JP2007216710A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねて構成されるビードコアを備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ビードワイヤを抗張材として有効に活用することで、タイヤの安全率を低下させることなく、ビードワイヤの使用量を削減することを可能にした空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire including a bead core configured by winding a plurality of bead wires arranged in parallel in a ring shape, and more specifically, by effectively utilizing the bead wire as a tensile material, The present invention relates to a pneumatic tire that makes it possible to reduce the amount of bead wire used without lowering the safety factor.
空気入りタイヤのビードコアとして、1本のビードワイヤを連続的に巻回して構成されるもの(例えば、特許文献1参照)、或いは、並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねて構成されるもの(例えば、特許文献2参照)がある。いずれの場合も、ビードコアの強度はビードワイヤの使用量に応じて変化する。 As a bead core of a pneumatic tire, one bead wire is continuously wound (for example, refer to Patent Document 1), or a plurality of bead wires arranged in parallel are annularly wound and configured. There is a thing (for example, refer to patent documents 2). In either case, the strength of the bead core varies depending on the amount of bead wire used.
近年、車両の低燃費化を目的とした軽量化や材料の削減による省資源化は、タイヤ産業の重要な課題になっている。このような課題に鑑みてビードワイヤの使用量を削減することが検討されている。しかしながら、ビードワイヤの使用量を削減すれば必然的にビードコアの強度が低下し、タイヤの安全率が低下することになる。
本発明の目的は、ビードワイヤを抗張材として有効に活用することで、タイヤの安全率を低下させることなく、ビードワイヤの使用量を削減することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can reduce the amount of bead wire used without lowering the safety factor of the tire by effectively utilizing the bead wire as a tensile material. .
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねて構成されるビードコアを備えた空気入りタイヤにおいて、最もビードトウ側のビードワイヤの破断伸びを他のビードワイヤの平均破断伸びよりも0.5%以上の差を持たせて高くすると共に、最もビードトウ側のビードワイヤの破断強力を他のビードワイヤの平均破断強力の80%以上としたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a pneumatic tire of the present invention is a pneumatic tire having a bead core formed by annularly winding a plurality of bead wires arranged in parallel, and the breaking elongation of the bead wire on the most bead toe side. With a difference of 0.5% or more than the average breaking elongation of the other bead wires, and the breaking strength of the bead wire on the most bead toe side is 80% or more of the average breaking strength of the other bead wires. It is what.
本発明者は、並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねて構成されるビードコアの強度について鋭意研究したところ、以下のような知見を得た。即ち、上記ビードコアを備えた空気入りタイヤについて耐水圧試験を実施した場合、ビードワイヤの巻き始め端末が存在する位置、即ち、ビードワイヤの積層数が変化する位置において、最もビードトウ側のビードワイヤの最内層部分を起点としてビードコアの破断が発生し、その破断がビードヒール側及びタイヤ径方向外側へと広がる傾向があることを知見した。これは、最もビードトウ側のビードワイヤの最内層部分に掛かる張力が最も高く、その最もビードトウ側のビードワイヤの最内層部分が破断した後、これに隣接する部分が順次破断するからである。言い換えれば、最もビードトウ側のビードワイヤの最内層部分を除くビードコアの他の部分が抗張材として十分に働かないうちに最もビードトウ側のビードワイヤの最内層部分が破断し、その結果として、耐圧性が劣るのである。 The present inventor has earnestly studied the strength of a bead core formed by winding a plurality of bead wires arranged in parallel in an annular shape, and obtained the following knowledge. That is, when a water pressure resistance test is performed on the pneumatic tire having the bead core, the innermost layer portion of the bead wire on the bead toe side is located at a position where the winding start terminal of the bead wire exists, that is, at a position where the number of stacked bead wires changes. As a starting point, it was found that the bead core breaks and that the break tends to spread to the bead heel side and the tire radial direction outside. This is because the tension applied to the innermost layer portion of the bead wire on the bead toe side is the highest, and after the innermost layer portion of the bead wire on the bead toe side is broken, the adjacent portions are successively broken. In other words, the innermost layer portion of the bead wire on the most bead toe side breaks before the other part of the bead core except the innermost layer portion of the bead wire on the most bead toe side works sufficiently as a tensile material, and as a result, the pressure resistance is reduced. It is inferior.
