JP2006123765A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性の向上とビード部の変形の抑制とを両立できる重荷重用空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】ビードコア２０を第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とにより形成し、カーカス端部３を第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とにより挟み込む。これにより、カーカス端部３付近の応力集中が低減し、カーカス端部３付近の損傷が低減する。また、第２ビードコア４０に段差部４３を設けて第２ビードコア４０の重心位置４５をタイヤ径方向内方寄りで、且つ、タイヤ幅方向内方寄りに片寄った位置に位置させることにより、ビードコア２０全体の重心位置２１も同様な方向に片寄った位置に位置する。これにより、ビードコア２０の回転が抑制されるのでビード部１０の変形が抑制され、ビードトウ６５の浮き上がりが抑制される。これらの結果、耐久性の向上とビード部１０の変形の抑制とを両立することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、重荷重用空気入りタイヤに関するものである。特に、この発明は、耐久性の向上とインフレート性の向上とを両立できる重荷重用空気入りタイヤに関するものである。

従来の重荷重用空気入りタイヤでは、スチールコード等からなるカーカスがトレッド部の内側及びサイドウォール部の内側を経て、ビード部の内側まで形成されており、ビード部でビードコアのタイヤ幅方向内方からタイヤ幅方向外方にかけて巻き返されることにより固定されていた。しかし、近年の重荷重用空気入りタイヤでは、当該重荷重用空気入りタイヤを装着する車両の高出力化や積荷の高重量化により、重荷重用空気入りタイヤへの負荷は増大する傾向にあり、それに伴いビード部近傍への負荷も大きくなる傾向にある。このようにビード部に大きな負荷が作用した場合には、ビードコアのタイヤ幅方向内方からタイヤ幅方向外方にかけて巻き返されることによりビードコアのタイヤ幅方向外方近傍に位置するカーカスの端部付近に応力が集中し易く、また、このカーカス端部を基点として繰り返し荷重が発生し易い。このため、これらの応力集中や繰り返し荷重によってゴムに亀裂が入るなど、カーカス端部付近に損傷が生じる虞があった。

そこで、従来の重荷重用空気入りタイヤでは、カーカスの形状に起因するカーカス近傍のゴムの損傷を抑制しているものがある。例えば、特許文献１では、カーカスをビードコアの外周面に沿って巻き付けてある。つまり、従来ビードコアのタイヤ幅方向外方まで巻き返されていたカーカスを、さらに、ビードコアのタイヤ径方向外方まで巻き返すことにより、カーカス端部をビードコアのタイヤ径方向外方に位置させている。これにより、重荷重用空気入りタイヤに大きな荷重が作用した場合でも、カーカス端部近傍に応力集中や繰り返し荷重が作用することを抑制することができ、カーカス端部近傍の損傷を抑制することができる。

特開２０００−３３５２０９号公報

しかしながら、上記のようにカーカスをビードコアの外周面に沿って巻き返して形成した場合には、カーカス端部の係止が不十分となっている。重荷重用空気入りタイヤをインフレートした際に、カーカスにはラジアル方向の張力が発生するが、その際に、カーカス端部の係止が前記のように不十分である場合には、インフレートによりカーカスに張力が発生した際にカーカスが初期の状態からずれてしまう虞がある。これにより、カーカス端部がビードコアから離脱し、カーカス端部付近に上述したような応力集中や繰り返し荷重が発生する虞があり、また、カーカスがずれることにより、重荷重用空気入りタイヤの耐久性が低減する虞があった。

