JPWO2020090680A1 - tire - Google Patents
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Abstract
空気入りタイヤ(10)のビード部(60)は、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って隣接して配置された所定数のコードユニットによって構成されるビードコアを有するビード構造体を含む。コードユニットは、金属材料によって形成されたビードコードと、樹脂材料によって形成され、ビードコードを被覆する被覆樹脂とを含む。コードユニットは、四角形以上の凸多角形であり、ビード構造体のタイヤ径方向内側端部は、ビード構造体のタイヤ幅方向中心からタイヤ幅方向外側に向かうに連れてタイヤ径方向外側に傾斜する傾斜部分を含む。The bead portion (60) of the pneumatic tire (10) includes a bead structure having a bead core composed of a predetermined number of cord units arranged adjacent to each other along the tire width direction and the tire radial direction. The cord unit includes a bead cord formed of a metal material and a coating resin formed of a resin material and coating the bead cord. The cord unit is a convex polygon of a quadrangle or more, and the inner end portion of the bead structure in the tire radial direction is inclined outward in the tire radial direction from the center of the bead structure in the tire width direction toward the outer side in the tire width direction. Including inclined parts.
Description
本発明は、ビード部の一部が樹脂材料によって形成されているタイヤに関する。 The present invention relates to a tire in which a part of the bead portion is formed of a resin material.
従来、ビードコアの空隙部分に樹脂を充填したタイヤが知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, a tire in which a resin is filled in a gap portion of a bead core is known (see Patent Document 1).
これにより、金属製のビードコードの量を削減できるため、タイヤの軽量化が可能になるとされている。 As a result, the amount of metal bead cords can be reduced, which makes it possible to reduce the weight of tires.
上述したようなビード部の一部に樹脂を用いる技術をさらに発展させ、ビードコードを樹脂材料によって被覆したコードユニットをタイヤ周方向に沿って複数回巻き付けることによってビードコアを形成することが検討されている。 It has been studied to further develop the technique of using resin for a part of the bead portion as described above, and to form a bead core by winding a cord unit in which the bead cord is coated with a resin material a plurality of times along the tire circumferential direction. There is.
このようなビードコアの形成方法によれば、断面形状が方形状のコードユニットを隣接して配置することによって、コードユニット間に空隙ができず、高剛性かつ軽量なビードコアを容易に製造し得る。 According to such a method for forming a bead core, by arranging cord units having a rectangular cross section adjacent to each other, a gap is not formed between the cord units, and a bead core having high rigidity and light weight can be easily manufactured.
一方で、このようなビードコアを用いる場合、次のような課題がある。具体的には、ビードコアを取り囲むビード構造体がビードコアの形状に沿って方形状(正方形状)となるため、製造工程におけるカーカスプライの動きを制限する。 On the other hand, when such a bead core is used, there are the following problems. Specifically, since the bead structure surrounding the bead core has a square shape (square shape) along the shape of the bead core, the movement of the carcass ply in the manufacturing process is restricted.
特に、生タイヤの加硫時においては、カーカスプライの位置が、ビードコアを含むビード構造体など、他の構成部材に対して相対的にずれること(プライスリップという)によって所望のタイヤ形状となることが重要だが、カーカスプライの動きがビード構造体の角部によって規制され、プライスリップが誘発され難い。 In particular, when vulcanizing a raw tire, the position of the carcass ply is displaced relative to other constituent members such as a bead structure including a bead core (referred to as ply slip) to obtain a desired tire shape. However, the movement of the carcass ply is regulated by the corners of the bead structure, and it is difficult to induce ply slip.
また、製造後においても、カーカスプライがビード構造体の角部によって擦れて損傷する、いわゆるフレッティングが発生し得る。 Further, even after production, so-called fretting may occur in which the carcass ply is rubbed and damaged by the corners of the bead structure.
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ビードコードを樹脂材料で被覆したコードユニットを用いつつ、製造容易性と耐久性とを両立したタイヤの提供を目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a tire having both ease of manufacture and durability while using a cord unit in which a bead cord is coated with a resin material. ..
