(57)【要約】【課題】ビード部の耐久性を高めながら制動性と横剛性を向上できる空気入りタイヤ及びその製造方法を提供すること。【解決手段】一対のビード部１の間に配されたカーカスプライ４が、トレッド部からサイドウォール部を通ってビードフィラー１ｂ及びビードコア１ａのタイヤ幅方向内側に至る本体部４０と、本体部４０に連続し且つビードコア１ａの内周側で折り返してビードフィラー１ｂのタイヤ幅方向外側に至る第１折返し部４１と、第１折返し部４１に連続し且つビードフィラー１ｂの外周側で折り返してビードフィラー１ｂ及びビードコア１ａのタイヤ幅方向内側に至る第２折返し部４２と、第２折返し部４２に連続し且つビードコア１ａの内周側で折り返してビードフィラー１ｂ又はビードコア１ａのタイヤ幅方向外側に至る第３折返し部４３と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部と、前記ビード部の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部と、前記ビード部に配された環状のビードコアと、そのビードコアのタイヤ径方向外側に配されたビードフィラーと、前記一対のビード部の間に配されたカーカスプライとを備える空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスプライが、
前記トレッド部から前記サイドウォール部を通って前記ビードフィラー及び前記ビードコアのタイヤ幅方向内側に至る本体部と、
前記本体部に連続し且つ前記ビードコアの内周側で折り返して前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側に至る第１折返し部と、
前記第１折返し部に連続し且つ前記ビードフィラーの外周側で折り返して前記ビードフィラー及び前記ビードコアのタイヤ幅方向内側に至る第２折返し部と、
前記第２折返し部に連続し且つ前記ビードコアの内周側で折り返して前記ビードフィラー又は前記ビードコアのタイヤ幅方向外側に至る第３折返し部と、を備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記カーカスプライが、前記ビードコアと前記第１折返し部との間で終端している請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
ビードコアとビードフィラーとを一体化した環状のビード部材を、円筒状に成形したカーカスプライに外挿する第１の工程と、前記カーカスプライの端部を前記ビード部材のタイヤ幅方向外側に配置しつつ、前記カーカスプライを前記ビード部材に巻回する第２の工程とを備え、
前記第２の工程では、前記カーカスプライが、前記端部から前記ビードコアの内周側で折り返して前記ビード部材のタイヤ幅方向内側に至り、更に前記ビードフィラーの外周側で折り返して前記端部のタイヤ幅方向外側に至り、続いて前記ビードコアの内周側で折り返して前記ビード部材のタイヤ幅方向内側に至るように、前記ビード部材を前記カーカスプライで包み込む空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
一対の前記ビード部材に対して別個のカーカスプライを用いて前記第１及び第２の工程を実施する請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビードコア及びビードフィラーが配設された一対のビード部の間にカーカスプライが配された空気入りタイヤと、その空気入りタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤでは、図５に例示するように、ビード部１に環状のビードコア１ａとビードフィラー１ｂが配設されており、カーカスプライ９がビードコア１ａの内周側で折り返してタイヤ幅方向の内側から外側に向かって巻き上げられている。この図では、カーカスプライ９がビードフィラー１ｂの先端（外周側端）よりもタイヤ径方向外側で終端しているが、ビードフィラー１ｂの側面にて終端する場合もある。
【０００３】
ところで、走行時のタイヤ変形に起因してカーカスプライ９に圧縮が繰り返し作用すると、端部９Ｅに歪みが集中してセパレーションなどの故障を引き起こすという問題がある。この対策として、サイドウォール部２のゴムを増厚したりプライ強力を上げたりして、タイヤの横剛性を高めることが考えられるが、これらの手法ではコストが掛かるために実用上問題があった。また、リムとの装着部位となるビード部１では、リムとのフィッティングが十分でないと、リム位相ずれを起こして制動性を低下させるという問題がある。
【０００４】
下記特許文献１には、ビードフィラーにコード材を有するカバー材がタイヤ周方向に沿って螺旋状且つ連続的に巻き付けられた空気入りタイヤが記載されている。また、下記特許文献２には、ビードコアの内周側で折り返してタイヤ幅方向の外側から内側に向かって巻き上げられ、ビードエーペックスゴムを取り囲むように延在するカーカスプライを備えた空気入りタイヤが記載されている。しかし、これらはプライ端部への歪みの集中を抑制しうるものではなく、耐久性に対する改善効果は殆どないと考えられる。
【０００５】
