JPH08300913A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】乗心地、操縦性などの走行性能を保持しつつビ
ード部の耐久性を高めかつディフェクトの発生を防ぎ外
観の向上を図る。 【構成】カーカス６とベルト層７とビード部４に配され
るビード補強層１２とを具え前記ビード補強層はタイヤ
半径線に対して一定の向きに傾けて周方向に並ぶ低弾性
の有機繊維コードを用いた第１のコード列と、この第１
のコード列の補強コードとはタイヤ半径線に対して逆の
向きに傾けることにより第１のコード列の補強コードと
交差し周方向に並ぶ低弾性の有機繊維コードを用いた第
２のコード列とをトッピングゴムによりともに被覆した
補強プライを用いて形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビード部を補強するビ
ードフィラーを新規の構成とすることによって、乗心
地、操縦安定性などの走行性能を保持しつつビード部の
外観を向上しかつタイヤの耐久性を高めうる空気入りタ
イヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】乗用車、小型トラック、バス等の重車両
などに用いる空気入りタイヤにあっては、走行時におい
て、図８に示す如くビード部ａのタイヤ軸方向外側、特
にリムｒのフランジｆがビード部ａから離反する離反点
ｐ近傍においてビード部の外面側に大きな圧縮力が反復
作用する。

【０００３】このため従来ではカーカスを構成するプラ
イを複数枚用いて形成すること、さらにはビード部ａの
外面側に有機繊維コードを配列したプライによって形成
されるビード補強層を設けてビード部の圧縮強度の増大
を図っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、車両の
大型化とともにタイヤに作用する前記圧縮力も大きくな
り、ビード部ａを効果的に補強するため図９、１０に示
す如く２枚のプライｅ１、ｅ２を重ね合わせてビード補
強層を形成したものも出現している。

【０００５】このように２枚のプライｅ１、ｅ２を重ね
合わせることにより、それぞれのプライｅ１、ｅ２の各
コードを交差させることが可能となり、その交差によっ
てタガ効果を発揮し、ビード補強層の圧縮剛性が著しく
向上する。

【０００６】他方、プライを用いてビード補強層を形成
した場合には、図１１に示す如く、プライｅ１、ｅ２の
各両側部ｆが重なる重なり部ｄが生じ、この重なり部ｄ
はプライの枚数が多くなればそれに比例して、重なり部
ｄにおける総厚み２ｗが増大することになる。

【０００７】この厚み２ｗが増大するに伴いビード部ａ
の外側面を形成するビードゴムｊの厚さの不均一性が増
し、加硫成形によって外側面が歪むいわゆるディフェク
トが発生することによってタイヤの外観品質を低下さ
せ、かつビード部の耐久性が低下するとともに、操縦安
定性、乗心地等の走行性能が劣ることとなる。

【０００８】なおビード部の補強対策として、例えば特
開昭６３−１６６６０７号において補強層の内側巻込端
を折曲げることにより補強する提案、又、特開平４−１
１０２１３号に開示するように、スチールコードを用い
て補強層を形成する提案がなされている。

【０００９】前者はビード部のタイヤ内腔に向く側にお
ける引張力に対する対策であり、後者はタイヤのリム組
み性能を高めることを目的とし、何れも本願の課題とす
るビード部外側面の耐圧縮小向上とは異なる提案であ
り、本願の課題を解決するものではない。

【００１０】発明者は、ビード補強層について、その耐
圧縮力の低下を招くことなく厚みの減少を図るため一層
の研究を重ねた結果、１枚のプライの内に、コードの傾
く向きを互いに逆とする２つのコード列を同時にトッピ
ングすることにより、薄厚のビード補強層を形成しうる
ことを見出し本発明を完成させたのである。

