JP2006240384A

JP2006240384A - 重荷重用タイヤ

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Publication number: JP2006240384A
Application number: JP2005056270A
Authority: JP
Inventors: Eimei Yoshikawa; 栄明吉川; Kiyoto Maruoka; 清人丸岡
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2025-03-01
Also published as: US7490649B2; CN1827407A; US20060196591A1; JP4648728B2; CN1827407B

Abstract

【課題】ビードコアの回転変形を抑制しビード部の耐久性を向上する。
【解決手段】トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、該本体部６ａに連なりかつ前記ビードコア５の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有するスチールコードからなるカーカスプライ６Ａを具えた重荷重用タイヤ１である。前記折返し部６ｂは、ビードコア５のタイヤ軸方向の内の側面、タイヤ半径方向の内面及びタイヤ軸方向の外の側面に沿って折れ曲がる主部と、該主部に連なり前記ビードコアのタイヤ半径方向の外面の近傍を前記本体部に向かってのびかつ該本体部に接触することなく終端する外端を有した副部とからなり、前記ビードコアの前記内面に接する接線と、前記主部のスチールコードとで囲まれるコア内方領域には、複素弾性率が２０〜８０ＭＰａである変形抑制ゴム１３が配されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビード部の耐久性を向上しうる重荷重用タイヤに関する。

図９には、従来の重荷重用タイヤのビード部の断面図を示す。この重荷重用タイヤはスチールコード等のカーカスプライｂを有する。該カーカスプライｂは、トロイド状の本体部ｂ１と、該本体部ｂ１に連なりビードコアｃの周りに沿って巻き付けられた折返し部ｂ２とを含む。また折返し部ｂ２の外端ｂ２ｅは、ビードコアｃのタイヤ半径方向の外面近傍に位置する。このような折返し部ｂ２は、その外端ｂ２ｅが、タイヤの負荷走行時にあっても歪の小さい領域に配されるため、該歪の影響を受け難い。従って、折返し部ｂ２の外端ｂ２ｅを起点とするコードルース等の損傷を抑制できる（例えば下記特許文献１参照）。

特許第３４４１７２０号公報

ところで、重荷重用タイヤは、６００〜８００ｋＰａ程度の非常に高い空気圧が充填される。これに伴い、前記カーカスプライｂの折返し部ｂ２のコードには、本体部ｂ１側へと引っ張られる力（以下、このような力を単に「吹き抜け力」と言うことがある。）が作用する。この力は、折返し部ｂ２と非常に接近した位置にあるビードコアｃを、図の矢印方向に回転させようとする。これにより、ビードコアｃの断面形状の意図しない変形や、リムＪのシート面ＪｓからのビードトウＢｔの浮き上がり変形などを招く。このような変形は、ビード部の耐久性や使用済みタイヤのエアイン性能を悪化させるおそれがある。なおエアイン性能は、リム組み時のエア充填作業のしやすさであり、これはビードの形状に大きな影響を受ける。エアイン性能が悪いと、多くの空気がビードとリムの隙間から漏れる欠点がある。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、ビードコアのタイヤ半径方向の内面に接する接線と、カーカスプライの折返し部の主部のスチールコードとで囲まれるコア内方領域に、特定の物性を有する硬質ゴムを配することを基本として、空気圧の充填等に伴うビードコアの回転変形を長期に亘って抑制し、ひいてはビード部の耐久性を向上しうる重荷重用タイヤを提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る本体部と、該本体部に連なりかつ前記ビードコアの廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部とを有するスチールコードからなるカーカスプライを具えた重荷重用タイヤであって、前記折返し部は、ビードコアのタイヤ軸方向の内の側面、タイヤ半径方向の内面及びタイヤ軸方向の外の側面に沿って折れ曲がる主部と、該主部に連なり前記ビードコアのタイヤ半径方向の外面の近傍を前記本体部に向かってのびる副部とからなり、前記ビードコアの前記内面に接する接線と、前記主部のスチールコードとで囲まれるコア内方領域には、複素弾性率が２０〜８０ＭＰａである変形抑制ゴムが配されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記変形抑制ゴムは、前記コア内方領域の体積の２０〜９５％の体積を有する請求項１記載の重荷重用タイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記変形抑制ゴムは、複素弾性率が２５ＭＰａよりも大かつ７０ＭＰａ以下である請求項１又は２に記載の重荷重用タイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記ビードコアは、タイヤ子午線断面において、コア最大高さとコア最大幅との比が０．４３〜０．５８である請求項１乃至３のいずれかに記載の重荷重用タイヤである。

