JP2001071717A - 重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビードエーペックスゴムの強度及び剛性を高
く確保しながら優れたゴム流れ性を付与することができ
る。新ビード構造の利点を維持しながら、この構造に起
因して生じるエアー溜まりを効果的に抑制することがで
きる。 【解決手段】 ビードエーペックスゴム１０は、芯部Ｃ
Ｏをコアゴム１１により、外側を前記コアゴム１１より
も軟質の外部ゴム１２で被覆した復層構造をなす。前記
外部ゴム１２の厚さＴＡは２．５〜４．０ｍｍである。
ビードエーペックスゴム１０の、ビードコア５の半径方
向内端からの半径方向高さＨは２０〜３５ｍｍである。
カーカス６は、プライ巻上げ部９Ｂがビードエーペック
スゴム１０の半径方向外端１０Ｅを越えてプライ本体部
９Ａに近接する近接域１５を形成する。

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重荷重用ラ
ジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】カーカスをスチールコードで形成した、
例えばトラック、バス用の重荷重用タイヤにおいては、
従来、カーカスのプライ本体部とプライ巻上げ部との間
に充填されるビードエーペックスゴムのゴムボリュウム
を増加し、ビード剛性を高めることによって、負荷荷重
による変形を減じビード耐久性を向上していた。

【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４に示すように、ビード
エーペックスゴムｂのボリュウム及び高さを大巾に減じ
るとともに、カーカスプライａのプライ巻上げ部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】しかしながら、このよ
うな新ビード構造では、カーカスプライａのビードコア
ｃ廻りでの折れ曲がり、及びビードエーペックスゴム外
端での折れ曲がりの度合いが著しく増加する。その結
果、タイヤを生産するにあたり、加硫成形中において前
記折れ曲がりが強く戻ろうとして、例えばビードエーペ
ックスゴムの外端近傍Ｐ１、及びビードコアｃとの離間
開始位置近傍Ｐ２、Ｐ３等において、エアー溜まりが発
生しやすくなり、逆にビード耐久性を低下させるという
問題が発生する。

【０００５】なお本出願人は、特開平１１−１７０８２
５号公報において、前記外端近傍Ｐ１でのエアー溜まり
を防止すべく、この外端近傍Ｐ１の高さ位置でかつカー
カスとインナーライナとの間に短繊維の補強層を配する
ことを提案した。この補強層は、加硫時の成形内圧を部
分的に増加せしめ、エアーの排出効果を高めている。し
かし、係る手法では、前記離間開始位置近傍Ｐ２、Ｐ３
等でのエアー溜まりを有効に防止することは難しい。

【０００６】そこで本発明は、ビードエーペックスゴム
を、芯部をなすコアゴムと、その外側を被覆する流動性
の高い軟質の外部ゴムとの復層構造とすることを基本と
して、新ビード構造の利点を維持しながら、この構造に
起因して生じる外端近傍Ｐ１、及び離間開始位置近傍Ｐ
２、Ｐ３等におけるエアー溜まりを、効果的に抑制する
ことができ、軽量化を図りながらビード耐久性を向上し
うる重荷重用ラジアルタイヤの提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願請求項１の重荷重用ラジアルタイヤの発明は、
トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビー
ドコアに至るプライ本体部に、前記ビードコアで折り返
しかつビードコアから半径方向外側にのびるビードエー
ペックスゴムに沿ってのびるプライ巻上げ部を連設した
スチールコードの１枚のカーカスプライからなるカーカ
ス、および前記トレッド部の内方かつカーカスの外側に
配されるベルト層を具え、前記ビードコアの半径方向内
端からビードエーペックスゴムの半径方向外端までの半
径方向高さＨは２０〜３５ｍｍ、かつカーカスの前記プ
ライ巻上げ部はビードエーペックスゴムの前記外端を越
えることによりプライ本体部に近接する近接域を形成す
るとともに、前記ビードエーペックスゴムは、芯部をコ
アゴムにより、外側を前記コアゴムよりも軟質の外部ゴ
ムで被覆した復層構造をなし、しかも外部ゴムの厚さＴ
Ａを２．５〜４．０ｍｍとしたことを特徴としている。

