(57)【要約】      （修正有）【課題】並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねてなるビードコアを備えた空気入りタイヤにおいて耐圧性能を向上させる。【解決手段】ビード部２に、タイヤ幅方向に並列に配列された複数本のビードワイヤ５を環状に複数段巻き重ねて構成されるビードコア３をそれぞれ配設してなる空気入りタイヤ１において、タイヤ幅方向断面にて、ビードワイヤ５の縦厚みをA（ｍｍ）、ビードコア３の縦厚みをH（ｍｍ）、タイヤ軸線からビードコア３のタイヤ径方向最外位置までの距離をB（ｍｍ）、空気入りタイヤ１に適合する適用リムＲのリム軸線からリムフランジのリム径方向最外位置までの距離をC（ｍｍ）としたとき、H／A≧４、かつ、C＋５（ｍｍ）≧B、を満たすようにする。【選択図】図１
2010274859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部、該ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部を備え、各ビード部に、タイヤ幅方向に並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に複数段巻き重ねて構成されるビードコアをそれぞれ配設してなる空気入りタイヤにおいて、
タイヤ幅方向断面にて、前記ビードワイヤの縦厚みをA（ｍｍ）、前記ビードコアの縦厚みをH（ｍｍ）、タイヤ軸線からビードコアのタイヤ径方向最外位置までの距離をB（ｍｍ）、前記空気入りタイヤに適合する適用リムのリム軸線からリムフランジのリム径方向最外位置までの距離をC（ｍｍ）としたとき、
H／A≧４、かつ、
C＋５（ｍｍ）≧B
を満足することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ビードコアを構成する各ビードワイヤは、タイヤ幅方向に隣り合うビードワイヤ間にて形状的に補完し合って係合する係合部をそれぞれ有する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ビード部に、タイヤ幅方向に並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に複数段巻き重ねて構成されるビードコアをそれぞれ配設してなる空気入りタイヤに関し、特に、タイヤの安全性を低下させることなく軽量化を可能とする空気入りタイヤを提供しようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤのビード部にはカーカスプライからなるカーカスを係留するためビードコアが埋設されているが、このビードコアは1本のビードワイヤを連続的に巻回して構成できる（例えば、特許文献１参照）他、並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねても構成でき（例えば、特許文献２参照）、いずれの構成を選択するかはビードワイヤの線種に応じて決定することができる。
【０００３】
ところで、近年、環境問題への取り組みが活発化してきており、それはタイヤ業界においても例外ではない。すなわちタイヤとしては、車両の低燃費化を目的とした軽量化や材料の削減による省資源化が要求されるようになっている。そしてこのような要求に応えるためには、ビードコアが通常金属性のビードワイヤから形成され重量割合が他の部位よりも大きいこととも関連して、ビードワイヤの使用量を削減することが有効である。その一方で、タイヤとしての一定の安全性は確保しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８９４４号公報
【特許文献２】特開２００５−１４５０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような実情に鑑み、ビードコアの軽量化を考え研究を重ねる段階で、並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねてなるビードコアを備えた空気入りタイヤは、1本のビードワイヤを連続的に巻回して構成したビードコアを備えた空気入りタイヤに比べて、ビードワイヤの使用量を同一とした場合に耐圧性能が低くなることが判明した。耐圧性能はタイヤとリムとの嵌合性に大きく影響するため、ビードワイヤの使用量を削減する上で耐圧性能を向上させることが重要である。
【０００６】
