JPH04183612A - タイヤ用ハイブリッドビード - Google Patents
タイヤ用ハイブリッドビードInfo
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- JPH04183612A JPH04183612A JP2308566A JP30856690A JPH04183612A JP H04183612 A JPH04183612 A JP H04183612A JP 2308566 A JP2308566 A JP 2308566A JP 30856690 A JP30856690 A JP 30856690A JP H04183612 A JPH04183612 A JP H04183612A
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Classifications
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tyre Moulding (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動車用類のタイヤに使用されるハイブリッド
ビードに関する。
ビードに関する。
トラック、バスや乗用車のタイヤは周知のようにトレッ
ド、カーカス、ブレーカ−及びビードの４部分から構成
されている。このうちビード部は、ダイヤの充填空気圧
力および外力によって生ずるタイヤの変形を防止し、リ
ム上に安定させる役目をはだすもので、補強材として、
リング状の硬鋼線が埋設されている。
ド、カーカス、ブレーカ−及びビードの４部分から構成
されている。このうちビード部は、ダイヤの充填空気圧
力および外力によって生ずるタイヤの変形を防止し、リ
ム上に安定させる役目をはだすもので、補強材として、
リング状の硬鋼線が埋設されている。
このビード補強材は、上記使用目的から、良好な強度と
、ゴムとの良好な接着性と、高荷重の変形に耐え得る特
性とが要求される。このことから、従来では一般に、炭
素含有量０．７２〜０．８２％、線径０゜９４〜１．６
０＋＋＋＋ａの硬鋼線（ビードワイヤ）を用い、これを
高荷重に耐えられるようブルーイング処理し、かつ良好
なゴムとの接着性を得るため表面にブロンズめっきを施
しためっき鋼線が使用されていた。
、ゴムとの良好な接着性と、高荷重の変形に耐え得る特
性とが要求される。このことから、従来では一般に、炭
素含有量０．７２〜０．８２％、線径０゜９４〜１．６
０＋＋＋＋ａの硬鋼線（ビードワイヤ）を用い、これを
高荷重に耐えられるようブルーイング処理し、かつ良好
なゴムとの接着性を得るため表面にブロンズめっきを施
しためっき鋼線が使用されていた。
従来では、ビード部を得る場合、前記ブロンズめっき鋼
線をひき揃え状態で２０〜１００巻きの多層に成形し、
この成形前にインシュレーションゴムで被覆し、成形後
種類によりカバーゴムを被せ、タイヤに挿入していた。
線をひき揃え状態で２０〜１００巻きの多層に成形し、
この成形前にインシュレーションゴムで被覆し、成形後
種類によりカバーゴムを被せ、タイヤに挿入していた。
具体的には、線径が０．９４〜０．９７ｍｍの場合は、
同時に数本流して断面が四角形になるように整形され、
線径１．３０〜１ 、８３＋ａｍの場合は１本を流し断
面が六角形（六角ビード）とされていた。また、線径１
．３０〜１ 、８３ｍ＋ｎを用いた場合の他のタイプと
して、火芯ワイヤの周りにブロンズめっき鋼線を多層ス
パイラル状に巻き付け。
同時に数本流して断面が四角形になるように整形され、
線径１．３０〜１ 、８３＋ａｍの場合は１本を流し断
面が六角形（六角ビード）とされていた。また、線径１
．３０〜１ 、８３ｍ＋ｎを用いた場合の他のタイプと
して、火芯ワイヤの周りにブロンズめっき鋼線を多層ス
パイラル状に巻き付け。
円形に整形したもの（ケーブルビード）があった。
しかしながら、このような先行技術のビードは、補強材
が鋼線であり、一般的なトラック・バス用タイヤにおい
て、タイヤ１本あたり、約４．０ｋｇにも及ぶ。このた
め、タイヤがそれだけ重量を増し、燃料消費量を増加さ
せ、自然環境を保護する観点からも問題があった。
が鋼線であり、一般的なトラック・バス用タイヤにおい
て、タイヤ１本あたり、約４．０ｋｇにも及ぶ。このた
め、タイヤがそれだけ重量を増し、燃料消費量を増加さ
せ、自然環境を保護する観点からも問題があった。
本発明は前記のような問題点を解消するために創案され
たもので、その目的とするところは、良好な強度と、ゴ
ムとの良好な接着性と、高荷重の変形に耐え得る特性を
備えつつしかも大幅な軽量化を実現できるハイブリッド
型のビードを提供することにある。
たもので、その目的とするところは、良好な強度と、ゴ
