JP3535911B2 - タイヤカーカス固定法 - Google Patents

タイヤカーカス固定法

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JP3535911B2
JP3535911B2 JP02728195A JP2728195A JP3535911B2 JP 3535911 B2 JP3535911 B2 JP 3535911B2 JP 02728195 A JP02728195 A JP 02728195A JP 2728195 A JP2728195 A JP 2728195A JP 3535911 B2 JP3535911 B2 JP 3535911B2
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    • B60C9/02—Carcasses
    • B60C9/04—Carcasses the reinforcing cords of each carcass ply arranged in a substantially parallel relationship
    • B60C9/06—Carcasses the reinforcing cords of each carcass ply arranged in a substantially parallel relationship the cords extend diagonally from bead to bead and run in opposite directions in each successive carcass ply, i.e. bias angle ply
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    • B60C15/0009—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap features of the carcass terminal portion
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    • B60C9/023—Carcasses built up from narrow strips, individual cords or filaments, e.g. using filament winding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタイヤに関するものであ
り、特に、サイドウォールおよびリム部での補強コード
の配置方法に関するものであり、さらには、リム部への
カーカスコードの固定 (投錨、ancrage)方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】現在のタイヤのカーカス補強材は１つま
たは複数のウエブ(nappes)、大抵の場合はラジアルウエ
ブで構成され、このカーカス補強材はリム部(bourrelet
s)に配置された１本または複数本のビードワイヤに巻付
けられている。タイヤはリム部を介してホイールリム(j
ante) に固定される。この構成のリム部は極めて大きな
剛性を有している。
【０００３】リム部の剛性はサイドウォールの放射方向
上方 (本明細書では「上方」または「上側」とは半径が
大きくなる方向を意味する) に向かって除々に変化して
いるのが望ましいが、大きな可撓性が要求されるサイド
ウォールと、逆に大きな剛性が要求されるリム部との間
で剛性を徐々に変えることは現在の技術では極めて難し
い。事実、タイヤのこの部分に配置される補強材が非連
続になることは避けらず、放射方向上端部でカーカスが
トレッドに向かって曲がる所ではカーカスは方向転換し
ないため、この区域の剛性は必然的に小さくなる。
【０００４】ビードワイヤの周りでラジアルカーカスが
方向転換しないようにしたラジアルカーカスの設計原理
も既に公知である。例えば米国特許第 3,072,171号では
カーカスウエブの方向転換点を無くし、放射方向を向い
たカーカスコードの横側に周方向に延びた周方向カーカ
スコードを配置している。しかし、この構造ではカーカ
スコードを周方向カーカスコードに確実に固定（投錨）