また請求項５記載の発明は、前記カーカスプライは、前記スチールコードの周囲に複素弾性率が２０ＭＰａよりも小さいトッピングゴムが配され、かつ前記変形抑制ゴムは、第１のゴムと、該第１のゴムよりも複素弾性率が小さくかつ前記トッピングゴムとより多く接触する第２のゴムとを含む請求項１乃至４のいずれかに記載の重荷重用タイヤである。

また請求項６記載の発明は、前記副部は、前記該本体部に接触することなく終端する外端を有し、この外端がビードコアの外面から３．０〜８．０mmの距離を隔てる請求項１乃至５のいずれかに記載の重荷重用タイヤである。

本発明の重荷重用タイヤは、コア内方領域に、非常に硬いゴム、具体的には複素弾性率が２０〜８０ＭＰａである変形抑制ゴムが配される。タイヤがリムに装着されたとき、この変形抑制ゴムは、リムとでカーカスプライの折返し部の主部を強く挟み、またその動きを抑える。これは、折返し部の主部に作用している吹き抜け力を、ビードコアに伝達されるのを抑制する。これにより、高内圧が充填された場合でも、ビードコアの回転変形を抑制することができ、ビード部の耐久性が向上する。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の重荷重用タイヤ１の正規状態を示す断面図、図２はそのビード部を拡大して示す部分断面図、図３は図２をさらに部分拡大した模式図をそれぞれ示す。この例の重荷重用タイヤ１は、チューブレスタイプのものが例示される。

前記正規状態は、タイヤを正規リムＪにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の状態とする。また、前記「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。さらに正規内圧は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

前記重荷重用タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、該カーカス６の半径方向外側かつ前記トレッド部２の内方に配されたベルト層７とが設けられる。

前記カーカス６は、カーカスコードがタイヤ赤道に対して例えば８０〜９０゜、本実施形態ではほぼ９０°の角度で配列された少なくとも一枚のカーカスプライ６Ａにより構成されている。前記カーカスコードには、スチールコードが特に適するが、必要に応じてナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードをも用い得る。またカーカスコードの表面は、他のゴムとの接着性を向上するために、トッピングゴムｔｇによって表面が被覆されている。本実施形態において、カーカス６は、一枚のカーカスプライ６Ａで作られているが、これに限定されるものではない。カーカスプライ６Ａの構造については、後で詳しく述べる。

本実施形態において、ビードコア５は、スチールワイヤ５ｗ（この例では断面円形のスチール素線である。）を多段多列に渦巻き状に連続して巻き束ねることにより形成されたリング体で構成される。またビードコア５は、偏平な略六角形状の断面を有する。断面が略六角形状のビードコア５については、その横断面において、タイヤ半径方向内側で最もタイヤ軸方向に沿っている長辺を形成する面をビードコア５のタイヤ半径方向の内面ＳＬとし、タイヤ半径方向外側で最もタイヤ軸方向に沿っている長辺を形成する面をビードコア５のタイヤ半径方向の外面ＳＵとする。またビードコア５の前記内面ＳＬと前記外面ＳＵとの間をタイヤ軸方向内側で継ぐ折れ線状の屈曲辺を形成する面をビードコアのタイヤ軸方向の内の側面Ｓｉとし、その反対側の屈曲辺をタイヤ軸方向の外の側面Ｓｏとして定義される。

