(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビード部に、１本又は複数本を並列したスチールワイヤを渦巻き状に巻き重ねることにより環状に形成されたビードコアを配する空気入りタイヤであって、
前記ビードコアは、最内層のスチールワイヤがなす内周面に、該スチールワイヤの巻始め端面と該内周面とがなす段部を有し、かつこのビードコアに前記段部の空気を吸収するエア吸収体を設けるとともに、
前記エア吸収体は、前記内周面及びビードコアの外周面を囲んで繊維状紐を螺旋状にかつ前記巻始め端面からこの巻始め端面と離れる向きに巻回した、前記スチールワイヤの直径Ｄの３〜１０倍の小長さＬの巻付体からなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
ビード部に、１本又は複数本を並列したスチールワイヤを渦巻き状に巻き重ねることにより環状に形成されたビードコアを配する空気入りタイヤであって、
前記ビードコアは、最内層のスチールワイヤがなす内周面に、該スチールワイヤの巻始め端面と該内周面とがなす段部を有し、
前記ビードコアの前記内周面に沿って連続して配された環状のエア吸収体を設けるとともに、
前記エア吸収体は、前記ビードコアの前記内周面をのびる基部と、該基部の両側から立ち上がりビードコアの両側面をのびる一対の側部とを含む断面略Ｕ字状をなし、
かつ該側部の外端は、前記ビードコアの外面を半径方向外側に超えることなく終端する溝状体からなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項３】
ビード部に、１本又は複数本を並列したスチールワイヤを渦巻き状に巻き重ねることにより環状に形成されたビードコアを配する空気入りタイヤであって、
前記ビードコアは、最内層のスチールワイヤがなす内周面に、該スチールワイヤの巻始め端面と該内周面とがなす段部を有し、
前記ビードコアの前記内周面に沿って連続して配された環状のエア吸収体を設けるとともに、
前記エア吸収体は、前記ビードコアの内周面をのびる基部と、該基部の両側から立ち上がりビードコアの両側面をのびる一対の側部とを含む断面略Ｕ字状をなし、
かつ該側部の外端は、前記ビードコアの外面を半径方向外側に超えて突出し、かつその突出長さを２mm以上かつ６mm未満とした溝状体からなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビード部を改善した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
空気入りタイヤ、中でも乗用車用空気入りタイヤにあっては、図２に示す如く、例えば複数本のスチールワイヤＷを並列してトッピングゴムＧにて被覆したテープ状体Ｔを渦巻き状に巻き重ねることにより環状に形成されたビードコアＣを具えている。このビードコアＣは、最内層のスチールワイヤがなす内周面ｉに、該スチールワイヤの巻始め端面Ｗｅと該内周面ｉとがなす段部Ｅが形成されている。
【０００３】
また空気入りタイヤを製造する際には、成形フォーマ上に巻き付けられた円筒状のカーカスプライの軸方向両端に、前記ビードコアＣを外挿するとともに、トレッドゴム、サイドウォールゴムなどを貼り付け、これらをトロイド状に変形させてして生カバーを成形する。
【０００４】
ところが、ビードコアＣの内周面ｉは上述のような段部Ｅを有するため、図７に示すように、外周面が円状をなすカーカスプライｆとの間には前記段部Ｅに隙間Ｓが形成されやすく、この隙間Ｓに空気が残留するという欠点がある。このような残留空気は、生カバーの加硫中にビード部の例えばビードトウ部分などにエア残りとして現れ、或いはビード部外面に現れるなど成形不良を招く不具合がある。
【０００５】
特に、乗り心地の向上、或いはタイヤ重量の軽減などを目的として、図８に示す如く、ビードコアＣの内周面ｉを覆いかつビードエーペックスゴムｊに沿ってタイヤ半径方向外側にのびるビードフィラーｇを除去した空気入りタイヤにあっては、前記ビードコアＣの段部Ｅが直接カーカスプライｆに接触するため上述のような不具合が顕著に発生しやすい。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、ビードコアに、前記段部の空気を吸収するエア吸収体を設けることを基本として、ビード部の成形不良を防止しうる空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、ビード部に、１本又は複数本を並列したスチールワイヤを渦巻き状に巻き重ねることにより環状に形成されたビードコアを配する空気入りタイヤであって、
