JP2001510419A

JP2001510419A - 特殊なビード形状を有する重荷重用タイヤ

Info

Publication number: JP2001510419A
Application number: JP53283698A
Authority: JP
Inventors: トーマス，アンソニー，ウィリアム
Original assignee: ザグッドイヤータイヤアンドラバーカンパニー
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 2001-07-31
Also published as: TW349912B; AU2256997A; EP0958153A1; DE69713396D1; ID19766A; WO1998033670A1; ZA98452B; EP0958153B1; AR011604A1

Abstract

(57)【要約】適合するフランジ部を有する規格リムに装着されるように設計された改良重荷重用空気タイヤが記載されている。リムフランジは、タイヤのビード領域の軸線方向外側部に接触する軸線方向内側面と、軸線方向外側の半径方向に延びる外側面とを有する。各ビード部はリムフランジの半径方向内側部に接触する面と、リムフランジの半径方向外側面の上方に半径方向に延びる一つ以上のビードコアとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】特殊なビード形状を有する重荷重用タイヤ技術分野本発明は、土木工事用機械や航空機や農業用や、ランフラットタイヤ（パンクしたままで走行できるタイヤ）のような特殊な用途に通常用いられる重荷重用空気タイヤに関し、特にタイヤの下部のビード領域とその上にタイヤが装着されるように設計されている対応するリムのフランジ部分との間に特殊な関係を有する空気タイヤに関する。背景技術路面外で用いられる土木工事用機械用や航空機用などのように重荷重や大きな変形に曝される空気タイヤでは、従来からビード領域における激しい応力や温度の上昇の問題に当面している。農業用の駆動軸用のタイヤや特殊なタイヤでも、同様に極端に高い水準のトルクに曝されるので、タイヤとリムの間の滑り防止のために精密な適合性を持ったビードとリムとが要求される。これらのタイヤは非常に高い内圧で稼動し、多量の内部流体、一般には空気またはある種の他の不活性ガスが充填されている。これらのタイヤの半径方向の変形は一般に高い衝撃のもとに発生し、タイヤは大きな負荷を受ける。これまで、これらのタイヤはリムフランジに接触しているビート部分で激しく変形していた。この部分の繰り返しの衝撃は一般に「ビード腐食」といわれる現象を発生させることがある。これらの激しい変形は、プライの端部や他の構成部材の接触面のようなタイヤカーカスの内部構成要素に重圧を与えており、そして、もし非常に過酷であるならばタイヤのケーシングの損傷につながるプライ端部の分離や他の関連する問題を引き起こすことにもなる。空気タイヤの最近の進歩はランフラット乗用車用タイヤである。このランフラットタイヤは、上述の航空機用や路面外使用の高圧、高トルクのタイヤと異なり、これらのタイヤが一般に空気が僅かあるいは皆無の時にも車両の重量を支持するための硬い側壁を持っているという一つの大きな相違点を除いて、通常は一般の乗用車用のタイヤと同様に動作する。空気が僅かあるいは皆無の状態では、大きな変形や負荷はタイヤのビード部分に伝えられる。この膨れていないタイヤは、タイヤのランフラット能力を制限する可能性のある高熱を急速に発生する。このような環境では、大型航空機や路面外使用のタイヤに高圧、高負荷、高トルクのかかっている時の状態と同様に、ランフラット乗用車用タイヤは過剰な重圧や過負荷の状態になる。それ故、ランフラットタイヤの設計もまたこのような状態への適応性を持たなければならない。米国特許第５，３６８，０８２号ではランフラットタイヤに適合できる斬新なビードの設計が開示されている。このビードは頂部を切られた三角形の形状の１本の単鋼線で作られている。このビードの設計は、タイヤが膨れていない状態で使用された時にタイヤがリムの上に確実に固定された状態のままであるようにとの非常に広い基礎付けを有している。このタイヤは硬いゴム製のエイペックスのフランジを有している。ビートコアは、リムフランジの半径方向外側面よりも実質的に低く、ある距離だけ半径方向に延びている。よく知られているように、土木工事用機械には通常建設機械用タイヤとして知られる大きな空気タイヤが用いられている。建設機械用タイヤは厳しい環境の中で作動することが求められている。路面外で使用される時に、非常に重い車両を押したり、引いたり、非常に重い負荷を持ち上げたりすための優れた牽引力を有することが求められる。環境はタイヤを傷付ける岩石や鋭い破片の危険を伴っている。これらの大きなタイヤは他に比べて高コストなので、耐久性と長寿命が設計の主要な限定要素となる。このタイヤが性能を期待されている第２の環境は公共の高速道路上である。時にこの土木工事用機械は建設現場から建設現場への移動のためこのような高速道路を走行しなければならない。この要求される強度は、事前にタイヤの外形の型の形状の中に、ある種の曲面を組み合わせることによって取り入れられる。