JPH01215607A

JPH01215607A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH01215607A
Application number: JP63038628A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kanamaru; 金丸　正彦
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1989-08-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、ビードコアのビードトウ部側の剛性を向上さ
せた空気入りタイヤ、特にトラック・バス用等の重荷重
用ラジアルチューブレスタイヤに関する。

〔従来技術〕

重荷重用ラジアルチューブレスタイヤは、例えば、第４
図（Ａ）に示すようなビード部構造を有している。第４
図（Ａ）において、ビード部１０におけるビードコア１
の廻りにはタイヤ内側から外側にカーカス層２が巻き上
げられており、このカーカスｊ１２の外側には補強層３
が配置されている。ビードコア１の上部には下ビードフ
ィラー４と上ビードフィラー５とが配置され、また、カ
ーカス層ターンアップエツジ２ｕと補強層３と上ビード
フィラー５の外側には補強層６が配されている。

７はビードトウ部、８はビードヒール部、９はビードベ
ース部を表わす、ビードベース部９は、リムとの適合性
を高めるためにタイヤ軸方向Ｅに対してリムベース部（
図示せず）とほぼ同一の傾斜角で傾斜している。

第４図（Ｂ）および第４図（Ｃ）に、それぞれ、ビード
コアの一例を示す。第４図（Ｂ）ではビードコアは複数
の円形断面のビードワイヤ１１からなる断面六角形状の
ものであり、第４図（Ｃ）ではビードコアは複数の長方
形断面のビードワイヤ１１からなる断面長方形状のもの
である。また、第４図（Ｂ）および第４図（Ｃ）に示す
ビードコアは、タイヤ軸方向Ｅに対してαの角度でリム
ベース部とほぼ同様に傾斜している。

このようなタイヤでは、内圧充填時又は負荷転勤時にビ
ードコアに成る種の引張り力が作用することが良く知ら
れている。特に、カーカス層のカーカスコードに実質上
非伸張性のコードを使用したラジアルタイヤでは、カー
カスコードが環状のビードコアの法線方向に配置されて
いることなどにより、第５図（Ａ）で矢印で示すように
内圧充填時又は負荷転勤時に内圧により作用する力がビ
ードコアｌに伝達されるため、カーカスコードがバイア
スに積層されたプライからなるバイアスタイヤに比較し
てビードコアの法線方向に作用する力は大きいものとな
る。第５図（Ａ）において、１２はリムを、１３はリム
ベース部を表わす。

さらに、特に近年の高速道路網の整備により需要が急増
しているトラック・バス用ラジアルチューブレスタイヤ
では、一般に気密性保持のためにタイヤ軸方向Ｅに対し
て１５６の傾斜を有するリムベース部のリム径よりも内
径が小さく、かつビードベース部がリムベース部とほぼ
同様に傾斜しているために、第５図（Ｂ）に示すように
リム１２がらの反力が著しく大きな値となることと相ま
ってタイヤ半径方向Ｆの外向きに大きな力ｍが作用する
。

このため、ビードベース部９が点線の位置から実線の位
置に浮き上がる。

この結果、タイヤ転勤時にビードトウ部のコムハヒード
コアの屈曲変形に伴いリムベース部への圧縮変形を繰り
返し、タイヤ内部空気の高温化によるゴム物性の劣化と
相まって長期間のタイヤ使用の間に第５図（Ｃ）に示す
ようにビードトウ部のゴムに回復し得ない永久変形が生
じてしまう、第５図（Ｃ）において、点線は使用前、実
線は使用後の形状を示す。また、Ｔは軸方向Ｅの変形長
さを、Ｓは半径方向Ｆの変形長さを表わす。このような
変形は、使用の初期段階ではビードトウ部７の先端の掻
く狭い範囲に発生するが、−旦このような変形が生じる
とビードベース部９とリムベース部との接触面積が狭め
られ、この結果、ビードベース部単位幅当りのリム反力
が増大し、これにより変形がさらにビードヒール部８に
向って進行してしまう。

このように変形が生じると、リムベース部と実質的に接
触し得るビードベース部の面積が小さくなり、これがた
めタイヤの気密性を損ない、リム組み時の空気注入に困
難を生じ、さらにはリムベース部へのビードベース部の
不安定な嵌合による振動が生じることになる。

