(57)【要約】【課題】タイヤの左右に設けられたビード部の間に、少なくとも一層のカーカスプライが配置され、上記カーカスプライの端部が、タイヤ周方向に連続する一対のビードコアに挟み込まれて係止される空気入りタイヤにおいて、カーカスプライ端部を挟持する一対のビードコアからの、カーカスコード引き抜け現象を防止し、ビード部の強度確保と耐久性に優れた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】上記カーカスコードの端部の、ビードコアよりタイヤ径方向内側へ突出した部分にカーカスコード自体の形状とは異なる異形箇所を形成し、上記異形箇所のカーカスプライ厚さ方向の径を、カーカスコード自体の径より大きくする。【選択図】          図２
2008296850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの左右に設けられたビード部の間に、少なくとも一層のカーカスプライが配置され、上記カーカスプライの端部が、タイヤ周方向に連続する一対のビードコアに挟み込まれて係止される空気入りタイヤにおいて、
上記カーカスプライを構成するカーカスコードの端部の、ビードコアよりタイヤ径方向内側へ突出した部分に、カーカスコード自体の形状とは異なる異形箇所が形成され、
上記異形箇所のカーカスプライ厚さ方向の径が、カーカスコード自体の径より大であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空気入りタイヤのカーカスは、多数の平行に配置された有機繊維コードなどのカーカスコードをコーティングゴムで被覆し、これをコード方向に対しほぼ９０度の角度で裁断して得られたカーカスプライを、タイヤの左右のビード部の間に渡して配置し、カーカスプライ端部をビード部内のビードコアの周りにタイヤ内側から外側に巻き上げて、カーカスプライ端部をビード部に係止した構造のものが一般的であった。
【０００３】
このような従来の巻上げ構造を有するタイヤでは、巻上げ端部近傍において、カーカスプライの巻上げ層の有る部分と無い部分との境界部でタイヤ径方向の剛性差が生じるので、カーカス巻上げ端部近傍ではタイヤ転動時の荷重負荷による剪断歪みを受けやすく、これによるカーカスコード端部の接着破壊がセパレーション故障の発生原因となっていた。
【０００４】
このカーカスプライ端部の破壊の問題を解消するものとして、カーカスプライを巻き上げないで、カーカスプライ端部を一対のビードコア間に挟み込んで係止するビード部構造の空気入りタイヤが種々提案されている。これらの発明は、従来のようにカーカスコードをビードコアの周りに巻き上げない点が新しい。また、カーカスコードをビードコアのまわりに巻き上げないので、カーカスコードがビードコアから抜け落ちないようにする工夫が必要となっている（例えば、特許文献１、２、３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７５７０９号公報（図１）
【特許文献２】特開２００５-９６７５５号公報
【特許文献３】特開２００５-２３９９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載のカーカス固定方法は、ビードコアとカーカスプライのコードとの間の剪断力でカーカス端部をビードコアに係止することによって、カーカスプライの巻上げ部を不要としている。しかし、このカーカスプライ端部の固定方法を備えた空気入りタイヤでは、コードの端部が硬質ゴムを介し単にビードコア内に挟持されているだけのため十分なカーカスプライの係止効果が得られず、タイヤの加硫成形時の張力や走行時の繰り返し歪みによりビードコアからカーカスコードの引き抜け現象が生じ易く、十分なビード部の耐久性を得られないという欠点がある。
【０００７】
上記特許文献２に記載のビード部構造は、カーカスコードの端部を挟むビードワイヤ群の対向面を凹凸状に配置するものであるが、このような配置を実現するための加工が難しく、またジグザグビードの噛み込み力を全てのビードワイヤで均一にすることが難しく、場合によっては一部の噛みこみ力に頼ることになり、その部分から亀裂が生じやすいという問題がある。
【０００８】
また、上記特許文献３に記載のビード部構造では、上記特許文献２と同様の問題のほかに、ビードワイヤをある層は１列、ある層は２列と巻きつけるため、ビードワイヤが加硫中に位置ずれしたり、走行を重ねることでビードワイヤの周りのゴムが劣化しビードワイヤの位置ずれが生じる可能性があり、位置がずれたときに、凹凸部が平坦になりやすく、プライが抜けやすくなるという懸念がある。
【０００９】
