JP2004009941A - 重荷重用空気入りタイヤ及び重荷重用空気入りタイヤの組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高トルク負荷時の耐リム滑り性を確保しつつ、リム組み性を向上することができる重荷重用空気入りタイヤ及びこのタイヤの組立方法を提供すること。
【解決手段】ビードワイヤ１１をタイヤ周方向に沿って螺旋状に旋回することで形成される、シングルストランドよりなるビードコア５を備えた重荷重用空気入りタイヤであって、ビードコア５を周方向の巻き始め位置Ｐ１から（ｎ−１）周螺旋状に旋回し、最後のｎ周目の巻き終わり位置Ｐ２を巻き始め位置Ｐ１の手前０．２５〜０．１２５周の位置に設定し、（ｎ−１）周回部分とｎ周回部分とを形成したことを特徴とする。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビードワイヤをタイヤ周方向に沿って螺旋状に旋回することで形成される、シングルストランドよりなるビードコアを備えた重荷重用空気入りタイヤ及びこのタイヤの組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤのビード部のビードコアとして、鋼線等により形成されるビードワイヤをタイヤ周方向に沿って螺旋状に旋回して巻き付けている。かかるビードコアを備えることで、タイヤとホイールリムとの嵌合を確保している。また、重荷重用の空気入りタイヤの場合は、高トルク負荷がビード部に作用し、高せん断歪がビード部の内部に発生する。そのため、重荷重用空気入りタイヤにおいては、ビード部のタイヤ子午線方向の断面ゴム厚さは、乗用車用タイヤに比べて非常に厚く設定しなければならない。また、ビードコアの大きさについても、高トルク負荷作用時の耐リム滑り性（「リム滑り」とは、リムとビード部との間の相対的な滑りのことをいう）を確保するため、さらに、タイヤ内の高内圧空気充填によりビードワイヤに生じる高い張力を支持するため、トータル断面積の大きなものを使用しなければならない。
【０００３】
かかるビード部を有する重荷重用空気入りタイヤをホイールリムに装着する際に、リム組みが固いという問題がある。すなわち、重荷重用空気入りタイヤは、ビード部が厚く、また、タイヤ扁平率が小さいため、タイヤ断面高さが低い。そのため、タイヤ子午線方向に断面厚さの薄いサイドウォール部の領域が少ないために、リム組みが固くなるのである。そして、リム組みが固いために、ホイールリムにタイヤを組み付ける際に、リムフランジにビード部が引っかかり、ビードトウ部に欠けが発生するという問題があった。
【０００４】
かかる問題を解決した空気入りタイヤとして、特開平１１−３２１２４９号公報に開示される技術（公知技術）がある。これによると、ビードワイヤをタイヤ径方向に複数列に旋回してビードコアを構成し、ビードワイヤの列間に弾性的に拡縮する拡縮部材を設けて、ビードワイヤの伸縮を許容しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公知技術は、重荷重用空気入りタイヤの場合は、ビードワイヤを拡縮可能に構成しているため、ホイールリムとタイヤの嵌合を確保することができず、高トルク負荷時における耐リム滑り性を確保することができない。また、走行時におけるビード部の変形が大きくなり、ビードの耐久性が悪くなる傾向にある。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、高トルク負荷時の耐リム滑り性を確保しつつ、リム組み性を向上することができる重荷重用空気入りタイヤ及びこのタイヤの組立方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、
ビードワイヤをタイヤ周方向に沿って螺旋状に旋回することで形成される、シングルストランドよりなるビードコアを備えた重荷重用空気入りタイヤであって、
ビードワイヤを周方向の巻き始め位置から（ｎ−１）周螺旋状に旋回し、最後のｎ周目の巻き終わり位置を前記巻き始め位置の手前０．２５〜０．１２５周の位置に設定し、（ｎ−１）周回部分とｎ周回部分とを形成したことを特徴とするものである。（ｎは２以上の整数である）
この構成による重荷重用空気入りタイヤは、シングルストランド（モノストランドともいう）よりなるビードコアを備えており、ビードワイヤを螺旋状に旋回して巻き付けるに当り、まず巻き始め位置から（ｎ−１）周螺旋状に旋回し、最後のｎ周目は３６０゜巻き付けるのではなく、巻き終わり位置を巻き始め位置の手前０．２５〜０．１２５周（角度に換算して９０゜〜４５゜）の位置に設定する。これにより、ビードコアに、（ｎ−１）周回部分とｎ周回部分とを形成する。つまり、ビードワイヤの巻き始め位置と巻き終わり位置の設定に特徴がある。従来構造における重荷重用空気入りタイヤの場合は、図６（ｄ）に示すようになっており、巻き始め位置からｎ周螺旋状に旋回し、最後の（ｎ＋１）周目を周方向において、わずかに重ね合わせ部分を持たせている。これは、ビードワイヤを旋回した後、糸１０で束ねやすいようにするためである。
【０００７】
