、図示するタイヤ２０においてはビードコア２６のタイヤ幅方向外側であって、内側カーカスプライ２４ａの巻き返し部のタイヤ幅方向内側にはビード部補強層２９が配設されており、ビードコア２６のタイヤ径方向外側にはビードフィラー２７が埋設されている。本実施の形態に係る航空機用空気入りタイヤ２０においては、ビード部２１に埋設されてなるビードコア２６として、上記本発明のケーブルビードが適用されている。

本発明の空気入りタイヤは、ビードコアが上記本発明のケーブルビードからなるものであればよく、それ以外のタイヤ構造の詳細や各部材の材質等については、特に制限されるものではなく、従来公知のもののうちから適宜選択して構成することができる。例えば、ベルト層の角度は、タイヤ周方向に対して例えば０〜７０°とすることができる。さらに、トレッド部１３、２３の裏面には適宜トレッドパターンが形成され、タイヤの最内層にはインナーライナーが配置されていてもよい。なお、本発明のタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を変えた空気、または窒素等の不活性ガスを用いることが可能である。

以下、本発明を、実施例に基づき説明する。
表１および２に示す構造を有するケーブルビードを作製し、パッキング性状、コアにシースフィラメントを巻き付ける際の巻き付け作業性、および巻き付け工数について評価を行った。パッキング性状、巻き付け作業性および巻き付け工数の評価は以下の手順に従って行った。

＜パッキング性状＞
得られたケーブルビードの性状を目視により確認した。シースフィラメント同士、およびコアフィラメントとシースフィラメントの間に隙間が生じている場合を×、フィラメント間に隙間が生じているが、実用上問題がない場合を△、シースフィラメント同士、およびコアフィラメントとシースフィラメントの間に隙間が生じなかった場合を○とした。結果を表１および２に併記する。

＜巻き付け作業性＞
コアにシースを巻き付ける際の作業性につき、従来例を基準として、同等レベル以下の場合を×、やや優れている場合を△、改善されている場合を○とした。結果を表１および２に併記する。

＜巻き付け工数＞
従来例を基準として、巻き付け工数が増加しケーブルビードの生産性が同等または低下した場合を×、巻き付け工数が減りケーブルビードの生産性が向上した場合を○とした。結果を表１および２に併記する。

＜総合評価＞
×がなく○が２個以上の場合を○、それ以外の場合を×として評価した。結果を表１および２に併記する。

上記表１および表２より、本発明のケーブルビードは、製造時の作業性がよく、かつ、パッキング性状に優れていることがわかる。

１ ケーブルビード
２ コアフィラメント
３ シースフィラメント
４ 供給リール
１０ 重荷重用空気入りタイヤ
１１ ビード部
１２ サイドウォール部
１３ トレッド部
１４ カーカス
１５ ベルト層
１６ ビードコア
１７ ビードフィラー
２０ 航空機用空気入りタイヤ
２１ ビード部
２２ サイドウォール部
２３ トレッド部
２４ カーカス
２５ ベルト層
２６ ビードコア
２７ ビードフィラー
２８ ベルト保護層
２９ ビード部補強層

Claims (5)

1. コアフィラメントの両端を突き合わせて溶接して環状に形成されたコアと、該コアの周りに複数本のシースフィラメントが螺旋状に巻き付けられてなるシースと、を備えたケーブルビードにおいて、
   前記コアフィラメントの線径をｄｃ（ｍｍ）、前記シースフィラメントの線径をｄｓ（ｍｍ）、としたとき、前記ｄｃと前記ｄｓとが、下記式（１）、
   ０．３０≦ｄｓ／ｄｃ≦０．５８ （１）
   で表される関係を満足することを特徴とするケーブルビード。
2. 前記コアのコイル径をＤｃ（ｍｍ）、前記コアに巻き付ける前における前記シースフィラメントのコイル径をＤｓ（ｍｍ）、としたとき、前記Ｄｃと前記Ｄｓとが、下記式（２）、
   ０．６０≦Ｄｓ／Ｄｃ≦２．００ （２）
   で表される関係を満足する請求項１記載のケーブルビード。
3. 前記コアへのシースフィラメントの巻き付け回数が４〜１０（回／周）である請求項１または２記載のケーブルビード。
4. 断面径が７．０ｍｍより大きい請求項１〜３のうちいずれか一項記載のケーブルビード。
5. トレッド部の両端部に連なる一対のサイドウォール部の内周にそれぞれ形成された一対のビード部を備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記ビード部に、請求項１〜４のうちいずれか一項記載のケーブルビードが埋設されてなることを特徴とする空気入りタイヤ。

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