JP2015157599A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】ユニフォミティ及びビード部の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】ビード部4に、ビードワイヤ20で構成されたビードコア5を有する空気入りタイヤである。ビードコア5は、1本のビードワイヤ20で形成されたシングルワインド構造であり、ワイヤ層を少なくとも3段有する。ビードコア5の側面に表れる少なくとも2本のビードワイヤ20を対象として、実質的にタイヤ半径方向に沿った共通接線を引くことができる側面形状を有する。第1ワイヤ層の各ビードワイヤと、その外側に位置する第2ワイヤ層の各ビードワイヤとは、互い違いに配されている。第1ワイヤ層の巻き始め端を有するビードワイヤは、第2ワイヤ層の中で隣接する2本のビードワイヤの間に位置している。
【選択図】図2

Description

本発明は、ユニフォミティ及びビード部の耐久性を向上させた空気入りタイヤに関する。
下記特許文献1は、1本のビードワイヤで形成されたシングルワインド構造のビードコアにおいて、ビードワイヤの巻き終わり端がビードコアとビードエーペックスゴムとの間に設けられた空気入りタイヤを提案している。
このようなビードコアは、前記巻き終わり端の跳ね上がりを抑制する。このため、前記巻き終わり端を起点としたビードコアの損傷が抑制され、ひいてはビード部の耐久性が高められる。
特開2013−141919号公報
しかしながら、特許文献1のタイヤは、ユニフォミティ及びビード部の耐久性の向上については、さらなる改善の余地があった。
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ビードコアの側面形状及びワイヤ層の配置を改善することを基本として、ユニフォミティ及びビード部の耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。
本発明は、ビード部に、スチールからなるビードワイヤで構成されたビードコアを有する空気入りタイヤであって、前記ビードコアは、巻き始め端と巻き終わり端とを有する1本の前記ビードワイヤをタイヤ回転軸の回りに連続して巻き付けることにより形成されたシングルワインド構造であり、前記シングルワインド構造は、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記ビードワイヤがタイヤ軸方向に並ぶワイヤ層を、タイヤ半径方向に少なくとも3段有し、前記ビードコアの各側面において、前記側面に表れる少なくとも2本のビードワイヤを対象として、実質的にタイヤ半径方向に沿った共通接線を引くことができる側面形状を有し、前記ワイヤ層の内、最もタイヤ半径方向内側に位置する第1ワイヤ層の各ビードワイヤと、その外側に位置する第2ワイヤ層の各ビードワイヤとは、ワイヤ中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されており、しかも、前記第1ワイヤ層の前記巻き始め端を有するビードワイヤは、前記第2ワイヤ層の中で隣接する2本のビードワイヤの間に位置していることを特徴としている。
本発明の空気入りタイヤは、前記第1ワイヤ層の前記各ビードワイヤと、前記第2ワイヤ層の前記各ビードワイヤとは、タイヤ周方向の略全域でワイヤ中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されているのが望ましい。
本発明の空気入りタイヤは、前記巻き始め端を有する前記ビードワイヤは、前記第1ワイヤ層の最もタイヤ軸方向外側に位置するのが望ましい。
本発明の空気入りタイヤは、前記ビードコアは、前記第2ワイヤ層の外側の第3ワイヤ層と、前記第3ワイヤ層の外側の第4ワイヤ層とを有し、前記第3ワイヤ層及び第4ワイヤ層の各ビードワイヤは、それぞれ、前記第2ワイヤ層の前記各ビードワイヤとタイヤ軸方向に略同一の位置に配されているのが望ましい。
本発明の空気入りタイヤは、前記ビードコアは、前記第2ワイヤ層の外側の第3ワイヤ層と、前記第3ワイヤ層の外側の第4ワイヤ層とを有し、前記第2ワイヤ層の各ビードワイヤと、前記第3ワイヤ層の各ビードワイヤとは、ワイヤ中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配され、前記第3ワイヤ層の各ビードワイヤと、前記第4ワイヤ層の各ビードワイヤとは、ワイヤ中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されているのが望ましい。
本発明の空気入りタイヤは、前記第2ワイヤ層及び前記第4ワイヤ層のビードワイヤは、それぞれ、前記第3ワイヤ層のビードワイヤよりも1本多いのが望ましい。
