JPS6114279B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタイヤの改良に関するものであり、特
にタイヤのビード強化用の環状ビードワイヤに関
する。

本質的にタイヤは、環状クラウンの両側から２
個のサイドウオールを延長し、各サイドウオール
は、リム上に着座されるビードに終る様に構成さ
れる。各ビードは、タイヤの回転軸線に対して同
心的に周方向に配置され少くとも１本の環状ビー
ドワイヤを備える。ビードワイヤの本質的機能
は、カーカスの固定部材として作用し、またリム
上にビードを締付けるにある。

タイヤが転動する際に変形するカーカスと異
り、ビードワイヤは、カーカスの生じる応力とリ
ムの締付けによる応力とに抵抗しながら、リムに
対して固定されている。故に、軽量であると同時
に、特に引張り破断に対して抵抗力のあるビード
ワイヤの製造が求められる。

通常、ビードワイヤは鋼線で製作される。鋼線
はビードワイヤに十分な破断抵抗を与えるのであ
るが、鋼線のビードワイヤは重い。

滑車のグループの中に鋼線を一定回数、相互接
合状態に巻付け、相互に平行な鋼線の環状体を成
すことにより、束状にビードワイヤが作製され
る。この様なビードワイヤは特に観光用車のタイ
ヤにおいて使用される。これらのビードワイヤ
は、各種各様の放射断面を有する様に製作され
る。ますます引張抵抗力の強い軽量な人造繊維ま
たは合成繊維のフイラメント（例、レーヨン、ポ
リエステル、芳香族または非芳香族ポリアミド、
ポリビニルアルコール、ガラス繊維、ホウ素繊
維、炭素繊維）が出現すると共に、予め接着剤を
含浸されたフイラメントを、鋼線束状ビードワイ
ヤと同一の製造方法で巻付けることによつて、束
状ビードワイヤを軽量化することが試みられた。

これらの繊維フイラメントの束状ビードワイヤ
はタイヤの中に使用するには不適当な欠点があ
る。すなわち、タイヤをリム上に装着する際に、
レバーを使用してリムの縁部の上をタイヤビード
を超えさせる時、ビードワイヤは局所的曲げ作用
を受ける。その際に、ビードワイヤの放射内側面
に沿つて配置されたフイラメントは、糊付けされ
ているにもかかわらず、変形を受ける。故にこの
変形の生じた部分では、十分な破断抵抗を示さな
い。

本発明の目標は、糊付けされた繊維フイラメン
トから成る束状ビードワイヤのこの様な大きな欠
点を除去するにある。

このため本発明によれば、環状心線とこの心線
上に配置されこの心線を包囲する素線組立体とか
ら成るタイヤビード用のビードワイヤにおいて、
素線組立体は金属でない連続フイラメントの少く
とも一本の束体によつて形成された少くとも１層
のフイラメント層から成り、これらのフイラメン
トは相互に実質的に平行でありまた含浸剤を含ま
ず、前記フイラメント束体は、心線の周囲に、同
一方向に、フイラメントの平均径の少くとも２倍
の厚さまで、２√以下のピツチＰ（ａは心線の
直角断面の輪郭の等積円の半径、ｃは心線の平均
外周）と、巻付方向と同一方向の、ピツチあたり
１回転に等しいねじりをもつて巻付けられる様に
成されたビードワイヤを使用する。

本発明の主旨の範囲内において使用されるフイ
ラメントは好ましくは0.1mm²以下の断面を有す
る。

束体とは、本発明のビードワイヤの製造に際し
て束体の巻付けに必要な張力のもとに相互に実質
的に平行な連続フイラメントの束を意味する。束
体を形成するフイラメントは単一素材から成り、
ガラスまたは芳香族ポリアミドとすることができ
る。しかし、少くとも一部の束体は少くとも２種
の相異る素材のフイラメントを組合わせて形成す
ることができ、例えばガラスと芳香族ポリアミ
ド、またはポリビニール、アルコールと芳香族ポ
リアミド、またはポリビニールアルコールと、ガ
ラスと、芳香族ポリアミドとを組合わせることが
できる。

含浸剤を含まないフイラメントとは、同一束体
のフイラメントとフイラメントとを結合させる物
質を表面に備えていないフイラメントを意味す
る。しかしながら、製造に際して（例えば、フイ
ラメント相互のからみ合いまたは固着を防止する
ために）塗油されただけのフイラメントは含浸剤
を含まないと認められる。

心線の直角断面は、心線と、ビードワイヤの回
転軸線を含む面との交わりである。もし例えば心
線が辺上の正方形断面を有するとすれば、その外
周は４ｂに等しく、等積円の半径ａはａ＝２ｂ／πと なる。心線の平均外周ｃは、心線の直角断面の重
心の軌跡円の長さである。心線は金属、例えば鋼
とすることができ、あるいは高い弾性係数を有す
る素材（例、エポキシ樹脂、ポリエステル）の中
に埋込まれたフイラメントで構成することができ
る。

