JP2000108616A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長寿命で偏平大型タイヤに生じ勝ちなカーカ
ス折返し部端縁からのセパレーションを阻止し優れたビ
ード部耐久性を発揮する、特に偏平比の呼びが７０以下
の重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供する。 【解決手段】 硬スティフナーゴムはカーカス本体部に
沿い、軟スティフナーゴムは折返し部に沿い、折返し部
端縁からカーカス本体部へ下ろした法線Ｌ_V と折返し部
端縁からカーカス本体部までタイヤ回転軸線と平行に引
いた線分Ｌ_H との間にタイヤ外側へ向かい凸に張出す硬
スティフナーゴムを有し、張出し頂点からカーカス本体
部へ下ろした法線上の硬スティフナーゴムのカーカス本
体部からの高さは線分Ｌ_H よりトレッド部端に向かう全
領域内の硬スティフナーゴムの中で最大高さを有する。

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、空気入りタイ
ヤ、より詳細にはトラックやバスなどの重車両の使途に
供する空気入りラジアルタイヤ、中でも偏平比の呼びが
７０以下の偏平タイヤに関し、特にビード部耐久性に優
れる空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】荷重負荷の下で転動する空気入りラジア
ルタイヤでは、接地面に対応して位置する一対のサイド
ウォール部が大きく撓曲する止まらず、リムのフランジ
よりタイヤ半径方向（以下半径方向という）外側に位置
するビード部もまたタイヤ外側に向け倒れ込む、いわゆ
るビード部の倒れ込み現象が生じる。この現象により、
ビード部内、場合によりビード部寄りサイドウォール部
内に存在するカーカス折返し部の端部には大きな圧縮ひ
ずみが作用する。

【０００３】さらに上記タイヤのトレッド部の接地面に
対する踏込み部と蹴出し部との双方に対応して位置す
る、ビード部からサイドウォール部に至る部分には、ほ
ぼタイヤ円周に沿う向きの部材動きが生じ、この動きの
ためカーカス折返し部にはタイヤ円周に沿う向きの剪断
ひずみも作用する。この剪断ひずみと上記圧縮ひずみと
はタイヤの荷重負荷転動中繰り返しカーカス折返し部の
端部に入力される結果、カーカス折返し部端部のゴム疲
労が進み、結局、端部に沿ってゴム亀裂が発生し勝ちで
ある。一旦このゴム亀裂が生じると、亀裂はタイヤの走
行距離の延びに伴いセパレーション故障にまで進展す
る。

【０００４】上記のタイヤビード部故障は、比較的負荷
荷重が小さな乗用車用空気入りラジアルタイヤで生じる
ことは稀であり、負荷荷重が大きなトラック及びバスな
どの重車両用の大型空気入りラジアルタイヤ、中でも最
近使用比率が増加している偏平比の呼びが７０以下の偏
平タイヤ（チューブレスタイヤ）で生じ易い。従ってこ
の故障はタイヤ使用者にとって大きな問題であり、その
解決が強く望まれていた。そこで上記の大型ラジアルタ
イヤにつき、これまでにカーカス折返し部のセパレーシ
ョン故障を改善するため講じられている既知の手段その
一〜その三を以下説明する。

【０００５】その一は、図１４に示すビード部１からサ
イドウォール部２に至るタイヤの部分断面図において、
ビードコア４の周りを巻上げるカーカス５の折返し部５
ｂ端より半径方向内方に終端を有し、この終端から折返
し部５ｂの外側（タイヤでの外側、以下ことわり書きが
ないときは同じ））面に沿ってカーカス５の本体部５ａ
の内側（タイヤでの内側、以下ことわり書きがないとき
は同じ））面まで延びるビード部補強コード層８を配置
し、かつこの補強コード層８のカーカス本体部５ａ側の
終端を、半径方向で見て折返し部５ｂ端より外方に位置
させ、補強コード層８にはスチールコードを適用すると
いうものである。なお図中符号７Ａはスティフナーゴム
と呼ばれる一種のビード部補強ゴムである。

【０００６】その二は、一般に広く用いられている改善
手段であり、この手段は要するに、図１４同様に示す図
１５のタイヤ部分断面図において、カーカス本体部５ａ
と折返し部５ｂとの間で、ビードコア４から半径方向外
方に向かいカーカス本体部５ａに沿って先細り状に延び
るスティフナーゴム７Ａを、半径方向内方でカーカス本
体側に沿って配置した断面ほぼ三角形状をなす硬質ゴム
スティフナーゴム部分７Ａ−１と、該ゴム部分７Ａ−１
の外側面に接すると共にカーカス折返し部５ｂの内側面
に沿って配置する軟質ゴムスティフナーゴム部分７Ａ−
２とで構成し、この軟質ゴムスティフナーゴム部分７Ａ
−２を、ショアＡ硬度で５５°以下の低硬度とすると共
にスティフナーゴム７Ａに占める体積割合を１０％以上
とし、硬質ゴムスティフナーゴム部分７Ａ−１の容積
（図では断面積）を増大させるというものである。なお
ビード部補強コード層８にはスチールコードの適用を可
としている。

