JP2530807B2 - 重荷重用ラジアルタイヤのビ−ド部補強構造 - Google Patents
重荷重用ラジアルタイヤのビ−ド部補強構造Info
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- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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- B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
-
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はJISD4202でトラック及びバス用タイヤとし
て現定をえる重荷重用ラジアルタイヤのビード部補強構
造に関する。
て現定をえる重荷重用ラジアルタイヤのビード部補強構
造に関する。
従来提案されている金属コードのカーカスプライを備
えたラジアル、セミラジアルの重荷重用ラジアルタイヤ
は、バイヤスタイヤに比較して、ケースの剛性が低く、
これがラジアルタイヤの乗心地改善に大きく寄与する一
方で、横力に対して変形が大きいことから、ビード部に
おける構造損傷が常に潜在し、使用条件が過酷になると
ビード損傷の危険が生じる。
えたラジアル、セミラジアルの重荷重用ラジアルタイヤ
は、バイヤスタイヤに比較して、ケースの剛性が低く、
これがラジアルタイヤの乗心地改善に大きく寄与する一
方で、横力に対して変形が大きいことから、ビード部に
おける構造損傷が常に潜在し、使用条件が過酷になると
ビード損傷の危険が生じる。
このラジアルタイヤ特有のビード部の補強について種
々の提案がなされている。
々の提案がなされている。
なお第１図は、ビードコア３で折返すカーカスプライ
２と、その折返し部の端末2aを覆う強化層４とを有しか
つカーカスプライ２の主体部と折返し部との間にゴムス
トックSEを配した従来の構造を示している。
２と、その折返し部の端末2aを覆う強化層４とを有しか
つカーカスプライ２の主体部と折返し部との間にゴムス
トックSEを配した従来の構造を示している。
これに対して本出願人は、特公昭52−11481号公報に
より、第２図に示すタイヤと提案している。このタイヤ
はラジアル方向に配列された金属コードよりなるカーカ
スプライ２を、一対のビードワイヤ３のまわりに内側よ
り外側に折り返して貼着したうえ、その折返し部のタイ
ヤ軸方向外側に金属コードよりなる一層の強化層４を、
このコード方向がカーカスプライに対し斜交するように
配置する。更にこの金属コードの強化層４の外側に、強
化層４の端末4a、カーカスプライの折返し部の端末2aを
覆って有機繊維コードよりなる２層以上の補強層６を、
これらのコード方向が前記金属コードの強化層４に対し
斜交し、互いに交差する方向に配置している。しかもカ
ーカスプライの本体部とその折返し部の間にはさまれて
ビードコアの上部を底辺として、半径方向外方へ延在す
る断面長三角形を形成する硬質ゴムよりなるスチフナー
11と軟質ゴムよりなるバッファー12との複合したゴムス
トックを充填している。
より、第２図に示すタイヤと提案している。このタイヤ
はラジアル方向に配列された金属コードよりなるカーカ
スプライ２を、一対のビードワイヤ３のまわりに内側よ
り外側に折り返して貼着したうえ、その折返し部のタイ
ヤ軸方向外側に金属コードよりなる一層の強化層４を、
このコード方向がカーカスプライに対し斜交するように
配置する。更にこの金属コードの強化層４の外側に、強
化層４の端末4a、カーカスプライの折返し部の端末2aを
覆って有機繊維コードよりなる２層以上の補強層６を、
これらのコード方向が前記金属コードの強化層４に対し
