JPH0324363B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタイヤビード補強用フープに関する。

タイヤビードは実質上伸長不可能な材料でなる
フープにより補強されており、実質的に伸長不可
能な材料のフープは下記のごとき数々の要求を満
足させなければならない。

第１に、フープはビード補強体と車輪リムのビ
ードシートとの間のエラストマーにおける圧縮作
用に耐える充分強い引張強度を有していなければ
ならない。この圧縮作用はチユーブレスタイヤの
場合に密封作用を提供し、また、総べてタイヤに
おいて、駆動力、制動力及び操舵力を伝達するべ
くタイヤと車輪リムとの間に不可欠な結合力を提
供している。また、フープはタイヤ内の空気圧に
起因してタイヤのカーカス補強体がこのフープに
与える引張力にも耐えなければならない。フープ
に対する第３の引張強度要求はタイヤ構成部品、
特にトレツド及びブレーカ組立体の質量から生ず
る遠心力に耐えることであり、この遠心力は高速
車輌の場合、タイヤ内の空気圧による力と同程度
のものである。

第２には、ビード補強体は１つ又はそれ以上の
カーカスプライがこのビード補強体のまわりに巻
付けられることを可能ならしめて、ビードの所で
のプライの係留作用が損われたり、プライがすり
切れたりする危険性を伴うことなくビードにプラ
イを係留させるような断面輪郭を有していなけれ
ばならない。従来技術ではこのことは、プライが
ビードフープのまわりで滑らかな曲線を描くよう
にビードフープに取付けられたエラストマー製帯
状体によりビード構成部品の形状を決めることに
よつて、あるいは三角形のアペツクス帯状体を利
用することによつてビード構成部品の形状を決め
ていた。このようなアペツクス帯状体は、一方の
短い方の側部が補強体フープに隣接して配置さ
れ、長い方の両側部がタイヤ側壁内に半径方向外
方へ突出する状態で位置決めされていて１層又は
複数層のプライが、ビードフープのまわりに巻付
けられた後、これらのプライが互に平行をなして
重なり合うように折返され、その平行をなして重
なり合つたところで最終的な係留接合部が行われ
る。従つて、構造体の損壊の原因となり得る１つ
又はそれ以上のカーカスプライにおける応力集中
を回避するようになつている。

ビード補強体に対する更に別の要求は、多くの
場合ビードの小さな区域に高い負荷が作用せしめ
られるタイヤの装着及び取外しの過酷性にそのビ
ード補強体が耐えねばならないことである。代表
的な例は車輪リムからタイヤを取外すのにタイヤ
レバーを用いることである。

以上のことから認められるべきは、タイヤビー
ドのための円周方向の補強体が多くの重要な機能
を果たしていることである。

従来技術では、タイヤビードは束になつた鋼製
ワイヤにより補強されている。或る設計によれ
ば、例えば４本の互いに並置された鋼製ワイヤを
４回巻付けて４×４ビードフープ構造体を提供す
るような渦巻状巻成体の形をした鋼製ワイヤが用
いられており、この並置されたワイヤの数が４本
以外のもの、又は巻回数が４回以外のもの等様々
な種類のビード補強用の構造体が用いられてい
る。

４本、５本又は他の任意の数の互いに並置され
たワイヤでなる帯状体はゴム引きされており、組
立てられたビードフープがゴム内に閉じ込めら
れ、メツキ可能なワイヤがその硬化時にフープ内
で一体に接合されるようになつている。或る場
合、特に重車輌用のタイヤの場合には、ビードに
要求される圧縮力や、車輪リム上のビードシート
の形状並びに角度に依存するビード特性に応じて
矩形以外の断面形状をなすようにワイヤ配列され
ている。

従来技術による他のビード構造においては、鋼
製ワイヤはケーブルの形をなして配列されてい
る。

これら従来技術による構造体は、ビードの可能
とされる形状の選定が限定されており、ワイヤ製
造のその後の工程でそのビードの形状を維持する
ことが困難であるという重大な課題を有してい
る。

