(57)【要約】【課題】  タイヤの成型工程における拡張時および加硫工程における加硫時の、ビードコアからのカーカスプライの引き抜けを有効に防止する。【解決手段】  ビードコア１が、少なくともタイヤ径方向外側部分に、タイヤ幅方向断面において内角が９０°以下の凸部を持つ多角形状の断面形状を有し、かつ巻込み部におけるカーカス折返し部３ｂの先端部３ｂ１は、凸部を乗り越えて、凸部を形成するカーカス本体部３ａ側の第１斜面１ａ上に位置することを特徴とする。【選択図】図１
2012071771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビードコアと、該ビードコアのタイヤ径方向外側に配設されたビードフィラーと、前記一対のビードコア間にわたってトロイド状に延びるカーカス本体部、および、該カーカス本体部から前記ビードコアの周りに折り返されるカーカス折返し部を有し、該カーカス折返し部の先端部が、前記ビードコアに沿って巻きつけられて巻込み部として構成される有機繊維コードのゴム被覆プライからなるカーカスとを具え、
前記ビードコアが、少なくともタイヤ径方向外側部分に、タイヤ幅方向断面において内角が９０°以下の凸部を持つ多角形形状の断面形状を有し、かつ
前記巻込み部における前記カーカス折返し部の先端部は、前記凸部を乗り越えて、前記凸部の、カーカス本体部側部分である第１斜面の上に位置することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ビードコアの前記凸部の第１斜面と、カーカス本体部との間にビードフィラーの少なくとも一部分である第１フィラー部を配設して、前記カーカス折返し部の先端部を前記第１斜面と前記第１フィラー部とで挟み込む配置にしてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記第１フィラー部が、三角形形状の断面形状を有する請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ビードフィラーが、前記第１フィラー部と、前記ビードコアの凸部の、カーカス本体部側とは反対側の部分である第２斜面に対向する位置に配設した第２フィラー部とを別個に形成してなる複合ビードフィラーである請求項２または３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ビードコアが、五角形形状の断面形状を有する請求項１〜４のいずれか一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、空気入りタイヤに関し、特に、ＷＩＮＤビード構造の空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤは、一対のビード部、一対のサイドウォール部およびトレッド部にわたってトロイド状に延びるカーカスプライからなるカーカスを具え、ビード部は、少なくとも１層のカーカスプライが、各ビード部内に埋設されているビードコアの周りをタイヤ径方向内側から外側に向かって巻き上げる折返し部を有するよう構成される。
【０００３】
しかしながら、このような従来のビード部構造においては、タイヤ負荷転動時に、タイヤのビード部がリムフランジに向かってタイヤ幅方向外側に繰返し倒れ込み変形することから、繰返し倒れ込み変形するカーカス部分およびカーカスプライの折返し端部に応力が集中することになる。その結果、カーカスプライを被覆しているゴムとプライコードとの間の剛性差から、ゴムとプライコードとの間でセパレーションが起こり、カーカスプライ本体部のタイヤ径方向外側への引張力に抗する係止力が低下するので、カーカスプライの引き抜け及びそのことに伴うビード部の破壊を招くおそれがある。
【０００４】
そのため、特許文献１では、カーカスプライをビードコアの周りに巻付けるＷＩＮＤビード構造を採用し、カーカスプライの折返し端部をビード部の歪みの少ない領域に配置して、カーカスプライを被覆しているゴムとカーカスプライとのセパレーションを抑制する空気入りタイヤの製造方法およびかかる製造方法により製造された空気入りタイヤが提案されている。また、カーカスプライをビードコアに巻付けることで、空気入りタイヤが負荷転動時に、カーカスプライ本体部の、タイヤ径方向外側への引張力に抗する係止力が向上し、カーカスプライのビード部からの引き抜けを抑制している。
【０００５】
