JP5425515B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
この発明は、一本以上のビードワイヤを連続的に巻回して環状に形成されたビードコアをビード部に埋設してなる空気入りタイヤに関し、特に空気入りタイヤのビード部の耐久性を向上させるとともに、そのリム組性の向上をも図るものである。 The present invention relates to a pneumatic tire in which a bead core formed in an annular shape by continuously winding one or more bead wires is embedded in the bead portion, and in particular, improving the durability of the bead portion of the pneumatic tire, The rim assembly property is also improved.
一般に、空気入りタイヤのビードコアは、リムとの嵌合性を高め気密性を確保すること、及びカーカスを係留することの二つの重要な機能を有している。そして、特に建設車両用タイヤにおいて重荷重化への要求が増加しつつある近年においては、このカーカスを係留するビードコアの機能を向上させて、ビード部の耐久性を高めることが必要とされる。 In general, a bead core of a pneumatic tire has two important functions of enhancing fitting with a rim and ensuring airtightness and mooring a carcass. In recent years, especially in construction vehicle tires, the demand for heavy loads is increasing, and it is necessary to improve the function of the bead core for mooring the carcass and enhance the durability of the bead portion.
そこで、従来より、空気入りタイヤのビード部の耐久性を向上させる試みがなされており、例えば特許文献１には、ビードワイヤを、タイヤ幅方向断面にて、一対の鋭角隅部と一対の鈍角隅部とを具える平行四辺形断面とし、タイヤ幅方向断面における鋭角隅部及び鈍角隅部それぞれの配設方向を規定する空気入りタイヤが提案されている。この空気入りタイヤでは、空気充填時、荷重負荷時又は経時変化時等にビードコアに加わる、カーカス引抜け方向の回転応力を分散して、ビードコア全体としての回転剛性を増大させることでカーカスの引抜けを抑制するとともに、ビードコア全体としてビードワイヤの周方向の張力分布を均一化することによってビードワイヤの耐久性を向上し、もってビード部の耐久性を向上することができる。
Thus, attempts have been made to improve the durability of the bead portion of the pneumatic tire. For example,
しかしながら、特許文献１に記載されている空気入りタイヤは、ビードコア全体としての回転剛性が増大し、ビード部の耐久性が大幅に向上されているものの、タイヤ幅方向に平行四辺形断面を有するビードワイヤの角隅部同士がリム組の際に互いに当接して拘束し合うので、タイヤ幅方向断面が円形のビードワイヤにより構成されるビードコアと比較した場合に、ビードコアのタイヤ周方向の剛性も増大することは避けられない。このようにビードコアのタイヤ周方向の剛性が大きくなると、ビードコアがタイヤ周方向に変形しにくくなり、空気入りタイヤをリムに組み付ける際に、ビードコアにリムのリムフランジを乗り越えさせることが困難となるため、特許文献１の空気入りタイヤはリム組性の点でより一層の向上が求められていた。
However, the pneumatic tire described in
また、ビードコアのタイヤ周方向の剛性が大きいと、リム組の際にリムに対するビードコアの嵌合力や嵌合圧にタイヤ周方向位置でばらつきが生じるため、特許文献１のタイヤは、リム組後にタイヤの使用に伴ってタイヤのＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）の変動が大きくなるおそれがある。 In addition, if the rigidity of the bead core in the tire circumferential direction is large, the fitting force and fitting pressure of the bead core with respect to the rim will vary in the tire circumferential position when the rim is assembled. There is a possibility that the fluctuation of the RFV (radial force variation) of the tire increases with the use of.
したがって、この発明は、従来技術の有するこれらの問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、ビードワイヤの断面形状及び配置の適正化を図ることによりビード部の耐久性を著しく向上させつつ、さらに、タイヤのリム組性を向上させ、リム組後のＲＦＶの変形量を最小限に抑制可能な空気入りタイヤを提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to solve these problems of the prior art, and its object is to significantly improve the durability of the bead portion by optimizing the cross-sectional shape and arrangement of the bead wire. Another object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can improve the rim assembly property of the tire and improve the deformation amount of the RFV after the rim assembly to the minimum while improving the rim assembly property.
