WO2007116857A1 - ビードコード及び車両用タイヤ - Google Patents

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WO2007116857A1
WO2007116857A1 PCT/JP2007/057402 JP2007057402W WO2007116857A1 WO 2007116857 A1 WO2007116857 A1 WO 2007116857A1 JP 2007057402 W JP2007057402 W JP 2007057402W WO 2007116857 A1 WO2007116857 A1 WO 2007116857A1
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core
bead cord
annular core
annular
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PCT/JP2007/057402
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Hiroshi Sasabe
Hitoshi Wakahara
Yuichi Sano
Kenichi Okamoto
Original Assignee
Sumitomo (Sei) Steel Wire Corp.
Sumitomo Electric Tochigi Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a bead cord used as a reinforcing material for a bead portion of a vehicle tire, for example, and a vehicle tire.
  • a bead cord used as a reinforcing member for a bead portion of a vehicle tire for example, those described in Patent Documents 1 and 2 are known.
  • the bead cord described in Patent Document 1 is formed by arranging and twisting a plurality of side wires around one core wire.
  • the bead cord described in Patent Document 2 is formed by rotating a single steel filament in a ring a plurality of times so as to be twisted without interposing a core filament.
  • Patent Document 1 JP-A-5-163686
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 9-273088
  • Patent Document 1 since the core wire and the side wire have the same material and the same diameter, the rigidity of the core wire is insufficient with respect to the tension or the like when the side wire is wound, and the core wire is deformed. Moreover, since the core wire is a single wire, since the side wire is twisted together, the core wire and the side wire with respect to an external load have different elongation, and the core wire is less likely to be stretched than the side wire. For this reason, for example, after molding a vehicle tire, it becomes difficult to incorporate the bead cord into the outer periphery of the rim. In addition, the core wire tends to break or fatigue early, and the life of the core wire is shortened.
  • Patent Document 2 since there is no base for winding the filament, it is difficult to wind the filament successfully. Also, the bead cord has an unstable structure as the number of filament turns increases, and the filament's one-round length tends to be uneven due to the fall of the filament into the gap between each filament. For this reason, filaments against external loads As described in Patent Document 1, it becomes difficult to incorporate the bead cord into the outer periphery of the rim of the vehicle tire.
  • An object of the present invention is to provide a bead cord and a vehicle tire capable of equalizing the elongation of the annular core and the side wire with respect to an external load.
  • the present invention relates to a bead cord comprising an annular core and a side wire wound spirally around the annular core, wherein the annular core is formed by a twisted wire formed by twisting a plurality of core wires. It is characterized by that.
  • a ring core by forming a ring core by twisting a plurality of core wire wires into a ring, it becomes easier to extend than a ring core having a single wire structure.
  • the number of core wire is n
  • the wire diameter of the core wire is d
  • the wire diameter of the side wire is d
  • the present inventors have repeated trial and error on the bending rigidity of the annular core and the side wire and the winding property of the side wire, and as a result, derived the above relational expression.
  • the bending stiffness of both is proportional to the bending moment, which is effective as the fourth power of the wire diameter.
  • the bending stiffness of the annular core is also proportional to the number of core wires.
  • the bending rigidity of the annular core for ensuring the winding property of the side wire is equal to or higher than the bending rigidity of the side wire.
  • the wire diameters of the plurality of core wire are substantially the same.
  • a stranded wire formed by twisting a plurality of core wires is produced using a dedicated twisting machine.
  • the wire diameters of the core wires substantially the same, changes in the residual torsion inherent in the core wires can be suppressed over time, so the residual stress of the annular core is reduced when the annular core is formed.
  • the shape of the annular core can be stabilized.
  • the wire diameters are substantially the same is a concept that includes a case where there is a slight difference (for example, within 8%) between the wire diameters of both of them when the wire diameters are completely the same.
  • the winding direction of the side wire around the annular core is opposite to the twisting direction of the plurality of core wire carriers.
  • the side wire falls into the twist of the annular core (the gap between the core wires). Thereby, the winding property of a side wire can be maintained.
  • both end faces of each core wire forming the annular core are welded together.
  • the increased diameter portion is not formed on the annular core, the winding property of the side wire around the annular core can be improved.
  • the twist angle of each core wire is preferably 5.0 to 18.5 °.
  • the material of the core wire C:. 0. 08 ⁇ 0 27 wt%, Si:. 0. 30 ⁇ 2 00 mass 0/0, Mn:. 0. 50 ⁇ 2 00 wt%, Cr : 0.20 to 2.00% by mass, further containing at least one of Al, Nb, Ti, and V in the range of 0.001 to 0.100% by mass, the balance being Fe and It is preferable to use an alloy steel that also has an impurity power that is inevitably mixed. In this case, since the weldability between the both end faces of the core wire is enhanced, it is possible to suppress a decrease in the breaking strength of the annular core.
  • the material of the core wire, 0.1 to C 28-0. 56 mass 0/0 contains may be a carbon steel. In this case, the strength required for the core wire and the ductility of the core wire after welding both end surfaces of the core wire can be sufficiently secured.
  • the vehicle tire of the present invention is characterized in that the above-described bead cord is embedded in a bead portion.
  • the present invention it is possible to equalize the elongation of the annular core and the side wire with respect to an external load.
  • the bead cord itself can be easily expanded radially outward, so that the bead cord can be easily incorporated into the outer periphery of the rim after molding of the vehicle tire.
  • the annular core is prevented from breaking early, the life of the annular core can be extended.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a vehicle tire provided with an embodiment of a bead cord according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the bead cord shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of the bead cord shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the bead cord shown in FIG.
  • FIG. 5 is a partially enlarged perspective view of the stranded wire shown in FIG. 3.
