(57)【要約】    【課題】  カーカスプライ端部のビードコアからのコード引き抜き現象を確実に防止し、ビード部の強度確保と剛性差を解消したビード部耐久性に優れる空気入りタイヤを提供する。    【解決手段】  タイヤ回転軸方向で対向する一対のビードコア２ａ、２ｂをビード部１に備え、カーカスプライ端部３ａを該ビードコア２ａ、２ｂ間で挟持した空気入りラジアルタイヤＴにおいて、前記一対のビードコア２ａ、２ｂは、タイヤ径方向最内層に複数のビードワイヤＷを配して内側から外側に向けてワイヤＷを積層して該ビードコア２ａ、２ｂの対向する面が互いに噛み合う凹凸面２１，２２を形成し、カーカスプライ端部３ａを凹凸面２１，２２間にジグザグ状に噛み合わせるように挟持させる。    【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジアルに配列されたカーカスプライを左右一対のビード部間にわたり配したカーカスを有し、前記ビード部はタイヤ回転軸方向で対向する一対のビードコアを備え、前記カーカスプライ端部を該ビードコア間で挟持した空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記一対のビードコアは、タイヤ径方向最内層に複数のビードワイヤを配して内側から外側に向けてワイヤを積層して該ビードコアの対向する面が互いに噛み合う凹凸面を形成し、
前記カーカスプライ端部を前記ビードコアの対向面間に挿入し、前記凹凸面間に挟持させた
ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記一対のビードコアが、最内層のワイヤ本数をＮ本（Ｎ≧２）とし、前記コア最内層の外接層のワイヤ本数を（Ｎ−１）本として、その外側層を順次Ｎ本と（Ｎ−１）本の繰り返しで構成した
ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記ビードワイヤが、めっき処理を施した鋼線又はスチール素線を撚り合わせたスチールコード、若しくは樹脂を含浸させた有機繊維コードからなる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記ビードコアが、１本のビードワイヤをタイヤ径方向内側から外側に向けて連続して順次積層し形成された
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、より詳しくは、ビード部にタイヤ回転軸方向で対向する一対のビードコアを備え、カーカスプライ端部をビードコア間で噛み合わせるように挟持することでカーカスプライを確実に係止しビード部耐久性を向上した空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りラジアルタイヤのカーカスは、多数の平行に配列された有機繊維コードなどのカーカスコードがトッピングゴムで被覆されコード方向に対してほぼ９０°の角度で裁断したカーカスプライを左右一対のビード部間にわたって配し、カーカスプライ端部をビード部内のビードコアの周りをタイヤ内側から外側に巻き上げてカーカスプライ端部をビード部に係止した図６に示す構造のものが一般的である。
【０００３】
このような従来の巻き上げ構造を有するラジアルタイヤでは、巻き上げ端部においてカーカスプライの有無によりタイヤ径方向の剛性差を生じ、タイヤ転動時の荷重負荷による剪断歪みをカーカス巻き上げ端部に受けやすく、コード端部の接着破壊をイニシエーションとするセパレーション故障発生の原因になっている。
【０００４】
このカーカスプライ巻き上げ部の問題を解消するものとして、カーカスプライを巻き上げずに、図５に示すようなカーカスプライ端部を一対のビードコア間に挟み込み係止するビード部構造の空気入りタイヤが種々提案されている（例えば、特許文献１，２）。
【特許文献１】特開平６−１７１３０６号公報
【特許文献２】特開平１０−３３８００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載のカーカス固定方法は、ビードコアとカーカスプライのコードとの間のせん断力によってカーカス端部をビードコアに係止することで、カーカスプライは巻き上げ部を不要としている。しかし、このカーカスプライ端部の固定方法による空気入りタイヤでは、往復コードの往復反転部が硬質ゴムを介し単にビードコア内に挟持されているため十分なカーカスプライの係止効果が得られず、タイヤの加硫成形時の張力や走行中の繰り返し歪みによりビードコアからカーカスコードの引き抜け現象が生じやすく、十分なビード部耐久性を得られないという欠点を有している。