【０００８】また請求項２の発明では、前記コアゴムの
デュロメータＡ硬さは７５〜９５度、かつ前記外部ゴム
のデュロメータＡ硬さは５０〜７０度としたことを特徴
としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図１、２は、本発明の重荷重用
ラジアルタイヤが正規リムにリム組みされかつ正規内圧
を充填した無負荷の標準状態におけるタイヤ断面を示し
ている。なお本明細書において、前記「正規リム」と
は、ＪＡＴＭＡで規定する標準リム、「正規内圧」と
は、ＪＡＴＭＡで規定する最高空気圧として定義する。

【００１０】図において、重荷重用ラジアルタイヤ１
（以下タイヤ１という）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、各サイドウォール部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内方に配置されるベルト
層７とによって補強される。

【００１１】前記ベルト層７は、少なくとも２枚のベル
トプライ、本例では、カーカス側からトレッド面に向か
って順に配される第１、第２、第３、第４のベルトプラ
イ２１Ａ〜２１Ｄの４枚からなり、例えば第１のベルト
プライ２１Ａは、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して
５０〜７０度程度の角度で配列するとともに、第２、第
３、第４のベルトプライ２１Ｂ〜２１Ｄは１０〜３０度
程度の角度でベルトコードを配列している。なお第２、
第３のベルトプライ２１Ｂ、２１Ｃ間でタイヤ赤道Ｃに
対するコードの傾斜方向が相違し、これによって強固な
トラス構造を構成し、必要なベルト剛性を付与して操縦
安定性を維持するとともに、タイヤの寸法変化を抑制す
る。前記ベルトコードとしては、例えばスチールコー
ド、芳香族ポリアミド繊維コード等の高弾性のものが使
用される。

【００１２】また前記カーカス６は、スチールコード
（カーカスコード）をタイヤ赤道Ｃに対して７５〜９０
度の角度で配列した１枚のカーカスプライ９からなり、
該カーカスプライ９は、前記トレッド部２からサイドウ
ォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るプラ
イ本体部９Ａの両側に、前記ビードコア５の廻りでタイ
ヤ軸方向内側から外側に折返されるプライ巻上げ部９Ｂ
を具える。

【００１３】そして、このプライ本体部９Ａとプライ巻
上げ部９Ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半
径方向外側に向かって先細状にのびるビードエーペック
スゴム１０が配される。

【００１４】なお前記ビードコア５は、本例では、スチ
ール製のビードワイヤを所定回数螺旋巻きすることによ
り断面略六角形状に形成したものをゴム被覆することに
より形成され、その下辺５ｉがタイヤ軸方向線に対して
１０〜１７°、本例では約１５°、すなわちリムのリム
シート面Ｊ１の傾斜に沿うように構成されている。な
お、ビードコア５には、スチールの他、芳香族ポリアミ
ドのワイヤ素材なども採用しうる。

【００１５】また前記ビードエーペックスゴム１０は、
前記ビードコア５の半径方向内端（ワイヤ部分を対象と
して測定する）から、このビードエーペックスゴム１０
の半径方向外端１０Ｅまでの半径方向高さＨを、２０〜
３５ｍｍの範囲に減じている。これによって、ゴムボリ
ュウムを減じ軽量化が図られる。

【００１６】なお前記高さＨが２０ｍｍ未満のとき、タ
イヤ製造を難しくするとともに、ビードエーペックスゴ
ム１０が小さすぎて必要なビード剛性が付与されず、し
かも外端１０Ｅ近傍のカーカス６が折曲り、エアー溜り
等の不良が発生しやすくなるとともに、折曲り部分が起
点となって走行中のカーカスコードの破断を誘発する。
又３５ｍｍを越えると、発熱性を損ねて耐久性が低下し
かつ不必要な重量増加を招く。

【００１７】又前記カーカス６は、前記プライ本体部９
Ａがビードエーペックスゴム１０の前記外端１０Ｅに最
も近接する位置と、前記プライ本体部９Ａがビードコア
５から離間を始める離間開位置との間の領域Ｙにおい
て、プライ本体部９Ａは前記５０ｋｐａ内圧状態におい
て、略直線状に形成される。

【００１８】他方、カーカス６のプライ巻上げ部９Ｂ
は、前記ビードエーペックスゴム１０に沿って一旦凹円
弧状に湾曲した後、その外端１０Ｅからはプライ本体部
９Ａと近接して実質的に平行にのびる近接域１５を形成
するとともに、タイヤ最大巾点よりも半径方向内方の位
置で終端する。