本発明の目的は上述した課題を解決することで
ある。

本発明によるタイヤビード補強用フープは、管
の形に成形された金属製シートのバンドを有し、
このバンドの一方の縁部が前記管の外側に位置し
他方の縁部が管の内側に位置するように重なり合
つており、管がビードの全周に亙つて延在してフ
ープを形成している。

そして、好ましくは、バンドは管の壁が少なく
とも２個の金属製シートを有するようにこのバン
ドを複数回巻成することによつて成形されてい
る。

また、バンドの外側の一方の縁部は、例えば溶
接等によつて金属製シートに取り付けられてい
る。

管状のフープの好適断面は円形であるが、矩形
又はフープの半径方向内方部に平坦部分を備えた
円形を含む他の断面形状を用いてもよい。

管状のフープはその長手方向に沿つて変化する
断面形状を備えていて、タイヤビード補強体の特
性を広範囲に変化させ得るようにしてもよい。特
に、管状のフープの伸長可能性及び／又は可撓性
は、例えば管状のフープの外壁に沿つて間隔を置
いて形成された一連の環状溝又は１本の環状溝に
より断面が変化せしめられている制限された単数
又は複数の区域によつて変化させることができ
る。溝は管状のフープの断面のまわりに完全に延
びていてもよいし、管状のフープのまわりの一部
分にわたつてのみ延びていてもよい。断面の変化
は１つ以上の螺旋溝から成つていてもよい。２つ
以上の螺旋溝が用いられる場合、それら溝は互い
に離れたものであつてもよいし、あるいは特定の
点で互いに接続されていてもよい。

互いに隣り合つた断面変化区域間の間隔はビー
ド補強体に必要とされる特性に従つて変えること
ができる。管状のフープの互いに隣り合つた部分
は例えば溶接によつて一体に接合されていて、特
定のビードに必要とされるごとき付加的強度を付
与せしめてもよい。

好ましくは金属製シートは鋼であり、また、黄
銅のごとき非鉄金属でメツキされていてタイヤ構
造に用いられるエラストマー材料に対する接着性
を促進せしめるようにしてもよい。しかしなが
ら、黄銅のごとき別の金属を用いてもよい。メツ
キは管状のフープを成形する前あるいは後に行わ
れてもよい。

ビードフープは、好ましくは金属製シートでな
るバンドの成形完了時にエラストマー製のタイヤ
コンパウンドで被覆されていてもよいが、巻かれ
た金属製シート層がエラストマーの分だけ互いに
離され且つ加硫されたタイヤビード内でそのエラ
ストマーにより互いに接合せしめられるよう金属
製シートを成形の前にエラストマー材料で保護す
ることも可能である。管状のフープを成形した後
にこのフープにエラストマーを付着させる際、薄
い被覆を用いる代わりに、エラストマーを成形し
てアペツクス帯状体、ビードトー、あるいはビー
ド補強体に隣接して必要とされる他のエラストマ
ー部品を提供するようにしてもよい。このような
組立体はタイヤ内へ組込む前に一部又は完全に硬
化されていてもよいし、あるいは未硬化のままで
用いられてもよい。

金属製シートから作られた自動車用タイヤビー
ドに対するその金属製シートの好適な厚さは、管
状のフープの壁に２層の金属製シートが用いられ
る場合0.3乃至0.7mmの範囲内である。

金属製シートでなるバンドは、継目無し管から
切断され、又は継目無し管を圧延した連続したバ
ンドであつてもよく、あるいは帯状体の端部と端
部とを接合せしめることにより、シート材料でな
る帯状体から形成されていてもよい。あるいは、
金属製シート材料は平坦な鋼製シートから打抜か
れた環状体即ちワツシヤのような形態をしていて
もよい。任意の通常の接合部を用いてもよいが、
好適な接合部は、真直ぐに切断された端部と端部
とを突合せ溶接したものでも、あるいは或る角度
をなして切断された端部と端部とを接合させたそ
ぎ継ぎの如きものであつてもよい。