斜交し、互いに交差する方向に配置している。しかもカ
ーカスプライの本体部とその折返し部の間にはさまれて
ビードコアの上部を底辺として、半径方向外方へ延在す
る断面長三角形を形成する硬質ゴムよりなるスチフナー
11と軟質ゴムよりなるバッファー12との複合したゴムス
トックを充填している。
この構造のタイヤは、従来構造のタイヤにみられたビ
ード部の損傷は大巾に改善されたが、高荷重、高内圧の
ユーザー層の拡大、近年の高速道路網の発達による長距
離高速運行の増加などによる使用条件の過酷化によって
ビードセパレーションなどのビード部損傷が散見される
ようになった。さらに車の運行経費の節減を目的に、更
生タイヤの使用割合が漸増の傾向にある。
ード部の損傷は大巾に改善されたが、高荷重、高内圧の
ユーザー層の拡大、近年の高速道路網の発達による長距
離高速運行の増加などによる使用条件の過酷化によって
ビードセパレーションなどのビード部損傷が散見される
ようになった。さらに車の運行経費の節減を目的に、更
生タイヤの使用割合が漸増の傾向にある。
次に、ビード部の変形について考える。
ラジアルタイヤは、カーカスプライがラジアル方向に
配列されたコードよりなっているため、サイドウォール
が極めて柔軟であって、タイヤ回転軸方向における撓み
が大きく、タイヤ転動による変形量はバイアスタイヤに
比較してはるかに大きい。かかるラジアルタイヤのビー
ド部をゴム及び繊維の複合構造体としてとらえ、負荷走
行時のビード部におけるカーカスプライの挙動を考えて
みると、第３図（ａ）に示すように高内圧（Ｐ）の充填
により、カーカスプライ（２）はビードコア（３）を介
してその折返し部（２′）を矢印（21）の方向にずり下
げ、甚だしい場合は、プライをビードコア（３）よりず
り抜ける、所謂「プライ抜け」を発生する力を生じさせ
ることもある。一方スチールコードよりなる強化層
（４）はカーカスプライに対して50〜70゜の角度で交差
して配列しているため、カーカスプライの、“ずり抜
け”を防止する効果を持つ。
配列されたコードよりなっているため、サイドウォール
が極めて柔軟であって、タイヤ回転軸方向における撓み
が大きく、タイヤ転動による変形量はバイアスタイヤに
比較してはるかに大きい。かかるラジアルタイヤのビー
ド部をゴム及び繊維の複合構造体としてとらえ、負荷走
行時のビード部におけるカーカスプライの挙動を考えて
みると、第３図（ａ）に示すように高内圧（Ｐ）の充填
により、カーカスプライ（２）はビードコア（３）を介
してその折返し部（２′）を矢印（21）の方向にずり下
げ、甚だしい場合は、プライをビードコア（３）よりず
り抜ける、所謂「プライ抜け」を発生する力を生じさせ
ることもある。一方スチールコードよりなる強化層
（４）はカーカスプライに対して50〜70゜の角度で交差
して配列しているため、カーカスプライの、“ずり抜
け”を防止する効果を持つ。
次にビード部は負荷により接地部分は第３図（ｂ）に
示すように点線の位置から実線の位置に変位してリムフ
ランジ上方部のタイヤ外壁（TO）はタイヤ軸方向外側に
倒れ込むことになる。
示すように点線の位置から実線の位置に変位してリムフ
ランジ上方部のタイヤ外壁（TO）はタイヤ軸方向外側に
倒れ込むことになる。
この結果、カーカスプライの折返し部のコード間隔CP
は、第３図（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である第３図（ｃ）
に示すように、接地部の半径方向内方に位置するビード
部分のみが前記のように、フランジ上方部でタイヤ軸方
向外側に倒り込むことにより、最も広く拡巾される現象
が生じ、この拡巾現象はカーカスプライ２の主体部のタ
イヤ内壁TI側でも同様に生じる。
