(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードコアを配設してなる一対のビード部と、側部部分を、それぞれのビードコアの周りに折り返されて、両ビードコア間にトロイド状に延びるカーカスと、を具える空気入りタイヤにおいて、
ビードコアは、タイヤ周方向にエンドレスに連続する一本の中空円環状部材と、その中空部内に設けられた補強部材とにより構成してなり、
前記中空円環状部材は、正八角形の横断面形状を有し、前記補強部材は、中空円環状部材の正八角形と比較して小さな一つの正八角形と、該正八角形を囲繞する四つの非正八角形とに区画し得る横断面形状を有し、
ここで、ビードコアの横断面において、
前記中空円環状部材の内輪郭線をなす正八角形の八つの辺のうち隔辺おきに位置する四つの辺は、それぞれ、前記補強部材の前記非正八角形部分の一つの外輪郭線をなす非正八角形の八つの辺のうちの一辺と接しており、
隣接する二つの前記補強部材の前記非正八角形部分については、該非正八角形部分のそれぞれの外輪郭線をなす八つの辺のうちの一辺同士が互いに接しており、
前記補強部材の前記正八角形部分の外輪郭線をなす正八角形の八つの辺のうち隔辺おきに位置する四つの辺は、それぞれ、前記補強部材の前記非正八角形部分の一つの外輪郭線をなす非正八角形の八つの辺のうちの一辺と接している
、空気入りタイヤ。
【請求項２】
ビードコアの横断面において、
前記中空円環状部材の正八角形と、前記補強部材の前記正八角形部分とは同じ中心点を有し、
前記中空円環状部材の正八角形、前記補強部材の前記正八角形部分、及び前記補強部材の前記非正八角形部分の全てにおいて内角は１３５°であり、
前記中空円環状部材の内輪郭線をなす正八角形の一辺の長さを７７としたとき、
前記補強部材の前記正八角形部分の外輪郭線をなす正八角形の一辺の長さは３３であり、また、前記補強部材の前記非正八角形部分の外輪郭線をなす八つの辺のうち、対向する一対の辺の長さは２１、別の対向する一対の辺の長さは７７、対向する二対の辺の長さは２３である
、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ビードコアを配設してなる一対のビード部と、側部部分を、それぞれのビードコアの周りに折り返されて、両ビードコア間にトロイド状に延びるカーカスとを具える空気入りタイヤに関し、所定の機能を発揮するビードコアの生産能率を低下させることなしに、ワイルドワイヤの発生を防止し、併せて、タイヤの軽量化を達成する技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤのビード部に配設されるビードコアは、例えば特許文献１に記載されているように、一本以上の、例えばスチール製のビードワイヤをタイヤ周方向に巻き回すとともに半径方向に巻き重ねて、ビードワイヤの束として形成することができる。
そして、このようにして形成されたビードコアは、例えば、それを、ドラム上に成型された円筒状のカーカスバンドの両端部上に、ビードフィラーとともに配置した状態で、カーカスバンドの各端部分を、ビードコアおよびビードフィラーを包み込むように、円筒の中央部側へ折り返して、未加硫のサイドウォールゴム等をそのカーカスバンド上に貼着させた後、カーカスバンドの中央部分を拡径変形させつつ、未加硫のベルト素材及びトレッドゴム素材等の各種のタイヤ構成部材を貼り付けることにより、生タイヤの成型に寄与する。
【０００３】
ところで、カーカスバンドの端部上へのビードコアの配置に当っては、リング状のビードコアの内径と、円筒状のカーカスバンドの外径との差が僅かしかないことにより、ビードワイヤを整列配置してなるビードコアを、カーカスバンドの端部周りに嵌め合わせて配置する際に、ビードコアを構成するワイヤの巻き始端がカーカスバンドの端部に引っ掛って、その巻き始端が、ビードコアから跳ね上がる場合があり、ビードワイヤの巻き始端に跳ね上りが生じた状態で生タイヤが成型され、加硫を経て製品タイヤが製造されると、その製品タイヤを車両に装着して使用するうちに、ビードコアから跳ね上がったビードワイヤ巻き始端が、サイドゴムを突き破ってサイド部から外側に出てくる現象、いわゆる「ワイルドワイヤ」が発生するおそれがあった。
【０００４】
このようなワイルドワイヤの発生原因となる、タイヤの成型工程でのビードワイヤの跳ね上りを防止するためには、例えば特許文献２に記載されているように、ビードワイヤを束ねるように拘束する結束部材を、ビードコアの周方向の複数箇所に設ける方法が広く採用されている。
