JP2000071725A

JP2000071725A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2000071725A
Application number: JP11084193A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kamiyoko; 清志上横; Yasuhisa Minagawa; 康久皆川
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-03-07
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: DE69914532D1; EP0965465B1; EP0965465A3; EP0965465A2; JP3090444B2; DE69914532T2; US6318430B1

Abstract

(57)【要約】【課題】エーペックス高さの大巾な低減を可能とし、
製造工程の簡素化及び軽量化を図りながら、ビード耐久
性の向上を達成しうる。【解決手段】カーカス６は、プライ本体部６Ａとプラ
イ折返し部６Ｂの下方部分６Ｂ２とで略三角形状の囲む
囲み領域Ｙに、少なくともビードエーペックス５を配置
する。ビードエーペックス５は、ゴムと合成樹脂とを混
合した基材中に短繊維を配合した複合ゴム材を用いたエ
ーペックス本体５Ａを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビード部内での空
隙の発生を抑制しビード耐久性を向上しうる空気入りタ
イヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤでは、図６（Ａ）に示す
ように、カーカスａをビードコアｂの周りで折返して係
止するとともに、このカーカスａのプライ本体部ａ１と
プライ折返し部ａ２との間にビードエーペックスゴムｃ
を充填して必要なビード剛性を確保している。特に、ト
ラック・バス用等の重荷重用タイヤにおいては、従来、
ビード耐久性を改善するため、ビードエーペックスゴム
ｃのゴムボリュウムを増加し、ビード剛性を大巾に高め
ることによって負荷荷重によるタイヤ変形自体を減じて
いる。

【０００３】これに対して、近年、タイヤの軽量化のた
めにビード構造が見直され、図６（Ｂ）に示すように、
逆にビードエーペックスゴムｃのボリュウム及び高さを
大巾に減じるとともに、プライ折返し部ａ２を高くして
プライ本体部ａ１と近接させる（以下に新ビード構造と
いう）ことにより、ビード耐久性を向上しながら軽量化
を図る技術が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの新ビード構
造においては、ビードエーペックスゴムｃには、従来よ
りも高強度かつ高剛性が必要される。そのために、充填
剤であるカーボンブラックなどを増量したり、架橋剤を
多く配合したりしているが、例えばカーボンブラックを
増量した場合には、未加硫時のゴム粘度が高くなってし
まうためにゴム流れが不充分となり、加硫成形後のタイ
ヤにおいて、ビードエーペックスゴムｃの外方端ｅ近傍
に空隙が発生しやすくなる。又架橋剤を多く配合した場
合には、押出成形時にゴム焼け（スコーチ）を起こすな
ど製品品質を損ねる傾向となる。

【０００５】他方、この新ビード構造では、前記ビード
エーペックスゴムｃの高さｈとビード耐久性とに強い相
関関係があり、ビード耐久性のためには前記高さｈがで
きるだけ小さいことが好ましい。

【０００６】しかし、前記高さｈが減じるにつれ、カー
カスのプライ折返し部ａ２においては、その近接域ｇよ
り下方で生じる折れ曲がりの度合いが著しく増加し、加
硫成形時、前記プライ折返し部ａ２の折れ曲がりが強く
戻ろうとする。その結果、前記ゴム流れの低下と相俟っ
て、前記外方端ｅ近傍で、よりいっそう空隙が発生しや
すくなり、前記高さｈを減じることに限界をもたらして
いた。