【０００７】その三は、特開平８−２２５００５号公報
が開示するユニークなビード部耐久性向上手段であり、
それは図１４、１５同様に示す図１６の断面図におい
て、スティフナーゴム７Ｂのうち硬質スティフナーゴム
部分７Ｂ−１を、カーカス折返し部５ｂの端縁５ｂＥか
らカーカス本体部５ａ外側表面へ下ろした法線Ｌ_V より
少なくともトレッド部側寄り位置にて最大厚さ部分をも
つ変形入力遮断ゴム部材として、カーカス本体部５ａ寄
りに配置し、軟質スティフナーゴム７Ｂ−２を折返し部
５ｂの内側表面に沿って配置するビード部１の構成を有
するタイヤである。このビード部耐久性改善手段は、前
述したその一、その二の改善手段のひずみ緩和、ひずみ
抑制とは次元を異にした着眼点に由来する技術思想に基
づく点で、それまで見られた改善手段を超える優位性を
有するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】さて、大型空気入りラ
ジアルタイヤのカーカス折返し部の故障改善手段とし
て、先に述べたその一の手段は、タイヤの重荷重負荷転
動下で、まずカーカス５のビード部１からサイドウォー
ル部２に至る本体部５ａ側に発生する張力をビード部補
強コード層８により有効に利用して引張り剛性を向上さ
せ、次に折返し部５ｂ側では倒れ込み現象に対し補強コ
ード層８配置により圧縮剛性を向上させるものであり、
従ってこれら双方の剛性向上により倒れ込み現象の抑制
に効果を有し、これにより折返し部５ｂ端部に作用する
圧縮ひずみが低減され、ビード部耐久性は向上する。

【０００９】同じくその二の手段も、硬質ゴムスティフ
ナーゴム部分７Ａ−１によりビード部１の倒れ込みを抑
制し、軟質ゴムスティフナーゴム部分７Ａ−２により折
返し部５ｂの端部に作用する圧縮ひずみを緩和する効果
を発揮し、ビード部耐久性向上の有効な手段といえる。
よってその一及びその二の手段を併用することで、それ
以前のタイヤ対比ビード部１のセパレーション故障は改
善されている。

【００１０】その三の手段は、前述のその一、その二の
手段に付加する形態で、負荷転動するタイヤのトレッド
部が接地状態に入る直前、直後の踏込み端部と、トレッ
ド部が接地状態から離れる直前、直後の蹴出し端部とに
おけるベルトの変形開始領域と変形復元領域との両領域
でベルトが特殊な捩じり変形力を発生させ、この変形力
がカーカスを介してサイドウォール部を捩じり、この捩
じりがビード部円周に沿う大きな剪断ひずみの形態で折
返し部に作用し、この特異な剪断ひずみによる折返し部
セパレーション故障発生を有利に抑制する点で著しく前
進した改善手段であり、従来の改善手段とは全く異質の
独自な作用効果をもたらす手段である。

【００１１】それでもなお、ビード部に対する入力がよ
り大きい偏平比の呼びで７０以下の偏平大型（特にトラ
ック及びバス用）ラジアルタイヤの使用比率が上昇し続
け、新品大型ラジアルタイヤにおけるトレッドゴムの摩
耗寿命の一層の延長化やベルト耐久性の一層の向上が日
進月歩で進展して益々タイヤの新品寿命が延びている一
方、リッキャプ（更生）回数及びリキャップ率の一層の
増加要望が高まる環境の中で、上述したビード部耐久性
改善手段の適用範囲内では、これら時代環境のたゆまぬ
変化に十分に追随し得るだけのビード部耐久性をもつタ
イヤを提供することができないのが現状である。

【００１２】従ってこの発明の請求項１〜１０に記載し
た発明は、先に述べた大型ラジアルタイヤ、なかでもト
ラック及びバス用ラジアルタイヤを取り巻く厳しい環境
変化に対し十分に対応し得るだけの格段に優れるビード
部耐久性、とりわけ折返し部端部セパレーション耐久性
を発揮することができる、特に偏平比の呼びで７０以下
の偏平なトラック及びバス用を主とする空気入りラジア
ルタイヤを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】新たに得た知見に基づい
て上記目的を達成するため、この発明の請求項１に記載
した発明は、一対のビード部内に埋設したビードコア相
互間にわたり、一対のサイドウォール部とトレッド部と
を補強する１プライ以上のゴム被覆ラジアル配列コード
になるカーカスを備え、該カーカスは一対のビードコア
相互間にわたるカーカス本体部と、ビードコアの周りを
タイヤ内側から外側に巻上げる折返し部とを有し、該折
返し部とカーカス本体部との間でビードコアからトレッ
ド部端に向け先細り状に延びるスティフナーゴムを備え
る空気入りラジアルタイヤにおいて、上記スティフナー
ゴムは２種類以上の互いに硬度が異なるゴム組成物の一
体形成になり、これらゴム組成物のうち最も高硬度のゴ
ム組成物は硬スティフナーゴムとしてカーカス本体部寄
りに位置させると共に、上記硬スティフナーゴムの硬度
に比しより低硬度のゴム組成物は軟スティフナーゴムと
して折返し部に沿い硬スティフナーゴムを越えて位置さ
せ、タイヤ断面にて、折返し部端縁からカーカス本体部
外側表面へ下ろした法線Ｌ _V と、折返し部端縁からカー
カス本体部外側表面までタイヤ回転軸線と平行に引いた
線分Ｌ_H とに挟まれる領域内に、タイヤ外側へ向かい凸
に山形に張出す硬スティフナーゴムを有し、該山形張出
し頂点からカーカス本体部外側表面へ下ろした法線上の
硬スティフナーゴムのカーカス本体部外側表面からの高
さは、線分Ｌ _H よりトレッド部端に向かう全領域内の硬
スティフナーゴムの中で最大高さを有することを特徴と
する空気入りラジアルタイヤである。

【００１４】請求項１に記載した発明に加え、請求項２
に記載した発明のように、少なくとも上記線分Ｌ_H から
タイヤ半径方向外側の領域に存在する硬スティフナーゴ
ムとカーカス本体部との間に、カーカスプライのコード
被覆ゴムの１００％モジュラスに比しより小さな１００
％モジュラスのシート状ゴムを第三スティフナーゴムと
して配置するタイヤがこの発明の目的にさらに良い結果
をもたらす。このとき請求項３に記載した発明のよう
に、上記第三スティフナーゴムの厚さが０．７〜４．５
ｍｍの範囲内にあるのが適合する。

