JPH0478703A

JPH0478703A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH0478703A
Application number: JP2189513A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Nakakita; 一誠中北
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1992-03-12
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: JP2958703B2

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〕本発明は軽量で、かつリム組みし易い空気入りタイヤに
関する。

〔従来の技術〕

近年、排気ガスによる地球温暖化対策の一環として、自
動車の軽量化に対する要求が高まっている。特に、ばね
下重量の軽減は自動車自体の軽量化に大きく寄与するた
め、タイヤの軽量化が重要になってきた。しかし、タイ
ヤの軽量化のため、単にタイヤ構成部品の減量をしただ
けでは、タイヤ性能が低下するため、このタイヤ性能と
の兼ね合いから新規材料の採用によって軽量化を図る提
案がある。

新規材料を採用する場合、ビードコアは、−般に、比重
の大きいスチールワイヤーで出来ているので、タイヤ部
品の中では、比較的新規材料の採用によって軽量化が図
り易い。特開昭５８−２３９８０号公報は、このような
、ビードコアの軽量化の一つとして、−本のスチールワ
イヤーの周りに芳香族ポリアミド繊維などの非金属連続
フィラメントをらせん状に巻きつけたものを提案してい
る。

しかし、この提案は、スチールワイヤーと非金属連続フ
ィラメントとの伸びの差が、一般に２倍以上あることを
考慮していないため、ビードコアをリム組みしたときビ
ードコアの周方向に加わる引っ張り張力は、伸びの少な
いスチールワイヤーの方に片寄って付加されるようにな
る。

したがって、引っ張り応力がスチールワイヤーと非金属
連続フィラメントとの双方に均等に発生せず、ビードコ
ア全体として大きな強度を発生できないと云う欠点があ
る。

しかも、提案されたビードコアは、スチールワイヤーに
巻きつけた非金属連続フィラメントの撚りピッチを短く
とっているため、非金属連続フィラメントの伸びは、ま
すます増大し、引っ張り強度に対する寄与がますます困
難になり、ビードコアとして機能することは難しくなる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、かかる従来の欠点に鑑みてなされたものであ
り、ビードコアが軽量でありながら必要な引っ張り強度
を発揮し、かつリム組みし易い空気入りタイヤを提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕すなわち、本発明の空気入りタイヤは、ビードコアが、
比重３．０以下、引っ張り弾性率７０００〜３１０００
ｋｇｆ／ｎ＋２、破断伸び１．２〜４．２％の非金属高
強度繊維束を芯材とし、該芯材の外側に複数のスチール
ワイヤーを該ワイヤーの体積分率が０．２５〜０．７２
となるようにらせん状に巻きつけることにより形成され
ていることを特徴とするものである。

芯材としての非金属高強度繊維束は、比重３．０以下、
引っ張り弾性率７０００〜３１０００ｋｇｆ／ｍ２、破
断伸び１．２〜４．２％であることが必要である。比重
が３．０を超えると、スチールコードとの置換によって
ビードコアの軽量化を図る目的を達成することが困難に
なる。

上記の条件を満たす非金属高強度繊維としては、アラミ
ド繊維、全芳香族ポリエステル繊維などの有機繊維、炭
素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維などの無機繊維
を挙げることができる。これらの繊維は、そのまま芯材
として使用してもよいし、樹脂を含浸させたり、或いは
接着剤で接着させてもよい。また、一種類の繊維のみを
使用してもよいが、数種類の繊維を組み合わせて使用し
てもよい。

また、芯材としての非金属高強力繊維束は、原則的には
、無撚りで使用されるが、撚りがあっても差支えない。

芯材の外側をらせん状に被うスチールワイヤーは、ビー
ドコア全体積に対し０．２５〜０゜７２の体積分率を占
める必要がある。この体積分率が０．２５未満の場合は
、ビードコアとして必要な曲げ剛性が得られない。また
、この体積分率が０．７５を超えると、ビードコアの軽
量化を図る上で好ましくない。

