(57)【要約】【課題】ビード部によるカーカスの引き抜け抑止力に優れ、かつ軽量化を図ることができる空気入りタイヤを提供する【解決手段】空気入りタイヤ１は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部２までトロイダル状に延在するカーカス本体部３ａおよび、該カーカス本体部３ａの各端部から延びビード部２のビードコア４の周りでタイヤ半径方向の内側から外側へ折り返されたカーカス折返し部３ｂを有するカーカス３と、カーカス本体部３ａに隣接して設けられたワイヤチェーファ７とを備える。カーカス本体部３ａは、ビードコア４とワイヤチェーファ７との間に挟み込まれている。ビードコア４の、少なくともワイヤチェーファ７と対向する側の側面には、複数の凹凸４ａが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部までトロイダル状に延在するカーカス本体部および、該カーカス本体部の各端部から延びビード部のビードコアの周りでタイヤ半径方向の内側から外側へ折り返されたカーカス折返し部を有するカーカスと、前記カーカス本体部に隣接して設けられたワイヤチェーファとを備え、前記カーカス本体部がビードコアとワイヤチェーファとの間に挟み込まれた空気入りタイヤであって、
前記ビードコアの、少なくとも前記ワイヤチェーファと対向する側の側面に複数の凹凸を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ビードコアは、一本または複数本のビード素線を周方向に巻回してなるビード素線の束からなり、
タイヤ幅方向に沿った断面でみて、各ビード素線の断面形状は、タイヤ幅方向に隣り合うビード素線間において形状的に補完し合うとともに前記ビードコアの前記凹凸を形成する平行四辺形である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ビードコアは、一本または複数本のビード素線を周方向に巻回してなるビード素線の束からなり、
タイヤ幅方向に沿った断面でみて、各ビード素線は、タイヤ幅方向に隣り合うビード素線間において形状的に補完し合うとともに前記ビードコアの前記凹凸を形成する補完部を有する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トレッド部、サイドウォール部およびビード部間でトロイダル状に延びるカーカスをビード部のビードコアに各々係留させた空気入りタイヤに関し、特には、ビード部によるカーカスの安定した係留を確保しつつも軽量化を図ろうとするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にビード部に埋設されたビードコアは、リムとの嵌合性を高め気密性を確保するという機能のみならずカーカスを係留するという重要な機能を有しており、従来、タイヤ幅方向に沿った断面において、互いに平行する二辺を持った平行四辺形断面のビード素線からビードコアを成形し、それにより相互に隣接するビード素線同士の接触面積を大きくしてビードコアの形状安定性を図ろうとする技術が開示されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
また、特許文献２には、タイヤ幅方向断面にてタイヤ径方向で対向する辺が平行し、かつ側部の対向辺間の距離が可変的である形状のビードワイヤを用いることでビードコアの形状安定性を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭４９−１１９３０１号公報
【特許文献２】特開昭６３−３１２２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの文献に記載されたものは、隣合うビード素線間の係合力のみをもってビードコアの形状安定性を高め、カーカスの安定した係留を実現しようとするものであるから、ビードコア全体の回転モーメント（空気充填時、荷重負荷時および経時変化時等にカーカスから受ける、ビードコアを回転させようとする力であり、すなわちカーカスを引き抜く方向に働く力である。）への抑止効果が低く、近年要求される高度なタイヤ耐久性に対応するためには、ビードコア自体を大きくする必要があり、これでは近年タイヤ耐久性とともに要求される軽量化に対応することは困難である。
【０００６】
