(57)【要約】【課題】本発明は、タイヤのビードコアとして用いた場合に、ビードコアの耐久性及びビード拡張力の高いビードリング、並びにタイヤのビード部に当該ビードリングを埋設した空気入りタイヤを提供することを目的とする。さらに、本発明は、作業性を阻害することなく、上記のビードリングを製造する方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のビードリングは、巻き始端と巻き終端とが2段目以上にある。本発明のビードリングの製造方法は、巻き始端位置を適切化している。本発明の空気入りタイヤのビードコアは耐久性及びビード拡張力が高い。【選択図】図2
2012091637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
1本のビードワイヤを環体状に従って巻き回して、該環体の軸方向へ複数列及び径方向へ複数段に積み重ねてなるビードリングにおいて、
前記ビードワイヤの巻き始端が、径方向最内側の段から径方向外側へ3段目以上の段に位置し、且つ、
前記巻き始端の径方向内側に1段以上の抜け列が位置し、且つ当該抜け列の径方向内側に1段以上の列が位置し、
前記ビードワイヤの巻き終端が、前記径方向最内側の段の径方向外側の段に位置することを特徴とする、ビードリング。
【請求項２】
前記巻き始端は、径方向最内側から径方向外側へ3段目の段に位置する、請求項1に記載のビードリング。
【請求項３】
タイヤのビード部に請求項1に記載のビードリングを備えていることを特徴とする、空気入りタイヤ。
【請求項４】
1本のビードワイヤを環体状に従って巻き回して、該環体の軸方向へ複数列及び径方向へ複数段に積み重ねるビードリングの製造方法において、
前記巻き回しは、径方向最内側の段から径方向外側へ3段目以上の段に位置する列であって、当該列の径方向内側に1段以上の抜け列が位置し、且つ当該抜け列の径方向内側に1段以上の列が位置する列から巻き始め、径方向最内側の段の径方向外側の段にて巻き終わることを特徴とする、ビードリングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに供するビードリング及びその製造方法、特に、タイヤのビードコアとした場合の、ビードコアの耐久性及びビード拡張力を向上させた、ビードリング及びその製造方法に関する。
また、本発明は、タイヤのビード部に上記ビードリングを埋設した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埋設するビードリングには、ゴム被覆された1本のビードワイヤを環体状に従って複数回巻き回してなる、いわゆるモノストランド構造のものがある。
図1は、上記環体の軸方向の概略断面図である。このモノストランドビードは、図1に示すように、ビードリング形成型1の空洞部2にて、1本のビードワイヤ3を環体の軸方向(図1のX軸の方向)に複数列及び径方向(図1のY軸の方向)へ複数段積み重ねてなる。
【０００３】
この構造を有するビードリングを製造する場合、図1にて矢印で示すように、軸方向の一方及び他方へ交互に往復しながら、径方向内側から外側へ積み重ねるのが一般的である。
径方向内側から外側へ積み重ねることにより、形成型の底部1aや径方向に1段内側の段に位置する列のビードワイヤ3を支えとして、ビードワイヤ3に一定の張力を付与しながら巻回することができるからである。
【０００４】
しかし、かような製法により製造したビードリングは、ビードリングの巻き始端3sが最内側にあるため、空気入りタイヤのビードコアとして用いる場合に、巻き始端3sがタイヤ径方向最内側に配置されることとなる。このため、ビード拡張力(タイヤとリムとが嵌合する力)が低くなるという問題があった。
また、かかるビードリングは、ビードリングの巻き始端3sがタイヤ径方向最内側に配置されるため、当該始端3sに応力が集中する。このため、ビードリングの始端3sを起点とする故障が生じやすくなる。従って、このビードリングをタイヤのビードコアとして用いた場合、ビードコアの耐久性が低下するという問題もあった。
【０００５】
これに対し、例えば、特許文献1には、ビードリングの巻き始端と、巻き終端とを径方向最外側となるように配置する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2006−117197号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献1に記載の方法では、巻き始端と巻き終端とを上記の配置とするために、ビードワイヤを径方向外側から内側へ巻回する工程が含まれる。
