JPH02175401A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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〕 本発明はリム粗性と耐リム外れ性とを共に向上させた空
気入りタイヤに関する。

〔従来技術〕

チューブレスタイヤを装着するリムには、ビードシート
上の内端部にハンプ（突起）が設けられている。このよ
うなリムにタイヤを嵌合させるには、タイヤをリム組し
た後に所定の空気圧にインフレートさせることによって
ビード部をハンプを乗り越えさせ、嵌合が完了するよう
になっている。このときに注入する空気圧（嵌合圧）は
作業性、安全性の面から低ければ低いいはと望ましいと
されている。このように嵌合圧を低くするためには、タ
イヤのビード部内径をハンプ径まで拡張した時の締付力
を小さくすることが必要である。

一方、車両の走行中に、特にコーナリング走行時にはタ
イヤにビード部をリムから外そうとする横力が作用する
。このときのビード部のリム外れを防止するには、すな
わち耐リム外れ性を大きくするには、リム径付近でのビ
ード部の剛性を大きくすることが望ましい。

しかるに、上述したと一ド部の締付力や剛性は、主とし
てビード部に挿入されたビードコアによって決定される
。このビードコアは多数本のスチールワイヤが積層され
ることによって構成され、かつ各スチールワイヤは多数
本の素線が無撚り状に集束されて構成されている。その
ためこのビードコアは、その径方向に変化させたときの
剛性はは・″直線的に変化するようになっている。

したがって、耐リム外れ性を向上するためビードコアの
剛性を大きくすると、ハンプ径付近での締付力も高くな
り、その結果として嵌合圧が高くなってリム嵌合性を難
しくしてしまう。

逆に、嵌合圧を低くするため、ビードコアの剛性を下げ
ると、今度は耐リム外れ性が悪化してしまうようになる
。したがって、リム嵌合性と耐リム外れ性とは二律背反
の関係にあり、この両者を同時に向上させるようにする
ことは非常に困難なことであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し、二律背
反の関係にあるリム嵌合性と耐リム外れ性との両特性を
同時に向上するようにした空気入りタイヤを提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明は、多数本のスチールワイヤ
の積層構造によってビードコアが構成された空気入りタ
イヤにおいて、前記スチールワイヤの少なくとも一部を
撚りワイヤにしたことを特徴とするものである。

このような本発明において、さらに好ましくは、上記撚
りワイヤの構成部分を、タイヤ径方向に積層された積層
構造のビードコアのうち、少なくとも最内層に位置する
スチールワイヤについて撚りワイヤにするようにするこ
とが望ましい。また、スプロケットワイヤの少なくとも
一部を撚りワイヤにするとは、ビードコアを構成するス
チールワイヤの一部だけが撚りワイヤである場合はもち
ろんであるが、全数が撚りワイヤであっていてもよい。

撚りワイヤの構造や撚り方は特に限定されるものではな
いが、好ましくは０．１〜０．２％の伸びでワイヤを構
成する素線相互が完全に閉じた状態になるものがよい。

換言すると、軸方向の引張荷重によりワイヤの素線相互
が完全な密着状７Ｌｉ（閉じた状Ｌｉ）になるときの伸
度が０゜１−０．２％の範囲になるようなものが好まし
い。よく知られているように、このような撚りワイヤの
伸度は、ワイヤの構造や撚り方を適宜選択することによ
り容易にコントロールすることができる。

また、上記撚りワイヤとしては、素線が完全に閉じるま
でに生ずるモジュラス（初期モジュラス）が、ビードコ
アの外層側（外径側）に位置する直ワイヤのモジュラス
の１／２以下であることが望ましく、かつ撚りが閉じて
から以後のモジュラスは、外層側の直ワイヤのモジュラ
ス以上になることが好ましい。

以下、図を参照することにより、具体的に説明する。

第１図は本発明の空気入りタイヤのビード部を例示した
ものである。そのと−ド部ｌにはビードコア２が挿入さ
れており、複数本のスチールワイヤがタイヤ径方向に積
層されて構成されている。この実施例では、ビードコア
２は６層５列に構成され、タイヤ径方向に６層、タイヤ
軸方向に５列になっている。

このような積層構造のビードコア２は、最内層の１Ｍが
撚りワイヤ３から構成され、その外側の５層５列のスチ
ールワイヤが直ワイヤ４から構成されている。撚りワイ
ヤ３と直ワイヤ４は、それぞれ複数本の素線（スチール
フィラメント）から構成されている。後者の直ワイヤ４
は素線が引き揃えられて無撚りであるのに対し、前者の
撚りワイヤ３は素線が互いに撚られており、かつその撚
りは引張荷重を負荷したとき０゜１〜０．２％の範囲ま
での伸びで素線相互が完全に閉じた状態になるようにな
っている。

この撚りワイヤ３は、第２図に例示するような荷重−伸
び特性（Ｓ−３特性）を示す。すなわち、素線間の隙間
が閉じられていく過程の引張荷重に対しては比較的伸び
は太き（、ｖＡａｌのように曲線状に変化する。しかし
、素線相互間が完全に閉じられた後は、線ａ２のように
直線状の変化をする。図では曲線ａ１と直ｌａ！との境
界が伸び０．２％のところになっているが、勿論この境
界は前述したように０．１〜０゜２％の伸びの範囲内に
あればよい。

この撚りワイヤの特性を模式的に示すと、第３図のよう
になる。すなわち、引張荷重に対する伸びが大きいａｌ
と、引張荷重に対する伸びが小さいａ２との２段階に剛
性が変化するものとして表すことができる。これに対し
、直ワイヤは線すのように１本の直線状の変化をするだ
けである。

