(57)【要約】【課題】  ビードコアの構造に基づいてユニフォミティを良好に維持しながら軽量化を可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  少なくとも１本のビードワイヤ１０を環状に複数周巻回してなるビードコア５をビード部３に埋設した空気入りタイヤにおいて、ビードワイヤ１０の引張強さを２２００ＭＰａ以上にすると共に、ビードワイヤ１０にその軸廻りに捩りを与え、該ビードワイヤ１０の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θを１°以上にする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１本のビードワイヤを環状に複数周巻回してなる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、前記ビードワイヤの引張強さを２２００ＭＰａ以上にすると共に、前記ビードワイヤにその軸廻りに捩りを与え、該ビードワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角を１°以上にしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ビードワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角を１°〜１５°にした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】
前記ビードワイヤの引張強さを３０００ＭＰａ以上にし、前記ビードワイヤの素線径を０．２５ｍｍ〜０．５０ｍｍにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ビードワイヤを個別にゴム被覆した状態でその周回部分をタイヤ径方向に積み重ねたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ビードワイヤを撚り合わせた少なくとも１本のコードを環状に複数周巻回することで前記ビードコアを構成したことを特徴とする請求項１〜３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、少なくとも１本のビードワイヤを環状に複数周巻回してなるビードコアをビード部に埋設した空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ビードコアの構造に基づいてユニフォミティを良好に維持しながら軽量化を可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤのビードコアを構成するビードワイヤとしては、レギュラーテンサイル材（引張強さ：２０００ＭＰａ程度）からなるビードワイヤが使用されている（例えば、特許文献１〜２参照）。ここで、引張強さを更に高めた高強度のビードワイヤを使用し、その替わりにワイヤ使用量を削減することにより、空気入りタイヤを軽量化することが可能である。
【０００３】
しかしながら、高強度のビードワイヤを得るには伸線加工を十分に行う必要であり、そのような伸線加工により表面歪が大きくなると、ビードワイヤの真直性が悪化し、それが空気入りタイヤのユニフォミティを悪化させるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１９５１８９号公報
【特許文献２】特開平１０−２１９３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ビードコアの構造に基づいてユニフォミティを良好に維持しながら軽量化を可能にした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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、少なくとも１本のビードワイヤを環状に複数周巻回してなる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、前記ビードワイヤの引張強さを２２００ＭＰａ以上にすると共に、前記ビードワイヤにその軸廻りに捩りを与え、該ビードワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角を１°以上にしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、少なくとも１本のビードワイヤを環状に複数周巻回してなる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、ビードワイヤの引張強さを２２００ＭＰａ以上にするので、ワイヤ使用量の削減により空気入りタイヤを軽量化することが可能になる。その際、ビードワイヤに捩りを与え、そのワイヤ表面捩り角を規定するので、伸線加工によるビードワイヤの表面歪が大きい場合であっても、ビードワイヤの真直性を高めて空気入りタイヤのユニフォミティを改善することができる。これにより、ビードコアの構造に基づいてユニフォミティを良好に維持しながら空気入りタイヤの軽量化を図ることができる。
【０００８】
ビードワイヤの真直性を改善するには上記ワイヤ表面捩り角を大きくすることが望ましいが、それが過大であるとビードワイヤの生産性が悪化する。そのため、ビードワイヤの軸方向に対するワイヤ表面捩り角は１°〜１５°にすることが好ましい。
【０００９】
特にビードワイヤの引張強さを３０００ＭＰａ以上にし、ビードワイヤの素線径を０．２５ｍｍ〜０．５０ｍｍにすることが好ましい。このようにビードワイヤの引張強さを高めた上でビードワイヤを細径化することにより、ビードワイヤの強度を確保しながら、その曲げ剛性を低下させ、空気入りタイヤのリム組み性を改善することができる。
