JP2001191762A

JP2001191762A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2001191762A
Application number: JP2000004348A
Authority: JP
Inventors: Takaya Yamanaka; 孝也山中
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2001-07-17

Abstract

(57)【要約】【課題】ビード部耐久性を大幅に向上させた空気入り
タイヤを提供する。【解決手段】１プライのラジアルカーカスはビードコ
ア外周位置に終端をもつ巻込み部を有し、ビード部補強
層はストランド構造のみから成る多数本のスチールコー
ドを有し、スチールコードは1.00〜1.50mmの範囲内のコ
ード径を有し、ビード部補強層終端部のスチールコード
端末はコード径の1.0 〜1.5 のばらけ幅を有し、ビード
部補強層の多数本のスチールコードは端末よりタイヤ半
径方向内方でコード軸と直交する方向でのコード間隔が
1.00〜1.50ｍｍである。

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に関し、特に、ビード部
耐久性を向上させた空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に示すように、冒頭に述べた種類の
重車両に用いる従来の空気入りタイヤ１１は、重荷重負
荷の下で転動するため、重荷重をリムとの間で直接支持
するビード部１４に故障が生じ易い。特に、ラジアルカ
ーカス１６の折返し部１６t 端１６teには大きなひずみ
は集中するため、この折返し部端１６teに亀裂などの故
障核が発生し、この亀裂が成長して折返し部１６t にセ
パレーション故障が生じるのが典型例である。

【０００３】この折返し部１６t セパレーション故障を
改善するため、折返し部１６t の外側に沿い折返し部端
１６teを超えて延びるビード部補強層１８を配置するの
が通例となっている。このビード部補強層１８は、一般
にワイヤーチェーファとも呼ばれるゴム被覆スチールコ
ード層である。この種の補強層１８は、ラジアルカーカ
ス１６の折返し部１６t のコードがほぼタイヤ１１半径
方向に延びるのに対し、半径方向にスチールコードを傾
斜配列させた層である。その結果、補強層１８のスチー
ルコード上方端１８e に作用するひずみは、折返し部１
６t のコード端に作用するひずみに比しより小さくな
り、亀裂などの故障核になり難い利点を有する。

【０００４】しかし、最近、タイヤの偏平化傾向が一層
高まると、ビード部１４への入力が一段と厳しくなり、
その結果、ワイヤーチェーファ１８によるビード部１４
補強でも折返し部端１６teからのセパレーション故障の
抑制が不十分となった。そこで、折返し部端１６teにひ
ずみが集中しないように、折返し部１６t の全終端部を
ビードコア外周に位置させ、折返し部と言うよりは寧ろ
ビードコアの巻込み部の新規構造が提案されている。こ
の新規構造は、図１を援用して説明すれば、ラジアルカ
ーカス６の本体６b からの巻込み部６w である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このラジアルカーカス
６の新規の巻込み部６w 構造採用により、ラジアルカー
カス６の終端６weのひずみは大幅に緩和され、この終端
６weのセパレーション故障は皆無となった。その一方
で、ビード部耐久性が向上した分、図３に示すビード部
補強として不可欠なワイヤーチェーファ端１８e に亀裂
などの故障核が転移し、このワイヤーチェーファ端１８
e におけるセパレーション故障にビード部耐久性問題が
移行してきた。

【０００６】しかし、それまでワイヤーチェーファ端１
８e にセパレーションなどの故障が生じる例がないた
め、この故障改善手段は見出すことはできない。よっ
て、今日では、このワイヤーチェーファ端１８e の亀裂
発生と、その進展によるセパレーション故障改善が急務
となっている。