上記目的を達成するため、この発明は、一本以上のビードワイヤを連続的に巻回して環状に形成されたビードコアをビード部に埋設してなる空気入りタイヤにおいて、前記ビードワイヤが、タイヤ幅方向断面にて、一対の鋭角隅部をなす第一鋭角隅部及び第二鋭角隅部と、一対の鈍角隅部をなす第一鈍角隅部及び第二鈍角隅部とを有する平行四辺形断面を具え、前記第一鋭角隅部は、前記第二鋭角隅部のタイヤ幅方向外側であってタイヤ径方向内側にあり、前記第一鈍角隅部は、前記第一鋭角隅部のタイヤ幅方向内側であってタイヤ径方向外側にあり、前記第二鈍角部は、前記第一鋭角隅部のタイヤ幅方向内側にあり、かつタイヤ径方向において前記第一鋭角隅部と同一線上の位置又はこれより内側にあるとともに、前記ビードワイヤが、標準リムのリム径Ｄに対して０．０５Ｄ以上０．５Ｄ未満の範囲にある曲率半径Ｒで癖付けされてなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a pneumatic tire in which a bead core formed in an annular shape by continuously winding one or more bead wires is embedded in a bead portion, wherein the bead wire has a cross section in the tire width direction. And a parallelogram section having a first acute angle corner and a second acute angle corner forming a pair of acute angle corners, and a first obtuse angle corner and a second obtuse angle corner forming a pair of obtuse angle corners. The first acute angle corner is on the outer side in the tire width direction of the second acute angle corner and on the inner side in the tire radial direction, and the first obtuse angle corner is on the inner side in the tire width direction of the first acute angle corner. The second obtuse angle portion is located on the inner side in the tire width direction of the first acute corner portion, and is located on the same line as the first acute corner portion in the tire radial direction or on the inner side thereof. And the bead wire is Characterized in that formed by shaping against the rim diameter D of the rim with a radius of curvature R in the range of less than 0.05 D 0.5 D.
ここで、「標準リム」とは、ＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等の、タイヤが製造、販売、又は使用される地域において有効な工業基準、規格等に規定されている適用サイズにおける標準リム（又は、”Approved Rim”、”Recommend Rim”）のことをいうものとする。 Here, the “standard rim” is a standard rim (or an application size defined in industrial standards, standards, etc. effective in regions where tires are manufactured, sold, or used, such as JATMA, TRA, ETRTO, etc. (or “Approved Rim”, “Recommend Rim”).
また、空気入りタイヤ中に埋設されたビードワイヤの癖付けの曲率半径Ｒは、以下の手順により特定される。すなわち、タイヤを解体して、ビードワイヤに傷がつかないようにビードコアを取り出した後、タイヤ半径方向外側に配置されたビードワイヤの末端から２周分のビードワイヤを新たな癖がつかないように切り出す。次いで、切り出されたビードワイヤを平面上に放置し、ビードワイヤが自然状態で形成する環状体の内径を周上で均等に離間した８箇所で測定し、その平均値の半分を曲率半径Ｒとする。 Moreover, the curvature radius R of the brazing of the bead wire embedded in the pneumatic tire is specified by the following procedure. That is, after disassembling the tire and taking out the bead core so as not to damage the bead wire, the bead wire for two rounds is cut out from the end of the bead wire arranged on the outer side in the tire radial direction so as not to be damaged. Next, the cut-out bead wire is left on a flat surface, and the inner diameter of the annular body formed by the bead wire in a natural state is measured at eight positions evenly spaced on the circumference, and half of the average value is defined as the radius of curvature R.
さらに、隣接する前記ビードワイヤは互いに接触していることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the adjacent bead wires are in contact with each other.
さらに、前記ビードワイヤは、前記平行四辺形断面の、前記第一鋭角隅部と前記第二鈍角隅部との間の辺とタイヤ幅方向のなす角が０度以上２５度以下の範囲にあることが好ましい。 Further, the bead wire has an angle formed between a side between the first acute angle corner and the second obtuse angle corner of the parallelogram cross section and a tire width direction in a range of 0 degrees to 25 degrees. Is preferred.
さらに、前記ビードワイヤの前記鋭角隅部はそれぞれ面取りされることが好ましい。なお、ここでいう「面取り」とは、鋭角隅部に直線状の傾斜をつけることのみならず、丸みをつけることも含む。 Furthermore, it is preferable that each of the acute corner portions of the bead wire is chamfered. The “chamfering” referred to here includes not only a straight corner at a sharp corner, but also rounding.
さらに、前記ビードコアは、前記ビードワイヤを金属帯により、又は該ビードコアの延在方向に螺旋状に巻回されたテキスタイルにより集束固定されることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the bead core is focused and fixed by a metal band or a textile wound spirally in the extending direction of the bead core.
さらに、前記ビードコアは、複数本の前記ビードワイヤをタイヤ径方向に積層状に複数回巻回したものをタイヤ幅方向に並列に配置して構成したものであり、同一ビードワイヤの巻き始め端と、巻き終わり端とのタイヤ周方向位置が異なることが好ましい。 Further, the bead core is configured by arranging a plurality of the bead wires in a plurality of times in the tire radial direction and arranged in parallel in the tire width direction, the winding start end of the same bead wire, The tire circumferential position is preferably different from the end.
さらに、前記ビードコアは、複数本の前記ビードワイヤをタイヤ径方向に積層状に複数回巻回したものをタイヤ幅方向に並列に配置して構成したものであり、各ビードワイヤの巻き始め端及び巻き終わり端のタイヤ周方向位置がそれぞれ相互に異なることが好ましい。 Furthermore, the bead core is configured by arranging a plurality of the bead wires wound in a plurality of times in a tire radial direction in parallel in the tire width direction, and is configured to arrange the winding start end and winding end of each bead wire. It is preferable that the positions in the tire circumferential direction are different from each other.
さらに、前記ビードコアの、タイヤ幅方向における断面形状は、平行四辺形又は長方形であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the cross-sectional shape of the bead core in the tire width direction is a parallelogram or a rectangle.