【００１０】
ビードワイヤは個別にゴム被覆した状態でその周回部分をタイヤ径方向に積み重ねることが好ましい。これにより、ビードコアとしての一体性を確保すると共に、ビードワイヤの周回部分同士の擦れを防止することができる。
【００１１】
上記ビードワイヤは撚りを掛けていない状態で環状に複数周巻回することが好ましいが、上記ビードワイヤを撚り合わせた少なくとも１本のコードを環状に複数周巻回することでビードコアを構成しても良い。この場合も、コードとしての真直性が良好になるため、空気入りタイヤのユニフォミティを改善することができる。
【００１２】
本発明において、ワイヤ表面捩り角θは以下のようにして測定される。先ず、空気入りタイヤからビードワイヤを取り出し、そのワイヤを有機溶剤に浸漬して表面に付着するゴムを膨潤させた後、そのゴムを除去する。そして、光学顕微鏡にてビードワイヤを観察し、ビードワイヤの素線径ｄ（ｍｍ）を測定すると共に、ワイヤ表面に形成された伸線痕から捩りピッチＰ（ｍｍ）の１／２の値を測定し、それを２倍して捩りピッチＰを求める。捩りピッチＰは少なくとも１０箇所での測定値の平均値とする。これら素線径ｄ及び捩りピッチＰに基づいて下記（１）式からワイヤ表面捩り角θを算出する。なお、ビードワイヤが撚り合わされてコードを形成している場合、コードを分解して得られるビードワイヤを直線状に固定した状態で寸法測定を行えば良い。
θ＝ＡＴＡＮ（π×ｄ／Ｐ）×１８０／π・・・（１）
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】本発明でビードコアに使用されるビードワイヤを示す側面図である。
【図３】図２のビードワイヤの一部を拡大して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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し、図２及び図３は本発明でビードコアに使用されるビードワイヤを示すものである。
【００１５】
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が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。カーカス層４の補強コードとしては、一般には有機繊維コードが使用されるが、スチールコードを使用しても良い。ビードコア５は少なくとも１本のビードワイヤ１０（スチールワイヤ）を環状に複数周巻回することで構成されている。例えば、１本のビードワイヤ１０を複数の周回部分がタイヤ幅方向に並ぶと共にタイヤ径方向に積み重なるように連続的に巻回したり、或いは、タイヤ幅方向に引き揃えられた複数本のビードワイヤ１０を複数の周回部分がタイヤ径方向に積み重なるように連続的に巻回することができる。ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部分と折り返し部分により包み込まれている。
【００１６】
一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層８が埋設されている。これらベルト層８はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、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。ベルト層８において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。
【００１７】
ベルト層８の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層９が配置されている。このベルトカバー層９は少なくとも１本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。また、ベルトカバー層９は図示のようにベルト層８の幅方向の全域を覆うように配置しても良く、或いは、ベルト層８の幅方向外側のエッジ部のみを覆うように配置しても良い。ベルトカバー層９の補強コードとしては、ナイロン、ＰＥＴ、アラミド等の有機繊維を単独で又は複合して用いたコードを使用すると良い。
【００１８】
上記空気入りタイヤにおいて、ビードコア５を構成するビードワイヤとして、引張強さが２２００ＭＰａ以上であると共に、軸廻りに捩りを与えたビードワイヤ１０（図２及び図３参照）が使用されている。図２及び図３において、ビードワイヤ１０の表面には伸線加工に起因する伸線痕１１が形成されているが、その伸線痕１１に基づいて判定される捩りピッチＰ（ｍｍ）とビードワイヤ１０の素線径ｄ（ｍｍ）とから算出されるビードワイヤ１０の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θは１°以上の範囲、より好ましくは、１°〜１５°の範囲、更に好ましくは、４°〜１２°の範囲になっている。
【００１９】
上述のように少なくとも１本のビードワイヤ１０を環状に複数周巻回してなるビードコア５をビード部３に埋設した空気入りタイヤにおいて、ビードワイヤ１０の引張強さを２２００ＭＰａ以上にするので、例えば、従来に比べてビードワイヤ１０の周回数を減らしたりビードワイヤ１０を細径化したりしてワイヤ使用量を削減することにより、空気入りタイヤを軽量化することができる。しかも、ビードワイヤ１０にその軸廻りに捩りを与え、該ビードワイヤ１０の軸方向に対するワイヤ表面捩り角θを規定することにより、伸線加工によるビードワイヤ１０の表面歪が大きい場合であっても、ビードワイヤ１０の真直性を高めて空気入りタイヤのユニフォミティを改善することができる。
【００２０】
