JPH08230419A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ビードワイヤの破断損傷を効果的に抑制でき、
ビードコアの破壊強度を向上する。 【構成】ビードコア５とその上面から立上がるビードエ
ーペックス８とをビードコア５の下面を通ってそれらを
包む保護層１０を具え、ビードワイヤの巻始端ｅ１を通
る半径線Ｋを中心として周方向両側に１５〜３０度まで
の角度θを隔たる調整領域Ｑにおいて、カーカス６の折
返し部のビードベースラインＬからの折返し高さＨ１
を、調整領域外に比して大とした高折返し部分１２、又
は前記保護層１０をビードコア５の下面において切除し
たフィラ切除部分１３からなるビードワイヤ保護部１１
を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に乗用車用タイヤと
して好適に使用でき、ビードコアの破壊強度を向上させ
た空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気入りタイヤのビード部に
は、カーカスの両端部を固定しかつリムとの嵌合力を保
つべく、スチールなどの高強度のビードワイヤを巻重ね
たリング状のビードコアが設けられており、特に乗用車
用タイヤのビードコアａには、従来、例えば図１０に示
すように、４〜６本のビードワイヤを互いに平行に引き
揃えた長尺な帯体ｂを、半径方向内側から外側に渦巻状
に巻回した端面矩形のいわゆるテープビードが多用され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしテープビードで
は、その形成が容易でかつ安価であるという利点がある
反面、巻回の巻始端ｅ１と巻終端ｅ２とが小巾で重なり
合い、しかも各ビードワイヤが前記巻始端ｅ１で整一し
て途切れるために、リム組み時等に発生する応力がこの
巻始端ｅ１に集中しやすく、時にビードワイヤがその強
度よりはるかに低い応力で破断損傷するという問題点が
生じていた。

【０００４】なお、このようなビードワイヤの破断は、
１本のビードワイヤを螺旋にかつ多層に巻回させたいわ
ゆるシングルワインドビードコアを採用することによっ
てある程度減じうるが、このものは柔軟性に欠け、リム
組み作業性を低下させる他、コストの上昇を招来させ
る。

【０００５】従って、本発明者は、特にテープビードに
おける破断原因を究明すべく、種々研究を積み重ねた。
その結果、ビードワイヤ破断は、ビードコア回りのカー
カスの折返し構造との因果関係が大であり、下記のメカ
ニズムによって破断が発生することが判明した。

【０００６】すなわち、図１１に示すように、カーカス
ｃの折返し高さが小なＬＴＵ（ローターンアップ）構造
のタイヤでは、サイドウオール剛性が低いため、リム組
に際して内圧充填したとき、プライコードのタイヤ軸方
向外側への倒れ込みＦが大となり、ビードコア／リム間
の接触圧がヒール側において著増しかつトウ側において
はワイヤの張力が著増する。その結果、巻始端ｅ１のト
ウ側に過大な応力が集中し、これを起点としてビードワ
イヤの破断が発生する。又この破断は、シングルワイン
ドビードコア等においても巻始端ｅ１がトウ側にある場
合に生じる。

【０００７】又カーカスの折返し高さが大なＨＴＵ（ハ
イターンアップ）構造のタイヤにおいては、リム組の
際、ビードコア内径が巻始端ｅ１で局部的に小となるた
めビードコア／リム間の接触圧が他の部分に比べて大き
くなり、該他の部分が比較的スムーズにリムにフィット
していく中で前記巻始端ｅ１のみの嵌合が遅れるなど巻
始端ｅ１にねじれ状の嵌合不良が起こりやすく、その結
果、該巻始端ｅ１に曲げ変形が発生してビードワイヤの
破断を誘発する。

【０００８】従って、ビードコアの破壊強度を向上させ
るためには、ビードコア回りの折返し構造の改善が必要
であることが判明した。

【０００９】すなわち、本発明は、カーカスの折返し構
造に応じてビードコアの巻始端近傍に、カーカスの折返
し高さを大とする高折返し部分、又はビードコア下にお
いて保護層を切除したフィラ切除部分を形成することを
基本として、ビードワイヤの破断損傷を効果的に抑制で
き、ビードコアの破壊強度を向上しうる空気入りラジア
ルタイヤの提供を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の空気入りラジアルタイヤは、トレッド部から
サイドウオール部を通るカーカスが、ビード部のビード
コアと、その半径方向外向きの上面で上方にのびる硬質
ゴムからなるビードエーペックスとを前記ビードコアの
下面を通ってそれらの表面に沿う保護層に接してタイヤ
軸方向内側から外側に折り返され、かつ前記ビードコア
は、ビードワイヤを巻回したリング体をなしかつタイヤ
軸芯と同芯に配されるとともに、前記ビードワイヤの巻
始端を通る半径線を中心として周方向両側に１５〜３０
度までの角度θを隔たる調整領域において、前記カーカ
スの折返し部のビードベースラインからの折返し高さＨ
１を、調整領域外に比して大とした高折返し部分、又は
前記保護層をビードコアの下面において切除したフィラ
切除部分からなるビードワイヤ保護部を設けている。