さらに、リムベース部とビードベース部との接触面積が
減少すると、ビードコア下でのカーカスコードの強固な
固定が損なわれ、これによりカーカスコードの動きが大
きくなり、カーカス層ターンアップエツジの動きが増長
され、このエツジ部分のセパレーションが誘発されるこ
とになる。

従来は、これらの問題点を解消するために、例えば、第
６図に示すようにビードコアｌの点線部分にさらにビー
ドワイヤ１１を積層させてビードコアｌの六角断面形状
をくずすことなくビードコアｌを補強しているが、この
場合、ビードトウ部側への張り出し量ｗｌが張り出し量
Ｗ２へと大きくなるためビードコアｌの形状の安定性を
欠くこと、およびビードコア１の重量が増大する等の新
たな問題が生じてしまう。

そこで、本発明者は、ラジアルチューブレスタイヤのビ
ードトウ部の変形について数多くのタイヤを解析した結
果、長期間使用されたラジアルチューブレスタイヤは、
当初（新品時）に保有していたビードベース部の軸方向
Ｅに対する傾斜角をとどめておらず、第７図に示すよう
にビードコア１が点線で示すように変形し、ビードトウ
部が浮き上り、ビードベース部の傾斜が水平方向に微小
に変化していることを発見した。さらに、長期間使用さ
れたラジアルチューブレスタイヤのビードコア各部のビ
ードワイヤの物性につき詳細に検討した結果、第８図に
示すように、ビードトウ部側のビードワイヤの物性低下
がビードコア中央域およびビードヒール部側のビードワ
イヤに比して大きいことを知った（ビードトウ部側のビ
ードワイヤの破断伸び指数が小）。

そして、このビードワイヤの物性低下はタイヤの使用期
間（走行距離）が増すにつれて、ビードトウ部側からビ
ードコア中央域へと次第に拡大する傾向があることが判
った。このために、ラジアルチューブレスタイヤのビー
ドトウ部の変形を防止するには、ビードトウ部側のビー
ドコアの部分にビードワイヤを多く配置し、この部分の
ビードコアの強度、剛性を高めるのがよいという結論に
達した。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情にかんがみてなされたもので
あって、ビードコアのビードトウ部側の剛性を向上させ
ることにより、長期間使用後のビードトウ部の変形を抑
制し、気密性の低下を防止し、リム組み時の空気注入性
を改良すると共にカーカス層ターンアップエツジのセパ
レーションの発生を防止した空気入りタイヤを提供する
ことを目的とする。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、環状のビードコアを有する空気入
りタイヤにおいて、前記ビードコアの断面がビードベー
ス部側底辺ａとビードトウ部側左辺すとビードフィラー
側上辺Ｃとビードヒール側右辺ｄからなる多角形状をな
しており、前記底辺ａのタイヤ軸方向に対する傾斜角θ
１はリムベース部のタイヤ軸方向に対する傾斜角とほぼ
同一であり、前記底辺ａと前記左辺すとの交差角βは７
０°〜９０″であり、前記上辺Ｃのタイヤ軸方向に対す
る傾斜角θ２は前記傾斜角θ、よりも小さくてかつ前記
上辺Ｃの傾斜方向が前記底辺ａの傾斜方向と反対である
ことを特徴とする空気入りタイヤを要旨とするものであ
る。

以下、図を参照して本発明の構成につき詳しく説明する
。

第１図（Ａ）は本発明の空気入りタイヤのビード部構造
の一例を示す断面説明図、第１図（Ｂ）はその要部を示
す断面説明図である。

第１図（Ａ）では、第４図（Ａ）におけるとどうように
、ビード部１０におけるビードコアｌの廻りにはタイヤ
内側から外側にカーカス層２が巻き上げられており、こ
のカーカス層２の外側には補強層３が配置されている。

ビードコア１の上部には下ビードフィラー４と上ビード
フィラー５とが配置され、また、カーカス層ターンアッ
プエツジ２ｕと補強層３と上ビードフィラー５の外側に
は補強Ｍ６が配されている。７はビードトウ部、８はビ
ードヒール部、９はビードベース部を表わす。