それゆえ、この発明は、耐圧性能を向上させることができれば、ビードコアの使用量の削減を図ることができるとの知見に基づき、並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねてなるビードコアを備えた空気入りタイヤにおいて耐圧性能を向上させることをその目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、この発明の空気入りタイヤは、一対のビード部、該ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部を備え、各ビード部に、タイヤ幅方向に並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に複数段巻き重ねて構成されるビードコアをそれぞれ配設してなる空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向断面にて、前記ビードワイヤの縦厚みをA（ｍｍ）、前記ビードコアの縦厚みをH（ｍｍ）、タイヤ軸線からビードコアのタイヤ径方向最外位置までの距離をB（ｍｍ）、前記空気入りタイヤに適合する適用リムのリム軸線からリムフランジのリム径方向最外位置までの距離をC（ｍｍ）としたとき、H／A≧４、かつ、C＋５（ｍｍ）≧B、を満足することその特徴とするものである。
なお、ここでいう「ビードワイヤの縦厚み」とは、タイヤ幅方向断面において、ビードワイヤをその巻き重ね方向に沿って測定した距離を指し、「ビードコアの縦厚み」とは、タイヤ幅方向断面において、ビードコアを、ビードワイヤの巻き重ね方向に沿って測定した距離を指すものとする。また、「適用リム」とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている規格、例えば、アメリカ合衆国では”THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK”であり、欧州では”The European Tyre and Rim Technical OrganizationのSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の”JATMA YEAR BOOK”で規定されたリムをいう。
【０００８】
本願発明者は、並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねてなるビードコアを備えた空気入りタイヤの耐圧性の低下の問題について鋭意研究をしたところ、並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねてなるビードコアを備えた空気入りタイヤでは、ビードワイヤの巻き始め端が存在する位置（図４参照）、すなわち、ビードワイヤの積層数が変化する位置を起点としてビードコアの破断が発生し、また先行破断する箇所はタイヤ幅方向内側（ビードトウ側）であることを知見した。そしてその原因が、ビードワイヤの巻き始め端が存在する位置にて、ビードワイヤの積層数が変化する結果、剛性段差が生じるところに在るということを突き止めた。
【０００９】
そこでこの発明では、タイヤ幅方向断面にて、ビードワイヤの縦厚みをA、ビードコアの縦厚みをHとしたとき、H／A≧４  とした。これにより、ビードワイヤの巻き始め端位置における剛性段差を相対的に小さくし得て、耐圧性能を向上させることができる。一方、ビードコアのタイヤ径方向最外位置をリムフランジのリム径方向最外位置よりも高くし過ぎると、内圧充填時にカーカスによってタイヤ幅方向外側に押圧されたビードコアをリムフランジで支持できなくなる部位（ビードコアの上部近傍）が生じる結果、ビードコアが崩れ易くなるので、この発明ではさらに、タイヤ軸線からビードコアのタイヤ径方向最外位置までの距離をB（ｍｍ）、前記空気入りタイヤに適合する適用リムのリム軸線からリムフランジのリム径方向最外位置までの距離をC（ｍｍ）としたとき、C＋５（ｍｍ）≧B  とした。これによりタイヤの耐圧性を効率的に向上させることが可能となる。
【００１０】
なお、この発明の空気入りタイヤにあっては、前記ビードコアを構成する各ビードワイヤに、タイヤ幅方向に隣り合うビードワイヤ間にて形状的に補完し合って係合する係合部をそれぞれ設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明よれは、並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねてなるビードコアを備えた空気入りタイヤにおいて耐圧性能の向上させることができるようになり、これによりビードコアの軽量化も容易に図ることができるにようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（ａ）は、この発明の実施形態に係る空気入りタイヤの一部を示したタイヤ幅方向断面図であり、図１（ｂ）は（ａ）のビードワイヤを拡大して示したものである。
【図２】図２（ａ）は、この発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤの一部の示したタイヤ幅方向断面図であり、図１（ｂ）は（ａ）のビードワイヤを拡大して示したものである。
【図３】図３は、この発明に好適に用いることのできるビードワイヤの横断面図である。