この形式のタイヤビード補強体はビードフープ
を用いている自動車用及びトラツク用タイヤを含
む総べてのタイヤに利用することができる。

好ましくは巻込み作業は１回以上の巻込み段階
で行われ、各巻込み段階は熱間又は冷間で行われ
てもよいが、冷間巻込みが好ましい。

巻込み作業は、円形バンドをチヤツク内に装入
せしめて該チヤツクにバンドの一方の縁部を係合
せしめ、次いで連続したへら絞り作業で他方の縁
部を段々に管状に成形することにより実施され
る。次いで、バンドをチヤツクから取外し、一対
の成形包囲ロール間でバンドを回転して成形作業
を完了し、バンドの外方縁部を管に対し重なり合
う関係に置くことにより管が完成される。

円形無端バンドは正しい直径の継目無し管の端
から必要とされる幅を切り離すことにより作つて
もよいし、あるいは、より小径の継目無しチユー
ブから或る幅のリングを切り離し、そのリングを
最終的に必要な幅及び直径まで冷間圧延すること
により作ることもできる。あるいは、鋼製帯材を
或る長さに切断し、それを丸めてリングにし、そ
のリングの端部と端部とを接合することによつて
作つてもよい。例えば、その接合は帯材の端部と
端部とを突合せ接合して溶接することにより行わ
れる。

本発明によれば更に、上述したフープにより補
強されたビードを有する車輌用タイヤが得られ
る。

以下、添付概略図面を参照して本発明の実施例
について説明する。

第７図に示されている管状のタイヤビード補強
用フープは、断面において、高張力鋼製シートの
２つの巻回部即ちターン（turn）１及び２からな
るロール即ち巻成体を有している。シートの一方
の縁部３は巻成体の内側に位置しており、他方の
縁部４は巻成体の外側に位置して鋼製巻成体によ
り形成された管に重なり合つている。巻成体はフ
ープ（輪状体）の全周にわたつて連続しており、
このフープのまわりで同じ円形断面が維持されて
いて完全な管状のビード補強用フープを提供して
おり、この補強用フープは、自動車タイヤの場
合、代表的には0.5mmの厚さの黄銅メツキされた
高張力鋼製シートから成形されていて直径が350
mmで、断面直径が10mmの完成ビードフープを提供
している。

好ましくは、巻成された管は硬化されていない
ゴムにより被覆されていて通常のタイヤ製造方法
に用いるのに適したビード組立体が提供されるよ
うになつている。

ビードは、効率良く成形され且つタイヤ製造中
又は加硫中に乱されることのない一定した断面形
状を有する鋼材を用いている。

更に、別の断面形状をしたビードフープを作る
こともでき、その１つの例が第８図に示されてお
り、この第８図に示された例では、２回と半分巻
かれたビードの半径方向内方部分の所に平坦なビ
ード着座部分５が備えられている。ビードはゴム
でなる予め成形されたアペツクス帯状体６も有し
ており、このアペツクス帯状体６は、ビードをタ
イヤに成形する前に正しい位置で管に取付けられ
ている。

基本的な巻成された構造体を用いて他の多くの
断面形状のものを作ることができ、巻成体におけ
る巻回数を選定することによりいくつかのビード
寸法及びビード強度のものを得るために同じ厚み
の金属シートを用いることができる。

更に、第９図に示されているごとく、短い変形
断面区域２１及び２２を管に形成しビードフープ
に修正された特性を提供してもよい。

第１の変形区域２１は管状のビードの外面に形
成された１つの環状溝を有している。この第１の
変形区域２１は、管の長手方向に、より伸長可能
な短い区域を提供している。より大きな伸長の可
能性を、破壊強度を低減せしめることなくあるい
は比例限度を変化せしめることなく得ることがで
きる。また、環状溝は管状のフープのより大きな
可撓性を提供している。円形のビードフープのま
わりに設けらた互いに離隔せしめられた変形区域
の数や、溝の寸法及び溝の数はビードフープに必
要とされる特性を提供するべく変えることができ
る。

第２の変形区域２２は、４つの一連の溝２３が
用いられている別の構成を提供している。この第
２の変形区域の効果は第１の変形区域のものと同
じであるが、可撓性の程度において異つている。
明らかに、様々な数の溝を用いてもよいし、ま
た、ビードフープ当りの溝群の数を、必要とされ
る特性に応じて変えることもできる。