【００１１】なお調整領域外における折返し部の高さＨ
２がタイヤ断面高さＨの０．３倍以下の時、前記ビード
ワイヤ保護部として、高折返し部分を形成することが好
ましく、又０．４倍以上の時、フィラ切除部分を形成す
ることが好ましい。

【００１２】

【作用】調整領域外のカーカスの折返し部の高さＨ２が
タイヤ断面高さＨの０．３倍以下のＬＴＵ構造の時に
は、巻始端近傍の調整領域に、折返し部の高さＨ１を大
とする高折返し部分を形成する。これによって、サイド
ウオー部の剛性が部分的に高まり内圧充填時の倒れ込み
が、調整領域において効果的に抑制され、巻始端でのビ
ードワイヤの破断を防止できビードコアの破壊強度を向
上しうる。

【００１３】しかも高折返し部分の形成は、前記サイド
ウオール剛性の部分的な向上、及び前記倒れ込み抑制に
よる調整領域でのビードコアのねじれ防止によって、内
圧充填の際、ビード部とリムとのフィット性を、調整領
域の内外で均一化させる効果を示し、嵌合不良によるビ
ードコアの曲げ変形を防止できる。

【００１４】又調整領域外の折返し部の高さＨ２がタイ
ヤ断面高さＨの０．４倍以上のＨＴＵ構造の時には、巻
始端近傍の調整領域にフィラ切除部分を形成する。これ
によって調整領域内でのビードコア／リム間の接触圧が
減ずるなど、内圧充填の際、ビード部とリムとのフィッ
ト性を、調整領域の内外で均一化させることができ、嵌
合不良による巻始端でのビードコアの曲げ変形を防止で
きる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図において空気入りラジアルタイヤ（以下タイヤと
いう）１は、トレッド部２と、そ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、３、と各
サイドウォール部３のタイヤ半径方向内方端に位置する
ビード部４とを具える、本例では、乗用車用タイヤであ
って、各ビード部４にはリング状のビードコア５がタイ
ヤ軸と同芯に配される。又このビードコア５、５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、
前記トレッド部２の内方かつカーカス６の半径方向外側
には強靱なベルト層７がタイヤ円周方向に巻装される。

【００１６】前記ビードコア５は、本例では、図８に示
すように、長寸の帯体８を半径方向の内側から外側に渦
巻状に複数巻回した断面矩形のテープビードであって、
前記帯体８には、ゴム中に硬鋼線からなる４〜６本のビ
ードワイヤ９Ａを、その長手方向に沿って互いに平行に
引き揃えて配列する。なお前記帯体９の巻回の巻始端ｅ
１と巻終端ｅ２とは５０ｍｍ程度の周方向長さで重なり
合う。

【００１７】又ビードコア５の半径方向外面となる上面
には、半径方向外方に向かって立上がるビードエーペッ
クス８が配されるとともに、このビードエーペックス８
と前記ビードコア５とは、保護層１０によって包み込ま
れて一体化される。

【００１８】前記ビードエーペックス８は、ＪＩＳＡ硬
度が６０〜９０度の硬質ゴムからなり、リムフランジＲ
１の上端をこえてタイヤ最大巾位置Ｐの下方までの間で
先細状に延在する。

【００１９】前記保護層１０は、ナイロン、ポリエステ
ル、レーヨンなどの有機繊維からなる保護コードをタイ
ヤ周方向に対して２０〜６０度の角度で配列した１枚以
上のコードプライからなり、前記ビードコア５の下面に
沿う底部１０Ａのタイヤ軸方向両端には、ビードコア５
及びビードエーペックス８の内外の表面に沿って巻上げ
る内外の巻上げ部１０Ｂ、１０Ｃを形成している。なお
外の巻上げ部１０Ｃは、リムフランジＲ１上端より下方
位置で終端して曲げ応力の集中を緩和し、又内の巻上げ
部１０Ｂは、リムフランジＲ１上端をこえて、本例では
前記ビードエーペックス８の略１／２の高さ位置まで延
在し、前記硬質ゴムの採用と相まって、ビード剛性を大
巾に増大する。なお補護層１０のコード角が２０度以下
では成形が困難であり、又６０度以上では、剛性強化の
効果が不十分となる。

【００２０】前記カーカス６は、前記トレッド部２から
サイドウォール部３を通るとともに前記ビードコア５の
廻りでタイヤ軸方向の内側から外側に向かって折返され
る１枚もしくは２枚、本例では、２枚のカーカスプライ
６Ａ、６Ｂから形成される。各カーカスプライ６Ａ、６
Ｂは、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなどの有機繊
維からなるカーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７５
〜９０°の角度で配列したラジアル、又はセミラジアル
配列をなし、各カーカスプライ６Ａ、６Ｂの間では前記
カーカスコードが互いに交差する向きに配される。

