JPS629442B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、チユーブレスタイヤ即ち内部チユー
ブを有さないタイヤのビードを補強するためのビ
ードコアに関し、このビードコアは中央ののど部
（スロート部）即ち基部と、チユーブ有りタイヤ
の場合よりも高さの低い２つのリムフランジとを
有する傾斜ビード座付きの１部材リム即ち深底リ
ムに装着されるようになつている。本発明は特に
大型タイヤを用いる輸送自動車のためのタイヤに
関する。

従来技術とその問題点 ビード、のど部、基部及びリムフランジ等の用
語は当業界でよく知られているが、これらの部分
を明りようにするため、本発明の第４図、第５図
を利用して、ビードをＴ、これに埋設された従来
のワイヤビードコアＣ−１、リムののど部をＧ、
ビード座をＳ、リムフランジをＢにてそれぞれ示
す。

既知のように、上述のタイヤは膨脹可能であ
り、そしてタイヤ運動中膨脹状態を維持すること
ができる。その理由は、リム基部の接合部、更に
はリムとこれに装着したビードとの間が気密に維
持されており、一方リム自体も膨脹弁の部分を除
いてタイヤ内部とタイヤ外部（大気）とをしや断
しているからである。

このような気密は、リムのビード座Ｓ表面及び
これに相補するビードＴ表面はそれぞれ傾斜させ
ておけば、タイヤを膨脹させたときにビードＴの
軸方向内側周縁部がタイヤ内圧により軸方向外側
方向へビード座Ｓの傾斜表面に沿つて押圧移動さ
れ、その結果ビードＴ表面にしわが生ずることに
より、容易に得られる。また、１部材リムの場
合、リムへタイヤを取付けるにはリムフランジＢ
を越えてタイヤビードＴをリムに装着する必要が
ある。この操作は、特に大型ビードを有する大型
タイヤを大きなリムに装着する場合には、容易で
はない。この場合の装置は、リムに関してタイヤ
の赤道面を傾斜させてタイヤビードＴをリムフラ
ンジＢを乗り越えさせる。実際には、のど部Ｇが
存在するため、一方のビードＴをリムに取付けた
後でさえもタイヤ赤道面はリムに関して傾斜維持
されうる。とにかく、リムフランジＢを乗り越え
させる操作は常にタイヤビードＴの一時的な変形
を伴なう。このビードＴの変形は、カーカスが大
きくなればなるほど変形能力が低下するため、或
る範囲内でのみ可能である。一方、リムフランジ
Ｂの最大直径とタイヤビードＴの最小直径との差
を最適範囲内の値に保つことが絶対的に必要であ
る。

カーカスビードＴと装着リムとの間のしわの形
成については上述の通りである。このしわの目的
は気密を維持させることのみに限られず、ビード
Ｔをリムに堅固に係止するという目的もある。ま
た、気密は別の方法により得ることもできる。実
際問題として、このような状態の下でのみ、使用
中のタイヤは良好な挙動を行ない、ビードの使用
寿命を著しく延ばしカーカスを長持ちさせる。

上述のようなビードＴの係止力は不変のままで
はなく、序々に弱まつてくる。第４図、第５図
中、従来のワイヤビードコアＣ−１では、事実、
タイヤ作動中に加わる応力のため、ビードの端部
６（即ち、リムのビード座Ｓに接触していて、ビ
ードコアＣ−１の軸方向最内側終端部１４に関し
軸方向内側に位置したビード部分）は、第５図中
点線Ｔ−２で示す如くビード座Ｓに関して半径方
向に持上がることによつて恒久的に変形してしま
い、そのためビードＴのしわ表面が消失し、その
結果係止力が消失し大きな力がワイヤビードコア
Ｃ−１の下のビードＴの部分に作用し、この部分
に大きな変形が生じてしまう。

その結果、ビード基部１３の傾斜が徐々に減少
し、遂にはビード表面がビード座Ｓから離脱して
しまう。この離脱はビードの端部６から始まつて
リムフランジＢの方へ軸方向外方に徐々に拡がつ
てゆく。そのため、カーカスビードはリム上で動
くようになる。事実、本質的な特徴である低いリ
ムフランジＢによりタイヤビードＴが有効に支持
されていないためしかもビードＴのしわの大部分
が消失しているため、ビードＴはヒンジとして作
用し、リムフランジＢに実質上対応する地点を中
心として回転してしまう。

