JP2008230277A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】プライコードの耐引き抜け性を大きく高めた空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】プライコード６ａ、７ａを、一対のビード部３のそれぞれで、円周方向に折り返して、全周にわたってジグザグ状の迂曲姿勢で延在させて形成したカーカスプライ６、７の二枚からなるラジアルカーカス５の、それぞれカーカスプライ６、７の各側部部分を、各ビード部３に配設した一対のビードコア８ａ、８ｂ間に挾み込むとともに、二枚のカーカスプライ６、７のそれぞれの側部部分６ｂ、７ｂを、相互に異なるビードコア８ａ、８ｂの周りに巻き回してなる。
【選択図】図１

Description

この発明は空気入りタイヤ、なかでも、トラック・バス等の重荷重車両用の空気入りラジアルタイヤに関し、とくには、プライコード、ひいては、カーカスプライの耐引き抜け性を向上させる技術を提案するものである。

一対のビード部間にトロイダルに延在させた、たとえば二枚のカーカスプライからなるカーカスを具えるこの種のタイヤにあっては、ビード部に埋設配置した各一本の円環状ビードコアの周りで、それぞれのカーカスプライの側部部分を、半径方向外方へ高く巻き上げることが従来から広く一般に行われていた。

しかるに、このような従来構造にあっては、プライコードの巻き上げ端位置で、半径方向の内外の大きな剛性段差が生じること等に起因して、プライコードのセパレーションが発生し易く、このセパレーションがビード部クラックに進展し易い等の懸念があることから、近年は、カーカスプライのこのような巻き上げを原因とするビード部故障の発生を防止するべく、図６に、一方のビード部をタイヤ幅方向の断面図で例示するように、タイヤビード部３１に埋設されてタイヤ幅方向に相互に隣接して位置する一対のビードコア３２ａ、３２ｂ間に、ラジアル構造とすることができるカーカス３３の、それぞれのカーカスプライ３４ａ、３４ｂのプライコード端部分を挾持固定して、プライコードの切断端を、ホイールリムＲによる拘束が大きく、変形量の少ない、ビードベース３５の近傍に位置させる構造が提案されており、実用化が検討されている。
なお、図中３６は、ビード部３１の、タイヤ幅方向外側部分に埋設配置したワイヤチェーファを示す。

しかるに、カーカスプライ３４ａ、３４ｂ、直接的にはプライコードのこのような挟時固定構造の下では、タイヤへの充填空気圧を高く設定した場合、ビード部温度が上昇して、ビードコア３２ａ、３２ｂの被覆ゴム等が軟化した場合、ビードコア３２ａ、３２ｂおよび／またはカーカスプライ３４ａ、３４ｂの被覆ゴム等が劣化した場合その他に、各ビード部３１に切断端をもつプライコードが、タイヤ内圧に抗しきれずに引き抜け易いという問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、プライコードの耐引き抜け性を大きく高めた空気入りタイヤ、なかでもビード部構造を提供するにある。

この発明に係る空気入りタイヤは、一本以上のプライコードを、一対のビード部のそれぞれで円周方向に折り返して、全周にわたってジグザグ状の迂曲姿勢で延在させて形成したカーカスプライの二枚からなるラジアルカーカスの、少なくとも一枚のカーカスプライの各側部部分を、各ビード部に、たとえば、タイヤ幅方向に隣接させて配設した一対のビードコア間に挟み込むとともに、二枚のカーカスプライのそれぞれの側端部分を、相互に異なるビードコアの周りに巻き回してなるものである。

この場合、二枚のそれぞれのカーカスプライの各側部部分を一対のビードコア間に挟み込むとともに、一方のカーカスプライの側端部分を、一方のビードコアの周りに、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き回し、そして、他方のカーカスプライの側端部分を、他方のビードコアの周りに、タイヤ幅方向の外側から内側に向けて巻き回してなる構造を選択することができる他、二枚のそれぞれのカーカスプライのうちの一方の各側部部分を一対のビードコア間に挟み込むとともに、その一方のカーカスプライの側端部分を、一方のビードコアの周りに、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き回し、ビードコア間に挟持されない他方のカーカスプライの側端部分を、他方のビードコアの周りに、これも、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き回して、好ましくは、この巻き回し部を、一対のビードコア間に挟み込む構造を選択することもできる。