【０００７】従って、この発明の請求項１、２に記載し
た発明は、上述のビード部耐久性問題を根本から解決す
ることにあり、すなわち、ラジアルカーカス終端部の耐
久性向上に合わせ、ビード部補強層としてのゴム被覆ス
チールコード層（ワイヤーチェーファ）端の耐亀裂性を
大幅に向上させ、ビード部の耐セパレーション性を改善
し、ビード部全体の耐久性を大幅に向上させることがで
きる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の請求項１に記載した発明は、トレッド部
と、その両側に連なる一対のサイドウォール部及び一対
のビード部とを有し、これら各部をビード部内に埋設し
たビードコア相互間にわたり補強する１プライのラジア
ルカーカスと、ビード部を補強する１層以上のゴム被覆
スチールコード補強層とを備える空気入りタイヤにおい
て、ラジアルカーカスは、ビードコアの周りをタイヤ内
側から外側を経て外周まで巻込む巻込み部を有し、該巻
込み部はビードコア外周位置に終端を有し、上記ビード
部補強層は、ストランド構造のみから成る多数本のスチ
ールコードを有し、該スチールコードは、１．００〜
１．５０ｍｍの範囲内のコード径を有し、ビード部補強
層の終端部におけるスチールコード端末はフレアを有
し、該フレアは、コード径の１．０〜１．５倍の範囲内
のばらけ幅を有し、ビード部補強層における多数本のス
チールコードは、その端末よりタイヤ半径方向内方に
て、コード軸と直交する方向でのコード間隔が１．００
〜１．５０ｍｍの範囲内の配列に成ることを特徴とする
空気入りタイヤである。

【０００９】ここに、上記のスチールコードに関する用
語及び試験方法は、JIS G 3510(1992)の「スチールタイ
ヤコード試験方法」に記載した内容に従う。以下、同じ
である。ただし、フレアの幅とは、ばらけの長手方向の
長さのコード軸と直交する成分である。

【００１０】請求項１に記載した発明に関し、請求項２
に記載した発明のように、ビード部補強層のスチールコ
ードは、Ｚ撚りのアウターシース構造を有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１及び図２に基づき説明する。図１は、この発明の空気
入りタイヤの左半断面図であり、図２は、図１に示す矢
印Ｘ方向から透視したビード部補強層の側面図である。

【００１２】図１において、空気入りタイヤ（以下タイ
ヤという）１は、トレッド部２と、その両側に連なる一
対のサイドウォール部（片側のみ示す）３及び一対のビ
ード部（片側のみ示す）４とを有する。また、タイヤ１
は、各ビード部４内に埋設したビードコア５相互間にわ
たり延びる１プライのラジアルカーカス６を備える。ラ
ジアルカーカス６は、ゴム被覆スチールコードのプライ
から成り、上記各部２〜４を補強する。また、タイヤ１
は、ラジアルカーカス６の外周でトレッド部２を強化す
るベルト７と、ビード部４を補強する１層以上、図示例
は１層の補強層８とを備える。

【００１３】ビード部４の補強層８はゴム被覆スチール
コード層から成る。また、補強層８は、少なくともタイ
ヤ１の外側には配置するものとし、図示例はラジアルカ
ーカス６の本体６b の内側まで回り込ませた配置にな
る。なお、図１に示す符号９は、スティフナーゴムであ
り、符号Ｅはタイヤ１の赤道面である。

【００１４】ここに、ラジアルカーカス６は、ビードコ
ア５の周りをタイヤ１の内側から外側を経て外周まで巻
込む巻込み部６w を有し、巻込み部６w はビードコア５
の外周位置でラジアルカーカス本体６b 近傍に終端６we
を有する。

【００１５】図２を合わせ参照し、ビード部補強層８
は、好ましくはコード８Ｃに螺旋状に巻き付ける素線の
ラッピングをもたずにストランド構造のみから成る多数
本のスチールコード８Ｃを有する。各スチールコード８
Ｃは、タイヤ１の半径方向に対し傾斜配列とする。各ス
チールコード８Ｃは、１．００〜１．５０ｍｍの範囲内
のコード径Ｒを有する。

【００１６】図２に示すように、ビード部補強層８のタ
イヤ１外側巻上げ終端８e 部におけるスチールコード８
Ｃの切断端末８Ｃe はフレアｆを有する。フレアｆと
は、前述のJIS G 3510に定義されているように、スチー
ルコード８Ｃを切断金具で切断した際の端末８Ｃe のば
らけの長手方向の長さｆを指す。しかし、ここではフレ
アｆのうちコード８Ｃ軸と直交する方向の幅Ｆ（ｍｍ）
成分を取り上げ、フレアｆは、コード径Ｒの１．０〜
１．５倍の範囲内のばらけ幅Ｆを有するものとする。