前記ビードコアは、最内層のスチールワイヤがなす内周面に、該スチールワイヤの巻始め端面と該内周面とがなす段部を有し、かつこのビードコアに前記段部の空気を吸収するエア吸収体を設けるとともに、
前記エア吸収体は、前記内周面及びビードコアの外周面を囲んで繊維状紐を螺旋状にかつ前記巻始め端面からこの巻始め端面と離れる向きに巻回した、前記スチールワイヤの直径Ｄの３〜１０倍の小長さＬの巻付体からなることを特徴としている。
【０００８】
このような空気入りタイヤは、前記ビードコアの段部に残留した空気をエア吸収体によって吸収しうる。このため、残留空気が例えばビードトウ部などに現れることがなく、ひいてはビード部の成形不良が防止される。したがって、ビード部からビードフィラーを省いた空気入りタイヤにも好適に採用しうる。
【０００９】
ここで、前記エア吸収体としては、種々のものが用いられるが、例えば前記ビードコアの内周面及び外周面を囲んで繊維状紐を螺旋状にかつ前記巻始め端面と離れる向きに巻回した小長さＬの巻付体から構成することができる。
【００１０】
このような巻付体を形成する繊維状紐としては、好ましくは有機繊維材料であって、より好ましくはナイロン、ビニロン、ポリエステル、綿花等の繊維からなるものを採用することができる。これらの繊維は、その内部、例えば繊維を構成するフィラメント間などにビードコアの段部に残留した空気を効果的に吸収することができる。
【００１１】
このようなエア吸収体の前記小長さＬは、前記スチールワイヤの直径Ｄの５倍以上とすることが効果的である。これにより、エア吸収体は、ビードコアの段部に残留する空気のみならず段部自体を減少させ、生カバー成型時にカーカスプライとの間に形成される前記隙間を減じ残留する空気の量をも低減するのに効果的である。
【００１２】
また前記エア吸収体は、ビードコアの内周面に連続して配することもできる。エア吸収体として、ビードコアの前記内周面をのびる基部と、該基部の両側から立ち上がりビードコアの両側面をのびる一対の側部とを含む断面略Ｕ字状をなし、かつ該側部の外端は、前記ビードコアの外面を半径方向外側に超えることなく終端する溝状体から構成することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明においては、前記溝状体の側部の外端は、前記ビードコアの外面を半径方向外側に超えることなく終端する溝状体からなることを特徴とする。  またエア吸収体は、前記ビードコアの内周面をのびる基部と、該基部の両側から立ち上がりビードコアの両側面をのびる一対の側部とを含む断面略Ｕ字状をなし、かつ該側部の外端は、前記ビードコアの外面を半径方向外側に超えて突出させることもできる。
【００１４】
請求項３に係る発明においては、溝状体の側部のビードコア外周面からの突出長さを２mm以上かつ６mm未満とすることが、タイヤ重量の低減、乗り心地の向上という観点から好ましいものとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の実施形態として乗用車用空気入りラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１の子午線断面図を示している。図において、タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコアＣの周りで折り返されて係止されるカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６のタイヤ半径方向外側に配されたベルト層７とを具える。
【００１６】