また、重荷重用空気入りタイヤをインフレートすると、カーカスには上述したように張力が発生するが、このカーカスが巻き返されているビードコアには、当該カーカスの張力により、ビードコアの断面形状の重心付近を中心として、タイヤ幅方向内方の部分がタイヤ径方向外方に向かう方向の回転力が発生する。さらに、このビードコアの回転によって、ビードコア近傍のビード部も変形し、ビードトウがタイヤ径外方に向かう方向に変形する、即ち、ビードトウはリムから浮き上がる方向に変形する。ビード部がこのように変形した後に、当該重荷重用空気入りタイヤを装着した車両が走行をすると、重荷重用空気入りタイヤに作用する大きな荷重による発熱や高速走行時の発熱により、ビード部は変形した状態で固定されてしまう。このため、当該重荷重用空気入りタイヤをリムから外し、再びリムに装着してインフレートする際に、変形したビード部とリムとの隙間から空気が漏れ易くなり、空気が入り難くなる虞があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐久性の向上とビード部の変形の抑制とを両立できる重荷重用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、カーカスがビードコアのタイヤ幅方向内方からタイヤ幅方向外方にかけて巻き返される重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアは、第１ビードコアと第２ビードコアとによって形成されており、前記第１ビードコアと前記第２ビードコアとは、前記第２ビードコアが前記第１ビードコアのタイヤ径方向外方に位置しており、前記カーカスは、前記第１ビードコアのタイヤ幅方向内方からタイヤ径方向内方及びタイヤ幅方向外方を通り、さらにタイヤ径方向外方にかけて前記第１ビードコアの外周面に沿って巻き付けられており、前記カーカスの端部に位置するカーカス端部は、前記第１ビードコアと第２ビードコアとに挟まれており、前記第２ビードコアは、タイヤ子午面断面における重心が、前記第２ビードコアの断面形状の総幅の１／２よりもタイヤ幅方向内方に位置し、且つ、前記第２ビードコアの断面形状の高さの１／２よりもタイヤ径方向内方に位置していることを特徴とする。

この発明では、ビードコアを第１ビードコアと第２ビードコアとにより形成し、カーカスを第１ビードコアの外周面に沿って巻き付け、カーカス端部を第１ビードコアと第２ビードコアとで挟むことにより、カーカス端部は、第１ビードコアと第２ビードコアとによって確実に係止される。これにより、カーカスに張力が発生した場合でもカーカス端部がビードコアから離脱することを抑制でき、重荷重用空気入りタイヤを装着した車両の走行時に生じるカーカス端部付近への応力集中や繰り返し荷重を抑制でき、カーカス端部付近のゴムなどの損傷を抑制できる。これにより、耐久性の向上を図ることができる。また、タイヤ子午面断面における第２ビードコアの重心が上述した位置に位置するように形成することにより、カーカスに張力が発生し、ビードコアに対してビードコアが回転する方向の力が作用した場合でも、ビードコアの回転は抑制される。これにより、ビード部の変形も抑制され、ビードトウがリムから浮き上がる方向に変形することが抑制される。このため、重荷重用空気入りタイヤをリムから外し、再び装着してインフレートする際でも、インフレート性が低下することが抑制される。これらの結果、耐久性の向上とビード部の変形の抑制とを両立することができる。

また、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、前記第１ビードコア及び前記第２ビードコアは、線材を複数の層で巻き回されて形成されていることを特徴とする。

この発明では、線材を複数の層で巻き回すことによりビードコアを形成するので、容易に重心位置を調整できる。これにより、第２ビードコアの重心位置を容易に上記の位置に位置させることができる。この結果、容易にビード部の変形を抑制することができる。

また、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、前記第２ビードコアは、タイヤ子午面断面における断面形状が、前記第２ビードコアの断面形状の高さの１／２よりもタイヤ径方向外方に位置している部分よりもタイヤ径方向内方に位置している部分の方が断面積が大きく、且つ、前記第２ビードコアの断面形状の総幅の１／２よりもタイヤ幅方向外方に位置している部分よりもタイヤ幅方向内方に位置している部分の方が断面積が大きく形成されていることを特徴とする。

この発明では、第２ビードコアを、タイヤ子午面断面における断面形状が上記の形状になるように形成することにより、第２ビードコアの重心位置を、より確実に上述した位置に位置させることができる。この結果、より確実にビード部の変形を抑制することができる。

また、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、前記第２ビードコアは、タイヤ子午面断面における断面形状が、第２ビードコアにおけるタイヤ径方向外方側に位置する外方側第２ビードコアと、前記外方側第２ビードコアよりもタイヤ径方向内方に位置すると共に前記外方側第２ビードコアよりも断面積の大きい内方側第２ビードコアとにより形成されており、前記外方側第２ビードコアは、前記外方側第２ビードコアの重心が前記第２ビードコアの断面形状における総幅の１／２よりもタイヤ幅方向内方に位置していることを特徴とする。

この発明では、第２ビードコアを、タイヤ子午面断面において外方側第２ビードコアと内方側第２ビードコアとにより形成し、これらの上記のように形成することにより、容易に、且つ、確実に、第２ビードコアの重心位置を上述した位置に位置させることができる。この結果、容易に、且つ、確実にビード部の変形を抑制することができる。

本発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、耐久性の向上とビード部の変形の抑制とを両立することができる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

