JP4721481B2

JP4721481B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP4721481B2
Application number: JP11311199A
Authority: JP
Inventors: 裕一郎小川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 1999-04-21
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2019-04-21
Also published as: JP2000301912A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りラジアルタイヤ、なかでも、カーカスプライコードが、一対のビード部の相互間での往復を順次に繰返す連続コードからなるラジアルタイヤに関するものであり、とくに、グリーンタイヤの自動成型を可能としてなお、優れたビード部耐久的を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤの、トレッド部から一対のサイドウォール部およびビード部に至るまでを補強するカーカスプライには、ナイロンコード、ポリエステルコード等の有機繊維コードまたは、カーボン繊維コード、スチールコード等の無機繊維コードが広く一般に使用されている。
【０００３】
このようなプライコードをラジアル方向に配設してなるカーカスプライは通常、ビード部内に配設したビードコアの周りでタイヤ半径方向の内側から外側に向けて巻返した巻上げ部を有しており、各プライコードはこの巻上げ部で半径方向外端に切断端を有することから、かかるラジアルカーカスプライを具えるタイヤの負荷転動において、巻上げ部の外端部分に、タイヤ半径方向および周方向の剪断歪が発生すると、ゴム質に接着し難いプライコードの切断端が位置するその外端部分にセパレーションが発生し易いという問題があった。
この一方で、巻上げ部を設けたこのようなカーカスプライ構造を有するタイヤは、巻上げ部の存在の故に、グリーンタイヤの成型作業工数の増加をもたらし、また、その巻上げ部が、タイヤ成型作業の自動化の妨げにもなるという問題があった。
【０００４】
そこで近年は、巻上げ部を有しないカーカスプライを具える、自動成型に好適な空気入りラジアルタイヤが提案されたり、自動成型に好適な空気入りタイヤの製造方法等が提案されるにいたっている。
【０００５】
たとえば、特開平６−１７１３０６号公報には、ラジアルカーカスプライのコードを一対のビード部間で連続するコードの往復配列とし、往復コードの折返し部のタイヤ軸方向の両側を、ショアＡ硬度が７０以上の硬質ゴムの層を介してビードコアの間に挟み込んでカーカスを固定してなる空気入りラジアルタイヤが、また、特開平９−１５５９９１号公報には、ラジアルカーカスプライのコードを一対のビード部間で連続するコードの往復配列とする点では上記公報と同様なラジアルプライタイヤに関し、往復コードの折返し部を、撚コードを巻回して構成してなる一対のビードコアの周りに、従来タイヤと同じく、タイヤ半径方向の内側から外側に向けて巻上げる空気入りタイヤの製造方法およびこの方法により製造したタイヤがそれぞれ開示されており、これらのいずれの開示技術によっても、グリーンタイヤの自動成型が容易になりしかも、ビード部にプライコードの切断端を有していない点で、セパレーションの発生を有効に防止することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、前者の公報に開示された空気入りラジアルタイヤでは、往復コードの折返し部を、硬質ゴム層を介してビードコア間に挟持することだけでカーカスの固定を行っていることから、空気圧の充填下でのタイヤの負荷転動距離の増加につれて、カーカスプライコードの、ビードコア間からの引き抜け現象が進行することになって十分なビード部耐久性を確保することができない。
【０００７】
これに対し、後者の公報に開示された空気入りタイヤでは、カーカスプライコードの往復折返し部で、ビードコアの周りに巻返した巻上げ部を構成することで、カーカスプライコードの上述のような引き抜けの発生をある程度は抑制することができるも、ビードコアを撚線コードにより構成しており、しかも、各ビード部に一本のビードコアだけを配設していることから、ビード部剛性が不足して、ビード部の、円周に沿う伸びが大きくなって、ビードコアの、カーカスプライコードに対する拘束力が小さくなるため、やはりカーカスプライコードの引き抜け現象の発現を伴い、結局ビード部の耐久性が不足する問題は依然として残ることになる。
