JP3566796B2

JP3566796B2 - タイヤのビード部の補強構造

Info

Publication number: JP3566796B2
Application number: JP30287295A
Authority: JP
Inventors: 茂正高木
Original assignee: Fuji Seiko Co Ltd
Current assignee: Fuji Seiko Co Ltd
Priority date: 1995-11-21
Filing date: 1995-11-21
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2015-11-21
Also published as: JPH09142112A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤのビード部の補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、タイヤにおいて、ビード部内に鋼線よりなる環状のビードワイヤが配置され、同ビードワイヤの外周に断面三角形状の硬質ゴム製のエイペックスが取り付けられたビード部構造を有するものがある。そして、ビードワイヤ及び硬質エイペックスにより、タイヤのビード部周辺（ビード部からサイドウォール部にかけての部分）の剛性を高くして、車両の良好な操縦安定性を確保するようにしている。しかし、これだけでは近年の大型化かつ高速化された車両に使用するタイヤとして、充分な剛性が得られなかった。
【０００３】
このため、例えば図４及び図５に示すように、複数本の鋼線よりなる縒り線３２を、エイペックス３０の側部にビードワイヤ３１の周方向に対して所定の角度で連続的に多数本貼り付けることにより、タイヤのビード部周辺を補強する構造が従来より提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した図４及び図５に示す構造においては、充分な剛性は得られるものの、ビードワイヤ３１が鋼線で形成されているとともに、エイペックス３０の側部に鋼線よりなる縒り線３２が配置されているので、重量が増大し、タイヤの軽量化を図ることが困難になるという問題があった。しかも、エイペックス３０の側部に多数本の縒り線３２を剥がれないように確実に貼り付ける作業が非常に面倒であるという問題もあった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、軽量でかつ製造が簡単で、しかも充分な剛性を確保することができるタイヤのビード部の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】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、タイヤのビード部内に環状の補強部材を配置し、その補強部材は、非金属製線状物を積層巻回してなる第１層と、その第１層の外周に設けられ、同第１層を構成する線状物より低剛性の非金属製線状物を積層巻回してなる第２層と、その第２層の外周に設けられた断面三角形状の硬質ゴム製のエイペックスとから構成され、前記第１層及び第２層のうち少なくとも第１層は、断面ほぼ長方形状をなすように、その半径方向における幅が軸線方向における幅に比して大きく形成されているものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、前記第１層及び第２層の少なくとも一方は、並列配置された複数本の線状物をゴム被覆してなる帯状体を積層巻回して環状に形成されているものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１において、前記第１層及び第２層の少なくとも一方は、ゴム被覆された１本の線状物を並列巻回及び積層巻回して環状に形成されているものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３の何れかにおいて、前記第１層を構成する線状物はアラミド繊維よりなるものである。
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４の何れかにおいて、前記第２層を構成する線状物はナイロンよりなるものである。
【００１０】
従って、請求項１の発明によれば、第１層及び第２層は、それぞれ非金属製線状物を積層巻回して構成されているので、軽量でかつ製造が簡単である。又、第１層及び第２層のうち少なくとも第１層は、断面ほぼ長方形状をなすように、その半径方向における幅が軸線方向における幅に比して大きく形成されている。言い換えれば、第１層及び第２層は、タイヤのビード部からサイドウォール部にかけての部分に配置されることになる。そして、これら第１層及び第２層は、非金属製線状物の積層巻回により、ゴム製のエイペックスよりも高い剛性を有している。従って、単に環状のビードワイヤの外周に断面三角形状のゴム製のエイペックスを設けただけの構造とは異なり、タイヤのビード部からサイドウォール部にかけての部分に要求される高い剛性を保証できる。しかも、第２層は第１層より低剛性であり、ゴム製のエイペックスは第２層より低剛性である。このため、特に高い剛性を要求されるタイヤのビード部から柔軟性を要求されるサイドウォール部に亘って、その剛性を緩やかに変化させることができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、並列配置された複数本の線状物をゴム被覆してなる帯状体の積層巻回により、第１層及び第２層の少なくとも一方を簡単に低コストで製作できる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、ゴム被覆された１本の線状物の並列巻回及び積層巻回により、強度に優れた第１層或いは第２層が得られる。