  • connection member 6 is a front view and a cross-sectional view of the connection member shown in FIG.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a stranded wire machine for making the stranded wire shown in FIG. 3.
  • FIG. 8 Schematic showing how the side wire is spirally wound around the annular core shown in Fig. 3 FIG.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a wire winding machine for spirally winding a side wire around the annular core shown in FIG. 3.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a procedure for winding a side wire around an annular core by the wire winding machine shown in FIG.
  • FIG. 11 is a partially enlarged perspective view showing a modified example of the bead cord shown in FIG. 3.
  • FIG. 12 is a partially enlarged perspective view showing another modification of the bead cord shown in FIG. 3.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a vehicle tire provided with an embodiment of a bead cord according to the present invention.
  • a vehicle tire 1 includes a tire body 2, and a rim 3 is attached to the tire body 2.
  • the tire body 2 includes a tread portion 4, a pair of sidewall portions 5 extending inward in the tire radial direction from both ends of the tread portion 4, and a pair of bead portions 6 fitted into the rim 3.
  • a carcass 7 and a plurality of layers of belts 8 are embedded in the tire body 2.
  • the carcass 7 is provided so as to extend from the tread portion 4 to each bead portion 6 via each sidewall portion 5. Both end portions of the carcass 7 are folded at each bead portion 6.
  • the belt 8 is provided on the outer side in the tire radial direction of the carcass 7 in the tread portion 4.
  • annular bead cord 9 is embedded in each bead portion 6 so as to extend in the tire circumferential direction.
  • the bead cord 9 is a reinforcing material for reinforcing the bead portion 6, and is disposed so as to be engaged with the folded portion 7 a of the carcass 7.
  • FIG. 2 is a perspective view of the bead cord 9
  • FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of the bead cord 9.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view of the bead cord 9.
  • the bead cord 9 is an annular And a single side wire 11 spirally wound around the annular core 10.
  • the annular core 10 is formed by a stranded wire 13 formed by twisting two core wire 12 together.
  • the annular core 10 has a stranded wire structure, the elongation of the annular core 10 can be easily obtained.
  • Each core wire 12 has the same diameter.
  • both end faces of each core wire 12 forming the annular core 10 are joined by welding.
  • both end surfaces of the core wire 12 can be easily joined without increasing the diameter of the joint portion of the core wire 12.
  • the twist angle a (see FIG. 5) of the stranded wire 13 composed of each core wire 12 is preferably 5.0 to 18.5 °.
  • the core wire 12 is formed of an alloy steel wire.
  • the material of the core wire 12, if e Example C:. 0. 08 ⁇ 0 27 mass 0/0, Si:. 0. 30 ⁇ 2 00 mass 0/0, Mn:. 0. 50 ⁇ 2 00 wt%, cr:.. 0. 20 ⁇ 2 comprises 00 mass 0/0, further Al, Nb, containing at least one kind of 0. 001-0 100 wt% range of Ti, and V, the balance being Fe and incidental It consists of impurities that are mixed in. With such a composition, the weldability between the both end faces of the core wire 12 is increased, and as a result, the breaking strength of the annular core 10 is increased. Further, the surface of the core wire 12 is plated with brass (Cu—Zn alloy) or the like as necessary.
  • the core wire 12 may be made of carbon steel containing 0.28-0.56 mass% of C. By using such carbon steel as the material of the core wire 12, the strength required for the core wire 12 can be sufficiently secured, and the core wire after the both end faces of the core wire 12 are welded together. Twelve ductility can also be secured. Also in this case, the surface of the core wire 12 is plated with brass or the like as necessary.
  • the side wire 11 is spirally wound around the annular core 10 over a plurality of circumferences.
  • the side wire 11 is formed of a high carbon steel wire containing 0.7 mass% or more of C as a material. Further, the surface of the side wire 11 is brass-plated or the like.
  • the winding direction of the side wire 11 around the annular core 10 is preferably opposite to the twisting direction of each core wire 12.
  • the side wire 11 is wound around the twist of the annular core 10 (the gap between the core wires 12). Since the sagging is suppressed, the influence on the winding property of the side wire 11 around the annular core 10 can be reduced.
  • Equation 2 Where n is the number of core wire 12, d is the wire diameter of core wire 12, d is the wire diameter of side wire 11
  • the wire diameter d of the core wire 12 is changed to the wire diameter d of the side wire 11.
  • the bending rigidity of the annular core 10 is equal to or greater than the bending rigidity of the side wire 11, so that the side wire 11 can be easily wound around the annular core 10 in a spiral shape.
  • the winding start end portion 11a and the winding end portion l ib of the side wire 11 are connected by a connecting member 14 having a substantially cylindrical shape (see FIG. 3).
  • the connecting member 14 has a pair of connecting concave portions 15 into which the winding start end portion 11a and the winding end end portion ib of the side wire 11 are respectively inserted.
  • the connecting recess 15 has a circular cross section.
  • the connecting member 14 may be a sleeve or the like.
  • each core wire 12 forming the annular core 10 is, for example, 0.95 mm.
  • the twist direction of each core wire 12 is Z twist, and the twist pitch of each core wire 12 is, for example, 12.5 mm, and the twist angle is, for example, 13.4 °.
  • the material of the core wire 12 is, for example C: 0. 17 mass 0/0, Si: 0. 93 mass 0/0, Mn:. L 50 wt%, Cr: 0. 41 wt%, Ti: 0. This is an alloy steel having a composition of 08% by mass and A1: 0.03% by mass.
  • the material of the core wire 12 is, for example, a composition of C: 0.51% by mass, Si: 0.22% by mass, Mn: 0.46% by mass, P: 0.014% by mass, S: 0.006% by mass. It may be a carbon rope.
  • the wire diameter d of the side wire 11. For example, 1. 10 mm.
