(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部と、一対のサイド部と、トレッド部と、上記ビード部間にトロイダル状に延在するカーカスプライと、該カーカスプライのクラウン部外周に配したベルトとを具える空気入りタイヤにおいて、生タイヤ成形用剛性コア上で各ビード部に対応する位置に非金属繊維コードを渦巻状に巻回してなるビードワイヤ構体の少なくとも二列をカーカスプライの端部分を挟むようにして配設し、さらにベルトおよび所定のゴム部材を配設して生タイヤを成形し、該生タイヤを前記剛性コアとともにモールド内に装入して加硫したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記非金属繊維コードが２．０ＧＰａ以上の強度を示す非金属繊維材料よりなることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記非金属繊維材料が、アラミド繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維またはポリベンゾイミダゾール繊維であることを特徴とする請求項２記載の空気入りタイヤ
【請求項４】
前記生タイヤ成形用剛性コアが、製品タイヤの内面形状とほぼ対応する外面形状を有することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤ、特にビード部構造の改良に関するもので、ビード部の剛性を下げることなく軽量化し、かつリム組性を向上させた空気入りタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気入りタイヤのビード部は、図１に示すように、所定本数のスチールコードよりなるビードワイヤを螺旋状に積み重ねて形成したビードコア１を包み込むように該ビードコアの周りに多数のプライコードを含有するカーカスプライ２を折り返し、該カーカスプライ本体とその折り返し部分との間にビードフィラ−ゴム３を配列した構造を有する。
【０００３】
ところで、ビードコアの軽量化、ひいてはタイヤの軽量化を目的として、高強力有機繊維よりなるコードをスチールコードの代わりにビードワイヤとして用いることが試みられている。しかし、かかる有機繊維コードを用いた場合、生タイヤの成形時やブラダーを用いた加硫時にプライコードの収縮や引き抜けに伴い、ビードコア内でのビードワイヤ積層段列の乱れが大きくなる。その結果、ビードコアの強度が低下し、ひいては製品タイヤの安定的な安全率を保証することが困難になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、成形・加硫時に伴うプライコードの引き抜けを防止する手段を採用して、曲げ剛性の低い非金属繊維コードをビードワイヤとして用いても、安定したビードコア構造を形成し、ビード部を大幅に軽量化した空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一対のビード部と、一対のサイド部と、トレッド部と、上記ビード部間にトロイダル状に延在するカーカスプライと、該カーカスプライのクラウン部外周に配したベルトとを具える空気入りタイヤにおいて、生タイヤ成形用剛性コア上で各ビード部に対応する位置に非金属繊維コードを渦巻状に巻回してなるビードワイヤ構体の少なくとも二列をカーカスプライの端部分を挟むようにして配設し、さらにベルトおよび所定のゴム部材を配設して生タイヤを成形し、該生タイヤを前記剛性コアとともにモールド内に装入して加硫したことを特徴とする。
【０００６】
本発明では、剛性コアを用いて生タイヤを成形し、該生タイヤを剛性コアとともにモールド内で加硫するので、従来のブラダーを用いた加硫時に生ずるカーカスプライの膨出変形が無く、ビードワイヤ構体間に挟まれたカーカスプライのコードの引き抜きが生じず、その結果ビードワイヤ構体の積層段列に乱れが生じず、該構体のビードコア複合体としての強度も低下しない。
【０００７】
また、ビードワイヤとして非金属繊維コードをスチールコードの代わりに用いるので、ビード部を大幅に軽量化することができ、従来のスチールコードよりなるビードワイヤを用いるタイヤに較べてタイヤの重量を軽減することができ、またビード部が変形し易くなり、タイヤのリム組み時にビード部が損傷する可能性が減少し、リム組作業性を著しく向上させることができる。
【０００８】
本発明に用いる非金属繊維コードは、２．０ＧＰａ以上の強度を示す非金属繊維材料よりなるのが好ましい。該非金属繊維材料としては、アラミド繊維、カーボン繊維、ガラス繊維、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維等がある。