本発明は、ラジアルタイヤに適用するのが好ましいが、
バイアスタイヤにも適用できる。

以下、図面を参照して本発明の空気入りタイヤについて
説明する。

第３図において、■は空気入りラジアルタイヤであり、
左右両側のビード部６に埋設されたビードコア２の周り
に、それぞれ、カーカス３の両端部をタイヤの内側から
外側に折り返すように巻き上げると共に、トレッド部４
におけるカーカス３の外側にベルト５を配置することに
より形成されている。

このビードコア２は、第１図及び第２図に示すように、
無撚りの状態に引き揃えられた非金属高強力繊維束から
なる芯材７の外側に複数のスチールワイヤー８をらせん
状に巻きつけることによって形成されている。非金属高
強力繊維束は、前述したようにアラミド繊維などの有機
繊維、炭素繊維などの無機繊維からなり、比重３．０以
下、引っ張り弾性率７０００〜３１゜００ｋｇｒ／ｌｌ
１２、破断伸び１．２〜４．２！％の特性を有するもの
である。また、スチールワイヤーのビードコア全体に対
する体積分率は０．２５〜０．７２になっている。

この空気入りラジアルタイヤ１を、第３図に示すように
、リム９にリム組みすると、ビードコア２は、タイヤの
直径方向に押し広げられることによって周方向に大きな
引っ張り張力を発生する。このような引っ張り張力はビ
ードコア２を構成する芯材７とスチールワイヤー８とに
付加されるが、このとき、芯材７とスチールワイヤー８
とは、第４図の引っ張り張カー伸びの関係図に示すよう
な伸びの挙動を示す。すなわち、スチールワイヤー８は
、らせん状に巻かれているため、無撚りのスチールワイ
ヤーの曲線Ｗのようにはならず、らせんの撚りが締まっ
た状態になるまでのＡ領域では、曲線Ｗ′のように非金
属高強力繊維束の曲線Ｔに近い状態で伸長する。そして
、らせん状の撚り実質的に締まった状態から無撚りのス
チールワイヤーの曲線Ｗと平行する状態になるのである
。

したがって、スチールワイヤーと非金属高強力繊維束と
の引っ張り張力がバランスし、スチールワイヤーと非金
属高強力繊維束との双方が、はぼ均等になり、ビードコ
ア全体の引っ張り強度の向上に寄与することになる。

また、本発明のタイヤでは、リム組み時に、スチールワ
イヤーの撚りが締まることにより非金属高強度繊維束の
集束性を高め、タイヤを成形する際の作業性を良好にす
る。

また、本発明のタイヤは、ビードコアがスチールコード
と非金属高強力繊維束とのハイブリット構造であるから
、リム組み時の曲がりやすさが向上し、リム組み作業を
容易にする。

〔実施例〕

次のビードコアＡ、Ｂを用いた本発明タイヤ■、■と、
ビードコアＣ，Ｄを用いた従来タイヤＩ、ＩＩをそれぞ
れ成型した。

ビードコアＡ：１５００デニールの高強力アラミド繊維
を５０本無撚りで束ねた芯材の周りに０．９４φのスチ
ールワイヤーを９本らせん状に巻きつけることにより形
成した。

ビードコアＢ：１Ｂ００デニールの炭素繊維束を５０本
無撚りで束ねた芯材の周りに０．９４φのスチールワイ
ヤーを９本らせん状に巻きつけることにより形成した。

ビードコアＣ：５Ｘ４　　（０，９４φ）のグルメット
ビードワイヤーからなる通常のビードコア。

ビードコアＤ：０．９４φのスチールワイヤー９本を無
撚りで引き揃えた芯材の周りに１５００デニールの高強
力アラミド繊維５０本をらせん状に巻きつけることによ
り形成した。

