JP2011057105A - 空気入りタイヤ用ビードコア及びそのビードコアを用いた空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ビードワイヤの巻き始め端部における段差に起因するカーカスコードのエンド乱れを防止することのできる空気入りタイヤ用ビードコア及びそのビードコアを用いた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】本発明の空気入りタイヤ用ビードコア１０は、一本のビードワイヤ１２を複数回巻き回して環状に形成したビードワイヤ束１３から構成されたものであり、ビードワイヤ１２の巻き始め端部１５によって生じる段差部１７に段差低減部材２０が設けられている。また、本発明の空気入りタイヤ１は、上記段差低減部材２０を有した空気入りタイヤ用ビードコア１０が配置された一対のビード部４と、一対のビード部４，４間に架け渡され、その両端部が各ビードコア１０の周りで折り返されたカーカス５とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、１本のビードワイヤを複数回巻き重ねて環状に構成されるビードコア、及び、このビードコアを用いた空気入りタイヤに関するものである。

図１３は、一般的な空気入りタイヤにおけるビード部の子午断面図である。図１３に示されるビード部４０は、サイドウォール部（図示せず）のタイヤ径方向内側に設けられた部位であり、ビードコア１００及びビードフィラー１１０とを備えている。ビードコア１００は、１本のビードワイヤ１２０を複数回巻き重ねて環状に形成したいわゆるシングルワインド構造と称されるものである。ビードコア１００をビードコア１００の周方向と直交する面で切断した断面形状は、図１３に示すように例えば六角形状を成している。ビードフィラー１１０は、ビードコア１００を補強するためのゴム材である。上記のように構成されるビード部４０は、タイヤ赤道面を中心として対称になるように一対設けられている。一対のビード部４０，４０間にはカーカス５０がトロイド状に掛け回されている。ここで、カーカス５０は、複数のカーカスコードを平行に配列してゴム材で被覆したものであり、その両端部は図１３に示すようにビードコア１００の周りにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて折り返されている。

図１４は、図１３に示したビードコア１００の一部分を示した斜視図である。ビードコア１００は、図１４に示すようにビードワイヤ１２０の巻き始め端部１５０と巻き終わり端部１６０とが重複するように巻き回された構造であり、巻き回されたビードワイヤ１２０のバラケを防止するために、巻き始め端部１５０と巻き終わり端部１６０とが重複する領域及びその近傍部位に、ビードワイヤ留めコード１４０（以下、これを省略して「留めコード」とよぶ）が螺旋状に巻き付けてある（たとえば特許文献１を参照）。

特開２００４−３４５５３７号公報

図１４に示すように、ビードワイヤ１２０の巻き始め端部１５０はビードコア１００の内周側に位置している。このため、ビードコア１００の内周側の面には巻き始め端部１５０によって段差部１７０が形成されている。図１５は、ビードコア１００の段差部１７０付近を模式的に示した図である。図１５において、破線で示される符号５０ａ，５０Ａは、図１３に示したカーカス５０を構成する複数のカーカスコードである。

カーカス５０は、図１３に示すようにビードコア１００の内周側の面に接触する態様でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向けて折り返されているが、ビードコア１００の内周側の面には図１５に示すように段差部１７０が形成されているため、この段差部１７０において、カーカス５０とビードコア１００との間には隙間が生じる。すなわち、図１５に示すように、段差部１７０に配置されるカーカスコード５０Ａとビードコア１００との間には長さΔ_０の隙間が生じる。

生タイヤの加硫時において、カーカス５０は、図１３に示す矢印Ａの方向、すなわち、タイヤ幅方向内側においてタイヤ径方向外側方向に引っ張られるため、各カーカスコード５０ａに張力が掛かる。このとき、図１５に示すように、段差部１７０に配置されるカーカスコード５０Ａは、図１５に示す矢印の方向Ｂにずれるため、その分、カーカスコード５０Ａにおけるタイヤ幅方向内側の部位に緩みが生じる。その結果、サイドトレッド部（図示せず）付近において、カーカスコードの間隔が不揃いになるいわゆる「エンド乱れ」が生じやすくなる。特にカーカスコードの目開きが発生した場合には、車両の走行中に目開きが発生した箇所に歪が集中するため、インナーライナ（図示せず）にクラックが発生し、タイヤの耐久性が低下するおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ビードワイヤの巻き始め端部によって生じる段差部に起因するカーカスコードのエンド乱れを防止することのできる空気入りタイヤ用ビードコア及びそのビードコアを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気入りタイヤ用ビードコアは、一本のビードワイヤを複数回巻き回して環状に形成したビードワイヤ束から構成されたビードコアであり、前記ビードワイヤの巻き始め端部によって生じる段差部に段差低減部材を有することを特徴とする。

この空気入りタイヤ用ビードコアによれば、ビードワイヤの巻き始め端部によって生じる段差部に段差低減部材を設けた構成としたことで、段差部に配置されるカーカスコードとビードコアとの間に生じる隙間（Δ_０）を小さくすることができる。その結果、上記段差部に起因するカーカスコードのエンド乱れを防止することができ、インナーライナのクラック発生を防止することができる。

また、本発明に係る空気入りタイヤ用ビードコアは、前記段差低減部材の最大高さが、前記ビードワイヤの直径よりも小さく形成されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤ用ビードコアによれば、段差低減部材の最大高さを前記ビードワイヤの直径よりも小さく形成したので、上記効果を確実に実現することができる。