これに対し、本発明においては図６（ａ）に示すように巻き始め位置と巻き終わり位置とが角θ（９０゜〜４５゜）だけ離れている。そこで、かかるビードコアを有するタイヤをホイールリムに組み付ける場合は、変形のしやすい（ｎ−１）周回部分の中央を最後にリムフランジ内に組み付けるようにする。その結果、高トルク負荷時の耐リム滑り性を確保しつつ、リム組み性を向上することができる重荷重用空気入りタイヤを提供することができる。
本発明の好適な実施形態として、前記（ｎ−１）周回部分のタイヤ周方向の中央にマーキングを施してあるものがあげられる。
【０００８】
これにより、マーキングの施してある部分を目印とし、この部分を最後にリムフランジ内に組み付けることができる。従って、リム組み性を更に向上させることができる。
【０００９】
本発明に係る重荷重用空気入りタイヤの組立方法は、
リムにタイヤを組み付けるにあたり、前記（ｎ−１）周回部分の中央を最後にリムフランジ内に組み付けるようにしたことを特徴とするものである。
本発明の好適な実施形態として、前記（ｎ−１）周回部分のタイヤ周方向の中央にマーキングを施し、マーキング位置を最後にリムフランジ内に組み付けるものがあげられる。かかる組立方法による作用・効果は、既に述べた通りである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る重荷重用空気入りタイヤの好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、タイヤ１の断面形状を示す図である。
【００１１】
＜タイヤの構成＞
タイヤ１は、トレッド部２、サイドウォール部３、ビード部４を有している。トレッド部２は表面にトレッドパターンが形成されており、路面に接触する。サイドウォール部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向の両側に設けられており、屈曲しやすい形状を有している。また、タイヤ幅方向に一対のビードコア５を有し、この一対のビードコア５に渡って、カーカス６が架け渡されている。カーカス６は、ビードコア５を内側から外側に向けて巻き付けるように架け渡される。また、カーカス６で囲まれた部分には、ビードコア５の他にビードフィラー７が設けられ、ビード部４の剛性を高めている。
【００１２】
ビードコア５は、ビードワイヤをタイヤ周方向に沿って螺旋状に旋回したものであり、シングルストランドにより形成されている。ビードコア５を設けることで、タイヤ１をホイールリム８に装着することができる。
【００１３】
＜ビードコアの構成＞
次に、本発明の特徴であるビードコア５の構成について説明する。図２，３は、ビードワイヤ１１の巻き付け態様を示す図である。図２は、ビードワイヤ１１を巻き付ける場合の巻き始め位置Ｐ１と巻き終わり位置Ｐ２との関係を示している。ビードワイヤ１１をｎ周旋回させるものとすると、（ｎ−１）周螺旋状に旋回した後、最後のｎ周目の巻き終わり位置Ｐ２は、巻き始め位置Ｐ１の手前０．２５〜０．１２５周の位置になるように設定する。図２に示すように、旋回中心（タイヤの中心でもある）をＯとし、ＯＰ１とＯＰ２のなす角度をθとすると、θ＝４５゜〜９０゜になるように設定する。これにより、ビードコア５には、（ｎ−１）周回部分とｎ周回部分とが形成される。ビードコア５自身の変形しやすさという点から見ると、（ｎ−１）周回部分はｎ周回部分よりも変形しやすい。なお、ビードワイヤ１１の巻き始め位置Ｐ１と巻き終わり位置Ｐ２は、それぞれ糸（化学繊維や天然繊維）１２，１３により束ねられる。
【００１４】
また、ビードワイヤ１１の巻き付け態様を断面形状で見ると、図３に示すようになる。すなわち、タイヤ径方向に沿って、７本、８本、９本、１０本、９本、８本という順序で重ねられている。もちろん、これは一例を示すものであって、これに限定されるものではない。図３において、矢印は、ビードワイヤを積層していく方向を示している。
【００１５】
また、図４にタイヤの外観を示すが、（ｎ−１）周回部分のタイヤ周方向の中央（または、ほぼ中央）に▽で示すマーキングＭを施している（図２も参照）。このマーキングＭは、タイヤ１をホイールリム７に組み付ける時の目印として機能するものである。ホイールリム７に組み付ける場合、ビード部４を周方向に沿って順にリムフランジ７ａ内に落とし込んでいくが、一番最後に落とし込む時が、最も落とし込み力を要する（図５参照）。
【００１６】
すなわち、通常ホイールリム７へタイヤを組み込む時には、まずホイールリム７のセンター部分に設けられた溝（ウェル）にビード部４の一部を落とし込み（図５参照）、その位置を起点として、タイヤ周方向にタイヤのビード部４を順次タイヤの径方向外側に押し広げつつ、その全周にわたってホイールリムに落とし込む。かかる作業は、機械又は専用バールを使用しててこの原理に基づいて行われる。重荷重用空気入りタイヤの場合は、柔軟で変形しやすいサイドウォール部の領域が少ないため、最後に落とし込む時に、落とし込み力を要するのである。
【００１７】
そこで、本発明に係るタイヤの場合は、図４（ｂ）に示すように、マーキングＭを目印として、矢印（１）（２）（３）（４）の順番に、リムフランジ７ａ内に落とし込んでいき、マーキングＭの部分を最後に落とし込む。これは、マーキングＭの部分は、（ｎ−１）周回部分の中央であり、最も変形しやすいからである。これにより、タイヤ１をリム組みする際に、無理な力が作用せず、リムフランジ７ａにビード部４が引っ掛かり、ビードトウ部の欠けといった問題が発生しない。よって、扁平率の小さな重荷重用空気入りタイヤにおいては、本発明に係る組立方法は好適である。