以下の説明において、タイヤ幅方向とは、重荷重用空気入りタイヤの回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内方とはタイヤ幅方向において赤道面に向かう方向、タイヤ幅方向外方とは、タイヤ幅方向において赤道面に向かう方向の反対方向をいう。また、タイヤ径方向とは、前記回転軸と直交する方向をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周方向である。図１は、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。この重荷重用空気入りタイヤ１は、タイヤ径方向の最も外側となる部分に形成されるトレッド部（図示省略）のタイヤ幅方向の端部から、タイヤ径方向における内方側の所定の位置までに、サイドウォール部（図示省略）が設けられている。さらに、このサイドウォール部のタイヤ径方向内方側には、ビード部１０が設けられている。このビード部１０は、前記重荷重用空気入りタイヤ１の２ヶ所に設けられており、赤道面（図示省略）を対称にして赤道面の反対側にも設けられている。

前記ビード部１０にはビードコア２０が設けられており、ビード部１０のタイヤ径方向内方側の部分はビードベース６０として形成されている。このビードベース６０は、ビードコア２０のタイヤ径方向内方側に位置している。また、前記ビードコア２０は、第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とにより形成されており、第１ビードコア３０はビードベース６０側に位置しており、第２ビードコア４０は、第１ビードコア３０のタイヤ径方向外方に位置している。また、前記トレッド部のタイヤ径方向内方、及び前記サイドウォール部の赤道面側には、カーカス２が設けられている。このカーカス２はビード部１０の赤道面側にも形成されており、このビード部１０の赤道面側に形成されるカーカス２は前記サイドウォール部の赤道面側に形成されるカーカス２から連続して形成される。

このカーカス２は、さらに、前記第１ビードコア３０のタイヤ径方向内方を通り、タイヤ幅方向外方を通って、タイヤ幅方向内方に巻き返され、カーカス端部３は、第１ビードコア３０のタイヤ径方向外方に位置している。つまり、カーカス２は、第１ビードコア３０の外周面３３に沿って巻き返されており、カーカス端部３は第１ビードコア３０と第２ビードコア４０との間に挟まれている。カーカス２は、ビード部１０ではこのように形成されており、このように形成されるカーカス２は、赤道面の反対側に形成されるビード部１０にかけて連続して形成される。また、カーカス２のうち、ビード部１０及びビード部１０近傍に位置するカーカス２のタイヤ幅方向内方からタイヤ径方向内方、さらに、タイヤ幅方向外方にかけて、カーカス２を覆うように補強層５が形成されている。またさらに、カーカス２及び補強層５の、当該重荷重用空気入りタイヤ１の内部側には、インナーライナ６がカーカス２、或いは補強層５に沿って形成されている。

前記第１ビードコア３０は、当該第１ビードコア３０をタイヤ子午面断面で見た場合に、タイヤ径方向外方からタイヤ径方向内方に向かうに従ってタイヤ幅方向の幅が小さくなっており、タイヤ径方向外方側の辺３２とタイヤ径方向内方側の辺３１とはほぼ平行に形成されている。このタイヤ径方向内方側の辺３１は、タイヤ幅方向内方からタイヤ幅方向外方に向かうに従ってタイヤ径方向外方に広がる方向に傾いて形成されている。詳細には、第１ビードコア３０のタイヤ径方向内方に位置する辺３１は、当該重荷重用空気入りタイヤ１の回転軸（図示省略）の形成方向を０°とした場合に、タイヤ幅方向外方へ向かうに従ってタイヤ径方向外方に広がる方向に、約１５°の傾斜を有して形成されている。第１ビードコア３０のタイヤ径方向外方に位置する辺３２は、このタイヤ径方向内方側に位置する辺３１とほぼ平行に形成されている。また、第１ビードコア３０は、上述したようにタイヤ径方向外方からタイヤ径方向内方に向かうに従ってタイヤ幅方向の幅が小さくなっているため、タイヤ径方向外方側に位置する辺３２よりもタイヤ径方向内方側に位置する辺３１の方が短くなっている。

