(57)【要約】【課題】リム組みのし易さと、リム組み後のフィット性とを両立可能な空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】ビードコア２０を最適な振幅Ａ、及びピッチＰを有するスチールフィラメント２８で形成する。リム３０に組み付ける際に、ビード部１８がハンプ３６を乗り越す際にビードコア２０が弾性限度内で伸び、ハンプ３６を乗り越え易いため、リム組み作業性が良い。また、ハンプ乗り越え後においては、ビードコア２０は元に戻るため、ビードコア直下のゴムの圧縮変形を適正に保つことができ、リム３０とのフィット性を確保できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチールフィラメントを複数回巻回して形成されるビードコアを備えた空気入りタイヤであって、
前記スチールフィラメントが振幅を有している、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記スチールフィラメントの振幅方向がタイヤ軸方向である、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】
前記スチールフィラメントは、振幅が０．３〜３．０ｍｍの範囲内、ピッチが振幅の５〜２００倍の範囲内である、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】
前記スチールフィラメントは周囲がゴムで被覆されている、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。
【請求項５】
前記ビードコアは、軸方向から見た形状が円形である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ビードコアは、軸方向から見た形状が多角形である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
二輪車用である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、リム組みのし易さと、リム組み後のフィット性とを両立可能な空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の車輪において、空気入りタイヤとリムとの嵌合は非常に重要な位置づけにある。リムとの嵌合の状態によってタイヤのエアシール性が損なわれるのは当然として、微小舵角時の応答性や限界時の運動性能、比較的低次（１次、２次）の振動モードの発生に伴う乗心地性能に影響が出るのは既知であり、タイヤ及び自動車業界においては、いかに上手く均一な嵌合を得るかに工夫を争う状況にある。
【０００３】
空気入りタイヤのリムへの嵌合は、ビード部がリムを締め付けることによって成されている。理想的な嵌合とは十分なビードコア下（径方向内側）の部材の変形とリムとの同心性を持つことである。リム外周に対してビード部の内周を小さめに設定し作製し、タイヤ嵌合時には、空気の充填に伴いタイヤが膨張しながらリム底部の斜面をビード部が潰れながらリムフランジ側へ滑り上がる事でエアシールとタイヤ位置決めを行っている。
【０００４】
それゆえ、ビードコアは内周精度と折れ曲がらない様にまず十分な剛性を持つことが第１に要求される。また、嵌合はリムフランジとビード背面は隙間無く密着し、タイヤ〜リム〜車両の緩衝装置〜ハンドルの間で振動と力を正確に伝達する必要がある。
タイヤがリムに嵌合した状態でリムフランジとビード背面に隙間が生じている場合がかなりの頻度で発生している。原因は色々あり、（１）リム組み時の潤滑剤が十分でなく部分的に引っ掛かった、（２）ビードの内周設定に問題があり、リムフランジを滑り上がらなかった、等が考えられる。
（１）、（２）の例は不具合がありその結果として嵌合不良となった例であるが、適切なタイヤで適切な潤滑剤を確保していても嵌合に問題があるケースがある。
【０００５】
通常のリム組みにおいては、タイヤ半周相当の部分をリムフランジにセットし、残り半周をリムハンプを乗り越えさせる作業となる。ハンプの乗り越し時には、ビードコア直下で、ゴム、カーカスプライ、ビードコアの伸び側の変形が生じるのだか、一番最後にハンプを乗り越す部分についてはその両側からの伸び変形が集中するため、伸びの変形から一転、圧縮側の変形が生じる事となる。圧縮変形は、ビード部を可能性として３方向に変位させる。３方向とは、（１）ビードを上に持ち上げる、（２）ビードをタイヤ内側に曲げる、（３）ビードをタイヤ外側の曲げる、である。
このうち（３）に関しては、力としては生じるものの、ビードコアの形状（断面）からくる曲げ易さ、曲げた方向にリムフランジが存在するという点から発生は少なく、主に（２）、時折（１）＋（２）の変形が生じる事となる。
【０００６】
通常、ビードコアは引張強度１４００〜３５００Ｎ／ｍｍ２程度の真っ直ぐなピアノ線（スチールフィラメント）をゴムで被覆し円形に束ねて形成するが、素材が真っ直ぐという点において伸びが少なく、ビードコアがリムフランジやリムハンプを乗り越す際には大きな力をかける必要がある。また、リム組み後のエアシール性、タイヤとリムの間のスリップの発生という観点からビード径を大きくするにも限りがあり、背反する特性の中で最適点を設定しているのが現状である。