【００１８】
＜実施例＞
次に、本発明に係るタイヤ及び組立方法の効果を確認するために、試験を行った。
【００１９】
図６は、試験に用いた実施例と比較例の構成を示す図である。実施例は図６（ａ）に示すように、（ｎ−１）周回部分の角θ＝６０゜である。比較例１はθ＝１００゜、比較例２はθ＝３０゜である。また、比較例３は従来構造に係るタイヤであり（ｎ＋１）周回部分を有する。
【００２０】
また試験にあたり採用した組立方法を図７に示す。ここに示す（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の３通りの組立方法のうち、本発明に係る組立方法は（Ａ）に示される。すなわち、（Ａ）では、マーキング７の部分を最後に組み付ける。（Ｂ）はマーキングＭから９０゜の位置のビード部を最後に組み付ける。（Ｃ）はマーキングＭから１８０゜の位置のビード部を最後に組み付ける。
【００２１】
評価項目は、リム組み性、耐リム滑り性、ビード耐久力の３つである。リム組み性は、一般市場で行われている、てこの仕組みを利用した組立てを行う。また、通常トラック用タイヤは１台につき６〜８本のリム組み作業を行うので、この点を加味しながら、作業者の感覚により評価した。評価において、○は６〜８本の連続作業が可能と思われるレベル、×は６〜８本の連続作業が困難と思われるレベル、若しくは、ビードトウ部の損傷が発生したものである。
【００２２】
耐リム滑り性は、規格内圧、荷重、リム使用時における、ビードコアとリムフランジ間の嵌合圧力を測定した。ビード耐久性は、重荷重条件下におけるビード耐久性の評価を行った。すなわち、規格リム２２．５×８．２５”にリム組みすると共に、１０００ｋＰａの空気圧を充填した状態で、室内ドラム試験機により、規格荷重の１８０％負荷の作用下で、４０ｋｍ／ｈの速度にて、１２５時間（５０００ｋｍ）走行させた後、ナイロン補強層とボディプライコード端のセパレーションの有無、タイヤ変形度合いを調査した。耐リム滑り性とビード耐久性については、指数による相対評価である。なお、使用したタイヤは、２６５／６０Ｒ２２．５である。表１に試験結果を示す。
【００２３】
【表１】

表１の結果からも分かるように、リム組み性が優れていたのは、実施例と比較例１における（Ａ）の組立方法である。すなわち、マーキングＭが最後になるようにリム組みするのがよいことがわかる。ただし、比較例１については、耐リム滑り性とビード耐久性が他と比較して劣っている。表１からも、実施例で（Ａ）の組立方法によれば、すべての評価項目で他よりも優れているか同等であることが理解できる。従って、本発明に係るタイヤとその組立方法が優れていることが、試験によっても証明された。
【００２４】
＜別実施形態＞
本実施形態では、マーキングの形状を▽で示しているが、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】重荷重用空気入りタイヤの断面形状を示す図
【図２】ビードワイヤの巻き付け態様を示す図
【図３】ビードワイヤの巻き付け態様を示す図
【図４】マーキングが施されたタイヤの外観を示す斜視図
【図５】タイヤのホイールリムへの組立方法を示す図
【図６】実施例と比較例の構成を示す図
【図７】リム組み順を説明する図
【符号の説明】
１　　　タイヤ
４　　　ビード部
５　　　ビードコア
８　　　ホイールリム
８ａ　　リムフランジ
θ　　　角
Ｐ１　　巻き始め位置
Ｐ２　　巻き終わり位置
Ｍ　　　マーキング

Claims (4)

1. ビードワイヤをタイヤ周方向に沿って螺旋状に旋回することで形成される、シングルストランドよりなるビードコアを備えた重荷重用空気入りタイヤであって、
   ビードワイヤを周方向の巻き始め位置から（ｎ−１）周螺旋状に旋回し、最後のｎ周目の巻き終わり位置を前記巻き始め位置の手前０．２５〜０．１２５周の位置に設定し、（ｎ−１）周回部分とｎ周回部分とを形成したことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. 前記（ｎ−１）周回部分のタイヤ周方向の中央にマーキングを施してあることを特徴とする請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
3. 請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤの組立方法であって、
   リムにタイヤを組み付けるにあたり、前記（ｎ−１）周回部分の中央を最後にリムフランジ内に組み付けるようにしたことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤの組立方法。
4. 前記（ｎ−１）周回部分のタイヤ周方向の中央にマーキングを施し、マーキング位置を最後にリムフランジ内に組み付けるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の重荷重用空気入りタイヤの組立方法。

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