JP5823843B2 - Bead ring and pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤに供するビードリング、及び該ビードリングをビードコアとしてビード部に埋設した空気入りタイヤに関するものである。 The present invention relates to a bead ring for use in a pneumatic tire, and a pneumatic tire embedded in a bead portion using the bead ring as a bead core.
一般に、タイヤとリムとの嵌合性を向上させる観点から、空気入りタイヤのビード部には、ビードコアが埋設されている。そして、ビード部に埋設されたビードコアは、トレッド部から一対のサイドウォール部を介して一対のビード部にわたってトロイダル状に延びるカーカスを係止する係止部材としても機能する。 In general, a bead core is embedded in a bead portion of a pneumatic tire from the viewpoint of improving the fit between a tire and a rim. The bead core embedded in the bead portion also functions as a locking member that locks the carcass extending in a toroidal shape from the tread portion to the pair of bead portions via the pair of sidewall portions.
ここで、従来、ビードコアとしては、ゴム被覆した断面円形のスチールワイヤ（鋼線）を巻き回して形成した環状体のものが用いられている。
しかし、断面円形のスチールワイヤをゴム被覆した後に巻き回してなるビードコアでは、ビードコア全体としての回転剛性が十分でなく、例えば、図１に示すように、タイヤの内圧充填時等にタイヤ径方向外方に向かう引張り力Ｆが負荷されると、ビードコア１全体が大きく回転変形してしまうという問題がある。すなわち、ゴム被覆したスチールワイヤを巻き回してなるビードコア１を有するタイヤでは、内圧充填時等にビードコア１全体が大きく回転変形し、その結果、ビードコア１の周りで折り返されてビードコア１に係止されているカーカス２の引き抜けや、カーカス２の端部（折り返し端）での応力（引張り応力）の発生による故障が生じることがある。
Here, conventionally, as the bead core, an annular body formed by winding a steel wire having a circular cross section coated with rubber is used.
However, a bead core formed by winding a steel wire having a circular cross section after being covered with rubber is not sufficient in rotational rigidity as the whole bead core. For example, as shown in FIG. When the pulling force F toward the direction is applied, there is a problem that the entire bead core 1 is largely rotationally deformed. That is, in a tire having a bead core 1 formed by winding a steel wire coated with rubber, the entire bead core 1 is greatly rotated and deformed when filling with internal pressure, and as a result, the bead core 1 is folded back and locked to the bead core 1. The
そこで、例えば特許文献１では、断面四角形のビードワイヤをタイヤ幅方向およびタイヤ径方向の双方に互いに接触するように巻き回してビードコアを形成することにより、互いに隣接するビードワイヤ同士の接触面積を大きくしてビードコア全体としての回転剛性を高めることが提案されている。 Therefore, in Patent Document 1, for example, a bead core is formed by winding bead wires having a square cross section so as to contact each other in both the tire width direction and the tire radial direction, thereby increasing the contact area between adjacent bead wires. It has been proposed to increase the rotational rigidity of the entire bead core.
しかし、断面四角形のビードワイヤを巻き回してなる上記従来のビードコアでは、タイヤ幅方向に並列に配置した複数本のビードワイヤを巻き回すことによりビードワイヤ同士をタイヤ幅方向およびタイヤ径方向の双方に接触させているので、ビードコアに径方向外側へ向かう外力が負荷された際に、図２に示すようにビードコア１内でビードワイヤ３同士の位置がずれ、ビードコア１の形状が崩れることがあった。また、図３に示すように、タイヤの横力発生時など、ビードコア１にタイヤ幅方向外側へ向かう力Ｆが負荷された場合にも、図３に示すようにビードコア１内でビードワイヤ３同士の位置がずれ、ビードコア１の形状が崩れることがあった。すなわち、上記従来のビードコアを有するタイヤには、図２、３に示すようにビードコア１の形状が崩れた場合に、ビードコア全体としての回転剛性が低下してしまい、その結果、ビード部の耐久性が低下してしまうという問題があった。
However, in the conventional bead core formed by winding a bead wire having a square cross section, the bead wires are brought into contact with both the tire width direction and the tire radial direction by winding a plurality of bead wires arranged in parallel in the tire width direction. Therefore, when an external force directed radially outward is applied to the bead core, the positions of the
また、近年では、燃費を向上して環境負荷を低減する観点から、タイヤの軽量化が求められており、タイヤのビード部周辺部材の重量を軽減することが求められている。 Further, in recent years, from the viewpoint of improving fuel efficiency and reducing environmental load, there is a demand for weight reduction of tires, and there is a demand for reducing the weight of peripheral members of tire bead portions.
