JP2000219016A

JP2000219016A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2000219016A
Application number: JP11019847A
Authority: JP
Inventors: Tetsuto Tsukagoshi; 哲人塚越
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2000-08-08
Anticipated expiration: 2019-01-28
Also published as: JP4900985B2

Abstract

(57)【要約】【課題】カーカスプライの巻返し部分のセパレーショ
ンを防止するとともに、プライコードの引抜けを防止す
る。【解決手段】スチールコードからなる一枚のカーカス
プライ５を、トレッド部１からサイドウォール部２を経
てビード部３までトロイダルに延在させるとともに、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
巻返し、カーカスプライ５のその巻返し部分６に、ビー
ドコア４に沿ってそれに巻付く巻込み部７を設けてな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気入りタイ
ヤ、とくには、プライコードの引抜け、カーカスプライ
の巻返し部分へのセパレーションの発生等を有効にし
て、耐久性を向上させたビード部構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的な重荷重用空気入りラジアルタイ
ヤでは、タイヤの負荷転動に際するプライコードの引抜
けを防止すべく、カーカスプライを、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大きく
巻返し、その巻返し部分をゴム質中に埋込み固定するこ
ととしている。

【０００３】図７はこのことを例示するビード部の略線
横断面図である。図７（ａ）に示すものは、カーカスプ
ライ３１の巻返し部分３１ａの外端を、ワイヤチェファ
３２の同様の外端より半径方向外側に位置させたもので
あり、同図（ｂ）に示すものは、カーカスプライ巻返し
部分３１の外端より、ワイヤチェファ３２の巻返し外端
を半径方向外側に位置させたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のビード部構造にあっては、前述した、カーカスプ
ライ３１の巻返し外端位置または、ワイヤチェファ３２
の外端位置を境として、タイヤ半径方向の内外側に剛性
段差を生じることになるので、タイヤの負荷転動に際す
る、ビード部からサイドウォール部にかけての繰返しの
変形によって、前記各外端およびその近傍に応力が集中
することになり、これがため、その外端の、ゴム質から
のセパレーションが発生し易く、このセパレーション
が、図８（ａ），（ｂ）に示すようなビード部クラック
ｃｒの原因になるという問題があった。

【０００５】そこで、カーカスプライ３１の巻返し部分
の外端もしくは、ワイヤチェファ３２の外端およびその
近傍に生じる応力を緩和し、併せて、ビード部の剛性を
高めて、そのビード部の変形を抑制することを目的に、
ビードコア３３の周りで、図示しない複数枚の有機繊維
コード層をワイヤチェファ３２に外接させて配置して、
これらの有機繊維コード層で、前述した、カーカスプラ
イ３１の巻返し外端または、ワイヤチェファ３２の外端
を覆ったり、ビードコア３３の半径方向外側で、カーカ
スプライ３１の本体部分と、巻返し部分３１ａとの間に
配置するゴムステイフナ３４、なかでも硬ゴムステイフ
ナの量を増やしたりすることが提案されているも、これ
らによれば、タイヤの負荷転動に際するビード部の発熱
温度が一層高くなることにより、前述したセパレーショ
ンの発生に加えて、有機繊維コード層の外端にもまたセ
パレーションが発生するという問題があった他、タイヤ
重量が増加し、タイヤの生産性が低下するという他の問
題もあった。

【０００６】この発明は、従来技術が抱えるこのような
問題点を解決することを課題とするものであり、それの
目的とするところは、タイヤ重量の増加、タイヤの生産
性の低下等を来すことなく、カーカスプライおよびワイ
ヤチェファの外端の、ゴム質からのセパレーションを有
効に防止するとともに、プライコードの引抜けをもまた
十分に防止してビード部耐久性を大きく向上させた空気
入りタイヤを提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の空気入りタイ
ヤは、一般的には、タイヤ赤道面に対して７０〜９０°
の角度で延在するスチールコードからなる少なくとも一
枚のカーカスプライを、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に延在させるととも
に、各ビード部に埋設したビードコアの周りで、タイヤ
半径方向の内側から外側へ巻返したものであり、カーカ
スプライの各巻返し部分に、ビードコアの周面に沿って
それに巻付く巻込み部を設けたものである。ここで、巻
返し部分は、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻返
しすことによって形成される場合の他、幅方向の外側か
ら内側に向けて巻返すことによって形成される場合もあ
る。

