JPH11301219A - 自動車用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイヤとしての機能を損なうことなくカーカ
ス層のターンナップを不要にし、かつ従来の生産設備を
使用して簡単に製造することを可能にした自動車用空気
入りタイヤを提供する。 【解決手段】 左右一対のビード部１，１間に複数本の
カーカスコード２ａをラジアル方向に配列してなるカー
カス層２を装架した空気入りタイヤにおいて、ビード部
１に複数本のビードワイヤ３をインシュレーションゴム
４と共に積層してなるビードコア５を配置し、ビードコ
ア５のタイヤ径方向の積み上げ高さＡを８ｍｍ以上に
し、ビードコア５の断面積に対するインシュレーション
ゴム４の総断面積の比率を３０％以上にすると共に、カ
ーカス層２の端部をビードコア５の積み上げ高さａの９
０％以上の領域でインシュレーションゴム４を介してビ
ードコア５に接着し、インシュレーションゴム４による
ビードコア５とカーカスコード２ａとの接着強力を１２
０Ｎ／ｍｍ以上にし、かつビードコア５の径方向外側に
ＪＩＳ−Ａ硬度７０以上１００以下のゴムで構成される
補強ゴム層６をカーカス層２に沿うように配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビードコアに対す
るカーカス層の係止構造を改善した自動車用空気入りタ
イヤに関し、さらに詳しくは、タイヤとしての機能を損
なうことなくカーカス層のターンナップを不要にし、か
つ従来の生産設備を使用して簡単に製造することを可能
にした自動車用空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用空気入りラジアルタイヤ
におけるカーカス層の係止構造として、以下のものが挙
げられる。

【０００３】第１番目の係止構造は、タイヤ幅方向両端
部に切断端を有するカーカス材を使用し、カーカス層の
タイヤ幅方向端部をビードコアの廻りにタイヤ内側から
巻き上げて外側にターンナップさせたものである。しか
しながら、第１番目の係止構造では、切断端を有するタ
ーナップエッジがタイヤサイド部に存在するため、その
切断端への応力集中によりタイヤの耐久性を阻害すると
いう問題があった。また、上記ターンナップ部は殆どの
場合にビードコアとカーカス層とを係止するための糊代
としてのみ機能し、タイヤの剛性から見ると実質的に無
駄な部分であった。

【０００４】第２番目の係止構造は、例えば特開平６−
１７１３０６号公報に記載されるようにカーカス層のタ
イヤ幅方向端部を一対のビードコアで左右両側から挟み
込んだものである。この第２番目の係止構造は、ターン
ナップ部を有していないため材料の無駄が無くタイヤの
耐久性も阻害しないが、ビードコアを二度打ち込む工程
が必要であるため生産性が低下し、しかも従来から一般
的に使用されているターンナップ式のタイヤ成形機では
製造できないという問題があった。

【０００５】第３番目の係止構造は、１本のカーカスコ
ードをビードコアに潜らせながら左右一対のビード部間
に連続的に折り返してループ状のカーカス層を形成した
ものである。この第３番目の係止構造は、タイヤとして
最も理想に近いが、カーカスコードをビードコアに潜ら
せる工程が極めて複雑で生産スピードを著しく低下させ
てしまうという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、タイ
ヤとしての機能を損なうことなくカーカス層のターンナ
ップを不要にし、かつ従来の生産設備を使用して簡単に
製造することを可能にした自動車用空気入りタイヤを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の自動車用空気入りタイヤは、左右一対のビー
ド部間に複数本のカーカスコードをラジアル方向に配列
してなるカーカス層を装架した空気入りタイヤにおい
て、前記ビード部に複数本のビードワイヤをインシュレ
ーションゴムと共に積層してなるビードコアを配置し、
該ビードコアのタイヤ径方向の積み上げ高さを８ｍｍ以
上にし、該ビードコアの断面積に対する前記インシュレ
ーションゴムの総断面積の比率を３０％以上にすると共
に、前記カーカス層の端部をビードコアの積み上げ高さ
の９０％以上の領域で前記インシュレーションゴムを介
して前記ビードコアに接着し、該インシュレーションゴ
ムによるビードコアとカーカスコードとの接着強力を１
２０Ｎ／ｍｍ以上にし、かつ前記ビードコアの径方向外
側にＪＩＳ−Ａ硬度７０以上１００以下のゴムで構成さ
れる補強ゴム層を前記カーカス層に沿うように配置した
ことを特徴とするものである。