この特別な曲面や膨らみは、下側の側壁や、中央の側壁や、トレッドの中央のような信頼性が特に重要なタイヤの領域を特別に補強すると信じられている。ビードフランジ領域においては、従来例の路面外用のタイヤはタイヤのビード部分がリムフランジの半径方向外側と接触するような干渉的な適合を用いていた。従来から路面外用のタイヤの工学技術ではタイヤの信頼性を改善するための多くの構造的な改良が加えられてきた。航空機用のタイヤでは、タイヤ技術者は独特の重量制限による量の削減を注目していた。米国特許第４，７９０，３６４号と４，８１３，４６７号では、リムフランジとタイヤのビード部分の表面との間の間隙を示す航空機用タイヤとリムの組み合わせを開示している。航空機用タイヤは、土木工事用機械のタイヤや路面外用のタイヤと比べて、構造とデザインで多くの違いがあるが、その上上述のような大きな変形や過負荷状態を乗越えなければならない。米国特許第５，４２９，１６８号では、斬新な土木工事用タイヤのデザインが開発されており、それはリムフランジとビード部分との間に隙間を設けることによりタイヤの下側の側壁とビード部分の厚みを減らしている。このタイヤは特にラジアルカーカス構造に適用できる。ここでは航空機用タイヤ技術における有用な特性の一部を土木工事用タイヤで実現している。本発明では、バイアスあるいはラジアルプライの双方の重荷重用タイヤへの適用に非常に有効な斬新なビードコアの設計が記載されている。ここでの重荷重用タイヤへの適用は、路面外用、土木工事用、航空機用、農業用タイヤと新しいランフラットタイヤ技術などの特殊産業型タイヤを含む。このビードコアの斬新な設計は、タイヤのビード部分の横方向の剛性を増加しながら達成すべきゴムの量の削減を可能としている。本発明の目的の一つは、重荷重用タイヤの耐久性の改善であるが、それは従来技術に対する著しい改善として示されるビード部分の設計を提供することによってなされた。従って、本発明の目的は、耐久性の改善された重荷重用タイヤを供給することである。本発明の他の目的は、タイヤのビード部分の信頼性と剛性とを改善するように対応するリムのフランジ部分と協調するビード部分を有する重荷重用タイヤを提供することである。さらに本発明の他の目的は、リムフランジとリムフランジ内のタイヤのフランジ領域との間にある種の関係を有する重荷重用タイヤのビードコアを提供することであり、この関係によりタイヤとリムフランジの半径方向外側の面との間に間隙を生成する。この間隙の性状についてはこの中で論議され、求められる耐久性を提供するための一定の要求に適う。発明の開示概要改良された重荷重用空気タイヤ１１が開示されている。改良された重荷重用空気タイヤ１１は規格のリム直径Ｄ、回転軸線および一対のビード部分２５を備えたカーカス１４を有する。各ビード部分２５は少なくとも１個の環状の非伸長性のビードコア１５を有する。ラジアルプライタイヤのカーカス１４はさらに、ビードコア１５の間に延びビードコア１５を包んでおり、コードで強化されたラジアルプライ１８を備える。バイアスプライタイヤ１１０のカーカス１４は、コードで補強された一対のバイアスプライ１８０を備えている。バイアスプライ１８０は一つ以上のビードコア１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２の周りを包む折り返し端部２８０を備える。タイヤ１１、１１０は各ビードコア１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２から外側に軸線方向かつ半径方向に延びるプライ折り返し端部２８、２８０と、プライまたは複数のプライの半径方向の外方向に配置された複数の補強されたベルトを備える。トレッド１２はカーカス１４の半径方向の外方向に配置されている。それぞれのビード部分２５は半径方向の内側の第１の面９６と半径方向の外側に延びる第２の面１００とを有する。ビード部分２５の第１と第２の面９６、１００は適用される標準化機構により記載された規格型リムに組み合わされるように設計されている。規格型リム６０はそれぞれ一対のビードシート部９２と一対のリムフランジ部９８を有する。各ビード部はリム６０のビードシート部９２と接触する第１の面９６と、リムフランジ部の半径方向内側部分に接触する半径方向の外側に延びる第２の面１００とを有する。タイヤ１１がリム６０上に装着され、膨張されずかつ負荷がかからない状態では、第２の面１００とリムフランジ９８とはフランジの領域のタイヤとリムとの断面の位置１０１で先ず接触を終わり互いに分離する。各ビード部分２５の一つ以上のビードコア１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２はリムフランジの半径方向外側の面１００の半径方向の高さ（Ｈ）を超えて、半径方向かつ外側方向に延びている。リムフランジ９８上を延びるビードコア１５は、三角形状の半径方向外側部１５Ａと、形状が長方形、正方形、円形あるいは台形である半径方向内側部１５Ｂとを有することが望ましい。ビードコア１５が所望の形状を得るために連続して包まれた１本の単鋼線か高張力鋼線で形成されることが最も望ましい。用語の定義タイヤの“アスペクト比”は、断面高さ（ＳＨ）の断面幅（ＳＷ）に対する比を意味する。 “軸線方向および”軸線方向に”は、タイヤの回転軸に平行なラインまたは方向を意味する。 “ビード”は、一般に環状の張力部材を有するタイヤの部分を言い、プライコードに包まれて形成され、規格のリムに適合するように形成される。この場合フリッパ、チッパ、エイペックス、トウガードおよびチェイファのような他の補強部材を有することもあれば、有しないこともある。 “ベルト補強構造”は、織物または不織布で、トレッドの下側に配置され、ビードに固定されておらず、タイヤの赤道平面に対して１７°ないし２７°の範囲の左および右のコード角度を有する平行コードのプライの少なくとも２つの層を意味する。 “バイアスプライタイヤ”は、カーカスプライの補強コードが、タイヤの赤道平面に対して約２５°ないし６５°でビードからビードにタイヤを横切って斜めに伸びており、プライコードが、他の層と交互に反対の角度で配置されているタイヤを言う。 “カーカス”は、プライ状のベルト構造、トレッド、アンダートレッドおよびサイドウオールラバーとは別でビードを含むタイヤ構造を意味する。 “円周方向”は、軸線方向に直角な環状トレッドの表面の周囲に沿って延びるラインまたは方向を意味する。 “チェイファ”は、リムからコードプライを保護するためのビードの外側を囲む細い帯状の材料をいい、リム上の可撓性とタイヤのシールに役立つ。 “チッパ”はタイヤのビード部分に配置された補強構造を意味する。 “コード”は、タイヤのプライを構成する補強用の撚り糸の一つを意味する。 “デザインリム”は、特定の形状および幅を有するリムを意味する。この特定の目的のために、デザインリムおよびデザインリムの幅は、タイヤを製造する場所において実施されている工業標準によって特定される。例えば、アメリカ合衆国において、デザインリムはタイヤおよびリム協会によって特定される。ヨーロッパにおいてはリムは、ヨーロッパタイヤおよびリム技術協会の標準マニュアルで特定され、デザインリムの用語は標準寸法リムと同じものを意味する。日本における標準化の組織は日本自動車タイヤ製造協会である。 “赤道平面（ＥＰ）”は、タイヤの回転軸線に直角でそのトレッドの中央を通過する平面を意味する。 “インナーライナー”は、チューブレスタイヤの内面を形成するエラストマや他の材料の単層または複層を意味し、タイヤの中に膨張用の流体を保持する。 “標準リム直径”は、タイヤのビード部分が取り付けられる場所におけるリムフランジの平均直径を意味する。 “正規の膨張圧”は、対応する標準化組織によって決められたタイヤの稼働条件での正規の設計膨張圧および荷重を意味する。 “正規の荷重”は、対応する標準化組織によって決められたタイヤの稼働条件での正規の設計膨張圧および負荷を意味する。 “プライ”はゴム被覆された平行するコードの連続する層を意味する。 “半径方向”および“半径方向に”は、半径方向に向かうかあるいはタイヤの回転軸から離れる方向を意味する。 “ラジアルプライタイヤ”は、コード角度がタイヤの赤道平面に対して６５° ないし９０°で、ビードからビードに延びているプライコードが配置されるベルトで締め付けられるかまたは円周方向に制限を持った空気タイヤを意味する。 “断面高さ”（ＳＨ）は、その赤道平面におけるタイヤの正規のリムの直径からタイヤの外径までの半径方向の距離を意味する。 “断面幅”（ＳＷ）は、２４時間にわたって正規の圧力で膨張したとき、およびその後で、無負荷時に、ラベリング、装飾、保護バンドによる側壁の隆起部を除いた、タイヤの軸線と平行な、側壁の外側の間の最大の直線距離を意味する。図面の簡単な説明この発明は物理的な形態と構成部材と構成部材の組合わせであり、その幾つかの望ましい実施形態が詳細にこの明細書と明細書の一部をなす下記の添付の図面の表示により説明される。図１は、従来例の対称的な土木工事用タイヤの、片方すなわち半分の断面図である。図２は、図１の従来例のビード部分の拡大断面図である。図３は、本発明の対称的な重荷重用タイヤの、片方すなわち半分の断面図である。図４は、図３のタイヤのビード部分の拡大断面図である。図５は、タイヤのビード部分とリムのフランジ部分の軸線方向外側部分の幾何学的な関係の模式図である。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃおよび図６Ｄは、本発明の一個のビードに用いられる各種のビード構造である。図７は、本発明の二個のビードを用いたタイヤのビード部分の断面図である。図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の三個のビードを用いたタイヤのビード部分の断面図である。図９Ａおよび図９Ｂは、事前に硬化されたゴムまたはエラストマの挿入物を有する種々なビードコアの断面図である。図９Ｃは、ビードコアのゴムでコートされた撚り線またはフィラメントの断面図である。図１０は、単一のビードコアを用いたバイアスプライ重荷重用タイヤのビード部分の断面図である。発明の詳細な説明図１および図２に、従来技術の土木工事用タイヤ１０の半分の断面図を示す。タイヤ１０はカーカス１４の頂部領域に配置されたトレッド１２を有する。カーカス１４は一対の伸長性を持たない環状のビード１６を有する。