それゆえこの発明は、ビード部によるカーカスの引き抜け抑止力に優れ、かつ軽量化を図ることができる空気入りタイヤを提供することを目的するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、この発明の空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部までトロイダル状に延在するカーカス本体部および、該カーカス本体部の各端部から延びビード部のビードコアの周りでタイヤ半径方向の内側から外側へ折り返されたカーカス折返し部を有するカーカスと、上記カーカス本体部に隣接して設けられた連続または不連続に周方向に巻回したスチールコードからなるワイヤチェーファとを備え、上記カーカス本体部がビードコアとワイヤチェーファとの間に挟み込まれた空気入りタイヤであって、上記ビードコアの、少なくとも上記ワイヤチェーファと対向する側の側面に複数の凹凸を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
かかる空気入りタイヤにあっては、ビードコアとワイヤチェーファとの間にカーカス本体部を挟み込ませるとともに、ビードコアの、ワイヤチェーファと対向する側の側面に複数の凹凸を設けたことから、該ワイヤチェーファによって、カーカス本体部とビードコアとの間のゴムを上記凹凸に押し付け、係止させることができるので、ビードコアの回転剛性（上記回転モーメントに対抗する力）を増大させることができ、ビード部によるカーカスの引き抜け抑止力を高めることができる。また、カーカスの引き抜け抑止力の余力を適正化すべくビードコアを小型化することができ、併せてビードフィラ等のビードコア周辺のゴム量を削減することが可能となるので更なる軽量化が可能となる。
【０００９】
したがって、この発明の空気入りタイヤによれば、ビード部によるカーカスの引き抜け抑止力に優れ、かつ軽量化を図ることができる空気入りタイヤを提供することができる。
【００１０】
なお、この発明の空気入りタイヤにあっては、上記ビードコアは、一本または複数本のビード素線を周方向に巻回してなるビード素線の束からなり、タイヤ幅方向に沿った断面でみて、各ビード素線の断面形状は、タイヤ幅方向に隣り合うビード素線間において形状的に補完し合うとともに上記ビードコアの上記凹凸を形成する平行四辺形であることが好ましい。この場合、平行四辺形の断面形状をもつ各ビード素線の二つの鋭角部のうちタイヤ幅方向内側に位置する鋭角部を、該ビード素線の二つの鈍角部のうちタイヤ幅方向内側に位置する鈍角部よりもタイヤ径方向内側に配置することがより好ましい。
【００１１】
また、この発明の空気入りタイヤにあっては、上記ビードコアは、一本または複数本のビード素線を周方向に巻回してなるビード素線の束からなり、タイヤ幅方向に沿った断面でみて、各ビード素線は、タイヤ幅方向に隣り合うビード素線間において形状的に補完し合うとともに上記ビードコアの上記凹凸を形成する補完部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、ビード部によるカーカスの引き抜け抑止力に優れ、かつ軽量化を図ることができる空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、この発明に従う一実施形態の空気入りタイヤの要部を示すタイヤ幅方向断面図であり、（ｂ）は、図１（ａ）の拡大断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）はこの発明に適用可能な種々のビードコアをそれぞれ示すタイヤ幅方向断面図である。
【図３】この発明に従う他の実施形態の空気入りタイヤの要部を示すタイヤ幅方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図中、符号１は、空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という。）を示す。
【００１５】
図１に示すように、このタイヤ１は、図示しないトレッド部からサイドウォール部を経て、ビード部２までトロイダル状に延びるカーカス本体部３ａおよび、該カーカス本体部３ａの各端部から延びビード部２のビードコア４の周りでタイヤ半径方向の内側から外側へ折り返されたカーカス折返し部３ｂを有する、少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカス３を備えている。ここでは、カーカス折返し部３ｂは、ビードコア４の周りで折り返されたのち、タイヤ径方向外側にさらに伸延する。なお、「カーカス本体部３ａ」とは、タイヤを適用リムに装着し、規定の空気圧を充填するとともに最大負荷能力に対応する荷重を負荷した状態にて、一方のビードコア４のタイヤ径方向の内側端Ｐからタイヤ赤道側に向けてタイヤ幅方向と平行に引いた直線Ｓとカーカス３との交差位置Ｃから、他方のビードコア４のタイヤ径方向の内側端Ｐからタイヤ赤道側に向けてタイヤ幅方向と平行に引いた直線Ｓとカーカス３との交差位置Ｃまでの部分を意味し、「カーカス折返し部３ｂ」とは、カーカス本体部３ａ以外の部分、すなわちカーカス本体部３ａの端部（交差位置Ｃ）からカーカス３の端部までのそれぞれの部分を意味する。