そこで、本発明は、回転剛性を確保しつつ重量を低減し得る、空気入りタイヤに供するビードリングを提供することを目的とする。また、本発明は、上記ビードリングをビード部にビードコアとして埋設することにより、ビード部の耐久性が高くて軽量な空気入りタイヤを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the bead ring provided to a pneumatic tire which can reduce a weight, ensuring rotational rigidity. Another object of the present invention is to provide a lightweight pneumatic tire with a high durability of the bead portion by embedding the bead ring as a bead core in the bead portion.
発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。
その結果、発明者らは、所定の形状のビードワイヤを用いてビードリングを形成することにより、該ビードリングをビードコアとしてタイヤのビード部に埋設した場合に、所期した目的を有利に達成することができるとの新規知見を得た。
The inventors have intensively studied to solve the above problems.
As a result, the inventors advantageously achieve the intended purpose when the bead ring is formed as a bead core in a bead portion of a tire by forming a bead ring using a bead wire having a predetermined shape. I got new knowledge that I can do it.
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、その要旨構成は、以下の通りである。
（１）環状体であり、複数本のビードワイヤを前記環状体の幅方向に互いに接するように並列に配置したものを前記環状体の径方向に積層状に複数回巻回して構成したビードリングであって、
前記ビードワイヤは、矩形状の断面を有し、該矩形状の断面の第一の辺に凸部を有し、該第一の辺と対向する第二の辺に凹部を有し、
前記環状体の径方向に隣接する、前記凸部及び前記凹部が、一対一に嵌合してなり、
前記ビードワイヤの断面において、前記矩形の第一及び第二の辺の延在方向に沿う方向をワイヤ幅方向とし、
前記矩形のワイヤ幅方向の中心位置Ｏに対する、前記凸部のワイヤ幅方向の中心位置Ａ１の、ワイヤ幅方向の一方向に沿った変位をＭ１（ｍｍ）とし、
前記矩形のワイヤ幅方向の中心位置Ｏに対する、前記凹部のワイヤ幅方向の中心位置Ａ２の、ワイヤ幅方向の前記一方向に沿った変位をＭ２（ｍｍ）とするとき、
前記中心位置Ａ１と前記中心位置Ａ２との、ワイヤ幅方向に沿った相対変位（Ｍ１−Ｍ２）（ｍｍ）の大きさは、
０＜｜Ｍ１−Ｍ２｜≦０．８
を満たすことを特徴とする、ビードリング。
ここで、「環状体の幅方向」とは、ビードワイヤを巻き回して環状体を形成した際に環状体の軸方向となる方向をいうものとする。また、「環状体の径方向」とは、ビービワイヤを巻き回して積み重ねる方向であり、上記環状体の幅方向断面で見たときの円環面の半径方向である。
また、「矩形状の断面」とは、上記凸部及び凹部がないと仮想したときの断面が矩形であることをいうものとする。
さらに、「第一の辺」及び「第二の辺」は、矩形の長辺である。
This invention is made | formed based on said knowledge, The summary structure is as follows.
(1) A bead ring which is an annular body and is formed by winding a plurality of bead wires in parallel so as to be in contact with each other in the width direction of the annular body and winding the laminate multiple times in the radial direction of the annular body. There,
The bead wire has a rectangular cross section, has a convex portion on the first side of the rectangular cross section, and has a concave portion on the second side facing the first side,
Adjacent in the radial direction of the annular body, the convex portion and the concave portion, Ri Na fitted in one-to-one,
In the cross section of the bead wire, the direction along the extending direction of the first and second sides of the rectangle is the wire width direction,
The displacement along one direction of the wire width direction of the center position A1 of the convex portion in the wire width direction with respect to the center position O of the rectangular wire width direction is defined as M1 (mm),
When the displacement along the one direction in the wire width direction of the center position A2 in the wire width direction of the concave portion with respect to the center position O in the wire width direction of the rectangle is M2 (mm),
The relative displacement (M1-M2) (mm) along the wire width direction between the center position A1 and the center position A2 is:
0 <| M1-M2 | ≦ 0.8
A bead ring characterized by satisfying .
Here, the “width direction of the annular body” refers to a direction that becomes the axial direction of the annular body when the bead wire is wound to form the annular body. Further, the “radial direction of the annular body” is a direction in which the bee wires are wound and stacked, and is a radial direction of the annular surface when viewed in the cross-section in the width direction of the annular body.
Further, the “rectangular cross section” means that the virtual cross section is a rectangle when there is no convex part and concave part.
Furthermore, the “first side” and the “second side” are long sides of a rectangle.
ここで、「ワイヤ幅方向」とは、ビードワイヤの断面における、矩形の第一及び第二の辺（長辺）の延在方向に沿う方向をいうものとする。また、後述の「ワイヤ径方向」とは、ビードワイヤの断面における、矩形の短辺の延在方向に沿う方向をいうものとする。 In here, the term "wire width direction" refers in the cross section of the bead wire, the direction along the extending direction of the rectangular first and second side (long side). Further, the “wire radial direction” to be described later refers to a direction along the extending direction of the short side of the rectangle in the cross section of the bead wire.
