JP4315509B2

JP4315509B2 - 空気入りタイヤおよびその製造方法

Info

Publication number: JP4315509B2
Application number: JP02128399A
Authority: JP
Inventors: 勉佐伯
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2019-01-29
Also published as: JP2000219008A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は空気入りタイヤ、なかでも重荷重用空気入りラジアルタイヤおよびその製造方法に関するものであり、とくには、タイヤ重量を有効に低減させてなお、ビード部の耐久性を大きく向上させたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気入りタイヤでは、少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスの両側部を、ビード部に配設したビードコアの周りに巻上げて固定しており、ここにおけるカーカスプライは、直線状に並列配置した多数本のカーカスコードにカレンダーをもってゴム被膜を施してなるシートの裁断部材により構成されている。
【０００３】
これがため、カーカスプライ、ひいては、カーカスの巻上げ端は、周囲のゴムとの接着性が必然的に低くなり、それ故に、タイヤの負荷転勤に際する、ビード部からサイドウォール部にかけての繰返しの大きな撓み変形によってカーカス巻上げ端の近傍に発生する歪みに起因して、その巻上げ端が周囲のゴムからセパレーションし易いという不都合があった。
【０００４】
そこで多くは、カーカス巻上げ端の近傍に発生する歪みの低減を目的に、ビード部からサイドウォール部に至る領域を各種の補強部材で補強してそれらの部分の剛性を高めることで対処している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、とくに重荷重用空気入りラジアルタイヤにあっては、このような対策によってなお、満足し得るほどのビード部耐久性を実現することができず、しかも各種の補強部材の配設が、タイヤの軽量化および低然費化の要求を阻害することになるという問題があった。
これに対し、特開平９−１５６３１０号公報に開示されているように、トレッド部からタイヤの両側のサイドウォール部をへて、ビードコアを有するビード部に至る、タイヤ本体を通るカーカスを具える空気入りタイヤにおいて、カーカスコードを、タイヤ本体を通るとともにタイヤ両側で周方向に並ぶ多数個の折返し点で交互にしかもこの折返し点を周方向に進めながら順次折り返すことによりカーカスプライを形成した場合には、カーカスプライ両端におけるコードとゴムとの接着性を高めるとともに、プライ両端に作用する応力を減じかつ分散させることができ、ビード耐久性を大巾に向上し、しかも軽量化を達成しうるとしている。
【０００６】
ところが、この開示技術では、各カーカスコードの折り返し部分を、一個所もしくは二個所で他のカーカスコードと交差させることとしていて、カーカスコードに作用する応力が集中するところの交差個所数が少ないので、交差点の一個所当たりの歪が大きく、圧力容器としてのタイヤの、カーカスコードに作用する応力を他のカーカスコードに十分に分散させて支持させることができず、しかも、この開示技術では、それぞれのカーカスコードの、折り返し部分の交差個所の分布にへだたりがあって、それぞれのカーカスコードに作用する応力をタイヤの全周にわたって均等に分散支持させることができず、これらの結果として、カーカスコードの交差部にとくに大きな歪が発生することになって、ビード部の耐久性を所期するほどには高めることができないという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記開示技術に改善を加えたものであり、カーカスコードに作用する応力をより多くのカーカスコードに分散支持させ、より好ましくはこれに加えてカーカスコードに作用する応力をタイヤ周方向の全体にわたってほぼ均一ならしめることで、タイヤの軽量化を実現してなお、ビード部耐久性を大きく向上させた空気入りタイヤおよびその製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の空気入りタイヤは、トレッド部からウォール部を経てビード部に達するカーカスプライからなるカーカスを具え、少なくとも一枚のカーカスプライが一対のビード部に跨がってトロイダルに連なるプライ本体部分と、ビード部のビードコアの周りに巻上げた巻上げ部とからなるなるものであり、プライ本体部分で実質的にタイヤ子午線方向に延びる複数本のカーカスコードのそれぞれを、それぞれの巻上げ部で折り返してタイヤ周方向で迂曲させて延在させるとともに、複数の本数ｎずつ二対のカーカスコードのそれぞれの、折り返し前後の中心距離Ｄを、全てのカーカスコードの配設状態の下でのコードピッチｄの２ｎ倍とし、且つ、一対目の複数本ｎのカーカスコードの相互を、タイヤ周方向に、前記コードピッチｄの２倍の間隔をおいて配設し、二対目のｎ＋１本目以降のカーカスコードを、前記一対目の複数本ｎのカーカスコード間に、それらのコードとは逆向きに、コードピッチｄにて配設することにより、各カーカスコードの折り返し部の、他のカーカスコードとの交差部を三個所以上としたものである。
【０００９】
このタイヤでは、各カーカスコードがそれの折り返し部で、周囲のゴムと十分に接着することに加え、その折返し部がより多くの他のカーカスコードと交差することでたとえばタイヤの負荷転動に際する、ビード部およびサイドウォール部の撓み変形等によってカーカスコードに作用する応力が、他のそれぞれのカーカスコードに十分に分散支持されることになり、併せて、交差個所を介してのカーカスコードの相対的な拘束力が大きくなってアンカー効果が向上するので、カーカスコードの耐張力不足等に起因するそれの破損を有効に防止するとともに、カーカスコードの一個所あたりの交差部での歪みを有効に低減させて、ビード部の耐久性を有効に向上させることができる。
【００１０】
このタイヤにおいてより好ましくは、それぞれのカーカスコードの、折り返し部分の端縁を境として、それの前後に交差部を少なくとも１つずつ形成する。
これによれば、交差部を全てのカーカスコードについて実質上均等に配置して、折り返し部分を、隣接する折り返し部分とほぼ均等に重ね合わせることによって、カーカスコードに作用する応力をタイヤ周方向の全体にわたって実質的に均一ならしめることができるので、これによってもまた特定のカーカスコードにとくに大きな応力が作用するのを防止してビード部の耐久性を有利に向上させることができる。
【００１１】
そしてまた、かかるタイヤのためのこの発明の製造方法は、とくに、複数の本数ｎずつ二対のカーカスコードのそれぞれの、折り返しの前後の中心距離Ｄを、前記複数の本数ｎの整数倍の全てのカーカスコードの配設状態の下でのコードピッチｄの２ｎ倍とするとともに、一対目の複数本ｎのカーカスコードの相互を、タイヤの周方向に、前記コードピッチｄの２倍の間隔をおいて配設し、二対目のｎ＋１本目以降のカーカスコードを、前記一対目の複数本ｎのカーカスコード間に、それらとは逆向きに延在させて、コードピッチｄで配設するものである。
【００１２】
この方法において、たとえば、一対目の複数本ｎを５とし、全てのカーカスコード本数を２×ｎである１０とした場合には、各カーカスコードがその折り返し部で９本のカーカスコードと交差することになり、しかも、それぞれのカーカスコードの、折り返し部分の端縁を境として、その前後にともに一個以上の交差部を設けることで、先のタイヤを容易にかつ確実に実現することができる。
【００１３】
なおこの方法においてより好ましくは、前記中心距離Ｄを１０ｍｍ以上とし、これにより、カーカスコードをスチールコードとした場合の、カーカスコードの折り返し部への塑性変形を防止して、ビード部の作り易さを確保する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基いて説明する。
図１は、この発明の実施の形態をタイヤの半部について示す子午線断面図であり、図中１はトレッド部を、２はトレッド部１に連続して半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部を、そして３は、各サイドウォール部２の半径方向内方に連続するビード部をそれぞれ示し、４は、ビード部３に埋設したビードコアを示す。
【００１５】
ここでは、かかるタイヤにおいて、トレッド部１からサイドウォール部２を経てビード部３に至るまでをカーカスプライからなるカーカス５により補強し、このようなカーカス５の少なくとも一枚のカーカスプライ６を一対のビード部３に跨がってトロイダルに連なるプライ本体部分７と、ビード部３に埋設したビードコア４の周りに、タイヤの内側から外側に巻上げた巻上げ部８とで構成する。