前記ビードコア５の前記断面において、前記内面ＳＬは、正規リムＪのリムシートのシート面Ｊｓと略平行にのびている。これは、ビード部４とリムシートＪ１との間の嵌合力を広範囲に亘って高めるのに役立つ。また前記リムＪは、チューブレスタイヤ用の１５°深底リムからなり、この例では、ビードコア５の前記内面ＳＬ及び外面ＳＵは、いずれもタイヤ軸方向に対してほぼ１５°の角度で傾いている。

ビードコア５の断面形状は、必要に応じて正六角形、矩形状、円形状も採用できる。ただし、ビードコア５の断面が円形状の場合、それを囲む一辺がタイヤ軸方向に沿った正方形ないし長方形を仮想定義し、その対角線で区切られる領域に前記内面ＳＬ、外面ＳＵ、内の側面Ｓｉ及び外の側面Ｓｏを割り当て得る。

本実施形態において、ビードコア５の周りにはラッピング材１２が配されている。該ラッピング材１２は、例えば有機繊維を用いた織布、不織布又はプライからなり、ビードコア５の外面を連続して覆う。このようなラッピング材１２は、カーカスプライ６Ａのスチールコードとビードコア５のビードワイヤ５ｗとの間で緩衝機能を発揮し、両コードの直接接触を防ぎ、ひいてはフレッティング損傷を防止しうる。

前記ベルト層７は、少なくとも２枚以上、本実施形態において３枚以上のベルトプライ７Ａ、７Ｂ及び７Ｃから構成される。各ベルトプライ７Ａないし７Ｃは、いずれも引き揃えられたスチールコードからなるベルトコードを有する。タイヤ半径方向の最も内側に配された第１のベルトプライ７Ａは、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば６０±１５°の角度で配列されている。またその外側に順次配された第２ないし第３のベルトプライ７Ｂ及び７Ｃは、ベルトコードがタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３５°の角度で配列される。第２ないし第３のベルトプライ７Ｂ及び７Ｃは、ベルトコードが互いに交差するように重ねられる。

前記カーカスプライ６Ａは、一対のビードコア５、５間（図では片側のビードコアのみが示される。）を跨るトロイド状の本体部６ａと、その両側に連なりかつビードコア５の回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとで構成される。

前記折返し部６ｂは、図２及び図３に示されるように、ビードコア５の前記内の側面Ｓｉ、内面ＳＬ及び外の側面Ｓｏに沿って折れ曲がる主部１０と、該主部１０に連なりビードコアの前記外面ＳＵの近傍を前記本体部６ａに向かってのびる副部１１とから構成される。このような折返し部６ｂは、副部１１の外端１１ｅがタイヤ負荷走行時の歪の小さい領域に配されることになるため、従来生じがちであった外端１１ｅでの損傷を抑制しうる。また折返し部６ｂが小さくなるためタイヤの軽量化が可能である。

本実施形態において、前記主部１０は、その全域が滑らかな円弧状で湾曲して折れ曲がる。このような主部１１は、局部的に折り曲げられた部分を有しないため、カーカスコードの強力低下が防止できる。

前記副部１１は、図３に示されるように、ビードコア５の外面ＳＵに接する接線Ｋ１よりも半径方向外側の部位である。また副部１１は、カーカスプライ６Ａの本体部６ａに接触することなく終端する外端１１ｅを有する。前記外端１１ｅは、ビードコア５の外面ＳＵから、好ましくは３．０〜８．０mmの距離Ｕ１を隔てる。なお前記距離Ｕ１は、ラッピング材１２の外面からではなくビードコア５の外面ＳＵから測定するものとする。

前記距離Ｕ１が３．０mm未満の場合、副部１１のカーカスコード６Ｃをビードコア５の外面ＳＵ側に強く折り曲げる必要がある。このため、該カーカスコード６Ｃに大きなスプリングバックが生じやすく、生カバーの成形性悪化及び加硫中の副部１１の移動による副部１１とビードコア５の外面ＳＵとの間の空気溜まりの発生が懸念される。逆に前記距離Ｕ１が、８．０mmを超える場合、ビードコア５への折返し部６ｂの係止力が低下し、カーカスプライ６Ａの吹き抜けや副部１１の外端１１ｅを起点とした損傷が生じやすい。このような観点より、前記距離Ｕ１は、特に好ましくは、４．０mm以上が望ましく、上限については、より好ましくは７．０mm以下が望ましい。