このようなビードの運動は、既知のように、短
時間でビードを破壊させてしまい、また製造時に
期待したタイヤの最適な挙動特性をも損なわせて
しまう。

発明の目的 それ故、本発明の目的は特殊なチユーブレスタ
イヤを提供することであり、このチユーブレスタ
イヤは補強ワイヤビードコアから成り、このビー
ドコアは、対応するリムのビード座に接触してい
るビード表面の形状を変形させないようになつて
おり、特に前記ビード表面の傾斜度が変化しない
ようになつており、もつて上述の変形の発生を阻
止すると共に、普通に知られているワイヤビード
コアと同じ引張り抵抗特性、重量特性及び体積特
性を常に維持させる。

発明の構成 本発明はチユーブレスタイヤ用のビード座を有
するいわゆる深底リム型の分離不能な１部材リム
上に装着するに適した型式のタイヤを参照し、リ
ムのビード座Ｓは頂点がリムの軸方向内側の方に
向いたさい頭円すい形表面を有し、ビードＴはビ
ード基部１３と呼ばれる実質上さい頭円すい形表
面を有し、このビード基部がビード座に相補的に
着座するようになつており、ビード基部とビード
座とが同じ傾斜度を有しており、ビードは金属製
の補強ビードコアＣ−６，Ｃ−８（第４図、第５
図参照）を具備し、このビードコアＣ−６，Ｃ−
８は、円周方向に非伸長性の実質上大きな環状素
子を構成するように密に一緒に巻かれた複数個の
金属巻回体１から成り、このビードコアの垂直横
断面は多角形形状を呈しており、この多角形のう
ち（タイヤに関して）半径方向最内側でかつビー
ド基部１３に略平行に沿う辺はコア基辺２と呼ば
れるものであり、このコア基辺２の軸方向最内側
の終端４はコアのアンダーカツト辺３と呼ばれる
辺の１終端に接続しており該コア基辺とアンダー
カツト辺との交角は120゜から＋40゜又は−30゜
の範囲である90゜〜160゜の値を有する。上記タ
イヤの特徴は、前記アンダーカツト辺３の軸方向
最内側終端部７が、コア軸に垂直であり且つ前記
ビード基部１３の軸方向最内側終端部６を通る平
面ｐ−ｐの上に存在することである。

このようなコアＣ−６，Ｃ−８の状態は、多少
見た目にも明らかに非対称的な横断面を有するコ
アを作ることにより種々の方法で実現されうる。
真の横断面形状が対応する対称的な多角形形状か
ら僅かにずれている場合は、対称、非対称の決定
が困難であり、本発明においては、以下の場合に
非対称と呼ぶ。即ち、第１図〜第３図の説明で後
述するように、(1)（第１図参照）コア基辺２（こ
のコア基辺は、ワイヤビードコアを埋込んだタイ
ヤビードがリムに装着されたとき、ワイヤビード
コアの多角形のうちタイヤに関して半径方向最内
側でかつビード基部１３に略平行に沿う辺をいう
ものとする）に対面する辺９の２つの終端からコ
ア基辺までの距離の値の比が0.8〜1.25の範囲外
である場合、又は(2)（第２図参照）アンダーカツ
ト辺３の軸方向最内側終端点１２，１４を夫々頂
点とする多角形の内角を、該終端点を通りコア基
辺に平行な直線ｒ−ｒで、２分したときにこれら
分割された角の角度差が10゜以上の場合、又は(3)
（第３図参照）結局はコア基辺２に垂直な直線上
でのアンダーカツト辺３の投影の長さと該コア基
辺２を基礎とした多角形の高さとの比が0.6以上
の場合に非対称となる。

本発明の好適な実施例に従えば、第３図、第５
図中実線で示す如く、ワイヤビードコアは規則正
しい六角形状でなくその６つの内角のうちに直角
の内角を含む六角形状の横断面を有し、この六角
形の対辺２，９（第３図参照）は対をなして互に
平行に位置し一対の対角（終端７，１２における
各角）がそれぞれ90゜となつている。