これによって、ビードコアを構成するビードワイヤの束を結束部材で拘束する場合は、ビードコアをカーカスバンドの端部に嵌め合わせる際に、ビードワイヤの巻き始端がカーカスバンドの端部に接触しても、ビードワイヤの巻き始端が跳ね上がりにくくなって、タイヤの使用時のワイルドワイヤの発生を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９―０２３５０２号公報
【特許文献２】特開２００９―０４２２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のビードコアでは、ビードワイヤの束を拘束する結束部材によってタイヤの成型工程でのビードワイヤの跳ね上りを抑制して、タイヤの使用時のワイルドワイヤの発生を防止することができるが、一本以上のビードワイヤを巻き重ねてビードコアを形成していることから、結束部材の、ビードコア周方向の配置位置によっては、なおもビードワイヤの巻き始端がビードコアから跳ね上がる場合があった。
また、結束部材によってビードワイヤを束ねてビードコアを形成するこの方法では、副資材としての結束部材を予め用意する必要があるため、コストが増加するという問題があった他、ビードコアを、ドラム上に成型された円筒状のカーカスバンドの両端部上に配置するに先だって、そのビードワイヤの束を結束部材によって拘束する工程が必要となるので、ビードコアの生産能率が低下するという問題があった。
【０００７】
一方、近年、車両の燃費向上のため、空気入りタイヤ自体の軽量化を望まれている中で、スチールコード等からなる従来のビードワイヤを巻き重ねて、さらに、結束部材によりビードワイヤを束ねてなるビードコアに対してもまた軽量化が希求されている状況にある。
【０００８】
この発明は、従来技術が抱えるこれらの問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的は、所定の機能を発揮するビードコアを、ワイルドワイヤの発生なしに、十分に安価に、しかも、生産能率を低下させることなしに生産することができ、併せて、ビードコアの軽量化を有効に達成できる空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の空気入りタイヤは、ビードコアを配設してなる一対のビード部と、側部部分を、それぞれのビードコアの周りに折り返されて、両ビードコア間にトロイド状に延びるカーカスと、を具える空気入りタイヤにおいて、ビードコアは、タイヤ周方向にエンドレスに連続する一本の中空円環状部材と、その中空部内に設けられた補強部材とにより構成してなり、前記中空円環状部材は、正八角形の横断面形状を有し、前記補強部材は、中空円環状部材の正八角形と比較して小さな一つの正八角形と、該正八角形を囲繞する四つの非正八角形とに区画し得る横断面形状を有するものである。
ここで、この発明の空気入りタイヤは、ビードコアの横断面において、前記中空円環状部材の内輪郭線をなす正八角形の八つの辺のうち隔辺おきに位置する四つの辺は、それぞれ、前記補強部材の前記非正八角形部分の一つの外輪郭線をなす非正八角形の八つの辺のうちの一辺と接しており、隣接する二つの前記補強部材の前記非正八角形部分については、該非正八角形部分のそれぞれの外輪郭線をなす八つの辺のうちの一辺同士が互いに接しており、前記補強部材の前記正八角形部分の外輪郭線をなす正八角形の八つの辺のうち隔辺おきに位置する四つの辺は、それぞれ、前記補強部材の前記非正八角形部分の一つの外輪郭線をなす非正八角形の八つの辺のうちの一辺と接しているものである。
【００１０】
ここで好ましくは、ビードコアの横断面において、前記中空円環状部材の正八角形と、前記補強部材の前記正八角形部分とは同じ中心点を有し、前記中空円環状部材の正八角形、前記補強部材の前記正八角形部分、及び前記補強部材の前記非正八角形部分の全てにおいて内角は１３５°であり、前記中空円環状部材の内輪郭線をなす正八角形の一辺の長さを７７としたとき、前記補強部材の前記正八角形部分の外輪郭線をなす正八角形の一辺の長さは３３であり、また、前記補強部材の前記非正八角形部分の外輪郭線をなす八つの辺のうち、対向する一対の辺の長さは２１、別の対向する一対の辺の長さは７７、対向する二対の辺の長さは２３である。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の空気入りタイヤでは、ビードコアを、タイヤ周方向にエンドレスに連続する一本の中空円環状部材の、その中空部内に補強部材を設けることによって構成することで、例えば、製品タイヤのリム組に当って、タイヤビード部をリムフランジに乗り越えさせる場合に、リング状ビードコアをその周方向に拡張する向きに作用する力に対するビードコアの引張剛性および、タイヤをリムに組付けて使用に供する場合に、ビードコアに作用する外力、すなわち、空気充填時、荷重負荷時等にタイヤ幅方向断面でカーカスが引き抜ける方向に作用する張力に対するビードコアのねじり剛性等を確保して、ワイヤを巻き重ねてなる従来のビードコアと同様に、ビードコアに所定の機能を十分に発揮させることができる。