さらに、前記ビードコアと前記カーカスとの間、及び前記ビードコアのタイヤ径方向上側の少なくとも一方に、８５Ｈｓ以上のゴム硬度を有するゴム部材を配置することが好ましい。なお、ここでいう「ゴム硬度」とは、ＪＩＳ Ｋ６２５３に従う、デュロメータ硬さ・タイプＡ試験機を用いて、試験温度２３℃にて測定したときのゴム硬さを意味する。 Furthermore, it is preferable to dispose a rubber member having a rubber hardness of 85 Hs or more between the bead core and the carcass and at least one of the bead core on the upper side in the tire radial direction. The term “rubber hardness” as used herein means the rubber hardness when measured at a test temperature of 23 ° C. using a durometer hardness / type A tester according to JIS K6253.
かかる空気入りタイヤにあっては、ビードワイヤのタイヤ幅方向断面を平行四辺形断面とし、かつタイヤ幅方向に隣接するビードワイヤの隣接面は、カーカスを引き抜こうとする方向に作用する応力を伝達し易い方向に互いに向き合っていることから、空気充填時、荷重負荷時あるいは経時変化時等にビードコアに加えられる回転応力は分散され、ビードコア全体として回転剛性は大きくなるとともに、上記隣接面は、上記所定方向の応力が加えられたときに、隣接するビードワイヤをタイヤ径方向上側もしくは下側に押し動かしにくい方向に向き合っていることから、ビードコア全体としてビードワイヤの周方向の張力分布は均一化され、これらの結果としてビード部の耐久性が飛躍的に向上する。 In such a pneumatic tire, the cross section of the bead wire in the tire width direction is a parallelogram cross section, and the adjacent surface of the bead wire adjacent in the tire width direction is a direction in which stress acting in the direction of pulling out the carcass is easily transmitted. Therefore, the rotational stress applied to the bead core at the time of air filling, load application or change with time is dispersed, and the rotational rigidity of the bead core increases as a whole. When the stress is applied, the adjacent bead wires face each other in a direction that makes it difficult to push them upward or downward in the tire radial direction, so the bead core has a uniform tension distribution in the circumferential direction of the bead core as a whole. The durability of the bead part is dramatically improved.
さらに、ビードワイヤを比較的小さな曲率半径で癖付けしてビードワイヤのタイヤ周方向の剛性を低減しているので、タイヤ幅方向に平行四辺形断面を有する上記ビードワイヤをビード部に埋設することにより周方向剛性が高くなりやすい空気入りタイヤにおいても、タイヤのリム組に要する力が減り、したがって、タイヤのリム組性の向上、ひいてはタイヤとリムの組立体におけるＲＦＶ量の低減を行うことが可能となる。 Further, since the rigidity of the bead wire in the tire circumferential direction is reduced by brazing the bead wire with a relatively small radius of curvature, the bead wire having a quadrilateral cross section parallel to the tire width direction is embedded in the bead portion in the circumferential direction. Even in a pneumatic tire that tends to have high rigidity, the force required for the rim assembly of the tire is reduced, so that it is possible to improve the rim assembly performance of the tire and, in turn, to reduce the RFV amount in the tire-rim assembly. .
