JP2002200905A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要なタイヤ横剛性を確保しながらビードエ
ーペックスゴムを小寸化できる。 【解決手段】 ビードエーペックスゴムは、斜面を有す
る断面小三角形状をなし、カーカスプライの折返し部
は、前記斜面および前記プライ本体部に順次接する下方
領域と上方領域とによって凹部を形成する。この凹部に
硬質ゴムの補強エーペックスを配するとともに、この補
強エーペックスをクリンチゴムとサイドウォールゴムと
で被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、必要なタイヤ横剛
性等を確保しながらビードエーペックスゴムを小寸化し
た空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤでは、通常、図６（Ａ）
に示すように、カーカスプライｃのプライ本体部ｃ１と
プライ折返し部ｃ２との間に、ビードコアｄから半径方
向外方にのびる硬質ゴムからなるビードエーペックスゴ
ムｅを配置し、これによって、ビード部ａからサイドウ
ォール部ｂにかけて補強し、必要なタイヤ横剛性を確保
している。

【０００３】このビードエーペックスゴムｅは、同じカ
テゴリのタイヤにおいてもタイヤサイズや要求性能など
に応じてその高さは種々異なり、特に近年のタイヤの高
性能化に伴い、タイヤ最大巾位置Ｍ近傍まで延在するも
のも出現する等、高寸化の傾向となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなビードエーペックスゴムｅの高寸化は、一方では以
下の如き問題の発生原因となっている。

【０００５】すなわち、ビードエーペックスゴムｅは、
タイヤの製造工程に際して、図６（Ｂ）に示すように、
予めビードコアｄの外周面に一体接合されたリング状の
ビード組立体ｆとして形成される。しかし、前記高寸化
とともに、ビードエーペックスゴムｅの先端部にカール
などの変形が起こり易くなり、又巻回の始端ｅ１／終端
ｅ２での端面形状が不一致となってジョイント不良を招
くなど、品質や寸法精度の低下を招く。

【０００６】又前記ビード組立体ｆは、図６（Ｃ）に示
すように、製造工程において、成形ドラムｇに巻装され
たカーカスプライｃ上に投入される。そして、カーカス
プライｃの両端部がビード組立体ｆの廻りで折り返され
るが、このとき直立するビードエーペックスゴムｅを一
旦成形ドラムｇに沿って倒し込む作業が必要となる。し
かし、前記高寸化は、このような倒し込みの作業効率を
損ね、又時にはビードエーペックスゴムｅのビードコア
ｄからの剥がれを誘発するなど品質や歩留まりを低下す
る。又これによって形成される円筒状のタイヤカバー
は、ビードエーペックスゴムｅの高さに応じた多品種と
なるため管理性に劣るものとなる。

【０００７】又タイヤ変形時、ビード部ａは、リムフラ
ンジを中心に大きく屈曲変形し、このとき、ビードエー
ペックスゴムｅよりタイヤ軸方向外側のプライ折返し部
ｃ２には大きな圧縮力が繰り返して作用する。しかし、
前記高寸化に伴うビードエーペックスゴムｅのボリュー
ムアップによって、前記圧縮力が増加するなど機械的疲
労が高まり、カーカスコードに破断損傷を招くなどビー
ド耐久性を著しく低下させる。

【０００８】そこで、本発明は、プライ折返し部のタイ
ヤ軸方向外側に補強エーペックスを配することを基本と
して、必要なタイヤ横剛性を確保しながらビードエーペ
ックスゴムを小寸化でき、高寸なビードエーペックスゴ
ムに起因する種々な前記問題点を解決しうる空気入りタ
イヤの提供を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願請求項１の空気入りタイヤの発明は、トレッド
部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに
至るプライ本体部に前記ビードコアの廻りでタイヤ軸方
向内側から外側に折り返されるプライ折返し部を一連に
設けたカーカスプライからなるカーカス、このカーカス
のプライ本体部とプライ折返し部との間を通って前記ビ
ードコアからタイヤ半径方向外方に先細状にのびるビー
ドエーペックスゴムとを具え、前記ビードエーペックス
ゴムは、タイヤ軸方向外側から内側に向かって半径方向
外方に傾斜する斜面を有する断面小三角形状をなし、か
つ前記折返し部は、前記斜面および前記プライ本体部に
順次接することにより、この折返し部の前記斜面に接す
る下方領域と前記プライ本体部に接する上方領域とによ
ってタイヤ軸方向内向きに凹む凹部を形成する一方、該
凹部に硬質ゴムからなる補強エーペックスを配するとと
もに、ビード部に配されこの補強エーペックスをビード
部で覆うリムずれ防止用のクリンチゴムと、このクリン
チゴムに半径方向外側部分で斜めに接しかつ前記補強エ
ーペックスを覆うとともにサイドウォール部をなすサイ
ドウォールゴムとを設けたことを特徴としている。