【０００９】
本発明に用いる生タイヤ成形用剛性コアは、製品タイヤの内面形状とほぼ対応する外面形状を有するのが好ましい。かかる剛性コアを用いて生タイヤを成形すると、カーカスプライの端部分がビードワイヤ構体間で強固に挟まれ、プライコードの引き抜けを防止することができ、該構体の積層段列の乱れが全く生じない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図２、図３、図４はそれぞれ本発明の実施の形態を示す要部断面図であり、図中５はタイヤのビード部を示し、６はタイヤの骨組み補強部材としてのカーカスプライを示す。
【００１１】
図２乃至図４に示すようなタイヤにおいて、各ビード部５で周方向に連続して延びる一本または複数本の非金属繊維コード７を、たとえば半径方向内方から外方に向けて渦巻状に巻回することによりビードワイヤ構体８を形成するとともに、かかるビードワイヤ構体８をタイヤ幅方向の内外側に隣接させて少なくとも二列に配設する。各図示例においては、三列のビードワイヤ構体８を幅方向内側に一列、幅方向外側に二列になるよう配設し、隣接する二列のビードワイヤ構体８間でカーカスプライ６の端部分を挟み込む。
【００１２】
このようなビード部構造によれば、互いに隣接するビードワイヤ構体８はカーカスプライの端部分の固定、ビード部のリムシートへの密着等のそれ本来の機能を十分に発揮する。図示例では、隣接ビードワイヤ構体の幅方向外側に一列のビードワイヤ構体８がさらに配設されているので、ビード部のリムシートへの密着がより一層高まる。その結果、カーカスプライのプライコードのビードワイヤ構体間からの引き抜けが生ぜず、このためビードワイヤ構体の段列乱れが防止され、該ビードワイヤ構体の強度低下が無くなる。
【００１３】
また、タイヤ周方向に渦巻状に延びる非金属繊維コード７は、ワイヤインサート、フリッパ等の追加補強部材の必要なしにビード部５、ひいてはタイヤの前後剛性を必要に応じて高めて操縦安定性を有効に向上させることができ、一方とレッド部の半径方向内方への変形、ひいてはビード部５およびサイド部のタイヤ幅方向内外側への変形をほとんど拘束しないので、タイヤの縦剛性が十分小さく維持され、優れた乗心地が確保される。
【００１４】
さらに、スチールコードの代わりに曲げ剛性の低い非金属繊維コードをビードワイヤとして用いても、安定したビード構造が得られるので、ビード部を大幅に軽量化することができるとともに、ビード部の変形も容易で、タイヤのリム組作業性が向上する。
【００１５】
次に、本発明の空気入りタイヤ、特に図２に示すビード構造を有するタイヤの製造時の一実施態様を図５乃至図７につき説明する。
【００１６】
図５は、剛性コア上での生タイヤの成形途中の段階を示す略線斜視図で、図中１０は、製品タイヤの内面形状とほぼ対応する外面形状を有し、全体としてほぼドーナツ形の剛性コアである。この剛性コア１０は、複数個のセグメントに分解することができる。
【００１７】
剛性コア１０の外面上に、まず各ビード部の半径方向内方の端部分に対応する位置に非金属繊維コード７を渦巻状に巻回してなる二列のビードワイヤ構体８を形成し、次いでカーカスプライ６を構成するプライコード１１を該コア１０のほぼラジアル方向に延在させて、所要の周方向ピッチでコア１０の全周にわたってジグザグ状に貼着させて配置することによりカーカスプライ６を形成する。しかる後、プライコード１１の折り返し端部分となる剛性コア１０の内周縁近傍部分で上記ビードワイヤ構体８に対向する部分に、周方向に延びる非金属繊維コード７の渦巻状巻回構造よりなる一列のビードワイヤ構体８を形成し、これによりカーカスプライ６の端部分が隣接するビードワイヤ構体８間で強固に挟まれる。
【００１８】
次いで、図６に示すように、カーカスプライ６のクラウン部の外周上に、たとえば内外二層のスチールコード層１２ａ，１２ｂよりなるベルト１２と、該ベルト１２の外周側でほぼスチールコード層１２ｂを覆うように形成したベルト補強層１３とを配設する。なお、ベルト補強層１３は、たとえば一本または複数本のコードを単位としたナイロンコードをベルトの周りに直接的または間接的に螺旋巻回することにより形成することができる。
【００１９】
ベルト補強層１３を形成した後、サイドゴム、トレッドゴム等のゴム材料を所定の位置に配設して所要の構造、形状および寸法等を具える生タイヤＴを成形する。
【００２０】
