JPH1053011A

JPH1053011A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH1053011A
Application number: JP9156010A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Yamamoto; 雅彦山本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】操縦安定性、振動乗り心地性の向上および
転がり抵抗の低減を図る。【解決手段】ビードコア22全体の曲げ剛性指数ＥＩ
の値を、リム径の関数式で求められる値Ｆ以上とすれ
ば、ビード部23の曲げ剛性が効果的に高くなり、この結
果、内径の異なるタイヤに対しても、即ち、装着される
リム35のリム径が異なっても、荷重負荷時あるいは横力
作用時におけるビード部23の変形を確実に抑制すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ビードコアを改
良した空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気入りタイヤとしては、例えば
図７に示すようなものが知られている。このものは、リ
ング状のビードコア11がそれぞれ埋設された一対のビー
ド部12と、該ビード部12からそれぞれ略半径方向外側に
向かって延びるサイドウォール部と、これらサイドウォ
ール部の半径方向外端同士を連ねるトレッド部とを備
え、各ビードコア11を、円周方向に延び縦断面で数えた
とき複数本（ここでは25本）存在する断面円形のビード
ワイヤー15と、これらビードワイヤー15を被覆する被覆
ゴム16とから構成したものである。ここで、これらビー
ドコア11は、直径が 1mm程度であるビードワイヤー15
を、複数本、ここでは５本平行に並べた後、これらビー
ドワイヤー15を押出し機でゴム引きして細長いリボン状
体とするとともに、このリボン状体を複数回、ここでは
５回巻重ねることで構成している。なお、17はナイロン
コードによって補強された補強層としてのナイロンチェ
ーファーであり、これらのナイロンチェーファー17はビ
ード部12を外側から包囲するよう配置されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空気入りタイヤにあっては、該空気入りタイ
ヤに荷重を負荷されたり、あるいは旋回によって横力が
作用すると、ビード部12の一部が大きく変形し、これに
より、操縦安定性、振動乗り心地性が低下するととも
に、熱エネルギー損失が生じて転がり抵抗が大きくなっ
てしまうという問題点がある。

【課題を解決するための手段】

【０００４】このため、本発明者は鋭意研究を行い、前
述のようなビード部12の大きな変形は、各ビードコア11
を構成するビードワイヤー15の直径が細いために、ビー
ドコア11全体としての曲げ剛性が不十分であることから
生じることを知見した。そこで、このような知見を基に
さらに研究を行い、ビードコアを構成するビードワイヤ
ーの直径をリム径を勘案しながら太くすることで、ビー
ドコア全体の曲げ剛性をある値以上とすれば、内径の異
なるタイヤであっても、ビード部における変形を確実に
抑制することができ、これにより、操縦安定性、振動乗
り心地性の向上および転がり抵抗の低減を図ることがで
きることを知見した。

【０００５】このような知見に基づきなされた本発明
は、リング状のビードコアがそれぞれ埋設された一対の
ビード部と、該ビード部からそれぞれ略半径方向外側に
向かって延びるサイドウォール部と、これらサイドウォ
ール部の半径方向外端同士を連ねるトレッド部とを備
え、各ビードコアを、円周方向に延びるとともに、縦断
面で数えたとき複数のｎ本存在し、直径がｄである断面
円形のビードワイヤーと、これらビードワイヤーを被覆
する被覆ゴムとから構成した空気入りタイヤにおいて、
該空気入りタイヤが装着されるリムのインチ径をＲと
し、前記ビードコアの曲げ剛性指数ＥＩをｎ×（ πｄ⁴
／64）で表現したとき、該ＥＩの値を0.26Ｒー2.08で求
められる値Ｆ以上で、かつ、0.57Ｒー4.01で求められる
値Ｇ以下とするものである。ここで、ビードコアの曲げ
剛性指数ＥＩの値を値Ｇ以下としたのは、ＥＩの値がこ
の値Ｇを超えていると、ビード部の曲げ剛性が高くなり
過ぎてタイヤのリムへの着脱が極めて困難となるからで
ある。

