JP2016088259A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ビードワイヤの巻き終わり端が効果的に押さえられる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ビードワイヤ１１が環状に複数回巻かれて形成されたビードコアと、ビードコアのうちビードワイヤ１１の巻き終わり端１３を含む領域に巻き付けられたラッピング部材４とを備え、ラッピング部材４は、ビードワイヤ１１と交差する方向に巻かれた第１コード４０と、ビードワイヤ１１と第１コード４０とに交差する方向に巻かれた第２コード４１とを有し、第１コード４０と第２コード４１のうち少なくとも一方はゴムで被覆されてテープ状となっている。【選択図】図３

Description

本発明は空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤのビードコアには、シングルストランドビードと呼ばれるものとグロメットビードと呼ばれるものがある。シングルストランドビードはゴムで被覆された１本のビードワイヤが円環状に複数周巻かれたものである。グロメットビードは、複数のビードワイヤが平行に並べられてゴムで被覆されたものが、内径側から外径側に積層するように円環状に複数周巻かれたものである。

いずれのビードコアにおいても、ビードワイヤには真っ直ぐに伸びようとする力が機能する。そのためビードワイヤの巻き終わり端が円環状のビードコアの外径側へ跳ね上がるおそれがある。また、ビードワイヤの巻き終わり端が、ビードコアの外径側へ跳ね上がった後、ビードコアの周に沿って巻き戻る方向に移動し、ビードワイヤにたるみが生じるおそれがある。

これに対し、例えば特許文献１に記載されているように、ビードワイヤの巻き終わり端付近の部分に留めコードが螺旋状に巻かれているビードコアが提案されている。また、例えば特許文献２に記載されているように、ビードワイヤの巻き終わり端付近の部分にテープ状の有機繊維コード層が螺旋状に巻かれているビードコアが提案されている。ここで有機繊維コード層は、複数の有機繊維コードが平行に並べられてゴムで被覆された部材である。これらのビードコアでは、ビードワイヤの巻き終わり端が押さえられるため、ビードワイヤの巻き終わり端がビードコアの外径側へ跳ね上がる等の現象をある程度防ぐことができると考えられる。

特開２０１１−５７１０５号公報 特開２００４−１４２４７８号公報

しかし特許文献１や特許文献２のビードコアでは、コードが一方向にしか螺旋巻きされていないため、ビードワイヤの巻き終わり端を押さえる効果が必ずしも高くないおそれがある。

そこで本発明は、ビードワイヤの巻き終わり端が効果的に押さえられる空気入りタイヤを提供することを課題とする。

実施形態の空気入りタイヤは、ビードワイヤが環状に複数回巻かれて形成されたビードコアと、前記ビードコアのうち前記ビードワイヤの巻き終わり端を含む領域に巻き付けられたラッピング部材とを備え、前記ラッピング部材は、前記ビードワイヤと交差する方向に巻かれた第１コードと、前記ビードワイヤと前記第１コードとに交差する方向に巻かれた第２コードと、を有し、前記第１コードと前記第２コードのうち少なくとも一方はゴムで被覆されてテープ状となっていることを特徴とする。

実施形態の空気入りタイヤでは第１コード及び第２コードがビードワイヤの巻き終わり端を含む領域を押さえるため、ビードワイヤの巻き終わり端が効果的に押さえられる。

実施形態の空気入りタイヤのビード部１０付近の断面図。 ビードコア１の正面図。 実施形態１の（ａ）メッシュテープ４の平面図及び（ｂ）ビードコア１に巻かれたラッピング部材付近の拡大正面図。 実施形態２の（ａ）メッシュテープ１０４の平面図及び（ｂ）ビードコア１に巻かれたラッピング部材付近の拡大正面図。 実施形態３の（ａ）コード入りテープ２０４の平面図及び（ｂ）ビードコア１に巻かれたラッピング部材付近の拡大正面図。 実施形態４の（ａ）コード入りテープ３０４の平面図及び（ｂ）ビードコア１に巻かれたラッピング部材付近の拡大正面図。 実施形態５の（ａ）コード入りテープ４０４の平面図及び（ｂ）ビードコア１に巻かれたラッピング部材付近の拡大正面図。 実施形態６のビードコア１に巻かれたラッピング部材付近の拡大正面図。