【００１０】また請求項２の発明では、前記ビードエー
ペックスは、その半径方向外端のビードベースラインか
らの高さｈｂが、リムフランジ外端の高さｈｆの０．８
〜１．３倍であることを特徴としている。

【００１１】また請求項３の発明では、前記ビードエー
ペックスゴムのゴム硬度Ｈｂは７０〜９０度であり、前
記補強エーペックスのゴム硬度Ｈｈは６５〜９５度しか
もサイドウォール部をなすサイドウォールゴムのゴム硬
度Ｈｓより大であることを特徴としている。

【００１２】また請求項４の発明では、前記補強エーペ
ックスと、前記サイドウォールゴムと、クリンチゴムと
は、予め一体としたゴムシートを用いて形成されたこと
を特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を、
図示例とともに説明する。図１は、本実施形態のタイヤ
が乗用車用タイヤとして形成されるとともに正規リムＲ
にリム組みされかつ正規内圧を充填された無負荷の正規
状態における子午線断面図を示している。なお前記「正
規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体
系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、
例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "
Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring
Rim"とする。また、前記「正規内圧」とは、前記規格が
タイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれ
ば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS A
T VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大
値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である
が、乗用車用タイヤである場合には１８０ＫＰａとす
る。

【００１４】図１において、空気入りタイヤ１は、トレ
ッド部２と、このトレッド部２の両端からタイヤ半径方
向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイド
ウォール部３の内方端に位置するビード部４とを具え
る。前記ビード部４、４間にはトロイド状のカーカス６
が架け渡されるとともに、トレッド部２の内方かつ前記
カーカス６の半径方向外側には強靱なベルト層７が巻装
される。

【００１５】前記ベルト層７は、例えば芳香族ポリアミ
ド繊維コード及びスチールコード等の高弾性のベルトコ
ードをタイヤ周方向に対して１０〜３５度の角度で配列
した２枚以上、本例では、内外２枚のベルトプライ７
Ａ、７Ｂからなる。前記ベルトコードは、プライ間で交
差するように配列の向きを違えて配されており、これに
よってトレッド部２の略全巾を強いタガ効果を有して補
強し、かつトレッド剛性を高めている。なおベルト層７
のさらに外側に、ナイロン等の有機繊維コードをタイヤ
周方向に対して５度以下の角度で例えば螺旋巻きしたバ
ンド層（図示しない）を形成し、高速走行にともなうト
レッド部２のリフティングを防止することが好ましい。

【００１６】又前記カーカス６は、カーカスコードをタ
イヤ周方向に対して７５〜９０度の角度で配列したラジ
アル構造の１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６
Ａから形成される。カーカスコードとして、ナイロン、
ポリエステル、レーヨンから選択される有機繊維コード
が好適に採用される。

【００１７】このカーカスプライ６Ａは、トレッド部２
からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア
５に至るトロイド状のプライ本体部６ａの両側に、前記
ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折返
されるプライ折返し部６ｂを一連に具える。

【００１８】なお前記ビードコア５は、ビードワイヤ
（図示しない）を巻回することによって形成されたリン
グ状をなし、本例では、複数本のビードワイヤを引き揃
えた長尺な帯体を、半径方向内側から外側に渦巻状に巻
回してなるテープビードタイプの場合を例示している。
従って、ビードコア５は、本例では、断面矩形状をな
し、その上面Ｓ１（半径方向外面）はタイヤ軸方向線と
略平行に向けて配されている。ビードコア５としては、
１本のビードワイヤを、螺旋状に連続巻きしたシングル
ワインドタイプのものも使用でき、この時、断面六角形
状（偏平六角形状を含む）や断面円形状など種々な断面
形状に形成できる。

【００１９】そして、前記ビード部４には、このプライ
本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間を通って前記ビ
ードコア５からタイヤ半径方向外方に先細状にのびる硬
質ゴムからなるビードエーペックスゴム８が配される。