特許文献１に記載された空気入りタイヤは、塑性変形させているのでビードコアに対する巻き付け力は向上するものの、塑性変形されたカーカスプライは、その塑性変形箇所において強力が低下することから、総合的に見た場合、さらにビード部耐久性を向上させる余地があった。
【０００６】
そこで、特許文献２では、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを目的として、ビードコアの周りに沿って剛体コア幅方向内側から剛体コア幅方向外側に向かって折り返された後、ビードコアの周りに沿って剛体コア幅方向外側から剛体コア幅方向内側に向かって折り返されたカーカスプライの端部を、ビードコアと拘束部材とで挟持する技術が開示されている。かかる製造方法によれば、カーカスプライを完全に塑性変形することなく迅速にビードコアの周りに巻き付けることができ、かつカーカスプライの端部をビードコアと拘束部材で狭持するのでカーカスプライの引き抜けを防止することができる。
【０００７】
ところで、カーカスプライの引き抜けは、このような製品タイヤの負荷転動時のみならず、タイヤの製造工程中においても生じるおそれがある。それは、タイヤの成型工程における拡張時および加硫工程における加硫時であり、これら拡張時および加硫時において、カーカスプライはビードコアから引き抜ける方向へ引っ張られ、ビード部から引き抜けるおそれがある。上記特許文献２に記載された技術でも、拡張時および加硫時におけるカーカスプライの引き抜けを防止することはできるものの、追加の構成部材を必要とするため、製造コストが増加するという問題がある他、追加の構成部材を起点とした新たな故障が生じるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−４００２６号公報
【特許文献２】特開２００８−１７３９３８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、上記問題を解決し、タイヤの成型工程における拡張時および加硫工程における加硫時の、ビードコアからのカーカスプライの引き抜けを有効に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上述した課題を、追加の構成部材を用いることなく解決すべく、カーカスプライが巻き付けられるビードコアの形状を改良することを試みた。その結果、ビードコアが、タイヤ径方向外側部分に凸部を持つ多角形状の断面形状を有し、かつカーカス折返し部の先端部を、凸部を乗り越えて、凸部の、カーカス本体部側部分である第１斜面の上に位置させることが、ビードコアからのカーカスプライの引き抜けを防止するのに効果があることを見出した。さらに、上記凸部のタイヤ幅方向断面における内角を、９０°以下とすることにより、タイヤの成型工程における拡張時および加硫工程における加硫時の、ビードコアからのカーカスプライの引き抜けを有効に防止することができるとの知見を得た。
【００１１】
本発明は、上記の知見に立脚するもので、その要旨構成は以下の通りである。
（１）一対のビードコアと、該ビードコアのタイヤ径方向外側に配設されたビードフィラーと、前記一対のビードコア間にわたってトロイド状に延びるカーカス本体部、および、該カーカス本体部から前記ビードコアの周りに折り返されるカーカス折返し部を有し、該カーカス折返し部の先端部が、前記ビードコアに沿って巻きつけられて巻込み部として構成される有機繊維コードのゴム被覆プライからなるカーカスとを具え、前記ビードコアが、少なくともタイヤ径方向外側部分に、タイヤ幅方向断面において内角が９０°以下の凸部を持つ多角形状の断面形状を有し、かつ前記巻込み部における前記カーカス折返し部の先端部は、前記凸部を乗り越えて、前記凸部の、カーカス本体部側部分である第１斜面の上に位置することを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１２】
（２）前記ビードコアの前記凸部の第１斜面と、カーカス本体部との間にビードフィラーの少なくとも一部分である第１フィラー部を配設して、前記カーカス折返し部の先端部を前記第１斜面と前記第１フィラー部とで挟み込む配置にしてなる上記（１）に記載の空気入りタイヤ。
【００１３】
（３）前記第１フィラー部が、三角形形状の断面形状を有する上記（２）に記載の空気入りタイヤ。
【００１４】