ここで、ビードコア５は、断面円形のスチールワイヤ５ｗが巻き重ねられたものであるから、その外面ＳＵの断面形状は、ほぼ半円弧をタイヤ軸方向につなげた輪郭を持つ。このため、本明細書では、ビードコア５の外面ＳＵからの相対的な距離などを測定する場合、前記外面ＳＵに引いた接線Ｋ１を基準とする。また、図４に示されるように、スチールワイヤ５ｗが一直線状に整一せずにタイヤ半径方向内、外にばらつく場合、正しく１本の前記接線を引くことができない。この場合には、前記接線Ｋ１は、前記ビードコア５の外面ＳＵに現れるビードワイヤ列のうち最もタイヤ軸方向外側に位置するビードワイヤ５ｗｏ及び最もタイヤ軸方向内側に位置するビードワイヤ５ｗｉに接する接線Ｎで近似するものとする。

また、図３に示されるように、副部１１の外端１１ｅは、カーカスプライ６Ａの本体部６ａとの間に１〜５mmのコード間距離Ｕ２を有するのが望ましい。前記距離Ｕ２が１mm未満の場合、タイヤ成形時のバラツキや走行時のビード変形等によって、副部１１の外端１１ｅが本体部６ａのカーカスコードと接触して擦れ合うなどフレッティング等のコード損傷を招きやすい傾向がある。逆に前記距離Ｕ２が５mmを超える場合、副部１１によるビードコア５への係止力が不十分となり、いわゆる吹き抜けが生じやすくなる。

本実施形態において、前記副部１１のタイヤ半径方向外側には、副部押さえ用の補助コード層８が設けられる。該補助コード層８は、コード８ｗをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けることにより形成される。これにより、補助コード層８は、副部１１のスプリングバックをより確実に防止してその位置を安定させ得る。なお前記コード８ｗは、例えばスチールコード（撚られていないいわゆるスチール素線も含む）や有機繊維コードなどが採用できる。

補助コード層８の好ましい態様としては、図５（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、表面にトッピングゴムｔｇが付着された１本のスチールからなるコード８ｗを少なくとも１周、好ましくは複数周、特に好ましくは２〜８周程度螺旋状に巻き付けることにより形成される。このような補助コード層８は、継ぎ目のないいわゆるジョイントレス構造の層として形成され、副部１１に、その戻りを防ぐ強いタガ効果を与える。

前記補助コード層８に用いられるスチールコードとしては、例えば１本当たりの強力が２０００〜４０００Ｎのものが好適である。前記強力が２０００Ｎ未満の場合、補助コード層８に十分なタガ効果を発揮させるためには、そのコード周回数を大とする必要があり、生産性や寸法精度が悪化しやすい。逆に前記強力が４０００Ｎを超える場合、コード８ｗが過度に硬くなり、副部１１の外側に螺旋状に円滑に巻き付けるのが困難になる。特に好ましくは、スチールコード８ｗは、１本当たり２５００〜３５００Ｎの強力を有するものが望ましい。

前記補助コード層８は、例えば図６に示されるように、成形ドラムＤ上に巻き付けられたカーカスプライ６Ａの両端部を、タイヤ軸方向外側から外嵌めされる例えば押さえリング１５を用いて弾性的に折り返して保持した状態でコード８ｗを螺旋状に巻き付けることにより形成できる。コード８ｗの巻き付け後、外嵌めリング１５は、タイヤ軸方向外側に移動させて取り外される。