【０００７】
通常、ビードコアがハンプを乗り越す際にビードコアが伸ばされることになる。伸びに関しては、ビード直下のゴムが先ず変形し、次にスチールフィラメントが延びる事となる。従来、ビードコアは、スチールフィラメントそのものが伸びており、一部塑性域にまでかかる状況となっている。塑性域にまで伸ばされたビードコアは、ビード部がビードシートにフィットするところで伸びた部分が余りになり（＝元の長さに戻らない）、前述のフィット不良を生じさせる事となる。
【０００８】
従来の技術として、最初に変形するビードコア直下のゴムゲージを増す方法がある。この技術によれば、確かにフィット性は良くなるが、ゴムという物質の性格上、経年劣化によるフィットの悪化や、タイヤ修理の際にレバーでゴムをむしり取るという問題があり、一部のタイヤに採用されるに留まっている（特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００４―３５９１９６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、リム組みのし易さと、リム組み後のフィット性とを両立可能な空気入りタイヤを提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、スチールフィラメントを複数回巻回して形成されるビードコアを備えた空気入りタイヤであって、前記スチールフィラメントが振幅を有している、ことを特徴としている。
【００１１】
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。
請求項１に記載の空気入りタイヤでは、ビードコアが振幅を有する、即ち、複数折れ曲がっているスチールフィラメントで形成されているため、応力の大きくない領域でのビードコアの伸びを大きくしハンプ乗り越しに必要な伸び（弾性限度内）を確保することができ、ビードコアの伸びを塑性域まで達しないようにできると共に、ハンプ乗り越え後のビードコア直下のゴムの圧縮変形を最適に確保できる。即ち、振幅を有するスチールフィラメントから形成されたビードコアは、振幅およびピッチを有する分、真っ直ぐなスチールフィラメントよりも伸び（弾性限度内）を持つことになり、その伸びがリムのハンプを乗り越した際には元に戻る方向に働き、リムとのフィット性を確保できる。
【００１２】
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、前記スチールフィラメントの振幅方向がタイヤ軸方向である、ことを特徴としている。
【００１３】
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。
スチールフィラメントの振幅方向をタイヤ軸方向とすることで、ビードコアを容易に製造することが出来る。
【００１４】
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、前記スチールフィラメントは、振幅が０．３〜３．０ｍｍの範囲内、ピッチが振幅の５〜２００倍の範囲内である、ことを特徴としている。
【００１５】
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。
スチールフィラメントの振幅を０．３〜３．０ｍｍの範囲内、ピッチを振幅の５〜２００倍の範囲内とすることで、ビードコアに最適な弾性域を与えることができ、かつリム組み後のフィット性も確保できる。
【００１６】
なお、スチールフィラメントの振幅が０．３ｍｍ未満では、振幅が小さすぎて必要な弾性域（リム組みに必要な伸び）が確保できなくなる。一方、スチールフィラメントの振幅が３．０ｍｍを超えると、振幅が大きすぎてビードコアの引張剛性が低下し過ぎてフィット性が低下する。
また、スチールフィラメントのピッチが振幅の５倍未満では、ピッチが細か過ぎ、ビードコアの引張剛性が低下し過ぎてフィット性が低下する。一方、スチールフィラメントのピッチが振幅の２００倍を超えると、ピッチが大きすぎて必要な弾性域（リム組みに必要な伸び）が確保できなくなる。
【００１７】
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、前記スチールフィラメントは周囲がゴムで被覆されている、ことを特徴としている。
【００１８】
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。
スチールフィラメントの周囲がゴムで被覆されていることで、スチールフィラメントの振幅の凹凸をゴムがなだらかに埋め、プライへの接着性が確保し易くなる。また、一般タイヤと同様に、スチールフィラメントの錆の防止が図られ、スチールフィラメント同士の擦れに対して強くなる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアは、軸方向から見た形状が円形である、ことを特徴としている。
【００２０】
次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