本発明の空気入りタイヤは、ビード部に、スチールからなるビードワイヤで構成されたビードコアを有する。ビードコアは、巻き始め端と巻き終わり端とを有する1本の前記ビードワイヤをタイヤ回転軸の回りに連続して巻き付けることにより形成されたシングルワインド構造である。
本発明のビードコアは、ビードワイヤがタイヤ軸方向に並ぶワイヤ層を、タイヤ半径方向に少なくとも3段有している。ビードコアの各側面において、前記側面に表れる少なくとも2本のビードワイヤを対象として、実質的にタイヤ半径方向に沿った共通接線を引くことができる側面形状を有している。
一般に、生タイヤ成形時、ビードコアは、その両側の側面が治具によって挟まれてハンドリングされる。本発明のビードコアは、前記側面形状を有しているため、治具によって安定的に挟むことができる。また、治具からの押圧力は、ビードコアの各側面において、それぞれ複数本のビードワイヤで分散して負担されるので、ビードワイヤの巻き崩れも効果的に抑制される。このため、本発明のビードコアは、タイヤのユニフォミティを高めることができる。
しかも、前記側面形状は、ビードコアで折り返されるカーカスプライとの接触面積を大きくする。このため、特にビードコアとの摩擦によるカーカスプライの損傷が、効果的に抑制される。
前記ワイヤ層の内、最もタイヤ半径方向内側に位置する第1ワイヤ層の各ビードワイヤと、その外側に位置する第2ワイヤ層の各ビードワイヤとは、ワイヤ中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されている。これにより、走行時にビード部が変形しても、第1ワイヤ層と第2ワイヤ層とは、各ビードワイヤが互いに噛み合っているため、位置ずれが防止される。
第1ワイヤ層の前記巻き始め端を有するビードワイヤは、前記第2ワイヤ層の中で隣接する2本のビードワイヤの間に位置しているため、巻き始め端の位置が安定し、ビード部の耐久性が良好に維持される。
以上のように、本発明の空気入りタイヤは、ユニフォミティ及びビード部の耐久性を向上させることができる。
本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。 図1のビード部の拡大斜視図である。 図1のビードコアの拡大断面図である。 ビードコアの部分斜視図である。 (a)及び(b)は、本発明の他の実施形態のビードコアの拡大断面図である。 (a)及び(b)は、本発明の他の実施形態のビードコアの拡大断面図である。 (a)及び(b)は、比較例のビードコアの拡大断面図である。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態の空気入りタイヤ1(以下、単に「タイヤ」ということがある。)の正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。本実施形態のタイヤ1は、例えば、乗用車用のものが示されている。
「正規状態」とは、タイヤ1が正規リム(図示省略)にリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された無負荷の状態である。本明細書では、特に断りがない限り、タイヤ1の各部の寸法は、正規状態で測定された値である。
「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めているリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" である。
「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば "最高空気圧" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。
図1に示されるように、本実施形態のタイヤ1は、カーカス6及びベルト層7を具えている。
カーカス6は、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4のビードコア5に至る。カーカス6は、例えば、1枚のカーカスプライ6Aで形成されている。カーカスプライ6Aは、例えば、本体部6aと折り返し部6bとを含んでいる。本体部6aは、例えば、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビードコア5に至る。折り返し部6bは、例えば、本体部6aに連なりかつビードコア5の回りで折り返されている。
カーカスプライ6Aは、例えば、タイヤ周方向に対して75〜90°の角度で傾けて配列されたカーカスコードを有している。カーカスコードには、例えば、ナイロン、ポリエステル又はレーヨン等の有機繊維コード等が好適に採用される。
本体部6aと折り返し部6bとの間には、例えば、ビードコア5から先細状にのびる硬質のビードエーペックスゴム8が配されている。これにより、ビード部4が補強される。
