(57)【要約】【課題】  走行に伴なってリムと接触しているゴム部材に生じるへたりを抑制することによりビード耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することを課題とする。【解決手段】  本発明に係る空気入りタイヤは、断面形状が六角形であるビードコア１４Ａを有する。そして、ビードベース幅Ｗａと、ビードベース１７に最も近いビードコア側壁面１４Ｎの幅Ｗｂと、ビードコア最大幅Ｗｃとは、４Ｗａ／７  ≦  Ｗｂ  ≦  Ｗｃ  の関係を満たしている。これにより、ゴムゲージ部１５の厚みを厚くしなくてもゴムゲージ部１５の耐久性を従来に比べて格段に向上させることができる。また、ビード内径ＢＩＤ（ｍｍ）と、リム径ＲＤ（ｍｍ）とは、ＲＤ−５  ≦  ＢＩＤ  ≦  ＲＤ  の関係を満たしている。これにより、走行時にビードコア１４Ａの下端部とリム１９とが接触して耐久性が悪くなることや、リム装着時にビードトウ部１３Ｆが浮き上がってビードヒール部１３Ｈの接地圧が高くなり過ぎることがない。【選択図】        図２
2005075186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ径方向の断面形状が多角形であるビードコアを有する空気入りタイヤであって、
ビードベース幅Ｗａと、ビードベースに最も近い前記ビードコアの側壁面の幅のうち前記ビードベースの幅方向と同じ方向の幅成分Ｗｂと、前記ビードコアの最大幅のうち前記ビードベースと同じ方向の幅成分Ｗｃとが、
４Ｗａ／７  ≦  Ｗｂ  ≦  Ｗｃ
の関係を満たし、
ビードコアの内径ＢＩＤ（ｍｍ）と、リム径ＲＤ（ｍｍ）とが、
０．９９×ＲＤ  ≦  ＢＩＤ  ≦  ＲＤ
の関係を満たしていることを特徴とする空気入りタイヤ
【請求項２】
ビードコアのタイヤ径方向断面内の重心を通りタイヤ軸方向と平行な方向でのタイヤ厚みＷｄと、
前記タイヤ厚みＷｄを規定するタイヤ外側端を含んでタイヤ軸方向に直交する平面からビードトウ端までの距離Ｗｈとが、
１．０５  ≦  Ｗｈ／Ｗｄ  ≦  １．１５
の関係を満たし、
かつ、前記距離Ｗｈが、
１６ｍｍ  ≦  Ｗｈ  ≦  １８ｍｍ
の範囲内にされていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記タイヤ厚みＷｄのうち、前記ビードコアに巻き付けられて折り返されたカーカスの外側のビード補強層よりもタイヤ幅方向外側に設けられたゴム層の厚みｔと、前記距離Ｗｈとが、
０．０７５  ≦  ｔ／Ｗｈ  ≦  ０．１５
の関係を満たしていることを特徴とする請求項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、更に詳細には、特にトラック等の重荷重車両に最適な空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すように、従来の空気入りタイヤは、一般に、カーカス８２の端部がビードコア８４を内側にして覆うように折り曲げられている。そして、ビードコア８４の内径端側（図７の紙面下端側）には、ゴムゲージ部８５（幅がビードコア下端部と同等であってビードコアとリムとの間に介在するゴム部材）を介してリム８２が設けられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、従来のビード構造では、走行中のリムの突き上げに伴ってゴムゲージ部８５にいわゆるへたり（後退）が生じていた。そして、このへたりが大きくなると、ビードコア周りに配置されているカーカス並びにチューファを傷つけ、更にはビード部８３の耐久性の低下を引き起こしてしまうという問題があった。
【０００４】