（２）前記ビードリングは、断面平行四辺形状である、上記（１）に記載のビードリング。
なお、「断面平行四辺形状」とは、上記凸部及び凹部がないと仮想したときに、断面平行四辺形状であることをいうものとする。
(2) the bead ring is a sectional parallelogram, bead ring according to the above (1).
The “cross-sectional parallelogram shape” refers to a cross-sectional parallelogram shape when it is assumed that there are no convex portions and concave portions.
（３）タイヤのビード部に上記（１）又は（２）に記載のビードリングを備えている、空気入りタイヤ。 ( 3 ) A pneumatic tire provided with the bead ring described in (1) or (2) above in a bead portion of the tire.
本発明によれば、回転剛性を確保しつつ重量を低減し得るビードリングを提供することができる。
また、上記ビードリングをビード部にビードコアとして埋設することにより、ビード部の耐久性が高くて軽量な空気入りタイヤを提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the bead ring which can reduce a weight can be provided, ensuring rotational rigidity.
Moreover, by embedding the bead ring as a bead core in the bead part, a pneumatic tire having a high durability and a lightweight bead part can be provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図４は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤ（以下、タイヤと称する）のタイヤ幅方向断面図である。図４は、タイヤを適用リムＲに組み付け、ＪＡＴＭＡ等による規定内圧を充填し、無負荷状態とした際のタイヤ断面を示している。
図４に示すように、このタイヤ４は、一対のビード部５にトロイダル状に跨るカーカス６の径方向外側に、ベルト７、トレッド８を順に有している。図示例では、ベルト７は、２層のベルト７ａ、７ｂで構成されている。また、図示例では、トレッド８に３本の溝９が配設されている。図示例では、溝９は、タイヤ赤道面ＣＬを境界として対称に配設されている。
ここで、このタイヤ４は、ビード部５に、ビードリングがビードコア１０として埋設されている。また、図示例では、ビードコア１０の径方向外側に、ビードフィラ１１が配設されている。図示例で、ビードフィラ１１は、径方向外方に向かうにつれ幅が狭くなる、断面三角形状の形状である。
さらに、このタイヤ４では、一対のビード部５からタイヤ径方向外方に連なるサイドウォール部１２を有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 4 is a tire width direction cross-sectional view of a pneumatic tire (hereinafter referred to as a tire) according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a cross section of the tire when the tire is assembled to the applicable rim R, filled with a prescribed internal pressure by JATMA or the like, and brought into a no-load state.
As shown in FIG. 4, the tire 4 has a belt 7 and a
Here, in the tire 4, a bead ring is embedded as a
Further, the tire 4 has
図５は、図４に示すタイヤのビード部５を拡大して示すタイヤ幅方向断面図である。
図５に示すように、このビードコア１０は、タイヤ幅方向に複数列（図示例では５列）に並列する環状のビードワイヤ１３を複数段（図示例では７段）積層させてなるものである。なお、タイヤ幅方向に隣接するビードワイヤ１３は、ゴムを介さずに互いに接触している（すなわち、ビードワイヤ１３は、ゴム被覆することなく巻き回している）。
換言すれば、環状体であり、複数本のビードワイヤが環状体の幅方向に、互いに接するように並列に配置したものを、環状体の径方向に積層状に複数回巻回して構成してなるビードリングが、ビードコア１０としてタイヤのビード部５に埋設されている。
また、図示例では、ビードコア１０は、タイヤ幅方向に対して所定の角度θ１で傾斜している。角度θ１は、特に限定はしないが、例えばリムＲのビードシートと、ビードコア１０の内局面とが略平行になる大きさ（例えば、１５°以下）とすることができる。
FIG. 5 is an enlarged sectional view in the tire width direction showing the
As shown in FIG. 5, the
In other words, it is an annular body, in which a plurality of bead wires are arranged in parallel so as to be in contact with each other in the width direction of the annular body, and are configured by winding a plurality of times in the radial direction of the annular body. A bead ring is embedded in the
In the illustrated example, the
次に、図６は、図５に示すビードコア１０を構成するビードワイヤ１３の断面形状を示す図である。
図６に示すように、本発明のビードリングを構成するビードワイヤ１３は、断面矩形状である。
そして、このビードワイヤ１３は、矩形の断面の一辺に凸部１４を有し、凸部１４を有する辺と対向する辺に凹部１５を有する。
ここで、再び図５を参照するに、このビードリング１０では、環状体の径方向に隣接するビードワイヤ１３の凸部１４及び凹部１５は、一対一に嵌合する。
Next, FIG. 6 is a view showing a cross-sectional shape of the
As shown in FIG. 6, the
The
Here, referring again to FIG. 5, in this
このように、本発明のビードリングにあっては、環状体であり、複数本のビードワイヤを環状体の幅方向に互いに接するように並列に配置したものを環状体の径方向に積層状に複数回巻回して構成し、ビードワイヤは、矩形の断面を有し、該矩形の断面の第一の辺に凸部を有し、該第一の辺と対向する第二の辺に凹部を有し、環状体の径方向に隣接する、凸部及び凹部が一対一に嵌合してなることが肝要である。
以下、上記ビードリングをタイヤのビード部にビードコアとして埋設した際の、本発明の作用効果について説明する。
Thus, the bead ring of the present invention is an annular body, and a plurality of bead wires arranged in parallel so as to be in contact with each other in the width direction of the annular body are stacked in the radial direction of the annular body. The bead wire has a rectangular cross section, has a convex portion on the first side of the rectangular cross section, and has a concave portion on the second side facing the first side. It is important that the convex portions and the concave portions adjacent to each other in the radial direction of the annular body are fitted one-on-one.