【０００８】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点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、グリーンタイヤの自動成型が容易なカーカスプライ構造の下で、ビード部が必要とする強度および剛性を十分に確保して、カーカスプライコードの引き抜けを有効に防止し、ビード部耐久性を大きく向上させた空気入りラジアルタイヤを提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部と、トレッド部の側部に連続する一対のサイドウォール部と、サイドウォール部の半径方向内方に連続するビード部とを具えるとともに、それぞれのビード部に配設されて周方向に連続するそれぞれのビード補強層と、それらのビード補強層間にトロイダルに延在して上記各部を補強するカーカスプライとを具え、このカーカスプライを、それぞれのビード補強層にわたる往復をビード部円周に沿って位置する折返し部を介して順次に繰返す連続コードにより構成してなるものであって、カーカスプライを二枚以上配設し、カーカスプライの相互間にゴムシートを介在させ、カーカスプライを構成する連続コードの、タイヤの内側に位置させた前記折返し部を、タイヤの外側に位置させた折返し部によって直接的に抑え込み、前記ビード補強層を、二枚以上のカーカスプライを挟んで、タイヤの幅方向の内外両側に配設するとともに、それぞれのカーカスプライの相互間に配設してなるものである。
【００１０】
ここでより好ましくは、ゴムシートを、カーカスプライの全幅にわたって介在させる。この場合のカーカスプライの全幅は、タイヤ横断面内でのペリフェリ幅をいい、隣接する二枚のカーカスプライ間にペリフェリ幅の相違がある場合には、ゴムシートは、狭幅側カーカスプライ以上のペリフェリ幅を有するものとする。
【００１１】
このような空気入りラジアルタイヤにおいては、グリーンタイヤの加硫成形に際する加熱加圧により連続コードが予めゴムコーティングされていると否とにかかわらず、それぞれのカーカスプライが、それらの間のゴムシート内へ十分に埋込まれ、これによって、連続コードの、ゴムシートとの接触面積がその全長にわたって大きく増加し、両カーカスプライは、それらの全体にわたって、しかも、円周方向のどの位置にてもほぼ均等に拘束し合うことになるので、タイヤの長期間にわたる負荷転動によっても連続コードの引き抜けを、円周方向の全体にわたって有効に防止してビード部耐久性を大きく向上させることができる。
【００１２】
そしてこのことは、ビード補強層を、二枚以上のカーカスプライを挟んで、タイヤ幅方向の内外両側に配設するとともに、それぞれのカーカスプライの相互間に配設することで、ビード補強層によるカーカスプライの拘束力を高めた場合により効果的である。
【００１３】
ところで、この場合は、カーカスプライ間に配設したビード補強層の、ゴムシートに隣接しない側面側に他のゴムシートを介在させることが好ましく、これによれば、それぞれのカーカスプライを、上記ビード補強層をもって一層有利に拘束することができる。
【００１４】
ここで、ゴムシートの厚みは０．３〜１．０ｍｍの範囲とすることが、カーカスプライおよびビード補強層の適正なる埋まり込みをもたらす上で好ましい。すなわち、厚みが０．３ｍｍ未満では、十分な埋まり込み量を確保することが難しく、一方、１．０ｍｍを越えると、材料歩留りの低下、タイヤ重量およびコストの増加が余儀なくされる。
【００１５】
また、ゴムシートの１００％モジュラスは７．０〜９．５ＭＰａとすることが、ビード補強層の接着力を確保し、カーカスプライの保持力を確保する上で好ましい。
【００１６】
そしてさらに、カーカスプライコードのより十分な拘束のためには、連続コードの折返し部をビード補強層よりタイヤ半径方向の内方に位置させることおよび、連続コードの折返し部をビード補強層の周りでタイヤ半径方向の内側から外側へ巻返すことが好ましい。
【００１７】
【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づいて説明する。
図１はこの発明の基本となる形態を、成型型上で成型されたグリーンタイヤの状態で、一部を破断除去して示す斜視図である。
図中１は、加硫成形後の製品タイヤのトレッド部に相当する部分を、２は、製品タイヤで、トレッド部のそれぞれの側部に連続するサイドウォール部に相当する部分を、そして３は同様のタイヤで、サイドウォール部の半径方向内方に連続するビード部に相当する部分をそれぞれ示すが、ここでは、説明の便宜上、１をトレッド部、２をサイドウォール部、そして３をビード部と称呼することとする。
【００１８】
このグリーンタイヤは、たとえば、製品タイヤの内面形状と対応する外面形状を具える一の剛性コアを成型型として、その上で最内層の内面ゴム層４から、最外層の上記各部１，２，３までを積層成型することにより構成することができる。
【００１９】
図に示すところでは、各ビード部３と対応する位置で、内面ゴム層４の外側に、たとえば、スチールの単線または撚線からなるコードをビード部円周に沿って渦巻状に巻回して構成した最内層のビード補強層５を設けるとともに、その外側に、少なくとも一本の連続コード６、たとえば連続無機繊維コードもしくは連続有機繊維コードを、一対のビード補強層５にわたる、タイヤ赤道面とほぼ直交する方向の往復を、ビード部円周に沿って位置する折返し部７を介して全周にわたって順次繰返すことによって構成した内層側のカーカスプライ８を配設する。