【図４】従来の空気入りタイヤに適用されるビードコアの部分側面図である。
【図５】比較としての空気入りタイヤ（比較例１）の一部を示したタイヤ幅方向断面図である。
【図６】比較としての空気入りタイヤ（比較例２）の一部を示したタイヤ幅方向断面図である。
【図７】比較としての空気入りタイヤ（比較例３）の一部を示したタイヤ幅方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施形態に係る空気入りタイヤについて図面を参照して詳細に説明する。ここに図１（ａ）は、この発明の実施形態に係る空気入りタイヤの一部を示したタイヤ幅方向断面図であり、図１（ｂ）は（ａ）のビードワイヤを拡大して示したものである。
【００１４】
図１に示す空気入りタイヤ１は、慣例に従い、路面に接地するトレッド部（図示省略）と、このトレッド部の両側部からタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール部（図示省略）と、各サイドウォール部のタイヤ径方向内側に設けられ、リムＲに嵌合される一対のビード部２とを備えている。この空気入りタイヤ１の内部には、各ビード部２に埋設したビードコア３間にトロイド状に延びて空気入りタイヤ１の骨格構造をなす、例えばラジアル構造のカーカス４と、このカーカス４のクラウン域の外周側に位置し、トレッド部を補強するベルト（図示省略）とが配設されている。カーカス４は、ビードコア３の周りにタイヤ１の内から外へ巻き返えされ、ビード部２内でその両端が固定されている。
【００１５】
ビードコア３は、略タイヤ幅方向に並列に配列された６本のビードワイヤ５をタイヤ周方向に沿って環状に６層巻き重ねて構成したものである。ビードコア３を構成するビードワイヤ５の断面形状は、特に限定されるものではなく、図示例のように長方形としても良く、円形や他の多角形、その他不規則な閉鎖形状としても良い。また隣り合うビードワイヤ５は、互いに直接接触させており、つまりビードワイヤ５、５間にはゴム等を介在させていない。
【００１６】
従来、並列に配列された複数本のビードワイヤ５を環状に巻き重ねてなるビードコア３は、ビードワイヤ５の巻き始め端Ｅが存在する位置（図４参照）にて剛性段差が生じることから、耐圧試験時にはこの近傍部位からビードコア３の破断が発生し易かった。
【００１７】
これに対し、この実施形態の空気入りタイヤ１では、タイヤ幅方向断面にて、ビードワイヤ５の縦厚みをA、ビードコア３の縦厚みをHとしたとき、H／A≧４とする。これにより、ビードワイヤ５の巻き始め端位置における剛性段差を相対的に小さくし得て、耐圧性能を向上させることができる。一方、ビードコア３のタイヤ径方向最外位置をリムフランジのリム径方向最外位置よりも高くし過ぎると、内圧充填時にカーカス４によってタイヤ幅方向外側に押圧されたビードコア３をリムフランジで支持できなくなる部位（ビードコア３の上端近傍）が生じる結果、ビードコア３が崩れ易くなるので、これを抑制する観点から、タイヤ軸線（図示省略）からビードコア３のタイヤ径方向最外位置までの距離（以下、「ビードコアの上端高さ」という）をB（ｍｍ）、空気入りタイヤ１に適合する適用リムRのリム軸線（図示省略）からリムフランジのリム径方向最外位置までの距離（以下、「リムフランジ高さ」という）をC（ｍｍ）としたとき、C＋５（ｍｍ）≧Bとする。これによりタイヤの耐圧性を効率的に向上させることが可能となる。
【００１８】
より好適には、ビードワイヤ５の横厚みをａ（ｍｍ）としたとき、ａ≧Ａとしビードワイヤ５の断面形状を扁平とする。これによれば、上記剛性段差をより効果的に低減することが可能となる。さらに好適には、ビードワイヤ５の横厚みａと縦厚みＡとの比であるａ／Ａを１．２以上とすることが好ましい。これによれば、ビードワイヤ５の使用量の削減とビードコア３の耐圧性能の向上との高次元での両立が可能となる。
【００１９】
次いで、この発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤを例示する。図２は、この発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤの一部の示したタイヤ幅方向断面図である。
【００２０】
図２に示す例では、ビードコア３を構成する各ビードワイヤ５に、タイヤ幅方向に隣り合うビードワイヤ５、５間にて形状的に補完し合って係合する係合部６をそれぞれ設けたものである。この例では、隣り合うビードワイヤ５、５にて、一方のビードワイヤ５の凸状の係合部６と、他方のビードワイヤ５の凹状の係合部６とが形状的に補完し合って強固な係合力を発揮する構成である。
【００２１】
これにより、空気充填時、荷重負荷時あるいは経時変化時等のカーカス４によるビードコア３を回転させようとする力に対抗するビードコア３の回転剛性（カーカス４の引き抜けを抑制しようとする力）を顕著に高めることができるので、耐圧性能の向上に加えてビード部２の耐久性を向上させることができ、タイヤの安全性を確保しつつもビードワイヤ５の使用量をより有効に削減することができる。なお、係合部６を有するビードワイヤ５としては、図２のものに限らず、図３（ａ）、（ｂ）に例示するように、断面形状が平行四辺形のものや凸部と凹部を点対称に配置した形状とすることができる。
