WO2018135374A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2018135374A1
WO2018135374A1 PCT/JP2018/000503 JP2018000503W WO2018135374A1 WO 2018135374 A1 WO2018135374 A1 WO 2018135374A1 JP 2018000503 W JP2018000503 W JP 2018000503W WO 2018135374 A1 WO2018135374 A1 WO 2018135374A1
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WO
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bead
hexagon
wire
wire cross
bead core
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PCT/JP2018/000503
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English (en)
French (fr)
Inventor
好司 西尾
Original Assignee
横浜ゴム株式会社
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Publication date
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Priority to US16/478,828 priority patent/US11312190B2/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/04Bead cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/04Bead cores
    • B60C2015/046Cable cores, i.e. cores made-up of twisted wires
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/04Bead cores
    • B60C2015/048Polygonal cores characterised by the winding sequence

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly, to a pneumatic tire capable of efficiently suppressing the bead-to-lifting deformation while appropriately securing the core collapse resistance of the bead core.
  • an object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of efficiently suppressing the bead-to-lifting deformation while appropriately securing the core collapse resistance of the bead core.
  • a pneumatic tire according to the present invention is a pneumatic tire including a pair of bead cores formed by winding a bead wire in an annular shape and multiple times, in the radial cross-sectional view of the bead core,
  • the bead core has a hexagonal wire arrangement structure in which one or a plurality of the bead wires are wound in a close-packed state, and the hexagon is a convex hexagon having an obtuse internal angle at every vertex,
  • the vertex of the hexagon located on the innermost diameter side of the bead core is defined as a first vertex P1
  • the side of the hexagon including the first vertex P1 and extending outward in the tire width direction is defined as a first side S12.
  • the axis parallel to the first side S12 of the hexagon is defined as the X axis
  • the axis perpendicular to the X axis is defined as the Y axis
  • the number M of the wire cross-sections in the Y axis direction is defined as the X axis direction.
  • the maximum value N_max of the arrangement number N of the wire cross-sections has a relationship of 0.75 ⁇ M / N_max ⁇ 1.30, and the hexagonal shape from the vertex of the hexagon that is the innermost in the tire width direction
  • the distance A in the tire width direction to the center of gravity of the tire and the distance B in the tire width direction from the outermost vertex of the hexagon to the center of gravity of the hexagon in the tire width direction are 1.05 ⁇ B / A It has a relationship.
  • the pneumatic tire according to the present invention is a pneumatic tire including a pair of bead cores formed by winding a bead wire in an annular shape and multiple times, and the bead core includes one bead core in a cross-sectional view in the radial direction of the bead core.
  • the hexagonal wire arrangement structure in which a plurality of the bead wires are wound in a close-packed state, and the hexagon is a convex hexagon having an obtuse internal angle at every vertex, and the innermost diameter of the bead core
  • the hexagonal apex on the side is defined as the first apex P1
  • the hexagonal side including the first apex P1 and extending outward in the tire width direction is defined as the first side S12
  • An axis parallel to one side S12 is defined as the X axis
  • an axis perpendicular to the X axis is defined as the Y axis
  • the number of wire cross-sections on each side of the hexagon is defined as the first side S12 of the hexagon.
  • the bead core has a convex hexagonal wire arrangement structure in which the bead core is wound in a close-packed state and has an obtuse internal angle. There is an advantage to be secured. Further, (2) there is an advantage that the bead-to-lifting deformation can be efficiently suppressed by optimizing the wire arrangement structure of the bead core.
  • FIG. 1 is a sectional view in the tire meridian direction showing a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating a bead portion of the pneumatic tire illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing a bead core of the bead portion shown in FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory view showing a bead core of the bead portion shown in FIG.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing a modification of the bead core wire arrangement structure shown in FIG. 3.
  • FIG. 6 is an explanatory view showing a modified example of the wire array structure of the bead core shown in FIG.
  • FIG. 1 is a sectional view in the tire meridian direction showing a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating a bead portion of the pneumatic tire illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an ex
  • FIG. 7 is an explanatory view showing a modification of the bead core wire arrangement structure shown in FIG. 3.
  • FIG. 8 is an explanatory view showing a modified example of the wire array structure of the bead core shown in FIG. 3.
  • FIG. 9 is a table showing the results of the performance test of the pneumatic tire according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing the first conventional example shown in FIG.
  • FIG. 11 is an explanatory view showing the second conventional example shown in FIG.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the comparative example 1 described in FIG.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating the comparative example 2 described in FIG. 9.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating the comparative example 3 described in FIG. 9.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing the first conventional example shown in FIG.
  • FIG. 11 is an explanatory view showing the second conventional example shown in FIG.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the comparative example 1 described
  • FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating Comparative Example 4 described in FIG. 9.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing the comparative example 5 described in FIG. 9.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating the comparative example 6 described in FIG. 9.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram showing the comparative example 7 described in FIG.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing the comparative example 8 described in FIG.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating the comparative example 9 described in FIG. 9.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram illustrating the comparative example 10 described in FIG. 9.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram showing the comparative example 11 described in FIG. 9.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram showing the comparative example 12 described in FIG. 9.
  • FIG. 1 is a sectional view in the tire meridian direction showing a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • the same figure has shown sectional drawing of the one-side area
  • the figure shows a heavy-duty radial tire mounted on a long-distance transport truck, bus or the like as an example of a pneumatic tire.
  • the cross section in the tire meridian direction means a cross section when the tire is cut along a plane including the tire rotation axis (not shown).
  • Reference sign CL denotes a tire equator plane, which is a plane that passes through the center point of the tire in the tire rotation axis direction and is perpendicular to the tire rotation axis.
  • the tire width direction means a direction parallel to the tire rotation axis
  • the tire radial direction means a direction perpendicular to the tire rotation axis.
  • the pneumatic tire 1 has an annular structure centered on the tire rotation axis, and includes a pair of bead cores 11, 11, a pair of bead fillers 12, 12, a carcass layer 13, a belt layer 14, and a tread rubber 15. And a pair of sidewall rubbers 16 and 16 and a pair of rim cushion rubbers 17 and 17 (see FIG. 1).
  • the pair of bead cores 11 and 11 has an annular structure in which bead wires made of steel are wound in multiple directions in the tire circumferential direction, and constitute the cores of the left and right bead portions.
  • the pair of bead fillers 12 and 12 includes a lower filler 121 and an upper filler 122, and is disposed on the tire radial direction outer periphery of the pair of bead cores 11 and 11 to constitute a bead portion.
  • the carcass layer 13 is bridged in a toroidal shape between the left and right bead cores 11 and 11 to form a tire skeleton. Further, both ends of the carcass layer 13 are wound and locked from the inner side in the tire width direction to the outer side in the tire width direction so as to wrap the bead core 11 and the bead filler 12.
  • the carcass layer 13 is formed by coating a plurality of carcass cords made of steel or an organic fiber material (for example, nylon, polyester, rayon, etc.) with a coating rubber and rolling them, and has an absolute value of 85 [deg] or more and 95. [Deg] The following carcass angle (defined as the inclination angle of the longitudinal direction of the carcass cord with respect to the tire circumferential direction).
  • the belt layer 14 is formed by laminating a high-angle belt 141, a pair of cross belts 142 and 143, and an additional belt 144 in order from the inner side in the tire radial direction, and is arranged around the outer periphery of the carcass layer 13. .
  • the high-angle belt 141 is formed by coating a plurality of belt cords made of steel with a coating rubber and rolling the belt, and an absolute value of a belt angle of 45 [deg] or more and 70 [deg] or less (the belt cord relative to the tire circumferential direction). Defined as the tilt angle in the longitudinal direction).
  • the pair of cross belts 142 and 143 are formed by rolling a plurality of belt cords made of steel with a coat rubber, and have a belt angle of 10 [deg] or more and 55 [deg] or less in absolute value.
  • the pair of cross belts 142 and 143 have belt angles with different signs from each other, and are stacked so that the longitudinal directions of the belt cords cross each other (having a so-called cross-ply structure).
  • the additional belt 144 is formed by rolling a plurality of belt cords made of steel with a coating rubber, and has an absolute value of a belt angle of 10 [deg] or more and 55 [deg] or less. Further, the belt angle of the additional belt 144 is set to the same sign as the belt angle of the cross belt 143 on the outer diameter side.
  • the tread rubber 15 is disposed on the outer circumference in the tire radial direction of the carcass layer 13 and the belt layer 14 to constitute a tread portion of the tire.
  • the pair of side wall rubbers 16 and 16 are respectively arranged on the outer side in the tire width direction of the carcass layer 13 to constitute left and right side wall portions.
  • the pair of rim cushion rubbers 17, 17 are respectively disposed on the inner side in the tire radial direction of the wound portions of the left and right bead cores 11, 11 and the carcass layer 13, and constitute the contact surfaces of the left and right bead portions with respect to the rim flange.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a bead portion of the pneumatic tire 1 shown in FIG. 3 and 4 are explanatory views showing the bead core 11 of the bead portion shown in FIG.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view in the tire meridian direction of a bead portion in a tire rim assembled state
  • FIG. 3 shows an enlarged view of a single bead core 11 in an unvulcanized state
  • the bead core 11 has an annular structure in which one or a plurality of bead wires 111 made of steel are wound in multiple layers, and is embedded in the bead portion to constitute the core of the left and right bead portions. Further, the axis of the annular structure of the bead core 11 coincides with the tire rotation axis. Further, the bead core 11 is wrapped and held in the winding portion of the carcass layer 13. Further, the rim cushion rubber 17 is disposed so as to cover the inner side in the tire radial direction of the rolled-up portion of the carcass layer 13 to constitute a rim fitting portion of the bead portion. Further, in the configuration of FIG.