ムとの良好な接着性と、高荷重の変形に耐え得る特性を
備えつつしかも大幅な軽量化を実現できるハイブリッド
型のビードを提供することにある。
この目的を達成するため、本発明は、リング状をなす中
心の芯線の周りに、高強力低伸度繊維と熱硬化性樹脂と
の複合材層を設け、この複合材層の外周にめっき＃ｌ線
を一層被覆した構成としだものである。
心の芯線の周りに、高強力低伸度繊維と熱硬化性樹脂と
の複合材層を設け、この複合材層の外周にめっき＃ｌ線
を一層被覆した構成としだものである。
本発明のビードは全体を高強力低伸度繊維と熱硬化性樹
脂との線状複合材で構成するのでなく、芯線と外周のめ
っき鋼線との間に高強力低伸度繊維と熱硬化性樹脂との
線状複合材を多重巻きしている。したがって、弾性領域
での荷重−伸び特性は従来のめっき鋼線だけのものと同
程度が確保されるにもかかわらず、大幅に重量を軽減す
ることができる。しかも、高強力低伸度繊維と熱硬化性
樹脂との線状複合材層が外周のめつき鋼線でカバーされ
ているため、剪断による外傷を受けて特性が劣化するこ
とがないとともに、ゴムとの接着性も良好なものとする
ことができる。
脂との線状複合材で構成するのでなく、芯線と外周のめ
っき鋼線との間に高強力低伸度繊維と熱硬化性樹脂との
線状複合材を多重巻きしている。したがって、弾性領域
での荷重−伸び特性は従来のめっき鋼線だけのものと同
程度が確保されるにもかかわらず、大幅に重量を軽減す
ることができる。しかも、高強力低伸度繊維と熱硬化性
樹脂との線状複合材層が外周のめつき鋼線でカバーされ
ているため、剪断による外傷を受けて特性が劣化するこ
とがないとともに、ゴムとの接着性も良好なものとする
ことができる。
以下本発明を添付図面に基いて説明する。
第１図ないし第４図は本発明によるハイブリッドビード
を示している。１は芯線であり、高強力低伸度繊維と熱
硬化性樹脂との線状複合材でもよいが、好ましくは鋼線
からなっている。２は芯線１の外周に設けられた高強力
低伸度繊維と熱硬化性樹脂との複合材層である。３は前
記複合材層２の外周を被覆する複数本通常２０〜３０本
のめっき鋼線であり、めっき鋼線は隣接する鋼線３ａ。
を示している。１は芯線であり、高強力低伸度繊維と熱
硬化性樹脂との線状複合材でもよいが、好ましくは鋼線
からなっている。２は芯線１の外周に設けられた高強力
低伸度繊維と熱硬化性樹脂との複合材層である。３は前
記複合材層２の外周を被覆する複数本通常２０〜３０本
のめっき鋼線であり、めっき鋼線は隣接する鋼線３ａ。
３ｂが互いに接するように緻密に一層巻きされている。
４は前記−層巻きされためっき鋼線の外周に施されたカ
バーゴムである。
バーゴムである。
前記複合材層２は、具体的には、第６図のように、炭素
繊維、炭化珪素繊維、ポリアラミド繊維、ガラス繊維、
ポリビニールアルコール繊維、ボロン繊維、アルミナ繊
維、等の高強力低伸度繊維のマルチフィラメント２０に
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹
脂、フェノール樹脂、フラン樹脂などの熱硬化性樹脂２
１を含浸した線状複合材２ａの多層巻硬化物からなって
いる。めっき鋼線３は公知のものと同様に炭素含有量０
．７２〜０．８２％、線径０．９４〜１ 、６０＋ａｍ
の鋼線をブルーイング処理し、ブロンズめっきを施した
ものが使用される。
繊維、炭化珪素繊維、ポリアラミド繊維、ガラス繊維、
ポリビニールアルコール繊維、ボロン繊維、アルミナ繊
維、等の高強力低伸度繊維のマルチフィラメント２０に
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹
脂、フェノール樹脂、フラン樹脂などの熱硬化性樹脂２
１を含浸した線状複合材２ａの多層巻硬化物からなって
いる。めっき鋼線３は公知のものと同様に炭素含有量０
．７２〜０．８２％、線径０．９４〜１ 、６０＋ａｍ
の鋼線をブルーイング処理し、ブロンズめっきを施した
ものが使用される。
第７図と第８図は本発明によるビードの製造方法を例示
している。まず、第７図は、線状複合材２ａを得る工程
を示している。この工程では、高強力低伸度繊維のマル
チフィラメント２ｏを巻取したり−ル２００からマルチ
フィラメント２０を引出し、ガイドローラ２１０を介し
て樹脂槽２２０内の熱硬化性樹脂中を通して樹脂を含浸
させ、プレフレグ２ａ’ を形成する。そしてこのプレ
フレグ２ａ’ をガイドローラ２３０を経て賦形ダイス
２４０に導入し、熱硬化性樹脂の含浸量が２５〜６０ｖ
ｏ１％程度となるように余分な熱硬化性樹脂を除去し、
その後、乾燥炉２５０に通し、たとえば１００℃Ｘ５分
の条件で乾燥して熱硬化性樹脂を半硬化させ、そしてリ
ール２６０に巻き取る。
している。まず、第７図は、線状複合材２ａを得る工程