ここで好ましくは、それぞれのカーカスプライの各巻き回し端を、タイヤを適用リムに装着して規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢の下で、リムフランジの半径方向外縁から、半径方向外方へ１０ｍｍの位置と、対をなすビードコアのうち、タイヤ幅方向の外側に位置するものの断面中心との間の半径方向領域内に配置してなる。

この場合、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムを、「規定の空気圧」とは、下記の規格において最大負荷能力に応じて規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。
なお、ここでいう「空気」は、窒素ガス等の不活性ガスその他に置換することも可能である。

そして規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格によってきめられたものであり、たとえば、アメリカ合衆国では“THE TIRE and RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK”であり、欧州では、“THE European Tyre and Rim Technical OrganisationのSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。

また好ましくは、タイヤ幅方向の内外に対をなす、いわゆるダブルビード構造のビードコアの、タイヤ幅方向の内側に位置するものの、タイヤ幅方向の断面積（Ａ）に対する、タイヤ幅方向の外側に位置するものの同様の断面積（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）を、
０．５≦Ｂ／Ａ≦２
の範囲内としてなる。

そしてまた好ましくは、内外二枚のカーカスプライのうち、内周側に位置するカーカスプライのプライコードの弾性率を、外周側に位置するカーカスプライのプライコードの弾性率に対して、０．５〜２倍の範囲としてなる。

以上のようなタイヤでは、プライコードを、たとえば、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードとすること、および／または、二枚のそれぞれのカーカスプライの巻き回し部分および、一対のビードコアのそれぞれを包み込む形態でワイヤチェーファを配設することが好ましい。

この発明に係る空気入りタイヤでは、少なくとも一枚のカーカスプライの側部部分を一対のビードコアをもって挟持固定することに加え、二枚のカーカスプライのそれぞれの側端部分を、相互に独立した別個のそれぞれのビードコアの周りに巻き回すことにより、プライコード、ひいては、カーカスプライの耐引き抜け性を、従来技術に比してはるかに高めることができる。

しかもこのタイヤでは、二枚のカーカスプライのそれぞれのプライコードをともに、各ビード部で折り返して延在させることによって、プライコードから切断端を取り除くことにより、その折り返し部の、ゴム質との接着ないしは、ゴム質中への埋まり込みの下で、プライコードの耐引き抜け性を一層高めることができる。

かかるタイヤにおいて、二枚のカーカスプライのそれぞれの側部部分をともに、一対のビードコアによって挟み込むとともに、それぞれのカーカスプライの側端部分を、対をなすそれぞれのビードコアの周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて、また、外側から内側に向けてそれぞれ巻き回した場合には、両カーカスプライに対する挟持固定効果と、巻き付け固定効果との双方をもってプライコードの耐引き抜け性をより一層高めることができる。

なお、このことに代えて、一枚のカーカスプライの側部部分だけを一対のビードコアによって挟み込むとともに、そのカーカスプライの側端部分を、一方のビードコアの周りに、内側から外側に向けて巻き回し、そして、他方のカーカスプライの側端部分を、他方のビードコアの周りに、これも内側から外側に向けて巻き回した場合は、見掛け上は、一枚のカーカスプライだけが挟持固定されることになるも、実質上は、そのカーカスプライに加え、他方のカーカスプライの巻き回し部もまたビードコア間に挟持されることになって、二枚のカーカスプライのそれぞれが、それらの引き抜け方向の外力の作用に当って、プライコードの引き抜けを相互に拘束し合うことになるので、プライコードの耐引き抜け性をより一層高めることができる。

またここで、それぞれのカーカスプライの巻き回し端の半径方向位置を、リムフランジの外縁から半径方向外方へ１０ｍｍの位置と、幅方向外側のビードコアの、タイヤ幅方向断面内での断面中心との間の半径方向領域内としたときは、プライコードの耐引き抜け性を十分に確保しつつ、カーカスプライの巻き回し端への剥離の発生のおそれを有利に取り除くことができる。

