JP2004009933A

JP2004009933A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2004009933A
Application number: JP2002168292A
Authority: JP
Inventors: Takaya Yamanaka; 山中　孝也
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】ビード部耐久性に優れた空気入りタイヤを提供することにある。
【解決手段】本体部３ａ及び折返し部３ｂで構成され、スチールコードをゴム被覆したプライからなるカーカス５と、少なくとも前記折返し部３ｂの外面に沿って配設され、スチールコードをゴム被覆してなるワイヤーチェーファー６とを有し、前記折返し部３ｂ及びワイヤーチェーファー６の少なくとも一方に、タイヤ断面で見て、スチールコードを塑性変形させた少なくとも１箇所の屈曲部７を設け、前記折返し部３ｂの屈曲部７でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０〜７５％の範囲とし、前記ワイヤーチェーファー６の屈曲部７でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上とすることを特徴とする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スチールコードをゴム被覆したプライからなるカーカスと、少なくとも前記折返し部の外面に沿って配設され、スチールコードをゴム被覆してなるワイヤーチェーファーとを有する空気入りタイヤのビード部耐久性の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤにおいて、そのビード部耐久性を向上させるための手段としては、カーカスプライの折返し部の外端で発生するせん断歪を抑制することが有用であり、かかる外端で発生するせん断歪の抑制手段としては、例えば、出願人が既に出願し出願公開された特開２０００−２１９０１６号公報で提案したように、折返し部に、塑性変形させた屈曲部を設けて、カーカスプライの折返し部をビードコアの周面に沿って巻き付ける構成にすることが有用である。
【０００３】
上掲公報に記載されたタイヤでは、塑性変形させた屈曲部の配設位置と、その配設位置にある折返し部の部分に位置するスチールコードに必要な切断荷重については特に規定しなかったが、発明者が屈曲部の配設位置と、その配設位置でのスチールコードの切断荷重との関係を詳細に調べたところ、屈曲部の配設位置及びその配設位置でのスチールコードの切断荷重が所定値よりも小さい場合には、例えば内圧適用時や荷重負荷時に高い張力が加わる部分に、強加工により過度に塑性変形させてスチールコードの切断荷重が大幅に低下した状態（つまり、コードに与えるダメージが大きい状態）で、タイヤを走行させて繰り返し歪を与えたときに、張力に耐えられず、コードが破断して、十分なビード部耐久性が得られないことが判明した。
【０００４】
さらに、ワイヤーチェーファーを配設した場合にも、カーカスプライの折返し部の場合と同様、ワイヤーチェーファーの外端で発生するせん断歪を抑制するため、屈曲部を設けることが有用であり、この屈曲部の配設位置と、その配設位置でのスチールコードの切断荷重との適正化を図ることがビード部耐久性の向上には必要であることも判明した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、カーカスプライの折返し部及び／又はワイヤーチェーファーに、適正化を図った屈曲部を設けることにより、ビード部耐久性に優れた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、対をなすビード部にそれぞれ埋設したビードコア間でトロイド状に延びる本体部、並びに該本体部からビードコア及びその直上に位置するビードフィラーの周りに巻き上げられた折返し部で構成され、スチールコードをゴム被覆したプライからなるカーカスと、少なくとも前記折返し部の外面に沿って配設され、スチールコードをゴム被覆してなるワイヤーチェーファーとを有する空気入りタイヤにおいて、前記折返し部及びワイヤーチェーファーの少なくとも一方に、タイヤ断面で見て、スチールコードを塑性変形させた少なくとも１箇所の屈曲部を設け、前記折返し部の屈曲部でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０〜７５％の範囲とし、前記ワイヤーチェーファーの屈曲部でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上とすることを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００７】
尚、ここでいう「スチールコードの切断荷重」は、ＪＩＳ　Ｇ　３５１０に規定された「スチールタイヤコード試験方法」に基づいて測定したときの切断荷重を意味し、より具体的には、タイヤからスチールコードを取り出し、塑性変形前のスチールコードの切断荷重は、図８（ａ）に示すように、長さ３００ｍｍに切断した屈曲部を含まないスチールコードの両端をチャッキングして引張り試験を行い、スチールコードが破断したときの切断荷重（Ｎ）を意味し、また、屈曲部でのスチールコードの切断荷重は、図８（ｂ）に示すように、長さ３００ｍｍに切断した屈曲部を含むスチールコードの両端をチャッキングして引張り試験を行い、スチールコードが破断したときの切断荷重（Ｎ）を意味する。