【０００７】そこで本発明は、少なくとも従来のビード
エーペックスゴムを、ゴムと合成樹脂と短繊維とを配合
させた新規な複合ゴム材で形成することを基本として、
ゴム流れ性能および耐スコーチ性（加工性）を改善しな
がらビードエーペックスに充分な高強度かつ高剛性を付
与することが可能となり、特にゴム流れ不足やプライ折
返し部の曲げ戻りに原因した、ビードエーペックス外方
端近傍での空隙の発生を効果的に抑制でき、エーペック
ス高さの大巾な低減を達成し、軽量化を図りながらビー
ド耐久性を向上しうる空気入りタイヤの提供を目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の空気入りタイヤの発明は、トレッド部か
らサイドウォール部をへてビード部に至るプライ本体部
に、前記ビード部でタイヤ軸方向内側から外側に折り返
すプライ折返し部を連設したカーカスプライからなるカ
ーカスを具え、このカーカスプライは、前記プライ折返
し部の上方部分が前記プライ本体部と近接して実質的に
平行にのびる近接域を有することにより前記プライ本体
部とプライ折返し部の下方部分とで囲む略三角形状をな
しかつ少なくともビードエーペックスが配される囲み領
域を形成するとともに、前記ビードエーペックスは、
ゴムと合成樹脂とを混合した基材中に短繊維を配合した
複合ゴム材を用いたエーペックス本体を有することを特
徴としている。

【０００９】また請求項２の発明では、前記複合ゴム材
は、１００％モジュラスが１０．０ＭＰａ以上、引張強
さＴＢが１０．０ＭＰａ以上、切断時伸びＥＢが２００
％以上、ムーニー粘度が３０〜５０ＭＬ1+4、かつスコ
ーチタイム（ｔ１０）が２０分以上であることを特徴と
している。

【００１０】また請求項３の発明では、前記複合ゴム材
の前記短繊維は、平均直径が０．０１〜０．２０ｍｍ、
かつ平均長さが１．０〜１０．０ｍｍ、であって、前記
基材の１００重量部に対して３〜１５重量部含有するこ
とを特徴としている。

【００１１】また請求項４の発明では、前記囲み領域
は、ビードコアを有することなくビードエーペックスの
みが配されるとともに、このビードエーペックスは、タ
イヤ子午断面において、その半径方向内辺が半径方向内
方に膨らむ円弧状曲線をなし、かつこの円弧状曲線の平
均曲率半径Ｒは、前記ビードエーペックスの半径方向外
方端のビードベースラインからのエーペックス高さＬ１
の０．２〜０．４倍程度であることを特徴としている。

【００１２】また請求項５の発明では、前記ビードエー
ペックスは、前記エーペックス本体内に、周方向に連続
してのびる有機繊維コード又はスチールコードからなる
補強層を埋設したことを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づき説明する。図１は、空気入りタイヤ１（以下
タイヤ１という）を正規リムＪに装着しかつ正規内圧を
充填した無負荷の標準状態における子午断面であって、
本例では、タイヤ１がトラック・バスなどに使用される
チューブレスの重荷重用ラジアルタイヤである場合を例
示している。

【００１４】本明細書において、「正規リム」とは、Ｊ
ＡＴＭＡで規定する標準リム、「正規内圧」とは、ＪＡ
ＴＭＡで規定する最高空気圧として定義する。なおタイ
ヤが乗用車用である場合には「正規内圧」は１８０ＫＰ
ａとする。

【００１５】図において、タイヤ１は、トレッド部２
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３と、各サイドウオール部３の内方端に
位置するビード部４とを具える。又タイヤ１には、前記
ビード部４、４間に跨るトロイド状のカーカス６と、こ
のカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２内方に位
置するベルト層７とが設けられる。

【００１６】前記カーカス６は、カーカスコードをタイ
ヤ赤道Ｃに対して７０〜９０°の角度範囲で配列した１
枚以上のカーカスプライ６ａからなる。カーカスコード
としては、好ましくは、スチールコードが採用される
が、必要に応じてナイロン、レーヨン、ポリエステル、
芳香族ポリアミド等の有機繊維コードも使用できる。本
例では、カーカス６は、スチールコードをタイヤ赤道Ｃ
に対して略９０°の角度で配列した１枚のカーカスプラ
イ６ａから形成される。

【００１７】前記カーカスプライ６ａは、前記トレッド
部２からサイドウオール部３をへてビード部４に至るプ
ライ本体部６Ａの両側に、前記ビード部４内でタイヤ軸
方向内側から外側にＵ字に折返されるプライ折返し部６
Ｂを具えている。

