JPH11189018A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カーカスプライを介してビードコアに加わる
入力に起因したビードコアの形崩れを有利に回避し、併
せてカーカスプライコードとの間で生じるフレッティン
グ磨耗をも抑制するビードコア構造を与える。 【解決手段】 １対のビードコア間にわたりトロイド状
をなして延びるカーカスのタイヤ径方向外側にベルト及
びトレッドをそなえる空気入りタイヤであって、該ビー
ドコアは、ワイヤを環状にかつ複数回並列に巻き回した
ワイヤ列を、その径方向外側に複数積み重ねて、断面形
状を六角形に整えて成り、該六角形は、そのタイヤ外側
に位置する頂点における内角に比して、タイヤ内側に位
置する頂点における内角を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気入りタイ
ヤ、とくにビード部の耐久性を向上した空気入りタイヤ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤにおいて、カーカスの側
端部を支持するビードコアには種々の構造があるが、中
でも断面が六角形状のビードコア構造は形状安定性に優
れる点で有利である。すなわち、図１に示すように、鋼
線などにめっきを施してゴムを被覆したワイヤ１を、環
状にかつ複数回並列に巻き回してワイヤ列２を形成し、
次にこのワイヤ列２の径方向外側にワイヤ１を半ピッチ
ずらし、かつワイヤの巻き数を１回増加して巻き回して
ワイヤ列３を積み重ね、さらに同様にワイヤ列３の径方
向外側に巻き数を１回増加したワイヤ列４を積み重ね、
次いでワイヤの巻き数を１回減らして巻き回してワイヤ
列５を形成し、タイヤの幅方向断面における形状を六角
形に整えて成る。かくして得られるビードコア６には、
カーカス７の側端部を巻き付けて固定し、ビードコア６
にてカーカス７を支持する。

【０００３】ここで、ビードコアの断面形状とは、該ビ
ードコアの周面を構成するワイヤ部分の全てが内接する
多角形を意味する。そして、図１に示した、在来のビー
ドコアの断面形状は、ビードコアの軸心を通りタイヤの
回転軸と直交する線分をビードコアの中心線Ｌとしたと
き、この中心線Ｌに関して線対称であるのが通例であ
る。すなわち、ビードコアの断面を形成する六角形は、
タイヤ外側に位置する頂点Ａにおける内角の角度αと、
タイヤ内側に位置する頂点Ｂにおける内角の角度βと
は、同等である。従って、ビードコアは中心線Ｌに関し
て対称形であるため、この中心線Ｌを挟む両側での剛性
はほぼ均等になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、タイヤの転
動中にトレッド接地域からカーカスプライを介してビー
ドコアに加わる入力は、図２において矢印で示す、カー
カスプライに沿ってタイヤ径方向外側への張力Ｔとして
主にビードコアのタイヤ内側に作用する。そして、ビー
ドコアの剛性は、上記のとおり、中心線Ｌを挟む両側で
ほぼ均等であるから、ビードコアのタイヤ内側の部分に
歪みが集中する結果、ビードコアに形崩れが生じる。す
ると、ビードコアに期待される性能を発揮できないた
め、ビード部の耐久性が低下する不利をまねく。

【０００５】また、ビードコアのタイヤ内側のワイヤ部
分とカーカスプライコードとの間で生じるフレッティン
グ磨耗に起因して、カーカスプライコードの強力が低下
することも問題であった。

【０００６】そこで、この発明は、カーカスプライを介
してビードコアに加わる入力に起因したビードコアの形
崩れを有利に回避し、併せてカーカスプライコードとの
間で生じるフレッティング磨耗をも抑制するビードコア
構造を与えることによって、ビード部耐久性を向上した
空気入りタイヤについて提案することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
１対のビードコア間にわたりトロイド状をなして延びる
カーカスのタイヤ径方向外側にベルト及びトレッドをそ
なえる空気入りタイヤであって、該ビードコアは、ワイ
ヤを環状にかつ複数回並列に巻き回したワイヤ列を、そ
の径方向外側に複数積み重ねて、断面形状を六角形に整
えて成り、該六角形は、そのタイヤ外側に位置する頂点
における内角に比して、タイヤ内側に位置する頂点にお
ける内角が大きいことを特徴とする空気入りタイヤであ
る。とりわけ、タイヤ内側に位置する頂点における内角
の角度が130 °以上であることが、有利である。

