(57)【要約】【課題】空気入りタイヤのビードコアに巻き付けられたカーカスの端部をビードコアに確実に係止し、ビード部の耐久性を向上させる。【解決手段】一対のビードコア２０に渡って延びるカーカス１０を、ビード部２でビードコア２０周りに巻き返してその外表面に沿って巻き付ける。カーカス１０は、癖付けせずにビードコア２０の外表面に近接配置させ、そのタイヤ幅方向内側から半径方向内側、幅方向外側、及び半径方向外側の各面に巻き付ける。この空気入りタイヤ１では、ビードコア２０の外周側に位置する外面２３に、巻き付けられたカーカス１０の端部１１Ｔを挿入可能な凹部２５を形成し、この凹部２５内にカーカス１０の端部１１Ｔを挿入して係止する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部に配置されたビードコアと、前記一対のビード部間に渡って延び、該ビード部で前記ビードコア周りに巻き返されて該ビードコアの外表面に沿って巻き付けられたカーカスと、を備えた空気入りタイヤであって、
前記ビードコアの外表面に、前記巻き付けられたカーカスの端部を挿入可能な凹部を有し、
該ビードコアの凹部内に前記カーカスの端部を挿入して係止したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
請求項１に記載された空気入りタイヤにおいて、
前記ビードコアの凹部が、該ビードコアの外周側の外表面に形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスの端部に、前記ビードコアの凹部に挿入される方向に折り曲げられた折曲部を有し、該折曲部を挟んだ先端側の前記カーカスの端部が前記ビードコアの凹部に挿入されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーカスの両側部がビードコアの周りに巻き付けられた空気入りタイヤに関し、特に、タイヤを構成する部材数を増加させることなくカーカスの端部をビードコアの所定位置に確実に係止してビード部の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】
空気入りタイヤ、例えばラジアル構造のトラックやバス用の重荷重用タイヤは、一般に、一対のビード部に配置されたビードコアと、その間に渡ってトロイダル状に延びる１層以上のカーカスプライからなるカーカスとを備えており、タイヤ半径方向内側のカーカスの両側部がそれぞれ、ビード部のビードコア周りにタイヤ内側から外側に折り返されて固定及び保持されている。このような空気入りタイヤのビード部構造として、従来、カーカスの各側部をビードコアの外表面に沿って巻き付けた、いわゆるビードワインド構造が広く知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、特許文献に記載されたものではないが、このような従来の空気入りタイヤの例を示すタイヤ幅方向の断面図であり、一方側（図では左側）のビード部付近を拡大してその構造を模式的に示している。
この従来の空気入りタイヤ１００は、図示のように、ビード部２に配置された断面略六角形状のビードコア２０と、ビードコア２０間に渡って延びるカーカス１０と、カーカス１０に隣接して配置され、ビードコア２０周りのカーカス１０を覆う補強層３０と、を備えている。
【０００４】
また、この空気入りタイヤ１００では、カーカス１０の側部（タイヤ半径方向内側部）が、ビードコア２０の周りに巻き返されて、ビードコア２０の外表面に沿って、そのタイヤ幅方向内側（図では右側）から半径方向内側（下側）、幅方向外側（左側）、及び半径方向外側（上側）の各面を覆うように順に巻き付けられて、ビードコア２０の略全体を包み込んでいる。加えて、この空気入りタイヤ１００では、このようにビードコア２０に巻き付けるカーカス１０の巻付部１１を、予め塑性変形させて局部的に折り曲げ、そのビードコア２０の角部位置に対応する複数箇所（図では３箇所）に折曲部１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを形成している。これにより、カーカス１０の側部にビードコア２０の断面形状に応じた癖付けを施し、そのビードコア２０の外表面に沿った巻き付けの精度を高めている。
【０００５】
ところが、このような従来のビード部構造の空気入りタイヤ１００では、タイヤ転動時の負荷荷重や変形等によりカーカス１０に張力が働くのに伴い、巻付部１１にビードコア２０から引き抜かれる方向の力が作用する。このような応力等に起因して、この空気入りタイヤ１００では、巻付部１１の先端（切断端）１１Ｓを中心に、その端部１１Ｔ付近に繰り返し大きな歪みが作用して集中する傾向がある。その結果、カーカス１０の端部１１Ｔ付近に、セパレーションや損傷が生じてビード部２に故障が発生する等、ビード部２の耐久性（耐久力）が低下する恐れがある。
