JPH0664411A - Pneumatic tire - Google Patents

Pneumatic tire

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JPH0664411A
JPH0664411A JP4224371A JP22437192A JPH0664411A JP H0664411 A JPH0664411 A JP H0664411A JP 4224371 A JP4224371 A JP 4224371A JP 22437192 A JP22437192 A JP 22437192A JP H0664411 A JPH0664411 A JP H0664411A
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JP
Japan
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bead wire
bead
tire
wires
strength
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JP4224371A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshibumi Ito
俊文 伊藤
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0664411A publication Critical patent/JPH0664411A/en
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to reduce the weight of a bead while maintaining a required degree of bead strength, by setting the number of effective wires in the section of a bead wire, so that the bead wire becomes as strong as desired, in response to the value of stress generated in the bead wire, including safety factor. CONSTITUTION:The number n of effective wires in the section of a bead wire 5 is set, so that the strength of the bead wire 5 to the value T of stress generated in the bead wire 5, including the safety factor, satisfies the equation of 1.2T>=Ts.n>=T. In this equation, T=2.5P(Rc<2>-R<2>)1Rc is the outermost radius of carcass ply of a tire, R is the radius of the tire at the maximum width position, P is the maximum air pressure set in the range of under 12PR, Ts is the breaking load of one wire, and n is the number of the wires left by subtracting the number of the wires which do not contribute to the breaking strength from the actual sectional number of the wires.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主として小型トラック
用や乗用車用のタイヤ、特にリング状に巻回されたビー
ドワイヤの回りに内側から外側に向って巻つけられたプ
ライと、外側から内側に向って巻つけられたプライとを
有するカーカス構造を有する空気入りタイヤに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is mainly applied to tires for small trucks and passenger cars, especially plies wound from the inside to the outside around a bead wire wound in a ring shape, and from the outside to the inside. The present invention relates to a pneumatic tire having a carcass structure having plies wound in the opposite direction.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】タイヤ
は、基本的には図5に示す断面構造をなしている。同図
において、(1)はカーカス、(2)はカーカス(1)
とトレッド部(3)との間に配設された複数層のベル
ト、(4)はビード部、(5)はビード部のコアとなる
リング状に巻回されたビードワイヤである。
2. Description of the Related Art A tire basically has a sectional structure shown in FIG. In the figure, (1) is a carcass, (2) is a carcass (1)
And a tread portion (3), a plurality of layers of belts are provided, (4) is a bead portion, and (5) is a bead wire wound in a ring shape as a core of the bead portion.

【0003】タイヤにおけるカーカス構造としては、こ
の図5のように、各プライ(1)がビードワイヤ(5)
の回りに内側から外側に向って巻つけられた所謂オール
アップ形、あるいは図3のように、内側から外側に向っ
て巻つけられたプライ(1a)と、外側から内側に向っ
て巻上げられたプライ(1b)とによる所謂アップダウ
ン形や、図4のように前記とは内外層が逆になったダウ
ンアップ形のもの等がある。
As a carcass structure in a tire, as shown in FIG. 5, each ply (1) is a bead wire (5).
A so-called all-up type that is wound from the inside toward the outside, or a ply (1a) that is wound from the inside toward the outside and a wound from the outside toward the inside as shown in FIG. There are a so-called up-down type with a ply (1b), and a down-up type with the inner and outer layers reversed as shown in FIG.

【0004】従来、例えば12PR(プライレーティン
グ)以下の小型自動車用タイヤや乗用車用タイヤにおい
ては、タイヤモールド形状あるいはタイヤサイズが同一
である場合、前記のようにカーカス構造が異なるもので
あっても、同一の強力をもったビードワイヤを使用して
いる場合がある。
Conventionally, for example, in a small automobile tire or a passenger car tire having a PR of 12 PR or less, if the tire mold shape or tire size is the same, even if the carcass structure is different as described above, You may be using bead wires with the same strength.

