(57)【要約】    【課題】  操縦安定性及び乗り心地をバランス良く向上しうる空気入りタイヤを提供する。    【解決手段】  ビード部にビードコア５が埋設された空気入りタイヤであって、前記ビードコア５は、ビードワイヤ１１をコーティングゴム１２で被覆したゴム付ワイヤ９の巻き重ね体１０からなり、かつ、前記コーティングゴム１２は、前記ビードワイヤ１１に接して配された内周ゴム部１２ｉと、その外側に配されかつ前記内周ゴム部１２ｉとは硬さが異なる外周ゴム部１２ｏとを含むことを特徴とする。【選択図】  図２
2006282102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアで折り返された少なくとも１枚のカーカスプライを含むカーカスを有する空気入りタイヤであって、
前記ビードコアは、ビードワイヤをコーティングゴムで被覆したゴム付ワイヤの巻き重ね体からなり、かつ、
前記コーティングゴムは、前記ビードワイヤに接して配された内周ゴム部と、その外側に配されかつ前記内周ゴム部とは硬さが異なる外周ゴム部とを含むことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記コーティングゴムは、前記外周ゴム部の硬さが前記内周ゴム部の硬さよりも大きい請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記コーティングゴムは、前記外周ゴム部の硬さが前記内周ゴム部の硬さよりも小さい請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記外周ゴム部の硬さと前記内周ゴム部の硬さとの差が５〜１５度である請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ゴム付きワイヤは、前記コーティングゴムの全厚さが２．０mm以下であり、内周ゴム部及び外周ゴム部の厚さはそれぞれ０．１〜１．０mmである請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操縦安定性及び乗り心地をバランス良く向上しうる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤのビード部には、リムとの嵌合性を保つために環状のビードコアが設けられる。該ビードコアは、例えば金属製のビードワイヤをコーティングゴムで被覆したゴム付きワイヤを巻き重ねることにより形成される（例えば下記特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３１８４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、タイヤの操縦安定性や乗り心地は、ビード部の剛性に大きな影響を受ける。発明者らの種々の実験によれば、ビード部の構成部材のうち、リムに近い部分ほど操縦安定性や乗り心地に大きな影響を与えることが判明した。
【０００５】
本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、ビードコアを構成するビードワイヤのコーティングゴムを、硬さが異なる少なくとも２種のゴムで形成することを基本として、簡単な構成で操縦安定性及び乗り心地を向上させ得る空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアで折り返された少なくとも１枚のカーカスプライを含むカーカスを有する空気入りタイヤであって、前記ビードコアは、ビードワイヤをコーティングゴムで被覆したゴム付ワイヤの巻き重ね体からなり、かつ、前記コーティングゴムは、前記ビードワイヤに接して配された内周ゴム部と、その外側に配されかつ前記内周ゴム部とは硬さが異なる外周ゴム部とを含むことを特徴とする。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、前記コーティングゴムは、前記外周ゴム部の硬さが前記内周ゴム部の硬さよりも大きい請求項１記載の空気入りタイヤである。
【０００８】
また請求項３記載の発明は、前記コーティングゴムは、前記外周ゴム部の硬さが前記内周ゴム部の硬さよりも小さい請求項１記載の空気入りタイヤである。
【０００９】