下記特許文献３には、ビードコアの内周側にてタイヤ幅方向の内側から外側に折り返したカーカスプライをビードフィラーの外周側で更に折り返し、カーカスプライの本体部とビードフィラー又はビードコアとの間で終端させた空気入りタイヤが記載されている。しかし、かかるビード構造では、プライ端部への歪みの集中を抑制する効果は得られるものの、制動性や横剛性については未だ十分とは言えず、更なる改善が望まれる。
【特許文献１】特開２００６−２１３１８０号公報
【特許文献２】特開２００４−１３０８６０号公報
【特許文献３】特開２００５−２５５０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ビード部の耐久性を高めながら制動性と横剛性を向上できる空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部と、前記ビード部の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部と、前記ビード部に配された環状のビードコアと、そのビードコアのタイヤ径方向外側に配されたビードフィラーと、前記一対のビード部の間に配されたカーカスプライとを備える空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライが、前記トレッド部から前記サイドウォール部を通って前記ビードフィラー及び前記ビードコアのタイヤ幅方向内側に至る本体部と、前記本体部に連続し且つ前記ビードコアの内周側で折り返して前記ビードフィラーのタイヤ幅方向外側に至る第１折返し部と、前記第１折返し部に連続し且つ前記ビードフィラーの外周側で折り返して前記ビードフィラー及び前記ビードコアのタイヤ幅方向内側に至る第２折返し部と、前記第２折返し部に連続し且つ前記ビードコアの内周側で折り返して前記ビードフィラー又は前記ビードコアのタイヤ幅方向外側に至る第３折返し部と、を備えるものである。
【０００８】
本発明に係る空気入りタイヤでは、カーカスプライが１枚であってもビードコアの側方には４層のプライが配置され、下方には２層のプライが配置されることになるため、ビード部のベース幅を拡げてリムとの接触面積を増やすことができる。これにより、リムとのフィッティングを密にしてリム位相ずれを抑制し、制動性を向上することができる。また、プライの積層数が増すことと相俟って、タイヤ最大幅位置からビード部に亘って本体部の曲率半径が小さくなり、バットレス部からサイドウォール部にかけてプライ張力が高められることから、横剛性を向上することができる。
【０００９】
本発明によれば、カーカスプライがビードフィラー又はビードコアと折返し部との間で終端する構造となるから、カーカスプライの端部への歪みの集中を抑制してビード部の耐久性を高めることができ、それでいて上述のように制動性と横剛性を向上することができる。また、本発明では、ビードフィラーやビードコアを取り巻く本体部と各折返し部とが同じカーカスプライよりなるため、補強プライなどを別途配設する場合に比べて、コストや生産性の点で有利となるほか、部材間での段差やエアの巻き込みが生じ難いため耐久性の点でも優れている。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤは、前記カーカスプライが、前記ビードコアと前記第１折返し部との間で終端しているものが好ましい。これにより、カーカスプライの端部がビードコアよりもタイヤ径方向外側に配置されないため、走行時における歪みの集中を効果的に抑制して耐久性を確実に向上することができる。
【００１１】
また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、ビードコアとビードフィラーとを一体化した環状のビード部材を、円筒状に成形したカーカスプライに外挿する第１の工程と、前記カーカスプライの端部を前記ビード部材のタイヤ幅方向外側に配置しつつ、前記カーカスプライを前記ビード部材に巻回する第２の工程とを備え、前記第２の工程では、前記カーカスプライが、前記端部から前記ビードコアの内周側で折り返して前記ビード部材のタイヤ幅方向内側に至り、更に前記ビードフィラーの外周側で折り返して前記端部のタイヤ幅方向外側に至り、続いて前記ビードコアの内周側で折り返して前記ビード部材のタイヤ幅方向内側に至るように、前記ビード部材を前記カーカスプライで包み込むものである。
【００１２】
かかる製造方法によって得られる空気入りタイヤのビード構造は上述した通りであり、上記と同様の作用効果が奏される。即ち、カーカスプライの端部への歪みの集中を抑制してビード部の耐久性を高めながら、リム位相ずれを抑制して制動性を向上できると共に、バットレス部からサイドウォール部にかけてのプライ張力を高めて横剛性を向上することができる。
【００１３】
本発明の空気入りタイヤの製造方法では、一対の前記ビード部材に対して別個のカーカスプライを用いて前記第１及び第２の工程を実施することが好ましい。この場合、カーカスプライの片方の端部を自由端として扱えるため、カーカスプライをビード部材に巻回する作業を比較的簡便に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図である。図２は、その空気入りタイヤの要部拡大図である。
【００１５】
