(57)【要約】【課題】型崩れの発生を防止しつつ、事前加硫後におけるタイヤ生部材との間における接着力の低下を防止したタイヤ用ビードコア、その製造方法および製造装置並びにそれを用いたタイヤを提供する。【解決手段】複数本の鋼線１が環状に巻回されてなるタイヤ用ビードコアである。複数本の鋼線１のうちビードコア断面において最外側に位置する鋼線１ａの中心を結んだ線分により囲まれる領域をビードコア内部領域Ｃとしたとき、ビードコア内部領域Ｃにおける鋼線１の表面にインシュレーションゴム２が存在し、かつ、ビードコア内部領域Ｃより外側における鋼線１ａの表面にインシュレーションゴムが存在しない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の鋼線が環状に巻回されてなるタイヤ用ビードコアにおいて、
前記複数本の鋼線のうちビードコア断面において最外側に位置する鋼線の中心を結んだ線分により囲まれる領域をビードコア内部領域としたとき、
前記ビードコア内部領域における鋼線表面にインシュレーションゴムが存在し、かつ、該ビードコア内部領域より外側における鋼線表面にインシュレーションゴムが存在しないことを特徴とするタイヤ用ビードコア。
【請求項２】
前記ビードコア内部領域の全断面積のうち、鋼線が占める部分以外の空隙部におけるインシュレーションゴムの占める面積が８０％以上である請求項１記載のタイヤ用ビードコア。
【請求項３】
前記インシュレーションゴムの被覆後に事前加硫が施されている請求項１または２記載のタイヤ用ビードコア。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか一項記載のタイヤ用ビードコアを製造する方法であって、
表面にめっきが施された複数本の鋼線を繰出して、該複数本の鋼線のうち、前記最外側に位置する鋼線以外の鋼線の表面にインシュレーションゴムを被覆した後、該最外層に位置する鋼線と、該最外層に位置する鋼線以外の鋼線とを、順次環状に巻回してタイヤ用ビードコアを成型することを特徴とするタイヤ用ビードコアの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のうちいずれか一項記載のタイヤ用ビードコアを製造する方法であって、
表面にめっきが施された複数本の鋼線を繰出して、該複数本の鋼線のうち、前記最外側に位置する鋼線以外の鋼線の表面にインシュレーションゴムを被覆した後、該最外層に位置する鋼線以外の鋼線を環状に巻回してビードコア中間体を成型し、次いで、該ビードコア中間体の外周に、該最外層に位置する鋼線を環状に巻回してタイヤ用ビードコアを成型することを特徴とするタイヤ用ビードコアの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜３のうちいずれか一項記載のタイヤ用ビードコアを製造する装置であって、
表面にめっきが施された複数本の鋼線を繰出す複数の繰出し部と、該複数本の鋼線のうち、前記最外側に位置する鋼線以外の鋼線の表面にインシュレーションゴムを被覆するインシュレーション装置と、該最外層に位置する鋼線と該最外層に位置する鋼線以外の鋼線とを順次巻回してタイヤ用ビードコアを成型するための円筒状のフォーマーと、を備えることを特徴とするタイヤ用ビードコアの製造装置。
【請求項７】
請求項１〜３のうちいずれか一項記載のタイヤ用ビードコアを用いたことを特徴とするタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用ビードコア（以下、単に「ビードコア」とも称する）、その製造方法および製造装置並びにそれを用いたタイヤに関し、詳しくは、ビードコアを構成する鋼線のゴム被覆状態の改良に係るタイヤ用ビードコア、その製造方法および製造装置並びにそれを用いたタイヤ、特には乗用車用空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのビード部には、リムに対しタイヤを嵌合させるために、スチールワイヤ（鋼線）を巻き回して形成されたビードコアが埋設されている。かかるビードコアとしては、従来、あらかじめゴムで被覆した円形断面の鋼線を環状に巻回してタイヤ径方向に積み重ねてなるものや、コアフィラメントよりなる環状のコア部の外周に複数本のシースフィラメントをらせん状に巻回してシース部を形成した、いわゆるケーブル構造のものなどが使用されている。
【０００３】