ビードワイヤを外側から内側に巻回する場合は、ビードワイヤに一定の張力を付与することが難しく、ビードワイヤに付与する張力を常時調整しながら巻回していく必要がある。このため、特許文献1に記載の方法は、巻回の作業性が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決することを課題とするものであり、タイヤのビードコアとした場合に、ビードコアの耐久性及びビード拡張力が高くなるビードリング、並びにタイヤのビード部に当該ビードリングを埋設した空気入りタイヤを提供することを目的とする。
さらに、本発明の製造方法は、作業性を阻害することなく、上記のビードリングを製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。
その結果、発明者は、ビードリングの製造に用いる形成型の空洞部を、巻き始め対応部分がビードリングの積層の径方向最内側とならないように適切な形状とすることが重要であることを見出した。
そして、当該形成型を用いて、ビードワイヤを所定の順序で巻回することにより、ビードワイヤに一定の張力を付与しながら、巻き始端と巻き終端とがビードリングの積層の径方向外側へ2段目以上の位置となるようにビードリングを製造することができることの新規知見を得た。
【００１０】
前記の課題を解決するための本発明の要旨構成は、以下の通りである。
(1)1本のビードワイヤを環体状に従って巻き回して、該環体の軸方向へ複数列及び径方向へ複数段に積み重ねてなるビードリングにおいて、
前記ビードワイヤの巻き始端が、径方向最内側の段から径方向外側へ3段目以上の段に位置し、且つ、
前記巻き始端の径方向内側に1段以上の抜け列が位置し、且つ当該抜け列の径方向内側に1段以上の列が位置し、
前記ビードワイヤの巻き終端が、前記径方向最内側の段の径方向外側の段に位置することを特徴とする、ビードリング。
【００１１】
(2)前記巻き始端は、径方向最内側から径方向外側へ3段目の段に位置する、上記(1)に記載のビードリング。
【００１２】
(3)タイヤのビード部に上記(1)に記載のビードリングを備えていることを特徴とする、空気入りタイヤ。
【００１３】
(4)1本のビードワイヤを環体状に従って巻き回して、該環体の軸方向へ複数列及び径方向へ複数段に積み重ねるビードリングの製造方法において、
前記巻き回しは、径方向最内側の段から径方向外側へ3段目以上の段に位置する列であって、当該列の径方向内側に1段以上の抜け列が位置し、且つ当該抜け列の径方向内側に1段以上の列が位置する列から巻き始め、径方向最内側の段の径方向外側の段にて巻き終わることを特徴とする、ビードリングの製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、タイヤのビードコアとして用いた場合に、ビードコア耐久性に優れ、且つビード拡張力の高いビードリングを提供することができる。
また、上記の優れた性能を有するビードリングを、作業性を阻害することなく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来のビードリングの製造方法に用いるビードリング形成型の要部及び巻回順序を示す断面図である。
【図２】(a)(b)本発明の一実施形態のビードリングの製造方法に用いるビードリング形成型の要部及び巻回順序を示す断面図である。
【図３】タイヤのビード部に本発明のビードリングが埋設されたタイヤの幅方向断面図である。
【図４】(a)(b)本発明の別の実施形態のビードリングの製造方法に用いるビードリング形成型の要部及び巻回順序を示す断面図である。
【図５】オーバーラップ量について説明するためのビードリングの断面図である。
【図６】比較例にかかるビードリングの巻き回し順序を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図2(a)は、本発明のビードリングの製造に用いる形成型4の要部を示す概略断面図である。
本発明のビードリングの製造方法では、図2(a)に示すように、断面がほぼ矩形状の円環体をなす、空洞部5を有する形成型4を用いる。