また重荷重用タイヤ１は、図３に示されるように、タイヤ子午断面において、ビードコア５の前記内面ＳＬに接する接線Ｋ２と前記主部１０のスチールコード６Ｃとで囲まれるコア内方領域Ａには、複素弾性率が２０〜８０ＭＰａである変形抑制ゴム１３が配される。

前記コア内方領域Ａは、より具体的には、前記スチールコード６Ｃのビードコア側を向く内周線６Ｃｉと前記接線Ｋ２とが囲む三日月状の断面領域がタイヤ周方向に連続した体積を持つリング状の領域である。前記接線Ｋ２は、ビードコア５の内面ＳＬで並ぶワイヤ５ｗにバラツキがあるときは、前記接線Ｋ１と同様、タイヤ軸方向の最も外側及び最も内側に位置するビードワイヤ５ｗに接する接線で近似される。

また、前記複素弾性率は、測定試料を岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータ「ＶＥＳＦ−３型」を用いて、測定温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期伸長歪１０％、片振幅１％にて測定した値とする。測定試料は、タイヤを解体して当該部位から幅４mm、長さ３０mm、厚さ１〜２mmのサイズで切り出し、表面の凹凸をバフ掛けして平滑化されたものが用いられる。

重荷重用タイヤ１がリムＪに装着されかつ高い空気圧が充填されると、変形抑制ゴム１３は、リムＪとの間で折返し部６ｂの主部１０をより強く挟み、かつ、その動きを抑え得る。その結果、空気圧の充填に伴って生じる主部１０の吹き抜け力は、この変形抑制ゴム１３によって緩和吸収され、ビードコア５への伝達を抑制する。これにより、高内圧が充填された場合でも、ビードコア５の回転変形や型くずれ、さらにはビードトウ部の変形などが防止されてビード部４の耐久性を向上しうる。

ここで、前記変形抑制ゴム１３の複素弾性率が２０ＭＰａ未満の場合、ゴムが柔らかすぎて主部１０の吹き抜け力の十分な緩和が達成できず、逆に８０ＭＰａを超えると、ゴムが著しく硬くなり、タイヤ生カバー成型時にビード部の成型精度が悪化し、結果としてビード部４の耐久性を低下させる。このような観点より、前記変形抑制ゴム１３の複素弾性率は、好ましくは２５ＭＰａよりも大、さらに好ましくは２８ＭＰａ以上、特に好ましくは３０ＭＰａ以上が望ましく、上限については、より好ましくは７０ＭＰａ以下、さらに好ましくは６５ＭＰａ以下、特に好ましくは６０ＭＰａ以下が望ましい。

また、前記変形抑制ゴム１３は、前記コア内方領域Ａの全てに満たされていても良いが、この場合には、主部１０のカーカスコード６Ｃと複素弾性率が大きい変形抑制ゴム１３とが直接接触することになり、カーカスコード６Ｃに接着性に優れたトッピングゴムｔｇを被覆することができない。逆に変形抑制ゴム１３の充填量が少なすぎると、ビードコア５の回転変形を抑制する前記効果が低下しやすい。このため、コア内方領域Ａにおいて、変形抑制ゴム１３の体積は、該コア内方領域Ａの体積の好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは４０％以上が望ましく、上限については、好ましくは９５％以下、より好ましくは９０％以下の体積を有するのが望ましい。本実施形態においては、前記コア内方領域Ａは、実質的に変形抑制ゴム１３と、前記トッピングゴムｔｇとで構成されている。

なお、カーカスプライ６Ａのスチールコード６Ｃの前記内周線６Ｃｉは、現実にはタイヤ周方向に連続しないため、前記コア内方領域Ａの体積は、タイヤ周方向で隣り合う前記内周線６Ｃｉ間を滑らかに補間することにより得る。

また、ビードコア５は、図４のように、タイヤ子午線断面においてコア最大高さＨｃとコア最大幅Ｗｃとの比（Ｈｃ／Ｗｃ）を小さくするしたいわゆる偏平形状が好ましい。このような偏平形状のビードコア５は、主部１０に作用する吹き抜け力に対する耐回転抵抗性をより強く示すとともに、ビードトウ部の浮き上がりを抑制しうる。とりわけ、前記比（Ｈｃ／Ｗｃ）は、好ましくは０．４３以上、より好ましくは０．４５以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは０．５８以下、より好ましくは０．５６以下が望ましい。