  • the end portion of the carcass layer 13 is wound up outward in the tire width direction so as to wrap the bead core 11 and the bead filler 12, and extends to a position beyond the rim fitting surface of the bead portion.
  • a reinforcing layer 18 made of steel or an organic fiber material is disposed between the carcass layer 13 and the rim cushion rubber 17 and surrounds the entire bead core 11 along the outer peripheral surface of the rolled-up portion of the carcass layer 13. .
  • the pneumatic tire 1 is mounted on the rim 10 by fitting the bead portion to the rim 10.
  • the bead base portion 101 of the rim 10 has a predetermined inclination angle with respect to the tire rotation axis direction
  • the rim fitting has a shape in which the tire bead portion coincides with the outer peripheral surface of the bead base portion 101. Have a mating surface.
  • the region from the bead toe Bt to the bead heel Bh on the rim fitting surface is the outer peripheral surface of the bead base 101.
  • the region on the outer side in the tire width direction from the bead toe Bt is engaged with the rim flange portion 102 formed on the outer edge portion of the bead base portion 101.
  • the bead portion is properly fitted to the rim 10 and the air tightness of the tire is ensured.
  • Specified rim means “Applied rim” defined in JATMA, “Design Rim” defined in TRA, or “Measuring Rim” defined in ETRTO.
  • the specified internal pressure means “maximum air pressure” specified by JATMA, the maximum value of “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONLPRESSURES” specified by TRA, or “INFLATION PRESSURES” specified by ETRTO.
  • the specified load means the “maximum load capacity” defined by JATMA, the maximum value of “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFUREATION PRESSURES” prescribed by TRA, or “LOAD CAPACITY” prescribed by ETRTO.
  • the specified internal pressure is air pressure 180 [kPa]
  • the specified load is 88 [%] of the maximum load capacity.
  • FIG. 3 shows a radial cross-sectional view of the unvulcanized bead core 11 when the component is a single unit.
  • the bead core 11 is formed by winding the bead wires 111 in an annular and multiple manner, and has a predetermined wire arrangement structure to be described later. Specifically, a core forming jig (not shown) is used, and one or a plurality of bead wires 111 are wound around the core forming jig in a predetermined wire arrangement structure, and the unvulcanized bead core 11 is formed.
  • the bead core 11 includes a bead cover 112 made of a rubber material and covering the outer periphery of the wound bead wire 111.
  • the molded bead core 11 is pre-vulcanized before the green tire vulcanization molding step.
  • the present invention is not limited to this, and the pre-vulcanization of the bead core 11 may be omitted, and the unvulcanized bead core 11 may be incorporated into the green tire and the green tire vulcanization molding process may be performed.
  • the bead wire 111 includes a strand 1111 and an insulation rubber 1112 that covers the strand 1111.
  • the strand 1111 is made of steel as described above.
  • the insulation rubber 1112 is preferably made of a rubber composition having a Mooney viscosity of 70 [M] or higher.
  • the outer diameter of the bead wire 111 is in the range of 1.70 [mm] or more and 2.20 [mm] or less.
  • the Mooney viscosity is determined according to JIS K6300-1: 2013.
  • this pneumatic tire 1 employs the following configuration in order to efficiently suppress the bead-to-lifting deformation while appropriately securing the core collapse resistance of the bead core 11.
  • the bead core 11 has a hexagonal wire arrangement structure in which the bead wires 111 are wound in a close-packed state in a radial cross-sectional view.
  • the close-packed state refers to six wire cross sections in which one wire cross section is arranged at an interval of approximately 60 [deg] around the wire cross section in the radial cross section of the bead core 11.
  • the state adjacent to it In the wire arrangement structure in the close-packed state, the arrangement density of the wire cross-sections of the bead cores 11 is increased, and the core collapse resistance of the bead cores 11 is higher than that of a lattice-like wire arrangement structure in which the rows of the wire cross-sections are orthogonal to each other. improves.
  • the shape of the wire arrangement structure is defined as a figure connecting the center points of the wire cross-section groups that constitute the outer peripheral surface of the bead core 11 as shown in FIG.
  • One vertex of the figure is defined by the center point of one wire cross section.
  • Each side of the figure is defined by the center point of two or more wire cross sections.
  • the center point of the wire cross section constituting one side of the figure does not need to be strictly present on one straight line, and may be arranged with a slight positional deviation due to a manufacturing error or the like.
  • the wire arrangement structure has a hexagonal shape having six vertices P1 to P6.
  • the hexagonal shape of the wire arrangement structure is a convex hexagonal shape having an obtuse internal angle at every vertex. That is, all the internal angles of the hexagon are in a range larger than 90 [deg] and smaller than 180 [deg].
  • a convex hexagonal wire arrangement structure has higher shape stability of the bead core 11 than a concave hexagonal wire arrangement structure having a convex vertex on the inside (see FIG. 10 described later).
  • the core collapse resistance is properly secured.
  • the core collapse resistance of the bead core 11 is higher than that of the polygonal wire arrangement structure having an acute inner angle.
  • the bead wire 111 is a steel wire having a circular cross section having a constant outer diameter, and the wire cross sections are arranged in the above-described close-packed state. For this reason, all the internal angles of the hexagon are in the vicinity of 120 [deg], specifically in the range of 105 [deg] or more and 135 [deg] or less.
  • the hexagonal apex P1 located closest to the inner diameter side of the bead core 11 is defined as the first apex.
  • a hexagonal side S12 including the first vertex P1 and extending outward in the tire width direction is defined as the first side.
  • an axis parallel to the hexagonal first side S12 is defined as the X axis, and an axis perpendicular to the X axis is defined as the Y axis. Since the rim fitting surface of the bead portion is inclined (see FIG. 2), the X axis is inclined outward in the tire radial direction toward the outer side in the tire width direction.
  • the number M of layers in the wire cross section in the Y-axis direction and the maximum value N_max of the number N of wire cross-sections in the X-axis direction have a relationship of 0.75 ⁇ M / N_max ⁇ 1.30. 0.95 ⁇ M / N_max ⁇ 1.20 is more preferable.
  • the flatness of the bead core 11 is optimized. That is, the lower limit of M / N_max suppresses the situation where the bead core 11 becomes excessively wide, and the material cost of the bead core 11 and the peripheral members (particularly the bead filler 12) is reduced.
  • the upper limit of M / N_max prevents the bead core 11 from being vertically long in the Y-axis direction, and the torsional rigidity of the bead core 11 is appropriately ensured.
  • the maximum value N_max of the number N of wire cross-sectional arrangements in the X-axis direction is in the range of 7 ⁇ N_max ⁇ 13.
  • the number M of layers in the wire cross section is a wire cross section arrayed in the X-axis direction along the hexagonal first side S12 as the innermost layer, and the innermost layer is laminated in the Y-axis direction in the above-mentioned closest state. Defined as the number of layers in the wire cross section.
  • the arrangement number N of wire cross sections is defined as the number of wire cross sections constituting each layer of the wire cross section.
  • a single bead wire 111 is spirally wound in the X-axis direction to form a layer having a wire cross section.
  • a single bead wire 111 is wound back and forth in the X-axis direction to form a plurality of wire cross-section layers.
  • a wire cross-section layer at the hexagonal first side S12 is formed, and a bead core 11 is formed by laminating a plurality of wire cross-section layers in the Y-axis direction using this as the innermost layer. For this reason, three pairs of hexagonal opposite sides S12, S45; S23, S56; S34, S61 are parallel to each other.
  • the layers of the wire cross section are laminated in a direction perpendicular to the bead base portion 101 of the rim 10, so that the strength of the bead core 11 is increased and the rim fitting property of the tire is improved.
  • the distance B in the tire width direction to the square gravity center G preferably has a relationship of 1.05 ⁇ B / A, and more preferably has a relationship of 1.06 ⁇ B / A.
  • the center of gravity G of the hexagon that is, the position of the center of gravity of the bead core 11 is optimized. That is, the center of gravity of the bead core 11 is unevenly distributed on the bead-to-Bt (see FIG. 2) side by the lower limit of the ratio B / A.
  • the upper limit of B / A is not particularly limited, but is restricted by the hexagonal interior angle condition and the ratio M / N_max condition.
  • the hexagonal center of gravity G is calculated by the arithmetic average of the coordinates of the vertices P1 to P6 of the hexagon.
  • Distances A and B are measured as a no-load state while applying 5% of the specified internal pressure by attaching the product tire to the specified rim.
  • the tire shape at the 5 [%] internal pressure is closest to the tire shape in the tire vulcanization mold, that is, the natural tire shape before inflation.
  • the bead wire 111 is spirally wound at a predetermined pitch in the X-axis direction, as shown in FIG. 4, a minute gap g due to a manufacturing error is generated between the cross-sections of the wires adjacent to each other in the X-axis direction. obtain.
  • a smaller gap g is preferable because the strength of the bead core 11 is improved.
  • the gap g is preferably in the range of g ⁇ 0.08 [mm].
  • the gap g and the inter-cord distance D1 between the wire cross sections adjacent in the X-axis direction have a relationship of 0.020 ⁇ g / D1 ⁇ 0.045.
