JP2001191759A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビード部耐久性の向上を図った空気入りタイ
ヤを提供することにある。 【解決手段】 少なくとも１枚のカーカスプライ２を本
体部2aと巻返し部2bとで構成し、カーカスプライ２の巻
返し部2bに、ビードコア４の周りにその外周面に沿って
それに巻付く巻込み部６を設け、ビード部１に、ビード
コア４の周りに巻返された少なくとも１層のワイヤーチ
ェーファー５を埋設し、ワイヤーチェーファー５は、そ
の始端８を、第１リムライン位置９にてビード部外面13
にたてた法線ｎからタイヤ径方向10の外方に測った最短
距離Ｌが15〜25ｍｍの範囲内に位置するように配置し、
その終端11を、ビードコア４の径方向最外端位置12から
ビード部外面13に対して引いた垂線ｍと前記法線ｎとで
挟まれた範囲内に位置するように配置することを特徴と
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、とくには、プライコードの引抜けと、カーカスプラ
イの巻返し部の端縁位置でのセパレーションの発生を防
止するとともに、高負荷荷重作用下におけるリムフラン
ジを支点とするビード部の曲げ変形によるビード部故障
を有効に抑制して、ビード部耐久性の向上を図った空気
入りタイヤを提供することにある。尚、この発明は、ト
ラックやバスなどのように高荷重・高内圧条件下で使用
される、いわゆる重荷重用空気入りラジアルタイヤに適
用するのが好適である。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤでは、タイヤ負荷転動の
際のプライコードの引抜けを防止すべく、通常は、図4
(a)に示すように、カーカスプライ100 を、ビード部101
のビードコア102 の周りで、タイヤ幅方向の内側から
外側へ大きく巻き返し、その巻返し部103 をゴム質中に
埋込み固定することとしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、かかるビー
ド部構造を有する従来タイヤは、タイヤの負荷転動時、
特に高負荷荷重作用時にサイドウォール部104 が大きく
曲げ変形するのに伴って、カーカスプライ100 に図4(a)
の矢印方向に引抜き力Ｆが作用するとともに、カーカス
プライ100 の巻返し部103 の端縁位置105 には、これを
境としてタイヤ径方向の内外側に剛性段差が生じ、前記
端縁位置105 及びその近傍に繰返し応力集中が生じるこ
とによって、プライコードのゴム質からのセパレーショ
ンが発生し易く、このセパレーションが、図4(b)に示す
ようなビード部クラックCrの原因になるという問題があ
った。

【０００４】かかるセパレーションを防止してビード部
耐久性を向上させるための手段として、図5(a)に示すよ
うに、カーカスプライ106 の巻返し部107 に、ビードコ
ア108 の周面に沿ってそれに巻付く巻込み部109 を設け
ることが有用であることを、本願人は既に出願した特願
平11−19847 号の明細書等において提案した。

【０００５】しかしながら、ビード部にワイヤーチェー
ファー等の補強層を配設しない場合には、タイヤに高負
荷荷重が作用した場合には、図9(b)の２点鎖線で示すよ
うにリムフランジ110 を支点として矢印Ａの方向に大き
な曲げ変形が生じ、この曲げ変形の繰返しにより、リム
フランジと接触するタイヤのビード部にクラックが入り
やすい状況にあり、そのクラックが進展して、最悪の場
合にはビード部故障に至る危険性がある。

【０００６】さらに、上記ビード部構造を有するタイヤ
のビード部耐久性を向上させるための手段としては、図
6(a)に示すように、ビード部に、カーカスプライ110 の
外側位置にビードコア111 の周りにタイヤ幅方向の内側
から外側に向かって巻き返された少なくとも１層の補強
層112 を配設することによって、タイヤに高負荷荷重作
用下におけるビード部の曲げ変形を抑制することが有用
である。