図示のビード１６は六角形の断面形状をしており、ビード１６の周囲を鋼線で補強されたプライ１８が取り囲んでいる。プライ１８の半径方向かつ外側方向には少なくとも４枚のベルトからなる鋼線で補強されたベルトパッケージ２０が配置されている。トレッド１２とビード領域の間には一対の側壁部２２が延びている。ビード１６の上部には弾性体からなるエイペックス２４がある。ビード１６の周囲にはフリッパ２６が巻き付けられている。フリッパ２６はビード１６とカーカスプライ１８に隣接している。プライ折り返し部２８の外側にはコードで補強されたチッパ３０がある。コードで補強された織物製のチッパ３４はビードの位置に見られる。カーカス１４の半径方向内側には空気を通さないインナーライナ３６を備える。インナーライナ３６に隣接して弾性体からなるプライラインインサート５０が設けられている。タイヤのトレッドは符号ＴＣで示される領域のトレッド１２の中心線（ＣＬ）で平滑なトレッドの弧形となっている。トレッド１２は複数の半径方向外側の接地用のラグ４４とインナートレッド４６とを備える。図３および図４をならびに本発明の実施の形態を参照し、それぞれのビード部２５に１個のビードコア１５を有するタイヤ１１を説明する。この発明の目的として、このタイヤは上述のように土木工事用タイヤ、農業用タイヤ、特殊目的のタイヤ、航空機タイヤおよびランフラットタイヤを含む重荷重用タイヤに限定する。図示のように、このタイヤはビードコア１５の周囲を囲むシングルプライ構造１８を有する。この発明の目的として、ラジアルあるいはバイアスタイヤへの適用において１層以上の補強された構造１８を用いることができる。この場合に単に１個のビードコアが用いられている状態で図示のようにプライ構造１８はビード１５の周りを取り囲んでいる。この発明の目的として、図１および図２に示す従来技術の構成要素の符号番号はビードコア１５のみを除いて本発明のタイヤとリムに同様に用いられる。図３および図４に示される実施の態様において、ビード１５の半径方向外側の半分１５Ａは三角形の形状を有し、一方半径方向内側の半分１５Ｂはほぼ台形の形状となっている。ビードコア１５は単線の撚りワイヤ１７から構成され、その撚りワイヤ１７は複数のワイヤからなる層の中に包み込まれ、図３および図４に示されるようにこれらの複数のワイヤからなる層が次の層と互いに密着していることが望ましい。半径方向に接触しているワイヤの層の間におけるそれぞれの内側のワイヤ１７の枠組みが非常に強く横方向に堅い鋼製のリングを作り出している。連続的に重なっている単線の撚りワイヤ１７を用いることによって、ビードコア１５の幾何学的な形状は、それぞれの層の撚りワイヤの数を変えることにより容易にかつ簡単に作り出すことができる。これがこのビードコア１５の特に有効な形態である。このことはタイヤ設計者にプライパス１９とプライの折り返しパス１９Ａとを負荷を除去する利点が得られるような望ましい設計とすることを可能にする。第２の有効な形態は、ビード部分２５はやや細く作ることができ、タイヤ１１の通常は非常に厚い領域から多量のゴムを減少させることができることである。タイヤを作るために用いられる多数のプライのために各部分２５にしばしば複数の長方形のビードコア１６が用いられるバイアスタイヤの場合に、この設計の発想を用いると、より少ない一つのビードコアを用いることが勧められる。この発想はこの後この発明の種々な図面を参照した実施の形態により論議される。この発明性の発想は、米国特許第５，５２４，６８８号で示される軽トラックタイヤに用いられる密着抱き合わせビード構造と同様である。一つの解決点および基本的な違いは、このタイヤ１１は高い比率の側壁の変形を伴う大きい重荷重を繰り返して受け、それにより多量の熱が発生し、このような大きな変形によって折り返し部２８の分離の可能性が非常に大きい重荷重用タイヤに限定されることである。全てのタイヤ１１、１１０は、ランフラットタイヤを除いて、通常の旅客用あるいは軽トラック用と比べてさらに高い内圧で稼動する重荷重用に限定される。ランフラットタイヤは０圧力状態での変形において高い負荷を繰り返し、重荷重タイヤとして０膨張状態に分類の根拠となっている。本発明には少なくとも１個の撚り線のビードコア１５が用いられており、それはリムフランジ９８の半径方向外側の表面１０８を超えて半径方向に延びている。図３に示すように、ビードコア１５は半径方向外側の頂上部１５Ａでプライの経路１９にほぼ平行するように多少傾斜してもよい。単一の撚りワイヤ１７で形成されているビードコア１５は、タイヤ１１がビードコア１５を変形させようとしたとき、その応力が上昇するように働き、その結果タイやビード部２５とリムフランジ９８に沿って生ずる変形量を大きく制限する非常に剛性の高いスプリングのように作用する。これは、図１および図２の従来例のタイヤ１０で通常発生する負荷の下でフランジ９８に当たるタイヤの膨大な変形を簡単に除去できることを意味する。さらに、タイヤ１１が苛酷な負荷や変形の下で反応する時、この発明のタイヤ構造のばね定数は、堅いリムフランジに比べてばね定数が非常に低い従来例のタイヤ１０のビード部２５のゴムのエイペックス２４と対照的に、最初は非常に高く、接触前のリムフランジ９８のばね定数と近く、特にタイヤが高温状態で走行している時に顕著である。