(57)【要約】【課題】カーカスの巻返し部の形状安定性を高めることによって、耐久性を向上させる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】本発明に係る空気入りタイヤ１は、一対のビードコア２と、ビードコア２のタイヤ径方向外側に配置され、断面四角形状のビード補填部材３と、ビードコア２とビード補填部材３の周りをタイヤ径方向の内側から外側に巻回する巻返し部７を有するカーカス５とを備える。タイヤ幅方向断面において、ビード補填部材３の底辺３２の長さをＬ、ビードコア２の上辺２２の長さをａ、ビード補填部材３の高さをＨ，ｈ、ビードコア２の高さをｂとしたときに、Ｌはａに略等しく、ｂ／４≦ｈ≦ｂ／２かつｂ／２≦Ｈ≦ｂを満たしている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ幅方向に離間して対向配置された一対の環状のビードコアと、それぞれのビードコアのタイヤ径方向外側に設けられてタイヤ周方向に延びる断面四角形状のビード補填部材と、これらの互いに離間したビードコアとビード補填部材同士をタイヤ径方向外側に向けてトロイダル状に結ぶ本体部、およびビードコアとビード補填部材の周りをタイヤ径方向の内側から外側に巻回する巻返し部からなり、前記本体部および巻返し部には塑性変形自在のカーカスコードが設けられたカーカスと、該カーカスのタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部およびサイドウォール部とを備えた空気入りタイヤであって、
前記ビードコアのタイヤ幅方向断面は、タイヤ径方向外側に配置された上辺と、タイヤ径方向内側に配置され、前記上辺に対して略平行に配置された下辺と、前記上辺のタイヤ幅方向両端からタイヤ径方向内側に沿って延びる幅方向の外側に配置された第１側辺および幅方向の内側に配置された第２側辺とを有し、
前記ビード補填部材のタイヤ幅方向断面は、タイヤ径方向外側に配置された上辺と、タイヤ径方向内側に配置された底辺と、これらの上辺と底辺とのタイヤ幅方向両端同士を結ぶと共に、タイヤ幅方向外側に配置された第３側辺およびタイヤ幅方向内側に配置された第４側辺とからなり、上辺と第３側辺との交点をＣ点とし、上辺と第４側辺との交点をＤ点とし、
前記ビード補填部材のタイヤ幅方向断面において、底辺の断面長さをＬとし、前記Ｃ点またはＤ点のうち底辺からタイヤ径方向に沿って離れた点と底辺とのタイヤ径方向に沿った距離を断面高さＨとし、前記Ｃ点またはＤ点のうち底辺からタイヤ径方向に沿って近い点と底辺とのタイヤ径方向に沿った距離を断面高さｈとし、
前記ビードコアのタイヤ幅方向断面において、前記上辺の長さをａとし、上辺と下辺とのタイヤ径方向に沿った距離を断面高さｂとした場合に、Ｌはａに略等しく、ｂ／４≦ｈ≦ｂ／２かつｂ／２≦Ｈ≦ｂを満たし、
前記ビードコアの第１側辺の傾斜角は、ビード補填部材の第３側辺の傾斜角に略等しく、前記ビードコアの第２側辺の傾斜角は、ビード補填部材の第４側辺の傾斜角に略等しく設定されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ビードコアのタイヤ幅方向断面においてｂ≦ａであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ビード補填部材は、ゴムから形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、カーカスの巻返し部の形状安定性を高めることによって、耐久性を向上させた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両走行時に空気入りタイヤに対して路面から負荷が掛かると、ビード部がタイヤ幅方向の外側と内側とに交互に倒れる変形を起こすため、カーカスの巻返し部近傍におけるタイヤゴムに大きな負担が掛かる。
【０００３】