【０００６】
また、特許文献２に記載の技術によるビード部構造は、インフレート成形時にカーカス端がビードコアから抜けることを防止するために、カーカスコード折り返し部に膨大したループ状端末をビードコアの内側に突出させ係止するもので、ループ状端末を形成するための設備や工程を要しコストアップになる。また、ビードコアは１×Ｎの撚り構造を持つ偏平スチールコードをタイヤ周方向にスパイラル状に巻回し、コードは長径側をカーカス両端部に沿わせる構成とするが、単に１×Ｎの撚り構造のスチールコードを採用するだけでは、コード断面の外接円が楕円状を呈するに過ぎず、スチールコードの長径方向をカーカス層の折り返し部の表面に沿わせるように配置したとしてもカーカス両端部の十分な係止力を発揮することはできず、成形時にコードの引き抜けを生じるおそれがあり、十分なビード部耐久性を確保することはできない。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、カーカスプライ端部がビード部に備えたタイヤ回転軸方向で対向する一対のビードコア間に挟持されたビード部構造を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカスプライ端部のビードコアからのコード引き抜き現象を確実に防止し、ビード部の強度確保と剛性差を解消したビード部耐久性に優れ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】
【０００８】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、ラジアルに配列されたカーカスプライを左右一対のビード部間にわたり配したカーカスを有し、前記ビード部はタイヤ回転軸方向で対向する一対のビードコアを備え、前記カーカスプライ端部を該ビードコア間で挟持した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記一対のビードコアは、タイヤ径方向最内層に複数のビードワイヤを配して内側から外側に向けてワイヤを積層して該ビードコアの対向する面が互いに噛み合う凹凸面を形成し、前記カーカスプライ端部を前記ビードコアの対向面間に挿入し、前記凹凸面間に挟持させたことを特徴とする。
【０００９】
この場合、前記一対のビードコアは、最内層のワイヤ本数をＮ本（Ｎ≧２）とし、前記コア最内層の外接層のワイヤ本数を（Ｎ−１）本として、その外側層を順次Ｎ本と（Ｎ−１）本の繰り返しで構成することが好ましい。
【００１０】
このように、ビード部に備えられた一対のビードコアが、タイヤ径方向最内層に複数のビードワイヤを配して内側から外側に向けてワイヤを積層して該ビードコアの対向する面が互いに噛み合う凹凸面を形成することで、カーカスプライ端部はビードコアの対向面の凹凸面間に沿ってジグザグ状に噛み合わせるように挟持され、カーカスプライ端部をビードコア間に確実に係止してタイヤ成形や加硫成形工程、或いは走行中でのカーカスコードの位置ずれや引き抜き現象を防止しビード部強度を確保する。また、カーカスプライの巻き上げ構造により生じるビード部の剛性差の問題を解消してビード部耐久性を向上することができる。
【００１１】
また、ビードコアがタイヤ径方向最内層に複数のビードワイヤを配し、コア最内層のワイヤ本数をＮ本（Ｎ≧２）とし、前記コア最内層の外接層のワイヤ本数を（Ｎ−１）本として、その外側層を順次Ｎ本と（Ｎ−１）本の繰り返しで構成することで、Ｎ本のワイヤの谷間に（Ｎ−１）本のワイヤが落ち込んでコア対向面に凹凸面を形成するとともにコア形状を安定させ、カーカスプライ端部の噛み合わせによる係止力を高めてコード引き抜き現象の防止効果を向上することができる。
【００１２】
本発明においては、前記ビードワイヤが、めっき処理を施した鋼線又はスチール素線を撚り合わせたスチールコード、若しくは樹脂を含浸させた有機繊維コードからなることでビードコアの剛性を確保し、カーカスプライ端部のジグザグ状の噛み合わせを容易にして係止効果を向上することができる。
【００１３】