この対策として、ゴムゲージ部８５の厚みｄを厚くすることが考えられるが、タイヤ製造工程でリム８２を組込んだ際にビードトウ部８３Ｆが浮き上がり易くなり、この結果、ビードヒール部８３Ｈの接地圧が高くなり過ぎて、ビードヒール部８３Ｈと接触しているゴムゲージ部分にへたりが生じるという問題が生じる。
【０００５】
また、一般的に重荷重用の空気入りラジアルタイヤ、特に小型ライトトラック用の扁平ラジアルタイヤにおいては、タイヤ耐久性及び轍ワンダリング性能を改良するために、通常の乗用車の空気入りタイヤに比べてカーカス８２やビード補強層８８の枚数が多い重構造となっており、ビード幅（ビードコア中心部でのタイヤ厚み）Ｗｄやビードベース幅Ｗａが広くなっている（例えば特許文献２、３参照）。
【０００６】
ここで、ビードベース幅Ｗａが広くなると、ビードフィット圧と相関関係にあるビード拡張力が高くなる。特に、使用しているリム８２の内周が規格の下限近傍をばらついている場合、６００ｋＰａ以上にまで内圧を上げないとビードが上がらないというビードフィット不良が生じ、更にこのまま内圧を入れ続けるとビードバースト事故を引き起こすおそれがある。
【０００７】
このビードフィット不良の発生を防止する対策としては、ビード拡張力を低減させることが有効であり、従来からこの対策が行われていたが、他のビード機能を損なうという問題があった。
【０００８】
具体的に説明すると、（１）ビード拡張力を低減させるためにカーカス枚数を減らしビード部補強層を除去すると、ビード耐久性及び轍ワンダリング性能が悪くなる。（２）ビード拡張力を低減させるためにビードベース径を増大させると、リムを組込んだ状態でエアー漏れが生じる。（３）ビード拡張力を低減させるためにビードコアの内径を増大させると、空気入りタイヤを製造する際、ビード部８３のボリューム不足が原因でビード部８３に形状不良が生じる。
【特許文献１】特開２００３−１３６９２２号公報
【特許文献２】特開平５−１３９１２７号公報
【特許文献３】特開２０００−６２０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事実を考慮して、走行に伴なってリムと接触しているゴム部材に生じるへたりを抑制することによりビード耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することを課題とする。また、ビード幅やビードベース幅を広くしてもビード耐久性等のビード機能を損なうことがない空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、図７に示すように、走行によってゴムゲージ部８５がへたる原因を検討した。そして、幅がビードコア下端幅Ｗｂと同等であるゴムゲージ部８５によって、リム８２からの圧力の大部分を支えていることに起因することを見い出した。すなわち、ビードコア８４の内径側に位置するゴムゲージ部８５が受ける圧力Ｐｂのほうが、ゴムゲージ部８５の周囲に連続するゴム周囲部８７が受ける圧力Ｐｓよりも大きいため、走行に伴ない、ゴム周囲部８７よりもゴムゲージ部８５で生じるへたりが大きいことに起因することを見い出した。そして、ゴムゲージ部８５を厚くすることなく圧力Ｐｂを低減させる構造にすることを検討し、実験を重ねた。
【００１１】
また、本発明者は、重荷重用の空気入りラジアルタイヤでは、従来、タイヤビード部の耐久性及び轍ワンダリング性を改良するために、複数枚のカーカス及びビード補強層を設けていることに着目した。そして、ビードコア８４のタイヤ径方向断面内の重心８４Ｃを通りタイヤ軸方向と平行な方向でのタイヤ厚みＷｄについて検討した。そして、このタイヤ厚みＷｄのタイヤ外側端を通る平面Ｓとビードトウ端８３Ｔとの距離Ｗｈが１８．５〜２２ｍｍの範囲内であり、このような従来の空気入りタイヤでは、ビードフィット圧が６００ｋＰａ程度であり、ビードフィット圧と相関関係にあるビード拡張力が１０〜１２ｋＰａであることにも着目した。そして、実験を重ねた結果、タイヤ厚みＷｄに対して距離Ｗｈを下げることで、ビードフィット圧やビード拡張力を低減できる可能性があることを見出し、更に検討を重ねた。