いいかえれば、巻き回し端の半径方向高さが、上記の１０ｍｍを越えると、タイヤビード部の、リムによる変形拘束力が小さくなって、ビード部それ自体の変形量が多くなるため、カーカスプライの巻き回し端のセパレーションのおそれが高くなり、一方、それが、幅方向外側のビードコアの断面中心より低くなると、プライコードの耐引き抜け性を所期したほどに高めることが難しくなる。

ところで、タイヤ幅方向の内外に対をなして配設したビードコアの、タイヤ幅方向内側に位置するものの断面積（Ａ）に対する、外側に位置するものの断面積（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）を、
０．５≦Ｂ／Ａ≦２
の範囲内としたときは、対をなすそれぞれのビードコアの高い捩れ剛性の下で、二枚のカーカスプライのそれぞれについて、高い耐引き抜け性を実現することができる。

すなわち、比（Ｂ／Ａ）が０．５未満では、外側のビードコアの捩れ剛性が相対的に低くなりすぎる結果として、そこに巻き回したカーカスプライの、耐引き抜け性の低下が否めず、逆に、その比（Ｂ／Ａ）が２を超えると、内側のビードコアの捩れ剛性が相対的に低くなりすぎることにより、そこに巻き回したカーカスプライの、耐引き抜け性の低下が余儀なくされることになる。

そしてこのことは、内周側に位置するカーカスプライのプライコードの弾性率を、外周側のカーカスプライのプライコードの弾性率に対して、０．５〜２倍の範囲とした場合にもまたほぼ同様であり、その比が０．５倍未満では、外周側カーカスプライのプライドコードの張力負担が大きくなりすぎて、外周側カーカスプライの破断のおそれが高くなり、一方、その比が２倍を越えると、内周側カーカスプライのプライコードの張力負担が大きくなりすぎて、内周側カーカスプライの破断のおそれが高くなる。

またここで、プライコードを有機繊維コード、なかでも、芳香族ポリアミド繊維コードとしたときは、プライコードをそれぞれのビード部で、所期した通りにジグザグ状に迂曲させて延在させること、および、二枚のカーカスプライを形成すること等を簡単かつ容易に行うことができ、また、軽量にして高強度のカーカスプライ、ひいては、ラジアルカーカスを構成することができる。

なお、プライコードはスチールコードとすることも可能であり、この場合にもカーカスプライ強度を十分に高め得ることはもちろんであるが、それによれば、それぞれのビード部でのジグザグ状の折り返し部の形成が比較的難しく、また、カーカス重量が増加することになる。

ところで、以上に述べたいずれの場合においても、二枚のカーカスプライの巻き回し部分および、一対のビードコアを包み込む形態でワイヤチェーファを配設したときは、ビード部のリム擦れを防止するととも、カーカスプライを有効に保護し、併せて、重荷重に対するビード部耐久性をより効果的に向上させることができる。

図１は、この発明の実施の形態をその要部について示す部分破断斜視図である。

図中１はトレッド部を、２はトレッド部１の側部に連続する、図では一方だけを示す一対のサイドウォール部を、そして３は、各サイドウォール部２の内周側に連続するビード部をそれぞれ示す。

また図中４は、インナーライナその他の内貼り部材を示し、５は、この内貼り部材４の外周側に配設したラジアルカーカスを示す。

ここでのこのラジアルカーカス５は、一対のビード部３のそれぞれで、たとえば有機繊維コード、好ましくは芳香族ポリアミド繊維コードとすることができる、ゴムコーティングを施した、または施さない一本以上のプライコード、図では一本のプライコード６ａを、図２に略線展開平面図で例示するところから明らかなように、ほぼＵ字状の折り返し部を形成するように円周方向に相互に折り返して、全周にわたってジグザグ状の迂曲形態で延在させて形状したカーカスプライ６と、このカーカスプライ６の外周側で、先のプライコード６ａと同一の、または他のプライコード７ａを同様のジグザグ状の迂曲形態で延在させて形成した外周側カーカスプライ７との二枚によって構成することができる。

