JPH09286210A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アラミドコードかなるビードコアを備えたタ
イヤにおいて、簡単な構成でタイヤの破壊圧を高める。 【解決手段】 ビード部１２にビードコア１４を埋設
し、このビードコア１４の外周面にゴム製の帯材１６を
貼着するとともに、タイヤファブリックで構成された複
数枚のカーカスプライ１８をビードコア１４を支点とし
て巻き上げることによりタイヤ１０を構成した。ビード
コア１４は、アラミドコード２４の表面にゴム被覆層２
６を形成した１本のコード２２を環状に巻回することに
より構成するとともに、ビードコア１４の断面において
アラミドコード２４が占める割合が５０％以上、望まし
くは６０％以上となるようにビードコア１４を構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アラミドコード
（アラミド繊維からなるコード）からなるビードコアを
備えた空気入りタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ホイールリムへの装着部分と
なるタイヤのビード部には、ホイールリムとの嵌合を確
実に行い、また内部空気圧を保持する等の目的から、ビ
ードコアと称する環状の部材が埋設されている。

【０００３】ビードコアの構造は種々提案されている
が、一般には、１本のコードをコイル状に巻回して束ね
たり、あるいは予め環状に形成したコードを複数本束ね
ることにより構成されている。

【０００４】コードとしては、従来から強度的に有利で
取扱い易いスチールコードが適用されてきたが、近年で
は、車両の燃費向上を目的としたタイヤ軽量化の要請か
ら、スチールコードに代え、スチールコードとほぼ等し
い強度を有し、しかも比重がスチールコードに比べて小
さいアラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）からなるコ
ード（アラミドコードという）が適用されるようになっ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、アラミドコー
ドからなるビードコアを用いた場合には、タイヤの軽量
化の点では有利であるが、ビードコアを構成する内周側
のコードに応力が集中し易く、そのためタイヤの破壊圧
を高くすることが難しいという問題がある。

【０００６】すなわち、アラミドコードはスチールコー
ドに比べ柔軟で伸度が高いため、衝撃荷重等によりビー
ドコアに巻き上げられたカーカスが引っ張られると、ビ
ードコアの内周側のコードは拡張するものの、外周側の
コードは内周側のコードの隙間、つまりタイヤ幅方向に
並べられたコードの間に逃げ込む等する。そのため、ビ
ードコア全体としての抗力が瞬時に発揮されずに内周側
のコードに一時的に応力が集中し、その結果、ビードコ
アの破断等を招くことになる。

【０００７】そこで、アラミドコードを樹脂でコーティ
ングして柔軟性を低下させることによりアラミドコード
の動きを抑え、これにより上述のような現象を抑制して
タイヤ破壊圧を高めることが考えられるが、この場合に
は、タイヤ製造において樹脂コーティングのための複雑
な工程が必要となったり、コスト高を招く等し、必ずし
も得策ではない。

【０００８】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、アラミドコードからなるビードコアを
備えたタイヤにおいて、簡単な構成でタイヤの破壊圧を
高めることができる空気入りタイヤを提供することを目
的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の空気入りタイヤ
は、タイヤ内周端部にビードコアが埋設されてなる空気
入りタイヤにおいて、上記ビードコアが、一乃至複数本
のアラミド繊維からなるコードがタイヤ軸方向及び径方
向に重ねて環状に巻回され、かつビードコア断面に占め
るコード総断面積の割合が５０％以上に設定されてなる
ものである（請求項１）。

【００１０】この空気入りタイヤによれば、ビードコア
を構成するコードに樹脂コーティングを施すことなくコ
ードの動きを小さくしてビードコア全体としての抗力を
瞬時に発揮させることができる。そのため、簡単な構成
でタイヤ破壊圧を高めることが可能となる。

【００１１】とくに、コードの撚り係数を０．６より小
さい値に設定するようにすれば（請求項２）、より効果
的にタイヤ破壊圧を高めることが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。

【００１３】図１は、本発明に係る空気入りタイヤのビ
ード部の構造を概略的に示している。この図に示すよう
に、空気入りタイヤ１０（以下、タイヤ１０と略す）の
ビード部１２には、ビードコア１４が設けられ、このビ
ードコア１４の外周面に、その全域にわたってビードエ
イペックスと称する断面三角形のゴム製の帯材１６が貼
着されるとともに、タイヤファブリックで構成された一
乃至複数枚のカーカスプライ１８が上記ビードコア１４
を支点として巻き上げられている。そして、ホイールリ
ム２０にタイヤ１０が装着された図示の状態で、タイヤ
１０がビードコア１４によりホイールリム２０に強固に
固定されている。