【００１７】また、ビード部補強層８における多数本の
スチールコード８Ｃは、その端末８Ｃe よりタイヤ１の
半径方向内方にて、コード８Ｃ軸と直交する方向でのコ
ード８Ｃ間隔Ｄが１．００〜１．５０ｍｍの範囲内で配
列する。好ましくはコード間隔Ｄをコード径Ｒに合わせ
る。コード間隔Ｄには被覆ゴムが満たされている。

【００１８】以上述べた構成を有するタイヤ１は、以下
に述べる（１）〜（４）の効果を奏する。（１）まず、ラジアルカーカス６が巻込み部６w に終端
を有しているので、この終端に作用するひずみが極めて
小さいので、終端に亀裂が生じるうれいはない。

【００１９】（２）次に、スチールコード８Ｃの直径Ｒ
が、１．００〜１．５０ｍｍの範囲内にあること、間隔
Ｄが１．００〜１．５０ｍｍの範囲内にあることで、製
造上の問題を伴わずに、十分なビード部補強効果を得る
ことができ、仮に、スチールコード８Ｃの端末８Ｃe に
亀裂が生じたとしても、隣合う端末８Ｃe 相互間に亀裂
が繋がり難く、セパレーション故障発生を抑制する。

【００２０】（３）次に、端末８Ｃe に生じた亀裂がス
チールコード８Ｃの軸に沿って進行する際に、互いに隣
合うスチールコード８Ｃの亀裂相互間の橋渡し役を果た
すラッピングをもたないスチールコード８Ｃをビード部
補強層８に適用することで、隣合う亀裂相互間の繋がり
を阻止し、これによりセパレーション故障の発生を抑制
する。

【００２１】（４）以上の（２）項及び（３）項では、
亀裂発生後の効果を述べたが、最後に、スチールコード
８Ｃの端末８Ｃe が、コード径Ｒの１．０〜１．５倍の
範囲内のばらけ幅Ｆを有することで、荷重負荷転動する
タイヤ１にて、端末８Ｃe に作用するひずみが個々の素
線に分散され、端末８Ｃe の亀裂発生が大幅に抑制され
る。

【００２２】よって、（２）項〜（４）項で述べた個別
効果の組合わせ効果で、ビード部補強層８の終端８e 部
の耐セパレーション性は大幅に向上し、その結果、優れ
たビード部４の耐久性を得ることができる。

【００２３】ここに、スチールコード８Ｃの直径Ｒが
１．００ｍｍ未満では、ビード部補強層８の強度乃至剛
性を確保するためコード８Ｃの打込数を増加しなければ
ならず、打込数増加はコード８Ｃ間隔Ｄが小さくなり過
ぎる結果、発生した亀裂が相互に繋がり易く、セパレー
ション故障を発生し易くなる一方で、１．５０ｍｍを超
えると、コード８Ｃの曲げ剛性が高くなり過ぎる結果、
タイヤ成型時に、図１に示すような折返しが困難となる
ので、いずれも不可である。

【００２４】また、コード８Ｃ間隔Ｄが１．００ｍｍ未
満では、上述したように発生した亀裂が相互に繋がり易
く、セパレーション故障を発生し易くなる一方で、１．
５０ｍｍを超えるとビード部補強層８の強度乃至剛性の
低下が著しく、補強層８の効果が得られなくなるので、
いずれも不可である。

【００２５】また、ばらけ幅Ｆがコード径Ｒの１．０未
満は現実には在り得ない状態であり、１．５倍を超える
と、切断端末からコード８Ｃの長手方向内方に至る長い
範囲で素線がばらけ、スチールコード８Ｃのよりほぐれ
が生じ、タイヤ製造工程でトラブルが発生するため不可
である。

【００２６】スチールコード８Ｃは、Ｚ撚りのアウター
シース構造を有するのが適合する。なぜなら、アウター
シースはコード８Ｃの表面に位置するストランドの層で
あり、この表面層の素線がＳ撚りの場合は、タイヤ１の
荷重負荷転動の下で、コード８Ｃに作用するひずみがコ
ード８Ｃから遠ざかる方向を向くため、コード８Ｃの軸
に沿って進む亀裂が隣合うコード８Ｃの亀裂と繋がり易
くなるからである。

