JP2958703B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は軽量で、かつリム組みし易い空気入りタイヤ
に関する。
に関する。
近年、排気ガスによる地球温暖化対策の一環として、
自動車の軽量化に対する要求が高まっている。特に、ば
ね下重量の軽減は自動車自体の軽量化に大きく寄与する
ため、タイヤの軽量化が重要になってきた。しかし、タ
イヤの軽量化のため、単にタイヤ構成部品の減量をした
だけでは、タイヤ性能が低下するため、このタイヤ性能
との兼ね合いから新規材料の採用によって軽量化を図る
提案がある。
自動車の軽量化に対する要求が高まっている。特に、ば
ね下重量の軽減は自動車自体の軽量化に大きく寄与する
ため、タイヤの軽量化が重要になってきた。しかし、タ
イヤの軽量化のため、単にタイヤ構成部品の減量をした
だけでは、タイヤ性能が低下するため、このタイヤ性能
との兼ね合いから新規材料の採用によって軽量化を図る
提案がある。
新規材料を採用する場合、ビードコアは、一般に、比
重の大きいスチールワイヤーで出来ているので、タイヤ
部品の中では、比較的新規材料の採用によって軽量化が
図り易い。特開昭58−23980号公報は、このような、ビ
ードコアの軽量化の一つとして、一本のスチールワイヤ
ーの周りに芳香族ポリアミド繊維などの非金属連続フィ
ラメントをらせん状に巻きつけたものを提案している。
重の大きいスチールワイヤーで出来ているので、タイヤ
部品の中では、比較的新規材料の採用によって軽量化が
図り易い。特開昭58−23980号公報は、このような、ビ
ードコアの軽量化の一つとして、一本のスチールワイヤ
ーの周りに芳香族ポリアミド繊維などの非金属連続フィ
ラメントをらせん状に巻きつけたものを提案している。
しかし、この提案は、スチールワイヤーと非金属連続
フィラメントとの伸びの差が、一般に２倍以上あること
を考慮していないため、ビードコアをリム組みしたとき
ビードコアの周方向に加わる引っ張り張力は、伸びの少
ないスチールワイヤーの方に片寄って付加されるように
なる。
フィラメントとの伸びの差が、一般に２倍以上あること
を考慮していないため、ビードコアをリム組みしたとき
ビードコアの周方向に加わる引っ張り張力は、伸びの少
ないスチールワイヤーの方に片寄って付加されるように
なる。
したがって、引っ張り応力がスチールワイヤーと非金
属連続フィラメントとの双方に均等に発生せず、ビード
コア全体として大きな強度を発生できないと云う欠点が
ある。
属連続フィラメントとの双方に均等に発生せず、ビード
コア全体として大きな強度を発生できないと云う欠点が
ある。
しかも、提案されたビードコアは、スチールワイヤー
に巻きつけた非金属連続フィラメントの撚りピッチを短
くとっているため、非金属連続フィラメントの伸びは、
ますます増大し、引っ張り強度に対する寄与がますます
困難になり、ビードコアとして機能することは難しくな
る。
に巻きつけた非金属連続フィラメントの撚りピッチを短
くとっているため、非金属連続フィラメントの伸びは、
ますます増大し、引っ張り強度に対する寄与がますます
困難になり、ビードコアとして機能することは難しくな
る。
本発明は、かかる従来の欠点に鑑みてなされたもので
あり、ビードコアが軽量でありながら必要な引っ張り強
度を発揮し、かつリム組みし易い空気入りタイヤを提供
することにある。
あり、ビードコアが軽量でありながら必要な引っ張り強
度を発揮し、かつリム組みし易い空気入りタイヤを提供
することにある。
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、ビードコア
が、比重3.0以下、引っ張り弾性率7000〜31000kgf/m
m2、破断伸び1.2〜4.2％の非金属高強度繊維束を芯材と
し、該芯材の外側に複数のスチールワイヤーを該ワイヤ
ーの体積分率0.25〜0.72となるようにらせん状に巻きつ
けることにより形成されていることを特徴とするもので
ある。
が、比重3.0以下、引っ張り弾性率7000〜31000kgf/m
m2、破断伸び1.2〜4.2％の非金属高強度繊維束を芯材と
し、該芯材の外側に複数のスチールワイヤーを該ワイヤ
ーの体積分率0.25〜0.72となるようにらせん状に巻きつ
