JP2001301416A - バイアスタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 僅かなコスト上昇で折返し部端の耐セパレー
ション性を高めてビード部耐久性を向上させたバイアス
タイヤを提供する。 【解決手段】 カーカスは一対のビードコア相互間にわ
たり延びるカーカス本体部とそこから延びてビードコア
周りを内側から外側に巻上げる折返し部とを有し、カー
カスは折返し部をもつカーカス本体部の最外側プライに
隣接し、このプライコードと同じ傾斜方向のコード配列
をもつ折返し部を備え、該折返し部の端部内側面と上記
カーカス本体部の最外側プライ外側面との間に全周にわ
たり環状緩和ゴムストリップを有するバイアスタイヤ。

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、バイアスタイ
ヤ、より詳細には、小型トラック以上の小型〜中型〜大
型にわたる貨物運搬車両に装着するバイアスタイヤに関
し、特に、ビード部の耐久性を向上させたバイアスタイ
ヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ラジアルタイヤが主流になったと
は言え、特に、冒頭で述べた車両用にはバイアスタイヤ
の需要が盛んであるのもまた事実である。これら車両に
装着するバイアスタイヤは、カーカスが２プライ以上、
多くは４プライ以上で、少なくとも１プライがビードコ
アの周りをタイヤ内側から外側に巻上げる折返し部を有
する。カーカスにはナイロンコード、ポリエステルコー
ドなどの有機繊維コードのゴム被覆プライを用いるのが
一般である。

【０００３】折返し部は、カーカスのビードコアへの係
止の役に留まらず、一種のビード部補強の役を果たす。
なぜなら、小型トラックとはいえ、バイアスタイヤの負
荷荷重は乗用車用タイヤに比し格段に大きく、それ故、
ビード部は十分な強度を有する必要があるからである。
この補強強化を図るため、折返し部は比較的低い高さの
エペックスゴム頂部を超えカーカス本体部と十分に接す
るまで巻上げる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】その一方で、比較的重
荷重乃至重荷重を負担するバイアスタイヤは、トレッド
部端からサイドウォール部上方のバットレス部からサイ
ドウォール部を経てビード部に至る接地領域の変形量が
大きい。この大きな変形量は、積層プライ間にせん断ひ
ずみをもたらし、とりわけ大きなせん断ひずみは切り離
し端をもつ折返し端部に集中する。

【０００５】長距離走行の間のバイアスタイヤは、この
種の大きなせん断ひずみが繰り返し集中するため、折返
し部端部と、これに接するカーカス本体部との間にセパ
レーション故障が発生し易く、市場で満足される十分な
ビード部耐久性を発揮することができない。そうだから
といって、厳しいコスト制約の下で、ビード部に高価な
補強部材を適用したり、部材容積を著しく増加させるこ
とはできない。

【０００６】従って、この発明の請求項１〜５に記載し
た発明は、実用上、許容できる範囲内の僅かなコスト上
昇に止めた上で、折返し部端の耐セパレーション性を市
場が許容する範囲内で高めることによりビード部耐久性
を向上させたバイアスタイヤを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【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、一対のビー
ド部及び一対のサイドウォール部とトレッド部とを有
し、これら各部を補強する複数プライのゴム被覆バイア
ス配列コードプライから成るカーカスを備え、カーカス
は、各ビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり
延びるカーカス本体部と、該本体部から延びてビードコ
ア周りを内側から外側に巻上げる折返し部とを有するバ
イアスタイヤにおいて、カーカスは、折返し部をもつカ
ーカス本体部の最外側プライに隣接し、該最外側プライ
の配列コードと同じ傾斜方向のコード配列を有する折返
し部を備え、該折返し部は、その端部内側面と上記カー
カス本体部の最外側プライ外側面との間に、全周にわた
り環状緩和ゴムストリップを有することを特徴とするバ
イアスタイヤである。