【０００８】

【発明の実施の形態】さて、この発明に従う空気入りタ
イヤについて、図３を参照して詳しく説明する。図３に
示すビードコアは、図１に示したビードコアと同様にワ
イヤ１を環状にかつ複数回並列に巻き回したワイヤ列の
積み重ね構造に成り、ビードコアの断面を形成する六角
形を、そのタイヤ外側に位置する頂点Ａにおける内角の
角度αに比し、タイヤ内側に位置する頂点Ｂにおける内
角の角度βが大きくなる形状としたところに特徴があ
る。

【０００９】ここで、ビードコアにカーカスプライを介
して作用する外力が、タイヤの外側に比較して同内側部
分で大きいことは既述の通りであり、従って、少なくと
もビードコアのタイヤ内側部分の剛性を従来対比で高め
る必要がある。そのために、この発明では、ビードコア
の断面を形成する六角形において、角度αに比し角度β
を大きくした。

【００１０】すなわち、図４に示すように、ビードコア
断面のタイヤの内側または外側に位置する頂点を構成す
るフィラメント1-1 ，1-2 および1-3 において、ビード
コアにカーカスプライを介して作用する外力として、フ
ィラメント1-1 に大きさが“１”の歪がタイヤ径方向内
側から同外側に加わった際の、フィラメント1-2 および
1-3 を同外側に押し上げる量は、 cos²｛（π−θ）／２｝ となる。そして、この押し上げる量は角度θに比例して
増加するため、頂点ＡおよびＢでの角度θ、すなわち角
度αおよびβが、π／２＜α＜βのときは、 cos²｛（π−α）／２｝＜cos²｛（π−β）／２｝ となる。従って、タイヤ径方向内側から同外側に加わる
歪に対する応力の分散効率は、頂点Ａに比較して角度β
の大きい頂点Ｂで高くなり、ビードコアにタイヤ径方向
内側の底辺に同外側へ作用する外力に対する剛性は頂点
Ｂ側で高くなる。

【００１１】一方、頂点における内角を従来対比で大き
くすると、従来のビードコア構造と比較して、その断面
積の増加をまねくことになる。このビードコア断面積の
増加は、タイヤの重量やコストの増加をまねくことにな
るため、極力抑制することが望ましい。

【００１２】そこで、この発明においては、上述の通
り、とりわけ高剛性化を必要とする、図２において中心
線Ｌを挟むタイヤ内側の領域について、その剛性を高め
るべく、頂点Ｂにおける内角βを頂点Ａにおける内角α
対比で大きくすることによって、ビードコア断面積の増
加による不利を回避した上で、必要とする剛性をビード
コアに付与する、構造を実現した。

【００１３】ここで、頂点Ｂにおける内角βは130 °以
上とすることが好ましい。すなわち、内角βを130 °以
上とすることによって、ビードまわりのカーカスプライ
との接触が点接触から面接触に移行するため、フレッテ
ィングを抑制することができる。一方、内角βの上限
は、とくに設ける必要はなく、180 °までが可能であ
る。

【００１４】なお、上記ビードコアの製造方法について
はとくに限定する必要はなく、要は製品タイヤにおいて
ビードコアにおける内角αに比し同βが大きくなってい
ればよいが、例えば、次の，およびの手法にてビ
ードリングを成形することができる。 ビードリングの成形に供する成形型として、図５に示
す、内側面の傾斜角度γおよびδをγ＜δとした、下型
８を用いて、ワイヤ１の巻き回しを行う。 ビードリングの成形を通常通り行ったのち、図６に示
す、内側面の傾斜角度εおよびζをε＞ζとした、ロー
ラ９を用いて、成形後のビードリングを上から押さえて
整形する。 に従ってワイヤ１の巻き回しを行ったのち、に従
う整形を行う。