ここで、空洞部5のうち、巻き始めに対応する部分5aの径方向内側は、図2(a)に示すように、巻き始め対応部5aが位置する段に比較して空洞部分を小さくして、形成型の底部4aを位置させることによって、空洞部5が位置しない構造とする。巻き始めに対応する部分5aの径方向内側は少なくとも1段分の、図示例では1段分の形成型の凸部4bが隣接している。換言すると、巻き始め対応部5aは、形成型4の底部4aに、径方向に隣接している。
巻き始め対応部5aは、(Y軸方向) 内側から外側へ3段目以上、図示例では3段目に位置する(Y軸の正の方向が径方向外側であり、段数が大きいものとする)。
【００１７】
ここで、本発明のビードリングの製造方法にあっては、図2(b)に矢印でビードワイヤの巻回順序を示すように、円環状の形成型4にて、上記の巻き始め対応部5aを始点として巻回し、空洞部5の径方向最内側の段から径方向外側へ2段目以上の段にて巻き終わることが肝要である。
すなわち、本発明の製造方法では、ビードワイヤを、径方向最内側の段から径方向外側へ3段目以上の段に位置する列であって、当該列の径方向内側に1段以上の抜け列が位置し、且つ当該抜け列の径方向内側に1段以上の列が位置する列からから巻き始め、径方向最内側の段の径方向外側の段 (2段目以上)にて巻き終わる。
巻き始めの位置から2番目の位置へは、図2(b)の矢印で示すように、径方向に少なくとも1段分、図示例では1段分離間させて巻き回す。
【００１８】
上記の方法によって製造されたビードリングは、図2(b)に示すように、ビードワイヤ3の巻き始端3s及び巻き終端3eが、径方向最内側の段の径方向外側の段に位置する。
図示例では、巻き始端3sは、径方向最内側の径方向外側へ3段目の段に、巻き終端3eは、径方向最内側の径方向外側へ4段目の段に位置する。また、巻き始端3sの径方向内側は抜け列となっており、さらに抜け列の径方向内側にはビードワイヤの列が位置している。
【００１９】
ここで、図3は、一対のビード部6に埋設したビードコア30にトロイダル状に跨るカーカス7の径方向外側にベルト8とトレッド9とを順に備えた、慣例に従うタイヤの幅方向断面図である。図3では、タイヤ赤道面CLを境界とする半部のみを示している。
図3に示すように、上記の製造方法によって製造したビードリングをタイヤのビードコア30として用いると、巻き始端3s及び巻き終端3eがタイヤ径方向最内側に位置しない。これにより、巻き始端3s及び巻き終端3eへの応力の集中を回避できるため、ビードコアの耐久性が向上し、また、ビード拡張力も向上する。
なお、ビードリングをタイヤに用いるにあたっては、ビードリングの軸方向の一方側(例えば、図2(b)のX軸の正の方向側)をタイヤ幅方向内側となるように配置しても、外側になるように配置しても良い。
また、上記の製造方法によれば、形成型の底部4a又は径方向内側のビードワイヤ3を支えとして巻回することができるため、巻回の作業性を阻害せずに上記ビードコアを製造することができる。
【００２０】
図4(a)(b)は、本発明のビードコア及びその製造方法の他の実施形態を説明するための図である。
図2(a)(b)に示す実施形態と、図4(a)(b)に示す実施形態との違いは、図4(a)(b)に示す実施形態では、巻き始め対応部5aが、径方向最内側の段から径方向外側へ4段目の段に位置する点である。
換言すると、図4(a)に示す例では、巻き始め対応部5aの径方向内側の凸部が2段分であり、当該凸部の径方向内側(最内側の段)に1段分の空洞部5が位置している。
図4(b)に示す形成型4を用いて、ビードワイヤを矢印で示す順序で巻き回す場合も、図2(a)(b)に示す場合と同様に、製造されるビードリングの巻き始端3sと巻き終端3eとが、径方向最内側にないため、当該ビードリングをタイヤのビードコア30とした場合、ビードコアの耐久性及びビード拡張力が向上する。
また、図2(b)に示すような、巻き始端が径方向最内側の段から径方向外側へ3段目の段にある場合は、図4(b)に示す、巻き始端が径方向最内側の段から径方向外側へ4段目の段にある場合と比べて、巻き始端から径方向最内側の位置までの距離が短いため、作業性が良い。
【００２１】
ここで、図2(b)、4(b)に示す例では、隣接する段の間で軸方向の位相が揃っている。すなわち、図2(b)、図4(b)では、各段のビードワイヤ3をタイヤ径方向に投影したときに製造上の誤差を除き、隣接する段のビードワイヤと完全に重なる例を示している。しかし、本発明は、隣接する段の間で軸方向の位相がずれていてもよい。
例えば、ビードワイヤ3の断面(軸方向に垂直な断面)が円形状であるとき、隣接する段の間で軸方向に、ビードワイヤの半径分、位相がずれていてもよい。