そして、適用リムとは下記の規格に規定されたリムをいい、規定の空気圧とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格でタイヤに負荷することが許される最大の質量をいう。なお「規格」とは、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ており、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 Tyre and Rim Technical OrganisationのSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の”JATMA YEAR BOOK”である。
【００１６】
また、このタイヤ１は、カーカス本体部３ａとタイヤ内面１ａとの間で、カーカス本体部３ａに隣接して配置された連続または不連続に周方向に巻回したスチールコードからなるワイヤチェーファ７を備えており、これによりカーカス本体部３ａは、該ワイヤチェーファ７とビードコア４との間に狭持される。ワイヤチェーファ７はここでは、周方向に沿って配列されたスチールコードよりなる。ワイヤチェーファ７は、少なくともビードコア４の、タイヤ赤道と向き合う側面に対応して設ければよい。
【００１７】
ここで、ビードコア４の、少なくともワイヤチェーファ７と対向する側の側面（タイヤ赤道を向く面）には複数の凹凸４ａが画成されている。ここでは、凹凸４ａは、ビードコア４を一本または複数本のビード素線８を周方向に巻回してなるビード素線８の束から構成し、かつ、タイヤ幅方向に沿った断面でみて、各ビード素線８の断面形状をタイヤ幅方向に隣り合うビード素線８、８間において形状的に補完し合う平行四辺形とすることで形成されている。図示例では、ビード素線８をタイヤ幅方向に六列並べるとともに、タイヤ径方向に六段に積み重ねてなるビードコア４を示しているが、ビード素線８の列数、段数は特に限定されない。なお、ビードコア４の凹凸４ａは、図２に示すように、各ビード素線８を異形とすることによって、より具体的には、ビードコア４を一本または複数本のビード素線８を周方向に巻回してなるビード素線８の束から構成し、かつ、タイヤ幅方向に沿った断面でみて、各ビード素線８にタイヤ幅方向に隣り合うビード素線８、８間において形状的に補完し合う補完部８ａを設けることによって形成してもよい。
【００１８】
また、この実施形態では、図１（ｂ）に一部を拡大して示すように、平行四辺形の断面形状をもつ各ビード素線８の二つの鋭角部ｍ１、ｍ２のうちタイヤ幅方向内側に位置する鋭角部ｍ１は、各ビード素線８の二つの鈍角部ｎ１、ｎ２のうちタイヤ幅方向内側に位置する鈍角部ｎ１よりもタイヤ径方向内側に配置されている。
【００１９】
かかる実施形態のタイヤ１によれば、ビードコア４とワイヤチェーファ７との間にカーカス本体部３ａを挟み込ませるとともに、ビードコア４の、ワイヤチェーファ７と対向する側の側面に複数の凹凸４ａを設けたことから、該ワイヤチェーファ７によって、カーカス本体部３ａとビードコア４との間のゴム９を上記凹凸４ａに押し付け、係止させることができるので、ビードコア４の回転剛性（上述の回転モーメントに対抗する力）を増大させることができ、ビード部２によるカーカス４の引き抜け抑止力を高めることができる。また、カーカス４の引き抜け抑止力の余力を適正化すべくビードコア４を小型化することができ、併せてビードフィラ等のビードコア４周辺のゴム量を削減することが可能となるので更なる軽量化が可能となる。
【００２０】
さらにこの実施形態では、平行四辺形の断面形状をもつ各ビード素線８の二つの鋭角部ｍ１、ｍ２のうちタイヤ幅方向内側に位置する鋭角部ｍ１を、二つの鈍角部ｎ１、ｎ２のうちタイヤ幅方向内側に位置する鈍角部ｎ１よりもタイヤ径方向内側に配置したことから、いわゆる歯止め効果により、図１（ａ）の矢印Ａ方向にカーカス引張力が働いた際の、カーカス本体部３ａとビードコア４との間のゴム９と凹凸４ａとの係止力を大幅に増大させることができ、カーカス４の引き抜け抑止力を更に高めることができると同時に、更なる軽量化を図ることができる。
【００２１】