は、第３図（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である第３図（ｃ）
に示すように、接地部の半径方向内方に位置するビード
部分のみが前記のように、フランジ上方部でタイヤ軸方
向外側に倒り込むことにより、最も広く拡巾される現象
が生じ、この拡巾現象はカーカスプライ２の主体部のタ
イヤ内壁TI側でも同様に生じる。
そしてこの拡巾現象が激しい程、コードを覆うゴムと
の間で剥離が生じやすく、また折返し部では拡巾部分が
端末2aにおいて周辺ゴムに歪を集中しやすく、従って剥
離現象が早く発生し、これが成長してビード損傷に発展
するものと考えられる。
の間で剥離が生じやすく、また折返し部では拡巾部分が
端末2aにおいて周辺ゴムに歪を集中しやすく、従って剥
離現象が早く発生し、これが成長してビード損傷に発展
するものと考えられる。
なお先に本出願人が提案した特公昭52−11481号公報
の技術は、強化層のタイヤ軸方向外側に有機繊維コード
補強層を配列するものであるが、カーカスプライの主体
部２の拡巾現象の防止を意図するものではなく、ゆえに
ビード部の補強効果が充分なものではないことが推察さ
れた。
の技術は、強化層のタイヤ軸方向外側に有機繊維コード
補強層を配列するものであるが、カーカスプライの主体
部２の拡巾現象の防止を意図するものではなく、ゆえに
ビード部の補強効果が充分なものではないことが推察さ
れた。
さらにカーカスプライのコード間隔の拡巾を防止する
技術として、第４図に示すようにカーカスプライ主体部
２と三角形状のエイペックスゴムSEとの間に、カーカス
プライに密着して高硬度のゴムストリップ（HB）を配置
する方法等もあるがカーカスプライのコードパスの拡巾
を防ぎ、周方向剛性を向上させる点でゴムではなお不十
分であるのが判明した。
技術として、第４図に示すようにカーカスプライ主体部
２と三角形状のエイペックスゴムSEとの間に、カーカス
プライに密着して高硬度のゴムストリップ（HB）を配置
する方法等もあるがカーカスプライのコードパスの拡巾
を防ぎ、周方向剛性を向上させる点でゴムではなお不十
分であるのが判明した。
さらに、空気入りタイヤにあっては、荷重負担はおも
に内圧が負担しまた動的荷重が働いたときはビード部に
おいて最も大きくなるとはいえ、ビード部の変形量を抑
制するために、不用意に多くのプライを用いることは、
ビード部が肉厚となり、結果として発熱が高くなりむし
ろビード損傷を招来しやすいことも判明した。
に内圧が負担しまた動的荷重が働いたときはビード部に
おいて最も大きくなるとはいえ、ビード部の変形量を抑
制するために、不用意に多くのプライを用いることは、
ビード部が肉厚となり、結果として発熱が高くなりむし
ろビード損傷を招来しやすいことも判明した。
本発明は、カーカスプライの折返し部とともに主体部
についてもコード間の拡巾を減じ、不用意にプライ枚数
を増すことなくビード部損傷を防止しうる重荷重用ラジ
アルタイヤのビード部補強構造の提供を目的としてい
る。
についてもコード間の拡巾を減じ、不用意にプライ枚数
を増すことなくビード部損傷を防止しうる重荷重用ラジ
アルタイヤのビード部補強構造の提供を目的としてい
る。
本発明は、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を軸方向内側から外側に折返す折返
し部を有しかつタイヤの周方向中心面に対し90〜60度の
角度で延びる少なくとも一層の金属コードからなるラジ
アル又はセミラジアル構造のカーカスプライを具えると
ともに、ビード部を、カーカス主体部と折返し部との間
を前記ビードコアから半径方向外向きにのびるゴムスト
ックSEと、金属コードの強化層と、有機繊維コードの外
側補強層と、高弾性のコードの内側補強層とを用いて補