このビード部における剛性を向上させるために、従来は、塑性変形自在のカーカスコードを埋設したカーカスの端部を、ビードコアの周面に巻き付けるワインドビード構造が採用されている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１９０１６号公報（第４頁、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来の空気入りタイヤでは、ビードコアが断面六角形に形成され、この断面六角形を構成する各辺の長さが短いため、カーカス端部をビードコアの周面に巻き付ける際に十分に塑性変形せずに、カーカスの先端がビードコアから離れてしまう、いわゆる跳ね上がりや、これとは逆に、塑性変形をしすぎてカーカスの先端がビードコアに接触してしまう不具合が生じるおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、カーカスの巻返し部の形状安定性を高めることによって、耐久性を向上させる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴において、空気入りタイヤ（空気入りタイヤ１）は、タイヤ幅方向に離間して対向配置された一対の環状のビードコア（ビードコア２）と、それぞれのビードコアのタイヤ径方向外側に設けられてタイヤ周方向に延びる断面四角形状のビード補填部材（ビード補填部材３）と、これらの互いに離間したビードコアとビード補填部材同士をタイヤ径方向外側に向けてトロイダル状に結ぶ本体部（本体部６）、およびビードコアとビード補填部材の周りをタイヤ径方向の内側から外側に巻回する巻返し部（巻返し部７）からなり、前記本体部および巻返し部には塑性変形自在のカーカスコードが設けられたカーカス（カーカス５）と、該カーカスのタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部（トレッド部１３）およびサイドウォール部（サイドウォール部１５）とを備えた空気入りタイヤであって、前記ビードコアのタイヤ幅方向断面は、タイヤ径方向外側に配置された上辺（上辺２２）と、タイヤ径方向内側に配置され、前記上辺に対して略平行に配置された下辺（下辺２３）と、前記上辺のタイヤ幅方向両端からタイヤ径方向内側に沿って延びる幅方向の外側に配置された第１側辺（第１側辺２５）および幅方向の内側に配置された第２側辺（第２側辺２７）とを有し、前記ビード補填部材のタイヤ幅方向断面は、タイヤ径方向外側に配置された上辺（上辺３１）と、タイヤ径方向内側に配置された底辺（底辺３２）と、これらの上辺と底辺とのタイヤ幅方向両端同士を結ぶと共に、タイヤ幅方向外側に配置された第３側辺（第３側辺３５）およびタイヤ幅方向内側に配置された第４側辺（第４側辺３８）とからなり、上辺と第３側辺との交点をＣ点とし、上辺と第４側辺との交点をＤ点とし、前記ビード補填部材のタイヤ幅方向断面において、底辺の断面長さをＬとし、前記Ｃ点またはＤ点のうち底辺からタイヤ径方向に沿って離れた点と底辺とのタイヤ径方向に沿った距離を断面高さＨとし、前記Ｃ点またはＤ点のうち底辺からタイヤ径方向に沿って近い点と底辺とのタイヤ径方向に沿った距離を断面高さｈとし、前記ビードコアのタイヤ幅方向断面において、前記上辺の長さをａとし、上辺と下辺とのタイヤ径方向に沿った距離を断面高さｂとした場合に、Ｌはａに略等しく、ｂ／４≦ｈ≦ｂ／２かつｂ／２≦Ｈ≦ｂを満たし、前記ビードコアの第１側辺の傾斜角は、ビード補填部材の第３側辺の傾斜角に略等しく、前記ビードコアの第２側辺の傾斜角は、ビード補填部材の第４側辺の傾斜角に略等しく設定されていることを特徴とする。
【０００８】
このように、ビードコアのタイヤ径方向外側に、断面四角形状のビード補填部材を配設することにより、ビードコアとビード補填部材とからなるビード部の周りにカーカスを巻き付ける場合、カーカスの巻返し部の形状安定性が向上し、ビード部における剛性を高めることができる。
【０００９】
つまり、ビード部がビードコアのみの場合は、ビードコアの周りにカーカスを巻き付けると、カーカスの折り曲げ角度が大きくなり過ぎるため、カーカスが十分に折り曲がらない、いわゆる跳ね上がりや、折り曲がりすぎてビードコアに接触してしまう問題があった。しかし、本発明によれば、ビードコアとビード補填部材とからなるビード部の周りにカーカスを巻き付けるため、カーカスの折り曲げ角度を大きく（緩やかに）することができ、確実にビード部の周りにカーカスを巻き付けることができる。また、カーカスを巻き付けたあとも、カーカスの形状安定性を高く保持することができる。
【００１０】
その他の特徴において、前記ビードコア（ビードコア２）のタイヤ幅方向断面においてｂ≦ａに設定されている。
【００１１】