空気入りタイヤＴ１は、一対のビード部１と、ビード部１の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３とを備える。ビード部１には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア１ａと、硬質ゴムからなるビードフィラー１ｂとが配設されている。ビードフィラー１ｂは、断面三角形状をなしてビードコア１ａのタイヤ径方向外側に配されている。
【００１６】
一対のビード部１の間には、カーカスプライ４がトロイド状に架け渡されるようにして配されている。カーカスプライ４は、タイヤ赤道Ｃに対して略９０°の角度で延びるコードをゴム被覆して形成されており、該コードとしては、スチールコードや、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド等の有機繊維コードが好ましく採用される。本実施形態では、１枚のカーカスプライ４がトレッド部３から両サイドウォール部２を通って各ビード部１に至る例を示す。
【００１７】
カーカスプライ４の内周側には、空気圧保持のためのインナーライナーゴム５が配されている。また、カーカスプライ４のトレッド部３外周には、たが効果による補強を行うためのベルト６が配設されている。ベルト６は、積層された２枚のベルトプライにより構成されている。ベルト６の外周側には、必要に応じて補強ベルトを適宜に配設してもよい。また、トレッド部３の外周面にはトレッドゴム７が配設されており、トレッドパターンが形成されている。
【００１８】
図２に拡大して示すように、カーカスプライ４は、トレッド部３からサイドウォール部２を通ってビードフィラー１ｂ及びビードコア１ａのタイヤ幅方向内側に至る本体部４０と、本体部４０に連続し且つビードコア１ａの内周側で折り返してビードフィラー１ｂのタイヤ幅方向外側に至る第１折返し部４１と、第１折返し部４１に連続し且つビードフィラー１ｂの外周側で折り返してビードフィラー１ｂ及びビードコア１ａのタイヤ幅方向内側に至る第２折返し部４２と、第２折返し部４２に連続し且つビードコア１ａの内周側で折り返してビードコア１ａのタイヤ幅方向外側に至る第３折返し部４３と、を備える。
【００１９】
このようなビード構造においては、カーカスプライ４が１枚であるにも関わらず、ビードコア１ａの側方には４層のプライが配置され、下方には２層のプライが配置されることになるため、ビード部１のベース幅ＢＷが拡がってリム（不図示）との接触面積が増加する。それ故、リム装着時にはビード部１とリムとのフィッティングが密となり、リム位相ずれ（タイヤ周方向の位置ずれ）を抑制して制動性を向上することができる。
【００２０】
また、かかるビード構造を有することによって、タイヤ最大幅位置Ｂからビード部１に亘って本体部４０の曲率半径Ｒが小さくなり、ベルト６のタイヤ幅方向外側に位置するバットレス部８からサイドウォール部２にかけてのプライ張力が高められる。その結果、タイヤの横剛性を向上して、耐久性や操縦安定性を改善できる。また、カーカスプライ４はビードコア１ａと第３折返し部４３との間で終端していることから、端部４Ｅへの歪みの集中が抑制され、ビード部１の耐久性が高められる。
【００２１】
本発明では、第３折返し部４３がビードフィラー１ｂのタイヤ幅方向外側に至るものでも構わない。但し、本実施形態のようにカーカスプライ４がビードコア１ａと第１折返し部４１との間で終端している場合には、カーカスプライの端部４Ｅがビードコア１ａよりもタイヤ径方向外側に配置されないため、走行時における歪みの集中を効果的に抑制して耐久性を確実に向上することができる。
【００２２】
本発明の空気入りタイヤは、上記の如きビード構造を有すること以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造などが何れも本発明に採用することができる。
【００２３】
本発明の空気入りタイヤは、上記の如きビード構造を構成する点を除けば、従来公知の方法により製造することができる。以下、この空気入りタイヤの製造方法について、特にビード構造を構成する工程に関して、図３を参照しながら説明する。
【００２４】
まず、（Ａ）に示すように、ビードコア１ａとビードフィラー１ｂとを一体化した環状のビード部材１０を、円筒状に成形したカーカスプライ４に外挿する（第１の工程に相当）。カーカスプライ４は、例えば成形ドラムに巻き付けた状態で支持されている。ビード部材１０は、ビードフィラー１ｂの内周にビードコア１ａを接着して作製されるが、射出成形などにより一体成形することも可能である。
【００２５】
本実施形態では、ビードフィラー１ｂを横倒しの姿勢にしているが、これを立ち姿勢にしても構わない。なお、図３に示したビード部材１０は、（Ａ）の上方を向いた側面がタイヤ幅方向内側の側面となり、同じく下方を向いた側面がタイヤ幅方向外側の側面となる。ビード部材１０は、カーカスプライ４に対して、端部４Ｅがビードコア１ａのタイヤ幅方向外側に配置され得るように位置決めされる。
【００２６】
次に、ビード部材１０のタイヤ幅方向外側に端部４Ｅを配置しつつ、（Ｂ）〜（Ｄ）に示すようにカーカスプライ４をビード部材１０に巻回する（第２の工程に相当）。このとき、カーカスプライ４が、端部４Ｅからビードコア１ａの内周側で折り返してビード部材１０のタイヤ幅方向内側に至り（（Ｂ）参照）、更にビードフィラー１ｂの外周側で折り返して端部４Ｅのタイヤ幅方向外側に至り（（Ｃ）参照）、続いてビードコア１ａの内周側で折り返してビード部材１０のタイヤ幅方向内側に至るように（（Ｄ）参照）、ビード部材１０をカーカスプライ４で包み込む。