【0005】しかして、前記タイヤのビードワイヤの強
力は、内圧、ビードリングの締め付け、遠心力等によっ
て発生す応力を計算して、それに充分耐える値に設定し
ている。特に、内圧による応力が最も大きくなった時、
例えばリムアップ時の内圧充填過多になった時に発生す
るビードワイヤの破断を防止するために、ビードワイヤ
強力を充分に大きく設定している。
The strength of the bead wire of the tire is set to a value that can withstand the stress generated by internal pressure, tightening of the bead ring, centrifugal force, etc. Especially when the stress due to the internal pressure becomes maximum,
For example, the bead wire strength is set to be sufficiently large in order to prevent breakage of the bead wire that occurs when the internal pressure is excessively filled during rim up.

【0006】すなわち、内圧によってビードワイヤに発
生する応力(T0 )は、タイヤのプライ最外半径(R
c)の2乗と、タイヤ最大幅位置の半径(R)の2乗の
差、及び内圧(P0 )に比例することが知られており、
次の式によって現わされる。◎ T0 =P0 (Rc2 −R2 )/2
That is, the stress (T0) generated in the bead wire by the internal pressure is the outermost radius (R) of the ply of the tire.
It is known to be proportional to the difference between the square of c) and the square of the radius (R) at the tire maximum width position, and the internal pressure (P 0 ),
It is expressed by the following formula. ◎ T 0 = P 0 (Rc 2 −R 2 ) / 2

【0007】そして、例えば12PR以下のタイヤの設
計上におけるビードワイヤ強力の計算では、安全性確保
のために、前記の応力(T0 )に安全率(5倍)を加味
して、その値(T)を T=2.5P(Rc2 −R2 ) として計算している。
[0007] For example, in the calculation of the bead wire strength in designing a tire of 12 PR or less, a safety factor (5 times) is added to the stress (T 0 ) in order to ensure safety, and the value (T ) Is calculated as T = 2.5P (Rc 2 −R 2 ).

【0008】ここで、(P)は、荷重対応表の12PR
以下において設定されている最高の空気圧である。
Here, (P) is 12PR of the load correspondence table.
It is the maximum air pressure set below.

【0009】一方、ビードワイヤの強力は、ワイヤ1本
の破断荷重(Ts)と、ビードワイヤ断面における有効
ワイヤ本数(n)の積(Ts・n)で表すことができ
る。
On the other hand, the strength of the bead wire can be expressed by the product (Ts · n) of the breaking load (Ts) of one wire and the number of effective wires (n) in the bead wire cross section.

【0010】ところが、カーカス構造が上記したオール
アップ形をなすタイヤの場合、水圧テスト結果が前記の
値(T)に対して割引いた値しか出ないために、通常、
さらに安全性をみてビードワイヤ強力を一定の割合で増
加(1.5倍)して、 Ts・n≧1.5T として計算し、この計算式を満足するようにビードワイ
ヤ断面の有効ワイヤ本数(n)を定めている。
However, in the case of a tire having a carcass structure of the above-mentioned all-up type, since the result of the water pressure test is only a discounted value with respect to the above value (T), normally,
Furthermore, for safety, the bead wire strength is increased (1.5 times) at a constant rate and calculated as Ts · n ≧ 1.5T, and the number of effective wires in the bead wire section (n) is satisfied so as to satisfy this calculation formula. Has been set.

【0011】ここで、前記の有効ワイヤ本数(n)は、
実際の断面本数から破断強度に寄与しない本数を除した
本数である。
Here, the number of effective wires (n) is
It is the number obtained by dividing the actual number of cross sections by the number that does not contribute to the breaking strength.

【0012】例えば、図1に示すように複数本のワイヤ
(w)を並列したリボン状にして、これを巻回して積層
した所謂グロメットビードの場合、最外層の1層(L1
)が巻回した状態においてフリーエンドになり、ビー
ドワイヤの破断強度には殆ど寄与しないと考えられる。
したがって前記の有効ワイヤ本数(n)は、単純にワイ
ヤ(w)列の本数(S)と実際の層数(L)との積とす
るのでなく、前記1層分を除した値 n=S×(L−1) として計算する。
For example, as shown in FIG. 1, in the case of a so-called grommet bead in which a plurality of wires (w) are arranged in a parallel ribbon shape and wound and laminated, one outermost layer (L1
) Becomes a free end in the wound state, and it is considered that it hardly contributes to the breaking strength of the bead wire.
Therefore, the number of effective wires (n) is not simply the product of the number of wires (w) in the row (S) and the actual number of layers (L), but a value obtained by dividing one layer by n = S. Calculate as x (L-1).