別の２つの断面変形例が第１０図に示されてい
る。第１０図において左側のものは互いに隣接し
た一対の半円形環状溝２４及び２５を用いてお
り、これら環状溝２４及び２５は互いに協働して
変形強度区域２６を提供している。第１０図の右
側のものは１つの短い長手方向に延びている溝２
７を用いており、この溝２７は、長方向の特性を
変えることなく曲げ強度即ち可撓性の変化を可能
ならしめている。

別の一対の断面変形例が第１１図に示されてい
る。この第１１図において左側のものは１本の螺
旋溝２８を用いており、また、右側のものは一対
の互いに逆方向に巻かれた螺旋溝２９及び３０を
用いている。これら溝はビードフープ全体のまわ
りに連続していてもよく、あるいは一連の互いに
離隔せしめられた或る長さを有する溝であつても
よい。

重なり合つた縁部４は、好ましくは図示されて
いるごとく取付けらていない状態に保たれている
が、或る場合にはその縁部４は管に溶接などで取
付けてもよい。

第１図乃至第６図は第７図のビード補強用フー
プを製作する諸段階を示している。

まず最初に、平坦な鋼製帯状体は円形バンド７
となるよう巻かれ、端部と端部とがそぎ接ぎの如
き斜め突合せ溶接部８又は軸線方向の突合せ溶接
部８Ａにより接合されて一定した断面の連続した
リングを提供するようになつている。次いで、バ
ンド７はへら絞り旋盤に備えられているチヤツク
９内に装着されて該チヤツクが第２図に示されて
いるごとくバンド７の一方の縁部４を保持する。
次いで、彎曲部が形成されたチヤンネル即ち溝１
３を成形する互いに協働した一対のへら絞りダイ
ス１１及び１２を、回転しているチヤツク９及び
バンド７へ向けて矢印１４の方向へ移動させて第
３図に示されている形状を成形する。この第１の
へら絞り段階が完了すると、へら絞りダイス１１
及び１２は互いに離されてバンド７との係合から
解かれる。この時バンド７は彎曲された縁区域１
５を有している。

第２の一対のダイス１６及び１７を用いた第２
のへら絞り作業が第４図に示されている。これら
ダイス１６及び１７は互いに協働してほぼ円形の
空所１８を画定しており、この円形空所１８はダ
イス１６，１７が回転しているチヤツクへ向かつ
て移動される際に、第５図に示されている巻かれ
た形状１９を成形する。

次いで、バンド７はチヤツク９から取外され、
第６図に示されている如く、軸２０A′および２
０B′の周りを回転する一対のロール２０Ａ及び
２０Ｂ間のニツプ部内で回転せしめられる。この
ロール２０Ａ及び２０Ｂは縁部４が第７図に示さ
れる最終位置となるようこの縁部を巻き付けて管
状のビードフープの巻成が完了される。