【００１４】図２に示すように、上記ビードコア１４
は、アラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）からなるコ
ード２４（以下、アラミドコード２４という）の表面に
ゴム被覆層２６を形成した１本のコード２２が環状に巻
回されることにより構成されている。具体的には、図１
の矢印に示すように、タイヤ軸方向内側（図１で左側）
から外側（図１で右側）に向かってコイル状に所定の巻
数（図示の例では５回）でコード２２が巻回されること
により第１の巻層２８ａが形成され、続いてこの第１の
巻層２８ａの外周にタイヤ軸方向外側から内側に向かっ
て第１の巻層２８ａと同じ巻数でコード２２が巻回され
ることにより第２の巻層２８ｂが形成されている。そし
て、同様に同図の矢印に示すようにコード２２が順次重
ねて巻回されることにより第１〜第４の巻層２８ａ〜２
８ｄが形成され、これらが例えばテープ等によってまと
めて固定されることにより、１本のコード２２から全体
で４層に巻重ねられた環状のビードコア１４が構成され
ている。

【００１５】上記アラミドコード２４は、複数本のフィ
ラメントが束ねられて接着処理が施されることにより一
体化された構造となっている。接着処理は、束ねたたフ
ィラメントをエポキシ化合物、ブロックドイソシアネー
ト化合物、エチレン尿素化合物、メチロールメラミン化
合物あるいはトリアジン化合物などの処理液又はこれを
混合した処理液に浸漬等した後、さらにＲＦＬ（レゾル
シン／フォルマリン／ラテックス）で処理することによ
り行われている。なお、上記処理液による処理とＲＦＬ
処理とを一度に行うようにしても構わない。

【００１６】上記コード２２のアラミドコード２４の具
体的なデニールやゴム被覆層２６の厚み等は、タイヤの
種類や用途により異なるが、ビードコア１４の断面、す
なわち図２の一点鎖線に示すように外方のアラミドコー
ド２４の表面を直線で囲んだ外接多角形の範囲内におい
て上記コード２２のアラミドコード２４が占める割合
（以下、充填率という）が５０％以上、望ましくは６０
％以上となるようにアラミドコード２４のデニールやゴ
ム被覆層２６の厚み等が設定されている。

【００１７】すなわち、ビードコア断面においてアラミ
ドコード２４をより密に配することによって、衝撃荷重
等によりカーカスプライ１８が引っ張られて第１の巻層
２８ａのコード２２が拡張しても、第２の巻層２８ｂを
構成する各コード２２が第１の巻層２８ａの各コード２
２の間に逃げ込む等といった現象の発生が抑えられ、ビ
ードコア全体としての抗力が瞬時に発揮されて第１の巻
層２８ａへの応力集中が効果的に回避され得るようにな
っている。そして、このようにビードコア１４が構成さ
れることで、上記タイヤ１０においては第１の巻層２８
ａへの応力集中に起因したビードコア１４の破断が起こ
り難く、以下の実験データにも示すように、スチールコ
ードを用いた従来のこの種のビードコアを備えたタイヤ
とほぼ同等の高い破壊圧を確保することができるように
なっている。

【００１８】実験データ 下の表は、同一サイズ（１９５／６５Ｒ１５）のタイヤ
において、上記充填率を異なった値に設定したときのタ
イヤの破壊圧（比較例１，実施例２〜４）と、充填率を
一定にして撚り係数Ｎ_Tを異なった値に設定したときの
タイヤの破壊圧（実施例５〜９）と、スチールコードか
らなるビードコアを備えたタイヤの破壊圧（比較例１
０）をそれぞれ示している。なお、表中、「手法」と
は、コード２２の製作方法を示している。また、「ゴム
付着率」とは、充填されているアラミドコード２４の重
量を基準としてビードコア断面におけるゴム被覆層２６
の付着重量の割合を表したもので、充填されたアラミド
コード２４と同重量のゴム被覆層２６が形成されている
場合を１００％としている。さらに、「ゴム層厚」と
は、上記ゴム被覆層２６の具体的な厚みを示したもので
あるが、ゴム糊製法では厚み測定が困難なため具体的数
値の表示を省略している。

