(57)【要約】【課題】ビードコアとプライコードの接触による故障を、コストアップ、他性能の悪化を招くことなく効果的に防ぐことのできる空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】空気入りタイヤ１０に内圧を充填した時、及び負荷転動させた時には、カーカス１４はラジアル方向外側（矢印Ｂ方向）に引っ張られ、特にラジアル方向内側かつタイヤ軸方向内側の角部分３８ａにカーカス１４が押し付けられるが、該角部分３８ａは他の角部分よりもビードワイヤー４０の数が１本少なく、表面形状が滑らかになっているため、ビードコア１２の角部分３８ａに対するプライコードの接触圧が低減される。このため、ビードワイヤー４０とプライコードとが接触し難くなり、仮に直接接触したとしても、接触圧が低いので、従来よりも摩耗はし難く、耐久性が大幅に向上する。【選択図】        図２
2005008112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤーを複数列、及び複数段に整列させて断面形状が多角形をなす円環形状のビードコアと、前記ビードコアに端部分が巻き掛けられる複数本のプライコードを含むカーカスプライと、を備え、
前記ビードコアを断面で見たときに、多角形を構成する各辺は少なくとも２本以上の前記ワイヤーが一直線状に配置されて構成されており、多角形の複数の角部のうち、タイヤ径方向内側で、かつタイヤ軸方向内側の角部においては、最外側の前記各ワイヤーの中心点同士を結んで構成される多角形の辺と辺との交点部分に前記ワイヤーが配置されていない、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ビードコアを断面で見たときに、タイヤ軸方向最内側の角部においては、最外側の前記各ワイヤーの中心点同士を結んで構成される多角形の辺と辺との交点部分に前記ワイヤーが配置されていない、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】
前記ビードコアを断面で見たときに、ワイヤーの無い前記交点部分を構成する辺において、辺の端部に位置するワイヤーと前記交点部分との間に、ワイヤー１本分の隙間が設けられている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ビードワイヤーと前記プライコードとの最近接距離が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、ビードコアとプライコードの接触による故障を、コストアップ、他性能の悪化を招くことなく効果的に防ぐことのできる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りラジアルタイヤにおけるビードコア構造には、多角形、ケーブル（丸型）等があるが、リム滑り性確保のためには、タイヤがリムに組まれた際に、コア底面とリム間の接触圧分布を効果的に確保できるコア底面が直線状の多角形コアが適用される。
【０００３】
しかし、多角形コアは角を有するため、内圧充填時、負荷転動時にコア周りに近接配置されるプライコードとの接触、相対動きにより、プライコードが切断され、故障に至る場合があった。
【０００４】
この問題を防ぐためには、通常、ビードコアとプライコードとの間のゲージを十分確保し、両者の接触を防ぐ方法がとられるが、ビードコアとプライコードが離れると、内圧充填時、負荷転動時にビードコアによるプライコードの拘束が減るためプライコードの動きが大きくなり、プライコード近傍の歪みが増加し、ビード背面部にセパレーション等の故障を生ずる場合がある。
【０００５】
そこで、（１）ビードコアとプライコードとの点接触抑制を狙ったコア底面部を丸くするような技術（例えば、特許文献１参照）、（２）プライコードと接触しうるビードコアの外側ワイヤにケブラーを配し、プライコードの切断防止を狙った技術（例えば、特許文献２、３参照）、（３）ビードコア近傍のプライコードの動き抑制を狙って、ビードトゥ側に更に補助ビードコアを追加した技術（例えば、特許文献４参照）、（４）同じくプライコードの動き抑制を狙い、ビードコアとプライコートとの間に硬ゴムを配した技術（例えば、特許文献５参照）等が考えられた。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６２−１３７２０６号公報
【特許文献２】
特開平４−１８３６１３号公報
【特許文献３】
特開平４−１８３６１４号公報
【特許文献４】
特開平３−２４３４０４号公報
【特許文献５】
特開平６−２９７９１９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の（１）の技術では、ビードコア底面部が丸く、先に述べたように、リムが組まれた際にビードコア下面部とリム面との間で十分な圧力分布を発生することができず、リム滑りが問題となる種類のタイヤには適用できない。
【０００８】
（２）の技術では、通常、重荷重用タイヤに用いられる下段から積み上げて行く６角ビードのような多角形ビードコアには適用が困難で、もしこの方法を実施しようとした場合、生産性の悪化、コストアップは避けられない。
【０００９】
（３）の技術は、トゥ先の変形を抑制するには効果があるが、内圧充填時、負荷転動時のビードコアとプライコードとの相対動きを抑制するには十分ではなく、生産性、コストの悪化も大きい。
【００１０】