（４）前記ビードフィラーが、前記第１フィラー部と、前記ビードコアの凸部の、カーカス本体部側とは反対側の部分である第２斜面に対向する位置に配設した第２フィラー部とを別個に形成してなる複合ビードフィラーである上記（２）または（３）に記載の空気入りタイヤ。
【００１５】
（５）前記ビードコアが、五角形形状の断面形状を有する上記（１）〜（４）のいずれか一に記載の空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ビードコアが、少なくともタイヤ径方向外側部分に、タイヤ幅方向断面において内角が９０°以下の凸部を持つ多角形形状の断面形状を有し、かつ巻込み部におけるカーカス折返し部の先端部は、凸部を乗り越えて、凸部の、カーカス本体部側部分である第１斜面の上に位置することにより、タイヤの成型工程における拡張時および加硫工程における加硫時の、ビードコアからのカーカスプライの引き抜けを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に従う空気入りタイヤのビード部を構成するビードコア、ビードフィラー(第１フィラー部)およびカーカスプライの配置関係を示す模式図である。
【図２】図２(ａ)、(ｂ)は、それぞれ従来のタイヤおよび本発明に従う空気入りタイヤの拡張時のビード部を構成するビードコア、ビードフィラー(第１フィラー部)およびカーカスプライの配置関係を示す模式図である。
【図３】図３(ａ)、(ｂ)は、それぞれ従来のタイヤおよび本発明に従う空気入りタイヤの加硫時のビード部を構成するビードコア、ビードフィラー(第１フィラー部)およびカーカスプライの配置関係を示す模式図である。
【図４】本発明に従う空気入りタイヤの他の例のビード部構造を示す図である。
【図５】本発明に従う空気入りタイヤの他の例のビード部構造を示す図である。
【図６】本発明に従う空気入りタイヤの他の例のビード部構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の空気入りタイヤの実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に従う空気入りタイヤのビード部を構成するビードコア、ビードフィラー(第１フィラー部)およびカーカスプライの配置関係を示す模式図である。
【００１９】
本発明に従う空気入りタイヤは、基本構造として、一対のビードコア１(片方のビードコアのみ図示)と、ビードコア１のタイヤ径方向外側に配設されたビードフィラー２(片方のビードコアのみ図示)と、一対のビードコア１間にわたってトロイド状に延びるカーカス本体部３ａ、および、カーカス本体部３ａからビードコアの周りに折り返されるカーカス折返し部３ｂを有し、カーカス折返し部３ｂの先端部３ｂ１が、ビードコア１に沿って巻きつけられて巻込み部として構成される有機繊維コードのゴム被覆プライ(以下、「カーカスプライ」という)からなるカーカス３とを具える。
【００２０】
そして、本発明に従う空気入りタイヤは、ビードコア１が、少なくともタイヤ径方向外側部分に、タイヤ幅方向断面において内角がα(α≦９０°)の凸部を持つ多角形形状の断面形状を有し、かつ巻込み部におけるカーカス折返し部３ｂの先端部３ｂ１は、凸部を乗り越えて、凸部の、カーカス本体部３ａ側部分である第１斜面１ａの上に位置することを特徴とする。かかる構成とすることにより、タイヤの成型工程における拡張時および加硫工程における加硫時の、ビードコアからのカーカスプライの引き抜けを有効に防止して、カーカス折返し部３ｂの先端部３ｂ１を、加硫後も、ビードコアに巻き付けたときの位置のまま維持することができ、この結果、タイヤ負荷転動時においてもカーカスプライの引き抜けが抑制でき、ビード部耐久性が格段に向上する。
【００２１】
また、本発明に従う空気入りタイヤ１は、図１に示すように、ビードコア１の凸部の第１斜面１ａと、カーカス本体部３ａとの間にビードフィラー２の少なくとも一部分である第１フィラー部２ａを配設して、カーカス折返し部３ｂの先端部３ｂ１を第１斜面１ａと第１フィラー部２ａとで挟み込む配置にしてなるのが好ましい。
【００２２】