【００２０】このビードエーペックスゴム８は、図２に
拡大して示すように、タイヤ軸方向外側から内側に向か
って半径方向外方に傾斜してのびる斜面Ｓ０を有する断
面小三角形状をなし、本例では、前記上面Ｓ１を底辺と
し、かつタイヤ軸方向内側面Ｓ２を垂直に立上げた略直
角三角状のものを例示している。

【００２１】該ビードエーペックスゴム８では、前述の

【発明が解決しようとする課題】の欄で述べた如き問題
点を改善するため、その半径方向外端８Ｅのビードベー
スラインＢＬからの高さｈｂを大巾に減じることが必要
である。特に、製造工程におけるビードエーペックスゴ
ムの倒し込み作業（図６（Ｃ））を不要とし、生産性を
大巾に向上させるため、および前記プライ折返し部６ｂ
に作用する圧縮力を著減し、カーカスコードの破断損傷
を確実に防止するために、前記高さｈｂをリムフランジ
外端の高さｈｆの０．８〜１．３倍とするのが好まし
い。なお、１．３倍を越えると、前記生産性の向上効
果、およびカーカスコードの破断防止効果が充分に発揮
されず、又０．８倍未満では、プライ折返し部６ｂの曲
げ戻りによってビードエーペックスゴム８の前記外端８
Ｅ近傍に空気溜まりが生じ、逆に耐久性を阻害する結果
を招く。

【００２２】なお前記「ビードベースラインＢＬ」と
は、タイヤが基づく規格で定められるリム径位置を通る
タイヤ軸方向線として定義される。

【００２３】又カーカス６の前記プライ折返し部６ｂ
は、前記斜面Ｓ０およびプライ本体部６ａに順次接しな
がら半径方向外方に巻き上げられる。従って、プライ折
返し部６ｂは、前記斜面Ｓ０に接する下方領域６ｂ１
と、前記プライ本体部６ａに接する上方領域６ｂ２とか
らなるとともに、この各領域６ｂ１、６ｂ２によってタ
イヤ軸方向内向きに凹む凹部１０を形成する。なお本例
では、プライ本体部６ａの外端６Ｅが、タイヤ最大巾位
置Ｍの近傍領域或いは該近傍領域よりも半径方向外方で
終端したハイターンアップ（ＨＴＵ）構造を有する場合
を例示する。

【００２４】そして、この凹部１０内には、硬質ゴムか
らなる補強エーペックス１１が配置され、ビード部４か
らサイドウォール部３にかけて補強する。これによっ
て、前記ビードエーペックスゴム８の高さｈｂを大巾に
減じたことに起因する剛性低下が阻止され、必要なビー
ド剛性やタイヤ横剛性が確保される。

【００２５】この補強エーペックス１１は、ビードエー
ペックスゴム８の前記外端８Ｅと略同高さに位置する最
大厚さ部１１Ａから、厚さを漸減しつつ半径方向内外に
延在し、その内端は、前記ビードエーペックスゴム８の
内端と略同高さで終端する。従って、前記下方領域６ｂ
１では、補強エーペックス１１とビードエーペックスゴ
ム８とはタイヤ軸方向に重複し、剛性段差を生じること
なく滑らかに接続する。なお本例では、前記最大厚さ部
１１Ａにおける最大厚さＴ１が、前記ビードコア５のコ
ア巾と略等しく設定された好ましい場合を例示してい
る。

【００２６】又前記補強エーペックス１１は、リムずれ
防止用のクリンチゴム１２、およびサイドウォール部３
をなすサイドウォールゴム１３とによってその外側面が
被覆される。

【００２７】前記クリンチゴム１２は、ビード部４のゴ
ム外皮を形成する硬質ゴムであって、ビード外側面を形
成する立上り部１２Ａと、この立上り部１２Ａに連なり
コア下を通ってビード底面を形成するベース部１２Ｂと
を一体に設けている。このクリンチゴム１２の露出面
は、リムと接触するリム接触領域を少なくとも含み、こ
れによってリムずれによる損傷を防止する。

【００２８】又該クリンチゴム１２の半径方向外側部分
には、軟質ゴムからなる柔軟なサイドウォールゴム１３
が境界線１５を介して接続する。この境界線１５は、タ
イヤ軸方向外側から内側に向かって半径方向外方に傾斜
し、その半径方向外端１５Ｅが、前記補強エーペックス
１１の外側面と交差する。