【０００８】このように従来ではターンナップすること
によって係止していたカーカス層を、ビードコアのタイ
ヤ径方向の積み上げ高さを特定範囲で高くし、カーカス
コードとビードコアとのゴム接着領域を増加させながら
ビードコアに対して係止することにより、タイヤとして
の機能を損なうことなくカーカス層のターンナップを不
要にし、かつ従来の生産設備を使用して従来と同等又は
それ以下の成形時間で簡単に製造することができる。

【０００９】なお、本発明は偏平率６５％以下の自動車
用空気入りタイヤに適用することが好ましい。これは、
偏平率６５％以下のタイヤでは左右一対のビード部間に
おけるカーカスコードの長さに対してベルト層の幅が十
分に広くなるため、カーカス層の係止構造を上記のよう
にしてもタイヤの破壊強度の確保が容易になるからであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付
の図面を参照して詳細に説明する。図１及び図２は本発
明の実施形態からなる自動車用空気入りタイヤを例示す
るものである。図において、左右一対のビード部１，１
間には複数本のカーカスコード２ａをラジアル方向に配
列してなるカーカス層２が装架されている。

【００１１】左右のビード部１にはそれぞれ複数本のビ
ードワイヤ３をインシュレーションゴム４と共に積層し
てなるビードコア５が配置されている。このビードコア
５のタイヤ径方向の積み上げ高さＡは８ｍｍ以上、より
好ましくは８〜２０ｍｍの範囲に設定されている。具体
的には、ビードワイヤ３としてインシュレーションゴム
を被覆した直径０．６ｍｍ以上のピアノ線を使用し、こ
れら複数本のピアノ線を引き揃えた帯状体を環状に６層
以上、より好ましくは８〜１６層巻回させて積層構造の
ビードコア５を構成し、そのビードコア５における最内
層と最外層のピアノ線の中心間距離を８ｍｍ以上にす
る。このビードコア５の積み上げ高さＡが８ｍｍ未満で
あるとカーカスコード２ａとビードコア５との接着力が
不十分になる。また、複数本のビードワイヤ３からなる
ビードコア５の総強力は１．２ｋＮ以上かつ５０ｋＮ以
下に設定することが好ましい。

【００１２】ビードコア５の断面積に対するインシュレ
ーションゴム４の総断面積の比率は３０％以上、より好
ましくは３０〜１００％の範囲に設定されている。イン
シュレーションゴム４の総断面積の比率が３０％未満で
あると隣り合うビードワイヤ３が互いに接触して磨滅す
る虞がある。なお、上記断面積比率はビードコア５の外
接線に囲まれた仮想断面から求めた値である。一方、カ
ーカス層２の端部はビードコア５の積み上げ高さＡの９
０％以上の領域でインシュレーションゴム４を介してビ
ードコア５に接着されている。このカーカス層２のゴム
接着領域がビードコア５の積み上げ高さＡの９０％未満
であるとカーカスコード２ａとビードコア５との接着力
が不十分になる。

【００１３】インシュレーションゴム４によるビードコ
ア５とカーカスコード２ａとの接着強力は１２０Ｎ／ｍ
ｍ以上になるように設定されている。このインシュレー
ションゴムは金属に対して良好な接着性が要求されるも
のであり、例えば下記表１の配合例を挙げることができ
る。

【００１４】

【表１】

【００１５】上記インシュレーションゴムはビードワイ
ヤとの接着性を高めるために他のタイヤケーシング材を
構成するゴムに比べて硫黄の配合量が多くなっている。
なお表１のインシュレーションゴムは比重が１．３５と
高く、未加硫粘度（ムーニー粘度）が５５と低く、また
加硫物性としてＪＩＳ−Ａ硬度が７２であり、３００％
モジュラスが１２５〜１４５ｋｇ／ｃｍ² の範囲であ
る。