また請求項４記載の発明は、前記外周ゴム部の硬さと前記内周ゴム部の硬さとの差が５〜１５度である請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１０】
また請求項５記載の発明は、前記ゴム付きワイヤは、前記コーティングゴムの全厚さが２．０mm以下であり、内周ゴム部及び外周ゴム部の厚さはそれぞれ０．１〜１．０mmである請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の空気入りタイヤは、ビードコアのビードワイヤを被覆するコーティングゴムが、ビードワイヤに接して配された内周ゴム部と、その外側に配されかつ前記内周ゴム部とは硬さが異なる外周ゴム部とを含む。相対的に硬さの大きいゴムは、操縦安定性の向上に寄与し、また硬さの小さいゴムは乗り心地を高め得る。そして、前記コーティングゴムは、リムに近い位置でカーカスプライの動きをコントロールしうるため、前記操縦安定性及び乗り心地をバランス良く改善しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の空気入りタイヤ１の断面図を示す。空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７とが設けられており、この例では乗用車用のラジアルタイヤ１が例示される。
【００１３】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば８０゜〜９０゜の角度で配列したラジアル構造の１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａにより構成される。カーカスコードとしては、例えばポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや必要によりスチールコードが採用される。
【００１４】
またカーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａからのびて前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有する。なおカーカスプライ６Ａの前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびかつ硬質ゴムからなるビードエーペックス８が配され、ビード部４が適宜補強される。
【００１５】
図２には加硫前のビードコア５の拡大断面図、図３には巻付け前のゴム付きワイヤ９の拡大断面図がそれぞれ示される。前記ビードコア５は、ゴム付ワイヤ９を巻き重ねた巻き重ね体１０から形成される。
【００１６】
図２ないし３において、本実施形態の巻き重ね体１０は、断面において、タイヤ軸方向に４列かつタイヤ半径方向に３層でゴム付きワイヤ９が巻き重ねられる。また本実施形態において、巻き重ね体１０は、いわゆるシングルワインド方式で作られる。具体的には、１本のゴム付きワイヤ９をタイヤ半径方向の内側の層から外側の層へ順番に、かつ各層の端で軸方向の巻き付け向きをターンさせながら連続して螺旋状に巻き付けられたものを示す。このようなシングルワインド方式のビードコア５は、生産性が良く、リムに対しても大きな嵌合力を発揮し得る。ただしゴム付きワイヤ９の巻付け方法は、図示の例に限定されることなく種々の方法で実施できる。
【００１７】
図３に示されるように、前記ゴム付きワイヤ９は、ビードワイヤ１１と、それを被覆するコーティングゴム１２とから構成される。
【００１８】
前記ビードワイヤ１１は、実質的に非伸張性材料のワイヤからなり、例えば金属コードや芳香族ポリアミドといった高弾性の有機繊維コードが望ましい。また、前記ワイヤ１１には、フィラメントを撚り合わせた撚り線のみならず、モノフィラメントのような撚られていない単線を含む。本実施形態のビードワイヤ１１は慣例に従い、金属材料からなる断面略円形のモノフィラメントが用いられる。
【００１９】
前記コーティングゴム１２は、前記ビードワイヤ１１に接して配された内周ゴム部１２ｉと、その外側に配されかつ前記内周ゴム部１２ｉとは硬さが異なる外周ゴム部１２ｏとを含んで構成される。
【００２０】
図３において、前記内周ゴム部１２ｉは、ほぼ一定の厚さｔｉでビードワイヤ１１の周りに環状に配されている。また、外周ゴム部１２ｏも、ほぼ一定の厚さｔｏで前記内周ゴム部１２ｉの周りに配されている。従って、本実施形態のコーティングゴム１２は、同心円状で配された２層の内周ゴム部１２ｉ及び外周ゴム部１２ｏから構成される。