また、このようにビード素線８を配置すれば、矢印Ａ方向へのカーカス引張力に起因する回転モーメントに対して、当該回転モーメントを伝達し易い向きにビード素線８、８間の接触面ｆを向けることができるので、回転モーメントを全ビード素線８間で均一に分散して応力を平均化することができ、ビードコア４の回転剛性をさらに高めることができる。また、ビードコア４が回転し難くなり、空気充填時、荷重負荷時および経時変化時にもビードコア４の周長の変化が小さくなることから、ビードコア４自体の耐久性もさらに高まる。
【００２２】
なお、平行四辺形の断面形状をもつ各ビード素線８の鋭角部の角度は、４５度〜８０度の範囲内とすることが好ましく、４５度未満とすると鋭角部が鋭くなりすぎてプライコードを傷つけるおそれがあり、８０度を超えると凹凸による係止効果が小さくなる。
【００２３】
また、隣接するビード素線８、８同士をゴム等を介在させることなく、直接接触させることが好ましい。隣接するビード素線８、８の間にゴム等を介在させると該ゴム等が緩衝部材となってビードコア４の形状安定性が低下するおそれがあるからである。
【００２４】
さらに、ビードコア４の底面（タイヤ径方向内側の面）を、リム１１のビードシート部１１ａと略平行にすることが好ましく、例えば、ビードコア４の底面をタイヤ幅方向に対して０度〜３０度傾斜させること（θ＝０度〜３０度とする）が好ましい。これによれば、ビード部２とリム１１のビードシート部１１ａとを均一に密着させ、応力を平均化することができ、ビード部２の耐久性をより一層向上させることができる。
【００２５】
図３は、この発明に従う他の実施形態のタイヤの要部を示すタイヤ幅方向断面図である。先の実施形態では、カーカス３のカーカス折返し部３ｂを、ビードコア４の周りで折り返したのちタイヤ径方向外側にさらに伸延させる例を示したが、カーカス折返し部３ｂは、この図に示すように、ビードコア４の周囲に沿って巻き付けてもよく、これによれば、ビードコア４によるカーカス３の係留力をさらに高めることができるとともに、カーカス折返し部３ｂの端部をタイヤ負荷転動時における歪の小さいところに配置することができるので、セパレーション故障を防止してビード部２の耐久性を更に高めることができる。
【００２６】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、上記実施形態では、各ビードコア４は、周方向に巻回された一または複数のビード素線８からなるものと説明したが、各ビードコア４を一本の剛体コアの側面に凹凸４ａしたものとしてもよい。
【実施例】
【００２７】
次に、この発明の効果を確認するために、この発明に従うタイヤ（実施例１〜６のタイヤ）、比較用のタイヤ（比較例１のタイヤ）、および従来技術に従うタイヤ（従来例１のタイヤ）を試作し以下の試験により性能評価を行ったので以下説明する。各タイヤはタイヤサイズが１１Ｒ２２．５のラジアルタイヤである。
【００２８】
実施例１〜６のタイヤにおけるビード部構造は表１に示すとおりである。また、比較例１のタイヤは、図示は省略するが、ワイヤチェーファを設けていない点で実施例１のタイヤと異なる。従来例１のタイヤは、各実施例のタイヤにおけるビードコアに代えて、円形断面のビード素線にゴムを被覆したものを巻回、積層してなるビードコア（図示省略）を有するものである。
【００２９】
試験は、上記供試タイヤをサイズ１１Ｒ２２．５のリムに装着し正規内圧を適用したのち、室温が３９度の下、室内ドラム試験機を用い各タイヤを正規荷重の１５０％の作用下で５５ｋｍ／ｈの速度で負荷転動させ、ビード部が故障するまでの走行距離を計測して行った。評価結果を表１に示す。なお、表１中の耐久性の数値は、従来例のタイヤに対する走行距離の比で表したものであり、数値が大きいほど耐久性に優れることを意味する。
【００３０】
【表１】
2012171538.tif 000003
【００３１】
この試験の結果から、ビードコアの、ワイヤチェーファと対向する側の側面に複数の凹凸を設けることにより、ビード部の耐久性の向上が確認された。また、ビード部の耐久性に充分な余力があるため、この余力分を適正化すればビードコアの小型化やビードコアの周囲のゴム量を低減することができ、もって軽量化を図ることができることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
かくして、この発明により、ビード部によるカーカスの引き抜け抑止力に優れ、かつ軽量化を図ることができる空気入りタイヤを提供することが可能となった。
【符号の説明】
【００３３】
１  空気入りタイヤ
２  ビード部
３  カーカス
３ａ  カーカス本体部
３ｂ  カーカス折返し部
４  ビードコア
４ａ  凹凸
７  ワイヤチェーファ
８  ビード素線
８ａ  補完部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012171538.tif 000006