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。ここに図1は、リムに適用されたこの発明の一実施形態の空気入りタイヤ（以下「タイヤ」という）のビード部のタイヤ幅方向断面を示す断面図であり、図２は、この実施形態を適用したビードコアの変形例を示した断面図である。図中１はビード部、２はビードコア、３は、そのビードコア２を構成するビードワイヤ、４は、一対のビードコア１間にトロイド状に延びるカーカス、５はリムを示すものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section in the tire width direction of a bead portion of a pneumatic tire (hereinafter referred to as “tire”) according to an embodiment of the present invention applied to a rim. FIG. It is sectional drawing which showed the modification of the bead core to which this is applied. In the figure, 1 is a bead portion, 2 is a bead core, 3 is a bead wire constituting the
この実施形態のタイヤは、慣例に従いビード部１と、カーカス４と、図示しないトレッド部の補強に供される、カーカス４のクラウン部外周を取り囲んで積層した、図示しないゴム被覆スチールコードの複数層からなる図示しないベルト層とを具える。カーカス４は、ラジアルカーカス又はバイアスカーカスの何れでも良い。
The tire according to this embodiment is provided with a plurality of layers of rubber-coated steel cords (not shown) that surround and laminate the outer periphery of the crown part of the carcass 4, which is used for reinforcing the
図１に示すように、ビードコア２は、タイヤ幅方向に８列に並列する環状のビードワイヤ３を６段の積層状に積み重ねて構成されるものである。なお、ビードコア２中におけるビードワイヤの列数及び段数は、タイヤに要求される性能等に応じて適宜に増減可能である。ビードワイヤ３のタイヤ幅方向の断面形状は、一対の鋭角隅部７をなす第一鋭角隅部７ａ及び第二鋭角隅部７ｂと、一対の鈍角隅部９をなす第一鈍角隅部９ａ及び第二鈍角隅部９ｂとを有する平行四辺形であり、第一鋭角隅部７ａは、第二鋭角隅部７ｂのタイヤ幅方向外側（図１では左方側）であってタイヤ径方向内側（図１では下方側）にあり、第一鈍角隅部９ａは、第一鋭角隅部７ａのタイヤ幅方向内側（図１では右方側）であってタイヤ径方向外側（図１では上方側）にあり、第二鈍角隅部９ｂは、第一鋭角隅部７ａのタイヤ幅方向内側であり、かつタイヤ径方向において第一鋭角隅部７ａと同一位置又はこれより内側にある。
As shown in FIG. 1, the
また、ビードワイヤ３は、図１及び図２（ｃ）に示すように、タイヤ径方向に上下に隣接するビードワイヤ３の第一鋭角隅部７ａと、第一鈍角隅部９ａとが互いに接触するように配置して良く、あるいは図２（ａ）及び（ｂ）に示すようにそれぞれタイヤ幅方向に異ならせて配置しても良い。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2 (c), the
カーカス４は、例えば有機繊維コードをラジアル配列又はバイアス配列してなるプライを、一対のビードコア２間に亘ってトロイド状に跨って配置し、ビードコア２の周りにタイヤの内から外へ巻き返すことによって、ビードコア２にその両端が固定されている。
The carcass 4 is formed by, for example, arranging a ply made of an organic fiber cord in a radial arrangement or a bias arrangement so as to straddle a pair of
一般に空気入りタイヤでは、空気充填時、荷重負荷時あるいは経時変化時等にカーカス４にタイヤ径方向外側の張力が加わるため、図３に示すように、ビードコア２には矢印Ａ方向に回転応力が生じる。このとき、タイヤ幅方向に左右に隣接するビードワイヤ３ａ，３ｂのうち右側のビードワイヤ３ａは、矢印α方向に移動しようとし、左側のビードワイヤ３ｂは、反対に矢印β方向に移動しようとするところ、この発明の空気入りタイヤのビードワイヤ３においては、それらビードワイヤ３ａ，３ｂの隣接面Ｓ１が相互に応力を伝達する向きに傾斜していることから、ビードワイヤ３に発生する応力の伝達が良く、ビードコア２に加えられる回転応力は分散され、ビードコア２全体として回転剛性は大きくなる。しかも、上記隣接面Ｓ１は、矢印Ａ方向の回転応力が加えられたときに、隣接するビードワイヤ３をタイヤ径方向上側もしくは下側に押し動かしにくい方向に向き合っていることから、ビードコア２全体としてビードワイヤ３の周方向の張力分布は均一化される。
In general, in a pneumatic tire, a tension in the outer side in the tire radial direction is applied to the carcass 4 at the time of air filling, when a load is applied, or a change with time, and therefore, as shown in FIG. Arise. At this time, of the
このようにこの発明の空気入りタイヤによれば、ビードコア２全体としての回転剛性を大きくしカーカス４の引き抜けを抑制することができる。さらに、ビードワイヤ３の周方向の張力分布をも均一化することができるので、ビードワイヤ３の耐久性も向上させることができる。従って、ビード部１の耐久性を大幅に向上させることができる。
Thus, according to the pneumatic tire of the present invention, it is possible to increase the rotational rigidity of the
上述の通り、ビードワイヤ３をタイヤ幅方向に平行四辺形断面とし、それらのビードワイヤ３の隣接面Ｓ１を相互に応力を伝達する向きに傾斜させることによって、ビード部に耐久性を大きく向上させることができる一方で、このようなビードワイヤ３の集合体として形成されるビードコア２は、リム組の際に、その隣り合うビードワイヤ３の角隅部同士、すなわち７ｂと９a及び９ｂと７aが互いに当接して拘束し合うので、ビードコア２のタイヤ周方向の剛性が増大し、ビードコア２にリム５のリムフランジを乗り越えさせることが困難となる。