【００２１】
本実施形態の空気入りタイヤ１は、コーティングゴム１２において、内周ゴム部１２ｉ及び外周ゴム部１２ｏに、互いに硬さが異なるゴム組成部が用いられる。一つの実施形態では、前記コーティングゴム１２は、外周ゴム部１２ｏの硬さが内周ゴム部１２ｉの硬さよりも大きく構成される。
【００２２】
図４には、図１の空気入りタイヤのビードコア５付近の拡大図を示す。ゴム付きワイヤ９の巻き重ね体１０は、加硫されることにより、前記外周ゴム部１２ｏが流動し隣り合うビードワイヤ１１の内周ゴム部１２ｉ間の隙間へと流れ込む。これにより、ビードコア５は、各ビードワイヤ１１の内周ゴム部１２ｉのほぼ全体を外周ゴム部１２ｏで覆われるように成形される。このため、カーカスプライ６Ａの本体部６ａ及び折返し部６ｂは、外周ゴム部１２ｏと実質的に接することになる。
【００２３】
硬さが大きい外周ゴム部１２ｏは、リムと近い位置でカーカスプライ６Ａの本体部６ａ及び折返し部６ｂに接触する。この外周ゴム部１２ｏは高い変形抵抗性を有するため、自らと接触しているカーカスプライ６Ａの動きを抑制し、操縦安定性の向上、とりわけ操舵初期におけるハンドル応答性を大幅に向上させる。また、この外周ゴム部１２ｏの内方には、外周ゴム部１２ｏよりも硬さが小さい内周ゴム部１２ｉが個々のビードワイヤ１１を被覆して配されている。この内周ゴム部１２ｉは、適度に走行時の振動を吸収し、乗り心地の著しい悪化を抑制しうる。
【００２４】
特に限定されるわけではないが、前記外周ゴム部１２ｏの硬さＨｏは、好ましくは６５度以上、より好ましくは７５度以上、さらに好ましくは８０度以上が望ましい。前記硬さＨｏが６５度未満の場合、カーカスコードの動きを抑制する効果が十分に得られないおそれがある。逆に外周ゴム部１２ｏの硬さＨｏが大きすぎると、ゴム付きワイヤ９の巻付け作業性が悪化したり、また乗り心地の悪化を招くおそれがある。このような観点より、前記外周ゴム部１２ｏの硬さＨｏは、好ましくは１００度以下、より好ましくは９５度以下、さらに好ましくは９０度以下が望ましい。
【００２５】
また、前記内周ゴム部１２ｉの硬さＨｉは特に限定されないが、小さすぎると、外周ゴム部１２ｏとの硬度差が著しく大きくなってゴム界面での剥離が生じやすくなるなど、ビードコア５の耐久性が低下する傾向があり、逆に大きすぎると乗り心地を悪化させるおそれがある。このような観点より、内周ゴム部１２ｉの硬さＨｉは、好ましくは６５度以上、より好ましくは７５度以上、さらに好ましくは８０度以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは１００度以下、より好ましくは９５度以下、さらに好ましくは９０度以下が望ましい。
【００２６】
なお本明細書において、ゴムの硬さはＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づくデュロメータータイプＡによる硬さで表す。
【００２７】
特に好ましい態様としては、外周ゴム部１２ｏの硬さＨｏと内周ゴム部１２ｉの硬さＨｉとの差（Ｈｏ−Ｈｉ）は、好ましくは５度以上、より好ましくは１０  度以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは１５度以下が望ましい。
【００２８】
また、他の実施形態として、前記コーティングゴム１２は、外周ゴム部１２ｏの硬さＨｏが内周ゴム部１２ｉの硬さＨｉよりも小さく構成される。この実施形態では、前記とは逆に、外周ゴム部１２ｏは比較的容易に変形しうる結果、それに接触してのびているカーカスプライ６Ａの動きを比較的大きく許容する。従って、この実施形態の外周ゴム部１２ｏは、カーカスプライ６Ａの振動ないし衝撃を吸収する性能に優れ、乗り心地を特に効果的に高め得る。また、この外周ゴム部１２ｏの内方には、外周ゴム部１２ｏよりも硬さが大きい内周ゴム部１２ｉが個々のビードワイヤ１１を被覆して配されている。この内周ゴム部１２ｉは、ビードコアの剛性を適度に硬く維持し、操縦安定性の著しい悪化を抑制しうる。
【００２９】