【０００７】しかし、図6(b)に示すように、補強層112
の端縁位置によっては、その端縁位置113 に応力が集中
して、かかる位置113 でビード部クラックCr等の故障が
発生するおそれがあり、結果として、ビード部耐久性を
有効に高めることができなかった。

【０００８】そこで、この発明の目的は、プライコード
の引抜けと、カーカスプライの巻返し部の端縁位置での
セパレーションの発生を防止するとともに、特に高負荷
荷重作用下におけるリムフランジを支点とするビード部
の曲げ変形によるビード部故障を有効に抑制して、ビー
ド部耐久性の向上を図った空気入りタイヤを提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この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
らサイドウォール部を経てビード部までトロイダルに延
在する本体部と、ビード部に埋設したビードコアの周り
に巻き返してなる巻返し部とで構成してなる空気入りタ
イヤにおいて、カーカスプライの巻返し部に、ビードコ
アの周りにその外周面に沿ってそれに巻付く巻込み部を
設け、ビード部に、カーカスプライの本体部から巻返し
部に向かってビードコアの周りにタイヤ幅方向の内側か
ら外側に向かって巻返された少なくとも１層のワイヤー
チェーファーを埋設し、ワイヤーチェーファーは、カー
カスプライの本体部側にある始端を、第１リムライン位
置にてビード部外面にたてた法線からタイヤ径方向外方
に測った最短距離が15〜25ｍｍの範囲内に位置するよう
に配置し、カーカスプライの巻返し部側にある終端を、
ビードコアの径方向最外端位置からビード部外面に対し
て引いた垂線と前記法線とで挟まれた範囲内に位置する
ように配置したものである。

【００１０】尚、ここでいう「第１リムライン位置」と
は、タイヤを標準リムに装着し、最高空気圧及び最大負
荷能力を適用したときのタイヤ外表面におけるリムとの
接触部分のタイヤ径方向最外端を意味する。

【００１１】また、「カーカスプライの巻返し部」に
は、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻返すことに
よって形成される場合の他、タイヤ幅方向の外側から内
側に向けて巻返すことによって形成される場合も含まれ
る。

【００１２】加えて、ここにおけるカーカスプライは、
両端が切断された多数本のスチールコードを実質的にラ
ジアル配置したもののみならず、一本のスチールコード
を、カーカスプライの巻返し部分で折り返して、タイヤ
周方向へ迂曲させながら延在させたものをも含むものと
する。

【００１３】さらに、ワイヤーチェーファーの終端位置
でのセパレーションの発生をより一層抑制する必要があ
る場合には、カーカスプライの巻返し部側に、ワイヤ−
チェーファーの終端を覆う少なくとも１枚の有機繊維チ
ェーファー配置することが好ましく、また、有機繊維チ
ェーファーの有機繊維コードは、ワイヤーチェーファー
のスチールコードの配設方向に対し15〜75°の角度で配
設することがより好適である。

【００１４】さらにまた、ワイヤーチェーファーの始端
位置でのセパレーションをより一層抑制する必要がある
場合には、カーカスプライの本体部とワイヤーチェーフ
ァーの始端側部分との間に、緩衝ゴム層を配設すること
が好ましく、そのとき、ワイヤーチェーファーの始端位
置における緩衝ゴム層のゴム厚さは、タイヤ幅方向断面
で見て、1.5 〜2.0 mmであることがより好適である。

【００１５】また、前記タイヤは重荷重用タイヤである
ことがより好適である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面に示すところに基づいて説明する。図１はこの発明に
従う空気入りタイヤのビード部の断面の一例を示したも
のであり、図中１はビード部、２はカーカスプライ、３
はサイドウォール部、４はビードコア、５はワイヤーチ
ェーファーである。