前記第２ビードコア４０は、当該第２ビードコア４０をタイヤ子午面断面で見た場合に、タイヤ径方向内方からタイヤ径方向外方に向かうに従ってタイヤ幅方向の幅が概ね小さくなっており、タイヤ径方向における途中に段差部４３が形成されている。この段差部４３はタイヤ幅方向外方側に位置しており、第２ビードコア４０のタイヤ幅方向における幅は、段差部４３で一気に変化している。つまり、第２ビードコア４０をタイヤ径方向内方側からタイヤ径方向外方側にかけてみた場合には、段差部４３でタイヤ幅方向における幅が一気に小さくなっている。また、段差部４３はタイヤ幅方向外方側に位置しているため、第２ビードコア４０は、段差部４３が形成されている部分ではタイヤ幅方向内方側に片寄って形成されており、同様に当該第２ビードコア４０のうち、段差部４３よりタイヤ径方向外方側に位置する部分は、タイヤ幅方向内方側に片寄って形成されている。

この第２ビードコア４０のタイヤ径方向内方側に位置する辺４１、段差部４３及びタイヤ径方向外方側に位置する辺４２は、全てほぼ平行に形成されており、全て第１ビードコア３０のタイヤ径方向内方側に位置する辺３１とほぼ平行に形成されている。また、第２ビードコア４０は、タイヤ径方向内方側に位置する辺４１から段差部４３が形成されている部分に向かうに従ってタイヤ幅方向の幅が小さくなっており、また、段差部４３が形成されている部分からタイヤ径方向外方側に位置する辺４２に向かうに従ってタイヤ幅方向の幅が小さくなっている。このため、タイヤ径方向内方側に位置する辺４１よりもタイヤ径方向外方側に位置する辺４２の方が短くなっている。

また、前記ビードベース６０は、第１ビードコア３０のタイヤ幅方向内方に形成されており、この第１ビードコア３０のタイヤ径方向内方側に位置する辺３１とほぼ平行に形成されている。つまり、ビードベース６０は、タイヤ幅方向内方からタイヤ幅方向外方に向かうに従ってタイヤ径方向外方に広がる方向に傾いて形成されており、詳細には、前記回転軸の形成方向を０°とした場合に、タイヤ幅方向外方へ向かうに従ってタイヤ径方向外方に広がる方向に、約１５°の傾斜を有して形成されている。また、このビードベース６０の赤道面側の端部と、前記インナーライナ６のタイヤ径方向内方側の端部とが交差する部分は角部状に形成されており、この部分はビードトウ６５として形成されている。

図２は、図１のＡ部詳細図である。前記第１ビードコア３０及び前記第２ビードコア４０は、共に線材となるスチールコード２５が巻き回されて形成されている。このスチールコード２５は、タイヤ周方向に沿って数周に掛けて巻き回されて形成されており、また、数周に掛けて巻き回されながらスチールコード２５はタイヤ幅方向或いはタイヤ径方向に並んで形成されている。このため、これらのビードコア２０を形成するスチールコード２５は、当該重荷重用空気入りタイヤ１を子午面断面で見た際に、複数本が概ねタイヤ幅方向に並んで形成されており、さらに、タイヤ幅方向に複数本に並んでいるスチールコード２５は、概ねタイヤ径方向に複数の層になって形成されている。なお、タイヤ幅方向に並んで形成されているスチールコード２５は、詳細にはタイヤ幅方向内方からタイヤ幅方向外方に向かうに従ってタイヤ径方向外方に広がるように形成されており、前記回転軸に対して約１５°の角度に沿って広がっている。

また、このように形成されるスチールコード２５は、第１ビードコア３０ではタイヤ径方向外方からタイヤ径方向内方に向かうに従って、タイヤ幅方向における本数が概ね順次減少している。また、第２ビードコア４０を形成するスチールコード２５は、タイヤ径方向内方からタイヤ径方向外方に向かうに従ってタイヤ幅方向における本数が順次減少し、さらに、途中からタイヤ幅方向における本数が一気に減少し、この部分が前記段差部４３となっている。また、この段差部４３よりもタイヤ径方向外方に位置している部分は、スチールコード２５がタイヤ幅方向内方に片寄って形成されている。

図３及び図４は、図１の第２ビードコアの詳細図である。第２ビードコア４０に形成される前記段差部４３は、第２ビードコア４０の高さ方向、即ち、前記スチールコード２５が積層されている方向において、中央付近に位置している。つまり、段差部４３は第２ビードコア４０の高さ方向における高さＨの１／２、即ちＨ／２の部分に位置している。このため、第２ビードコア４０のタイヤ子午面断面における断面形状は、当該第２ビードコア４０の断面形状を高さＨの１／２の位置でタイヤ径方向外方とタイヤ径方向内方とに分けた場合、高さＨの１／２よりもタイヤ径方向内方に位置している部分は、高さＨの１／２よりもタイヤ径方向外方に位置している部分より断面積が大きくなっている。

