(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
引き揃えられた複数本のカーカスコードをコートゴムで被覆した帯状材を左右一対のビードコア間にタイヤ径方向に対して斜め方向に折り返しながら往復させてカーカス層を形成すると共に、該カーカス層の折返し部を前記ビードコアをタイヤ回転軸方向に複数層に分割した分割層の間に両面から挟み込み、該折返し部の膨大したループ状端末を前記ビードコアよりも径方向内側に突出させて係止するようにした空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ビードコアの分割面のタイヤ回転軸方向に対する角度を７５°〜９０°にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度を７０°〜８９°にした請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記カーカス層の折返し部のループ状端末にタイヤ周方向に延びる芯材を挿入した請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ビードコアを１×Ｎ撚り構造（Ｎ：２以上の整数）の偏平スチールコードを連続的にスパイラル状に巻回して構成し、該偏平スチールコードの長径方向を前記カーカス層の折返し部の表面に沿わせるように配置した請求項１乃至４のいずれか１項に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、カーカス層のタイヤ幅方向両端部を巻き上げることなくビードコアによって挟み込むようにした空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、インフレート成型時にカーカス端がビードコアから抜けることを防止可能にする空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的に空気入りタイヤのカーカス層を形成する場合、引き揃えられた複数本のカーカスコードにカレンダー工程で未加硫ゴムをゴム引きしたシート材をカーカス層の径方向長さよりやや長い大きさに切断したカーカス材にし、これをグリーンタイヤ成形工程の成形ドラムに巻き付け、その外周の両端部にビードコアを嵌め込んで、このビードコアを包み込むようにカーカス材の両端部を巻き上げることによって１次グリーンタイヤに成形する。更に、ベルト層やトレッドゴム等を貼り付けて２次グリーンタイヤに成形し、これを金型内に挿入し、ブラダーによって内圧を負荷してインフレート成型することにより加硫が行われるようになっている。
【０００３】
ところが、上記構造の空気入りタイヤでは、カーカス層の両端部がビードコアの周りに巻き上げられているため、その巻き上げ部の端末によってビード部の剛性に段差を生じ、その段差部に応力が集中するため故障の原因になりやすいという欠点があった。
【０００４】
上述した問題の対策として、特開平６−１７１３０６号公報にはカーカス層の両端部をビードコアによってタイヤ回転軸方向の両面から挟み込むようにしたビード構造が提案されている。しかし、このビード構造では、カーカス層の端部を単にビードコアで把持しているだけであるので、ビードコアによるカーカスコードの締付力が不十分となり、加硫成形時にリフト張力によってカーカス端がビードコアから抜けてしまう虞があると共に、加硫後のタイヤの水圧破壊圧力が低下し、しかも加硫成形時にカーカスコードが熱収縮して加硫後におけるカーカス層のモジュラスが低下することにより操縦安定性が悪化する問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、カーカス層のタイヤ幅方向両端部をビードコアで挟み込むようにしたビード構造であっても、操縦安定性を十分に確保しながら、インフレート成型時にカーカス端がビードコアから抜けることを防止可能にし、ビード部にカーカス層端部による剛性段差を持たない耐久性に優れた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、引き揃えられた複数本のカーカスコードをコートゴムで被覆した帯状材を左右一対のビードコア間にタイヤ径方向に対して斜め方向に折り返しながら往復させてカーカス層を形成すると共に、該カーカス層の折返し部を前記ビードコアをタイヤ回転軸方向に複数層に分割した分割層の間に両面から挟み込み、該折返し部の膨大したループ状端末を前記ビードコアよりも径方向内側に突出させて係止するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