そこで、本発明では、最もビードトウ側のビードワイヤとして、他のビードワイヤに比べて十分な破断強度を有すると共に、他のビードワイヤよりも伸び易いものを使用する。そのため、ビードコアに張力が作用した際、最もビードトウ側のビードワイヤが伸張する一方で、他のビードワイヤが抗張材として十分に働くようになる。これにより、ビードワイヤを抗張材として有効に活用することが可能になり、タイヤの安全率を低下させることなく、ビードワイヤの使用量を削減することが可能になる。 Therefore, in the present invention, as the bead wire on the most bead-toe side, a bead wire having sufficient breaking strength as compared with other bead wires and more easily stretched than other bead wires is used. Therefore, when tension is applied to the bead core, the bead wire on the most bead toe side is stretched, while the other bead wires sufficiently work as a tensile material. As a result, the bead wire can be effectively used as a tensile material, and the use amount of the bead wire can be reduced without reducing the safety factor of the tire.
本発明において、ビードコアを構成する全てのビードワイヤの断面形状を長方形とすることが好ましい。また、最もビードトウ側のビードワイヤの破断伸びは4%〜10%とし、最もビードトウ側のビードワイヤの破断強力は1500MPa〜2300MPaとすることが好ましい。更に、最もビードトウ側のビードワイヤの破断伸びE1(%)と最もビードヒール側のビードワイヤの破断伸びE2(%)とを、最もビードトウ側のビードワイヤの内周長C1(mm)及び最もビードヒール側のビードワイヤの内周長C2(mm)に対して、E1−E2>(C2−C1)/C2×100%の関係にすることが好ましい。つまり、最もビードトウ側のビードワイヤが最もビードヒール側のビードワイヤと同じ長さまで延伸された状態においても、最もビードトウ側のビードワイヤに破断を生じないような関係を満たすことで、ビードコアに含まれる全てのビードワイヤを抗張材として最大限に活用することができる。 In this invention, it is preferable that the cross-sectional shape of all the bead wires which comprise a bead core is made into a rectangle. Further, the breaking elongation of the bead wire on the most bead toe side is preferably 4% to 10%, and the breaking strength of the bead wire on the most bead toe side is preferably 1500 MPa to 2300 MPa. Furthermore, the breaking elongation E1 (%) of the bead wire on the most bead toe side and the breaking elongation E2 (%) of the bead wire on the most bead heel side are expressed by the inner peripheral length C1 (mm) of the bead wire on the most bead toe side and It is preferable to have a relationship of E1-E2> (C2-C1) / C2 × 100% with respect to the inner circumferential length C2 (mm). In other words, even when the bead wire on the most bead toe side is stretched to the same length as the bead wire on the most bead heel side, all the bead wires included in the bead core are satisfied by satisfying a relationship that does not cause breakage of the bead wire on the most bead toe side. It can be used to the maximum extent as a tensile material.
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図2はその空気入りタイヤのビード部を拡大して示すものである。また、図3は並列に配列された複数本のビードワイヤを示し、図4は並列に配列された複数本のビードワイヤを環状に巻き重ねて構成されるビードコアを示すものである。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an enlarged bead portion of the pneumatic tire. FIG. 3 shows a plurality of bead wires arranged in parallel, and FIG. 4 shows a bead core formed by winding a plurality of bead wires arranged in parallel in an annular shape.
図1において、1はトレッド部、2はサイドウォール部、3はビード部である。この図1に示すように、一方のビード部3と図示されない他方のビード部との間にはカーカス層4が装架され、そのカーカス層4の端部がビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層のベルト層6が埋設されている。これらベルト層6はタイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含み、かつ補強コードが層間で互いに交差するように配置されている。