（実施形態１）
図１に示すように、実施形態の空気入りタイヤは、ビードコア１及びビードフィラー２を有するビード部１０を備える。ビード部１０はタイヤ幅方向両側にあり、それらのビード部１０の間でカーカスプライ３がタイヤの骨格を形成している。カーカスプライ３はビード部１０の周りでこれを包むように折り返されてタイヤ径方向外側へ巻き上げられている。カーカスプライ３のタイヤの骨格を形成している部分のタイヤ径方向外側には、ベルト層やトレッドゴムが配置されている。またカーカスプライ３のタイヤ幅方向外側にはサイドウォールゴムが配置されている。これらの他、リムストリップ、補強層その他の部材が必要に応じて配置されている。

ビードコア１には、図１（ａ）で示すシングルストランドビード１ａと、図１（ｂ）で示すグロメットビード１ｂとがある。いずれも図２に示すように環状になっている。

シングルストランドビード１ａは１本のビードワイヤ１１が環状に複数回巻かれて形成されたものである。ビードワイヤ１１は、一般にはゴムで被覆されているが、ゴムで被覆されていない場合もある。ビードワイヤ１１の直径は例えば０．９ｍｍ以上１．６ｍｍ以下で、これがゴムで被覆されたものの直径は例えば１．２ｍｍ以上１．８ｍｍ以下である。

一方グロメットビードは、複数のビードワイヤ１１が平行に並べられゴムで被覆されて扁平で長細いリボン状になったものが、内径側から外径側に積層するように、環状に複数回巻かれて形成されたものである。ビードワイヤ１１の直径は例えば０．９ｍｍ以上１．６ｍｍ以下である。

いずれのビードコア１においても、一般に、ビードワイヤ１１の巻き始め端１２はビードコア１の径方向内側に、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３はビードコア１の径方向外側にある。ただしそうでない場合もある。また、図３に示すように、いずれのビードコア１においても、一般に、ビードワイヤ１１の巻き始め側の部分と巻き終わり側の部分とは、ビードコア１の径方向に重なっている。ただしそうでない場合もある。

図３に示すように、これらのビードコア１のうちビードワイヤ１１の巻き終わり端１３を含む領域には、ラッピング部材としてのメッシュテープ４が巻き付けられている。ここで、領域に巻き終わり端１３を含むとは、領域の端部が巻き終わり端１３と一致している場合を含む意味である。ビードコア１のうちメッシュテープ４が巻き付けられている領域をラッピング領域１４とする。メッシュテープ４は、平行に並べられた複数の第１コード４０と、同じく平行に並べられた複数の第２コード４１とが、交差して網目状になるように配置され、ゴムで被覆されてシート状となっているものである。第１コード４０と第２コード４１とが交差する角度は、限定されないが、例えば９０度である。第１コード４０及び第２コード４１は、ビニロン等の有機繊維でできている。第１コード４０及び第２コード４１の直径は例えば０．３ｍｍ程度である。これらのコードはそれぞれ例えば１．０ｍｍ程度の等間隔で並べられている。

ここでシート状とは、薄い１枚ものの状態で幅（ビードコア１に巻き付けられた状態においてビードコア１の周の接線方向に伸びる辺の長さのこと）が広い状態であることを意味する。シート状のものは、その幅方向とビードコア１の周の接線方向とが一致するようにして前記接線方向に直交する方向に巻かれた場合に、ラッピング領域１４全体を覆うことができる。なお、実施形態２以降で説明する「帯状」は、薄い１枚ものの状態でシート状よりも幅が狭い状態であることを意味する。シート状と帯状はテープ状に含まれる。

本実施形態では、このようなメッシュテープ４が、その幅方向とビードコア１の周の接線方向とが一致するようにして、ビードコア１の周りに巻き付けられている。その結果として、ラッピング領域１４全体がメッシュテープ４に覆われている。このとき、第１コード４０及び第２コード４１がそれぞれビードワイヤ１１と交差するように巻き付けられている。例えば、メッシュテープ４において第１コード４０と第２コード４１とが９０度の角度で交わっている場合において、第１コード４０と第２コード４１がビードワイヤ１１に対しそれぞれ４５度の角度で交差している。

メッシュテープ４は、ビードコア１の周りに１周だけ巻き付けられていても良いし、１周より多く２周より少なく巻き付けられていても良い。また、メッシュテープ４が、２周以上巻き付けられることにより、ビードコア１の周りに積層されていても良い。また、メッシュテープ４が、２枚以上準備され、それぞれ１周以上巻き付けられることにより、ビードコア１の周りに積層されていても良い。