ここで連続コード６の往復延在部分は全周にわたってほぼ等ピッチで位置し、それの各折返し部７は、ビード補強層５よりタイヤ半径方向の内方に位置する。
【００２０】
また、内層側カーカスプライ８の外側には、好ましくは０．３〜１．０ｍｍの厚みを有し、製品タイヤ内での１００％モジュラスが７．０〜９．５ＭＰａとなるゴムシート９をカーカスプライ８の全幅にわたって配設して、このゴムシート９で、カーカスプライ８の一方の折返し部７から他方の折返し部７までを覆う。そして、かかるゴムシート９のさらに外側には、無機もしくは有機繊維からなる連続コード１０を折返し部１１を介して、先の場合と同様に往復させて構成した外層側のカーカスプライ１２を配設し、このカーカスプライ１２の外側に、最内層のビード補強層５と同様にして構成した最外層のビード補強層１３を配設する。
【００２１】
この場合、外層側カーカスプライ１２の折返し部１１は、内層側カーカスプライ８のそれと等しい半径方向位置に位置させてよく、また、最外層ビード補強層１３は、最内層ビード補強層５と等しい半径方向位置に配置してよい。
【００２２】
なお、内外両カーカスプライ８，１２のそれぞれの連続コード６，１０の往復ピッチは、相互に同一ピッチとすることの他、異なったピッチとすることもでき、また、両者の往復部分を相互に重ね合わせて位置させることの他、互い違いに位置させることもできる。
さらに、外層側カーカスプライ１２のクラウン部の外側に、トレッド部１の補強に寄与するベルト１４を配設する。
【００２３】
以上のように構成してなるグリーンタイヤ、ひいては、それを加硫形成してなる製品タイヤとしての空気入りラジアルタイヤでは、加硫成型に伴うゴムシート９の変形変位に基づいて、それぞれのカーカスプライ８，１２の連続コード６，１０が、そのゴムシート９内へ全周にわたって十分に埋込まれることになり、これにより、両カーカスプライ８，１２は、ビード補強層５，１３によるカーカスプライ挟持作用と相俟って、連続コード６，１０の相対変位をゴムシート９を介して相互に拘束し合うので、連続コード６，１０の引き抜けが、長期間にわたるタイヤの負荷転動においても十分に防止されることになる。
【００２４】
図２は、この発明の他の基本形態を示す図１と同様の図である。これは、内外両側のカーカスプライ８，１２を構成する連続コード６，１０のそれぞれの往復ピッチを、連続コード６，１０の所要の配設ピッチの三倍とするとともに、成型型が三回転するまでの間に、それぞれの連続コード６，１０の往復を、円周方向に１／３ピッチ分ずつの位相差をつけて行わせて、連続コード６，１０の内側に位置する折返し部７，１１を、外側に位置する折返し部７，１１をもって抑え込み、また、最外層ビード補強層１３を、内外三列に整列する巻回構造として、ビード補強層５，１３による、カーカスプライ８，１２の挟持力を、高めたものである。
【００２５】
なおここにおいて、最外層のビード補強層１３の列数は所要に応じて適宜に増減できることはもちろんである。
またこの場合において、内外に重なって位置することになる折返し部７，１１のその重なり状態を維持するためには、連続コードに予めゴムコーティングを施して、コーティングゴム相互の粘着力を利用することが好ましいが、コーティングゴムの厚みを厚くしすぎると、連続コードを繰出する糸道での抵抗が大きくなってコード送りを円滑に行うことが難しくなるので、コーティングゴムの厚みは必要にして最小にすることが有利である。
【００２６】
従って、この基本形態によれば、連続コード６，１０の引き抜けを、折返し部７，１１の上記抑え込みおよび、カーカスプライ挟持力の増加の下で、より有効に防止することができる。
【００２７】
図３は、この発明の実施形態を一方のビード部側について示す要部略線断面図であり、これは、内外両側のカーカスプライ８，１２間に、たとえば、スチールの単線または撚線からなるコードを、ビード部円周に沿って渦巻状に巻回してなる中間のビード補強層１５を配設したものである。ここで、この中間のビード補強層１５は、図３（ａ）に示すように、ゴムシート９の外側に位置させることの他、図３（ｂ）に示すように、ゴムシート９の内側に位置させることもできる。
【００２８】
なおこの場合において、中間のビード補強層１５とカーカスプライとが、ゴムシート９の介在なしに直接的に対向する部分には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、少なくとも、ビード補強層１５と対応する半径方向領域内に他のゴムシート１６を介在させることが好ましい。
【００２９】
これによれば、それぞれのカーカスプライ８，１２は、ビード補強層１５による挟み込みに加え、そのビード補強層１５の、ゴムシート９，１６への埋まり込みに基づき、それらの相互によってだけではなく、ビード補強層１５によってもまた変位を拘束されることになるので、連続コード６，１０の引き抜けを一層効果的に阻止することができる。