【００１９】

【表１】

【００２０】この表の比較例１，１０、実施例２〜４に
示すように、充填率を４５％に設定した比較例１のタイ
ヤは破壊圧が１７００ｋPaであり、スチールコードから
なるビードコアを備えた比較例１０のタイヤの破壊圧
（２３００ｋPa）に比べかなり低い。これに対し、充填
率を５５，６５，７０％にそれぞれ設定した実施例２〜
４のタイヤでは破壊圧がそれぞれ２１００〜２６００ｋ
Paであり、比較例１０のタイヤの破壊圧に近い破壊圧を
確保できている。このデータからも充填率を５０％以上
に設定することでスチールコードからなるビードコアを
備えたタイヤと同等、あるいはそれに近い高い破壊圧を
確保できることが考察できる。特に、充填率を７０％ま
で高めた実施例４のタイヤでは、スチールコードからな
るビードコアを備えたタイヤよりもはるかに高い破壊圧
（２６００ｋPa）を確保できており、このデータから、
充填率を５０％以上の高い値に設定することがタイヤの
破壊圧を高める上で望ましいことが考察できる。

【００２１】ところで、上記充填率を高めるには種々の
手段が考えられ、例えば、モノフィラメント糸を無撚り
の状態で束ねたアラミドコード２４を用いるのが有効、
かつ簡単な手段として考えられる。

【００２２】ところが、無撚りのアラミドコード２４は
収束性が悪く製造工程での取り扱いが不便であったり、
あるいはビードコア１４に要求される伸度を確保するこ
とができないような場合があるので、ある程度撚りのか
かったアラミドコード２４を用いるのが好ましい。この
場合、下記の式によって求められる撚り係数Ｎ_TがＮ_T＜
０．６、望ましくはＮ_T＜０．４となるようなアラミド
コード２４を用いるのが好ましい。

【００２３】

【数１】

【００２４】すなわち、Ｎ_T≧０．６では、ビードコア
１４の伸度が高くなり過ぎてビードコアとして必要な剛
性が損われ、これがタイヤの破壊圧を高めるためのマイ
ナス要素となるためである。上記表１の実施例５〜９に
も示すように、撚り係数Ｎ_T≧０．６のもの、すなわち
アラミドコード２４の撚り係数Ｎ_Tが０．７５である実
施例９のタイヤでは破壊圧が１９００ｋPaであり、撚り
係数Ｎ_Tがそれぞれ０．０７，０．２０，０．４８に設
定された実施例５〜７のタイヤの破壊圧（２４００〜２
２００ｋPa）に比べて低い。これは上記のようにビード
コア１４の伸度が高くなり過ぎてビードコアの剛性が損
われた結果と考えられる。このデータからも撚り係数Ｎ
_Tが０．６より小さい値のアラミドコード２４を採用す
ることによりスチールコードからなるビードコアを備え
たタイヤと同等の高い破壊圧を確保できることが考察で
きる。

【００２５】また、Ｎ_T＜０．６の範囲では、撚り係数
Ｎ_Tの値が低い程破壊圧がより高くなっており、従っ
て、アラミドコード２４としては、ビードコア１４に要
求される伸度等を確保できる範囲内で、極力撚り係数Ｎ
_Tが低いものを採用するのが望ましいことが考察でき
る。

【００２６】以上説明した本願発明に係るタイヤ１０に
よれば、アラミドコード２４からなるビードコア１４が
採用されているためタイヤ軽量化が効果的に達成され
る。しかも、従来のスチールコードからなるビードコア
を備えたタイヤと略同等、あるいはそれ以上のタイヤ破
壊圧が確保され得るので、タイヤ軽量化及びタイヤ破壊
圧の両立を適切に図ることができる。

【００２７】特に、アラミドコードからなるビードコア
を用いるタイヤの場合には、タイヤ破壊圧を高めるべく
ビードコアの構成においてアラミドコードに樹脂コーテ
ィングを施すことも考えられ、この場合には、タイヤ製
造において樹脂コーティングのための複雑な工程が必要
となったり、あるいはコスト高を招く等する虞れがある
が、上記タイヤ１０では、ビードコア１４において充填
率を上記のような範囲に設定しただけの簡単な構成でタ
イヤ破壊圧を高めることができるので、そのような複雑
な製造工程が必要となったりすることがないという利点
がある。