このようにビードコアをタイヤ回転軸方向に複数層に分割した分割層の間にカーカス層両端の折返し部を両面から挟み込み、該折返し部の膨大したループ状端末を前記ビードコアよりも径方向内側に突出させてアンカー作用を与えることにより、カーカス層のタイヤ幅方向両端部をビードコアで挟み込むようにしたビード構造であっても、ビードコアによるカーカスコードの把持力を高めることができる。
【０００８】
従って、加硫成形時にリフト張力によってカーカス端がビードコアから抜けることはなく、しかも加硫後のタイヤの水圧破壊圧力が低下することはない。また、カーカスコードはビードコアによって強固に把持されているため、加硫成形時にカーカスコードが熱収縮せず、加硫後におけるカーカス層のモジュラスが低下しないので、操縦安定性を十分に確保することができる。
【０００９】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤは、カーカス層のタイヤ幅方向両端部をビードコアで挟み込むようにしたビード構造を有しており、ビード部にはカーカス層の巻き上げ部による剛性段差が形成されないので、耐久性を向上することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図８は、本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを例示するものである。図１において、左右一対のビード部１，１間にはカーカス層２が装架されており、このカーカス層２のタイヤ幅方向両端部がそれぞれビードコア３の内部に挟み込まれている。このビードコア３の外周上には、硬質ゴムからなるビードフィラー４が設けられている。また、トレッド部５におけるカーカス層２の外側には、２層のベルト層６がタイヤ１周にわたって環状に配置されている。
【００１１】
カーカス層２は、図２に示すように引き揃えられた複数本のカーカスコード７をコートゴムで被覆した帯状材８を左右一対のビードコア３，３間にタイヤ径方向に対して斜め方向に折り返しながら連続的に往復させることにより形成されている。帯状材８は、その幅が５．０〜６０．０ｍｍであり、４〜１２本／ｃｍのカーカスコード７を埋設してある。
【００１２】
上記帯状材８は、折り返し方向を一方向にすることにより螺旋状に折り返してもよく、或いは折り返し方向を両端部で互いに異ならせることによりジグザグ状に折り返してもよい。また、帯状材８に埋設されているカーカスコード７のベルト下におけるタイヤ周方向に対する角度αは７０°〜８９°の範囲に設定されている。カーカス層２の両端部の折返し部９は、上記帯状材８の折返しにより形成されているため、図３に示すように、それ以外の部分に比べて若干厚肉のループ状端末９ａを有している。この折返し部９の膨大したループ状端末９ａには、図４に示すようにタイヤ周方向に延びる芯材１０を挿入するようにしてもよい。
【００１３】
一方、ビードコア３は、図３に示す断面円形のビードワイヤ１１、図５に示す偏平スチールコード１２又は図６に示す板ビード１３等をタイヤ周方向に連続的にスパイラル状に巻回させることにより構成されており、タイヤ径方向に２層に分割されている。このビードコア３はカーカス層２の積層枚数に応じて２層以上の複数層に分割することが可能である。また、ビードコア３の分割面のタイヤ回転軸方向に対する角度θは７５°〜９０°の範囲に設定され、適用されるリムのフランジの半径方向の立ち上がり角度に一致させることが好ましい。そして、カーカス層２の折返し部９はビードコア３の分割層の間に両面から挟み込まれており、その膨大したループ状端末９ａをビードコア３よりも径方向内側に突出させて係止されるようになっている。
【００１４】
上述のように構成される空気入りタイヤでは、ビードコア３をタイヤ回転軸方向に複数層に分割し、これらビードコア３の分割層の間にカーカス層２の折返し部９を両面から挟み込み、この折返し部９の膨大したループ状端末９ａをビードコア３よりも径方向内側に突出させてアンカー作用を与えることにより、インフレート成型時にブラダー等を介して内圧Ｐが負荷された場合に、タイヤ径方向に拡張しようとするカーカス層２に対する引き抜き抵抗を増大させることができる。
【００１５】
従って、カーカス層２のタイヤ幅方向両端部をビードコア３で挟み込むようにしたビード構造であっても、インフレート成型時にカーカス端がビードコア３から抜けることを防止できる。すなわち、本発明によれば、カーカス層の巻き上げ部を無くしてビード部近傍の剛性変化を小さくしたビード構造を有する空気入りタイヤを製造するに当たって、従来から汎用されているインフレート成型を適用することが可能になる。
【００１６】