  • the bead wire 111 is wound around the wire cross section adjacent in the Y-axis direction, the wire cross-section is pressed in the Y-axis direction and the insulation rubber 1112 is crushed. For this reason, the inter-cord distance D1 between the wire cross-sections adjacent in the X-axis direction and the inter-cord distance D2 between the wire cross-sections adjacent in the Y-axis direction have a relationship of D2 ⁇ D1. Further, inside the bead core 11, one wire cross section is supported from the Y-axis direction by two wire cross sections. Thereby, the intensity
  • the wire cross-section layers arranged in the X-axis direction along the hexagonal first side S12 that is, the innermost layer in the Y-axis direction has a predetermined inclination angle with respect to the tire width direction. Tilt with ⁇ . For this reason, the inner diameter of the bead core 11 increases from the hexagonal first apex P1 toward the outer side in the tire width direction.
  • the inclination angle ⁇ is set to be parallel to the outer peripheral surface of the bead base portion 101 (see FIG. 2) of the rim 10 when the tire is mounted on the rim. In a general heavy duty tire, the inclination angle ⁇ is set to 15 [deg]. As a result, when the tire rim is mounted, the innermost layer in the Y-axis direction of the bead core 11 faces the bead base portion 101, and the rim fitting property of the bead portion is efficiently enhanced.
  • the hexagonal side S23 is formed so as to be parallel to the outer peripheral surface of the rim flange portion 102 (see FIG. 2) of the rim 10 when the tire rim is mounted.
  • the end surface of the bead core 11 on the outer side in the tire width direction faces the rim flange portion 102, and the rim fitting property of the bead portion is efficiently enhanced.
  • the number N12 of wire cross-sections in the innermost layer (hexagonal first side S12) in the Y-axis direction is larger than the number N45 of wire cross-sections arranged in the outermost layer (hexagonal side S45).
  • the bead core 11 has the shape which expanded the internal peripheral surface.
  • the number of wire cross-sections N23 and N61 at the two sides S23 and S61 adjacent to the innermost layer in the Y-axis direction is smaller than the number of wire cross-sections N56 and N34 at the opposite sides S56 and S34.
  • the bead core 11 has a shape in which the oblique side (hexagonal sides S56 and S34) on the outer peripheral surface side is widened. As a result, the strength efficiency of the bead core 11 is increased.
  • the center of gravity G of the bead core 11 is appropriately unevenly distributed on the bead-to-Bt side, and the action of suppressing the lifting deformation of the bead-to-Bt is ensured. Is done.
  • an increase in material cost of peripheral parts of the bead core 11 is suppressed.
  • the number N12 of the wire cross-sections in the hexagonal first side S12 is preferably in the range of 5 ⁇ N12 ⁇ 8, and more preferably in the range of 6 ⁇ N12 ⁇ 7.
  • the number N23 of the wire cross-sections in the outer side S23 adjacent to the hexagonal first side S12 is preferably in the range of 2 ⁇ N23 ⁇ 5, and in the range of 3 ⁇ N23 ⁇ 4. It is more preferable.
  • the reaction force acting from the rim flange portion 102 is large, so that the rim collapse tends to occur. Therefore, the rim collapse of the bead core 11 is effectively suppressed by ensuring the arrangement number N23 of the wire cross sections at this position appropriately.
  • the number N23 of wire cross-sections at the outer side S23 adjacent to the hexagonal first side S12 and the number N61 of wire cross-sections at the inner side in the tire width direction satisfy 1 ⁇ N61 ⁇ N23. It is preferable to have a relationship, and it is more preferable to have a relationship of 2 ⁇ N61 ⁇ N23. Accordingly, in the region on the inner diameter side in the Y-axis direction of the bead core 11, the side S23 on the side facing the rim flange portion 102 (see FIG. 2) of the rim 10 is shorter than the side S61 on the bead-to-Bt side. Thereby, the position of the center of gravity G of the hexagon can be efficiently unevenly distributed on the bead-to-Bt side.
  • the upper limit of the difference N61-N23 is not particularly limited, but is limited by the above-described hexagonal interior angle condition and ratio M / N_max condition.
  • N23 and N61 satisfy the above condition of 1 ⁇ N61 ⁇ N23, so that the number N34 of wire cross-sections in the tire width direction outer side S34 adjacent to the outermost side S45 in the Y-axis direction of the hexagon.
  • the arrangement number N56 of the wire cross sections in the side S56 on the inner side in the tire width direction has a relationship of 1 ⁇ N34 ⁇ N56.
  • the number N12 of wire cross-sections in the first side S12 of the hexagon and the maximum value N_max of the number N of wire cross-sections in the X-axis direction have a relationship of 1 ⁇ N_max ⁇ N12 as a premise. 2 ⁇ N_max ⁇ N12.
  • the difference in the number N of the wire cross-sections in any wire cross-layer adjacent in the Y-axis direction is ⁇ 1, 0, or 1. That is, the wire array structure of the bead cores 11 is configured so that the number of turns of the bead wires 111 increases or decreases once in the Y-axis direction. Thereby, the shape stability of the wire arrangement structure is improved, and the rim collapse resistance of the bead core 11 is improved.
  • the hexagonal center of gravity G is located on the inner side in the Y-axis direction with respect to the center position Yc of the bead core 11 in the Y-axis direction.
  • the condition concerning the wire arrangement structure of the bead core 11 described above is an area of 50 [%] or more in the tire circumferential direction of the bead core 11, more specifically, excluding the winding start end and winding end end of the bead wire 11. It is sufficient if it is established in most areas.
  • [Modification] 5 to 8 are explanatory views showing modifications of the wire arrangement structure of the bead core 11 shown in FIG. These drawings show enlarged views of a single bead core 11 in an unvulcanized state.
  • the wire arrangement structure of the bead core 11 is not limited to the configuration shown in FIG.
  • the wire arrangement structure of the bead core 11 is a convex hexagon having an obtuse inner angle, the number M of the wire cross sections in the Y axis direction, and the number N of the wire cross sections in the X axis direction.
  • the wire arrangement structure of the bead cores 11 is a convex hexagon having an obtuse internal angle
  • the wire arrangement structure of the bead core 11 is a convex hexagon having an obtuse internal angle
  • the wire arrangement structure of the bead core 11 is a convex hexagon having an obtuse internal angle
  • the pneumatic tire 1 includes the pair of bead cores 11 formed by winding the bead wires 111 in a ring shape and multiple times (see FIG. 3).
  • the bead core 11 has a hexagonal wire arrangement structure in which one or a plurality of bead wires 111 are wound in a close-packed state (see FIG. 4) in a cross-sectional view in the radial direction of the bead core 11.
  • the hexagon is a convex hexagon having an obtuse internal angle at every vertex.
  • the number M of layers in the wire cross section in the Y-axis direction and the maximum value N_max of the number N of wire cross-sectional arrangements in the X-axis direction have a relationship of 0.75 ⁇ M / N_max ⁇ 1.30.
  • the distance B in the tire width direction has a relationship of 1.05 ⁇ B / A.
  • the bead core 11 is formed by winding the bead wires 111 in a close-packed state (see FIG. 4) and has a convex hexagonal wire arrangement structure having an obtuse internal angle.
  • the shape stability of the bead core 11 is high and the core collapse resistance of the bead core 11 is appropriately secured.
  • the flatness ratio M / N_max of the bead core 11 is optimized, the material cost of the bead core 11 and the peripheral members (particularly the bead filler 12) is reduced, and the torsional rigidity of the bead core 11 is appropriately secured.
  • the uneven distribution of the center of gravity of the bead core 11 is made appropriate by the ratio B / A, and the rise deformation of the bead toe Bt is appropriately suppressed.
  • the pneumatic tire 1 includes a pair of bead cores 11 formed by winding a bead wire 111 in an annular shape and multiple times (see FIG. 3).
  • the bead core 11 has a hexagonal wire arrangement structure in which one or a plurality of bead wires 111 are wound in a close-packed state in a cross-sectional view of the bead core 11 in the radial direction.
  • the hexagon is a convex hexagon having an obtuse internal angle at every vertex.
  • the bead core 11 is formed by winding the bead wires 111 in a close-packed state (see FIG. 4) and has a convex hexagonal wire arrangement structure having an obtuse internal angle.
  • a concave hexagonal wire array structure see FIG. 10 described later
  • the hexagonal three sets of opposite sides S12, S45; S23, S56; S34, S61 satisfy the above conditions, so that the hexagonal shape of the wire arrangement structure is optimized and the strength of the bead core 11 is increased.
  • the number M of layers in the wire cross section in the Y-axis direction and the maximum value N_max of the number N of wire cross-sections in the X-axis direction satisfy 0.75 ⁇ M / N_max ⁇ 1.30.
  • the flatness ratio M / N_max of the bead core 11 is optimized, the material cost of the bead core 11 and peripheral members (particularly the bead filler 12) is reduced, and the torsional rigidity of the bead core 11 is appropriately secured. is there.
  • the bead wire 11 is spirally wound in the X-axis direction to form a wire cross-section layer, and the plurality of wire cross-section layers are wires in the hexagonal first side S12.
  • the bead core 11 is formed by laminating in the Y-axis direction with the cross-sectional layer as the innermost layer (see FIG. 3).
  • the layers of the wire cross section are laminated in a direction perpendicular to the bead base portion 101 of the rim 10, so that there is an advantage that the strength of the bead core 11 is increased and the rim fitting property of the tire is improved.
  • the bead core 11 has a hexagonal wire arrangement structure in which one bead wire 11 is wound in a close-packed state (see FIG. 3).
  • positioning density of the wire cross section of the bead core 11 increases, and there exists an advantage which the core collapse resistance of the bead core 11 improves.