【０００８】
また、屈曲部を前記折返し部に設け、この屈曲部位置が、ビードトゥからのペリフェリで５０ｍｍの位置のタイヤ外面に立てた法線よりもタイヤ径方向内側にある場合には、前記屈曲部でのスチールコードの切断荷重の下限値を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の５０％以上とすることが好ましく、また、屈曲部位置が、ビードトゥからのペリフェリで５０ｍｍの位置のタイヤ外面に立てた法線からタイヤ最大幅位置までの範囲にある場合には、前記屈曲部でのスチールコードの切断荷重の下限値を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の６０％以上とすることが好ましい。
【０００９】
さらに、屈曲部を前記ワイヤーチェーファーに設ける場合には、この屈曲部でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上とすることが好ましい。
【００１０】
さらにまた、屈曲部を前記折返し部及びワイヤーチェーファーの双方に設け、前記折返し部及びワイヤーチェーファーの屈曲部位置がいずれも、ビードトゥからのペリフェリで５０ｍｍの位置のタイヤ外面に立てた法線よりもタイヤ径方向内側にある場合には、前記折返し部の屈曲部でのスチールコードの切断荷重の下限値を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の５０％以上とし、ワイヤーチェーファーの屈曲部でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上とすることが好ましく、また、前記折返し部及びワイヤーチェーファーの屈曲部位置がいずれも、ビードトゥからのペリフェリで５０ｍｍの位置のタイヤ外面に立てた法線からタイヤ最大幅位置までの範囲にある場合には、前記折返し部の屈曲部でのスチールコードの切断荷重の下限値を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の６０％以上とし、ワイヤーチェーファーの屈曲部でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上とすることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に従う空気入りタイヤのビード部を含む主要部の幅方向断面を示したものである。
【００１２】
図１に示すビード部１を有するタイヤは、対をなすビード部１にそれぞれ埋設されたビードコア２間でトロイド状に延びる本体部３ａ、並びに該本体部３ａからビードコア２の周りに巻き上げられ、ビードコア２とビードフィラー４との間で挟み込まれた部分を有する折返し部３ｂで構成され、スチールコードをゴム被覆したプライ３からなるラジアルカーカス５（具体的には、タイヤ赤道面に対し７０〜９０°の角度でスチールコードを配列）を有している。尚、図１では、カーカス５は１枚のプライ３で構成されている場合が示してあるが、プライの枚数は必要に応じて増加することができる。
【００１３】
また、このタイヤは、少なくとも前記折返し部３ａの外面に沿って、図１ではビードコア２の周りであって、カーカスプライ３の本体部３ａから折返し部３ｂにわたる外面に沿って、スチールコードをゴム被覆してなるワイヤーチェーファー６が配設されている。
【００１４】
さらに、このタイヤは、図示は省略したが、カーカス５のクラウン部の外周側に、スチールコードをゴム被覆してなる複数枚のコード層で構成したベルトと、該ベルトによって補強されるトレッド部とを具え、トレッド部には、タイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝、及び／又は、該周方向溝を横断する方向に延びる複数本の横断溝等のトレッド溝や、複数本のサイプなどが用途に応じて適宜配設されている。
【００１５】
この発明の構成上の主な特徴は、前記折返し部３ｂ及びワイヤーチェーファー６の少なくとも一方に、タイヤ断面で見て、スチールコードを塑性変形させた少なくとも１箇所の屈曲部７を設け、前記折返し部３ｂの屈曲部７でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０〜７５％の範囲とし、前記ワイヤーチェーファー６の屈曲部７でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上にすることにある。
【００１６】
そして、この構成を採用することによって、タイヤ負荷転動時等にカーカスプライ３の折返し部３ｂの外端８と、ワイヤーチェーファー６のタイヤ径方向外端９で発生するせん断歪を有効に抑制することができ、加えて、スチールコードの切断荷重を、かかる応力に耐えうる程度以上の切断荷重、すなわち、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上を具備しているため、屈曲部７でのスチールコードの破断も防止することができ、また、カーカスプライ３の折返し部３ｂのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の７５％以下とすることによって、前記折返し部３ｂの外端８で発生するせん断歪を有効に抑制できる結果、ビード部耐久性が飛躍的に向上する。