【００１１】本発明は、操縦安定性、乗心地などの走行
性能を保持しつつビード部のディフェクトの発生を防ぐ
ことによって耐久性の向上を図りかつタイヤの外観品質
を高めうる空気入りタイヤの提供を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部か
らサイドウォール部を通りビード部のビードコアにのび
る本体部にビードコアの周りをタイヤ軸方向外側に向か
って巻上げる巻上げ部を延設した巻上げプライを含むカ
ーカス、トレッド部の内部かつ前記カーカスの半径方向
外側に配されるベルト層及びビード部において前記巻上
げ部のタイヤ軸方向外方に配されるビード補強層を具え
る空気入りタイヤであって、前記ビード補強層は、タイ
ヤ半径線に対して一定の向きに傾けて周方向に並ぶ低弾
性の有機繊維コードを用いた第１のコード列と、この第
１のコード列の補強コードとはタイヤ半径線に対して逆
の向きに傾けることにより第１のコード列の補強コード
と交差し周方向に並ぶ低弾性の有機繊維コードを用いた
第２のコード列とをトッピングゴムによりともに被覆し
た補強プライを用いて形成されたことを特徴とする空気
入りタイヤである。

【００１３】なお低弾性の有機繊維コードはナイロンコ
ードであることが好ましい。又補強コードは、ビード補
強層のタイヤ半径方向内側縁において、タイヤ半径線に
対して２０〜７０度の角度で傾くのが好ましい。

【００１４】

【作用】ビード補強層は低弾性の有機繊維からなるコー
ドを用いている。前述の先行技術のようなスチールコー
ドを用いて形成した場合には、ビード部の圧縮剛性は高
まるものの成形時におけるビード補強層自体の歪みが増
し、タイヤ走行時にビード部が損傷しやすく耐久性に劣
ることになる。

【００１５】他方、芳香族ポリアミド繊維のような高弾
性の有機繊維を用いた場合には、高弾性の有機繊維は引
張り強度は高いものの座屈性能がナイロンなどの低弾性
の有機繊維に比して低下することになる。

【００１６】従って、タイヤ走行時に大きな圧縮力が繰
返し作用するビード部の外向き面側に設ける補強層に対
しては、前述の如く強度を高めることを目標としたスチ
ールコード、芳香族ポリアミド繊維よりも低弾性の特性
を具えたナイロン等の有機繊維コードの方が適している
のである。

【００１７】又、第１のコード列の補強コードと第２の
コード列の補強コードとはタイヤ半径線に対して互いに
逆の向きに傾けることにより第１、第２のコード列の間
では各補強コードは交差している。これによって、第
１、第２の各コード列の補強コードはタガ効果を発揮
し、低弾性の特性を保持しつつビード補強層の剛性が高
まり、タイヤ走行時においてビード部に作用する繰返し
圧縮力を効果的に担受でき、タイヤの耐久性を高めう
る。

【００１８】ビード補強層を形成する補強プライにおい
ては、第１のコード列と第２のコード列とをトッピング
ゴムによってともに被覆しているため、第１、第２のコ
ード列間における補強コード間の距離を近づけることが
出来る。従って、補強プライの厚みは図９、１０に示す
ようなそれぞれのコード列をそれぞれトッピングゴムで
被覆したプライを２枚重ね合わせで形成していた従来の
補強プライに比べて薄くなる。

【００１９】これによって、タイヤを成形、加硫する際
に補強プライの両端が重なる重なり部においてもその厚
みが著減することとなり、ビード部外側面を形成するビ
ードゴムに、加硫の際生じるベア等によるディフェクト
の発生を防止し、ビード部の耐久性を高め、かつ完成タ
イヤのビード部における外観の向上を図りうる。

【００２０】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１〜６において空気入りタイヤ１は、トレッド部
２とその両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサ
イドウォール部３、３と、該サイドウォール部３の内方
にのびるビード部４とを有する。

【００２１】さらに空気入りタイヤ１には、トレッド部
２からサイドウォール部３をへてビード部４に至るカー
カス６と、該カーカス６の外側かつトレッド部２の内方
に配されるベルトプライからなるベルト層１１と、ビー
ド部４に配されるビード補強層１２とを具える。

【００２２】前記カーカス６は、トレッド部２からサイ
ドウォール部３を通りビード部４にのびる本体部９ａに
ビードコア５の周りを巻上げ先端が途切れる巻上げ部１
０ａを延設した第１の巻上げプライ６Ａと、第１の巻上
げプライ６Ａの外側で該第１の巻上げプライ６Ａに沿っ
てのびる本体部９ｂにビードコア５の周りを第１の巻上
げプライ６Ａの内側で巻上げる巻上げ部１０ｂを具えた
第２の巻上げプライ６Ｂと、第２の巻上げプライ６Ｂの
外側でトレッド部２からのび前記第１の巻上げプライ６
Ａの巻上げ部１０ａのタイヤ軸方向外側を通りビードコ
ア５近傍に達する垂下りプライ６Ｃとを具えた３枚のプ
ライによって形成されている。