【００１９】このように、ビードエーペックスゴム１０
の前記高さＨを大巾に減じるとともに、プライ本体部９
Ａとプライ巻上げ部９Ｂとが近接域１５を形成してい
る。その結果、プライ巻上げ部９Ｂがタイヤ変形時の応
力のニュトラルラインに近づき、プライ巻上げ部９Ｂと
プライ本体部９Ａ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９Ａが
少なくとも前記領域Ｙにおいて、本例では前記近接域１
５を含む広い領域範囲で略直線状をなすため、そのコー
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の変形量自体を効果的に低減する。
又前記略直線状となることによって、ビード部４の厚さ
がさらに減じて内部発熱を抑制するとともに、プライ巻
上げ部９Ｂが前記応力のニュトラルラインに一段と近づ
き、コードルースやコードの疲労破断などを防止する。

【００２０】前記近接域１５の長さＬ１は、前記標準状
態において、前記ビードコア５の断面最大巾ＢＷ（ワイ
ヤ部分を対象として測定する）の１．０〜４．０倍であ
って、長さＬ１が、１．０×ＢＷを下回る時には、ビー
ド耐久性が著しく低下する。逆に４．０×ＢＷを上回る
と、ビード耐久性の向上効果が見込まれず、しかもプラ
イ巻上げ部９Ｂ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。

【００２１】なお近接域１５においては、隣り合うプラ
イ本体部９Ａのカーカスコードとプライ巻上げ部９Ｂの
カーカスコードとの間のコード間ゴムゲージ厚は、０．
５〜４．０ｍｍの範囲であって、カーカスコード間に作
用するせん断力を、このコード間に介在するゴム材の弾
性によって緩和させる。

【００２２】そして、本願では、図２に示す如く、前記
ビードエーペックスゴム１０を、芯部ＣＯをなすコアゴ
ム１１と、このコアゴム１１の外側を被覆する外部ゴム
１２との復層構造としたことに大きな特徴がある。

【００２３】ここで、前記コアゴム１１は、ビードエー
ペックスゴム１０に必要な高強度及び高剛性を付与させ
るためのものであり、従って、従来タイヤのビードエー
ペックスゴムと同様、デュロメータＡ硬さが７５〜９５
度の硬質のゴムが好適に使用される。

【００２４】これに対して、前記外部ゴム１２は、ビー
ドエーペックスゴム１０に良好なゴム流れ性能を付与す
るためのものであり、これにより、プライ巻上げ部９Ｂ
の曲げ戻り等に原因した、ビードエーペックスゴム１０
の外端近傍Ｐ１、及びビードコア５からの離間開始位置
近傍Ｐ２、Ｐ３でのエアー溜まりの発生を効果的に抑制
する。そのために、前記コアゴム１１よりも軟質のゴム
で形成することが必要であり、特に、デュロメータＡ硬
さが５０〜７０度のものが好適に使用できる。なおデュ
ロメータＡ硬さとは、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づき測定
したデュロメータータイプＡによる２５゜Ｃの温度での
硬さを意味する。

【００２５】また、本例では、前記外部ゴム１２が、略
一定の厚さＴＡを有して、コアゴム１１を被覆する場合
を例示しており、従って、ビードエーペックスゴム１０
の輪郭形状とコアゴム１１の輪郭形状とは略相似形を有
している。そして、この外部ゴム１２の厚さＴＡは、
２．５〜４．０ｍｍとすることが必要であり、２．５ｍ
ｍ未満の時、良好なゴム流れ性が得られず、エアー溜ま
り抑制効果が不十分となる。逆に４．０ｍｍを越える
と、ビード剛性が過小となり、操縦安定性を損ねるだけ
でなく、ビード変形量が増大して発熱が高まりビード耐
久性の低下を招いてしまう。

【００２６】なお外部ゴム１２は、要求に応じて、２．
５〜４．０ｍｍの範囲内で、厚さＴＡを変化させること
ができる。また外部ゴム１２は、デュロメータＡ硬さが
５０〜７０度の範囲であるならば、本例の如き一層以外
に、図３に示すように、例えば二層（三層以上でも良
い）のゴム層１２Ａ、１２Ｂで形成することもでき、係
る場合には、このゴム層１２Ａ、１２Ｂの総厚さＴＡを
２．５〜４．０ｍｍの範囲とする。