Hereinafter, the effects of the present invention when the bead ring is embedded as a bead core in a bead portion of a tire will be described.
本発明によれば、径方向に隣接するビードワイヤの凸部及び凹部が一対一に嵌合するため、相互に応力を伝達しやすい。よって、内圧充填時等にビードコアに回転応力が負荷されても、かかる回転応力は、各ビードワイヤ間で効果的に分散され、ビードコア全体として回転変形は小さくなり、換言すればビードコア全体の回転剛性が大きくなる。
また、ビードコアに回転応力が負荷された場合に、上記凸部及び凹部の嵌合により、径方向に隣接するビードワイヤの移動を制限するように作用するため、ビードワイヤのタイヤ径方向への移動は抑制される。
この結果、ビードコアに回転応力が負荷された際の各ビードワイヤのタイヤ幅方向断面における張力分布は均一化される。
特に、本発明によれば、径方向に隣接するビードワイヤの凸部及び凹部が径方向に嵌合するため、ビードワイヤのタイヤ幅方向への変位を抑制する効果が高い。このため、特に横力などの大きな力に起因するビードコアの回転を効果的に抑制することができる。
さらに、本発明よれば、図５に示すように、ビードコアが、輪郭（断面における矩形の各辺）に凹凸を有する、断面矩形状の形状であるため、この凹凸部分とゴムとが接触することにより、さらにビードコアの回転剛性が高まる。
According to the present invention, since the convex portions and concave portions of the bead wires adjacent in the radial direction are fitted one-on-one, it is easy to transmit stress to each other. Therefore, even if rotational stress is applied to the bead core during internal pressure filling, the rotational stress is effectively distributed among the bead wires, and the rotational deformation of the bead core is reduced as a whole. growing.
In addition, when rotational stress is applied to the bead core, the movement of the bead wire in the tire radial direction is suppressed because the fitting of the convex portion and the concave portion acts to limit the movement of the bead wire adjacent in the radial direction. Is done.
As a result, the tension distribution in the cross section in the tire width direction of each bead wire when rotational stress is applied to the bead core is made uniform.
In particular, according to the present invention, since the convex portion and the concave portion of the bead wire adjacent in the radial direction are fitted in the radial direction, the effect of suppressing the displacement of the bead wire in the tire width direction is high. For this reason, especially the rotation of the bead core resulting from big forces, such as a lateral force, can be suppressed effectively.
Furthermore, according to the present invention, as shown in FIG. 5, the bead core has a rectangular cross-sectional shape with irregularities in the contour (each side of the rectangle in the cross-section), so that the concave-convex portion and the rubber are in contact with each other. This further increases the rotational rigidity of the bead core.
このように、本発明のタイヤによれば、互いに径方向に隣接するビードワイヤ間でそれぞれ凸部及び凹部を形成することにより、ビードコア全体としての回転剛性を大きくしてカーカスの引き抜けを抑制することができ、従って、ビード部の耐久性は顕著に向上する。
従って、本発明のビードリングは、タイヤのビードコアとして用いた場合に、十分な回転剛性を有するため、ビードワイヤの幅方向の列数や径方向の層数を減らして、ビードコアの厚さ及び重量を減少させても、十分な回転剛性を確保することができる。
よって、本発明の空気入りタイヤでは、ビードコアの回転剛性の確保と、ビードコアの軽量化を両立することができるので、ビード部の耐久性の低下を抑制しつつ、タイヤ重量を低減することができる。
As described above, according to the tire of the present invention, by forming the convex portion and the concave portion between the bead wires adjacent in the radial direction, the rotational rigidity of the entire bead core is increased, and the pull out of the carcass is suppressed. Therefore, the durability of the bead portion is remarkably improved.
Accordingly, the bead ring of the present invention has sufficient rotational rigidity when used as a bead core of a tire.Therefore, the number of rows in the width direction and the number of layers in the radial direction of the bead wire are reduced, and the thickness and weight of the bead core are reduced. Even if it is decreased, sufficient rotational rigidity can be ensured.