コア断面の形がどうであろうとも、コアは好適
には、コア基辺２（このコア基辺２の定義も上記
と同様である）のリング形コアの中心軸線に対す
る傾斜が対応する装置リムのビード座の同様の傾
斜と略同じになるように製造される。更に、上述
のワイヤビードコアはタイヤビード内の適所に組
立てられ、その適所とは、アンダーカツト辺３の
軸方向最内側終端７が、コア軸に垂直であり且つ
前記ビード基部１３の軸方向最内側終端部６を通
る平面ｐ−ｐの上に実質上存在するような位置で
ある。

発明の効果 ビードコアのアンダーカツト辺３が上記のよう
に軸方向内側へ延びているので、ビードコアＣ−
６，Ｃ−８はビードの軸方向内側終端部６を支え
てこの端部の恒久変形を防止し、これによりタイ
ヤの寿命を延ばすことが出来る。

実施例 第１図ないし第３図はビードコアの横断面の概
略形状を示すもので、前述の対称、非対称の違い
の限界値を示したものである。また、これらの図
には六角形状断面のビードコアを示す。

第１図は上述の３つの条件(1)，(2)，(3)の１つ、
即ちコア基辺２に対面する辺９の２つの終端から
コア基辺２までの距離Ｈ，ｈの比Ｈ／ｈが0.8〜
1.25の範囲外となつた場合の六角形状断面の２つ
の異なるワイヤビードコアＣ−２，Ｃ−３の断面
を夫々実線及び太い点線で示したものであり、こ
れらに対応する従来の対称的な規則正しい六角形
状断面のワイヤビードコアＣ−１を細い点線で示
す。

第２図は２つ目の条件、即ちアンダーカツト辺
３の軸方向最内側終端点１２，１４を頂点とする
多角形の内角を、該終端点１２，１４を通りコア
基辺２に平行な直線ｒ−ｒで２分したときにこれ
ら分割された角α_１とα_３との差、及び角α_１と
α_４との差が夫々10゜以上となつた場合のワイヤ
ビードコアＣ−４を実線で示す。

第３図は３つ目の条件、即ちコア基辺２に垂直
な直線上でのアンダーカツト辺３の投影の長さＨ
と該コア基辺２を基礎とした多角形の高さｈとの
比Ｈ／ｈが0.6以上となつた場合のワイヤビード
コアＣ−５を実線で示す。

従つて、第１図〜第３図に示したワイヤビード
コアＣ−２〜Ｃ−５がワイヤビードコアの多角形
の対称形状から非対称形状へ移行した限界形状を
示すものである。

次に、第４図は、対応するリムに装着されたチ
ユーブレスタイヤのビードＴの１つを示す軸方向
断面図であり、このビードは本発明に係る五角形
状断面のビードコアＣ−６を有する。尚同図中、
これに対応する既知の対称的な規則正しい六角形
断面のワイヤビードコアＣ−１，Ｃ−７を夫々点
線で示す。

第４図を参照すると、Ｔは深底リム上に取付け
たチユーブレスタイヤのビードで、Ｇはリムのの
ど部、Ｓはリムのビード座でその表面はタイヤ軸
線に対しＡ゜の角度で傾斜しており、Ｂはリムフ
ランジである。

普通、ビード座Ｓの傾斜角Ａ゜は15゜であり、
これに相補するタイヤ表面即ちビード基部１３の
傾斜角は上記傾斜角Ａ゜より僅かに大きく、例え
ば20゜であり、そのためタイヤをリムに取付けた
後にタイヤを有効に膨脹させることができ、また
ビードＴ特にビードの前記端部６周縁におけるし
わの形成を許容する。ビードＴはワイヤビードコ
アＣ−６を有し、このビードコアは複数のワイヤ
１から成り、そのまわりに既知の方法（説明しな
い）でカーカスプライが巻いてある。このワイヤ
ビードコアはカーカスの寸法が大きくなるにつれ
て大きくなる。事実、ビードコアはカーカスプラ
イが受けるけん引力に抵抗するばかりか上記の如
くリムの傾斜したビード座Ｓに沿う軸方向外側方
向へビードＴの軸方向内側部が押圧移動され上記
しわが発生すると同時に生じる応力にも抵抗しな
ければならない。つまりビードＴの軸方向内側部
はその径が大きくなる傾向にあるので、ビードコ
アはそれだけ周方向に引張られて応力を生ずるの
である。