【００１２】
また、このビードコアによれば、エンドレスな構造になる中空円管状部材により、生タイヤ成型時にビードワイヤの巻き始端が跳ね上がるという現象が生じることはなくなり、これによって、ワイルドワイヤの発生を完全に防止することができる他、このビードコアは、補強部材を中空部内に収納した管状体を円環状に成型するとともに、その管状体の両端を突き合わせ接合することによって容易に製造することができるので、ビードコアの生産能率の低下を有効に取り除くことができる。
【００１３】
しかも、このビードコアは、主には中空部の存在の故に、横断面外輪郭線の囲繞面積がこれと同一の、ビードワイヤを巻き重ねて形成される従来のビードコアに比し、ビードコアの重量を大きく低減させることができ、ビードコアの軽量化を達成できる。
【００１４】
ここで、ビードコアの中空部内に設ける補強部材を、横断面形状がハニカム状をなし、中空円環状部材の全周にわたって連続する内部補強壁としたときは、ビードコアの軽量化を達成しつつも、上述の、ビードコアの引張剛性およびねじり剛性をより一層高めて、ビードコアの所定の機能をより十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の一の実施形態をタイヤ半部について示す幅方向断面図である。
【図２】この発明の空気入りタイヤから取り出した状態のビードコアの斜視図である。
【図３】他の実施形態を、要部について示す幅方向断面図である。
【図４】他の実施形態を、要部について示す幅方向断面図である。
【図５】カーカスバンドの端部部分上にビードコアを配置する工程を例示する側面斜視図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。
【図７】この発明の空気入りタイヤに適用される分割リムを例示する幅方向断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、実施例タイヤおよび従来例タイヤに配設されたビードコアの幅方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。
図１に示すところにおいて、空気入りタイヤ１は、ビードコア２を配設してなる一対のビード部３と、側部部分を、それぞれのビードコア２の周りに折り返されて、両ビードコア２間にトロイド状に延びるカーカス４と、このカーカス４のクラウン部の、タイヤ半径方向外側に配置した、一層以上、図では二層のベルト層からなるベルト５と、ベルト５のさらに半径方向外側に配置したトレッドゴム６とを具える。
【００１７】
ここで、カーカス４は、例えば、有機繊維コードをラジアル方向に延在させてなる一枚以上のカーカスプライからなるものとすることができ、図示のカーカス４は、ラジアル構造の一枚のカーカスプライからなる。
【００１８】
そしてここでは、ビード部３に配設したビードコア２を、図１および２に示すように、タイヤ周方向にエンドレスに連続する一本の中空円環状部材７と、この中空円環状部材７の中空部内に収納配置した補強部材８により構成する。
なお、図１に示すところでは、中空形態のビードコア２の横断面内の内外輪郭形状をともに円形としているが、その断面形状は、図３の（ａ）〜（ｃ）で示すような、内外輪郭形状をともに四角形、六角形または八角形等の多角形とすることもできる。
なお、横断面内の内外の輪郭形状は、相互に異なる形状とすることも可能である。
【００１９】
補強部材８は、ビードコア２の、前述の引張剛性およびねじり剛性を確保して、ビードコアの所定の機能を発揮させる目的で中空円環状部材７の中空部内に配設するものであり、例えば図１では、この補強部材８は、中空円環状部材７の中空部の内面にそれの全周にわたって貼着させた、カーボン繊維織布またはアラミド繊維織布等の補強布により形成してなる。
【００２０】