Therefore, in the pneumatic tire of the present invention, it is possible to achieve both the rotation rigidity of the bead core and the weight reduction of the bead core, so that it is possible to reduce the tire weight while suppressing a decrease in the durability of the bead portion. .
ここで、図６に示すように、矩形の第一及び第二の辺の延在方向に沿う方向をワイヤ幅方向というものとする。
このとき、ビードワイヤの断面における矩形形状について、ワイヤ幅方向の長さをＣ（ｍｍ）は、１．５〜２．５ｍｍとすることが好ましく、ワイヤ幅方向に直交する辺の長さＢ（ｍｍ）は、１〜１．７ｍｍとすることが好ましい。
Here, as shown in FIG. 6, the direction along the extending direction of the first and second sides of the rectangle is referred to as a wire width direction.
At this time, for the rectangular shape in the cross section of the bead wire, the length in the wire width direction is preferably 1.5 to 2.5 mm, and the length B (mm) of the side perpendicular to the wire width direction ) Is preferably 1 to 1.7 mm.
また、本発明にあっては、図６に示すように、矩形のワイヤ幅方向の中心位置Ｏに対する、凸部１４のワイヤ幅方向の中心位置Ａ１の、ワイヤ幅方向の一方向に沿った変位をＭ１（ｍｍ）とし、矩形のワイヤ幅方向の中心位置Ｏに対する、凹部１５のワイヤ幅方向の中心位置Ａ２の、ワイヤ幅方向の上記一方向に沿った変位をＭ２（ｍｍ）とするとき、
中心位置Ａ１と中心位置Ａ２との、ワイヤ幅方向に沿った相対変位（Ｍ１−Ｍ２）（ｍｍ）の大きさは、
０＜｜Ｍ１−Ｍ２｜≦０．８
を満たす。
そして、この相対変位により、ビードコアの断面形状が平行四辺形状となることが好ましい。
なぜなら、上記相対変位を０ｍｍより大きくすることにより、ビードワイヤを環状体の径方向に積層するに当たり、環状体の軸方向にその相対変位に対応した長さだけずらしながら積層することができる。すなわち、例えば、図５、６に示すように、タイヤのビードコアとして用いた場合にタイヤ幅方向外側に対応するワイヤ幅方向に凸部をＭ１だけ変位させ、一方で、タイヤ幅方向内側に対応するワイヤ幅方向に凹部をＭ２だけ変位させることにより、ビードワイヤをタイヤ幅方向外側にずらしながら、タイヤ径方向外側に積層することができる。図５に示すように、このように形成されたビードリングは、断面平行四辺形状となる。このようなビードリングをビードコアとしてビード部に埋設したタイヤによれば、図５において、丸で囲んで示すように、ビードコアのタイヤ幅方向外側のスペースを削減することができるため、スティフナーの幅を狭くしてタイヤの重量を低減することができる。また、図５に示すように、ビードコアのタイヤ幅方向外側のスペースが狭いことにより、外力が負荷された際に、ビードワイヤのタイヤ幅方向外側への移動が抑制され、従って、ビードコアの回転剛性がさらに向上し、タイヤのビード部の耐久性がさらに向上するからである。なお、図５に示すように、凹部をタイヤ幅方向内側に変位させ、凸部をタイヤ幅方向外側に変位させることにより、タイヤ径方向外側に向かうにつれてタイヤ幅方向外側に傾斜する、平行四辺形状のビードコアを形成することができる。
一方で、上記相対変位を０．８ｍｍ以下とすることにより、凹部により区画される端部のワイヤ幅方向の幅Ｄ（ｍｍ）を確保して、ビードワイヤ自体の耐久性を確保することができるからである。
さらに、図５に示すように、リムフランジの立ち上がり角θＲ１を、タイヤ幅方向断面において、ビードコアの径方向最外側および最内側の点からタイヤ幅方向に平行な直線を引き、この２つの直線とリムフランジとの交点を結んだ直線が径方向とのなす鋭角で定義する。また、図５に示すように、ビードコアのオフセット角θβを、径方向最外側のビードワイヤと径方向最内側且つ幅方向最外側のビードワイヤ間を結ぶ直線がタイヤ径方向となす角度で定義する。このとき、ビードコアのオフセット角θβは、リムフランジの立ち上がり角θＲ１と同角度とすることが好ましく、例えば、トラックバス用タイヤの場合は、θＲ１は２０°程度であるため、θβも２０°程度とすることが好ましい。θβがθＲ１と大きくずれると、ビードコアの上面に大きな力が加わりビードコアが変形してしまうからである。
Further, in the present invention, as shown in FIG. 6, the displacement of the center position A <b> 1 in the wire width direction of the
The relative displacement (M1-M2) (mm) along the wire width direction between the center position A1 and the center position A2 is:
0 <| M1-M2 | ≦ 0.8
To meet.