前記カーカス６は、本例ではカーカスコードをタイヤ赤道ＣＬに対して７５゜〜９０゜の角度で配列したラジアル構造の１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから構成されている。前記カーカスコードは、例えばナイロン、レーヨン若しくはポリエステル等の有機繊維コードが好ましく採用される。またカーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコアＣに至る本体部６ａと、この本体部６ａに連なりビードコアＣの廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返した折返し部６ｂとを含んでいる。そしてこの本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードコアＣからタイヤ半径方向外側にのびる、例えば硬質ゴムからなるビードエーペックスゴム８が配されている。
【００１７】
また前記ベルト層７は、コードをタイヤ赤道ＣＬに対して１０〜３５°程度の小角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本例では内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを前記コードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成している。前記ベルトコードとしては、本例ではスチールコードを採用しているが、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊維コードも必要に応じて用いうる。
【００１８】
また前記ビード部４に配されたビードコアＣは、図２に示したように、本例では複数本のスチールワイヤＷを並列してトッピングゴムＧにて被覆したテープ状体Ｔを渦巻き状に巻き重ねることにより環状に形成されている。また前記ビードコアＣは、最内層のスチールワイヤＷがなす内周面ｉに、該スチールワイヤの巻始め端面Ｗｅと該内周面ｉとがなす段部Ｅが形成されている。なお１本のスチールワイヤＷを軸方向かつ螺旋状に一列巻き付けた後、さらにその上に巻き重ねるものも前記「渦巻き状」に巻き重ねたものに含まれる。
【００１９】
そして、本実施形態では、図３に示す如く、前記ビードコアＣに前記段部Ｅの空気を吸収するエア吸収体１１を設けたことを特徴の一つとしている。このようなタイヤ１は、例えば生カバー成型時において円筒状に成形されたカーカスプライ６Ａとこのビードコア５の段部Ｅとの間に形成された小隙間に残留した空気を、前記エア吸収体１１によって吸収しうる。このため、残留空気がビードトウ部４ｔ（図１に示す）やタイヤ外表面などへと現れることが防止され、ひいてはビード部４の成形不良などを効果的に防止しうる。
【００２０】
また本実施形態の空気入りタイヤは、ビード部４から図８に示したビードフィラーｇを除去したものが例示される。これにより、タイヤ重量の軽量化やビード部４の剛性を適度に低下させることにより乗り心地を向上しうる。なおビードフィラーｇを除去した場合には、前記生カバー成型時において、ビードコアＣの段部Ｅが直接カーカスプライ６Ａ側に現れ、前記残留空気が多くなりがちであるが、上述のようなエア吸収体１１を設けることにより、このようなタイヤにおいても効果的にエア残りを減じ、成形不良を防止できる。
【００２１】
ここで、前記エア吸収体１１としては、空気を内部に吸収しうる材料であれば種々のものを用いることができる。例えば、天然繊維又は化学繊維が好ましいものである。天然繊維にあっては、綿花、カポックなどの種子毛繊維や、あさなどの葉脈繊維などを含む植物繊維であっても良いし、羊毛、やぎ糸、羽毛などの動物性繊維などが挙げられる。また、化学繊維にあっては、好ましくは合成繊維であって、より好ましくはナイロン、ビニロン、ポリエステル等が望ましい。これらの繊維は、その内部、例えば繊維を構成するフィラメント間などにビードコアの段部に残留した空気を効果的に吸収することができる。
【００２２】
また、このようなエア吸収体１１は、例えば、前記ビードコアＣの内周面ｉ及び外周面ｏを囲んで繊維状紐１２を前記巻始め端面Ｗｅから螺旋状にかつ前記巻始め端面Ｗｅと離れる向きに巻回した小長さＬの巻付体１３から構成しうる。前記繊維状紐１２には、上述の繊維を用いたフィラメント糸、或いは紡績糸などから形成され、例えば内部により多くの空隙を有する紡績糸が好適に採用しうる。
【００２３】