さらに、ビード部からのカーカスコードの抜けを防止する方法として、カーカスプライを２枚または３枚として、それぞれのカーカスコードを両側からビードワイヤで挟み込み、カーカスコードとビードワイヤとの接触面積を増やすことも考えられるが、この方法では、ビードワイヤによる係止力は確実に増すけれども、カーカスプライを２枚または３枚とすることによって、タイヤのサイドウオール部の剛性が上がり乗り心地が悪くなること、さらにカーカスプライの枚数が増えるため製造コストが高くなる等の問題がある。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたもので、タイヤ回転軸方向の両側部に設けられたビード部にそれぞれ備えられた一対のビードコア間に、カーカスプライ端部が挟持されるビード部構造を有する空気入りタイヤにおいて、一対のビードコアからの、カーカスコード引き抜け現象を確実に防止し、ビード部の強度確保と耐久性に優れた空気入りタイヤを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、
タイヤの左右に設けられたビード部の間に、少なくとも一層のカーカスプライが配置され、上記カーカスプライの端部が、タイヤ周方向に連続する一対のビードコアに挟み込まれて係止される空気入りタイヤにおいて、
上記カーカスプライを構成するカーカスコードの端部の、ビードコアよりタイヤ径方向内側へ突出した部分に、カーカスコード自体の形状とは異なる異形箇所が形成され、
上記異形箇所のカーカスプライ厚さ方向の径が、カーカスコード自体の径より大であることを特徴とする空気入りタイヤに関するものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明においては、カーカスコードの端部にカーカスコード自体の形状とは異なる異形箇所が形成され、上記異形箇所のカーカスプライ厚さ方向の径が、カーカスコード自体の径より大であるので、カーカスコードを引き抜く力がかかっても、上記異形箇所がビードコアに引っかかり、カーカスコードの抜けが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の各実施形態が適用される乗用車用の空気入りタイヤ１の断面図である。このタイヤ１は、トレッド部２とサイドウオール部３とビード部４とから構成され、赤道方向に対して９０度にコード配列されたカーカスプライ５が１枚、左右のビード部４の間に渡して配されたカーカス構造を備え、ビード部４内にはビードワイヤで形成されるビードコア６が埋設され、ビードコア６の外周上には硬質ゴムからなるビードフィラー７が設けられている。カーカスプライ５は、後述の実施形態に応じて、有機繊維コード、又はスチールコードで構成された２種類のものがある。
【００１４】
トレッド部２におけるカーカスプライ５の外側には、スチールコードを配列した２層のベルト８がタイヤ周上にわたり環状に配置されている。このベルト８は、積層したスチール単線を複数本撚ったスチールコードなどの剛直コードからなる２枚のベルト８であり、コードはタイヤ赤道に対して互いに逆方向に15度〜45度で交差し、トレッド部２の剛性を高め、操縦安定性や低転がり抵抗性を確保している。
【００１５】
また、上記ベルト８のタイヤ半径方向外側には、撚ったナイロンコードを赤道方向に沿って少しずつずらしながら平行に巻いたベルト補強層９が形成してある。ベルト補強層９は高速転動時の遠心力によるタイヤの膨張を防ぎ、高速時の操縦安定性能を高めるものである。
【００１６】
ビード部４内に埋設されたビードコア６は、複数のビードワイヤを束にしてゴム被覆したものをタイヤ径方向内側から外側に向けて順次積層して形成されるもので、カーカスプライ５の端部を両面から挟み込むようにして挟持する。カーカスプライ５の端部を確実に挟持し、また、タイヤ加硫時にビードコア６内に空気溜まりが生じるのを防ぐために、カーカスプライ５を構成するカーカスコード11の末端部は、一対のビードコア６の内周面よりもタイヤ径方向内側に向けて突出させてある。後述するように、上記突出部10のカーカスコード11に本発明の工夫が施してある。
【００１７】
図２は本発明の第１実施形態に係る上記タイヤ１のビード部４の拡大斜視図である。カーカスコードは、有機繊維のナイロンを複数本撚ったナイロンカーカスコード11Ａである。なお、ポリエステル、レーヨン、アラミドなどの有機繊維を複数本撚った有機繊維カーカスコードでも良い。各ナイロンカーカスコード11Ａの端部の、ビードコア６の内周面よりもタイヤ径方向内側に向けて突出した突出部10に結び目12を施して異形箇所が形成してある。この結び目12が本実施形態の特徴である。これによって、ナイロンカーカスコード11Ａの外観上の断面径がナイロンカーカスコード11Ａ自体の径より大きくなっている。即ち、各カーカスコード11Ａの結び目12のカーカスプライの厚さ方向の径は、結び目のない部分の径より大となっているので、タイヤ１の加硫成形時の張力や走行中の繰り返し歪みにより、カーカスコード11Ａを引き抜く力がかかっても、結び目12がビードコア６に引っ掛かるのでカーカスコード11Ａの抜けが防止される。
【００１８】
図３は本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤのビード部４の拡大斜視図である。本実施形態のカーカスコードは、第１実施形態のものとは異なり、スチールの単線を複数本撚ったスチールカーカスコード11Ｂである。本実施形態では、スチールカーカスコード11Ｂの端部の、ビードコア６の内周面よりもタイヤ径方向内側に向けて突出した突出部10に、異形箇所として溶接による溶接大径部13が形成され、断面径を大きくしてある。これによって、カーカスコード11Ｂを引き抜く力がかかっても、溶接大径部13がビードコア６に引っ掛かるのでカーカスコード11Ｂの抜けが防止される。