【0013】また、図2に示すシングルストランドワイ
ヤ(w)によるビードの場合、最終の巻付けの1本(w
1 )がフリーエンドになり、ビードワイヤの破断強度に
は寄与しないと考えられるので、実際の断面本数(N)
から1を引いた値 n=N−1 として計算する。
Further, in the case of the bead by the single strand wire (w) shown in FIG. 2, one (w) of the final winding is used.
Since 1) becomes the free end and does not contribute to the breaking strength of the bead wire, the actual number of cross sections (N)
Calculated as a value obtained by subtracting 1 from n = N-1.

【0014】上記のようにして、ビードワイヤに発生す
る応力の安全率を加味した値(T)に対するビードワイ
ヤ強力を設定した上記計算式に基いて、ビードワイヤ断
面における有効ワイヤ本数(n)を決定している。
As described above, the number of effective wires (n) in the bead wire cross section is determined based on the above-mentioned calculation formula which sets the strength of the bead wire with respect to the value (T) considering the safety factor of the stress generated in the bead wire. There is.

【0015】ところで、ビードワイヤに発生する応力
は、タイヤのモールド形状のみではなく、カーカスプラ
イの配置やビード回りの形状によっても相違するもの
で、特に本発明者の水圧テストの結果では、カーカス構
造が、図3のようなアップダウン形や図4のようなダウ
ンアップ形の場合には、上記した計算式を1.5Tに設
定しなくても、ビードワイヤ(5)の破断のおそれのな
い充分な強度を得られることが判明した。
By the way, the stress generated in the bead wire differs not only in the mold shape of the tire but also in the arrangement of the carcass ply and the shape around the bead. In particular, according to the results of the water pressure test conducted by the present inventor, the carcass structure is In the case of the up-down type as shown in FIG. 3 and the down-up type as shown in FIG. 4, the bead wire (5) is not liable to be broken even if the above calculation formula is not set to 1.5T. It turned out that strength can be obtained.

【0016】これは、カーカス構造が図5のオールアッ
プ形をなすものの場合、内圧充填時等に両プライ(1
a)(1a)が共にビードワイヤ(5)に強く作用する
が、図3のアップダウン形や図4のダウンアップ形の場
合には、一方のプライがビードワイヤに対して強く作用
しないためであると考えられる。
This is because when the carcass structure is of the all-up type shown in FIG. 5, both plies (1
a) and (1a) both act strongly on the bead wire (5), but in the case of the up-down type of FIG. 3 and the down-up type of FIG. 4, one ply does not act strongly on the bead wire. Conceivable.

【0017】それにも拘らず、従来は、カーカス構造に
応じてビードワイヤの強力を変更することなく、アップ
ダウン形やダウンアップ形の場合においても、オールア
ップ形の場合と同本数の同じ強力を持つビードワイヤを
そのまま使用しているので、ワイヤの無駄が多くなり、
またビード軽量化の障害となっている。
In spite of this, conventionally, the strength of the bead wire is not changed according to the carcass structure, and even in the case of the up-down type and the down-up type, the same number of the same strength as that of the all-up type is provided. Since the bead wire is used as it is, the waste of the wire increases,
It is also an obstacle to reducing the weight of beads.