図２(ａ)、(ｂ)は、それぞれ成型工程における拡張時の従来のタイヤおよび本発明に従う空気入りタイヤのビード部を構成するビードコア、ビードフィラー(第１フィラー部)およびカーカスプライの配置関係を示す模式図である。拡張時、カーカスプライは、図中、黒塗りの細矢印で示される引き抜け方向へ引っ張られるが、図２(ｂ)に示す本発明に従う空気入りタイヤの場合は、カーカスプライが内角α(α≦９０°)の凸部に引っかかることができるため、カーカスプライは引き抜け難くなる。また、カーカス折返し部３ｂの先端部３ｂ１が第１フィラー部２ａと凸部のカーカス本体部３ａ側部分である第１斜面１ａとで挟まれることも、引き抜け防止に効果がある。加えて、カーカス本体部３ａ側の第１斜面１ａにおけるカーカスプライの圧着およびカーカスプライ自体の自重による密着力の作用も加わって、プライ引き抜けはさらに有効に抑制される。
【００２３】
さらに、図３(ａ)、(ｂ)は、それぞれ加硫工程における加硫時の従来のタイヤおよび本発明に従う空気入りタイヤのビード部を構成するビードコア、ビードフィラー(第１フィラー部)およびカーカスプライの配置関係を示す模式図である。加硫時、カーカスプライは、図中、黒塗りの細矢印で示される引き抜け方向へ引っ張られるが、拡張時と同様、図３(ｂ)に示す本発明に従う空気入りタイヤの場合は、カーカスプライが内角α(α≦９０°)の凸部に引っかかることができるため、カーカスプライは引き抜け難くなる。また、カーカス折返し部３ｂの先端部３ｂ１が第１フィラー部２ａと凸部のカーカス本体部３ａ側部分である第１斜面１ａとで挟まれることも、引き抜け防止に効果がある。加えて、加硫時には、第１フィラー部２ａに図３中、白抜き太矢印Ｆで示される力が作用する。この力は、拡張時にタイヤサイド部が内圧により自然平衡形状を取るため、サイド中央部が幅方向により拡がり、ビード部が押さえられている状態では、ビード部に近い下部のサイドが倒れ込むために発生する力である。この時、第１フィラー部２ａによって、カーカスプライは、カーカス本体部３ａ側の第１斜面１ａへの強く押し付けられ、より引き抜け難くなる。
【００２４】
上記凸部のタイヤ幅方向断面における内角が９０°を超えると、上記引き抜け防止効果が発揮されず、一方で、成型時に第１フィラー部２ａを貼り付け可能な隙間を確保し、また、優れたビード部耐久性を確保するため、内角は３０°以上とするのが好ましい。
【００２５】
また、ビードコア１のタイヤ幅方向断面における断面形状は、タイヤ径方向外側部分に上記凸部を持つ多角形形状であれば用途に応じて適宜選択することが可能であるが、底辺を平らにして成型時の安定性を確保するという理由から、五角形形状とするのが特に好ましい。なお、例えば断面形状を四角形形状とする場合には、図２(ａ)および図３(ａ)に示されるような従来の配置では引き抜け防止効果が得られないが、図４に示されるように、タイヤ径方向外側部分に、タイヤ幅方向断面において内角が９０°以下の凸部を持つ四角形形状(菱形形状)とすることにより、引き抜け防止効果を得ることができる。
【００２６】
成型時のセットのし易さを考慮して、第１フィラー部２ａは、三角形形状の断面形状を有するのが好ましい。また、ビードフィラーは、図５に示すように、第１フィラー部２ａと、ビードコア１の凸部の、カーカス本体部３ａ側とは反対側の部分である第２斜面１ｂに対向する位置に配設した第２フィラー部２ｂとを別個に形成してなる複合ビードフィラー２とするのが好ましい。これら第１フィラー部２ａおよび第２フィラー部２ｂを別個に形成することで、成型時のセット精度を向上させ、かつエア入りを防止するという効果が得られる。
【００２７】
カーカスプライは、有機繊維コードのゴム被覆プライからなるのが好ましく、例えばナイロン、ポリエステルなどの有機繊維を使用することができる。有機繊維コードは、スチールコードとは異なり、ビードコアに沿うよう癖付けしておくことが困難であるから、スチールコードと比較して引き抜けが生じ易い。それ故に、本発明の構成をカーカスプライに有機繊維コードのゴム被覆プライを用いるタイヤに適用することは非常に効果的である。
【００２８】
上述したところは、この発明の実施形態の例を示したにすぎず、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【実施例】
【００２９】
（実施例１）
本発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。