したがって、このような特性の撚りワイヤを少なくとも
一部に使用したビードコアは、モジュラスが２段階に変
化するようにコントロールすることができる。また、こ
のようにビードコアが２段階に変化するモジュラスの特
性を利用すれば、タイヤをリムに嵌合するとき、モジラ
スの低い初期の段階をビード内径がハンプを乗り越える
までの伸びに対応させ、それ以後の高いモジュラスの段
階をビードシートへ嵌合するまでに対応させることがで
きる。したがって、このようなビードコアを有するタイ
ヤでは、リムに嵌合するときハンプ径付近での締付力を
増加させないためリム嵌合性を向上し、しかもその後の
リム径付近ではビード部剛性を上げて耐リム外れ性を上
げることができる。

また、タイヤ径方向に積層構造になったビードコアでは
、その最内層のワイヤに最も大きな張力がかかるので、
上記実施例のように最内層に撚りワイヤを使用するよう
にすれば、上述した２段階のモージュラス変化の特性を
一層効率的に利用することができる。また、撚りワイヤ
の素線が閉じた後に発生するモジュラスは、外層側に配
置された直ワイヤのモジュラスと同等以上になるように
設定することが望ましい、このようなモジュラスの設定
によってと一ド部の径方向剛性を下げないようにし、耐
リム外れ性を一層有利にすることができる。

さらに具体的に説明すると、タイヤのリム嵌合に当たり
、リム組後に所定の空気圧をインフレートさせてビード
部にハンプを乗り越えさせるには、第６図のように図の
状態からビード部１をリム５のハンプ６を乗り越えさせ
、最後にビードシート７に嵌合させるのである。ここで
、ハンプ６の高さはリム径ＤＩに対してｈだけ低い状態
になっており、その高さｈは規格によって０．５ｍｍ以
下に設定されている。しかし、製作誤差などの関係で０
．５＋＋ｍの限界を僅かに越えるような場合もある。

第４図は、上記実施例のように最内層に撚りワイヤを配
置し、かつその外層に直ワイヤを配置したビードコアを
有する本発明タイヤと、直ワイヤだけのビードコアを有
する従来タイヤとをそれぞれリムに嵌合する場合につい
て、そのビード内径変位と締付力（反力）との関係を比
較して図示したものである。第５図は、これをさらに模
式化した図である。供試タイヤはいずれもビードコア内
周長１２１０ｍ５＋　、タイヤサイズ２０５／６５　Ｒ
１５で同じにし、また締付力はホフマン嵌合力試験法に
よって測定した値である。

第４，５図中、破線で示すＡは本発明タイヤによる締付
力の変化を示すものであり、実線で示すＢは従来タイヤ
の場合の締付力の変化を示すものである。図で明らかな
ように、従来タイヤのＢでは、ビードコアが直ワイヤだ
けから構成されているため、タイヤのビード内径が変化
するときの変位と締付力（反力）とが直線的な変化にな
っている。これに対し本発明タイヤのＡは、ビード内径
がハンプ径まで変位するまでは最内層の撚りワイヤの撚
りが閉じながら伸びる過程であるためモジュラスは低く
、従来タイヤのＢよりも緩い傾斜またはカーブになって
いる。そのためハンプ径における締付力、したがって嵌
合圧を低くすることができ、リムへのタイヤ嵌合を容易
にする。

第４図から明らかなように、本発明タイヤにおける上記
ハンプ径付近での締付力は、従来のタイヤに比べて約−
１０ｋｇｆも低く、約５％も低減している。しかも、両
タイヤのリム径中心付近での剛性（すなわち、両タイヤ
の各線Ａ、　　Ｂの点Ｐでの傾きがこの剛性に相当する
）は、本発明タイヤの方が従来タイヤよりも大きくなっ
ている。すなわち、本発明タイヤの耐リム外れ性が従来
タイヤに比べて向上しているのである。

４゜ 〔発明の効果〕 上述したように本発明の空気入りタイヤは、積層型のビ
ードコアを構成しているスチールワイヤの少なくとも一
部を撚りワイヤにしたことにより、タイヤビード部の径
方向の剛性を２段階にコントロールすることができ、こ
の２段階の剛性のコントロールによってリムのハンプ径
付近の締付力を増加させることなく、リム径付近ではビ
ード部剛性を上げることができる。或いは、ビード部剛
性を低下させずに、ハンプ径付近の締付力を下げること
ができる。

したがって、これによって二律背反の関係にあったリム
嵌合性と耐リム外れ性との両者を共に向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例からなる空気入りタイヤのビー
ド部を例示する断面図、第２図は本発明タイヤのビード
コアに使用される撚りワイヤの荷重−伸び特性を示す関
係図、第３図は同じく同撚りワイヤと直ワイヤの荷重−
伸び特性を模式的に示す関係図、第４図はタイヤをリム
組するときのビード内径変位と締付力との関係図、第５
図は同じ（ビード内径変位と締付力との関係を模式的に
示す図、第６図はタイヤをリム組するときの状況を示す
説明図である。 １・・・ビード部、２・・・ビードコア、３・・・撚り
ワイヤ、４・・・直ワイヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　多数本のスチールワイヤの積層構造によってビードコ
   アが構成された空気入りタイヤにおいて、前記スチール
   ワイヤの少なくとも一部を撚りワイヤにしたことを特徴
   とする空気入りタイヤ。