JPWO2013014919A1 - 空気入りタイヤおよび、空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

ビード部に埋設配置した一対の環状のビードコアと、一対のビードコア間にトロイダルに延びる本体部および、該本体部に連続してビードコアの周りで折り返してなる折り返し部を有する少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン域の外周側に配設したトレッドゴムとを具え、前記ビードコアの、タイヤ幅方向の断面形状を、カーカスプライの本体部側に一箇所以上の角部を有する多角形としてなる空気入りタイヤであって、前記ビードコアの周囲に、ゴム被覆した、一本もしくは複数本の有機繊維コードを、ビードコアの横断面中心線に対して傾斜させて螺旋状に巻回してなる有機繊維補強層を少なくとも二層積層させて設け、ビードコアの周囲の、内外に隣接する前記有機繊維補強層のそれぞれの有機繊維コードを、ビードコアの横断面中心線に対して互いに交差する向きに延在させ、前記内外に隣接する有機繊維補強層のうち、内層側の有機繊維補強層は、前記ゴム被覆した有機繊維コードがタイヤ周方向に重なり合うことなく、少なくとも一部にタイヤ周方向の隙間を設けて巻回され、外層側の有機繊維補強層は、前記隙間の少なくとも一部を覆うように設けられてなるものである。

Description

この発明は、ビード部に埋設配置した一対の環状のビードコアと、一対のビードコア間にトロイダルに延びる本体部および、該本体部に連続してビードコアの周りで折り返してなる折り返し部を有する少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン域の外周側に配設したトレッドゴムとを具え、前記ビードコアの、タイヤ幅方向の断面形状を、カーカスプライの本体部側に一箇所以上の角部を有する多角形としてなる空気入りタイヤ、なかでも、トラック、バス用の重荷重用タイヤとして用いて好適な空気入りタイヤおよび、空気入りタイヤの製造方法に関するものであり、特に、ビードコアの角部による、カーカスプライへの応力集中を抑制して、カーカスプライの耐久性の低下を防止する技術を提案するものである。

空気入りタイヤのビード部に埋設配置される一対の環状のビードコアは、ビード部にトロイダルに延びる本体部および、その本体部に連続してビードコアの周りで折り返してなる折り返し部を有するカーカスプライをビード部に係留させて、タイヤへの充填内圧、タイヤへの負荷荷重等の作用に起因する、カーカスプライの、ビード部からの引き抜けを防止するべく機能する。

かかるビードコアとしては、一般に、一本もしくは複数本のスチール製等のコードを、タイヤ幅方向断面内で、所定の列数および段数となるように、タイヤ幅方向に巻き回すとともに、タイヤ半径方向に巻き重ねて構成されて、タイヤ幅方向の断面形状を、カーカスプライの本体部側に一箇所以上の角部を有する多角形、例えば六角形としたものが用いられている。

しかるに、このような多角形断面を有するビードコアを具えたタイヤでは、タイヤの負荷転動に際し、カーカスプライに、ビード部から引き抜ける向きの引張力が作用する度に、カーカスプライの本体部が、ビードコアの、該本体部側の角部に繰り返し押圧されることになり、特に、タイヤが、想定外の高内圧、高荷重の条件の下で使用に供された場合は、ビードコアの角部への押圧力の増大によって、カーカスプライへの応力集中を招き、カーカスプライの耐久性が低下するという問題があった。

ここで、特許文献１には、ビードコアの周りに、ゴム被覆した、引き揃え姿勢の有機繊維コードを、タイヤ周方向に対して傾斜させて巻き付けてなる有機繊維コード層の一層を、ビードコアとカーカスプライとの間に介在させた空気入りタイヤが記載されており、これによれば、カーカスプライの本体部と、ビードコアの角部との間の距離が、有機繊維コード層の有機繊維コード及び、それのコーティングゴムによって確保されるので、タイヤの負荷転動時の、上述したような、ビードコアの角部に押圧されるカーカスプライへの応力集中を、それらの間の、特に、前記コーティングゴムの厚みをもって緩和して、カーカスプライの耐久性の低下をある程度抑制することができると考えられる。

特開２００２−５９７１６号公報

ところで、特許文献１に記載された上記の空気入りタイヤを製造するに際し、ビードコア素材の周囲に、有機繊維コード層の素材を形成するに当たっては、ビードコア素材の周囲に、有機繊維コードを埋設したリボン状ストリップを、ビードコア素材の周方向に向けて螺旋状に巻回することにより行うことができる。
この場合において、リボン状ストリップの、ビードコア素材の周方向に隣接して巻回されるストリップ部分、特に、平行して延びる内部のコードの重なり合いに起因する、形成される有機繊維コード層素材の表面性状の悪化を防止するため、図７に、ストリップを巻回したビードコア素材を、側面図で示すように、ストリップ１００は、周方向に隣接するストリップ部分１００ａ、１００ｂの相互を重ね合わせずに螺旋状に巻回する必要がある。