を示している。この工程では、高強力低伸度繊維のマル
チフィラメント２ｏを巻取したり−ル２００からマルチ
フィラメント２０を引出し、ガイドローラ２１０を介し
て樹脂槽２２０内の熱硬化性樹脂中を通して樹脂を含浸
させ、プレフレグ２ａ’ を形成する。そしてこのプレ
フレグ２ａ’ をガイドローラ２３０を経て賦形ダイス
２４０に導入し、熱硬化性樹脂の含浸量が２５〜６０ｖ
ｏ１％程度となるように余分な熱硬化性樹脂を除去し、
その後、乾燥炉２５０に通し、たとえば１００℃Ｘ５分
の条件で乾燥して熱硬化性樹脂を半硬化させ、そしてリ
ール２６０に巻き取る。
この線状複合材２ａの熱硬化性樹脂は表面が乾燥状態に
あるから、リール２６０に連続巻取しても線状複合材２
８同士が接着するようなことはない。
あるから、リール２６０に連続巻取しても線状複合材２
８同士が接着するようなことはない。
本発明ビードを得るに当たっては、第８図（ａ）のよう
に組み立て性を勘案して芯ｇＡ１の端部を突合せ、溶接
等により接合し、所要径の芯線リング１０を作る。１１
は接合部である。次いで、第８図（ｂ）のように芯線リ
ング１０の周りに、線状複合材２ａを全長にわたり均一
に所要寸法ｄ工となるように多重巻きする。この工程は
、１リールずつ線状複合材２ａを巻いてもよいし、多数
のリールからそれぞれ線状複合材２ａを引出して同時に
巻回してもよい。このとき、線状複合材２ａは熱硬化性
樹脂が半硬化した状態であるから可撓性に富み、芯線１
の外周に密着させることができる。
に組み立て性を勘案して芯ｇＡ１の端部を突合せ、溶接
等により接合し、所要径の芯線リング１０を作る。１１
は接合部である。次いで、第８図（ｂ）のように芯線リ
ング１０の周りに、線状複合材２ａを全長にわたり均一
に所要寸法ｄ工となるように多重巻きする。この工程は
、１リールずつ線状複合材２ａを巻いてもよいし、多数
のリールからそれぞれ線状複合材２ａを引出して同時に
巻回してもよい。このとき、線状複合材２ａは熱硬化性
樹脂が半硬化した状態であるから可撓性に富み、芯線１
の外周に密着させることができる。
この工程で複合材層２が得られる。
次いで第８図（ｅ）のようにめっき鋼線３を複合材層２
の上に一層巻きし、所要のビード直径ｄ２に仕上げる。
の上に一層巻きし、所要のビード直径ｄ２に仕上げる。
この工程では、めっき鋼線３番±１周ごとに位相をずら
しながら複合材層２に巻き付けるもので、巻き方向は、
複合材層２のそれと同方向でも逆方向でもよい。これで
第３図の状態となる。そこであとは、−層巻きのめつき
鋼線３の外周にカバーゴム４を巻き付けて形状を保定す
る。
しながら複合材層２に巻き付けるもので、巻き方向は、
複合材層２のそれと同方向でも逆方向でもよい。これで
第３図の状態となる。そこであとは、−層巻きのめつき
鋼線３の外周にカバーゴム４を巻き付けて形状を保定す
る。
そして、最終的には１例えばカーカス材、ベルト材とと
もにタイヤとしてアッセンブリされ、加硫される。この
加硫温度は通常１５０℃程度であり、この温度により半
硬化した状態の熱硬化性樹脂が完全に硬化し、複合体と
しての強度が発揮されるようになる。また、上記温度に
よりめっき表面とゴムとの接着反応が促進される。
もにタイヤとしてアッセンブリされ、加硫される。この
加硫温度は通常１５０℃程度であり、この温度により半
硬化した状態の熱硬化性樹脂が完全に硬化し、複合体と
しての強度が発揮されるようになる。また、上記温度に
よりめっき表面とゴムとの接着反応が促進される。
なお、高強力低伸度繊維の材質、熱硬化性樹脂の種類、
含浸量等により線状複合材２ａに曲げに対する柔軟圧が
十分にあったり、芯線リング１０の径が大きいような場
合には、線状複合材２ａはプリプレグ状態でなく、熱硬
化性樹脂が完全に硬化された状態で芯線１に多層巻きし
てもよく、これも本発明に含まれる。
含浸量等により線状複合材２ａに曲げに対する柔軟圧が
十分にあったり、芯線リング１０の径が大きいような場
合には、線状複合材２ａはプリプレグ状態でなく、熱硬
化性樹脂が完全に硬化された状態で芯線１に多層巻きし
てもよく、これも本発明に含まれる。
以上説明した本発明によるときには、ゴムとの接着性が
良好で、強度と高荷重の変形に耐え得る特性を具備しつ
つ、しかも大幅な軽量化を実現でき、かつ、剪断力に弱
い複合材の弱点が補われた実用性の高いタイヤ用ビード
を提供できるというすぐれた効果が得られる。
良好で、強度と高荷重の変形に耐え得る特性を具備しつ
つ、しかも大幅な軽量化を実現でき、かつ、剪断力に弱
い複合材の弱点が補われた実用性の高いタイヤ用ビード
を提供できるというすぐれた効果が得られる。
■、芯線はＣ：０．７２％、径（ｄｏ）：２．５＋＋ｍ
のワイヤを用い、端面を溶接して直径６３２ａ＋ｍのリ
ングを得た。
のワイヤを用い、端面を溶接して直径６３２ａ＋ｍのリ
ングを得た。