And it is preferable that the cross-sectional shape of a bead core becomes a parallelogram shape by this relative displacement.
This is because by setting the relative displacement to be larger than 0 mm, the bead wires can be stacked while being shifted in the axial direction of the annular body by a length corresponding to the relative displacement. That is, for example, as shown in FIGS. 5 and 6, when used as a bead core of a tire, the convex portion is displaced by M1 in the wire width direction corresponding to the outer side in the tire width direction, while corresponding to the inner side in the tire width direction. By displacing the concave portion by M2 in the wire width direction, the bead wire can be stacked on the outer side in the tire radial direction while being shifted outward in the tire width direction. As shown in FIG. 5, the bead ring thus formed has a parallelogram shape in cross section. According to the tire in which such a bead ring is embedded in the bead portion as a bead core, the space outside the bead core in the tire width direction can be reduced as shown in a circle in FIG. Narrowing can reduce the weight of the tire. Further, as shown in FIG. 5, since the space on the outer side in the tire width direction of the bead core is narrow, the movement of the bead wire toward the outer side in the tire width direction is suppressed when an external force is applied, and thus the rotational rigidity of the bead core is reduced. It is because it improves further and the durability of the bead part of a tire improves further. In addition, as shown in FIG. 5, the parallelogram shape in which the concave portion is displaced inward in the tire width direction, and the convex portion is displaced outward in the tire width direction, thereby being inclined outward in the tire width direction toward the outer side in the tire radial direction. The bead core can be formed.
On the other hand, by setting the relative displacement to 0.8 mm or less, it is possible to secure the width D (mm) in the wire width direction of the end section defined by the concave portion and to ensure the durability of the bead wire itself. It is.
Further, as shown in FIG. 5, the rising angle θR1 of the rim flange is drawn from the outermost and innermost points in the radial direction of the bead core in a cross section of the tire width direction by drawing straight lines parallel to the tire width direction. It is defined by the acute angle formed by the straight line connecting the intersection with the rim flange. Further, as shown in FIG. 5, the bead core offset angle θβ is defined as an angle formed by a straight line connecting the radially outermost bead wire and the radially innermost bead wire and the outermost bead wire in the tire radial direction. At this time, the offset angle θβ of the bead core is preferably the same as the rising angle θR1 of the rim flange. For example, in the case of a truck bus tire, θR1 is about 20 °, so θβ is also about 20 °. It is preferable to do. This is because if θβ is greatly deviated from θR1, a large force is applied to the upper surface of the bead core and the bead core is deformed.
さらに、図６に示すように、凸部１４の高さｈ１は、０．３〜０．６ｍｍとすることが好ましく、幅ｗ１は、０．３〜１．０ｍｍとすることが好ましい。
また、図５に示すように、凹部１５の深さｈ２及び幅ｗ２は、上記の凸部との嵌合性を勘案して決定することができ、金属加工の精度等にもよるが、例えば、凹部１５の深さｈ２は、高さｈ１より０．０２ｍｍ程度大きくすることができ、幅ｗ２は、幅ｗ１より０．０２ｍｍ程度大きくすることができる。
上記のように、凸部及び凹部を一定以上の大きさとすることにより、製造時において、凸部及び凹部の角部が丸みを帯びてしまうのを抑制することができ、また、嵌合する力を確保することができるからであり、一方で、凸部及び凹部を一定以下の大きさとすることにより上記幅Ｄの大きさを確保してビードワイヤ自体の耐久性を確保することができるからである。
ここで、幅ｗ１は、図６に示すように、凸部１４と、その両側の平坦部との間の距離をいうものとし、また、幅ｗ２は、図６に示すように、開口幅をいうものとする。
Furthermore, as shown in FIG. 6, it is preferable that the height h1 of the
Further, as shown in FIG. 5, the depth h2 and the width w2 of the
As described above, by making the convex portion and the concave portion have a certain size or more, it is possible to prevent the corner portions of the convex portion and the concave portion from being rounded at the time of manufacturing, and the fitting force. On the other hand, it is possible to secure the durability of the bead wire itself by securing the size of the width D by making the convex part and the concave part have a certain size or less. .
Here, as shown in FIG. 6, the width w1 is the distance between the
また、本発明においては、図６に示すように、ビードワイヤの断面において、凸部１４の側壁１４ａのワイヤ幅方向に対する傾斜角度φ１は、７０〜９０°とするのが好ましく、凹部１５により区画される側壁１５ａのワイヤ幅方向に対する傾斜角度φ２は、７０〜９０°とすることが好ましく、φ１＝φ２とするのが好ましい。
φ１、φ２を７０°以上とすることにより、凹凸が嵌合してビードワイヤが変形するのを抑制することができるからであり、この観点からφ１、φ２は、９０°に近い角度とすることがより好ましい。
In the present invention, as shown in FIG. 6, in the cross section of the bead wire, the inclination angle φ <b> 1 of the
This is because by setting φ1 and φ2 to be 70 ° or more, it is possible to suppress the deformation of the bead wire due to the fitting of the irregularities. From this viewpoint, φ1 and φ2 should be angles close to 90 °. More preferred.