ラッピング領域１４の端部のうち、ビードワイヤ１１の巻き方向（以下、単に「巻き方向」と表現する場合がある）の端部（巻き方向端部１４ａとする）は、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３又はこれよりビードワイヤ１１の巻き方向にある所定の位置にある。また、ラッピング領域１４の端部のうち、ビードワイヤ１１の巻き方向と反対方向の端部（反巻き方向端部１４ｂとする）は、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３より巻き方向と反対方向にある所定の位置にある。これらの所定位置は、タイヤ毎に異なり限定されない。

ただし、巻き方向端部１４ａの位置は、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３よりビードワイヤ１１の巻き方向の位置であることが望ましい。

また、反巻き方向端部１４ｂの位置は、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３を起点に、ビードコア１の１周分の長さの３％以上１０％以下（小数点以下は四捨五入されている）の長さだけ、巻き方向と反対方向に離れた位置であることが望ましい。ここで、ある長さだけ離れているとは、ビードコア１の周に沿ってその長さだけ離れているという意味である。また、ビードコア１の１周分の長さとは、ビードコア１の内径の１周分の長さのことである。

例えば、１周分の長さが７４５ｍｍ、１０００ｍｍ、１７００ｍｍの各ビードコア１では、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３からラッピング領域１４の反巻き方向端部１４ｂまでのビードコア１の周に沿った長さが５０ｍｍ以上７０ｍｍ以下であれば、上記の条件を十分に満たす。

これらの望ましい位置を端部とするラッピング領域１４にメッシュテープ４が巻き付けられると、メッシュテープ４は、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３より巻き方向にある位置から、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３よりビードコア１の１周分の長さの３％以上１０％以下の長さだけ巻き方向と反対方向にある位置までの領域を覆うことになる。

以上の構造の空気入りタイヤでは、ビードコア１に巻き付けられた状態のメッシュテープ４が、ビードワイヤ１１と交差する方向に巻かれた第１コード４０と、ビードワイヤ１１と第１コード４０とに交差する方向に巻かれた第２コード４１とを有する。そのため、ビードワイヤ１１の巻き終わり側の部分を押さえる力が２方向から働く。そのためビードワイヤ１１の巻き終わり端１３が効果的に押さえられる。

また、メッシュテープ４が、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３より巻き方向にある位置から、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３より所定の長さだけ巻き方向と反対方向にある位置までの領域を覆っており、前記所定の長さがビードコア１の１周分の長さの３％以上の長さであれば、ビードワイヤ１１の巻き終わり側の部分が広範囲に亘って拘束されるため、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３がより強固に押さえられる。また前記所定の長さがビードコア１の１周分の長さの１０％以下の長さであれば、メッシュテープ４が原因でタイヤが過度に重くならない。

また、第１コード４０及び第２コード４１が１枚のメッシュテープ４に埋め込まれているため、１枚のメッシュテープ４を巻くだけで第１コード４０及び第２コード４１の巻き付けの作業が終わる。そのため第１コード４０及び第２コード４１をそれぞれ巻くよりも巻き付けの作業が簡単である。

また、第１コード４０及び第２コード４１がゴムで被覆されており、ゴムはビードコア１の周辺部材（ビードフィラー２やカーカスプライ３）との密着性が良いため、第１コード４０及び第２コード４１を起点としてセパレーションが生じるおそれが少ない。

また、メッシュテープ４が、ビードワイヤ１１の束の周りに２層以上に積層されている場合、１層だけの場合よりもビードワイヤ１１の巻き終わり側の部分が強く拘束され、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３がより強固に押さえられる。

（実施形態２）
実施形態２のメッシュテープ１０４を図４（ａ）に、ラッピング部材及びその周辺部分を図４（ｂ）に示す。

実施形態２のラッピング部材としてのメッシュテープ１０４は、実施形態１のメッシュテープ４と同じく、交差する第１コード１４０及び第２コード１４１がゴムで被覆されたものである。ただし実施形態１のメッシュテープ４よりも幅が狭い帯状のものである点で異なる。

実施形態２では、このようなメッシュテープ１０４が、上記と同じラッピング領域１４に、隙間を空けないように螺旋巻きされている。ここで、第１コード１４０及び第２コード１４１は、それぞれビードワイヤ１１と交差している。なお図４（ｂ）は第１コード１４０及び第２コード１４１が省略されて描かれている。同じ場所に螺旋巻きが２回以上されてメッシュテープ１０４が２層以上に積層されていても良い。

このようにメッシュテープ１０４が螺旋巻きされると、ビードワイヤ１１の巻き終わり側の部分がより強く拘束され、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３がより強固に押さえられる。