強する重荷重用ラジアルタイヤのビード部補強構造であ
って、前記折返し部は、その半径方向外方のビードベー
スからの端末高さ（h1）を、タイヤ最大巾点における最
大巾高さ（h6）の0.3〜0.5倍とし、前記強化層は、カー
カスプライの折返し部のタイヤ軸方向外側で立上がる外
側部分にビード底部を通ってタイヤ内側に巻込みカーカ
スの主体部に沿う内側部分を設け、この強化層の前記外
側部分のタイヤ半径方向外方の端末高さ（h2）を、カー
カスプライの折返し部の前記端末高さ（h1）の0.9〜0.7
倍とし、しかも前記内側部分のタイヤ半径方向外方の端
末高さ（h4）は、カーカスプライの主体部のタイヤ軸方
向内側に沿って配される前記内側補強層の半径方向下方
部分を、該強化層のこの内側部分と、カーカスの主体部
との間で挟む高さとし、しかもこの内側補強層は、ビー
ドコアの側方で半径方向内方の端末が終端し、かつタイ
ヤ半径方向外方に、前記内側部分の外方の端末をこえて
前記カーカスプライの折返し部の端末高さ（h1）の0.5
〜0.3倍の外方の端末高さ（ｈ′３）まで延在しかつコ
ードがカーカスプライのコードと30〜80゜の角度で交わ
るとともに、前記外側補強層は、前記強化層の外側部分
のタイヤ軸方向外側に沿ってビード底部から前記カーカ
スプライの折返し部の端末高さ（h1）の1.3〜3.0倍の高
さの端末高さ（h3）の位置まで延在することにより折返
し部端末及び強化層の外側部分の端末を被覆することを
特徴とする重荷重用ラジアルタイヤのビード部補強構造
である。
ード部のビードコアを軸方向内側から外側に折返す折返
し部を有しかつタイヤの周方向中心面に対し90〜60度の
角度で延びる少なくとも一層の金属コードからなるラジ
アル又はセミラジアル構造のカーカスプライを具えると
ともに、ビード部を、カーカス主体部と折返し部との間
を前記ビードコアから半径方向外向きにのびるゴムスト
ックSEと、金属コードの強化層と、有機繊維コードの外
側補強層と、高弾性のコードの内側補強層とを用いて補
強する重荷重用ラジアルタイヤのビード部補強構造であ
って、前記折返し部は、その半径方向外方のビードベー
スからの端末高さ（h1）を、タイヤ最大巾点における最
大巾高さ（h6）の0.3〜0.5倍とし、前記強化層は、カー
カスプライの折返し部のタイヤ軸方向外側で立上がる外
側部分にビード底部を通ってタイヤ内側に巻込みカーカ
スの主体部に沿う内側部分を設け、この強化層の前記外
側部分のタイヤ半径方向外方の端末高さ（h2）を、カー
カスプライの折返し部の前記端末高さ（h1）の0.9〜0.7
倍とし、しかも前記内側部分のタイヤ半径方向外方の端
末高さ（h4）は、カーカスプライの主体部のタイヤ軸方
向内側に沿って配される前記内側補強層の半径方向下方
部分を、該強化層のこの内側部分と、カーカスの主体部
との間で挟む高さとし、しかもこの内側補強層は、ビー
ドコアの側方で半径方向内方の端末が終端し、かつタイ
ヤ半径方向外方に、前記内側部分の外方の端末をこえて
前記カーカスプライの折返し部の端末高さ（h1）の0.5
〜0.3倍の外方の端末高さ（ｈ′３）まで延在しかつコ
ードがカーカスプライのコードと30〜80゜の角度で交わ
るとともに、前記外側補強層は、前記強化層の外側部分
のタイヤ軸方向外側に沿ってビード底部から前記カーカ
スプライの折返し部の端末高さ（h1）の1.3〜3.0倍の高
さの端末高さ（h3）の位置まで延在することにより折返
し部端末及び強化層の外側部分の端末を被覆することを
特徴とする重荷重用ラジアルタイヤのビード部補強構造
である。
これによってカーカスプライ２の主体部2Aと折返し部
2Bとにおける、接地に伴う変形により生じるコード間の
拡巾現象を防止することを基本としてビード部損傷を防
ぐことを意図している。
2Bとにおける、接地に伴う変形により生じるコード間の