ところが、このようにしてストリップ１００を巻回すると、ビードコア素材１０１の内外周の周長差によって、ビードコア素材１０１の周面に、ストリップに被覆されない領域が形成されて、有機繊維コード層素材に、複数の隙間１０２が生じるので、有機繊維コード層を一層だけ設けた上記のタイヤでは、ビードコアの周面に、その周方向の複数箇所で、ゴム厚みの薄い部分が存在することになり、この結果として、なおも、カーカスプライの耐久力低下のおそれを十分に取り除くことができなかった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、ビードコアの角部に押圧されるカーカスプライへの応力集中を有効に軽減して、カーカスプライの耐久性の低下を十分に防止することができる空気入りタイヤおよび、空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。

この発明の空気入りタイヤは、ビード部に埋設配置した一対の環状のビードコアと、一対のビードコア間にトロイダルに延びる本体部および、該本体部に連続してビードコアの周りで折り返してなる折り返し部を有する少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン域の外周側に配設したトレッドゴムとを具え、前記ビードコアの、タイヤ幅方向の断面形状を、カーカスプライの本体部側に一箇所以上の角部を有する多角形としてなる空気入りタイヤであって、前記ビードコアの周囲に、ゴム被覆した、一本もしくは複数本の有機繊維コードを、ビードコアの横断面中心線に対して傾斜させて螺旋状に巻回してなる有機繊維補強層を少なくとも二層積層させて設け、ビードコアの周囲の、内外に隣接する前記有機繊維補強層のそれぞれの有機繊維コードを、ビードコアの横断面中心線に対して互いに交差する向きに延在させ、前記内外に隣接する有機繊維補強層のうち、内層側の有機繊維補強層は、前記ゴム被覆した有機繊維コードがタイヤ周方向に重なり合うことなく、少なくとも一部にタイヤ周方向の隙間を設けて巻回され、外層側の有機繊維補強層は、前記隙間の少なくとも一部を覆うように設けられてなるものである。
なおここで、「ビードコアの横断面中心線」とは、ビードコアのタイヤ幅方向断面の中心を通って、ビードコアの周方向に延びる環状の線をいう。

ここで好ましくは、適応リムに組み付けて規定内圧を充填した姿勢で、カーカスプライの本体部と、ビードコアの、該本体部側の角部との、タイヤ幅方向の距離を、２ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下とする。
ここでいう「適応リム」とは、タイヤサイズに応じて下記の規格に規定されたリムをいい、「規定内圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、「最大負荷能力」とは、下記の規格でタイヤに負荷されることが許容される最大の質量をいう。
そして、その規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格によって決められたものであり、例えば、アメリカ合衆国では、“ＴＨＥ ＴＩＲＥ ＡＮＤ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．のＹＥＡＲ ＢＯＯＫ”であり、欧州では、“Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬ”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ”である。
なお、ビードコアを、一本もしくは複数本のスチール製等のコードを、タイヤ幅方向に複数列に巻き回すとともに、タイヤ半径方向に複数段に巻き重ねて形成する場合は、ここでいう、カーカスプライ本体部とビードコア角部との距離は、ビードコアの、前記本体部側の角部に位置するコードの表面と、カーカスプライのプライコードの表面との、タイヤ幅方向の最短距離を意味する。

なお好ましくは、タイヤ幅方向断面にて、前記ビードコアの、タイヤ半径方向の長さと、タイヤ幅方向の長さとの比を、１：０．８〜１．２とする。

またこの発明の、空気入りタイヤの製造方法は、環状をなすビードコア素材の周囲に、二層以上の有機繊維補強層素材を形成するに当り、ビードコア素材の周囲に、有機繊維コードに未加硫ゴムを被覆してなるリボン状ストリップを、ビードコア素材の横断面中心線に対して傾斜させて延在させるとともに、該リボン状ストリップを、ビードコア素材の周方向に隣接するストリップ部分を相互に重ね合わせずに螺旋状に巻き回して、内層側の補強層素材を形成し、しかる後、内層側の補強層素材の周囲に、リボン状ストリップを、内層側の補強層素材の、前記ストリップ部分の相互間に生じる隙間の外周側で、内層側の補強層素材のストリップ延在方向と交差する方向に螺旋状に巻き回して、外層側の補強層素材を形成することにある。