【００１５】請求項１〜３に記載した発明を実施するに
際し、好適には、請求項４に記載した発明のように、タ
イヤ断面にて、上記法線Ｌ_V 上で測った硬スティフナー
ゴムのゲージａ₁ 及び軟スティフナーゴムのゲージｂ₁
と、上記線分Ｌ_H と硬スティフナーゴムとの交点を通る
カーカス本体部外側表面に下ろした垂線上で測った硬ス
ティフナーゴムのゲージａ₂ 及び軟スティフナーゴムの
ゲージｂ₂ と、硬スティフナーゴムの上記凸形状の頂点
を通るカーカス本体部外側表面に下ろした法線Ｌ上で測
った硬スティフナーゴムのゲージａ₃ 及び軟スティフナ
ーゴムのゲージｂ₃ とに関し、ゲージａ₃ のゲージｂ₃
に対する比ａ₃ ／ｂ₃ の値が０．６〜９．０の範囲内で
あり、かつゲージａ₁ のゲージｂ₁ に対する比ａ₁ ／ｂ
₁ の値及びゲージａ₂のゲージｂ₂ に対する比ａ₂ ／ｂ
₂ の値がそれぞれ、比ａ₃ ／ｂ₃ の値より小さい。但し
ゲージの単位は全て統一する。

【００１６】請求項４に記載した発明に関連して、請求
項５に記載した発明は、比ａ₃ ／（ｂ₁ ＋ａ₁ ）の値は
０．３以上であり、比ａ₂ ／（ｂ₁ ＋ａ₁ ）の値は０．
４以下であり、比ａ₁ ／（ｂ₁ ＋ａ₁ ）の値は０．５以
下であるのが適合する。

【００１７】上記硬スティフナーゴムは各種の配置形態
を有し、その一は、請求項６に記載した発明のように、
硬スティフナーゴムが、ビードコアからトレッド部端に
向け連続して延び、上記線分Ｌ_H よりビードコア寄りに
くびれ部を有し、その二は、請求項７に記載した発明の
ように、ビードコアからトレッド部端に向け先細り状に
延びる第四のスティフナーゴムを備え、第四のスティフ
ナーゴムは硬スティフナーゴムと軟スティフナーゴムと
の間の硬度を有し、硬スティフナーゴムのビードコア寄
り端部と第四のスティフナーゴムのトレッド部端寄り端
部とが相互にくびれ部を形成して接合し、そしてその三
は、請求項８に記載した発明のように、硬スティフナー
ゴムが、ビードコアから離隔し軟スティフナーゴム内に
独立して存在する。

【００１８】また硬軟スティフナーゴム及び上記ゴムシ
ートのゴム硬度の相互関係は重要であり、この点で、請
求項９に記載した発明のように、上記硬スティフナーゴ
ムのＪＩＳ硬度が７０〜９０°の範囲内にあり、上記軟
スティフナーゴムのＪＩＳ硬度が４０〜６８°の範囲内
にあり、上記第三スティフナーゴムのＪＩＳ硬度が５５
〜７５°の範囲内、好ましくは６２〜７２°の範囲内に
あるのが適合する。なお上記ＪＩＳ硬度は、ＪＩＳ Ｋ
６２５３−1993 「加硫ゴムの硬さ試験方法」に記載
されているデュロメータ硬さ試験に従い、タイプＡデュ
ロメータにより求めた値である。

【００１９】請求項１〜９に記載した発明のタイヤにつ
き、好適には、請求項１０に記載した発明のように、折
返し部端縁よりタイヤ半径方向内側位置から折返し部外
側表面に沿い、カーカス本体部の内面に至る間にビード
部補強コード層を有する。なおこの発明の空気入りラジ
アルタイヤは、特にトラック及びバス用タイヤのうち偏
平比の呼びが７０以下のチューブレスタイヤに適合す
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態例を
図１〜図１２に基づき説明する。図１は、トラック及び
バス用空気入りチューブレスラジアルタイヤの回転軸線
を含む平面による断面図であり、図２は、図１に示すタ
イヤの要部断面図であり、図３は、図１に示すタイヤ要
部とは異なる例の要部断面図であり、図４は、図２に示
すタイヤ要部の拡大断面図であり、図５は、図３に示す
タイヤ要部の拡大断面図であり、図６〜図１２は、図
２、３とは別の各種タイヤの要部断面図である。

【００２１】図１において、空気入りチューブレスラジ
アルタイヤ（以下タイヤという）は、一対のビード部１
と、一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部
２に連なるトレッド部とを有し、一対のビード部１内に
埋設したビードコア４相互間にわたり、各部１、２、３
を補強する１プライ以上、図示例は１プライのゴム被覆
ラジアル配列コードになるカーカス５と、カーカス５の
外周でトレッド部３を強化するベルト６とを備える。カ
ーカス５は、一対のビードコア４相互間にわたり延びる
カーカス本体部５ａと、ビードコア４の周りをタイヤ半
径方向（以下半径方向という）内側から外側に向け巻上
げた折返し部５ｂとを有する。カーカス５は、スチール
コード又はアラミドのような超高強度有機繊維コ─ドの
ラジアル配列コードをゴム被覆したプライから成る。ま
たカーカス５のプライはスチールコードの場合は１プラ
イでよく、アラミド繊維コードの場合は１プライ以上と
する。

【００２２】さらにタイヤは、カーカス５の本体部５ａ
に沿い、本体部５ａと折返し部５ｂとの間でビードコア
４からトレッド部３の端部に向け先細り状に延びるステ
ィフナーゴム７を備える。スティフナーゴム７は、いわ
ば一種のゴム組成物による補強部材の役を果たす。ステ
ィフナーゴム７は、２種類以上の互いに異なる硬度をも
つゴム組成物の一体形成になり、スティフナーゴム７の
これらゴム組成物のうち最も高硬度のゴム組成物は硬ス
ティフナーゴム７−１としてカーカス本体部５ａ寄りに
位置させ、この硬スティフナーゴム７−１の硬度に比し
より低硬度のゴム組成物は軟スティフナーゴム７−２と
して折返し部５ｂに沿い硬スティフナーゴム７−１の半
径方向外側端を越えて位置させる。