また、第２ビードコア４０では、前記段差部４３よりもタイヤ径方向外方に位置している部分は、上述したようにタイヤ幅方向内方側に片寄って形成されている。このため、第２ビードコア４０を当該第２ビードコア４０の幅方向、即ち、前記スチールコード２５が並べられている方向における総幅Ｗの１／２の位置でタイヤ幅方向内方とタイヤ幅方向外方とに分けた場合、総幅Ｗの１／２よりもタイヤ幅方向内方に位置している部分は、総幅Ｗの１／２よりもタイヤ幅方向外方に位置している部分より断面積が大きくなっている。これらのため、タイヤ子午面断面における第２ビードコア４０の重心位置４５は、当該第２ビードコア４０の高さＨの１／２よりもタイヤ径方向内方に位置し、且つ、第２ビードコア４０の総幅Ｗの１／２よりもタイヤ幅方向内方に位置している。

このように形成されている第２ビードコア４０を換言すると、当該第２ビードコア４０は、段差部４３よりもタイヤ径方向外方に位置する外方側第２ビードコア４７と、段差部４３よりもタイヤ径方向内方側に位置する内方側第２ビードコア４９とから形成されている。即ち、外方側第２ビードコア４７と内方側第２ビードコア４９とは共にタイヤ径方向内方からタイヤ径方向外方に向かうに従って幅が狭くなっており、内方側第２ビードコア４９のタイヤ径方向外方に外方側第２ビードコア４７は位置している。これらの外方側第２ビードコア４７と内方側第２ビードコア４９とは、外方側第２ビードコア４７よりも内方側第２ビードコア４９の方がタイヤ子午面断面の断面積が大きくなっており、さらに、外方側第２ビードコア４７は内方側第２ビードコア４９に対してタイヤ幅方向内方側に片寄って形成されている。つまり、タイヤ子午面断面における外方側第２ビードコア４７の重心の位置である外方側第２ビードコア重心位置４８は、第２ビードコア４０の総幅Ｗの１／２よりもタイヤ幅方向内方に位置している。

また、このように、外方側第２ビードコア重心位置４８は第２ビードコア４０の総幅Ｗの１／２よりもタイヤ幅方向内方に位置しており、外方側第２ビードコア４７よりも断面積の大きい内方側第２ビードコア４９は前記段差部４３よりもタイヤ径方向内方に位置している。このため、第２ビードコア４０の重心位置４５は、第２ビードコア４０の総幅Ｗの１／２よりもタイヤ幅方向内方に位置しており、且つ、第２ビードコア４０の高さＨの１／２よりもタイヤ径方向内方に位置している。

この重荷重用空気入りタイヤ１をリム（図示省略）に嵌合し、インフレートすると、その際に当該重荷重用空気入りタイヤ１の内部に作用する空気圧によって、重荷重用空気入りタイヤ１には、全体的に膨張する方向の力が作用する。これにより、前記カーカス２にはラジアル方向の張力が発生し、第１ビードコア３０の外周面３３に沿って巻き付けられているカーカス２は、重荷重用空気入りタイヤ１の内側方向に引っ張られる。このためカーカス２には、インフレート前に形成されている位置からずれる方向に力が作用するが、当該カーカス２はカーカス端部３近傍が第１ビードコア３０と第２ビードコア４０との間に位置し、これらによって挟まれ、確実に係止されている。このため、カーカス２に張力が生じても、カーカス２がインフレート前の位置からずれることが抑制され、カーカス端部３がビードコア２０から離脱することが抑制される。これにより、重荷重用空気入りタイヤ１を装着した車両を走行させた際に、カーカス端部３への応力集中や繰り返し荷重が抑制され、カーカス端部３付近に位置するゴム材料などの損傷が抑制される。従って、耐久性が向上し易くなる。