ベルト層7は、例えば、カーカス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2の内方に配されている。本実施形態のベルト層7は、例えば、2枚のベルトプライ7A、7Bで形成されている。ベルトプライ7A、7Bは、例えば、タイヤ周方向に対して10〜45°の角度で傾斜して配列されたベルトコードを有している。ベルトプライ7A、7Bは、例えば、互いのベルトコードが交差する向きに重ね合わされている。ベルトコードには、例えば、スチール、アラミド又はレーヨン等が好適に採用される。これにより、トレッド部2の剛性が効果的に高められる。
図2には、図1のビード部4の拡大斜視図が示されている。図2に示されるように、ビードコア5は、スチールからなるビードワイヤ20で構成されている。
ビードコア5は、1本のビードワイヤ20をタイヤ回転軸の回りに連続して巻き付けることにより形成されたシングルワインド構造を有する。
図3には、本実施形態のビードコア5の拡大断面図が示されている。図3に示されるように、ビードコア5は、ビードワイヤ20がタイヤ軸方向に並ぶワイヤ層10を、タイヤ半径方向に少なくとも3段有している。本実施形態では、5段のワイヤ層10が設けられている。本実施形態のビードコア5は、タイヤ半径方向内側から順次重ねられた第1ワイヤ層11、第2ワイヤ層12、第3ワイヤ層13、第4ワイヤ層14、及び、第5ワイヤ層15で形成されている。
ビードコア5は、タイヤ軸方向の両側に側面51を有している。この側面51は、側面51に表れる少なくとも2本のビードワイヤ20を対象として、実質的にタイヤ半径方向に沿った共通接線30を引くことができる形状を有している。
このような側面形状により、ビードコア5は、生タイヤ成形時、治具によって安定的に挟まれる。また、治具からの押圧力は、ビードコア5の各側面51において、それぞれ複数本のビードワイヤで分散して負担されるので、ビードワイヤの巻き崩れも効果的に抑制される。このため、本発明のビードコア5は、タイヤのユニフォミティを高めることができる。
しかも、このようなビードコア5の側面形状は、ビードコア5で折り返されるカーカスプライ6A(図1に示され、以下、同様である。)との接触面積を大きくする。このため、特にビードコア5との摩擦によるカーカスプライ6Aの損傷が、効果的に抑制される。
ビードコア5は、第1ワイヤ層11の各ビードワイヤ21と、第2ワイヤ層12の各ビードワイヤ22とは、ワイヤ中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されている。本実施形態では、第1ワイヤ層11の各ビードワイヤ21と、第2ワイヤ層12の各ビードワイヤ22とは、タイヤ周方向の略全域でワイヤ中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されている。なお、「ほぼワイヤ半径」とは、必ずしもタイヤ外径の50%でなくても良い意味であり、少なくともワイヤ外径の35〜65%の範囲を含む。
これにより、走行時にビード部が変形しても、第1ワイヤ層11と第2ワイヤ層12とは、各ビードワイヤが互いに噛み合っているため、位置ずれが防止される。
図4には、ビードコア5の部分斜視図が示されている。図4に示されるように、ビードコア5を構成しているビードワイヤ20は、巻き始め端16と巻き終わり端17とを有している。ビードワイヤ20の巻き始め端16は、第1ワイヤ層11に位置しており、これは、第2ワイヤ層12の中で隣接する2本のビードワイヤ22、22の間に位置している。
このようなビードコア5は、巻き始め端16の位置が安定し、ビード部の耐久性が良好に維持される。
本実施形態の巻き始め端16を有するビードワイヤ26は、例えば、第1ワイヤ層11の最もタイヤ軸方向外側に位置しているのが望ましい。ビード部の外面は、リムフランジに強く押し付けられるため、上述の位置に配された巻き始め端16は、強く拘束される。このため、巻き始め端16のエッジは、カーカスプライ6Aと接触せず、その損傷が抑制される。ビードワイヤ26が第1ワイヤ層11の最もタイヤ軸方向内側に位置している場合、ビード部が撓むことにより、巻き始め端16のエッジがカーカスプライ6Aと接触するおそれがある。
ビードワイヤの巻き始め端16と巻き終わり端17とは、実質的にタイヤ周方向で同一の位置に設けられているのが望ましい。これにより、タイヤのユニフォミティがさらに高められる。
図3に示されるように、本実施形態のビードコア5は、第2ワイヤ層12乃至第5ワイヤ層15の各ビードワイヤ20が、それぞれ、タイヤ軸方向に略同一の位置に配されている。これにより、第2ワイヤ層12乃至第5ワイヤ層15の4本のビードワイヤ20を対象として、前記共通接線30を引くことができる。このようなビードコア5は、さらに安定的に治具で挟むことができる。
図5(a)及び(b)には、それぞれ、本発明の他の実施形態のビードコア5の断面図が示されている。図5(a)及び(b)において、前記実施形態と共通する構成には、同一の符号が付されている。