（４）の技術によれば、ビードコアとプライコードとの間隔を確保し、プライコードの動きを抑制する効果はあるものの、やはり十分な解決技術とはならなかった。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、ビードコアとプライコードの接触による故障を、コストアップ、他性能の悪化を招くことなく効果的に防ぐことのできる空気入りタイヤを提供することが目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の空気入りタイヤは、ワイヤーを複数列、及び複数段に整列させて断面形状が多角形をなす円環形状のビードコアと、前記ビードコアに端部分が巻き掛けられる複数本のプライコードを含むカーカスプライと、を備え、前記ビードコアを断面で見たときに、多角形を構成する各辺は少なくとも２本以上の前記ワイヤーが一直線状に配置されて構成されており、多角形の複数の角部のうち、タイヤ径方向内側で、かつタイヤ軸方向内側の角部においては、最外側の前記各ワイヤーの中心点同士を結んで構成される多角形の辺と辺との交点部分に前記ワイヤーが配置されていない、ことを特徴としている。
【００１３】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００１４】
プライコードは、断面形状が多角形のビードコアの上面端（タイヤ径方向外側の端部）を除く端部に外接するように配設される。
【００１５】
内圧充填時、及び負荷転動時にプライコード（一方のビードコアから他方のビードコアに跨るボディプライ）はラジアル方向外側に引っ張られるため、ビードコアの最もタイヤ軸方向内側の角部分、及びラジアル方向内側かつタイヤ軸方向内側の角部分の２つの角部分にプライコードが押し付けられ、この押し付け力が大きく繰り返し数が多くなると、プライコードとビードコアとの接触が生じて（両者の間のゴムが破壊されるため）プライコードが摩滅し、最終的にプライコードの破断故障に至る場合がある。
【００１６】
ここで、故障品等の観察の結果、上記ビードコアの２つの角部分の内、ラジアル方向内側かつタイヤ軸方向内側の角部分の方が、プライコードとの接触が厳しいことが分かった。
【００１７】
請求項１に記載の空気入りタイヤでは、上記タイヤ径方向内側で、かつタイヤ軸方向内側の角部分において、各ワイヤーの中心点同士を結んで構成される多角形の辺と辺との交点にワイヤーが配置されていないので、断面で見たときに、他の角部分よりも表面形状が滑らかになり、ビードコアの角部分に対するプライコードの接触圧が低減される。このため、ワイヤーとプライコードとの間のゴムが破壊し難くなり、仮にゴムが破壊してプライコードとワイヤーとが直接接触したとしても、接触圧が低いので、従来よりも摩耗はし難く、耐久性が大幅に向上する。
【００１８】
また、ビードコアとプライコードとの間の隙間（ゴムゲージ）を大きく確保する必要が無いので、プライコードの動きの増加によるセパレーション故障を招くことも無くなる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアを断面で見たときに、タイヤ軸方向最内側の角部においては、最外側の前記各ワイヤーの中心点同士を結んで構成される多角形の辺と辺との交点部分に前記ワイヤーが配置されていない、ことを特徴としている。
【００２０】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２１】
ビードコアの角部分のうち、ビードコアの最もタイヤ軸方向内側の角部分はプライコードとの接触が２番目に厳しい部分である。
【００２２】
請求項２に記載の空気入りタイヤでは、プライコードとの接触が２番目に厳しい角部分において、各ワイヤーの中心点同士を結んで構成される多角形の辺と辺との交点にワイヤーが配置されていないので、角部分の表面形状が滑らかになり、プライコードとの接触圧が低減される。
【００２３】
したがって、タイヤ軸方向際内側の角部分によるプライコードの耐久性低下が抑えられる。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアを断面で見たときに、ワイヤーの無い前記交点部分を構成する辺において、辺の端部に位置するワイヤーと前記交点部分との間に、ワイヤー１本分の隙間が設けられている、ことを特徴としている。
【００２５】
次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２６】
請求項３に記載の空気入りタイヤでは、ビードコアを断面で見たときに、ワイヤーの無い交点部分を構成する辺において、辺の端部に位置するワイヤーと交点部分との間にワイヤー１本分の隙間を設けたので、角部分の表面形状が更に滑らかになり、プライコードとの接触圧を更に低減することが出来、耐久性をより一層向上させることが出来る。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ビードワイヤーと前記プライコードとの最近接距離が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下である、ことを特徴としている。
【００２８】
次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２９】
ビードコアのビードワイヤーとプライコードとの最近接距離が１ｍｍを越えると、ビードコアに対してプライコードが動き易くなり、ビード背面部にセパレーション等の故障を生じる虞がある。
【００３０】
一方、ビードコアのビードワイヤーとプライコードとの最近接距離が０．１ｍｍ未満になると、ビードワイヤーとプライコードとが接触し易くなり好ましくない。