けることにより形成されていることを特徴とするもので
ある。
芯材としての非金属高強度繊維束は、比重3.0以下、
引っ張り弾性率7000〜31000kgf/mm2、破断伸び1.2〜4.2
％であることが必要である。比重が3.0を超えると、ス
チールコードとの置換によってビードコアの軽量化を図
る目的を達成することが困難になる。
引っ張り弾性率7000〜31000kgf/mm2、破断伸び1.2〜4.2
％であることが必要である。比重が3.0を超えると、ス
チールコードとの置換によってビードコアの軽量化を図
る目的を達成することが困難になる。
上記の条件を満たす非金属高強度繊維としては、アラ
ミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維などの有機繊維、
炭素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維などの無機繊
維を挙げることができる。これらの繊維は、そのまま芯
材として使用してもよいし、樹脂を含浸させたり、或い
は接着剤で接着させてもよい。また、一種類の繊維のみ
を使用してもよいが、数種類の繊維を組み合わせて使用
してもよい。
ミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維などの有機繊維、
炭素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維などの無機繊
維を挙げることができる。これらの繊維は、そのまま芯
材として使用してもよいし、樹脂を含浸させたり、或い
は接着剤で接着させてもよい。また、一種類の繊維のみ
を使用してもよいが、数種類の繊維を組み合わせて使用
してもよい。
また、芯材としての非金属高強力繊維束は、原則的に
は、無撚りで使用されるが、撚りがあっても差支えな
い。
は、無撚りで使用されるが、撚りがあっても差支えな
い。
芯材の外側をらせん状に被うスチールワイヤーは、ビ
ードコア全体積に対し0.25〜0.72の体積分率を占める必
要がある。この体積分率が0.25未満の場合は、ビードコ
アとして必要な曲げ剛性が得られない。また、この体積
分率が0.75を超えると、ビードコアの軽量化を図る上で
好ましくない。
ードコア全体積に対し0.25〜0.72の体積分率を占める必
要がある。この体積分率が0.25未満の場合は、ビードコ
アとして必要な曲げ剛性が得られない。また、この体積
分率が0.75を超えると、ビードコアの軽量化を図る上で
好ましくない。
本発明は、ラジアルタイヤに適用するのが好ましい
が、バイアスタイヤにも適用できる。
が、バイアスタイヤにも適用できる。
以下、図面を参照して本発明の空気入りタイヤについ
て説明する。
て説明する。
第３図において、１は空気入りラジアルタイヤであ
り、左右両側のビード部６に埋設されたビードコア２の
周りに、それぞれ、カーカス３の両端部をタイヤの内側
から外側に折り返すように巻き上げると共に、トレッド
部４におけるカーカス３の外側にベルト５を配置するこ
とにより形成されている。
り、左右両側のビード部６に埋設されたビードコア２の
周りに、それぞれ、カーカス３の両端部をタイヤの内側
から外側に折り返すように巻き上げると共に、トレッド
部４におけるカーカス３の外側にベルト５を配置するこ
とにより形成されている。
このビードコア２は、第１図及び第２図に示すよう
に、無撚りの状態に引き揃えられた非金属高強力繊維束
からなる芯材７の外側に複数のスチールワイヤー８をら
せん状に巻きつけることによって形成されている。非金
属高強力繊維束は、前述したようにアラミド繊維などの
有機繊維、炭素繊維などの無機繊維からなり、比重3.0
以下、引っ張り弾性率7000〜31000kgf/mm2、破断伸び1.
2〜4.2％の特性を有するものである。また、スチールワ
イヤーのビードコア全体に対する体積分率は0.25〜0.72
になっている。
に、無撚りの状態に引き揃えられた非金属高強力繊維束
からなる芯材７の外側に複数のスチールワイヤー８をら
せん状に巻きつけることによって形成されている。非金
属高強力繊維束は、前述したようにアラミド繊維などの
有機繊維、炭素繊維などの無機繊維からなり、比重3.0
以下、引っ張り弾性率7000〜31000kgf/mm2、破断伸び1.