【００２８】なお、上記実施形態のタイヤ１０は、本発
明に係る空気入りタイヤの一例であって、その具体的な
構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能
である。例えば、ビードコア１４におけるコード２２の
巻付け配列や巻数等は上記実施形態に限られるものでは
なく、タイヤ１０の種類や用途に応じ、タイヤ破壊圧を
適切に確保しながらタイヤ軽量化を図ることができるよ
うに適宜選定するようにすればよい。また、上記実施形
態のように１本のコード２２からビードコア１４を構成
する以外に、環状にした１本のコードを複数本束ねるこ
とによってビードコア１４を構成するようにしてもよ
い。

【００２９】また、コード２２に形成するゴム被覆層２
６の厚みも、コード２２を構成するアラミドコード２４
の径やビードコア１４の断面積等を考慮して、タイヤ破
壊圧を効果的に高めることができるように適宜設定する
ようにすればよい。但し、ゴム被覆層２６の厚みをあま
り厚くし過ぎると、タイヤ加硫時の圧力により、被覆ゴ
ムがビードコア１４の外周に押し出されてしまったり、
あるいは、走行中にゴム被覆層２６が弾性変形すること
によって内周側の巻層から外周側の巻層への応力伝達が
遅れてビードコア全体としての抗力が瞬時に発揮され難
くなる場合がある。従って、できるだけゴム被覆層２６
の厚みを抑えるようにする方が好ましく、例えば、表１
に示すような径が１．４〜１．５mm程度のコードを用い
る場合には、ゴム被覆層２６の厚みを０．１７mm以下に
設定するのが望ましい。

【００３０】なお、上記実施形態においてはビードコア
１４の外方のアラミドコード２４の表面を直線で囲んだ
外接多角形の範囲内をビードコア１４の断面としている
が、これについて補足すると、外周側の巻層と内周側の
巻層が左右にオフセットされる図３に示すようなビード
構造の場合には、同図に示すように外側に突出したアラ
ミドコード２４の表面を直線で結んだ範囲内が断面とな
る。つまり、外方のアラミドコード２４の表面を直線で
囲んだ外接多角形の範囲内とは、外方に突出するアラミ
ドコード２４の表面をより少ない直線で結んでできる輪
郭の範囲内という意味である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
タイヤは、タイヤ内周端部にビードコアが埋設されてな
る空気入りタイヤにおいて、一乃至複数本のアラミド繊
維からなるコードをタイヤ軸方向及び径方向に重ねて環
状に巻回するとともに、ビードコア断面に占めるコード
総断面積の割合が５０％以上となるように上記ビードコ
アを構成し、これによりコードに樹脂コーティングを施
すことなくビードコアを構成する各コードの動きを小さ
くするようにしたので、簡単な構成でタイヤ破壊圧を高
めて、タイヤ軽量化及びタイヤ破壊圧の両立を図ること
ができる。

【００３２】特に、上記コードの撚り係数を０．６以下
に設定するようにすることで、より効果的にタイヤ破壊
圧を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気入りタイヤのビード部を示す
斜視断面略図である。

【図２】ビードコアを示す断面略図である。

【図３】他の構造にかかるビードコアを示す断面略図で
ある。

【符号の説明】

１０ 空気入りタイヤ １２ ビード部 １４ ビードコア １６ 帯材 １８ カーカスプライ ２０ ホイールリム ２２ コード ２４ アラミドコード ２６ ゴム被覆層 ２８ａ 第１の巻層 ２８ｂ 第２の巻層 ２８ｃ 第３の巻層 ２８ｄ 第４の巻層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤの内周端部にビードコアが埋設さ
   れてなる空気入りタイヤにおいて、上記ビードコアは、
   一乃至複数本のアラミド繊維からなるコードがタイヤ軸
   方向及び径方向に重ねて環状に巻回され、かつビードコ
   ア断面に占めるコード総断面積の割合が５０％以上に設
   定されてなることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 上記コードは、その撚り係数が０．６よ
   り小さい値に設定されてなることを特徴とする請求項１
   記載の空気入りタイヤ。