【０００８】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、緩和ゴムストリップは、０．
２〜０．９ｍｍの範囲内のゲージを有するのが適合し、
請求項１、２に記載した発明に関し、好適には、請求項
３に記載した発明のように、緩和ゴムストリップは、上
記折返し部端をタイヤ半径方向外方及び内方から覆う幅
を有し、これに関し、実際上は、請求項４に記載した発
明のように、緩和ゴムストリップは、５ｍｍ以上の幅を
有するのが適合する。

【０００９】また、請求項１〜４に記載した発明のよう
に、好適には、緩和ゴムストリップは、５０〜７５の範
囲内のＪＩＳ Ａ硬度を有する。

【００１０】

【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、この発明のバイ
アスタイヤ左半の線図的断面図であり、図２は、この発
明のビード部及びその近傍領域におけるカーカスプライ
配列の相互関係を説明するタイ−イン（tie-in) 図であ
る。

【００１１】図１において、バイアスタイヤ（以下タイ
ヤという）１は、一対のビード部（片側のみ示す）２及
び一対のサイドウォール部（片側のみ示す）３とトレッ
ド部４とを有する。また、タイヤ１は、これら各部２〜
４を補強する複数プライ、図示例は４プライのゴム被覆
バイアス配列コードプライ５-1〜５-4に成るカーカス５
を備える。カーカス５のプライ５-1〜５-4には、ナイロ
ンコードやポリエステルコードなどの有機繊維コードを
適用する。

【００１２】カーカス５は、各ビード部２内に埋設した
ビードコア６相互間にわたり延びるカーカス本体部５b
と、カーカス本体部５b から延びてビードコア６の周り
をタイヤ１の内側から外側に巻上げる折返し部５t とを
有する。なお、図１では、説明の正確を期すため、カー
カス５のプライ５-1〜５-4はそれぞれ互いに引き離して
示すが、実際は互いに接着している。ビードコア６の外
周面から、低い高さのエペックスゴム７が先細り状に延
びる。

【００１３】カーカス５は、より詳細には、タイヤ１の
内側から数えて第１プライ５-1、第２プライ５-2及び第
３プライ５-3の３プライが、一対のビードコア６相互間
にわたり延びるカーカス本体部５b-1 、５b-2 、５b-3
と、これら本体部から延びてビードコア６周りをタイヤ
１の内側から外側に巻上げる折返し部５t-1 、５t-2、
５t-3 とを有し、残余の１プライ５-4がこれら３プライ
を折返し部を含めて外包みする構成を有する。折返し部
５t-1 、５t-2 、５t-3 をもつ第１プライ５-1、第２プ
ライ５-2及び第３プライ５-3はターンアッププライと呼
ばれ、残余プライ５-4はダウンプライと呼ばれる。

【００１４】ここに、カーカス５は、図１及び図２に示
すように、折返し部５t をもつカーカス本体部５b の最
外側プライ５b-3 に隣接し、最外側プライプライ５b-3
の配列コードと同じ傾斜方向のコード配列を有する折返
し部５t-2 を備えるものとする。この隣接とは、間にエ
ペックスゴム７が介在しないことを意味する。そして、
この折返し部５t-2 は、その端部内側面と、カーカス本
体部５b の折返し部５t-3 をもつ最外側プライ５b-3 外
側面との間に、全周にわたり周方向に切れ目がない環状
緩和ゴムストリップ９を有するものとする。

【００１５】なお、バイアスプライは、本体部の配列コ
ードと折返し部の配列コードとは、タイヤ放射方向を挟
み互いに異なる方向に傾斜する。よって、ターンアップ
プライが２プライの場合でも上記の条件をもつ折返し部
は存在し得る。これを図２では、一例として、コードが
左上がりは符号Ｌで、右上がりは符号Ｒでそれぞれ示
す。折返し部５t -1、５t -2、５t -3を除くカーカス５
は、互いに隣接するプライコードが互いに異なる方向に
傾斜し、全体として左右方向をバランスさせる。