【００２７】
カーカスプライ４をビード部材１０に巻回するに際しては、ビード部材１０をカーカスプライ４に対して相対的に回転させればよい。図３では、ビード部１の片側のみを示しているが、図示しない他側も同様に構成される。（Ｄ）に示す状態では、ビードフィラー１ｂが立ち姿勢であると共に、カーカスプライ４の中央部が拡径機構によって膨出変形しており、このカーカスプライ４にベルト６やトレッドゴム７など他の構成部材を貼設することでグリーンタイヤが成形される。
【００２８】
本発明では、カーカスプライ４の両端部にて上記の如きビード構造を構成するものに限られず、一対のビード部材１０に対して別個のカーカスプライ４を用いて上記の工程を実施することも可能である。この場合、カーカスプライ４の片方の端部が自由端として扱えるため、カーカスプライ４をビード部材１０に巻回する作業を比較的簡便に行うことができる。
【００２９】
上記の場合には、図４に示すように、カーカスプライ４がタイヤ幅方向に切り離された空気入りタイヤＴ２が製造されるが、ビード構造は前述のタイヤＴ１と異ならないため同等の作用効果が奏される。カーカスプライ４の途切れ端４Ｆは、トレッド部３にてベルト６の端部からタイヤ幅方向内側に３０ｍｍ以上となる位置に配されることが好ましい。これにより、途切れ端４Ｆでのセパレーションを抑制すると共に、上記の如きビード構造によるプライ張力の向上効果を確保することができる。
【００３０】
本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であり、カーカスプライの枚数やコード材などは使用する用途や条件に応じて適宜に変更することができる。なお、複数枚のカーカスプライを積層して使用する場合には、その内の少なくとも１枚を利用して上記の如きビード構造を構成すればよい。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。
【００３２】
（１）制動性
実車の走行速度を１００ｋｍ／ｈから０ｋｍ／ｈに落としたときの停止距離を測定し、その逆数を指数評価した。比較例１の結果を１００とし、指数が大きいほど制動性に優れていることを示す。
【００３３】
（２）横剛性
タイヤの内圧を５５０ｋＰａとし、荷重１５８ｋＮを静負荷して横方向（タイヤ幅方向）の変位を与えたときの反力を測定し、単位長さ当りの反力（Ｎ／ｍｍ）を計測して指数評価した。比較例１の結果を１００とし、指数が大きいほど横剛性が高いことを示す。
【００３４】
（３）耐久性
米国自動車安全基準ＦＭＶＳＳ１３９に定める延長条件に準拠し、ドラム式試験機にて耐久性試験を行い、ビード部に故障が認められるまでの走行時間を測定した。比較例１の結果を１００とし、数値が大きいほど耐久性に優れていることを示す。
【００３５】
タイヤサイズＬＴ２６５／７５Ｒ１６  １２３Ｓ（リム：１６×７．５）の空気入りタイヤにおいて、図５に示したビード構造を有するものを比較例１、図１，２に示したビード構造を有するものを実施例とした。また、図１，２において、カーカスプライが第３折返し部を備えず、ビードフィラーと本体部との間で第２折返し部が終端するものを比較例２、同じくビードコアと本体部との間で第２折返し部が終端するものを比較例３とした。評価結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
2010006130.tif 000003
【００３７】
表１より、実施例は、比較例１〜３に比べて制動性に優れていることが分かる。実施例では、そのビード構造によってリムとのフィッティングが密となり、リム位相ずれが抑制されたものと考えられる。また、実施例は、比較例１〜３に比べて横剛性及び耐久性に優れている。なお、故障形態は各例で変わらず、何れにおいてもプライ背面でのセパレーションであった。実施例では、プライ張力が高められたことで横剛性が向上し、それによって耐久性の向上にも寄与していると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図
【図２】本発明におけるベルト補強層の構造を概略的に示した図
【図３】空気入りタイヤを製造する様子を概略的に示す断面図
【図４】本発明の別実施形態に係る空気入りタイヤを示すタイヤ子午線半断面図
【図５】従来の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図
【符号の説明】
【００３９】
１      ビード部
１ａ    ビードコア
１ｂ    ビードフィラー
２      サイドウォール部
３      トレッド部
４      カーカスプライ
４Ｅ    端部
１０    ビード部材
４０    本体部
４１    第１折返し部
４２    第２折返し部
４３    第３折返し部
【図１】
2010006130.tif 000004
【図２】
2010006130.tif 000005
【図３】
2010006130.tif 000006
【図４】
2010006130.tif 000007
【図５】
2010006130.tif 000008