請求項４の発明によれば、第１層をアラミド繊維で形成することにより、軽量でかつ強度に優れたものとすることができる。
【００１３】
請求項５の発明によれば、第２層をナイロンで形成することにより、軽量でかつエイペックスゴムよりも高剛性のものとすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
【００１５】
図１は空気入りタイヤ１の横断面を示す図であって、特に、カーカス層２のターンアップ部２ａ、即ちビード部３を中心に示す図である。同図において、右側がタイヤ１の外側、左側が内側となっている。前記カーカス層２はタイヤ１の内側から外側に向かって折り返されている。そして、このタイヤ１のビード部３内に、環状の補強部材４がタイヤ１の周方向に沿って配置されている。補強部材４は断面細長形状をなしており、ビード部３から図１の上側のサイドウォール部の近傍にまで亘って配置されている。
【００１６】
図１及び図２に示すように、前記補強部材４は、第１層５と、その第１層５の外周に固着された第２層６と、その第２層６の外周に固着された断面三角形状の硬質ゴム製のエイペックス７とから構成されている。第１層５は、並列配置された複数本の非金属製線状物８をゴム９で被覆してなる帯状体１０を、積層巻回することにより形成されている。尚、図面においては、５本の線状物８を並列配置してなる帯状体１０を、１６回積層巻回することにより第１層５が形成されている。その結果、第１層５は、断面ほぼ長方形状をなすように、その半径方向における幅が軸線方向における幅に比して大きく形成される。非金属製線状物８は、例えばケブラー（デュポン株式会社の登録商標）、すなわちアラミド繊維よりなる。
【００１７】
前記第２層６は、前記第１層５と同じく、並列配置された複数本の非金属製線状物（例えばナイロンよりなる）１１をゴム１２で被覆してなる帯状体１３を、積層巻回することにより形成されている。尚、図面においては、７本の線状物１１を並列配置してなる帯状体１３を、２５回積層巻回することにより第２層６が形成されている。その結果、第２層６は、断面ほぼ長方形状をなすように、その半径方向における幅が軸線方向における幅に比して大きく形成される。尚、第２層６の軸線方向における幅は、第１層５のそれよりも狭く形成される。
【００１８】
第２層６におけるナイロン等よりなる線状物１１は、第１層５におけるケブラー等よりなる線状物８と比較して低剛性である。しかも、第２層６における線状物１１は、第１層５における線状物８より細いものが使用される。又、第２層６におけるゴム１２は、第１層５におけるゴム９と同じものでもよいし、或いは第１層５におけるゴム９より硬質なものでもよい。
【００１９】
前記エイペックス７は、例えばゴム押出機により断面三角形状の紐状体を押し出し、その紐状体を前記第２層６の外周に貼着することにより形成してもよいし、或いは射出成形により無端のリング状に成形されたものを第２層６の外周に嵌装することにより形成してもよい。紐状体を貼着する方法では、エイペックス７を簡単に形成できるし、リング状のものを嵌装する方法では、エイペックス７に切れ目ができないので強度的に優れたものが得られる。このエイペックス７を形成するゴムは、第２層６におけるゴム１２と同じものでもよいし、或いは第２層６におけるゴム１２より硬質なものでもよい。
【００２０】
さて、本実施形態では、補強部材４が上記のように構成されているので、以下のような作用効果を奏する。
（１）補強部材４は、第１層５と、その第１層５の外周に固着された第２層６と、その第２層６の外周に固着された断面三角形状の硬質ゴム製のエイペックス７とから構成されている。そして、第１層５及び第２層６は、それぞれ非金属製線状物８，１１の積層巻回により構成されている。このため、軽量でかつ製造が簡単である。
【００２１】
（２）第１層５及び第２層６は、それぞれ断面ほぼ長方形状をなすように、その半径方向における幅が軸線方向における幅に比して大きく形成されている。このため、第１層５及び第２層６は、タイヤ１のビード部３からサイドウォール部にかけての部分に亘って配置されることになる。しかも、これら第１層５及び第２層６は、ケブラーやナイロン等の非金属製線状物８，１１の積層巻回により構成されている。ケブラーは軽量でかつ非常に強度に優れたものである。ナイロンは軽量でかつエイペックスゴムよりも高剛性である。従って、単に環状のビードワイヤの外周に断面三角形状のゴム製のエイペックスを設けただけの従来構造とは異なり、タイヤ１のビード部３からサイドウォール部にかけての部分に要求される高い剛性を保証できる。
【００２２】
（３）第２層６は第１層５より低剛性であり、ゴム製のエイペックス７は第２層６より低剛性である。しかも、エイペックス７は、断面三角形状をなしていて、その外周側ほど薄くなっている。このため、特に高い剛性を要求されるタイヤ１のビード部３から柔軟性を要求されるサイドウォール部に亘って、その剛性を緩やかに変化させることができる。
