JP2001191755A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】空気入りタイヤのビード部の耐久性の向上を図
る。 【解決手段】スチールコードからなる少なくとも一枚の
カーカスプライを、トレッド部からサイドウオール部を
経てビード部までトロイダルに延在させるとともに、各
ビード部に埋設したビードコア及びこれに隣接するゴム
スティフナの周りに沿って、タイヤの径方向の内周側か
ら外周側へ巻き返し、カーカスプライの各巻き返し部
に、ビードコアの周面に沿ってそれに巻き付く巻き込み
部を有する空気入りタイヤにおいて、前記ゴムスティフ
ナを、少なくとも一部分が硬ゴムからなるものとし、そ
の硬ゴムとして、５０％伸長時におけるモジュラスＭが
５．５≦Ｍ≦７．０ＭPaの範囲にあるものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、とくにトラックや
バス等の重荷重用として好適な空気入りタイヤに関し、
プライコードのひき抜けやカーカスプライの巻き返し部
分へのセパレーションの発生等を抑制した、耐久性の改
善されたビード部構造の改良に関するものである。

【０００２】タイヤの転動負荷が大きい重荷重用の空気
入りタイヤは、プライコードの引き抜けが懸念されるこ
とから、カーカスプライを、ビード部のビードコアの周
りで、タイヤの半径方向から外側へ大きく巻き返し、そ
の巻き返し部分をゴム質中に埋め込んで固定するように
している。

【０００３】図７（ａ）（ｂ）はこのことを例示するビ
ード部の略線横断面図であって、図７（ａ）はカーカス
プライ９の巻き返し部分９ａの外端を、ワイヤチェファ
１０の同様の外端よりタイヤの半径方向外側に位置させ
たものであり、図７（ｂ）はカーカスプライ９の巻き返
し部分９ａの外端より、ワイヤチェファ１０の巻き返し
外側端をタイヤの半径方向外側に位置させた構造のもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のビード構造においては、カーカスプライ９の巻き
返し外端位置、あるいはワイヤチェファ１０の外端位置
を境にしてタイヤの半径方向の内外側に剛性段差が生じ
ることになるため、タイヤの負荷転動に際する、ビード
部からサイドウオール部にかけての繰り返し変形により
カーカスプライ９の巻き返し外端あるいはワイヤチェフ
ァ１０の外端を含めたその近傍域に応力が集中すること
になる。

【０００５】そして、これが、その外端の、ゴム質から
のセパレーションを引き起し、このセパレーションがさ
らに、図８（ａ）、（ｂ）に示すようにビード部クラッ
クｃｒを発生させる原因になっていた。

【０００６】そこで、カーカスプライ９の巻き返し部分
の外端もしくは、ワイヤチェファ１０の外端およびその
近傍域に生じる応力を緩和し、あわせてビード部の剛性
を高めて、そのビード部の変形を抑制することを目的
に、ビードコア１１の周りで、複数枚の有機繊維コード
層をワイヤチェファ１０に外接させて配置し、これらの
有機繊維コード層で、カーカスプライ９の巻き返し外端
または、ワイヤチェファ１０の外端を覆ったり、ビード
コア１１のタイヤ半径方向外側で、カーカスプライ９の
本体部分と、巻き返し部分９ａとの間に配置するゴムス
ティフナ１２、なかでも硬ゴムスティフナの量を増やす
等の工夫がなされているけれども、これらによれば、タ
イヤの負荷転動におけるビード部の発熱温度が一層高く
なることにより、前述したセパレーションの発生に加え
て、有機繊維コード層の外端にもまたセパレーションが
発生する不具合があり、その他にもタイヤの重量増加や
タイヤの生産性が低下するという問題があった。