その他の特徴において、前記ビード補填部材（ビード補填部材３）は、ゴムから形成している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カーカスの巻返し部の形状安定性を高めることによって、耐久性を向上させる空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤを示す一部断面斜視図である。
【図２】図１のタイヤ幅方向の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るビードコアとビード補填部材とから構成されるビード部を示すタイヤ幅方向の断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るビード補填部材を示すタイヤ幅方向の断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るビードコアを示すタイヤ幅方向の断面図である。
【図６】本発明の実施例における従来例１のビードコアを示すタイヤ幅方向の断面図である。
【図７】本発明の実施例における比較例１のビードコアとビード補填部材を示すタイヤ幅方向の断面図である。
【図８】本発明の実施例における本発明例１のビードコアとビード補填部材を示すタイヤ幅方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は概略的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１５】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１６】
図１は本発明の実施形態に係る空気入りタイヤを示す一部断面斜視図、図２は図１のタイヤ幅方向の断面図である。
【００１７】
図１，２に示すように、空気入りタイヤ１には、タイヤ幅方向に離間して対向配置された環状のビードコア２，２と、該ビードコア２，２のタイヤ径方向外側にビードコア２，２に当接した状態で配置された環状のビード補填部材３，３と、からなるビード部４，４が一対に設けられている。
【００１８】
また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１には、塑性変形自在に構成されたカーカスコード５ａと、該カーカスコード５ａを覆うように配設されたゴムとからなり、前記一対のビード部同士４，４を結ぶカーカス５が設けられている。該カーカス５は、前記一対のビード部同士４，４をタイヤ径方向外側に向けてトロイダル状に連結する本体部６と、ビード部４の周面をタイヤ径方向の内側から外側に巻回する巻返し部７とから構成されている。
【００１９】
なお、カーカス５のタイヤ幅方向内側には、チューブに相当する気密性の高いゴムからなるインナーライナー９が設けられている。
【００２０】
さらに、前記カーカス５の本体部６の頂部近傍には、周方向に沿って帯状に形成されたベルト層１０が形成されている。該ベルト層１０は、カーカス５の本体部６のタイヤ径方向外側に結合された第１ベルト層１１と、該第１ベルト層１１のタイヤ径方向外側に配設された第２ベルト層１２とから構成され、後述するトレッド部１３を補強する機能を有する。
【００２１】
前記第２ベルト層１２のタイヤ径方向外側には、空気入りタイヤ１の回転時に路面に接するトレッド部１３と、該トレッド部１３のタイヤ幅方向両側に配置された一対のショルダー部１４，１４およびサイドウォール部１５，１５とが設けられている。前記トレッド部１３の表面には、トレッドパターンと呼ばれる溝１６が複数形成され、これらの溝１６は、トレッド部１３と路面との間に入った水を排出したり、スリップを防止する機能を有する。なお、図１，２において、符号ＣＬはタイヤ赤道線を示す。
【００２２】
図３は本発明の実施形態に係るビードコアとビード補填部材とから構成されるビード部を示すタイヤ幅方向の断面図、図４は本発明の実施形態に係るビード補填部材を示すタイヤ幅方向の断面図、図５は本発明の実施形態に係るビードコアを示すタイヤ幅方向の断面図である。
【００２３】
図３に示すように、本実施形態による空気入りタイヤ１のビード部４は、タイヤ径方向の内側に配設された環状のビードコア２と、該ビードコア２のタイヤ径方向外側に配設された環状のビード補填部材３と、から構成されている。
【００２４】