ビードコアを軸方向から見た時の形状が円形であるため、内周の真円度を確保でき、ビードコアを構成する材料の（振幅を埋めてビードの形状を作る為の）絶対ボリュームが少ないタイヤでも、内周側の精度は比較的出し易い。また、伸びを確保出来ても、絶対的に真円度を取れないと、トータルでは従来品対比で有利と成りえない。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアは、軸方向から見た形状が多角形である、ことを特徴としている。
【００２２】
次に、請求項６に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
ビードコアを軸方向から見た形状が多角形であるため、多角形の直線状の辺が円弧状となるまでがビードコアの弾性変形領域となり、ビードコアを拡径する際に伸びやすくなる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤであって、二輪車用である、ことを特徴とする。
【００２４】
二輪車は、乗り手とタイヤの間に介在する物が少なくタイヤの挙動が乗り手に直接伝わり易い。特に、ハンドルの舵角方向には緩衝する部品が無いため、フィット不良に起因した力の変動がダイレクトに伝わってしまう。したがって、二輪車用の空気入りタイヤに本発明を適用することが効果的となる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように本発明の空気入りタイヤによれば、リム組みのし易さと、リム組み後のフィット性とを両立することができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明の実施形態を図１乃至図２にしたがって説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は二輪車用であり、タイヤ赤道面ＣＬに対して交差する方向に延びるコードが埋設された第１のカーカスプライ１２及び第２のカーカスプライ１４から構成されたカーカス１６を備えている。なお、図１において、符号３０は、本実施形態の空気入りタイヤ１０を装着するためのリム、符号３２はビードシート、符号３４はリムフランジ、符号３６はハンプ、符号３８はウェル部である。
【００２７】
第１のカーカスプライ１２及び第２のカーカスプライ１４は、各々両端部分が、ビード部１８に埋設されているビードコア２０の周りに、タイヤ内側から外側へ向かって巻き上げられている。
カーカス１６のタイヤ半径方向外側には、ベルト層２２が設けられている。ベルト層２２のコードは、例えば、有機繊維コードや、スチールコードである。ベルト層２２のタイヤ径方向外側には厚肉のゴムからなるトレッド２６が配置されている。
【００２８】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ビードコア２０は、波型に型付けされたスチールフィラメント２８をゴム３２で被覆したものを縦（タイヤ径方向）及び横（タイヤ軸方向）に段及び列をなすように複数回巻回し、軸方向から見て円形となるように形成したものである。なお、波型とは、図２（Ａ）に示すようなジグザグ形状の他、サイン波形状等の他の形状であっても良い。また、ビードコア２０の断面形状は、円形、多角形等、従来公知の形状を用いることができる。
本実施形態のビードコア２０は、スチールフィラメント２８が全周に渡ってタイヤ軸方向に振幅を有している。スチールフィラメント２８は、振幅Ａを０．３〜３．０ｍｍの範囲内に設定し、ピッチ（波型の場合、山から谷までの距離。図２（Ａ）参照。）Ｐを振幅Ａの５〜２００倍の範囲内に設定することが好ましい。本実施形態のスチールフィラメント２８は、直径φ１．００ｍｍのものを用いている。本実施形態のビードコア２０は、スチールフィラメント２８の形状が従来と異なるだけであり、製造方法は従来通りである。
【００２９】
（作用）
本実施形態の空気入りタイヤ１０は、ビードコア２０が最適な振幅Ａ、及びピッチＰを有するスチールフィラメント２８で形成されているため、リム３０に組み付ける際に、ビード部１８がハンプ３６を乗り越す際にビードコア２０が弾性限度内で伸び、ハンプ３６を乗り越え易いため、リム組み作業性が良い。つまり、波型のスチールフィラメント２８の振幅Ａが零になるまでがビードコア２０の弾性域となる。また、ハンプ乗り越え後においては、ビードコア２０は元に戻るため、ビードコア直下のゴムの圧縮変形を適正に保つことができ、リム３０とのフィット性を確保できる。
【００３０】
二輪車は、乗り手と空気入りタイヤ１０との間に介在する物が少なく、空気入りタイヤ１０の挙動が乗り手に直接伝わり易いため、リム３０に対してフィット性の良い本実施形態の空気入りタイヤ１０を装着することが好ましい。
【００３１】
本実施形態では、スチールフィラメント２８の振幅Ａをタイヤ軸方向としているので、ビードコア２０を容易に製造することが出来る。
【００３２】
スチールフィラメント２８の周囲がゴム３２で被覆されているので、スチールフィラメント２８の振幅Ａの凹凸をゴム３２がなだらかに埋め、カーカスプライへの接着性が確保し易くなる。また、一般タイヤと同様に、スチールフィラメント２８の錆の防止が図られ、スチールフィラメント２８同士の擦れに対して強くなり、耐久性に優れる。
【００３３】
軸方向から見た時のビードコア２０の形状が円形であるため、内周の真円度を確保でき、ビードコア２０を構成するゴム３２が少なくても、内周側の精度は比較的出し易い。なお、伸びを確保出来ても、絶対的に真円度を取れないと、トータルでは従来品対比で有利と成りえない。