【００１２】
本発明者は、以上のような実験、検討を重ね、更に思慮を重ね、本発明を完成するに至った。
【００１３】
請求項１に記載の発明は、タイヤ径方向の断面形状が多角形であるビードコアを有する空気入りタイヤであって、ビードベース幅Ｗａと、ビードベースに最も近い前記ビードコアの側壁面の幅のうち前記ビードベースの幅方向と同じ方向の幅成分Ｗｂと、前記ビードコアの最大幅のうち前記ビードベースと同じ方向の幅成分Ｗｃとが、４Ｗａ／７  ≦  Ｗｂ  ≦  Ｗｃ  の関係を満たし、ビードコアの内径ＢＩＤ（ｍｍ）と、リム径ＲＤ（ｍｍ）とが、０．９９×ＲＤ  ≦  ＢＩＤ  ≦  ＲＤ  の関係を満たしていることを特徴とする。
【００１４】
Ｗｂが４/７倍よりも小さいと、ゴムゲージ部（幅がビードコア下端部と同等であってビードコアとリムとの間に介在するゴム部材）にへたりが生じ、好ましくない。また、ＷｃがＷｂよりも小さいと、内圧を加えたときのプライの拘束力が弱く、高内圧などの使用条件によってはプライ端部に生じる歪が大きくなり、ビード耐久性が悪くなる。
【００１５】
また、ＢＩＤが０．９９×ＲＤよりも小さいと、ゴムゲージ部の厚み、すなわちビードコアとリムとの間隔が小さくなり過ぎ、微小なへたりが生じるとリムとビードコアとが接触してビードコアが損傷する。従って、ビードコアの耐久性が低下するため、好ましくない。また、ＢＩＤがＲＤよりも大きいと、リム装着時にビードトウ部が浮き上がり易くなり、この結果、ビードヒール部の接地圧が高くなり過ぎて、ビードヒール部と接触しているゴムゲージ部にへたりが生じるため、好ましくない。
【００１６】
請求項１に記載の発明のように、４Ｗａ／７  ≦  Ｗｂ  ≦  Ｗｃ  の関係を満たしていることにより、Ｗｂと同じ値となるゴムゲージ部の幅、すなわちゴムゲージ部とビードコアとの接触幅が、ビードベース幅Ｗａに対して充分な値となる。従って、走行時にゴムゲージ部に加えられる圧力Ｐｂを従来に比べて充分に下げることができ、ゴムゲージ部の厚みを厚くしなくてもゴムゲージ部の耐久性を従来に比べて格段に向上させることができる。
【００１７】
また、０．９９×ＲＤ  ≦  ＢＩＤ  ≦  ＲＤ  の関係を満たしていることにより、ゴムゲージ部の厚みが薄過ぎて走行時にビードコアとリムとが接触して耐久性が悪くなることがなく、厚過ぎてリム装着時にビードトウ部が浮き上がってビードヒール部の接地圧が高くなり過ぎることもない。
【００１８】
なお、ＷａはＷｃよりも、必然的に大きくなる。また、ビード内径ＢＩＤと、リム径ＲＤとが、ＲＤ−１０  ≦  ＢＩＤ  の関係を満たしていると、ゴムゲージ部に微小なへたりが生じてもリムとビードコアとが接触してビードコアが損傷することを確実に防止し易い。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、ビードコアのタイヤ径方向断面内の重心を通りタイヤ軸方向と平行な方向でのタイヤ厚みＷｄと、前記タイヤ厚みＷｄを規定するタイヤ外側端を含んでタイヤ軸方向に直交する平面から前記ビードトウ端までの距離Ｗｈとが、１．０５  ≦  Ｗｈ／Ｗｄ  ≦  １．１５  の関係を満たし、かつ、前記距離Ｗｈが、１６ｍｍ  ≦  Ｗｈ  ≦  １８ｍｍ  の範囲内にされていることを特徴とする。
【００２０】
Ｗｈ／Ｗｄが１．０５よりも小さいと、ビード部の形状及びビード部の耐久性の観点で好ましくなく、Ｗｈ／Ｗｄが１．１５よりも大きいと、ビード部の形状及びビードフィット性が悪くなり易い。
【００２１】
また、Ｗｈが１６ｍｍよりも短いと、ビード部耐久性が悪化して好ましくなく、１８ｍｍよりも長いと、ビードフィット性が悪くなり、好ましくない。
【００２２】