【０００６】また、前述のようにビードコアの曲げ剛性
指数ＥＩを値Ｆ以上とすると、ビード部の剛性が高くな
って、従来の空気入りタイヤよりリムへの着脱が困難と
なり、この結果、前記着脱時にレバーがビード部に食い
込んだり、また、ビードトウ近傍が欠けたりするおそれ
があるが、請求項２に記載のように構成すれば、このよ
うなレバーのビード部への食い込みを効果的に抑制する
ことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１、２において、21は空気入
りラジアルタイヤであり、このタイヤ21はリング状をし
たビードコア22がそれぞれ埋設された一対のビード部23
と、これらビード部23から略半径方向外側に向かってそ
れぞれ延びる一対のサイドウォール部24と、これらサイ
ドウォール部24の半径方向外端同士を連ねるトレッド部
25とを備えている。そして、このタイヤ21は前記ビード
コア22間をトロイダル状に延びてサイドウォール部24、
トレッド部25を補強するカーカス層28を有し、このカー
カス層28の両端部はビードコア22の回りを囲みながら軸
方向内側から軸方向外側に向かって巻き上げられてい
る。そして、このカーカス層28の内部にはラジアル方向
（子午線方向）に延びたスチールコード等が多数本埋設
されている。前記カーカス層28の半径方向外側にはベル
ト層29が設けられ、このベルト層29の内部には赤道面に
対して傾斜したスチールコード等が埋設されている。前
記ベルト層29の半径方向外側にはトップトレッド30が配
置され、このトップトレッド30の外表面には周方向に延
びる複数本の主溝31および該主溝31に交差する図示して
いない複数本の横溝が形成されている。前記、ビード部
23におけるカーカス層28の外側にはゴムのみからなるゴ
ムチェーファー32が、また、サイドウォール部24におけ
るカーカス層28の外側にはサイドトレッド33が、さら
に、サイドウォール部24、トレッド部25におけるカーカ
ス層28の内側にはインナーライナー34が設けられてい
る。そして、このようなタイヤ21は当該タイヤ21のサイ
ズに適合した標準リム35（インチサイズはＲ）に装着さ
れるが、この標準リムは、１９９６年度ＪＡＴＭＡ
ＹＥＡＲＢＯＯＫに記載されたタイヤサイズに対応す
るリムのことである。

【０００８】ここで、前記ビードコア22は、周囲が被覆
ゴム37で被覆された断面円形のスチール製ビードワイヤ
ー38を互いに密着させながら一方に伸びるようにしてコ
イル状に巻き付け、その後、その外側に内側および隣接
するビードワイヤー38に密着させながら他方に伸びるよ
うにしてコイル状に巻き付け、さらに、その外側に内側
および隣接するビードワイヤー38に密着させながら一方
に伸びるようにしてコイル状に、合計３層巻き付けて構
成している。この結果、各ビードコア22は円周方向に延
びるビードワイヤー38と、該ビードワイヤー38を被覆す
る被覆ゴム37から構成されるが、このとき、前記ビード
ワイヤー38は線材としては１本であっても、円周方向に
直交する縦断面で数えると、複数のｎ本、この実施形態
では内側から１層目が２本、２層目が３本、３層目が４
本、４層目が３本であるため、合計12本存在することに
なる。ここで、前記ビードコア22は、従来技術で説明し
たように、ビードワイヤーを複数本平行に並べた後、こ
れらビードワイヤーを押出し機でゴム引きして細長いリ
ボン状体とするとともに、このリボン状体を複数回巻重
ねることで構成してもよい。そして、この実施形態で
は、前述したビードコア22全体の曲げ剛性指数ＥＩの値
が、式Ｆ＝0.26Ｒー2.08 で求められる値以上となるように、該ビードコア22を構
成するビードワイヤー38の直径ｄを従来技術での直径
（0.96mm）より太く、この実施形態では 1.4mmとしてい
る。ここで、ビードコア22全体の曲げ剛性指数ＥＩの値
は、ビードコア22を構成するビードワイヤー38が断面円
形であるため、前述のように縦断面で数えたビードワイ
ヤー38の数をｎと、ビードワイヤー38の直径をｄとする
と、ｎ×（πｄ⁴／64）で近似的に表現される。また、
Ｒは前述のように装着されるリム35のインチ径である。
そして、前述のようにビードコア22全体の曲げ剛性指数
ＥＩの値を値Ｆ以上とすると、内径の異なるタイヤ21で
あっても、即ち、装着されるリム35のリム径が異なって
も、荷重負荷時あるいは横力作用時におけるビード部23
の変形を確実に抑制することができ、これにより、操縦
安定性、振動乗り心地性の向上および転がり抵抗の低減
を図ることができる。但し、ビードコア22全体の曲げ剛
性指数ＥＩの値が式Ｇ＝0.57Ｒー4.01 で求められる値を超えていると、ビード部23の曲げ剛性
が高くなり過ぎてタイヤ21のリム35への着脱作業が極め
て困難となるため、前記曲げ剛性指数ＥＩは値Ｇ以下で
なければならない。

