JPH08108714A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リム組み時においてタイヤ変形に伴うビードコ
アのビードワイヤに作用する応力の緩和を図り、ビード
部の破損を防ぐ。 【構成】１本のビードワイヤ４が最内側でタイヤ軸方向
に並ぶ最内側層５から半径最外側層６までの多層に螺旋
巻きされるビードコア３をビード部２に具えるととも
に、第１発明においては、ビードワイヤの巻始端７と巻
終端９との間に周方向距離を設け、かつ巻始端を傾き角
度を規制した傾斜端面としている。又、第２発明におい
てはビードワイヤの巻始端７をヒールＫ側に位置させて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シングルワインドのビ
ードコアの形成に際しビードワイヤの巻始端と巻終端と
を規制又は巻始端の位置を規制することにより、タイヤ
リム組み時におけるビードワイヤに作用する応力の集中
を緩和し、ビード部の破壊強度を高めうる空気入りタイ
ヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】ビードコアを形成するには、従来、スチ
ールなど高強度のビードワイヤを４〜６本横に並べて１
ストランドとしこれを複数層に巻いて構成するいわゆる
テープビードが一般的に知られている。

【０００３】このようなテープビードの他に１本のビー
ドワイヤを用いてタイヤ軸方向に並ぶ最内側層から最外
側層まで多層に螺旋巻きされたいわゆるシングルワイン
ドビードコアが存在する。このシングルワインドビード
コアは、ビード部の強度を高めることが出来、又ビード
コードの端縁が１つのビードコアに対して２ケ所しかな
いためタイヤのユニフォミティが向上する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように形成された
シングルワインドビードコアは、リム組み時に巻付けら
れるビードワイヤの巻始端、巻終端の位置において応力
集中が発生し、ビード部の強度を低下させるという問題
が生じる。又、リム組み時の嵌合不良によってビードコ
アがビードワイヤの巻始端において破損することがあ
る。

【０００５】発明者らは、前記問題点の解決を図るべく
試作、実験を重ねた結果、従来配慮されることがなかっ
たビードワイヤの巻始端の位置及び巻始端におけるビー
ドワイヤの切断面形状を規制することによってリム組み
時にビードワイヤに作用する応力の集中を顕著に緩和で
き、ビード部の破損を防止し、さらに巻始端の向きを規
制することによりリム組み時に誤組みが生じ嵌合不良と
なった場合であってもビード部の破損を防ぎうることを
見出し本発明を完成させたのである。

【０００６】本発明は、リム組み時においてビードコア
に作用する応力の集中を緩和し、ビード部の破損を防止
しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明は、１本のビー
ドワイヤが半径方向最内側でタイヤ軸方向に並ぶ最内側
層から半径方向の最外側層までの多層に螺旋巻きされる
ことにより形成されるビードコアをビード部に具えた空
気入りタイヤであって、前記ビードワイヤは、直径が
１．０mm以上かつ１．６mm以下であり、前記ビードワイ
ヤの巻始端を最内側層の一側端に位置させて層毎にその
螺旋の向きを変えて多層に螺旋巻きされるとともに、最
外側の巻終端と、最内側の巻始端との間の高さ中間位置
を通る周方向の距離Ｌを３０mm以上かつ９０mm以下と
し、しかも巻始端は隣り合うビードワイヤに向く周面位
置から半径線に対して３０度以上かつ６０度以下の角度
で巻き方向に斜めに切落とした傾斜端面としたことを特
徴とする空気入りタイヤである。

【０００８】又第２発明は、１本のビードワイヤが半径
方向最内側でタイヤ軸方向に並ぶ最内側層から半径方向
の最外側層までの多層に螺旋巻きされることにより形成
されるビードコアをビード部に具えた空気入りタイヤで
あって、前記ビードワイヤは、前記ビードワイヤの巻始
端を最内側層の一側端に位置させて層毎にその螺旋の向
きを変えて多層に螺旋巻きされるとともに、その巻始端
をビード部のヒール側に位置させてビード部に配される
ことを特徴とする空気入りタイヤである。

【０００９】

【作用】ビードコアは１本のビードワイヤを多層に螺旋
巻きすることによって形成されたいわゆるシングルワイ
ンドビードをなしている。これによって小さな断面積で
ビード部の強度が高まり、しかもビードワイヤの端部が
２ケ所しか存在しないため形成されたタイヤのユニフォ
ミティが著しく向上する。

