JP5098797B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

車の高級化、高性能化に伴い、タイヤには、基本運動性能の他に多くの性能が求められており、特にタイヤの周方向の不均一性を原因とする走行中の振動やノイズを低減するため、ユニフォミティの改善が望まれている。
タイヤの周方向の不均一性の原因の一つとして、カーカス材の端部どうしがラップスプライスにより結合されていることが知られており、このラップスプライスされた箇所とそれ以外の箇所とでは剛性差が生じる。特に、複数のカーカス材が重ねられて用いられる場合には、ラップスプライス箇所も周方向に２箇所以上となり、タイヤの周方向の不均一性をより増加させることになる。

そこで、カーカス材の端部どうしをラップさせずに突き合わせるバットスプライスにより結合させ、タイヤ径方向の厚さが部分的に厚くなるのを防止する技術が提案されている（特許文献１、特許文献２）。
特表２００６−５１４５８９号公報 特開平５−２２１２０４号公報

しかしながら、カーカス材の端部どうしをバットスプライスで結合したのでは、カーカス材の端面どうしを高い精度で突き合せないと剥離が生じ易くなるため、高度な製造技術を必要とし、生産性を低下させる不具合がある。
本発明者は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、生産性を低下させることなくユニフォミティの改善を図ることができる空気入りタイヤを提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、左右一対のビード部に円環状のビードコアが埋設され、前記ビードコアよりもタイヤ径方向の内側の箇所および前記ビードコアよりもタイヤ幅方向の内側の箇所を通りタイヤ周方向に帯状部材が巻回されその帯状部材の端部どうしが結合された空気入りタイヤにおいて、前記帯状部材の端部どうしの結合は、前記ビードコアよりもタイヤ径方向の内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされることで行なわれていることを特徴とする。

本発明によれば、タイヤとホイールとが連結される箇所であるビードコアの径方向内側の箇所において、帯状部材の剛性差をなくすので、ユニフォミティの大幅な改善を図る上で極めて有利となる。
また、ビードコアの径方向内側の箇所は、帯状部材のスプライス部を剥離する方向への力がトレッド部やショルダー部に比べて強く作用しない箇所であるため、帯状部材の両端の突き合わせも高い精度で行う必要がなくなり、コストダウンを図る上でも有利となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は空気入りタイヤの半部断面図、図２はビード部の拡大図を示す。
空気入りタイヤ１０は、タイヤ内側の骨格を形成するカーカス層１２、左右一対のビード部に埋設されカーカス層１２の折り返し部で包み込まれた円環状のビードコア１４およびビードフィラー１６、トレッド部においてカーカス層１２の外側に張り付けられたベルト層１８、チューファーゴム２０、サイドウォールゴム２２、トレッドゴム２４、カーカス層１２の内側に設けられた非通気性ゴムからなるインナーライナー２６などを含んで構成されている。

カーカス層１２はタイヤ周方向に延在する１枚あるいは複数枚のカーカス材３０から構成され、カーカス材３０の両端部は、ビードコア１４のタイヤ径方向内側を通りタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されている。
インナーライナー２６はタイヤの径方向の最も内側において周方向に延在し、インナーライナー２６の両端部は、ビードベースＢにおいてビードトウＴからビードヒールＨまで延在している。

カーカス材３０の端部どうしは、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ビードコア１４の径方向内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされることで結合されている。
具体的には、図４（Ａ）に示すように、カーカス材３０の長手方向の両端のうちの一方の端部３０Ａは、前記長手方向と交差する方向に延在する直線部３００２と、直線部３００２の両端寄りの箇所に前記長手方向に開放状に形成された切り欠き３００４とで構成されている。
切り欠き３００４は、バットスプライスされる箇所と対応した箇所に設けられ、例えば切断刃Ｃが油圧あるいは空圧シリンダにより３次元方向に移動されることで形成される。
なお切り欠き３００４の長さＬ１が、バットスプライスされる箇所の長さＬ１となる。
また、カーカス材３０の長手方向の両端のうちの他方の端部３０Ｂは、前記長手方向と交差する方向に延在する直線部として形成されている。
そして、カーカス材３０はタイヤ周方向に巻回され、図３（Ｅ）に示すように、ビードコア１４の径方向内側の箇所において、他方の端部３０Ｂが切り欠き３００４の底部３００４Ａに突き合わされてバットスプライスされる。また、図３（Ｄ）に示すように、その他の箇所では、他方の端部３０Ｂの上に、一方の端部３０Ａの直線部３００２が重ね合わされ、ラップスプライスされる。