【００１６】ビードコア５の径方向外側にはＪＩＳ−Ａ
硬度７０以上１００以下のゴムで構成される補強ゴム層
６がカーカス層２に沿うように配置されている。この補
強ゴム層６は従来のタイヤにおいてターンナップ部の内
側に包み込まれるビードフィラー又はビードエイペック
スと同等のものである。

【００１７】また、トレッド部７におけるカーカス層２
の外周側には、それぞれ複数本の補強コードをコートゴ
ムで被覆した少なくとも２層のベルト層８，８が設けら
れている。これらベルト層８，８は、その補強コードが
タイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間で補強コードが
互いに交差するように配置されている。これらベルト層
８，８の外周側には、複数本の有機繊維コードを実質的
にタイヤ周方向と平行に配置したベルトカバー層を設け
るようにしてもよい。

【００１８】上述のようにビードコア５の積み上げ高さ
Ａを８ｍｍ以上にし、ビードコア５の断面積に対するイ
ンシュレーションゴム４の総断面積の比率を３０％以上
にすると共に、カーカス層２の端部をビードコア５の積
み上げ高さの９０％以上の領域でインシュレーションゴ
ム４を介してビードコア５に接着し、インシュレーショ
ンゴム４によるビードコア５とカーカスコード２ａとの
接着強力を１２０Ｎ／ｍｍ以上にし、かつビードコア５
の径方向外側に硬質ゴムからなる補強ゴム層６を配置し
たことにより、カーカスコード２ａとビードコア５との
間に十分な接着力を付与することができるので、カーカ
ス層２の端部をビードコア５の廻りに巻き返さないケー
シング構造を形成してもタイヤとしての機能を損なうこ
とはない。

【００１９】また、上記カーカス層の係止構造は、従来
のようにターンナップ部を有していないためカーカス材
料の無駄が無くタイヤの耐久性も阻害せず、しかも従来
の生産設備を使用して従来と同等又はそれ以下の成形時
間で簡単に製造することができる。

【００２０】

【実施例】タイヤサイズを２０５／６０Ｒ１５とし、図
１に示すタイヤ構造を有する空気入りタイヤにおいて、
ビードコアの積み上げ高さＡ、この積み上げ高さＡとカ
ーカス層の接着糸長さＢから求まる接着糸長さ比率（Ｂ
／Ａ）、インシュレーションゴムの断面積比率、インシ
ュレーションゴムの接着強力を種々異ならせた実施例１
〜２及び比較例１〜２と、ターンナップによりカーカス
層の端部をビードコアに係止させた従来例を製作した。

【００２１】なお、インシュレーションゴムの接着強力
（Ｎ／ｍｍ）とカーカス層の接着糸長さＢは、次のよう
に測定したものである。先ず、タイヤショルダー部でビ
ード側試料片を採取し、図３に示すようにサイドゴムと
ライナーゴムをビード部まで剥離除去し、ビードベース
部をカットする。次いで、試験片をＪＩＳ−Ｌ１０１７
に準じた方法でコード引き抜き試験用チャックに固定
し、同上試験条件にてカーカスコードの引き抜き試験を
実施する。引く抜いたカーカスコードから埋設長さを測
定し、これをカーカス層の接着糸長さＢ（ｍｍ）とす
る。上記引き抜き試験におけるカーカスコードの引き抜
き力と接着糸長さＢからインシュレーションゴムの接着
強力（Ｎ／ｍｍ）を求めることができる。

【００２２】これら試験タイヤについて、下記試験方法
により破壊強度、耐久性、カーカス材料費を評価し、そ
の結果を表２に示した。 破壊強度：試験タイヤをリムサイズ１５×６Ｊのホイー
ルに組付け、空気の替わりに水を充填し、水槽内で破裂
させる試験を実施し、その破裂時の破壊圧力を測定し
た。評価結果は従来例を１００とする指数にて示した。
この指数値が大きいほど破壊強度が高いことを示してい
る。