2〜4.2％の特性を有するものである。また、スチールワ
イヤーのビードコア全体に対する体積分率は0.25〜0.72
になっている。
この空気入りラジアルタイヤ１を、第３図に示すよう
に、リム９にリム組みすると、ビードコア２は、タイヤ
の直径方向に押し広げられることによって周方向に大き
な引っ張り張力を発生する。このような引っ張り張力は
ビードコア２を構成する芯材７とスチールワイヤー８と
に付加されるが、このとき、芯材７とスチールワイヤー
８とは、第４図の引っ張り張力−伸びの関係図に示すよ
うな伸びの挙動を示す。すなわち、スチールワイヤー８
は、らせん状に巻かれているため、無撚りのスチールワ
イヤーの曲線Ｗのようにはならず、らせんの撚りが締ま
った状態になるまでのＡ領域では、曲線Ｗ′のように非
金属高強力繊維束の曲線Ｔに近い状態で伸長する。そし
て、らせん状の撚り実質的に締まった状態から無撚りの
スチールワイヤーの曲線Ｗと平行する状態になるのであ
る。
に、リム９にリム組みすると、ビードコア２は、タイヤ
の直径方向に押し広げられることによって周方向に大き
な引っ張り張力を発生する。このような引っ張り張力は
ビードコア２を構成する芯材７とスチールワイヤー８と
に付加されるが、このとき、芯材７とスチールワイヤー
８とは、第４図の引っ張り張力−伸びの関係図に示すよ
うな伸びの挙動を示す。すなわち、スチールワイヤー８
は、らせん状に巻かれているため、無撚りのスチールワ
イヤーの曲線Ｗのようにはならず、らせんの撚りが締ま
った状態になるまでのＡ領域では、曲線Ｗ′のように非
金属高強力繊維束の曲線Ｔに近い状態で伸長する。そし
て、らせん状の撚り実質的に締まった状態から無撚りの
スチールワイヤーの曲線Ｗと平行する状態になるのであ
る。
したがって、スチールワイヤーと非金属高強力繊維束
との引っ張り張力がバランスし、スチールワイヤーと非
金属高強力繊維束との双方が、ほぼ均等になり、ビード
コア全体の引っ張り強度の向上に寄与することになる。
との引っ張り張力がバランスし、スチールワイヤーと非
金属高強力繊維束との双方が、ほぼ均等になり、ビード
コア全体の引っ張り強度の向上に寄与することになる。
また、本発明のタイヤでは、リム組み時に、スチール
ワイヤーの撚りが締まることにより非金属高強度繊維束
の集束性を高め、タイヤを成形する際の作業性を良好に
する。
ワイヤーの撚りが締まることにより非金属高強度繊維束
の集束性を高め、タイヤを成形する際の作業性を良好に
する。
また、本発明のタイヤは、ビードコアがスチールコー
ドと非金属高強力繊維束とのハイブリット構造であるか
ら、リム組み時の曲がりやすさが向上し、リム組み作業
を容易にする。
ドと非金属高強力繊維束とのハイブリット構造であるか
ら、リム組み時の曲がりやすさが向上し、リム組み作業
を容易にする。
次のビードコアA,Bを用いた本発明タイヤI,IIと、ビ
ードコアC,Dを用いた従来タイヤI,IIをそれぞれ成型し
た。
ードコアC,Dを用いた従来タイヤI,IIをそれぞれ成型し
た。
ビードコアA:1500デニールの高強力アラミド繊維を50
本無撚りで束ねた芯材の周りに0.94φのスチールワイヤ
ーを９本らせん状に巻きつけることにより形成した。
本無撚りで束ねた芯材の周りに0.94φのスチールワイヤ
ーを９本らせん状に巻きつけることにより形成した。
ビードコアB:1800デニールの炭素繊維束を50本無撚り
で束ねた芯材の周りに0.94φのスチールワイヤーを９本
らせん状に巻きつけることにより形成した。
で束ねた芯材の周りに0.94φのスチールワイヤーを９本
らせん状に巻きつけることにより形成した。
ビードコアC:5×４（0.94φ）のグルメットビードワ
イヤーからなる通常のビードコア。
イヤーからなる通常のビードコア。
ビードコアD:0.94φのスチールワイヤー９本を無撚り
で引き揃えた芯材の周りに1500デニールの高強力アラミ
ド繊維50本をらせん状に巻きつけることにより形成し
た。
で引き揃えた芯材の周りに1500デニールの高強力アラミ
ド繊維50本をらせん状に巻きつけることにより形成し
た。
なお、上記ビードコアＡに用いた1500デニールの高強
力アラミド繊維の破断強度は33kgf/mm2、引っ張り弾性
率は13000kgf/mm2、比重1.3、破断伸び4.0％であった。
また、ビードコアＢに用いた1800デニールの炭素繊維束
の破断強度は39kgf/mm2、引っ張り弾性率は18000kgf/mm
2、比重2.2、破断伸び2.3％であった。各ビードコアに
用いた0.94φのスチールワイヤー素線の破断強度は140k
gf/mm2、引っ張り弾性率は16000kgf/mm2、比重7.9、破
断伸び2.1％であった。
力アラミド繊維の破断強度は33kgf/mm2、引っ張り弾性