【０００８】またここにおけるカーカスプライは、両端
が切断された多数本のスチールコードを実質的にラジア
ル配置したもののみならず、一本のスチールコードを、
カーカスプライの巻返し部分で折り返して、タイヤ周方
向へ迂曲させて延在させたものをも含むものとする。

【０００９】この空気入りタイヤでは、カーカスプライ
の巻返し部分に、ビードコアの周面に沿ってそれに巻付
く巻込み部を設けることで、その巻返し部分を、タイヤ
半径方向の外側へ長く延在させる必要なしにプライコー
ドを有効に抜止めすることができ、また、その巻込み部
は、剛性の高いビードコアに十分近接して位置すること
になり、タイヤの負荷転動に際する、巻込み部近傍部分
の変形は、そのビードコア、ビード部を保持するリム等
によって有効に拘束されるので、巻込み部およびその近
傍部分に、上記変形に伴う応力集中のおそれがなく、こ
れがため、巻込み部、ひいては、巻返し部分のセパレー
ションが効果的に防止されることになる。

【００１０】このようなタイヤにおいて好ましくは、前
記巻込み部に一以上の塑性変形個所を設ける。この塑性
変形はたとえば、巻込み部に、ビードコアの横断面輪郭
形状に適合する、少なくとも一の角形状、曲線状等の折
曲げ部もしくはくせ付け部を形成することによって実現
することができ、かかる塑性変形により、巻込み部は、
ビードコアの周面により近接して、かつ、より正確に倣
って位置することになるので、ビードコアをもって、そ
の巻込み部を一層有効に拘束して、プライコードの抜け
出しおよび、巻返し部分のセパレーションをさらに効果
的に防止することができる。

【００１１】ところで、このような塑性変形個所は、カ
ーカスプライをビードコアの周りに巻返すに先だって、
巻込み部に相当する部分に予め形成することが好まし
く、これによれば、所期した通りの塑性変形を、常に正
確に行わせることができ、上記効果をより一層高めるこ
とができる。

【００１２】また好ましくは、巻返し部分のうちの少な
くとも巻込み部を、ビードコアとビードフィラとの間に
挟み込む。このことによれば、巻込み部を、ビードフィ
ラをもってビードコアにより密着させることができるの
で、プライコードの引抜けおよび、巻込み部のセパレー
ションが、ともに一層有利に防止されることになる。

【００１３】さらに好ましくは、巻込み部を、ビードコ
アの断面輪郭の半周を越えてビードコア周面に沿わせ
る。ビードコアの一般的な横断面輪郭形状としては、多
角形、円形等があるが、それらのいずれにあっても、巻
込み部を、断面輪郭の半周を越えてビードコアに沿わせ
ることで、上記効果をより一層高めることができる。

【００１４】また好ましくは、前記巻返し部分の先端
を、ビード部の、リムフランジとの接触域の外周縁より
タイヤ半径方向内側に位置させる。ここで、ビード部
の、リムフランジとの接触域は、それが最も広範とな
る、タイヤの負荷転動時の最大接触領域を意味するもの
とする。

【００１５】このことによれば、巻返し部分が、巻込み
部の先端から半径方向外側へ延びる突出先端部を有する
場合に、それの先端縁を、リムにて強固に保持されて、
タイヤの負荷転動に際する変形の極めて少ない領域内に
位置させることができ、これにより、上記先端縁および
その近傍への応力の集中を有効に防止することができる
ので、巻返し部分の突出先端部をセパレーションに対し
て十分に保護することができる。

【００１６】そしてこのことは、巻込み部の先端を、空
気圧を充填したタイヤのリム組み姿勢で、ビード部に埋
設されたビードコアの外周縁位置を越えて、それのタイ
ヤ半径方向の内側まで巻込んで位置させて、巻込み部
の、ビードコアに沿う長さをより長くした場合にとくに
顕著である。