本発明の一態様は、路面に接するトレッド部と、前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部と、前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部とを含むタイヤであって、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、前記ビード部は、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って隣接して配置された所定数のコードユニットによって構成されるビードコアを有するビード構造体を含み、前記コードユニットは、ビードコードと、樹脂材料によって形成され、前記ビードコードを被覆する被覆樹脂とを含み、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、前記コードユニットは、四角形以上の凸多角形であり、前記ビード構造体のタイヤ径方向内側端部は、前記ビード構造体のタイヤ幅方向中心からタイヤ幅方向外側に向かうに連れてタイヤ径方向外側に傾斜する傾斜部分を含む。 One aspect of the present invention is a tread portion in contact with a road surface, a tire side portion connected to the tread portion and located inside the tread portion in the tire radial direction, and a tire side portion connected to the tire side portion, and the tire diameter of the tire side portion. A tire including a bead portion located inside in the direction, and the bead portion is arranged adjacent to each other along the tire width direction and the tire radial direction in a cross section along the tire width direction and the tire radial direction. The cord unit includes a bead structure having a bead core composed of a number of cord units, the cord unit including a bead cord and a coating resin formed of a resin material and covering the bead cord, in a tire width direction and a tire diameter. In a cross section along the direction, the cord unit is a convex polygon of a quadrangle or more, and the inner end portion of the bead structure in the tire radial direction is directed from the center of the bead structure in the tire width direction to the outside in the tire width direction. Includes an inclined portion that inclines outward in the radial direction of the tire.
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. The same functions and configurations are designated by the same or similar reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
(1)タイヤの全体概略構成
図1は、本実施形態に係る空気入りタイヤ10の断面図である。具体的には、図1は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。なお、図1では、断面ハッチングの図示は省略されている(以下同)。(1) Overall Schematic Configuration of Tire FIG. 1 is a cross-sectional view of a
図1に示すように、空気入りタイヤ10は、トレッド部20、タイヤサイド部30、カーカスプライ40、ベルト層50及びビード部60を備える。
As shown in FIG. 1, the
トレッド部20は、路面(不図示)に接する部分である。トレッド部20には、空気入りタイヤ10の使用環境や装着される車両の種別に応じたパターン(不図示)が形成される。
The
タイヤサイド部30は、トレッド部20に連なり、トレッド部20のタイヤ径方向内側に位置する。タイヤサイド部30は、トレッド部20のタイヤ幅方向外側端からビード部60の上端までの領域である。タイヤサイド部30は、サイドウォールなどと呼ばれることもある。
The
カーカスプライ40は、空気入りタイヤ10の骨格を形成する。カーカスプライ40は、タイヤ径方向に沿って放射状に配置されたカーカスコード(不図示)がゴム材料によって被覆されたラジアル構造である。但し、ラジアル構造に限定されず、カーカスコードがタイヤ径方向に交錯するように配置されたバイアス構造でも構わない。
The
また、カーカスコードは、特に限定されず、概ね一般的な乗用自動車用のタイヤと同様に有機繊維のコードによって形成し得る。 Further, the carcass cord is not particularly limited, and can be formed by an organic fiber cord in the same manner as a general passenger car tire.
ベルト層50は、トレッド部20のタイヤ径方向内側に設けられる。ベルト層50は、補強コード51を有し、補強コード51が樹脂によって被覆された単層スパイラルベルトである。但し、ベルト層50は、単層スパイラルベルトに限定されない。例えば、ベルト層50は、ゴムによって被覆された2層交錯ベルトでもよい。
The
補強コード51を被覆する樹脂には、タイヤサイド部30を構成するゴム材料、及びトレッド部20を構成するゴム材料よりも引張弾性率の高い樹脂材料が用いられる。補強コード51を被覆する樹脂としては、弾性を有する熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー(TPE)、及び熱硬化性樹脂等を用いることができる。走行時の弾性と製造時の成形性を考慮すると、熱可塑性エラストマーを用いることが望ましい。
As the resin covering the reinforcing
熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPC)、動的架橋型熱可塑性エラストマー(TPV)などが挙げられる。 Examples of the thermoplastic elastomer include polyolefin-based thermoplastic elastomer (TPO), polystyrene-based thermoplastic elastomer (TPS), polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA), polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU), and polyester-based thermoplastic elastomer (TPC). , Dynamically crosslinked thermoplastic elastomer (TPV) and the like.