また、本発明に係る空気入りタイヤ用ビードコアは、前記ビードワイヤ束に所定のピッチで巻き付けられることにより前記ビードワイヤ束を結束する留めコードを備え、前記段差低減部材は、前記留めコードを前記段差部以外の領域に比して小さい巻きピッチで巻き付けることにより形成されたものであることを特徴とする。

この空気入りタイヤ用ビードコアによれば、ビードワイヤ束を結束する留めコードを利用して段差低減部材を設けた構成としているので、段差低減部材として他の材料を別途用意する必要がなく、低コストで上記の効果を実現することができる。

また、本発明に係る空気入りタイヤ用ビードコアは、前記段差低減部材が、コード部材を前記段差部に巻き付けることにより形成されたものであり、前記コード部材は、無機繊維コード、有機繊維コードのいずれかから一種類以上選択して用いられることを特徴とする。

この空気入りタイヤ用ビードコアによれば、段差低減部材として最適な材質・大きさの材料を選択することができるため、より確実に上記の効果を実現することができる。

また、本発明に係る空気入りタイヤ用ビードコアは、前記段差低減部材が、テープ部材を前記段差部に巻き付けることにより形成されたものであり、前記テープ部材は、ナイロンまたはビニロンで補強されたゴム付き平織りテープまたはすだれ織りテープのうちのいずれかであることを特徴とする。

この空気入りタイヤ用ビードコアによれば、段差低減部材として最適な材質及び大きさの材料を選択することができるため、より確実に上記の効果を実現することができる。

また、本発明に係る空気入りタイヤ用ビードコアは、前記段差低減部材が、スペーサ部材を前記段差部に配置することにより形成されたものであり、前記スペーサ部材は、加硫ゴム、軟化温度が加硫温度以上の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、金属のうちのいずれかから構成されたものであることを特徴とする。

この空気入りタイヤ用ビードコアによれば、段差低減部材として最適な材質及び大きさの材料を選択することができるため、より確実に上記の効果を実現することができる。

また、本発明に係る空気入りタイヤは、請求項１〜請求項６のいずれか一つに記載の段差低減部材を有した空気入りタイヤ用ビードコアが配置された一対のビード部と、前記一対のビード部間に架け渡され、その両端部が前記各空気入りタイヤ用ビードコアの周りで折り返されたカーカスと、を備えたことを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、ビードワイヤの巻き始め端部によって生じる段差部に段差低減部材を設けた構成としたことで、段差量を小さくすることができる。その結果、上記段差部に起因するカーカスコードのエンド乱れを防止することができ、インナーライナのクラック発生を防止することができる。

また、本発明に係る空気入りタイヤは、前記ビードワイヤの巻き始め端部の端面と前記段差低減部材との間の距離が、前記カーカスを構成するカーカスコードの直径の１／２以内であることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、ビードワイヤの巻き始め端部の端面と前記段差低減部材との間の距離がカーカスコードの直径の１／２以内であるので、カーカスコードとビードコアとの間に確実に段差低減部材を配置することができる。その結果、上記の効果を確実に実現することができる。

本発明に係る空気入りタイヤ用ビードコア及びそのビードコアを用いた空気入りタイヤによれば、ビードワイヤの巻き始め端部によって生じる段差部に段差低減部材を設けた構成としたので、段差部に配置されるカーカスコードとビードコアとの間に生じる隙間を小さくすることができる。その結果、上記段差部に起因するカーカスコードのエンド乱れを防止することができ、インナーライナのクラック発生を防止することができる。

図１は、実施の形態１に係る空気入りタイヤのタイヤ子午線方向の断面図である。 図２は、図１に示したビードコアの一部分を示した概略斜視図である。 図３は、図２に示したビードワイヤ束をビードコアの周方向と直交する面で切断した断面図である。 図４は、実施の形態１に係るビードコアの段差低減部材付近の模式図である。 図５は、実施の形態２に係るビードコアの段差低減部材付近の模式図である。 図６は、実施の形態２に係るビードコアの段差低減部材付近の模式図である。 図７は、実施の形態３に係るビードコアの段差低減部材付近の模式図である。 図８は、実施の形態３に係るビードコアの段差低減部材付近の模式図である。 図９は、実施の形態３に係るビードコアの段差低減部材付近の模式図である。 図１０は、実施の形態３に係るビードコアの段差低減部材付近の模式図である。 図１１は、実施例および比較例の測定結果を示す表である。 図１２は、カーカスコードオフセット量の概念を説明するための図である。 図１３は、従来の空気入りタイヤにおけるビード部の子午断面図である。 図１４は、従来のビードコアの一部分を示した概略斜視図である。 図１５は、図１４に示したビードコアの段差部付近の模式図である。

以下に、本発明に係る空気入りタイヤ用ビードコア及びそのビードコアを用いた空気入りタイヤの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的同一のものが含まれる。

以下の説明において、タイヤ幅方向とは、空気入りタイヤの回転軸（図示せず）と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面に向かう側、タイヤ幅方向外側とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面から離れる側をいう。ここで、タイヤ赤道面とは、空気入りタイヤの回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤのタイヤ幅の中心を通る平面であり、タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面上にあって空気入りタイヤの周方向に沿う線をいう。また、タイヤ径方向とは、前記回転軸と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とは、タイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周方向である。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図１に例示される空気入りタイヤ１は、タイヤ赤道面を中心としてほぼ対称になるように構成されたものであり、トレッド部２、サイドウォール部３、ビード部４、カーカス５、ベルト層６とを備えている。