【００２３】ここに図１及び図２を併せ参照して、タイ
ヤは、カーカス５の折返し部５ｂの終端５ｂＥからカー
カス本体部５ａのタイヤ外側表面（以下外側表面とい
う）に下ろした法線Ｌ_V と、折返し部５ｂの終端５ｂＥ
からカーカス本体部５ａ外側表面までタイヤ回転軸線
（図示省略）と平行に引いた線分Ｌ_H とに挟まれる、断
面三角形状の領域内にて、タイヤ外側へ向かい凸に山形
に張出す硬スティフナーゴム７−１を有する。硬スティ
フナーゴム７−１の上記山形張出し頂点Ｐは法線Ｌ _V と
線分Ｌ_H とに挟まれる領域内に存在する。なお法線Ｌ_V
及び線分Ｌ_H の起点は折返し部５ｂの終端５ｂＥのタイ
ヤ内側点である。

【００２４】さらに、上記山形張出し頂点Ｐからカーカ
ス本体部５ａ外側表面へ下ろした法線上の硬スティフナ
ーゴム７−１のカーカス本体部５ａ外側表面からの高さ
Ｈは、線分Ｌ_H よりトレッド部３の端に向かう全領域の
硬スティフナーゴム７−１の中で最大高さを有するもの
とする。なお硬スティフナーゴム７−１の高さは全てカ
ーカス本体部５ａ外側表面の法線上で測るものとする。
頂点Ｐの両側の硬スティフナーゴム７−１は山裾の状態
で高さを減少させる。

【００２５】ここで、使用荷重、例えばＪＡＴＭＡ規格
が定める最大負荷能力（kg、質量）に対応する荷重Ｗを
負荷させたときの接地部におけるタイヤとリムＲとの組
立体の一部断面を示す図１３において、接地部に対応す
る位置のビード部１とサイドウォール部２とは大きな撓
曲変形を示す。この撓曲変形により、折返し部５ｂの巻
上げ高さが比較的低いチューブレスタイヤにあっては、
ビード部１に対しリムＲのフランジＲｆから大きな反力
Ｆが作用し、タイヤ内面からは、トラック及びバス用タ
イヤに固有の高内圧（例えば７〜９kgf/cm² ）Ｉｐが作
用する。その一方で、荷重Ｗはタイヤ回転軸線に対しほ
ぼ垂直に負荷されるのでビード部１には荷重Ｗの分力が
作用する。

【００２６】荷重Ｗの分力と、反力Ｆと、内圧Ｉｐとが
作用するビード部１内部の折返し部５ｂ終端５ｂＥとそ
の近傍部との軟スティフナーゴム７−２には圧縮力が生
じるが、折返し部５ｂ自身はコード（スチールコード）
の存在により端部を含め圧縮剛性が十分高いため圧縮変
形に対する抵抗力が大きく、それ故、上記圧縮力は折返
し部５ｂ終端５ｂＥ近傍部のタイヤ内面に沿う軟スティ
フナーゴム７−２に対し矢印Ｃ方向のせん断ひずみγを
もたらす。このせん断ひずみγはタイヤの荷重負荷転動
に伴い折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍部内面に対し多数回
にわたり繰り返し作用する結果、軟スティフナーゴム７
−２の疲労が促され、遂には折返し部５ｂ終端５ｂＥ近
傍部内面に沿う軟スティフナーゴム７−２に亀裂が発生
し、この亀裂が成長してセパレーション故障に至る。

【００２７】しかし硬スティフナーゴム７−１の山形張
出し頂点Ｐとその両側近傍裾部とは、大きな反力Ｆの作
用により押し潰され、ゴムのポアッソン比は０．５に限
りなく近いため圧縮によるせん断変形が生じる。軟ステ
ィフナーゴム７−２は硬スティフナーゴム７−１より軟
質であるから上記のせん断変形を容易に受入れ、その結
果、軟スティフナーゴム７−２には、図１３の両矢印Ｔ
の向きの張力Ｔがもたらされる。

【００２８】この張力Ｔは、せん断歪みγの作用方向と
逆方向に働くので、結局せん断ひずみγを減少させ、そ
の結果折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍部内面に沿う軟ステ
ィフナーゴム７−２の疲労とその結果生じる亀裂発生と
を抑制することができ、折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍か
らのセパレーション故障を有効に阻止することができ
る。なお折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍部外面は反力Ｆに
よるゴムの押し潰しにより張力が作用するのでせん断ひ
ずみは小さく、ゴム疲労は生じ難い。

【００２９】硬スティフナーゴム７−１の山形張出し頂
点Ｐを法線Ｌ_V より半径方向外側に位置させれば、上記
張力Ｔはせん断歪みγをさらに大きくする方向に作用す
るのでセパレーション故障を助長することになり、その
一方で頂点Ｐを線分Ｌ_H より半径方向内側に位置させれ
ば、折返し部５ｂ終端５ｂＥの半径方向外側と内側との
間のビード部１の剛性差が著しく大きなものとなり、そ
の結果終端５ｂＥ及びその近傍での軟スティフナーゴム
７−２のタイヤ円周に沿うせん断ひずみが著しく増大
し、やはりセパレーション故障を助長するので、いずれ
も不可である。