As described above, the
そこで、本発明に係る空気入りタイヤにおいては、上記構成のビードワイヤ３に、予め標準リム５のリム径Ｄに対して０．０５Ｄ以上０．５Ｄ未満、好ましくは０．２Ｄ以上０．４Ｄ以下の範囲にある曲率半径Ｒで連続的な癖付けを施す。これにより、平行四辺形断面のビードワイヤ３からなるビードコア２のタイヤ周方向の剛性を低減することができるため、タイヤのリム組に要する力が減り、ひいてはリム５に対するビードコア２の嵌合圧がタイヤ周方向に均一となり、リム組後のＲＦＶ量を低減することができる。
Therefore, in the pneumatic tire according to the present invention, the
ここで、曲率半径Ｒを０．０５Ｄ以上とするのは、曲率半径Ｒを０．０５Ｄ未満とする加工は困難である上、ビードワイヤ３の剛性が低下し過ぎ、リム組性は向上するものの嵌合圧が低くなり過ぎ、リム組後のＲＦＶ変化量が増加するからである。一方、曲率半径Ｒを０．５Ｄ未満とするのは、これが０．５Ｄ以上では、ビードワイヤ３の剛性の低下が不十分であり、リム組性が十分に向上せず、やはりリム組後のＲＦＶ変化量が増加するからである。
Here, the reason why the radius of curvature R is set to 0.05D or more is that it is difficult to make the radius of curvature R less than 0.05D, and the rigidity of the
一般にタイヤのリム組に際しては、ビード部１を拡径させてリム５のビードシート部にセットする必要があるが、上記のようにして構成されたビードコア２は、それを構成するビードワイヤ３の周方向剛性が低いことから、比較的小さな力でも拡径するので、周上で均一にビード部をリムに嵌合（フィット）させることが可能である。また、リム組後は、リム径Ｄよりも小さな曲率半径Ｒをもつビードワイヤ３の作用により、ビードコア２が縮径しようとするので、リム５に対するビード部１の嵌合圧が向上する。
In general, when a tire rim is assembled, it is necessary to expand the diameter of the
ここで、隣接するビードワイヤ３は、互いに接触していることが好ましい。隣接するビードワイヤ３の間にゴム等の緩衝部材を介在させると、この緩衝部材が経時的にクリープ変形して潰されビードコア全体の形状が変化する。しかし、このように、隣接するビードワイヤ３を相互に直接接触させると、緩衝部材を介在させた場合に比べてビードコア２の全体としての経時的変化を小さくすることができるので、さらにカーカス４の引き抜けを抑制することができるとともにカーカス４の端部の歪みを小さくすることができる。なお、隣接するビードワイヤ３を互いに直接接触させると、ビードコア２のタイヤ周方向剛性が一段と増加するが、本発明の空気入りタイヤにおいては、上記の癖付けが施されているため、リム組性は確保されている。
Here, it is preferable that the
さらに、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ビードワイヤ３は、平行四辺形断面の、第一鋭角隅部７ａと第二鈍角隅部９ｂとの間の辺１０とタイヤ幅方向のなす角が０度以上２５度以下の範囲にあることが好ましい。このようにすることで、ビードワイヤ３を巻回してビードコア２を形成した際にビードコア２に所定のテーパ角度与え、ひいてはリムと当接するビード部１の下部に適正なテーパ角度を与えることができる。
Further, as shown in FIGS. 2A to 2C, the
図４は、この発明に従う他のビードワイヤの断面を示す断面図である。図４に示すように、ビードワイヤ３は、鋭角隅部７ａ，７ｂがそれぞれ面取りされていることが好ましい。このようにすることで、ビードコア２に矢印Ａ方向の回転応力（図３（ａ）参照）が生じた際に鋭角隅部７ａ，７ｂに加わる応力を分散させることができ、またビードコア２とカーカス４の接触部の損傷（亀裂）を防ぐことができるのでビード部１の耐久性をさらに向上させることができる。
FIG. 4 is a sectional view showing a section of another bead wire according to the present invention. As shown in FIG. 4, the
図５（ａ）は、この発明に従うビードコアをタイヤから取り出した状態を概略的に示す側面図であり、図５（ｂ）は、この発明に従うビードコア２のタイヤ幅方向断面を示す断面図である。ビードコア２は、図５（ａ）に示すように、ビードワイヤ３を金属帯１１により、又は図５（ｂ）に示すようにビードコア２の延在方向に螺旋状に巻回されたテキスタイル１３により集束固定することが好ましい。このようにすることで、加硫時及び走行時のビードワイヤ３の崩れを抑制することができる。なお、金属体１１には例えば、スチールやアルミニウム合金製のものが好適に採用でき、テキスタイル１３には、例えば、ナイロン、レーヨン、ポリエステル等の有機繊維のヤーンを用いた織物等が好適に採用できる。
FIG. 5A is a side view schematically showing a state in which the bead core according to the present invention is taken out from the tire, and FIG. 5B is a cross-sectional view showing a cross section in the tire width direction of the
ビードコア２は、癖付けが施された１本のビードワイヤ３を、タイヤ幅方向における位置をずらしながら、周方向に連続してらせん巻回して１つの層を構成し、この層の上に同様の手順で複数の層を構成することで形成することができる。あるいは、このような癖付けが施された複数本のビードワイヤ３をタイヤ幅方向に平行に並べ、同時に周方向に巻回して１つの層を構成し、この層の上に同様の手順で複数の層を構成することで形成することもできる。
The