【００２３】なお本実施例では、前記ビードコア５の半
径方向外方かつ第２の巻上げプライ６ｂの本体部９ｂと
巻上げ部１０ｂとの間に、断面三角形状かつ硬質のゴム
からなるビードエーペックス８を立上げている。なお、
前記第１の巻上げプライ６Ａの巻上げ部１０ａの先端
は、前記ビードエーペックス８の先端よりもタイヤ半径
方向外方に位置させており、従って本実施例におけるカ
ーカス６は２−１ＨＴＬ構造として形成される。

【００２４】前記第１、第２、第３の各プライ６Ａ、６
Ｂ、６Ｃは、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香
族ポリアミドなどの有機繊維から．るカーカスコードを
タイヤ赤道面Ｃに対して７５〜９０°の角度で傾けて並
置したラジアル、又はセミラジアル配列として形成さ
れ、又各プライの間では前記カーカスコードが互いに交
差する向きに配される。

【００２５】ベルト層７は本実施例では、内、外に重ね
合わせて配される２枚のベルトプライからなり、各ベル
トプライはナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族
ポリアミドなどの有機繊維又はスチールからなるベルト
コードをタイヤ赤道面Ｃに対して１０〜７０度の角度で
傾けかつ各ベルトプライ間では互いに交差する向きに配
しタガ効果を有して、トレッド部２の剛性増大を図って
いる。

【００２６】ビード補強層１２は、ビード部４におい
て、カーカス６の巻上げ部９のタイヤ軸方向外方、本実
施例では垂下りプライ６Ｃの外向き面に沿って配される
１枚の補強プライ１３によって形成される。

【００２７】補強プライ１３の下端はビードコア５の下
向き面と略同位置に、その上端は、ヒール端からの半径
方向の高さｈ５がタイヤ断面高さＨの０．２〜０．５倍
の位置に、本実施例ではビードエーペックス８の先端と
第１の巻上げプライ６Ａの巻上げ端との間に位置させて
おり、この補強プライは、ビード部４の外壁面に沿って
タイヤ周方向に周回している。

【００２８】又、補強プライ１３は、有機繊維コード１
４が周方向に周回しつつ並ぶ第１のコード列１５と、こ
の第１のコード列１５同様に有機繊維コード１４が周方
向に周回しつつ並ぶ第２のコード列１６とをトッピング
ゴム１７によりともにかつ同時に被覆することにより形
成される。

【００２９】有機繊維コード１４は、ナイロン、ポリエ
ステル等の低弾性の有機繊維を用いて形成される。芳香
族ポリアミド繊維、又スチールコードのような高弾性の
コードを用いた場合には、補強プライの剛性が過大とな
り、タイヤとして成形した際に歪みが増す危険があるた
め、又芳香族ポリアミド繊維は引張りに対しては強い反
面座屈性能に劣る性質があるため、圧縮力に対して補強
するには低弾性のものが好ましい。特にナイロンは低弾
性材の中でもナイロンコードが最も適している。

【００３０】又、有機繊維コード１４は、その繊度が４
００ｄ／モノから１２５０ｄ／２とするのが適し、第
１、第２のコード列１５、１６として配列する際のエン
ズは５cm当たり４０〜６０とするのが好ましい。なお有
機繊維コードを配列するに当たっては、配列された有機
繊維コード１４…を互いに横糸で結合しファブリック状
に形成する。

【００３１】前記第１、第２のコード列１５、１６は、
図２に示す如く有機繊維コード１４を配列するに際し
て、その配列方向に直交する横断線Ｙに対して２０〜７
０度範囲で定められた角度α、βで傾けて配列する。

【００３２】補強プライ１３を製造するには、例えば下
記の手順により行われる。図６に示すように第１のコー
ド列１５と第２のコード列１６とを間隙を隔てて対置す
るとともに、第１、第２のコード列１５、１６の間の前
記間隙にコードをトッピングするための中間のトッピン
グゴム材２１を、又第１、第２のコード列１５、１６の
外向き面に沿って外側のトッピングゴム材２２をそれぞ
れ配設する。