【０００６】
また、この空気入りタイヤ１００では、カーカス１０の端部１１Ｔは、ビードコア２０の外表面付近に配置するだけで、特にビードコア２０上の所定位置への固定等は行わないため、タイヤ成型時等に、その位置が動いて端部１１Ｔの配置位置にばらつきが生じ易いという問題がある。このばらつきにより、カーカス１０の端部１１Ｔが所定位置からずれたときには、例えば端部１１Ｔがビードコア２０から離れてその周囲との間の剛性差がより大きくなる等して、端部１１Ｔ付近の上記した歪みが、ずれの程度等に応じて増大し、ビード部２の耐久性が低下する恐れが更に大きくなる。
【０００７】
加えて、このようにカーカス１０の複数箇所に予め癖付けを施す場合には、カーカス１０内のスチール等のカーカスコードが局部的な塑性変形を受け、これにより、カーカスコードの初期物性（例えば剛性や強度等）が低下することがある。これに伴い、この空気入りタイヤ１００では、走行中に、折曲部１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ付近を起点としてカーカス１０が損傷する等、ビード部２内におけるカーカス１０の疲労耐久性が低下する恐れもある。
【０００８】
以上のような問題に対処したものとして、従来、ビードコア２０に巻き付けたカーカス１０の端部１１Ｔを、他のビードコアや環状部材により、ビードコア２０の外表面との間に挟み込んで係止した空気入りタイヤが知られている（特許文献２、３、４参照）。
【０００９】
図４は、特許文献に記載されたものではないが、このような従来の空気入りタイヤの例を示すタイヤ幅方向の断面図であり、一方側（図では左側）のビード部付近を拡大してその構造を模式的に示している。
この従来の空気入りタイヤ１１０では、図示のように、カーカス１０に癖付けを施さずにビードコア２０の外表面に沿って巻き付けている。また、この空気入りタイヤ１１０は、ビードコア２０のタイヤ半径方向外側（図では上側）に、それよりも断面積が小さい小ビードコア２９を、カーカス１０の巻付部１１を挟んで配置している。
【００１０】
この空気入りタイヤ１１０では、この小ビードコア２９により、カーカス１０の端部１１Ｔをビードコア２０の外表面との間に挟み込んで係止し、端部１１Ｔ付近に作用する歪を低減している。同時に、端部１１Ｔの配置位置にばらつきが生じるのを防止して、上記したばらつきに伴う歪みの増大を抑制し、ビード部２の耐久性を向上させている。また、この空気入りタイヤ１１０では、カーカス１０を癖付けせずにカーカスコードの初期物性の低下を防止し、カーカス１０の疲労耐久性が低下するのを抑制している。
【００１１】
しかしながら、この従来の空気入りタイヤ１１０では、小ビードコア２９の分だけタイヤを構成する部材数が増加し、その作製等に要する工数やコストが増加するとともに、グリーンタイヤ（生タイヤ）の成型時に、小ビードコア２９を所定位置に配置する装置や作業が新たに必要になる等、タイヤの生産性が低くなるという問題がある。
【００１２】
また、この空気入りタイヤ１１０のように、カーカス１０に癖付けを施さないものでは、グリーンタイヤの成型時に、カーカス１０の端部１１Ｔを小ビードコア２９により係止して固定するまでの間、ビードコア２０へ巻き付けた巻付部１１が巻き戻されるのを防止して、その巻付形状を維持する必要がある。同時に、成型作業の進行に伴い作用する力等により、カーカス１０がビードコア２０から引き抜かれるのを防止すべく、カーカス１０の端部１１Ｔを押させて所定位置に係止する等して、ビードコア２０に保持する必要もあるため、成型の作業性が低くなり、かつ手間も増加する等、その生産性が一層低下する傾向がある。
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−２１９０１６号公報
【特許文献２】特開平６−１５６０２２号公報
【特許文献３】特開２００６−５１８６５号公報
【特許文献４】特開２００６−６２４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、空気入りタイヤのビードコアに巻き付けられたカーカスの端部を、タイヤの構成部材数を増加させずに、かつ生産性の低下を抑制しつつビードコアに確実に係止し、ビード部の耐久性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、一対のビード部に配置されたビードコアと、前記一対のビード部間に渡って延び、該ビード部で前記ビードコア周りに巻き返されて該ビードコアの外表面に沿って巻き付けられたカーカスと、を備えた空気入りタイヤであって、前記ビードコアの外表面に、前記巻き付けられたカーカスの端部を挿入可能な凹部を有し、該ビードコアの凹部内に前記カーカスの端部を挿入して係止したことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載された空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアの凹部が、該ビードコアの外周側の外表面に形成されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された空気入りタイヤにおいて、前記カーカスの端部に、前記ビードコアの凹部に挿入される方向に折り曲げられた折曲部を有し、該折曲部を挟んだ先端側の前記カーカスの端部が前記ビードコアの凹部に挿入されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、空気入りタイヤのビードコアに巻き付けられたカーカスの端部を、タイヤの構成部材数を増加させずに、かつ生産性の低下を抑制しつつビードコアに確実に係止することができ、ビード部の耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の空気入りタイヤは、例えばトラックやバスに使用される重荷重用ラジアルタイヤ等であり、ここでは、ラジアル構造のカーカスを備えた空気入りタイヤ（ラジアルタイヤ）を例に採り説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態の空気入りタイヤのビード部付近を拡大して示すタイヤ幅方向の断面図であり、その構造を模式的に示している。
なお、この空気入りタイヤ１は、図示は省略するが、一対のビード部２（図では一方のみ示し、図の右側に他方のビード部が配置されている）のそれぞれから、一対のサイドウォール部がタイヤ半径方向外側（図では上側）に向かって延び、両サイドウォール部の先端を結んで略円筒状のトレッド部が設けられている。また、この空気入りタイヤ１は、トレッド部のカーカス１０の外周側に、ベルトを備える等、空気入りタイヤの周知の構造を備えている。
【００１９】
加えて、この空気入りタイヤ１は、図示のように、一対のビード部２にそれぞれ配置されたビードコア２０と、一対のビード部２（ビードコア２０）間に渡って延びるカーカス１０と、ビードコア２０周りのカーカス１０を覆うように、そのタイヤ幅方向内側から外側（図では右側から左側）まで隣接して配置された、ビード部２付近を補強するための少なくとも１層の補強層３０と、を備えている。
【００２０】
ビードコア２０は、タイヤ周方向に沿って延びる略環状をなし、ビード部２のタイヤ半径方向内側（図では下側）付近に配置されている。このビードコア２０は、例えばゴムで被覆されたスチール製のビードワイヤ等の非伸張性の素線２１から構成され、１本又は複数本の素線２１をタイヤ周方向に巻き付けて積層し、所定位置に重ね合わせて配置して、タイヤ幅方向断面が略六角形状に形成されている。また、このビードコア２０では、そのタイヤ半径方向内側の内周側（図では下側）の内面２２が、比較的幅広に形成され、かつビード部２のリム（図示せず）の上面と接するビードベース面２Ａ（タイヤ半径方向内側面）と略平行又は対向するように形成されている。ビードコア２０は、この内面２２により、リムに対する嵌合力を、ビードベース面２Ａの広範囲に亘って発揮させて高めている。
【００２１】
更に、このビードコア２０は、その外表面の一部に、後述するカーカス１０の端部１１Ｔを挿入可能かつ係止可能な、所定幅及び所定深さの凹部２５（凹溝）を備えている。凹部２５は、ビードコア２０のタイヤ半径方向外側の外周側（図では上側）に位置する外表面に形成されるとともに、タイヤ周方向の全体に亘って配置されて、全体として略環状の凹溝形状に形成されている。また、ここでは、凹部２５は、ビードコア２０の略タイヤ半径方向外側を向いた比較的幅広な外面２３（図ではタイヤ幅方向内側に僅かに傾斜した傾斜面）に、かつ、その幅方向断面の略中央位置に断面略矩形状に形成されている。
【００２２】
カーカス１０は、スチール等の複数のカーカスコードを並列させて両面をゴムで被覆する等して形成されたカーカスプライを、少なくとも１層重ね合わせて形成され、各カーカスコードが、それぞれタイヤ周方向に対して略９０°の角度に配置されている。従って、カーカス１０内のカーカスコードは、空気入りタイヤ１の略ラジアル方向（タイヤ子午線方向）に延びるように放射状に配置され、タイヤ周方向に所定の間隔で配列されている。
【００２３】