このリングに線状複合材を厚さ４ 、５ｍ＋ａに多層巻
きした。線状複合材は、直径７μｍの炭素繊維１２００
０本を平行に引き揃えた総断面積０．４６ｍｍ２のマル
チフィラメントを溶融エポキシ樹脂中に通して含浸させ
、賦形ダイスで含浸量３７ｖｏ１％にするともに、偏平
状に整えたプリプレグを乾燥炉で１００”ＣＸ５分処理
し、エポキシ樹脂が半硬化状態のものを使用した。この
段階での径ｄ１は１１ 、５ｍｍである。
きした。線状複合材は、直径７μｍの炭素繊維１２００
０本を平行に引き揃えた総断面積０．４６ｍｍ２のマル
チフィラメントを溶融エポキシ樹脂中に通して含浸させ
、賦形ダイスで含浸量３７ｖｏ１％にするともに、偏平
状に整えたプリプレグを乾燥炉で１００”ＣＸ５分処理
し、エポキシ樹脂が半硬化状態のものを使用した。この
段階での径ｄ１は１１ 、５ｍｍである。
次いで、複合材層の外周にブロンズめっき鋼線を１層巻
きした。ブロンズめっき鋼線はＣ：０．７２％。
きした。ブロンズめっき鋼線はＣ：０．７２％。
線径１ 、６ｍｍを用い、巻回数は２４回とした。得ら
れたビードの径ｄ２は１４．７■である。
れたビードの径ｄ２は１４．７■である。
比較のため、Ｃ：０．７２％、線径１ 、６＋＋＋ｍの
ブロンズめっき鋼線を巻回数５７として、ビード（従来
品）を得た。
ブロンズめっき鋼線を巻回数５７として、ビード（従来
品）を得た。
■０本発明品と従来品の重量は、１本あたり従来品１．
９１ ｋｇ、本発明品は１．１８ ｋｇであり、約４０
％の軽量化が達成された。また、本発明品と従来品の荷
重−伸び率試験を行った結果を第９図に示す。
９１ ｋｇ、本発明品は１．１８ ｋｇであり、約４０
％の軽量化が達成された。また、本発明品と従来品の荷
重−伸び率試験を行った結果を第９図に示す。
第９図中、Ａは芯線＋外周ワイヤの荷重−伸び率曲線、
Ｂは炭素繊維複合材単体の荷重−伸び率曲線である。弾
性領域（０，９％歪まで）での荷重−伸び率特性は本発
明品と従来品はほぼ同一であり、しかも、本発明品は弾
性範囲を過ぎ約２８ｔｆまで破断せず、衝撃荷重に抵抗
する余裕がある。これは、高強度、高弾性の良好な複合
材の併用による複合の効果であることは明らかである。
Ｂは炭素繊維複合材単体の荷重−伸び率曲線である。弾
性領域（０，９％歪まで）での荷重−伸び率特性は本発
明品と従来品はほぼ同一であり、しかも、本発明品は弾
性範囲を過ぎ約２８ｔｆまで破断せず、衝撃荷重に抵抗
する余裕がある。これは、高強度、高弾性の良好な複合
材の併用による複合の効果であることは明らかである。
ゴムとの接着性を見るため、ゴムに埋設したビードを加
硫し、ゴムを引き剥がして見たが、本発明品と従来品は
同等であった。
硫し、ゴムを引き剥がして見たが、本発明品と従来品は
同等であった。
第１図は本発明によるハイブリットビードの一例を示す
部分切欠斜視図、第２図は第１図ｎ−ｎ線に沿う断面図
、第３図は第１図ｎ−ｎ線に沿う断面図、第４図は第１
図ｎ−ｎ線に沿う断面図、第５図は第１図の部分的拡大
図、第６図は本発明における線状複合材の断面図、第７
図は線状複合材の製造工程を示す説明図、第８図は本発
明ビードを得る工程を示す説明図、第９図は本発明と従
来品の荷重−伸び率線図である。 １・・芯線、２・・・複合材層、２ａ・・・線状複合材
、３・・めっき鋼線、４・・・カバーゴム、２０・・・
高強力低伸度繊維、２１・・・熱硬化性樹脂
部分切欠斜視図、第２図は第１図ｎ−ｎ線に沿う断面図
、第３図は第１図ｎ−ｎ線に沿う断面図、第４図は第１
図ｎ−ｎ線に沿う断面図、第５図は第１図の部分的拡大
図、第６図は本発明における線状複合材の断面図、第７
図は線状複合材の製造工程を示す説明図、第８図は本発
明ビードを得る工程を示す説明図、第９図は本発明と従
来品の荷重−伸び率線図である。 １・・芯線、２・・・複合材層、２ａ・・・線状複合材
、３・・めっき鋼線、４・・・カバーゴム、２０・・・
高強力低伸度繊維、２１・・・熱硬化性樹脂
Claims (2)
- （１）リング状をなす中心の芯線の周りに、高強力低伸
度繊維と熱硬化性樹脂との複合材層を設け、この複合材
層の外周にめっき鋼線を一層被覆したことを特徴とする
タイヤ用ハイブリッドビード。 - （２）複合材層が熱硬化性樹脂を半硬化状態としたプリ
プレグを多重巻きし、ゴム加硫時に完全硬化される特許
請求の範囲第１項記載のタイヤ用ハイブリッドビード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2308566A JPH04183612A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | タイヤ用ハイブリッドビード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2308566A JPH04183612A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | タイヤ用ハイブリッドビード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04183612A true JPH04183612A (ja) | 1992-06-30 |