（実施形態３）
実施形態３のコード入りテープ２０４を図５（ａ）に、ラッピング部材及びその周辺部分を図５（ｂ）に示す。

実施形態３では、ラッピング部材としてのコード入りテープ２０４が、上記と同じラッピング領域１４に巻き付けられている。

コード入りテープ２０４は、コード２４０がゴムで被覆されたシート状のものである点で、実施形態１のメッシュテープ４と同じである。しかし、複数のコード２４０が一方向にのみ並べられている点で異なる。コード２４０が伸びている方向はコード入りテープ２０４の幅方向に対して傾斜する方向である。

実施形態３ではこのようなコード入りテープ２０４が２重に巻き付けられている。詳細には、コード２４０の方向が異なる２枚のコード入りテープ２０４が準備され、最初に巻き付けられたコード入りテープ２０４の上から、２枚目のコード入りテープ２０４が巻き付けられている。ここで、下のコード入りテープ２０４のコード２４０と上のコード入りテープ２０４のコード２４０とが交差するように、巻き付けられている。また、いずれのコード入りテープ２０４のコード２４０もビードワイヤ１１と交差している。この場合、下のコード入りテープ２０４のコード２４０と上のコード入りテープ２０４のコード２４０は、それぞれ第１コードと第２コードとして機能する。

なお、コード入りテープ２０４が３重以上に巻き付けられていても良い。

実施形態３の場合も、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３が効果的に押さえられる。

また、ゴムで被覆されていないコード２４０のみをラッピング領域１４全体に巻き付ける場合は何回も巻かなければならない。しかし本実施形態では、１枚のコード入りテープ２０４の中に、ラッピング領域１４全体に巻き付けるべき複数のコード２４０のうち、一方向に並んだコード２４０の全てが埋め込まれている。そのため、２枚のコード入りテープ２０４を、コード２４０の傾斜方向を交差させるようにして巻き付けるという、２回の巻き付け作業だけで、コード２４０をラッピング領域１４全体に巻き付けることができ、作業が簡単である。

（実施形態４）
実施形態４のコード入りテープ３０４を図６（ａ）に、ラッピング部材及びその周辺部分を図６（ｂ）に示す。

実施形態４では、ラッピング部材としてのコード入りテープ３０４が、上記と同じラッピング領域１４に螺旋巻きされている。

コード入りテープ３０４は、コード３４０がゴムで被覆された帯状のものである点で、実施形態２のメッシュテープ１０４と同じである。しかし、複数のコード３４０が一方向にのみ並べられている点で異なる。コード３４０が伸びている方向は帯状のコード入りテープ３０４の伸びている方向と一致している。

実施形態４ではこのようなコード入りテープ３０４が２重に螺旋巻きされている。つまり、最初に螺旋巻きされたコード入りテープ３０４の上から、さらにコード入りテープ３０４が螺旋巻きされている。ここで、下のコード入りテープ３０４のコード３４０と上のコード入りテープ３０４のコード３４０とが交差するように螺旋巻きされている。また、いずれのコード入りテープ３０４のコード３４０もビードワイヤ１１と交差するように螺旋巻きされている。この実施形態の場合、下のコード入りテープ３０４のコード３４０と上のコード入りテープ３０４のコード３４０は、それぞれ第１コードと第２コードとして機能する。なお図６（ｂ）はコード３４０が省略されて描かれている。

なお、コード入りテープ３０４が３重以上に螺旋巻きされていても良い。

実施形態４の場合も、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３が効果的に押さえられる。特に、コード入りテープ３０４が２重に螺旋巻きされるので、その効果が大きい。

また、１本のコード入りテープ３０４に複数のコード３４０が埋め込まれているため、ゴムで被覆されていないコード３４０を螺旋巻きする場合よりも、ラッピング領域１４全体にコード３４０を巻き付けるために要する巻き回数が少なく済み、作業が簡単である。

（実施形態５）
実施形態５のコード入りテープ４０４を図７（ａ）に、ラッピング部材及びその周辺部分を図７（ｂ）に示す。

実施形態５では、ビードコア１に、有機繊維コード４４１が螺旋巻きされ、その上から、帯状のコード入りテープ４０４が螺旋巻きされている。コード入りテープ４０４は、実施形態４のコード入りテープ３０４と同じもので、複数のコード４４０が一方向にのみ並べられてゴムで被覆されたものである。コード４４０が伸びている方向は帯状のコード入りテープ４０４の伸びている方向と一致している。