異なる材料及び異なる厚さの様々な形式のビー
ドを作るために他の巻成工程即ちへら絞り工程を
用いてもよい。

ビードは円形以外の例えば矩形状をなす形状に
巻かれていてもよく、あるいは第８図に示されて
いるごとく平坦な区域を有する形状に巻かれてい
てもよい。

明らかに、例えば第９図、第１０図及び第１１
図の変形断面は管を形成する前又はその後に形成
必要とされるビードフープの特性を得ることがで
きる。

フープに対するゴム被覆作業はその後の浸漬に
よつてシート材料を付着させることにより、又は
帯状材料を巻付けることにより、あるいはフープ
をＴ字ヘツド押出機内で回転させることにより行
つてもよい。更に、Ｔ字ヘツド押出機を用いる場
合には、ビードのための特殊なトー（つま先）又
はアペツクスのごとき別のゴム製部品をヘツドフ
ープに付加させてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例によるビード補強用フー
プを製作するのに用いるためのシート鋼材の無端
バンドの斜視図であり、第２図、第４図及び第６
図はビードフープを成形するために用いられる成
形機械の部分断面図であり、第３図、第５図及び
第７図は第２図、第４図及び第６図の成形機械に
より夫々製造された管断面を示す図であつて、第
７図は仕上つたビードの断面を示している図であ
り、第８図は別のビード断面を示す図であり、第
９図は２つの変形断面区域を有する筒状タイヤビ
ードの一部を示す側面図であり、第１０図は第９
図とは別の変形断面区域を示している図であり、
第１１図は第９図とは別の変形断面形状を示す図
である。 １，２……巻回部、３，４……縁部、５……ビ
ード着座部分、６……アペツクス帯状体、７……
円形バンド、８，８Ａ……溶接部、９……チヤツ
ク、１０……バンドの縁部、１１，１２……へら
絞りダイス、１３……チヤンネル即ち溝、１４…
…矢印、１５……縁区域、１６，１７……ダイ
ス、１８……円形空所、１９……巻かれた形状、
２１，２２……変形断面区域、２３，２４，２５
……溝、２６……変形強度区域、２７……溝、２
８，２９，３０……螺旋溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タイヤビード補強用フープにして、管の形に
   成形された金属製シートのバンドを有し、該バン
   ドの一方の縁部が前記管の外側に位置し他方の縁
   部が管の内側に位置するように重なり合つてお
   り、前記管がビードの全周に亙つて延在してフー
   プを形成しているタイヤビード補強用フープ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のタイヤビード
   補強用フープにおいて、前記バンドは前記管の壁
   が少なくとも２層の金属製シートを有するように
   該バンドを複数回巻成することによつて成形され
   ているタイヤビード補強用フープ。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項のいずれ
   か１項に記載のタイヤビード補強用フープにおい
   て、前記外側の一方の縁部が溶接によつて前記金
   属製シートに取り付けられているタイヤビード補
   強用フープ。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   のいずれか１項に記載のタイヤビード補強用フー
   プにおいて、前記管の断面が円形であるタイヤビ
   ード補強用フープ。 ５ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   のいずれか１項に記載のタイヤビード補強用フー
   プにおいて、前記管の断面が矩形であるタイヤビ
   ード補強用フープ。 ６ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   のいずれか１項に記載のタイヤビード補強用フー
   プにおいて、前記管の断面が、前記フープの半径
   方向内方部分に平坦な部分を備えた円形であるタ
   イヤビード補強用フープ。 ７ 特許請求の範囲第１項から第６項までのいず
   れか１項に記載のタイヤビード補強用フープにお
   いて、前記管の断面が、該管の長手方向に沿つて
   変化せしめられていて伸長可能性及び／又は可撓
   性が変化しているタイヤビード補強用フープ。 ８ 特許請求の範囲第１項から第６項までのいず
   れか１項に記載のタイヤビード補強用フープにお
   いて、前記管の外面のまわりに間隔を置いて形成
   された一連の環状溝を有するタイヤビード補強用
   フープ。 ９ 特許請求の範囲第８項に記載のタイヤビード
   補強用フープにおいて、前記環状溝の各々は前記
   管のまわりの一部分のみに亙つて延びているタイ
   ヤビード補強用フープ。 １０ 特許請求の範囲第１項から第６項までのい
   ずれか１項に記載のタイヤビード補強用フープに
   おいて、前記管の外面に形成された少なくとも一
   つの螺旋溝を有するタイヤビード補強用フープ。 １１ 特許請求の範囲第１項から第１０項までの
   いずれか１項に記載のタイヤビード補強用フープ
   において、前記金属が鋼であるタイヤビード補強
   用フープ。 １２ 特許請求の範囲第１項から第１１項までの
   いずれか１項に記載のタイヤビード補強用フープ
   において、前記金属製シートは成形の前にエラス
   トマー材料で予め被覆されていて該エラストマー
   は巻成された層と層との間に位置してこれらを互
   いに接着しているタイヤビード補強用フープ。 １３ 特許請求の範囲第１項から第１２項までの
   いずれか１項に記載のタイヤビード補強用フープ
   において、前記金属製のバンドは無端になつてい
   るタイヤビード補強用フープ。