【００３０】
そしてこのことは、各カーカスプライ８，１２のコード折返し部７，１１を、少なくとも隣接するビード補強層の周りで、タイヤ半径方向の内側から外側へ巻返した場合にとくに顕著である。なお、このような巻返しは、タイヤの成型性を考慮した場合には、内側に向けて行うよりも、外側に向けて行うことが有利である。
【００３１】
図５は、この発明のさらに他の基本形態を示す要部略線断面図であり、これは、カーカスプライの枚数を三枚とするとともに、ビード補強層を三層として、中間のビード補強層１５の配設態様を種々に変化させたものである。また、図５の変形例を示す、図６の要部略線断面図は、中間のビード補強層１５の両側にゴムシートを介在させたものである。これらの形態によってもまた、ゴムシートの作用下で、先に述べたところと同様の作用効果をもたらすことができる。
【００３２】
なお、図５および６に示すところにおいて、全てのカーカスプライ間にビード補強層を配設することで、それの層数を四層とすることもでき、これによれば、カーカスプライに対する拘束力をより一層高めることができる。
【００３３】
以上のこの発明を図面に示すところに基づいて説明したが、カーカスプライを四枚以上の枚数とすることも可能である。
【００３４】
【実施例】
図１に示す構造を有するタイヤと、図１に示すところからゴムシートを省いた構造を有する比較例タイヤとのそれぞれにつき、適用リムにリム組みして、水圧試験を行ったところ、比較例タイヤでは、充填圧力が１．７ＭＰａで連続コードの引き抜けが発生したのに対し、図１に示す構造を有するタイヤでは２．５ＭＰａに至るまでコードの引き抜けは認められなかった。
【００３５】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、グリーンタイヤの自動成型を容易ならしめてなお、カーカスプライ間に介在させたゴムシートをもって、カーカスプライ相互の拘束力を高めることで、連続コードの引き抜けを有効に防止してビード部耐久性を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の基本となる形態を、一部を破断除去して示す斜視図である。
【図２】この発明の他の基本形態を示す、図１と同様の図である。
【図３】この発明の実施形態を示す要部略線断面図である。
【図４】図３の変形例を示す、図３と同様の図である。
【図５】この発明のさらに他の基本形態を示す要部略線断面図である。
【図６】図５の変形例を示す図５と同様の図である。
１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４内面ゴム層
５，１３，１５ビード補強層
６，１０連続コード
７，１１折返し部
８，１２カーカスプライ
９，１６ゴムシート
１４ベルト

Claims

トレッド部と、トレッド部の側部に連続する一対のサイドウォール部と、サイドウォール部の半径方向内方に連続するビード部とを具えるとともに、それぞれのビード部に配設されて周方向に連続するそれぞれのビード補強層と、それらのビード補強層間にトロイダルに延在して上記各部を補強するカーカスプライとを具え、このカーカスプライを、それぞれのビード補強層にわたる往復をビード部円周に沿って位置する折返し部を介して順次に繰返す連続コードにより構成してなる空気入りラジアルタイヤにおいて、
カーカスプライを二枚以上配設し、カーカスプライの相互間にゴムシートを介在させ、カーカスプライを構成する連続コードの、タイヤの内側に位置させた前記折返し部を、タイヤの外側に位置させた折返し部によって直接的に抑え込み、前記ビード補強層を、二枚以上のカーカスプライを挟んで、タイヤの幅方向の内外両側に配設するとともに、それぞれのカーカスプライの相互間に配設してなる空気入りラジアルタイヤ。
ゴムシートをカーカスプライの全幅にわたって介在させてなる請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
カーカスプライ間に配設したビード補強層の、ゴムシートに隣接しない側面側に他のゴムシートを介在させてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
ゴムシートの厚みを０．３〜１．０ｍｍの範囲としてなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
ゴムシートの１００％モジュラスを７．０〜９．５ＭＰａとしてなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
連続コードの折返し部をビード補強層よりタイヤ半径方向内方に位置させてなる請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
連続コードの折返し部をビード補強層の周りでタイヤ半径方向の内側から外側へ巻返してなる請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。