【００１０】１）第１発明において、前記ビードワイヤ
は、直径を１．０mm以上かつ１．６mm以下としている。
直径が１．０mm未満では螺旋巻きの巻き回数が多くなり
ビードコア成形に手間を要し、又１．６mmをこえると形
成されたビードコアの剛性が大きすぎリム組み性に劣る
ということとなる。

【００１１】タイヤがリムに正しくリム組みされた場合
において、タイヤ内腔に内圧が充填されるとカーカス
は、図２に矢印で示す方向、即ちサイドウォールに向か
って引張る力Ｐが作用する。この引張力Ｐをビード部に
おいてビードコアが支えることになるのであるが、ビー
ドコアにはビードワイヤの巻始端、巻終端が存在するた
め、その巻始端、巻終端の影響を受け、これらの付近の
ビードワイヤに応力集中が作用することとなる。

【００１２】本願では巻終端と巻始端との間の中間位置
を通る周方向の距離Ｌを３０mm以上かつ９０mm以下とし
ている。前記距離Ｌが３０mm未満となればビードワイヤ
の巻終端と巻始端とがビードコア中心を通る半径線に近
接し、両端における応力集中が相乗効果によってビード
部強度が低下する。ちなみに従来のタイヤにあっては、
半径線上に巻終端と巻始端とが略一直線上に並ぶように
即ち前記距離Ｌを０として位置決めされていた。逆に前
記距離Ｌが９０mmをこえて大となればビード部の強度の
向上は期待出来ずタイヤの重量増大とコスト上昇とを招
くこととなる。

【００１３】さらに巻始端におけるビードワイヤの切落
とした端面を半径線に対して３０度以上かつ６０度以下
としている。３０度未満では巻始端に応力集中が生じや
すく、６０°をこえると先端が鋭となり作業性に劣る。

【００１４】このように本願の第１発明は、請求項１記
載の各構成が有機的に結合することによって、リム組み
時における嵌合圧によるビード部の破損を防ぎうるので
ある。

【００１５】又、第２発明において、ビードコアは、前
述のシングルワイドビードをなすとともに、ビードワイ
ヤの巻始端をビード部のヒール側に位置させている。リ
ム組み作業時において図６に示すようにビード部のタイ
ヤ半径方向外向き面とリムのリムフランジとの間に隙間
を有してリム組みされたいわゆる誤組されたときには、
ビード部の底面がリムに密着されず、この状態でタイヤ
に内圧が充填した際には、ビードコア近傍のカーカスを
トレッド部に向かって引張る作用力が生じる。この作用
力によってビードコアにはヒール側の隅部を支心Ｘとす
る回転力Ｆｏが生じ、この回転力によって、ビードコア
は、ビード部のトウ側ほどビードワイヤの周長が伸ばさ
れ、ワイヤの周方向張力が大となる。

【００１６】従って図７に示すようにトウ側に巻始端を
位置させたときには巻始端においてビード部は大きな応
力集中を受けるのであるが、巻始端を図６に示す本願第
２発明のようにヒール側に位置させることによって、誤
組みされた場合であっても破壊圧の低下を防ぎビード部
の破損を防止することが出来る。

【００１７】なお第２発明にあっては、第１発明におけ
るビードワイヤの直径、巻始端と巻終端との周方向の距
離Ｌ及び巻始端の切落とし傾斜端面の角度の規制につい
て制約を受けることはないのであるが、これらの規制を
充足することによってより破壊圧を高めうる。

【００１８】

【実施例】以下本発明の一実施例を、空気入りタイヤが
ＪＩＳ Ｄ４２０２によって規定される乗用車用タイヤ
である場合を例にとり図面に基づき説明する。

【００１９】図において空気入りタイヤ１は、トレッド
部１２と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一
対のサイドウォール部１３、１３と該サイドウォール部
１３の内方にのびるビード部２とを有する。

【００２０】又空気入りタイヤ１には、トレッド部１２
からサイドウォール部１３をへてビード部２に至る本体
部１６ａにビードコア３の周りをタイヤ軸方向内側から
外側に向かって折返す折返し部１６ｂを具えるカーカス
１６と、該カーカス６の半径方向外側かつトレッド部の
内方に配されるベルト層１７とを具える。

【００２１】又前記ベルト層１７は、本実施例ではカー
カス１６の半径方向外側にかつカーカス１６に隣接して
配される内のベルトプライ１７Ａと、この内のベルトプ
ライ１７Ａの外側に配される外のベルトプライ１７Ｂと
からなる。

【００２２】前記ビードコア３の半径方向外方かつカー
カス１６の本体部１６ａと折返し部１６ｂとの間に、断
面三角形状かつ硬質のゴム組成物からなるビードエーペ
ックス１５を立上げている。