  • the number N12 of wire cross-sections in the hexagonal first side S12 is in the range of 5 ⁇ N12 (see FIG. 3). Accordingly, there is an advantage that the length of the side S12 on the side facing the bead base portion 101 (see FIG. 2) is appropriately secured, and the reinforcing action of the rim fitting property by the bead core 11 is appropriately secured.
  • the number N23 of wire cross sections in the outer side S23 adjacent to the hexagonal first side S12 is in the range of 2 ⁇ N23 (see FIG. 3).
  • the number N23 of wire cross-sections in the side S23 on the outer side in the tire width direction adjacent to the hexagonal first side S12 and the number N61 of wire cross-sections in the side S61 on the inner side in the tire width direction Have a relationship of 1 ⁇ N61 ⁇ N23 (see FIG. 3). Accordingly, there is an advantage that the position of the center of gravity G of the hexagon can be efficiently unevenly distributed on the bead-to-Bt side.
  • the number N12 of wire cross-sections in the hexagonal first side S12 and the maximum value N_max of the number N of wire cross-sections in the X-axis direction have a relationship of 1 ⁇ N_max ⁇ N12. (See FIG. 3). Accordingly, there is an advantage that the position of the center of gravity G of the hexagon can be efficiently unevenly distributed on the bead-to-Bt side.
  • the difference in the number N of wire cross-sections in any wire cross-section layer adjacent in the Y-axis direction is ⁇ 1, 0, or 1 (see FIG. 3).
  • the hexagonal center of gravity G is located on the inner diameter side in the Y-axis direction from the layer of the bead wire 111 located at the center in the Y-axis direction of the bead core 11 (see FIG. 3).
  • the shape stability of the wire arrangement structure is improved, and the rim collapse resistance of the bead core 11 is improved.
  • the pneumatic tire 1 includes a carcass layer 13 spanned between a pair of bead cores 11 and 11 (see FIG. 2). Further, the end portion of the carcass layer 13 is wound back and locked outward in the tire width direction so as to wrap the bead core 11 (see FIG. 2).
  • the bead-to-Bt is likely to be lifted and deformed due to the tension from the carcass layer 13. Therefore, by using a tire having such a carcass structure as an application target, there is an advantage that the above-described action of suppressing the bead-to-Bt lifting deformation by the wire arrangement structure of the bead cores 11 can be efficiently obtained.
  • FIG. 9 is a table showing the results of the performance test of the pneumatic tire according to the embodiment of the present invention.
  • 10 to 23 are explanatory diagrams showing the prior art examples 1 and 2 and the comparative examples 1 to 12 shown in FIG.
  • test tire having a tire size of 275 / 70R22.5 is assembled to a JATMA specified rim, and an internal pressure of 75% and a load of 140% specified by JATMA are applied to the test tire.
  • the test tire is mounted on all wheels of a 6 ⁇ 2 truck that is a test vehicle.
  • the material cost of the bead core 11 and the peripheral members (particularly the bead filler 12) is calculated, and based on this calculation result, index evaluation is performed with the conventional example 1 as a reference (100). This evaluation is preferable as the numerical value increases.
  • the test tire of Example 1 has the configuration shown in FIGS.
  • the test tires of Examples 2 to 5 are modifications of Example 1 and have the wire arrangement structures of FIGS. 5 to 8, respectively.
  • the strand 1111 of the bead wire 111 is a steel cord having an outer diameter of 1.55 [mm] and is covered with the insulation rubber 1112.
  • test tires of Conventional Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 12 have the wire arrangement structures shown in FIGS.
  • the tire has (1) toe deformation resistance, (2) strength efficiency, and (3) low cost.

Landscapes

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Abstract

この空気入りタイヤは、ビードワイヤ111を環状かつ多重に巻き廻して成る一対のビードコア11を備える。また、ビードコア11の径方向の断面視にて、ビードコア11が、1本あるいは複数本のビードワイヤ111を最密状態で巻き廻して成る六角形のワイヤ配列構造を有する。また、六角形が、すべての頂点で鈍角な内角をもつ凸六角形である。また、Y軸方向におけるワイヤ断面の層数Mと、X軸方向におけるワイヤ断面の配列数Nの最大値N_maxとが、0.75≦M/N_max≦1.30の関係を有する。また、タイヤ幅方向の最も内側にある六角形の頂点P6から六角形の重心Gまでのタイヤ幅方向の距離Aと、タイヤ幅方向の最も外側にある六角形の頂点P3から六角形の重心Gまでのタイヤ幅方向の距離Bとが、1.05≦B/Aの関係を有する。

Description

空気入りタイヤ
 この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、ビードコアの耐コア崩れ性を適正に確保しつつビード・トゥの浮き上がり変形を効率的に抑制できる空気入りタイヤに関する。
 一般に、トラック、バスに装着される重荷重用タイヤでは、車両走行時におけるビード・トゥの浮き上がり変形を抑制すべき課題がある。かかる浮き上がり変形は、タイヤの再インフレート容易性が悪化する原因となり、また、タイヤ更生時にて台タイヤの適正を損なう原因となるため、好ましくない。かかる課題に関する従来の重荷重用タイヤとして、特許文献1~3に記載される技術が知られている。
特許第5071137号公報 特開平2-37003号公報 特開平2-286408号公報
 上記ビード・トゥの浮き上がり変形を抑制するためには、ビードコアを構成するビードワイヤの巻き付け数を増加させることが効果的である。しかしながら、ビードワイヤの巻き付け数が増加すると、ビードコアおよび周辺部材(例えば、ビードフィラーなどのゴム材料)の材料コストが増加するという課題がある。
 そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ビードコアの耐コア崩れ性を適正に確保しつつビード・トゥの浮き上がり変形を効率的に抑制できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、ビードワイヤを環状かつ多重に巻き廻して成る一対のビードコアを備える空気入りタイヤであって、前記ビードコアの径方向の断面視にて、前記ビードコアが、1本あるいは複数本の前記ビードワイヤを最密状態で巻き廻して成る六角形のワイヤ配列構造を有し、前記六角形が、すべての頂点で鈍角な内角をもつ凸六角形であり、前記ビードコアの最も内径側にある前記六角形の頂点を第一頂点P1として定義し、第一頂点P1を含みタイヤ幅方向外側に延在する前記六角形の辺を第一辺S12として定義し、前記六角形の第一辺S12に平行な軸をX軸として定義すると共に、X軸に垂直な軸をY軸として定義し、Y軸方向におけるワイヤ断面の層数Mと、X軸方向における前記ワイヤ断面の配列数Nの最大値N_maxとが、0.75≦M/N_max≦1.30の関係を有し、且つ、タイヤ幅方向の最も内側にある前記六角形の頂点から前記六角形の重心までのタイヤ幅方向の距離Aと、タイヤ幅方向の最も外側にある前記六角形の頂点から前記六角形の重心までのタイヤ幅方向の距離Bとが、1.05≦B/Aの関係を有することを特徴とする。
 また、この発明にかかる空気入りタイヤは、ビードワイヤを環状かつ多重に巻き廻して成る一対のビードコアを備える空気入りタイヤであって、前記ビードコアの径方向の断面視にて、前記ビードコアが、1本あるいは複数本の前記ビードワイヤを最密状態で巻き廻して成る六角形のワイヤ配列構造を有し、前記六角形が、すべての頂点で鈍角な内角をもつ凸六角形であり、前記ビードコアの最も内径側にある前記六角形の頂点を第一頂点P1として定義し、第一頂点P1を含みタイヤ幅方向外側に延在する前記六角形の辺を第一辺S12として定義し、前記六角形の第一辺S12に平行な軸をX軸として定義すると共に、X軸に垂直な軸をY軸として定義し、前記六角形の各辺におけるワイヤ断面の配列数が、前記六角形の第一辺S12からタイヤ幅方向外側に向かって順にN12、N23、N34、N45、N56、N61として定義され、且つ、前記六角形の3組の対辺における前記ワイヤ断面の配列数が、2≦N12-N45=N34-N61=N56-N23≦3の条件を満たすことを特徴とする。
 この発明にかかる空気入りタイヤでは、(1)ビードコアがビードワイヤを最密状態で巻き廻して成ると共に鈍角な内角をもつ凸六角形のワイヤ配列構造を有するので、ビードコアの耐コア崩れ性が適正に確保される利点がある。また、(2)ビードコアのワイヤ配列構造が適正化されることにより、ビード・トゥの浮き上がり変形を効率的に抑制できる利点がある。
図1は、この発明の実施の形態にかか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2は、図1に記載した空気入りタイヤのビード部を示す拡大断面図である。 図3は、図2に記載したビード部のビードコアを示す説明図である。 図4は、図2に記載したビード部のビードコアを示す説明図である。 図5は、図3に記載したビードコアのワイヤ配列構造の変形例を示す説明図である。 図6は、図3に記載したビードコアのワイヤ配列構造の変形例を示す説明図である。 図7は、図3に記載したビードコアのワイヤ配列構造の変形例を示す説明図である。 図8は、図3に記載したビードコアのワイヤ配列構造の変形例を示す説明図である。 図9は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。 図10は、図9に記載した従来例1を示す説明図である。 図11は、図9に記載した従来例2を示す説明図である。 図12は、図9に記載した比較例1を示す説明図である。 図13は、図9に記載した比較例2を示す説明図である。 図14は、図9に記載した比較例3を示す説明図である。 図15は、図9に記載した比較例4を示す説明図である。 図16は、図9に記載した比較例5を示す説明図である。 図17は、図9に記載した比較例6を示す説明図である。 図18は、図9に記載した比較例7を示す説明図である。 図19は、図9に記載した比較例8を示す説明図である。 図20は、図9に記載した比較例9を示す説明図である。 図21は、図9に記載した比較例10を示す説明図である。 図22は、図9に記載した比較例11を示す説明図である。 図23は、図9に記載した比較例12を示す説明図である。
 以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、こ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、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
[空気入りタイヤ]
 図1は、この発明の実施の形態にかか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。同図は、タイヤ径方向の断面図の片側領域の断面図を示している。また、同図は、空気入りタイヤの一例として、長距離輸送用のトラック、バスなどに装着される重荷重用ラジアルタイヤを示している。
 同図において、タイヤ子午線方向の断面とは、タイヤ回転軸(図示省略)を含む平面でタイヤを切断したときの断面をいう。また、符号CLは、タイヤ赤道面であり、タイヤ回転軸方向にかかるタイヤの中心点を通りタイヤ回転軸に垂直な平面をいう。また、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向をいう。
 空気入りタイヤ1は、タイヤ回転軸を中心とする環状構造を有し、一対のビードコア11、11と、一対のビードフィラー12、12と、カーカス層13と、ベルト層14と、トレッドゴム15と、一対のサイドウォールゴム16、16と、一対のリムクッションゴム17、17とを備える(図1参照)。
 一対のビードコア11、11は、スチールから成るビードワイヤをタイヤ周方向に多重に巻き廻して成る環状構造を有し、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー12、12は、ローアーフィラー121およびアッパーフィラー122から成り、一対のビードコア11、11のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を構成する。
 カーカス層13は、左右のビードコア11、11間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層13の両端部は、ビードコア11およびビードフィラー12を包み込むようにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。また、カーカス層13は、スチールあるいは有機繊維材(例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど)から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で85[deg]以上95[deg]以下のカーカス角度(タイヤ周方向に対するカーカスコードの長手方向の傾斜角として定義される)を有する。
 ベルト層14は、タイヤ径方向内側から順に、高角度ベルト141と、一対の交差ベルト142、143と、付加ベルト144とを積層して成り、カーカス層13の外周に掛け廻されて配置される。高角度ベルト141は、スチールから成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で45[deg]以上70[deg]以下のベルト角度(タイヤ周方向に対するベルトコードの長手方向の傾斜角として定義される。)を有する。一対の交差ベルト142、143は、スチールから成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で10[deg]以上55[deg]以下のベルト角度を有する。また、一対の交差ベルト142、143は、相互に異符号のベルト角度を有し、ベルトコードの長手方向を相互に交差させて積層される(いわゆるクロスプライ構造を有する)。付加ベルト144は、スチールから成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で10[deg]以上55[deg]以下のベルト角度を有する。また、付加ベルト144のベルト角度が、外径側の交差ベルト143のベルト角度に対して同符号に設定される。
 トレッドゴム15は、カーカス層13およびベルト層14のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。一対のサイドウォールゴム16、16は、カーカス層13のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。一対のリムクッションゴム17、17は、左右のビードコア11、11およびカーカス層13の巻き返し部のタイヤ径方向内側にそれぞれ配置されて、リムフランジに対する左右のビード部の接触面を構成する。
[ビードコア]
 図2は、図1に記載した空気入りタイヤ1のビード部を示す拡大断面図である。図3および図4は、図2に記載したビード部のビードコア11を示す説明図である。これらの図において、図2は、タイヤのリム組み状態におけるビード部のタイヤ子午線方向の断面図を示し、図3は、未加硫状態における単体のビードコア11の拡大図を示し、図4は、図3に記載したビードコア11におけるビードワイヤ111の配列状態を示している。
 図2において、ビードコア11は、スチールから成る1本あるいは複数本のビードワイヤ111を多重に巻き廻して成る環状構造を有し、ビード部に埋設されて左右のビード部のコアを構成する。また、ビードコア11の環状構造の軸が、タイヤ回転軸に一致する。また、ビードコア11が、カーカス層13の巻き上げ部に包み込まれて保持される。また、リムクッションゴム17が、カーカス層13の巻き上げ部のタイヤ径方向の内側を覆って配置されて、ビード部のリム嵌合部を構成する。また、図2の構成では、カーカス層13の端部が、ビードコア11およびビードフィラー12を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き上げられて、ビード部のリム嵌合面を越える位置まで延在している。また、スチールあるいは有機繊維材から成る補強層18が、カーカス層13とリムクッションゴム17との間に配置されて、カーカス層13の巻き上げ部の外周面に沿ってビードコア11の全体を囲んでいる。
 また、図2に示すように、空気入りタイヤ1が、ビード部をリム10に嵌め合わせてリム10に装着される。具体的には、リム10のビードベース部101が、タイヤ回転軸方向に対して所定の傾斜角を有し、タイヤのビード部が、ビードベース部101の外周面に一致した形状をもつリム嵌合面を有する。また、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態としたときに、リム嵌合面のビード・トゥBtからビード・ヒールBhに至る領域がビードベース部101の外周面に密着し、また、ビード・トゥBtからタイヤ幅方向外側の領域がビードベース部101の外側縁部に形成されたリムフランジ部102に係合する。これにより、ビード部がリム10に適正に嵌合されて、タイヤの気密性が確保される。