従来例のビード２５がリムフランジ９８に接触していてタイヤが極端に過負荷となった時に瞬間的な衝撃負荷が生じ、繰り返し継続的にプライ折り返し端部２８に作用する。本発明のタイヤ１１はビード部分２５の領域において、これらの苛酷な過負荷条件に対して優れている。図３および図４に示すように、タイヤ１１はビードコア１５の上部に配置されるゴム製のエイペックス２４の必要もなく形成されている。応用例では、タイヤの設計者はこのビードコア１５の半径方向上部部分１５Ａにゴム質の帯や小型のエイペックス２４を配設することができる。さらに、殆どの応用例で織物製のチェイファ３４やチッパ３０のような従来例の構成要素は弾性を有するエイペックス２４と同様に全体として使用されていない。図示のようにゴム質のチェイファ３３を軸線方向外側のビード部に加えることが望ましいとされている。図７および図８に示されるような、新しい設計のビードコア１５の使用が重荷重のバイアスタイヤの路面外への適用に対しさらに有益である。通常はバイアスタイヤはそれぞれのビード部２５に２個、３個さらには４個のビードコアが用いられている。これらのビードコアは典型的に撚り線のビードワイヤの束により構成されており、それらは幾つかの分離したワイヤが用いられており、従来技術として知られるように一緒に束ねられあるいは撚られてワイヤの層が形成されている。この複数のビードコア１６の使用は、ビードコア１６の周囲を包み込む必要のある多数のプライ１８のために必要となっている。もし、ビートコアの周囲があまりにも多数のプライ１８で囲まれているならば、折り返し端部２８で必要とされるずれが材料の過剰な浪費を生じ、もしプライ端部の端部２８の位置の重なりがあまりに近ければその結果として折り返し端部の剥離を増加させる。図７、図８および図１０に示されるように、半径方向の高さがリムフランジ９８の半径方向外側の表面１０８を超え、プライ１８０の裏面に折り返し端部２８０が接着される１個あるいはそれ以上のビードコア１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２を備えることにより、従来技術のバイアスタイヤに見られた有害な現象を生ずることなくビードコアの数の１個あるいはそれ以上の減少が実行できる。これは主として、リムフランジ９８の上方を半径方向に延びるビードコア１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２を有することにより達成できた、非常に増強された横方向ならびに半径方向の剛性により可能となった。図７は２個のビードコア１５０、１５１を有するビード部２５を示し、第１のビードコア１５０は軸線方向内側のテーパー面１５４を有し、第２のビードコア１５１は軸線方向外側のテーパー面１５５を有する。両コア１５０、１５１は、一般にその構成は三角形状であり、他方の平滑面に面する垂直または平滑な面１５２、１５３を有する。その結果非常にコンパクトな横幅の非常に背の高いビードコア１５０、１５１となる。図８は３個のビードコア２５０、２５１、２５２を有するビード部を示す。この応用例では、第３のビードコア２５２は軸線方向内側の２５０と軸線方向外側の２５１の２個の三角形状のビートコアの間に配置されている。ビードコア２５０、２５１あるいは２５２の少なくとも一つの半径方向の高さ（ｈ_a）が他の２個のビードコア２５０、２５１、２５２の頂上即ち高さ（ｈ_b）と少なくとも同じであるか望ましくは大きいことが重要である。半径方向外側の表面２５３は平らであってよく、この場合小さなゴムのエイペックス２４が用いられることが望ましい。代わりにビードコア２５２は半径方向外側の位置２５３で三角形状であってもよい。このような設計では、三角形状の部分２５３の傾斜面は隣接すろビードコア２５０または２５１の頂上の上になるべきであり、同様な傾斜面を有することが望ましい。図示のように、これが互いに助け合っているビードコア２５０、２５１、２５２の長手方向の延長を平滑にし、負荷に対し望ましい仕方で応答することを可能にする。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃおよび図６Ｄでは種々な断面形状を有する単独のビードコア１５の設計を示している。この応用例では、それぞれのビード部分２５に対して１個だけのビードコア１５が必要とされており、ビードコア１５の下の部分１５Ｂは一般に長方形状（６Ａ）、円形状底部（６Ｂ）、正方形状（６Ｃ）または台形状（６Ｄ）のいずれかで形成されており、そこでは下半分は六角形状のビードの下半分と類似である。代わりに下半分の形状を単純に三角形状の上半分１５Ａの延長としてもよい。当業者は容易に多くの形状を採用することができる。図５に示すように、下側のビード部分１５Ｂはビードコア１５の環状方向の張力の大部分を分担する。ビードコア１５は下側部分１５Ｂから半径方向かつ外側方向に延びているので、ビードコア上部１５Ａは狭くなりかつ軸線方向かつ外側方向に向かっている。ビードコア１５の上部あるいは頂部１５Ａの軸線方向内部の表面に沿った接線を引くと、その結果生ずる曲線は半径方向から３０°以上の角度θ₁で傾斜する。軸線方向外側面１５Ｄは半径方向あるいは垂直線に対し同様な方向に傾斜することが望ましいが、半径方向に対し０°かあるいは０°よりも大きくなる小さな角度θ₀とする。