  • the side wire 11 is wound around the annular core 10 eight times in the S direction.
  • the material composition of the side wire 11 is, for example, C: 0.83 mass%, Si: 0.19 mass%, and Mn: 0.51 mass%.
  • the annular core 10 is produced using a twisting machine 16 as shown in FIG.
  • each core wire 12 fed out from the two supply bobbins 17 is sent to the twisting die 19 through the guide hole of the guide plate 18. Then, spiral twisting of each core wire 12 is performed in the twist die 19, and a twisted wire 13 having a two-stranded structure is obtained.
  • the stranded wire 13 is wound around a take-up bobbin 22 via a plurality of rollers 20 and a take-up capstan 21.
  • the twisted wire 13 is fed out from the take-up bobbin 22, and the twisted wire 13 is cut into a predetermined length, and then both end surfaces of the core wire 12 constituting the twisted wire 13 are brought into contact with each other. Heat weld. Thereby, as shown in FIG. 8, the annular core 10 which consists of the twisted wire 13 is obtained.
  • each core wire 12 is 5.0 degrees or more, both end portions of each core wire 12 are formed. Since there is almost no scatter, welding work of the core wire 12 can be performed easily.
  • the wire winding machine 23 includes a driving unit 24 and a supply unit 25.
  • the driving unit 24 includes a plurality of pinch rollers 26a and 26b that rotate the annular core 10 in the circumferential direction, and a clamp portion 27 that is disposed above the pinch rollers 26a and 26b and clamps to guide the annular core 10. have.
  • the clamp portion 27 is made of p-rollers 27a and 27b that rotate the annular core 10 in the circumferential direction while keeping the annular core 10 vertical and suppressing rolling.
  • the supply unit 25 is provided with a rail 28, a moving base 29 that slides along the rail 28, and a stand 30 above the moving base 29 via a stand 30.
  • the supply unit 25 is wound around the side wire 11 described above. It has reel 31. As shown in FIG. 10, the supply reel 31 is movable in a direction (Y direction shown) perpendicular to the extending direction (X direction shown) of the rail 28.
  • the side wire 11 is wound around the annular core 10 by such a wire winding machine 23, first, the side wire 11 is fed out from the supply reel 31 located in the outer region of the annular core 10, and then the adhesive is adhered. The winding start end portion 11a of the side wire 11 is temporarily fixed to the annular core 10 using a tape or the like. Then, the annular core 10 is rotated in the circumferential direction, and the winding of the side wire 11 around the annular core 10 is started.
  • the supply reel 31 first has a state force at the initial position of the outer region of the annular core 10 so as to reach the inner region of the annular core 10 as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). Move in the X direction (see the dashed line in Figure 9). Subsequently, the supply reel 31 moves in the Y direction so as to pass through the annular core 10 as shown in FIGS. 10 (b) and 10 (c). Subsequently, the supply reel 31 moves in the X direction away from the annular core 10 as shown in FIGS. 10 (c) and 10 (d), and then returns to the initial position shown in FIG. 10 (a). By repeating such steps, the side wire 11 is spirally wound around the annular core 10 over a plurality of circumferences.
  • the bead cord 9 manufactured in this way is applied to the bead portion 6 after the vehicle tire 1 is molded. Incorporated.
  • a stranded wire 13 formed by twisting two core wire wires 12 is used as the annular core 10, and the wire diameter d and the core wire 12 so as to satisfy the above equation (A).
  • Side wire 13 formed by twisting two core wire wires 12 is used as the annular core 10, and the wire diameter d and the core wire 12 so as to satisfy the above equation (A).
  • the elongation of the annular core 10 is ensured while the bending rigidity of the annular core 10 is ensured. For this reason, the elongation of the annular core 10 can approach the elongation of the side wire 11.
  • the elongation of the annular core 10 and the side wire 11 can be made equal by appropriately adjusting the twist pitch (twist angle) of the stranded wire 13 forming the annular core 10.
  • the bead cord 9 itself can easily obtain a minimum elongation radially outward, so that the diameter of the bead cord 9 is expanded at a minimum.
  • annular core 10 is easily stretched, the annular core 10 is prevented from breaking or fatigued at an early stage. Thereby, the durability of the annular core 10 and the bead cord 9 can be improved.
  • the side wire wire 11 is wound around the annular core 10 having a bending rigidity equal to or higher than that of the side wire 11, the automatic winding of the side wire 11 can be sufficiently realized and stabilized.
  • a bead cord 9 having a shape and structure can be obtained.
  • FIG. 11 shows a modification of the bead cord 9 of the above-described embodiment.
  • the annular core 10 is formed by a stranded wire 13 formed by twisting three core wire wires 12 together.
  • each core wire 12 is, for example, 1. Omm.
  • Each core wire 1 is, for example, 1. Omm.
  • the twist direction of 2 is Z twist, and the twist pitch of each core wire 12 is, for example, 20. Omm, and the twist angle a is, for example, 10.3 °. Further, the wire diameter d of the side wire 11 is, for example, 1.3 mm. The side wire 11 is wound around the annular core 10 eight times in the S direction.
  • the annular core 10 is formed by a stranded wire 13 formed by twisting four core wire 12.
  • the wire diameter d of each core wire 12 is, for example, 0.95 mm.
  • the twist direction of 12 is Z twist, and the twist pitch of each core wire 12 is, for example, 20. Omm, and the twist angle ⁇ is, for example, 11.9 °. Further, the wire diameter d of the side wire 11 is, for example, 1.3 mm. The side wire 11 is wound around the annular core 10 eight times in the S direction.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the twisted wire 13 formed by twisting 2 to 4 core wire wires 12 is used as the annular core 10, but five or more core wire wires 12 are provided within a range satisfying the rigidity relational expression therebetween.