【００２２】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更することができるものであり、例えば、ビードワイヤ５の配列本数は６本に限らず４本としたり７本したりすることができる。また、ビードワイヤ５の積層段数も６段に限らず、上記式「C＋５（ｍｍ）≧B」を満たす範囲内で５段としたり７段としたりすることができる。
【実施例１】
【００２３】
タイヤサイズ２７５／８０Ｒ２２．５の空気入りタイヤにおいて、ビードコアの構成のみを異ならされた実施例１、２の空気入りタイヤ、比較のために比較例１〜３の空気入りタイヤをそれぞれ試作し、耐圧性について評価を行ったので、以下説明する。
【００２４】
実施例１の空気入りタイヤは、ビード部に図１に示したビードコアを有するものであり、ビードコアは、断面形状が長方形のビードワイヤをタイヤ幅方向に６本並列に配列したものを環状にタイヤ径方向に６段に巻き重ねて構成したものである。実施例１の空気入りタイヤにおける詳細な諸元は表1に示すとおりである。
【００２５】
実施例２の空気入りタイヤは、ビード部に図２に示したビードコアを有するものであり、ビードワイヤの断面形状は略矢羽形状であって隣り合うビードワイヤ間にて形状的に補完し合って係合する係合部を有するものである。実施例２の空気入りタイヤにおける詳細な諸元は表１に示すとおりである。
【００２６】
比較例１の空気入りタイヤは、ビード部に図５に示したビードコアを有するものであり、ビードコアは、ビードワイヤをタイヤ幅方向に６本並列に配列したものを環状にタイヤ径方向に３段に巻き重ねて構成したものである。ビードワイヤの断面形状は略矢羽形状であって隣り合うビードワイヤ間にて形状的に補完し合って係合する係合部を有するものである。比較例１の空気入りタイヤにおける詳細な諸元は表１に示すとおりである。
【００２７】
比較例２の空気入りタイヤは、ビード部に図６に示したビードコアを有するものであり、ビードコアは、断面形状が長方形のビードワイヤをタイヤ幅方向に６本並列に配列したものを環状にタイヤ径方向に３段に巻き重ねて構成したものである。比較例２の空気入りタイヤにおける詳細な諸元は表1に示すとおりである。
【００２８】
比較例３の空気入りタイヤは、ビード部に図７に示したビードコアを有するものであり、ビードワイヤをタイヤ幅方向に６本並列に配列したものを環状にタイヤ径方向に９段に巻き重ねて構成したものである。ビードワイヤの断面形状は略矢羽形状であって隣り合うビードワイヤ間にて形状的に補完し合って係合する係合部を有するものである。比較例３の空気入りタイヤにおける詳細な諸元は表１に示すとおりである。
【００２９】
【表１】
2010274859.tif 000003
【００３０】
（耐圧性能試験）
耐圧性能試験は、タイヤが故障するまでタイヤ内部に空気を入れ、故障時の圧力を測定して比較を行った。測定結果は、ビードコアの単位体積当たりの耐圧を、比較例１を１００として指数で示したものであり、数値が大きい程、ビードコアの単位体積当たりの耐圧性能が高いことを示している。結果は、表２のとおりである。なお、故障は全てビードワイヤ切れによるものであった。
【００３１】
【表２】
2010274859.tif 000004
【００３２】
この表２に示す結果から、この発明の適用により、ビードコアの単位体積当たりの耐圧性能が向上すること、すなわち、ビードワイヤの使用量を削減しても所望の耐圧性能が得られることが確認された。さらにはビードワイヤに係合部を設けることにより、耐圧性能がより向上することが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
この発明により、並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねてなるビードコアを備えた空気入りタイヤにおいて耐圧性能を向上させることが可能となり、これによりタイヤの安全性を確保しつつも軽量化が実現可能となった。
【符号の説明】
【００３４】
１  空気入りタイヤ
２  ビード部
３  ビードコア
４  カーカス
５  ビードワイヤ
６  係合部
【図１】
2010274859.tif 000005
【図２】
2010274859.tif 000006
【図３】
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【図４】
2010274859.tif 000008
【図５】
2010274859.tif 000009
【図６】
2010274859.tif 000010
【図７】
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