本発明によれば、本発明に包含される束体のフ
イラメントのピツチは比較的短い。同一の束体中
において、含浸剤が存在しないが故に相互に独立
の各フイラメントの張力はほとんど同一である。
故に、フイラメント全体が心線と密接に接触す
る。１つのフイラメント層のフイラメントは相互
に入組んでいる。しかしこれらのフイラメント組
立体は十分な透過性を有するので、本発明による
ビードワイヤの製造後に、含浸されることがで
き、またはビード中の隣接素材に対する接着用の
表面処理を受けることができる。また、ある種の
タイヤ、例えば補強プライを有しないタイヤを構
成する流込み一硬化型素材と本発明によるビード
ワイヤとの結合を容易に実施できる程度に、この
透過性は高い。

0.5mm〜数mmの径の通常の鋼素線から成るビー
ドワイヤに対して、本発明は同等の抵抗力で遥か
に軽いビードワイヤを得ることができる。例えば
芳香族ポリアミドフイラメントの束体を使用する
ことにより、同一重量の鋼素線の５倍の引張り破
断抵抗を有するフイラメントが得られる。

0.1mm²以下の断面のフイラメントを使用するこ
とにより、その巻付け方向と同一方向の、巻付ピ
ツチ当り１回転に等しいねじりをもつて、このフ
イラメントを巻付けることができる。この故に、
従来工業的に使用されている鋼素線については不
可能な製造工具の簡単化が実施される。本発明の
他の実施態様は、前記フイラメント束体の巻付け
ピツチがそのフイラメント層の束体巻付けの初期
から末期へと変動し、好ましくはこのピツチが増
大するが、常に２√₁以下に留る。ここに、a₁
は形成中のビードワイヤの直角断面の輪郭の等積
円の半径を意味し、この断面は束体が巻付けられ
る場所において考慮され、この断面輪郭は心線に
ついて３頁、８行〜12行において述べられた様に
計算される。またｃは先に述べた様な心線の平均
外周を意味する。

この様な配置は、フイラメントから心線までの
距離が増大するに従つてフイラメントが加えられ
る応力を均一化することができる。

１つのフイラメント層を形成するためにフイラ
メント束体を巻付ける際にピツチを連続的に増大
することが好ましいのであるが、１つのフイラメ
ント層、例えば心線に最も近いフイラメント層を
形成する間、巻付けピツチを一定に保持し、次の
フイラメント層の製造については巻付けピツチを
変動させ、好ましくは増大させることができる。

また本発明は、心線の周囲に配置されたフイラ
メント組立体が、下記の特性の少くとも１つにお
いて相違する少くとも２層から成る実施態様を含
む。ピツチ、心線の周囲の巻付け方向、束体を構
成するフイラメントの性質、フイラメントの平均
径。１つの層から次の層へ束体の巻付け方向を逆
転する態様は、特に剛性の心線の代りに比較的柔
性の心線を使用したい場合にビードワイヤの非平
面性の危険を低下させる。

以下、本発明を図面に示す実施例について詳細
に説明する。

第１図において直角断面を拡大図示されたビー
ドワイヤ１は、適当長に切断されたワイヤの両端
を溶接によつて閉鎖したリング体から成る円形断
面のたとえば鋼心線２と、相互に実質平行な芳香
族ポリアミドのフイラメント３′の束体３（第２
図）とから成り、この束体３は第２図において矢
印Ｆで示す様に心線上に緊張下に巻付けられてフ
イラメント層１３を成す時にリボン状を呈する。

心線２の断面は２mmの径を有する（ａ＝１
mm）。ビードワイヤ１は1136mmに等しい平均外周
（ｃ）を有する（Ｒ＝181mm）。

束体３のフイラメント３′は17μｍの平均径を
有し、また束体３は330Texの番手を有する。束
体３が心線２の周囲に螺旋状に（第２図）巻付け
られ、この巻付けピツチＰは約45mmである。束体
３は含浸を受けていない。

ビードワイヤ１の直角断面は4.8mmに等しい径
を有し、この断面の中に非含浸束体３を46回、数
えることができる。

この様に構成されたビードワイヤは46グラムの
目方があるが、これに対し全部鋼線から成る同一
体積の通常の対照ビードワイヤは130グラムであ
る。

175―14サイズのタイヤの各ビードの中に配置
された本発明によるビードワイヤは15バールのふ
くらまし圧まで耐えることができるが、対照ビー
ドワイヤは13.5を超えることができない。