  • a stranded wire 13 formed by twisting may be used.
  • the side wire 11 is wound around the annular core 10 only in one layer spirally.
  • the side wire 11 may be wound around the annular core 10 in a plurality of layers.

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Abstract

　ビードコード９は、環状コア１０と、この環状コア１０の周りに螺旋状に複数周にわたって一層巻き付けられた１本の側線ワイヤ１１とを備えている。環状コア１０は、２本の芯線ワイヤ１２を撚り合わせてなる撚線１３により形成されている。各芯線ワイヤ１２の線径は、同一径である。環状コア１０を形成する各芯線ワイヤ１２の両端面同士は、それぞれ溶接により接合されている。環状コア１０に対する側線ワイヤ１１の巻き付け方向は、各芯線ワイヤ１２の撚り方向と逆であることが好ましい。

Description

明 細 書
ビードコード及び車両用タイヤ
技術分野
[0001] 本発明は、例えば車両用タイヤのビード部の補強材として使用されるビードコード 及び車両用タイヤに関するものである。
背景技術
[0002] 車両用タイヤのビード部の補強材として使用されるビードコードとしては、例えば特 許文献 1, 2に記載されているものが知られている。特許文献 1に記載のビードコード は、 1本の芯ワイヤの周りに複数本の側ワイヤを配して撚つてなるものである。特許文 献 2に記載のビードコードは、 1本のスチールフィラメントを、コアフィラメントを介在さ せることなく撚り合わせるように環状に複数回周回させてなるものである。
特許文献 1 :特開平 5— 163686号公報
特許文献 2：特開平 9 - 273088号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] し力しながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、特許文 献 1では、芯ワイヤ及び側ワイヤが同材質かつ同一径であるため、芯ワイヤの剛性が 側ワイヤを巻き付ける際の張力等に対して不足し、芯ワイヤが変形してしまう。また、 芯ワイヤが単線であるのに対し、側ワイヤは撚り合わされているため、外的負荷に対 する芯ワイヤ及び側ワイヤの伸びが異なり、芯ワイヤは側ワイヤに比べて伸びにくくな る。このため、例えば車両用タイヤの成型後において、リムの外周部へのビードコード の組み込みが困難になる。また、芯ワイヤが早期に破断若しくは疲労しやすくなり、 芯ワイヤの寿命が短くなる。
[0004] 特許文献 2では、フィラメントを巻き付けるための母体がな 、ため、フィラメントをうま く巻き付けることが困難である。また、ビードコードがフィラメントの周回数の増加と共 に不安定構造となり、各フィラメント間の隙間へのフィラメントの落ち込み等によってフ イラメントの 1周長さが不揃いとなりやすい。このため、外的負荷に対するフィラメント の伸びが周毎に不均一となるので、特許文献 1と同様に、車両用タイヤのリムの外周 部へのビードコードの組み込みが困難になるという問題が生じる。
[0005] 本発明の目的は、外的負荷に対する環状コア及び側線ワイヤの伸びの均等化を図 ることができるビードコード及び車両用タイヤを提供することである。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明は、環状コアと、環状コアの周りに螺旋状に巻き付けられた側線ワイヤとを備 えたビードコードにおいて、環状コアは、複数本の芯線ワイヤを撚り合わせてなる撚 線により形成されて 、ることを特徴とするものである。
[0007] このように本発明では、複数本の芯線ワイヤを撚り合わせてなる撚線を環状にして 環状コアを形成することにより、単線構造の環状コアに比べて伸びやすくなる。このと き、各芯線ワイヤの撚りピッチを変えることで、環状コアの伸びを適宜調整することが 可能となる。従って、ビードコードに外的負荷が加わったときに、環状コアの伸びが側 線ワイヤの伸びに近づくようになるため、環状コアと側線ワイヤとの一体感が増して、 ビードコード全体としての伸び特性が良くなる。
[0008] 好ましくは、芯線ワイヤの本数を n、芯線ワイヤの線径を d、側線ワイヤの線径を d
o としたときに、下記式を満足する。
[数 1]
∑d ≥d0 4
[0009] 側線ワイヤは環状コアの周りに巻き付けられるため、環状コアとしては、ある程度の 曲げ剛性が必要となる。そこで、本発明者等は、環状コア及び側線ワイヤの曲げ剛 性と側線ワイヤの巻き付け性について、試行錯誤を繰り返して検討を重ねた結果、知 見として上記関係式を導き出した。つまり、環状コアを形成する芯線ワイヤと側線ワイ ャの材料主成分が同じであれば、両者の曲げ剛性は曲げモーメントに比例し、これ はワイヤの線径の 4乗で効くことになる。また、環状コアの曲げ剛性は、芯線ワイヤの 本数にも比例する。以上により、側線ワイヤの巻き付け性を確保するための環状コア の曲げ剛性としては、側線ワイヤの曲げ剛性に比べて同等以上であることが望ましい [0010] また、好ましくは、複数本の芯線ワイヤの線径は、実質的に同一である。複数本の 芯線ワイヤを撚り合わせてなる撚線は、専用の撚線機を用いて作製される。この場合 、各芯線ワイヤの線径を実質的に同一とすることにより、各芯線ワイヤに内在する残 留トーシヨンの経時変化が抑えられるため、環状コアを形成した時に環状コアの残留 応力が小さくなり、環状コアの形状を安定化させることができる。従って、その後のェ 程にぉ 、て、環状コアの周りに側線ワイヤを螺旋状に巻き付けてビードコードを作る 際に、側線ワイヤの巻き付けに悪影響を及ぼすことは無いため、結果的にビードコー ドの形状安定ィ匕にもつながる。なお、「線径が実質的に同一」とは、両者の線径が完 全に同一だけでなぐ両者の線径に僅かの差 (例えば 8%以内）があるものも含む概 念である。