【０００７】本発明は、従来の技術が抱える上述のよう
な問題点を解決することを課題とするものであり、その
目的は、タイヤの重量増加、タイヤの生産性の低下を招
くことなく、カーカスプライおよびワイヤチェファの外
端の、ゴム質からのセパレーションを有効に防止すると
ともに、プライコードの引き抜けをもたま十分に防止し
てビード耐久性を大きく向上させ得る空気入りタイヤを
提案するところにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の空気入りタイヤ
は、スチールコードからなる少なくとも一枚のカーカス
プライを、トレッド部からサイドウオール部を経てビー
ド部までトロイダルに延在させるとともに、各ビード部
に埋設したビードコア及びこれに隣接するゴムスティフ
ナの周りに沿って、タイヤの径方向の内周側から外周側
へ巻き返し、カーカスプライの各巻き返し部に、ビード
コアの周面に沿ってそれに巻き付く巻き込み部を有する
空気入りタイヤであって、前記ゴムスティフナは、少な
くとも一部分が硬ゴムからなるものであり、該硬ゴム
は、５０％伸長時におけるモジュラスＭが５．５≦Ｍ≦
７．０ＭPaの範囲になることを特徴とする空気入りタイ
ヤである。

【０００９】ここに、ゴムスティフナは、その全面積
（Ｓ）に対し硬ゴム（Ｓ₁ ）の面積の占める割合（Ｓ₁
／Ｓ）が３０％≦Ｓ₁ ／Ｓ≦１００％の範囲を満足する
ものであるのが望ましい。

【００１０】また、かかるゴムフティフナは、空気圧を
充てんしたタイヤのリム組み姿勢で、カーカスプライの
巻き返し最下端からゴムスティフナにおける硬ゴムの最
上端に至るまでの高さＨ₂ とカーカスプライの巻き返し
最下端からカーカスプライの最上端に至るまでの高さＨ
₁ との比が１０％≦Ｈ₂ ／Ｈ₁ ≦７０％の条件を満足す
るものが好適である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明をよ
り具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態を示
すタイヤの横断面図であり、図中１はトレッド部、２は
トレッド部１に連続するサイドウオール部、３はビード
部であって、このビード部３はサイドウオール部２の半
径方向内周側に連なっていて、このビード部３には横断
面形状が例えば六角形状をなすビードコア４とこのビー
ドコア４に隣接配置されるスティフナ５が埋設されてい
る。スティフナ５は通常のゴム５ａと硬ゴム５ｂからな
り、硬ゴム５ｂはゴム５ａとビードコア４の相互間に配
置される。

【００１２】また、６はカーカスプライであって、この
カーカスプライ６はタイヤの赤道面に対して実質的に９
０°の角度で延在させた、例えばスチールコード（強
力：８０〜３００kgf の範囲、より好ましくは１００〜
１８０kgf の範囲のものが好適）をプライコードとする
ものが適用でき、このプライコードからなる一枚のカー
カスプライ６を、トレッド部１からサイドウオール部２
を経てビード部３までトロイダルに延在させるととも
に、ビードコア４およびスティフナ５の周りで、タイヤ
の半径方向の内周側から外周側へ巻き返される。

【００１３】カーカスプライ６の巻き返し態様は、上掲
図１に示すように、タイヤの幅方向の内周側から外周側
へ巻き返す場合の他に、図２に示すように、タイヤの幅
方向の外周側から内周側へ巻き返すこともでき、これら
の何れにおいてもカーカスプライ６の巻き返し部７は、
ビードコア４の周面に沿ってそれに巻き付く巻き込み部
７ａを有する。

【００１４】上掲図１あるいは図２にそれぞれ示した巻
き込み部７ａに関しては、ともにカーカスプライ６をビ
ードコア４の周りに巻き返すに先立ち、その巻き込み部
７ａに相当する部分に、ビードコア４の横断面輪郭形状
と対応させて予め少なくとも三箇所の塑性変形部Ｐ₁ 、
Ｐ₂ 、Ｐ₃ を設けて、とくに先端側のＰ₁ にて、ビード
コア４の周面に十分近接させ、かつ、正確に倣ってビー
ドコア４に巻き付けるものとする。

【００１５】かかる巻き込み部７ａはビードコア４の断
面輪郭の半周、例えば、そのビードコア４の、ビードベ
ース３ａ側の半周を超えてビードコア周面に沿って延
び、なかでも上掲図１に示すような巻き込み部７ａの先
端は、これに加えて、空気圧を充てんしたタイヤのリム
組み姿勢で、ビードコア４の外周縁位置を越えて、それ
よりタイヤの幅方向内側に位置するものとする。