【００１７】なお以上のことは、偏平率を６０％以下と
した空気入りタイヤにおいてはとくに有効である。すな
わち、偏平率の小さいタイヤでは、巻返し部分へのセパ
レーションの発生原因として、タイヤの負荷伝動時の、
サイドウォール部の撓み変形に伴う内部応力の発生によ
って、カーカスプライ巻返し部分の先端に生じる圧縮歪
よりもむしろ、周方向剪断歪のが大きなウエイトを占め
ることになるところ、この発明に係るタイヤでは、巻返
し部分を巻き込むことによって、その端縁を、変形の少
ないビードコア近傍に配置することにより、巻返し端縁
が、カーカスプライ本体側と連動することになるので、
路面に対する周方向剪断歪を有利に低減させることがで
きる。

【００１８】ところで、プライコードとしてのスチール
コードの強力は、８０〜３００ｋｇｆとすること、なか
でも、１００〜１８０ｋｇｆとすることが好ましい。す
なわち、８０ｋｇｆ未満の場合は、プライコードを塑性
変形させることで、１０〜２０％程度の強力低下が生じ
たときに、所要の強力を確保することが難しく、一方、
３００ｋｇｆを越えると、コード径が太くなりすぎて、
塑性変形が困難になる他、その塑性変形によってコード
に傷が生じ易い。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に示すところに基づいて説明する。図１は発明の実施
の形態を示す要部横断面図であり、、図中１はトレッド
部を、２は、トレッド部１に連続するサイドウォール部
を、そして３は、サイドウォール部２の半径方向内側に
連なるビード部をそれぞれ示し、また４は、ビード部３
に埋設した、横断面形状が六角形をなすビードコアを示
す。

【００２０】ここでは、タイヤ赤道面に対して実質的に
９０°の角度で延在させた、強力が８０〜３００ｋｇｆ
の範囲、より好ましくは、１００〜１８０ｋｇｆの範囲
のスチールコードをプライコードとし、このプライコー
ドからなる一枚のカーカスプライ５を、トレッド部１か
らサイドウォール部２を経てビード部３までトロイダル
に延在させるとともに、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巻返す。

【００２１】ここにおけるこの巻返し態様としては、図
１に示すように、タイヤ幅方向の内側から外側へ巻返す
場合の他、図２に示すように、タイヤ幅方向の外側から
内側へ巻返す場合があり、これらのいずれにあっても、
カーカスプライの巻返し部分６は、ビードコア４の周面
に沿ってそれに巻付く巻込み部７を有する。

【００２２】図１および２に示すそれぞれの巻込み部７
はともに、カーカスプライ５をビードコア４の周りに巻
返すに先だって、その巻込み部７に相当する部分に、ビ
ードコア４の横断面輪郭形状と対応させて予め設けた三
個所の塑性変形部ｐ₁，ｐ₂，ｐ₃の作用に基づき、と
くには先端側部分で、ビードコア４の周面に十分近接
し、かつ正確に倣ってビードコア４に巻付くことにな
る。

【００２３】また、図示のこれらの巻込み部７はいずれ
も、ビードコア４の断面輪郭の半周、たとえば、そのビ
ードコア４の、ビードベース３ａ側の半周を越えてビー
ドコア周面に沿って延び、なかでも図１に示す巻込み部
７の先端は、これに加えて、空気圧を充填したタイヤの
リム組み姿勢で、ビードコア４の外周縁位置を越えて、
それよりタイヤ幅方向内側に位置する。なお図中８は、
ビードコア４の周りで、カーカスプライ５に外接させて
配置したワイヤチェファを示す。

【００２４】このように構成してなるタイヤでは、巻返
し部分６に巻込み部７を設けたことにより、先にも述べ
たように、プライコードの引抜けを有効に防止て、併せ
て、ビードコア４およびリムＲの作用の下で、その巻返
し部分６のセパレーションを有効に防止することができ
る。

