JP5110853B2 - 空気入りタイヤのビード部構造 - Google Patents

Description

この発明は空気入りタイヤのビード部構造に関するものであり、とくには、ビードコアで挾持したカーカスプライの耐引き抜け性を大きく向上させる技術を提案するものである。

カーカスプライの耐引き抜け性を確保するとともに、カーカスプライの側縁のセパレーションを防止してタイヤビード部の耐久性を向上させるべく、カーカスプライの側部部分をビードコアで挾持する技術は従来から種々提案されている。

なかでも、特許文献１〜３のそれぞれには、一対のビード部間にトロイダルに延びる複数枚のカーカスプライの各側部部分を、ビード部に配設したビードコアで挾持するに当って、カーカスプライの側部部分を、タイヤ幅方向の内外に二又に分岐させて、各分岐部分を、タイヤ幅方向で三個に分割形成してなるビードコアのそれぞれの分割部分間に挾み込むことで、カーカスプライの、ビードコアとの接触面積を増加させ、これによって、ビードコアによるカーカスプライの拘束力を高めて、カーカスプライの耐引き抜け性を一層向上させる技術が開示されている。

しかるに、カーカスプライの、ビードコアとの接触面積を単純に増加させるだけのこの従来技術では、とくに、タイヤへの充填内圧が大きく、また、タイヤへの負荷荷重が大きい場合に、カーカスプライに、所期したほどの耐引き抜け性を発揮させることができないという問題があった。

そこで図３に、一方のタイヤビード部を、タイヤ幅方向の略線断面図で例示するように、カーカスプライ３１の側部部分を、タイヤ幅方向の内外に二又に分岐させ、それらの各分岐部分３１ａ、３１ｂを、タイヤ幅方向で３個の分割部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃに分割形成してなるビードコア３２の、それぞれの分割部分間に配設し、そして、カーカスプライ３１の分岐部分間に挾まれる分割部分３２ｂを、カーカスプライ３１の分岐部側に向けて厚みを漸減する楔状分割部分とすることにより、カーカスプライ３１が、そこへの引張力の作用によって、引き抜け方向に変位する場合に、図３（ｂ）に例示するように、それぞれの分岐部分３１ａ、３１ｂと楔状分割部分３２ｂとの摩擦力、より具体的には、それら両者のそれぞれの被覆ゴムの摩擦力に基いて、その楔状分割部分３２ｂに半径方向外向きの力を発生させ、この力によって、それぞれの分岐部分３１ａ、３１ｂを、楔状分割部分３２ｂと、分割部分３２ａとの間及び分割部分３２ｃとの間のそれぞれにより大きな力で挾持させ、この結果として、カーカスプライ３１の耐引き抜け性を高める技術が提案されている。
国際公開第０３／０２９０３３号パンフレット 国際公開第０３／０８９２５８号パンフレット 特表２００６−５０４５７４号公報

しかるにこの提案技術における、カーカスプライの耐引き抜け性の向上は、カーカスプラ３１のそれぞれの分岐部分３１ａ、３１ｂの、ビードコア分割部分３２ａ、３２ｂ、３２ｃによる挾持下での、それらの分岐部分３１ａ、３１ｂと楔状分割部分３２ｂとの摩擦力だけに基いてもたらされるものであり、その楔状分割部分３２ｂに、半径方向外向きの十分大きな分岐部分挾持力を発生させることが困難であるため、この提案技術によってもまた、カーカスプライに、所期したほどの耐引き抜け性を付与することが難しいという問題があった。

この発明は、このような問題を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、高い充填内圧および大きな負荷荷重の作用に対してなお、カーカスプライに十分な耐引き抜け性を発揮させることができる空気入りタイヤのビート部構造を提供するにある。

この発明に係る空気入りタイヤのビード部構造は、一対のビード部間にトロイダルに延びる一枚以上のカーカスプライのそれぞれの側部部分を、ビード部に配設したビードコアで挾持して繋留してなるものであって、一枚以上のカーカスプライの側部部分を、タイヤ幅方向の内外に二又以上に分岐させて、各分岐部分を、タイヤ幅方向で三個以上に分割してなるビードコアのそれぞれの分割部分間に配設し、カーカスプライの分岐部分間に挾まれる、分岐部側に向けて厚みが漸減する、少なくとも一の楔状分割部分の半径方向の内面側に、当初からまたは事後的に掛合する折り曲げ部を、それらの分岐部分の少なくとも一の遊端部分に形成し、前記分岐部分が、一枚以上のカーカスプライで、カーカスプライの一枚を構成するプライコードを、タイヤ幅方向の内外に振り分けることにより形成されてなるものである。

ここでカーカスプライは、有機繊維コード、金属コード等からなるプライコードによって形成することができ、また、プライコードの延在態様としては、カーカスプライのそれぞれの側縁に各コードの切断端を位置させたものとすることができる他、一本もしくは複数本のプライコードを、カーカスプライのそれぞれの側縁位置でＵ字状に折り返してジグザグ状に迂曲させながら円周方向に延在させたものとすること、または、複数本の引き揃えコードを一体的にゴム被覆してなるリボン状ストリップを、カーカスプライのそれぞれの側縁間に、円周方向への所要の配設ピッチで延在させたものとすることもできる。