この発明の空気入りタイヤによれば、ビードコアの周囲に、少なくとも二層の有機繊維補強層を積層させて設け、内外に隣接する有機繊維補強層のそれぞれの有機繊維コードを、ビードコアの横断面中心線に対して互いに交差する向きに延在させたことにより、ビードコアの周面が全体にわたって、大きな層厚みの、二層以上の有機繊維補強層によって覆われることになるので、タイヤの負荷転動時の、ビードコアの角部への押圧による、カーカスプライへの応力集中を有効に軽減することができ、その結果として、カーカスプライの耐久性低下のおそれを十分に取り除くことができる。

また、前記内外に隣接する有機繊維補強層のうち、内層側の有機繊維補強層は、前記ゴム被覆した有機繊維コードがタイヤ周方向に重なり合うことなく、少なくとも一部にタイヤ周方向の隙間を設けて巻回することで、有機繊維補強層の内層側に含まれる有機繊維コードが重なり合うことを防止して、ビードコアからカーカスプライに局所的に大きな力が加わることを防止することができる。
そして、外層側の有機繊維補強層を、前記隙間の少なくとも一部を覆うように設けることで、ビードコアの周面全体にわたってゴム層の厚みを確保することができる。

ここで、カーカスプライ本体部と、ビードコアの、該本体部側の角部との距離を２ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下としたときには、ビードコアとカーカスプライとの間の、有機繊維補強層の所要の厚みを確保して、カーカスプライへの応力集中を有効に緩和しつつ、ビードコアの、カーカスプライを係留する機能を有効に発揮させて、カーカスプライの、ビード部からの引き抜けを防止し、併せて、ビード部での発熱量の増大による、ゴムの熱劣化を防止することができる。
これはすなわち、カーカスプライ本体部とビードコア角部との距離を２ｍｍ未満とした場合は、カーカスプライ本体部の、ビードコア角部からの距離が小さいことによって、カーカスプライへの応力集中を十分に軽減できないおそれがあり、この一方で、前記距離を、３ｍｍを超えるものとした場合は、ビードコアによる、カーカスプライの係留力が低下する懸念があることの他、ゴムボリュームの増大によって、ビード部での発熱量の増大を招くおそれもある。

またここで、ビードコアの、タイヤ半径方向の長さと、タイヤ幅方向の長さとの比を、１：０．８〜１．２としたときは、タイヤ幅方向断面で、たとえば六角形状のビードコアが、従来のタイヤのビードコアに比して縦長の形状となって、ビードコアの、カーカスプライ本体部側の角部の開き角度が大きくなるので、タイヤの負荷転動時にこの角部に押圧されるカーカスプライへの応力集中をさらに軽減させることができ、カーカスプライの耐久性低下を一層有効に防止することができる。
つまり、ビードコアの、タイヤ半径方向長さに対するタイヤ幅方向長さの比を、１．２を超えるものとした場合は、ビードコアの、カーカスプライ本体部側の角部の開き角度が小さくならないことから、カーカスプライへの応力集中を軽減する効果を十分に得ることができないおそれがある。この一方で、ビードコアの前記長さの比を、０．８未満とした場合は、ビード部の剛性が低下する結果、操縦安定性が低下する恐れがある。

また、この発明の、空気入りタイヤの製造方法によれば、ビードコア素材の周囲に、リボン状ストリップを螺旋状に巻回して、有機繊維補強層素材を一層形成した場合に、その補強層素材の、ビードコア素材の周方向に隣接するストリップ部分の相互間に生じる隙間を、外層側に形成する補強層素材で十分に覆うことができる。
これがため、製造されるタイヤで、ビードコアの周囲に形成される二層以上の有機繊維補強層によって、ビードコアの周面が全体にわたって、十分に厚いゴム厚みで被覆されることになるので、カーカスプライへの応力集中を有効に軽減できるタイヤを製造することができる。

なお、この方法では、外層側の補強層素材を形成するに当たり、リボン状ストリップを、内層側の補強層素材のストリップ延在方向と交差する方向に巻き回したことにより、内外層の補強層素材に埋設したそれぞれの有機繊維コードが、平行に重なり合うことがないので、そのような、コードの平行な重なり合いに起因する、補強層素材の表面性状の悪化を防止することができ、この結果として、前記有機繊維コードの重なり合った箇所がカーカスプライに押圧されることによる、カーカスプライの表面への、意図しない凹凸形状の発生を防止することができる。

この発明の空気入りタイヤの一の実施形態を、タイヤ半部について示す幅方向断面図である。 図１のタイヤの要部を拡大して示す幅方向断面図である。 ビード部でのカーカスラインを模式的に示す図である。 図１のタイヤの製造工程の一部を示す、ストリップを巻回したビードコア素材の側面図である。 ビードコア素材への、二層目のストリップの巻回態様を示す、ストリップを巻回したビードコア素材の部分拡大平面図である。 実施例タイヤおよび従来例タイヤに配設したそれぞれのビードコアを示す幅方向断面図である。 従来の空気入りタイヤの製造工程の一部を示す、ストリップを巻回したビードコア素材の側面図である。