【００２５】加えて、プライコードの引抜けがこのよう
にして有効に防止されることの当然の帰結として、ワイ
ヤチェファを必須の構成部材とする場合にあっても、そ
れの半径方向外端を、十分内周側に位置させることがで
き、これにより、その外端およびその近傍での変形量が
少なくなるので、ワイヤチェファ外端のセパレーション
のおそれもまた効果的に除去されることになる。

【００２６】ここで、空気入りタイヤのこのような効果
を担保するためには、図３に拡大して示す、図１のビー
ドコア４の断面図において、巻込み部７の先端を、ビー
ドベース３ａから離れた三辺ａ，ｂ，ｃのいずれかの上
に位置させることが好ましく、より好ましくは、その配
設範囲を、辺ａと辺ｂとの交点位置から、それらの各辺
長の２／３の長さの範囲とする。

【００２７】また、図１および２に示すところでは、巻
込み部７を、ビードコア４とビードフィラ９との間に挟
み込むことで、その巻込み部７に対する拘束力を高めて
おり、これによれば、前記効果を一層高めることができ
る。

【００２８】ところで、巻込み部７をこのように挟み込
むに当たって、巻返し部分６が、その巻込み部７の先端
側に、図４に示すように、カーカスプライ５の本体部分
に沿ってタイヤ半径方向外側へ延びてビードコア４から
離隔する突出端部１０を有する場合には、その突出部１
０を前記挟み込みから解放することもできる。

【００２９】そしてまた、巻返し部６がこのような突出
先端部１０を有する場合には、その先端部１０の先端
を、ビード部３のリムフランジＲｆとの接触域ｃｔの外
周縁より半径方向内側に位置させることが好ましく、こ
れによれば、タイヤの負荷転動に際する、前記先端およ
びその近傍の変形を、リムフランジＲｆによって有効に
拘束することができる。

【００３０】以上、巻込み部７に三個所の塑性変形部ｐ
₁，ｐ₂，ｐ₃を設ける場合について説明したが、この
ような塑性変形部は、図５（ａ），（ｂ）のそれぞれに
示すように、一個所または二個所とすることもでき、図
６に示すような四個所とすることもできる。

【００３１】ここで、四個所の塑性変形部ｐ₁，ｐ₂，
ｐ₃，ｐ₄を設ける場合において、図６（ａ）に示すよ
うに、巻込み部７の先端部分をカーカスプライ本体部分
とビードコア４との間に挟み込むときには、巻込み部７
に対する拘束をとくに強めることができ、また、図６
（ｂ）に示すように、巻込み部７の先端に、タイヤ幅方
向外側に向けて折返した折返し部１１を付設したときに
は、プライ端部に引っ張り歪が発生しないため、より引
抜けにくく、またキレツも発生しにくい。

【００３２】かくして、この空気入りタイヤでは、カー
カスプライ５の巻返し部分６に、ビードコア４の周面に
沿ってそれに巻付く巻込み部７を設けることで、その巻
込み部７、ひいては、巻返し部分６のセパレーションを
防止するとともに、プライコードの引抜けを防止するこ
とができ、また、ビード部３の補強層数を有利に低減さ
せて、ビード部３の発熱を抑制するとともに、タイヤ重
量を軽減させることができ、併せて、タイヤの生産性を
高めることができる。ところで、ワイヤチェファ８の半
径方向外端へのセパレーションの発生は、プライコード
の引抜けの心配がないことに基づき、ワイヤチェファの
高さを低く設定することで十分に防止することができ
る。

【００３３】

【実施例】以下にこの発明に係るタイヤの、プライコー
ドの引抜け、ドラム耐久性、ビード部発熱温度およびタ
イヤ重量に関する実施例について説明する。

【００３４】なお供試タイヤのサイズはＴＢＲ２８５
／６０Ｒ２２．５であり、これを９．００×２２．５
のリムに装着して用いた。また、実施例タイヤ１〜７の
ビード部構造は表１に示す通りのものであり、実施例タ
イヤ８および９のビード部構造は、図９（ａ）および
（ｂ）のそれぞれに示すように、硬質ゴムにプレートビ
ードを埋め込んだものに巻込み部を巻付けた構造およ
び、丸ビードに巻込み部を巻付けた構造を有するもので
ある。なお、従来タイヤ１および２のビード部構造はそ
れぞれ図７（ａ）および（ｂ）に示すものとした。