【００１８】このカーカスプライ６ａは、図２に拡大し
て示すように、前記プライ折返し部６Ｂの上方部分６Ｂ
１が前記プライ本体部６Ａと近接して実質的に平行にの
びる近接域Ｇを有する。これによって、ビード部４に、
前記プライ本体部６Ａとプライ折返し部６Ｂの下方部分
６Ｂ２とで囲む略三角形状の囲み領域Ｙを形成してい
る。なお前記プライ本体部６Ａは、この囲み領域Ｙから
近接域Ｇに至る領域で、半径方向線に対して３５±１０
゜の角度αで略直線状に傾斜している。

【００１９】そして、本例では、この囲み領域Ｙ内に、
従来のビードコアｂ及びビードエーペックスゴムｃ（図
６（Ａ）、（Ｂ）に示す）に代わり、ビードエーペック
ス５のみを配置している。

【００２０】このビードエーペックス５は、前記囲み領
域Ｙと同形、すなわち半径方向外方に向かって先細状に
のびる略三角形状をなし、その外方端（頂点）５ｅのビ
ードベースラインＢＬからのエーペックス高さＬ１を、
本例では、リムフランジＪｆのビードベースラインＢＬ
からのフランジ高さＬｆの１．２〜３．０倍としてい
る。なお、前記「ビードベースラインＢＬ」とは、前記
ＪＡＴＭＡの規格で定められるリム径を通るタイヤ軸方
向線を意味する。

【００２１】又前記ビードエーペックス５は、ゴムと合
成樹脂とを混合した基材中に短繊維を配合した複合ゴム
材を用いたエーペックス本体５Ａを有し、本例では、ビ
ードエーペックス５がエーペックス本体５Ａのみ、すな
わち前記複合ゴム材のみで形成される場合を例示してい
る。

【００２２】前記ゴムとしては、一般のタイヤで使用さ
れるゴム、例えば天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム
（ＩＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、部ら
ジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリル
ゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）
の単独、或いはブレンドしたものが好適に使用できる。

【００２３】又前記合成樹脂としては、フェノール・テ
ルペン系樹脂（例えば日本触媒（株）製のＳＰ１０６
８）、及び石油系炭化水素樹脂（例えばエクソン化学製
のエスコレッツ１１０２）などが使用できる。

【００２４】前記短繊維としては、ナイロン、ポリエス
テル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機短繊維が好
適に使用でき、その平均直径を０．０１〜０．２０ｍ
ｍ、かつ平均長さを１．０〜１０．０ｍｍとするのが良
い。又短繊維の配合量は、前記基材１００重量部に対し
て３〜１５重量部とするのが良い。

【００２５】このような複合ゴム材中の基材は、ゴムと
合成樹脂との混合により、必要なゴム弾性を具えつつ硬
さ、剛性、及び強度を向上できる。なおゴムと合成樹脂
との混合では、伸張方向に対する強度が比較的低くかつ
ゴムとの接着性に劣るという問題があるが、ポリマーア
ロイの技術を用い、ゴムと合成樹脂とを意図する分散状
態にすることによって、前記接着性を改善しうる。又複
合ゴム材は、基材中に前記サイズの短繊維を前記配合量
で含有しているため、前記伸張方向の強度を大巾に向上
することができ、しかも強靱性を付与しつつ前記硬さ、
剛性等をさらに高めることが可能になる。

【００２６】その結果、新ビード構造のビードエーペッ
クス５として要求される物性、すなわちが１０．０ＭＰ
ａ以上の１００％モジュラス、１０．０ＭＰａ以上の引
張強さＴＢ、及び２００％以上の切断時伸びＥＢを、カ
ーボンブラックの配合量を従来よりも減じながら、及び
架橋剤の増量を抑えながら確保することができる。

【００２７】又このカーボンブラック配合量の減少など
によって、未加硫時におけるゴム流れ性やゴム焼けを大
巾に改善することができ、例えばムーニー粘度を３０〜
５０ＭＬ1+4 の範囲に、かつスコーチタイム（ｔ１０）
を２０分以上に設定しうる。これにより、ビードエーペ
ックス５の外方端５ｅ近傍での空隙の発生を抑制でき
る。