【００２９】ここで、前記ビードエーペックスゴム８の
ゴム硬度Ｈｂは、ビード剛性を充分確保しリム嵌合を確
実に行うために、７０〜９０度とするのが好ましい。又
前記補強エーペックス１１のゴム硬度Ｈｈは、タイヤ横
剛性を確保し必要な操縦安定性を得るために、６５〜９
５度とするのが好ましく、又当然ではあるがサイドウォ
ールゴム１３のゴム硬度Ｈｓより大である。なお本例で
は、補強エーペックス１１のゴム硬度Ｈｈをクリンチゴ
ム１２のゴム硬度Ｈｃより大とした好ましい場合を例示
しており、該クリンチゴム１２およびサイドウォールゴ
ム１３としてゴム硬度Ｈｃ、Ｈｓが夫々５５〜６５、お
よび４５〜６５度のものが使用される。

【００３０】なお本願でいうゴム硬度とは、ＪＩＳ−Ｋ
６２５３に基づくデュロメータータイプＡによって測定
したデュロメータＡ硬さを意味する。

【００３１】又本例では、前記ビードベースラインＢＬ
からのプライ折返し部６ｂの外端高さをｈａ、前記クリ
ンチゴム１２の外端高さをｈｃ、前記補強エーペックス
１１の外端高さをｈｈとしたとき、ｈａ＞ｈｈ＞ｈｃと
した場合を例示している。すなわち、前記プライ折返し
部６ｂの外端６Ｅが、補強エーペックス１１を越え、柔
軟なサイドウォールゴム１３に接して終端する。この
時、該外端６Ｅに集中する剪断力の緩和が期待できる。

【００３２】なおプライ折返し部６ｂとしては、図３
（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、その外端高さを、補強エー
ペックス１１の外端高さｈｈより小（ｈａ＜ｈｈ）とす
るのも良い。図３（Ａ）には、例えばプライ折返し部６
ｂが、タイヤ最大巾位置Ｍの前記近傍領域よりも半径方
向内方で終端したローターンアップ（ＬＴＵ）構造を採
用することによりｈａ＜ｈｈとした場合が、又図３
（Ｂ）には、補強エーペックス１１が、タイヤ最大巾位
置Ｍの前記近傍領域を越えて半径方向外方に延在するこ
とによりｈａ＜ｈｈとした場合が夫々示されている。係
る場合には、逆にプライ折返し部６ｂの前記外端６Ｅ
が、硬質の補強エーペックス１１で拘束されるためその
動きが抑えられ、その結果、前記外端６Ｅでのコードル
ース抑制に期待がもてる。

【００３３】なお前記補強エーペックス１１の外端高さ
ｈｈは、タイヤのカテゴリ、タイヤサイズ、或いはタイ
ヤの要求性能などに応じて種々設定される。

【００３４】次に、このような空気入りタイヤ１は、図
４に略示する如く、前記補強エーペックス１１とクリン
チゴム１２とサイドウォールゴム１３とを予め一体に押
出し成形したゴムシート２０を用いることにより効率よ
く形成しうる。

【００３５】すなわち、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、タイヤ製造工程において、成形ドラム２１上で巻装
されたカーカスプライ６Ａの両端部を、前記ビード組立
体２２の廻りで折り返し、円筒状のタイヤカバー２３を
形成した後、このタイヤカバー２３に、各ゴム１１、１
２、１３を一体化した前記ゴムシート２０を貼り着す
る。又クリンチゴム１２とサイドウォール部１３とを予
め一体に押出し成形したゴムシートを用い、補強エーペ
ックス１１のみ成形ドラム２１上で別貼りしてもよい。

【００３６】このとき、前記ビードエーペックスゴム８
は小寸であるため、カーカスプライ６Ａの折り返しに際
し、ビードエーペックスゴム８の倒し込み作業が不要と
なる。又タイヤカバー２３を、タイヤのカテゴリやタイ
ヤサイズに応じて共通化が図れるなど品種を削減でき、
生産性や管理性を改善しうる。

【００３７】又前記ビード組立体２２を形成するに対し
ても、前記ビードエーペックスゴム８が小寸であるた
め、カールなどの変形が起こり難く断面形状が安定して
いるため、ジョイント不良が改善され品質や寸法精度を
向上できる。

【００３８】以上、本発明の特に好ましい実施形態につ
いて詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定される
ことなく、種々の態様に変形して実施しうる。

【００３９】

【実施例】タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５の乗用車
用タイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、該試
作タイヤの高速耐久性、ビード耐久性、操縦安定性、乗
り心地性をテストしその結果を表１に記載した。