【００３５】ここで、プライコードの引抜けは、リム組
みタイヤに６０ｋｇｆ／ｃｍ²の水圧を供給したときの
引抜けの有無を検査して、引抜けなし（◎）、一部のプ
ライコードに引抜けには至らない変位有り（○）および
引抜け有り（×）の三段階で評価し、ドラム耐久性は、
リム組みタイヤに最高空気圧を充填するとともに、最大
負荷能力の２倍に相当する荷重を負荷したドラム上走行
試験において、ビード部故障（プライ端またはワイヤチ
ェファ端のセパレーション）もしくはゴムチェファクラ
ック等によって走行不能になるまでの走行距離を測定
し、従来タイヤ１をコントロールとして指数化すること
により評価し、また、ビード部発熱温度は、ドラム走行
開始から２時間後に、プライ端付近の温度を、あらかじ
め埋め込んでいる熱電対にて測定し、従来タイヤ１をコ
ントロールとして指数化することにより評価した。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】上記実施例からも明らかなように、この
発明によれば、とくには、カーカスプライの巻返し部分
に、ビードコアの周面に沿ってそれに巻付く巻込み部を
設けることで、プライコードの引抜けおよび、カーカス
プライ巻返し部分のセパレーションを有効に防止して、
ビード部の耐久性を大きく向上させることができ、併せ
て、ビード部の発熱温度およびタイヤの重量を有利に低
減させることができる。加えて、ワイヤチェファの外端
のセパレーションをもまた有効に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す要部横断面図で
ある。

【図２】この発明の他の実施の形態を示す要部横断面
図である。

【図３】巻込み部の先端位置を示す、図１のビードコ
アの拡大断面図である。

【図４】この発明の他の実施の形態を示す要部横断面
図である。

【図５】この発明の他の実施の形態を示す要部横断面
図である。

【図６】この発明のさらに他の実施の形態を示す要部
横断面図である。

【図７】従来のビード部構造を例示する横断面図であ
る。

【図８】ビード部クラックの発熱態様を示す横断面図
である。

【図９】実施例タイヤを示すビード部横断面図であ
る。

【符号の説明】

１トレッド部２サイドウォール部３ビード部３ａビードベース４ビードコア５カーカスプライ６巻返し部分７巻込み部８ワイヤチェファ９ビードフィラ１０突出先端部ＲリムＲｆリムフランジｃｔ接触域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スチールコードからなる少なくとも一枚
のカーカスプライを、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に延在させるとともに、
各ビード部に埋設したビードコアの周りで、タイヤ半径
方向の内側から外側へ巻返してなる空気入りタイヤにお
いて、カーカスプライの各巻返し部分に、ビードコアの周面に
沿ってそれに巻付く巻込み部を設けてなる空気入りタイ
ヤ。
【請求項２】前記巻込み部に、一以上の塑性変形個所
を設けてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】カーカスプライをビードコアの周りに巻
返すに先だって、前記巻込み部に相当する部分に塑性変
形個所を設けてなる請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】少なくとも前記巻込み部を、ビードコア
とビードフィラとの間に挟み込んでなる請求項１〜３の
いずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】前記巻込み部を、ビードコアの断面輪郭
の半周を越えてビードコア周面に沿わせてなる請求項１
〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】前記巻返し部分の先端を、ビード部の、
タイヤの負荷転動時におけるリムフランジとの接触域の
外周縁よりタイヤ半径方向内側に位置させてなる請求項
１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】前記巻込み部の先端を、空気圧を充填し
たタイヤのリム組み姿勢で、ビードコアの外周縁位置よ
りタイヤ半径方向内側まで巻込んで位置させてなる請求
項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】偏平率を６０％以下としてなる請求項１
〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】前記スチールコードの強力を８０〜３０
０ｋｇｆとしてなる請求項１〜８のいずれかに記載の空
気入りタイヤ。