【００２１】又前記ベルト層７は、例えばスチールなど
の高弾性のベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して３５度
以下の角度で配列した、例えば内外２枚のベルトプライ
７Ａ、７Ｂからなり、トレッド接地巾をこえるベルト巾
を有することによって、タガ効果を有してトレッド部２
を補強し、かつトレッド剛性を高める。なおベルトプラ
イ７Ａ、７Ｂは、プライ間相互でコードが互いに交差す
るように向きを違えて配される。

【００２２】そして本発明では、前記ビードコア５の巻
始端ｅ１を起点として生じるビードワイヤの破断損傷を
抑制するために、この巻始端ｅ１近傍のタイヤの調整領
域Ｑに、ビードワイヤ保護部１１を設ける。

【００２３】ここで調整領域Ｑとは、図９に示すよう
に、前記巻始端ｅ１を通る半径線Ｋの円周方向の前後、
すなわち半径線Ｋを中心とした円周方向両側に１５〜３
０度までの角度θを隔たる扇状のタイヤ領域として定義
される。

【００２４】又前記ビードワイヤ保護部１１は、調整領
域Ｑ内のカーカス６の折返し高さＨ１を、調整領域外の
カーカス６の折返し高さＨ２に比して大とした高折返し
部分１２、又は調整領域Ｑの前記保護層１０を切除した
フィラ切除部分１３であって、各部分１２、１３の形成
は、カーカス６の折返し構造によって選択される。

【００２５】すなわち、調整領域外でのビード部４の断
面を示す図２のごとく、各カーカスプライ６Ａ、６Ｂの
折返し部６ａ、６ｂの、調整領域外における折返し高さ
Ｈ２ａ、Ｈ２ｂの双方が、タイヤ断面高さＨの０．３倍
以下としたＬＴＵ構造の時、前記ビードワイヤ保護部１
１として高折返し部分１２を採用し、又調整領域外での
ビード部４の断面を示す図３のごとく、前記折返し高さ
Ｈ２ａ、Ｈ２ｂの双方が、タイヤ断面高さＨの０．４倍
以上としたＨＴＵ構造の時、前記ビードワイヤ保護部１
１としてフィラ切除部分１３を採用する。なお前記折返
し高さＨ２ａ、Ｈ２ｂは、ビード部４の底面４Ｓ上縁か
らタイヤ軸方向にのびるビードベースラインＬから前記
折返し部６ａ、６ｂ上端までのタイヤ半径方向の距離で
あって、タイヤ断面高さＨは、ビードベースラインＬか
らタイヤ赤道Ｃ上におけるトレッド面までの距離を意味
する。

【００２６】特にＬＴＵ構造をなす本例では、折返し部
６ａ、６ｂは、前記リムフランジＲ１上端より下方位置
で終端し、しかも各折返し高さＨ２ａ、Ｈ２ｂを違える
ことによって、ビード変形時の曲げ応力が各折返し端に
作用するのを抑制し、折返し端での剥離損傷を防止す
る。

【００２７】又前記ＬＴＵ構造の時に形成する高折返し
部分１２は、図４、５に示すように、前記調整領域Ｑに
おけるカーカスの折返し部６ａ、６ｂを、その折返し高
さＨ１ａ、Ｈ１ｂを調整領域外での折返し高さＨ２ａ、
Ｈ２ｂより大に延長させた部分であって、前記調整領域
Ｑでのサイドウオール剛性を高める。そのためには、各
折返し高さＨ１ａ、Ｈ１ｂは前記タイヤ断面高さＨの
０．４倍以上であることが好ましく、又本例では、前記
ビードエーペックス８の高さＨ８より大とするととも
に、調整領域外との剛性差をさらに高めるために、折返
し高さＨ１ａ、Ｈ１ｂを夫々折返し高さＨ２ａ、Ｈ２ｂ
の３．０倍以上、もしくは４０ｍｍ以上としている。な
お調整領域Ｑでの折返し高さＨ１ａ、Ｈ１ｂを互いに違
えて折返し端に曲げ応力が集中するのを抑制する。

【００２８】又ＨＴＵ構造である本願の他の実施例を図
３、６、７に示す。図３、７示すように、カーカス６
は、その折返し部６ａ、６ｂの、調整領域外での各折返
し高さＨ２ａ、Ｈ２ｂをタイヤ断面高さＨの０．４倍以
上としたＨＴＵ構造であって、調整領域Ｑでの折返し高
さＨ１ａ、Ｈ１ｂは前記Ｈ２ａ、Ｈ２ｂと夫々一致す
る。すなわちカーカス６は、タイヤ全周に亘り折返し高
さを一定として形成される。又本例では、折返し高さＨ
２ａ、Ｈ２ｂがビードエーペックス高さＨ８をこえるこ
とによって、タイヤ全体のサイドウオール剛性及び横剛
性を大巾に向上し、高い操縦安定性を発揮する。又折返
し高さＨ２ａ、Ｈ２ｂを互いに違えて折返し端に曲げ応
力が集中するのを抑制する。