また、カーカス１０は、タイヤ内面（図では右面）側に位置する本体部１２が、一対のビードコア２０間に渡って、空気入りタイヤ１のサイドウォール部とトレッド部を通ってトロイダル状に延び、この本体部１２に続くタイヤ半径方向内側の各側部が、ビード部２のそれぞれで、ビードコア２０の周りにタイヤ内側から外側に折り返して、ビードコア２０の外面に沿って巻き付けられている。このカーカス１０の巻付部１１は、ビードコア２０の周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に、又は外側から内側（ここでは内側から外側）に向かって折り返して、タイヤ半径方向の内側から外側にビードコア２０周りに巻き返され、その外表面に沿って巻き付けられている。
【００２４】
具体的には、カーカス１０の巻付部１１は、ビードコア２０の外面に沿って、そのタイヤ幅方向内側（図では右側）から半径方向内側（図では下側）、幅方向外側（図では左側）、及び半径方向外側（図では上側）の各面に順に巻き付けられてそれら各面を覆い、ビードコア２０の略全体を包み込むように配置されている。また、本実施形態では、カーカス１０をビードコア２０に巻き付けるとともに、カーカス１０（巻付部１１）の端部１１Ｔを、その先端１１Ｓから所定長さの範囲に渡って、上記したビードコア２０の予め形成した凹部２５内に挿入している。これにより、端部１１Ｔ、即ち、カーカス１０の先端１１Ｓ（切断端）を含む端部領域を、凹部２５の側面（壁面）部や角部等により、それらの間のゴムを介して挟み込むようにして狭持し、又は、その動きを規制する等して、端部１１Ｔのタイヤ周方向の全体を凹部２５内に係止している。
【００２５】
加えて、この空気入りタイヤ１では、カーカス１０の巻付部１１に、局部的に塑性変形させて折り曲げた折曲部（図３参照）を形成せずに、巻付部１１をビードコア２０に巻き付けている。即ち、カーカス１０の巻付部１１には、ビードコア２０の断面形状等に応じた癖付けは施されておらず、ビードコア２０の外表面に沿って湾曲等しつつ近接配置されて巻き付けられ、その端部１１Ｔが、外面２３側から凹部２５内に挿入されている。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態では、カーカス１０の端部１１Ｔをビードコア２０の凹部２５内に挿入して係止するため、ビードコア２０を複数に分割したり、或いは、他のビードコア（図４参照）や部材等を用いることなく、かつカーカス１０に癖付けを施すことなく、グリーンタイヤの成型時から製品タイヤの使用時まで、端部１１Ｔを単一のビードコア２０により確実に係止することができる。
【００２７】
その結果、この空気入りタイヤ１では、タイヤを構成する部材数が増加しないため、上記した部材数の増加による工数やコストの増加を防止できるとともに、そのための新たな装置や作業等が必要でなく、タイヤの生産性が低下するのを抑制することができる。同時に、グリーンタイヤの成型時に、ビードコア２０へ巻き付けた巻付部１１が巻き戻されるのを防止して、その巻付形状を維持でき、かつカーカス１０がビードコア２０から引き抜かれるのを防止して、その端部１１Ｔ等を所定位置に係止して保持することもできるため、成型の作業性を高めてその手間も削減できる等、生産性の低下を一層抑制することができる。
【００２８】
また、この空気入りタイヤ１では、カーカス１０を癖付けせず、カーカスコードに局部的な塑性変形箇所（折曲部）を形成しないため、カーカスコードの剛性や強度等の初期物性の低下を防止でき、ビード部２内のカーカス１０の疲労耐久性が低下するのを抑制することもできる。
【００２９】
更に、この空気入りタイヤ１では、大きな歪みが繰り返し作用して集中する傾向があるカーカス１０の端部１１Ｔ（特に、先端１１Ｓ）を、剛性が高いビードコア２０の凹部２５内に配置するため、端部１１Ｔ付近に作用及び集中する歪みを緩和して低減することができる。これにより、カーカス１０の端部１１Ｔ付近に、セパレーションや損傷が生じてビード部２に故障が発生するのを抑制できる等、ビード部２の耐久性を高めることができる。加えて、この空気入りタイヤ１では、グリーンタイヤの成型時や加硫成型時を通して、カーカス１０の端部１１Ｔが凹部２５内に係止されるため、各成型作業時に、その位置を所定位置に保持することができる。その結果、端部１１Ｔの配置位置にタイヤ毎にばらつきが生じるのを防止して、所定位置に安定して維持することができ、上記したばらつきに伴う端部１１Ｔ付近の歪みの増大を抑制でき、ビード部２の充分な耐久性を安定して確保することができる。
【００３０】
従って、本実施形態によれば、空気入りタイヤ１のビードコア２０に巻き付けられたカーカス１０の端部１１Ｔを、タイヤの構成部材数を増加させずに、かつ生産性の低下を抑制しつつ、ビードコア２０の所定の係止位置に確実に係止することができ、ビード部２及び空気入りタイヤ１の耐久性を向上させることができる。
【００３１】