なお、前記折り曲げ部は、塑性変形になるものであると、弾性変形になるものであるとを問わないが、より好ましくは、その折り曲げ部を、分岐部分の遊端部分を塑性変形させることによって形成してなるものとする。

また好ましくは、ビードコアの、一本以上の楔状分割部分を隔てて位置するそれぞれの分割部分の少なくとも一方に、分岐部分に設けた折り曲げ部をその折り曲げ状態に拘束する拘束突部を設けてなる。

この発明に係るビート部構造では、少なくとも一の楔状分割部分を挾む、カーカスプライの分岐部分に、その楔状分割部分の半径方向の内面側に当初から掛合する、また、カーカスプライへの大きな引張力の作用によって事後的に掛合する少なくとも一の折り曲げ部を設けることで、カーカスプライは、そこへの引張力の作用に際して、楔状分割部分に、提案技術について前述した、楔状分割部分とそれぞれの分岐部分との摩擦力に加え、その折り曲げ部によってもまた半径方向外向きの外力を及ぼすことになる。

これがため、楔状分割部分の半径方向外向きの力は、提案技術のそれに比してより大きくなり、その結果として、カーカスプライのそれぞれの分岐部分は、少なくとも一の分岐部分が折れ曲がり掛合する楔状分割部分の作用下で、それと、ビードコアの他の分割部分との間により一層大きな力で挾持されることになるので、カーカスプライの耐引き抜け性を、大きな負荷荷重に対しても所期した通りに高めることができる。

なお、ここにおける折り曲げ部は、最終的には、ビート部の加硫ゴムで囲繞されるので、それが塑性変形域にあると、弾性変形域にあるとの別なく、楔状分割部分に対する所要の掛合機能を有効に発揮することができるも、なかでも、その折り曲げ部を、金属コードからなるプライコードの塑性変形によって形成したときは、折り曲げ部の、楔状分割部分に対する掛合強度を高めて、カーカスプライに作用する引張力の、楔状分割部分に対する伝達をより直接的に行わせて、楔状分割部分に作用する半径方向外向きの力を高めることができる利点がある。

またここで、ビートコアの、楔状分割部分を隔てて位置するそれぞれの分割部分の少なくとも一方に、折り曲げ部の拘束突部を設けた場合は、折り曲げ部の所要の形状等を十分に担保して、カーカスプライに入力された引張力の、折り曲げ部を介した楔状分割部分への伝達を一層確実に行うことができる。

図１はこの発明の実施形態を一方のビード部について示すタイヤ幅方向の略線断面図であり、図中１は、図示しないトレッド部に連続して延びるサイドウォール部を、２は、このサイドウォール部１の半径方向の内周側に連続させて設けたビード部をそれぞれ示す。また、３は、それぞれのビード部間にトロイダルに延在する一枚以上のカーカスプライを示し、このカーカスプライ３のそれぞれの側部部分は、それぞれのビード部２に配設したビードコア４で挾持することにより繋留される。

ここでは、このようなカーカスプライ３の側部部分を、タイヤ幅方向の内外に二又以上、図では二又に分岐させて、各分岐部分３ａ、３ｂを、タイヤ幅方向で三個以上、図では三個に分割構成してなるビードコア４の各分割部分４ａ、４ｂ、４ｃ間に挾み込み配置する。

なおここで、カーカスプライ３は、有機繊維コード、金属コード等からなるプライコードによって形成することができ、その場合のプライコードの延在態様は、各コードの切断端をカーカスプライ３のそれぞれの側縁に位置させたものとすることの他、一本もしくは複数本のプライコードを、カーカスプライ３のそれぞれの側縁位置でＵ字状に折り返してジグザグ状に迂曲させながら円周方向に延在させたものとすること、または、複数本の引き揃えコードを一体的にゴム被覆してなるリボン状ストリップを、カーカスプライのそれぞれの側縁間に延在させたものとすることもできる。

またここで、カーカスプライ３の側部部分への分岐部分３ａ、３ｂの形成は、配設されるカーカスプライ３が一枚であるときは、たとえば、プライコードの半数ずつを、タイヤ幅方向の内外に交互に振り分けることによって行うことができ、配設されるカーカスプライ３が二枚あるときは、これもたとえば、それの一枚ずつをタイヤ幅方向の内外に振り分けることによって行うことができる。
そして、カーカスプライ３の枚数がその他の枚数であるときは、上述したところに準じて分岐部分３ａ、３ｂを形成することができる。

ところで、分岐部分は、三叉、四叉等に分岐するものとすることも可能であり、そして、ビードコア４もまた、その分岐数に応じた四分割構造、五分割構造等とすることも可能である。