【００２３】
（４）ナイロン製の線状物１１を備えた第２層６のゴム１２を、ナイロンより高剛性であるケブラー製の線状物８を備えた第１層５のゴム９より硬質なものとし、エイペックス７のゴムを、線状物１１を備えた第２層６のゴム１２より硬質なものとすれば、第１層５と第２層６との間、及び第２層６とエイペックス７との間において、剛性に大きな差異が生じるということがなくなる。このため、タイヤ１のビード部３からサイドウォール部に亘って、その剛性を更に緩やかに変化させることができる。
【００２４】
（５）並列配置された複数本の線状物８，１１をゴム９，１２で被覆してなる帯状体１０，１３を、複数回積層巻回することにより、第１層５及び第２層６をより簡単に低コストで製作できる。
【００２５】
（６）補強部材４は、その内周から外周に向かうに従って幅狭になっているので、タイヤビード部３内への配置状態を良好なものとすることができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図３に基づいて説明する。
【００２６】
図３に示すように、この第２実施形態では、補強部材４における第１層５及び第２層６の構造が前記第１実施形態とは異なっている。即ち、この実施形態では、第１層５が、１本の線状物８をゴム１４で被覆してなる線材１５を、並列巻回及び積層巻回することにより、断面ほぼ長方形状に形成されている。その巻回方法としては、例えば線材１５を複数回（図面では５回）並列巻回して最も内周側に位置する層を形成するとともに、引き続いて線材１５をその並列巻回層の外周に同様に並列巻回するといった方法で、線材１５の並列巻回層を複数層（図面では１６層）形成するものである。そして、このように線材１５を並列巻回及び積層巻回することにより、強度に優れた第１層５を得ることができる。又、第１層５の周方向に対する各並列巻回層の線材１５の傾きが、隣接する並列巻回層で互いに逆向きになるように巻回を行うと、強度上より好ましい第１層５を得ることができる。
【００２７】
又、第２層６についても、前述の第１層５と同様に、１本の線状物１１をゴム１６で被覆してなる線材１７を、並列巻回及び積層巻回することにより、断面ほぼ長方形状に形成されている。この巻回方法についても前記第１層５の場合と同様である。
【００２８】
尚、この発明は例えば以下のように変更して具体化してもよい。
（１）前記各実施例において、第１層５や第２層６の形成に際して、並列巻回数や積層巻回数を適宜変更すること。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、次のような優れた効果を奏する。
請求項１の発明によれば、軽量でかつ製造が簡単で、しかもタイヤのビード部からサイドウォール部にかけての部分に要求される高い剛性を保証できる。加えて、特に高い剛性を要求されるタイヤのビード部から柔軟性を要求されるサイドウォール部に亘って、その剛性を緩やかに変化させることができる。
【００３０】
請求項２の発明によれば、並列配置された複数本の線状物をゴム被覆してなる帯状体の積層巻回により、第１層及び第２層の少なくとも一方を簡単に低コストで製作できる。
【００３１】
請求項３の発明によれば、ゴム被覆された１本の線状物の並列巻回及び積層巻回により、強度に優れた第１層或いは第２層が得られる。
請求項４の発明によれば、第１層をアラミド繊維で形成することにより、軽量でかつ強度に優れたものとすることができる。
【００３２】
請求項５の発明によれば、第２層をナイロンで形成することにより、軽量でかつエイペックスゴムよりも高剛性のものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のビード部の補強構造の第１実施形態を示す部分断面図。
【図２】補強部材を拡大して示す部分破断斜視図。
【図３】補強部材の第２実施形態を示す部分破断斜視図。
【図４】従来のビード部の補強構造を示す部分破断斜視図。
【図５】縒り線を拡大して示す部分破断斜視図。
【符号の説明】
１…タイヤ、３…ビード部、４…補強部材、５…第１層、６…第２層、７…エイペックス、８…非金属製線状物、９…ゴム、１０…帯状体、１１…非金属製線状物、１２…ゴム、１３…帯状体、１４…ゴム、１５…線材、１６…ゴム、１７…線材。

Claims

タイヤのビード部内に環状の補強部材を配置し、その補強部材は、非金属製線状物を積層巻回してなる第１層と、その第１層の外周に設けられ、同第１層を構成する線状物より低剛性の非金属製線状物を積層巻回してなる第２層と、その第２層の外周に設けられた断面三角形状の硬質ゴム製のエイペックスとから構成され、前記第１層及び第２層のうち少なくとも第１層は、断面ほぼ長方形状をなすように、その半径方向における幅が軸線方向における幅に比して大きく形成されているタイヤのビード部の補強構造。
前記第１層及び第２層の少なくとも一方は、並列配置された複数本の線状物をゴム被覆してなる帯状体を積層巻回して環状に形成されている請求項１に記載のタイヤのビード部の補強構造。
前記第１層及び第２層の少なくとも一方は、ゴム被覆された１本の線状物を並列巻回及び積層巻回して環状に形成されている請求項１に記載のタイヤのビード部の補強構造。
前記第１層を構成する線状物はアラミド繊維よりなる請求項１〜３の何れかに記載のタイヤのビード部の補強構造。
前記第２層を構成する線状物はナイロンよりなる請求項１〜４の何れかに記載のタイヤのビード部の補強構造。