【００１９】
図４は本発明の第３実施形態に係る空気入りタイヤのビード部４の拡大斜視図である。本実施形態のカーカスコードの材料は第２実施形態と同じく、スチールの単線を複数本撚ったスチールカーカスコード11Ｂである。本実施形態では、スチールカーカスコード11Ｂの端部の、ビードコア６の内周面よりもタイヤ径方向内側に向けて突出した部分に、異形箇所として、スチールカーカスコード11Ｂにプレス加工を施して塑性変形させた平坦部14が形成され、断面径の大きい方をカーカスプライ５の厚さ方向に配置してある。これによって、カーカスコード11Ｂを引き抜く力がかかっても、平坦部14の大径部がビードコア６に引っ掛かるのでカーカスコード11Ｂの抜けが防止される。
【００２０】
図５は他の形態への上記第１実施形態の応用例のビード部４の拡大斜視図である。上記第１実施形態では、ナイロンカーカスコード11Ａの末端は切断されているものとしたが、図５に示されるように、ナイロンカーカスコード11Ａの端部が反転して、隣のカーカスコードを形成する形態においても本発明は実施可能である。第２、第３実施形態に対応する上記と同様な反転形態においても本発明は実施可能である。
【実施例】
【００２１】
上記第１〜第３実施形態と従来技術とを比較するために、上記各実施形態に示した条件で、これらに対応する第１実施例タイヤ〜第３実施例タイヤを製作した。実施例タイヤの断面形はいずれも同じで、図１に示した形状であり、タイヤサイズは205/45R17であり、外径は616ｍｍ、使用リムはリム幅７インチの7Ｊ×71である。
【００２２】
トレッド部２におけるカーカスの外側には、図１に示されるように、タイヤ周上にわたり環状にスチールコードを配列した２層のベルト８を配置している。スチールベルトのコードは直径0.25ｍｍのスチール単線を３本撚ったいわゆる1×3タイプのスチールコードを50本/50ｍｍの打ち込みで使用している。赤道方向に対するベルトの角度は３０度であり２枚が互いに逆方向に交差している。上記ベルト８のタイヤ半径方向外側に、直径0.7ｍｍに撚った連続したナイロンコードを赤道方向に沿って少しずつずらしながら平行に巻いてベルト補強層９が形成してある。打ち込みは40本/50ｍｍである。ビード部４は、金属ワイヤを束にしたものをビードコア６として、カーカスプライ端部の両面にタイヤ径方向内側から外側に向けて順次積層してほぼ同心状に配置してある。
【００２３】
第１実施例タイヤでは、カーカスコードは、ナイロン繊維を複数本撚って直径0.7ｍｍにしたナイロンカーカスコード11Ａを使用している。ビード部４でのカーカスコードの打ち込み間隔は、50本/50ｍｍである。ナイロンカーカスコード11Ａの角度は赤道方向に対して９０度である。図２に示されるように、ナイロンカーカスコード11Ａの端部の、ビードコアの内周面よりもタイヤ径方向内側に向けて突出した突出部10に、結び目12を施して異形箇所が形成してある。ナイロンカーカスコード11Ａの末端は切断されている。
【００２４】
第２実施例タイヤでは、カーカスコードは、直径0.15ｍｍのスチールの単線を５本撚ったいわゆる１×５タイプのスチールカーカスコード11Ｂを使用している。スチールコードの打ち込み間隔は、40本/50ｍｍであり、その角度は赤道方向に対して９０度である。本第２実施例タイヤでは、スチールカーカスコード11Ｂの端部に溶接を施して溶接大径部13を作り、その断面径を大きくしてある。スチールカーカスコード11Ｂの末端は切断されている。
【００２５】
第３実施例タイヤでは、カーカスコードは、第２実施例と同じく、直径0.15ｍｍのスチールの単線を５本撚ったいわゆる１×５タイプのスチールカーカスコード11Ｂを使用している。スチールコードの打ち込み間隔は、40本/50ｍｍであり、その角度は赤道方向に対して９０度である。本実施例タイヤでは、スチールカーカスコード11Ｂの端部に、プレス加工を施し塑性変形させて平坦部14を形成し、断面径の大きい方を、カーカスプライ５の厚さ方向に配置してある。スチールカーカスコード11Ｂの末端は切断されている。
【００２６】
図６は、比較対象の従来例のタイヤにおけるビード部４の拡大斜視図である。上記実施例タイヤでは、カーカスコードの素材がナイロンのものとスチールのものと２種類があるため、従来例も各素材のものを別々に作成して、実施例と同じくしてある。ナイロンカーカスコード11Ａ使用のものを第１従来例タイヤ、スチールカーカスコード11Ｂ使用のものを第２従来例タイヤとした。従来例のカーカスコードの端部は、異形箇所が形成されていない形状であり、カーカスコードの末端は切断されている。
【００２７】
従来例のタイヤ断面形は図１の形状であり、タイヤサイズ、タイヤ外径、及び使用リムの幅を含めて上記実施例タイヤと同じである。トレッド部２におけるタイヤ構造、及びビードコア６の材料・構造も上記実施例タイヤと同じである。