以下に、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。
図１に例示する空気入りタイヤ１は、ビード部２に埋設配置した一対の環状のビードコア３と、一対のビードコア３間にトロイダルに延在する本体部４ａおよび、本体部４ａに連続して、ビードコア３の周りで、ここでは、タイヤ幅方向内側から外側に折り返してなる折り返し部４ｂを有するカーカスプライ４と、カーカスプライ４のクラウン域の外周側に配設した、たとえば二層のベルト層からなるベルト５と、ベルト５の外周側に配設したトレッドゴム６とを具えてなる。

ここで、ビードコア３は、タイヤ幅方向の断面形状が多角形、図では六角形になるように、たとえば、図２に拡大断面図で示すように、一本もしくは複数本のスチール製等のコードを、タイヤ幅方向に複数列に巻き回すとともに、タイヤ半径方向に複数段に巻き重ねて形成することができる。

このような、タイヤ幅方向の断面形状が多角形のビードコア３を有するタイヤでは、図示しないリムに組み付けたタイヤに、所定の規格を大きく上回る空気圧が充填された場合や、タイヤに、規格外の大きな負荷荷重が作用した場合等に、タイヤ１が負荷転動するに当って、ビードコア３の周りでタイヤ幅方向外側に折り返されるカーカスプライ４への、折り返し部４ｂが引き抜ける向きの引張力の作用に起因して、カーカスプライの本体部４ａが、ビードコア３の、本体部４ａ側の角部３ａに大きな力で繰り返し押圧される結果、カーカスプライ４への圧力集中を招き、カーカスプライ４の耐久性が低下するおそれがあるので、これに対処するべく、この発明では、図２に示すように、ビードコア３の周囲に、少なくとも二層の有機繊維補強層７、８を設ける。

図では、二層の有機繊維補強層７、８のそれぞれの層は、ビードコア３の周囲に、ゴム被覆した、一本もしくは複数本の有機繊維コードを、ビードコアの横断面中心線Ｃに対して傾斜させて螺旋状に、タイヤ周方向に重なり合うことなく少なくとも一部にタイヤ周方向の間隔を設けて巻回して形成し、そして、ビードコア３の周囲に形成した、内外層に隣接する二層の有機繊維補強層７、８のそれぞれの有機繊維コードは、ビードコア３の横断面中心線Ｃに対して互いに交差する向きに延在させる。

このことによれば、タイヤ１が、想定外の高内圧、高荷重の条件の下で使用に供された場合であっても、ビードコア３の周面を全体にわたって被覆する二層の有機繊維補強層７、８により、ビードコア３の角部３ａとカーカスプライ本体部４ａとの間の距離Ｄが十分に確保されることになり、また、二層の有機繊維補強層７、８の、とくに、ビードコア３の周面の全体にわたって存在する被覆ゴム部分が、カーカスプライ本体部４ａに繰り返し作用する、ビードコア角部３ａへの押圧力を有効に緩和するべく機能するので、ビードコア角部３ａによる、カーカスプライ本体部４ａへの応力集中が十分に軽減されて、カーカスプライ４の耐久力低下のおそれを確実に取り除くことができる。

ここで、有機繊維補強層７、８の有機繊維コードの材質は、たとえば、ナイロン、レーヨン、ポリエステルまたは芳香族ポリアミド等とすることができる。

以上に述べたような、ビードコア３の周囲に二層以上の有機繊維補強層７、８を設けたタイヤ１では、有機繊維補強層７、８による、カーカスプライ４への応力集中を軽減する機能を有効に発揮させ、かつ、カーカスプライ４の、ビード部２からの引き抜けを防止するとともに、ビード部２での、発熱量の増大を抑制するとの観点から、カーカスプライ４の本体部４ａと、ビードコア３の、本体部４ａ側の角部３ａとの、タイヤ幅方向の距離Ｄを、２ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下とすることが好ましい。

ところで、タイヤ幅方向の断面形状が六角形の図示のビードコア３は、タイヤ幅方向断面で、タイヤ半径方向の長さに対する、タイヤ幅方向の長さの比を、０．８〜１．２の範囲内とすることが好ましい。
この場合は、図３に模式図で示すように、ビードコア３の、カーカスプライ本体部４ａ側の角部３ａの開き角度、すなわち、六角形状をなすビードコア３の角部３ａでの内角θが、図に仮想線で示す従来のものよりも大きくなって、この角部３ａに押圧されるカーカスプライ本体部４ａへの応力集中をより一層軽減できる他、ビードコア３のタイヤ幅方向断面の中心位置よりもタイヤ半径方向外側に存在するカーカスプライ本体部４ａのカーカスラインの、タイヤ幅方向に対する鋭角側の立上がり角度αが、従来のものより大きくなることから、カーカスプライ４への、図に矢印で示す向きの引張力Ｔの作用に起因して、カーカスプライ本体部４ａがビードコア角部３ａから受ける押圧反力Ｆを軽減することができ、これがため、カーカスプライ４の耐久性の低下をより効果的に防止することができる。
なお、カーカスラインの前記立上がり角度αは、たとえば、６０°〜７０°の範囲内とすることができる。