 規定リムとは、JATMAに規定される「適用リム」、TRAに規定される「Design Rim」、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。また、規定内圧とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、JATMAに規定される「最大負荷能力」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、JATMAにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧180[kPa]であり、規定荷重が最大負荷能力の88[%]である。
 また、図3は、部品単体時における未加硫のビードコア11の径方向の断面図を示している。ビードコア11は、ビードワイヤ111を環状かつ多重に巻き廻して成り、後述する所定のワイヤ配列構造を有する。具体的には、コア成形治具(図示省略)が用いられ、1本あるいは複数本のビードワイヤ111が所定のワイヤ配列構造でコア成形治具に巻き付けられて、未加硫のビードコア11が成形される。また、ビードコア11が、ゴム材料から成ると共に巻き廻されたビードワイヤ111の外周を覆うビードカバー112を備える。そして、成形されたビードコア11がグリーンタイヤの加硫成形工程の前にプレ加硫される。なお、これに限らず、ビードコア11のプレ加硫が省略され、未加硫のビードコア11がグリーンタイヤに組み込まれて、グリーンタイヤの加硫成形工程が行われても良い。
 また、図4に示すように、ビードワイヤ111は、素線1111と、素線1111を覆うインシュレーションゴム1112とから成る。素線1111は、上記のようにスチールから成る。また、インシュレーションゴム1112が、70[M]以上のムーニー粘度を有するゴム組成物から成ることが好ましい。また、トラック・バス用の重荷重用タイヤでは、ビードワイヤ111の外径が、1.70[mm]以上2.20[mm]以下の範囲内にある。ムーニー粘度は、JIS K6300-1:2013に準拠して求める。
[ビードコアのワイヤ配列構造]
 一般に、トラック、バスに装着される重荷重用タイヤでは、車両走行時におけるビード・トゥの浮き上がり変形を抑制すべき課題がある。かかる浮き上がり変形は、タイヤの再インフレート容易性が悪化する原因となり、また、タイヤ更生時にて台タイヤの適正を損なう原因となるため、好ましくない。上記ビード・トゥの浮き上がり変形を抑制するためには、ビードコアを構成するビードワイヤの巻き付け数を増加させることが効果的である。しかしながら、ビードワイヤの巻き付け数が増加すると、ビードコアおよび周辺部材(例えば、ビードフィラーなどのゴム材料)の材料コストが増加するという課題がある。
 そこで、この空気入りタイヤ1は、ビードコア11の耐コア崩れ性を適正に確保しつつビード・トゥの浮き上がり変形を効率的に抑制するために、以下の構成を採用している。
 すなわち、図3に示すように、ビードコア11が、その径方向断面視にて、ビードワイヤ111を最密状態で巻き廻して成る六角形のワイヤ配列構造を有する。
 最密状態とは、図4に示すように、ビードコア11の径方向断面視にて、1つのワイヤ断面が、当該ワイヤ断面の周囲に略60[deg]間隔で配列された6つのワイヤ断面に対して隣り合う状態をいう。かかる最密状態でのワイヤ配列構造では、ワイヤ断面の列が縦横に直交する格子状のワイヤ配列構造と比較して、ビードコア11のワイヤ断面の配置密度が高まり、ビードコア11の耐コア崩れ性が向上する。なお、上記最密状態において、隣り合うワイヤ断面のすべての組が相互に接触する必要はなく、一部の組が後述する微少な隙間gを空けて配置されても良い。
 ワイヤ配列構造の形状は、図3に示すように、ビードコア11の外周面を構成するワイヤ断面群の中心点を結んだ図形として定義される。また、図形の1つの頂点が、1つのワイヤ断面の中心点により定義される。また、図形の各辺が、2以上のワイヤ断面の中心点により定義される。ただし、図形の1つの辺を構成するワイヤ断面の中心点は、1つの直線上に厳密に存在する必要はなく、製造誤差等に起因する微少な位置ズレをもって配置されても良い。図3の構成では、ワイヤ配列構造が、6つの頂点P1~P6をもつ六角形状を有している。
 また、ワイヤ配列構造の六角形が、すべての頂点で鈍角な内角をもつ凸六角形である。すなわち、六角形のすべての内角が、90[deg]よりも大きく180[deg]よりも小さい範囲にある。かかる凸六角形のワイヤ配列構造は、例えば内側に凸となる頂点をもつ凹六角形のワイヤ配列構造(後述する図10参照)と比較して、ビードコア11の形状安定性が高いため、ビードコア11の耐コア崩れ性が適正に確保される。また、ワイヤ配列構造の六角形が鈍角な内角を有する構成では、鋭角な内角をもつ多角形のワイヤ配列構造と比較して、ビードコア11の耐コア崩れ性が高い。
 例えば、図3の構成では、ビードワイヤ111が一定の外径をもつ円形断面のスチールワイヤであり、ワイヤ断面が上記した最密状態で配列されている。このため、六角形のすべての内角が120[deg]付近、具体的には105[deg]以上135[deg]以下の範囲にある。
 ここで、図3において、ビードコア11の最も内径側にある六角形の頂点P1を第一頂点として定義する。また、第一頂点P1を含みタイヤ幅方向外側に延在する六角形の辺S12を第一辺として定義する。また、六角形の第一辺S12に平行な軸をX軸として定義し、X軸に垂直な軸をY軸として定義する。ビード部のリム嵌合面が傾斜するため(図2参照)、X軸が、タイヤ幅方向外側に向かってタイヤ径方向外側に傾斜する。
 このとき、Y軸方向におけるワイヤ断面の層数Mと、X軸方向におけるワイヤ断面の配列数Nの最大値N_maxとが、0.75≦M/N_max≦1.30の関係を有することが好ましく、0.95≦M/N_max≦1.20の関係を有することがより好ましい。これにより、ビードコア11の偏平率が適正化される。すなわち、上記M/N_maxの下限により、ビードコア11が過剰に幅広となる事態が抑制されて、ビードコア11および周辺部材(特にビードフィラー12)の材料コストが低減される。また、上記M/N_maxの上限により、ビードコア11がY軸方向に縦長となる事態が抑制されて、ビードコア11のねじり剛性が適正に確保される。なお、トラック・バス用の重荷重用タイヤでは、X軸方向におけるワイヤ断面の配列数Nの最大値N_maxが、7≦N_max≦13の範囲にある。
 ワイヤ断面の層数Mは、六角形の第一辺S12に沿ってX軸方向に配列されたワイヤ断面の列を最内層とし、この最内層に対して上記最密状態でY軸方向に積層されたワイヤ断面の層の数として定義される。
 ワイヤ断面の配列数Nは、上記ワイヤ断面の各層を構成するワイヤ断面の数として定義される。
 例えば、図3の構成では、単一のビードワイヤ111がX軸方向に螺旋状に巻き廻されて、ワイヤ断面の層が形成される。また、単一のビードワイヤ111がX軸方向に往復して巻き廻されて、複数のワイヤ断面の層が形成される。また、最初に、六角形の第一辺S12におけるワイヤ断面の層が形成され、これを最内層として、複数のワイヤ断面の層がY軸方向に積層されてビードコア11が形成される。このため、六角形の3組の対辺S12、S45;S23、S56;S34、S61が、相互に平行である。また、上記したワイヤ断面の層数Mと配列数Nの最大値N_maxとの比M/N_maxが、M/N_max=8/8=1.00である。かかる構成では、ワイヤ断面の層がリム10のビードベース部101に直交する方向に積層されるので、ビードコア11の強度が高まり、タイヤのリム嵌合性が向上する。
 また、図3において、タイヤ幅方向の最も内側にある六角形の頂点P6から六角形の重心Gまでのタイヤ幅方向の距離Aと、タイヤ幅方向の最も外側にある六角形の頂点P3から六角形の重心Gまでのタイヤ幅方向の距離Bとが、1.05≦B/Aの関係を有することが好ましく、1.06≦B/Aの関係を有することがより好ましい。これにより、六角形の重心G、すなわちビードコア11の重心位置が適正化される。すなわち、比B/Aの上記下限により、ビードコア11の重心がビード・トゥBt(図2参照)側に偏在する。すると、タイヤのインフレート時にて、カーカス層13からの張力がビードコア11に作用したときに、この張力がビードコア11により適正に担持される。これにより、ビード・トゥBtの浮き上がり変形が抑制される。例えば、図3の構成では、上記したタイヤ幅方向の距離A、Bの比B/Aが、B/A=1.07である。なお、B/Aの上限は、特に限定がないが、上記した六角形の内角の条件および比M/N_maxの条件により制約を受ける。
 六角形の重心Gは、六角形の各頂点P1~P6の座標の算術平均により算出される。
 距離A、Bは、製品タイヤを規定リムに装着して規定内圧の5[%]を付与すると共に無負荷状態として測定される。かかる5[%]内圧時におけるタイヤ形状は、タイヤ加硫成形金型内におけるタイヤ形状、すなわちインフレート前の自然なタイヤ形状に最も近い。
 また、ビードワイヤ111がX軸方向に所定ピッチで螺旋状に巻き廻されるため、図4に示すように、X軸方向に隣り合うワイヤ断面の間に、製造誤差に起因する微少な隙間gが生じ得る。この隙間gが小さいほど、ビードコア11の強度が向上するため好ましい。具体的には、隙間gが、g≦0.08[mm]の範囲にあることが好ましい。また、隙間gと、X軸方向に隣り合うワイヤ断面のコード間距離D1とが、0.020≦g/D1≦0.045の関係を有することが好ましい。
 一方、Y軸方向に隣り合うワイヤ断面では、ビードワイヤ111が張力を付与されて巻き付けられるため、ワイヤ断面がY軸方向に押圧されて、インシュレーションゴム1112が押し潰される。このため、X軸方向に隣り合うワイヤ断面のコード間距離D1とY軸方向に隣り合うワイヤ断面のコード間距離D2とが、D2<D1の関係を有する。また、ビードコア11の内部では、1つのワイヤ断面が2つのワイヤ断面によりY軸方向から支持される。これにより、Y軸方向、すなわちビードコア11の径方向の強度が向上する。
 また、図3に示すように、六角形の第一辺S12に沿ってX軸方向に配列されたワイヤ断面の層、すなわちY軸方向の最内層が、タイヤ幅方向に対して所定の傾斜角θをもって傾斜する。このため、ビードコア11の内径が、六角形の第一頂点P1からタイヤ幅方向外側に向かって拡径する。また、傾斜角θは、タイヤのリム装着時にてリム10のビードベース部101(図2参照)の外周面に平行になるように設定される。一般的な重荷重用タイヤでは、傾斜角θが15[deg]に設定されている。これにより、タイヤのリム装着時にて、ビードコア11のY軸方向の最内層がビードベース部101に対向して、ビード部のリム嵌合性が効率的に高められる。
 また、図3の構成では、六角形の辺S23が、タイヤのリム装着時にてリム10のリムフランジ部102(図2参照)の外周面に平行になるように形成される。これにより、タイヤのリム装着時にて、ビードコア11のタイヤ幅方向外側の端面がリムフランジ部102に対向して、ビード部のリム嵌合性が効率的に高められる。
 また、図3において、六角形の3組の対辺S12、S45;S23、S56;S34、S61におけるワイヤ断面の配列数N12、N45;N23、N56;N34、N61が、2≦N12-N45=N34-N61=N56-N23≦3の条件を満たすことが好ましい。すなわち、同一径をもつワイヤ断面が最密状態(図4参照)で凸六角形に配置される構成において、ワイヤ配列構造が、(1)N12-N45=N34-N61=N56-N23=2、および、(2)N12-N45=N34-N61=N56-N23=3のいずれか一方の条件を満たすことが好ましい。