拡巾現象を防止することを基本としてビード部損傷を防
ぐことを意図している。
第５図において、本発明の重荷重用ラジアルタイヤの
ビード部補強構造は、スチールコード等の金属コードか
らなるカーカスプライ２が折返されるビード部を、金属
コードからなる強化層４と、有機繊維コードを用いた外
側補強層６、高弾性のコードを用いた内側補強層７と、
ゴムストックSEとを用いて補強している。
ビード部補強構造は、スチールコード等の金属コードか
らなるカーカスプライ２が折返されるビード部を、金属
コードからなる強化層４と、有機繊維コードを用いた外
側補強層６、高弾性のコードを用いた内側補強層７と、
ゴムストックSEとを用いて補強している。
カーカスプライ２では、図示しないトレッド部からサ
イドウォール部をへて、ビード部のビードコア３に至る
主体部2Aに、タイヤ内側から外側にこのビードコア３を
折返す折返し部2Bを一体に具えている。
イドウォール部をへて、ビード部のビードコア３に至る
主体部2Aに、タイヤ内側から外側にこのビードコア３を
折返す折返し部2Bを一体に具えている。
カーカスプライ２の折返し部2Bの半径方向の外方端末
2aの端末高さh1は、タイヤに規定空気圧を充填したとき
のタイヤ最大巾におけるビードベースからの垂直高さで
ある最大巾高さh6に対し、0.3〜0.5倍の範囲に位置させ
る。0.3倍以下ではビード部の剛性が低下して、リムチ
ェーフィング現象が発生しやすくなる一方、プライの折
返し部が短いため、粘着面積不足により、プライがずり
抜ける可能性がある。逆に0.5倍以上では屈撓の激しい
サイドウォール下部にプライ端末が配置されるため、剛
性上の断層が大きくなり、クラック発生の核となる。従
ってカーカスプライの折返し端末高さh1は（0.3〜0.5）
h6の範囲が適切である。このように、折返し部の端末高
さh1を、サイドウォール部における屈曲が大きい最大巾
高さh6に基づいて定める。
2aの端末高さh1は、タイヤに規定空気圧を充填したとき
のタイヤ最大巾におけるビードベースからの垂直高さで
ある最大巾高さh6に対し、0.3〜0.5倍の範囲に位置させ
る。0.3倍以下ではビード部の剛性が低下して、リムチ
ェーフィング現象が発生しやすくなる一方、プライの折
返し部が短いため、粘着面積不足により、プライがずり
抜ける可能性がある。逆に0.5倍以上では屈撓の激しい
サイドウォール下部にプライ端末が配置されるため、剛
性上の断層が大きくなり、クラック発生の核となる。従
ってカーカスプライの折返し端末高さh1は（0.3〜0.5）
h6の範囲が適切である。このように、折返し部の端末高
さh1を、サイドウォール部における屈曲が大きい最大巾
高さh6に基づいて定める。
なおタイヤは、JISD4202で規定する適用リムに装着さ
れ、前記高さh1が最大巾高さh6の0.3倍以上であること
は、フランジよりも充分高い位置にある。
れ、前記高さh1が最大巾高さh6の0.3倍以上であること
は、フランジよりも充分高い位置にある。
前記強化層４は、前記折返し部2Bのタイヤ軸方向外側
に沿う外側部分4Aに、ビード底部を内側に通ってカーカ
スプライ２の主体部2Aのタイヤ軸方向内側に沿って巻込
む内側部分4Bを設けており、スチールコードなどの高弾
性材を用いて形成される。
に沿う外側部分4Aに、ビード底部を内側に通ってカーカ
スプライ２の主体部2Aのタイヤ軸方向内側に沿って巻込
む内側部分4Bを設けており、スチールコードなどの高弾
性材を用いて形成される。
又前記外側部分4Aの半径方向外方の端末高さ（以下
「半径方向外方の端末高さ」を、必要により単に、「端
末高さ」又は「高さ」という）h2は、カーカスプライの
折返し部の端末高さh1の、0.7〜0.9倍の範囲に位置する
ように設定することが好ましい。
