JP3777241B2

JP3777241B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3777241B2
Application number: JP11581697A
Authority: JP
Inventors: 和幸梅田; 庸雄森川
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1997-05-06
Filing date: 1997-05-06
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2017-05-06
Also published as: JPH10305710A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーカスコードを左右一対のビード部間に往復させてカーカス層を形成した空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、生産性を向上すると共に、ビードワイヤの使用量を低減して軽量化を図ることを可能にする空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的な空気入りラジアルタイヤに適用されるカーカス層を形成する場合は、予め引き揃えられた複数本のカーカスコードをカレンダー工程に掛けて未加硫ゴムをゴム引きして帯状のシート材にし、このゴム引きシート材を長手方向に略カーカス層の径方向長さより両端の巻き上げ高さ分だけやや長い大きさに切断した後、それら裁断片をタイヤサイズに応じて単数もしくは複数枚をタイヤ周方向に必要な周長になるように継ぎ合わせてカーカス材を形成する。
【０００３】
このように準備されたカーカス材は、グリーンタイヤの成形工程に移されて成形ドラムに巻き付けられ、次いでその外周の両端部にビードコアを嵌め込んだ後、カーカス材の両端部をビードコアを包み込むように巻き上げ、さらにサイドゴム等を巻き付けることによって、グリーンタイヤが成形されるようになっている。
【０００４】
しかるに、このようにして成形されるカーカス層では、成形後のカーカス材の巻き上げ端部にカーカスコードの切断破面が形成され、この切断破面が変形量の大きなタイヤサイドウォール部に存在するため、切断破面への応力集中によってタイヤ故障を招くことが少なくなかった。
そこで、タイヤ成形用中子の外周上に１本のカーカスコードを編み上げてカーカス層を形成し、その往復折り返し部をタイヤ周方向に巻回させたビードワイヤからなるビードコアによって両面から挟み込むようにしたビード構造（特開平６−１７１３０６号公報）が提案されている。このビード構造は、ビードコアとカーカスコードとの間の剪断力（引抜き抵抗）によってカーカス層をビードコアに締結するものであり、カーカス材の両端部を巻き上げる場合とは異なって切断破面がタイヤサイドウォール部に存在することはない。
【０００５】
しかしながら、上述のビード構造では、ビードコアとカーカスコードとの間の引抜き抵抗を十分に確保する必要があるため、ビードワイヤの使用量を低減することができないという問題があった。特に、近年の電気自動車等の低燃費車両用タイヤでは軽量化が厳しく要求されているが、上記ビード構造を有するタイヤではこれら要求に答えることができなかった。また、上記タイヤでは、１本のカーカスコードを編み上げてカーカス層を形成しているので、生産性が極めて悪いという問題もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、生産性を向上すると共に、ビードワイヤ使用量を低減して軽量化を図ることを可能にする空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００７】
【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ラジアルタイヤは、２〜８本の引き揃えられたカーカスコードを左右一対のビード部間に連続的に往復させてカーカス層を形成し、その往復折り返し部に前記２〜８本のカーカスコードをタイヤ周方向に平行に束ねたカーカスコード集束部を設けると共に、該カーカスコード集束部のタイヤ径方向上部域を、１×Ｎの撚り構造を有するビードワイヤをタイヤ周方向に複数回巻回させたビードコアによって両面から挟み込み、前記カーカスコード集束部を該ビードコアに係止するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
このように往復折り返し部に複数本のカーカスコードをタイヤ周方向に略平行に束ねたカーカスコード集束部を設けると共に、該往復折り返し部をビードワイヤからなるビードコアによって両面から挟み込み、該カーカスコード集束部をビードコアに係止するようにしたことにより、ビードコアとカーカスコードとの間の引抜き抵抗を大幅に高めることができるので、ビードワイヤの使用量を低減してタイヤの軽量化を図ることができる。しかも、複数本の引き揃えられたカーカスコードを左右一対のビード部間に連続的に往復させてカーカス層を形成することにより、１本のカーカスコードを編み上げてカーカス層する場合に比べてタイヤの生産性を大幅に向上することができる。
【０００９】