【００１７】
尚、この発明では、屈曲部７の配設位置によって、前記屈曲部７でのスチールコードの切断荷重の下限値を定めることが好ましい。
【００１８】
例えば、屈曲部７を前記折返し部３ｂのみに設け、これらの屈曲部７の位置がいずれも、図１に示すように、ビードトゥからのペリフェリで５０ｍｍの位置のタイヤ外面１３に立てた法線Ｌよりもタイヤ径方向内側にある場合には、タイヤをリムに組み付けることにより、リムとビードコアに挟まれるので、大きな張力がかかることは少なく、比較的小さな切断荷重でもコード折れは発生しないが、前記屈曲部７でのスチールコードの切断荷重の下限値を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の５０％以上とすることが好ましい。
【００１９】
また、屈曲部７を前記折返し部３ｂに設け、この屈曲部位置７が、図２に示すように、前記法線Ｌからタイヤ最大幅位置１２のタイヤ外面に立てた法線Ｍまでの範囲にある場合には、タイヤ内圧適用時のカーカスプライのコードには大きな張力が作用し、負担が法線Ｌよりもタイヤ径方向内側にある場合よりもコードの耐久性が必要になるため、前記屈曲部７でのスチールコードの切断荷重の下限値を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の６０％以上と、法線Ｌよりもタイヤ径方向内側にある場合よりも高めに設定することが好ましい。
【００２０】
尚、図２では、ビードフィラー４を、硬質ゴムからなる下側ゴム部４ａと、軟質ゴムからなる上側ゴム部４ｂの軟硬ゴムで構成し、折返し部３ｂの折返し端部をこれらのゴム部４ａ，４ｂで挟み込むように構成した場合を示したが、ビードフィラーを単一ゴムのみで構成したり、また、上記下側ゴム部４ａをさらに軟硬ゴムで構成してもよく、種々の態様をとることができる。また、図２では、屈曲部７を１箇所設けた場合を示してあるが、図３に示すように、屈曲部７を２箇所配設してもよく、屈曲部７の配設箇所は、必要に応じて２箇所以上に増加させることも可能である。
【００２１】
さらに、屈曲部７を、図４に示すように、前記折返し部３ｂには設けず、前記ワイヤーチェーファー６のみに設ける場合には、通常は、ラジアル方向を含む断面に対して傾斜したコード配列で形成し、ワイヤーチェーファーのコードにかかる張力が小さいため、この屈曲部７でのスチールコードの切断荷重を、部材剛性を達成し、コード折れしない程度に設定することが好ましく、具体的には、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の少なくとも４０％以上とすることが好ましい。
【００２２】
さらにまた、図５に示すように、屈曲部７を前記折返し部３ｂ及びワイヤーチェーファー６の双方に設け、前記折返し部３ｂ及びワイヤーチェーファー６の屈曲部位置７がいずれも、前記法線Ｌよりもタイヤ径方向内側にある場合には、前記折返し部３ｂの屈曲部７でのスチールコードの切断荷重の下限値を、上述したのと同様な理由から、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の５０％以上とするのが好ましく、また、ワイヤーチェーファー６の屈曲部７でのスチールコードの切断荷重も、上述したのと同様な理由から、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上とすることが好ましい。
【００２３】
また、図６及び図７に示すように、屈曲部７を前記折返し部３ｂ及びワイヤーチェーファー６の双方に設け、前記折返し部３ｂ及びワイヤーチェーファー６の屈曲部位置７がいずれも、前記法線Ｌからタイヤ最大幅位置１２にまでの範囲にある場合には、上述したのと同様な理由から前記折返し部３ｂの屈曲部７でのスチールコードの切断荷重の下限値を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の６０％以上とするのが好ましく、ワイヤーチェーファー６の屈曲部７でのスチールコードの切断荷重を、上述したのと同様な理由から、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上とすることが好ましい。
【００２４】
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。
【００２５】
【実施例】
次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下で説明する。
実施例のタイヤは、タイヤサイズが３１５／８０Ｒ２２．５であるトラック用空気入りラジアルタイヤであり、それぞれ表１又は表２に示す態様のビード部を有し、その他のタイヤ構造については、通常のトラック用空気入りラジアルタイヤと同様とした。
比較のため、屈曲部を有さない従来タイヤ（従来例）、屈曲部のコード破断荷重率４０％未満である比較タイヤ（比較例）についても併せて試作した。
【００２６】
（性能評価）
上記各供試タイヤを標準リムに装着し、規定内圧及び規定荷重条件下で、１０万ｋｍ走行させた後、タイヤを解体して屈曲部でのコード破断及びセパレーション発生の有無について調査し、ビード部耐久性を評価した。