[0011] また、好ましくは、環状コアに対する側線ワイヤの巻き付け方向は、複数本の芯線ヮ ィャの撚り方向と逆である。この場合には、環状コアの周りに側線ワイヤを螺旋状に 巻き付けてビードコードを作る際に、側線ワイヤが環状コアの撚り目（各芯線ワイヤ間 の隙間）に落ち込みに《なる。これにより、側線ワイヤの巻き付け性を維持することが できる。
[0012] さらに、好ましくは、環状コアを形成する各芯線ワイヤの両端面同士がそれぞれ溶 接接合されている。この場合には、芯線ワイヤの接合部分を増径させること無ぐ破断 しにく 、環状コアを容易に得ることができる。このように環状コアに増径部分が形成さ れないので、環状コアに対する側線ワイヤの巻き付け性を向上させることができる。
[0013] このとき、各芯線ワイヤの撚り角が 5. 0〜18. 5° であることが好ましい。各芯線ワイ ャの撚り角を 5. 0° 以上とすることにより、芯線ワイヤの両端面同士を溶接する際に 、芯線ワイヤの端末部のばらけを抑えることができるため、芯線ワイヤの溶接時の作 業性が向上する。各芯線ワイヤの撚り角を 18. 5° 以下とすることにより、環状コアの 伸びが過大になることが防止されるため、ビードコードに外的負荷が加わっても、環 状コアと側線ワイヤとの一体感が崩れることは無 、。
[0014] また、芯線ワイヤの材質は、 C : 0. 08〜0. 27質量％、 Si: 0. 30〜2. 00質量0 /0、 Mn: 0. 50〜2. 00質量％、 Cr: 0. 20〜2. 00質量％を含み、更に Al、 Nb、 Ti、及 び Vの少なくとも 1種を 0. 001〜0. 100質量％の範囲で含有し、残部が Fe及び不 可避的に混入してくる不純物力もなる合金鋼であることが好ましい。この場合には、 芯線ワイヤの両端面同士の溶接性が高くなるため、環状コアの破断強度の低下を抑 えることができる。
[0015] 芯線ワイヤの材質は、 Cを 0. 28-0. 56質量0 /0含む炭素鋼であっても良い。この 場合には、芯線ワイヤとして必要とされる強度、及び芯線ワイヤの両端面同士を溶接 接合した後の芯線ワイヤの延性を十分確保することができる。
[0016] 本発明の車両用タイヤは、上記のビードコードをビード部に埋め込んでなることを特 徴とするちのである。
[0017] このように上記のビードコードを用いることにより、上述したように、ビードコードに外 的負荷が加わったときに、環状コアの伸びが側線ワイヤの伸びに近づくようになるた め、環状コアと側線ワイヤとの一体感が増して、ビードコード全体としての伸び特性が 良くなる。これにより、ビードコードをビード部に容易に埋め込むことができる。
発明の効果
[0018] 本発明によれば、外的負荷に対する環状コア及び側線ワイヤの伸びの均等化を図 ることができる。これにより、ビードコード自体が径方向外側への拡張を図りやすくなる ので、車両用タイヤの成型後において、リムの外周部へのビードコードの組み込みを 容易に行うことが可能となる。また、環状コアが早期に破断すること等が防止されるた め、環状コアの長寿命化を図ることが可能となる。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明に係るビードコードの一実施形態を備えた車両用タイヤを示す断面図で ある。
[図 2]図 1に示すビードコードの斜視図である。
[図 3]図 2に示すビードコードの一部拡大斜視図である。
[図 4]図 2に示すビードコードの断面図である。
[図 5]図 3に示す撚線の一部拡大斜視図である。
[図 6]図 3に示す接続部材の正面図及び断面図である。
[図 7]図 3に示す撚線を作るための撚線機の概略構成図である。
[図 8]図 3に示す環状コアの周りに側線ワイヤを螺旋状に巻き付ける様子を示す概略 図である。
[図 9]図 3に示す環状コアの周りに側線ワイヤを螺旋状に巻き付けるためワイヤ巻き付 け機の概略構成図である。
[図 10]図 9に示すワイヤ巻き付け機により環状コアの周りに側線ワイヤを巻き付ける手 順を示す概略図である。
[図 11]図 3に示すビードコードの変形例を示す一部拡大斜視図である。
[図 12]図 3に示すビードコードの他の変形例を示す一部拡大斜視図である。
符号の説明
[0020] 1…車両用タイヤ、 6…ビード部、 9· ··ビードコード、 10· ··環状コア、 11· ··側線ワイヤ 、 12· ··芯線ワイヤ、 13…撚線。
発明を実施するための最良の形態
[0021] 以下、本発明に係るビードコード及び車両用タイヤの好適な実施形態について、図 面を参照して詳細に説明する。図中、同一または同等の要素には同じ符号を付し、 重複する説明を省略する。
[0022] 図 1は、本発明に係るビードコードの一実施形態を備えた車両用タイヤを示す断面 図である。同図において、車両用タイヤ 1はタイヤ本体 2を備え、このタイヤ本体 2に はリム 3が装着される。タイヤ本体 2は、トレッド部 4と、このトレッド部 4の両端部からタ ィャ径方向内側に延びる 1対のサイドウォール部 5と、リム 3に嵌め込まれる 1対のビ ード部 6とを有している。
