JP3715058B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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  • Tyre Moulding (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーカスコードをタイヤ幅方向に往復させてカーカス層を編み上げた構造を有する空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、軽量化と生産時間の短縮化を可能にしながら、カーカス層におけるエッジセパレーションの発生を防止して耐久性の向上を可能にする空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、一般的な空気入りラジアルタイヤにカーカス層を形成する場合は、予め複数本の引き揃えられたカーカスコードをカレンダー工程に掛けて未加硫ゴムをゴム引きして帯状のシート材にし、このゴム引きシート材を長手方向に略カーカス層の径方向長さより両端の折り返し分だけやや長い大きさに切断した後、それら裁断片をタイヤサイズに応じて複数枚をタイヤ周方向に必要な周長になるように継ぎ合わせてカーカス材を形成する。
【0003】
このように準備されたカーカス材は、グリーンタイヤの成形工程に移されて成形ドラムに巻き付けられ、ついでその外周の両端部にビードコアを嵌め込んだ後、カーカス材の両端部をビードコアを包み込むように折り返し、さらにサイドゴム等を巻き付けることによって、1stグリーンタイヤが成形されるようになっている。
【0004】
しかるに、このようにして成形されるカーカス層は、成型後のカーカス材の折り返し部にカーカスコードの切断破面が形成され、この切断破面が変形量の大きなタイヤサイドウォール部においてタイヤ周方向に連続的に配置されるため、切断破面への応力集中によってタイヤ破壊や故障を招くことが少なくなかった。また、このカーカス構造では、切断破面の存在によってカーカス層の両端部におけるコード張力が低下することになるので、コードによる補強効率が低いという問題があった。すなわち、カーカスコードの両端部は補強効果に寄与することなく無駄に存在しているのである。
【0005】
これに対して、カーカス層を1本のカーカスコードから連続的に編み上げることにより切断破面を持たないカーカス構造を形成したタイヤが種々提案されている。例えば、特開平1−110941号公報は、円形に配置された一対の保持機構に回転アームの往復運動によってカーカスコードを順次掛け渡すことにより上記カーカス構造を形成することを開示している。
【0006】
しかしながら、上記カーカス構造では、左右一対のビード部間にカーカス層を装架しているため、カーカスコードを左右一対のビード部間に切れ目なく往復させて編み上げる必要があり、カーカス層の形成に多大な時間がかかるという問題があった。他方、近年の空気入りタイヤに与えられている主要な課題として軽量化がある。しかし、タイヤ軽量化のために、タイヤ構成部材をいたずらに低減するだけでは耐久性の低下を招き、空気入りタイヤとして機能することができなくなるおそれがある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、軽量化と生産時間の短縮化を可能にしながら、カーカス層におけるエッジセパレーションの発生を防止して耐久性の向上を可能にする空気入りタイヤを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部にベルト層を埋設すると共に、該ベルト層のタイヤ幅方向両端部と左右一対のビード部との間の左右の領域に、それぞれカーカスコードを連続的にジグザグ状に往復させて形成したカーカス層を分設し、該左右のカーカス層の端部を前記ベルト層端部の下側にオーバーラップさせる一方で、前記ビード部のビードコアを複数のリングから構成し、該複数のリング間に前記カーカスコードの折り返し部を挟み込むようにしたことを特徴とするものである。
【0009】
このようにビード部からベルト層の下方域までの限定された領域に左右のカーカス層を設け、そのカーカス層をカーカスコードをジグザグ状に往復させて編み上げた構造にしたことにより、ベルト層と重なる部分に実質的にカーカス層を持たないようにして軽量化を図りながら、カーカス層が切断破面を有していないので、カーカス層におけるエッジセパレーションの発生を防止して耐久性を向上することができる。また、切断破面を無くして編み上げたカーカス層は、カーカスコードの補強効率が極めて高い。
【0010】