図5(a)の実施形態では、第3ワイヤ層13及び第4ワイヤ層14の各ビードワイヤ20は、それぞれ、第2ワイヤ層12の各ビードワイヤ20とタイヤ軸方向に略同一の位置に配されている。第5ワイヤ層15の各ビードワイヤ25と、第4ワイヤ層14の各ビードワイヤ24とは、ワイヤ中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されている。第5ワイヤ層15のビードワイヤ25の本数N5は、第4ワイヤ層14のビードワイヤ24の本数N4よりも、1本少ない。この実施形態のビードコア5は、側面51に設けられた第2ワイヤ層12、第3ワイヤ層13、及び第4ワイヤ層14の各ビードワイヤ20を対象として、共通接線30を引くことができる側面形状を有している。
このようなビードコア5は、その側面とカーカスプライ6Aとの接触面積を大きく確保する。しかも、第5ワイヤ層15の巻き終わり端17(図4に示す)のエッジが、カーカスプライ6Aに接触し難いため、カーカスプライ6Aの損傷が効果的に抑制される。
図5(b)の実施形態では、第1ワイヤ層11乃至第5ワイヤ層15の各ビードワイヤ20が、中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されている。しかも、第2ワイヤ層12のビードワイヤ22の本数N2及び第4ワイヤ層14のビードワイヤ24の本数N4は、それぞれ、第1ワイヤ層11のビードワイヤ21の本数N1、第3ワイヤ層13のビードワイヤ23の本数N3、又は、第5ワイヤ層15のビードワイヤ25の本数N5よりも、1本多い。この実施形態のビードコア5は、第2ワイヤ層12及び第4ワイヤ層14のタイヤ軸方向外側に設けられた各ビードワイヤ20を対象として、共通接線30を引くことができる側面形状を有している。
このようなビードコア5は、各ビードワイヤ20が互いに拘束し合うため、走行中の変形が抑制され、ひいては操縦安定性やビード部の耐久性がさらに高められる。
図6(a)及び(b)には、さらに、本発明の他の実施形態のビードコアの断面図が示されている。図6(a)及び(b)において、前記実施形態と共通する構成には、同一の符号が付されている。
図6(a)の実施形態では、第1ワイヤ層11乃至第3ワイヤ層13の各ビードワイヤ20が、中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されている。第4ワイヤ層14及び第5ワイヤ層15の各ビードワイヤ20も、中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されている。第3ワイヤ層13及び第4ワイヤ層14の各ビードワイヤ20は、それぞれ、互いにタイヤ軸方向に略同一の位置に配されている。
この実施形態の第2ワイヤ層12のビードワイヤ22の本数N2、及び、第5ワイヤ層15のビードワイヤ25の本数N5は、それぞれ、第1ワイヤ層11のビードワイヤ21の本数N1、第3ワイヤ層13のビードワイヤ23の本数N3、又は、第4ワイヤ層14のビードワイヤ24の本数N4よりも、1本多い。この実施形態のビードコア5は、第2ワイヤ層12及び第5ワイヤ層15のタイヤ軸方向外側に設けられた各ビードワイヤ20を対象として、共通接線30を引くことができる。
この実施形態のビードコア5は、側面51にタイヤ軸方向に凹んだ凹部18を有する。このような凹部18は、生タイヤ成形時、治具等でビードコア5を固定するのに役立つ。従って、タイヤのユニフォミティがさらに高められる。
図6(b)の実施形態では、第3ワイヤ層13乃至第5ワイヤ層15の各ビードワイヤ20が、中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されている。しかも、第4ワイヤ層14のビードワイヤ24の本数N4は、第3ワイヤ層13のビードワイヤ23の本数N3よりも1本少ない。第5ワイヤ層15のビードワイヤ25の本数N5は、第4ワイヤ層14のビードワイヤ24の本数N4よりも1本少ない。
この実施形態では、第2ワイヤ層12と第3ワイヤ層13の各ビードワイヤ20は、それぞれ、互いにタイヤ軸方向に略同一の位置に配されている。この実施形態のビードコア5は、第2ワイヤ層12及び第3ワイヤ層13のタイヤ軸方向外側に設けられた各ビードワイヤ20を対象として、共通接線30を引くことができる。
このようなビードコア5は、タイヤ軸方向の側面51とタイヤ半径方向外側の外面52との間のコーナー部53の面積を大きくすることができる。従って、例えば、ビードエーペックスゴム8(図1に示す。)がタイヤ軸方向に撓み易い場合でも、カーカスプライ6Aとビードコア5との接触面積が確保され、カーカスプライ6Aの損傷が抑制される。従って、このようなビードコア5は、乗り心地性とビード部の耐久性とを両立させることができる。