【0018】本発明は、上記に鑑みてなしたものであ
り、特にカーカス構造がアップダウン形あるいはダウン
アップ形をなす空気入りタイヤとして、特に必要充分な
ビードワイヤ強力を確保しながら、ビード軽量化を可能
にしたタイヤを提供するを目的とする。
The present invention has been made in view of the above, and particularly as a pneumatic tire having a carcass structure of an up-down type or a down-up type, it is possible to reduce the weight of the bead while securing a necessary and sufficient bead wire strength. The purpose is to provide a tire that is made possible.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明は、リング状に巻回されたビードワイヤの回りに内
側から外側に向って巻つけられたプライと、外側から内
側に向って巻つけられたプライとを有するカーカス構造
をなすタイヤにおいて、ビードワイヤに発生する応力の
安全率を加味した値(T)に対して、ビードワイヤ強力
が下記式を満足するように、ビードワイヤ断面における
有効ワイヤ本数(n)を設定してなることを特徴とす
る。 1.2T≧Ts・n≧T ただし、T=2.5P(Rc2 −R2 ) Rc:タイヤのカーカスプライ最外半径、 R:タイヤの最大幅位置の半径、 P:12PR以下において設定されている最高の空気圧 Ts:ワイヤ1本の破断荷重 n:実際の断面本数から破断強度に寄与しない本数を除
したワイヤ本数
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a ply wound from the inside to the outside around a bead wire wound in a ring shape, and a ply wound from the outside to the inside. In a tire having a carcass structure with attached plies, the number of effective wires in the bead wire cross section is such that the bead wire strength satisfies the following formula with respect to the value (T) that takes into account the safety factor of the stress generated in the bead wire. It is characterized in that (n) is set. 1.2T ≧ Ts · n ≧ T where T = 2.5P (Rc 2 −R 2 ) Rc: outermost radius of carcass ply of tire, R: radius of maximum width position of tire, P: set at 12PR or less Maximum air pressure Ts: Breaking load of one wire n: Number of wires obtained by dividing the actual number of cross sections by the number that does not contribute to breaking strength

【0020】[0020]

【作用】上記の構成によるタイヤによれば、ビードワイ
ヤ断面のワイヤ本数を従来よりも少なく設定でき、しか
も必要かつ充分なビードワイヤ強力を保有できる。
According to the tire having the above construction, the number of wires in the bead wire cross section can be set smaller than in the conventional case, and the necessary and sufficient bead wire strength can be retained.

【0021】[0021]

【実施例】実際のタイヤにおける計算の1例を説明す
る。
EXAMPLE An example of calculation in an actual tire will be described.

【0022】図3に示すように、カーカス(1)が、リ
ング状に巻回されたビードワイヤ(5)の回りに内側か
ら外側に向って巻つけられたプライ(1a)と、外側か
ら内側に向って巻つけられたプライ(1b)とを有する
アップダウン形をなす、タイヤサイズが7.00 R
15の12PR(プライレーティング)のタイヤにおい
て、カーカスプライの最外半径(Rc)、タイヤ最大幅
位置の半径(R)および12PR以下のタイヤにおいて
設定されている最高の空気圧(P)が、それぞれ Rc:35.2 cm R:28.0 cm P: 6.0 kg/cm2 であるとすると、ビードワイヤに発生する応力の安全率
を加味した値(T)は、 T=2.5P(Rc2 −R2 )=6825.6kg となる。
As shown in FIG. 3, a carcass (1) is wound around a bead wire (5) wound in a ring shape from inside to outside, and a ply (1a) is wound from outside to inside. A tire size of 7.00 R, forming an up-down shape with a ply (1b) wound in the opposite direction.
The outermost radius (Rc) of the carcass ply, the radius of the tire maximum width position (R), and the maximum air pressure (P) set for the tires of 12PR or less are 15 RPR for each of 15 tires of 12PR (ply rating). : 35.2 cm R: 28.0 cm P: 6.0 kg / cm 2 , the value (T) considering the safety factor of the stress generated in the bead wire is T = 2.5P (Rc 2 the -R 2) = 6825.6kg.

