(57)【要約】【課題】  リムに対する嵌合特性を良好に維持しながら、ビードコアの軽量化を可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  １本又は複数本のスチールワイヤＷを連続的に巻回して成形された環状のビードコア５をビード部３に埋設した空気入りタイヤにおいて、スチールワイヤＷにビードコア５の内径２Ｒに対して０．６０Ｒ以上１．１０Ｒ以下の曲率半径Ｒ’を持つ連続的な癖付けを施す。【選択図】  図１
2007302153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本又は複数本のスチールワイヤを連続的に巻回して成形された環状のビードコアをビード部に埋設した空気入りタイヤにおいて、前記スチールワイヤに前記ビードコアの内径２Ｒに対して０．６０Ｒ以上１．１０Ｒ以下の曲率半径Ｒ’を持つ連続的な癖付けを施したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記スチールワイヤの癖付けの曲率半径Ｒ’が０．８８Ｒ以上０．９８Ｒ以下であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ビードコアを構成するスチールワイヤの使用体積Ｓｗと前記ビードコアにおけるスチールワイヤを被覆するインシュレーションゴムの使用体積Ｓｇとの比Ｓｇ／Ｓｗが０．４０以上１．００以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記比Ｓｇ／Ｓｗが０．４０以上０．７５以下であることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
１本又は複数本のスチールワイヤを連続的に巻回して成形された環状のビードコアをビード部に埋設した空気入りタイヤを製造する方法において、前記ビードコアの成形工程に先駆けて、前記スチールワイヤに前記ビードコアの内径２Ｒに対して０．６０Ｒ以上１．１０Ｒ以下の曲率半径Ｒ’を持つ連続的な癖付けを施すことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項６】
前記スチールワイヤの癖付けの曲率半径Ｒ’が０．８８Ｒ以上０．９８Ｒ以下であることを特徴とする請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項７】
前記ビードコアを構成するスチールワイヤの使用体積Ｓｗと前記ビードコアにおけるスチールワイヤを被覆するインシュレーションゴムの使用体積Ｓｇとの比Ｓｇ／Ｓｗが０．４０以上１．００以下であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項８】
前記比Ｓｇ／Ｓｗが０．４０以上０．７５以下であることを特徴とする請求項７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、１本又は複数本のスチールワイヤを連続的に巻回して成形された環状のビードコアをビード部に埋設した空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、リムに対する嵌合特性を良好に維持しながら、ビードコアの軽量化を可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤのビード部には、スチールワイヤを連続的に巻回して成形された環状のビードコアが埋設されている。このビードコアの剛性は、空気入りタイヤをリムに嵌合させる際の嵌合圧やビードアンシーティング抵抗値に大きな影響を及ぼす（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、ビードコアを構成するスチールワイヤの使用量を増やした場合、ビードアンシーティング抵抗値が高くなるが、その一方で嵌合圧も高くなるという弊害がある。また、ビードコアを構成するスチールワイヤの使用量を減らした場合、嵌合圧が低くなるが、その一方でビードアンシーティング抵抗値も低下するという弊害がある。そのため、嵌合圧及びビードアンシーティング抵抗値に代表されるリムに対する嵌合特性を良好に維持しながら、スチールワイヤの使用量の削減に基づいてビードコアを軽量化することは困難である。
【特許文献１】特開２００１−２３３０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、リムに対する嵌合特性を良好に維持しながら、ビードコアの軽量化を可能にした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】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、１本又は複数本のスチールワイヤを連続的に巻回して成形された環状のビードコアをビード部に埋設した空気入りタイヤにおいて、前記スチールワイヤに前記ビードコアの内径２Ｒに対して０．６０Ｒ以上１．１０Ｒ以下の曲率半径Ｒ’を持つ連続的な癖付けを施したことを特徴とする。