【００３１】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して本発明の空気入りタイヤの第１の実施形態を詳細に説明する。
【００３２】
先ず、空気入りタイヤの全体構成について説明する。
【００３３】
図１に示すように、空気入りタイヤ１０は、左右１対のビードコア１２と、このビードコア１２にトロイド上に跨るカーカス１４を備えている。
【００３４】
このカーカス１４は、複数本のスチールプライコードを複数本並べてゴム被覆した１枚のカーカスプライ１６から構成されている。
【００３５】
カーカスプライ１６は、ビードコア１２の周りをタイヤ軸方向内側から外側に向けて折返されている。
【００３６】
カーカスプライ１６の本体部１６Ａと折返部１６Ｂとの間には、ビード部１８の剛性を確保するために、比較的硬度の高いゴムからなるスティフナ２０が配設されている。
【００３７】
カーカス１４のタイヤ軸方向外側にはサイドウォール部２２を構成するサイドゴム層２４が形成されており、カーカス１４のタイヤ軸方向内側にはインナーライナー２６が設けられている。
【００３８】
また、カーカス１４のタイヤ径方向外側には、ベルト２８が配置されている。ベルト２８は、トレッド周方向に対して比較的小さい角度を有するプライコードをゴムコーティングした６層のベルト層で構成されており、各ベルト層のプライコードが相互に交差するように設けられている。
【００３９】
次に、ビードコア１２の構造について詳細に説明する。
【００４０】
図２に示すように、ビードコア１２は、ゴムコーティングされた１本のビードワイヤー４０が複数回巻回され、積層されて構成されている。
【００４１】
具体的には、ビードワイヤー４０を軸方向（矢印Ａ方向、及び反矢印Ａ方向）に隙間無く巻回して一段目の列を形成し、以後同様にして隙間無くタイヤ径方向外側（矢印Ｂ方向）に積み重ねて、最終的には１１段とし、ビードコア１２の断面形状を略６角形としている。−
ここで、本実施形態のビードコア１２は、６つの角部のうち、タイヤ径方向内側（図２の反矢印Ｂ方向側）で、かつタイヤ軸方向内側（図２の矢印Ａ方向側）の角部３８ａにおいては、最外側の各ビードワイヤー４０の中心点同士を結んで構成される多角形の辺Ｌと辺Ｌとの交点部分にビードワイヤー４０が配置されていない。
【００４２】
なお、ビードコア１２のビードワイヤー４０とカーカス１４のプライコードとの最近接距離が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。
（作用）
空気入りタイヤ１０に内圧を充填した時、及び負荷転動させた時には、カーカス１４はラジアル方向外側（矢印Ｂ方向）に引っ張られ、特にラジアル方向内側かつタイヤ軸方向内側の角部分３８ａにカーカス１４が押し付けられるが、断面で見たときに、該角部分３８ａは他の角部分よりもビードワイヤー４０の数が１本少なく、表面形状が滑らかになっているため、ビードコア１２の角部分３８ａに対するプライコードの接触圧が低減される。
【００４３】
このため、角部分３８ａにおいて、ビードワイヤー４０とプライコードとの間のゴムが破壊し難くなり、仮にゴムが破壊してプライコードとビードワイヤー４０とが直接接触したとしても、接触圧が低いので、従来よりも摩耗はし難く、耐久性が大幅に向上する。
【００４４】
また、本実施形態の構造によれば、ビードコア１２とプライコードとの間の隙間（ゴムゲージ）を大きく確保する必要が無いので、プライコードの動きの増加によるセパレーション故障を招くことも無くなる。
【００４５】
なお、ビードコア１２のビードワイヤー４０とプライコードとの最近接距離が１ｍｍを越えると、ビードコア１２に対してプライコードが動き易くなり、ビード背面部にセパレーション等の故障を生じる虞がある。
【００４６】
一方、ビードコア１２のビードワイヤー４０とプライコードとの最近接距離が０．１ｍｍ未満になると、ビードコア１２とプライコードとが接触し易くなり好ましくない。
【００４７】
なお、図３に示すように、図２に示すものよりも２段目のビードワイヤー４０の巻数を１巻減らしてビードコア１２の角部分３８ａの周辺の表面形状を更に滑らかにしても良い。
［第２の実施形態］
次に、本実施形態の空気入りタイヤの第２の実施形態を図４にしたがって説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００４８】
本実施形態のビードコア１２は、タイヤ径方向内側で、かつタイヤ軸方向内側の角部分３８ａに加えて、タイヤ軸方向最内側の角部分３８ｂにおいても、多角形の辺Ｌと辺Ｌとの交点部分にビードワイヤー４０が配置されていないものである。
【００４９】
したがって、タイヤ軸方向最内側の角部分３８ｂにおいても、タイヤ径方向内側で、かつタイヤ軸方向内側の角部分３８ａと同様に、断面で見たときの表面形状が滑らかになっているため、角部分３８ｂに対するカーカス１４のプライコードの接触圧が低減される。
【００５０】
なお、図５に示すように、図４に示すものよりも５段目、及び７段目のビードワイヤー４０の巻数を１巻減らしてビードコア１２の角部分３８ｂの表面形状を更に滑らかにしても良い。
［その他の実施形態］
なお、上記実施形態ではビードコア１２の断面形状が６角形であったが、本発明はこれに限らず、基本的に多角形であれば良い。
（試験例）
次に、ドラム耐久試験について説明する。
【００５１】
本発明の適用された実施例の空気入りタイヤ、従来の空気入りタイヤ、及び比較例に係る空気入りタイヤをそれぞれ用意して、ドラム試験を実施した。
【００５２】
従来の空気入りタイヤ：図７に示すビード部構造を有する空気入りタイヤ。ビードコアとカーカスプライとの間の最近接距離は１ｍｍに設定されている。