するのが難しいためこの構造は実際には用いられていな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、タイ
ヤのサイドウォールの曲げ剛性がリム部に向かってでき
る限り連続的に変化するようにカーカス補強用コードを
配置でき、しかも、極めて多数のカーカスコードを固定
することができるようにした新規なカーカスコード固定
方法を提供することにある。本発明の別の目的は機械で
容易に製作可能なタイヤ補強構造を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、底部がホイー
ルリムに装着されるリム部の中に放射方向下向きに固定
される少なくとも１つのカーカスを有し、各リム部はサ
イドウォールへ向かって放射方向上方へ延び、サイドウ
ォールはタイヤトレッドへ向かって放射方向上方へ延
び、カーカスは互いに隣接して配置された複数のコード
片で構成され、このコード片はサイドウォールの上部で
はサイドウォール内を上から下に向かう単一の周方向ア
ラインメントを形成し、カーカスは少なくとも１つの周
方向に向いたコードの束によってリム部 (2) に固定され
ているタイヤにおいて、上記の単一の周方向アラインメ
ントが、サイドウォールからリム部へ放射方向下側へ向
かうにつれて除々に軸線方向に互いに離れて少なくとも
２つの周方向アラインメントに分かれ、これらの周方向
アラインメントは周方向に延びたコードを含まない充填
材料によって軸線方向に互いに隔てられており、リム部
において、周方向アライメントの少なくとも１つは、上
記充填材料が配置された側とは軸線方向反対側で周方向
に延びたコードの束によって縁取られており、カーカス
は連続した一本のカーカスコードで作られ、各周方向ア
ラインメントのリム部の所のコード片はループを介して
２つずつ互いに連結されており、このループは放射方向
位置でリム部の底部に最も近い位置に配置されているこ
とを特徴とするタイヤを提供する。
【０００７】
【作用】「コード」という用語は一般的な意味であり、
モノフィラメントやマルチフィラメントの他にケーブ
ル、撚糸等の組合せ物や、これらの任意の均等物を含
み、コードの材質および処理（例えば表面加工、コーテ
ィング、ゴムとの接着性を向上させる予備塗装(preenco
llage)等）を受けているか否かは問題ではない。「アラ
インメント」とはカーカスコードが整列して配置された
状態またはそのような状態に配置されたカーカスコード
群を意味する。「放射方向」とはタイヤの半径方向であ
り、「周方向」とはタイヤの円周方向であり、「軸方
向」とはタイヤの軸線方向である。コードを90°に配置
したカーカスがいわゆるラジアルカーカスであるが、90
°に近い配置もラジアルカーカスに含まれる。
【０００８】
【作用】本発明のリム部では、サイドウォールからリム
部へ向かうカーカスコードが充填材料によって互いに分
離されている。また、カーカスコードの各部分にほぼ同
じ膨脹力を分布させるために、この充填材料とは軸線方
向反対側に配置された少なくとも１つの周方向に延びた
コードの束(pile)によってリム部の各周方向アラインメ
ントの側方を縁取るのが好ましい。
【０００９】周方向に延びたコードは放射方向に延びた
コードと直接接触しないことが好ましい。大きな外力を
受けるタイヤの場合には、カーカスコードの上記部分と
周方向に延びたコードとの間で力を確実に伝播するため
に、周方向に延びたコードとカーカスコードの各アライ
ンメントとの間に弾性係数(module)の高いゴム、すなわ
ちショアＡ硬度が70以上のゴム混合物を配置する。
【００１０】現在の方法ではカーカスウエブはビードワ
イヤの周りで方向転換して、ビードワイヤがカーカスを
固定 (投錨) する役目、すなわち、タイヤに膨張圧が加
わった時にカーカスコードに張力を生じさせる役目をし
ている。カーカスのこの固定機能は本発明構造でも確実
に行うことができる。また、現在の方法ではビードワイ
ヤがタイヤリム部をホイールリムに締付ける役目もして
いる。本発明構造でも十分な締付けができる。
【００１１】本発明では、実施例に示すように、本発明
構造の片側および／または両側にカーカスの一部または
その固定部の一部を成す別の要素を加えることもでき
る。また、本発明では同じ種類のカーカスを複数個使用
することができ、また、本発明カーカスにそれとは種類
の異なるカーカスを加えることもできる。以下、添付図
面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１２】
【実施例】図１、図２は本発明の最も単純な実施例を示
し、図にはタイヤの周知部分の他に本発明に関する部分
すなわちサイドウォール１とリム部２とが示されてい
る。カーカス補強材は一群のコード片(troncons de fi
l)で構成され、図示したカーカスコード片はサイドウォ
ール１内を放射方向へ延びている。
【００１３】カーカスコードが円周方向に延びたコード
によって軸線方向が縁取られている所では、カーカスコ
ードは放射方向を向いていない点に注意されたい。この
補強材は単一のカーカス型である。換言すれば、サイド
ウォール内でカーカスコードは単一の周方向アラインメ
ント３を形成し、リム部の底部で隣接したカーカスコー
ドは互いに並んでループを形成する。
【００１４】このコード部分をループ状に配置すること
によってコードの端部を切断する必要がなくなり、不連
続性の問題が避けられる。すなわち、補強コードは一般
にケーブルであり、ケーブルを切断するとケーブルの切
断箇所が枝分かれして全てのモノフィラメントが分離
し、タイヤ内部の破断の発端になる。また、織物になっ
たカーカスコードの場合にはゴムとの接着性を良くする
ためにコードには接着剤が塗布されているが、コードを
切断するとコードの端部は接着剤が塗布されていない状
態になるため、切断箇所にゴムが接着しなくなり、リム
部内側で破断が生じる原因になる。本発明ではこの欠点
が無い。
【００１５】本発明では往路と復路との間にループが存
在するので、このカーカスは「単一コード」型になる。
すなわち、このカーカスは単一のコードから作られ、カ
ーカス内を放射方向に延びた弧を形成するコード片と同
じ数のコードから作られるものではない。コードは予め
カレンダ加工されてウェブを形成している。もちろん、
カーカス全体を単一コードで作る必要はないが、本発明
の変形例では少い本数のコードのみを用い、各コードの
端部をリム部ではなくトレッド部の所に配置するのが好
ましい。
【００１６】図１〜図３では、各サイドウォール１内で
は互いに並んだ往路と復路のカーカスコード部分が単一
の円周方向アラインメント３を形成し、サイドウォール
１からリム部２までの間にカーカスコードは２つに分割
されて、放射方向コード部分が軸線方向にしだいに離れ
て２つの円周方向アラインメント31、32を形成してい
る。好ましくは、サイドウォール内で互いに隣接する２
つのカーカスコード部分がリム部２の別の周方向アライ
ンメントから出て来るように、各コード部分を配置す
る。換言すれば、リム部２の別の周方向アラインメント
31、32から出て来たコード部分がサイドウォール内で交
互に並ぶのが好ましい。
【００１７】この配置法は、タイヤのサイドウォール１
に単一の周方向のアラインメントしかない（すなわち単
一のコード層しかない）ことを考えると、特に重要であ
る。すなわち、サイドウォールに極めて大きな柔軟性を
与えることができる。この補強構造を有するサイドウォ
ールはタイヤが潰れた状態での曲げ剛性を小さくするこ
とができ、この曲げ剛性は強い力を受けるタイヤ用にカ
ーカスコード数を増やす場合あるいは抵抗力の小さいコ
ードを使用する場合に一般に用いられる２枚のカーカス
ウエブを用いる構造よりも小さくなる。
【００１８】コード片は図２の斜視図から分かるよう
に、さいころの５の目型に配置される。また、２つの周
方向アラインメントをゴム層８で分離でき、コードを含
浸でき、リム部を完全に結合でき、しかも、周方向アラ
インメント31、32を互いに軸方向に徐々に分けることが
できる。また、このコード配置法はコード片およびその
ループを完全に位置決めする上で好都合である。さら
に、複数の周方向アラインメントへ分かれる所の高さを
調節することができるので、曲げ剛性を徐々に高くする
ことができる。もちろん、サイドウォールの単一の周方
向アラインメントを２つ以上の周方向アラインメントに
分け、各周方向アラインメントをリム部内で徐々に軸線
方向に互いに離すこともできる。
【００１９】いずれの場合でも、サイドウォールの単一
の周方向アラインメントのコード数を２または２以上の
数で割った数がリム部の各周方向アラインメントのコー
ド数になる。このことは、タイヤ半径はリム部へ向う方
向に小さくなる（従って、並んだコード片を収容する空
間はサイドウォール内よりも小さくなる）ということを