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、１本又は複数本のスチールワイヤを連続的に巻回して成形された環状のビードコアをビード部に埋設した空気入りタイヤを製造する方法において、前記ビードコアの成形工程に先駆けて、前記スチールワイヤに前記ビードコアの内径２Ｒに対して０．６０Ｒ以上１．１０Ｒ以下の曲率半径Ｒ’を持つ連続的な癖付けを施すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明者は、種々異なる空気入りタイヤからビードコアを採取し、これらビードコアを拡径する際の拡張力（嵌合力）と直径変化量（歪み）を測定したところ、スチールワイヤの総断面積を揃えた条件であっても、歪みの増加に対する嵌合力の増加割合はビードコア毎に異なることを知見した。更に、これらビードコアを解析したところ、歪みの増加に対する嵌合力の増加割合が低いビードコアではスチールワイヤに僅かな蛇行が生じており、その蛇行はスチールワイヤの癖付け状態に影響されることを知見した。
【０００８】
そこで、本発明者は、スチールワイヤの癖付け状態を種々異ならせた条件でビードコアを成形し、そのビードコアを備えた空気入りタイヤの嵌合圧及びビードアンシーティング抵抗値を調べた結果、スチールワイヤに対して従来よりも小さい曲率半径Ｒ’を持つ適度な癖付けを施すことにより、嵌合圧の低減とビードアンシーティング抵抗値の増大とを両立しながら、即ち、リムに対する嵌合特性を良好に維持しながら、ビードコアの軽量化が可能になることを見い出し、本発明に至ったのである。
【０００９】
本発明において、スチールワイヤにはビードコアの内径２Ｒに対して０．６０Ｒ以上１．１０Ｒ以下の曲率半径Ｒ’を持つ連続的な癖付けを施すことが必要であるが、スチールワイヤの癖付けの曲率半径Ｒ’は０．８８Ｒ以上０．９８Ｒ以下であることが好ましい。なお、タイヤ中のスチールワイヤの癖付けの曲率半径Ｒ’は、以下の方法により特定される。即ち、タイヤ中からスチールワイヤに傷が付かないように内径２Ｒのビードコアをくり抜いた後、タイヤ径方向外側に配置されたスチールワイヤの端末から２周分のスチールワイヤを新たに癖が付かないように丁寧に切り出す。そして、切り出されたスチールワイヤを平滑な床面に放置し、スチールワイヤが自然状態で形成する環状物の内径を周上で均等に離れた８箇所で測定し、その平均値の１／２を曲率半径Ｒ’とする。
【００１０】
また、ビードコアを構成するスチールワイヤの使用体積Ｓｗとビードコアにおけるスチールワイヤを被覆するインシュレーションゴムの使用体積Ｓｇとの比Ｓｇ／Ｓｗは、０．４０以上１．００以下、望ましくは、０．４０以上０．７５以下とすることが好ましい。これにより、嵌合圧の低減とビードアンシーティング抵抗値の増大とを更に高いレベルで両立することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架され、このカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、ベルト層６がタイヤ全周にわたって配置されている。これらベルト層６は、タイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。
【００１２】
図２は図１の空気入りタイヤのビードコアを拡大して示すものであり、図３は図２のビードコアから切り出されたスチールワイヤからなる環状物を概略的に示すものである。図２に示すように、ビードコア５はスチールワイヤＷと該スチールワイヤＷを被覆するインシュレーションゴムＧとから構成されている。このビードコア５は１本又は複数本のスチールワイヤＷを連続的に巻回して成形されたものであり、タイヤ径方向に積層された多層構造を有している。ビードコア５を１本のスチールワイヤＷから成形する場合、１本のスチールワイヤＷをタイヤ軸方向の位置をずらしながら連続的に巻回して１つの層を形成し、そのような層の形成を繰り返すことにより、多層構造のビードコア５が得られる。一方、ビードコア５を複数本のスチールワイヤＷから成形する場合、タイヤ軸方向に並べられた複数本のスチールワイヤＷを連続的に巻回することにより、多層構造のビードコア５が得られる。
【００１３】
スチールワイヤＷには、図３に示すように、ビードコア５の内径２Ｒ（Ｒ：半径）に対して０．６０Ｒ以上１．１０Ｒ以下、より好ましくは、０．８８Ｒ以上０．９８Ｒ以下の曲率半径Ｒ’を持つ連続的な癖付けが施されている。このような曲率半径Ｒ’の癖付けはビードコア５の成形工程に先駆けてスチールワイヤＷに付与される。曲率半径Ｒ’が０．６０Ｒ未満であると癖付けが過度であるため嵌合圧が高くなる傾向があると共に嵌合圧のバラツキが大きくなり、逆に１．１０Ｒを超えるとビードアンシーティング抵抗値が小さくなる。
【００１４】