【００２８】ここで、前記「ムーニー粘度」、「スコー
チタイム（ｔ１０）」は、ＪＩＳＫ６３００「未加硫ゴ
ム物理試験方法」における「ムーニー粘度試験」及び
「ムーニー・スコーチ試験」に記載の試験方法に準拠
し、試験温度１３０゜Ｃで測定した値であって、「ムー
ニー粘度」はその値が低いほどゴム流れ性に優れ、加工
性が良好となる。又「スコーチタイム（ｔ１０）」は、
数値が１０ポイントあがるまでの時間（分）であって、
この値が大きいほど、ゴム焼けし難く加工性が良好とな
る。

【００２９】又前記「１００％モジュラス」、「引張強
さ」、及び「切断時伸び」は、ＪＩＳＫ６２５１「加硫
ゴムの引張試験方法」に記載の試験方法に準拠して測定
した値であり、１００％モジュラスの値が高い方が高剛
性である。又「引張強さ」及び「切断時伸び」はその値
が高い方が高強度である。

【００３０】なお前記短繊維の平均直径が、０．０１ｍ
ｍ未満、平均長さが１．０ｍｍ未満の時、及び配合量が
３重量部未満の時には、補強効果が不充分となり、カー
ボンブラックなどの増量なくして、前記範囲の１００％
モジュラス、引張強さ、及び切断時伸びを得ることが難
しくなる。すなわち、高強度かつ高剛性でしかも未加硫
時におけるゴム流れ性や耐ゴム焼け性に優れるという特
性を得ることが難しくなる。また短繊維の平均直径が、
０．２０ｍｍより大、及び平均長さが１０．０ｍｍより
大の時には、この短繊維自体が破壊の核として作用して
しまい、耐久性の低下を招くこととなる。又短繊維の配
合量が１５重量部を越えると硬くなりすぎて伸びが減
じ、逆に強度低下がもたらされる。

【００３１】なお短繊維として、その複数が互いに撚合
わされたマルチフィラメント状のものを用いる場合に
は、繰り返し疲労を受ける際に短繊維同士が擦れるなど
破壊を起こし易く耐久性を損ねる傾向となる。従って、
各短繊維が独立したモノフィラメント状のものを採用す
ることが好ましい。又短繊維は、ゴムとの接着性を高め
るために、所謂ＲＦＬ等のディップ液で表面処理を行う
こともできる。

【００３２】なお前記複合ゴム材には、従来のタイヤゴ
ムと同様に、加硫剤、充填剤、老化防止剤、加硫促進
剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、可塑剤等の公知の配合
剤が配合できる。

【００３３】例えば、一般的には、加硫剤として硫黄が
上げられる。充填剤としては、カーボンブラック、シリ
カ、クレー、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム等が
使用される。老化防止剤としては、２- メルカプトベン
ゾイミタゾール等のイミダゾール類；フェニル- α-
ナフチルアミン、N 、 N'- ジ- β- ナフチル-P- フェニ
レンジアミン、N-フェニル-N'-イソプロピル−P-フェニ
レンジアミン等のアミン類；ジ-t- ブチル-P- クレゾー
ル、スチレン化フェノール等のフェノール類などが上げ
られる。

【００３４】加硫促進剤としては、テトラメチルチウラ
ムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド
等のチウラム系加硫促進剤；ジブチルジチオカーバミ
ン酸亜鉛、ジエチルジチオカーバミン酸亜鉛、ジメチル
ジチオカーバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカーバ
ミン酸テルル等のジチオカーバミン酸類； 2-メルカプ
トベンゾチアゾール、N-シクロへキシル-2- ベンゾチア
ゾールスルフェンアミド等のチアゾール類；トリメチ
ルチオ尿素、N 、 N'- ジエチルチオ尿素等のチオウレア
類などの有機促進剤や、あるいは消石灰、酸化マグネシ
ウム、酸化チタン、リサージ（PbO ）等の無機促進剤が
使用される。