考えると、極めて重要なことである。すなわち、カーカ
スコードの数を多くすると別のカーカスを追加して使用
しなければならないが、そうすると、コード全部を収容
する場所がリム部内にはなくなる。しかし、本発明構造
ではコードをより大きな密度で使用することができる。
【００２０】上記実施例のタイヤは互いに隣接した層状
の複合構造を有している。すなわち周方向を向いたコー
ドの束61と、ショアＡ硬度が70以上のゴム混合物層５
と、カーカスコードの周方向アライメント31と、ゴム混
合物よりなる充填材料層８と、カーカスコードの周方向
アライメント32と、ショアＡ硬度が70以上のゴム混合物
層５と、周方向を向いたコードの束62とを有し、これら
の層によって膨脹圧下でカーカスコードに生じる張力を
均等に分散することができる。
【００２１】このゴム混合物の層５は加硫タイヤにした
ときに得られる。すなわち、タイヤ組立時にこの層を形
成する目的でゴムを配置するか、周方向に延びたコード
の束61および／またはカーカスを形成する際に、ゴムを
十分に塗布したコードを使用すれば、タイヤ成形後に上
記ゴム混合物の層５ができる。周方向に延びたコードの
束61を構成する各コードはメッキ(laitonne)をした金属
コードが好ましい。各コードの束61では複数のコードを
ほぼ同心状に重ねて配置する。直径が徐々に大きくなる
リングを重ねるか、コードを複数回螺旋状に巻付けてコ
ードの束にすることができる。
【００２２】実験の結果、ゴム混合物の層５として合成
エラストマーＳＢＲのみを含む混合物か、ＳＢＲとポリ
ブタジエンＰＢとを含む混合物を使用した場合に耐久性
が著しく良くなるということが分かった。この場合、Ｓ
ＢＲのガラス遷移温度Ｔｇは−70℃〜−30℃の範囲に
し、ポリブタジエンＰＢのＴｇは−40℃〜−10℃の範囲
にし、これら合成エラストマーは合計でエラストマー総
量の少なくとも40重量％用い、残りは天然ゴムＮＲにす
る。上記のガラス遷移温度Ｔｇは示差熱分析で測定し
た。ＳＢＲ溶液を使用するのが好ましく、例えば、Ｔｇ
が−48℃のＳＢＲ溶液50％と、ＮＲ50％とを含む混合物
に補強用充填材と樹脂とを添加して所望のショアＡ硬度
にする。
【００２３】ゴム混合物の層５をメッキした金属コード
の束61、62とカーカスの織成コード片とに良好に接着さ
せ、高温でのその接着耐久性を確保するために、ゴム混
合物の層５にはかなりの比率で硫黄を入れ、また、接着
促進剤（例えば、コバルトまたはニッケルの金属塩）を
適当な比率で添加する。例えばエラストマー総量に対し
て５〜８重量％の比率で硫黄を用い、エラストマーの総
量に対して0.2重量％の比率でコバルトの金属塩を使用
する。
【００２４】カーカスコード片または周方向の螺旋コー
ドの束61を形成する螺旋コードを含浸するために特殊な
ゴム混合物を加える必要はなく、上記のゴム混合物の層
５と同じゴム混合物を用いて、成形時の含浸によって、
カレンダ加工と同じコードの束内および異なるコードの
束の間の連結をさせることができる。充填材料の層８は
ゴム混合物の層５と同じものにすると簡単である。
【００２５】膨張圧下でカーカスコードに生じる張力を
良く分散させるためには、上記ループを互いに並んだ周
方向に延びたコードの束61の放射方向最底部より下側ま
で延ばすのが好ましい。カーカスコード片は往路と復路
を形成し、一方のリム部からタイヤトレッドを通って他
方のリム部まで連続させるのが好ましい。トレッドの下
側のタイヤ構造を補強する手段は本発明とは無関係であ
り、任意の適当な補強方法、例えばベルト状コードを配
置する方法を用いることができる。また、従来のタイヤ
のビードワイヤでパッキングとして用いられている硬い
ゴム混合物をリム部２に取付けることもできる。このパ
ッキングゴムはカーカス補強材の片側および／または両
側に配置される。
【００２６】図３は本発明の別の変形例を示している。
この実施例ではリム部２内に周方向のに延びたコードの
コイル(enroulement) 63と64とが加えられている。これ
らのコード 63 と64の間には薄いゴム層、すなわちコイ
ルまたは周方向アラインメントのコードの直径より薄い
ゴム層しか存在しない。これらの薄い層は、タイヤ組立
時にコードの束64、65、場合によってコードの束61、6
2、63用としてゴムを塗布したコードを用い、それを成
形することよって得られる。必要に応じて、互いに隣接