【００２８】
上記条件で製作してリム組みした実施例タイヤと従来例タイヤを、内圧220kPaに調整し、ドラム径３ｍの表面平滑な鋼製ドラムを備えたドラム試験機（周辺温度44±３℃）を用いて、速度80ｋｍ/ｈ一定として、６ｋＮの荷重を負荷し10時間走行し、次に、荷重を１ｋＮ増やして同じく10時間走行させ、更に荷重を１ｋＮ増やして10時間走行させる試験を、故障が発生するまで荷重を増やしながら実施した。
【００２９】
性能の比較は、故障が発生するまでの合計走行距離を、それぞれの従来例を100とする指数で示し、カーカスコード素材の同じもの同士の実施例と従来例とを比較した。数値が大きいほど耐久性に優れるという判定である。プライがビードワイヤから引き抜けた状態をもって故障とした。試験によって次の結果が得られた。
ナイロンコードの場合：第１従来例100、第１実施例123、
スチールコードの場合：第２従来例100、第２実施例125、第３実施例120。
上記タイヤの耐久性試験の結果から、本発明はいずれもカーカスプライの係止効果を向上させることが明らかとなり、ビードコアからカーカスコードが引き抜ける現象を抑制する効果を確認することができた。
【００３０】
次に、テストコースにて操縦安定性能と乗り心地のテストについても実施した。その結果、第１〜第３実施例は全て従来例との差は見られなかった。以上の試験により本発明によって、タイヤの操縦安定性能、乗り心地性能を損なうことなく、ビード部の耐久性能を向上させることができることがわかった。
【００３１】
以上詳述した実施形態においては、つぎの効果がもたらされている。
（１）カーカスコードの端部にカーカスコード自体の形状とは異なる異形箇所が形成され、上記異形箇所のカーカスプライ厚さ方向の径が、カーカスコード自体の径より大であるので、タイヤの加硫成形時の張力や走行中の繰り返し歪みにより、カーカスコードを引き抜く力がかかっても、上記異形箇所がビードコアに引っかかり、カーカスコードの抜けが防止され、ビード部の耐久性が向上したタイヤを提供することができる。
（２）第１実施形態では、カーカスコードの端部に結び目を施して異形箇所が作られるので、簡単な方法で大径部を作ることができ、カーカスコードの抜けが防止される。
（３）第２実施形態では、カーカスコードの端部に溶接を施して異形箇所が作られるので、簡単な方法で大径部を作ることができ、カーカスコードの抜けが防止される。
（４）第３実施形態では、カーカスコードの端部にプレス加工を施して簡単な方法で異形箇所が作られ、異形箇所の断面径の大きい方をカーカスプライの厚さ方向に配置するので、カーカスコードの抜けが防止される。
【００３２】
以上に述べた第１実施形態〜第３実施形態では、カーカスプライは、ラジアル（赤道方向に対してほぼ９０度）の１枚としたが、カーカスプライは、バイアス（２枚のプライが赤道方向に対して９０度以下の角度で互いに交差）の２枚であってもかまわない。
【００３３】
一般に、カーカスプライはコードを複数本並べてシート状にしてコーティングゴムを被覆して反物とした部材を使って製造されるか、または１本のコードをコーティングゴムで被覆して、これを１本ずつ成形配置することで製造される。このどちらの製造方法に於いても、本発明のタイヤは、カーカスコードの端部に相当する箇所を予め加工しておくこと、もしくは、成形配置時に加工を施すことで製造可能である。
【００３４】
コード端部に異形箇所を作る具体的な方法として３種類の実施形態を示したが、本発明は、どのような手法であれ、カーカスコードの端部において、その断面径がコード自体より大きくなっていれば、異形箇所を作る方法は如何なる方法であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明が適用される空気入りタイヤの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤのビード部の拡大斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤのビード部の拡大斜視図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る空気入りタイヤのビード部の拡大斜視図である。
【図５】他の形態への上記第１実施形態の応用例のビード部の拡大斜視図である。
【図６】比較対象の従来例タイヤのビード部の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…タイヤ、２…トレッド部、３…サイドウオール部、４…ビード部、５…カーカスプライ、６…ビードコア、10…突出部、11…カーカスコード、11Ａ…ナイロンカーカスコード、11Ｂ…スチールカーカスコード、12…結び目、13…溶接大径部、14…平坦部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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