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
図1の基本構造を有するサイズ255/40R17の空気入りタイヤが、表1の仕様に基づき試作された。比較例1及び2として、図7(a)及び(b)に示されたビードコアを有するタイヤが試作された。各テストタイヤのビード部の耐久性及びユニフォミティがテストされた。各テスト方法は、以下の通りである。
<ビード部の耐久性>
各テストタイヤに水を充填し、ビード部が破壊されるときの水圧が測定された。結果は、比較例1を100とする指数であり、数値が大きい程、ビード部の耐久性が優れていることを示す。
<ユニフォミティ>
JASO C607:2000の「自動車用タイヤのユニフォミティ試験方法」に基づき、ユニフォミティマシンを用いて、各テストタイヤのRFVが測定された。結果は、比較例1を100とする指数であり、数値が小さい程、RFVが小さく、タイヤのユニフォミティが優れていることを示す。
テスト結果が表1に示される。
Figure 2015157599
テストの結果、実施例の空気入りタイヤは、ビード部の耐久性及びユニフォミティが向上していることが確認できた。
4 ビード部
5 ビードコア
10 ワイヤ層
11 第1ワイヤ層
12 第2ワイヤ層
16 巻き始め端
17 巻き終わり端
20 ビードワイヤ
21 ビードワイヤ
22 ビードワイヤ
30 共通接線
51 側面

Claims (6)

  1. ビード部に、スチールからなるビードワイヤで構成されたビードコアを有する空気入りタイヤであって、
    前記ビードコアは、巻き始め端と巻き終わり端とを有する1本の前記ビードワイヤをタイヤ回転軸の回りに連続して巻き付けることにより形成されたシングルワインド構造であり、
    前記シングルワインド構造は、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、
    前記ビードワイヤがタイヤ軸方向に並ぶワイヤ層を、タイヤ半径方向に少なくとも3段有し、
    前記ビードコアの各側面において、前記側面に表れる少なくとも2本のビードワイヤを対象として、実質的にタイヤ半径方向に沿った共通接線を引くことができる側面形状を有し、
    前記ワイヤ層の内、最もタイヤ半径方向内側に位置する第1ワイヤ層の各ビードワイヤと、その外側に位置する第2ワイヤ層の各ビードワイヤとは、ワイヤ中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されており、
    しかも、前記第1ワイヤ層の前記巻き始め端を有するビードワイヤは、前記第2ワイヤ層の中で隣接する2本のビードワイヤの間に位置していることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記第1ワイヤ層の前記各ビードワイヤと、前記第2ワイヤ層の前記各ビードワイヤとは、タイヤ周方向の略全域でワイヤ中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されている請求項1記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記巻き始め端を有する前記ビードワイヤは、前記第1ワイヤ層の最もタイヤ軸方向外側に位置する請求項1又は2記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記ビードコアは、前記第2ワイヤ層の外側の第3ワイヤ層と、前記第3ワイヤ層の外側の第4ワイヤ層とを有し、
    前記第3ワイヤ層及び第4ワイヤ層の各ビードワイヤは、それぞれ、前記第2ワイヤ層の前記各ビードワイヤとタイヤ軸方向に略同一の位置に配されている請求項1乃至3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記ビードコアは、前記第2ワイヤ層の外側の第3ワイヤ層と、前記第3ワイヤ層の外側の第4ワイヤ層とを有し、
    前記第2ワイヤ層の各ビードワイヤと、前記第3ワイヤ層の各ビードワイヤとは、ワイヤ中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配され、
    前記第3ワイヤ層の各ビードワイヤと、前記第4ワイヤ層の各ビードワイヤとは、ワイヤ中心が相互にタイヤ軸方向にほぼワイヤ半径で位置ずれするよう互い違いに配されている請求項1乃至3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記第2ワイヤ層及び前記第4ワイヤ層のビードワイヤは、それぞれ、前記第3ワイヤ層のビードワイヤよりも1本多い請求項5記載の空気入りタイヤ。
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