した周方向に延びたコードの束を増加させてリム部を補
強する。互いに隣接した複数の束61、64または63、65等
は一種のコード群を形成する。他の解決方法では、コー
ド全体がほぼ同じ放射方向区画を占めた時にこれらのコ
ード群をほぼ放射方向を向いたコードの束とは別の状態
に配置することである。
【００２７】図３には、サイドウォール１の赤道より下
側の部分を放射方向上側へ向かって延びる周方向に延び
たコードのコイル66が見える。このコイル66を設けるこ
とによってタイヤを膨らませた時に自然にバランスする
種々の形をラジアルカーカスに与えることができ、タイ
ヤを車輪に取付けて膨らませた時のタイヤ形状を完全に
制御することができる。もちろん、サイドウォール、リ
ム部またはこれらの内部で種々異なる種類のコードを使
用することができる。
【００２８】サイドウォール１内で周方向に延びたコー
ドの密度はリム２内の密度より小さくするのが好まし
い。この密度変化を連続的にして、タイヤのリム部とサ
イドウォールとの間で密度ができる限り連続的に変化す
るようにするのが好ましい。同様に、円周方向に螺旋状
に巻いたコードの束、例えば61、62、63は密度が最小の
区域が放射方向上側で終るようにする。
【００２９】ホイールリムとの接触区域と赤道との間の
ができる限り連続的に変化するようにするためには、ホ
イールリムとの接触区域より上側で赤道より下側の間の
カーカスの両側のゴム成分が〔数２〕を満足するように
する：
【００３０】
【数２】 （ここで、Ｅi またはＥj はカーカスコードアラインメ
ントの外側70と内側71のゴムの放射方向弾性率(module)
であり、ｅi またはｅj はその厚さである)
【００３１】タイヤのこの部分に複数のカーカスアライ
ンメントがある場合に上記の式を適用する時は、最外側
のコードの外側と最内側のコードの内側のゴム成分のみ
を考慮すればよい。使用する全てのゴム成分の弾性率が
類似している時には、サイドウォールのできる限り内側
にカーカスを通すのが良いということを意味している。
また、サイドウォールの内側により柔らかいゴム（すな
わち弾性率が低いゴム）を使用することもできる。これ
はタイヤの耐久性と乗り心地との妥協策である。
【００３２】以上の補強構造を用いることによって、サ
イドウォールとリム部との間の剛性を徐々に大きくする
ことができるということは理解できよう。すなわち、こ
の構造によって、タイヤの設計者は、周方向に延びたコ
ードの密度と、場合によってはさらにリム部内の放射方
向コードの周方向アラインメントの数とコードの種類と
を調節するだけで、極めて大きな自由度でタイヤ剛性と
変形度とを調節することができる。この複合構造ではリ
ム部をホイールリム部に良好に取りつけることができ、
大型にならず、使用材料を最も良好に使用できる。本発
明構造では補強材に不連続な部分は全く無く、これはタ
イヤの耐久性 の観点から極めて好都合である。また、
予定しないことであったが、タイヤの乗り心地も向上す
る。
【００３３】補強コードを可能な限り正確に位置決めす
るためには、タイヤの内部空洞の形状を成形するための
剛体の芯型上でタイヤを製造するのが好ましい。すなわ
ち、この芯型上に各タイヤ構成要素をタイヤの最終構造
で要求される順番で、成形時に変形しない状態で、その
最終位置へ直接取り付け、米国特許第 4,895,692号に記
載の方法でタイヤを成形・加硫することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明タイヤの主としてサイドウォールとリ
ム部とを示す放射方向断面図。
【図２】 補強コードとゴム層の配置を概念的に示す斜
視図。
【図３】 本発明の第２実施例を示す放射方向断面図。
【符号の説明】
１ サイドウォール ２ リム部 ３ 単一の円周方向アラインメント ５ ゴム層 ８ 充填ゴム層 30 ループ 31、32 周方向アラ
インメント 61、62、63、64 周方向に延びたコードの束
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−40601（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−171306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−158001（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60C 9/02,9/08,15/00 B60C 15/04,15/05