タイヤ用ビードコアに係る改良技術としては、例えば、特許文献１に、所定のコード基体とこれを被覆するトッピングゴムとからなり、かつ、直径Ｄをコード基体の直径ｄの所定倍率とした１本のビードコードが、タイヤ軸方向に連続して螺旋に巻回されかつタイヤ軸方向両端で途切れるコイル層を、半径方向に複数段重ねてなるタイヤのビードコアが開示されている。また、特許文献２には、硬鋼線からなるビードワイヤーを収束し、その隙間にインシュレーションゴムを充填して断面形状を６角形にしたビードコアを左右のビード部に配置したタイヤが開示されており、ビードコア断面におけるインシュレーションゴムが占める断面積の割合を２１〜２８％にすることについても開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献３には、ストリップワイヤーの周りをコーティングゴムで覆ってなるビードワイヤーであって、コーティングゴムの横断面外輪郭形状を、円弧と、この円弧の周方向に、それぞれ９０°の角度間隔をおいて位置する四個の突部とからなる異形形状としたビードコア用ビードワイヤーが開示されている。さらにまた、特許文献４には、単線の金属ワイヤーよりなり、特定直径の金属ワイヤーを、その直径の１２乃至１８％に相当する厚さのインシュレーション・ゴムで被覆して、ゴム被覆単線金属ワイヤーを形成し、このゴム被覆単線金属ワイヤーを、列方向と段方向に移動しながら、複数回環状に巻回して形成されるビード・コアーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１８６６３８号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開平８−１７５１２６号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開平６−７９８０６号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献４】特開２０００‐１６０３３号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、ゴムが被覆された鋼線を環状に巻回して構成されるビードコアを使用したタイヤにおいては、タイヤの成型時ないし加硫時に加えられる変形により、ビードコアが型崩れして、ユニフォミティーなどの性能が悪化することが問題となっていた。これに対し、加硫時のビードコアの型崩れを防止するために、事前にビードコア単体を加硫しておくことで、剛性を高めたビードコアを使用することも行われているが、この場合、加硫後のビードコアとタイヤ生部材との接着力が低下するという問題が生じていた。したがって、タイヤ生部材との間における接着力の低下を生ずることなく、ビードコアの型崩れの発生を防止することができる手段の確立が求められていた。
【０００７】
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、型崩れの発生を防止しつつ、事前加硫後におけるタイヤ生部材との間の接着力の低下を防止したタイヤ用ビードコア、その製造方法および製造装置並びにそれを用いた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】
【０００８】
本発明者は鋭意検討した結果、タイヤ用ビードコアを構成する鋼線のゴム被覆状態を所定に規定することにより、上記問題を解消できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明のタイヤ用ビードコアは、複数本の鋼線が環状に巻回されてなるタイヤ用ビードコアにおいて、
前記複数本の鋼線のうちビードコア断面において最外側に位置する鋼線の中心を結んだ線分により囲まれる領域をビードコア内部領域としたとき、
前記ビードコア内部領域における鋼線表面にインシュレーションゴムが存在し、かつ、該ビードコア内部領域より外側における鋼線表面にインシュレーションゴムが存在しないことを特徴とするものである。  
【００１０】
本発明のタイヤ用ビードコアにおいては、前記ビードコア内部領域の全断面積のうち、鋼線が占める部分以外の空隙部におけるインシュレーションゴムの占める面積が８０％以上であることが好ましい。また、前記インシュレーションゴムの被覆後に事前加硫が施されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明のタイヤ用ビードコアの製造方法は、上記本発明のタイヤ用ビードコアを製造する方法であって、
表面にめっきが施された複数本の鋼線を繰出して、該複数本の鋼線のうち、前記最外側に位置する鋼線以外の鋼線の表面にインシュレーションゴムを被覆した後、該最外層に位置する鋼線と、該最外層に位置する鋼線以外の鋼線とを、順次環状に巻回してタイヤ用ビードコアを成型することを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、本発明の他のタイヤ用ビードコアの製造方法は、上記本発明のタイヤ用ビードコアを製造する方法であって、
表面にめっきが施された複数本の鋼線を繰出して、該複数本の鋼線のうち、前記最外側に位置する鋼線以外の鋼線の表面にインシュレーションゴムを被覆した後、該最外層に位置する鋼線以外の鋼線を環状に巻回してビードコア中間体を成型し、次いで、該ビードコア中間体の外周に、該最外層に位置する鋼線を環状に巻回してタイヤ用ビードコアを成型することを特徴とするものである。
【００１３】
さらにまた、本発明のタイヤ用ビードコアの製造装置は、上記本発明のタイヤ用ビードコアを製造する装置であって、
表面にめっきが施された複数本の鋼線を繰出す複数の繰出し部と、該複数本の鋼線のうち、前記最外側に位置する鋼線以外の鋼線の表面にインシュレーションゴムを被覆するインシュレーション装置と、該最外層に位置する鋼線と該最外層に位置する鋼線以外の鋼線とを順次巻回してタイヤ用ビードコアを成型するための円筒状のフォーマーと、を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