ここで、同一ビードワイヤ３の巻き始め端１５と、巻き終わり端１７とのタイヤ周方向位置は、図５（ａ）に示すように相互に異なることが好ましい。このように複数本のビードワイヤ３で構成されるビードコア２は、１本のビードワイヤ３をタイヤ径方向に順次巻回して構成されたビードコア２に比べ、ビードコア２の生産に要する時間が大幅に短縮できる。しかしながら、ビードワイヤ３の巻き始め端１５や巻き終わり端１７がビードコア２周上の一箇所に集中すると、この段差に応力集中しやすく破壊強度の低下を招き、特に巻き始め端１５が曲げ応力の支点となりビード部１の損傷を起こすことがある。そこで、同一ビードワイヤ３の巻き始め端１５と巻き終わり端１７とをタイヤ周方向位置で異ならせることにより、ビードコア２の生産効率を向上させつつ、応力集中を低減させることができる。さらには、図５（ａ）に示すように、巻き始め端１５及び巻き終わり端１７とビードコア２の中心点Ｃとをそれぞれ結んでなる線分が相互に交わってなる角度θは、４０度以上８０度以下の範囲内にあることが好ましく、特には６０度であるのが好ましい。なぜなら、この角度θが４０度未満の場合は、応力集中の低減の効果が十分でなく、８０度を超えるとビードコア２の周上の重量バランスを低下させタイヤのユニフォミティが悪化するからである。
Here, it is preferable that the tire circumferential direction positions of the winding
図６（ａ），（ｂ）は、それぞれこの発明に従うビードコアの巻き始め端及び巻き終わり端を示す斜視図であり、ビードコア２は、図６（ａ），（ｂ）に示すように複数本のビードワイヤ３をタイヤ径方向に積層状に複数回巻回したものをタイヤ幅方向に並列に配置して構成したものであり、各ビードワイヤ３の巻き始め端１５及び巻き終わり端１７のタイヤ周方向位置がそれぞれ相互に異なることが好ましい。ビードコア２を複数本のビードワイヤ３で構成すると生産効率の面から有利であることは、上述の通りである。しかしながら、各ビードワイヤ３の巻き始め端１５及び巻き終わり端１７のタイヤ周方向位置がそれぞれ相互に同一の場合、すなわちこれら端１５及び１７がタイヤ幅方向に揃っている場合、これら段差に応力集中しやすく破壊強度の低下を招くとともに応力の支点となりビード部１の損傷を起こすことがある。そこで、各ビードワイヤ３の端１５及び１７を、周方向位置でそれぞれに異ならせることで、ビードコア２の生産効率を向上させつつ、応力集中を低減させることができる。
6 (a) and 6 (b) are perspective views showing the winding start end and winding end end of the bead core according to the present invention, respectively, and a plurality of
さらに、ビードコア２の、タイヤ幅方向における断面形状は、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すような平行四辺形又は図２（ａ）に示すような長方形であることが好ましい。このようにすることで、ビードコア全体の断面形状として成型し易い形状となる。
Furthermore, the cross-sectional shape of the
図７は、この発明に従うビードコアのタイヤ幅方向断面を示す断面図である。図７に示すように、ビードコア２とカーカス４との間、及びビードコア２のタイヤ径方向上側の少なくとも一方に、８５Ｈｓ以上のゴム硬度を有する高硬度ゴム１９を配置することが好ましい。一般に、ゴム硬度の高いゴムは、低いゴムに比べて加硫時の流動が小さいことから、このように、ビードコア２とカーカス４との間に高硬度ゴム１９を配置するで、加硫時のビードコア２周りのゴムの流動を小さくすることができ、ビードコア２の崩れを抑制することができる。また、ビードコア２のタイヤ径方向上側に高硬度ゴム１９を配置することで、荷重負荷字のビード部１の倒れ込みを抑制し、ビード部１内に発生するせん断びずみを小さくすることができるので、ビード部１の耐久性を向上させることができる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cross section in the tire width direction of the bead core according to the present invention. As shown in FIG. 7, it is preferable to dispose a
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、ビードコア２の周りにタイヤの内から外へ巻き返して配置されたカーカス４を、図８に示すようにさらにビードコア２の周りを包囲するように配置させても良く、このようにすることでカーカス４をさらに引き抜かれ難くしビード部１の耐久性を一層高めることができる。
Note that the above description shows only a part of the embodiment of the present invention, and these configurations can be combined with each other or various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. . For example, the carcass 4 that is wound around the
次に、この発明に従うタイヤ（実施例）及び比較用のタイヤ（比較例）を試作し性能評価を行ったので、以下に説明する。 Next, tires according to the present invention (Examples) and comparative tires (Comparative Examples) were prototyped and performance evaluations were performed, which will be described below.
試験に用いたタイヤはいずれも、タイヤサイズ１１Ｒ２２．５のトラックバス用ラジアルタイヤである。 All of the tires used in the test are radial tires for truck buses having a tire size of 11R22.5.