前記ビードコア２は、図３，５に示すように、断面円形状の細長いスチールコード２１が多数集まって構成されており、タイヤ幅方向の断面において、断面六角形状に形成され、それぞれの頂点は、Ｇ点，Ａ点，Ｂ点，Ｅ点，Ｆ点およびＩ点である。即ち、タイヤ径方向外側に配置された上辺２２は、辺ＢＥであり、タイヤ幅方向に沿った長さはａである。また、タイヤ径方向内側に配置され、上辺に略平行に延びる下辺２３は、辺ＧＩである。そして、上辺２２のタイヤ幅方向の外側端（Ｂ点）２４からタイヤ径方向内側に向けて第１側辺２５である辺ＡＢが斜めに延び、上辺２２のタイヤ幅方向の内側端（Ｅ点）２６からタイヤ径方向内側に向けて第２側辺２７である辺ＥＦが斜めに延びている。なお、ビードコア２の断面高さ、即ち上辺と下辺との距離はｂである。
【００２５】
一方、図３，４に示すように、ビード補填部材３は、ビードコア２の上辺２２の上に載置された状態で配設されており、タイヤ幅方向の断面において断面四角形状に形成されている。ビード補填部材３は、ゴムから一体に形成され、頂点は、Ｂ点，Ｃ点，Ｄ点およびＥ点からなる。タイヤ径方向外側に配置された上辺３１と、タイヤ径方向内側に配置された底辺３２と、上辺３１のタイヤ幅方向外側端（Ｃ点）３３と底辺３２のタイヤ幅方向外側端（Ｂ点）３４とを結ぶ第３側辺３５と、上辺３１のタイヤ幅方向内側端（Ｄ点）３６と底辺３２のタイヤ幅方向内側端（Ｅ点）３７とを結ぶ第４側辺３８と、から断面四角形状に形成されている。即ち、上辺３１は辺ＣＤ、底辺３２は辺ＢＥ、第３側辺３５は辺ＢＣ、第４側辺３８は辺ＥＤである。また、Ｃ点およびＤ点のうち、底辺３２から遠く離れたＤ点と底辺３２との距離を断面高さＨとする。一方、Ｃ点およびＤ点のうち、底辺３２に近いＣ点と底辺３２との距離を断面高さｈとする。また、底辺３２のタイヤ幅方向に沿った長さはＬである。
【００２６】
ここで、ビード補填部材３の底辺３２の断面長さＬは、ビードコア２の上辺２２の断面長さａと略等しく形成されている。また、ビード補填部材３は、タイヤ幅方向断面において、ｂ／４≦ｈ≦ｂ／２かつｂ／２≦Ｈ≦ｂを満たしている。
【００２７】
ｈがｂ／４未満の場合は、ビードコア２とビード補填部材３とを組み合わせたビード部４の周りにカーカス５を巻き付ける際に、Ａ点からＣ点までの距離が短くなりすぎ、Ｃ点においてカーカス５に十分な塑性変形を与えることができなくなる。また、ｈがｂ／２より大きい場合は、Ｃ点においてカーカス５の折り曲げ角度が大きくなって（つまり、∠ＢＣＤが小さくなって）カーカス５を折り曲げた後の形状安定性が低下する。
【００２８】
一方、Ｈがｂ／２未満の場合、ビード部４の周りにカーカス５を巻き付ける際に、Ｆ点からＤ点までの距離が短くなりすぎ、Ｆ点においてカーカス５に十分な塑性変形を与えることができなくなる。また、Ｈがｂよりも大きくなると、ビード補填部材３の体積および重量が大きくなり、タイヤ重量を増加させてしまう。
【００２９】
また、図３から明らかなように、ビードコア２の第１側辺２５の傾斜角は、ビード補填部材３の第３側辺３５の傾斜角と略等しく形成されているため、第１側辺２５と第３側辺３５とはほぼ同一直線上に配置される。さらに、ビードコア２の第２側辺２７の傾斜角は、ビード補填部材３の第４側辺３８の傾斜角と略等しく形成されているため、第２側辺２７と第４側辺３８とはほぼ同一直線上に配置される。
【００３０】
さらに、ビードコア２は、タイヤ幅方向断面においてｂ≦ａに設定することが好ましい。上辺２２の断面幅方向長さａを断面高さｂと同一か、断面幅方向長さａを断面高さｂよりも大きく設定することによって、ビードコア２上にビード補填部材３を安定して配置することができ、カーカス５をビード部４の周りに巻き付けやすくなる。
【００３１】
<作用・効果>
（１）本実施形態において、ビードコア２とビード補填部材３とからなるビード部４の周りにカーカス５を巻き付けるため、カーカス５の折り曲げ角度を大きく（緩やかに）することができ、確実にビード部４の周りにカーカス５を巻き付けることができる。また、巻き付けたあとも、カーカス５の形状安定性を高く保持することができる。
【００３２】
（２）ｈがｂ／４未満の場合は、ビードコア２とビード補填部材３とを組み合わせたビード部４の周りにカーカス５を巻き付ける際に、Ａ点からＣ点までの距離が短くなりすぎ、Ｃ点においてカーカス５に十分な塑性変形を与えることができなくなる。また、ｈがｂ／２より大きい場合は、Ｃ点においてカーカス５の折り曲げ角度が大きくなって（つまり、∠ＢＣＤが小さくなって）カーカス５を折り曲げた後の形状安定性が低下する。
【００３３】