特に好ましい態様としては、外周ゴム部１２ｏの硬さＨｏと内周ゴム部１２ｉの硬さＨｉとの差（Ｈｉ−Ｈｏ）は、好ましくは５度以上、より好ましくは１０度以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは１５度以下が望ましい。
【００３０】
また、巻付け前の状態において、ゴム付きワイヤ９のコーティングゴム１２の全厚さＴ（＝ｔｏ＋ｔｉ）は、好ましくは０．２mm以上、より好ましくは０．４mm以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは２．０mm以下、より好ましくは１．８mm以下が望ましい。前記厚さＴが小さすぎると、前記操縦安定性又は乗り心地の向上が十分に期待できない傾向があり、逆に大きすぎるとビードワイヤ１１間の隙間が大きくなり、ビードコア５全体の剛性ないしリムに対する嵌合力が低下する傾向がある。
【００３１】
さらに、内周ゴム部１２ｉ及び外周ゴム部１２ｏの厚さｔｉ、ｔｏはそれぞれ０．１mm以上、より好ましくは０．２mm以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは１．０mm以下、より好ましくは０．９mm以下が望ましい。前記厚さｔｉ又はｔｏが０．１mm未満の場合、前述した外周ゴム部１２ｏ及び内周ゴム部１２ｉによる操縦安定性及び乗り心地の向上が期待できない傾向がある。また前記厚さｔｉ又はｔｏが１．０mmを超える場合、ビードコア５の剛性や耐久性が低下する傾向があり好ましくない。
【００３２】
また、コーティングゴム１２において、外周ゴム部１２ｏと内周ゴム部１２ｉとの厚さの比（ｔｏ／ｔｉ）は、特に限定されないが、カーカスプライ６Ａの動きは、外周ゴム部１２ｏの影響をより強く受けるため、相対的に外周ゴム部１２ｏの厚さを大として所望の性能をより向上させることが望ましい。とりわけ、前記比（ｔｏ／ｔｉ）は、好ましくは１．０よりも大、より好ましくは１．５以上、さらに好ましくは２．０以上が望ましい。なお前記比（ｔｏ／ｔｉ）の上限は、５．０以下が望ましい。
【００３３】
本実施形態のようにコーティングゴム１２が２種のゴム組成物を含むゴム付きワイヤ９は、例えば図５に略示されるように、ビードワイヤ９に内周ゴム部１２ｉをコーティングする第１のコーティング装置Ｍ１と、内周ゴム部１２ｉの外側にさらに外周ゴム部１２ｏをコーティングしうる第２のコーティング装置Ｍ２とを用いて製造できる。
【００３４】
各コーティング装置Ｍ１、Ｍ２は、例えばスクリュー軸などが配されかつゴム組成物Ｒ１、Ｒ２を混練しうる押出部ｂと、その押出側に配されたコーティングヘッドｈとを含む。コーティングヘッドｈは、押出部ｂから押し出されたゴムＲ１、Ｒ２が所定の圧力で貯えられる貯留部ｇと、この貯留部ｇの中にビードワイヤ９を通過させるための入口Ｉ及び出口Ｏとを含む。貯留部ｇにビードワイヤ９を通過させることにより、該ビードワイヤ９の表面にコーティングゴムを付着させ得る。また前記出口Ｏのダイス径等を調節することにより、各ゴム部１２ｉ、１２ｏのコーティング厚さを調節できる。
【００３５】
また２つのコーティング装置Ｍ１、Ｍ２において、各々の入口Ｉ及び出口Ｏが実質的に一直線上に配置される。これにより、ビードワイヤ９を屈曲させることなく、連続して２つのコーティング装置Ｍ１、Ｍ２に通過させ得る。これは、コーティング精度を向上するのに役立つ。
【００３６】
そして、ビードワイヤ９を第１のコーティング装置Ｍ１の前記貯留部ｇを通過させることにより該ビードワイヤ９に内周ゴム部１２ｉをコーティングする工程と、内周ゴム部１２ｉがコーティングされたビードワイヤ９を第２のコーティング装置Ｍ２の前記貯留部ｇを通過させることにより、前記内周ゴム部１２ｉの外側に外周ゴム部１２ｏをコーティングする工程とを含んで前記ゴム付きワイヤ１１が製造される。
【００３７】
図６（Ａ）、（Ｂ）には、本発明の他の実施形態の一例が示される。これらの実施形態では、ゴム付きワイヤ１１は、非円形の断面、具体的には多角形（好ましくは正多角形）の断面形状を有する。
【００３８】
図６（Ａ）にはほぼ正四角形の断面形状を持ったゴム付きワイヤ９が、また図６（Ｂ）には、ほぼ正六角形の断面形状を持ったゴム付きワイヤ９がそれぞれ示される。これらのゴム付きワイヤ９は、図７（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示されるように、隣り合うゴム付きワイヤ９との間で各々の外周面の接触面積を増大させ、ビードワイヤ１１、１１間にコーティングゴム１２をより確実に浸透させる。これにより、ワイヤ１１、１１間に空気溜まりが無く耐久性に優れたビードコア５を形成するのに役立つ。