【００１６】
そして、そのプライ本体部分７で実質的にタイヤ子午線方向に延在させた複数本のカーカスコードのそれぞれを、図２にカーカスプライ６の部分展開図で示すように、それぞれの巻上げ部８でほぼＵ字状に折り返してタイヤ周方向へ迂曲させて延在させるとともに、各カーカスコード１０の折り返し部分を、他のカーカスコード１０に、三個所以上、図では九個所の交差部にて交差させ、より好ましくは、それぞれのカーカスコード１０の折り返し部分の端縁ｅを境にして前後に交差部を少なくとも１つずづ、図では４ないし５個所形成する。すなわち、このことは、折り返し部分が全周にわたってほぼ均等に重なり合っていることを意味する。
【００１７】
図３はこれらのことの理解を容易ならしめるべく、最少コード本数のカーカスプライ６について例示する部分展開図であり、ともに迂曲させて延在させた四本、いいかえれば二本ずつ二対のカーカスコード１０のそれぞれを、ほぼＵ字状に折り返した折り返し部分で、他のカーカスコード１０に三個所の交差部１１にて交差させるともに、それぞれのカーカスコード１０の、折返し部分の端縁ｅを境にして前後に交差部１１を１ないし２個所形成したものであり、これによれば、それぞれのカーカスコード１０に作用する応力を、交差部１１の数に応じて分散させ、併せて、カーカスコードのアンカー効果を高めることができ、また、その応力全体を、タイヤ周方向の全体にわたって十分均等に分散させることができる。
【００１８】
ところで、少なくとも一枚のカーカスプライ６についての以上のような構造は、たとえば図３に示すところにおいて、複数の本数ｎを２本としたカーカスコード１０のそれぞれの、折り返しの前後の中心距離Ｄを、全てのカーカスコード１０の配設状態の下でのコードピッチｄの２ｎ倍、すなわち４倍とするとともに、それらの一対目の複数本ｎのカーカスコード１０の相互を、タイヤ周方向に、コードピッチｄの２倍の間隔をおいて配設し、さらに、二対目のｎ＋１本目以降、図では３本目以降の各カーカスコード１０を、一対目の複数本ｎの前記カーカスコード間に、それらのコードとは逆向きに、コードピッチｄで複数の延在させて配設することにより実現することができ、このことは、複数の本数ｎを所要に応じて増加させた場合、たとえば図２に示すように、その本数ｎを５本とした場合にもまた同様である。
【００１９】
ここで、カーカス５が複数枚のカーカスプライからなる場合には、少なくとも
巻上げ端が最も半径方向外側に位置することとなるカーカスプライを上記構造とすることで、カーカスプライ、ひいては、カーカス巻上げ端の、周囲ゴムからのセパレーションを有利に防止することができる。
【００２０】
なお、カーカスコード１０を上述のように配設するに当り、そのカーカスコードがとくにスチールコードである場合には、先に述べた中心距離Ｄを１０ｍｍ以上として、カーカスコード１０の折り返し部への塑性変形の発生を十分に防止することが製造上好ましい。
【００２１】
かくしてこのタイヤでは、カーカスコード１０への折り返し部の形成に基づき、カーカス巻上げ端の、周辺ゴムへの接着性を大きく向上させることができ、また、その折返し部の、他のカーカスコード１０との交差部１１を三個所以上とすることで、カーカスコード１０に作用する応力をそれらの交差コードに十分に分散させるとともに、カーカスコードそれ自体のアンカー効果を高めることができるので、カーカスコード１０のセパレーションのおそれを有利に除去するとともに、コードそれ自体の破損等を有効に防止してビード部３の耐久性を大きく向上させることができる。
【００２２】
そしてこのビード部耐久性は、それぞれのカーカスコード１０の折返し部分の端縁ｅを境に、それの前後に１個以上の交差部を形成してそれぞれのカーカスコード１０に作用する応力を十分均等ならしめた場合に一層向上することになる。
【００２３】
【実施例】
この発明に係るタイヤに関し、ビード部耐久性およびタイヤ重量の測定結果は表１に示す通りとなった。
ここで実施例タイヤ１は、サイズが１１Ｒ２２．５であって、カーカスおよびカーカスプライのそれぞれを図２に示す順序でスチールコードを１プライ分配設して構成し、また、ビード部構造を、図１に示すように、６角ビードの周りをワイヤチェファ、ナイロンチェファおよびゴムチェファによって補強した構造とし、ワイヤチェファ端はプライ巻上げ端を越えない高さにすると共に、ワイヤチェファ端とプライ巻上げ端との間に十分な段差を設けたものである。また実施例タイヤ２は更なる軽量化の観点から６角ビードの周りを、ワイヤチェファのみで補強する構造としたものである。