図７には、本発明の他の実施形態を示す。
本実施形態において、変形抑制ゴム１３は、第１のゴム１３ａと、該第１のゴム１３ａよりも複素弾性率が小さい第２のゴム１３ｂとを含むものが例示される。前記第１のゴム１３ａは、例えばタイヤ半径方向外側に配されるとともに、前記第２のゴム１３ｂは、その内側に配される。

前記第１のゴム１３ａは、第２のゴム１３ｂに比して相対的に複素弾性率が大きいため、本実施形態のようにビードコア５側に配されることにより、前記ビードコア５の回転変形を効果的に防止する。他方、相対的に複素弾性率が小さい第２のゴム１３ｂはカーカスコード６Ｃのトッピングゴムｔｇ側に配されこれらと接触する。つまり、第２のゴム１３ｂは、第１のゴム１３ａに比べてトッピングゴムｔｇとより多く接触する。この例では、第１のゴム１３ａは、実質的にトッピングゴムｔｇと接触していない。これにより、第２のゴム１３ｂは、ビードコア５の動きを抑えつつ、トッピングゴムｔｇと変形抑制ゴム１３との界面の剛性段差を極力減じ、該界面への応力集中を防止しうる。とりわけ、第１のゴム１３ａと第２のゴム１３ｂとの複素弾性率の差を５〜１０ＭＰａとすることによって、両ゴム１３ａ、１３ｂの界面での応力集中も効果的に防止しうる。

なお、カーカスプライ６Ａのスチールコード６Ｃを被覆しているトッピングゴムｔｇは、柔らかくかつ天然ゴム等の接着性に優れたゴム材料が用いられる、その複素弾性率は２０ＭＰａよりも小さいもの、より好ましくは７〜１１ＭＰａが好適である。

また、本実施形態において、ビードコア５の外面ＳＵと副部１１と本体部６ａとの間に配される断面略三角形状の領域には、充填ゴム１４が配される。充填ゴム１４は、図６に示した成形時においては、副部１１が過度にビードコア５に接近するのを減じることにより副部１１のスプリングバックを抑え、しかも成形時に空気残りなどの成形不良が発生するのを防止する。

充填ゴム１４は、衝撃ないし応力緩和効果に優れた低弾性のゴム組成物により構成される。これにより、副部１１の外端１１ｅに作用する走行時の歪を効果的に吸収しコードルースの発生を防ぐのに役立つ。具体的には、複素弾性率Ｅ＊ａが５〜１５ＭＰａのゴム組成物が好適である。充填ゴム１４の複素弾性率Ｅ＊ａが５ＭＰａ未満の場合、該ゴムが過度に柔らかくなって走行時の副部１１の外端１１ｅの歪が大きくなる傾向がある。逆に前記複素弾性率Ｅ＊ａが１５ＭＰａを超えると、充填ゴム１４の柔軟性が損なわれ、走行時の本体部６ａの倒れ込みに伴う歪をビードコア５の外面ＳＵ全体で受け止めて緩和する能力が低下する。このような観点より、充填ゴム１４の複素弾性率Ｅ＊ａは、とりわけ６ＭＰａ以上、より好ましくは７ＭＰａ以上が望ましく、同上限については１３ＭＰａ以下、より好ましくは１１ＭＰａ以下が望ましい。

また、図２に示されるように、充填ゴム１４のタイヤ半径方向外側にはタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックス１５が配されている。本実施形態のビードエーペックス１５は、タイヤ半径方向内側に配され内側エーペックス部１５ａと、その外側に配された外側エーペックス部１５ｂとを含んで構成されたものが例示される。