【００１７】図１に示すビード部１を有するタイヤは、
好適には実質的にラジアル方向（具体的には、タイヤ赤
道面に対して70〜90°の方向）に配列されたスチールコ
ードをゴム引きした少なくとも一枚のカーカスプライ２
を、トレッド部（図示せず）からサイドウォール部３を
経てビード部１までトロイダルに延在する本体部2aと、
ビード部１に埋設したビードコア４の周りに巻き返して
なる巻返し部2bとで構成し、また、カーカスプライ２の
クラウン部（図示せず）には、トレッド部を補強するた
め、１枚以上のコードゴム引き層からなるベルト（図示
せず）を配置する。

【００１８】そして、この発明の構成上の主な特徴は、
カーカスプライ２をビードコア４の周りに巻き付けるビ
ード構造を採用するとともに、さらにタイヤに高負荷荷
重が作用した際のビード部の曲げ変形を抑制するために
適正化を図ったワイヤーチェーファー５を配設すること
にあり、より具体的には、カーカスプライ２の巻返し部
2bに、ビードコア４の周りにその外周面に沿ってそれに
巻付く巻込み部６を設け、この構成を採用することによ
って、ビード部耐久性を格段に向上させることができ
る。

【００１９】即ち、カーカスプライ２をビードコア４の
周りに巻付けることによって、カーカスプライ２の引抜
けとカーカスプライ２の巻返し端縁位置８でのセパレー
ションの発生が防止でき、また、通常の巻返し構造を有
する従来タイヤ（図4(a)）に比べると、ビード部が格段
に補強される。

【００２０】しかし、この構成だけでは、タイヤに高負
荷荷重が作用した場合、リムフランジを支点とする大き
な曲げ変形を有効に抑制することはできず、この曲げ変
形の繰返しにより、リムフランジ14と接触するタイヤの
ビード部１にクラックが入りやすい状況にある。

【００２１】このため、この発明では、上記構成に加え
て、さらに、ビード部１にて、カーカスプライ２の本体
部2aから巻返し部2bに向かってビードコア４の周りにタ
イヤ幅方向７の内側から外側に向かって巻返された少な
くとも１層のワイヤーチェーファー５を配設し、かつ、
ワイヤーチェーファー５は、カーカスプライ２の本体部
2a側にある始端８を、第１リムライン位置９にてビード
部１の外面13に引いた法線ｎからタイヤ径方向10の外方
に測った最短距離Ｌが15〜25ｍｍの範囲内に位置するよ
うに配置し、カーカスプライ２の巻返し部2b側にある終
端11を、ビードコア４の径方向最外端位置12からビード
部１の外面13に対して引いた垂線ｍと前記法線ｎとで挟
まれた範囲内に位置するように配置することにあり、こ
の構成によって、前記曲げ変形を有効に抑制することが
でき、この結果、ビード部耐久性を格段に向上させるこ
とができる。

【００２２】尚、ワイヤーチェーファー５の始端８を前
記最短距離Ｌが15〜25ｍｍの範囲内に位置するように配
置することに限定した理由は、前記最短距離Ｌが15mm未
満だと、プライの周方向変形を十分に抑制することがで
きず、ビード部の曲げ剛性が大きくなって、ビード部故
障が生じやすくなるからであり、前記最短距離Ｌが25mm
よりも大きくなると、特に偏平タイヤにおいて、フレッ
クスゾーンに始端８が近づき、ワイヤーチェーファー５
の始端８位置に応力が集中してセパレーションが起こり
やすくなるからである。

【００２３】また、ワイヤーチェーファー５の終端11
を、ビードコア４の径方向最外端位置12からビード部１
の外面13に対して引いた垂線ｍと前記法線ｎとで挟まれ
た範囲内に位置するように配置する理由は、前記終端11
が前記垂線ｍよりもタイヤ径方向10の下方にあると、カ
ーカスプライ２の巻返し部2bを十分に保護することがで
きず、終端11と巻返し部2bの間で界面セパレーションが
生じやすくなるからであり、前記終端11が前記法線ｎよ
りもタイヤ径方向10の上方にあると、前記終端11位置に
大きなせん断ひずみが作用してビード部故障が起こりや
すくなるからである。