一方、Ｈがｂ／２未満の場合、ビード部４の周りにカーカス５を巻き付ける際に、Ｆ点からＤ点までの距離が短くなりすぎ、Ｆ点においてカーカス５に十分な塑性変形を与えることができなくなる。また、Ｈがｂよりも大きくなると、ビード補填部材３の体積および重量が大きくなり、タイヤ重量を増加させてしまう。
【００３４】
（３）ビードコア２のタイヤ幅方向断面においてｂ≦ａの寸法関係に設定されているため、ビードコア２がタイヤ幅方向に長く形成され、ビード補填部材３がビードコア上に安定して配設することができる。
【００３５】
（４）ビード補填部材３は、ゴムから形成されているため、可撓性が高く、ビードコア２の形状に対応して配設することができる。
【００３６】
<その他の実施形態>
前述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３７】
例えば、前記実施形態では、ビード補填部材３の材質としてゴムを採用したが、ゴム以外にも、可撓性を有する環状部材を用いることができる。
【００３８】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、前述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【実施例】
【００３９】
次に、本発明の効果を明確にするため、従来例１、比較例１および本発明例１に係る空気入りタイヤ１を用いて行った試験結果について説明する。
【００４０】
従来例１、比較例１および本発明例１に係る空気入りの供試タイヤのタイヤサイズは、２７５／８０Ｒ２２．５であった。
【００４１】
また、従来例１に係る供試タイヤにおけるビード部は、図６に示すように断面六角形のビードコア２のみとし、該ビードコア２の周面にカーカス５の巻き返し部７を巻き付けた。比較例１に係る供試タイヤにおけるビード部は、図７に示すように断面六角形のビードコア２のタイヤ径方向外側にビード補填部材４１を配置させた。このビード補填部材４１は、断面四角形であるが、本発明の範囲外の寸法に形成され、前記図３〜図５で説明したＬ，ａ，Ｈ，ｈ，ｂ同士の寸法関係は、Ｌ＝ａ，Ｈ＝２／３ｂ，ｈ＝ｂ／１０とした。これらのビードコア２とビード補填部材４１とからなるビード部の周面にカーカス５の巻き返し部７を巻き付けた。さらに、本発明例１に係る供試タイヤにおけるビード部は、図８に示すように断面六角形のビードコア２のタイヤ径方向外側にビード補填部材３を配置させている。このビード補填部材３は、断面四角形であり、本発明の範囲内の寸法に形成されている。前記図３〜図５で説明したＬ，ａ，Ｈ，ｈ，ｂ同士の寸法関係は、Ｌ＝ａ，Ｈ＝ｂ，ｈ＝ｂ／２とした。これらのビードコア２とビード補填部材３とからなるビード部の周面にカーカス５の巻き返し部７を巻き付けた。
【００４２】
これらの従来例１、比較例１および本発明例１に係る供試タイヤについて、引張試験機を用いてカーカスの引き抜け特性を検証した。従来例１の引き抜け指数を基準の１００とした場合、比較例１および本発明例１に係る供試タイヤの引き抜け指数は共に１００であった。
【００４３】
また、従来例１、比較例１および本発明例１に係る供試タイヤをそれぞれ２０本ずつ準備し、１本の供試タイヤについて、１０箇所の断面形状を調査し、ビード部周りのカーカス形状が安定していない箇所の割合を算出した。その結果、従来例１では１０％、比較例１では９％、および本発明例では３％であった。例えば、従来例１においては、２０本の供試タイヤのそれぞれで１０箇所ずつ、合計２００箇所の断面形状を調べた結果、ビード部周りのカーカス形状が安定していない箇所が２０箇所あったため、２０／２００＝０．１、即ち、１０％と算出した。
【００４４】
このように、カーカスの引き抜け特性を高く維持したまま、ビード部周りのカーカス形状の安定性を向上できることが判明した。
【符号の説明】
【００４５】
１…空気入りタイヤ、２…ビードコア、３…ビード補填部材、４…ビード部、５…カーカス、６…本体部、７…巻返し部、１３…トレッド部、２２…上辺、２３…下辺、２５…第１側辺、２７…第２側辺、３１…上辺、３２…底辺、３５…第３側辺、３８…第４側辺
【図１】
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【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】
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