なお、上記ビードコアＡに用いた１５００デニールの高
強力アラミド繊維の破断強度は３３ｋ　ｇ　ｆ　７１ｍ
２、引っ張り弾性率は１３０００ｋ　ｇ　ｆ　７１ｍ２
、比重１．３、破断伸び４．０％であった。また、ビー
ドコアＢに用いた１８００デニールの炭素繊維束の破断
強度は３９ｋｇｆ／１１２、引っ張り弾性率は１８００
０ｋｇｆ／ｍｍ２、比重２．２、破断伸び２．３％であ
った。各ビードコアに用いた０、９４φのスチールワイ
ヤー素線の破断強度は１４０ｋｇｆ／ｕ２、引っ張り弾
性率は１６０００ｋｇｆ／ｆｉ２、比重７．９、破断伸
び２．１％であった。

これら４種類のタイヤの重量を、従来タイヤ■を１００
とする指数で比較すると、表に示す通りであった。また
、これらのタイヤをそれぞれリム組みし、その時のリム
組みのし易さを比較した。従来タイヤ■を１００とする
指数で示した結果は、表に示す通りであった。

また、これらタイヤのビードコアの引っ張り強度を調べ
るため、リム組みしたタイヤ内部に水を封入し、ビード
ワイヤが切断するまで、水圧を徐々に加えて行き、ビー
ドワイヤ切れによるタイヤ破壊時の水圧を測定したとこ
ろ、「表」に示すような結果が得られた。「表」中、本
発明タイヤ■では、水圧が２５．０ｋｇｆ／ｃｍ２に達
したところで、ビードワイヤが切断する前にベルト切れ
が起こった。

（以下、余白）この「表」から本発明タイヤＩ、ＩＩは従来タイヤＩに
比べて軽量で、かつ従来タイヤＩと同様以上の引っ張り
強度を有する分かる。また、リム組み性が良好であるこ
とが分かる。

〔発明の効果〕

上記のように、本発明の空気入りタイヤは、ビードコア
を、比重３．０以下、引っ張り弾性率７０００〜３１０
００ｋｇｆ／＋ｕ２、破断伸び１．２〜４．２％の非金
属高強度繊維束を芯材とし、該芯材の外側に複数のスチ
ールワイヤーを該ワイヤーの体積分率が０．２５〜０．
７２となるようにらせん状に巻きつけることにより形成
したから、このタイヤをリム組みしたとき外側のスチー
ルワイヤーと芯材の非金属高強力繊維束とにかかる引っ
張り張力をバランスさせることができる。したがって、
スチールワイヤーと非金属高強力繊維束との双方をビー
ドコア全体の引っ張り強度の向上に有効に寄与させるこ
とができる。

また、ビードコアが非金属高強力繊維束とスチールワイ
ヤーとのハイブリッド構造であるため、リム組み時の曲
がり易さが向上し、リム組みがし易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる空気入りタイヤに用いるビード
コアの断面図、第２図は本発明にかかる空気入りタイヤ
に用いるビードコアの側面図、第３図は本発明にかかる
空気入りタイヤの横断面図、第４図はスチールワイヤー
と非金属高強力繊維束との引っ張り張力と伸びとの関係
図である。１・・・空気入りラジアルタイヤ、２・・・ビードコア
、３・・・カーカス、４・・・トレンド部、５・・・ベ
ルト、６・・・ビード部、７・・・芯材、８・・・スチ
ールワイヤー第図

Claims

【特許請求の範囲】

ビードコアが、比重３．０以下、引っ張り弾性率７００
０〜３１０００ｋｇｆ／ｍｍ＾２、破断伸び１．２〜４
．２％の非金属高強度繊維束を芯材とし、該芯材の外側
に複数のスチールワイヤーを該ワイヤーの体積分率が０
．２５〜０．７２となるようにらせん状に巻きつけるこ
とにより形成されている空気入りタイヤ。