JP5596593B2 - 多要素ビード組立体を有する空気入りタイヤ - Google Patents

Description

［発明の背景］
［発明分野］
本発明は、一般に空気入りタイヤに関し、より特別には、下方サイドウオールにおける荷重下のコード力の変動を最小にする多要素ビード組立体を有する空気入りタイヤに関する。特に、本発明は、軸方向内側のビードフィラー要素及び軸方向外側のビードフィラー要素を有し、これら両者は、ボデーコードのプライがビード組立体のビードコアの直上でそれ自体に押し付けられて配置されることを許しつつボデーコードのプライの外側に配置されるタイヤに関する。折返し部分の位置が下方サイドウオールのコード張力の変動を減らし、これがフラットスポットを小さくする。

［背景情報］
空気入りタイヤ用の通常のカーカス構造は、１対のビード組立体の間を伸びる主ボデーコードのプライを持つ。ボデーコードは、ビード組立体の間を半径方向又は斜め方法に伸びることができる。各ビード組立体は、典型的に複数の比較的剛い金属線から作られるループ状のビードコアを備える。各ビード組立体は、典型的に剛いゴム材料から作られたビードフィラーも備える。ビードフィラーは、ビードコア構造の半径方向上方に置かれ、そしてボデーコードのプライの主部分とボデーコードのプライの折返し部分との間の空間を満たす。ビードフィラーの形状と材料とは、空気入りタイヤに種々の特性を与えるために多くの従来技術の応用において変えられてきた。

本技術は、タイヤが車両に使用されるとき、タイヤに生ずるフラットスポットの大きさがカーカスの設計により影響を受けることを認識する。ビードフィラーの反対側に配置された折返し部分を含んだカーカス設計は、折返し部分と比較して主ボデーコードにおける力が異なることを経験するであろう。これは、コード力の変動として知られる。例えば、ボデーコードの折返し部分は、主ボデーコード部分が張力の増加を経験している間に、張力の減少を経験する可能性がある。差の大きさは、主ボデーコード部分と折返し部分との間の間隔に比例する。これらの力の差がフラットスポットの形成の原因となる。或る用途においては、フラットスポットの大きさは小さくすべきであり、そして技術は、カーカス構造がフラットスポットの大きさを減らすことを支援することを望む。

［発明の概要］
以上に鑑み、本発明の一態様は、カーカス設計の改良により空気入りタイヤのフラットスポットの大きさを減らすことである。特に、本発明は、ボデーコードのプライの折返し部分がビードコアの上方でボデーコードの主部分のすぐ背後に押し付けられて配置し得るように、ボデーコードの外側に配置されたビードフィラー要素を有するビード組立体を提供することにより、タイヤのフラットスポット現象を改善する。このカーカス構造が、垂直方向荷重下におけるタイヤのまわりのコード力の変動を減らし、タイヤの持っているフラットスポット現象を小さくする。

本発明の別の実施例においては、下方サイドウオールの剛性を更に大きくするために、強化用プライが、ビードフィラー要素のまわりに巻かれる。更なる実施例においては、製造工程中にカーカス内に空気ポケットが形成されないように、ビードフィラー要素がボデーコードの内側に配置される。

［好ましい実施例の詳細な説明］
本明細書を通じて同様な番号は同様な要素を指す。

本発明の第１の実施例が、一般に図１において番号１０により示される。タイヤ１０は、１対のビードコード１４のまわりで伸びかつこれを取り巻いているボデーコードのプライ１２を備える。図にはタイヤ１０の半分しか示されないが、他の半分は、図示された半分の実質的な鏡像である。ボデーコードのプライ１２は、主ボデー部分１６及び折返し部分１８を持つ。折返し部分１８は、半径方向外側の端部２０を持つ。タイヤ１０は、トレッド部分２４の下方に配置されたベルトプライ２２も持つ。ビードコア１４、ベルトプライ２２、及びボデーコードプライ１２が、タイヤ１０のボデー２６内に配置される。