図示されているようにθ₁は約４０°であり、θ₀は約１５°である。当業者は望ましい実施の形態で容易に軸線方向外側の面１５Ｄを下側の半径方向内側の支持用ビードコア１５Ｂの軸線方向かつ外側方向にすることができる。これにより、ビードコア１５は円錐台形状あるいは傾斜した円錐状となる。ビードコア１５の半径方向外側部分１５Ａはリブフランジ９８の上部にあってその偏心した形状により非常に高いばね定数を有するスプリングのように動作する。図９Ａに図示するように、ビードコア３５０の上部部分３５０Ａの可撓性の一層の強化が行われており、ビードコア３５０の組立中に弾性を有する材料３００あるいは他の柔軟性のある材料のストリップがビードコア３５０の下側部分３５０Ｂと上側部分３５０Ａとの間に挿入されることにより実現される。これにより蝶番状に動くビードコア３５０の有効なばね定数を変化させ、可撓性を追加的に上昇させる。代わりに、図９Ｂに示すようにストリップ３００を二つの分離した要素３５２と３５４との間に設けることもできる。その結果このビードの束は僅かながら対応性が向上し柔らかいばね定数となるという効果が得られる。これらの単線ワイヤ１７のそれぞれが、種々の直径で構成することができることは注目に値する。一般的には０．０３７インチから約０．０８０インチの間である。通常土木工事用タイヤとしては大型のラジアル上木工事用タイヤには０．０７２インチから０．０８０インチが用いられ、土木工事用のバイアスタイヤには０．０３７インチと０．０５０インチが用いられる。同様のサイズのワイヤ直径が航空機用、ランフラット乗用車用および特殊用途、ならびに農業用タイヤに対して用いられる。図９Ｃに示すように、全体のビードの束あるいはビードコアの剛性を減少させるための他の方法は、各ワイヤ１７の周囲のゴムの寸法を増加させることによって行われる。このワイヤ１７はワイヤ素線の周囲に同時に押し出し形成された弾性体１７Ａを有している。通常は０．０３から０．０１０インチのゴム材料が用いられる。タイヤ１１、１１０が加硫されるとき、この材料はビードコア１５の周囲の全ての間隙を埋め、一体に密着した要素を形成するのに役立つ。ビードコア１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２を包み込む前に材料１７Ａを硬化させたりコーティングすることにより、この材料はワイヤ素線の間でのその位置を保持することができ、それにより柔軟化されてゴム減衰型のビードコアを形成することができる。図３にみられるように、ワイヤ１７は半径方向外側に向いた形態に積み重ねられており、半径方向内側の第１の層は５本のワイヤから構成され、第２の層は６本、第３の層から第７の層は７本のワイヤ、第８と第９の層はそれぞれ６本、第１０と第１１の層は５本、第１２の層は４本、第１３から第１５の層は３本、第１６と第１７の層は２本、そして最上段の１８の層は１本のワイヤから構成されている。この幾何学的な形状は図示されているようにテーパー状の半径方向外側部分１５Ａを有しており、そこでは劇的にそのばね様の効果を生み出している。高さを増加させることにより横方向の負荷を減衰させることができ、下側のビードコア１５Ｂの幅を増加させることにより広いベースのビードコアを用いることになりビードのリムに対する適合性をさらに確実にするようにねじりに対応する能力を変化させることができる。図１０に示すように、本発明のバイアスタイヤは単一のビード１５を取り囲む４枚のプライを設けることができ、２枚はビードコア１５の周りで折り畳まれる。通常の従来技術のバイアスタイヤは第１のビード１６の周りの２枚のプライを有し、さらに第２のビード１６の周りに２枚の追加のプライを有し、そこで２枚のプライが折り畳まれて形成されている。本発明の新しいビードコア１５を用いることによりこれらのビード１６の内の１個を減らすことができるので、製造速度の大幅な改善が達成できる。上述のようにバイアスタイヤにおいて１個のビードコアの削減が容易に達成できる。図７および図８に図示されているようにビード部２５に２個または３個のビードコア１５０、１５１、２５０、２５１、２５２を有している場合、第１あるいは軸線方向内側のビードコアに巻き付けられたプライ１８が、ビードコアを偏向させ、ビードコアが軸線方向に隣接するビードコアに対して揺動してプライ折り返し２８をさらにしっかりつかむようにビードが共同して動作するために、ビードコアが角張った外形を有するように決定されている。このことによりビードがプライをしっかりとつかんでいるので、折り返し部２８の端部の負荷を劇的に減少させる。あるいは、軸線方向外側のカーカスプライの折り返し２８は、第１のビードコア１５０、２５２に密着しているベースで第２のビードコア１５１、２５１を回転させようとする力が加わったとき、再びつかむ動作を発生する。隣接するコア間における内側での協同動作は、ビードが垂直な面を有していても図８Ａまたは図８Ｂに示すように重なり合う傾斜を有していても隣接するビードコア間において連結させるような半径方向の干渉を発生する。この相互作用は、従来の編み線のビード１６に比べて非常に緊密な動作関係を創造すると信じられている。