トレッド部２は、タイヤ径方向の外側に露出した部位であり、その表面が空気入りタイヤ１の輪郭となる。トレッド部２の表面は、空気入りタイヤ１を装着する車両（図示省略）が走行した際に路面と接触する面であるトレッド面７として形成されている。サイドウォール部３は、タイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。

ビード部４は、サイドウォール部３のタイヤ径方向内側に設けられた部位であり、タイヤ赤道面を中心として対称になるように一対設けられている。このビード部４は、本実施の形態である空気入りタイヤ用ビードコア１０（以下、単に「ビードコア」とよぶ）及びビードフィラー１１とを有している。

ビードコア１０は、１本のビードワイヤ（スチールワイヤ）１２を複数回連続して巻き回して形成した環状のビードワイヤ束から構成されるものである。ビードコア１０は、空気入りタイヤ１をホイール８のリムフランジ部９に固定する役割を果たすとともに、空気入りタイヤ１の内圧によって発生するカーカス５のコード張力を支える役割をもつ。上記ビードコア１０の詳しい構成については後述する。ビードフィラー１１は、ビードコア１０を補強するためのゴム材であり、カーカス５の両側端部がビードコア１０の位置でタイヤ幅方向外側に折り返されることにより形成された空間であってビードコア１０のタイヤ径方向外側に配置される。

カーカス５は、タイヤの骨格を構成するものであり、有機繊維（ナイロン（登録商標）やポリエステルなど）やスチール等からなる複数のカーカスコード（図示せず）を平行に配列してゴム材で被覆したものである。カーカス５は、上述した一対のビード部４，４間にトロイド状に掛け回され、その両端部はそれぞれビードコア１０の回りにタイヤ内側から外側に向けて折り返され、ビードフィラー１１に沿って巻き上げられてサイドウォール部３で係止されている。カーカスコードは、タイヤ赤道線に直交してタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向に複数並設されている。なお、図１に示されるカーカス５は１層で構成されているが、剛性を向上させるために多層構造としてもよい。また、このカーカス５の内側あるいはカーカス５の空気入りタイヤ１における内部側には、インナーライナ（図示せず）がカーカス５に沿って形成されている。

ベルト層６は、カーカス５の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、トレッド部２においてカーカス５をタイヤ周方向に覆うものであり、２層以上のベルト層を積層した多層構造を成している。このベルト層６は、有機繊維（ナイロン（登録商標）、ポリエステル、レーヨン、アラミドなど）やスチール等からなる複数のコードをゴム材で被覆したもので、該コードがタイヤ周方向に対して、所定の角度をつけて配置されている。

次に、上述したビードコア１０の詳細な構成について説明する。図２は、ビードコア１０の一部分を示した概略斜視図であり、図３は、ビードワイヤ束をビードコア１０の周方向と直交する面で切断した概略断面図である。図２に例示されるビードコア１０は、１本のビードワイヤ１２を複数回巻き重ねて環状に形成したビードワイヤ束１３にビードワイヤ留めコード１４（以下、省略して「留めコード１４」とよぶ）を巻き付けることによって構成されている。ビードワイヤ束１３の断面形状は、図３に例示するように六角形状を成している。ここで、ビードワイヤ束１３を構成するビードワイヤ本数（すなわちビードワイヤ１２の巻き回し回数）は図２及び図３に例示した本数に限定されるものではない。また、ビードワイヤ束１３の断面形状は、図３に示した正六角形状に限定されるものではなく、図１３に示したような六角形状あるいは矩形状など他の形状であってもよい。

ビードワイヤ１２は、図２に示すようにその巻き始め端部１５と巻き終わり端部１６とが重複するように巻き回されており、巻き始め端部１５と巻き終わり端部１６とが重複する部位及びその近傍部位に、上述した留めコード１４が巻付けられている。図２に示すように、ビードコア１０においてビードワイヤ１２の巻き始め端部１５と巻き終わり端部１６とが重複する領域は、それ以外の領域よりもビードワイヤ束１３を構成するビードワイヤ１２の本数が一本多くなっている。

留めコード１４は、巻き回されたビードワイヤ１２のビードコア周方向への拡大（バラケ）を抑制するためにビードワイヤ束１３を結束するひもであり、ビニロン（登録商標）、ナイロン（登録商標）等の有機繊維等からなるコードが好ましく用いられる。留めコード１４の径は、ビードワイヤ１２の径よりも小さいものが用いられる。

ここで、図２に示すように、ビードワイヤ１２の巻き始め端部１５はビードコア１０の内周側に位置している。そのため、この巻き始め端部１５によって、ビードコア１０の内周側の面にはタイヤ径方向内側に凸となる段差が生じる。以下では、ビードワイヤ１２の巻き始め端部１５における端面１８からの延長領域、かつ、端面１８の近傍部位を「段差部１７」とよぶ。この段差部１７には、ビードワイヤ１２の巻き始め端部１５によって生じる段差の段差量を低減するための段差低減部材２０が設けられている。本実施の形態では、図２に示すように、段差低減部材２０として上述した留めコード１４を利用している。より詳細に説明すると、留めコード１４の巻き付け領域において、段差部１７における留めコード１４の巻きピッチが、段差部１７以外の領域の巻きピッチよりも小さいピッチで高密度に巻き付けられることにより、段差低減部材２０が形成される。