ここで、図７は、本発明の一実施形態にかかるビードリングの概略側面図である。
図７に示すように、本発明のビードリングにあっては、ビードワイヤ１３の巻き始端１３ａと巻き終端１３ｂとが互いに異なる周方向位置に位置すること（いわゆるオーバーラップすること）が好ましい。
そして、ビードコア１０の中心軸線と巻き始端１３ａとを通る仮想面と、ビードコア１０の中心軸線と巻き終端１３ｂとを通る仮想面とのなす角度θ２は、６０°〜９０°であることが好ましい。
角度θ２を６０°以上とすることにより、巻き始端と巻き終端との位置を十分に離間させて応力の集中を緩和し、ビードリングの耐久性を向上させることができ、一方で、角度θ２を９０°以下とすることにより、オーバーラップ部分を一定量以下として、タイヤのユニフォーミティを確保することができるからである。
Here, FIG. 7 is a schematic side view of a bead ring according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 7, in the bead ring of the present invention, it is preferable that the winding
And it is preferable that angle (theta) 2 which the virtual surface which passes along the center axis line of the
By setting the angle θ2 to 60 ° or more, the position of the winding start end and the winding end can be sufficiently separated to alleviate the stress concentration, and the durability of the bead ring can be improved. This is because by setting the angle to 90 ° or less, the uniformity of the tire can be ensured by setting the overlap portion to a certain amount or less.
ここで、上述した環状体のビードリングの形成は、特に限定されることなく、常法に従って、ドラムの外周にビードワイヤを巻き付けることにより行うことができる。なお、図３に示すように、ビードコア１０をタイヤ幅方向に対して所定の角度θ１で傾斜させる場合には、予め所定のくせ付けを行ったビードワイヤ１３をドラムの外周に巻き付けることによりビードコア１０を形成することができる。
また、上記した、凸部及び凹部を有するビードワイヤも、常法により製造することができ、特には限定しないが、例えばダイス法などにより製造することができる。
Here, the formation of the bead ring of the annular body described above is not particularly limited, and can be performed by winding a bead wire around the outer periphery of the drum according to a conventional method. As shown in FIG. 3, when the
In addition, the above-described bead wire having a convex portion and a concave portion can also be manufactured by a conventional method, and is not particularly limited, but can be manufactured by, for example, a die method.
本発明の効果を確かめるため、発明例及び参考例及び比較例にかかるビードリングを以下のようにして製造し、このビードリングをビードコアとしてタイヤのビード部に埋設した空気入りタイヤについて以下に説明する評価を行った。 In order to confirm the effect of the present invention, a bead ring according to the invention example, the reference example, and the comparative example is manufactured as follows, and a pneumatic tire embedded in a bead portion of the tire using the bead ring as a bead core will be described below. Evaluation was performed.
まず、参考例１、発明例２として、図５に示すような構成を有するビードリングを試作した。次いで、試作したビードリングを用いて、図４に示すような断面形状を有する空気入りタイヤを常法に従い製造した。
また、従来例として、それぞれ図１、図２に示すような構成を有するビードリングを用意した。次いで、用意したビードリングを用いて、常法に従って空気入りタイヤを製造した。
上記各タイヤの諸元は、以下の表１に示してある。
なお、参考例１、発明例２において、凸部の高さｈ１は、０．４ｍｍ、幅ｗ１は、０．５ｍｍ、側壁の傾斜角度φ１は８０°で共通であり、凹部の深さｈ２は、０．４２ｍｍ、幅ｗ２は、０．５２ｍｍ、側壁の傾斜角度φ２は、８０°で共通である。
また、従来例において、径１．８３ｍｍのビードワイヤを用いた。
なお、各タイヤは、タイヤサイズ２７５／８０Ｒ２２．５のトラックバス用ラジアルタイヤである。
First, Example 1, as an invention example 2 was fabricated a bead ring having the structure shown in FIG. Next, using the prototype bead ring, a pneumatic tire having a cross-sectional shape as shown in FIG.
Moreover, the bead ring which has a structure as shown in FIG. 1, FIG. 2 was prepared as a prior art example, respectively. Next, using the prepared bead ring, a pneumatic tire was manufactured according to a conventional method.
The specifications of each tire are shown in Table 1 below.
In Reference Example 1 and Invention Example 2, the height h1 of the convex portion is 0.4 mm, the width w1 is 0.5 mm, the side wall inclination angle φ1 is 80 °, and the depth h2 of the concave portion is 0.42 mm, the width w2 is 0.52 mm, and the sidewall inclination angle φ2 is 80 °.