率は13000kgf/mm2、比重1.3、破断伸び4.0％であった。
また、ビードコアＢに用いた1800デニールの炭素繊維束
の破断強度は39kgf/mm2、引っ張り弾性率は18000kgf/mm
2、比重2.2、破断伸び2.3％であった。各ビードコアに
用いた0.94φのスチールワイヤー素線の破断強度は140k
gf/mm2、引っ張り弾性率は16000kgf/mm2、比重7.9、破
断伸び2.1％であった。
これら４種類のタイヤの重量を、従来タイヤＩを100
とする指数で比較すると、表に示す通りであった。ま
た、これらのタイヤをそれぞれリム組みし、その時のリ
ム組みのし易さを比較した。従来タイヤＩを100とする
指数で示した結果は、表に示す通りであった。
とする指数で比較すると、表に示す通りであった。ま
た、これらのタイヤをそれぞれリム組みし、その時のリ
ム組みのし易さを比較した。従来タイヤＩを100とする
指数で示した結果は、表に示す通りであった。
また、これらタイヤのビードコアの引っ張り強度を調
べるため、リム組みしたタイヤ内部に水を封入し、ビー
ドワイヤが切断するまで、水圧を徐々に加えて行き、ビ
ードワイヤ切れによるタイヤ破壊時の水圧を測定したと
ころ、「表」に示すような結果が得られた。「表」中、
本発明タイヤIIでは、水圧が25.0kgf/cm2に達したとこ
ろで、ビードワイヤが切断する前にベルト切れが起こっ
た。
べるため、リム組みしたタイヤ内部に水を封入し、ビー
ドワイヤが切断するまで、水圧を徐々に加えて行き、ビ
ードワイヤ切れによるタイヤ破壊時の水圧を測定したと
ころ、「表」に示すような結果が得られた。「表」中、
本発明タイヤIIでは、水圧が25.0kgf/cm2に達したとこ
ろで、ビードワイヤが切断する前にベルト切れが起こっ
た。
この「表」から本発明タイヤI,IIは従来タイヤＩと比
べて軽量で、かつ従来タイヤＩと同様以上の引っ張り強
度を有する分かる。また、リム組み性が良好であること
が分かる。
べて軽量で、かつ従来タイヤＩと同様以上の引っ張り強
度を有する分かる。また、リム組み性が良好であること
が分かる。
上記のように、本発明の空気入りタイヤは、ビードコ
アを、比重3.0以下、引っ張り弾性率は7000〜31000kgf/
mm2、破断伸び1.2〜4.2％の非金属高強度繊維束を芯材
とし、該芯材の外側に複数のスチールワイヤーを該ワイ
ヤーの体積分率が0.25〜0.72となるようにらせん状に巻
きつけることにより形成したから、このタイヤをリム組
みしたとき外側のスチールワイヤーと芯材の非金属高強
力繊維束とにかかる引っ張り張力をバランスさせること
ができる。したがって、スチールワイヤーと非金属高強
力繊維束との双方をビードコア全体の引っ張り強度の向
上に有効に寄与させることができる。
アを、比重3.0以下、引っ張り弾性率は7000〜31000kgf/
mm2、破断伸び1.2〜4.2％の非金属高強度繊維束を芯材
とし、該芯材の外側に複数のスチールワイヤーを該ワイ
ヤーの体積分率が0.25〜0.72となるようにらせん状に巻
きつけることにより形成したから、このタイヤをリム組
みしたとき外側のスチールワイヤーと芯材の非金属高強
力繊維束とにかかる引っ張り張力をバランスさせること
ができる。したがって、スチールワイヤーと非金属高強
力繊維束との双方をビードコア全体の引っ張り強度の向
上に有効に寄与させることができる。
また、ビートコアが非金属高強力繊維束とスチールワ
イヤーとのハイブリット構造であるため、リム組み時の
曲がり易さが向上し、リム組みがし易くなる。
イヤーとのハイブリット構造であるため、リム組み時の
曲がり易さが向上し、リム組みがし易くなる。
第１図は本発明にかかる空気入りタイヤに用いるビード
コアの断面図、第２図は本発明にかかる空気入りタイヤ
に用いるビードコアの側面図、第３図は本発明にかかる
空気入りタイヤの横断面図、第４図はスチールワイヤー
と非金属高強力繊維束との引っ張り張力と伸びとの関係
図である。 １……空気入りラジアルタイヤ、２……ビードコア、３
……カーカス、４……トレッド部、５……ベルト、６…
…ビード部、７……芯材、８……スチールワイヤー。
コアの断面図、第２図は本発明にかかる空気入りタイヤ
に用いるビードコアの側面図、第３図は本発明にかかる
空気入りタイヤの横断面図、第４図はスチールワイヤー
と非金属高強力繊維束との引っ張り張力と伸びとの関係
図である。 １……空気入りラジアルタイヤ、２……ビードコア、３
……カーカス、４……トレッド部、５……ベルト、６…
…ビード部、７……芯材、８……スチールワイヤー。
Claims (1)
- 【請求項１】ビードコアが、比重3.0以下、引っ張り弾