【００３０】図３に示すビード部１は、少なくとも線分
Ｌ_H より（図示例は線分Ｌ_H より半径方向内側位置よ
り）半径方向外側領域に存在する硬スティフナーゴム７
−１とカーカス本体部５ａとの間に、カーカス５のプラ
イコード被覆ゴムの１００％モジュラスに比しより小さ
な１００％モジュラスを有するシート状ゴム８を第三ス
ティフナーゴム８として有する例である。この第三ステ
ィフナーゴム８の厚さは０．７〜４．５ｍｍの範囲内と
する。この第三スティフナーゴム８は少なくとも線分Ｌ
_H と法線Ｌ_V との間には配置するものとし、図示例のよ
うに安全をみて線分Ｌ_H より半径方向内側及び法線Ｌ_V
より半径方向外側まで延ばすのが良い。

【００３１】トレッド部３の接地面に対応する位置にお
ける硬スティフナーゴム７−１の山形張出し頂点Ｐの高
さＨ位置とその近傍部とのせん断変形が大きいため、第
三スティフナーゴム８は、この大きなせん断変形がカー
カス本体部５ａに及ぶのを緩和する働きをなし、頂点Ｐ
の高さＨ位置及びその近傍部の硬スティフナーゴム７−
１とカーカス本体部５ａとの間のセパレーション故障発
生のうれいをなくし、ビード部１の耐セパレーション性
をより一層向上させることに貢献する。そのためにもま
ず、第三スティフナーゴム８は上述の１００％モジュラ
スとするゴムでなければならず、また硬スティフナーゴ
ム７−１の１００％モジュラスより当然に小さな１００
％モジュラスとする。

【００３２】第三スティフナーゴム８の厚さが、０．７
ｍｍ未満ではせん断変形の緩和効果が不十分となり、ま
た、４．５ｍｍを超えると、折返し部５ｂ終端５ｂＥと
その近傍部の捩じり変形抑制に必要な硬スティフナーゴ
ム７−１の厚さを確保することができない一方で、厚さ
を確保すると、軟スティフナーゴム７−２の厚さを確保
することができず、いずれの場合も折返し部５ｂ終端５
ｂＥとその近傍部の耐セパレーション性を損なうので不
適合である。なおスティフナーゴム７の厚さには自ずと
制限があり、それというのは、スティフナーゴム７を過
剰な厚さとすることは、タイヤ重量の好ましくない増加
をもたらし、タイヤ軽量化の時代要請にそぐわない一
方、ビード部１を著しく高温度とし、熱疲労を招くので
却ってビード部１の耐久性を低下させるからである。

【００３３】図４及び図５は、線分Ｌ_H と法線Ｌ_V との
間の領域に存在する硬スティフナーゴム７−１と軟ステ
ィフナーゴム７−２との間のゲージ関係をあらわす図で
あり、図４、５において、この発明では、（ａ）法線Ｌ
_V 上で測った硬スティフナーゴム７−１のゲージａ
₁ （ｍｍ）、同じく軟スティフナーゴム７−２のゲージ
ｂ₁ （ｍｍ）、（ｂ) 線分Ｌ_H 上で測った硬スティフナ
ーゴム７−１のゲージａ₂ （ｍｍ）、同じく軟スティフ
ナーゴム７−２のゲージｂ₂ （ｍｍ）、（ｃ）頂点Ｐを
通るカーカス本体部５ａ外側表面に下ろした法線Ｌ上で
測った硬スティフナーゴム７−１のゲージａ₃ （ｍ
ｍ）、同じく軟スティフナーゴム７−２のゲージｂ
₃ （ｍｍ）、としたとき、（i)比ａ₃ ／ｂ₃ の値が０．
６〜９．０の範囲内であり、かつ(ii) 比ａ₁ ／ｂ₁ の
値が比ａ₃ ／ｂ₃ の値未満であり、(iii)比ａ₂ ／ｂ₂
の値が比ａ₃ ／ｂ₃ の値未満である、ことが適合する。

【００３４】ここに、比ａ₃ ／ｂ₃ の値が０．６未満で
は、硬スティフナーゴム７−１が十分な張出し形状をと
ることができず、そのため十分なせん断変形を得ること
ができず、十分な張出し形状をとろうとすれば前述の通
りの不具合が生じるため不適合である。比ａ₃ ／ｂ₃ の
値が９．０を超えると、十分な張出し形状をとることは
可能であるが、前述したビード部１の過剰な発熱抑制の
下で、軟スティフナーゴム７−２と折返し部５ｂ終端５
ｂＥ近傍部との間に十分なゲージを確保することができ
ず、応力緩和を目的とする軟スティフナーゴム７−２を
設ける効果が著しく低下し、耐セパレーション性を損ね
るので不可である。また比ａ₁ ／ｂ₁ の値及び比ａ₂ ／
ｂ₂ の値が比ａ₃ ／ｂ₃ の値以上では、硬スティフナー
ゴム７−１が十分な張出し形状をとることができないた
め不適合である。

【００３５】また、上記に関連し、法線Ｌ_V 上で測った
スティフナーゴム７のトータルゲージ（ａ₁ ＋ｂ₁ ）を
基準にして、(iv)比ａ₃ ／（ａ₁ ＋ｂ₁ ）の値は０．３
以上であること、(v) 比ａ₂ ／（ａ₁ ＋ｂ₁ ）の値は
０．４以下であること、そして(vi)比ａ₁ ／（ａ₁ ＋ｂ
₁ ）の値は０．５以下であること、の関係を満たすこと
が適合する。

【００３６】ここに、比ａ₃ ／（ａ₁ ＋ｂ₁ ）の値が
０．３未満であること、比ａ₂ ／（ａ ₁ ＋ｂ₁ ）の値が
０．４を超えること、そして比ａ₁ ／（ａ₁ ＋ｂ₁ ）の
値が０．５を超えることは、前述したところと同じで、
硬スティフナーゴム７−１が十分な張出し形状をとるこ
とができず、そのため十分なせん断変形を得ることがで
きず、そのため十分な張力Ｔ（図１３参照）を生じさせ
ることもできず、折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍部の内面
に位置する軟スティフナーゴム７−２のせん断ひずみγ
（図１３参照）の緩和効果が減殺されるので不可であ
る。この場合もスティフナーゴム７の厚さを著しく増加
させないことが前提である。