とにかく、タイヤの種々の素子については当業
者がかなりの知識を有するので、ワイヤビードコ
アに用いる鋼の量とかワイヤビードコアの抵抗力
即ち直角内角を含むコア断面の面積を計算するこ
とは比較的容易である。

ビードコアの断面は普通、第１〜３図に符号Ｃ
−１の細い点線で示すように対称的な六角形を呈
している。ビードの半径方向最内側に位置してい
る多角形（六角形）の辺２を以後コア基辺と呼
び、このコア基辺２の軸方向最内側終端点４と共
通の終端点をもつ辺をアンダーカツト辺３と呼
ぶ。このアンダーカツト辺３は普通コア基辺２に
対して120゜の角度で傾斜しているが、120゜前後
の角度で傾斜していてもよい。実践的に得られた
結果では、この傾斜の有効な値は70゜の範囲の幅
があつてもよい。即ち、前記120゜の傾斜に対し
て＋40゜から−30゜までの範囲の値でもよいこと
が判つた。このことから、必要な条件、即ち同じ
断面積（即ち、同じ抵抗断面）を有するものであ
れば、ビードコアの断面形状は無数の多角形断面
形状のものとして具体化されうる。

幾多の実験の結果、本出願人はビードの寿命と
ビード基部１３の傾斜の減少（第５図の点線Ｔ−
２で示される）との間に密接な関係があること、
及びこのビード基部１３の傾斜の減少と、ワイヤ
ビードコアの形、更に厳密にはビードコアの軸方
向の展開距離、即ち例えば第３図中ビードコアＣ
−１，Ｃ−５の一対の終端１２，１４間又は１
２，７間のコア基辺２に平行な距離との間に密接
な関係があることをつきとめた。つまり、この距
離の問題は結果的にビードコアの軸方向内側終端
１４（又は７）がリム又はビード端部６に対し軸
方向内側方向へどこまで延びて配されるかという
問題である。

ビードＴ内のワイヤビードコアの位置、特にビ
ード基部１３に対するワイヤビードコアのコア基
辺２の位置は、タイヤの動作時に作用する力、ビ
ードを構成する素子の特徴及びビードの幾何学的
形状並にビードに必要な特性に依存する。本出願
人は、ワイヤビードコアの基辺２に軸方向内側で
隣接するアンダーカツト辺３の軸方向内側部が、
ビード端部６と実質上その上方で一致する位置
（第４図）に至るまで、タイヤ内部の方へ軸方向
に延びてもよい、即ちアンダーカアト辺３の終端
部７とビード端部６とが共に同一面ｐ−ｐ上にあ
つてもよいことが判つた。

本発明の目的を損なうことなく又は制限するこ
となく、本出願人は、金属製ワイヤビードコアＣ
−６がこのように軸方向内側に延びているため
に、次の利益が達成される。即ち、上記軸方向内
側に延びたワイヤビードコアＣ−６によりビード
の軸方向内側終端部即ちビード端部６のための支
持表面（アンダーカツト辺３）が提供され、上述
の如くビードＴ端部のビード座Ｓからの離脱が防
止される。換言すれば、この部分は特にタイヤ使
用中２つの対面する一対の金属表面、即ちビード
座Ｓの外面及びワイヤビードコアＣ−６のアンダ
ーカツト辺３間で圧縮される部分である。従つ
て、この部分は普通のワイヤビードコアを有する
対応する従来のビード端部よりも良好に動作す
る。

この場合、従来では、実際問題として、アンダ
ーカツト辺３の軸方向最内側終端部１４がビード
端部６より軸方向外側に位置するため、ビード端
部６は半径方向外側からワイヤビードコアＣ−１
により適当に支持されないことになるので、タイ
ヤ動作に伴う曲げ応力を受け、時間がたつにつれ
て恒久変形し、対応するビード座Ｓ表面から離脱
してしまう。