ここでは、このような内外二枚のカーカスプライ６、７の、Ｕ字状折り返し部に隣接する各側部部分を、図３に、一方のビード部をタイヤ幅方向の断面図で示すように、タイヤ幅方向の内外側に相互に隣接させて配置した一対のビードコア８ａ、８ｂ間に、多くの場合はゴム質を介して挟み込み、そして、それらのカーカスプライ６、７の、ビードコア８ａ、８ｂより半径方向内方側へ突出するそれぞれの折り返し側端部分の６ｂ、７ｂについては、内周側カーカスプライ６の側端部分６ｂは、内側ビードコア８ａの周りにタイヤ幅方向の外側から内側に向けて巻き回して、また、外周側カーカスプライ７の側端部分７ｂは、外側ビードコア８ｂの周りに、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き回してそれぞれ固定する。

このことによれば、二枚のカーカスプライ６、７のそれぞれは、一対のビードコア８ａ、８ｂ間に挟持固定されることに加え、それぞれのビードコア８ａ、８ｂに巻き回し固定されることになるので、それらのカーカスプライ６、７の耐引き抜け性は、カーカスプライの挟持固定だけを行う提案技術に比してはるかにすぐれたものとなる。

そしてこの耐引き抜け性は、それぞれのカーカスプライ６、７の側端部分６ｂ、７ｂに、Ｕ字状の折り返し部を設けることで一層すぐれたものとなる。

図４は、他の実施形態を一方のビード部について示すタイヤ幅方向の断面図である。
これは、外周側のカーカスプライ７の側部部分だけを、対をなすビードコア８ａ、８ｂ間に挟み込み、そして、それの側端部分７ｂを、先に述べたところと同様に、外側ビードコア８ｂの周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き回す一方で、内周側のカーカスプライ６については、それの側部部分をビードコア間に挟み込むことなく、内側ビードコア８ａに対し、それのタイヤ幅方向の内側まで延在させ、そして、側端部分６ｂを、その内側ビードコア８ａの周りに、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き回すとともに、両ビードコア８ａ、８ｂ間に挟み込んだものである。

カーカスプライ６、７のこのような固定構造によれば、それらのそれぞれの側端部分６ｂ、７ｂがともにビードコア８ａ、８ｂに巻き回し固定されることに加え、対をなすビードコア８ａ、８ｂに挟持された外周側カーカスプライ７の側部部分と、内周側カーカスプライ６の側端部分６ｂとのそれぞれが、それらのカーカスプライ６、７の引き抜け方向の力の作用に際して、その力を相互に相殺するべく機能することになるので、耐引き抜け性をより一層向上させることができる。

ところで、これらのいずれの実施形態のタイヤにおいても、図３および４に示すように、タイヤを適用リムＲに装着して、そこへ規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢とした状態で、それぞれのカーカスプライ６、７の各巻き回し端Ｅを、リムフランジＲＦの半径方向外縁位置から半径方向の外方へ１０ｍｍの位置と、外側ビードコア８ｂの断面中心Ｏとの間の半径方向領域ＲＲ内に配置することが好ましい。

これによれば、カーカスプライ巻き回し端のセパレーションに起因するビード部故障の発生を有効に防止しつつ、耐引き抜け性を十分に担保することができる。

また好ましくは、内側ビードコア８ａの、タイヤ幅方向断面内での断面積Ａに対する、外側ビードコア８ｂの同様の断面積Ｂの比Ｂ／Ａを
０．５≦Ｂ／Ａ≦２
の範囲とし、これにより、対をなすビードコア８ａ、８ｂのそれぞれに高い相対剛性を付与することで、カーカスプライ６、７のすぐれた耐引き抜け性を確保する。

そしてまた好ましくは、カーカスプライ６のプライコード６ａの弾性率カーカスプライ７のプライコード７ａの弾性率に対して、０．５〜２倍の範囲とすることで、それぞれのプライコード６ａ、７ａの不測の破断のおそれを有効に取り除く。