【００３７】図６は、図２に示すビード部１にビード部
補強層９としてスチールコードのゴム被覆層を適用した
例であり、図７は、図３に示すビード部１にビード部補
強層９としてスチールコードのゴム被覆層を適用した例
である。図１〜図７に示すビード部１の硬スティフナー
ゴム７−１は、同じゴム組成物からなり、かつ線分Ｌ _H
とビードコア４の外周面との間にくびれ部を有する。図
６及び図７に示す硬スティフナーゴム７−１の張出し頂
点Ｐはいずれも線分Ｌ_H と法線Ｌ_V との間に存在する。

【００３８】図８及び図９に示すビード部１は、ビード
コア４からトレッド部３の端に向け先細り状に延びる第
四スティフナーゴム７−３と、線分Ｌ_H と法線Ｌ_V との
間で頂点Ｐをもちタイヤ外側に向け凸に山形に張出す硬
スティフナーゴム７−１とを有し、第四スティフナーゴ
ム７−３は、硬スティフナーゴム７−１のゴム硬度と軟
スティフナーゴム７−２のゴム硬度との間の硬度を有す
る。図８に示す硬スティフナーゴム７−１は、断面が変
形台形の形状を有し、図９に示す硬スティフナーゴム７
−１は、断面が半円に近い形状を有する。

【００３９】図８に示す硬スティフナーゴム７−１と第
四スティフナーゴム７−３とは互いに僅かな部分で接合
し、図９に示す硬スティフナーゴム７−１と第四スティ
フナーゴム７−３とは図８に示す例よりは広い領域で互
いに接合する。これら接合部は軟スティフナーゴム７−
２に対しくびれ部を形成する。図８に示す硬スティフナ
ーゴム７−１の頂点Ｐは断面が変形台形の上底の一方の
角に存在し、図９に示すスティフナーゴム７−１の頂点
Ｐは、断面が円弧の最大高さＨ上に存在する。

【００４０】図１０〜図１２に示すビード部１は、半径
方向内側端がビードコア４から離れ、硬スティフナーゴ
ム７−１のカーカス本体部５ａを除く周囲を軟スティフ
ナーゴム７−２が取り囲むスティフナーゴム７の構成を
有する。図１０に示す硬スティフナーゴム７−１の頂点
Ｐは断面が変形台形の上底の一方の角に存在し、図１１
に示す硬スティフナーゴム７−１の頂点Ｐは断面がほぼ
三角形の頂点と一致して存在し、図１２に示す硬スティ
フナーゴム７−１は、第三スティフナーゴム８を介して
位置し、頂点Ｐは断面が円弧の最大高さＨ上に存在す
る。

【００４１】図８〜図１２に示すビード部１は、いずれ
も補強層９の適用を可とし、図８〜図１１に示すビード
部１は、いずれも第三スティフナーゴム８の適用を可と
する。さらに図８〜図１２に示すビード部１のスティフ
ナーゴム７は、先に述べたゲージａ₁ （ｍｍ）、ｂ
₁ （ｍｍ）、ａ₂ （ｍｍ）、ｂ₂ （ｍｍ）、ａ₃ （ｍ
ｍ）及びゲージｂ₃ （ｍｍ）の相互関係を満たす。

【００４２】スティフナーゴム７を構成する各ゴムのＪ
ＩＳ硬度は、硬スティフナーゴム７−１が７０〜９０°
の範囲内であり、軟スティフナーゴム７−２が４０〜６
８°の範囲内であり、そして第三スティフナーゴム８が
５５〜７５°の範囲内にあるのが適合する。ここで第三
スティフナーゴム８のＪＩＳ硬度が、５５°未満では第
三スティフナーゴム８内に変形が集中して亀裂が早期に
発生し、この亀裂発生位置がセパレーション故障の核と
なるうれいがある一方で、７５°を超えるとひずみ緩和
効果が小さくなり過ぎるので、いずれも不適合である。
なお図１に示す符号１０はインナーライナゴムであり、
チューブレスタイヤの場合は、特に、空気不透過性の特
性を有するインナーライナゴムを適用する。

【００４３】

【実施例】トラック及びバス用１５°テーパラジアルプ
ライタイヤ（チューブレスタイヤ）で、サイズが２８５
／６０Ｒ２２．５（偏平比の呼び６０）であり、タイヤ
はスティフナーゴム７の構成及びビード部補強層９の有
無を除く他は共通として図１に従い、カーカス５はスチ
ールコードのラジアル配列になる１プライであり、カー
カス５のプライのコード被覆ゴムの１００％モジュラス
は０．５kgf//cm²であり、ベルト６は４層のスチールコ
ード交差層からなる実施例１〜１９のタイヤを準備し
た。

【００４４】上記タイヤサイズ及び構成は以下に述べる
従来例と比較例１、２との各タイヤにも共通とし、従来
例タイヤのスティフナーゴム７Ａは、図１５に示すとこ
ろに従い、比較例１のタイヤのスティフナーゴムＢは、
硬スティフナーゴム７Ｂ−１の頂点Ｐが法線Ｌ_V より半
径方向外側に位置する構成を有し、比較例２のタイヤの
スティフナーゴム７Ｃは、硬スティフナーゴム７Ｃ−１
の頂点Ｐが線分Ｌ_H より半径方向内側に位置する構成を
有する。硬スティフナーゴム７−１、７Ａ−１、７Ｂ−
１、７Ｃ−１のＪＩＳ硬度は８０°であり、軟スティフ
ナーゴム７−２、７Ａ−２、７Ｂ−２、７Ｃ−２のＪＩ
Ｓ硬度は５５°である。