【００２７】

【実施例】トラック及びバス用ラジアルプライタイヤ
で、サイズが３１５／６０Ｒ２２．５であり、構成は図
１及び図２に従う実施例１〜５のタイヤを準備した。実
施例タイヤの効果を確認するため、図３に示す従来の折
返し部１６t を有するラジアルカーカス１６を備える従
来例タイヤと、図１に示す構成を有する一方で、適正範
囲を外れた比較例１〜５のタイヤとを準備した。なお、
図３に示す符号は図１に示す符号に１０をプラスしたも
のであり、図３で説明を省略した部位及び部材は図１に
準じる。

【００２８】これらのタイヤのビード部補強層８（１
８）におけるスチールコード８Ｃについて、コード径Ｒ
（ｍｍ）、コード８Ｃ間隔Ｄ（ｍｍ）、ばらけ幅Ｆ（ｍ
ｍ）のコード径Ｒ（ｍｍ）に対する比の値Ｆ（ｍｍ）／
Ｒ（ｍｍ）及びアウターシース（Ｏｕｔ．Ｓｈ．）の撚
り方向（Ｚ又はＳ）を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】各タイヤのビード部耐久性を比較評価する
ため、高内圧、高荷重負荷条件の下でのドラムによる耐
久性テストを実施した。評価は、ビード部４、１４に故
障が発生するまでの走行距離を測定し、従来例タイヤを
１００とする指数にてあらわした。値は大なるほど良
い。また、ビード部４、１４の故障原因が、ラジアルカ
ーカス端６we、１６teのセパレーションか、又は補強層
８（１８）の終端８e 、１８e のセパレーションかを観
察し、特定した。前者の故障は折返し端ＳＥＰ．とし、
後者の故障は補強層端ＳＥＰ．とした。これらの結果を
表１に記載する。

【００３１】表１が示す結果から、実施例１〜５のタイ
ヤは、いずれも問題なく製造可能であり、ビード部４の
耐久性が従来例タイヤ対比格段に優れていること、これ
に対し、比較例３〜５のタイヤは、実際上製造は不可能
であり、よってドラム耐久性テストは実施できず、比較
例１、２のタイヤは従来例タイヤと同等以下のビード部
耐久性に止まっていることが分かる。

【００３２】

【発明の効果】この発明の請求項１、２に記載した発明
によれば、ラジアルカーカスのビードコア巻込み構成
と、特異なビード部補強層との協同により、ビード部耐
久性を大幅に向上させる空気入りタイヤを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の空気入りタイヤの左半断面図であ
る。

【図２】図１に示す矢印Ｘ方向から透視したビード部
補強層の一部側面図である。

【図３】従来の空気入りタイヤの左半断面図である。

【符号の説明】

１空気入りタイヤ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ラジアルカーカス６b ラジアルカーカス本体６w ビードコア巻込み部６we 巻込み部終端７ベルト８ビード部補強層８e 補強層終端８Ｃ補強層のスチールコード８Ｃe スチールコード切断端末Ｅタイヤ赤道面Ｒコード径Ｄコード間隔ｆフレアＦフレアのばらけ幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部と、その両側に連なる一対の
サイドウォール部及び一対のビード部とを有し、これら
各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり
補強する１プライのラジアルカーカスと、ビード部を補
強する１層以上のゴム被覆スチールコード補強層とを備
える空気入りタイヤにおいて、ラジアルカーカスは、ビードコアの周りをタイヤ内側か
ら外側を経て外周まで巻込む巻込み部を有し、該巻込み
部はビードコア外周位置に終端を有し、上記ビード部補強層は、ストランド構造のみから成る多
数本のスチールコードを有し、該スチールコードは、
１．００〜１．５０ｍｍの範囲内のコード径を有し、ビード部補強層の終端部におけるスチールコード端末は
フレアを有し、該フレアは、コード径の１．０〜１．５
倍の範囲内のばらけ幅を有し、ビード部補強層における多数本のスチールコードは、そ
の端末よりタイヤ半径方向内方にて、コード軸と直交す
る方向でのコード間隔が１．００〜１．５０ｍｍの範囲
内の配列に成ることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】ビード部補強層のスチールコードは、Ｚ
撚りのアウターシース構造を有する請求項１に記載した
タイヤ。