JPH0263907A

JPH0263907A - タイヤのビードメンバー

Info

Publication number: JPH0263907A
Application number: JP1062354A
Authority: JP
Inventors: Mahmoud Cherif Assaad; マモート　クリフ　アサート; Gurdev Orjela; ガルデフ　オルジェラ; David B Beltz; デヴィット　ブライアン　ベルツ; Amit Prakash; アミット　プラカシュ
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1988-03-16
Filing date: 1989-03-16
Publication date: 1990-03-05
Also published as: GB2216854B; GB2216854A; CA1327510C; GB8905553D0; US4823857A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はタイヤのビードメンバーに関する。

［従来の技術］タイヤのビードメンバーは、タイヤをリム上に保持し、
タイヤのカーカスでの補強構造体のアンカーの役をなす
タイヤの部材である。ビードメンバーは、タイヤとして
組立てられたときには十分に剛である一方で、製造の過
程や、タイヤをリムに取付けたりリムから取外したりす
るときには十分な変形が許されるようにフレキシブルで
なければならない。

タイヤニ業において普通に行われていることとしては、
ビードメンバーにおける補強要素は、側方向に相隣るよ
うに配置されているかまたはケーブルの形に撚り合わさ
れている鋼線である。鋼線やケーブルは普通ゴムの中に
埋め込まれている。

エポキシ樹脂のようなマトリックスの中に埋め込まれた
非金属のファイバーで成るビードメンバーニツイて、米
国特許Ｕ、Ｓ、３，２３７，６７４　、米国特許Ｕ、　
Ｓ、　４．０７５．０４Ｂ　、米国特許Ｕ、　Ｓ、　４
．０９８．３１６および米国特許Ｕ、Ｓ、４，３２０，
７９１に記載がある。これらの従来技術の複合材料で成
るビートメンバーは、半径方向の断面が充実したもの、
つまり、実質上均質と言ってよい構成のものになってい
る。従来の複合材料で成るビードメンバーの設計はタイ
ヤの製造の過程そして／またはタイヤをリムに取付けた
りリムから外したりするときに、タイヤのビードメンバ
ーで起る曲率半径の変化とか正規の面から外れるような
曲げのためにビードにおいて生ずる歪に対処できるよう
になっていない。

［発明が解決しようとする課題］本発明によるタイヤのビードメンバーは、上記の問題を
解決することを意図するものである。

［課題を解決するための手段］半径方向に重なり合っていて横方向に相互間で動きつる
ような複合材料で構成された複数の層を設けることによ
って上記の問題は解決される。以降の説明および特許請
求の範囲においては、複合材料とは、形状そして／また
は組成が相異って実質上相互に溶は合うことのない２つ
以上の構成部分が混ってなる構造材料を意味する。

新規と信ぜられる本発明の特徴は、特許請求の範囲に記
載しである通りである。

［実施例］本発明については、その構造についても作動の仕方につ
いても、以降の、添付図面を参照して、詳細な説明によ
って最もよく理解できるであろう。

第１図において、タイヤの環状のビードメンバーｌＯは
、半径方向に重なり合った少くとも２つの［１１，１２
，１３，１４からなり、これら店の各々は非金属のマト
リックス材１６にファイバー１５が埋め込まれた複合材
料でできている。

ファイバーとしては適当なものなら何でも用いられつる
が、ファイバーをガラス繊季しアラミド季哉維、カーボ
ン繊維、ポリアミド繊維、および金属の繊維のうちから
選ぶのが望ましい、ファイバー１５は、連続したもの、
すなわち、個々のものがビードメンバーの回転の軸の回
りに周方向に伸びているファイバーであってよいし、不
連続のファイバーであってもよい、この説明および特許
請求の範囲においてファイバーというのは、個々のフィ
ラメント、毛羽、および、フィラメントのグループにな
ったものを意味する。そして、グループの中でのフィラ
メントが互に撚り合わされているか否かには関係ない。