また、熱可塑性樹脂としては、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。さらに、熱可塑性樹脂材料としては、例えば、ISO75−2またはASTM D648に規定されている荷重たわみ温度(0.45MPa荷重時)が78°C以上、JIS K7113に規定される引張降伏強さが10MPa以上、同じくJIS K7113に規定される引張破壊伸びが50%以上、JIS K7206に規定されるビカット軟化温度(A法)が130°C以上であるものを用いることができる。 Examples of the thermoplastic resin include polyurethane resin, polyolefin resin, vinyl chloride resin, and polyamide resin. Further, as a thermoplastic resin material, for example, the deflection temperature under load (at a load of 0.45 MPa) specified in ISO75-2 or ASTM D648 is 78 ° C or higher, and the tensile yield strength specified in JIS K7113 is 10 MPa or higher. Similarly, those having a tensile fracture elongation of 50% or more specified in JIS K7113 and a Bikat softening temperature (method A) specified in JIS K 7206 of 130 ° C. or more can be used.
ビード部60は、タイヤサイド部30に連なり、タイヤサイド部30のタイヤ径方向内側に位置する。ビード部60は、タイヤ周方向に延びる円環状である。
The
ビード部60の一部は、上述した樹脂材料から適宜選択された樹脂材料によって構成される。本実施形態では、ビード部60の一部は、上述したベルト層50に用いられている樹脂材料と同一の樹脂材料によって形成されている。
A part of the
ビード部60は、リムホイール100の径方向外側端に形成されるフランジ部分110(図1において不図示、図2参照)に係止される。
The
また、空気入りタイヤ10のタイヤ内側面には、リムホイール100に組み付けられた空気入りタイヤ10の内部空間に充填された空気(または窒素などの気体)漏れを防止するインナーライナー(不図示)が貼り付けられている。
In addition, an inner liner (not shown) that prevents air (or gas such as nitrogen) from leaking into the internal space of the
(2)ビード部の概略構成
図2は、空気入りタイヤ10の一部拡大断面図である。具体的には、図2は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部60を含む一部拡大断面図である。(2) Schematic configuration of the bead portion FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the
図2に示すように、ビード部60は、ビード構造体61を含む。
As shown in FIG. 2, the
カーカスプライ40は、ビード部60を介してタイヤ幅方向外側に折り返される。具体的には、カーカスプライ40は、本体部41と折り返し部42とを含む。ビード構造体61は、ビードコア62(図2において不図示、図3参照)を含み、タイヤ周方向に沿って円環状である。
The
本体部41は、トレッド部20、タイヤサイド部30及びビード部60に亘って設けられ、ビード部60、具体的には、ビード構造体61において折り返されるまでの部分である。
The
折り返し部42は、本体部41に連なり、ビード構造体61を介してタイヤ幅方向外側に折り返された部分である。
The folded-
(3)ビード部の詳細構成
図3は、ビード構造体61の拡大断面図である。図3に示すように、ビード構造体61は、ビードコア62(ビードコア62の周辺部分も含む)と、ビードフィラー66とが一体に形成されている。つまり、ビード部60は、ビードコア62とビードフィラー66とを有する。なお、ビードフィラー66は、必ずしもビードコア62と一体に形成されていなくてよく、別体として形成されてもよい。(3) Detailed configuration of bead portion FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the
ビードコア62は、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って隣接して配置された所定数のコードユニットによって構成される。本実施形態では、ビードコア62は、コードユニット63A、コードユニット63B、コードユニット63C及びコードユニット63Dによって構成される。つまり、本実施形態では、ビードコア62は、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、4つ(所定数)のコードユニットによって構成される。
The
また、ビード構造体61のタイヤ径方向内側端部は、ビード構造体61のタイヤ幅方向中心からタイヤ幅方向外側に向かうに連れてタイヤ径方向外側に傾斜する傾斜部分61sを含む。つまり、ビード構造体61のタイヤ径方向内側端部は、タイヤ径方向内側に向かって凸となっている。
Further, the inner end portion of the
図4は、ビードコア62の単体断面図である。図4に示すように、コードユニット63A〜63Dのそれぞれは、ビードコード64と被覆樹脂65とを含む。ビードコード64は、金属材料(例えば、スチール)によって形成される。つまり、ビードコア62は、金属材料を用いて形成される。なお、ビードコード64は、ではなく、有機繊維、炭素繊維または無機繊維によって形成されてもよい。
FIG. 4 is a single cross-sectional view of the
被覆樹脂65は、樹脂材料によって形成される。被覆樹脂65、及びビードコア62を除くビード構造体61に用いられる樹脂材料は、ベルト層50に用いられている樹脂材料と同一としてもよい。
The
また、被覆樹脂65に用いられる樹脂材料と、ビードコア62を除くビード構造体61に用いられる樹脂材料とは、ベルト層50に用い得る上述した樹脂材料であれば、異なっていてもよい。