以下、この段差低減部材２０について詳しく説明する。図４は、図２に示した段差低減部材２０付近を模式的に示した図である。図４において、破線で示した符号５ａは、ビードコア１０の周りに沿って配置されるカーカス５（図１を参照）を構成するカーカスコードである。複数のカーカスコード５ａは、ビードコア１０の周方向に沿って一定の間隔で配列されている。なお、段差部１７において、巻き始め端部１５の端面１８に最も近接した位置に配置されるカーカスコードを「カーカスコード５Ａ」とする。以下では、カーカスコード５ａ，５Ａの直径をｄとして説明する。

段差低減部材２０は、図４に示すように、ビードワイヤ１２の巻き始め端部１５における端面１８から、この端面１８に最も近い留めコード１４までの距離Ｌ_０がｄ／２以内であり、かつ、留めコード１４の巻きピッチＬ_１がｄ／２以内である条件を満たしつつ、留めコード１４をビードワイヤ束１３の周面に２周以上螺旋状に巻き付けることにより形成されている。なお、図４では、留めコード１４を５周巻き付けた例が示されている。また、段差低減部材２０の高さ寸法（タイヤ径方向内側への突出量）は、ビードワイヤ１２の径よりも小さく形成されている。

上述したように、生タイヤの加硫時には、カーカス５が図１３に示した矢印Ａの方向に引っ張られるため、各カーカスコード５ａに張力が掛かる。このとき、図１５に示した従来のビードコア１００のように段差低減部材２０が設けられていない場合、巻き始め端部１５０の端面１８０に近接するカーカスコード５０Ａは、図１５の矢印Ｂの方向にずれるため、その分、タイヤ幅方向内側の部位におけるカーカスコード５０Ａに緩みが生じる。その結果、この緩みに起因して、サイドトレッド部（図示せず）付近においてカーカスコードのエンド乱れが生じやすくなるという問題があった。

これに対して、本実施の形態では、段差部１７に上述した条件を満たすように段差低減部材２０が設けられているため、ビードコア１０の内周側の面に形成された段差の段差量は、段差低減部材２０が設けられていない場合と比べて小さくなる。これにより、図４に示すようにカーカスコード５Ａとビードコア１０（留めコード１４）との間の隙間の長さΔ_１は、図１５に示したΔ_０よりも小さくなる（あるいは０となる）。その結果、加硫時にカーカスコード５Ａに張力が掛かったとしても、カーカスコード５Ａにおけるタイヤ幅方向内側部位には従来ほどの緩みは生じない。したがって、段差部１７に起因するカーカスコードのエンド乱れを効果的に防止することが可能となる。

ここで、図４に示す距離Ｌ_０がｄ／２を超えると、カーカスコード５Ａとビードコア１０との間に留めコード１４が存在しないことがあり得る。この場合、上記段差の段差量は従来と変わらないため、カーカスコード５Ａとビードコア１０との間には、依然として長さΔ_０（図１５を参照）の隙間が存在する。したがって、上述した効果は得られない。また、留めコード１４の巻きピッチＬ_１がｄ／２を超えた場合も上記と同様である。すなわち、段差低減部材２０において隣接する留めコード１４と留めコード１４との間にカーカスコード５Ａが位置した場合には留めコード１４が存在しないから段差量は従来と変わらない。したがって、上述した効果は得られない。

また、段差低減部材２０における留めコード１４の巻き回し回数は２回以上であり、段差低減部材２０の巻き付け幅Ｌ_２（図４を参照）はカーカスコード５Ａの直径ｄの２倍程度以上の長さであれば上記効果が得られるが、巻き付け幅Ｌ_２を必要以上に大きくし過ぎるとコストが増加する。したがって、段差低減部材２０の巻き付け幅Ｌ_２は、カーカスコード５Ａの直径ｄの４倍程度以内とするのが好ましい。

なお、上記効果を確実に得るためには、カーカスコード５Ａから段差低減部材２０における留めコード１４までの距離Δ_１をできるだけ小さくすることが好ましい。したがって、ビードワイヤ１２の直径と比べて留めコード１４の直径が極端に小さいような場合には、段差低減部材２０における留めコード１４を、タイヤ径方向に複数回巻き重ねることで、上記距離を小さくすることができる。

また、段差低減部材２０は、図１５に示したカーカスコード５０Ａとビードコア１００との間の隙間Δ_０を小さくするために設けられるものであるから、段差低減部材２０の高さ寸法（タイヤ径方向内側への突出量）は、ビードワイヤ１２の径よりも小さくする必要がある。

このように、上記実施の形態１に係るビードコア及びそのビードコアを用いた空気入りタイヤでは、ビードワイヤ１２の巻き始め端部１５によって生じる段差部１７に留めコード１４を巻き付けることによって段差低減部材２０を設けた構成としている。段差低減部材２０は、端面１８から当該端面１８に最も近い留めコード１４までの距離がカーカスコード５Ａの直径ｄの１／２以内であり、かつ、留めコード１４の巻きピッチがｄ／２以内である条件を満たしつつ、留めコードが２周以上巻き回されることにより形成されるものである。上記のように構成したことで、ビードコア１０の内周側の面に形成された段差の段差量を小さくすることができる。その結果、段差部１７に起因するカーカスコードのエンド乱れを防止することが可能となり、インナーライナのクラック発生を防止することが可能となる。