【００４０】（１）高速耐久性：ドラム試験機を用い、
リム（６．０ＪＪ）、内圧（３００ｋＰａ）、荷重
（４．４ＫＮ）の下で、ＥＣＥ３０により規定された荷
重／速度性能テストに準拠して、ステップスピード方式
により実施した。テストは、逐次走行速度を上昇させる
とともに、タイヤが破壊したときの速度と時間を測定し
た。

【００４１】（２）ビード耐久性：ドラム試験機を用
い、リム（６．０ＪＪ）、内圧（２５０ｋＰａ）、荷重
（１１．３６ＫＮ；規格荷重の１．５５倍）の下で、速
度６０ｋｍ／ｈで１００時間走行させ、その後タイヤを
解体してビード損傷の有無を確認した。

【００４２】（３）操縦安定性および乗り心地性：リム
（６．０ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）にて乗用車（２
０００ｃｃ）の全輪に装着し、前席に２名乗車してドラ
イアスファルトのテストコースを走行し、ドライバーの
官能評価により１０点法で評価した。数値が大きいほ
ど、操縦安定性および乗り心地性に優れている。

【００４３】

【表１】

【００４４】表の如く、実施例のタイヤは、従来例と略
同等の高速耐久性、操縦安定性、乗り心地性等を維持し
ながら、ビードエーペックスゴムを小寸化でき、そのメ
リットの一つであるカーカスコードの圧縮疲労性の破断
損傷を防止しビード耐久性を向上しうるのが確認でき
る。

【００４５】

【発明の効果】叙上の如く本発明は、プライ折返し部の
タイヤ軸方向外側に補強エーペックスを配しているた
め、必要なタイヤ横剛性を確保しながらビードエーペッ
クスゴムを小寸化でき、高寸なビードエーペックスゴム
に起因する種々な前記問題点を解決しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。

【図２】ビード部を拡大して示す断面図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、ビード構造の他の実施例を
示す断面図である。

【図４】ゴムシートを例示する断面図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の作用効果の一部を説
明する製造工程の説明図である。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は従来タイヤおよびその問題点
を説明する線図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ６Ａ カーカスプライ ６ａ プライ本体部 ６ｂ プライ折返し部 ６ｂ１ 下方領域 ６ｂ２ 上方領域 ８ ビードエーペックスゴム １０ 凹部 １１ 補強エーペックス １２ クリンチゴム １３ サイドウォールゴム ２０ ゴムシート ＢＬ ビードベースライン Ｓ０ 斜面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
   ード部のビードコアに至るプライ本体部に前記ビードコ
   アの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプ
   ライ折返し部を一連に設けたカーカスプライからなるカ
   ーカス、このカーカスのプライ本体部とプライ折返し部
   との間を通って前記ビードコアからタイヤ半径方向外方
   に先細状にのびるビードエーペックスゴムとを具え、 前記ビードエーペックスゴムは、タイヤ軸方向外側から
   内側に向かって半径方向外方に傾斜する斜面を有する断
   面小三角形状をなし、 かつ前記折返し部は、前記斜面および前記プライ本体部
   に順次接することにより、この折返し部の前記斜面に接
   する下方領域と前記プライ本体部に接する上方領域とに
   よってタイヤ軸方向内向きに凹む凹部を形成する一方、 該凹部に硬質ゴムからなる補強エーペックスを配すると
   ともに、ビード部に配されこの補強エーペックスをビー
   ド部で覆うリムずれ防止用のクリンチゴムと、このクリ
   ンチゴムに半径方向外側部分で斜めに接しかつ前記補強
   エーペックスを覆うとともにサイドウォール部をなすサ
   イドウォールゴムとを設けてなる空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記ビードエーペックスは、その半径方向
   外端のビードベースラインからの高さｈｂが、リムフラ
   ンジ外端の高さｈｆの０．８〜１．３倍であることを特
   徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】前記ビードエーペックスゴムのゴム硬度Ｈ
   ｂは７０〜９０度であり、前記補強エーペックスのゴム
   硬度Ｈｈは６５〜９５度しかもサイドウォール部をなす
   サイドウォールゴムのゴム硬度Ｈｓより大であることを
   特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】前記補強エーペックスと、前記サイドウォ
   ールゴムと、クリンチゴムとは、予め一体としたゴムシ
   ートを用いて形成されたことを特徴とする請求項１、２
   又は３記載の空気入りタイヤ。