なおここで、ビードコア３の角部３ａでの前記内角θを計測するに当たっては、規定内圧を充填した無負荷状態の下、図示のタイヤ幅方向断面で、ビードコア３の、最もタイヤ幅方向内側に位置する幅方向最内側コードの中心と、ビードコア３の径方向外側面を形成するコードのうちの、最もタイヤ幅方向内側に位置するコードの中心とを直線で結び、また、前記幅方向最内側コードの中心と、ビードコア３の径方向内側面を形成するコードのうちの、最もタイヤ幅方向内側に位置するコードの中心とを直線で結んで、それらの二直線がなす角度を測定することにより行うことができる。
また、カーカスラインの前記立上がり角度αを計測するに当たっては、規定内圧を充填した無負荷状態の下、図示のタイヤ幅方向断面で、ビードコア３の中心Ｃおよび、ビードコア３の径方向最外側点のそれぞれを通る、タイヤ幅方向に平行な二直線のそれぞれを引き、そして、それらの二直線のそれぞれとカーカスプライの本体部４ａとの二個の交点の相互を結んだ直線の、タイヤ幅方向に対する鋭角側の角度を測定することにより行うことができる。

なおここでは、ビードコア３の、タイヤ幅方向の断面形状を六角形としたが、この断面形状は、カーカスプライ４の本体部４ａ側に一箇所以上の角部を有する多角形、たとえば、図示は省略するが四角形等とすることができる。

なお、図では一枚のカーカスプライ４は、スチールコード、有機繊維コード等をラジアル方向に延在させて形成することができ、図示は省略するが、二枚以上のカーカスプライを設けることもできる。
また、ベルト５は、たとえば、スチールコード等を、タイヤ赤道面に対して、２０°〜６０°の範囲内の角度で傾斜させて延在させてなる、図では二層のベルト層で構成することができ、ここでは、これらのベルト層のそれぞれのコードを、トレッド周方向に対して相互に逆方向に延在させる。

このような空気入りタイヤを製造するに際し、たとえば、ゴム被覆したスチールコードを巻回してなる環状のビードコア素材の周囲に、二層以上の有機繊維補強層素材を形成するには、はじめに、図４（ａ）に示すように、ビードコア素材２０の周囲に、有機繊維コードに未加硫ゴムを被覆してなるリボン状ストリップ２１を、ビードコア素材２０の横断面中心線に対して傾斜させて螺旋状に延在させて、リボン状ストリップ２１を、ビードコア素材２０の横断面中心線の延在方向に一周分巻回することで、一層目（内層側）の有機繊維補強層２２を形成する。

このとき、ストリップ２１の、環状ビードコア素材２０の周方向に隣り合うストリップ部分２１ａ、２１ｂを、相互に重ね合わせて巻回した場合は、ストリップ部分２１ａ、２１ｂを重ね合わせた箇所で、それらのストリップ部分２１ａ、２１ｂの内部の有機繊維コードが、互いに平行に延びる姿勢で重なり合うことがあり、ビードコア素材２０の、周囲での、有機繊維コードのこのような重なり合いが、補強層素材２２の表面性状の悪化を招くため、ここでは、図４（ａ）に示すように、隣り合うストリップ部分２１ａ、２１ｂを相互に重ね合わせずに少なくとも一部に隙間Ｓを設けて巻回し、隣り合うストリップ部分同士のタイヤ径方向外側での間隔Ｉ_１Ｏを、たとえば、０ｍｍ＜Ｉ_１Ｏ≦１１ｍｍ の範囲内とする。そして好ましくは、タイヤ径方向内側の間隔Ｉ_１Ｉを、０ｍｍ＜Ｉ_１Ｉ≦１０ｍｍ の範囲内とする。
これにより、有機繊維補強層の内層側に含まれる有機繊維コードが重なり合うことを防止して、ビードコアからカーカスプライに局所的に大きな力が加わることを防止することができる。
また、後述する二層目（外層側）以降の補強層素材の形成に際しても、隣り合うストリップ部分を相互に重ね合わせずにストリップを巻回して、それぞれの補強層素材での、コードの平行な重なり合いを防止することで、最外層の補強層素材の表面性状を十分に適正なものとすることができ、それによって、最外層補強層素材の表面性状が、それの周囲に配設されるカーカスプライ素材等に及ぼす影響を十分に小さくすることができる。
なお、この明細書において、内層側の補強層素材の隙間Ｓの間隔Ｉ_１Ｏ、Ｉ_１Ｉ及び後述する外層側（二層目以降）の補強層素材の隙間Ｓの間隔Ｉ_２Ｏ、Ｉ_２Ｉとは、タイヤ周方向の全周のそれぞれの隙間での間隔の平均値で表すものとする。