この現象は第５図の点線Ｔ−１，Ｔ−２により
明示してあり、第５図では、本発明に係る六角形
断面状の特殊なワイヤビードコアＣ−８を有する
タイヤビードが示されており、このビード基部１
３はビード座Ｓと同じ角度Ａ゜だけ傾斜してい
る。第５図において、対応する従来の六角形状の
ワイヤビードコアＣ−１の位置を点線にて示す。

容易に判るように、従来の場合、ワイヤビード
コアＣ−１の軸方向最内側部１４の位置ｍ−ｍが
ビード端部６に関して軸方向外側に引込んでいる
ため、ビード座ＳとビードコアＣ−１との間で有
効に挾まれていない環状ビート区域５がビード端
部６附近に存在し、この区域は抵抗材料が少ない
ため（即ち、前述のようにビードコアＣ−１がビ
ード端部６より軸方向外側に引込んでいる結果に
起因してビード形状が点線Ｔ−１で示すように変
わるので区域５のビード材料が相対的に減少して
いるため）に弱い。

第５図の点線Ｔ−１は従来のワイヤビードコア
Ｃ−１の本発明ワイヤビードコアＣ−８に対する
この形状の違いを明確に示すと共に、従来のワイ
ヤビードコアＣ−１における時間が経過した後に
ビード基部１３がとる最終形状、即ち傾斜が
A′度に減少した状態をも点線Ｔ−２により示
す。長期運転中に、このビード基部１３の少ない
支持表面及びビードＴの少ない抵抗が、前述した
ように、ビード端部６の半径方向外方への変形を
生じさせること明らかである。

一方、ビード端部６のこの支持効果は、タイヤ
ビード端部６を通る上述の直線ｐ−ｐとビードコ
アＣ−８の軸方向最内側終端点７とが一致するよ
うに、既知のビードコアＣ−１を単にビード内で
移動させるだけでは得られない。その理由は次の
とおりである。

第１の理由としては、ビード内でのワイヤビー
ドコアＣ−１の位置特にそのコア基辺２の位置が
前述のようにタイヤに必要な全ての特性を考慮し
て決められているからである。この所定の位置か
らワイヤビードコアＣ−１を移動させればビード
の構造及び幾何学的形状に狂いが生じ、その結
果、タイヤに良好な動作を行なわせるための応力
分布の全体的な微妙な平衡性も失なわれてしま
う。第２の理由としては、ビード端部６は、前述
したように、タイヤの取付け期間中リムフランジ
Ｂを乗り越えるときに変形できる程度に柔軟でな
ければならないからである。それ故、ビードＴの
軸方向内側の区域５におけるゴムはかなりの厚さ
を有する必要があり、この厚さは、ワイヤビード
コアＣ−１を軸方向内方へ移動させれば実質的に
減少し、その結果ビード端部６は許容できない程
硬化してしまい、そのためリムへのタイヤの取付
けが困難又は不可能になつてしまい、取付けるこ
とができたとしてもビードを損傷させてしまう。

それ故、本発明の如くビードワイヤコアＣ−
６，Ｃ−８の端部７とビード端部６とを一致させ
る適当な方法は、アンダーカツト辺３の軸方向最
内側終端点７がビード端部６を通りビードコア軸
に垂直な平面ｐ−ｐ上に存在するようにアンダー
カツト辺３の寸法を増大させることである。

アンダーカツト辺３のこの寸法の変化は、ビー
ドワイヤコア断面の対称性を無理に維持させる場
合（第４図点線）にはワイヤビードコアＣ−７の
断面積を顕著に増加させてしまうが、本発明のコ
ア断面が非対称のワイヤビードコアＣ−６，Ｃ−
８の場合は断面積の増加は殆んどなくてもよい。

とにかく、他のもつと重大な欠点以上に、ビー
ドコアのこの断面積の増加は経済的な不利益をも
たらす。

そのため、このコア断面積を、従来使用してい
る既知のビードコアの所定の目的を達成させるよ
うに充分に計算され考りよされた値と実質上同じ
値にすると便利である。これは、本発明の如くビ
ードコアＣ−６，Ｃ−８の断面を第４，５図に実
線で示した形状に変えることにより、容易に得ら
れる。