In FIG. 1, 1 is a tread portion, 2 is a sidewall portion, and 3 is a bead portion. As shown in FIG. 1, a carcass layer 4 is mounted between one bead portion 3 and the other bead portion (not shown), and an end portion of the carcass layer 4 is around the
上記空気入りタイヤにおいて、ビードコア5は、図2〜図4に示すように、並列に配列された8本のビードワイヤ5a〜5hをタイヤ周方向に沿って環状に6層巻き重ねて構成されたものである。ビードコア5を構成するビードワイヤ5a〜5hの断面形状は、特に限定されるものではなく、長方形や平行四辺形や円形にすることが可能であるが、その全てを長方形とすることが望ましい。但し、ここで言う長方形とは角部が面取りされた長方形も包含するものである。
In the pneumatic tire, as shown in FIGS. 2 to 4, the
最もビードトウ側(最もタイヤ軸方向内側)のビードワイヤ5aの破断伸びは、他のビードワイヤ5b〜5hの平均破断伸びよりも高く、その差が0.5%以上、好ましくは0.5%〜6.0%となるように設定されている。また、最もビードトウ側のビードワイヤ5aの破断強力は、他のビードワイヤ5b〜5hの平均破断強力の80%以上、好ましくは80%〜130%となるように設定されている。
The breaking elongation of the
このように並列に配列された複数本のビードワイヤ5a〜5hを環状に巻き重ねて構成されるビードコア5を備えた空気入りタイヤにおいて、ビードコア5の廻りに巻き上げられたカーカス層4に張力が作用すると、ビードコア5はカーカス層4の張力により全体的にタイヤ径方向外側に拡張しようとするが、それと同時にカーカス層4の巻き上げ構造に起因してビードコア5の捩じれを生じ、最もビードトウ側のビードワイヤ5aほど張力が高くなる。
When a tension acts on the carcass layer 4 wound around the
上記空気入りタイヤにおいて、最もビードトウ側のビードワイヤ5aとして、他のビードワイヤ5b〜5hに比べて十分な破断強度を有すると共に、他のビードワイヤ5b〜5hよりも伸び易いものを使用することにより、ビードコア5に張力が作用した際、最もビードトウ側のビードワイヤ5aが伸張する一方で、他のビードワイヤ5b〜5hが抗張材として十分に働くようになる。そのため、ビードワイヤ5a〜5hを抗張材として有効に活用することが可能になる。ビードワイヤ5a〜5hの使用量を従来と同じにした場合、ビードコア5の強度を従来よりも高めることが可能であるが、ビードワイヤ5a〜5hの使用量を従来よりも削減した場合は、タイヤの安全率を従来と同等に維持することができる。
In the pneumatic tire described above, by using a
ここで、最もビードトウ側のビードワイヤ5aの破断伸びが他のビードワイヤ5b〜5hの平均破断伸びよりも0.5%以上の差を持って高くなっていないと、最もビードトウ側のビードワイヤ5aが優先的に破断し易くなり、ビードコア5の耐圧性が低下する。また、最もビードトウ側のビードワイヤ5aの破断強力が他のビードワイヤ5b〜5hの平均破断強力の80%未満であると、最もビードトウ側のビードワイヤ5aが優先的に破断し易くなり、ビードコア5の耐圧性が低下する。
Here, if the breaking elongation of the
最もビードトウ側のビードワイヤ5aの破断伸びは4%〜10%とし、最もビードトウ側のビードワイヤ5aの破断強力が1500MPa〜2300MPaとすると良い。最もビードトウ側のビードワイヤ5aの破断伸びが4%未満であると最もビードトウ側のビードワイヤ5aが破断し易くなる。最もビードトウ側のビードワイヤ5aの破断強力が1500MPa未満であると最もビードトウ側のビードワイヤ5aが破断し易くなる。
The breaking elongation of the
特に、リムのビードシートの傾斜に合わせてビードワイヤ5a〜5hの内周長をビードトウ側からビードヒール側に向かって徐々に大きくする場合、最もビードトウ側のビードワイヤ5aの破断伸びE1(%)と最もビードヒール側のビードワイヤ5hの破断伸びE2(%)とを、最もビードトウ側のビードワイヤ5aの内周長C1(mm)及び最もビードヒール側のビードワイヤ5hの内周長C2(mm)に対して、E1−E2>(C2−C1)/C2×100%の関係にすると良い。但し、内周長とは各ビードワイヤの最もタイヤ径方向内側に位置する部分の長さである。このような関係を満足することにより、最もビードトウ側のビードワイヤ5aが最もビードヒール側のビードワイヤ5hと同じ長さまで延伸された状態においても、最もビードトウ側のビードワイヤ5aが破断するのを回避することができる。そして、ビードコア5に含まれる全てのビードワイヤ5a〜5hを抗張材として最大限に活用することができる。
In particular, when the inner peripheral length of the
上述した実施形態では並列に配列された8本のビードワイヤを6層巻き重ねて構成されるビードコアを備えた空気入りタイヤについて説明したが、本発明ではビードワイヤの配列本数及び積層数は特に限定されるものではない。例えば、ビードワイヤの配列本数は4本〜10本とし、その積層数は4層〜8層とすれば良い。 In the above-described embodiment, a pneumatic tire including a bead core configured by winding six layers of eight bead wires arranged in parallel has been described. However, in the present invention, the number of arranged bead wires and the number of stacked layers are particularly limited. It is not a thing. For example, the number of bead wires arranged may be 4 to 10, and the number of stacked layers may be 4 to 8 layers.
タイヤサイズ11R22.5の空気入りタイヤにおいて、ビードコアの構成だけを種々異ならせた従来例、実施例1〜3及び比較例のタイヤをそれぞれ製作した。 In the pneumatic tire of tire size 11R22.5, tires of conventional examples, examples 1 to 3 and comparative examples in which only the configuration of the bead core was varied were manufactured.