また、カーカス２は第１ビードコア３０の外周面３３に沿って第１ビードコア３０に巻き付けられ、第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とに挟まれてビードコア２０に係止されているため、カーカス２に張力が発生すると、ビードコア２０には回転力が生じる。詳細には、カーカス２は第１ビードコア３０のタイヤ幅方向内方側からタイヤ径方向内方側を通ってタイヤ幅方向外方側に向かい、さらにタイヤ径方向外方側でカーカス端部３近傍が当該第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とに挟まれてビードコア２０に係止しているので、カーカス２にラジアル方向の張力が生じると、カーカス２はビードコア２０に対して、ビードコア２０のタイヤ幅方向内方側がタイヤ径方向外方に向かう方向の回転力を与える。その際に、第２ビードコア４０の重心位置４５が上述した位置に位置しており、このため、ビードコア２０全体の重心位置２１（図１参照）も、第２ビードコア４０に段差部４３が形成されていない場合と比較してタイヤ幅方向内方寄りで、且つ、タイヤ径方向内方寄りに位置する。カーカス２の張力によるビードコア２０への回転力は、タイヤ幅方向内方側の部分がタイヤ径方向外方に向かう方向に作用するが、ビードコア２０全体の重心位置２１がタイヤ幅方向内方寄りでタイヤ径方向内方寄りに位置しているため、ビードコア２０は、この方向には回転し難くなり、ビードコア２０の回転は抑制される。

また、このビードコア２０が回転すると、当該ビードコア２０のタイヤ径方向内方に位置するビードベース６０もビードコア２０の回転に伴って変形し、ビードトウ６５は前記リムから浮き上がる方向に変形する場合があり、ビード部１０がこのように変形すると、インフレート性が低下する場合がある。しかし、上記のように第２ビードコア４０の重心位置４５及びビードコア２０の重心位置２１を位置させることにより、カーカス２に張力が生じ、ビードコア２０に対して上述した方向に回転力が作用した場合でも、ビードコア２０の回転は抑制されるので、これにより、ビードトウ６５がリムから浮き上がる方向に変形することが抑制される。通常の重荷重用空気入りタイヤ１では、大きな荷重が作用した状態で走行を続けるなど走行時に発熱を生じるような走行をした場合、ビード部１０付近の弾性力がその熱により低減して形状が固定される場合があり、ビードトウ６５がリムから浮き上がる方向に変形した場合には、変形した状態で固定される虞があるが、前記重荷重用空気入りタイヤ１では、上記のようにビードトウ６５の変形が抑制されている。このため、この重荷重用空気入りタイヤ１をリムから外し、再びリムに装着してインフレートする際でも、インフレート性が低下することが抑制される。これらの結果、耐久性の向上とビード部１０の変形の抑制とを両立することができる。

また、スチールコード２５を巻き回し、スチールコード２５を積層させることによりビードコア２０を形成しているため、スチールコード２５の並べ方を調整することにより、タイヤ子午面断面におけるビードコア２０の断面形状を容易に任意の形状に形成することができる。これにより、容易にビードコア２０の重心位置４５を任意の位置に位置させることができる。この結果、容易にビード部１０の変形を抑制することができる。

また、タイヤ子午面断面における第２ビードコア４０の断面形状が上述した形状になるように形成することにより、当該第２ビードコア４０の重心位置４５を、より確実に第２ビードコア４０の高さＨの１／２よりもタイヤ径方向内方に位置し、且つ、第２ビードコア４０の総幅Ｗの１／２よりもタイヤ幅方向内方に位置させることができる。これにより、ビードコア２０全体の重心位置２１もタイヤ幅方向内方寄りで、且つ、タイヤ径方向内方寄りに位置させることができる。この結果、より確実にビード部１０の変形を抑制することができる。

また、第２ビードコア４０を、外方側第２ビードコア４７と内方側第２ビードコア４９のように２つの範囲で形成することにより、第２ビードコア４０の高さＨの１／２よりもタイヤ径方向外方側とタイヤ径方向内方側との断面積を容易に異ならせることができる。さらに、外方側第２ビードコア４７と内方側第２ビードコア４９との相対的な位置を調整することにより、第２ビードコア４０の総幅Ｗの１／２よりもタイヤ幅方向外方側とタイヤ幅方向内方側との断面積を容易に異ならせることができる。これにより、容易に、且つ、確実に第２ビードコア４０の重心位置４５を上述した位置に位置させることができ、これに伴い、ビードコア２０の重心位置２１を容易に、且つ、確実に上述した位置に位置させることができる。この結果、容易に、且つ、確実にビード部１０の変形を抑制することができる。

なお、前記ビードコア２０はスチールコード２５により形成されているが、ビードコア２０はスチールコード２５以外で形成されていてもよい。例えば、平板などの角材が巻き回されることによりビードコア２０は形成されていてもよい。ビードコア２０が第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とにより形成されており、また、第２ビードコア４０が上述した形状で形成されていれば、ビードコア２０はスチールコード２５以外のもので形成されていてもよい。