【００１５】

【実施例】図７に構造を示す、サイズ11Ｒ22.5のトラッ
ク及びバス用タイヤを試作するに当たり、そのビードコ
アを表１に示す種々の仕様とした。なお、図７におい
て、符号10はビードコア６に係止したカーカスおよび11
はスチールワイヤによるチェーファーである。

【００１６】かくして得られた各タイヤを標準リムに装
着後、9.00kgf/cm² の空気圧に調整してから、荷重：32
15kgf 及び速度：60km/hの条件下に、ドラム走行試験に
供し、タイヤが故障するまでの走行距離を調査し、比較
タイヤの走行距離を100 としたときの指数によってビー
ド部耐久性を評価した。この指数が大きいほど、ビード
部耐久性に優れる。

【００１７】また、同様に空気圧に調整しタイヤを、10
ｔのトラックに装着し、トレッドの溝が完全に磨耗する
まで走行し、その後タイヤを解剖して、ビードコアに形
崩れがないかを観察し、同様にビードコアの頂点Ｂに隣
接するカーカスプライコードにおけるフレッティング磨
耗の発生状況を観察するとともに、同部分のカーカスプ
ライから抜き出した１本コードの強力を調査し、比較タ
イヤの強力を100 としたときの指数によって表示した。
ここで、フレッティング磨耗の発生状況は、図８に示す
ように、フィラメントの健全な部分の径をｌ₀ および同
磨耗部分の径をｌ_min としたとき、（ｌ_min ／ｌ₀ ）が
0.95以下の場合はフレッティング磨耗が大、そして（ｌ
_min ／ｌ₀ ）が0.95をこえる場合はフレッティング磨耗
が小、とした。なお、カーカスプライコードは、全ての
タイヤで同じものを使用した。これらの評価及び観察結
果を、ビードコアの仕様に併せて、表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【発明の効果】この発明によれば、カーカスプライを介
してビードコアに加わる入力を、ビードコアが形崩れす
ることなしに吸収し、またカーカスプライコードとの間
で生じるフレッティング磨耗も有利に回避することがで
きるため、ビード部耐久性を格段に向上した空気入りタ
イヤを提供し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の六角ビードコアを示す断面図である。

【図２】ビードコアに作用する外力を示す模式図であ
る。

【図３】この発明のビードコアを示す断面図である。

【図４】ビードコアの頂点を示す断面図である。

【図５】ビードリングの成形下型を示す模式図である。

【図６】ビードリングの整形に仕様するローラを示す模
式図である。

【図７】タイヤのビード部の断面図である。

【図８】フレッティング磨耗の評価要領を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１ ワイヤ ２ ワイヤ列 ３ ワイヤ列 ４ ワイヤ列 ５ ワイヤ列 ６ ビードコア ７ カーカス ８ 下型 ９ ローラ 10 カーカス 11 チェーファー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １対のビードコア間にわたりトロイド状
   をなして延びるカーカスのタイヤ径方向外側にベルト及
   びトレッドをそなえる空気入りタイヤであって、該ビー
   ドコアは、ワイヤを環状にかつ複数回並列に巻き回した
   ワイヤ列を、その径方向外側に複数積み重ねて、断面形
   状を六角形に整えて成り、該六角形は、そのタイヤ外側
   に位置する頂点における内角に比して、タイヤ内側に位
   置する頂点における内角が大きいことを特徴とする空気
   入りタイヤ。
2. 【請求項２】 請求項１において、タイヤ内側に位置す
   る頂点における内角の角度が130 °以上であることを特
   徴とする空気入りタイヤ。