また、実施の形態１に係る空気入りタイヤによれば、留めコード１４をタイヤ径方向に複数回巻き重ねることにより段差低減部材２０を形成するようにしたことで、留めコード１４の径寸法がビードワイヤ１２の径寸法と比べて極端に小さい場合であっても、段差部１７の段差量を確実に小さくすることができる。その結果、段差部１７に起因するカーカスコードのエンド乱れを確実に防止することが可能となる。

また、実施の形態１に係る空気入りタイヤによれば、ビードワイヤ１２を結束する留めコード１４を利用して段差低減部材２０を形成しているため、段差低減部材２０を設けるためのコードを別途用意する場合と比べて、低コストで上記の効果を実現することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２の空気入りタイヤ用ビードコア及びそのビードコアを用いた空気入りタイヤについて説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。図５及び図６は、実施の形態２に係るビードコア１０の段差低減部材２０付近を模式的に示した図である。上述した実施の形態１では、ビードワイヤ束１３を結束する留めコード１４を利用し、段差部１７に留めコード１４を高密度に巻き付けることにより段差低減部材２０を設けたが、実施の形態２では、留めコード１４とは別個に用意した巻付部材を段差部１７に巻き付けることによって段差低減部材２０を設けた点が、実施の形態１の構成と異なっている。それ以外は実施の形態１の構成と同じである。

図５には、巻付部材としてコード部材３０を用いた例が示されている。コード部材３０としては、無機繊維コード（スチールワイヤ、スチールワイヤを複数本撚り合わせて構成されるスチールコード、）又は、有機繊維コード（ナイロン、レーヨン、ビニロン、ポリエステルコード、炭素繊維を撚り合わせた炭素繊維コード等）を用いることができる。これらのうち１種類を選択して巻き付けてもよく、また、２種類以上を併用して巻き付けてもよい。なお、留めコード１４とは別個に用意したコード部材３０を段差部１７に巻き付ける場合、留めコードとしては、巻き始め端部１５、巻き終わり端部１６のビードワイヤ１２をしっかり締め付けるスチールワイヤ、或いは、加硫中の温度での熱収縮が大きくその力で締め付けるナイロン、ビニロン、ポリエステルなどを用い、段差低減部材２０としては汎用で安く、作業のしやすいナイロン、ビニロンやポリエステルを使用するのが好ましい。

図５に示すように、コード部材３０の径は、ビードワイヤ１２の径よりも小さいものが用いられる。このコード部材３０からなる段差低減部材２０は、上記実施の形態１と同様に、ビードワイヤ１２の巻き始め端部１５における端面１８から、この端面１８に最も近いコード部材３０までの距離Ｌ_０がカーカスコードの直径ｄ／２以内であり、かつ、コード部材３０の巻きピッチＬ_１（図４を参照）がｄ／２以内である条件を満たしつつ、コード部材３０をビードワイヤ束１３の周面に２周以上螺旋状に巻き付けることにより形成されている。なお、図５では、コード部材３０を７周巻き付けた例が示されている。また、段差低減部材２０の高さ寸法（タイヤ径方向内側への突出量）は、ビードワイヤ１２の径よりも小さく形成されている。

また、図６には、巻付部材として、コード部材３０よりも幅広に形成されたテープ部材４０を用いた例が示されている。テープ部材４０としては、ナイロン等のゴム引き材、より具体的にはナイロンやビニロンコードで補強されたゴム付き平織りテープやすだれ織りテープ等を適宜選択して用いることができる。テープ部材４０の厚みは、ビードワイヤ１２の径よりも小さいものが用いられる。このテープ部材４０からなる段差低減部材２０は、ビードワイヤ１２の巻き始め端部１５における端面１８からテープ部材４０までの距離Ｌ_０がカーカスコードの直径ｄ／２以内である条件を満たしつつ、テープ部材４０をビードワイヤ束１３の周面に巻き付けることにより形成されている。なお、図６では、コード部材３０を１周巻き付けた例が示されているが、２周以上巻き付けた構成としてもよい。このように、段差低減部材２０にコード部材３０よりも幅広のテープ部材４０を用いることで、ビードワイヤ束１３への巻き回し回数を少なくすることができる。

上記実施の形態１と同様、図５に示したコード部材３０及び図６に示したテープ部材４０の巻き付け幅Ｌ_２（図４を参照）は、いずれもカーカスコード５Ａの直径ｄの４倍程度以内とするのが好ましい。なお、図５及び図６に示した例では、巻付部材（コード部材３０及びテープ部材４０）を予めビードワイヤ束１３に巻き付けた後に留めコード１４でビードワイヤ束１３を結束しているが、留めコード１４でビードワイヤ束を結束した後に巻付部材を巻き付けた構成としてもよい。

また、上記実施の形態１と同様、カーカスコード５Ａから各巻付部材（コード部材３０及びテープ部材４０）までの距離Δ_１（図４を参照）をできるだけ小さくすることが好ましい。したがって、ビードワイヤ１２の直径と比べてコード部材３０の直径又はテープ部材４０の厚みが極端に小さいような場合には、コード部材３０又はテープ部材４０をタイヤ径方向に複数回巻き重ねることで、上記距離を小さくすることができる。