ビードベース部９は、リムベース部への嵌合を良好とす
るためにタイヤ軸方向Ｅに対してリムベース部とほぼ同
一の傾斜角で傾斜している。

本発明では、第１図（Ｂ）に示すように、ビードコアｌ
の断面がビードベース部側底辺ａとビードトウ部側左辺
すとビードフィラー側上辺Ｃとビードヒール側右辺ｄか
らなる多角形状をなしている。底辺ａのタイヤ軸方向Ｅ
に対する傾斜角θ、はりムベース部のタイヤ軸方向に対
する傾斜角とほぼ同一である。

底辺ａと左辺すとの交差角βは７０°〜９０＠である。

βが７０″未満ではビードコア１のビードトウ側最下点
が鋭利となり、この部分でのカーカスコードとビードコ
アとの擦れによるカーカスコード損傷をきたす恐れがあ
る。−方、βが９０°を超えるとビードコア１のビード
トウ側上部の張り出し量が大きくなり、この部分のビー
ドワイヤの物性低下きたし易くなる。また、ビードトウ
部の剛性を高めるために、上辺Ｃのタイヤ軸方向Ｅに対
する傾斜角θ２は傾斜角θ１よりも小さく、かつ上辺Ｃ
の傾斜方向が底辺ａの傾斜方向と反対となっている。

第１図（Ｂ）に示すビードコア１の具体例を第２図（Ａ
）〜（Ｅ）にそれぞれ示す。左辺すは、直線に限られる
ものではなく、第２図（Ｄ）に示すようにビードワイヤ
の実質的外輪線を円弧で構成した曲線であってもよい。

なお、ビードコアを構成するビードワイヤの断面形状は
、円形、四角形、又はその他の形状でもよいが、ビード
コア各角部とカーカスコードとの擦れやビードコアの生
産性等を考慮すれば円形形状であることが好ましい。

以下に実施例を示す。

実施例下記のタイヤを作製した。

（１１本発明タイヤ。

タイヤサイズＩＩＲ２２，５１４ＰＲ、第３図（Ａ）に
示すビード部構造。第３図（Ａ）は第１図（Ａ）と実質
的に同じ。β＝８０°。

（２）　　従来タイヤ１０タイヤサイズＩＩＲ２２，５１４ＰＲ、第３図（Ｂ）に
示すビード部構造。第３図（Ｂ）は第４図（Ａ）と実質
的に同じ、その他の箇所の構造およびタイヤ構成材料は
上記本発明タイヤと同じ。

（３）従来タイヤ２゜タイヤサイズＩＩＲ２２，５１４ＰＲ、第３図（Ｃ）に
示すビード部構造。第３図（Ｃ）はビードコア１が断面
長方形状であることを除いて第３図（Ｂ）と実質的に同
じ。その他の箇所の構造およびタイヤ構成材料は上記本
発明タイヤと同じ。

（４）比較タイヤ。

タイヤサイズＩＩＲ２２，５１４ＰＲ、第３図（Ｄ）に
示すビード部構造。第３図（Ｄ）は先きに述べた如く、
第６図に示す従来の方法でビードコアの強度、剛性の向
上をねらったタイヤである。その他の箇所の構造および
タイヤ構成材料は上記本発明タイヤと同じ。

これらのタイヤを１０トン車２・Ｄ−Ｄ型式の車両に装
着し、ＪＡＴＭＡ規格のＴｏｏ　ｋｇｆ／ｃＪ。

２５００　ｋｇの条件下で１５万ｋｍ走行後、取り外し
、新品時のビードトウ部形状に対する走行後の変形量（
ａｍ）を第５図（Ｃ）に示す方法で測定した。

また、リム組み時の空気注入性について、タイヤを一旦
リムから取り外し、再度リム組みを実施し、その際の空
気注入性の難易性を調査することにより評価した。この
際に、評価に供した同一仕様の全タイヤにおいて単一大
作業者が特別なタイヤビード部をシールする治具を使用
しない作業でエアーを注入できた場合は「Ｏ」、また、
数本の同一構造のタイヤにおいて成るタイヤの評価は「
○」、別のタイヤの評価はｒＸＪとなった場合には、そ
のタイヤの判定を「△」として示した。単−大作業者が
前記作業ではエアーを注入できず、ビード部をシールす
る治具を使用した場合は「×」とした。