折返し部分１８は、ビードコア１４のすぐ上で、プライ１２のボデー部分１６の背後に押し付けられる。次いで、折返し部分１８は、プライ１２に当たって半径方向上向きに伸びる。図１に示された本発明の実施例においては、端部２０は、タイヤ１０の最大断面幅の半径方向下方に配置される。別の実施例においては、端部２０は、最大断面幅の半径方向上方に配置することができる。主ボデー部分１６に対する折返し部分１８の位置決めが、タイヤ１０のボデープライコードにおける曲げ歪みを減少させ、かつタイヤをまわるボデーコードのクリープ変動に対する抵抗を支援する。折返し部分１８をボデー部分１６のすぐ背後に押し付けて位置決めすることにより、この二つの部分には同様な力が作用し、このため、２個の部分間には小さなコード力変動しかない。こうして、コード力の変動に起因するフラットスポットの量が最小にされる。

タイヤ１０は、更に、タイヤ１０のビード組立体を形成するためにビードコア１４と協同する複数のビードフィラー要素を備える。中間ビードフィラー要素３０が、ビードコア１４、主ボデー部分１６、及び折返し部分１８の中間でかつビードコア１４の半径方向上方に配置される。中間ビードフィラー要素３０は高さが小さく、このため、折返し部分１８は、ビードコア１４の直上で主ボデー部分１６の後面に押し付けられる。本発明の好ましい実施例においては、中間ビードフィラー要素の高さは、０から１．３センチメートルの間である。一実施例においては、高さは１２．７ｃｍである。タイヤが製造されるときにタイヤ１０のサイドウオール内に空気のポケットガ捕捉されることを防止するために中間ビードフィラー要素３０が設けられる。

タイヤ１０は、ビードコア１４の各側でかつボデーコードの外側に配置された軸方向外側のビードフィラー要素３２及び軸方向内側のビードフィラー要素３４を備える。軸方向外側のビードフィラー要素３２は、折返し部分１８の少なくも一部分が要素３２とビードコア１４との中間に配置されるように位置決めされる。軸方向内側のビードフィラー要素３４は、主ボデー部分１６の少なくも一部分が要素３４とビードコア１４との中間に配置されるように位置決めされる。各要素３２及び３４は、上方端部及び下方端部を備える。下方端部はビードコア１４の下で互いに隣接するように配置される。要素３２及び３４の上方端部はテーパーにされる。図に示された本発明の実施例においては、要素３２及び３４の上方端部は端部２０の下方に配置される。

要素３２及び３４の断面形状は、特定のタイヤ用途に適合するように変更することができる。好ましい実施例においては、軸方向外側のビードフィラー要素３２は、中間ビードフィラー要素３０の上方端部に配置された最大幅を持つ。この幅は、最大幅から上向き方向及び下向き方向でテーパーにされる。軸方向内側のビードフィラー要素３４は、ビードコア１４に隣接した最大幅を有し、そしてビードコア１４の下でかつ上向き方向に先細にされる。

各要素３０、３２及び３４は、約８０ＭＰａ又はそれ以上の弾性係数を有するゴム材料から作られることが好ましい。ビードフィラー要素３０、３２及び３４は、サイドウオールの下方部分を剛くするように折返し部分１８と協同するために剛性が大きい。

ビードフィラーをその伝統的な位置から上述の位置に動かすことにより、折返し部分１８は、主ボデー部分１６のすぐ背後に押し付けられるように動かされ、これによりタイヤ１０の下方サイドウオールの剛性を増加させることができる。増加した剛性が、タイヤ１０のフラットスポットを小さくする。

本発明の第２の実施例においては、低クリープ強化用プライ４０が要素３２及び３４の外側のまわりに巻かれ、サイドウオールを更に剛くする。プライ４０は、要素３２及び３４の上方端部と実質的に同じ位置に配置された上方端部を持つ。本発明の別の実施例においては、プライ４０の上方端部は要素３２及び３４の上方端部より上方に配置される。プライ４０は、鋼、ポリエステル、レーヨン、アラミド、ナイロン、又は本技術熟練者に知られるその他の材料により強化することができる。

本発明の第３及び第４の実施例においては、中間ビードフィラー要素３０は無くされ、そして折返し部分１８がプライ１２の主ボデー部分１６と接触するまでビードコア１４のまわりに直接巻かれる。これら実施例においては、全ビードフィラーがボデーコードの外側に配置される。第４の実施例においては、強化用プライ４０が要素３２及び３４のまわりを巻く。

本発明は、上に明らかとなった特定の図解された詳細には限定されない。特許請求の範囲において定められた本発明の精神又は範囲から離れることのないその他の変化及び変更は、説明され図解された機能について同等である。

本発明の第１の実施例の構造を有する空気入りタイヤの半分の断面図である。 本発明の第２の実施例を示している図１と同様な図である。 本発明の第３の実施例を示している図１と同様な図である。 本発明の第４の実施例を示している図１と同様な図である。