【００２４】よって、この発明では、上記構成を採用す
ることによって、ビード部耐久性を格段に向上させるこ
とができる。

【００２５】また、他の実施形態としては、カーカスプ
ライの巻返し部2b側に、図２に示すように、ワイヤ−チ
ェーファー５の終端14を覆う少なくとも１枚（図２では
２枚）の有機繊維チェーファー15a,15b を配置すること
ができ、この構成を採用すれば、ワイヤーチェーファー
５の終端位置14でのせん断ひずみをより一層抑制するこ
とができ、ビード部耐久性はさらに向上する。

【００２６】さらに、有機繊維チェーファー15a,15b の
有機繊維コード16は、ワイヤーチェーファー５のスチー
ルコード17の配設方向に対し15〜75°の角度で配設すれ
ば、ワイヤーチェーファー５の終端側部分5bに種々の方
向から作用する力に対して有機繊維チェーファーの有機
繊維コードが負担することができ、その結果、ワイヤー
チェーファー５の終端位置14でのせん断ひずみをより一
層抑制することができる。

【００２７】加えて、ワイヤーチェーファーの始端位置
８でのセパレーションをより一層抑制する必要がある場
合には、カーカスプライ２の本体部2aとワイヤーチェー
ファー５の始端側部分5aとの間に、図３に示すような緩
衝ゴム層18を介挿することが好ましい。

【００２８】尚、ワイヤーチェーファー５の始端位置８
における緩衝ゴム層18のゴム厚さｔは、タイヤ幅方向断
面で見て、1.5 〜2.0 mmであることが好ましい。前記ゴ
ム厚さｔが1.5mm 未満だと、緩衝ゴム層18を設けたこと
によるセパレーション抑制効果が十分に得られないから
であり、前記ゴム厚さｔが2.0mm よりも厚いと、ワイヤ
ーチェーファー５による周方向変形抑制効果が十分に得
られなくなるおそれがあるからである。

【００２９】上述したところは、この発明の実施形態の
一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更
を加えることができる。

【００３０】

【実施例】次に、この発明に従う空気入りタイヤを製造
し、ビード部耐久性を評価したので以下で説明する。

【００３１】実施例１〜７のタイヤは、タイヤサイズが
ＴＢＲ ３１５／６０Ｒ２２．５であり、ワイヤーチェ
ーファー５の始端位置８及び終端位置14、緩衝ゴム18の
配設の有無及びそのゴム厚さｔ、有機繊維チェーファー
の配設の有無及びそのコードの配設角度については表１
に示す。

【００３２】尚、比較のため、ビード部が巻込み構造を
有し、かつワイヤーチェーファーを設けるが、ワイヤー
チェーファーの始端位置８及び終端位置11のいずれか一
方がこの発明の適正範囲外である比較タイヤ（比較例１
〜５）と、カーカスプライを通常の巻返し構造とする従
来タイヤ（従来例）についても試作した。

【００３３】(試験方法）上記各供試タイヤについて、
9.00×22.5のリムに装着し、ビード部耐久性を評価し
た。ビード部耐久性は、周方向変形測定試験とビード耐
久ドラム試験とを行い、それらの結果から評価した。周
方向変形測定試験は、フリーでタイヤを上から66.15 ｋ
Ｎの力で平押しする条件下で周方向変位量を測定し、そ
の測定値から評価した。ビード耐久ドラム試験は、タイ
ヤ内圧：900 kPa、タイヤ負荷荷重：66.15 ｋＮの条件
下で、回転ドラム上を60ｋｍ／ｈの速度でタイヤを走行
させ、タイヤに故障が生じたときの走行距離を測定し、
この測定値から評価した。表１にそれらの評価結果を示
す。尚、表１中の数値は、いずれも従来例を100とした
指数比で示してあり、周方向変形指数は小さいほど優れ
ており、また、ビード耐久ドラム試験指数は大きいほど
優れている。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１に示す評価結果から、実施例１〜７
は、従来例に比べてビード部耐久性に優れている。一
方、比較例１〜５は、ビード耐久ドラム試験において、
特異故障が生じた。