以下、上記の重荷重用空気入りタイヤ１について、従来の重荷重用空気入りタイヤ１と本発明の重荷重用空気入りタイヤ１とについて行なった性能の評価試験について説明する。性能評価試験は、ビードトウ浮き上がり変形、再インフレート性、耐久性の３項目について行なった。

試験方法は、２７５／７０Ｒ２２．５サイズの重荷重用空気入りタイヤ１を２２．５×８．２５のリムに組み付けて、空気圧を９００ｋＰａ（無負荷時）に設定する。ビードトウ浮き上がり変形については、この状態の重荷重用空気入りタイヤ１を、１７０７ｍｍのドラム径を有する室内ドラム試験機にて、荷重３７．０７ｋＮ（ＪＡＴＭＡ規格荷重の１２０％条件）で６０ｋｍ／ｈの速度で３万ｋｍの走行試験をした後、ビード部１０の変形度合いを調査した。変形度合いについては、ビードトウ６５の走行試験前の内径（内周長）と走行試験後の内径（内周長）とを測定し、その変化の度合いを、後述する従来例の重荷重用空気入りタイヤ１のビードトウ６５の変形の度合いを１００とする指数で示した。指数が小さい程ビードトウ６５の浮き上がりが少なく、ビードトウ浮き上がり変形に対する性能が優れている。

再インフレート性については、前記ドラム試験機で走行試験を行った後、一旦重荷重用空気入りタイヤ１をリムから外し、再度リムに組み込み、重荷重用空気入りタイヤ１を立てた状態、即ち使用時の状態にして空気を注入し、その際のインフレート性を評価した。空気を注入する際に問題なく注入できれば、再インフレート性が優れている。耐久性については、前記重荷重用空気入りタイヤ１を上記の室内ドラム試験機で、荷重４３．２４６ｋＮ（ＪＡＴＭＡ規格荷重の１４０％条件）で４５ｋｍ／ｈの速度で３万ｋｍの走行試験をした後、タイヤ内部状態を調査した。調査方法は、タイヤ周上の１６断面で調査し、調査する部分はサイドウォール部に製造番号などの刻印が形成される側、即ちセリアル側のビード部近傍と、赤道面を中心としてセリアル側の反対側となる反セリアル側のビード部近傍との合計３２箇所の断面調査を行い、故障の有無及び故障箇所の数を確認した。この故障がした箇所が少なくなるにつれて耐久性が優れている。

試験をする重荷重用空気入りタイヤ１は、本発明、従来例共に１種類ずつを、上記の方法で試験する。従来例となる重荷重用空気入りタイヤ１は、ビードコア２０が第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とに分割されず、一体となって形成されたビードコア２０がタイヤ幅方向における両側のビード部１０にそれぞれ形成されている。また、従来例のビードコア２０は段差部４３を有しておらず、タイヤ子午面断面の形状が略六角形の形状で形成されている。これに対し、上記の試験を行う本発明の重荷重用空気入りタイヤ１は、ビードコア２０は第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とによって形成されており、さらに、第２ビードコア４０は段差部４３を有することにより、重心位置４５が上述した位置に位置している。これらの従来例、及び本発明の重荷重用空気入りタイヤ１を上記の方法で評価試験をし、得られた結果を表１に示す。

表１に示した上記の試験結果で明らかなように、ビードコア２０を第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とから形成し、さらにタイヤ子午面断面における第２ビードコア４０の重心位置４５を、当該第２ビードコア４０の高さＨの１／２よりもタイヤ径方向内方に位置させ、且つ、第２ビードコア４０の総幅Ｗの１／２よりもタイヤ幅方向内方に位置させることにより、カーカス２に張力が発生した場合のビードコア２０の回転を抑制できる。これにより、ビードトウ６５の浮き上がり変形を抑制でき、ビード部１０の変形を抑制できる。

また、従来例の重荷重用空気入りタイヤ１では、カーカス２の張力が発生した際にビードトウ６５の浮き上がり変形が生じ易く、ビードベース６０とリムとの間に隙間が生じ易くなるため、再インフレートする際にビードベース６０とリムとの間から空気が漏れ易くなり、再インフレートが困難になる。このため、前記評価試験の従来例の重荷重用空気入りタイヤ１では、インフレーター、即ち重荷重用空気入りタイヤ１の外側よりビード部１０付近に空気を吹き付けてタイヤ内部の空気が漏れない様にしてタイヤ内部に空気を注入する装置を用いてインフレートしている。これに対し、本発明の重荷重用空気入りタイヤ１では、上記のようにビード部１０の変形が抑制されるため、走行試験後の重荷重用空気入りタイヤ１を一旦リムから外し、再インフレートした際でも問題なく再インフレートできる。このように、ビード部１０の変形を抑制することにより、再インフレート性が向上する。