実施例１のタイヤは、図１に示した構造をビード部１に有するタイヤであり、そのビードコア２は、幅２ｍｍ、高さ１．３ｍｍ、鋭角７０度、鈍角１１０度の平行四辺形断面を有する金属製のビードワイヤ３を、図１に示す向きにタイヤ幅方向９本並列に配置し、そしてタイヤ径方向に５層に巻き重ね、金属帯１１により集束固定してなる。また、このタイヤは、１層のカーカス４の両端部がビードコア２の周りにタイヤ内側から外側に折り返され、トレッド部のカーカス４外周側には４層のベルト層を配置した構成である。なお、ビード部１以外の構造については慣例の空気タイヤに従うものであり説明を省略する。
The tire of Example 1 is a tire having the structure shown in FIG. 1 in the
さらに、実施例１のタイヤのビードワイヤ３には、予めリム５のリム径Ｄに対して０．４５Ｄである曲率半径Ｒで連続的な癖付けを施した。
Further, the
実施例２のタイヤは、そのビードワイヤ３に施した癖付けの曲率半径Ｒを０．４Ｄとしたことを除いて、実施例１のタイヤと同様に構成したものである。
The tire of Example 2 is configured in the same manner as the tire of Example 1 except that the radius of curvature R of the brazing applied to the
実施例３のタイヤは、そのビードワイヤ３に施した癖付けの曲率半径Ｒを０．２５Ｄとしたことを除いて、実施例１のタイヤと同様に構成したものである。
The tire of Example 3 is configured in the same manner as the tire of Example 1 except that the radius of curvature R of the brazing applied to the
実施例４のタイヤは、そのビードワイヤ３に施した癖付けの曲率半径Ｒを０．２Ｄとしたことを除いて、実施例１のタイヤと同様に構成したものである。
The tire of Example 4 is configured in the same manner as the tire of Example 1 except that the radius of curvature R of the brazing applied to the
従来例のタイヤは、上記ビードワイヤ３に代えて丸素線のビードワイヤを用いてビードコア２を構成したものである（図示せず）。すなわちビードコア２は、実施例１〜４と同一の金属からなる、１．８ｍｍ径の丸素線のビードワイヤをタイヤ幅方向９本並列に配置し、そしてタイヤ径方向に５層に巻き重ねて、その断面形状は長方形である。また、そのビードワイヤは、予めリム５のリム径Ｄに対して０．６Ｄである曲率半径Ｒで連続的な癖付けが施されている。
In the conventional tire, a
比較例１のタイヤは、そのビードワイヤに、予めリム５のリム径Ｄに対して０．５５Ｄである曲率半径Ｒで連続的な癖付けが施されており、それ以外の構成は実施例１のタイヤと同様である。
In the tire of Comparative Example 1, the bead wire is previously brazed with a curvature radius R that is 0.55 D with respect to the rim diameter D of the
比較例２のタイヤは、そのビードワイヤに、予めリム５のリム径Ｄに対して０．０４Ｄである曲率半径Ｒで連続的な癖付けが施されており、それ以外の構成は実施例１のタイヤと同様である。
In the tire of Comparative Example 2, the bead wire is previously brazed with a curvature radius R that is 0.04D with respect to the rim diameter D of the
これらの各試験タイヤを以下に示す方法により、ビード部の耐久性、リムフィット性、リム滑り性及びエア漏れ性の試験を行った。リム滑り性試験及びエア漏れ性試験は、タイヤをリムに組み付けた後のＲＦＶの変化量を評価するために実施した。 Each of these test tires was tested for durability of the bead portion, rim fit, rim slip, and air leakage by the following methods. The rim slip test and the air leak test were performed in order to evaluate the amount of change in RFV after the tire was assembled to the rim.
（耐久性試験）
ビード部の耐久性試験は、上記タイヤを同じくサイズ８．２５のリムに装着し、室温が４５度の下、内部に７００ｋＰａ（相対圧）の空気圧を適用し、室内ドラム試験機を用い、これらタイヤを５７ｋＮの荷重（正規荷重の１８０％）の作用下で６０ｋｍ／ｈの速度で負荷転動させ、ビード部が故障するまでの走行距離を計測した。その結果を表１に示す。なお、表１の評価結果は、従来例のタイヤの値を１００とした指数で表しており、数値が大きいほど耐久性が高いことを表している。
(Durability test)
In the durability test of the bead part, the tire is mounted on a rim of the same size 8.25, the room temperature is 45 degrees, an air pressure of 700 kPa (relative pressure) is applied, and an indoor drum tester is used. The tire was rolled at a speed of 60 km / h under the action of a load of 57 kN (180% of the normal load), and the running distance until the bead portion failed was measured. The results are shown in Table 1. In addition, the evaluation result of Table 1 is represented by the index | exponent which set the value of the tire of the prior art example to 100, and represents that durability is so high that a numerical value is large.
（リムフィット性試験）
前記各供試タイヤを、サイズ８．２５のリムに装着してタイヤ車輪とし、内圧７００ｋＰａ（相対圧）を適用しリムとタイヤを嵌合させた後、ＣＴスキャナを用いてこのタイヤ車輪のビード部を観察し、リムとビード部との間の隙間を測定し、周上１０か所での隙間の合計値によりリムフィット性を評価した。その評価結果を表１に示す。なお、表１の評価結果は、従来例のタイヤの値を１００とした指数で表しており、数値が小さいほどリムフィット性に優れている。
(Rim fit test)
Each of the test tires is mounted on a rim of size 8.25 to form a tire wheel, an internal pressure of 700 kPa (relative pressure) is applied to fit the rim and the tire, and then a bead of the tire wheel is used using a CT scanner. The part was observed, the gap between the rim and the bead part was measured, and the rim fit property was evaluated by the total value of the gaps at 10 places on the circumference. The evaluation results are shown in Table 1. In addition, the evaluation result of Table 1 is represented by the index | exponent which set the value of the tire of the prior art example to 100, and it is excellent in rim fitting property, so that a numerical value is small.