[0023] タイヤ本体 2の内部には、カーカス 7及び複数層のベルト 8が埋設されている。カー カス 7は、トレッド部 4から各サイドウォール部 5を介して各ビード部 6に至るように設け られている。カーカス 7の両端部は、各ビード部 6において折り返されている。ベルト 8 は、トレッド部 4におけるカーカス 7のタイヤ径方向外側に設けられている。
[0024] 各ビード部 6には、環状のビードコード 9がタイヤ周方向に延びるように埋め込まれ ている。ビードコード 9は、ビード部 6を補強するための補強材であり、カーカス 7の折 り返し部 7aに係合するように配置されて 、る。
[0025] 図 2はビードコード 9の斜視図であり、図 3はビードコード 9の一部拡大斜視図であり
、図 4はビードコード 9の拡大断面図である。各図において、ビードコード 9は、環状コ ァ 10と、この環状コア 10の周りに螺旋状に一層巻き付けられた 1本の側線ワイヤ 11 とを備えている。
[0026] 環状コア 10は、 2本の芯線ワイヤ 12を撚り合わせてなる撚線 13により形成されてい る。このように環状コア 10を撚線構造とすることにより、環状コア 10の伸びを得やすく なる。各芯線ワイヤ 12の線径は、同一径である。
[0027] 環状コア 10を形成する各芯線ワイヤ 12の両端面同士は、それぞれ溶接により接合 されている。この場合には、芯線ワイヤ 12の接合部分の増径を生じさせること無ぐ芯 線ワイヤ 12の両端面同士を簡単に接合することができる。このとき、各芯線ワイヤ 12 で構成される撚線 13の撚り角 a (図 5参照）は、 5. 0-18. 5° であることが好ましい
[0028] 芯線ワイヤ 12は、合金鋼線材で形成されている。この芯線ワイヤ 12の材質は、例 えば C : 0. 08〜0. 27質量0 /0、 Si: 0. 30〜2. 00質量0 /0、 Mn : 0. 50〜2. 00質量 %、 Cr: 0. 20〜2. 00質量0 /0を含み、更に Al、 Nb、 Ti、及び Vの少なくとも 1種を 0. 001-0. 100質量％の範囲で含有し、残部が Fe及び不可避的に混入してくる不純 物からなっている。このような組成であれば、芯線ワイヤ 12の両端面同士の溶接性が 高くなるため、結果的に環状コア 10の破断強度が高くなる。また、芯線ワイヤ 12の表 面には、必要によりブラス (Cu— Zn合金)等のめっきが施されて 、る。
[0029] また、芯線ワイヤ 12は、 Cを 0. 28-0. 56質量％含む炭素鋼で形成されていても 良い。そのような炭素鋼を芯線ワイヤ 12の材質として用いることで、芯線ワイヤ 12とし て必要とされる強度を十分確保することができると共に、芯線ワイヤ 12の両端面同士 を溶接接合した後における芯線ワイヤ 12の延性を確保することもできる。この場合に も、芯線ワイヤ 12の表面には、必要によりブラス等のめっきが施されている。
[0030] 側線ワイヤ 11は、環状コア 10の周りに複数周にわたって螺旋状に巻き付けられて いる。側線ワイヤ 11は、材質として 0. 7質量％以上の Cを含む高炭素鋼線材で形成 されている。また、側線ワイヤ 11の表面には、ブラスめつき等が施されている。
[0031] 環状コア 10に対する側線ワイヤ 11の巻き付け方向は、各芯線ワイヤ 12の撚り方向 と逆であることが好ましい。この場合には、環状コア 10の周りに側線ワイヤ 11を巻き 付けるときに、環状コア 10の撚り目（各芯線ワイヤ 12間の隙間）への側線ワイヤ 11の 落ち込みが抑制されるようになるため、環状コア 10に対する側線ワイヤ 11の巻き付 け性に与える影響を軽減することができる。
[0032] ここで、環状コア 10に対する側線ワイヤ 11の巻き付け性を決める要素の一つとして 、環状コア 10及び側線ワイヤ 11の曲げ剛性の差がある。両者の曲げ剛性の差を適 切にするためには、芯線ワイヤ 12の線径と側線ワイヤ 11の線径との関係を下記式の 通りにする。
[数 2]
Figure imgf000009_0001
但し、 n:芯線ワイヤ 12の本数、 d ：芯線ワイヤ 12の線径、 d：側線ワイヤ 11の線径で
o
ある。
[0033] この関係式を満足することにより、芯線ワイヤ 12の線径 dが側線ワイヤ 11の線径 d
o よりも小さいにも拘わらず、環状コア 10の曲げ剛性が側線ワイヤ 11の曲げ剛性と比 較して同等以上となるため、側線ワイヤ 11を環状コア 10に対して螺旋状に巻き付け やすくなる。
[0034] 側線ワイヤ 11の巻き付け始端部 11aと巻き付け終端部 l ibは、略円柱状を有する 接続部材 14により接続されている（図 3参照)。接続部材 14は、図 6に示すように、側 線ワイヤ 11の巻き付け始端部 11a及び巻き付け終端部 l ibがそれぞれ挿入される 1 対の接続用凹部 15を両端側に有している。この接続用凹部 15は、断面円形状を有 している。なお、接続部材 14としては、スリーブ等であっても良い。
[0035] 以上のように構成したビードコード 9において、環状コア 10を形成する各芯線ワイヤ 12の線径 dは、例えば 0. 95mmである。また、各芯線ワイヤ 12の撚り方向は Z撚り であり、各芯線ワイヤ 12の撚りピッチは例えば 12. 5mm、撚り角ひは例えば 13. 4° である。さらに、芯線ワイヤ 12の材質は、例えば C : 0. 17質量0 /0、 Si: 0. 93質量0 /0、 Mn: l. 50質量％、 Cr: 0. 41質量％、Ti: 0. 08質量％、 A1: 0. 03質量％という組 成を有する合金綱である。芯線ワイヤ 12の材質は、例えば C : 0. 51質量％、 Si: 0. 22質量％、 Mn: 0. 46質量％、 P : 0. 014質量％、 S : 0. 006質量％という組成を有 する炭素綱であっても良い。 [0036] 側線ワイヤ 11の線径 d。は、例えば 1. 10mmである。そして、側線ワイヤ 11は、環 状コア 10の周りに S方向に 8周巻き付けられている。また、側線ワイヤ 11の材質の組 成としては、例えば C : 0. 83質量％、Si : 0. 19質量％、Mn : 0. 51質量％である。