さらに図１に示すところでは、ビードコア４の、それぞれの分岐部分３ａ、３ｂ間に挾まれる分割部分４ｂを、カーカスプライ３の分岐部側に向けて漸次厚みが減少する楔状分割部分とし、そして、それらの分岐部分３ａ、３ｂの一方の遊端部分を、楔状分割部分４ｂの半径方向の内周面に沿わせて、好ましくは塑性変形下で折り曲げ、このことによって形成された折り曲げ部３ｃを、それの形成当初から、またはカーカスプライ３への引張力の作用下で、事後的に楔状分割部分４ｂに掛合可能ならしめる。

以上のように構成してなるビード部構造によれば、カーカスプライ３への引張力の作用に当り、とくには、一方の分岐部分３ｂが、それの折り曲げ部３ｃを介して、楔状分割部分４ｂの内周面にその引張力を直接的に伝達することになり、これにより、楔状分割部分４ｂは、半径方向外向きの大きな外力を受けることになるので、その楔状分割部分２ｃは、それぞれの分岐部分３ａ、３ｂを、ビードコア４の他の分割部分４ａ、４ｃとの間に、より大きな力で挾持することになり、それ故に、カーカスプライ３の耐引き抜け性が効果的に向上されることになる。

図２は、カーカスプライの分岐部分への折り曲げ部の他の形成例を模式的に示すタイヤ幅方向の断面図である。
これは、楔状分割部分４ｂの断面形状をほぼ二等辺三角形状としたところにおいて、図２（ａ）に示すものは、カーカスプライ分岐部分３ｂの遊端部分に、楔状分割部分４ｂの内周面に沿う直線状の折り曲げ部３ｃを形成したものであり、図２（ｂ）に示すものは、同様の折り曲げ部３ｃを半径方向の内方に凸となる湾曲形状に形成したものである。

また、図２（ｃ）に示すものは、上述の場合とは反対側の分岐部分３ａの遊端部分に、楔状分割部分４ｂの内周面に沿う直線状の折り曲げ部３ｄを形成したものであり、そして、図２（ｄ）に示すものは、それぞれの分岐部分３ａ、３ｂの両者の遊端部分に、楔状分割部分４ｂの内周側のそれぞれの隅部に掛合する、ほぼ鉤状のそれぞれの折り曲げ部３ｃ、３ｄを形成したものであり、これらのいずれによっても、前述したところと同様の作用効果をもたらすことができる。

そして、これらのいずれの場合にあっても、図２（ａ）および（ｄ）に仮想線で例示するように、楔状分割部分４ｂを隔てて位置するそれぞれのビードコア分割部分４ａ、４ｃの少なくとも一方に、分岐部分に形成した、塑性域もしくは弾性域の折り曲げ部３ｃ、３ｄをその折り曲げ状態に拘束する拘束突部５を設けることが好ましく、このような拘束突部５をもって、折り曲げ部３ｃ、３ｄの形状を所期した通りのものに維持することで、カーカスプライ引張力の、楔状分割部分４ｂへの伝達をより確実なものとすることができる。

以上この発明を図１および２に示すところに基いて説明したが、ビードコアを四個以上の分割部分からなる構成とし、三又以上に分岐させた各分岐部分を、それらのそれぞれの分割部分間に挾持させることも可能である。

この発明の実施の形態を一方のビード部について示すタイヤ幅方向の略線断面図である。 カーカスプライの分岐部分への折り曲げ部の他の形成例を模式的に示すタイヤ幅方向の断面図である。 提案技術を、一方のタイヤビード部について示すタイヤ幅方向の略線断面図である。

符号の説明

１ サイドウォール部
２ ビード部
３ カーカスプライ
３ａ、３ｂ 分岐部分
４ ビードコア
４ａ、４ｂ、４ｃ 分割部分
（４ｂ 楔状分割部分）
５ 拘束突部

Claims (3)

1. 一対のビード部間にトロイダルに延びる一枚以上のカーカスプライのそれぞれの側部部分を、ビード部に配設したビードコアに繋留してなる空気入りタイヤのビード部構造であって、
   一枚以上のカーカスプライの側部部分を、タイヤ幅方向の内外に二又以上に分岐させて、各分岐部分を、タイヤ幅方向で三個以上に分割してなるビードコアのそれぞれの分割部分間に配設し、カーカスプライの分岐部分間に挾まれる、少なくとも一の楔状分割部分に掛合する折り曲げ部を、それらの分岐部分の少なくとも一の遊端部分に形成し、
   前記分岐部分が、一枚以上のカーカスプライで、カーカスプライの一枚を構成するプライコードを、タイヤ幅方向の内外に振り分けることにより形成されてなる空気入りタイヤのビード部構造。
2. 前記折り曲げ部を、分岐部分の塑性変形下で形成してなる請求項１に記載の空気入りタイヤのビード部構造。
3. ビードコアの、楔状分割部分を隔てて位置するそれぞれの分割部分の少なくとも一方に、分岐部分の折り曲げ部の拘束突部を設けてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤのビード部構造。

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