このようにして成形した生タイヤＴを剛性コア１０とともにモールド１４内に装入する。モールド１４は、トレッド部の加硫成形に主として寄与し、半径方向に拡縮変位可能な複数個のセグメントよりなるトレッドリング１５と、サイド部の加硫成形に主として寄与するサイドリング１６とからなる割りモールドである。かかる割りモールドを用いると、トレッドリングの各セグメントをその縮径変位に基づいて生タイヤＴのトレッド部に押圧することができるので、生タイヤＴのトレッド部外径寸法を製品タイヤのものに十分近づけることが可能で、周方向に延在する非金属繊維コードの加硫時の伸長をより効果的に抑制することができる。
【００２１】
本発明では、上述したように生タイヤ成形用剛性コアを用いて生タイヤをモールド内で加硫成形するので、従来のブラダーを用いてモールド内で加硫成形する場合に較べて、カーカスプライの膨出変形が無く、その結果ビードワイヤ構体間からのプライコードの引き抜けが生じず、該ビードワイヤ構体の段列が乱れることもなく、ビードコア複合体としての強度も低下しない。
【００２２】
【実施例】
以下に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明する。タイヤサイズ:１９５／６５Ｒ１４を有する実施例１，２および３ならびに比較例１および２の空気入りラジアルタイヤを作成する。これらタイヤは、表１に示すようなビード部構造およびタイヤの成形手法を用いる以外、すべて同一のタイヤ構造を有する。これらタイヤに対し、ビード重量、ワイヤ総強力、水圧破壊圧およびワイヤ強度利用率を測定し、結果を表１に示す。
【００２３】
ビード重量は、タイヤの片側のビードリングの重量を示す。したがって、タイヤ１本では、ビード重量の２倍が実際の重さになる。なお、ビード重量の下段の指数とは、比較例１のものを１００として表示したもので、指数値が小さいほど、ビード重量が軽量化されたことを意味する。
【００２４】
ワイヤ総強力は、ビードワイヤ１本の強力を使用したビードワイヤ総本数で乗じたものである。
【００２５】
水圧破壊圧は、供試タイヤに空気の代わりに加圧水を充填し、タイヤがバースト（ビード破断）した時の圧力を測定することにより評価する。これは、ビードの実強力に相当する。
【００２６】
ワイヤ強度利用率はρは、ρ＝（水圧破壊圧）／（ワイヤ総強力）の式から求めたもので、各タイヤにつき計算し、比較例１を１００として指数表示されている。指数値が大きいほど、ビードワイヤの利用効率が高い。
【００２７】
【表１】
0004323131.tif 000002
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ビードワイヤとしてスチールコードの代わりに非金属繊維コードを用い、生タイヤ成形用剛性コア上で該非金属繊維コードの渦巻き巻回により形成した少なくとも二列のビードワイヤ構体間にカーカスプライの端部分を挟み込むようにしてビードコア複合体を形成しているので、カーカスプライのプライコードの引き抜けおよびビードワイヤ構体の段列乱れが生じず、またビードコア複合体としての強度の低下が無くなり、その結果ビード部を大幅に軽量化したタイヤを製造することができる。しかも、非金属繊維コードを用いるので、ビード部の変形が容易になり、タイヤのリム組作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の空気入りタイヤのビード部構造の一例を示す要部断面図である。
【図２】  本発明の空気入りタイヤのビード部構造の実施の形態を示す要部断面図である。
【図３】  本発明の空気入りタイヤのビード部構造の他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図４】  本発明の空気入りタイヤのビード部構造のさらに他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図５】  本発明に係る空気入りタイヤの成形途中の段階を示す略線斜視図である。
【図６】  本発明に係る空気入りタイヤの成形途中の段階を示す要部断面斜視図である。
【図７】  剛性コア上に成形した生タイヤを、該コアと共にモールド内へ装入した状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
５  ビード部
６  カーカスプライ
７  非金属繊維コード
８  ビードワイヤ構体
１０  剛性コア
１１  プライコード
１２  ベルト
１３  ベルト補強層
１４  モールド
１５  トレッドリング
１６  サイドリング
Ｔ  生タイヤ
【図１】
0004323131.tif 000003
【図２】
0004323131.tif 000004
【図３】
0004323131.tif 000005
【図４】
0004323131.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004323131.tif 000009