なお、段差低減部材２０は、図１５に示したカーカスコード５０Ａとビードコア１００との間の隙間Δ_０を小さくするために設けられるものである。したがって、上記実施の形態１と同様に、巻付部材（コード部材３０及びテープ部材４０）の高さ寸法（タイヤ径方向内側への突出量）は、ビードワイヤ１２の径よりも小さくする必要がある。

このように、実施の形態２に係るビードコア及びそのビードコアを用いた空気入りタイヤにおいても、上記実施の形態１と同様に、段差部１７に上述した条件を満たすように段差低減部材２０が設けられているため、ビードコア１０の内周側の面に形成された段差の段差量は、段差低減部材２０が設けられていない場合と比べて小さくなる。このため、カーカスコード５Ａとビードコア１０（コード部材３０又はテープ部材４０）との間の隙間は、図１５に示したΔ_０よりも小さくなる（あるいは０となる）。その結果、加硫時にカーカスコード５Ａに張力が掛かったとしても、カーカスコード５Ａにおけるタイヤ幅方向内側部位には従来ほどの緩みは生じない。したがって、段差部１７に起因するカーカスコードのエンド乱れを効果的に防止することができ、インナーライナのクラック発生を防止することができる。

また、上記実施の形態１と同様に、巻付部材（コード部材３０又はテープ部材４０）をタイヤ径方向に複数回巻き重ねる構成とすることで、コード部材３０の直径又はテープ部材４０の厚みがビードワイヤ１２の径寸法と比べて極端に小さい場合であっても、段差部１７の段差量を確実に小さくすることができる。その結果、段差部１７に起因するカーカスコードのエンド乱れを確実に防止することができる。

また、実施の形態２に係るビードコア及びそのビードコアを用いた空気入りタイヤでは、ビードワイヤ１２を結束する留めコード１４とは別個に用意した巻付部材（コード部材３０又はテープ部材４０）を用いて段差低減部材２０を設けている。このため、留めコード１４を利用して段差低減部材２０を設けた上記実施の形態１と比べて、段差低減部材２０の材質や大きさとして最適なものを選択することができるという利点がある。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３の空気入りタイヤ用ビードコア及びそのビードコアを用いた空気入りタイヤについて説明する。なお、上述した実施の形態１，２と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。図７〜図１０は実施の形態３に係るビードコア１０の段差低減部材２０付近を模式的に示した図である。各図において、（ａ）は、ビードコア１０を図４と同じ方向から見た図であり、（ｂ）は（ａ）を矢印Ｃ方向から見た図である。この実施の形態３では、上記実施の形態２で用いた巻付部材３０に替えて、段差低減部材２０として後述するスペーサ部材５０〜８０を用いた点が、実施の形態２の構成と異なっている。それ以外は上記実施の形態２の構成と同じである。

図７には、スペーサ部材として、円錐状に形成された円錐状スペーサ５０を用いた例が示されている。円錐状スペーサ５０は、加硫ゴム、軟化温度が加硫温度以上の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、金属等から選択された材料から構成されている。加硫ゴムとしては、２３℃における硬度（ＪＩＳ Ｈｓ）が５０以上であるものが用いられる。また、金属としてはスチールコード等が用いられる。

この円錐状スペーサ５０は、段差部１７において、端面５１がビードワイヤ１２の端面１８に対向するように配置され、接着剤等によって段差部１７（ビードワイヤ１２）に接合されている。円錐状スペーサ５０の端面５１の直径（すなわち円錐状スペーサ５０の最大高さ）は、ビードワイヤ１２の径以下である。ビードワイヤ１２の巻き始め端部１５における端面１８から、円錐状スペーサ５０の端面５１までの距離Ｌ_０は、ｄ／２以内とするのが好ましい。また、円錐状スペーサ５０の全長（ビードコア１０の周方向に沿った長さ）Ｌ_３は、カーカスコード５Ａの直径ｄの４倍程度以内とするのが好ましい。

また、図８には、スペーサ部材として、一方の端部が厚く、他方の端部に向かってその厚みが次第に薄くなる楔形状に形成された楔状スペーサ６０を用いた例が示されている。楔状スペーサ６０は、上述した円錐状スペーサ５０と同様の材料から構成されたものであり、一方の端部における端面６１の厚み寸法（すなわち楔状スペーサ６０の最大高さ）は、図８に示すようにビードワイヤ１２の直径以下に形成されている。この楔状スペーサ６０は、段差部１７において、上記端面６１がビードワイヤ１２の端面１８に対向するように配置され、接着剤等によって段差部１７（ビードワイヤ１２）に接合されている。ビードワイヤ１２の巻き始め端部１５における端面１８から、楔状スペーサ６０の端面６１までの距離Ｌ_０は、ｄ／２以内とするのが好ましい。また、楔状スペーサ６０の全長Ｌ_３（ビードコア１０の周方向に沿った長さ）は、カーカスコード５Ａの直径ｄの４倍程度以内とするのが好ましい。さらに、図８の（ｂ）に示すように、楔状スペーサ６０の幅寸法はビードワイヤ１２の直径と同程度又はそれ以下とするのが好ましい。