【００３９】
なお図６に示されたような断面が多角形状のゴム付きワイヤ９は、少なくとも外周面が多角形状であれば上述の効果を奏し得る。従って、外周ゴム部１２ｏの内周面やビードワイヤ９及び内周ゴム部１２ｉの断面の各外周面は、種々の任意の断面形状を持ち得る（本実施形態では、いずれも円形である。）。
【００４０】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の実施形態に変形して実施できる。例えば、ビードワイヤ１１は、横長偏平な略楕円状など断面が非円形のものでも良い。また、前記各実施形態では、コーティングゴムが２層からなるが３層以上とすることもできる。
【実施例】
【００４１】
本発明の効果を確認するために、図１及び表１の仕様に基づき乗用車用空気入りタイヤ（サイズ：１９５／６０Ｒ１５）が試作された。そして、各空気入りタイヤの操縦安定性及び乗り心地がテストされた。ビードコアのコーティングゴム以外の構成はいずれも同一とした。テスト方法は次の通りである。
【００４２】
＜操縦安定性＞
各供試タイヤをリム（１５×６．５ＪＪ）に装着しかつ内圧２００ｋＰａを充填するとともに、排気量２０００cm3 の国産ＦＦ乗用車に各供試タイヤを４輪装着してドライアスファルト路面のテストコースをドライバー１名乗車で走行した。そして、ドライバーの官能評価により、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する特性を総合的に評価した。結果は、従来例を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
【００４３】
＜乗り心地＞
前記と同様のテスト車両を用い、ドライアスファルト路面の段差路、ベルジャン路（石畳の路面）、ビッツマン路（小石を敷き詰めた路面）等において、ゴツゴツ感、突き上げ、ダンピングに関して官能評価を行い、従来例を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
テスト結果などを表１に示す。
【００４４】
【表１】
2006282102.tif 000003
【００４５】
テストの結果、実施例のタイヤは、従来例に比べると操縦安定性及び乗り心地をバランス良く改善していることが確認できた。特に、外周ゴム部の厚さを内周ゴム部に比して相対的に大とすることにより、操縦安定性又は乗り心地を顕著に向上させ得ることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの断面図である。
【図２】ビードコアの拡大断面図である。
【図３】ゴム付きワイヤの拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示すビードコアの拡大断面図である。
【図５】ゴム付きワイヤの製造方法及び製造装置を説明する断面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はゴム付きワイヤの他の実施形態を示す断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）はビードコアの他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  空気入りタイヤ
２  トレッド部
３  サイドウォール部
４  ビード部
５  ビードコア
６  カーカス
６Ａ  カーカスプライ
７  ベルト層
９  ゴム付きワイヤ
１０  巻き重ね体
１１  ビードワイヤ
１２  コーティングゴム
１２ｉ  内周ゴム部
１２ｏ  外周ゴム部
【図１】
2006282102.tif 000004
【図２】
2006282102.tif 000005
【図３】
2006282102.tif 000006
【図４】
2006282102.tif 000007
【図５】
2006282102.tif 000008
【図６】
2006282102.tif 000009
【図７】
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