【００１６】さて、前述した折返し部端のセパレーショ
ンは、まず最初にセパレーションの故障核となる亀裂が
発生し、次いで、タイヤ走行が進むにつれ亀裂が次第に
進展することにより生じる故障であること、この亀裂
は、互いに隣接するカーカス本体部と折返し部との間で
コード傾斜が同方向のとき、この折返し部端に生じる事
実を解明している。その理由は下記の通りである。

【００１７】すなわち、荷重負荷の下で転動するタイヤ
１は、接地領域のサイドウォール部３とビード部２とは
大変形を生じる。この大変形はひずみの大小で３領域に
分けることができる。その一は、折返し部５t -1、５t
-2、５t -3を除くサイドウォール部３の領域であり、こ
の領域では、サイドウォール３のゴムとカーカス５とが
同様な変形を行うため、カーカス５内部のひずみは比較
的小さく、故障が発生することはない。その二は、リム
のフランジ（図示省略）と接触する領域であり、この領
域もリムで強固に保持されているため、カーカス５は殆
ど動かずひずみは極く小さく、故障発生はない。ところ
が、その三の残余の折返し部５t -1、５t -2、５t -3が
存在する領域では、その一の領域及びその二の領域と様
相が大きく異なる。

【００１８】すなわち、大変形がもたらす引張りひずみ
作用下の折返し部５t -1、５t -2、５t -3のうち、カー
カス５の本体部５b の最外側プライ５b-3 に隣接し、最
外側プライ５b-3 のコード配列方向と異なる配列方向の
コードをもつ折返し部５t -1、５t -3は、コードに沿う
引張りひずみが小さい。これは、コード配列方向が互い
に逆方向でありコードが交差しているので、折返し部５
t -1、５t -3のコードに作用する引張りひずみは、引張
り力の交差角度の分力に相当するひずみに留まるからで
ある。

【００１９】これに対し、最外側プライ５b-3 のコード
と極く僅かなゲージのゴムを隔てて位置する折返し部５
t -2の配列コードには、最外側プライ５b-3 の配列コー
ドと同じ方向に沿い、かつ、向きが反対な引張り力が作
用する。この向きが反対な引張り力により、最外側プラ
イ５b-3 の配列コードにはタイヤ１の半径方向外向きの
ひずみが作用し、折返し部５t -2の配列コードには半径
方向内向きのひずみが作用する。その結果、折返し部５
t -2の配列コード端部の引張りひずみが著しく大きくな
る。これにより、従来は、折返し部５t -2のコード端部
とその周囲ゴムとの間に亀裂が発生し、次いで、この亀
裂が核となり折返し部５t -2端に沿い円周方向に繋がる
亀裂に発展していたのである。

【００２０】よって、折返し部５t -2の端部と最外側プ
ライ５b-3 との間に、環状の緩和ゴムストリップ９を設
けることにより、折返し部５t -2端部の変形を容易と
し、これにより折返し部５t -2の端部のコード切断端部
と周囲ゴムとの間のせん断ひずみを緩和することができ
る。

【００２１】その結果、折返し部５t -2の端部のコード
切断端部と周囲ゴムとの間の亀裂発生を抑制することが
でき、結局、最もセパレーション故障が生じ易い折返し
部５t -2の耐セパレーション性が向上し、ビード部２の
耐久性が向上する。その一方で、緩和ゴムストリップ９
配置による直材費アップ、工数アップは僅かなものに過
ぎず、十分な許容範囲に入る。

【００２２】上述したところは要するに、前記部位に環
状の緩和ゴムストリップ９を設けることは、故障核とな
る亀裂発生までの走行時間を遅らすことを、そして、一
旦発生した亀裂の進展時間を遅らすことを可能とする、
ということである。まず、亀裂発生までの走行時間を遅
らす点と直材費とを合わせ考慮し、ゴムストリップ９
は、０．２〜０．９ｍｍの範囲内のゲージを有するのが
適合する。