【００３５】加硫促進助剤としては、亜鉛華などの金属
酸化物や、或いはステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪
酸等の脂肪酸などがあげられる。加硫遅延剤としては、
サリチル酸、無水フタル酸、安息香酸等の芳香族有機
酸； N-ニトロソジフェニルアミン、N-ニトロソ-2,2,4
- トリメチル-1,2- ジハイドロキノン、N-ニトロソフェ
ニル- β- ナフチルアミン等のニトロソ化合物などがあ
げられる。可塑剤としては、パラフィン系、ナフテン
系、アロマチック系のオイル等が上げられる。

【００３６】次に、前記図６（Ｂ）の如く、ビードコア
ｂが存在する場合には、このビードコアｂによってカー
カスプライａの折返しの巾及びＵ字状底部ｊの形状が拘
束される。従って、ビードエーペックスゴムｃの外側面
に沿う部分ｋに曲げ応力が集中してしまい、この部分ｋ
でプライ折返し部ａ２の曲げ戻りが強くなる。しかも、
ビードエーペックスゴムｃの断面積が小であるため、加
硫時のゴム流れ性が悪くなり、前記部分ｋにおいてプラ
イ折返し部ａ２の曲げを押し返す反力も強く働く。この
ことが、前記外方端ｅ近傍で空洞が発生しやすい、もう
一つの原因となっていた。

【００３７】これに対して、本例のビードエーペックス
５では、粘性が低く、しかも従来のビードエーペックス
ゴムｃに比してビードコアｂに相当する断面積が増加す
るため、加硫中のゴム流れはいっそう円滑化する。その
ため、カーカスプライ６ａの折返しの巾及び形状を過度
に拘束することもなくなり、加硫中、前記曲げ応力の集
中が分散される向きに折返し形状が変化するのを可能と
する。その結果、曲げ戻りを効果的に抑制でき、空洞の
発生を抑制しながらエーペックス高さＬ１を前記範囲ま
で減じることが可能となる。

【００３８】なお複合ゴム材は、加硫に際して溶融して
ゴムとのポリマーアロイを形成し、冷却硬化した時点で
は、短繊維と協同して高強度かつ高剛性を有するビード
エーペックス５を形成する。その結果、ビードコアを配
することなく、操縦安定性、リムとの嵌合性、リム組
性、ビード強度等を維持することもできる。

【００３９】又前記ビードエーペックス５は、その半径
方向内辺５ｉを半径方向内方に膨らむ円弧状曲線で形成
しており、本例では、この曲線の平均曲率半径Ｒを、前
記エーペックス高さＬ１の０．２〜０．４倍程度に規制
している。これは、カーカスコードの曲げ剛性等の理由
により、前記プライ折返し部６Ｂを、平均曲率半径Ｒが
０．１９×Ｌ１以下の小さな曲率半径で折返すことは難
しく、タイヤ製造を困難とするからであり、又平均曲率
半径Ｒが０．４１×Ｌ１以上では、前記Ｕ字状底部ｊか
らの曲げ戻りが高まり、空洞が発生しやすくなる傾向と
なるからである。

【００４０】なお「平均曲率半径Ｒ」は、図３に拡大し
て示すように、前記内辺５ｉの両端すなわちビードエー
ペックス５のタイヤ軸方向最大巾点Ｑ１、Ｑ２と、前記
内辺５ｉの半径方向最内点Ｑ３とを通る単一円弧の曲率
半径として定義され、又０．２〜０．４倍「程度」と
は、±０．０１倍のクリアランス（余裕）を含むことを
意味している。