更に、左右のカーカス層はそれぞれ独立に編み上げることが可能であるので、これら左右のカーカス層を同時に編み上げるようにすれば、従来のようにカーカスコードを左右一対のビード部間に切れ目なく往復させてカーカス層を編み上げるようにした場合に比べてタイヤの生産時間を大幅に短縮することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図1及び図2は、本発明を説明するための自動車用、特に乗用車用の空気入りタイヤを例示するものである。図において、左右一対のビード部1,1は、左右のサイドウォール部2,2を経てトレッド部3に連接している。
【0012】
トレッド部3には、2層のベルト層4,4がタイヤ全周にわたって埋設されている。これらベルト層4は、複数本の補強コードをタイヤ周方向に対して10°〜25°の角度で傾斜するように配列し、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。但し、ベルト層4の材質及び構造は、特に限定されるものではない。
【0013】
左右のカーカス層5,5は、それぞれベルト層4のタイヤ幅方向両端部と左右一対のビード部2,2との間の左右の領域に分設されている。これらカーカス層5は、それぞれ1本又は複数本のカーカスコード6をビード部4とベルト層4のタイヤ幅方向両端部との間にタイヤ径方向にジグザグ状に往復させて編み上げた構造になっている。
【0014】
このようにビード部1からベルト層4の下方域まで延長する左右のカーカス層5,5を設け、これら左右のカーカス層5,5をビード部1とトレッド部3との間にカーカスコード6をジグザグ状に往復させて編み上げた構造にしたことにより、従来のように裁断されたカーカス材を使用する場合とは異なってカーカス層5が切断破面を有していないので、カーカス層5におけるエッジセパレーションの発生を防止して耐久性を向上することができる。
【0015】
また、上述のように切断破面を無くして編み上げたカーカス層5は、端部においてカーカスコード6の張力が低下することはなく補強効率が高いので、その分だけコード使用量を低減することが可能である。しかも、上述のようにカーカス層5を左右一対のビード部1,1にわたって連続的に設けないで左右に分設し、ベルト層4の下方域の一部ではカーカス層5を設けないので、タイヤを軽量化することが可能である。
【0016】
更に、左右のカーカス層5,5はそれぞれ独立に編み上げることが可能であるので、これら左右のカーカス層5,5を同時に編み上げるようにすれば、従来のようにカーカスコードを左右一対のビード部間に往復させてカーカス層を編み上げるようにした場合に比べて、タイヤの生産時間を大幅に短縮することができる。これら左右のカーカス層5,5は、グリーンタイヤを成形するための成形ドラムや製品寸法に近い形状を有する芯型用中子の外周側にカーカスコード6を編み上げて形成することができる。
【0017】
本発明において、各カーカス層5の上端は、ベルト層4のタイヤ幅方向両端部よりもタイヤ内側へ少なくとも20mm延長するように設けることが好ましい。このようにカーカス層5をベルト層4に対して20mm以上延長させることにより、タイヤとして十分な内圧保持性能が得られる。一方、各カーカス層5の下端は、適宜の構造によってビード部2に装架するようにする。
【0018】
例えば、図3に示すように、カーカスコード6の折り返し部がビード部1のビードコア7を巻き込むように編み上げることにより、カーカス層5の下端をビード部1に装架することができる。また、図4に示すように、ビードコア7を複数のリング7a,7bから構成し、これらリング7a,7bをタイヤ軸方向に積層し、そのリング7a,7b間にカーカスコード6の折り返し部を挟み込むようにしてもよい。
【0019】
或いは、図5に示すように、ジグザグ状に編み上げたカーカス層5の下端をビードコア7の周りにタイヤ内側から外側に折り返すようにしてもよい。いずれの場合も、カーカス層5の下端をビード部2に対して強固に装架することが可能であるが、特に図3及び図4の構造にすることが好ましい。これら図3及び図4の構造では変形量の大きいサイドウォール部2にカーカス層5の折り返し部が配置されないため、図5の構造に比べて耐久性が高い。
【0020】
【実施例】
タイヤサイズを185/60R14とし、カーカス構造だけを下記のように異ならせた従来タイヤ1,2及び本発明タイヤを製作した。
従来タイヤ1
切断破面を有するカーカス材を左右一対のビード部間に装架し、該カーカス材のタイヤ幅方向両端部をビードコアの周りに折り返し、これらの折り返し部のタイヤ内端からの高さをそれぞれ50mmとした。
従来タイヤ2
左右一対のビード部間に切れ目なくカーカスコードをジグザグ状に往復させてカーカス層を編み上げた構造にした。