また、インナーライナー２６の端部どうしは、図３（Ａ）、（Ｃ）に示すように、ビードコア１４の径方向内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされることで結合されている。
具体的には、図４（Ｂ）に示すように、インナーライナー２６の長手方向の両端のうちの一方の端部２６Ａは、前記長手方向と交差する方向に延在する直線部２６０２と、直線部２６０２の両端に前記長手方向および外側方に開放状に形成された切り欠き２６０４とで構成されている。
切り欠き２６０４は、バットスプライスされる箇所と対応した箇所に設けられ、例えば切断刃Ｃが油圧あるいは空圧シリンダにより３次元方向に移動されることで形成される。
なお切り欠き２６０４の長さＬ２が、バットスプライスされる箇所の長さＬ２となる。
また、インナーライナー２６の長手方向の両端のうちの他方の端部２６Ｂは、前記長手方向と交差する方向に延在する直線部として形成されている。
そして、インナーライナー２６はタイヤ周方向に巻回され、図３（Ｇ）に示すように、ビードコア１４の径方向内側の箇所において、他方の端部２６Ｂが切り欠き２６０４の底部２６０４Ａに突き合わされてバットスプライスされ、また、その他の箇所では、図３（Ｆ）に示すように、他方の端部２６Ｂの上に、一方の端部２６Ａの直線部２６０２が重ね合わされ、ラップスプライスされる。

本実施の形態によれば次のような効果が奏される。
ビードコア１４の径方向内側のビード部箇所は、タイヤとホイールとが連結される箇所であり、ユニフォミティに大きな影響を与える箇所であるため、帯状部材の端部どうしをバットスプライスで結合し、この部分での剛性差をなくすことにより、ユニフォミティの大幅な改善を図る上で極めて有利となる。
また、ビードコア１４の径方向内側の箇所は、帯状部材のスプライス部を剥離する方向への力がトレッド部やショルダー部に比べて強く作用しない箇所であるため、バットスプライスを行うに当たり両端の縁の突き合わせも高い精度で行う必要がなくなり、コストダウンを図る上でも有利となる。
なお、本実施の形態では、インナーライナー２６とカーカス材３０の双方に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、インナーライナー２６とカーカス材３０の何れか一方のみに適用してもよい。
また、本発明が適用される帯状部材は、インナーライナー２６、カーカス材３０に限定されず、帯状部材は、チェーファーやフリッパーなどであってもよい。

ビードコア１４の径方向内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされた帯状部材を有していないタイヤと、ビードコア１４の径方向内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされた帯状部材を有しているタイヤとを作成し、タイヤサイズは２１５／６０Ｒ１６とした。ユニフォミティ試験機によりラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）を測定し、ＲＦＶの目標値を１０８Ｎ以下として歩留りを求めた。評価結果を図５に示した。評価結果は従来例の歩留りを１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど歩留りが良いことを意味する。
従来例は、ビードコア１４の径方向内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされた帯状部材を有していない従来のタイヤの場合である。
実施例１は、ビードコア１４の径方向内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされた帯状部材が、カーカス材であるタイヤの場合である。
実施例２は、ビードコア１４の径方向内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされた帯状部材が、インナーライナーであるタイヤの場合である。
実施例３は、ビードコア１４の径方向内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされた帯状部材が、チェーファーであるタイヤの場合である。

実施例４は、ビードコア１４の径方向内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされた帯状部材が、フリッパーであるタイヤの場合である。
実施例５は、ビードコア１４の径方向内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされた帯状部材が、カーカス材とインナーライナーとの２つの部材であるタイヤの場合である。
実施例６は、ビードコア１４の径方向内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされた帯状部材が、カーカス材とインナーライナーとチェーファーの３つの部材であるタイヤの場合である。
図５から明らかなように、従来例よりも実施例がＲＦＶの歩留りが向上していることが明らかである。
また、実施例５、６から明らかなように、ビードコア１４の径方向内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされた帯状部材を、複数種類有するタイヤが、ＲＦＶの歩留りを向上する上でより一層有利となることが明らかである。