次いで、図４（ｂ）に示すように、一層目の補強層素材２２の周囲に、リボン状ストリップ２３を螺旋状に巻き回して、二層目の補強層素材２４を形成する。
二層目の補強層素材２４を形成するに当っては、上述した一層目の形成で、環状ビードコア素材２０の周方向に隣接するストリップ部分２１ａ、２１ｂを相互に重ね合わせずに巻回したことによって、それらの相互間に生じた隙間Ｓを極力、好ましくは完全に、覆うように、一層目の補強層素材２２の前記隙間Ｓの外周側で、ストリップ２３を延在させる。これにより、ビードコアの周面全体にわたってゴム層の厚みを確保することができる。
また、一層目と二層目の補強層素材２２、２４の層間での、有機繊維コードの平行な重なり合いをも防止するため、二層目を形成するストリップ２３は、図５に拡大平面図で示すように、一層目のストリップ２１の延在方向と交差する方向に巻回する。
二層目の補強層素材２４を形成するにあたり、タイヤ径方向内側の間隔Ｉ_２Ｉを、たとえば０ｍｍ＜Ｉ_２Ｉ≦１０ｍｍ の範囲内で設けて、リボン状ストリップ２３を巻回することが、補強層素材のカーカスプライに近い層で、有機繊維コードが重なり合うことを防止して、ビードコアからカーカスプライに局所的に大きな力が加わることを防止する点で好ましい。なお好ましくは、０ｍｍ＜Ｉ_２Ｉ≦５ｍｍ とする。
そして、図示は省略するが、三層以上の補強層素材を形成する場合も同様にして、外層側のストリップを、内層側のストリップ部分の相互間の外周側で、内層側のストリップの延在方向に交差させ、好ましくは間隔Ｉ_２Ｏ、Ｉ_２Ｉを設けて巻回することで行うことができる。

ここで、補強層素材２２、２４の形成に用いるリボン状ストリップ２１、２３としては、ストリップ幅が２０〜３０ｍｍ程度、ストリップ厚みが１ｍｍ程度のものを用いることができ、このようなストリップは、たとえば、一本または、引き揃え姿勢の複数本の有機繊維コードを、ディッピング処理を施した後に、上下両側から送給される二層の薄い未加硫ゴムシートの間に挟み込んでコードにゴム被覆することで形成することができる。

またここで、図５に示すように、内層側のストリップ２１の延在方向と、外周側のストリップ２３の延在方向とがなす交差角度のうち、ビードコア素材２０の横断面中心線Ｃ１を挟む側の交差角度βは、７０°〜１３０°とすることが、内外層のそれぞれのコードの平行な重なり合いをより確実に防止するとともに、ビードコア素材２０の周囲へのストリップの巻き付けを容易に行うことができる点で好ましい。

そしてまた、外層側の補強層素材２４の形成に際して、内層側の補強層素材２２とは別個のストリップ２３を用いる場合は、外層側のストリップ２３を、環状ビードコア素材２０の周方向で、内層側のストリップ２１の巻き始め位置とは真逆の位置、つまり内層側ストリップ２１の巻き始め位置より、環状ビードコア素材２０の中心軸線の周りに１８０°反対側の位置から巻き始めることができるが、それ以外の方法によっても、外層側の補強層素材２４を形成することができる。

このようにして、周囲に、二層以上の補強層素材２２、２４を形成したビードコア素材２０を用いて、空気入りタイヤを製造するには、たとえば、図示は省略するが、成形ドラム上で成形した円筒状のカーカスバンドの外周側に、一対の、補強層素材２２、２４を設けたビードコア素材２０を、所要に応じて他のタイヤ構成部材とともに配設し、カーカスバンドの各端部分を、カーカスバンドの本体部分の膨出変形の下で、ビードコア素材２０の周りに折り返した後に、カーカスバンドの膨出変形部分に、ベルト素材およびトレッドゴム素材等を貼着させて、グリーンタイヤを成型し、このグリーンタイヤを加硫することにより行うことができる。

そして、上述したように製造したタイヤでは、二層以上の有機繊維補強層が、加硫時のゴム流れによって、ビードコアの周面を全体にわたって、十分に厚いゴム厚みで被覆することになるので、カーカスプライ本体部がビードコア角部に押圧されることに起因する、カーカスプライの耐久性の低下を有効に防止することができる。