【0023】そこで、前記値(T=6825.6kg)
に対し、ビードワイヤ強力(Ts・n)が、 1.2T≧Ts・n≧T を満足するように、ビードワイヤの断面における有効ワ
イヤ本数(n)を、ワイヤ1本の破断強度(Ts)との
関係で設定する。
Therefore, the above value (T = 6825.6 kg)
On the other hand, the effective number of wires (n) in the cross section of the bead wire is defined as the breaking strength (Ts) of one wire so that the bead wire strength (Ts · n) satisfies 1.2T ≧ Ts · n ≧ T. Set by relationship.

【0024】すなわち、1本の破断強度(Ts=140
kg/cm2 )のワイヤを使用する場合、その有効ワイ
ヤ本数(n)は、前記式により、58.5≧n≧48.
8となる。
That is, one breaking strength (Ts = 140
(kg / cm 2 ), the effective wire number (n) is 58.5 ≧ n ≧ 48.
It becomes 8.

【0025】この有効ワイヤ本数(n)は、実際の断面
本数からビードの破断強度に寄与しない本数を除した本
数であるから、例えば図1のグロメットビードの場合に
は、フリーエンドになる最外層の1層分を足して、その
ワイヤ(w)の総本数あるいは層数を決定する。また図
2のシングルストランドビードの場合は、フリーエンド
になる最終の巻付けの1本を足して、その断面の総本数
つまりは巻回数を決定すればよい。
Since the number (n) of effective wires is the number obtained by dividing the actual number of cross-sections by the number that does not contribute to the breaking strength of the bead, for example, in the case of the grommet bead shown in FIG. Then, the total number of layers or the number of layers of the wire (w) is determined. In the case of the single-strand bead shown in FIG. 2, the total number of windings in the cross section, that is, the number of windings, may be determined by adding one of the final windings at the free end.

【0026】このように設定することにより、ビードワ
イヤ強力を低下させることなく、ビードワイヤの断面本
数を従来の場合よりも少なく設定でき、その軽量化を図
ることができる。
By setting in this way, the number of cross-sections of the bead wire can be set smaller than in the conventional case without reducing the strength of the bead wire, and the weight can be reduced.

【0027】下記の表1は、タイヤサイズ7.00 R
15 12PRの小型トラック用タイヤで、ビードワ
イヤの強力を異にした各タイヤ(a)〜(h)につい
て、カーカス構造がオールアップ形の場合とアップダウ
ン形にした場合それぞれの水圧テスト結果を示してい
る。また同時に、そのビード重量比を、ビードワイヤの
強力が1.5Tの場合を100として指数で表示した。
Table 1 below shows tire size 7.00 R
15 12 PR light truck tires and tires (a) to (h) with different bead wire strengths, showing water pressure test results when the carcass structure is an all-up type and when it is an up-down type. There is. At the same time, the bead weight ratio was expressed as an index with 100 when the strength of the bead wire was 1.5T.

【0028】なお、上記の水圧テストは、テストタイヤ
本数をそれぞれ4本づつとして、リム:5.50F×1
5でチューブ、フラップと共にリム組みし、チューブ内
に水を注入しビードをリムにフィットさせた後、さらに
ポンプでビードが破断するまで水を注入し加圧する方法
で行なった。
In the above water pressure test, the number of test tires is four, and the rim is 5.50 F × 1.
After assembling the rim with the tube and the flap in No. 5, water was injected into the tube to fit the bead to the rim, and then water was further injected by the pump until the bead broke, and pressure was applied.

【0029】また水圧テストの判定基準は次のとおりと
する。
The criteria for the water pressure test are as follows.

【0030】○:テストタイヤ4本の全てが、Tでは破
断が生じないもの △:テストタイヤ4本のうち1〜2本が、T以下で破断
が生じたもの ×:テストタイヤ4本のうち3〜4本が、T以下で破断
が生じたもの
◯: All of the four test tires did not break at T Δ: One or two of the four test tires failed at T or less ×: Of the four test tires 3 to 4 pieces were broken at T or less