これは張力を受けた時全体のビードコアの表面に亙って動作する単素線の被覆された単線ワイヤ１７のビードコアを使用することによって達成される。この形態は従来は航空機用、農業用あるいは他のバイアスタイヤへの適用のような複数ビードコア設計においては実現されていない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年１２月１７日（１９９８．１２．１７）【補正内容】これらの単線ワイヤ１７のそれぞれが、種々の直径で構成することができることは注目に値ずる。一般的には１．０ｍｍ（０．０３７インチ）から約２．０ｍｍ（０．０８０インチ）の間である。通常土木工事用タイヤとしては大型のラジアル土木工事用タイヤには１．８ｍｍから１．２５ｍｍ（０．０７２インチから０．０８０インチ）が用いられ、土木工事用のバイアスタイヤには１．０ｍｍ（０．０３７インチ）と１．２５ｍｍ（０．０５０インチ）が用いられる。同様のサイズのワイヤ直径が航空機用、ランフラット乗用車用および特殊用途、ならびに農業用タイヤに対して用いられる。図９Ｃに示すように、全体のビードの束あるいはビードコアの剛性を減少させるための他の方法は、各ワイヤ１７の周囲のゴムの寸法を増加させることによって行われる。このワイヤ１７はワイヤ素線の周囲に同時に押し出し形成された弾性体１７Ａを有している。通常は７ｍｍから２．５ｍｍ（０．０３から０．０１０インチ）のゴム材料が用いられる。タイヤ１１、１１０が加硫されるとき、この材料はビードコア１５の周囲の全ての間隙を埋め、一体に密着した要素が形成される。ビードコア１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２を包み込む前に材料１７Ａを硬化させたりコーティングすることにより、この材料はワイヤ素線の間でのその位置を保持することができ、それにより柔軟化されてゴム減衰型のビードコアを形成することができる。請求の範囲１．規格のリム直径、回転軸線およびカーカス（１４）を有する重荷重用空気タイヤ（１１、１１０）であって、前記カーカス（１４）は一つ以上のコードで補強されたプライ（１８）と一対のビード部（２５）とを有し、各ビード部（２５）は周囲にコードで補強された前記プライ（１８）が巻き付けられた少なくとも一つの環状の非伸長性のビードコア（１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２、３５０）を有し、トレッド（１２）とベルト補強構造が前記カーカスの半径方向外側に配置され、各ビード部（２５）は半径方向内側の第１の面（９６）と半径方向外側に延びる第２の面（１００）とを有し、ビード部（２５）の第１と第２の面（９６、１００）は規格のリム（６０）と嵌合するように設計されており、該規格のリム（６０）は１対のビードシート部（９２）と半径方向外側に延びるリムフランジ（９８）とを有し、前記規格のリム（６０）に装着された前記タイヤ（１１）において、各ビード部（２５）の少なくとも１個のビードコア（１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２、３５０）が、前記リム（６０）の前記ビードシート部（９２）の半径方向上部から前記リムフランジ（９８）の半径方向外側面（１０８）を超えて半径方向外側に延び、各ビード部（２５）の少なくとも１個のビードコア（１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２、３５０）が、プライパス（１９）に実質的に平行になるように、半径方向外側の頂部（１５Ａ）で半径方向から３０°よりも大き角度θ₁で傾斜し、前記一つ以上のコードで補強されたプライ（１８）が少なくとも１個のビードコア（１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２、３５０）から軸線方向ならびに半径方向外側に延びるパイル折り返し端部（２８）を有していることを特徴とする重荷重用空気タイヤ。２．さらに、各ビード部（２５）にあって前記リムフランジ上を半径方向に延びている前記少なくとも１個のビードコア（１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２、３５０）は、鋼製素線ワイヤの単一撚り線（１７）から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の重荷重用空気タイヤ（１１、１１０）。３．さらに、各ビード部（２５）にあって前記リムフランジ（９８）上を半径方向に延びている前記少なくとも１個のビードコア（１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２、３５０）は、断面が三角形状の半径方向外側の部分（１５Ａ）と前記規格のリム（６０）の前記ビードシート部（９２）に近接する半径方向内側の部分（１５Ｂ）とを有することを特徴とする、請求項１に記載の重荷重用空気タイヤ（１１、１１０）。４．前記リムフランジ（９８）上を半径方向に延びている前記少なくとも１個のビードコア（１５、１５０、１５１、２５０、２５１、２５２、３５０）の前記半径方向外側部分（１５Ａ）は、前記ビードコア（１５Ｂ）の半径方向内側部分に対して部分的に軸線方向外側に位置する軸線方向外側面（１５Ｄ）を有する、請求項３に記載の重荷重用空気タイヤ（１１、１１０）。