Claims (20)

1. 最大断面幅を有するボデー、
   ビードコア及びビードフィラー組立体を各々有する、ボデーの下方部分内に配置された１対のビード組立体であって、該ビードフィラー組立体が各々軸方向内側のビードフィラー要素と軸方向外側のビードフィラー要素とを有するビード組立体、
   ボデー内に配置され、ビード組立体の間を伸び、且つボデー部分と折返し端部を有する折返し部分とを有するボデーコードのプライ、
   を具備し、該ボデーコードのプライは、各ビードコアのまわりに巻かれ、折返し部分が、ビードコアの半径方向上方でボデーコードのプライのボデー部分に隣接して配置され、ボデーコードのプライのボデー部分が、軸方向内側のビードフィラー要素とビードコアとの中間に配置され、及び
   ボデーコードのプライの折返し部分が、軸方向外側のビードフィラー要素とビードコアとの中間に配置され、
   軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の上端及び下端が互いに近くに存在しており、
   軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の上端が、ボデーコードのプライの折返し部分の端部よりも径方向下側に配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 軸方向内側及び外側のビードフィラー要素が上端及び下端を有する請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の下端がビードコアよりも径方向下側に配置される請求項１記載の空気入りタイヤ。
4. ビード組立体は、ボデーコードのプライの折返し部分とボデー部分との中間に配置されたビードフィラー要素がない請求項１記載の空気入りタイヤ。
5. 軸方向内側のビードフィラー要素が、ボデーコードのプライのボデー部分の近くに存在している請求項１記載の空気入りタイヤ。
6. ビードフィラー組立体が、８０Ｍｐａよりも高い弾性係数を有する材料から作られている請求項１記載の空気入りタイヤ。
7. 軸方向内側のビードフィラー要素が、ボデーコードのプライのボデー部分の近くに存在している請求項６記載の空気入りタイヤ。
8. 軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の各々が上端及び下端を有し、軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の下端が、ビードコアよりも径方向下側に互いに近くに存在している請求項７記載の空気入りタイヤ。
9. 最大断面幅を有するボデー、
   該ボデーの下方部分内に配置された１対のビード組立体であって、各ビード組立体がビードコアとビードフィラー組立体を有し、各ビードフィラー組立体が、軸方向内側のビードフィラー要素と軸方向外側のビードフィラー要素とを有するビード組立体、
   ボデー内に配置され、ビード組立体の間を伸び、且つボデー部分と折返し端部を有する折返し部分とを有するボデーコードのプライ、
   を具備し、
   該ボデーコードのプライは、各ビードコアのまわりに巻かれ、
   折返し部分が、ビードコアの半径方向上方でボデーコードのプライのボデー部分の近くに存在しており、
   ボデーコードのプライのボデー部分が、軸方向内側のビードフィラー要素とビードコアとの中間に配置され、
   ボデーコードのプライの折返し部分が、軸方向外側のビードフィラー要素とビードコアとの中間に配置され、
   軸方向内側及び軸方向外側のビードフィラー要素の各々が上端及び下端を有し、
   軸方向内側及び軸方向外側のビードフィラー要素の下端が、互いに近くに存在しており、
   軸方向内側及び軸方向外側のビードフィラー要素の下端が、ビードコアよりも径方向下側に配置されており、軸方向外側のビードフィラー要素が、ボデーコードのプライの折返し部分に直接的に係合するように配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
10. 軸方向内側のビードフィラー要素及び軸方向外側のビードフィラー要素が、８０Ｍｐａよりも高い弾性係数を有する材料から作られている請求項９記載の空気入りタイヤ。
11. 軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の上端が、ボデーコードのプライの折返し部分の端部よりも径方向下側に配置される請求項９記載の空気入りタイヤ。
12. 軸方向内側及び外側のビードフィラー要素のまわりに巻かれた補強プライを更に備える請求項９記載の空気入りタイヤ。
13. 最大断面幅を有するボデー、
    該ボデーの下方部分内に配置された１対のビード組立体であって、各ビード組立体がビードコアとビードフィラー組立体を有し、各ビードフィラー組立体が、軸方向内側のビードフィラー要素と軸方向外側のビードフィラー要素とを有するビード組立体、
    ボデー内に配置され、ビード組立体の間を伸び、且つボデー部分と折返し端部を有する折返し部分とを有するボデーコードのプライ、
    を具備し、
    該ボデーコードのプライは、各ビードコアのまわりに巻かれ、
    折返し部分が、ビードコアの半径方向上方でボデーコードのプライのボデー部分の近くに存在しており、
    ボデーコードのプライのボデー部分が、軸方向内側のビードフィラー要素とビードコアとの中間に配置され、