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 底部(20)がホイールリムに装着されるリ
    ム部(2)の中に放射方向下向きに固定される少なくとも
    １つのカーカスを有し、各リム部(2)はサイドウォール
    (1)へ向かって放射方向上方へ延び、サイドウォール(1)
    はタイヤトレッドへ向かって放射方向上方へ延び、カー
    カスは互いに隣接して配置された複数のコード片で構成
    され、このコード片はサイドウォール(1)の上部ではサ
    イドウォール(1)内を上から下に向かう単一の周方向ア
    ラインメント(3)を形成し、カーカスは少なくとも１つ
    の周方向に向いたコードの束(61または62)によってリム
    部(2)に固定されているタイヤにおいて、 上記の単一の周方向アラインメント(3)が、サイドウォ
    ールからリム部へ放射方向下側へ向かうにつれて除々に
    軸線方向に互いに離れて少なくとも２つの周方向アライ
    ンメント(31, 32)に分かれ、これらの周方向アラインメ
    ント(31,32)は周方向に延びたコードを含まない充填材
    料によって軸線方向に互いに隔てられており、各々の周
    方向アラインメント (31, 32) は周方向に沿って整合して
    おり、 リム部(2)において、周方向アライメント(31, 32)の少
    なくとも１つは、上記充填材料が配置された側とは軸線
    方向反対側で周方向に延びたコードの束(61または62)に
    よって縁取られており、 カーカスは連続した一本のカーカスコードで作られ、各
    周方向アラインメント(31, 32)のリム部(2)の所のコー
    ド片はループ(30)を介して２つずつ互いに連結されてお
    り、このループ(30)は放射方向位置でリム部(2)の底部
    に最も近い位置に配置されていることを特徴とするタイ
    ヤ。
  2. 【請求項２】 リム部(2)の所の充填材料が配置された
    側とは軸線方向反対側の各周方向アラインメント(31, 3
    2)が少なくとも１つの周方向に延びたコードの束(61, 6
    2)によって縁取られている請求項１に記載のタイヤ。
  3. 【請求項３】 周方向に延びたコードの束(61, 62)とそ
    れに対応する周方向アラインメント(31, 32)との間にシ
    ョアＡ硬度が70以上のゴム混合物層(5) が配置されてい
    る請求項１または２に記載のタイヤ。
  4. 【請求項４】 ループ(30)が、互いに隣接した周方向を
    向いたコードの束の中の放射方向に最も低い部分より低
    い位置に配置されている請求項１〜３のいずれか一項に
    記載のタイヤ。
  5. 【請求項５】 ゴム混合物の層(5)が、Ｔｇが−70℃〜
    −30℃である合成エラストマーＳＢＲをエラストマー総
    量の40重量％以上含む混合物からなる請求項３に記載の
    タイヤ。
  6. 【請求項６】 ゴム混合物の層 (5) が、Ｔｇが− 70 ℃〜
    − 30 ℃である合成エラストマーＳＢＲとＴｇが−40℃〜
    −10℃であるＰＢとを組み合わせたものをエラストマー
    総量の40重量％以上含む混合物からなる請求項３に記載
    のタイヤ。
  7. 【請求項７】 ゴム混合物の層(5)の硫黄の比率がエラ
    ストマー総量の５〜８重量％の範囲であり、ゴム混合物
    が接着促進剤を含む請求項５または６に記載のタイヤ。
JP02728195A 1994-01-21 1995-01-23 タイヤカーカス固定法 Expired - Lifetime JP3535911B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9400796A FR2715350A1 (fr) 1994-01-21 1994-01-21 Ancrage de la carcasse d'un pneumatique.
FR9400796 1994-01-21

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