Further, the resin material used for the
本実施形態では、コードユニット63A〜63Dは、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、四角形以上の凸多角形である。具体的には、コードユニット63A〜63Dは、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、菱形である。なお、菱形のコードユニット63A〜63Dの頂点部63pのそれぞれは、面取りされている。
In the present embodiment, the
複数のコードユニットによって形成されるビードコア62は、隣接するコードユニット間になるべく空隙ができないことが好ましく、コードユニットには、このような空隙ができないような断面形状が採用される。
The
コードユニット63A〜63Dのそれぞれは、2本のビードコード64を含む。2本のビードコード64は、菱形のコードユニット63A〜63Dの何れかの辺と平行になるように配置されている。つまり、コードユニット63A〜63Dのそれぞれは、菱形の何れかの辺と平行に配置された複数のビードコード64を含む。
Each of the
図5は、ビードコア62の構成方法の説明図である。図5に示すように、ビードコード64が被覆樹脂65によって被覆されたコードユニット63A〜63Dのそれぞれは、実際には、2本の連続したコードユニットであり、当該2本のコードユニットをタイヤ周方向に沿って複数回(2回)巻き付けたものである。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of configuring the
具体的には、コードユニット63Aとコードユニット63Cとは、連続した1本のコードユニットである。同様に、コードユニット63Bとコードユニット63Dとは、連続した1本のコードユニットである。
Specifically, the
図5に示すように、まず、1段目に相当するコードユニット63A及びコードユニット63Bが円環状に巻き付けられ、次いで、2段目に相当するコードユニット63C及びコードユニット63Dが円環状に巻き付けられる。
As shown in FIG. 5, first, the
或いは、コードユニット63Aとコードユニット63B、コードユニット63Cとコードユニット63Dとを連続した1本のコードユニットとし、まず、1段目に相当するコードユニット63B及びコードユニット63Dが円環状に巻き付けられ、次いで、2段目に相当するコードユニット63A及びコードユニット63Cが円環状に巻き付けられるようにしてもよい。
Alternatively, the
(4)作用・効果
上述した実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。具体的には、コードユニット63A〜コードユニット63Dは、金属材料によって形成されたビードコード64と、樹脂材料によって形成され、ビードコード64を被覆する被覆樹脂65とを含む。(4) Action / Effect According to the above-described embodiment, the following action / effect can be obtained. Specifically, the
コードユニット63A〜コードユニット63Dは、四角形以上の凸多角形であり、ビード構造体61のタイヤ径方向内側端部は、ビード構造体61のタイヤ幅方向中心からタイヤ幅方向外側に向かうに連れてタイヤ径方向外側に傾斜する傾斜部分61sを含む。
The
このため、生タイヤの状態である空気入りタイヤ10の加硫時において、他の構成部材(ビードコア62など)に対するカーカスプライ40の相対的な位置ずれを許容することが可能となり、空気入りタイヤ10の所望のタイヤ形状を得やすくなる。
Therefore, when the
さらに、ビード構造体61には、傾斜部分61sが形成されているため、カーカスプライ40が擦れて損傷することも防止し得る。
Further, since the
すなわち、空気入りタイヤ10によれば、ビードコード64を樹脂材料で被覆したコードユニット63A〜コードユニット63Dを用いつつ、製造容易性と耐久性とを両立し得る。
That is, according to the
本実施形態では、コードユニット63A〜コードユニット63Dの断面形状は菱形である。このため、ビードコア62を構成する際に、隣接するコードユニット間に空隙ができず、ビードコア62の剛性を高め得る。これにより、空気入りタイヤ10の耐久性を高め得る。
In this embodiment, the cross-sectional shapes of the
また、1本のコードユニットを巻き付けてビードコア62を構成する際に、容易に積み重ねることができる。つまり、製造容易性を高め得る。
Further, when one cord unit is wound to form the
さらに、本実施形態では、コードユニット63A〜コードユニット63Dのそれぞれは、当該菱形の何れかの辺と平行に配置された複数のビードコード64を含む。このため、コードユニット全体としての必要な剛性を確保し易い。これにより、空気入りタイヤ10の耐久性を高め得る。
Further, in the present embodiment, each of the
本実施形態では、コードユニットの頂点部63pは、面取りされている。このため、コードユニットを巻き付けてビードコア62を構成する際に、隣接するコードユニットとの干渉を抑制し得る。また、頂点部63pの損傷も抑制し得る。これにより、製造容易性と耐久性とを高め得る。
In this embodiment, the apex 63p of the code unit is chamfered. Therefore, when the cord unit is wound to form the
(5)その他の実施形態
以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。(5) Other Embodiments Although the contents of the present invention have been described above with reference to the examples, the present invention is not limited to these descriptions, and various modifications and improvements are possible. It is self-evident to the trader.