本発明において、カーカスコード７のタイヤ周方向に対する角度αは７０°〜８９°、さらにに好ましくは７５°〜８９°にすることが望ましい。このようにカーカスコード７の傾斜角度αを７０°〜８９°にしたハーフラジアル構造にすることにより、タイヤ周方向の剛性を高めて操縦安定性を向上することができる。このカーカスコード７の傾斜角度αが７０°未満であるとタイヤ径方向の剛性が高くなりすぎ乗心地が悪化し、逆に８９°を超えると操縦安定性の向上効果が得られない。
【００１７】
カーカス層２の折返し部９のループ状端末９ａには、タイヤ周方向に延びる芯材１０を挿入することが好ましい。このように折返し部９のループ状端末９ａに芯材１０を挿入する場合、２本の芯材１０，１０を互いに平行に配置し、これら芯材１０，１０の周りに帯状材８を折り返すことによりカーカス層２を容易に形成することができ、しかもループ状端末９ａが芯材１０によって更に厚肉になるためビードコア３に対する係止力を増大させることができる。芯材１０としては、スチールコードや有機繊維コード等を使用することが可能である。
【００１８】
また、ビードコア３は、図５に示すような偏平スチールコード１２を連続的にスパイラル状に巻回して構成し、偏平スチールコード１２の長径方向をカーカス層２の折返し部９の表面に沿わせるように配置することが好ましい。偏平スチールコード１２を上記のように配置することにより、ビードコア３の単位断面積当たりのカーカス層２の両端部との接触面積が増大するので、ビードコア３によるカーカス端の把持力を十分に確保しながら、ビードコア３の重量を低減することが可能になり、タイヤの軽量化を図ることができる。この偏平スチールコード１２としては、１×Ｎの撚り構造（Ｎ：２以上の整数、好ましくは３〜７の整数）を有するものを使用することが好ましい。
【００１９】
次に、上述した空気入りタイヤの製造方法について説明する。図７に示すように、円筒状の成形ドラムＤは軸方向両端部に径方向の段差を有しており、この段差面がビードコア成形面Ｂになっている。このビードコア成形面Ｂのタイヤ回転軸方向に対する角度βは７５°〜９０°に設定されている。
【００２０】
上記成形ドラムＤを使用してタイヤを成形する場合、先ず、図７に示すように成形ドラムＤの両端部のビードコア成形面Ｂにそれぞれビードワイヤ１１をドラム中心側から外側へ連続的に巻き付けることによりビードコア３の内層を形成する。次いで、カーカス層２を成形ドラムＤの外周上に巻き付け、その周方向両端部を互いに突き合わせて接合すると共に、その幅方向両端部の折返し部９を径方向内側に折り曲げてビードコア３の内層に沿わせて配置する。
【００２１】
この巻き付け作業において、成形ドラムＤの外周上で帯状材８を左右一対のビードコア３，３間に折り返しながら往復させてカーカス層２を形成するようにしてもよく、或いは予め帯状材８からカーカス層２を形成しておき、これを成形ドラムＤの外周上に巻き付けるようにしてもよい。また、帯状材８を周方向に隙間なく折り返しながら成形ドラムＤの周りに１回だけ周回させることでカーカス層２を形成してもよく、或いは帯状材８を周方向に隙間をあけて折り返しながら成形ドラムＤの周りに複数回周回させ、周回毎に位相をずらすことでカーカス層２を形成し、それによりカーカスコードを所望の角度に設定するようにしてもよい。
【００２２】
次に、カーカス層２の折返し部９のループ状端末９ａをビードコア３よりも径方向内側に突出させながら、カーカス層２の折返し部９の外側にビードワイヤ１１をドラム中心側から外側へ連続的に巻き付けることによりビードコア３の外層を形成する。これ以降は従来の空気入りタイヤの製造方法と同様に、ビードフィラー等を取り付けて１次グリーンタイヤを成形し、この１次グリーンタイヤの幅方向中央部を膨径した後、クラウン部の外周上にベルト層やトレッドゴム等を貼り付けて２次グリーンタイヤを成形する。そして、この２次グリーンタイヤを金型内に挿入し、ブラダー等によって内圧Ｐを負荷しながらインフレート成型して加硫を行うようにする。
【００２３】
本発明によれば、カーカス層２のタイヤ幅方向両端部をビードコア３で挟み込むようにしたビード構造であっても、円筒状の成形ドラムＤの外周上で１次グリーンタイヤを成形可能である。
【００２４】
【実施例】
タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５とし、カーカスとビード構造だけを下記のように異ならせた従来タイヤ１，２及び本発明タイヤを製作した。なお、カーカスコードの材質はポリエステル（１０００ｄ／２）とし、その打ち込み密度は１０本／ｃｍで統一した。
【００２５】
従来タイヤ１