【００２３】カーカス５のプライ５-1、５-2、５-3に用
いる有機繊維コードのコード径が小さい場合、例えば１
４００TEX/2 のコードの場合、ゴムストリップ９は、
０．２〜０．７ｍｍの範囲内、望ましくは０．３〜０．
６ｍｍの範囲内のゲージが適合する。また、コード径が
大きい場合、例えば２１００TEX/2 のコードの場合は、
０．２〜０．９ｍｍの範囲内、望ましくは０．３〜０．
７ｍｍの範囲内のゲージが適合する。これらのコード径
が実用範囲であるから、結局、０．２〜０．９ｍｍの範
囲内がゴムストリップ９の適合ゲージとなる。ゲージが
０．２ｍｍ未満は上記効果が不十分である上、製造も困
難であり、０．９ｍｍを超えても、効果の向上が見られ
ず、徒に直材費の上昇を招くので、いずれも不適合であ
る。

【００２４】次に、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照
し、緩和ゴムストリップ９は、折返し部５t -2の端５t
-2e をタイヤ１の半径方向外方及び内方から覆う幅ｗを
有するのが必要である。この点で、図２（ａ）に示す緩
和ゴムストリップ９の配置は、製造のばらつきを考慮す
ると限界であり、確実を期すには、図２（ｂ）、（ｃ）
に示すように、折返し部５t -2の端５t -2e を基準に
し、この基準から半径方向外方及び内方に均等幅で振り
分けた緩和ゴムストリップ９の配置が適合性に富む。

【００２５】なお、図２（ａ）、（ｃ）は、タイヤ１の
成型以前の工程、例えば裁断工程にて、予め、プライ５
-2用未加硫部材の端部にゴムストリップ９用未加硫ゴム
シートを張合わせておく有り様を示し、図２（ｂ）は、
同上工程にて、予め、折返し部５t -2の端５t -2e が対
向するカーカス本体部５b の最外側プライ５b-3 位置を
ゴムストリップ９用未加硫ゴムシート幅中央として、最
外側プライ５b-3 用未加硫部材に上記未加硫ゴムシート
をを張合わせておく有り様を示す。このような材料準備
工程での張合わせは、工数アップを無視し得る程度に抑
え込むことができる。

【００２６】次に、緩和ゴムストリップ９の幅ｗは、一
旦発生した亀裂の進展時間を遅らす点で重要である。幅
ｗが狭過ぎると、折角緩和ゴムストリップ９を配置して
も、亀裂進展の速度が早く、亀裂発生までの走行距離を
引き伸ばしても、一旦亀裂が発生すると早期にセパレー
ション故障に繋がる一方、適正な幅ｗとすれば、亀裂が
発生しても、亀裂のまま留めてセパレーション故障に至
るまでの走行距離を引き伸ばし、相当の長距離走行が可
能となる。これらの点で、緩和ゴムストリップは少なく
とも５ｍｍ、望ましくは１０ｍｍ以上の幅ｗを有するの
が適合する。

【００２７】また、次に、緩和ゴムストリップ９は、ひ
ずみ緩和が狙い故に、硬度が高過ぎてはひずみ緩和の役
が果たせず、低過ぎては、例えばプライ５-1、５-2、５
-3のコード被覆ゴムより低硬度では、却って折返し部５
t -2のひずみを増加させ、ときには緩和ゴムストリップ
９自体の破壊も生じるので、いずれも不可である。これ
らの理由により、緩和ゴムストリップ９は、５０〜７５
の範囲内、望ましくは５５〜７０の範囲内のＪＩＳ Ａ
硬度を有するのが適合する。この範囲内の硬度をもつゴ
ムは、プライ５-1、５-2、５-3のコード被覆ゴムと同一
ゴムとすることができ、製造上及びコスト上有利であ
る。

【００２８】

【実施例】小型トラック用バイアスプライタイヤで、サ
イズが７．５０−１６ １２ＰＲであり、構成は図１及
び図２（ｂ）に従う。カーカス５のプライ５-1〜５-4に
は２１００TEX/2 のナイロン６６コードを用いた。タイ
ヤ赤道面Ｅに関し、プライ５-1、５-3のコードは左上が
り配列であり、プライ５-2、５-4のコードは右上がり配
列である。