【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３は、本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを例示するものである。図において、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タイヤ周方向に巻回させたビードワイヤ３ａからなるビードコア３の内部に挟み込まれている。トレッド部４におけるカーカス層２の外側には、２層のベルト層５がタイヤ１周にわたって環状に配置されている。
【００１０】
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（図では６本）のカーカスコード６を左右一対のビードコア３，３間に連続的に往復させると共に、そのタイヤ幅方向両端部の往復折り返し部７において複数本のカーカスコード６をタイヤ周方向Ｒに略平行に束ねたカーカスコード集束部６ａを設けるように形成されている。
【００１１】
このようなカーカス層２は、寸動可能なコンベアベルトや成形ドラム上で形成することが可能である。すなわち、複数の糸出し機１０をタイヤ周方向Ｒに略一列に配置し、これら糸出し機１０を一体的にタイヤ幅方向Ｗに往復移動可能に保持すると共に、各糸出し機１０からカーカスコード６を給糸するようにする。
そして、例えば成形ドラム上に未加硫のゴムシートを貼り付けた後、このゴムシート上に糸出し機１０からタイヤ幅方向Ｗに複数本のカーカスコード６を平行に載置していき、全てのカーカスコード６がビードコア３の位置の外側へ超えたときに糸出し機１０を静止させ、成形ドラムをタイヤ周方向Ｒに寸動させることにより、往復折り返し部７において複数本のカーカスコード６をタイヤ周方向Ｒに平行移動させ、この部分にカーカスコード集束部６ａを設けるようにする。
【００１２】
このように複数の糸出し機１０のタイヤ幅方向Ｗの往復移動と、成形ドラムのタイヤ周方向Ｒの寸動とを交互に繰り返すことにより、往復折り返し部７にカーカスコード集束部６ａを設けながら、タイヤ全周にわたってカーカス層２を容易に形成することができる。このカーカス層２の両端部の往復折り返し部７は、図３に示すように１×Ｎの撚り構造を有するビードワイヤ３ａをタイヤ周方向に複数回巻回させてなるビードコア３によって両面から挟み込まれ、そのカーカスコード集束部６ａがビードコア３の内端側に配置される。
【００１３】
上述した空気入りラジアルタイヤでは、往復折り返し部７に複数本のカーカスコード６をタイヤ周方向に略平行に束ねたカーカスコード集束部６ａを設けると共に、この往復折り返し部７をビードワイヤ３ａからなるビードコア３によって両面から挟み込み、カーカスコード集束部６ａをビードコア３に係止するようにしたので、ビードコア３とカーカスコード６との間の引抜き抵抗を大幅に高めることができる。このため、ビードコア３を構成するビードワイヤ３ａの使用量を従来より低減した場合に、ビードコア３とカーカスコード６との間の剪断力が低下するもののカーカスコード集束部６ａの係止力が作用するので、加硫成形中の内圧負荷によってビードコア３からカーカスコード６が抜けるという不都合を生じにくくなる。従って、このタイプのビード構造において、ビードワイヤ３ａの使用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。
【００１４】
しかも、上述のカーカスコード集束部６ａを形成するに当たって、複数本の引き揃えられたカーカスコード６を左右一対のビード部１，１間に連続的に往復させてカーカス層２を形成するようにしたので、従来のように１本のカーカスコードを左右一対のビード部間に編み上げてカーカス層する場合に比べてタイヤの生産性を大幅に向上することができる。
【００１５】
本発明において、引き揃えられたカーカスコード６の本数は２〜８本、さらに好ましくは２〜６本にすることが望ましい。カーカスコード６の引き揃え本数が１本だけであると、カーカスコード集束部６ａを形成することができないため本発明の効果が得られない。一方、カーカスコード６の引き揃え本数を多くするとカーカスコード集束部６ａが大きく形成されるようになり、その本数が８本を超えると、タイヤのユニフォミティーが悪化するので好ましくない。
【００１６】
なお、上記実施形態は１層のカーカス層を設けたものであるが、本発明において、カーカス層は複数層を積層して設けるようにしてもよい。このようにカーカス層を複数層設けた場合、少なくとも１層のカーカス層について上述のビード構造とカーカス構造を形成することによりビードコアとカーカスコードとを互いに締結すればよい。
【００１７】
【実施例】
タイヤサイズを１８５／６０Ｒ１４とし、図１に示すタイヤ構造において、カーカス構造及びビード構造だけを下記のように異ならせた本発明タイヤ、従来タイヤ及び比較タイヤ１，２を製作した。
本発明タイヤ１
５本のカーカスコードを引き揃えて左右一対のビード部間に連続的に往復させてカーカス層を形成し、その往復折り返し部にカーカスコードをタイヤ周方向に略平行に束ねたカーカスコード集束部を設けると共に、この往復折り返し部をタイヤ周方向に巻回させたビードワイヤからなるビードコアによって両側から挟み込み、そのカーカスコード集束部をビードコアに係止するようにした。ビードワイヤとして、１×６の撚り構造（素線径：０．４３ｍｍ、コード径：１．３０ｍｍ）を有するものを使用し、往復折り返し部を１０本のビードワイヤが把持するように巻回数を設定した。なお、上記カーカスコード集束部の最大直径は１．２５ｍｍとなっていた。