リムとの嵌合性は、タイヤにＪＡＴＭＡ規格の最大空気
圧を充填したときにおけるリムフランジとタイヤリムチ
エツクラインとの間隔の全周に亘る変動量で示した。

さらに、走行後のタイヤを最後に切断し、カーカス層タ
ーンアップエツジのセパレーションの有無を調査し、セ
パレーションの発生していたタイヤについてはその最大
クランク長さを測定した。

これらの結果を下記表１に示す。

（来貢以下余白）】シし表１から判るように、本発明タイヤは、ビードコアのビ
ードトウ部側の剛性が十分に向上しており、ビードトウ
部の変形の抑制に十分に効果を示したばかりでなく、こ
れに伴うリム組み時の空気注入性、再すム組み時のリム
との嵌合性を良化させ、さらにカーカス層ターンアンプ
エツジのセパレーション発生防　−止にも効果を示した
ことが判る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明のタイヤは、ビードコアを前
述したように構成したために、長期間使用後のビードト
ウ部の変形を抑制し、気密性の低下を防止し、リム組み
時の空気注入性を改良すると共にカーカス層ターンアッ
プエツジのセパレーションの発生を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の空気入りタイヤのビード部構造
の一例を示す断面説明図、第１図（Ｂ）はその要部を示
す断面説明図、第２図（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ本発明
におけるビードコアの具体例を示す断面説明図、第３図
（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれビード部構造の一例を示す断
面説明図である。第４図（Ａ）は従来の空気入りタイヤのビード部構造の
一例を示す断面説明図、第４図（Ｂ）および（Ｃ）はそ
れぞれ第４図（Ａ）におけるビードコアの一例を示す断
面説明図、第５図（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ従来の
空気入りタイヤにおいてビード部に内圧が作用する様子
を示す断面説明図、第５図（Ｃ）は従来の空気入りタイ
ヤの長期間使用後におけるビードトウ部の変形の様子を
示す断面説明図、第６図は従来の空気入りタイヤにおけ
るビードコアの別例を示す断面説明図、第７図は従来の
空気入りタイヤの長期間使用後におけるビードコアの変
形の様子を示す断面説明図、第８図は従来の空気入りタ
イヤの長期間使用後におけるビードコア各部のビードワ
イヤの物性を示す説明図である。 ■・・・ビードコア、２・・・カーカス層、２ｕ・・・
カーカス層ターンアップエツジ、３・・・補強層、４・
・・下ビードフィラー、５・・・上ビードフィラー、６
・・・補強層、７・・・ビードトウ部、８・・・ビード
ヒール部、９・・・ビードベース部、１０・・・ビード
部、１１・・・ビードワイヤ、１２・・・リム、１３・
・・リムベース部。第３図（Ａ）　　　　　　第３図ＣＢ）第２図（Ａ）第２図（Ｃ）第２図（Ｅ）第２図（Ｂ）第２図（Ｄ）第４図（Ａ）Ｅ第４図（Ｂ）　　　　　　　　第４図（Ｃ）ヒ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ヒ第
５図（Ａ）　　　　　　　第５図（Ｂ）第５図（Ｃ）第６図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】環状のビードコアを有する空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアの断面がビードベース部側底
辺ａとビードトウ部側左辺ｂとビードフィラー側上辺ｃ
とビードヒール側右辺ｄからなる多角形状をなしており
、前記底辺ａのタイヤ軸方向に対する傾斜角θ＿１はリ
ムベース部のタイヤ軸方向に対する傾斜角とほぼ同一で
あり、前記底辺ａと前記左辺ｂとの交差角βは７０°〜
９０°であり、前記上辺ｃのタイヤ軸方向に対する傾斜
角θ＿２は前記傾斜角θ＿１よりも小さくてかつ前記上
辺ｃの傾斜方向が前記底辺ａの傾斜方向と反対であるこ
とを特徴とする空気入りタイヤ。