（リム滑り性試験）
平板上に置いた上記のタイヤ車輪に４．９Ｎの荷重を加え、この状態でトレッド部の押し付けられている平板をスライドさせ、リム上でビード部が滑る、いわゆるリム滑りが発生したときに平板に加えられた力を測定し、この測定値によりリム滑り性を評価した。その評価結果を表１に示す。なお、表１の評価結果は、従来例のタイヤの値を１００とした指数で表しており、数値が小さいほどリム滑りが少ないことを表している。
(Rim slip test)
When a load of 4.9 N is applied to the tire wheel placed on the flat plate, the flat plate pressed on the tread portion is slid in this state, and the bead portion slides on the rim. The force applied to the rim was measured, and the rim slip property was evaluated based on the measured value. The evaluation results are shown in Table 1. In addition, the evaluation result of Table 1 is represented by the index | exponent which set the value of the tire of the prior art example to 100, and represents that there are so few rim slips, so that a numerical value is small.
（エア漏れ性試験）
上記のタイヤ車輪に内圧２２０ｋＰａを加えた状態のまま放置し、３０日後の内圧を測定し、その圧力の低下量によりエア漏れ性を評価した。その評価結果を表１に示す。なお、表１の評価結果は、従来例のタイヤの値を１００とした指数で表しており、数値が小さいほどエア漏れが少ないことを表している。
(Air leakage test)
The tire wheel was left with an internal pressure of 220 kPa applied, the internal pressure after 30 days was measured, and the air leakage was evaluated by the amount of decrease in the pressure. The evaluation results are shown in Table 1. In addition, the evaluation result of Table 1 is represented with the index | exponent which set the value of the tire of the prior art example to 100, and represents that there are few air leaks, so that a numerical value is small.
表１に示す結果から、実施例１〜４のタイヤは、従来例のタイヤに比べて、故障までの距離が飛躍的に大きくなるとともに、リム滑り性及びエア漏れ性を同等に維持しながら、リム組性が大幅に向上していることが分かる。したがって、実施例１〜４のタイヤは、ビード部全体としての耐久性を向上することができ、かつリム組性が向上することによって総合的な嵌合特性に優れ、リム組後のＲＦＶ変化量を最小限に抑制できる。 From the results shown in Table 1, the tires of Examples 1 to 4 have the distance to failure dramatically increased as compared to the tires of the conventional example, while maintaining the rim slipperiness and air leakage performance equally. It can be seen that the rim assembly is greatly improved. Therefore, the tires of Examples 1 to 4 can improve the durability of the entire bead portion, and are excellent in overall fitting characteristics by improving the rim assembly property, and the amount of change in RFV after the rim assembly is improved. Can be minimized.
１：ビード部
２：ビードコア
３：ビードワイヤ
４：カーカス
５：リム
７：鋭角隅部
７ａ：第一鋭角隅部
７ｂ：第二鋭角隅部
９：鈍角隅部
９ａ：第一鈍角隅部
９ｂ：第二鈍角隅部
１０：辺
１１：金属帯
１３：テキスタイル
１５：巻き始め端
１７：巻き終わり端
１９：高硬度ゴム
1: bead portion 2: bead core 3: bead wire 4: carcass 5: rim 7:
Claims (9)
前記ビードワイヤは、タイヤ幅方向断面にて、一対の鋭角隅部をなす第一鋭角隅部及び第二鋭角隅部と、一対の鈍角隅部をなす第一鈍角隅部及び第二鈍角隅部とを有する平行四辺形断面を具え、
前記第一鋭角隅部は、前記第二鋭角隅部のタイヤ幅方向外側であってタイヤ径方向内側にあり、前記第一鈍角隅部は、前記第一鋭角隅部のタイヤ幅方向内側であってタイヤ径方向外側にあり、前記第二鈍角部は、前記第一鋭角隅部のタイヤ幅方向内側にあり、かつタイヤ径方向において前記第一鋭角隅部と同一線上の位置又はこれより内側にあるとともに、
前記ビードワイヤは、標準リムのリム径Ｄに対して０．０５Ｄ以上０．５Ｄ未満の範囲にある曲率半径Ｒで癖付けされてなる空気入りタイヤ。 In a pneumatic tire in which a bead core formed in an annular shape by continuously winding one or more bead wires is embedded in a bead portion,
The bead wire includes a first acute angle corner and a second acute angle corner forming a pair of acute corners, and a first obtuse corner and a second obtuse angle corner forming a pair of obtuse corners in the tire width direction cross section. Having a parallelogram cross section having
The first acute angle corner is outside the tire width direction of the second acute angle corner and inside the tire radial direction, and the first obtuse angle corner is inside the tire width direction of the first acute angle corner. The second obtuse angle portion is located on the inner side in the tire width direction of the first acute angle corner portion, and is located on the same line as the first acute angle corner portion or on the inner side in the tire radial direction. As well as
The bead wire, air-filled tires ing been shaping in the range of less than 0.05 D 0.5 D relative to the rim diameter D of the standard rim radius of curvature R.
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