このような構成のビードコア２は、例えば、スチール製の平坦板状部材の一方の表面にカーボン繊維織布等の補強布を接着等によって均一に貼着させた後に、その板状部材を、補強布の貼着面が内面となるようにして円筒状に形成し、さらに、その円筒体の両端を突き合わせて溶接等の接合手段により接合することにより、周方向に継目がなく連続するリング状に成型することができる。
【００２１】
ところで、補強部材８は、図４（ａ）に横断面図で例示するように、中空円環状部材７の内側に隙間なく収納配置した、複数の中空材料からなる内部補強壁にて構成することもでき、この場合、内部補強壁の横断面形状を図４（ｂ）で例示するようなハニカム状をなす構成とすることが好ましい。
なお、ここにいう「ハニカム状」は、正六角形を隙間なく配列した形状をいうものとする。
【００２２】
横断面形状がハニカム状をなす内部補強壁を具えるビードコア２によれば、中空空間の存在により、従来の、ワイヤを巻き重ねて形成するビードコアと比較して、それ自体の軽量化を達成できるとともに、ビードコアに必要とされる引張剛性およびねじり剛性を十分に確保して、その所定の機能をより向上させることができる。
【００２３】
補強部材８を補強壁としてなるこのようなビードコア２は、例えば、一本の中実棒状部材を切削加工その他によって中空の筒状に形成する一方、予めその中空部に一致するよう寸法を特定して構成した補強部材８をその中空筒状体に挿入した後に、中空筒状体の両端を突き合わせ接合することによって製造することができる他、スチール素材を溶湯状態で押出成型することで、中空棒状部材とともにその内部の補強壁をも一体に形成した後に、その両端を同様に突き合わせ接合することによっても製造することができる。
【００２４】
以上のような構成を有するビードコア２は、タイヤに配設された場合にそれの所定の機能を十分に発揮するため、タイヤ周方向の張力が３０００ＫＰａ程度であることが好ましい。
【００２５】
上記のように形成したビードコア２は、それを、図示しないビードホルダにより、例えば、磁力もしくは負圧によって吸着し、または、機械的に保持させた状態で、図５に例示するように、ドラム９の軸方向両外側から中央側に向けて移動させることにより、成型ドラム９上に形成した円筒状のカーカスバンド１０の、図の仮想線で示す両端部上にそれぞれ位置決め配置される。
その際、この発明に係るビードコア２は、エンドレスの円環形状に構成していることから、それがカーカスバンド１０の端部に接触することがあっても、ビードワイヤの跳ね上りが生じることはない。
【００２６】
なお、図５には図示しないが、ビードコア２は、図６に拡大横断面図で示すように、それの外周面上にリング状のビードフィラー素材１１を貼着配置した状態で、成型ドラム９上のカーカスバンド１０の両端部上に位置決め配置することが一般的である。
【００２７】
その後、カーカスバンド１０の各端部分を、ビードコア２およびビードフィラー素材１１を包み込むように、円筒の中央部側へ折り返して、未加硫のサイドウォールゴム等をそのカーカスバンド上に貼着させる。そして、カーカスバンド１０の中央部分を拡径変形させつつ、未加硫のベルト素材及びトレッドゴム素材等の各種のタイヤ構成部材を貼り付けて生タイヤを成型し、さらに、この生タイヤを加硫モールドで加硫成形する事で、製品タイヤ１が得られる。
かかる製品タイヤ１によれば、生タイヤ成型時のビードワイヤの跳ね上りに起因するワイルドワイヤの発生を完全に防止することができる。
【００２８】
ところで、この空気入りタイヤ１は、分割リムに組み付けることが好ましい。
ここで、分割リムとは、少なくとも一方のリムフランジをリム本体から取り外すことができる構造を有するリムをいうものとする。
【００２９】
これは、ビードコア２を、タイヤ周方向に連続する一本のエンドレス円環形状としていることから、従来の、ワイヤを巻き回して重ねてなるビードコアと比較して、ビードコア２の周方向の伸縮量が極めて小さく、この発明の空気入りタイヤ１を、リム組の際に、リムフランジにビード部３を乗り越えさせる必要がある一般的なリムに組み付けることが困難であることによる。
【００３０】
図７中１２で例示する分割リムによれば、ロックリング１３、シートバンド１４及びリムフランジ１５ｂを順次取り外し、分割リム１２の一方のビードシート１６にビード部３の一方のビードベースを着座させた後に、リムフランジ１５ｂ及びシートバンド１４を嵌め込んで、ロックリング１５により固定することで、タイヤ１のリム組が完了するため、タイヤ１のビード部３をその周方向に大きく拡張させる必要なく、ビードコア２にリムフランジ１５を乗り越えさせることが不要となって、タイヤ１のリム組が容易となる。