請求項２に記載の発明により、ビード機能を損なうことなく、リムを組込んだ状態で内圧をさほど上げなくてもビードが上がってビードフィットが良好な空気入りタイヤを実現させることができる。すなわち、走行に伴なってリムと接触しているゴム部材に生じるへたりを抑制し、ビード耐久性や轍ワンダリング性を向上させた空気入りタイヤを実現させることができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、前記タイヤ厚みＷｄのうち、前記ビードコアに巻き付けられて折り返されたカーカスの外側のビード補強層よりもタイヤ幅方向外側に設けられたゴム層の厚みｔと、前記距離Ｗｈとが、０．０７５  ≦  ｔ／Ｗｈ  ≦  ０．１５  の関係を満たしていることを特徴とする。
【００２４】
ｔ／Ｂが０．０７５よりも小さいと、ゴム層の強度や耐久性の観点で更に対策を施すことが必要になる。また、ｔ／Ｂが０．１５よりも大きいと、ゴム層の剛性が高くなり、良好なビードフィット性を容易に得ることが難しくなる。
【００２５】
請求項３に記載の発明により、ビード機能を損なうことなくビードフィットを良好にした状態にし易い。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は上記構成としたので、以下の効果を奏することができる。
【００２７】
請求項１に記載の発明によれば、走行時にゴムゲージ部に加えられる圧力Ｐｂを従来に比べて充分に下げることができ、ゴムゲージ部の厚みを厚くしなくてもゴムゲージ部の耐久性を従来に比べて格段に向上させることができる。また、ゴムゲージ部の厚みが薄過ぎて走行時にビードコア下端部とリムとが接触して耐久性が悪くなることや、厚過ぎてリム装着時にビードトウ部が浮き上がってビードヒール部の接地圧が高くなり過ぎることもない。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、ビード機能を損なうことなく、走行に伴なってリムと接触しているゴム部材に生じるへたりを抑制し、ビード耐久性や轍ワンダリング性を向上させた空気入りタイヤを実現させることができる。
【００２９】
請求項３に記載の発明によれば、ビード機能を損なうことなくビードフィットを良好にした状態にし易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、実施形態として重荷重車両用の空気入りタイヤを挙げ、本発明の実施の形態について説明する。
【００３１】
［第１実施形態］
まず、第１形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、充填された空気による内圧を維持するためのカーカス１２を備えている。カーカス１２は、スチールコードにより形成されるカーカスコード（図示せず）をタイヤ回転軸Ｒを中心として放射状に配列しゴム層で被覆したカーカスプライによって構成されている。カーカス１２のタイヤ径方向外側には、ベルト層１６が複数層に形成されている。
【００３２】
このカーカス１２は、ビード部１３Ａ、１３Ｂにそれぞれ埋設されてタイヤ回転軸Ｒ回りにリング状に形成されたビードコア１４Ａ、１４Ｂに、タイヤ幅方向内側から外側へ向けてその端部付近が巻付けられて折り返されている。
【００３３】
カーカス１２のタイヤ径方向外側には、ベルト層１６が複数層に形成されており、カーカス１２のタイヤ径方向内側にはビード補強層１８（図２参照）が設けられている。
【００３４】
本実施形態では、ビード部１３Ａ、１４Ａの構成、作用は全く同じなので、以下、ビード部１３Ａについて詳細に説明し、ビード部１３Ｂの説明を省略する。
【００３５】
図２に示すように、ビードコア１４Ａとリム１９との間には、板状のゴムゲージ部１５が介在しており、また、ビードコア１４Ａの断面形状は六角形である。
【００３６】
ビードベース１７に最も近いビードコア側壁面１４Ｎ（以下、単に側壁面１４Ｎという）は、ビードベース１７と平行にされている。そして、ビードベース幅Ｗａと、側壁面１４Ｎの幅Ｗｂと、ビードコア１４Ａの最大幅のうちビードベース１７と同じ方向の幅成分Ｗｃとが、