【００４５】ゲージ（ａ₁ ＋ｂ₁ ）＝Ｘ₀ とあらわし、
ゲージ比ａ₁ ／Ｘ₀ の値、ゲージ比ａ₂ ／Ｘ₀ の値及び
ゲージ比ａ₃ ／Ｘ₀ の値と、第三スティフナーゴム８は
Ｓ_T８であらわして、第三スティフナーゴム８の有無、
Ｍ₁₀₀(kgf//cm²、１００％モジュラス）、ＪＩＳ硬度及
び厚さ（ｍｍ）とを実施例１〜１９、従来例及び比較例
１、２の各タイヤにつき表１及び表２に分けて示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】実施例１〜１９、従来例及び比較例１、２
の各タイヤを供試タイヤとして、ドラム試験機によるビ
ード部耐久性試験を下記条件で実施した。すなわ供試各
タイヤをＪＡＴＭＡ規格（１９９８年版）に記載されて
いる適用リムのうち標準リム９．００×２２．５に組み
付け、これに最高空気圧（上記ＪＡＴＭＡ規格による）
９．００kgf/cm² を充てんしたタイヤを、シングルタイ
ヤの最大負荷能力（上記ＪＡＴＭＡ規格による）３１５
０kgの約１．６倍に相当する荷重５０００kgf 負荷の下
で表面速度６０km/hにて回転するドラムに押当て、ビー
ド部１に故障破損が生じるまで走行させる試験である。

【００４９】評価は、ビード部に故障が生じた時点でタ
イヤをドラムから取り外し、タイヤの故障発生までの走
行距離を計測すると共に故障タイヤを解剖に付し、故障
状態を調べることとした。故障発生までの走行距離をビ
ード部耐久性として従来例１の走行距離を１００とする
指数であらわし、これら指数値を表１、２の下欄に示
す。値は大なるほど良い。また故障状態は、折返し部５
ｂ終端５ｂＥとその近傍部の内面セパレーション故障
と、折返し部５ｂ終端５ｂＥ位置に対応する位置のカー
カス本体部５ａの外側面のセパレーション故障との２種
類に分類され、前者はＴＵセパ、後者はＣＢセパと略記
して表１、２の最下欄に示す。

【００５０】表１、２が示す評価結果から、各実施例の
タイヤは何れも従来例及び比較例１、２のタイヤに比
し、ビード部耐久性が格段に向上していることがわか
る。またシート状の第三スティフナーゴム８適用の実施
例１のタイヤ及び実施例６〜１９のタイヤは、第三ステ
ィフナーゴム８を用いていない実施例２〜５のタイヤ対
比ビード部耐久性が一段と向上していることが分かる。

【００５１】

【発明の効果】この発明の請求項１〜１０に記載した発
明によれば、軟スティフナーゴムの中に硬スティフナー
ゴムを張出させ、この張出し形状頂点をカーカス折返し
部の終端に対し適正に位置させることにより、荷重負荷
の下で転動するタイヤの接地部に対応する折返し部端縁
近傍のせん断ひずみを有利に低減することができ、さら
に第三スティフナーゴムを設けることによりカーカス本
体部に対する硬スティフナーゴムのせん断変形の影響を
軽減させることができ、これらから折返し部端縁と、こ
れに対応するカーカス本体部とのセパレーション耐久性
を顕著に向上させ得る、特に偏平な７０シリーズ以下の
チューブレス大型タイヤに有利に適合する空気入りラジ
アルタイヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態例の重荷重用空気入りラ
ジアルタイヤの断面図である。