さらにまた、本発明のタイヤは、上記本発明のタイヤ用ビードコアを用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ゴムが被覆された鋼線をビードコア内部領域に配列するとともに、ゴムが被覆されていない鋼線をビードコア表面に配列したことで、事前加硫後において、加硫ゴムとタイヤ生部材との接着面積を少なく抑えることができ、ビードコア表面における金属が露出した鋼線とタイヤ生部材との高接着性を利用できるものとなった。したがって、これにより、型崩れの発生を防止しつつ、事前加硫後におけるタイヤ生部材との間における接着力の低下を防止したタイヤ用ビードコア、その製造方法および製造装置並びにそれを用いたタイヤを実現することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のタイヤ用ビードコアの一例を示す拡大断面図である。
【図２】本発明のタイヤ用ビードコアの他の例を示す拡大断面図である。
【図３】本発明のタイヤ用ビードコアの他の例を示す拡大断面図である。
【図４】本発明のタイヤ用ビードコアの製造装置の一例を示す概略説明図である。
【図５】本発明のタイヤの一例のビード部近傍を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明のタイヤ用ビードコアの一例を示す拡大断面図を示す。図示するように、本発明のタイヤ用ビードコアは、複数本の鋼線１が環状に巻回されてなるものである。
【００１８】
本発明のビードコアにおいては、複数本の鋼線１のうちビードコア断面において最外側に位置する鋼線１ａの中心を結んだ線分（図中の点線部）により囲まれる領域をビードコア内部領域Ｃとしたとき、ビードコア内部領域Ｃにおける鋼線１の表面にインシュレーションゴム２が存在し、かつ、ビードコア内部領域Ｃより外側における鋼線１ａの表面にインシュレーションゴムが存在しない。すなわち、ビードコア内部領域Ｃの鋼線にはゴムをインシュレーションする一方、ビードコアの周囲に存在する鋼線表面にはゴムを被覆せずに、ビードコア表面では鋼線の金属表面を露出させる。これにより、ビードコア内部のインシュレーションゴムによりタイヤ成型時や加硫時における型崩れの発生を防止しつつ、ビードコア表面では露出する鋼線金属とタイヤ生部材との間における高接着性を利用することができ、成形性の向上を図ることが可能となる。
【００１９】
本発明においては、ビードコア内部領域Ｃの全断面積のうち、鋼線１が占める部分以外の空隙部におけるインシュレーションゴム２の占める面積は、８０％以上であることが好ましく、この比率が高いほど、インシュレーションゴム２が空隙部内に隙間なく充填されることとなるため、好ましい。好適には例えば、８０〜９５％とする。上記面積が８０％未満であると、ビードコアの型崩れ防止効果が低減するため好ましくない。
【００２０】
また、本発明のビードコアは、インシュレーションゴム２の被覆後に、事前加硫されていることが好ましい。ビードコア内部領域Ｃにインシュレーションしたゴムをプレキュア（事前加硫）することで、インシュレーションゴム２のゴム強度を高めてビードコアの剛性を向上することができ、取扱い性を向上するとともに、その後のタイヤ成型時（セット時）および加硫時におけるビードコアの型崩れをより効果的に防止することができる。この場合の事前加硫の条件は、例えば、７０〜１７０℃で２分〜１０分とすることができる。
【００２１】
図２，３に、本発明のタイヤ用ビードコアの他の例を示す拡大断面図を示す。本発明のビードコアは、図１に示すような六角ビードの他、図２，３に示すようなケーブルビードおよびモノストランドビードのいずれも含むものである。本発明においては、図２，３に示す構造の場合も、ビードコア断面において最外側に位置する鋼線１１ａ，２１ａの中心を結んだ線分（図中の点線部）により囲まれる領域をビードコア内部領域Ｃとしたとき、ビードコア内部領域Ｃにおける鋼線１１，２１の表面にインシュレーションゴム２が存在し、かつ、ビードコア内部領域Ｃより外側における鋼線１１ａ，２１ａの表面にインシュレーションゴムが存在しないものとする。これにより、本発明の所期の効果を得ることができるものである。
【００２２】
本発明においては、タイヤ用ビードコアを構成する鋼線のゴム被覆状態について上記条件を満足するものであればよく、それ以外の具体的なビードコア構造、各鋼線の線径およびインシュレーションゴムのゴム配合等の条件については、特に制限されるものではない。
【００２３】
本発明のビードコアは、例えば、図４に概略を示すような製造装置により製造することができる。図示する製造装置は、表面にめっきが施された複数本の鋼線１０ａを繰出す複数の繰出し部３１と、複数本の鋼線１０ａのうち、ビードコア断面において最外側に位置する鋼線以外の鋼線１０ａの表面にインシュレーションゴムを被覆するインシュレーション装置３２と、最外層に位置する鋼線１０ａと最外層に位置する鋼線以外の鋼線１０とを順次巻回してタイヤ用ビードコアを成型するための円筒状のフォーマー３３と、を備える。なお、図中では、簡略のため、最外層に位置する鋼線１０ａおよび最外層に位置する鋼線以外の鋼線１について、それぞれ一箇所の繰出し部を示している。