【実施例】
【００３１】
次に、この発明に係る空気入りタイヤ１を試作し、その性能を評価したので、いかに説明する。
【００３２】
供試タイヤのサイズは、実施例タイヤおよび従来例タイヤのそれぞれについて、１２００Ｒ２０  １６ＰＲおよび３１５／８０Ｒ２２．５の二種類とした。
【００３３】
実施例タイヤは、図４（ａ）に示すビードコア２をそのビード部３に具えてなるタイヤ１であり、ビードコア２は、中空円管状部材７と、その中空円環状部材７の全周にわたって連続する複数の中空部材から構成される補強壁とからなる。
【００３４】
図８（ａ）に拡大断面図で示すように、中空円管状部材７の、横断面の外輪郭形状および内輪郭形状はいずれも正八角形とし、また、補強部材８は、中空円管状部材７の横断面中心に位置する、正八角形の中空部材と、この中空部材の周囲に位置する、八角形の中空部材とを組み合わせた構成とした。
【００３５】
このビードコア２は、スチール素材を溶湯状態で押出し成型して、中空棒状部材７とともに補強部材８を一体形成した後に、その両端を突き合わせ接合することにより製造した。
【００３６】
従来例タイヤは、上記ビードコア２の代わりに、図８（ｂ）に拡大断面図で示すように、横断面形状が六角形となるように、１．８８ｍｍ径のワイヤにゴム被覆したビードワイヤをタイヤ周方向に巻き回すとともに半径方向に巻き重ねて、さらに、このビードワイヤの束を、結束部材である金属帯により拘束してなるビードコアをビード部に設けることを除いて、実施例タイヤと同様に構成したものである。
【００３７】
なお、実施例タイヤおよび従来例タイヤの、ビードコア２以外の構造については、いずれも図１に示すタイヤ１と同様に構成したものであり説明を省略する。
【００３８】
（評価方法）
まず、各供試タイヤのワイルドワイヤの発生の有無を評価するため、タイヤサイズ１２００Ｒ２０  １６ＰＲの実施例タイヤおよび従来例タイヤをそれぞれ５００本ずつ用意し、それらを全て車両に装着して、５万ｋｍ走行後、１０万ｋｍ走行後および１５万ｋｍ走行後のそれぞれの段階で、各供試タイヤのワイルドワイヤの発生の有無を調べた。
その結果を表１に示す。
【００３９】
なお、各５００本の実施例タイヤおよび従来例タイヤのうち、一本でもワイルドワイヤが発生しているものがある場合は「あり」、一本も発生していない場合は「なし」とした。
【００４０】
【表１】
0005404240.tif 000002
【００４１】
次に、ビードコアを、タイヤサイズ３１５／８０Ｒ２２．５の各供試タイヤに配設する前に、実施例タイヤに配設する一対のビードコア２および、従来例タイヤに配設する一対のビードコアの、それぞれの重量を測定して、ビードコアの軽量化を評価した。なお、この重量比較は、実施例タイヤと従来例タイヤとで同一としたビードコアの横断面積を基準としている。
その結果、従来例タイヤに配設する一対のビードコアの重量が４．０ｋｇであったのに対し、実施例タイヤに配設する一対のビードコア２の重量が２．０ｋｇであった。
【００４２】
表１から、従来例タイヤは、５万ｋｍ走行時でもワイルドワイヤが発生しているものがあるのに対して、実施例タイヤは、１５万ｋｍ走行させても一本もワイルドワイヤが発生しないため、ビードコア２を配設した、この発明の空気入りタイヤ１は、車両に装着して使用してもワイルドワイヤが発生することはなく、ワイルドワイヤの発生を完全に防止できることがわかった。また、重量測定の結果から、ビードコア２は、従来の、ビードワイヤを整列配置してなる、それと同一の横断面積のビードコアに比して、その重量を大きく軽減できることがわかった。
【符号の説明】
【００４３】
１：空気入りタイヤ
２：ビードコア
３：ビード部
４：カーカス
５：ベルト
６：トレッドゴム
７：中空円環状部材
８：補強部材
９：ドラム
１０：カーカスバンド
１１：ビードフィラー
１２：分割リム
１３：ロックリング
１４：シートバンド
１５ａ、１５ｂ：リムフランジ
１６：ビードシート
【図１】
0005404240.tif 000003
【図２】
0005404240.tif 000004
【図３】
0005404240.tif 000005
【図４】
0005404240.tif 000006
【図５】
0005404240.tif 000007
【図６】
0005404240.tif 000008
【図７】
0005404240.tif 000009
【図８】
0005404240.tif 000010