このようなエア吸収体１１の前記小長さＬは、前記スチールワイヤＷの直径Ｄの５倍以上とすることが特に効果的である。これにより、エア吸収体１１は、ビードコアＣの段部Ｅに残留する空気のみならず段部Ｅがカーカスプライなどとで形成する隙間自体を減少させることができ、残留空気の量自体をも低減しうる。なお、前記エア吸収体１１の前記小長さＬは、前記スチールワイヤの直径Ｄの５倍未満になると、エア吸収能力が相対的に低下する傾向がある。本発明では表１に記載のように、前記小長さＬを３〜１０倍としている。
【００２４】
また、このようなエア吸収体１１は、前記繊維状紐１２の径などにより、複数回重ねて巻回することもでき、また繊維状紐１２の表面をゴムトッピングしても良い。
【００２５】
また図４には、エア吸収体１１の他の実施形態を示している。本例では、エア吸収体１１は、ビードコアＣの内周面ｉに沿って連続して配されたものを例示している。このエア吸収体１１は、本例では、ビードコアＣの内周面ｉに沿って配された基部１１ａと、該基部１１ａの両側から立ち上がりビードコアＣの両側面をのびる一対の側部１１ｂ、１１ｂとを含む断面略Ｕ字状をなす溝状体１６から構成することができる。そして本例のエア吸収体１１は、前記側部１１ｂの外端１５は、ビードコアＣの外周面ｏを半径方向外側に超えることなく終端するものが示される。
【００２６】
このような溝状体をなすエア吸収体１１は、例えば前記繊維を用いた織物、編物、レース、フェルト、不織布などを用いて形成することができ、それを前記ビードコアＣの内周面ｉに沿って配することにより、前記段部Ｅの空気を吸収することができる。本例ではナイロンより糸（コード）を用いた織物により形成したものが示されている。なお前記エア吸収体１１の側部１１ｂの高さＡは、例えば２mm以上が好ましく、またこの溝状体１６をなす織物等は、予めゴムによりトッピングしても良く、又しなくても構わない。
【００２７】
図５には、エア吸収体１１の他の実施形態を示している。本例のエア吸収体１１は、ビードコアＣの内周面ｉに沿って配された基部１１ａと、該基部１１ａの両側から立ち上がりビードコアＣの両側面をのびる一対の側部１１ｂ、１１ｂとを含む断面略Ｕ字状をなす溝状体１６からなる点では上記と同じであるが、本例では前記側部１１ｂの外端１５は、ビードコアＣの外周面ｏを半径方向外側に超えて突出したものが示される。
【００２８】
一般に、タイヤの生カバー成型時においては、図４、図５に示す如く、ビードコアＣの外周面ｏにビードエーペックスゴム８を一体的に貼り合わせた複合体が用いられる。この場合、エア吸収体１１も予めこの複合体に貼りつけされる。そして、このエア吸収体１１の側部１１ｂの外端１５が前記ビードコアＣの外周面ｏを半径方向外側に超えて突出していると、例えば図６に示すようにビードエーペックスゴム８を傾かせる工程時などにおいて、前記側部１１ｂが支えになり該ビードエーペックスゴム８のビードコアＣからの剥離を効果的に防止することができる点で好ましい。そのとき、側部１１ｂのビードコアＣの外周面Ｏからの突出高さＢを２mm以上かつ６mm未満とすることが、タイヤ重量の低減、乗り心地の向上を維持しつつ前記ビードエーペックスゴムの剥離を効果的に防止しうる。
【００２９】
【実施例】
図３に示したエア吸収体を有するサイズが１８５／７０Ｒ１４の乗用車用空気入りチューブレスタイヤ（実施例１〜３）を試作し、ビード部の空気残り率、乗り心地、ビード部重量についてそれぞれ調べた。なおビード部の空気残り率については、加硫タイヤのビード部の外観を目視によって観察し、ビード部の空気残りによるビード部の膨らみの有無をタイヤ５０本について調べた。また比較のためにエア吸収体を有しない同サイズのタイヤ（従来例１）についても併せてテストを行った。なお他の条件を共通にするために、全てのタイヤからビードフィラーを除去した。
テストの結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
0004272288.tif 000002
【００３１】
テストの結果、実施例のタイヤは、ビード部の空気残り率が減少されていること、またタイヤ重量も実質的に維持されており、ビードフィラーを有するものと比べるとビード部の剛性が低下するため乗り心地が良好となりかつビード部重量においても約０．４％の低減を図ることができた。
【００３２】