【００３３】重ね合わせに際して第１、第２のコード列
１５、１６のコード１４の前記横断線Ｙに対する傾きが
互いに逆となる向きに重ねられる。

【００３４】前記中間及び外側の各トッピングゴム材２
１、２２、２２はビード部４の外側の壁面を形成するビ
ードゴム２３のゴム組成と略同質のゴム組成からなるシ
ート体を用いて形成され、かつ未加硫の状態で配設す
る。又中間のトッピングゴム材２１はそのゴム厚みｔ２
を０．３〜１．０mm好ましくは０．３〜０．６mm、外側
のトッピングゴム材２２はそのゴム厚みｔ１、ｔ１を
０．２〜０．５mm好ましくは０．２〜０．３mmの範囲に
設定されるのがよい。

【００３５】第１、第２のコード列１５、１６及び中
間、外側の各トッピングゴム材２１、２２、２２を重ね
合わせるとともに加硫、又は半加硫処理作業において加
温加圧することによりこれらの部材は一体化されかつ第
１、第２のコード列１５、１６は、これらのトッピング
ゴム材２１、２２、２２が昇温、変形することによりト
ッピングされ帯状の補強プライ１３が形成される。

【００３６】このように形成された帯状の補強プライ１
３は、タイヤの加硫成形に際してビード部４のカーカス
６の外側に周回させ、加硫成形機によるタイヤ成形時に
該ビード部に一体成形されビード補強層１２が形成され
る。

【００３７】前記補強プライ１３は、ビード部４を周方
向に、一周させ両側のプライ端１３ａ、１３ｂ端部をラ
ップさせる。ラップ代Ｅは５〜１５mmであることが好ま
しい。なお、前記プライ端１３ａ、１３ｂの端面は第
１、第２のコード列１５、１６を形成する何れか一方の
コード列の有機繊維コード１４の傾きに合わせることに
よって、有機繊維コード１４の剥離を抑制することが出
来る。

【００３８】ビード補強層１２は、前記した製造工程に
より成形されることにより、第１、第２のコード列１
５、１６間においては、各有機繊維コード１４、１４を
タイヤ半径線Ｒに対して互いに逆の向きに傾けるととも
にその各傾き角度α、βが２０〜７０の範囲となるよう
形成される。

【００３９】前記傾き角度α、βが２０度未満又は７０
度をこえるとタイヤ走行時において、ビード部４に圧縮
荷重が作用したとき、その荷重に対する反力が小さくな
り、ビード耐久性の向上が達成し得ない。従って前記傾
き角度α、βを４０〜５５度の範囲とするのがより好ま
しい。

【００４０】又、ビード補強層１２は、前述の加硫成形
の処理を施すことによって、中間および外側の各トッピ
ングゴム材２１、２２、２２が第１、第２のコード列１
５、１６のそれぞれにおける有機繊維コード１４、１４
間の隙間ｇに進入し、有機繊維コード１４の周面を全周
に亘り覆いトッピングするとともに、前記間隙ｇへの進
入によってビード補強層１２の全厚みＴが減じ薄肉体に
形成される。

【００４１】なお、中間のトッピングゴム材２１はその
厚みｔ２を少なくとも０．３mm、外側のトッピングゴム
材２２、２２はその厚みｔ１、ｔ１を０．２mm以上と規
制しているため、前記加硫、成形に際して、第１、第２
のコード列１５、１６間で有機繊維コード１４、１４が
接触するのを防止でき、又該有機繊維コードがビード補
強層１２の外面に露出するのを防止することが出来る。

【００４２】他方、中間のトッピングゴム材２１のゴム
厚さｔ２を１．０mmをこえて大に、又、外側のトッヒン
グゴム材２２、２２のゴム厚さｔ１、ｔ１を０．５mmを
こえて大にすれば加硫成形されたビード補強層１２の全
厚みＴがラップ部分Ｅにおいて過大となり、ビード部４
の外壁面にディフェクトが発生する危険がある。

【００４３】なお、ビード補強層１２は、第１の巻上げ
プライ６Ａの巻上げ部１０ａと垂下りプライ６Ｃとの間
に配設してもよく、又カーカス６は１枚の巻上げプライ
で形成することも出来、本発明は種々な態様のものに変
形できる。