マトリックス材１６は、適当なポリマー材料なら何でも
よいが、エポキシ樹脂であるのが望ましい。図示の実施
例の各々で層は１１．１２，１３．１４の４つと示され
ているが、実際の暦の数は、ビードが用いられるタイヤ
に要求される性能に依存してきまるものである。

本発明によるビードメンバーにおいては、複合材料でで
きていて、半径方向に重なり合った層の相隣るものの対
、１１と１２．１２と１３．１３と１４のどれにおいて
も、それら相隣る複合材料の石は、両方に化学的ボンデ
ィングと力料幾械的接合で結合されてはいない材料１７
，１８．１９によって隔てられている。すなわち、相隣
る複合材料のＭｌｌと１２．１２と１３．１３と１４の
半径方向での間に入っている絶縁の材料の層１７゜１８
．１９は、複合材料の層が相互に横方向に動くことを容
易にするために、相隣るこれらの層の一方に結合される
のはよいが両方には結合されていない０例を挙げると、
タイヤビードは、複合材料の層の間にポリテトラフルオ
ロエチレン（デュポン社（Ｅ、　１．　ＤｕＰｏｎｔ　
ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ＆　Ｇｏ　）がテフロン（Ｔｅｆ
ｌｏｎ）の名で販売しているもの）を入れて作られて来
た。しかし、ポリテトラフルオロエチレンの代りに、例
えば加硫したゴムといった他の適当な材料も用いられつ
ることが理解される。複合材料のＩ’ｉｌｌ、１２，１
３．１４の各々の半径方向に測られた厚さは２．５ｍｍ
より小さく、複合材料の暦の間の材料１７，１８．１９
の厚さはそれらが接する複合材料の層の厚さよりもずっ
と小さいのが望ましい。

複合材料の層は、第２図に示すように１つの螺旋２０の
形をなしていてもよいし、第３図に示すように同心のリ
ング３０の形をなしていてもよい、複合材料の暦が螺旋
２０の形をなしている場合、その複合材料の両端が半径
方向に伸びる１つの共通の面２１上に実質上位置してい
るのが望ましい。

本発明によるビードメンバーは、単に１つの例に過ぎな
いが、スリーエム社（３Ｍ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｏ
ｆ　５ａｉｎｔ　Ｐａｕｌ、　Ｍｉｎｅｓｏｔａ、Ｕ、
Ｓ、Ａ　）から入手できる“スコッチプライ”（Ｓｃｏ
ｔｃｈｐｌｙ）で補強されたプラスチックであるタイプ
５Ｐ−２５０Ｅでなる複合材料の４つの肩を有するよう
に作られて来た。

５Ｐ−２５０Ｅは、高強度成形エポキシ“Ｅ”のガラス
繊維のプレプレグ材であって、低温での硬化が行われる
ように設計されている。このものにおいては、１２１°
　（２５０°Ｆ）という低い硬化温度で高い強度と弾性
係数を得るために、オーエンス・コーニング（Ｏｖｅｎ
ｓ　Ｃｏｒｎｉｎｇ）４５６というガラスが用いられて
いる。この複合材料は、剥離剤処理されたライナの上で
不織の補強ガラスが一方向にあるかまたはクロスプライ
になっていて、それがロールになったものとして入手さ
れる。一方向とクロスプライのどちらの材料も、ビード
メンバーを作るのに用いられて来た。プレプレグ材の各
プライの厚さは約０．２２＋ｙ＋ｍ　（０，００８８ｉ
ｎ）で、複合材料の各層の中でのプレプレグ材の巻き数
は、複合材料の所望の屡厚さが得られるように変えられ
つる。プレプレグ材の容積の約５３％をファイバーが占
めている。複合材料の層の間に入れられるテフロンの層
の各々の厚さは約０．０５ｍｍ　（０，００２ｉｎｌ　
とされた。上記材料で作られたビードメンバーは第３図
に示す同心リングの部類に属するものであった。