【００２４】
本発明においては、図示するような製造装置において、複数の繰出し部３１から表面にめっきが施された複数本の鋼線１０ａを繰出して、インシュレーション装置３２により、最外側に位置する鋼線以外の鋼線１０ａの表面にインシュレーションゴムを被覆した後、フォーマー３３上で、最外層に位置する鋼線１０ａ、すなわちゴム被覆されていない鋼線と、最外層に位置する鋼線以外の鋼線１０、すなわちゴム被覆された鋼線とを、順次環状に巻回することで、成型されたタイヤ用ビードコアを得ることができる。具体的にはまず、フォーマー上に、ビードコアの最外層部分を構成するゴム被覆されていない鋼線を巻き付けた後、その上にゴム被覆した鋼線を積層して巻き付けてインシュレーションを行い、さらに、その周囲にビードコアの最外層部分を構成するゴム被覆されていない鋼線を巻き付けることで、本発明の断面形状を有するビードコアを得ることができる。
【００２５】
また、図示はしないが、本発明のビードコアは、以下のような手順でも製造することができる。すなわち、まず、表面にめっきが施された複数本の鋼線を繰出して、この複数本の鋼線のうち、最外側に位置する鋼線以外の鋼線の表面にインシュレーションゴムを被覆した後、この最外層に位置する鋼線以外の鋼線を環状に巻回してビードコア中間体を成型する。次いで、このビードコア中間体の外周に、最外層に位置する鋼線を環状に巻回することで、成型されたタイヤ用ビードコアを得ることができる。
【００２６】
また、本発明のタイヤは、上記本発明のタイヤ用ビードコアを用いたものであればよく、これにより、成型時ないし加硫時におけるビードコアの型崩れが抑制されることで、ユニフォミティーの向上効果が得られるものである。それ以外の、具体的なタイヤ構造や各部材の材質等の点については、特に制限されるものではなく、所望に応じて適宜決定することが可能である。図５に、図１に示すビードコアを適用した本発明のタイヤの一例のビード部近傍の概略断面図を示す。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜従来例＞
下記表中に示す条件に従い、ビードコアを構成する全ての鋼線の表面にインシュレーションゴムを被覆した後、１４０℃、５分間で事前加硫を施して、従来例のタイヤ用ビードコアを製造した。
【００２８】
＜実施例＞
下記表中に示す条件に従い、ビードコアを構成する全ての鋼線のうちビードコア断面において最外側に位置する鋼線の中心を結んだ線分により囲まれる領域をビードコア内部領域としたとき、このビードコア内部領域内に含まれる１０本の鋼線の表面にインシュレーションゴムを被覆した後、１４０℃、５分間で事前加硫を施して、実施例のタイヤ用ビードコアを製造した。このビードコアにおいて、ビードコア内部領域の全断面積のうち、鋼線が占める部分以外の空隙部におけるインシュレーションゴムの占める面積は９０％であった。また、ビードコア内部領域より外側における鋼線の表面には、インシュレーションゴムが被覆されていなかった。  
【００２９】
なお、実施例のビードコアは、図４に示すような製造装置において、所定数の繰出し部３１から表面にめっきが施された所定本数の鋼線１０ａを繰出して、インシュレーション装置３２により、最外側に位置する鋼線以外の鋼線１０ａの表面にインシュレーションゴムを被覆した後、フォーマー３３上で、最外層に位置する鋼線１０ａと、最外層に位置する鋼線以外の鋼線１０とを、順次環状に巻回することにより製造した。
【００３０】
得られた従来例および実施例のビードコアを用いて、タイヤサイズ３１５／３５Ｒ２０の乗用車用ラジアルタイヤを製造した。各供試タイヤにつき、ＪＡＳＯに準拠するユニフォミティー測定方法により、リムサイズ２０×１１Ｊ、内圧２００ｋＰａ、荷重７．３８ｋＮの条件にてユニフォミティーの測定を行った。結果は、それぞれ従来例を１００とする指数にて示した。数値が小さいほどユニフォミティーが良好である。その結果を、下記の表中に併せて示す。
【００３１】
【表１】
2012214191.tif 000003
＊１）ゴム被覆鋼線の径を示す。
【００３２】
上記表中の結果からわかるように、ビードコア内部領域における鋼線の表面にインシュレーションゴムが存在し、かつ、ビードコア内部領域より外側における鋼線の表面にインシュレーションゴムが存在しないビードコアを用いた実施例のタイヤにおいては、この条件を満足しないビードコアを用いた従来例のタイヤと比較して、ユニフォミティーが向上していることが確かめられた。
【符号の説明】
【００３３】
１，１ａ，１０，１０ａ，１１，１１ａ，２１，２１ａ  鋼線
２  インシュレーションゴム
３１  繰出し部
３２  インシュレーション装置
３３  フォーマー
Ｃ  ビードコア内部領域
【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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