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】上記のテスト結果において、カーカス構造
がオールアップ形の場合、ビード強力が1.5T以上に
ならないと、必要な充分な強度が得られないが、カーカ
スがアップダウン形の場合、1.0T以上で必要な充分
な強度が得られた。そしてこのアップダウン形のタイヤ
のうち(c)〜(e)のタイヤが本発明の実施例に相当
し、必要のビードワイヤ強力を保持して、しかもビード
重量を大幅に低減できることが判明した。
In the above test results, when the carcass structure is the all-up type, the required sufficient strength cannot be obtained unless the bead strength is 1.5 T or more, but when the carcass is the up-down type, 1. A necessary and sufficient strength was obtained at 0T or more. It has been found that the tires (c) to (e) of the up-down type tires correspond to the examples of the present invention, and can maintain the required bead wire strength and can significantly reduce the bead weight.

【0033】[0033]

【発明の効果】上記したように本発明によれば、特にカ
ーカス構造がアップダウン形あるいはダウンアップ形を
なす空気入りタイヤとして、タイヤビードワイヤ断面の
ワイヤ本数を従来よりも少なく設定でき、必要かつ充分
なビードワイヤ強力を確保しながら、ビード軽量化およ
び資源の有効利用を図ることができる。
As described above, according to the present invention, particularly as a pneumatic tire having a carcass structure of up-down type or down-up type, the number of wires in the tire bead wire cross section can be set smaller than before, and The bead weight can be reduced and resources can be effectively used while ensuring a sufficient strength of the bead wire.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】クロメットビード構造を示す略示拡大断面図で
ある。
FIG. 1 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a chromet bead structure.

【図2】シングルストランドビード構造を示す略示拡大
断面図である。
FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a single-strand bead structure.

【図3】アップダウン形のカーカスを例示する略示半断
面図である。
FIG. 3 is a schematic half cross-sectional view illustrating an up-down type carcass.

【図4】ダウンアップ形のカーカス構造を例示する略示
半断面図である。
FIG. 4 is a schematic half cross-sectional view illustrating a down-up type carcass structure.

【図5】オールアップ形のカーカス構造によるタイヤの
略示判断面図である。
FIG. 5 is a schematic determination view of a tire having an all-up type carcass structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) カーカス (1a) アップ側プライ (1b) ダウン側プライ (2) ベルト (3) トレッド部 (4) ビード部 (5) ビードワイヤ (w) 1本のワイヤ (1) Carcass (1a) Up-side ply (1b) Down-side ply (2) Belt (3) Tread part (4) Bead part (5) Bead wire (w) One wire

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リング状に巻回されたビードワイヤの回
りに内側から外側に向って巻つけられたプライと、外側
から内側に向って巻つけられたプライとを有するカーカ
ス構造をなすタイヤであって、 ビードワイヤに発生する応力の安全率を加味した値
(T)に対して、ビードワイヤの強力が下記式を満足す
るように、ビードワイヤ断面における有効ワイヤ本数
(n)を設定してなることを特徴とする空気入りタイ
ヤ。 1.2T≧Ts・n≧T ただし、T=2.5P(Rc2 −R2 ) Rc:タイヤのカーカスプライ最外半径、 R:タイヤの最大幅位置の半径、 P:12PR以下において設定されている最高の空気圧 Ts:ワイヤ1本の破断荷重 n:実際の断面本数から破断強度に寄与しない本数を除
したワイヤ本数
1. A tire having a carcass structure having a ply wound from an inner side to an outer side around a bead wire wound in a ring shape, and a ply wound from an outer side to an inner side. The effective number of wires (n) in the bead wire cross section is set so that the strength of the bead wire satisfies the following formula with respect to the value (T) that takes into account the safety factor of the stress generated in the bead wire. And pneumatic tires. 1.2T ≧ Ts · n ≧ T where T = 2.5P (Rc 2 −R 2 ) Rc: outermost radius of carcass ply of tire, R: radius of maximum width position of tire, P: set at 12PR or less Maximum air pressure Ts: Breaking load of one wire n: Number of wires obtained by dividing the actual number of cross sections by the number that does not contribute to breaking strength
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001058704A1 (en) * 2000-02-10 2001-08-16 Societe De Technologie Michelin Tyre bead with textile layers

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