そして、前記ビードコアが、１本のビードワイヤをタイヤ径方向内側から外側に向けて連続して順次積層し形成されることで、ビードコアの製造を容易にして製造効率を高めると共に、断面形状の安定したビードコアが得られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、カーカスプライ端部をビード部の対向するビードコア間でジグザグ状に噛み合わせるように挟持しカーカスプライ端部を係止することにより、カーカスプライを確実にビードコアに保持させコードの引き抜け現象を防止してビード部の強度確保と巻き上げ部の剛性差を解消し、ビード部耐久性に優れた空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態を図に示す例に基づき説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施形態に係る乗用車用の空気入りラジアルタイヤ（以下、ラジアルタイヤという）Ｔを示す断面図、図２は、図１に示すラジアルタイヤＴのビード部の拡大断面図であり、図３はビードコア２の断面図である。
【００１７】
本発明のラジアルタイヤＴは、図に示す通り、トレッド部６とサイドウォール部７、ビード部１とから構成され、ラジアルにコード配列されたカーカスプライ３を左右一対のビード部１，１間にわたり配したカーカス４を有し、ビード部１内にはビードコア２が埋設され、ビードコア２の外周上に硬質ゴムからなるビードフィラー５が設けられている。また、トレッド部６におけるカーカス４の外側には、スチールコードを配列した２層のベルト８がタイヤ周上にわたり環状に配置されている。
【００１８】
カーカスプライ３は、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コード、或いはスチールコードから構成され、所定密度で引き揃えられたコードがトッピングゴムで被覆され、所定の角度で裁断され用いられる。また、ベルト８は、タイヤ赤道Ｃに対して小角度（例えば、１５〜３５°）で交差するように積層した２枚のスチールコードなど剛直コードでなるベルトプライからなり、前記カーカス４を締め付けトレッド部６の剛性を高め、操縦安定性や低転がり抵抗性を確保している。
【００１９】
ビード部１内に埋設されたビードコア２は、タイヤ回転軸方向で対向する一対の環状のビードコア２ａ，２ｂを備え、カーカスプライ３の端部３ａを対向するビードコア２ａ，２ｂ間で係止して左右のビード部１，１間にわたりカーカスプライ３を装架しラジアルタイヤＴのカーカス４を形成している。
【００２０】
前記一対のビードコア２ａ，２ｂは、ビードワイヤＷをタイヤ径方向内側から外側に向けて順次積層して形成されるもので、コア２ａ，２ｂのそれぞれの最内層のワイヤ本数をＮ本（図の場合は２本）とし、そのコア最内層の外接層を（Ｎ−１）本（図の場合は１本）として、その外側層を順次Ｎ本と（Ｎ−１）本の繰り返しで構成している。
【００２１】
上記ビードコア２ａ、２ｂの構成により、ビードコア２ａ、２ｂの両側面にはコア周方向の全周にビードワイヤＷの積層によってビードコア２ａ，２ｂの対向する面に、隣接するＮ本層と（Ｎ−１）本層の間に互いに噛み合う複数の凹凸を有する凹凸面２１，２２が形成される。
【００２２】
そして、カーカスプライ端部３ａをビードコア２ａ、２ｂの間に挿入し、その凹凸面２１，２２間に噛み合わせるように挟持することで、カーカスプライ端部３ａは凹凸面２１，２２の凹凸に沿ってジグザグ状に噛み合わせるように挟持され、カーカスプライ端部３ａをビードコア２ａ、２ｂ間に確実に係止してタイヤ成形や加硫成形工程、或いは走行中でのカーカスコードの位置ずれや引き抜け現象を防止することができる。
【００２３】
上記凹凸面２１，２２に形成される凹凸の段差（凹部の底部と突部の頂部の間の距離）は、カーカスプライ端部３ａの係止を強固にするために、カーカスプライ３の厚みや剛軟性にもよるが、少なくとも０．３ｍｍ以上、好ましくは０．４ｍｍ以上とするのがよい。
【００２４】
前記一対のビードコア２ａ、２ｂは、タイヤ径方向最内層に複数Ｎ本のビードワイヤを配し、コア最内層の外接層のワイヤ本数を（Ｎ−１）本として、その外側層を順次Ｎ本と（Ｎ−１）本の繰り返しで構成すること、すなわちコアの基礎となる最内層のワイヤボリュームを確保することで、ワイヤＷの積層工程を安定させてコア形状を良好に保ち、タイヤ成形時や加硫成形工程でのビードコアの形崩れを防止し、カーカスプライ端部３ａの係止強度とビード部形状を保持することでビード部耐久性を向上すると共にリムとの嵌合性を良好にして安全性を確保することができる。
【００２５】
また、本発明のラジアルタイヤでは、カーカスプライ端部３ａを左右のビードコア２ａ、２ｂの間で挟実施形態するため、カーカスプライ３をビード部１の厚さ方向の略中央に位置させることができ、これによりカーカスプライ３をビード部１における曲げの中心付近に配置することができ、走行中の曲げ歪みを低減し耐久性をより向上させることができる。