従来例、実施例1〜3及び比較例においては、ビードワイヤとして表1に示す物性を有する通常ワイヤ及び高伸度ワイヤを適宜組み合わせて用いることでビードコアを構成した。特に、従来例では高伸度ワイヤを使用せずに通常ワイヤだけを使用し、実施例1〜3及び比較例では高伸度ワイヤを表1に示す所定の位置に配置し、他の位置に通常ワイヤを配置した。ビードワイヤの破断伸び(%)及び破断強力(N)は、JIS G3510に従って引張試験を行い、これより得られる歪み−荷重曲線から得られたものである。試験機としては、島津製作所製のオートグラフ(AGS5kN)を用い、引張測度を50mm/分とし、試験片の長さを250mmとした。
In the conventional example, Examples 1 to 3, and Comparative Example, a bead core was configured by appropriately combining a normal wire having a physical property shown in Table 1 and a high elongation wire as a bead wire. In particular, in the conventional example, only the normal wire is used without using the high elongation wire, and in Examples 1 to 3 and the comparative example, the high elongation wire is arranged at a predetermined position shown in Table 1, and is placed at other positions. Usually wires were placed. The breaking elongation (%) and breaking strength (N) of the bead wire were obtained from a strain-load curve obtained from a tensile test according to JIS G3510. As a testing machine, an autograph (
表1において、「トウ側ワイヤ」の破断伸び及び破断強力は最もビードトウ側の1本のビードワイヤの数値であり、「その他ワイヤ」の破断伸び及び破断強力は最もビードトウ側のビードワイヤを除く他のビードワイヤの平均値である。破断強力の比率とは、最もビードトウ側のビードワイヤを除く他のビードワイヤの平均破断強力に対する最もビードトウ側のビードワイヤの破断強力の百分率(%)を意味する。また、破断伸びの差とは、最もビードトウ側のビードワイヤの破断伸びから他のビードワイヤの平均破断伸びを減じた値である。 In Table 1, the breaking elongation and breaking strength of the “toe side wire” are values of one bead wire on the most bead toe side, and the breaking elongation and breaking strength of “other wire” are other bead wires excluding the bead wire on the most bead toe side. Is the average value. The ratio of the breaking strength means the percentage (%) of the breaking strength of the bead wire on the most bead toe side relative to the average breaking strength of other bead wires excluding the bead wire on the most bead toe side. The difference in breaking elongation is a value obtained by subtracting the average breaking elongation of other bead wires from the breaking elongation of the bead wire closest to the bead toe side.
これら試験タイヤについて、下記の測定方法により、重量指数及び破壊圧指数を求め、その結果を表1に併せて示した。 For these test tires, the weight index and the fracture pressure index were determined by the following measurement method, and the results are also shown in Table 1.
重量指数:
各試験タイヤについて、ビードコアの重量を測定した。測定結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が小さいほど軽量であることを意味する。
Weight index:
For each test tire, the weight of the bead core was measured. The measurement results are shown as an index with the conventional example being 100. A smaller index value means a lighter weight.
破壊圧指数:
各試験タイヤについて、空洞部内で水圧を上昇させ、タイヤが破壊されるときの破壊圧を測定した。測定結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐圧性が優れていることを意味する。
Breaking pressure index:
About each test tire, the water pressure was raised in the cavity and the breaking pressure when the tire was broken was measured. The measurement results are shown as an index with the conventional example being 100. A larger index value means better pressure resistance.
この表1に示すように、実施例1〜2のタイヤは、ビードコアの重量が従来例と同等であるが、その従来例に比べて破壊圧指数が大きくなっていた。また、実施例3のタイヤは、ビードコアの重量が従来例よりも小さくなっているが、従来例と同等の破壊圧指数が確保されていた。比較例のタイヤでは、高伸度ワイヤを用いているものの、全く改善効果が見られなかった。 As shown in Table 1, in the tires of Examples 1 and 2, the weight of the bead core is equal to that of the conventional example, but the fracture pressure index is larger than that of the conventional example. Further, in the tire of Example 3, the weight of the bead core was smaller than that of the conventional example, but a fracture pressure index equivalent to that of the conventional example was ensured. In the comparative tire, a high elongation wire was used, but no improvement effect was observed.
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
5a〜5h ビードワイヤ
6 ベルト層
DESCRIPTION OF
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006036385A JP2007216710A (en) | 2006-02-14 | 2006-02-14 | Pneumatic tire |
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
JP2018069887A (en) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | 横浜ゴム株式会社 | Pneumatic tire |
JP2018090188A (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 横浜ゴム株式会社 | Pneumatic tire and manufacturing method for the same |
US20180319222A1 (en) * | 2015-10-28 | 2018-11-08 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Hybrid bead cores for tires |
-
2006
- 2006-02-14 JP JP2006036385A patent/JP2007216710A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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