実施例１のタイヤは、図１に示すように、一対のビードコアと、ビードコアのタイヤ径方向外側に配設されたビードフィラーと、一対のビードコア間にわたってトロイド状に延びるカーカス本体部、および、カーカス本体部からビードコアの周りに折り返されるカーカス折返し部を有し、カーカス折返し部の先端部が、ビードコアに沿って巻きつけられて巻込み部として構成される有機繊維コードのゴム被覆プライからなるカーカスとを具え、ビードコアが、図１に示すように、タイヤ径方向外側部分に、タイヤ幅方向断面において内角が６０°の凸部を持つ五角形形状の断面形状を有し、かつ巻込み部におけるカーカス折返し部の先端部が、凸部を乗り越えて、凸部のカーカス本体部側部分である第１斜面上に位置するよう構成した。上記ビードフィラーは、ビードコアの凸部の第１斜面と、カーカス本体部との間にカーカス折返し部の先端部を挟み込むよう配置された、三角形形状の断面形状を有する第１フィラー部からなる。
なお、タイヤサイズは２２５／７５Ｒ１６  １１８Ｌであり、上述した以外の構造については通常の乗用車用タイヤと同様とした。
【００３０】
（実施例２）
図５に示すように、ビードフィラーを、上記第１フィラー部と、ビードコアの凸部を形成するカーカス本体部側とは反対側の第２斜面に対向する位置に配設した第２フィラー部とを別個に形成してなる複合ビードフィラーとしたこと以外は、実施例１と同様に構成した。
【００３１】
（実施例３）
第１フィラー部が、図６に示すような横向きの略等脚台形形状の断面形状を有すること以外は、実施例１と同様に構成した。
【００３２】
（実施例４）
ビードコアの凸部の内角を３０°としたこと以外は、実施例１と同様に構成した。
【００３３】
（実施例５）
ビードコアの凸部の内角を２５°としたこと以外は、実施例１と同様に構成した。
【００３４】
（実施例６）
ビードコアが、図４に示すように、タイヤ径方向外側部分に、タイヤ幅方向断面において内角が９０°の凸部を持つ菱形形状の断面形状を有すること以外は、実施例１と同様に構成した。
【００３５】
（比較例１）
ビードコアが、タイヤ幅方向断面においてタイヤ径方向外側に凸部を持たない四角形形状の断面形状を有し、かつ巻込み部におけるカーカス折返し部の先端部が、図２(ａ)に示すように構成されたこと以外は、実施例１と同様に構成した。
【００３６】
（比較例２）
ビードコアの凸部の内角を９５°としたこと以外は、実施例１と同様に構成した。
【００３７】
（評価）
実施例１〜６および比較例１〜２のタイヤについて、カーカスプライの引き抜け量とビード耐久性について評価した。カーカスプライの引き抜け量は、カーカス折返し部の先端部の加硫前後の位置を測定し、測定した数値からカーカスプライの引き抜け量を評価した。なお、引き抜け量は、製品のカット断面から、カーカス折り返し部の先端部の加硫前後の位置を定規により測定した。ビード部耐久性は、タイヤを、最大負荷能力に対する空気圧(６００ｋＰａ)および最大負荷能力(１３２０ｋｇ)の条件下で、６０ｋｍ／ｈの回転速度で回転ドラム上を走行させたときのドラム走行距離により評価した。
【００３８】
【表１】
2012071771.tif 000003
【００３９】
表１からわかるように、本発明に従う実施例１〜６の空気入りタイヤは、比較例１〜２と比較して、カーカスプライの引き抜け量を減少させることができることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によれば、ビードコアが、少なくともタイヤ径方向外側部分に、タイヤ幅方向断面において内角が９０°以下の凸部を持つ多角形形状の断面形状を有し、かつ巻込み部におけるカーカス折返し部の先端部は、凸部を乗り越えて、凸部のカーカス本体部側部分である第１斜面上に位置することにより、タイヤの成型工程における拡張時および加硫工程における加硫時の、ビードコアからのカーカスプライの引き抜けを有効に防止することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１        ビードコア
１ａ      第１斜面
１ｂ      第２斜面
２        ビードフィラー
２ａ      第１フィラー部
２ｂ      第２フィラー部
３        カーカス
３ａ      カーカス本体部
３ｂ      カーカス折返し部
３ｂ１    先端部
【図１】
2012071771.tif 000004
【図２】
2012071771.tif 000005
【図３】
2012071771.tif 000006
【図４】
2012071771.tif 000007
【図５】
2012071771.tif 000008
【図６】
2012071771.tif 000009