【００２６】
上記カーカスプライ端部３ａを挟持するには、例えば、ラジアルタイヤＴの１次成形において、カーカスプライ端部３ａをビードコア２ａ、２ｂの間に挟み込むように配置しビードコア２ａ、２ｂ同士を圧着することでカーカスプライ端部３ａが凹凸面２１，２２間でジグザグ状に噛み合わされて挟持されることで強固に係止され、２次成形でのグリーンタイヤ拡張時や加硫工程でのカーカスコードの位置ずれや引き抜けを防止することができる。
【００２７】
ここで、カーカスプライの末端部３ｂは、カーカスプライ端部３ａを確実に挟持し、またタイヤ加硫時にビードコア２内に空気溜まりが生じるのを防ぐために、左右のビードコア２ａ、２ｂの内周面よりも突出させることが好ましい。この突出長さはタイヤ種類やサイズにもよるが、０．５〜５ｍｍ程度、好ましくは１〜３ｍｍに設定される。
【００２８】
本発明のラジアルタイヤＴは、ビード部１の構造を上記構成とする結果、対向するビードコア２ａ、２ｂがカーカスプライ端部３ａをジグザグ状に噛み合わせるように挟持して強固に係止することで、カーカスプライ３の引き抜き抵抗力を大幅に向上し、ビード部１の強度を十分に確保し、かつ従来のカーカスプライ３の巻き上げによるビード部１の剛性差を解消してコード端部の接着破壊に起因する耐久性低下を大幅に改善するものとなり、また従来カーカスプライ端末付近に配置されていた剛性差を緩和するための補強層９（図６参照）を省略することができる。
【００２９】
また、ビードコア２ａ、２ｂのワイヤ構成、すなわちＮ数と積層数とを最適化することで、ビード部１が必要とする強度確保と剛性差を無くすことができ、ビード部１の耐久性向上をより一層確実にすることができ、タイヤサイズや用途に適合するビード部構造を容易に設計することができる。
【００３０】
本発明において、上記ビードコア２ａ、２ｂを構成するビードワイヤＷとしては、めっき処理を施した鋼線又はスチール素線を撚り合わせたスチールコード、若しくは樹脂を含浸させた有機繊維コードが使用できる。
【００３１】
鋼線の場合は、従来から使用されている線径が０．８〜２．０ｍｍ程度の通常の硬鋼線材からなるビードワイヤが挙げられ、ブロンズめっき処理を施したものが例示される。
【００３２】
スチールコードとしては、ブラスめっき処理された素線径０．１５〜０．５ｍｍ程度のスチール素線を撚り合わせた、１×３〜６構造などの単撚コード、２＋６，３＋８構造、或いは３＋９＋１５構造などの複層撚コード等のスチールコードが挙げられる。
【００３３】
また、樹脂を含浸させた有機繊維コードとしては、総繊度が３，０００〜１０，０００ｄｔｅｘ程度のナイロン、ポリエステル、アラミド繊維コードにＲＦＬ樹脂などのゴムとの接着性を有する硬化性樹脂を含浸させたものが例示される。
【００３４】
これらのビードワイヤＷは、鋼線では剛直性や高生産性のメリット、スチールコードではコード構造による剛性や弾性の調整を容易にしリムへの着脱性を向上するなどのメリット、有機繊維コードでは軽量化効果へのメリットなど、各ワイヤの特長を活用しつつビードコア２の剛性を確保しカーカスプライ端部３ａの噛み合わせによる係止効果を向上するものが使用できる。
【００３５】
そして、ビードコア２ａ、２ｂは、１本のビードワイヤＷをタイヤ径方向内側から連続して順次積層する、いわゆるシングルストランド方式によって形成されることが好ましく、ビードコア２ａ、２ｂの製造効率を高めて製造を容易にすると共に、断面形状の安定したビードコア２ａ、２ｂが得られ、タイヤ製造時のコア２の形崩れを防止してカーカスプライ３の係止強度やビード部剛性を安定させ、ビード部耐久性を向上することができる。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳しく説明する。
【００３７】
乗用車用ラジアルプライタイヤで、サイズが１７５／７０Ｒ１３であり、全体構成は図１に従い、カーカス４は１６７０ｄｔｅｘ／２のポリエステルコード（トッピング時打ち込み密度２３本／２５ｍｍ）を１プライとし、ベルト８は２＋１×０．２７構造のスチールコード（１８本／２５ｍｍの打ち込み密度）を２プライとして各タイヤで統一し、タイヤを試作し、下記によりビード部の評価を行い、その結果を表１に示した。
【００３８】
実施例のタイヤは、図２に示す一対の対向するビードコア２ａ、２ｂとの間にカーカスプライ端部３ａを挟持したビード部構造である。ビードコア２は、直径０．９６ｍｍのブロンズめっきを施した鋼線製のビードワイヤを用いて、インシュレーションゴムを被覆した後、シングルストランド方式でワイヤを積層し図に示すようにビードコア２ａ（２＋１＋２＋１＋２＋１＋２）、２ｂ（２＋１＋２＋１＋２＋１）の構成とした。