予め含浸されたフイラメントから成る束体をも
つて、前記の本発明によるビードワイヤと同一の
寸法“ａ”，“ｃ”を有するビードワイヤを製作す
る際、このビードワイヤを備えたタイヤは９バー
ル以上ふくらまし圧に耐えることができない。

第２図は本発明によるビードワイヤ１のセグメ
ントをタイヤの回転軸線の方向に見た図である。
この図においては、周方向XX′、放射方向ZZ′、
心線２の円形直角断面の半径ａ、および回転軸線
に対するビードワイヤ１の平均外周Ｃの半径Ｒを
示した。またビードワイヤ１の心線２の周囲の束
体３の巻付ピツチＰをも示した。

第３図は、第１図と第２図について述べられた
ものと類似の鋼心線２と、それぞれ第１図と第２
図の束体３と類似の束体を巻付けて構成された３
層のフイラメント層２１，２２，２３とから成る
ビードワイヤのセグメントを示す。束体の巻付方
向は層ごとに交代し、巻付けピツチは内側層２１
から次の層２２，２３へと増大している。

第４図は、クラウン３１と、その両側に配置さ
れた２つのサイドウオール３２とから成るタイヤ
３０の断面を示す。各サイドウオールは、各リム
３４上に着座したビード３３に終つている。各ビ
ード３３は本発明によるビードワイヤ１を含み、
カーカス３７の外向折返部３８がこのビードワイ
ヤ１の上に固定されている。クラウン３１の中に
公知のブレーカ３６が配置されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、心線と、フイラメント束体とによつ
て形成されたフイラメント層とから成るビードワ
イヤの拡大断面図、第２図は第１図のビードワイ
ヤの心線の周囲に巻付けられたフイラメント束体
の一部の、第１図より小縮尺の斜視図、第３図
は、それぞれ一本のフイラメント束体から成る３
層のフイラメント層によつて心線を包囲したビー
ドワイヤの一部を示す図、第４図は本発明による
ビードワイヤを各ビードの中に配置したタイヤの
断面図である。 １…ビードワイヤ、２…心線、３…フイラメン
ト束体、３′…フイラメント、１３，２１，２
２，２３…フイラメント層、ａ…心線の半径、Ｐ
…束体巻付けピツチ、ｃ…心線の平均外周。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 環状心線と、この心線上に配置されてこれを
   包囲する素線組立体とから成じ、前記の素線組立
   体は金属でない連続フイラメントの少くとも１本
   の束体によつて形成された少くとも１層のフイラ
   メント層から成り、これらのフイラメントは実質
   的に相互に平行でありまた含浸剤を含まず、前記
   フイラメント束体は、心線の周囲に、同一方向
   に、フイラメント平均径の少くとも２倍の厚さま
   で、２√以下のピツトＰ（ここにａは心線の直
   角断面の輪郭の等積円の半径、ｃは心線の平均外
   周）と、巻付け方向と同一方向の、ピツチあたり
   １回転に等しいねじりとをもつて巻付けられるこ
   とを特徴とするタイヤビードのビードワイヤ。 ２ フイラメント束体の巻付けピツチは前記フイ
   ラメント層を構成する束体巻付けの初期から末期
   へと変動し、好ましくはこのピツチが増大する
   が、常に2a₁c（a₁はビードワイヤの形成中にフイ
   ラメント束体が巻付けられる場所におけるビード
   ワイヤ直角断面の輪郭の等積円の半径、ｃは心線
   の平均外周）より小であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項によるビードワイヤ。 ３ 心線の周囲に配置された素線組立体は、下記
   の特性：ピツチ、心線回りの巻付け方向、フイラ
   メントの平均径、束体を構成するフイラメントの
   性質、の少くとも１つにおいて相違した少くとも
   ２枚のフイラメント層から成ることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項のいずれかに
   よるビードワイヤ。 ４ 心線の周囲に配置された素線組立体は少くと
   も２層のフイラメント層から成り、心線に近い層
   から次の層へ、巻付けピツチが変化し、好ましく
   は増大することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項のいずれかによるビードワイヤ。 ５ 少くとも外側のフイラメント層は、ビードワ
   イヤの形成後に付着された含浸剤または表面結合
   被覆を備えることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第４項のいずれかによるビードワイヤ。 ６ 心線は金属線、例えば鋼線であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれ
   かによるビードワイヤ。 ７ 心線は円形直角断面を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに
   よるビードワイヤ。 ８ 心線は剛性であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第７項のいずれかによるビード
   ワイヤ。 ９ 心線は、高い弾性係数を有する素材（例、エ
   ポキシ樹脂、ポリエステル）の中に埋込まれたフ
   イラメントから成ることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第５項のいずれかによるビードワ
   イヤ。 １０ 少くとも一部のフイラメント束体は少くと
   も二種の相異る素材のフイラメントによつて形成
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第９項のいずれかによるビードワイヤ。