４Ｗａ／７  ≦  Ｗｂ  ≦  Ｗｃ              式（１）
の関係を満たしている。
【００３７】
一方、ゴムゲージ部（ビードコア１４Ａとリム１９との間に介在するゴム部材）１５の幅は側壁面１４Ｎの幅Ｗｂと同じである。
【００３８】
従って、ビードベース幅Ｗａに対するゴムゲージ部１５とリム１９との接触幅Ｗｂが充分な値となる。これにより、走行時にゴムゲージ部１５に加えられる圧力Ｐｂを従来に比べて充分に下げることができ、ゴムゲージ部１５の耐久性を従来に比べて格段に向上させることができる。
【００３９】
また、ビード内径ＢＩＤと、リム径ＲＤとが、
ＲＤ−５  ≦  ＢＩＤ  ≦  ＲＤ              式（２）
の関係を満たしている。
【００４０】
これにより、ゴムゲージ部１５の厚みｄが薄過ぎて走行時にビードコア１４Ａとリム１９とが接触することや、厚過ぎてリム装着時にビードトウ部１３Ｆが浮き上がってビードヒール部１３Ｈの接地圧が高くなり過ぎることもない。
【００４１】
［実験例１］
本実験例では、Ｗｂ、及び、ＢＩＤをパラメータとして変更して、互いに寸法が異なっていて式（１）及び式（２）の両者の条件を満たす２種類の第１実施形態に係る空気入りタイヤを製造した（表１の実施例１、実施例２を参照）。タイヤサイズとして１２Ｒ２２．５、リムサイズとして９．００×２２．５をそれぞれ適用した。
【００４２】
そして、この空気入りタイヤの上記のゴムゲージ部１５のへたり量の最大値Ｍ（図３参照）を、走行距離との関係で実験により測定した。測定結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2005075186.tif 000003
また、比較例として、Ｗｂ、Ｗｃ、及び、ＢＩＤをパラメータとして変更して、式（１）及び式（２）の何れか一方の条件を満たしている４種類の空気入りタイヤを製造し（表１の比較例１〜４を参照）、上記のゴムゲージ部のへたり量の最大値Ｍを、走行距離との関係で同様に実験により測定した。測定結果を表１に併せて示す。
【００４４】
更に、式（１）及び式（２）の何れの条件も満たさない従来例の空気入りタイヤについても、上記のゴムゲージ部のへたり量の最大値Ｍを、走行距離との関係で同様に実験により測定した。測定結果を表１に併せて示す。
【００４５】
表１から判るように、式（１）及び式（２）の両者の条件を満たす第１実施形態に係る空気入りタイヤ（表１の実施例１、実施例２）では、式（１）及び式（２）の何れの条件も満たさない従来例の空気入りタイヤに比べ、各走行距離に対するへたり量が大幅に低減した。また、式（１）及び式（２）の何れか一方の条件を満たしている空気入りタイヤ（表１の比較例１〜４）では、従来例の空気入りタイヤに比べてへたり量が約２/３程度に低減しているが、実施例１、２ほどはに低減していなかった。
【００４６】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図４に示すように、本実施形態に係る空気入りタイヤでは、重荷重車両用とするためにカーカス２２やビード補強層２６の枚数が多い重構造となっており、また、ビードベース幅とビードコア２４のタイヤ厚とが、一般の乗用車に比べて広くなっている。
【００４７】
また、本実施形態に係る空気入りタイヤでは、ビードコア２４のタイヤ径方向断面内の重心２４Ｃを通りタイヤ軸方向と平行な方向でのタイヤ厚みＷｄと、このタイヤ厚みＷｄを規定するタイヤ外側端を含みタイヤ軸方向と直交する平面Ｓとビードトウ端２３Ｔとの距離Ｗｈとが、
１．０５  ≦  Ｗｈ／Ｗｄ  ≦  １．１５
の関係を満たしている。
【００４８】
また、上記のＷｈ（ｍｍ）が、
１６ｍｍ  ≦  Ｗｈ  ≦  １８ｍｍ
の範囲内にされている。