ところで、それらのプライコード６ａ、７ａは、スチールコードとすることも可能であるが、有機繊維コード、なかでも、芳香族ポリアミド繊維コードとすることがより好適である。

さらに、上述したいずれのタイヤにおいても、図３、４に仮想縁で示すように、二枚のカーカスプライの巻き回し部分および、一対のビードコアを包み込む形態でワイヤチェーファを配設したときは、ビード部のリム擦れを防止することに加え、重荷重の作用に対するビード部耐久性をより効果的に向上させることができる。

サイズ２７５／８０ Ｒ２２．５の実施例タイヤ１、２および従来タイヤのそれぞれを、幅が８．２５のインチのリム（８．２５"×２２．５"）に装着し、そこに水圧を充填して、カーカスプライの引き抜けが発生するまでの耐圧力を測定したところ図５に示す結果を得た。

ここで、実施例タイヤ１は、図３に示すビード部構造を有するものとし、実施例タイヤ２は図４に示す構造を有するものとした。また、従来タイヤは図６に示す構造を有するものとした。

図５に示すところによれば、実施例タイヤはいずれも、従来タイヤに比して、はるかにすぐれた耐引き抜け性を有することが解かる。

この発明の実施形態をその要部について示す部分破断斜視図である。 プライコードの延在形態および、カーカスプライの巻き回し固定構造を示す要部略線展開平面図である。 この発明の実施形態を、リム組み内圧充填状態で、一方のビード部について示すタイヤ幅方向の断面図である。 他の実施形態を示す、図３と同様の断面図である。 実施例１の、耐圧力の測定結果を示すグラフである。 従来技術を示す、図３、４と同様の断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ 内貼り部材
５ ラジアルカーカス
６、７ カーカスプライ
６ａ、７ａ プライコード
６ｂ、７ｂ 側端部分
８ａ、８ｂ ビードコア
Ｒ リム
ＲＦ リムフランジ
ＲＲ 半径方向領域
Ｏ 断面中心
Ｅ 巻き回し端

Claims (8)

1. プライコードを、一対のビード部のそれぞれで、円周方向に折返して、全周にわたってジグザグ状の迂曲姿勢で延在させて形成したカーカスプライの二枚からなるラジアルカーカスの、少なくとも一枚のカーカスプライの各側部部分を、各ビード部に配設した一対のビードコア間に挟み込むとともに、二枚のカーカスプライのそれぞれの側端部分を、相互に異なるビードコアの周りに巻き回してなる空気入りタイヤ。
2. 二枚のそれぞれのカーカスプライの各側部部分を一対のビードコア間に挟み込むとともに、一方のカーカスプライの側端部分を、一方のビードコアの周りに、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き回し、他方のカーカスプライの側端部分を、他方のビードコアの周りに、タイヤ幅方向の外側から内側に向けて巻き回してなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 二枚のそれぞれのカーカスプライのうちの一方の各側部部分を一対のビードコア間に挟み込むとともに、その一方のカーカスプライの側端部分を、一方のビードコアの周りに、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き回し、他方のカーカスプライの側端部分を、他方のビードコアの周りに、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き回してなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. それぞれのカーカスプライの各巻き回し端を、タイヤを適用リムに装着して規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢の下で、リムフランジの半径方向外縁から、半径方向の外方へ１０ｍｍ位置と、対をなすビードコアのうち、タイヤ幅方向の外側に位置するものの断面中心との間の半径方向領域内に配置してなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. タイヤ幅方向の内外に対をなすビードコアの、タイヤ幅方向の内側に位置するものの断面積（Ａ）に対する、タイヤ幅方向の外側に位置するものの断面積（Ｂ）の比（Ｂ／Ａ）を、
   ０．５≦Ｂ／Ａ≦２
   の範囲としてなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 内周側に位置するカーカスプライのプライコードの弾性率を、外周側に位置するカーカスプライのプライコードの弾性率に対して、０．５〜２倍の範囲としてなる請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. プライコードを有機繊維コードとしてなる請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 二枚のカーカスプライの巻き回し部分および、一対のビードコアを包み込む形態でワイヤチェーファを配設してなる請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

Images