【００３９】
比較例１のタイヤは、実施例と同様のビード部構造であり、直径０．９６ｍｍの鋼線製ビードワイヤを用いて、図４に示すビードコア２ｃ（１＋２＋１＋２＋１＋２＋１＋２）、２ｄ（１＋２＋１＋２＋１＋２）の構成とした。
【００４０】
比較例２のタイヤは、カーカスプライ端部３ａを一対のビードコア２ｅの平坦面間に単に挟み込んだビード部構造であり、直径０．９６ｍｍの鋼線製ビードワイヤを用いて、図５に示すビードコア２ｅ（２本×５層）の構成とした。
【００４１】
従来例のタイヤは、直径０．９６ｍｍの鋼線製ビードワイヤを用いたグロメットタイプのビードコア２ｆ（５本×４層）であり、カーカスプライ端部３ａを巻き上げた図６に示す従来構造のタイヤである。
【００４２】
［カーカスコード端部の移動量］
タイヤ加硫前後でカーカスプライコード端部の位置を比較し、その移動量を測定し、従来例を１００とする指数で示した。数値が大きいほど移動量が大きく劣る。
【００４３】
［ビード形状］
タイヤ加硫後、ビード部の周上１０箇所を切断し、ビードコアの断面形状を観察した。断面の形崩れなしを「○」、周上の１〜２箇所に小程度の形崩れがあるが実用上問題なしを「△」、周上５箇所以上に大きな形崩れを生じているを「×」と評価し表に示した。
【００４４】
［タイヤ耐久性］
標準リムにリム組みした試験タイヤを内圧１８０ｋＰａに調整し、ドラム径１７００ｍｍの表面平滑な鋼製ドラムを備えたドラム試験機（周辺温度３８±３℃）を用いて、速度を８０ｋｍ／ｈ一定として、ＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の８５％を負荷し４時間走行し、次ぎに、最大荷重の９０％を負荷し６時間走行し、さらに最大荷重の１００％を負荷し２４時間走行させた後、２４時間毎に２０％ずつ荷重を増加させつつ走行を継続し、故障発生するまで走行させた。故障発生するまでの合計走行距離を、従来例を１００とする指数で示した。数値が大ほど耐久性に優れる。
【００４５】
【表１】
2005329914.tif 000003
【００４６】
表１に示す結果から明らかに、実施例のタイヤは、従来の巻き上げ構造に比べてカーカスプライコードの移動量が小さくカーカスプライ端部をジグザグ状に挟持することで係止効果が高く、かつコード端部からのセパレーションを防止して耐久性に優れることが分かる。すなわち、ビードコア製造工程を含むタイヤ製造過程を通じ、かつ、タイヤの使用中においても形崩れを生じ難い利点を有している。
【００４７】
一方、比較例１のタイヤは、ビードコアの最内層が１本のワイヤからなるため、コアの形状安定性に欠け、加硫後のビードコア形状に形崩れが大きく発生している。その結果、カーカスコードを噛み合わせる効果が小さくコード端部の移動量が大きくなり、耐久性の向上も実施例には及ばない。比較例２のタイヤは、ビードコアの平坦面で単に挟み込むためカーカスプライの係止効果に劣りコード端部の移動量が大きくなって耐久性の向上もそれほど得られない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上説明したように、本発明の空気入りラジアルタイヤは、乗用車用からトラック・バス用などの各種サイズのラジアルタイヤに適用することができ、特にカーカスが１プライ構成の乗用車用ラジアルタイヤに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施形態の空気入りラジアルタイヤの断面図である。
【図２】同上のビード部の拡大断面図である。
【図３】実施形態のビードコアの断面図である。
【図４】比較例１のビード部の拡大断面図である。
【図５】比較例２のビード部の拡大断面図である。
【図６】従来例のビード部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１……ビード部
２，２ａ，２ｂ……ビードコア
３……カーカスプライ
３ａ……カーカスプライ端部
４……カーカス
５……ビードフィラー
６……トレッド部
７……サイドウォール部
２１，２２……凹凸面
Ｗ……ビードワイヤ
【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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