【０００９】また、前述のようにビードコア22全体の曲
げ剛性指数ＥＩを値Ｆ以上とすると、ビード部23の剛性
が高くなるため、従来の空気入りタイヤよりリムへの着
脱作業が困難となる。このため、ビード部23の剛性を高
める傾向を持つナイロンチェーファーを、この実施形態
のタイヤ21では省略している。この結果、この実施形態
のタイヤ21では前述のようにビード部23におけるカーカ
ス層28の外側にはゴムのみからなるゴムチェーファー32
が配置されることになるが、このようなゴムチェーファ
ー32は、前述のナイロンチェーファーに比較して強度が
低いため、リムへの着脱時にレバーが食い込んだり、あ
るいはビードトウ40近傍において欠けたりするおそれが
ある。このような事態を抑制するには、前記ゴムチェー
ファー32をビードコア22の半径方向内側において、ビー
ドヒール41側に位置し、耐摩耗性の良好なゴムから構成
した外側ゴムチェーファー32ａと、ビードトウ40側に位
置する、即ち、ビードコア22を囲むカーカス層28とビー
ドトウ40とに挟まれた内側ゴムチェーファー32ｂとに分
割するとともに、前記内側ゴムチェーファー32ｂとして
硬度が65度以上で、かつ切断伸度が 300％以上であるゴ
ムを用いることが好ましい。このようにすれば、タイヤ
21の取外し、装着にレバーを用いたときのビード部23、
即ち内側ゴムチェーファー32ｂへの食い込みが効果的に
抑制されて入力が緩和されるとともに、ビードトウ40近
傍の破壊レベルがアップして欠けが効果的に抑制され耐
久性が向上する。そして、前記内側ゴムチェーファー32
ｂには切断伸度が 350％以上であるゴムを用いることが
さらに好ましい。なお、前記ゴム硬度が90度を超えてい
ると、実用上問題となる程度までリムへの着脱作業性が
悪化することがあるため、好ましくない。このようなこ
とから内側ゴムチェーファー32ｂには、硬度が65度から
90度の範囲内であり、かつ切断伸度が 300％以上である
ゴムを用いることが好ましい。ここで、前述のゴム硬度
は、ＪＩＳＫ６３０１に記載されているスプリング式
硬さ試験（Ａ形）を行って測定した値であり、一方、切
断伸度は、ＪＩＳＫ６３０１の引張試験（３号形試験
片を使用）を試験片が切断するまで行い、そのときの伸
びの値である。

【００１０】

【実施例】次に、試験結果を説明する。この試験に当た
っては、図３と同様のビードコアを有する従来タイヤ
１、２と、図２と同様のビードコアを有する供試タイヤ
１〜８および比較タイヤ１〜５とを準備した。ここで、
各タイヤのビードコア構造、ＥＩの値、内側ゴムチェー
ファー（従来タイヤではゴムチェーファー）のゴム硬度
（度）、切断伸度（％）を以下の表１に示すが、この表
１においてはビード構造の上段にビードコアを構成する
ビードワイヤーの直径（mm）を、下段にビードコアの縦
断面におけるビードワイヤーの本数を記載している。な
お、前記ビードワイヤーの本数が25であるときには、図
７に示すように、５本並べられたビードワイヤーを５重
に巻き付けて構成しており、30であるときには、５本並
べられたビードワイヤーを６重に巻き付けて構成してお
り、また、12であるときには、図２に示すように、内側
から１層目に２本、２層目に３本、３層目に４本、４層
目に３本のビードワイヤーを、18であるときには、図３
に示すように、１層目に３本、２層目に４本、３層目に
５本、４層目に６本のビードワイヤーを、14であるとき
には、内側から１層目に２本、２層目に３本、３層目に
４本、４層目に５本のビードワイヤーを、７であるとき
には、内側から１層目に２本、２層目に３本、３層目に
２本のビードワイヤーをそれぞれ配置している。