【００４４】

【具体例】タイヤサイズが７．５０ Ｒ１６でありかつ
図１、図７に示す構成を有するタイヤについて表１に示
す仕様で試作する（実施例１、２）とともにその性能に
ついてテストを行った。なお従来の構成からなるタイヤ
（従来例）についても併せてテストを行い性能を比較し
た。テスト方法は次の通り。

【００４５】１）ビード耐久性 各試供タイヤを６．００ＧＳ×１６のリムに組込み、ド
ラム試験機を用いて内圧６．５０kgｆ／cm² のもとで２
８７８kgｆの荷重を加え２０km／Ｈの速度で走行させる
とともに、ビード部に損傷が発生するまでの走行距離を
従来例を１００とする指数で表示した。数値が大きいほ
ど良好である。

【００４６】２）ディフェクト発生方法 １００本のタイヤを成型加硫し、目視可能なベアーが発
生したタイヤの割合をディフェクト発生率とする。ディ
フェクト発生率が小なほど良好である。

【００４７】３）実車性能（操縦安定性及び乗心地） 前記１）項と同じリムに組込み６．５kgｆ／cm² の内圧
のもとで３．５ton の平ボディのトラックの全輪に装着
し、該トラックを乾燥舗装路上を走行させてドライバー
の官能評価を行うとともに、従来例を１００とする指数
で表示した。数値が大きいほど良好である。テスト結果
を表１に示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】テストの結果、実施例１のものは、従来例
のものに対して、実車性能を保持しつつビード耐久性が
高まりかつディフェクト発生率が低減するとともにタイ
ヤ重量も低減し得た。

【００５０】又実施例２のものは、総厚みが従来例に比
して大であるにもかかわらずビード耐久性が従来例のも
のに比べて顕著に高まりしかもディフェクト発生率も低
減し得た。

【００５１】

【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
ビード部に前記した構成からなるビード補強層を具える
ことによって、乗心地、操縦安定性を保持しつつビード
部の耐久性を高めかつビード部のディフェクトの発生を
抑制し、タイヤの外観品質を高めうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すタイヤ右半分断面図で
ある。

【図２】そのビード補強層の有機繊維コードの配列を示
す平面図である。

【図３】その補強プライを示す断面図である。

【図４】その重なり部を示す平面図である。

【図５】その断面図である。

【図６】その成形を示す断面図である。

【図７】他の実施例のビード部を示す断面図である。

【図８】ビード部の作用を示す断面図である。

【図９】Ａは従来技術を示すビード部の断面図、Ｂはそ
のビード部に配されるビード補強層を例示する平面図で
ある。

【図１０】そのビード補強層を示す断面図である。

【図１１】そのビード補強層端部のラップの状態を示す
斜視図である。

【符号の説明】 ２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ９ａ、９ｂ 本体部 １０ａ、１０ｂ 巻上げ部 １１ ベルト層 １２ ビード補強層 １３ 補強プライ １４ 有機繊維コード １５ 第１のコード列 １６ 第２のコード列 １７ トッピングゴム α、β 有機繊維コードの傾き角度 Ｒ タイヤ半径線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部を通りビ
   ード部のビードコアにのびる本体部にビードコアの周り
   をタイヤ軸方向外側に向かって巻上げる巻上げ部を延設
   した巻上げプライを含むカーカス、トレッド部の内部か
   つ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層及び
   ビード部において前記巻上げ部のタイヤ軸方向外方に配
   されるビード補強層を具える空気入りタイヤであって、 前記ビード補強層は、タイヤ半径線に対して一定の向き
   に傾けて周方向に並ぶ低弾性の有機繊維コードを用いた
   第１のコード列と、この第１のコード列の補強コードと
   はタイヤ半径線に対して逆の向きに傾けることにより第
   １のコード列の補強コードと交差し周方向に並ぶ低弾性
   の有機繊維コードを用いた第２のコード列とをトッピン
   グゴムによりともに被覆した補強プライを用いて形成さ
   れたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記低弾性の有機繊維コードはナイロンコ
   ードであることを特徴とする請求項１記載の空気入りタ
   イヤ。
3. 【請求項３】前記補強コードは、タイヤ半径線に対して
   ２０〜７０度の角度で傾くことを特徴とする請求項１記
   載の空気入りタイヤ。