【００１６】上記のような構成になる空気入りタイヤに
おいては、巻き返し部７に巻き込み部７ａを設けたこと
により、プライコードの引き抜けを有効に防止され、併
せてビードコア４およびリムＲの作用のもとで、その巻
き返し部７のセパレーションを有効に回避し得る。

【００１７】本発明においては、ゴムスティフナ５に硬
ゴム５ｂを用いることにしたが、これによってビード部
３の上部における剛性がアップし、荷重負荷時に、ビー
ド部３の倒れ込みが抑制され、ビード耐久力の向上に寄
与する。

【００１８】とくに、硬ゴム５ｂの５０％伸長時におけ
るモジュラスＭは、５．５≦Ｍ≦７．0 ＭPaに規定した
が、その理由は、モジュラスＭが５．５ＭPaよりも低い
とビード部３の倒れ込みの抑制効果が期待できないから
であり、一方、７．０ＭPaよりも高い場合にはかかる部
位から破壊が起こりやすくなるからである。

【００１９】ゴムスティフナ５は、その全面積（Ｓ）に
対し硬ゴム５ｂの面積（Ｓ）の占める割合（Ｓ₁ ／Ｓ）
が、３０％≦Ｓ₁ ／Ｓ≦１００％の範囲に納まるように
するのが好ましい。その理由は、（Ｓ₁ ／Ｓ）が３０％
よりも低い値では、硬ゴム５ｂの部位からの破壊が起こ
るおそれがあるからであり、ビード部３の耐久力の改善
には、上記の範囲で規制するのが最もよいからである。

【００２０】上掲図１に示すところにおいて、空気圧を
充てんしたタイヤのリム組み姿勢で、カーカスプライ６
の巻き返し最下端Ｌ₁ （ビードコア４の、ビードベース
３ａ側）から硬ゴム５ｂの最先端Ｌ₂ に至るまでの高さ
Ｈ₂ とカーカスプライ６の巻き返し最下端Ｌ₁ からカー
カスプライ６の最上端Ｌ₃ に至るまでの高さＨ₁ との比
は１０％≦Ｈ₂ ／Ｈ₁ ≦７０％とするのが好ましい。そ
の理由は、（Ｈ₂ ／Ｈ ₁ ）が１０％よりも小さい場合に
は、硬ゴム５ｂを用いたことによる効果が小さく、一
方、（Ｈ₂ ／Ｈ₁ ）が７０％を越えるような値では、ス
ティフナ５の先端に応力が集中しやすくなり、セパレー
ションの発生が懸念されるからである。

【００２１】図３は、ビードコア４の周りで、カーカス
プライ６に外接させてワイヤチェフア８を配置した例で
あって、このような構成とする場合にあってはその部位
の外端および近傍域での変形量を少なくできるので、ワ
イヤチェファ８外端のセパレーションを効果的に軽減で
きることになる。

【００２２】巻き込み部７をビードコア４とスティフナ
５との間で挟み込むことにより、その巻き込み部７に対
する拘束力を高めることが可能になり、プライコードの
引き抜けをより有利に防止できる。

【００２３】図４にビードコア４の断面を拡大して示
す。空気入りタイヤにおいてプライコードの引き抜け防
止効果を担保するためには巻き込み部７の先端を、ビー
ドベース３ａから離れた三辺ａ、ｂ、ｃの何れかの上に
位置させることが好ましく、より好ましくは、配設範囲
を、辺ａと辺ｂとの交点位置から、それらの各辺長の２
／３の長さの範囲とする。

【００２４】本発明においては、前述の如く巻き込み部
７に塑性変形部Ｐ₁ 、Ｐ₂ 、Ｐ₃ を設けることができる
が、一カ所また二カ所とすることもでき、必要に応じて
四カ所とすることもできるものである。