このビードコアの新しい断面は前述とは異なつ
た多角形状断面、即ちコア基辺２に平行でアンダ
ーカツト辺３の軸方向最内側終端点７を通る直線
ｒ−ｒに関して非対称な多角形断面を呈してい
る。

第４，５図において、２つの対応するワイヤビ
ードコアＣ−６，Ｃ−８の面積を実質的に互いに
等価とすることは明らかに容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、上述の３つの条件の１つ即ち高さの
比Ｈ／ｈの値が0.8〜1.25の範囲外にある場合の
六角形状断面の２つの異なるワイヤビードコアの
断面を実線及び太い点線で示したもので、これら
に対応する対称的な六角形状断面を細い点線で示
す。第２図及び第３図は、それぞれ、上述の３つ
の条件の残りの２つの各々についてのワイヤビー
ドコアの非対称性六角形状横断面を実線で示し、
これらに対応する対称的な断面を点線で示した
図。第４図は、対応するリムに装着されたチユー
ブレスタイヤのビードの１つを示す軸方向断面図
で、このビードは本発明に係る五角形状断面のビ
ードコアを有する。なお、これに対応する既知の
対称的な及び規則正しい六角形断面のコアをそれ
ぞれ点線で示す。第５図は第４図と同様の断面図
で、ビードは本発明に係る対辺が互に平行な六角
形断面のビードコアを有する。なお、対応する従
来のビードコア断面及びそれに伴なうビードの形
状を点線にて示した図である。 Ｔ：ビード、Ｇ：のど部、Ｓ：ビード座、Ｂ：
リムフランジ、Ｃ−１〜Ｃ−８：ビードコア、
２：コア基辺、３：アンダーカツト辺、６：ビー
ド端部（ビード基部の軸方向最内側終端部）、
７，１４：アンダーカツト辺の軸方向最内側終端
部、１３：ビード基部、ｐ−ｐ：平面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 頂点がリムの軸方向内側の方に向いたさい頭
   円すい形表面をもつビード座Ｓを有するいわゆる
   深底リム型の分離不能な１部材リムに接着するよ
   うになつたチユーブレスタイヤであつて、このタ
   イヤのビードＴは実質上さい頭円すい形の表面を
   もつビード基部１３を有し、該ビード基部が前記
   ビード座Ｓに相補的に着座するようになつてお
   り、前記ビード基部１３とビード座Ｓとが同じ傾
   斜度を有しており、前記ビードＴは金属製の補強
   ビードコアＣ−６，Ｃ−８を具備し、該ビードコ
   アは円周方向に非伸長性の実質上大きな環状素子
   を形成するように密に一緒に巻かれた複数個の金
   属巻回体１から成り、該ビードコアの垂直横断面
   は多角形形状を呈しており、該多角形の、タイヤ
   に関して半径方向最内側でかつ該ビード基部に略
   平行に沿う辺即ちコア基辺２の軸方向最内側の終
   端４はアンダーカツト辺３の１終端に接続してお
   り、該コア基辺とアンダーカツト辺との交角が90
   ゜ないし160゜の値を有しているようなチユーブ
   レスタイヤにおいて、 前記アンダーカツト辺３の軸方向最内側終端部
   ７が、コア軸に垂直であり且つ前記ビード基部１
   ３の軸方向最内側終端部６を通る平面ｐ−ｐの上
   に略存在することを特徴とするタイヤ。 ２ 前記ビードコアＣ−６，Ｃ−８の多角形は、
   コア基辺２に平行であり且つアンダーカツト辺の
   軸方向最内側終端部７を通る直線ｒ−ｒに関して
   非対称な不規則多角形であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のタイヤ。 ３ 前記ビードコアＣ−８の多角形は、平行な辺
   の対を有する六角形であることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載のタイヤ。 ４ 前記コア基辺２の傾斜はビード座Ｓの傾斜と
   実質的に等しいことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のタイヤ。