「半径方向外方の端末高さ」を、必要により単に、「端
末高さ」又は「高さ」という）h2は、カーカスプライの
折返し部の端末高さh1の、0.7〜0.9倍の範囲に位置する
ように設定することが好ましい。
従来の補強構造は第２図に示しているように、強化層
４の端末4aの高さはカーカスプライの端末2aよりも高い
位置に設定していたが、ビード部の構造損傷は、この部
分での発生が最も多い。その原因を本発明者が種々調査
したところによると、タイヤが負荷転動する場合、強化
層の端末は、サイドウォール部からビード部にかけての
柔軟な撓みの伝達に対し、剛性の高いあたかも「突支
棒」のような抵抗運動をなし、しかもこれがタイヤの接
地回転毎にくり返されるため、この周辺ゴムが破壊され
ることを実験の結果確認した。
４の端末4aの高さはカーカスプライの端末2aよりも高い
位置に設定していたが、ビード部の構造損傷は、この部
分での発生が最も多い。その原因を本発明者が種々調査
したところによると、タイヤが負荷転動する場合、強化
層の端末は、サイドウォール部からビード部にかけての
柔軟な撓みの伝達に対し、剛性の高いあたかも「突支
棒」のような抵抗運動をなし、しかもこれがタイヤの接
地回転毎にくり返されるため、この周辺ゴムが破壊され
ることを実験の結果確認した。
しかも、このゴムの破壊される早さは強化層の端末高
さが高くなる程早くなる。そこで、タイヤの負荷転動毎
にサイドウォール部の動きに連動するカーカスプライの
折返し部の端末高さh1に対し、第５図のように強化層４
の外側部分4Aの端末4aの端末高さh2をより低く、h2＝
（0.7〜0.9）h1の範囲に設定することにより、上記損傷
は大巾に低下する。ここに0.7倍以下ではビード部の剛
性は低下しすぎるため、ケース損傷やリムチェーフィン
グが多発する。逆に0.9〜1.0倍の範囲ではカーカスプラ
イと強化層の両端が重複してくるため、剛性の断層が倍
加され、早期に構造損傷が発生する。又1.0倍以上にな
ると強化層の端末に亀裂が発生しやすくなる。そこで好
適な範囲としてh2＝（0.7〜0.9）h1を設定するものであ
る。
さが高くなる程早くなる。そこで、タイヤの負荷転動毎
にサイドウォール部の動きに連動するカーカスプライの
折返し部の端末高さh1に対し、第５図のように強化層４
の外側部分4Aの端末4aの端末高さh2をより低く、h2＝
（0.7〜0.9）h1の範囲に設定することにより、上記損傷
は大巾に低下する。ここに0.7倍以下ではビード部の剛
性は低下しすぎるため、ケース損傷やリムチェーフィン
グが多発する。逆に0.9〜1.0倍の範囲ではカーカスプラ
イと強化層の両端が重複してくるため、剛性の断層が倍
加され、早期に構造損傷が発生する。又1.0倍以上にな
ると強化層の端末に亀裂が発生しやすくなる。そこで好
適な範囲としてh2＝（0.7〜0.9）h1を設定するものであ
る。
この強化層４の前記内側部分4Bの端末高さh4は、前記
外側部分4Aの高さh2よりも小とすることも、第１表に示
すように、逆とすることもできるが、いずれの場合もこ
の端末高さh4は、後記するように、内側補強層７との重
なり長さに関係し、内側補強層７をカーカスプライの主
体部2Aとの間で充分に挟持する高さとしている。これに
より、内側補強層７は、カーカスプライ２の前記主体部
2Aのコード間の拡巾を防止しうる。
外側部分4Aの高さh2よりも小とすることも、第１表に示
すように、逆とすることもできるが、いずれの場合もこ
の端末高さh4は、後記するように、内側補強層７との重
なり長さに関係し、内側補強層７をカーカスプライの主
体部2Aとの間で充分に挟持する高さとしている。これに
より、内側補強層７は、カーカスプライ２の前記主体部
2Aのコード間の拡巾を防止しうる。
しかし端末高さh4が前記折返し部4Aの端末高さh1をこ