表１及び表２にこれらの結果を示す。尚、表中に示す屈曲部でのコード切断荷重率（％）とは、屈曲部でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重で除して１００を乗じたときの値を意味する。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【表２】

【００２９】
表１及び表２の結果から、実施例はいずれも、従来例に比べてビード部耐久性に優れている。
【００３０】
【発明の効果】
この発明によれば、優れた耐久性を有する空気入りタイヤの提供が可能になった。
【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の幅方向断面図である。
【図２】他の実施形態を示すビード部の幅方向断面図である。
【図３】他の実施形態を示すビード部の幅方向断面図である。
【図４】他の実施形態を示すビード部の幅方向断面図である。
【図５】他の実施形態を示すビード部の幅方向断面図である。
【図６】他の実施形態を示すビード部の幅方向断面図である。
【図７】他の実施形態を示すビード部の幅方向断面図である。
【図８】スチールコードの切断荷重の測定方法を説明するための図であり、
（ａ）は、屈曲部を含まないスチールコードの両端をチャッキングして引張り試験を行った場合、（ｂ）は、屈曲部を含むスチールコードの両端をチャッキングして引張り試験を行った場合である。
【符号の説明】
１　空気入りタイヤ
２　ビードコア
３　プライ
３ａ　本体部
３ｂ　折返し部
４　ビードフィラー
４ａ　ビードフィラーの下側ゴム部
４ｂ　ビードフィラーの上側ゴム部
５　カーカス
６　ワイヤーチェーファー
７　屈曲部
８　折返し部の外端
９　ワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外端
１０　スチールコード
１１　スチールコードの屈曲部
１２　タイヤ最大幅位置
１３　タイヤ外面
１４　ビードトゥ

Claims

対をなすビード部にそれぞれ埋設したビードコア間でトロイド状に延びる本体部、並びに該本体部からビードコア及びその直上に位置するビードフィラーの周りに巻き上げられた折返し部で構成され、スチールコードをゴム被覆したプライからなるカーカスと、
少なくとも前記折返し部の外面に沿って配設され、スチールコードをゴム被覆してなるワイヤーチェーファーとを有する空気入りタイヤにおいて、
前記折返し部及びワイヤーチェーファーの少なくとも一方に、タイヤ断面で見て、スチールコードを塑性変形させた少なくとも１箇所の屈曲部を設け、
前記折返し部の屈曲部でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０〜７５％の範囲とし、前記ワイヤーチェーファーの屈曲部でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上とすることを特徴とする空気入りタイヤ。
屈曲部を前記折返し部に設け、この屈曲部位置が、ビードトゥからのペリフェリで５０ｍｍの位置のタイヤ外面に立てた法線Ｌよりもタイヤ径方向内側にあり、前記屈曲部でのスチールコードの切断荷重の下限値を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の５０％以上とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
屈曲部を前記折返し部に設け、この屈曲部位置が、ビードトゥからのペリフェリで５０ｍｍの位置のタイヤ外面に立てた法線からタイヤ最大幅位置までの範囲にあり、前記屈曲部でのスチールコードの切断荷重の下限値を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の６０％以上とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
屈曲部を前記ワイヤーチェーファーに設け、この屈曲部でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
屈曲部を前記折返し部及びワイヤーチェーファーの双方に設け、前記折返し部及びワイヤーチェーファーの屈曲部位置がいずれも、ビードトゥからのペリフェリで５０ｍｍの位置のタイヤ外面に立てた法線よりもタイヤ径方向内側にあり、前記折返し部の屈曲部でのスチールコードの切断荷重の下限値を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の５０％以上とし、ワイヤーチェーファーの屈曲部でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
屈曲部を前記折返し部及びワイヤーチェーファーの双方に設け、前記折返し部及びワイヤーチェーファーの屈曲部位置がいずれも、ビードトゥからのペリフェリで５０ｍｍの位置のタイヤ外面に立てた法線からタイヤ最大幅位置までの範囲にあり、前記折返し部の屈曲部でのスチールコードの切断荷重の下限値を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の６０％以上とし、ワイヤーチェーファーの屈曲部でのスチールコードの切断荷重を、塑性変形前のスチールコードの切断荷重の４０％以上とする請求項１記載の空気入りタイヤ。