【００３４】
スチールフィラメント２８の振幅Ａを０．３〜３．０ｍｍの範囲内、ピッチＰを振幅Ａの５〜２００倍の範囲内とすることで、ビードコア２０に最適な弾性域を与えることができ、かつリム組み後のフィット性も確保できる。
【００３５】
なお、スチールフィラメント２８の振幅Ａが０．３ｍｍ未満では、振幅Ａが小さすぎて必要な弾性域（リム組みに必要な伸び）が確保できなくなる。一方、スチールフィラメント２８の振幅Ａが３．０ｍｍを超えると、振幅Ａが大きすぎてビードコア２０の引張剛性が低下し過ぎてフィット性が低下する。スチールフィラメント２８のピッチＰが振幅Ａの５倍未満では、ピッチＰが細か過ぎ、ビードコア２０の引張剛性が低下し過ぎてフィット性が低下する。一方、スチールフィラメント２８のピッチＰが振幅Ａの２００倍を超えると、ピッチＰが大きすぎて必要な弾性域（リム組みに必要な伸び）が確保できなくなる。
【００３６】
［その他の実施形態］  
上記実施形態では、スチールフィラメント２８の振幅Ａがタイヤ軸方向であったが、本発明はこれに限らず、振幅Ａはタイヤ径方向等、タイヤ軸方向とは異なる方向であっても良い。
上記実施形態では、二輪車用の空気入りタイヤに本発明を適用した例を示したが、四輪用等の他の用途の空気入りタイヤに適用可能であるのは勿論である。
【００３７】
上記実施形態では、軸方向から見たビードコア２０の形状が円形であったが、図４に示すように、多角形であっても良い。軸方向から見た形状が多角形とされたビードコア２０は、内部のスチールフィラメント２８の形状も全て多角形である、多角形の直線状の辺が円弧状となるまでがビードコア２０の弾性変形領域となり、前述した実施形態と同様に、ビードコア２０は拡径する際に伸びやすくなる。このような多角形のビードコア２０は、従来通りビードコア２０を円形に形成した後、多角形に癖付けすることで製造できる。
【００３８】
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来構造の空気入りタイヤ、及び本発明の適用された空気入りタイヤを用意し、種々の評価を行った。
以下に試験タイヤの構造を説明する。
・従来構造の空気入りタイヤ：ビードコアのスチールフィラメントが真っ直ぐなもの。
・実施例１構造（図２参照）：スチールフィラメントの振幅Ａがタイヤ径方向。振幅Ａは０．４８ｍｍ、ピッチＰは１４０ｍｍ、ビード内径は１３７０ｍｍ。ビードコアの断面形状は円形。
・実施例２構造（図３参照）：スチールフィラメントの振幅Ａがタイヤ径方向。振幅Ａは０．４８ｍｍ、ピッチＰは１０５ｍｍ、ビード内径は１３６６ｍｍ。ビードコアの断面形状は円形。
・実施例３構造：ビードコア（スチールフィラメント）の軸方向から見た形状が多角形。振幅Ａは１．０ｍｍ、ピッチＰは１２０ｍｍ、ビード内径は１３７０ｍｍ。
【００３９】
次に、試験方法、及び評価方法を説明する。
・リムフランジ隙間計測：従来通りにリム組みを行い、その後、ビード部背面とリムフランジとの間の隙間を測定。測定値は最大値を示す。
・タイヤ振れ：リム組みしたタイヤを回転させ、タイヤ外周の振れを測定。評価は、従来例の測定値の逆数を１００とする指数表示とし、指数の大きいほど振れが少ないことを表している。
・ユニフォミティ：ＲＦＶをユニフォミティマシンで測定。従来例の測定値の逆数を１００とする指数表示とし、指数の大きいほどユニフォミティに優れていることを表している。
・乗心地：タイヤを実車(排気量１０００ｃｃの路上用二輪車）に装着して走行した際のテストライダーの官能評価。評価は、従来例を１００とする指数表示とし、指数が大きいほど乗心地が良いことを示している。
・操縦性：タイヤを実車に装着して走行した際の専門ライダーの官能評価。評価は、従来例を１００とする指数表示とし、指数が大きいほど操縦性に優れていることを示している。
評価結果は以下の表１、２に示した通りである。
【００４０】
【表１】
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試験の結果、実施例の構造を用いたタイヤは、全ての項目について従来構造のタイヤよりも優れていることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】空気入りタイヤ、及びリムの断面図である。
【図２】（Ａ）はビードコアをタイヤ径方向から見た側面図であり、（Ｂ）はビードコアの断面図（輪郭のみ図示）である。
【図３】（Ａ）は実施例２構造のビードコアをタイヤ径方向から見た側面図であり、（Ｂ）はビードコアの断面図（輪郭のみ図示）である。
【図４】（Ａ）は実施例３構造のビードコアをタイヤ径方向から見た側面図であり、（Ｂ）はビードコアの断面図（輪郭のみ図示）である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    空気入りタイヤ
１２    第１のカーカスプライ
１４    第２のカーカスプライ
１８    ビード部
２０    ビードコア
２８    スチールフィラメント
３２    ゴム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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