【００３６】

【発明の効果】この発明によって、ビード部耐久性に優
れた空気入りタイヤの提供が可能になった。尚、この発
明は、トラックやバスなどのように高荷重・高内圧条件
下で使用される、いわゆる重荷重用空気入りラジアルタ
イヤに適用するのが好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に従う空気入りタイヤのビード部を
リム組みした状態で示した横断面図である。

【図２】 別の実施形態を示す図である。

【図３】 他の実施形態を示す図である。

【図４】 従来のビード構造の問題点を説明するための
図である。

【図５】 カーカスプライをビードコアの周りに巻き付
けるビード構造を採用したときの問題点を説明するため
の図である。

【図６】 図５のビード部を補強するために配設したワ
イヤーチェーファーの終端位置で生じる問題点を説明す
るための図である。

【符号の説明】 １ ビード部 ２ カーカスプライ ３ サイドウォール部 ４ ビードコア ５ ワイヤーチェーファー ６ 巻込み部 ７ タイヤ幅方向 ８ ワイヤーチェーファーの始端 ９ 第１リムライン 10 タイヤ径方向 11 ワイヤーチェーファーの終端 12 ビードコアの径方向最外位置 13 ビード部の外面 14 リムフランジ 15a,15b 有機繊維チェーファー 16 有機繊維チェーファーのコード 17 ワイヤーチェーファーのコード 18 緩衝ゴム層 ｍ 垂線 ｎ 法線 ｔ ワイヤーチェーファーの始端位置で測定した緩衝ゴ
ムの厚さ Ｌ 法線ｎからタイヤ径方向に測った最短距離

Claims (6)

【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ォール部
   を経てビード部までトロイダルに延在する本体部と、ビ
   ード部に埋設したビードコアの周りに巻き返してなる巻
   返し部とで構成してなる空気入りタイヤにおいて、 カーカスプライの巻返し部に、ビードコアの周りにその
   外周面に沿ってそれに巻付く巻込み部を設け、 ビード部に、カーカスプライの本体部から巻返し部に向
   かってビードコアの周りにタイヤ幅方向の内側から外側
   に向かって巻返された少なくとも１層のワイヤーチェー
   ファーを埋設し、 ワイヤーチェーファーは、カーカスプライの本体部側に
   ある始端を、第１リムライン位置にてビード部外面にた
   てた法線（ｎ）からタイヤ径方向外方に測った最短距離
   （Ｌ）が15〜25ｍｍの範囲内に位置するように配置し、
   カーカスプライの巻返し部側にある終端を、ビードコア
   の径方向最外端位置からビード部外面に対して引いた垂
   線（ｍ）と前記法線（ｎ）とで挟まれた範囲内に位置す
   るように配置することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 カーカスプライの巻返し部側に、ワイヤ
   −チェーファーの終端を覆う少なくとも１枚の有機繊維
   チェーファー配置する請求項１に記載した空気入りタイ
   ヤ。
3. 【請求項３】 有機繊維チェーファーの有機繊維コード
   は、ワイヤーチェーファーのスチールコードの配設方向
   に対し15〜75°の角度で配設する請求項２に記載した空
   気入りタイヤ。
4. 【請求項４】 カーカスプライの本体部とワイヤーチェ
   ーファーの始端側部分との間に、緩衝ゴム層を介挿する
   請求項１、２又は３に記載した空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】 ワイヤーチェーファーの始端位置におけ
   る緩衝ゴム層のゴム厚さは、タイヤ幅方向断面で見て、
   1.5 〜2.0 mmである請求項４に記載した空気入りタイ
   ヤ。
6. 【請求項６】 前記タイヤは重荷重用タイヤである請求
   項１〜５のいずれか１項に記載した空気入りタイヤ。