【表１】また、前述の各タイヤはサイズが205/65 Ｒ15であり、
これら各タイヤが装着される標準リムは１５×５1/2 Ｊ
（リム径は15インチであるため、値Ｆは1.82となる）で
あった。次に、これら各タイヤを乗用車に装着し、専門
のドライバーにより操安性（操縦安定性）、乗り心地性
（振動乗り心地性）のフィーリング試験を行ったが、そ
の試験結果を前記表１に示す。ここで、これら試験の評
価は従来タイヤ１を０とし、＋10を非常に良い、−10を
非常に悪いと表現している。さらに、前記各タイヤを20
本ずつ準備するとともに、これらタイヤを標準リムに対
してリム組み、リム解きを５回繰り返し、トウ欠けが発
生したタイヤ割合をトウ欠け率としてパーセントで前記
表１に示した。ここで、前記トウ欠けには極めて小さな
傷でも含ませた。そして、この表１からビードコア全体
の曲げ剛性指数ＥＩの値が値Ｆ（1.82）以上であると、
操安性、乗り心地性が向上し、また、ビードトウ部に硬
度が65度以上で、かつ切断伸度が 300％以上であるゴム
を用いると、トウ欠けが効果的に抑制されていることが
理解できる。

【００１１】また、前記試験に用いたサイズと異なった
サイズの比較タイヤ６、７および供試タイヤ９〜１３を
準備し、これらの各タイヤに対しても前述と同様の試験
を行った。ここで、比較タイヤ６、供試タイヤ９、１０
のサイズは前述の各タイヤより小さい175/70Ｒ13、これ
らタイヤが装着される標準リムは１３×５Ｊ（リム径は
13インチであるため、値Ｆは1.30となる）であり、ま
た、比較タイヤ７、供試タイヤ１１、１２、１３のサイ
ズは前述の各タイヤより大きい215/45Ｒ17、これらタイ
ヤが装着される標準リムは１７×７ＪＪ（リム径は17イ
ンチであるため、値Ｆは2.34となる）であった。なお、
これらタイヤのビードコア構造、ＥＩの値、内側ゴムチ
ェーファーのゴム硬度（度）、切断伸度（％）およびタ
イヤの試験結果、即ち、操安性、乗り心地性、トウ欠け
率を以下の表２に示す。ここで、前記ビードワイヤーの
本数が36であるときには、図４に示すように、６本並べ
られたビードワイヤーを６重に巻き付けて構成してお
り、また、16であるときには、図５に示すように、内側
から１層目に３本、２層目に４本、３層目に５本、４層
目に４本のビードワイヤーを、20であるときには、図６
に示すように、１層目に４本、２層目に５本、３層目に
６本、４層目に５本のビードワイヤーをそれぞれ配置し
ている。

【表２】この試験においても、ビードコア全体の曲げ剛性指数Ｅ
Ｉの値が値Ｆ以上であると、操安性、乗り心地性は向上
しており、タイヤサイズに拘らず操安性、乗り心地性が
向上することが理解できる。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、内径の異なるタイヤであっても、操縦安定性、振動
乗り心地性の向上および転がり抵抗の低減を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの
子午線断面図である。

【図２】ビードコア近傍の子午線断面図である。

【図３】試験に用いたビードコアの縦断面図である。

【図４】試験に用いたビードコアの縦断面図である。

【図５】試験に用いたビードコアの縦断面図である。

【図６】試験に用いたビードコアの縦断面図である。

【図７】従来の空気入りタイヤのビードコア近傍を示す
子午線断面図である。

【符号の説明】

21…空気入りタイヤ 22…ビードコア 23…ビード部 24…サイドウォール部 25…トレッド部 35…リム 37…被覆ゴム 38…ビードワイヤー 40…ビードトウ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リング状のビードコアがそれぞれ埋設され
た一対のビード部と、該ビード部からそれぞれ略半径方
向外側に向かって延びるサイドウォール部と、これらサ
イドウォール部の半径方向外端同士を連ねるトレッド部
とを備え、各ビードコアを、円周方向に延びるととも
に、縦断面で数えたとき複数のｎ本存在し、直径がｄで
ある断面円形のビードワイヤーと、これらビードワイヤ
ーを被覆する被覆ゴムとから構成した空気入りタイヤに
おいて、該空気入りタイヤが装着されるリムのインチ径
をＲとし、前記ビードコアの曲げ剛性指数ＥＩをｎ×
（ πｄ⁴／64）で表現したとき、該ＥＩの値を0.26Ｒー
2.08で求められる値Ｆ以上で、かつ、0.57Ｒー4.01で求
められる値Ｇ以下としたことを特徴とする空気入りタイ
ヤ。
【請求項２】前記ビードコアを囲むカーカス層とビード
トウとに挟まれたビード部をゴムのみで構成するととも
に、該部位におけるゴムに硬度が65度から90度の範囲内
のゴムを用いた請求項１記載の空気入りタイヤ。