そして、比較タイヤは、図１に示す一枚のカーカスプライを、直線状に並列配置した多数本のスチールコードにゴム被覆を施してなるシートの裁断部材にて構成したものであり、従来タイヤは、図１で示す１枚のカーカスプライを、図４に示すような間欠折り返し構造としたものである。
【００２４】
なお、ビード部耐久性は、負荷荷重５０００ｋｇｆ，内圧９００ｋＰａ，速度６０ｋｍ／ｈの条件下で、ビード部が故障するまでの走行距離を測定し、比較タイヤをコントロールとして指数評価することにより求めた。
【００２５】
【表１】

【００２６】
表１から明らかなように実施例タイヤ１では、カーカスプライ巻き上げ端のセパレーションのおそれを十分に除去し得ることから、巻き上げ部近傍のスティフナおよびサイドゴムのボリュームを下げることにより、比較タイヤよりもタイヤ重量を有効に低減させることができ、またカーカスコードの折返し部の、他のカーカスコードとの交差部を９個所としたことにより、比較タイヤおよび従来タイヤのいずれよりもビード部耐久性を大きく向上させることができた。
そしてとくに、実施例タイヤ２では、ビード部の補強構造を簡素化したことにより、従来タイヤに比較してもタイヤ重量を有効に低減させることができた。
【００２７】
【発明の効果】
上記実施例からも明らかなように、この発明によれば、タイヤ重量の一層の低減を実現してなお、ビード部耐久性を十分に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態をタイヤの半部について示す子午線断面図であある。
【図２】カーカスプライの部分展開図である。
【図３】最少コード本数のカーカスプライの部分展開図である。
【図４】従来タイヤ２のカーカスプライの、部分展開図である。
【符号の説明】
１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４ビードコア
５カーカス
６カーカスプライ
７プライ本体部分
８巻上げ部
１０カーカスコード
１１交差部
ｎ任意本数
Ｄ中心距離
ｄコードピッチ
ｐタイヤ周方向の距離

Claims

トレッド部からサイドウォール部を経てビード部に達するカーカスプライからなるカーカスを具え、少なくとも一枚のカーカスプライが、一対のビード部に跨ってトロイダルに連なるプライ本体部分と、ビード部のビードコアの周りに巻上げた巻上げ部とからなる空気入りタイヤであって、
前記プライ本体部分で実質的にタイヤ子午線方向に延びる複数本のカーカスコードのそれぞれを、それぞれの巻上げ部で折返してタイヤ周方向へ迂曲させて延在させるとともに、複数の本数ｎずつ二対のカーカスコードのそれぞれの、折り返し前後の中心距離Ｄを、全てのカーカスコードの配設状態の下でのコードピッチｄの２ｎ倍とし、且つ、一対目の複数本ｎのカーカスコードの相互を、タイヤ周方向に、前記コードピッチｄの２倍の間隔をおいて配設し、二対目のｎ＋１本目以降のカーカスコードを、前記一対目の複数本ｎのカーカスコード間に、それらのコードとは逆向きに、コードピッチｄにて配設することにより、各カーカスードの折り返し部分の、他のカーカスコードとの交差部を三個所以上としてなる空気入りタイヤ。
それぞれのカーカスコードの、折り返し部分の端縁を境にしてその前後に、他のカーカスコードとの交差部を少なくとも１つずつ形成してなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤを成型するに当り、複数の本数ｎずつ二対のカーカスコードのそれぞれの、折り返しの前後の中心距離Ｄを、全てのカーカスコードの配設状態の下でのコードピッチｄの２ｎ倍とするとともに、一対目の複数本ｎのカーカスコードの相互を、タイヤ周方向に、前記コードピッチｄの２倍の間隔をおいて配設し、二対目のｎ＋１本目以降のカーカスコードを、前記一対目の複数本ｎの前記カーカスコード間に、それらのコードとは逆向きに、コードピッチｄにて配設することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
前記中心距離Ｄを１０ｍｍ以上とした請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。