【００４９】
これにより、ビード機能を損なうことなく、リムを組込んだ状態で内圧をさほど上げなくてもビードが上がってビードフィットを良好にした空気入りタイヤ２０を、すなわち、走行に伴なってリムと接触しているゴム部材に生じるへたりを抑制し、ビード耐久性や轍ワンダリング性を向上させた空気入りタイヤ２０を実現させることができる。また、ビードベース径ＢＢＤとビードコア内径ＢＩＤとの差によって決定されるゴムゲージ部厚みｄを厚くしなくても済む。
【００５０】
また、本実施形態では、タイヤ厚みＷｄのうち、ビード補強層２６よりもタイヤ幅方向外側に設けられたゴム層２８の厚みｔと、上記の距離Ｗｈとの比が、
０．０７５  ≦  ｔ／Ｗｈ  ≦  ０．１５
の関係を満たしている。
【００５１】
従って、ゴム層２８の厚みｔが薄過ぎるためにビード機能を損なうことや、厚過ぎるために剛性が高くなり過ぎてビードフィットが悪くなることを回避し易い。
【００５２】
［実験例２］
本実験例では、「ＬＴ  ２２５／８５Ｒ１６  １２１Ｌ  リブ」を用い、第２実施形態に係る空気入りタイヤを製造した。寸法等を表２に示す（表２の第２実施形態のタイヤを参照）。また、良好なビードフィットを得るために必要であったビード拡張力及びビードフィット圧も表２及び図５、図６に示す（図５、図６では、×で示す）。
【００５３】
【表２】
2005075186.tif 000004
また、Ｗｈが互いに異なる従来の空気入りタイヤについて、寸法等を表２に併せて示す（表２の従来タイヤＡ、Ｂを参照）。また、良好なビードフィットを得るために必要であったビード拡張力及びビードフィット圧を、表２及び図５、図６に併せて示す（図５、図６では、黒丸で示す）。なお、図５、図６では、表２に示さなかった、Ｗｈが２２ｍｍの従来の空気入りタイヤについてのデータも示す。
【００５４】
表２や図５、図６から判るように、従来の空気入りタイヤでは、ビード拡張力及びビードフィット圧の両者とも高い値となった。
【００５５】
これに対し、第２実施形態に係る空気入りタイヤでは、ビード拡張力及びビードフィット圧の両者とも低く抑えることができた。従って、第２実施形態により、ビード機能を損なうことなく、リムを組込んだ状態で内圧をさほど上げなくてもビードが上がってビードフィットを良好にした空気入りタイヤが得られることが判った。
【００５６】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図２】第１実施形態に係る空気入りタイヤのビード部のタイヤ幅方向断面図である。
【図３】実験例１でビード部のゴムゲージ部に生じた最大へたり量を示す、ビード部のタイヤ幅方向断面図である。
【図４】第２実施形態に係る空気入りタイヤのビード部のタイヤ幅方向断面図である。
【図５】実験例２で、Ｗｈとビードフィット圧との関係を示すグラフ図である。
【図６】実験例２で、Ｗｈとビード拡張力との関係を示すグラフ図である。
【図７】従来の空気入りタイヤのビード部のタイヤ幅方向断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  空気入りタイヤ
１２  カーカス
１４Ａ、Ｂ  ビードコア
１８  ビード補強層
２２  カーカス
２３Ｔ  ビードトウ端
２４  ビードコア
２４Ｃ  重心
２６  ビード補強層
２８  ゴム層
８２  カーカス
８３Ｔ  ビードトウ端
８４  ビードコア
８４Ｃ  重心
８８  ビード補強層
【図１】
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【図２】
2005075186.tif 000006
【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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