また、従来例の重荷重用空気入りタイヤ１では、荷重を加えた際にカーカス端部３付近に応力が集中し易く、この部分に損傷が生じ易いため、断面調査でセパレーションが散見された。これに対し、本発明の重荷重用空気入りタイヤ１では、ビードコア２０を第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とから形成し、カーカス端部３を第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とで挟むことにより、カーカス端部３への応力集中が抑制されるので、カーカス端部３付近の損傷が抑制され、故障を激減できる。このように、カーカス端部３を第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とで挟むことにより、耐久性が向上する。

これらの結果、ビードコア２０を第１ビードコア３０と第２ビードコア４０とで形成してカーカス端部３をこれらの間に挟み込み、また、第２ビードコア４０を上述した形状で形成して重心位置４５を上述した位置に位置させることにより、耐久性の向上とビード部１０の変形の抑制とを両立することができる。

以上のように、本発明にかかる重荷重用空気入りタイヤは、ビード部にカーカスが形成している重荷重用空気入りタイヤに有用であり、特に、ビード部付近に作用する負荷が大きい重荷重用空気入りタイヤに適している。

この発明に係る重荷重用空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。 図１のＡ部詳細図である。 図１の第２ビードコアの詳細図である。 図１の第２ビードコアの詳細図である。

符号の説明

１ 重荷重用空気入りタイヤ
２ カーカス
３ カーカス端部
５ 補強層
６ インナーライナ
１０ ビード部
２０ ビードコア
２１ 重心位置
２５ スチールコード
３０ 第１ビードコア
３１ 辺
３２ 辺
３３ 外周面
４０ 第２ビードコア
４１ 辺
４２ 辺
４３ 段差部
４５ 重心位置
４７ 外方側第２ビードコア
４８ 外方側第２ビードコア重心位置
４９ 内方側第２ビードコア
６０ ビードベース
６５ ビードトウ

Claims (4)

1. カーカスがビードコアのタイヤ幅方向内方からタイヤ幅方向外方にかけて巻き返される重荷重用空気入りタイヤにおいて、
   前記ビードコアは、第１ビードコアと第２ビードコアとによって形成されており、
   前記第１ビードコアと前記第２ビードコアとは、前記第２ビードコアが前記第１ビードコアのタイヤ径方向外方に位置しており、
   前記カーカスは、前記第１ビードコアのタイヤ幅方向内方からタイヤ径方向内方及びタイヤ幅方向外方を通り、さらにタイヤ径方向外方にかけて前記第１ビードコアの外周面に沿って巻き付けられており、
   前記カーカスの端部に位置するカーカス端部は、前記第１ビードコアと第２ビードコアとに挟まれており、
   前記第２ビードコアは、タイヤ子午面断面における重心が、前記第２ビードコアの断面形状の総幅の１／２よりもタイヤ幅方向内方に位置し、且つ、前記第２ビードコアの断面形状の高さの１／２よりもタイヤ径方向内方に位置していることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. 前記第１ビードコア及び前記第２ビードコアは、線材を複数の層で巻き回されて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
3. 前記第２ビードコアは、タイヤ子午面断面における断面形状が、前記第２ビードコアの断面形状の高さの１／２よりもタイヤ径方向外方に位置している部分よりもタイヤ径方向内方に位置している部分の方が断面積が大きく、且つ、前記第２ビードコアの断面形状の総幅の１／２よりもタイヤ幅方向外方に位置している部分よりもタイヤ幅方向内方に位置している部分の方が断面積が大きく形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
4. 前記第２ビードコアは、タイヤ子午面断面における断面形状が、第２ビードコアにおけるタイヤ径方向外方側に位置する外方側第２ビードコアと、前記外方側第２ビードコアよりもタイヤ径方向内方に位置すると共に前記外方側第２ビードコアよりも断面積の大きい内方側第２ビードコアとにより形成されており、
   前記外方側第２ビードコアは、前記外方側第２ビードコアの重心が前記第２ビードコアの断面形状における総幅の１／２よりもタイヤ幅方向内方に位置していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

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