前記内側エーペックス部１５ａは、実質的に副部１１を介して前記充填ゴム１４の外側に配され、その一部、具体的には副部１１の外端１１ｅと本体部６ａとの間では充填ゴム１４と接する。内側ゴムエーペックス部１５ａには、複素弾性率Ｅ＊ｂが２０〜７０ＭＰａのゴム組成物が好適である。内側エーペックス部１５ａは、カーカスプライ６Ａの前記副部１１を押さえ込み、また負荷走行時の本体部６ａの倒れ込みによって生じる歪をビードコア５の外面ＳＵで受け止め得る。

内側エーペックス部１５ａの複素弾性率Ｅ＊ｂが、２０ＭＰａ未満であると、副部１１の外端１１ｅを押さえ込む能力が不足しやすい。逆に前記複素弾性率Ｅ＊ｂが６０ＭＰａを超える場合、この部分の弾性が過度に高められる結果、ビード補強層９の外片部９ｃの外端ｅ２付近に歪の集中を招き、損傷を生じさせるおそれがある。このような観点より、内側エーペックス部１５ａの複素弾性率Ｅ＊ｂは、好ましくは２５ＭＰａ以上、より好ましくは３０ＭＰａ以上が望ましく、同上限については前記下限値のいずれかとの組み合わせにおいて６５ＭＰａ以下、さらに好ましくは６０ＭＰａ以下が望ましい。

また前記外側エーペックス部１５ｂは、前記内側エーペックス部１１ａの複素弾性率Ｅ＊ｂより小さい複素弾性率Ｅ＊ｃを有するゴム組成物から構成される。特に好ましくは、前記複素弾性率Ｅ＊ｃは、３ＭＰａ以上、より好ましくは３．５ＭＰａ以上が望ましく、同上限値については、前記下限値のいずれかとの組み合わせにおいて７ＭＰａ以下、さらに好ましくは５ＭＰａ以下が望ましい。前記複素弾性率Ｅ＊ｃが３ＭＰａ未満であると、内側エーペックス部１５ａとの弾性率差が大きくなりすぎ、両者の界面付近からの損傷が発生し易くなる傾向があり、逆に７ＭＰａを超えると、ビード部４全体の剛性が高くなりすぎ、外側エーペックス部１５ｂの外端付近での損傷が発生し易くなる傾向があり好ましくない。

また、本実施形態の重荷重用タイヤ１は、ビード部４に、ビード補強層９が配される。該ビード補強層９は、例えばスチールコードをタイヤ周方向線に対して１０〜４０゜の角度で傾けて配列した少なくとも１枚（本例では１枚）のプライで構成される。またビード補強層９は、カーカスプライ６Ａの本体部６ａのタイヤ軸方向内側をのびる内片部９ａと、この内片部９ａに連なり前記主部１０に沿ってのびる中片部９ｂと、この中片部８ｂに連なりかつタイヤ半径方向外側にのびる外片部９ｃとを含む断面略Ｕ字状で構成される。このようなビード補強層９は、荷重負荷時のカーカスプライ６Ａの本体部６ａの軸方向外側への大きな倒れ込みを抑え、ひいては副部１１の外端１１ｅに作用する歪を低減する。また、例えば車両のブレーキパッド等の熱がリムを介して折返し部６ｂ近傍のゴムに伝えられるのを効果的に防止できる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく種々の態様に変形して実施しうるのは言うまでもない。

図１の基本構造を有しかつ表１の仕様に基づく重荷重用タイヤ（サイズ：１１Ｒ２２．５）を試作するとともに、それぞれについて下記の性能をテストした。また本発明外のタイヤについても同様のテストを行い性能を比較した。なお表中に記載していない仕様は、各タイヤとも同一とした。また、比較例１については、図８のビード形状とした。また各タイヤとも、ビード補強層を有し、内片部及び外片部のビードベースラインからの高さをいずれも２７mmに統一した。
テストの方法は、次の通りである。