次に、この発明の空気入りタイヤを試作し、その性能を評価したので、以下に説明する。
供試タイヤのサイズは、実施例タイヤおよび従来例タイヤのそれぞれについて、１１．００Ｒ２０および１２．００Ｒ２０の二種類とした。

サイズ１２．００Ｒ２０の実施例タイヤ１は、図１、２に示すタイヤ１と同様の構造を有するものとし、ビードコアの周囲に形成した二層の有機繊維補強層の有機繊維コードの材質をナイロンとして、内外層の有機繊維コードの交差角度を１００°とした。
また、実施例タイヤ１のビードコアは、図６（ａ）に示すように、タイヤ幅方向のコードの整列本数を、タイヤ半径方向内側から外側に向かうに従い、６、７、８、９、１０、９、８、７、６の順に増減させて、９段巻き重ねて形成し、タイヤ半径方向の長さとタイヤ幅方向の長さの比を１：１．５とした。
なお、実施例タイヤ１では、カーカスプライ本体部と、ビードコアの角部とのタイヤ幅方向距離を２．２ｍｍとし、カーカスラインの立上がり角度を６５°とした。
そして、実施例タイヤ１では、図４に示す内層側及び外層側の補強層素材の隙間Ｓのタイヤ径方向外側での間隔Ｉ_１Ｏ、Ｉ_２Ｏを３ｍｍとし、タイヤ径方向内側の間隔Ｉ_１Ｉ、Ｉ_２Ｉを２ｍｍとした。

実施例タイヤ２は、内層側及び外層側の補強層素材の隙間Ｓのタイヤ径方向外側の間隔Ｉ_１Ｏ、Ｉ_２Ｏを６ｍｍ、タイヤ径方向内側の間隔Ｉ_１Ｉ、Ｉ_２Ｉを５ｍｍとし、実施例タイヤ３は、内層側及び外層側の補強層素材の隙間Ｓのタイヤ径方向外側の間隔Ｉ_１Ｏ、Ｉ_２Ｏを１１ｍｍとし、タイヤ径方向内側の間隔Ｉ_１Ｉ、Ｉ_２Ｉを１０ｍｍとしたことを除いて、実施例タイヤ１と同様の構造を有するものとした。
実施例タイヤ４、５は、実施例タイヤ１の、カーカスプライ本体部とビードコア角部とのタイヤ幅方向距離を、それぞれ１．９ｍｍ、３．３ｍｍとし、カーカスラインの立上がり角度を、それぞれ６６°、６３°とした。また、実施例タイヤ５は、有機繊維補強層を３層とした。なお二層目と三層目の補強層素材の構成は、有機繊維コードの延在方向を除いて同一である。
実施例タイヤ６は、タイヤサイズが１１．００Ｒ２０であり、ビードコアのタイヤ幅方向のコード整列本数を、図６（ｂ）に示すように、タイヤ半径方向外側に向けて、５、６、７、８、９、８、７、６、５の順に増減させてビードコアを形成して、それの、タイヤ半径方向の長さとタイヤ幅方向の長さとの比を１：１とし、カーカスラインの立上がり角度を７０°としたことを除いて、実施例タイヤ１と同様の構造を有するものとした。
実施例タイヤ７は、ビードコアのタイヤ半径方向の長さとタイヤ幅方向の長さとの比を１：０．７とし、カーカスラインの立上がり角度を７５°とした。
実施例タイヤ８は、実施例タイヤ７の、内層側及び外層側の補強層素材の隙間Ｓのタイヤ径方向外側の間隔Ｉ_１Ｏ、Ｉ_２Ｏを１１ｍｍとし、タイヤ径方向内側の間隔Ｉ_１Ｉ、Ｉ_２Ｉを１０ｍｍとした。

従来例タイヤ１は、有機繊維補強層を一層とするとともに、カーカスプライ本体部とビードコア角部とのタイヤ幅方向距離を１．１ｍｍとし、カーカスラインの立上がり角度を６８°としたことを除いて、実施例タイヤ１と同様の構造を有するものとした。
また、従来例タイヤ２は、タイヤサイズが１１．００Ｒ２０であり、ビードコアのタイヤ幅方向のコード整列本数を、図６（ｃ）に示すように、タイヤ半径方向外側に向けて、７、８、９、１０、９、８、７の順に増減させてビードコアを形成して、それの、タイヤ半径方向の長さとタイヤ幅方向の長さとの比を１：２とし、カーカスラインの立上がり角度を６０°としたことを除いて、従来例タイヤ１と同様の構造を有するものとした。