また、図９には、スペーサ部材として、円筒状に形成された円筒状スペーサ７０を用いた例が示されている。円筒状スペーサ７０は、上述した円錐状スペーサ５０と同様の材料から構成されたものであり、端面７１の直径（すなわちタイヤ径方向内側への突出量）は、図９に示すようにビードワイヤ１２の径よりも小さく形成されている。この円筒状スペーサ７０は、段差部１７において、一方の端面７１がビードワイヤ１２の端面１８に対向するように配置され、接着剤等によって段差部１７（ビードワイヤ１２）に接合されている。ビードワイヤ１２の巻き始め端部１５における端面１８から、円筒状スペーサ７０の一方の端面７１までの距離Ｌ_０は、ｄ／２以内とするのが好ましい。また、円筒状スペーサ７０の全長Ｌ_３（ビードコア１０の周方向に沿った長さ）は、カーカスコード５Ａの直径ｄの４倍程度以内とするのが好ましい。

さらに、図１０には、スペーサ部材として、直方体形状に形成された直方体状スペーサ８０を用いた例が示されている。直方体状スペーサ８０は、上述した円錐状スペーサ５０と同様の材料から構成されたものであり、その高さ（すなわちタイヤ径方向内側への突出量）は、図１０に示すようにビードワイヤ１２の径よりも小さく形成されている。この直方体状スペーサ８０は、段差部１７において、端面８１がビードワイヤ１２の端面１８に対向するように配置され、接着剤等によって段差部１７（ビードワイヤ１２）に接合されている。ビードワイヤ１２の巻き始め端部１５における端面１８から、直方体状スペーサ８０の端面８１までの距離Ｌ_０は、ｄ／２以内とするのが好ましい。また、直方体状スペーサ８０の全長Ｌ_３（ビードコア１０の周方向に沿った長さ）は、カーカスコード５Ａの直径ｄの４倍程度以内とするのが好ましい。さらに、図１０の（ｂ）に示すように、直方体状スペーサ８０の幅寸法は、ビードワイヤ１２の直径と同等又はそれ以下とするのが好ましい。

このように、実施の形態３に係るビードコア及びそのビードコアを用いた空気入りタイヤにおいても、段差部１７上述した条件を満たすように段差低減部材２０が設けられているため、ビードコア１０の内周側の面に形成された段差の段差量は、段差低減部材２０が設けられていない場合と比べて小さくなる。これにより、カーカスコード５Ａとビードコア１０（スペーサ部材）との間の隙間は、図１５に示したΔ_０よりも小さくなる（あるいは０となる）。その結果、加硫時にカーカスコード５Ａに張力が掛かったとしても、カーカスコード５Ａにおけるタイヤ幅方向内側部位には従来ほどの緩みは生じない。したがって、段差部１７に起因するカーカスコードのエンド乱れを効果的に防止することができ、インナーライナのクラック発生を防止することができる。

また、実施の形態３では、上記実施の形態２と同様に、ビードワイヤ１２を結束する留めコード１４とは別個に用意した部材を用いて段差低減部材２０を設けている。このため、留めコード１４を利用して段差低減部材２０を設けた上記実施の形態１と比べて、段差低減部材２０の材質や大きさとして最適なものを選択することができるという利点がある。

さらに、実施の形態３では、上述したスペーサ部材５０〜８０を接着材等によって段差部７０に接着するだけでよいので、実施の形態１の留めコード１４や実施の形態２の巻付部材（コード部材３０及びテープ部材４０）を用いる場合と比べて、段差低減部材２０の設置作業が容易である。

上述した実施の形態１〜３の空気入りタイヤの効果を確認するために、図１１に示す条件で１２個の空気入りタイヤを作成した。すべての実施例及び比較例において、カーカスコードの直径ｄは１．０ｍｍ、ビードワイヤの直径は１．６ｍｍとした。

（実施例１〜６，比較例１，２）
直径０．２ｍｍの留めコードを図４に示したように段差部に巻き付けることにより、段差部に段差低減部材を形成した。留めコードの材質としてはビニロン（１２００ｄ／２００ｆ／１）を用いた。図１１に示すように、ビードワイヤの巻き始め端部における端面から留めコード（段差低減部材）までの距離Ｌ_０と、留めコードの巻き付け幅Ｌ_２とを異ならせた実施例１〜６、比較例１，２の８個の空気入りタイヤを作成した。なお、留めコードの巻きピッチＬ_１は、上記実施例及び比較例においてすべて０．２ｍｍとした。なお、実施例６では、段差低減部材の留めコードをタイヤ径方向に２回巻き重ねた構成（２重巻き）とした。

（実施例７，８，比較例３）
段差低減部材として円筒状スペーサを用い、図９に示したように段差部に配置し、接着材で段差部に接合した。円筒状スペーサの材質としては加硫ゴムを用いた。図１１に示すように、ビードワイヤの巻き始め端部における端面から円筒状スペーサ（段差低減部材）までの距離Ｌ_０と、円筒状スペーサの径とを異ならせた実施例７，８，比較例４の３個の空気入りタイヤを作成した。なお、円筒状スペーサの全長Ｌ_３（ビードコアの周方向に沿った長さ）は、上記実施例及び比較例においてすべて１０ｍｍとした。