【００４１】このように、ビードエーペックス５を複合
ゴム材で形性しているため、前記エーペックス高さＬ１
を大巾に減じうるとともに、プライ本体部６Ａとプライ
折返し部６Ｂとの近接域Ｇを形成している。その結果、
プライ折返し部６Ｂがタイヤ変形時の応力のニュトラル
ラインに近づき、プライ折返し部６Ｂとプライ本体部６
Ａとの間のせん断応力が減じてコード破断損傷等を効果
的に抑制できる。又プライ本体部６Ａが前記角度αで略
直線にのびるためプライ本体部６Ａのコードパスが短く
なり、正規内圧を充填した際、さらには荷重が負荷され
た際、カーカス６が外側へせり出すのを抑制でき、ビー
ド部４の変形量自体を低減する。これらの相互作用によ
って、ビード耐久性を大巾に向上でき、従って前記エー
ペックス高さＬ１が３．０×Ｌｆを上回ると、前記ビー
ド耐久性の向上効果が得られなくなる。なおエーペック
ス高さＬ１を１．２×Ｌｆ未満に下げることは、タイヤ
製造上困難である。

【００４２】又前記近接域Ｇの長さＬは、前記ビードエ
ーペックス５の最大巾点Ｑ１、Ｑ２間の距離であるエー
ペックス最大巾ＢＷの０．５〜５．０倍であって、前記
長さＬが、０．５×ＢＷを下回る時には、前記ビード耐
久性が低下する。逆に５．０×ＢＷを上回ると、ビード
耐久性の更なる向上が見込まれず、しかもプライ折返し
部６Ｂの外端が、サイドウォール部３におけるゴムゲー
ジの薄い位置に配されることとなるため、外観上、段付
きラインが発生したり、サイドウォールのゴムへの歪み
が大きくなってゴム割れなどの外観損傷が発生する。又
重量増による軽量化効果がうすれる。又近接域Ｇにおい
ては、互いに隣り合うプライ本体部６Ａのカーカスコー
ドと、プライ折返し部６Ｂのカーカスコードとの間のコ
ード間ゴム厚さは、カーカスコードの最大径の０．１５
〜４．５倍、好ましくは１．３〜３．５倍であり、これ
により隣接するカーカスコード間に作用するせん断力を
緩和し、コードルースを抑止する。

【００４３】又前記ベルト層７は、２枚以上のベルトプ
ライからなり、本例では、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃ
に対して、例えば６０±１０°程度の角度で傾けた最も
内のベルトプライ７ａと、タイヤ赤道Ｃに対して３０°
以下の小角度で傾けたベルトプライ７ｂ、７ｃ、７ｄと
を、前記ベルトコードがプライ間で互いに交差する箇所
を１箇所以上設けて重ね合わせた４層構造をなす。ベル
トコードには、スチールコードが好適であるが、必要に
応じてレーヨン、ナイロン、芳香族ポリアミド等の有機
繊維コードも用いうる。

【００４４】図４にビードエーペックス５の他の実施例
を示す。このビードエーペックス５は、タイヤがより高
荷重で使用される場合などさらに大きいビード強度が必
要とされる場合に好ましい一例であって、複合ゴム材を
用いたエーペックス本体５Ａ内に、周方向に連続しての
びるコード８Ａからなる補強層８を埋設している。

【００４５】前記コード８Ａとしては芳香族ポリアミド
繊維など高モジュラスを有する有機繊維コード又はスチ
ールコードが使用でき、また補強層８は、前記コード８
Ａをタイヤ軸方向に配列した１層又は２層のプライで構
成する。

【００４６】又図５に、ビードエーペックス５のさらに
他の実施例を示す。本例では、前記囲み領域Ｙ内に、ビ
ードコアとビードエーペックス５とを配置した場合を例
示している。前記ビードコア２０としては、従来のビー
ドコアｂと同構成のものが使用でき、所謂テープビード
構造、シングルワインド構造、或いはケーブルビード構
造等が使用できる。又ビードエーペックス５は、前記ビ
ードコア２０から半径方向外方に向かって断面略三角形
状にのび、このビードエーペックス５を前述した組成の
複合ゴム材を用いたエーペックス本体５Ａで形成してい
る。

【００４７】このように、ビードコア２０を配する場合
においても、ビードエーペックス５は、ゴムの粘性が低
くゴム流れ性に優れているため、その外方端５ｅ近傍に
も円滑に流動でき、空隙の形成を抑制することができ
る。