【００２９】緩和ゴムストリップ９のゲージに関し、実
施例１、２のタイヤは０．３ｍｍであり、実施例３のタ
イヤは０．５ｍｍである。また、緩和ゴムストリップ９
の幅ｗに関し、実施例１、３のタイヤは２０ｍｍであ
り、実施例２のタイヤは３０ｍである。これに対し、緩
和ゴムストリップ９を備えていない従来例タイヤを準備
した。

【００３０】これらタイヤを供試タイヤとし、室内ドラ
ムによりビード部耐久性テストを実施した。耐久テスト
は、ビード部２の折返し部５t -2の端５t -2e から始ま
るセ１レーション故障が生じるまでに走行した距離を測
定し、実施例１のタイヤの走行距離を１００とする指数
にてあらわした。

【００３１】テスト結果を指数で整理すると、従来例タ
イヤは７０に留まり、実施例２のタイヤは１０５であ
り、実施例３のタイヤは１２０である。実施例１のタイ
ヤのビード部耐久性は、市場に適合する下限値に近い耐
久レベルであるから、実施例１〜３のタイヤは全て合格
レベルのビード部耐久性を有し、これに対し、従来例タ
イヤのビード部耐久性は大幅に不足することが分かる。

【００３２】

【発明の効果】この発明の請求項１〜５に記載した発明
によれば、比較的薄ゲージの緩和ゴムストリップを追加
配置することで、僅かなコスト上昇に留め、折返し部端
の耐セパレーション性を向上させ、実際の市場で十分な
ビード部耐久性を発揮させることができるバイアスタイ
ヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明のバイアスタイヤ左半の線図的断面
図である。

【図２】 この発明のビード部及びその近傍領域におけ
るカーカスプライ配列の相互関係を説明するタイ−イン
図である。

【符号の説明】

１ バイアスタイヤ ２ ビード部 ３ サイドウォール部 ４ トレッド部 ５ カーカス ５-1、５-2、５-3 ターンアッププライ ５b-1 、５b-2 、５b-3 ターンアッププライ本体部 ５t-1 、５t-2 、５t-3 ターンアッププライ折返し部 ５-4 ダウンプライ ６ ビードコア ７ エペックスゴム ９ 緩和ゴムストリップ Ｅ タイヤ赤道面 ｗ 緩和ゴムストリップ幅

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビード部及び一対のサイドウォー
   ル部とトレッド部とを有し、これら各部を補強する複数
   プライのゴム被覆バイアス配列コードプライから成るカ
   ーカスを備え、カーカスは、各ビード部内に埋設したビ
   ードコア相互間にわたり延びるカーカス本体部と、該本
   体部から延びてビードコア周りを内側から外側に巻上げ
   る折返し部とを有するバイアスタイヤにおいて、 カーカスは、折返し部をもつカーカス本体部の最外側プ
   ライに隣接し、該最外側プライの配列コードと同じ傾斜
   方向のコード配列を有する折返し部を備え、該折返し部
   は、その端部内側面と上記カーカス本体部の最外側プラ
   イ外側面との間に、全周にわたり環状緩和ゴムストリッ
   プを有することを特徴とするバイアスタイヤ。
2. 【請求項２】 緩和ゴムストリップは、０．２〜０．９
   ｍｍの範囲内のゲージを有する請求項１に記載したバイ
   アスタイヤ。
3. 【請求項３】 緩和ゴムストリップは、上記折返し部端
   をタイヤ半径方向外方及び内方から覆う幅を有する請求
   項１又は２に記載したバイアスタイヤ。
4. 【請求項４】 緩和ゴムストリップは、５ｍｍ以上の幅
   を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載したバイア
   スタイヤ。
5. 【請求項５】 緩和ゴムストリップは、５０〜７５の範
   囲内のＪＩＳ Ａ硬度を有する請求項１〜４のいずれか
   一項に記載したバイアスタイヤ。