 ワイヤ断面の配列数N12~N61は、六角形の各頂点P1~P6にあるワイヤ断面をそれぞれ含む数として定義される。例えば、図3の構成では、N12=6、N23=3、N34=6、N45=4、N56=5、N61=4であり、N12-N45=N34-N61=N56-N23=2である。
 上記の構成では、Y軸方向の最内層(六角形の第一辺S12)におけるワイヤ断面の配列数N12が最外層(六角形の辺S45)におけるワイヤ断面の配列数N45よりも多い。このため、ビードコア11が、内周面を拡幅した形状を有する。また、Y軸方向の最内層に隣り合う2辺S23、S61におけるワイヤ断面の配列数N23、N61が、それぞれの対辺S56、S34におけるワイヤ断面の配列数N56、N34よりも少ない。このため、ビードコア11が、外周面側の斜辺(六角形の辺S56、S34)を拡幅した形状を有する。これらにより、ビードコア11の強度効率が高められる。
 また、N12-N45=N34-N61=N56-N23=2であることにより、ビードコア11の重心Gがビード・トゥBt側に適正に偏在して、ビード・トゥBtの浮き上がり変形の抑制作用が確保される。また、N12-N45=N34-N61=N56-N23=3であることにより、ビードコア11の周辺部品の材料コストの増加が抑制される。
 また、六角形の第一辺S12におけるワイヤ断面の配列数N12が、5≦N12≦8の範囲にあることが好ましく、6≦N12≦7の範囲にあることがより好ましい。これにより、ビードベース部101(図2参照)に対向する側の辺S12の長さが適正に確保されて、ビードコア11によるリム嵌合性の補強作用が適正に確保される。
 また、六角形の第一辺S12に隣り合うタイヤ幅方向外側の辺S23におけるワイヤ断面の配列数N23が、2≦N23≦5の範囲にあることが好ましく、3≦N23≦4の範囲にあることがより好ましい。リム10のリムフランジ部102(図2参照)に対向する側の辺S23では、リムフランジ部102から作用する反力が大きいため、リム崩れが生じ易い傾向にある。したがって、この位置におけるワイヤ断面の配列数N23が適正に確保されることにより、ビードコア11のリム崩れが効果的に抑制される。
 また、六角形の第一辺S12に隣り合うタイヤ幅方向外側の辺S23におけるワイヤ断面の配列数N23と、タイヤ幅方向内側の辺におけるワイヤ断面の配列数N61とが、1≦N61-N23の関係を有することが好ましく、2≦N61-N23の関係を有することがより好ましい。したがって、ビードコア11のY軸方向内径側の領域では、リム10のリムフランジ部102(図2参照)に対向する側の辺S23がビード・トゥBt側の辺S61よりも短い。これにより、六角形の重心Gの位置をビード・トゥBt側に効率的に偏在させ得る。なお、差N61-N23の上限は特に限定がないが、上記した六角形の内角の条件および比M/N_maxの条件により制約を受ける。
 また、上記のように、六角形の対辺におけるワイヤ断面の配列数がN34-N61=N56-N23の条件を満たすため、ビードコア11のY軸方向内径側の領域にある辺S23、S61のワイヤ断面の配列数N23、N61が上記1≦N61-N23の条件を満たすことにより、六角形のY軸方向の最も外側にある辺S45に隣り合うタイヤ幅方向外側の辺S34におけるワイヤ断面の配列数N34と、タイヤ幅方向内側の辺S56におけるワイヤ断面の配列数N56とが、1≦N34-N56の関係を有することとなる。
 また、六角形の第一辺S12におけるワイヤ断面の配列数N12と、X軸方向におけるワイヤ断面の配列数Nの最大値N_maxとが、前提として1≦N_max-N12の関係を有し、好ましくは、2≦N_max-N12の関係を有する。これにより、六角形の重心Gの位置をビード・トゥBt側に効率的に偏在させ得る。
 また、Y軸方向に隣り合う任意のワイヤ断面の層におけるワイヤ断面の配列数Nの差が、-1、0または1である。すなわち、ビードワイヤ111の巻き数の増減がY軸方向に向かって最大で1回ずつとなるように、ビードコア11のワイヤ配列構造が構成される。これにより、ワイヤ配列構造の形状安定性が向上して、ビードコア11の耐リム崩れ性が向上する。
 また、図3に示すように、六角形の重心Gが、ビードコア11のY軸方向の中央位置YcよりもY軸方向内径側にあることが好ましい。これにより、ワイヤ配列構造の形状安定性が向上して、ビードコア11の耐リム崩れ性が向上する。
 なお、上記したビードコア11のワイヤ配列構造にかかる条件は、ビードコア11のタイヤ周方向の50[%]以上の領域、より具体的には、ビードワイヤ11の巻き始め端部および巻き終わり端部を除いた大半の領域で成立すれば足りる。
[変形例]
 図5~図8は、図3に記載したビードコア11のワイヤ配列構造の変形例を示す説明図である。これらの図は、未加硫状態における単体のビードコア11の拡大図を示している。
 ビードコア11のワイヤ配列構造は、図3の構成に限定されず、上記の条件を満たす範囲内で適宜変更できる。
 例えば、図5の実施例では、ビードコア11のワイヤ配列構造が鈍角な内角をもつ凸六角形であり、Y軸方向におけるワイヤ断面の層数Mと、X軸方向における前記ワイヤ断面の配列数Nの最大値N_maxとの比M/N_maxが、M/N_max=1.14であり、タイヤ幅方向の最も内側にある六角形の頂点P6から六角形の重心Gまでのタイヤ幅方向の距離Aと、タイヤ幅方向の最も外側にある六角形の頂点P3から六角形の重心Gまでのタイヤ幅方向の距離Bとの比B/Aが、B/A=1.09である。また、六角形の各辺S12~S61におけるワイヤ断面の配列数N12~N61が、N12=6、N23=2、N34=7、N45=4、N56=4、N61=5であり、N12-N45=N34-N61=N56-N23=2である。
 また、図6の実施例では、ビードコア11のワイヤ配列構造が鈍角な内角をもつ凸六角形であり、比M/N_maxがM/N_max=1.29であり、比B/AがB/A=1.08であり、ワイヤ断面の配列数N12~N61がN12=5、N23=3、N34=7、N45=3、N56=5、N61=5であり、N12-N45=N34-N61=N56-N23=2である。
 また、図7の実施例では、ビードコア11のワイヤ配列構造が鈍角な内角をもつ凸六角形であり、比M/N_maxがM/N_max=1.13であり、比B/AがB/A=1.12であり、ワイヤ断面の配列数N12~N61がN12=6、N23=3、N34=7、N45=3、N56=6、N61=4であり、N12-N45=N34-N61=N56-N23=3である。
 また、図8の実施例では、ビードコア11のワイヤ配列構造が鈍角な内角をもつ凸六角形であり、比M/N_maxがM/N_max=1.00であり、比B/AがB/A=1.13であり、ワイヤ断面の配列数N12~N61がN12=6、N23=2、N34=6、N45=3、N56=5、N61=3であり、N12-N45=N34-N61=N56-N23=3である。図8の実施例は、ビードワイヤ111の総巻き数が少ないため、図3の実施例と比較して、ビード・トゥBtの浮き上がり変形の抑制作用は小さい。しかしながら、ビードワイヤ111の総巻き数が同レベルである他のワイヤ配列構造と比較して、後述する強度効率が高く、ビード・トゥBtの浮き上がり変形を効率的に抑制できる。
[効果]
 以上説明したように、この空気入りタイヤ1は、ビードワイヤ111を環状かつ多重に巻き廻して成る一対のビードコア11を備える(図3参照)。また、ビードコア11の径方向の断面視にて、ビードコア11が、1本あるいは複数本のビードワイヤ111を最密状態(図4参照)で巻き廻して成る六角形のワイヤ配列構造を有する。また、六角形が、すべての頂点で鈍角な内角をもつ凸六角形である。また、Y軸方向におけるワイヤ断面の層数Mと、X軸方向におけるワイヤ断面の配列数Nの最大値N_maxとが、0.75≦M/N_max≦1.30の関係を有する。また、タイヤ幅方向の最も内側にある六角形の頂点P6から六角形の重心Gまでのタイヤ幅方向の距離Aと、タイヤ幅方向の最も外側にある六角形の頂点P3から六角形の重心Gまでのタイヤ幅方向の距離Bとが、1.05≦B/Aの関係を有する。
 かかる構成では、(1)ビードコア11がビードワイヤ111を最密状態(図4参照)で巻き廻して成ると共に鈍角な内角をもつ凸六角形のワイヤ配列構造を有するので、例えば内側に凸となる頂点をもつ凹六角形のワイヤ配列構造(後述する図10参照)と比較して、ビードコア11の形状安定性が高く、ビードコア11の耐コア崩れ性が適正に確保される利点がある。また、(2)ビードコア11の偏平率M/N_maxが適正化されて、ビードコア11および周辺部材(特にビードフィラー12)の材料コストが低減され、また、ビードコア11のねじり剛性が適正に確保される利点がある。また、(3)比B/Aによりビードコア11の重心位置の偏在が適正化されて、ビード・トゥBtの浮き上がり変形が適正に抑制される利点がある。
 また、この空気入りタイヤ1は、ビードワイヤ111を環状かつ多重に巻き廻して成る一対のビードコア11を備える(図3参照)。また、ビードコア11の径方向の断面視にて、ビードコア11が、1本あるいは複数本のビードワイヤ111を最密状態で巻き廻して成る六角形のワイヤ配列構造を有する。また、六角形が、すべての頂点で鈍角な内角をもつ凸六角形である。また、六角形の3組の対辺S12、S45;S23、S56;S34、S61におけるワイヤ断面の配列数N12、N45;N23、N56;N34、N61が、2≦N12-N45=N34-N61=N56-N23≦3の条件を満たす。
 かかる構成では、(1)ビードコア11がビードワイヤ111を最密状態(図4参照)で巻き廻して成ると共に鈍角な内角をもつ凸六角形のワイヤ配列構造を有するので、例えば内側に凸となる頂点をもつ凹六角形のワイヤ配列構造(後述する図10参照)と比較して、ビードコア11の形状安定性が高く、ビードコア11の耐コア崩れ性が適正に確保される利点がある。また、(2)六角形の3組の対辺S12、S45;S23、S56;S34、S61が上記の条件を満たすことにより、ワイヤ配列構造の六角形の形状が適正化されて、ビードコア11の強度効率が高まり、また、ビードコア11の重心Gがビード・トゥBt側に適正に偏在して、ビード・トゥBtの浮き上がり変形の抑制作用が確保される利点がある。
 また、この空気入りタイヤ1では、Y軸方向におけるワイヤ断面の層数Mと、X軸方向におけるワイヤ断面の配列数Nの最大値N_maxとが、0.75≦M/N_max≦1.30の関係を有する(図3参照)。これにより、ビードコア11の偏平率M/N_maxが適正化されて、ビードコア11および周辺部材(特にビードフィラー12)の材料コストが低減され、また、ビードコア11のねじり剛性が適正に確保される利点がある。
 また、この空気入りタイヤ1では、六角形のすべての内角が、105[deg]以上135[deg]以下の範囲にある(図3参照)。これにより、ビードコア11のワイヤ断面が最密状態で適正に配列されて、ビードコア11の耐コア崩れ性が適正に確保される利点がある。
 また、この空気入りタイヤ1では、ビードワイヤ11がX軸方向に螺旋状に巻き廻されて、ワイヤ断面の層が形成されると共に、複数のワイヤ断面の層が六角形の第一辺S12におけるワイヤ断面の層を最内層としてY軸方向に積層されて、ビードコア11が形成される(図3参照)。かかる構成では、ワイヤ断面の層がリム10のビードベース部101に直交する方向に積層されるので、ビードコア11の強度が高まり、タイヤのリム嵌合性が向上する利点がある。
 また、この空気入りタイヤ1では、ビードコア11が、1本のビードワイヤ11を最密状態で巻き廻して成る六角形のワイヤ配列構造を有する(図3参照)。これにより、ビードコア11のワイヤ断面の配置密度が高まり、ビードコア11の耐コア崩れ性が向上する利点がある。
 また、この空気入りタイヤ1では、六角形の第一辺S12におけるワイヤ断面の配列数N12が、5≦N12の範囲にある(図3参照)。これにより、ビードベース部101(図2参照)に対向する側の辺S12の長さが適正に確保されて、ビードコア11によるリム嵌合性の補強作用が適正に確保される利点がある。
 また、この空気入りタイヤ1では、六角形の第一辺S12に隣り合うタイヤ幅方向外側の辺S23におけるワイヤ断面の配列数N23が、2≦N23の範囲にある(図3参照)。これにより、ビードコア11のリム崩れが効果的に抑制される利点がある。
 また、この空気入りタイヤ1では、六角形の第一辺S12に隣り合うタイヤ幅方向外側の辺S23におけるワイヤ断面の配列数N23と、タイヤ幅方向内側の辺S61におけるワイヤ断面の配列数N61とが、1≦N61-N23の関係を有する(図3参照)。これにより、六角形の重心Gの位置をビード・トゥBt側に効率的に偏在させ得る利点がある。
 また、この空気入りタイヤ1では、六角形の第一辺S12におけるワイヤ断面の配列数N12と、X軸方向におけるワイヤ断面の配列数Nの最大値N_maxとが、1≦N_max-N12の関係を有する(図3参照)。これにより、六角形の重心Gの位置をビード・トゥBt側に効率的に偏在させ得る利点がある。
 また、この空気入りタイヤ1では、Y軸方向に隣り合う任意のワイヤ断面の層におけるワイヤ断面の配列数Nの差が、-1、0または1である(図3参照)。これにより、ワイヤ配列構造の形状安定性が向上して、ビードコア11の耐リム崩れ性が向上する利点がある。
 また、この空気入りタイヤ1では、六角形の重心Gが、ビードコア11のY軸方向の中央に位置するビードワイヤ111の層からY軸方向の内径側にある(図3参照)。これにより、ワイヤ配列構造の形状安定性が向上して、ビードコア11の耐リム崩れ性が向上する利点がある。
 また、この空気入りタイヤ1では、一対のビードコア11、11間に架け渡されたカーカス層13を備える(図2参照)。また、カーカス層13の端部が、ビードコア11を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される(図2参照)。かかるカーカス構造では、カーカス層13からの張力に起因するビード・トゥBtの浮き上がり変形が生じ易い。したがって、かかるカーカス構造をもつタイヤを適用対象とすることにより、上記したビードコア11のワイヤ配列構造によるビード・トゥBtの浮き上がり変形の抑制作用を効率的に得られる利点がある。
 図9は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。図10~図23は、図9に記載した従来例1、2および比較例1~12を示す説明図である。
 この性能試験では、複数種類の試験タイヤについて、(1)耐トゥ変形性、(2)強度効率および(3)低コスト性に関する評価が行われた。また、タイヤサイズ275/70R22.5の試験タイヤがJATMAの規定リムに組み付けられ、この試験タイヤにJATMA規定の75[%]の内圧および140[%]の荷重が付与される。また、試験タイヤが、試験車両である6×2トラックの総輪に装着される。
 (1)耐トゥ変形性に関する評価は、室内ドラム試験機を用いた低圧耐久試験により行われる。そして、距離4万[km]の走行後にビード・トゥ部の浮き上がり変形量が測定され、この測定結果に基づいて従来例1を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
 (2)強度効率に関する評価では、上記(1)で測定されたビード・トゥ部の浮き上がり変形量の逆数と1つのビードコアにおけるビードワイヤの総巻き付け回数との比が算出され、この算出結果に基づいて従来例1を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
 (3)低コスト性に関する評価では、ビードコア11および周辺部材(特にビードフィラー12)の材料コストが算出され、この算出結果に基づいて従来例1を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましい。
 実施例1の試験タイヤは、図1~図4の構成を備える。実施例2~5の試験タイヤは、実施例1の変形例であり、図5~図8のワイヤ配列構造をそれぞれ備える。また、これらの実施例1~5では、ビードワイヤ111の素線1111が、1.55[mm]の外径をもつスチールコードであり、インシュレーションゴム1112により被覆される。
 従来例1、2および比較例1~12の試験タイヤは、図10~図23のワイヤ配列構造を備える。
 試験結果が示すように、実施例1~5の試験タイヤでは、タイヤの(1)耐トゥ変形性、(2)強度効率および(3)低コスト性が両立することが分かる。
 1:空気入りタイヤ、11:ビードコア、111:ビードワイヤ、1111:素線、1112:インシュレーションゴム、12:ビードフィラー、121:ローアーフィラー、122:アッパーフィラー、13:カーカス層、14:ベルト層、141:高角度ベルト、142、143:交差ベルト、144:付加ベルト、15:トレッドゴム、16:サイドウォールゴム、17:リムクッションゴム、18:補強層、10:リム、101:ビードベース部、102:リムフランジ部

Claims (13)

  1.  ビードワイヤを環状かつ多重に巻き廻して成る一対のビードコアを備える空気入りタイヤであって、
     前記ビードコアの径方向の断面視にて、前記ビードコアが、1本あるいは複数本の前記ビードワイヤを最密状態で巻き廻して成る六角形のワイヤ配列構造を有し、
     前記六角形が、すべての頂点で鈍角な内角をもつ凸六角形であり、
     前記ビードコアの最も内径側にある前記六角形の頂点を第一頂点P1として定義し、第一頂点P1を含みタイヤ幅方向外側に延在する前記六角形の辺を第一辺S12として定義し、前記六角形の第一辺S12に平行な軸をX軸として定義すると共に、X軸に垂直な軸をY軸として定義し、
     Y軸方向におけるワイヤ断面の層数Mと、X軸方向における前記ワイヤ断面の配列数Nの最大値N_maxとが、0.75≦M/N_max≦1.30の関係を有し、且つ、
     タイヤ幅方向の最も内側にある前記六角形の頂点から前記六角形の重心までのタイヤ幅方向の距離Aと、タイヤ幅方向の最も外側にある前記六角形の頂点から前記六角形の重心までのタイヤ幅方向の距離Bとが、1.05≦B/Aの関係を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
  2.  ビードワイヤを環状かつ多重に巻き廻して成る一対のビードコアを備える空気入りタイヤであって、
     前記ビードコアの径方向の断面視にて、前記ビードコアが、1本あるいは複数本の前記ビードワイヤを最密状態で巻き廻して成る六角形のワイヤ配列構造を有し、
     前記六角形が、すべての頂点で鈍角な内角をもつ凸六角形であり、
     前記ビードコアの最も内径側にある前記六角形の頂点を第一頂点P1として定義し、第一頂点P1を含みタイヤ幅方向外側に延在する前記六角形の辺を第一辺S12として定義し、前記六角形の第一辺S12に平行な軸をX軸として定義すると共に、X軸に垂直な軸をY軸として定義し、
     前記六角形の各辺におけるワイヤ断面の配列数が、前記六角形の第一辺S12からタイヤ幅方向外側に向かって順にN12、N23、N34、N45、N56、N61として定義され、且つ、
     前記六角形の3組の対辺における前記ワイヤ断面の配列数が、2≦N12-N45=N34-N61=N56-N23≦3の条件を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
  3.  Y軸方向における前記ワイヤ断面の層数Mと、X軸方向における前記ワイヤ断面の配列数Nの最大値N_maxとが、0.75≦M/N_max≦1.30の関係を有する請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4.  前記六角形のすべての内角が、105[deg]以上135[deg]以下の範囲にある請求項2または3に記載の空気入りタイヤ。
  5.  前記ビードワイヤがX軸方向に螺旋状に巻き廻されて、前記ワイヤ断面の層が形成されると共に、複数の前記ワイヤ断面の層が前記六角形の第一辺S12における前記ワイヤ断面の層を最内層としてY軸方向に積層されて、前記ビードコアが形成される請求項1~4のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  6.  前記ビードコアが、1本の前記ビードワイヤを前記最密状態で巻き廻して成る前記六角形のワイヤ配列構造を有する請求項1~5のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  7.  前記六角形の第一辺S12における前記ワイヤ断面の配列数N12が、5≦N12の範囲にある請求項1~6のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  8.  前記六角形の第一辺S12に隣り合うタイヤ幅方向外側の辺S23におけるワイヤ断面の配列数N23が、2≦N23の範囲にある請求項1~7のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  9.  前記六角形の第一辺S12に隣り合うタイヤ幅方向外側の辺S23における前記ワイヤ断面の配列数N23と、タイヤ幅方向内側の辺S61における前記ワイヤ断面の配列数N61とが、1≦N61-N23の関係を有する請求項1~8のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  10.  前記六角形の第一辺S12における前記ワイヤ断面の配列数N12と、X軸方向における前記ワイヤ断面の配列数Nの最大値N_maxとが、1≦N_max-N12の関係を有する請求項1~9のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  11.  Y軸方向に隣り合う任意の前記ワイヤ断面の層における前記ワイヤ断面の配列数Nの差が、-1、0または1である請求項1~10のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  12.  前記六角形の重心が、前記ビードコアのY軸方向の中央に位置する前記ビードワイヤの層からY軸方向の内径側にある請求項1~11のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  13.  前記一対のビードコア間に架け渡されたカーカス層を備え、且つ、
     前記カーカス層の端部が、前記ビードコアを包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される請求項1~12のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
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