【００４８】又前記ビードエーペックス５は、重荷重用
タイヤに限定されることなく、例えば小型トラック用タ
イヤ、乗用車用タイヤ、自動二輪車用タイヤ等種々な用
途のタイヤに適用することができ、又短繊維としてスチ
ール短繊維を用いることもできる。又囲み領域Ｙには、
ビードコアを排除しビードエーペックスのみを配するこ
ともでき、係る場合には、空隙の発生をより効果的に抑
制しうるとともに、製造工程の簡素化、軽量化、加硫時
間の短縮化など多くの効果を奏しうる。

【００４９】

【実施例】（１）ビードエーペックス形成用として、表
１に示す配合のゴム材を試作し、各試作ゴム材のムーニ
ー粘度、スコーチタイム（ｔ１０）、１００％モジュラ
ス、引張強さＴＢ、切断時伸びＥＢを、前述した測定方
法に基づき測定した。なお加硫剤（硫黄）はオープンロ
ール、それ以外はバンバリーミキサにて混合した。

【００５０】

【表１】

【００５１】表の如く、本発明に係わるサンプルＮｏ．
４〜１３のゴム材は、高い強度及び剛性をある程度維持
しながら、優れたゴム流れ性能および耐スコーチ性を発
揮できるのが確認できる。なおサンプルＮｏ．６では、
短繊維の配合量が大なためにサンプルＮｏ．１０では、
平均直径が大なために、又サンプルＮｏ．１２では平均
長さが大なために、伸び性が減じ強度を低下する傾向に
ある。又サンプルＮｏ．１１では短繊維の平均長さが小
であるため補強効果が少なく、剛性を低下する傾向にあ
る。

【００５２】（２）表１のゴム材からなるビードエーペ
ックスを用いて、タイヤサイズが１１Ｒ２２．５の重荷
重用ラジアルタイヤを表２〜４の仕様に基づき試作する
とともに、試供タイヤのビード耐久性、ビード強度、及
びタイヤ重量を測定した。タイヤの共通仕様は次の通り
である。

【００５３】＜カーカス＞・プライ数１枚・コード構成スチールコード（３×０．１７＋７×０．２０）・コード角度タイヤ赤道に対して９０度・コード密度２１本／５cm（トレッド中央部）＜ベルト層＞・プライ数４枚・コード構成スチールコード（３×０．２０＋６×０．３５）・コード角度タイヤ赤道に対して内側プライから＋６７度／＋１８度／−１８度／−１８度・コード密度２６本／５cm また、テストの内容は次の通りである。

【００５４】＜ビード耐久性＞試供タイヤを８．２５×
２２．５の正規リムに装着して内圧１０００ｋＰａを充
填し、荷重９０００ｋｇｆ、速度２０ｋｍ／ｈでドラ
ム上を走行させ、外観目視にて確認可能な損傷が発生し
た時点で走行を終了し、損傷発生距離Ｌｉと完走距離Ｌ
ｏ（１００００ｋｍ）との比Ｌｉ／Ｌｏを、従来例を１
００とする指数によって評価した。数値が大きいほど優
れている。

【００５５】＜ビード強度＞カーカス及びベルト層から
タイヤが破壊しない様に、前もってこのカーカス及びベ
ルト層を補強した試供タイヤを８．２５×２２．５の正
規リムに装着して、バルブからタイヤ内腔に水を充填
し、ビードエーペックスが破壊したときの破壊水圧を測
定し、従来例を１００とする指数によって評価した。数
値が大きいほど優れている。