【００５３】
比較例の空気入りタイヤ：図６に示すビード部構造を有する空気入りタイヤ。なお、従来の空気入りタイヤとはビードコア自体は同一構造であるが、ビードコアとカーカスプライとの間の最近接距離は２ｍｍに設定されている。
【００５４】
実施例１の空気入りタイヤ：図２に示すビード部構造を有する空気入りタイヤ。なお、ビードコアとカーカスプライとの間の最近接距離は従来の空気入りタイヤと同一。
【００５５】
実施例２の空気入りタイヤ：図４に示すビード部構造を有する空気入りタイヤ。なお、ビードコアとカーカスプライとの間の最近接距離は従来の空気入りタイヤと同一。
【００５６】
実施例３の空気入りタイヤ：図３に示すビード部構造を有する空気入りタイヤ。なお、ビードコアとカーカスプライとの間の最近接距離は従来の空気入りタイヤと同一。
【００５７】
実施例４の空気入りタイヤ：図５に示すビード部構造を有する空気入りタイヤ。なお、ビードコアとカーカスプライとの間の最近接距離は従来の空気入りタイヤと同一。
【００５８】
なお、本試験の空気入りタイヤは、全てサイズがＯＲＲ  ２４．００Ｒ３５である。
【００５９】
ドラム試験は、上記タイヤを標準リムに装着して標準空気圧を充填し、正規荷重の１５０％にあたる荷重を負荷させ、速度１０ｋｍ／ｈにて８０時間走行させた。
【００６０】
全タイヤとも故障なく完走したため、走行後、タイヤを解剖してビード内部の詳細観察、及び接触によるプライコードの強力低下検査を行なった。
【００６１】
その結果、従来の空気入りタイヤには、ビードコアの角部分と最接近した位置にて約１０％の強力低下が確認された。
【００６２】
一方、比較例のタイヤのプライコードにはプライコードの強力の低下は見られなかったものの、ビード背面部プライコードの表面（コーティングゴム）に、微小な亀裂が確認された。
【００６３】
これに対し、本発明のタイヤは、いずれもプライコードの強力低下、及びセパレーションの兆候は見られなかった。
【００６４】
ここで、本実施形態において、標準リムとはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ  Ｂｏｏｋ２００３年度版規定のリムであり、標準空気圧とはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ  Ｂｏｏｋ２００３年度版の最大負荷能力に対応する空気圧であり、正規荷重とはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ  Ｂｏｏｋ２００３年度版の単輪を適用した場合の最大負荷能力に相当する荷重である。
【００６５】
日本以外では、荷重とは下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことであり、内圧とは下記規格に記載されている単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、リムとは下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または、”Ａｐｐｒｏｖｅｄ  Ｒｉｍ”  、”Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ  Ｒｉｍ”）のことである。
【００６６】
規格は、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。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  Ｔｉｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳｔａｎｄａｒｄｓ  Ｍａｎｕａｌ”である。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、他性能の悪化を招くことなく、効果的にビードコアとプライコードとの接触による故障をコストアップさせずに防止し、ビード部の耐久性を向上することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る空気入りタイヤのビード部の拡大断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る空気入りタイヤの変形例を示すビード部の拡大断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る空気入りタイヤのビード部の拡大断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る空気入りタイヤの変形例を示すビード部の拡大断面図である。
【図６】比較例に係る空気入りタイヤのビード部の拡大断面図である。
【図７】従来の空気入りタイヤのビード部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１０    空気入りタイヤ
１２    ビードコア
１６    カーカスプライ
３８ａ  角部分
３８ｂ  角部分
４０    ビードワイヤー
【図１】
2005008112.tif 000003
【図２】
2005008112.tif 000004
【図３】
2005008112.tif 000005
【図４】
2005008112.tif 000006
【図５】
2005008112.tif 000007
【図６】
2005008112.tif 000008
【図７】
2005008112.tif 000009