【００２５】

【実施例】以下に、本発明に係るタイヤの、ドラム耐久
性に関する実施例について説明する。

【００２６】供試タイヤは表１に示した如き構造にな
る、サイズがＴＢＲ２８５／６０Ｒ２２．５のタイヤを
９．００×２２．５のリムに装着したものを用いた。

【００２７】ドラム耐久性は、リム組みしたタイヤに最
高空気圧（９００kPa ）を充てんするとともに、最大負
荷能力の２倍に相当する荷重を負荷したドラム上走行試
験において、ビード部故障（プライ端またワイヤチェフ
ァ端のセパレーション）もしくはゴムチェファクラック
等によって走行不能になるでの走行距離を測定し、従来
タイヤをコントロールとして指数化することによって評
価した。なお、ドラム耐久性は指数値が大きいほど優れ
た結果を示すものとする。

【００２８】表１にその結果を示し、図５に硬ゴムの面
積割合が３０％になるゴムスティフナ５を備えたタイヤ
の要部の横断面を、また、図６に硬ゴムの面積割合が１
００％になるゴムスティフナ５を備えたタイヤの要部の
横断面をそれぞれ示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１より明らかな如く、本発明に適合する
供試タイヤは、従来タイヤに比較してビード部の耐久性
が格段に改善されることが確認できた。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、カーカスプライの巻き
返し部分に、ビードコアの周面に沿ってそれに巻き付く
巻き込み部を有する空気入りタイヤにおいて、硬ゴムを
備えたゴムチェファ配設することによって、プライコー
ドの引き抜けやカーカスプライ巻き返し部分のセパレー
ションを、より有利に回避してビード部の耐久性を大き
く向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す要部横断面図であ
る。

【図２】本発明の他の実施の形態を示す要部横断面図で
ある。

【図３】本発明の他の実施の形態を示す要部横断面図で
ある。

【図４】巻き込み部の先端位置を示すビードコアの拡大
断面図である。

【図５】実施例で用いた供試タイヤの要部横断面図であ
る。

【図６】実施例で用いた供試タイヤの要部横断面図であ
る。

【図７】（ａ）（ｂ）は従来のビード部構造を例示する
タイヤの要部用断面図である。

【図８】（ａ）（ｂ）はビード部クラックの発生態様を
示す横断面図である。

【符号の説明】

１ トレッド部 ２ サイドウオール部 ３ ビード部 ４ ビードコア ５ スティフナ ６ カーカスプライ ７ 巻き返し部 ８ ワイヤチェファ ９ カーカスプライ 10 ワイヤチェファ 11 ビードコア 12 ゴムスティフナ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スチールコードからなる少なくとも一枚
   のカーカスプライを、トレッド部からサイドウオール部
   を経てビード部までトロイダルに延在させるとともに、
   各ビード部に埋設したビードコア及びこれに隣接するゴ
   ムスティフナの周りに沿って、タイヤの径方向の内周側
   から外周側へ巻き返し、カーカスプライの各巻き返し部
   に、ビードコアの周面に沿ってそれに巻き付く巻き込み
   部を有する空気入りタイヤであって、 前記ゴムスティフナは、少なくとも一部分が硬ゴムから
   なるものであり、 該硬ゴムは５０％伸長時におけるモジュラス（Ｍ）が
   ５．５≦Ｍ≦７．０ＭPaになることを特徴とする空気入
   りタイヤ。
2. 【請求項２】 ゴムスティフナは、その全面積（Ｓ）に
   対し硬ゴム（Ｓ₁ ）の面積の占める割合（Ｓ₁ ／Ｓ）が
   ３０％≦Ｓ₁ ／Ｓ≦１００％の範囲を満足するものであ
   る、請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 ゴムフティフナは、空気圧を充てんした
   タイヤのリム組み姿勢で、カーカスプライの巻き返し最
   下端から硬ゴムの最先端に至るまでの高さＨ₂ とカーカ
   スプライの巻き返し最下端からカーカスプライの最上端
   に至るまでの高さＨ₁ との比（Ｈ₂ ／Ｈ₁ ）が１０％≦
   Ｈ₂ ／Ｈ₁ ≦７０％になるものである、請求項１又は２
   記載の空気入りタイヤ。