性率7000〜31000kgf/mm2、破断伸び1.2〜4.2％の非金属
高強度繊維束を芯材とし、該芯材の外側に複数のスチー
ルワイヤーを該ワイヤーの体積分率が0.25〜0.72となる
ようにらせん状に巻きつけることにより形成されている
空気入りタイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189513A JP2958703B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189513A JP2958703B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 空気入りタイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0478703A JPH0478703A (ja) | 1992-03-12 |
| JP2958703B2 true JP2958703B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=16242532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2189513A Expired - Fee Related JP2958703B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 空気入りタイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2958703B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE465894T1 (de) * | 2001-10-30 | 2010-05-15 | Pirelli | Reifen mit einem wulstkern mit vorgeformten drähten |
| FR2841573A1 (fr) * | 2002-06-26 | 2004-01-02 | Michelin Soc Tech | Cables hybrides a couches utilisables pour renforcer des pneumatiques |
| WO2006128494A1 (en) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Pirelli Tyre S.P.A. | Pneumatic tire with composite bead core |
| ATE508889T1 (de) * | 2007-12-04 | 2011-05-15 | Du Pont | Hybridseile zur reifenverstärkung |
| US8845836B2 (en) | 2009-12-23 | 2014-09-30 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Geodesic tire and method of manufacture |
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| FR2991630B1 (fr) * | 2012-06-07 | 2014-06-27 | Michelin & Cie | Tringle hybride elastique pour pneumatique. |
| FR2991632B1 (fr) * | 2012-06-07 | 2014-06-27 | Michelin & Cie | Tringle hybride allegee pour pneumatique. |
| US20200189330A1 (en) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Lightweight bead for a tire |
| FR3129322B1 (fr) * | 2021-11-19 | 2023-10-27 | Michelin & Cie | Pneumatique comportant une paire de tringles souples |
-
1990
- 1990-07-19 JP JP2189513A patent/JP2958703B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0478703A (ja) | 1992-03-12 |
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