【００２３】前記カーカス１６は、本例では、１枚のカ
ーカスプライからなり、カーカスプライは、ナイロン、
ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミドなどの有機
繊維からなるカーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７
０〜９０°の角度で傾けて並置したラジアル、又はセミ
ラジアル配列として形成される。なお本例では、折返し
部１６ｂの先端のビードベースラインからの高さをビー
ドエーペックスの先端高さに比して小さいローターンア
ップとして形成される。

【００２４】ベルト層１７にあっては、各ベルトプライ
１７Ａ、１７Ｂは、ナイロン、ポリエステル、レーヨ
ン、芳香族ポリアミドなどの有機繊維又はスチールから
なるベルトコードを各ベルトプライ１７Ａ、１７Ｂ間で
は互いに交差する向きに配している。

【００２５】前記ビードコア３は、本実施例では、図３
に示すように断面矩形の環体であり、スチールからなる
１本のビードワイヤ４を螺旋巻きすることにより形成さ
れる。

【００２６】ビードワイヤ４は、直径が１．０mm以上か
つ１．６以下であり、該ビードワイヤ３が半径方向最内
側でタイヤ軸方向に５つ並ぶ最内側層５から半径方向外
側の最外側層６まで４層からなる多層に螺旋巻きされ
る。

【００２７】又、螺旋巻きのリード方向は、図５に示す
如く、最内側層５の図に向かって右端を巻始端７とし番
号１→５の順に左に向かってリードを進めるとともに、
最内側層５に半径方向外側で隣接する次層２１にあって
は逆に番号６→１０の順に右にリードを進める。この次
層２１の半径方向外側に隣接する次々層２２は、番号１
１→１５の順に左に向かってリードを進める。最外側層
６においては番号１６→１９の順に右に向かってリード
を進め、番号１９において巻終端９を形成する。このよ
うに本実施例では、ビードワイヤ４は、半径方向に隣り
合う層間にあっては、螺旋巻きのリードの向きを互いに
逆方向として巻付けられる。

【００２８】又、ビードワイヤ４は、図４に示す如く、
前記巻終端９と巻始端７との間の、高さＨの中間位置Ｍ
を通る周方向距離Ｌを３０mm以上かつ９０mm以下として
いる。このように巻始端７と巻終端９との間に周方向距
離Ｌを隔てることによって、前述の如く巻始端７と巻終
端９とにおいてそれぞれの位置に生じた２つの応力が重
畳されるのが防止できるのである。

【００２９】さらに、ビードワイヤ４は、図４に示す如
く巻始端７においてその端面１０を、半径方向に隣た合
うビードワイヤに向く周面位置から半径線Ｒに対して３
０度以上かつ６０度以下の角度θで巻き方向に対して開
く向きに斜めに切落とした傾斜端面としている。このよ
うな傾斜端面とすることにより、巻始端７に生じる応力
集中を更に緩和することが出来る。

【００３０】ビードコア３は、タイヤ形成に際して巻始
端７を、ビード部２がリムＪに嵌着したときビード部２
のヒールＫ側に位置決めされビード部２内に取付けられ
ている。

【００３１】空気入りタイヤ１をリムＪにリム組みする
に際して、誤ってクリンチ部外面２４がリムＪのリムフ
ランジＦに密着することなくその間に間隙を有して組付
けられたいわゆる誤組み時においては、図６に示す如く
クリンチ部外面２４及びビード背面２５がリムＪに密着
していないため、内圧充填によりビードコア近傍のカー
カス１６をトレッド部１２に向かって引張る作用力が生
じる。これによって、ビードコア３には、ヒールＫに近
い隅部を支心Ｘとする回転力Ｆｏが生じ、この回転力Ｆ
ｏによってビードコア３はビード部２のトウＴ側ほどビ
ードワイヤ４の周長が伸ばされ周方向張力が大きくな
る。

【００３２】仮に、図７に示すようにトウＴ側に巻始端
７′を位置させたときには、その巻始端７′が最も大き
な応力集中を受けることとなり、ビード部２が破壊を始
めるときの圧力である破壊圧が低下することになる。

【００３３】しかし、図５、６に示すように、ビードコ
ア３の前記巻始端７をヒールＫ側に位置させることによ
って、誤組された場合であっても破壊圧の低下を防ぎビ
ード部の破損を防止しうるのである。