[0037] 次に、上記のビードコード 9を製造する方法について説明する。まず、図 7に示すよ うな撚線機 16を用いて環状コア 10を作製する。
[0038] 具体的には、 2つのサプライボビン 17からそれぞれ繰り出された各芯線ワイヤ 12は 、ガイドプレート 18のガイド穴を通って撚り口ダイス 19に送られる。そして、撚り口ダイ ス 19において各芯線ワイヤ 12の螺旋状の撚り合わせが実施され、 2本撚り構造の撚 線 13が得られる。そして、この撚線 13は、複数のローラ 20及び引取キヤプスタン 21 を介して卷取ボビン 22に巻き取られる。
[0039] 次いで、卷取ボビン 22から撚線 13を繰り出し、この撚線 13を所定の長さに切断し た後、撚線 13を構成する各芯線ワイヤ 12の両端面同士をそれぞれ突き合わせてカロ 熱溶接する。これにより、図 8に示すように、撚線 13からなる環状コア 10が得られる。
[0040] このとき、上述したように各芯線ワイヤ 12の撚り角 a (図 5参照）が 5. 0度以上となる ような撚線 13を形成することにより、各芯線ワイヤ 12の両端末部のばらけが生じるこ とは殆ど無 、ため、芯線ワイヤ 12の溶接作業が行 、やすくなる。
[0041] ところで、撚線機 16により撚線 13を作る場合に、各芯線ワイヤ 12の線径が異なつ ていると、各芯線ワイヤ 12にそれぞれ内在する残留トーシヨンのバランスが経時変化 により崩れ、撚線 13に残留応力が残ってしまうため、結果的に直線性に劣る撚線 13 になりやすい。この場合には、環状コア 10の形状安定性が損なわれるため、その後 に実施される側線ワイヤ 11の巻き付け (後述）に影響を与える可能性がある。本実施 形態では、各芯線ワイヤ 12の線径が同一径であるため、各芯線ワイヤ 12にそれぞれ 内在する残留トーシヨンの差が殆ど無い状態となる。このため、経時変化に係わらず 撚線 13の残留トーシヨンが安定ィ匕し、直線性の良好な撚線 13が得られるため、環状 コア 10の形状が安定ィ匕するようになる。従って、その後の側線ワイヤ 11の巻き付けに 悪影響を与えることは殆ど無 、。
[0042] 続いて、図 9に示すようなワイヤ巻き付け機 23を用いて、図 8に示すように、側線ヮ ィャ 11を環状コア 10の周りに複数周にわたつて螺旋状に巻き付けて！/、く。 [0043] ワイヤ巻き付け機 23は、ドライビングユニット 24と、サプライユニット 25とを備えてい る。ドライビングユニット 24は、環状コア 10を周方向に回転させる複数のピンチローラ 26a, 26bと、これらのピンチローラ 26a, 26bの上方に配置され、環状コア 10を案内 するようにクランプするクランプ部 27とを有している。クランプ部 27は、図 10に示すよ うに、環状コア 10を垂直にして横揺れを抑えつつ、環状コア 10を周方向に回転させ る p—ラ 27a, 27b力らなって!/、る。
[0044] サプライユニット 25は、レール 28と、このレール 28に沿ってスライドする移動台 29と 、移動台 29の上方にスタンド 30を介して設けられ、上記の側線ワイヤ 11が巻き取ら れたサプライリール 31とを有している。サプライリール 31は、図 10に示すように、レー ル 28の延在方向（図示 X方向）に対して垂直な方向（図示 Y方向）に移動可能となつ ている。
[0045] このようなワイヤ巻き付け機 23により側線ワイヤ 11を環状コア 10の周りに巻き付け るときは、まず環状コア 10の外側領域に位置するサプライリール 31から側線ワイヤ 1 1を繰り出した後、粘着テープ等を用いて、側線ワイヤ 11の巻き付け始端部 11aを環 状コア 10に仮止めする。そして、環状コア 10を周方向に回転させて、環状コア 10へ の側線ワイヤ 11の巻き付けを開始する。
[0046] 具体的には、サプライリール 31は、まず図 10 (a) , (b)に示すように、環状コア 10の 外側領域の初期位置にある状態力も環状コア 10の内側領域に達するように X方向に 移動する（図 9の 1点鎖線参照)。続いて、サプライリール 31は、図 10 (b) , (c)に示 すように、環状コア 10をくぐるように Y方向に移動する。続いて、サプライリール 31は 、図 10 (c) , (d)に示すように環状コア 10から離れるように X方向に移動した後、図 1 0 (a)に示す初期位置に戻る。このような工程を繰り返すことで、側線ワイヤ 11が環状 コア 10の周りに複数周にわたって螺旋状に巻き付けられることとなる。
[0047] その後、側線ワイヤ 11の巻き付け始端部 11a及び巻き付け終端部 l ibを接続部材 14の接続用凹部 15にそれぞれ挿入することにより、側線ワイヤ 11の巻き付け始端部 11a及び巻き付け終端部 l ib同士を接続部材 14により接続する。これ〖こより、図 2に 示すような環状のビードコード 9が完成する。
[0048] このようにして製造されたビードコード 9は、車両用タイヤ 1の成型後にビード部 6に 組み込まれる。