Family
ID=17982567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2308566A Pending JPH04183612A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | タイヤ用ハイブリッドビード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04183612A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008542099A (ja) * | 2005-05-30 | 2008-11-27 | ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 複合体ビードコアを備えた空気入りタイヤ |
| JP2010510124A (ja) * | 2006-11-22 | 2010-04-02 | ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 軽量ビードコアを有するタイヤ |
| US8845836B2 (en) | 2009-12-23 | 2014-09-30 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Geodesic tire and method of manufacture |
| US8973635B2 (en) | 2009-12-23 | 2015-03-10 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Pneumatic tire with carcass cord strip wound in specified pattern |
| CN105346335A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-02-24 | 刘安林 | 一种轮胎及其缆型胎圈 |
| CN105346336A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-02-24 | 刘安林 | 一种轮胎及其缆型胎圈 |
| US9421825B2 (en) | 2009-12-23 | 2016-08-23 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Geodesic belted tire |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60246886A (ja) * | 1984-05-18 | 1985-12-06 | 興国鋼線索株式会社 | スチ−ルコ−ド |
| JPS6416901U (ja) * | 1987-07-16 | 1989-01-27 |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP2308566A patent/JPH04183612A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4845961B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2011-12-28 | ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 複合体ビードコアを備えた空気入りタイヤ |
| JP2010510124A (ja) * | 2006-11-22 | 2010-04-02 | ピレリ・タイヤ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 軽量ビードコアを有するタイヤ |
| US8845836B2 (en) | 2009-12-23 | 2014-09-30 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Geodesic tire and method of manufacture |
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