えることは不要であり、こえるときには荷重負荷時のカ
ーカスプライ本体部2Bにおける応力集中を増加させる。
えることは不要であり、こえるときには荷重負荷時のカ
ーカスプライ本体部2Bにおける応力集中を増加させる。
前記内側補強層７は、その下方部分が、前記のよう
に、カーカスプライ２の本体部2Aと、前記強化層４の内
側部分4Bとの間に挟まれている。
に、カーカスプライ２の本体部2Aと、前記強化層４の内
側部分4Bとの間に挟まれている。
又内側補強層７は、そのコードの配列角度が、前記折
返し部2Bの端末2aの端末高さh1と同高さの位置におい
て、カーカスプライの主体部2Aのコードに対し、30〜80
度の範囲、とくに好ましくは40〜75度の範囲で斜交する
ように設定する。
返し部2Bの端末2aの端末高さh1と同高さの位置におい
て、カーカスプライの主体部2Aのコードに対し、30〜80
度の範囲、とくに好ましくは40〜75度の範囲で斜交する
ように設定する。
又半径方向内方の端末7bはビードコア３の内側方の高
さh5で終端させる。さらに内側補強層７の外方の端末7a
のビードベースからの端末高さh3′は、折返し部の端末
高さh1に対し、0.5〜3.0倍の範囲に設定する。
さh5で終端させる。さらに内側補強層７の外方の端末7a
のビードベースからの端末高さh3′は、折返し部の端末
高さh1に対し、0.5〜3.0倍の範囲に設定する。
この高さh3′が高い程、カーカスプライ２の折返し部
2Bの端末2aにおける応力集中の防止及びケース強度の点
で好ましいことが判明しているが、高さh1の3.0倍以上
になるとその効果が一定になること、及びタイヤの重量
の軽減とタイヤコストの軽減より3.0倍を上限とした。
逆に0.5倍以下になると、タイヤ重量及びコストの点で
は良いが、前記応力集中の防止、コード間の拡巾の防止
の観点から0.5倍をその下限とした。
2Bの端末2aにおける応力集中の防止及びケース強度の点
で好ましいことが判明しているが、高さh1の3.0倍以上
になるとその効果が一定になること、及びタイヤの重量
の軽減とタイヤコストの軽減より3.0倍を上限とした。
逆に0.5倍以下になると、タイヤ重量及びコストの点で
は良いが、前記応力集中の防止、コード間の拡巾の防止
の観点から0.5倍をその下限とした。
さらに前記のごとく、内側補強層７の下方端末7bはビ
ードコア３のタイヤ軸方向内側h5の高さで終端させ、下
方部分を強化層４の内側部分4Bとカーカスプライの主体
部2Aに、一定の巾にわたってはさまれた構造となるよう
に配置する。
ードコア３のタイヤ軸方向内側h5の高さで終端させ、下
方部分を強化層４の内側部分4Bとカーカスプライの主体
部2Aに、一定の巾にわたってはさまれた構造となるよう
に配置する。
このような内側補強層７、強化層４の内側部分4Bの構
成によって、内側部分4Bの端末4bにおける応力集中、内
側部分4Bとカーカスプライの主体部2Aとの境界面におけ
るセパレーションを防ぎ、カーカスプライ２の主体部2A
における屈曲時のコード間の拡巾を効果的に防止する。
成によって、内側部分4Bの端末4bにおける応力集中、内
側部分4Bとカーカスプライの主体部2Aとの境界面におけ
るセパレーションを防ぎ、カーカスプライ２の主体部2A
における屈曲時のコード間の拡巾を効果的に防止する。
又内側補強層７のコード配列角度について、カーカス
プライの折返し部2Bと強化層４とがなすコード配列角度
を、タイヤ軸方向外側の外側部分4Aにおいて、折返し部
の端末高さh2近辺で、40〜80度の右上がり（タイヤ軸方
向外側より見る、以下同様）とすると、前記内側部分4B
を40〜80度の左上がりとし、交叉させることによって、
主体部2Aのコード間の拡巾の減少に役立つ。
プライの折返し部2Bと強化層４とがなすコード配列角度