【００２７】またコアゴム１１も同様に、デュロメータ
Ａ硬さが７５〜９５度の範囲であるならば、本例の如き
一層以外に、例えば二層（三層以上でも良い）のゴム層
１１Ａ、１１Ｂで形成することもできる。係る場合に
は、各ゴム層は、１１Ａ＜１１Ｂ＜１２Ａ＜１２Ｂのよ
うに、外側に向かって順次ゴム硬さを減じることが好ま
しい。

【００２８】

【実施例】タイヤサイズが１１Ｒ２２．５でありかつ図
１、図２に示す構成を有する重荷重用ラジアルタイヤ
を、表１の仕様で試作するとともに、各試供タイヤのビ
ード耐久性、及びエアー溜まりの発生の有無をテストし
た。

【００２９】（１）ビード耐久性：試供タイヤを、標準
リム（２２．５×８．２５）、標準内圧（８００ｋｐ
ａ）、荷重（５８．５２ｋＮ）の条件で回転ドラム試験
機上で、２０km／ｈの速度で走行させ、ビード損傷が発
生するまでの走行時間を比較した。完走は６００時間で
あり、走行時間が大なほど優れている。測定温度は２５
゜Ｃであった。

【００３０】（２）エアー溜まり：各１０本のタイヤの
ビード部を解体し、各タイヤ４箇所を調査した。表中、 ○；エアー溜まりの発生箇所なし、 △；エアー溜まりが見つかったタイヤが３本以下、 ×；エアー溜まりが見つかったタイヤが４本以上、又は
エアー溜まりの一箇所の長さが４ｍｍ以上のタイヤが１
本以上ある場合を意味する。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１に示すように、実施例のタイヤは、エ
アー溜まりの発生を抑え、かつビード耐久性を大巾に向
上することができる。

【００３３】

【発明の効果】叙上の如く本願の重荷重用ラジアルタイ
ヤは、ビードエーペックスゴムを、芯部をなすコアゴム
と、その外側を被覆する軟質の外部ゴムとの復層構造と
しているため、高強度かつ高剛性を確保しながら優れた
ゴム流れ性を付与することが可能となり、新ビード構造
の利点を維持しながら、この構造に起因して生じるエア
ー溜まりを効果的に抑制することができ、軽量化を促進
し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】本発明の重荷重用ラジアルタイヤの一実施例を
示す断面図である。

【図２】そのビード部を拡大して示す断面図である。

【図３】ビードエーペックスゴムの他の例を示す線図で
ある。

【図４】従来技術の問題点を説明するタイヤのビード部
を例示する断面図である。

【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 ビードコア ６ カーカス ７ ベルト層 ９ カーカスプライ ９Ａ プライ本体部 ９Ｂ プライ巻上げ部 １０ ビードエーペックスゴム １５ 近接域 １１ コアゴム １２ 外部ゴム ＣＯ 芯部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
   ード部のビードコアに至るプライ本体部に、前記ビード
   コアで折り返しかつビードコアから半径方向外側にのび
   るビードエーペックスゴムに沿ってのびるプライ巻上げ
   部を連設したスチールコードの１枚のカーカスプライか
   らなるカーカス、および前記トレッド部の内方かつカー
   カスの外側に配されるベルト層を具え、 前記ビードコアの半径方向内端からビードエーペックス
   ゴムの半径方向外端までの半径方向高さＨは２０〜３５
   ｍｍ、かつカーカスの前記プライ巻上げ部はビードエー
   ペックスゴムの前記外端を越えることによりプライ本体
   部に近接する近接域を形成するとともに、 前記ビードエーペックスゴムは、芯部をコアゴムによ
   り、外側を前記コアゴムよりも軟質の外部ゴムで被覆し
   た復層構造をなし、しかも外部ゴムの厚さＴＡを２．５
   〜４．０ｍｍとしたことを特徴とする重荷重用ラジアル
   タイヤ。
2. 【請求項２】前記コアゴムのデュロメータＡ硬さは７５
   〜９５度、かつ前記外部ゴムのデュロメータＡ硬さは５
   ０〜７０度としたことを特徴とする請求項１記載の重荷
   重用ラジアルタイヤ。