[0049] 本実施形態では、環状コア 10として 2本の芯線ワイヤ 12を撚り合わせてなる撚線 1 3を用い、し力も前述の (A)式を満たすように芯線ワイヤ 12の線径 d及び側線ワイヤ
11の線径 dを設定しているので、環状コア 10の曲げ剛性が確保されつつ、環状コア 10の伸びが確保される。このため、環状コア 10の伸びを側線ワイヤ 11の伸びに近づ けることができる。このとき、環状コア 10を形成する撚線 13の撚りピッチ (撚り角ひ）を 適切に調整することで、環状コア 10及び側線ワイヤ 11の伸びを同等にすることがで きる。この場合には、ビードコード 9自体が径方向外側に最低限の伸びを得やすくな るため、ビードコード 9の径が最低限拡がるようになる。
[0050] また、環状コア 10が伸びやすくなるため、環状コア 10が早期に破断したり疲労する ことが防止される。これにより、環状コア 10及びビードコード 9の耐久性を向上させる ことが可能となる。
[0051] このとき、上述したように各芯線ワイヤ 12の撚り角 αが 18. 5° 以下となるような撚 線 13を形成することにより、環状コア 10の伸びが過大になることは無い。このため、 ビードコード 9をビード部 6に組み込む際に、環状コア 10と側線ワイヤ 11との一体感 が崩れることが無くなるため、ビードコード 9の組み込み作業が容易になる。
[0052] さらに、側線ワイヤ 11と同等以上の曲げ剛性を有する環状コア 10の周囲に側線ヮ ィャ 11を巻き付けるので、側線ワイヤ 11の巻き付けの自動化が十分実現可能となる と共に、安定ィ匕した形状及び構造を有するビードコード 9を得ることができる。
[0053] 上述した実施形態のビードコード 9の変形例を図 11に示す。各図において、環状コ ァ 10は、 3本の芯線ワイヤ 12を撚り合わせてなる撚線 13により形成されている。
[0054] ここで、各芯線ワイヤ 12の線径 dは、例えば 1. Ommである。また、各芯線ワイヤ 1
2の撚り方向は Z撚りであり、各芯線ワイヤ 12の撚りピッチは例えば 20. Omm、撚り角 aは例えば 10. 3° である。また、側線ワイヤ 11の線径 dは、例えば 1. 3mmである 。そして、側線ワイヤ 11は、環状コア 10の周りに S方向に 8周巻き付けられている。
[0055] 上述した実施形態のビードコード 9の他の変形例を図 12に示す。各図において、 環状コア 10は、 4本の芯線ワイヤ 12を撚り合わせてなる撚線 13により形成されている [0056] ここで、各芯線ワイヤ 12の線径 dは、例えば 0. 95mmである。また、各芯線ワイヤ
12の撚り方向は Z撚りであり、各芯線ワイヤ 12の撚りピッチは例えば 20. Omm、撚り 角 αは例えば 11. 9° である。また、側線ワイヤ 11の線径 dは、例えば 1. 3mmであ る。そして、側線ワイヤ 11は、環状コア 10の周りに S方向に 8周巻き付けられている。
[0057] なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではな 、。例えば上記実施形態 では、環状コア 10として、 2〜4本の芯線ワイヤ 12を撚り合わせてなる撚線 13を用い たが、両者の剛性関係式を満たす範囲内で 5本以上の芯線ワイヤ 12を撚り合わせて なる撚線 13としても良い。
[0058] また、上記実施形態では、側線ワイヤ 11を環状コア 10の周りに螺旋状に 1層だけ 巻き付ける構成としたが、側線ワイヤ 11を環状コア 10の周りに複数層巻き付けても良 い。

Claims

請求の範囲
[1] 環状コアと、前記環状コアの周りに螺旋状に巻き付けられた側線ワイヤとを備えた ビードコードにおいて、
前記環状コアは、複数本の芯線ワイヤを撚り合わせてなる撚線により形成されて ヽ ることを特徴とするビードコード。
[2] 前記芯線ワイヤの本数を n、前記芯線ワイヤの線径を d、前記側線ワイヤの線径を dとしたときに、次式を満足することを特徴とする請求項 1記載のビードコード。
[数 3]
Ydci 4≥d。4 - - ( A)
=1
[3] 前記複数本の芯線ワイヤの線径は、実質的に同一であることを特徴とする請求項 1 または 2記載のビードコード。
[4] 前記環状コアに対する前記側線ワイヤの巻き付け方向は、前記複数本の芯線ワイ ャの撚り方向と逆であることを特徴とする請求項 1〜3のいずれか一項記載のビード コード。
[5] 前記環状コアを形成する前記各芯線ワイヤの両端面同士がそれぞれ溶接接合さ れて 、ることを特徴とする請求項 1〜4の 、ずれか一項記載のビードコード。
[6] 前記各芯線ワイヤの撚り角が 5. 0〜18. 5° であることを特徴とする請求項 5記載 のビードコード。
[7] 前記芯線ワイヤの材質は、 C : 0. 08〜0. 27質量％、 Si: 0. 30〜2. 00質量％、 M n: 0. 50〜2. 00質量％、 Cr: 0. 20〜2. 00質量％を含み、更に Al、 Nb、 Ti、及び Vの少なくとも 1種を 0. 001〜0. 100質量％の範囲で含有し、残部が Fe及び不可 避的に混入してくる不純物力 なる合金鋼であることを特徴とする請求項 5または 6記 載のビードコード。
[8] 前記芯線ワイヤの材質は、 Cを 0. 28〜0. 56質量％含む炭素鋼であることを特徴 とする請求項 5または 6記載のビードコード。
[9] 請求項 1〜8の 、ずれか一項記載のビードコードをビード部に埋め込んでなることを 特徴とする車両用タイヤ。
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