５．さらに、前記カーカス（１４）は各ビード部（２５）の１個のビードコア（１５）を取り囲む、コードで補強された一つ以上の半径方向のプライ（１８）を有し、各ビード部（２５）の前記１個のビードコア（１５）は前記ビードシート部（９２）上から前記リムフランジ（９８）の半径方向外側面（１０８）の半径方向上方に延びていることを特徴とする、請求項１に記載の重荷重用空気タイヤ（１１、１１０）。６．さらに、前記カーカス（１４）はコードで補強された複数のバイアスプライ（１８０）を有することを特徴とする、請求項１に記載の重荷重用空気タイヤ（１１、１１０）。７．前記ビード部（２５）は２個のビードコア（１５０、１５１）を有し、前記リムフランジ（９８）の上方に半径方向に延びている少なくとも１個のビードコア（１５０、１５１）が各ビード部（２５）に存在する、請求項６に記載の重荷重用空気タイヤ（１１０）。８．３個のビードコア（２５０、２５１、２５２）が各ビード部（２５）に存在し、各ビード部（２５）の少なくとも１個のビードコア（２５０、２５１、２５２）が前記リムフランジ（９８）の上方に半径方向に延びている、請求項６に記載の重荷重用空気タイヤ（１１０）。９．前記リムフランジ（９８）の上方に半径方向に延びている前記少なくとも１個のビードコア（３５０）がばね定数の低い層（３００）を有し、該層（３００）が半径方向内側部分（３５０Ｂ）と半径方向外側部分（３５０Ａ）の間に配設されている、請求項１に記載の重荷重用空気タイヤ（１１、１１０）。１０．前記ワイヤの単一撚り線（１７）がばね定数を低下させるゴムの層（１７Ａ）で予め被覆されている、請求項２に記載の重荷重用空気タイヤ（１１、１１０）。１１．前記タイヤ（１１０）の各ビート部（２５）の隣接するビードコアの間に半径方向の干渉が生ずるように前記ビードコア（２５０、２５１、２５２）が傾斜している、請求項８に記載の重荷重用空気タイヤ（１１０）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．規格のリム直径、回転軸線およびカーカスを有する重荷重用空気タイヤであって、前記カーカスは一つ以上のコードで補強されたプライと一対のビード部をと有し、各ビード部は周囲にコードで補強された前記プライが巻き付けられた少なくとも一つの環状の非伸長性のビードコアを有し、トレッドとベルト補強構造が前記カーカスの半径方向外側に配置され、各ビード部は半径方向内側の第１の面と半径方向外側に延びる第２の面とを有し、ビード部の第１と第２の面は規格のリムと嵌合するように設計されており、該規格のリムは１対のビードシート部と半径方向外側に延びるリムフランジとを有し、前記規格のリムに装着された前記タイヤにおいて、各ビード部の少なくとも１個のビードコアが、前記リムの前記ビードシート部の半径方向上部から前記リムフランジの半径方向外側面を超えて半径方向外側に延びていることを特徴とする重荷重用空気タイヤ。２．さらに、各ビード部にあって前記リムフランジ上を半径方向に延びている前記少なくとも１個のビードコアは、鋼製素線ワイヤの単一撚り線により構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の重荷重用空気タイヤ。３．さらに、各ビード部にあって前記リムフランジ上を半径方向に延びている前記少なくとも１個のビードコアは、断面が三角形状の半径方向外側の部分と前記規格のリムの前記ビードシート部に近接する半径方向内側の部分とを有することを特徴とする、請求項１に記載の重荷重用空気タイヤ。４．前記リムフランジ上を半径方向に延びている前記少なくとも１個のビードコアの前記半径方向外側部分は、前記ビードコアの半径方向内側部分に対して部分的に軸線方向外側に位置する軸線方向外側面を有する、請求項３に記載の重荷重用空気タイヤ。５．さらに、前記カーカスは、各ビード部の１個のビードコアを取り囲む、コードで補強された一つ以上の半径方向のプライを有し、各ビード部の前記１個のビードコアは、前記ビードシート部上から前記リムフランジの半径方向外側面の半径方向上方に延びていることを特徴とする、請求項１に記載の重荷重用空気タイヤ。６．さらに、前記カーカスはコードで補強された複数のバイアスプライを有することを特徴とする、請求項１に記載の重荷重用空気タイヤ。７．前記ビード部は２個のビードコアを有し、前記リムフランジの上方に半径方向に延びている少なくとも１個のビードコアが各ビード部に存在する、請求項６に記載の重荷重用空気タイヤ。８．３個のビードコアが各ビード部に存在し、各ビード部の少なくとも１個のビードコアが前記リムフランジの上方に半径方向に延びている、請求項６に記載の重荷重用空気タイヤ。９．前記リムフランジの上方に半径方向に延びている前記少なくとも１個のビードコアがばね定数の低い層を有する、請求項１に記載の重荷重用空気タイヤ。１０．前記ワイヤの単一撚り線がばね定数を低下させるゴムの層で予め被覆されている、請求項２に記載の重荷重用空気タイヤ。１１．前記タイヤの各ビート部の隣接するビードコアの間に半径方向の干渉が生ずるように前記ビードコアが傾斜している、請求項８に記載の重荷重用空気タイヤ。