【００３４】なお巻終端９は巻始端７に比べてビード部
２の破壊に対する影響が少なくヒールＫ側であってもト
ウ側であっても、さらには両者の中間位置であってもよ
い。

【００３５】なおビードコア３の断面形状は、図２に示
す方形以外に、図８に示すような六角形のもの、さらに
は円形、長円形などに形成することも出来、本発明は種
々な態様のものに変形できる。

【００３６】

【具体例】タイヤサイズが２２５／６０Ｒ１６でありか
つ第１発明の構成を有するタイヤ（実施例１）及び第２
発明の構成を有するタイヤについて、それぞれ試作する
とともに、その性能の確認のためテストを行った。なお
従来の構成を有するタイヤ（比較例）について併せてテ
ストを行い性能比較を行った。

【００３７】テストは次の要領で行った。 破壊内圧 試供タイヤを標準のリムに装着し、バルブから水をタイ
ヤ内腔に注入し、該内腔の水圧を除々に高めるととも
に、ビードワイヤが切断したときの水圧をもって破壊内
圧とする。なお本測定に際しては、各試供タイヤが正し
くリムにリム組みされている状態としてテストを開始し
た。テスト結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】テストの結果、 １）第１発明においては、実施例と比較例との対比にお
いて、巻始端と巻周端との周方向距離Ｌ及び巻はび端の
端面の傾きを傾斜面規制することにより破壊内圧が高ま
ったことが確認出来た。

【００４０】２）第２発明においては、実施例１と比較
例との対比において巻始端をヒール側とすることにより
破壊内圧の向上が見られ、さらに巻始端の位置をヒール
側とトウ側との相違にとどまる実施例１、２の間におい
ても第２発明の構成とすることにより更に破壊内圧が高
まり誤組みされた場合であってもビード部の破損をより
確実に防止できることが確認された

【００４１】

【発明の効果】叙上の如く本第１発明の空気入りタイヤ
は、ビードワイヤの巻始端と巻終端との間に周方向距離
を設けかつ巻始端の端面を傾斜させかつその傾き角度を
規制したためリム組みにおいて、タイヤ変形に伴うビー
ドワイヤに作用する応力の集中を緩和でき、ビード部の
破損を防止しうる。

【００４２】又第２発明にあっては、ビードワイヤの巻
始端をヒール側に位置させることを要旨としたため破壊
内圧が高まり、タイヤをリムに誤組みした場合であって
もタイヤの安全性が確保出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】その要部を拡大して示す断面図である。

【図３】ビードコアを示す斜視図である。

【図４】ビードコアの巻始端と巻終端との関係を示す部
分正面図である。

【図５】ビードワイヤの巻き順序を示す断面図である。

【図６】誤組された状態におけるビード部とリムとの関
係を示す断面図である。

【図７】ビードワイヤの巻き順序の他の例を示す断面図
である。

【図８】ビードコアの他の態様を示す断面図である。

【符号の説明】

２ ビード部 ３ ビードコア ４ ビードワイヤ ５ 最内側層 ６ 最外側層 ７ 巻始端 ９ 巻終端 １０ 端面 Ｄ ビードワイヤの直径 Ｋ ヒール Ｌ 周方向の距離 Ｒ 半径線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１本のビードワイヤが半径方向最内側でタ
   イヤ軸方向に並ぶ最内側層から半径方向の最外側層まで
   の多層に螺旋巻きされることにより形成されるビードコ
   アをビード部に具えた空気入りタイヤであって、 前記ビードワイヤは、直径が１．０mm以上かつ１．６mm
   以下であり、前記ビードワイヤの巻始端を最内側層の一
   側端に位置させて層毎にその螺旋の向きを変えて多層に
   螺旋巻きされるとともに、 最外側の巻終端と、最内側の巻始端との間の高さ中間位
   置を通る周方向の距離Ｌを３０mm以上かつ９０mm以下と
   し、 しかも巻始端は隣り合うビードワイヤに向く周面位置か
   ら半径線に対して３０度以上かつ６０度以下の角度で巻
   き方向に斜めに切落とした傾斜端面としたことを特徴と
   する空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】１本のビードワイヤが半径方向最内側でタ
   イヤ軸方向に並ぶ最内側層から半径方向の最外側層まで
   の多層に螺旋巻きされることにより形成されるビードコ
   アをビード部に具えた空気入りタイヤであって、 前記ビードワイヤは、前記ビードワイヤの巻始端を最内
   側層の一側端に位置させて層毎にその螺旋の向きを変え
   て多層に螺旋巻きされるとともに、その巻始端をビード
   部のヒール側に位置させてビード部に配されることを特
   徴とする空気入りタイヤ。