（比較例４）
ビードコアに段差低減部材が設けられていない従来の空気入りタイヤを作成した。

Ｘ線装置を用いて、生タイヤの加硫前と加硫後における、バットレス部のビードワイヤ巻き始め端部前後に対応するカーカスコードオフセット量を測定した。ここで、カーカスコードオフセット量とは、図１２に示すように、カーカスコードの移動後の位置を、移動前の元の位置からの差（距離）で表した量であり、（ａ−ｂ）／２で表されるものである。このカーカスコードオフセット量が１ｍｍ以上となった場合、カーカスコードの目開きが発生する可能性が高くなる。図１１に測定結果を示す。

図１１に示すように、ビードワイヤの巻き始め端部における端面から留めコードまでの距離Ｌ_０が０．３ｍｍ（すなわちカーカスコードの直径ｄの１／２未満）である実施例１，３〜６では、いずれもカーカスコードオフセット量が０であり、良好な結果が得られた。また、Ｌ_０が０．５ｍｍ（＝ｄ／２）である実施例２についても、カーカスコードオフセット量が極めて小さく、良好な結果が得られた。さらに、段差低減部材の巻き付け幅Ｌ_２が２ｍｍ（＝２ｄ）である実施例１と、巻き付け幅Ｌ_２が２０ｍｍ（＝２０ｄ）である実施例５では、いずれもカーカスコードオフセット量が０となっている。この結果から、段差低減部材の巻き付け幅Ｌ_２は、カーカスコードの直径ｄの２倍程度で十分な効果が得られることが分かる。

これに対して、ビードワイヤの巻き始め端部における端面から留めコードまでの距離Ｌ_０が０．５ｍｍ（＝ｄ／２）を超えている比較例１，２は、いずれもカーカスコードオフセット量が１ｍｍ以上となり、上記の効果が得られないことが分かる。

また、ビードワイヤの巻き始め端部における端面から円筒状スペーサまでの距離Ｌ_０が０．３ｍｍ（すなわちカーカスコードの直径ｄの１／２未満）である実施例７は、カーカスコードオフセット量が０であり、良好な結果が得られた。同様に、ビードワイヤの巻き始め端部における端面から円筒状スペーサまでの距離Ｌ_０がカーカスコードの直径ｄ未満である実施例８においても、カーカスコードオフセット量が小さく、良好な結果が得られた。

これに対して、ビードワイヤの巻き始め端部における端面から円筒状スペーサまでの距離Ｌ_０がカーカスコードの直径ｄを超えている比較例３、及び、段差低減部材が設けられていない比較例４は、実施例と比べてカーカスコードオフセット量が大きく、良好な結果が得られなかった。

以上のように、本発明に係る空気入りタイヤ用ビードコア及びそのビードコアを用いた空気入りタイヤは、ビードコアを構成するビードワイヤの巻き始め端部によって生じる段差に起因するカーカスコードのエンド乱れを防止するものであり、シングルワインド構造のビードコアを備えた空気入りタイヤに有用である。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ カーカス
５ａ，５Ａ カーカスコード
６ ベルト層
７ トレッド面
８ ホイール
９ リムフランジ部
１０ ビードコア
１１ ビードフィラー
１２ ビードワイヤ
１３ ビードワイヤ束
１４ 留めコード
１５ 巻き始め端部
１６ 巻き終わり端部
１７ 段差部
１８ 巻き始め端部の端面
２０ 段差低減部材
３０ コード部材
４０ テープ部材
５０ 円錐状スペーサ
５１ （円錐状スペーサの）端面
６０ 楔状スペーサ
６１ （楔状スペーサの）端面
７０ 円筒状スペーサ
７１ （円筒状スペーサの）端面
８０ 直方体状スペーサ
８１ （直方体状スペーサの）端面

Claims (8)

1. 一本のビードワイヤを複数回巻き回して環状に形成したビードワイヤ束から構成された空気入りタイヤ用のビードコアにおいて、
   前記ビードワイヤの巻き始め端部によって生じる段差部に段差低減部材を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ用ビードコア。
2. 前記段差低減部材の最大高さは、前記ビードワイヤの直径よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ用ビードコア。
3. 前記ビードワイヤ束に所定のピッチで巻き付けられることにより前記ビードワイヤ束を結束する留めコードを備え、
   前記段差低減部材は、
   前記留めコードを前記段差部以外の領域に比して小さい巻きピッチで巻き付けることにより形成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ用ビードコア。
4. 前記段差低減部材は、
   コード部材を前記段差部に巻き付けることにより形成されたものであり、
   前記コード部材は、
   無機繊維コード、有機繊維コードのいずれかから一種類以上選択して用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ用ビードコア。
5. 前記段差低減部材は、
   テープ部材を前記段差部に巻き付けることにより形成されたものであり、
   前記テープ部材は、ナイロンまたはビニロンで補強されたゴム付き平織りテープまたはすだれ織りテープのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ用ビードコア。
6. 前記段差低減部材は、
   スペーサ部材を前記段差部に配置することにより形成されたものであり、
   前記スペーサ部材は、加硫ゴム、軟化温度が加硫温度以上の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、金属のいずれかから構成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ用ビードコア。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一つに記載の段差低減部材を有したビードコアが配置された一対のビード部と、
   前記一対のビード部間に架け渡され、その両端部が前記各ビードコアの周りで折り返されたカーカスと、を備えたことを特徴とする空気入りタイヤ。
8. 前記ビードワイヤの巻き始め端部の端面と前記段差低減部材との間の距離が、前記カーカスを構成するカーカスコードの直径の１／２以内であることを特徴とする請求項７に記載の空気入りタイヤ。

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