【図２】図１に示すタイヤの要部断面図である。

【図３】この発明の他の実施形態例の要部断面図であ
る。

【図４】図２に示すタイヤの要部拡大断面図である。

【図５】図３に示すタイヤの要部拡大断面図である。

【図６】図２に示すタイヤの他の実施形態例の要部断面
図である。

【図７】図３に示すタイヤの他の実施形態例の要部断面
図である。

【図８】この発明の別の実施形態例の要部断面図であ
る。

【図９】この発明のさらに別の実施形態例の要部断面図
である。

【図１０】この発明のさらにまた他の実施形態例の要部
断面図である。

【図１１】この発明のさらに別の実施形態例の要部断面
図である。

【図１２】この発明のさらにまた他の実施形態例の要部
断面図である。

【図１３】カーカス折返し部に作用するひずみの説明図
である。

【図１４】従来タイヤの一例の要部断面図である。

【図１５】従来タイヤの他の例の要部断面図である。

【図１６】比較タイヤの例の要部断面図である。

【図１７】比較タイヤの別の例の要部断面図である。

【符号の説明】

１ ビード部 ２ サイドウォール部 ３ トレッド部 ４ ビードコア ５ カーカス ５ａ カーカス本体部 ５ｂ カーカス折返し部 ５ｂＥ 折返し部端縁 ６ ベルト ７ スティフナーゴム ７−１ 硬スティフナーゴム ７−２ 軟スティフナーゴム ７−３ 第四スティフナーゴム ８ 第三スティフナーゴム ９ ビード部補強層 １０ インナーライナゴム Ｌ_V 法線 Ｌ_H 折返し部端縁を通るタイヤ回転軸線と平行な線分 Ｐ 硬スティフナーゴムの頂点 Ｌ 頂点Ｐを通る法線 Ｈ カーカス本体部からの頂点Ｐの高さ ａ₁ 法線Ｌ_V 上の硬スティフナーゴムのゲージ ｂ₁ 法線Ｌ_V 上の軟スティフナーゴムのゲージ ａ₃ 法線Ｌ上の硬スティフナーゴムのゲージ ｂ₃ 法線Ｌ上の軟スティフナーゴムのゲージ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビード部内に埋設したビードコア
   相互間にわたり、一対のサイドウォール部とトレッド部
   とを補強する１プライ以上のゴム被覆ラジアル配列コー
   ドになるカーカスを備え、該カーカスは一対のビードコ
   ア相互間にわたるカーカス本体部と、ビードコアの周り
   をタイヤ内側から外側に巻上げる折返し部とを有し、該
   折返し部とカーカス本体部との間でビードコアからトレ
   ッド部端に向け先細り状に延びるスティフナーゴムを備
   える空気入りラジアルタイヤにおいて、 上記スティフナーゴムは２種類以上の互いに硬度が異な
   るゴム組成物の一体形成になり、これらゴム組成物のう
   ち最も高硬度のゴム組成物は硬スティフナーゴムとして
   カーカス本体部寄りに位置させると共に、上記硬スティ
   フナーゴムの硬度に比しより低硬度のゴム組成物は軟ス
   ティフナーゴムとして折返し部に沿い硬スティフナーゴ
   ムを越えて位置させ、 タイヤ断面にて、折返し部端縁からカーカス本体部外側
   表面へ下ろした法線（Ｌ_V ) と、折返し部端縁からカー
   カス本体部外側表面までタイヤ回転軸線と平行に引いた
   線分（Ｌ_H ）とに挟まれる領域内に、タイヤ外側へ向か
   い凸に山形に張出す硬スティフナーゴムを有し、該山形
   張出し頂点からカーカス本体部外側表面へ下ろした法線
   上の硬スティフナーゴムのカーカス本体部外側表面から
   の高さは、線分（Ｌ_H ）よりトレッド部端に向かう全領
   域内の硬スティフナーゴムの中で最大高さを有すること
   を特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】 少なくとも上記線分（Ｌ_H ）からタイヤ
   半径方向外側の領域に存在する硬スティフナーゴムとカ
   ーカス本体部との間に、カーカスプライのコード被覆ゴ
   ムの１００％モジュラスに比しより小さな１００％モジ
   ュラスのシート状ゴムを第三スティフナーゴムとして配
   置して成る請求項１に記載したタイヤ。
3. 【請求項３】 上記第三スティフナーゴムの厚さが０．
   ７〜４．５ｍｍの範囲内にある請求項２に記載したタイ
   ヤ。
4. 【請求項４】 タイヤ断面にて、上記法線（Ｌ_V ) 上で
   測った硬スティフナーゴムのゲージ（ａ₁ ）及び軟ステ
   ィフナーゴムのゲージ（ｂ₁ ）と、上記線分（Ｌ_H ）と
   硬スティフナーゴムとの交点を通るカーカス本体部外側
   表面に下ろした垂線上で測った硬スティフナーゴムのゲ
   ージ（ａ₂ ）及び軟スティフナーゴムのゲージ（ｂ₂ ）
   と、硬スティフナーゴムの上記凸形状の頂点を通るカー
   カス本体部外側表面に下ろした法線（Ｌ）上で測った硬
   スティフナーゴムのゲージ（ａ ₃ ）及び軟スティフナー
   ゴムのゲージ（ｂ₃ ）とに関し、 ゲージ（ａ₃ ）のゲージ（ｂ₃ ）に対する比（ａ₃ ／ｂ
   ₃ ）の値が０．６〜９．０の範囲内であり、かつゲージ
   （ａ₁ ）のゲージ（ｂ₁ ）に対する比（ａ₁ ／ｂ₁ ）の
   値及びゲージ（ａ₂ ）のゲージ（ｂ₂ ）に対する比（ａ
   ₂ ／ｂ₂ ）の値がそれぞれ、比（ａ₃ ／ｂ₃ ）の値より
   小さい請求項１〜３のいずれか一項に記載したタイヤ。
5. 【請求項５】 比｛ａ₃ ／（ｂ₁ ＋ａ₁ ）｝の値は０．
   ３以上であり、比｛ａ₂ ／（ｂ₁ ＋ａ₁ ）｝の値は０．
   ４以下であり、比｛ａ₁ ／（ｂ₁ ＋ａ₁ ）｝の値は０．
   ５以下である請求項４に記載したタイヤ。
6. 【請求項６】 硬スティフナーゴムが、ビードコアから
   トレッド部端に向け連続して延び、上記線分（Ｌ_H ）よ
   りビードコア寄りにくびれ部を有する請求項１〜５のい
   ずれか一項に記載したタイヤ。
7. 【請求項７】 ビードコアからトレッド部端に向け先細
   り状に延びる第四のスティフナーゴムを備え、第四のス
   ティフナーゴムは硬スティフナーゴムと軟スティフナー
   ゴムとの間の硬度を有し、硬スティフナーゴムのビード
   コア寄り端部と第四のスティフナーゴムのトレッド部端
   寄り端部とが相互にくびれ部を形成して接合する請求項
   １〜５のいずれか一項に記載したタイヤ。
8. 【請求項８】 硬スティフナーゴムが、ビードコアから
   離隔し軟スティフナーゴム内に独立して存在する請求項
   １〜５のいずれか一項に記載したタイヤ。
9. 【請求項９】 上記硬スティフナーゴムのＪＩＳ硬度が
   ７０〜９０°の範囲内にあり、上記軟スティフナーゴム
   のＪＩＳ硬度が４０〜６８°の範囲内にあり、上記第三
   スティフナーゴムのＪＩＳ硬度が５５〜７５°の範囲内
   にある請求項１〜８のいずれか一項に記載したタイヤ。
10. 【請求項１０】 折返し部端縁よりタイヤ半径方向内側
    位置から折返し部外側表面に沿い、カーカス本体部の内
    面に至る間にビード部補強コード層を有する請求項１〜
    ９のいずれか一項に記載したタイヤ。