ここで、ワイヤ表面捩り角θが１°未満であるとビードワイヤ１０の真直性の改善効果が不十分になる。一方、ワイヤ表面捩り角θを１５°より大きくしても、それ以上の改善効果が得られず、ビードワイヤ１０の生産性が悪化することになる。
【００２１】
ビードワイヤ１０の引張強さは、２２００ＭＰａ以上、より好ましくは、３０００ＭＰａ以上とする。ビードワイヤ１０の引張強さが小さ過ぎると、空気入りタイヤを軽量化することが困難になる。ビードワイヤ１０の引張強さの上限値は特に限定されるものではないが、例えば、４５００ＭＰａとする。
【００２２】
上記空気入りタイヤにおいて、ビードワイヤ１０の素線径ｄは０．２５ｍｍ〜０．５０ｍｍであると良い。ビードワイヤ１０を細径化することにより、ビードワイヤ１０の曲げ剛性が低下し、空気入りタイヤのリム組み性が良化する。この素線径ｄが０．２５ｍｍ未満であるとビードワイヤとしては切断荷重が低くなり、ビード部３の強度を確保するためにビードコア５を構成するビードワイヤ１０の本数を多くする必要があり、それに伴って空気入りタイヤのユニフォミティが悪化する。逆に、素線径ｄが０．５０ｍｍを超えるとビードワイヤ１０の捩り加工が困難になり、ビードワイヤ１０の生産性が悪化する。
【００２３】
ビードワイヤ１０は個別にゴム被覆した状態でその周回部分をタイヤ径方向に積み重ねると良い。つまり、ビードコア５を成形する際に未加硫ゴムで被覆されたビードワイヤ１０を用意し、そのゴム被覆されたビードワイヤ１０を環状に巻回することでビードコア５を成形することが望ましい。これにより、ビードコア５としての一体性を確保すると共に、ビードワイヤ１０の周回部分同士の擦れを防止することができる。その結果、ビードコア５の耐久性を向上することができる。
【００２４】
上述した実施形態において、ビードワイヤ１０は撚りを掛けていない状態で環状に複数周巻回されているが、本発明ではビードワイヤ１０を撚り合わせた少なくとも１本のコードを用意し、そのコードを環状に複数周巻回することでビードコア５を構成することも可能である。この場合も、コードとしての真直性が良好になるため、空気入りタイヤのユニフォミティを改善することができる。コードの撚り構造としては、例えば、１×Ｎ構造、Ｎ＋Ｍ構造、Ｎ×Ｍ構造を採用することができる。また、コードを構成する複数本の素線の全てに上記ビードワイヤ１０を用いることが望ましいが、コードを構成する複数本の素線のうち一部だけに上記ビードワイヤ１０を用いることも可能である。
【実施例】
【００２５】
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５で、１本のビードワイヤを環状に複数周巻回してなる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、ビードワイヤの素線径ｄ、強力、引張強さ、ワイヤ表面捩り角θを表１のように設定した従来例１、比較例１及び実施例１〜５のタイヤを製作した。
【００２６】
従来例１のタイヤは、素線径ｄが１．２０ｍｍのビードワイヤを用いたものである。比較例１のタイヤは、素線径ｄが１．００ｍｍのビードワイヤを用いたものである。一方、実施例１〜５のタイヤは、素線径ｄが０．２０ｍｍ〜１．００ｍｍのビードワイヤを用い、そのビードワイヤにその軸廻りに捩りを与えたものである。従来例１、比較例１及び実施例１〜５においては、ビードワイヤの周回数を変化させることでビードコアの総強力を一定にしている。
【００２７】
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、ビード部のワイヤ重量、ユニフォミティ及びリム組み性を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００２８】
ビード部のワイヤ重量：
各試験タイヤのビードコアを構成するビードワイヤの重量を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど軽量であることを意味する。
【００２９】
ユニフォミティ：
各試験タイヤをリムサイズ１５×６ＪＪのリムに組付け、空気圧を２００ｋＰａにしてユニフォミティ試験機に取り付け、ラジアル・フォース・バリエーション（ＲＦＶ）を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどユニフォミティが優れていることを意味する。
【００３０】
リム組み性：
各試験タイヤをリムに組み付けて空気圧を増加させ、タイヤがリムに対して完全に嵌合したときの空気圧に基づいてリム組み性を評価した。より具体的には、嵌合時の空気圧に基づいて従来例１を「３」とする５段階評価を行った。この評価値が大きいほどリム組み性が優れていることを意味する。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１から判るように、実施例１〜５のタイヤは、従来例１との対比において、ユニフォミティを良好に維持しながら軽量化を達成することができた。特に、実施例２〜５では、リム組み性が顕著に改善されていた。これに対して、比較例１のタイヤは、軽量化は達成されているものの、ユニフォミティが悪化していた。
【符号の説明】
【００３３】
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  ビードフィラー
８  ベルト層
９  ベルトカバー層
１０  ビードワイヤ
１１  伸線痕
【図１】
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【図２】
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【図３】
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