もし望むならば、ビードメンバーの回りでタイヤの他の
部材を折り曲げることが容易になるように、本発明によ
るビードメンバー４０の半径方向で最も内側の複合材料
の層４１の表面を凸形にすることができる。

タイヤ技術者が望むならば、ビードメンバーの断面形を
変え、ビードメンバー５０の半径方向に重なり合った複
合材料のＮ５１，５２，５３゜５４のうちの１つまたは
それ以上が、側方向に相隣るバンド５２Ａと５２Ｂ、５
３Ａと５３Ｂで成り、これらバンドが互いに、化学的ボ
ンディングや機械的接合で結合されない材料５７によっ
て隔てられるようにできる。

タイヤ技術者が望むならば、種々ある複合材料の層にお
いて相異るファイバーそして／またはマトリックス材料
を用いるということによって、ビードメンバーの物理的
特性を細かに調整できる。なお、物理的特性を変えるこ
とは、層のうちの少くとも２におけるファイバーを不連
続のファイバーとして、それら暦の一方におけるファイ
バーのビードメンバーの回転の軸を含む面に対しての角
度位置が他方の層における不連続ファイバーの上記面に
対しての角度位置と異るようにすることによってもなさ
れつる。

例えば、一方の層でのファイバーの角度位置は＋４５°
、他方の層でのファイバーの角度位置は−４５”　とい
うようにできる０本発明によるビードメンバーの物理的
特性を変えるためにはさらに、複合材料の厚さ変＾ると
いう方法もある。

第６図はタイヤの概略の断面図を示しているが、このタ
イヤ６０では、カーカス６１が、軸方向に離れた１対の
環状ビードメンバー６２．６３を巡って固定されており
、それらビードメンバーは上述の実施例のどれに従うも
のであってもよい。

以上においては本発明を説明するために幾つかの代表的
実施例を示したが、当業者が本発明の範囲から外れるこ
となくそれら実施例を種々に変形させつることは理解さ
れることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるビードメンバーの断面
図、第２図は、本発明の一つの様相であるビードメンバーの
層の配置が一つの螺旋になっている場合の、その層を１
本の線で示した概略の側面図、第３図は、本発明の一面
であるビードメンバーの暦の配置が一連の同心円配列で
ある場合の概略の側面図、第４図と第５図は本発明の別の実施例であるビードメン
バーの断面図、第６図は本発明によるビードメンバーを用いるタイヤの
概略の断面図である。ｌＯ・・・ビードメンバー　１１〜１４・・・複合材料
の層、１５・・・ファイバー　１６・・・マトリックス
材、１７〜１９・・・絶縁の材料、２０・・・螺旋形層
配置、３０・・・同心円形層配置、４０．５０・・・ビ
ードメンバー、５１〜５４・・・複合材料の層、５２Ａ
。５２Ｂ；５３Ａ、５３Ｂ・・・複合材料のバンド、５７
・・・絶縁の材料、６０・・・タイヤ、６２．６３・・
・ビードメンバー