【００１８】
従来タイヤ
１本のカーカスコードを左右一対のビード部間に連続的に往復させてカーカス層を形成し、その往復折り返し部をタイヤ周方向に巻回させたビードワイヤからなるビードコアによって両側から挟み込むようにした。ビードワイヤとして、２＋７の撚り構造（素線径：０．３５ｍｍ、コード径：１．３５ｍｍ）を有するものを使用し、往復折り返し部を１６本のビードワイヤが把持するように巻回数を設定した。
【００１９】
比較タイヤ１
ビードワイヤとして、１×６の撚り構造（素線径：０．４３ｍｍ、コード径：１．３０ｍｍ）を有するものを使用したこと以外は、従来タイヤと同じ構造にした。
比較タイヤ２
ビードワイヤとして、１×６の撚り構造（素線径：０．４３ｍｍ、コード径：１．３０ｍｍ）を有するものを使用し、往復折り返し部を１０本のビードワイヤが把持するようにしたこと以外は、従来タイヤと同じ構造にした。
【００２０】
これら試験タイヤについて、下記の試験方法により、生産速度、カーカスコード使用量、ビードワイヤ使用量、加硫成形時におけるカーカス端の変位量を評価し、その結果を表１に示した。
生産速度：
各試験タイヤについて成形に要した時間を測定し、従来タイヤを１００とする指数で示した。この指数値が小さいほど生産性が優れている。
【００２１】
カーカスコード使用量：
各試験タイヤに使用したカーカスコードの重量を測定し、従来タイヤを１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほどカーカスコードの使用量が少ない。
ビードワイヤ使用量：
各試験タイヤに使用したビードワイヤの重量を測定し、従来タイヤを１００とする指数で示した。この指数値が小さいほどビードワイヤの使用量が少ない。
【００２２】
加硫成形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加硫成形し、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。
【００２３】
表１

【００２４】
この表１から明らかなように、本発明タイヤは、引き揃えられたカーカスコードを使用して連続生産が可能であると共に、従来タイヤに比べて生産速度を向上することができ、しかも加硫成形後におけるカーカス端の変位量を従来と同等に抑制しながらビードワイヤの使用量を大幅に低減することができた。
【００２５】
これに対して、比較タイヤ１は、本発明タイヤと同じビードワイヤを使用しているものの、本発明タイヤと同等の性能を得るためにはビードワイヤの使用量を従来タイヤと同じにする必要があった。また、比較タイヤ２は、本発明タイヤと同じビード構造を採用することにより軽量化されているものの、カーカスコードの往復折り返し部にカーカスコード集束部を有していないので、加硫成形時におけるカーカス端の変位量が従来タイヤに比べて大幅に増大していた。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数本の引き揃えられたカーカスコードを左右一対のビード部間に連続的に往復させてカーカス層を形成し、その往復折り返し部に前記複数本のカーカスコードをタイヤ周方向に略平行に束ねたカーカスコード集束部を設けると共に、該往復折り返し部をタイヤ周方向に巻回させたビードワイヤからなるビードコアによって両面から挟み込み、前記カーカスコード集束部を該ビードコアに係止するようにしたことにより、ビードコアとカーカスコードとの間の引抜き抵抗を大幅に高めることができるので、ビードワイヤの使用量を低減してタイヤの軽量化を図ることができる。しかも、本発明によれば、従来のように１本のカーカスコードを編み上げてカーカス層する場合に比べてタイヤの生産性を大幅に向上することができる。
【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ラジアル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の製造方法を示す説明図である。
【図３】図１のタイヤのビード廻りの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ビード部
２カーカス層
３ビードコア
３ａビードワイヤ
６カーカスコード
６ａカーカスコード集束部
７往復折り返し部

Claims

２〜８本の引き揃えられたカーカスコードを左右一対のビード部間に連続的に往復させてカーカス層を形成し、その往復折り返し部に前記２〜８本のカーカスコードをタイヤ周方向に平行に束ねたカーカスコード集束部を設けると共に、該カーカスコード集束部のタイヤ径方向上部域を、１×Ｎの撚り構造を有するビードワイヤをタイヤ周方向に複数回巻回させたビードコアによって両面から挟み込み、前記カーカスコード集束部を該ビードコアに係止するようにした空気入りラジアルタイヤ。
前記ビードワイヤの撚り構造が１×６である請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。