実施形態５では、有機繊維コード４４１とコード入りテープ４０４のコード４４０とは交差している。また、有機繊維コード４４１とコード入りテープ４０４のコード４４０はそれぞれビードワイヤ１１とも交差している。この実施形態の場合、有機繊維コード４４１とコード入りテープ４０４とがラッピング部材を構成し、有機繊維コード４４１とコード入りテープ４０４のコード４４０はそれぞれ第１コードと第２コードとして機能する。なお図７（ｂ）はコード入りテープ４０４のコード４４０が省略されて描かれている。

実施形態５の場合も、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３が効果的に押さえられる。

また、コード入りテープ４０４には複数のコード４４０が埋め込まれているため、コード４４０を巻き付けるために要する巻き回数が少なく済み、作業が簡単である。

（実施形態６）
実施形態６のラッピング部材及びその周辺部分を図８に示す。

実施形態６では、上記の各ラッピング部材の下に、結束コード５が巻き付けられている。つまり、ビードコア１に結束コード５が巻き付けられ、その上から例えば実施形態１のメッシュテープ４が巻き付けられている。ここで結束コード５はビードワイヤ１１の束を結束している。結束コード５はビニロン等の有機繊維製のコードであることが望ましい。巻き付け方は螺旋巻きが望ましい。

結束コード５が巻き付けられる領域は限定されないが、少なくともビードワイヤ１１の巻き終わり端１３を含んでいることが望ましい。また、ラッピング部材は結束コード５を上から完全に覆っていることが望ましい。

このようにラッピング部材の下に、結束コード５が巻き付けられている場合、ビードワイヤ１１の巻き終わり端１３がより強固に押さえられる。

（実施例）
実施例及び比較例の空気入りタイヤにおける、ビードワイヤの巻き終わり端の跳ね上がりについて調べた。

実施例及び比較例の空気入りタイヤの特徴は表１の通りである。実施例１の空気入りタイヤは上記実施形態１のラッピング部材を備えるものである。実施例２の空気入りタイヤは上記実施形態６の特徴を備える空気入りタイヤのうち、上記実施形態１のラッピング部材を備えるものである。比較例１の空気入りタイヤにはラッピング部材が設けられていない。比較例２の空気入りタイヤは上記実施形態４のものと同じコード入りテープが１回だけ螺旋巻きされたものである。従ってコードは一方向にしか巻かれていない。

これらの各特徴を備えるビードコアを製造し、それらを用いて空気入りタイヤを製造した。加硫後の空気入りタイヤを切断し、ビードワイヤの巻き終わり端の、先に巻き付けたビードワイヤの束に対する跳ね上がり量を測定した。測定結果を表２に示す判定基準で判定した。

判定結果を表１に示す。実施例１及び２の判定が良く、上記実施形態の効果が確認できた。

１…ビードコア、１ａ…シングルストランドビード、１ｂ…グロメットビード、２…ビードフィラー、３…カーカスプライ、４…メッシュテープ、５…結束コード、１０…ビード部、１１…ビードワイヤ、１２…ビードワイヤ１１の巻き始め端、１３…ビードワイヤ１１の巻き終わり端、１４…ラッピング領域、１４ａ…巻き方向端部、１４ｂ…反巻き方向端部、４０…第１コード、４１…第２コード、１０４…メッシュテープ、１４０…第１コード、１４１…第２コード、２０４…コード入りテープ、２４０…コード、３０４…コード入りテープ、３４０…コード、４０４…コード入りテープ、４４０…コード、４４１…有機繊維コード

Claims (3)

1. ビードワイヤが環状に複数回巻かれて形成されたビードコアと、前記ビードコアのうち前記ビードワイヤの巻き終わり端を含む領域に巻き付けられたラッピング部材とを備え、
   前記ラッピング部材は、前記ビードワイヤと交差する方向に巻かれた第１コードと、前記ビードワイヤと前記第１コードとに交差する方向に巻かれた第２コードと、を有し、
   前記第１コードと前記第２コードのうち少なくとも一方はゴムで被覆されてテープ状となっていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ラッピング部材は、前記ビードワイヤの巻き終わり端より前記ビードワイヤの巻き方向にある位置から、前記ビードワイヤの巻き終わり端より前記ビードコアの１周分の長さの３％以上１０％以下の長さだけ前記巻き方向と反対方向にある位置までの領域に巻き付けられている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ラッピング部材は、前記第１コードと前記第２コードとがゴムに被覆された部材であり、
   前記ビードコアには結束コードが巻き付けられており、
   前記前記ラッピング部材は前記結束コードの上に巻き付けられている、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

Images