次に図４、図５に示したエア吸収体を有するサイズが１５５／８０Ｒ１３の乗用車用空気入りチューブレスタイヤ（実施例４〜８）を試作し、上記のビード部の空気残り率（ｎ＝１００）、乗り心地、ビード部重量のほか、本テストでは、生カバー成型時においてビードエーペックスゴムがビードコアから剥がれる剥がれ発生率（ｎ＝５０）を調べるとともに、ＦＶ試験機を用いてタイヤのフォースバリエーション（ＦＶ）を調べた。なおこのＦＶは、従来例２（同サイズでエア吸収体を有しないもの）を１００とする指数で表示しており、数値が大きいほど良好である。また、条件を同一とするため、いずれのタイヤからもビードフィラーを除去している。さらにビードコアの断面形状、スチールワイヤの直径は、前記と同一とした。
テストの結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】
0004272288.tif 000003
【００３４】
テストの結果、実施例のタイヤは、空気の残り率が減少されていること、またタイヤ重量も実質的に維持されており、ビードフィラーを有するものと比べるとビード部の剛性が低下するため乗り心地が良好となっており、ビード部重量においても約０．４％の低減を図ることができた。また実施例６〜８についてはタイヤ製造工程中のビードエーペックスゴムのビードコアからの剥がれが効果的に防止できることも確認できた。
【００３５】
【発明の効果】
上述したように、本発明では、ビードコアの段部に残留した空気をエア吸収体によって吸収しうる。このため、残留空気が例えばビードトウ部などに現れることがなく、ひいてはビード部のエア残り、成形不良などが効果的に防止される。
【００３６】
またエア吸収体を、ビードコアの内周面及び外周面を囲んで繊維状紐を螺旋状にかつ前記巻始め端面から該巻始め端面と離れる向きに巻回した小長さＬの巻付体から構成したときには容易に製造でき、また繊維状紐の内部、例えば繊維を構成するフィラメント間などにビードコアの段部に残留した空気を効果的に吸収しうる。
【００３７】
また、このような巻付体からなるエア吸収体の小長さＬを限定することにより、エア吸収体は、ビードコアの段部に残留する空気のみならず段部自体を減少させ、生カバー成型時に残留する空気の量をも低減するのに役立つ。
【００３８】
また前記エア吸収体を、ビードコアの内周面に沿って配された基部と、該基部の両側から立ち上がりビードコアの両側面をのびる一対の側部とを含む断面略Ｕ字状をなし、かつ該側部の外端は、前記ビードコアの外面を半径方向外側に超えることなく終端する溝状体から構成したときにはビードコアの広範囲に亘ってエアを吸収することが可能となる他、タイヤ重量の大幅な増加をも抑制しうる。
【００３９】
またエア吸収体は、前記側部の外端を、前記ビードコアの外面を半径方向外側に超えて突出させることもでき、この場合には、ビードエーペックスゴムとビードコアとの複合体においてビードエーペックスゴムがビードコアから剥がれることを効果的に防止しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す空気入りタイヤの部分断面図である。
【図２】ビードコアの斜視図である。
【図３】エア吸収体の実施形態を示す断面図である。
【図４】エア吸収体の他の実施形態を示す断面図である。
【図５】エア吸収体の他の実施形態を示す断面図である。
【図６】ビードエーペックスゴムの剥がれを説明する断面図である。
【図７】ビードコアの段部のエア残りを説明する側面図である。
【図８】ビードフィラーを例示する断面図である。
【符号の説明】
４  ビード部
１１  エア吸収体
１１ａ  基部
１１ｂ  側部
１２  繊維状紐
１３  巻付体
１６  溝状体
Ｃ  ビードコア
Ｗ  スチールワイヤ
Ｗｅ  スチールワイヤの巻始め端面
Ｅ  ビードコアの段部
ｉ  ビードコアの内周面
ｏ  ビードコアの外周面
【図１】
0004272288.tif 000004
【図２】
0004272288.tif 000005
【図３】
0004272288.tif 000006
【図４】
0004272288.tif 000007
【図５】
0004272288.tif 000008
【図６】
0004272288.tif 000009
【図７】
0004272288.tif 000010
【図８】
0004272288.tif 000011