これらの各供試タイヤにつき、インナーライナを剥ぎ、タイヤに酸素を充填させ、恒温庫に一ヶ月放置し、ＪＩＳＺ２２４１に準拠してＰＬＹの残留力を測定した。
この結果を、各供試タイヤの諸元とともに表１に示す。表１のＰＬＹ残留力は、従来例タイヤ２を基準とした指数値で表したものであり、この数値が大きいほど、カーカスプライの耐久性が低下していないことを意味する。

表１の結果から明らかなように、ビードコアの周囲に、二層以上の有機繊維補強層を積層させ、ビードコアの周囲の、内外に隣接する前記有機繊維補強層のそれぞれの有機繊維コードを、ビードコアの横断面中心線に対して互いに交差する向きに延在させ、前記内外に隣接する有機繊維補強層のうち、内層側の有機繊維補強層は、ゴム被覆した有機繊維コードがタイヤ周方向に重なり合うことなく、少なくとも一部にタイヤ周方向の隙間を設けて巻回され、外層側の有機繊維補強層は、前記隙間の少なくとも一部を覆うように設けた実施例タイヤ１〜８は、いずれも有機繊維補強層が一層の従来例タイヤに比して、カーカスプライ残留力が大きいことから、この発明の空気入りタイヤによれば、カーカスプライの耐久性の低下を防止できることが解った。

１ 空気入りタイヤ
２ ビード部
３ ビードコア
４ カーカスプライ
４ａ 本体部
４ｂ 折り返し部
５ ベルト
６ トレッドゴム
７、８ 有機繊維補強層
２０ ビードコア素材
２１、２３ リボン状ストリップ
２１ａ、２１ｂ ストリップ部分
２２、２４ 補強層素材
Ｃ ビードコア横断面中心線
Ｃ１ ビードコア素材の横断面中心線
Ｄ カーカスプライ本体部とビードコア角部とのタイヤ幅方向距離
θ ビードコアの角部での内角
α カーカスラインの立上がり角度
β 内外層のストリップの交差角度
Ｔ カーカスプライへの引張力
Ｆ カーカスプライ本体部への押圧反力
Ｓ 隙間
Ｉ_１Ｏ、Ｉ_１Ｉ、Ｉ_２Ｏ、Ｉ_２Ｉ 間隔

Claims (4)

1. ビード部に埋設配置した一対の環状のビードコアと、
   一対のビードコア間にトロイダルに延びる本体部および、該本体部に連続してビードコアの周りで折り返してなる折り返し部を有する少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスと、
   該カーカスのクラウン域の外周側に配設したトレッドゴムとを具え、
   前記ビードコアの、タイヤ幅方向の断面形状を、カーカスプライの本体部側に一箇所以上の角部を有する多角形としてなる空気入りタイヤであって、
   前記ビードコアの周囲に、ゴム被覆した、一本もしくは複数本の有機繊維コードを、ビードコアの横断面中心線に対して傾斜させて螺旋状に巻回してなる有機繊維補強層を少なくとも二層積層させて設け、
   ビードコアの周囲の、内外に隣接する前記有機繊維補強層のそれぞれの有機繊維コードを、ビードコアの横断面中心線に対して互いに交差する向きに延在させ、
   前記内外に隣接する有機繊維補強層のうち、内層側の有機繊維補強層は、前記ゴム被覆した有機繊維コードがタイヤ周方向に重なり合うことなく、少なくとも一部にタイヤ周方向の隙間を設けて巻回され、外層側の有機繊維補強層は、前記隙間の少なくとも一部を覆うように設けられてなる空気入りタイヤ。
2. カーカスプライの本体部と、ビードコアの、該本体部側の角部との、タイヤ幅方向の距離を、２ｍｍ以上かつ３ｍｍ以下としてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤ幅方向断面にて、前記ビードコアの、タイヤ半径方向の長さと、タイヤ幅方向の長さとの比を、１：０．８〜１．２とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 空気入りタイヤを製造する方法であって、
   環状をなすビードコア素材の周囲に、二層以上の有機繊維補強層素材を形成するに当り、
   ビードコア素材の周囲に、有機繊維コードに未加硫ゴムを被覆してなるリボン状ストリップを、ビードコア素材の横断面中心線に対して傾斜させて延在させるとともに、
   該リボン状ストリップを、ビードコア素材の周方向に隣接するストリップ部分を相互に重ね合わせずに螺旋状に巻き回して、内層側の補強層素材を形成し、
   しかる後、内層側の補強層素材の周囲に、リボン状ストリップを、内層側の補強層素材の、前記ストリップ部分の相互間に生じる隙間の外周側で、内層側の補強層素材のストリップ延在方向と交差する方向に螺旋状に巻き回して、外層側の補強層素材を形成する、空気入りタイヤの製造方法。
   

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