【００５６】＜タイヤ重量＞タイヤ１本当たりの重量
を、従来例を１００とする指数により評価した。数値が
小さいほど軽量である。テストの結果を表１に示す。

【００５７】

【表２】

【００５８】

【表３】

【００５９】

【表４】

【００６０】表の如く、実施例は空洞の発生を抑制しな
がらエーペックス高さを低減でき、軽量化を図るととも
にビード耐久性を向上しうる。

【００６１】なお実施例Ａ２、Ｂ２、Ｃ２では、ビード
エーペックス５における平均曲率半径Ｒが大きいため空
洞の発生を招いている。実施例Ａ４、Ｂ４、Ｃ４では、
近接域Ｇの長さＬが過小なためビード耐久性が向上され
ず、実施例Ａ６、Ｂ６、Ｃ６では、近接域Ｇの長さＬが
過大なためタイヤ重量が不必要に上昇する。実施例Ａ
５、Ｂ５、Ｃ５、Ａ７、Ｂ７、Ｃ７では、エーペックス
高さＬ１或いは平均曲率半径Ｒの一方が過小なためタイ
ヤ製造ができない。

【００６２】

【発明の効果】叙上の如く、本発明の空気入りタイヤ
は、少なくとも従来のビードエーペックスゴムを、ゴム
と合成樹脂と短繊維とを配合させた新規な複合ゴム材で
形成しているため、ゴム流れ性能および耐スコーチ性
（加工性）を改善しながらビードエーペックスに充分な
高強度かつ高剛性を付与することが可能となり、特にゴ
ム流れ不足やプライ折返し部の曲げ戻りに原因した、ビ
ードエーペックス外方端近傍での空隙の発生を効果的に
抑制できる。またエーペックス高さの大巾な低減を可能
とし、軽量化を図りながらビード耐久性を向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。

【図２】ビード部を拡大して示す断面図である。

【図３】平均曲率半径を説明する線図である。

【図４】ビードエーペックスの他の実施例を示す断面図
である。

【図５】ビードエーペックスの他の実施例を示す断面図
である。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）は従来技術を説明するビード部
の断面図である。

【符号の説明】

２トレッド部３サイドウォール部４ビード部５ビードエーペックス５Ａエーペックス本体６カーカス６ａカーカスプライ６Ａプライ本体部６Ｂプライ折返し部６Ｂ１上方部分６Ｂ２下方部分８補強層ＢＬビードベースラインＧ近接域Ｙ囲み領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
ード部に至るプライ本体部に、前記ビード部でタイヤ軸
方向内側から外側に折り返すプライ折返し部を連設した
カーカスプライからなるカーカスを具え、このカーカスプライは、前記プライ折返し部の上方部分
が前記プライ本体部と近接して実質的に平行にのびる近
接域を有することにより前記プライ本体部とプライ折返
し部の下方部分とで囲む略三角形状をなしかつ少なくと
もビードエーペックスが配される囲み領域を形成すると
ともに、前記ビードエーペックスは、ゴムと合成樹脂とを混合し
た基材中に短繊維を配合した複合ゴム材を用いたエーペ
ックス本体を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】前記複合ゴム材は、１００％モジュラスが
１０．０ＭＰａ以上、引張強さＴＢが１０．０ＭＰａ以
上、切断時伸びＥＢが２００％以上、ムーニー粘度が３
０〜５０ＭＬ1+4、かつスコーチタイム（ｔ１０）が２
０分以上であることを特徴とする請求項１記載の空気入
りタイヤ。
【請求項３】前記複合ゴム材の前記短繊維は、平均直径
が０．０１〜０．２０ｍｍ、かつ平均長さが１．０〜１
０．０ｍｍ、であって、前記基材の１００重量部に対し
て３〜１５重量部含有することを特徴とする請求項１又
は２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】前記囲み領域は、ビードコアを有すること
なくビードエーペックスのみが配されるとともに、この
ビードエーペックスは、タイヤ子午断面において、その
半径方向内辺が半径方向内方に膨らむ円弧状曲線をな
し、かつこの円弧状曲線の平均曲率半径Ｒは、前記ビー
ドエーペックスの半径方向外方端のビードベースライン
からのエーペックス高さＬ１の０．２〜０．４倍程度で
あることを特徴とする請求項１、２又は３記載の空気入
りタイヤ。
【請求項５】前記ビードエーペックスは、前記エーペッ
クス本体内に、周方向に連続してのびる有機繊維コード
又はスチールコードからなる補強層を埋設したことを特
徴とする請求項１、２、３又は４記載の空気入りタイ
ヤ。