＜エアイン性能＞
各供試タイヤをリム（サイズ：７．５０×２２．５）に組み、内圧７００ｋＰａを充填後、８０℃の環境下で７２時間放置した後、各タイヤをリムから取り外し、再度リム組みして空気圧を充填する時の充填作業のし易さ（空気の漏れの少なさ）を作業者の官能により評価した。また、リム組み後、７００ｋＰａを充填してＸ線ＣＴスキャン装置でタイヤ断面像を取得し、そのビードトウ間のタイヤ軸方向距離を測定した。この距離が大きい程、ビードとリムとの嵌合力が大きく良好である。結果は比較例１を１００とする指数で示す。

＜ビード耐久性＞
ドラム試験機を用い、タイヤをリム（サイズ：７．５０×２２．５）に組み、内圧７００ｋＰａを充填後、縦荷重（２７．２５ｋＮの３倍）の条件下で速度２０ｋｍ／ｈで走行させ、ビード部に損傷が発生するまでの走行時間を測定した。評価は、比較例１の走行時間を１００とした指数で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜熱耐久性＞
上記と同様のドラム耐久試験であるが、試験に先立ち、リムを１３０℃まで加熱した。評価は、比較例１の走行時間を１００とした指数で表示した。数値が大きいほど熱に対する耐久性が高いことを示す。
テストの結果などを表１に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、エアイン性能が良好であり、ビード部の耐久性も優れていることが確認できる。

本発明の重荷重用タイヤの一実施形態を示す右半分断面図である。そのビード部を拡大して示す部分拡大図である。そのビード部をさらに拡大して示す要部拡大略図である。ビードコアの外面を説明するその要部拡大略図である。（Ａ）は補助コード層のスチールコードの斜視図、（Ｂ）は補助コード層の全体斜視図である。補助コード層の形成方法を説明する断面略図である。本発明の他の実施形態を示すビード部の要部拡大図である。比較例のビード部を説明する断面図である。従来のビード部を説明する断面図である。

符号の説明

１重荷重用タイヤ
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カーカス
６Ａカーカスプライ
６ａカーカスプライの本体部
６ｂカーカスプライの折返し部
８補助コード層
１０折返し部の主部
１１折返し副の副部
１１ｅ副部の外端
１３変形抑制ゴム
ＳＵビードコアの外面
ＳＬビードコアの内面
Ｓｉビードコアのタイヤ軸方向の内の側面
Ｓｏビードコアのタイヤ軸方向の外の側面

Claims

トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る本体部と、該本体部に連なりかつ前記ビードコアの廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部とを有するスチールコードからなるカーカスプライを具えた重荷重用タイヤであって、
前記折返し部は、ビードコアのタイヤ軸方向の内の側面、タイヤ半径方向の内面及びタイヤ軸方向の外の側面に沿って折れ曲がる主部と、
該主部に連なり前記ビードコアのタイヤ半径方向の外面の近傍を前記本体部に向かってのびる副部とからなり、
前記ビードコアの前記内面に接する接線と、前記主部のスチールコードとで囲まれるコア内方領域には、複素弾性率が２０〜８０ＭＰａである変形抑制ゴムが配されることを特徴とする重荷重用タイヤ。
前記変形抑制ゴムは、前記コア内方領域の体積の２０〜９５％の体積を有する請求項１記載の重荷重用タイヤ。
前記変形抑制ゴムは、複素弾性率が２５ＭＰａよりも大かつ７０ＭＰａ以下である請求項１又は２に記載の重荷重用タイヤ。
前記ビードコアは、タイヤ子午線断面において、コア最大高さとコア最大幅との比が０．４３〜０．５８である請求項１乃至３のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
前記カーカスプライは、前記スチールコードの周囲に複素弾性率が２０ＭＰａよりも小さいトッピングゴムが配され、かつ
前記変形抑制ゴムは、第１のゴムと、該第１のゴムよりも複素弾性率が小さくかつ前記トッピングゴムとより多く接触する第２のゴムとを含む請求項１乃至４のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
前記副部は、前記該本体部に接触することなく終端する外端を有し、この外端がビードコアの外面から３．０〜８．０mmの距離を隔てる請求項１乃至５のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。