カーカスコードをコートゴムで被覆したカーカス材を左右一対のビード部間に装架し、カーカス材のタイヤ幅方向両端部をビードコアの周りにタイヤ内側から外側へ巻き上げるようにした。カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度は９０°にし、カーカス層を２層とした。
【００２６】
従来タイヤ２
図９に示すように、カーカスコードを左右一対のビードコア間に連続的に往復させてカーカス層を形成し、ビードコアをタイヤ回転軸方向に２層に分割し、そのタイヤ幅方向両端部をビードコアによって挟み込むようにした。カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度は９０°にした。
【００２７】
本発明タイヤ
図１に示すように、引き揃えられた複数本のカーカスコードをコートゴムで被覆した帯状材を左右一対のビードコア間に折り返しながら往復させてカーカス層を形成すると共に、ビードコアをタイヤ回転軸方向に２層に分割し、これらビードコアの分割層の間にカーカス層の折返し部を両面から挟み込み、この折返し部の膨大したループ状端末をビードコアよりも径方向内側に突出させて係止した。カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度は８６°にし、帯状材の幅は５０ｍｍにした。
【００２８】
これら試験タイヤについて、下記試験方法により、インフレート成型時におけるカーカス端の変位量及び操縦安定性を評価し、その結果を表１に示した。
インフレート成型時におけるカーカス端の変位量：
各試験タイヤを内圧を掛けながらインフレート成型して加硫を行い、未加硫時のカーカス端位置に対する加硫後のカーカス端位置の変位量を測定した。評価結果は、従来タイヤ１を１００とする指数で示した。この指数値が小さいほどカーカス端の変位量が少ない。
【００２９】
操縦安定性：
各試験タイヤを２．０リットルクラスの国産乗用車に空気圧１９０ｋＰａとして装着し、テストドライバーによるフィーリングテストを行った。その評価結果は、従来タイヤ１を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れている。
【００３０】
0003735447.tif 000002
【００３１】
この表１から明らかなように、本発明タイヤは、従来タイヤ１，２に比べて操縦安定性が優れていると共に、カーカス層のタイヤ幅方向両端部を単にビードコアで挟み込むようにしたビード構造を有する従来タイヤ２に比べてインフレート成型時におけるカーカス端の変位量が極めて少なかった。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、引き揃えられた複数本のカーカスコードをコートゴムで被覆した帯状材を左右一対のビードコア間にタイヤ径方向に対して斜め方向に折り返しながら往復させてカーカス層を形成すると共に、該カーカス層の折返し部を前記ビードコアをタイヤ回転軸方向に複数層に分割した分割層の間に両面から挟み込み、該折返し部の膨大したループ状端末を前記ビードコアよりも径方向内側に突出させて係止するようにしたから、カーカス層のタイヤ幅方向両端部をビードコアで挟み込むようにしたビード構造であっても、インフレート成型時にカーカス端がビードコアから抜けることを防止できる。
【００３３】
従って、本発明によれば、ビード部にカーカス層端部による剛性段差を持たない耐久性に優れた空気入りタイヤを製造するに当たって、操縦安定性を十分に確保しながら、従来から汎用されているインフレート成型を適用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを例示する子午線断面図である。
【図２】図１のタイヤのカーカス層を示す平面図である。
【図３】図１のタイヤにおけるビード構造を示す断面図である。
【図４】図１のタイヤにおけるビード構造の変形例を示す断面図である。
【図５】図１のタイヤにおけるビード構造の変形例を示す断面図である。
【図６】図１のタイヤにおけるビード構造の変形例を示す断面図である。
【図７】図１のタイヤの製造工程を示す断面図である。
【図８】図１のタイヤの製造工程を示す断面図である。
【図９】従来タイヤを示す子午線半断面図である。
【符号の説明】
１  ビード部
２  カーカス層
３  ビードコア
７  カーカスコード
８  帯状材
９  折返し部
９ａ  ループ状端末
１０  芯材
【図１】
0003735447.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003735447.tif 000010
【図９】
0003735447.tif 000011