【００２３】耐久性：試験タイヤをリムサイズ１５×６
Ｊのホイールに組付け、空気圧を１２０ｋＰａとし、初
期荷重をＪＡＴＭＡ最大荷重の８８％としてＪＩＳ−Ｄ
４２３０による荷重耐久試験を実施した。評価結果は従
来例の走行距離を１００とする指数にて示した。この指
数値が大きいほど耐久性が優れている。

【００２４】カーカス材料費：試験タイヤのカーカス材
料費を求めた。評価結果は従来例の逆数を１００とする
指数にて示した。この指数値が大きいほどコスト低減効
果が大きいことを示している。

【００２５】

【表２】

【００２６】この表２から明らかなように、実施例１〜
２はいずれもカーカス層の端部を巻き返さないケーシン
グ構造を有しているもののターンナップ部を有する従来
例に比べて破壊強度や耐久性が低下することはなく、し
かもカーカス材料費を低減することができた。一方、比
較例１はビードコアの積み上げ高さＡが小さ過ぎるため
破壊強度が不十分になっていた。比較例２は接着糸長さ
比率（Ｂ／Ａ）が小さ過ぎるため破壊強度及び耐久性が
不十分になっていた。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、左
右一対のビード部間に複数本のカーカスコードをラジア
ル方向に配列してなるカーカス層を装架した空気入りタ
イヤにおいて、ビード部に複数本のビードワイヤをイン
シュレーションゴムと共に積層してなるビードコアを配
置し、該ビードコアのタイヤ径方向の積み上げ高さを８
ｍｍ以上にし、該ビードコアの断面積に対するインシュ
レーションゴムの総断面積の比率を３０％以上にすると
共に、カーカス層の端部をビードコアの積み上げ高さの
９０％以上の領域でインシュレーションゴムを介してビ
ードコアに接着し、該インシュレーションゴムによるビ
ードコアとカーカスコードとの接着強力を１２０Ｎ／ｍ
ｍ以上にし、かつビードコアの径方向外側にＪＩＳ−Ａ
硬度７０以上１００以下のゴムで構成される補強ゴム層
をカーカス層に沿うように配置したことにより、タイヤ
としての機能を損なうことなくカーカス層のターンナッ
プを不要にすることができ、しかも上記カーカス層の係
止構造を有する空気入りタイヤは従来の生産設備を使用
して簡単に製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態からなる自動車用空気入りタ
イヤを示す子午線半断面図である。

【図２】図１におけるビード部の部分拡大断面図であ
る。

【図３】本発明におけるビードコアとカーカスコードと
の接着強力の測定方法を示すビード部の断面図である。

【符号の説明】

１ ビード部 ２ カーカス層 ２ａ カーカスコード ３ ビードワイヤ ４ インシュレーションゴム ５ ビードコア ６ 補強ゴム層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右一対のビード部間に複数本のカーカ
   スコードをラジアル方向に配列してなるカーカス層を装
   架した空気入りタイヤにおいて、前記ビード部に複数本
   のビードワイヤをインシュレーションゴムと共に積層し
   てなるビードコアを配置し、該ビードコアのタイヤ径方
   向の積み上げ高さを８ｍｍ以上にし、該ビードコアの断
   面積に対する前記インシュレーションゴムの総断面積の
   比率を３０％以上にすると共に、前記カーカス層の端部
   をビードコアの積み上げ高さの９０％以上の領域で前記
   インシュレーションゴムを介して前記ビードコアに接着
   し、該インシュレーションゴムによるビードコアとカー
   カスコードとの接着強力を１２０Ｎ／ｍｍ以上にし、か
   つ前記ビードコアの径方向外側にＪＩＳ−Ａ硬度７０以
   上１００以下のゴムで構成される補強ゴム層を前記カー
   カス層に沿うように配置した自動車用空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 偏平率が６５％以下である請求項１に記
   載の自動車用空気入りタイヤ。