In the conventional example, a bead wire having a diameter of 1.83 mm was used.
Each tire is a truck bus radial tire having a tire size of 275 / 80R22.5.
上記各タイヤに対して、以下の評価を行った。
＜重量＞
ビードコアの質量を測定した。そして、従来例の質量を１００として指数評価した。以下の表２において、数値が小さいほどタイヤが軽量であることを示す。
＜ビード部耐久性＞
上記各タイヤを適用リムに装着し、内圧が９００ｋＰａ（相対圧）となるように内部に空気を充填した後、ドラム試験機を用いてビード部が故障するまでの走行距離を測定した。なお、測定条件は、室温：４５℃、荷重：正規荷重の１８０％（５７ｋＮ）、速度：６０ｋｍ／ｈとした。そして、従来例の走行距離を１００として指数評価した。以下の表２において、数値が大きいほどビード部が故障するまでの走行距離が長くてビード部耐久性が高いことを示す。
これらの評価結果を以下の表２に示す。
The following evaluation was performed on each of the tires.
<Weight>
The mass of the bead core was measured. The index was evaluated with the mass of the conventional example as 100. In Table 2 below, the smaller the value, the lighter the tire.
<Durability of bead part>
Each tire was mounted on an applicable rim, and after filling the inside with air so that the internal pressure became 900 kPa (relative pressure), the running distance until the bead portion failed was measured using a drum tester. The measurement conditions were room temperature: 45 ° C., load: 180% of normal load (57 kN), and speed: 60 km / h. The index was evaluated with the travel distance of the conventional example as 100. In Table 2 below, the larger the numerical value, the longer the traveling distance until the bead part breaks down and the higher the bead part durability.
These evaluation results are shown in Table 2 below.
表２に示すように、参考例１、発明例２にかかる空気入りタイヤは、軽量でありつつもビード部耐久性を確保できていることがわかる。
As shown in Table 2, it can be seen that the pneumatic tires according to Reference Example 1 and Invention Example 2 are able to ensure the bead portion durability while being lightweight.
１ ビードコア
２ カーカス
３ ビードワイヤ
４ タイヤ
５ ビード部
６ カーカス
７ ベルト
７ａ、７ｂ ベルト層
８ トレッド
９ 溝
１０ ビードコア（ビードリング）
１１ ビードフィラ
１２ サイドウォール部
１３ ビードワイヤ
１３ａ 巻き始端
１３ｂ 巻き終端
Ｒ リム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
11
Claims (3)
前記ビードワイヤは、矩形状の断面を有し、該矩形状の断面の第一の辺に凸部を有し、該第一の辺と対向する第二の辺に凹部を有し、
前記環状体の径方向に隣接する、前記凸部及び前記凹部が、一対一に嵌合してなり、
前記ビードワイヤの断面において、前記矩形の第一及び第二の辺の延在方向に沿う方向をワイヤ幅方向とし、
前記矩形のワイヤ幅方向の中心位置Ｏに対する、前記凸部のワイヤ幅方向の中心位置Ａ１の、ワイヤ幅方向の一方向に沿った変位をＭ１（ｍｍ）とし、
前記矩形のワイヤ幅方向の中心位置Ｏに対する、前記凹部のワイヤ幅方向の中心位置Ａ２の、ワイヤ幅方向の前記一方向に沿った変位をＭ２（ｍｍ）とするとき、
前記中心位置Ａ１と前記中心位置Ａ２との、ワイヤ幅方向に沿った相対変位（Ｍ１−Ｍ２）（ｍｍ）の大きさは、
０＜｜Ｍ１−Ｍ２｜≦０．８
を満たすことを特徴とする、ビードリング。 It is an annular body, a bead ring configured by winding a plurality of bead wires in parallel so as to be in contact with each other in the width direction of the annular body and wound in a plurality of times in the radial direction of the annular body,
The bead wire has a rectangular cross section, has a convex portion on the first side of the rectangular cross section, and has a concave portion on the second side facing the first side,
Adjacent in the radial direction of the annular body, the convex portion and the concave portion, Ri Na fitted in one-to-one,
In the cross section of the bead wire, the direction along the extending direction of the first and second sides of the rectangle is the wire width direction,
The displacement along one direction of the wire width direction of the center position A1 of the convex portion in the wire width direction with respect to the center position O of the rectangular wire width direction is defined as M1 (mm),
When the displacement along the one direction in the wire width direction of the center position A2 in the wire width direction of the concave portion with respect to the center position O in the wire width direction of the rectangle is M2 (mm),
The relative displacement (M1-M2) (mm) along the wire width direction between the center position A1 and the center position A2 is:
0 <| M1-M2 | ≦ 0.8
A bead ring characterized by satisfying .
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