例えば、上述した実施形態では、コードユニット63A〜63Dの断面形状は、菱形であったが、次にように変更してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the cross-sectional shapes of the
図6は、変更例に係るビード構造体61Xの拡大断面図である。図6に示すように、ビード構造体61Xは、所定数(7つ)のコードユニット63Xによって構成されるビードコア62Xを含む。コードユニット63Xの断面形状は、凸多角形、具体的には、六角形(ハニカム形)である。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the
図7は、他の変更例に係るビード構造体61Yの拡大断面図である。図7に示すように、ビード構造体61Yは、所定数(7つ)のコードユニット63Yによって構成されるビードコア62Yを含む。コードユニット63Yの断面形状は、四角形、具体的には正方形である。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the
また、ビード構造体61X及びビード構造体61Yも、ビード構造体61と同様に、傾斜部分61sが形成される。
Further, in the
なお、コードユニットの断面形状は、他にも、長方形、平行四辺形など、隣接するコードユニット間になるべく空隙ができない形状であればよい。 In addition, the cross-sectional shape of the cord unit may be a shape such as a rectangle or a parallelogram so that there is as little space as possible between adjacent cord units.
また、上述した実施形態では、2本のビードコード64は、菱形のコードユニット63A〜63Dの何れかの辺と平行になるように配置されていたが、2本のビードコード64は、辺ではなく、対角線と平行になるように配置されてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the two
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 Although embodiments of the invention have been described above, the statements and drawings that form part of this disclosure should not be understood to limit the invention. Various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art from this disclosure.
10 空気入りタイヤ
20 トレッド部
30 タイヤサイド部
40 カーカスプライ
41 本体部
42 折り返し部
50 ベルト層
51 補強コード
60 ビード部
61ビード構造体
61s 傾斜部分
61X, 61Y ビード構造体
62, 62X, 62Y ビードコア
63A, 63B, 63C, 63D, 63X, 63Y コードユニット
63p 頂点部
64 ビードコード
65 被覆樹脂
66 ビードフィラー
100 リムホイール
110 フランジ部分10 Pneumatic tires
20 tread section
30 Tire side
40 Car Casply
41 Main body
42 Folded part
50 belt layer
51 Reinforcement cord
60 bead part
61 bead structure
61s sloping part
61X, 61Y bead structure
62, 62X, 62Y bead core
63A, 63B, 63C, 63D, 63X, 63Y code unit
63p apex
64 bead code
65 Coating resin
66 bead filler
100 rim wheel
110 Flange part
Claims (5)
前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部と、
前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部と
を含むタイヤであって、
タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、前記ビード部は、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って隣接して配置された所定数のコードユニットによって構成されるビードコアを有するビード構造体を含み、
前記コードユニットは、
ビードコードと、
樹脂材料によって形成され、前記ビードコードを被覆する被覆樹脂と
を含み、
タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、
前記コードユニットは、四角形以上の凸多角形であり、
前記ビード構造体のタイヤ径方向内側端部は、前記ビード構造体のタイヤ幅方向中心からタイヤ幅方向外側に向かうに連れてタイヤ径方向外側に傾斜する傾斜部分を含むタイヤ。The tread part that touches the road surface and
A tire side portion connected to the tread portion and located inside the tread portion in the tire radial direction, and a tire side portion.
A tire that is connected to the tire side portion and includes a bead portion located inside the tire side portion in the tire radial direction.
In the cross section along the tire width direction and the tire radial direction, the bead portion is a bead structure having a bead core composed of a predetermined number of cord units arranged adjacently along the tire width direction and the tire radial direction. Including
The code unit is
Bead code and
Including a coating resin formed of a resin material and coating the bead cord.
In the cross section along the tire width direction and the tire diameter direction
The code unit is a convex polygon that is equal to or larger than a quadrangle.
The tire radial inner end portion of the bead structure is a tire including an inclined portion that inclines outward in the tire radial direction from the center of the bead structure in the tire width direction toward the outer side in the tire width direction.
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