Claims

【特許請求の範囲】１、半径方向に重ね合わせた２個またはそれ以上の層か
らなり、前記層の各々が高分子材料のマトリックス内に
ファイバーが埋め込まれた複合材料からなるビードメン
バーにおいて、これらの層の相隣接する各一対の層がそ
れぞれ、化学的ボンディングまたは機械的付着のいずれ
によってもこれらの層に結合されない材料によって、互
いに隔てられていることを特徴とする環状のタイヤのビ
ードメンバー。２、前記層が１つの螺旋状をなしている請求項１記載の
環状のタイヤのビードメンバー。３、前記層が同心のリ
ングの形をなしている請求項１記載の環状のタイヤのビ
ードメンバー。４、半径方向の重ね合わせた前記層の少くとも１つが、
前記複合材料からなっていて側方向に隣り合っている複
数のバンドからなっており、これらの相隣るバンドは、
これらバンドの両方に化学的ボンディングまたは機械的
付着のいずれによっても結合されない材料によって互い
に隔てられている請求項１記載の環状のタイヤのビード
メンバー。５、前記ビードメンバーが六角形に似た断面形を有する
請求項４記載の環状のタイヤのビードメンバー。６、前記複合材料におけるファイバーが、ガラス繊維、
アラミド繊維、カーボン繊維、ポリアミド繊維、および
金属の繊維のうちから選ばれたものである請求項１〜５
のいずれか１項に記載の環状のタイヤのビードメンバー
。７、前記複合材料におけるマトリックスの材料がエポキ
シ樹脂である請求項１〜５のいずれか１項に記載の環状
のタイヤのビードメンバー。８、前記複合材料におけるマトリックスの材料がエポキ
シ樹脂である請求項６記載の環状のタイヤのビードメン
バー。９、前記層を隔てる材料がポリテトラフルオロエチレン
でなっている請求項１〜３のいずれか１項に記載の環状
のタイヤのビードメンバー。１０、前記層および前記隣り合ったバンドをそれぞれ隔
てる材料がポリテトラフルオロエチレンからなる請求項
４または５に記載の環状のタイヤのビードメンバー。１１、前記層の相隣る２つの層において、ファイバーが
不連続のファイバーであって、一方の層のファイバーの
ビードメンバーの回転の軸を含む面に対する角度位置が
、他方の層の不連続のファイバーの前記の面に対する角
度位置とは異なっている請求項１〜５のいずれか１項に
記載の環状のタイヤのビードメンバー。１２、半径方向に重ね合わせた２個またはそれ以上の層
からなり、前記層の各々が高分子材料のマトリックス内
にファイバーが埋め込まれた複合材料からなり、これら
の層の相隣接する各一対の層がそれぞれ、化学的ボンデ
ィングまたは機械的付着のいずれによってもこれらの層
に結合されない材料によって、互いに隔てられている環
状のビードメンバーを有するタイヤ。１３、前記複合材料の層が１つの螺旋状に巻かれたバン
ド状をなしている請求項１２記載のタイヤ。１４、前記複合材料の層が同心のリング状をなしている
請求項１２記載のタイヤ。１５、半径方向に重ね合わせた前記層の少くとも１つが
、前記複合材料からなっていて側方向に隣り合っている
複数のバンドからなっており、これらの相隣るバンドは
、これらバンドの両方に化学的ボンディングまたは機械
的付着のいずれによっても結合されない材料によって互
いに隔てられている請求項１２記載のタイヤ。１６、前記ビードメンバーが六角形に似た断面形を有す
る請求項１５記載のタイヤ。１７、前記複合材料におけるファイバーが、ガラス繊維
、アラミド繊維、カーボン繊維、ポリアミド繊維、およ
び金属の繊維のうちから選ばれたものである請求項１２
〜１６のいずれか１項に記載のタイヤ。１８、前記複合材料におけるマトリックスの材料がエポ
キシ樹脂である請求項１２〜１６のいずれか１項に記載
のタイヤ。１９、前記複合材料におけるマトリックスの材料がエポ
キシ樹脂である請求項１７記載のタイヤ。２０、前記層を隔てる材料がポリテトラフルオロエチレ
ンでなっている請求項１２〜１４のいずれか１項に記載
のタイヤ。２１、前記層および前記相隣るバンドをそれぞれ隔てる
材料がポリテトラフルオロエチレンでなっている請求項
１５または１６に記載のタイヤ。２２、前記層の相隣る２つの層において、ファイバーが
不連続のファイバーであって、一方の層のファイバーの
ビードメンバーの回転の軸を含む面に対する角度位置が
、他方の層の不連続のファイバーの前記の面に対する角
度位置とは異なっている請求項１２〜１６のいずれか１
項に記載のタイヤ。