【００２９】又前記ＨＴＵ構造の時に形成するフィラ切
除部分１３は、図６、７に示すように、前記保護層１０
を、ビードコア５の下面において切除、すなわち少なく
とも底部１０Ａを切除した部分であって、本例では、内
外の巻上げ部１０Ｂ、１０Ｃとともに同巾で切除してい
る。これによって巻始端ｅ１近傍でのビードコア５下の
ボリュウムが減るなどビードコア／リム間の接触圧が低
下し、内圧充填の際、ビード部とリムとのフィット性
を、調整領域の内外で均一化させることができる。

【００３０】なお前記ビードワイヤ保護部１１によるビ
ードワイヤの破断抑制効果は、カーカスプライが１枚も
しくは２枚の時に、より高い効果を発揮し、又巻始端ｅ
１がトウ側に位置するシングルワインドビードコアにお
いても効果を奏しうる。

【００３１】又調整領域外での折返し高さＨ２ａ、Ｈ２
ｂの一方のみが、タイヤ断面高さＨの０．４倍以上もし
くは０．３倍以下の時、又折返し高さＨ２ａ、Ｈ２ｂの
双方が０．３〜０．４倍の範囲の時には、ビードワイヤ
保護部１１として高折返し部分１２及びフィラ切除部分
１３の何れか一方又は双方を形成できる。

【００３２】

【具体例】タイヤサイズが２１５／７０Ｒ１６でありか
つ表１の仕様に基づき本発明のタイヤを試作するととも
に、該試供タイヤのビードコアの破壊強度を水圧破壊テ
ストによって従来タイヤと比較した。

【００３３】

【表１】

【００３４】テストの結果、本発明のタイヤは、ビード
コアの破壊強度を向上しうることが確認できた。

【００３５】

【発明の効果】本発明の空気入りラジアルタイヤは叙上
の如く構成しているために、ビードワイヤの破断損傷を
効果的に抑制でき、ビードコアの破壊強度を向上しう
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すタイヤの断面図であ
る。

【図２】ＬＴＵ構造を有する本発明の一実施例のタイヤ
の調整領域外におけるビード部の断面図である。

【図３】ＨＴＵ構造を有する本発明の他の実施例のタイ
ヤの調整領域外におけるビード部の断面図である。

【図４】高折返し部分であるビードワイヤ保護部を説明
する略斜視図である。

【図５】その断面図である。

【図６】フィラ切除部分であるビードワイヤ保護部を説
明する略斜視図である。

【図７】その断面図である。

【図８】ビードコアを説明する斜視図である。

【図９】調整領域を説明するビードコアの略側面図であ
る。

【図１０】従来のビードコアを示す斜視図である。

【図１１】従来のタイヤのビードワイヤ破断を説明する
作用図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウオール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ６ａ、６ｂ カーカスプライ ８ ビードエーペックス １１ ビードワイヤ保護部 １２ 高折返し部分 １３ フィラ切除部分 ｅ１ 巻始端 Ｋ 半径線 Ｌ ビードベースライン Ｑ 調整領域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウオール部を通るカ
   ーカスが、ビード部のビードコアと、その半径方向外向
   きの上面で上方にのびる硬質ゴムからなるビードエーペ
   ックスとを前記ビードコアの下面を通ってそれらの表面
   に沿う保護層に接してタイヤ軸方向内側から外側に折り
   返され、かつ前記ビードコアは、ビードワイヤを巻回し
   たリング体をなしかつタイヤ軸芯と同芯に配されるとと
   もに、前記ビードワイヤの巻始端を通る半径線を中心と
   して周方向両側に１５〜３０度までの角度θを隔たる調
   整領域において、前記カーカスの折返し部のビードベー
   スラインからの折返し高さＨ１を、調整領域外に比して
   大とした高折返し部分、又は前記保護層をビードコアの
   下面において切除したフィラ切除部分からなるビードワ
   イヤ保護部を設けてなる空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】前記調整領域外における折返し部の高さＨ
   ２が、タイヤ断面高さＨの０．３倍以下において、前記
   ビードワイヤ保護部は、高折返し部分で形成されたこと
   を特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】前記調整領域外における折返し部の高さＨ
   ２が、タイヤ断面高さＨの０．４倍以上において、前記
   ビードワイヤ保護部は、フィラ切除部分で形成されたこ
   とを特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイ
   ヤ。