このようにスチールワイヤＷに曲率半径Ｒ’を持つ連続的な癖付けを施した場合、タイヤ成形工程においてスチールワイヤ自体に引き締まろうとする力が作用するためビードコア５を構成するスチールワイヤＷに乱れや蛇行を生じ難くなり、スチールワイヤＷの材料特性を最大限に発揮することが可能になる。これにより、スチールワイヤＷの使用量を削減してビードコア５の軽量化を図った場合であっても、嵌合圧の低減とビードアンシーティング抵抗値の増大とを両立することができる。
【００１５】
上述した空気入りタイヤにおいて、ビードコア５を構成するスチールワイヤＷの使用体積Ｓｗとビードコア５におけるインシュレーションゴムＧの使用体積Ｓｇとの比Ｓｇ／Ｓｗは０．４０以上１．００以下、より好ましくは、０．４０以上０．７５以下に設定されている。このようにインシュレーションゴムＧの使用体積Ｓｇを少なくすることにより、嵌合圧の低減とビードアンシーティング抵抗値の増大とを更に高いレベルで両立する効果が得られる。比Ｓｇ／Ｓｗが上記範囲から外れると嵌合圧の低減とビードアンシーティング抵抗値の増大を促進する効果が低下する。
【実施例】
【００１６】
タイヤサイズが２０５／５０Ｒ１６（リムサイズ１６×６ 1/2ＪＪ）であり、複数本のスチールワイヤを連続的に巻回して成形された環状のビードコアをビード部に埋設した空気入りタイヤにおいて、ビードコアを構成するスチールワイヤの使用量、ビードコアを構成するスチールワイヤの癖付けの曲率半径Ｒ’及びビードコアにおけるスチールワイヤの使用体積Ｓｗとインシュレーションゴムの使用体積Ｓｇとの比Ｓｇ／Ｓｗを表１のように設定した比較例１〜３及び実施例１〜３のタイヤをそれぞれ製作した。但し、スチールワイヤ使用量については、比較例１を１００とする指数にて示した。比較例２〜３及び実施例１〜３はいずれも比較例１に比べてビードコアを構成するスチールワイヤの使用量を減らしたものである。
【００１７】
これら試験タイヤについて、嵌合圧及びビードアンシーティング抵抗値を測定し、その結果を表１に併せて示した。嵌合圧については、４本のタイヤからデータを採取し、平均値及び標準偏差σを求めた。ビードアンシーティング抵抗値は、ＪＩＳ  Ｄ４２３０  ６．２項のビードアンシーティング試験に準拠して求めた。
【００１８】
【表１】
2007302153.tif 000003
【００１９】
この表１から判るように、実施例１〜３のタイヤは、比較例１に比べてビードコアを軽量化したものであるが、嵌合圧が十分に低く、嵌合圧のバラツキが少なく、しかもビードアンシーティング抵抗値が十分に大きいものであった。一方、比較例２のタイヤは、ビードコアを構成するスチールワイヤの癖付けの曲率半径Ｒ’が小さ過ぎるため、嵌合圧のバラツキが大きいものであった。比較例３のタイヤは、ビードコアを構成するスチールワイヤの癖付けの曲率半径Ｒ’が大き過ぎるため、嵌合圧のバラツキが大きく、しかもビードアンシーティング抵抗値が小さいものであった。
【００２０】
次に、タイヤサイズが２０５／５０Ｒ１６（リムサイズ１６×６ 1/2ＪＪ）であり、複数本のスチールワイヤを連続的に巻回して成形された環状のビードコアをビード部に埋設した空気入りタイヤにおいて、ビードコアを構成するスチールワイヤの使用量、ビードコアを構成するスチールワイヤの癖付けの曲率半径Ｒ’及びビードコアにおけるスチールワイヤの使用体積Ｓｗとインシュレーションゴムの使用体積Ｓｇとの比Ｓｇ／Ｓｗを表２のように設定した実施例４〜１０のタイヤをそれぞれ製作した。但し、スチールワイヤ使用量については、比較例１を１００とする指数にて示した。実施例４〜１０はいずれも比較例１に比べてビードコアを構成するスチールワイヤの使用量を減らしたものである。
【００２１】
これら試験タイヤについて、嵌合圧及びビードアンシーティング抵抗値を測定し、その結果を表２に併せて示した。嵌合圧については、４本のタイヤからデータを採取し、平均値及び標準偏差σを求めた。
【００２２】
【表２】
2007302153.tif 000004
【００２３】
この表２から判るように、実施例４〜１０のタイヤは、比較例１に比べてビードコアを軽量化したものであるが、嵌合圧が十分に低く、その嵌合圧のバラツキが少なく、しかもビードアンシーティング抵抗値が十分に大きいものであった。特に、スチールワイヤの癖付けの曲率半径Ｒ’が０．８８Ｒ〜０．９８Ｒの範囲内にあり、かつ比Ｓｇ／Ｓｗが０．４０〜１．００の範囲内にある場合に最も好ましい効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤのビードコアを拡大して示す断面図である。
【図３】図２のビードコアから切り出されたスチールワイヤを示す平面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ベルト層
Ｓ  スチールワイヤ
Ｇ  インシュレーションゴム
【図１】
2007302153.tif 000005
【図２】
2007302153.tif 000006
【図３】
2007302153.tif 000007