ここで、この空気入りタイヤ１では、ビードコア２０の外面２３を、略タイヤ半径方向外側に向けて、かつカーカス１０の本体部１２に対向するように配置しており、その略中央位置に凹部２５を形成している。このように、凹部２５は、ビードコア２０のタイヤ半径方向の中心線よりも外側位置に配置して、その外周側の外表面に形成するのが望ましい。凹部２５をこのように形成することで、カーカス１０の巻付部１１が、ビードコア２０の外表面に巻き付く充分な長さを確保でき、カーカス１０（巻付部１１）をビードコア２０に一層強力に係止することができる。ただし、凹部２５は、ビードコア２０の断面形状や各面の配置方向又は面積等に応じて、他の位置に形成してもよい。
【００３２】
また、ビードコア２０の凹部２５の幅や深さ等の寸法は、係止するカーカス１０（端部１１Ｔ）の厚さや、ビードコア２０の断面形状及び寸法、凹部２５が形成される面の幅、又は必要な端部１１Ｔの係止力等に応じて適宜設定される。
【００３３】
なお、本実施形態では、断面形状が略六角形状のビードコア２０を例に採り説明したが、ビードコア２０は、断面形状が、例えば矩形状や八角形状等の他の多角形状、又は円形状や楕円形状等、他の形状のものであってもよい。また、ビードコア２０に形成する凹部２５の断面形状も、三角形状、Ｕ字状、Ｖ字状、又はジグザグ状等、略矩形状以外の形状に形成してもよい。
【００３４】
加えて、この空気入りタイヤ１では、カーカス１０に全く癖付けを施さずにビードコア２０への巻き付け等を行うが、カーカス１０の凹部２５内へ挿入される端部１１Ｔ側の１箇所に、癖付けを施すようにしてもよい。
【００３５】
図２は、このような空気入りタイヤのビード部付近を拡大して示すタイヤ幅方向の断面図であり、その構造を模式的に示している。
この空気入りタイヤ１’では、図示のように、カーカス１０の端部１１Ｔに、ビードコア２０の凹部２５内に挿入される方向（図では下方向）に折り曲げられた折曲部１１Ｋを形成して癖付けを施し、この折曲部１１Ｋを挟んだ先端１１Ｓ側のカーカス１０の端部１１Ｔを、凹部２５内に挿入して係止している。
【００３６】
即ち、この空気入りタイヤ１’では、カーカス１０の端部１１Ｔの先端１１Ｓから所定距離だけ離れた位置を、凹部２５側の方向に予め塑性変形させて折り曲げ、ビードコア２０の凹部２５と外表面との境界位置（角部）に対応する付近の１箇所に折曲部１１Ｋを形成している。これにより、折曲部１１Ｋを、カーカス１０の凹部２５内に挿入される部分と、ビードコア２０の外表面側に配置される部分との境界付近に位置させ、折曲部１１Ｋを挟んだ先端１１Ｓ側の端部１１Ｔの少なくとも一部を、凹部２５内に挿入している。
【００３７】
この空気入りタイヤ１’では、上記した癖付けしないもの（図１参照）に比べて、カーカスコードの初期物性は、折曲部１１Ｋを１箇所形成した分だけ僅かに低下するものの、カーカス１０の端部１１Ｔを凹部２５内に係止することで、上記と同様の各効果を得ることができる。また、この空気入りタイヤ１’では、グリーンタイヤの成型作業時に、カーカス１０の端部１１Ｔを凹部２５内に挿入し易く、その作業性が高くなるとともに、凹部２５内に端部１１Ｔをより確実に係止できるため、成型作業中に、カーカス１０がビードコア２０から引き抜かれるのが抑制されて、その引き抜け強度（抵抗）を、より大きくすることができる。同時に、製品タイヤの使用時等においても、カーカス１０の端部１１Ｔをより確実に係止できるため、同様にビードコア２０からの引き抜け強度を大きくすることができる。
【００３８】
また、この空気入りタイヤ１’では、上記した従来の空気入りタイヤ１００（図３参照）等の複数の折曲部を形成するものに比べて、折曲部の数が少なくなるため、カーカス１０の疲労耐久性の低下を軽減して、充分な耐久性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態の空気入りタイヤのビード部付近を拡大して示すタイヤ幅方向の断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤに対し、カーカスに癖付けした空気入りタイヤの例を示すタイヤ幅方向の断面図である。
【図３】従来の空気入りタイヤの例を示すタイヤ幅方向の断面図である。
【図４】従来の空気入りタイヤの他の例を示すタイヤ幅方向の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・空気入りタイヤ、１’・・・空気入りタイヤ、２・・・ビード部、２Ａ・・・ビードベース面、１０・・・カーカス、１１・・・巻付部、１１Ｋ・・・折曲部、１１Ｓ・・・先端、１１Ｔ・・・端部、１２・・・本体部、２０・・・ビードコア、２１・・・素線、２２・・・内面、２３・・・外面、２５・・・凹部、３０・・・補強層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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