また、図６（Ａ）に示すように、ビードコアよりもタイヤ径方向の内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされたカーカス材を有するタイヤで、バットスプライスされた箇所の長さ、位置を異ならせたタイヤサイズが２１５／６０Ｒ１６の３種類のタイヤ（１）、（２）、（３）を作成し、空気圧１２０ｋＰａを充填し、走行速度８１ｋｍ／ｈで室内ドラム耐久試験を行なった。試験結果を図６（Ｂ）に示す。
タイヤ（１）では、バットスプライスされる箇所が、ビードコアよりもタイヤ幅方向内側でビードコア外周からタイヤ径方向外側に２０ｍｍ離れた箇所から、ビードコアよりも径方向内側のビード部箇所を通り、ビードコアよりもタイヤ幅方向外側でビードコア外周からタイヤ径方向外側に２０ｍｍ離れた箇所まで延在し、他の箇所ではラップスプライスされている。
タイヤ（２）では、バットスプライスされる箇所が、ビードコアよりもタイヤ幅方向内側でタイヤ径方向においてビードコア外周と同じ箇所から、ビードコアよりも径方向内側のビード部箇所を通り、ビードコアよりもタイヤ幅方向外側でタイヤ径方向においてビードコア外周と同じ箇所まで延在し、他の箇所ではラップスプライスされている。
タイヤ（３）では、バットスプライスされる箇所が、ビードベースＢにおいてビードトウＴからビードヒールＨまで延在し、他の箇所ではラップスプライスされている。
図６（Ｂ）から明らかなように、走行距離が３７２６ｋｍにおいて、タイヤ（１）ではリムクッション部が膨らむ不具合が生じたのに対して、タイヤ（２）、（３）では故障が何ら生じなかった。

空気入りタイヤの半部断面図である。 ビード部の拡大図である。 カーカス材とインナーライナーのスプライス部の説明図であり、（Ａ）はビード部においてバットスプライスされた箇所の位置および長さの説明図、（Ｂ）はカーカス材のスプライス部の説明図、（Ｃ）はインナーライナーのスプライス部の説明図、（Ｄ）は（ Ｂ）のＤＤ断面図、（Ｅ）は（ Ｂ）のＥＥ断面図、（Ｆ）は（ Ｃ）のＦＦ断面図、（Ｇ）は（Ｃ）のＧＧ断面図である。 （Ａ）はカーカス材の説明図、（Ｂ ）はインナーライナーの説明図である。 ＲＦＶ歩留の評価結果を示す図である。 （Ａ）はタイヤ１、２、３の説明図、（Ｂ）は室内ドラム耐久試験の試験結果を示す図である。

符号の説明

１０……空気入りタイヤ、１２……カーカス層、１４……ビードコア、２６……インナーライナー、３０……カーカス材。

Claims (4)

1. 左右一対のビード部に円環状のビードコアが埋設され、
   前記ビードコアよりもタイヤ径方向の内側の箇所および前記ビードコアよりもタイヤ幅方向の内側の箇所を通りタイヤ周方向に帯状部材が巻回されその帯状部材の端部どうしが結合された空気入りタイヤにおいて、
   前記帯状部材の端部どうしの結合は、前記ビードコアよりもタイヤ径方向の内側の箇所においてバットスプライスされ、その他の箇所においてラップスプライスされることで行なわれている、
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記帯状部材はカーカス材、インナーライナー、チェーファー、フリッパーの少なくとも１つである、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記バットスプライスされる箇所は、前記ビードコアよりもタイヤ幅方向内側でタイヤ径方向において前記ビードコアの外周と同じ箇所から、前記ビードコアよりもタイヤ径方向の内側の箇所を通り、前記ビードコアよりもタイヤ幅方向外側でタイヤ径方向において前記ビードコアの外周と同じ箇所まで延在する箇所である、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
4. 前記バットスプライスされる箇所は、ビードベースにおいてビードトウからビードヒールまで延在する箇所である、
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。

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