    ボデーコードのプライの折返し部分が、軸方向外側のビードフィラー要素とビードコアとの中間に配置され、
    軸方向内側及び軸方向外側のビードフィラー要素の各々が上端及び下端を有し、
    軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の上端の少なくとも１つが、互いに近くに存在しており、
    軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の各々の上端が、ボデーコードのプライの折返し部分の端部よりも径方向下側に配置されることを特徴とする空気入りタイヤ。
14. 最大断面幅を有するボデー、
    該ボデーの下方部分内に配置された１対のビード組立体であって、各ビード組立体がビードコアとビードフィラー組立体を有し、各ビードフィラー組立体が、軸方向内側のビードフィラー要素と軸方向外側のビードフィラー要素とを有するビード組立体、
    ボデー内に配置され、ビード組立体の間を伸び、且つボデー部分と折返し端部を有する折返し部分とを有するボデーコードのプライ、
    を具備し、
    該ボデーコードのプライは、各ビードコアのまわりに巻かれ、
    折返し部分が、ビードコアの半径方向上方でボデーコードのプライのボデー部分の近くに存在しており、
    ボデーコードのプライのボデー部分が、軸方向内側のビードフィラー要素とビードコアとの中間に配置され、
    ボデーコードのプライの折返し部分が、軸方向外側のビードフィラー要素とビードコアとの中間に配置され、
    ビードフィラー要素が、８０Ｍｐａよりも高い弾性係数を有するゴム材料から作られ、
    軸方向内側及び外側のビードフィラー要素のまわりに巻かれた補強プライを更に備え、
    軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の各々が上端及び下端を有し、軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の下端が互いに近くに存在しており、軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の下端がビードコアよりも径方向下側に配置され、
    軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の少なくとも１つの上端が、ボデーコードのプライの折返し部分の端部よりも径方向下側に配置されることを特徴とする空気入りタイヤ。
15. 最大断面幅を有するボデー、
    該ボデーの下方部分内に配置された１対のビード組立体であって、各ビード組立体がビードコアとビードフィラー組立体を有し、各ビードフィラー組立体が、軸方向内側のビードフィラー要素と軸方向外側のビードフィラー要素とを有するビード組立体、
    ボデー内に配置され、ビード組立体の間を伸び、且つボデー部分と折返し端部を有する折返し部分とを有するボデーコードのプライ、
    を具備し、
    該ボデーコードのプライは、各ビードコアのまわりに巻かれ、
    折返し部分が、ビードコアの半径方向上方でボデーコードのプライのボデー部分の近くに存在しており、
    ボデーコードのプライのボデー部分が、軸方向内側のビードフィラー要素とビードコアとの中間に配置され、
    ボデーコードのプライの折返し部分が、軸方向外側のビードフィラー要素とビードコアとの中間に配置され、
    軸方向内側のビードフィラー要素が、ボデーコードのプライのボデー部分の近くに存在しており、
    軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の下端が互いに近くに存在しており、そして
    軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の下端が、ビードコアよりも径方向下側に配置されており、軸方向外側のビードフィラー要素が、ボデーコードのプライの折返し部分に直接的に係合するように配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
16. ビード組立体が、折返し部分と、ボデーコードのプライのボデー部分との中間に配置されたビードフィラー要素がないことを特徴とする請求項１５記載の空気入りタイヤ。
17. 軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の各々が上端及び下端を有し、軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の下端が互いに近くに存在していることを特徴とする請求項１５記載の空気入りタイヤ。
18. 軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の少なくとも１つの上端が、ボデーコードのプライの折返し部分の端部よりも径方向下側に配置されることを特徴とする請求項１７記載の空気入りタイヤ。
19. ビードフィラー要素が、８０ＭＰａよりも高い弾性係数を有する材料から作られていることを特徴とする請求項１５記載の空気入りタイヤ。
20. 軸方向内側及び外側のビードフィラー要素の各々が、ビードコアよりも径方向下側に互いに近くに存在していることを特徴とする請求項１９記載の空気入りタイヤ。

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