本発明タイヤ
ベルト層のタイヤ幅方向両端部と左右一対のビード部との間の左右の領域に、それぞれカーカスコードをジグザグ状に往復させて左右のカーカス層を同時に独立に編み上げ、これら左右のカーカス層の上端をベルトエッジよりもタイヤ内側へ20mm延長させた。
【0021】
これら試験タイヤについて、下記の試験方法により、操縦安定性、荷重耐久性、重量、生産速度、材料費、耐水圧破壊強度を評価し、その結果を表1に示した。
操縦安定性:
国産1.6リットルクラスの乗用車に各試験タイヤを空気圧1.9kg/cm2 として装着し、乗員1名とし、テストドライバーによるフィーリングテストで操縦安定性を評価し、従来タイヤ1を100とする指数で示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れている。
【0022】
荷重耐久性:
JIS D4230に準拠した試験方法により荷重耐久性を評価し、従来タイヤ1を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど荷重耐久性が優れている。
重量:
各試験タイヤの重量を測定し、従来タイヤ1を100とする指数で示した。この指数値が小さいほど軽量である。
【0023】
生産速度:
各試験タイヤについて、成形に要した時間を測定し、従来タイヤ1を100とする指数で示した。この指数値が小さいほど生産速度が速い。
材料費:
各試験タイヤに使用したタイヤ材料の費用を求め、従来タイヤ1を100とする指数で示した。この指数値が小さいほど材料費が低い。
【0024】
耐水圧破壊強度:
各試験タイヤの内部に水圧を負荷し、タイヤが破壊するときの圧力を測定し、従来タイヤ1を100とする指数で示した。この指数値が大きいほど耐水圧破壊強度が高い。
【0025】
Figure 0003715058
【0026】
この表1から明らかなように、本発明タイヤは、従来タイヤ1に比べて操縦安定性及び荷重耐久性が優れていると共に、従来タイヤ1,2に比べて生産速度が速く、かつ材料費が低かった。また、本発明タイヤは、従来タイヤ1,2と同等の耐水圧破壊強度を有しており、タイヤとして十分な内圧保持性能を有していた。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、トレッド部にベルト層を埋設すると共に、該ベルト層のタイヤ幅方向両端部と左右一対のビード部との間の左右の領域に、それぞれカーカスコードを連続的にジグザグ状に往復折り返して形成したカーカス層を分設し、該左右のカーカス層の端部を前記ベルト層端部の下側にオーバーラップさせる一方で、前記ビード部のビードコアを複数のリングから構成し、該複数のリング間に前記カーカスコードの折り返し部を挟み込むようにしたことにより、ベルト層と重なる領域に実質的にカーカス層を持たないようにして軽量化を図りながら、カーカス層が切断破面を有していないので、カーカス層におけるエッジセパレーションの発生を防止して耐久性を向上することができる。また、切断破面を無くしたカーカス層は、カーカスコードの補強効率を向上することができる。更に、左右のカーカス層は同時に編み上げることが可能であるので、タイヤの生産時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を説明するための空気入りタイヤを例示する子午線断面図である。
【図2】 図1のタイヤの部分切欠斜視図である。
【図3】 図1のタイヤのビード廻りの構造(参考例)を示す斜視図である。
【図4】 図1のタイヤのビード廻りの他の構造(実施例)を示す斜視図である。
【図5】 図1のタイヤのビード廻りの更に他の構造(参考例)を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ビード部
2 サイドウォール部
3 トレッド部
4 ベルト層
5 左右のカーカス層
6 カーカスコード
7 ビードコア

Claims (2)

  1. トレッド部にベルト層を埋設すると共に、該ベルト層のタイヤ幅方向両端部と左右一対のビード部との間の左右の領域に、それぞれカーカスコードを連続的にジグザグ状に往復させて形成したカーカス層を分設し、該左右のカーカス層の端部を前記ベルト層端部の下側にオーバーラップさせる一方で、前記ビード部のビードコアを複数のリングから構成し、該複数のリング間に前記カーカスコードの折り返し部を挟み込むようにした空気入りタイヤ。
  2. 前記左右のカーカス層の端部を前記ベルト層のタイヤ幅方向両端部よりもタイヤ内側へ少なくとも20mm延長させた請求項1に記載の空気入りタイヤ。
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