上記のように、ビードワイヤ3が軸方向に位相がずれている場合に、「巻き始端の径方向内側に1段以上の抜け列が位置し、抜け列の径方向内側に1段以上の列が位置する」とは、巻き始端3sを径方向内側に投影したときに、巻き始端3sが、当該抜け列が位置する1以上の段にあるビードワイヤの列の部分と重ならず、且つ、巻き始端3sを径方向内側に投影したときに、巻き始端3sと、抜け列の径方向内側に位置する列とが製造上の誤差を除いて完全に重なるような列があることをいう。
【００２２】
ここで、巻き始めと巻き終わりとの間は、ビードワイヤ3に一定の張力を付与するために、巻き始め側と巻き終わり側とでは、常に巻き終わり側が同列での径方向外側となるように巻回することが好ましい。つまり、ビードワイヤを巻回する際に、形成型4又は径方向内側のビードワイヤ3を支えにして一定の張力を付与することが好ましい。
なお、耐久性が低下するのを防止するために、ビードワイヤ3が隣接する段及び列の間で交差しないように巻回することが好ましい。
【００２３】
また、ビードワイヤ3は、例えば、鋼線、銅線、アラミド繊維等の材質のものを用いることが好ましく、これらの材質の線の1本又は複数本で構成することができる。
さらに、ビードワイヤ3の径は、0.5〜7mmであることが好ましい。
なお、ビードワイヤ3は、例えば未加硫ゴムを被覆して巻回することができる。
ここで、図5に示すように、巻き始端3sと巻き終端3eとのオーバーラップ量L(mm)は、2〜15(mm)とするのが好ましい。
2mm以上とすることにより、ビードワイヤの配列の乱れを抑制して、破断強度を確保することができ、一方で、15mm以下とすることにより、製造コストを抑えることができるからである。
【００２４】
なお、図3に示すように、タイヤのカーカス7とビードコア30との間に、ビードコア30の少なくとも一部を包み込むビードカバー10を配置することが好ましい。
これにより、ビードコア自体の周方向張力を良好に保持しつつも、ビードコアの型崩れを防止して、ビード部の耐久性をさらに向上させることができるからである。
【実施例】
【００２５】
本発明のビードコアの性能を確かめるため、発明例として、図2(a)に示す断面形状を有する形成型を用いて、図2(b)の矢印の順序でビードワイヤを巻回してなるビードリングを製造した。
さらに、比較例として、図2(a)に示す断面形状を有する形成型を用いて、図6の矢印の順序でビードワイヤを巻回してなるビードリングを製造した。
なお、ビードワイヤは、径0.8mmの1本の鋼線を未加硫ゴムで被覆したものを用いた。また、オーバーラップ量Lは、全て5mmとした。
【００２６】
上記のビードリングをタイヤのビード部にビードコアとして埋設してなる、タイヤサイズ195/65R15のタイヤを、規定リムにリム組みし、タイヤ内部に規定内圧を付与して、以下の試験を行った。
【００２７】
《耐久性》
ドラム走行試験を行い、ビードコアが故障するまでの時間を測定して、比較例にかかるタイヤの故障までの時間を100としたときの指数で評価した。
なお、指数は大きい方が耐久性に優れていることを示す。
《ビード拡張力》
ホフマン社製ビード拡張力試験機の8分割リムブロック上に、測定対象の空気入りタイヤの片側ビード部を配置して、タイヤのビード部を、径方向外側に向かって押し広げた時の変化量からビード拡張力を指数評価した。
指数は、比較例にかかるタイヤの拡張力を100とし、数値が大きい方の拡張力が高いことを示している。
以下の表1に評価結果を示す。
【００２８】
【表１】
2012091637.tif 000003
【００２９】
表1に示すように、巻き始端及び巻き終端が径方向最内側の段の径方向外側へ2段目以上の段に位置する、発明例は、比較例と比べてビードコアの耐久性が高く、ビード拡張力に優れていることがわかる。
【符号の説明】
【００３０】
1  ビードリング形成型
2  空洞部
3  ビードワイヤ
30  ビードコア
4  ビードリング形成型
5  空洞部
6  ビード部
7  カーカス
8  ベルト
9  トレッド
10  ビードカバー
【図１】
2012091637.tif 000004
【図２】
2012091637.tif 000005
【図３】
2012091637.tif 000006
【図４】
2012091637.tif 000007
【図５】
2012091637.tif 000008
【図６】
2012091637.tif 000009