を、タイヤ軸方向外側の外側部分4Aにおいて、折返し部
の端末高さh2近辺で、40〜80度の右上がり（タイヤ軸方
向外側より見る、以下同様）とすると、前記内側部分4B
を40〜80度の左上がりとし、交叉させることによって、
主体部2Aのコード間の拡巾の減少に役立つ。
ここで好ましくは、強化層４とカーカスプライ２とが
なす配列角度を30〜80度右上がり、さらに好ましくは40
〜75度右上がりに設定し、かつ内側補強層７内のプライ
側ではコードは互いに交差させる。
なす配列角度を30〜80度右上がり、さらに好ましくは40
〜75度右上がりに設定し、かつ内側補強層７内のプライ
側ではコードは互いに交差させる。
このように前記カーカスプライと内側補強層７のコー
ドが一体となってトライアングル構体をなし、しかも前
記のごとく強化層４の内側部分4Bが内側補強層７の挟む
ことによってこのトライアングル構体を強固とする。
ドが一体となってトライアングル構体をなし、しかも前
記のごとく強化層４の内側部分4Bが内側補強層７の挟む
ことによってこのトライアングル構体を強固とする。
さらに内側補強層７のコードとして初期弾性率700〜1
5000kg f/mm2、好ましくは3000〜15000kg f/mm2の高弾
性コードを用いる。
5000kg f/mm2、好ましくは3000〜15000kg f/mm2の高弾
性コードを用いる。
さらに強化層４の内側部分4Bの前記高さh4は、内側補
強層７とのオーバーラップゾーンｌを、内側補強層７の
高さh3′に対し、0.2〜0.8倍の範囲とする。0.2倍以下
では前記オーバーラップゾーンｌの巾が狭くなり、歪の
分散と横剛性が不足し、カーカスプライの主体部2Aでの
コード間拡巾を抑制する効果に劣る。
強層７とのオーバーラップゾーンｌを、内側補強層７の
高さh3′に対し、0.2〜0.8倍の範囲とする。0.2倍以下
では前記オーバーラップゾーンｌの巾が狭くなり、歪の
分散と横剛性が不足し、カーカスプライの主体部2Aでの
コード間拡巾を抑制する効果に劣る。
一方、0.8倍以上では内側補強層７の端末7aと強化層
の内側部分4Bの端末4bとが近づくため好ましくない。内
側補強層７の下方の端末7bの高さh5は、40mm以下、好ま
しくは30mm以下にする。この範囲はビードコア３の内側
であり、最も動きの少ない動的歪の小さな安定した位置
であり、コード端末への歪（応力）の集中も小さいた
め、この範囲に位置させる。
の内側部分4Bの端末4bとが近づくため好ましくない。内
側補強層７の下方の端末7bの高さh5は、40mm以下、好ま
しくは30mm以下にする。この範囲はビードコア３の内側
であり、最も動きの少ない動的歪の小さな安定した位置
であり、コード端末への歪（応力）の集中も小さいた
め、この範囲に位置させる。
前記外側補強層６は、カーカスプライの折返し部2Bの
端末2a、強化層４の端末4aのタイヤ軸方向外側を保護す
る有機繊維コードよりなる２層以上のプライで構成され
る。又外側補強層６は、半径方向外方の端末6aの端末高
さh3を、カーカスプライの折返し部2Bの端末2aの高さh1
の1.3〜3.0倍の範囲とし、かつこの端末6aからベード底
部までをのびて終端させる。
端末2a、強化層４の端末4aのタイヤ軸方向外側を保護す
る有機繊維コードよりなる２層以上のプライで構成され
る。又外側補強層６は、半径方向外方の端末6aの端末高
さh3を、カーカスプライの折返し部2Bの端末2aの高さh1
の1.3〜3.0倍の範囲とし、かつこの端末6aからベード底
部までをのびて終端させる。
さらに前記ゴムストックSEは、ビードコア上部をその
底面として、カーカスプライの主体部2Aと折返し部2Bの
間に挟まれてタイヤ半径方向外方にわたりその肉厚を漸
減しながら延在する断面３角形状をなす。又ゴムストッ
クSEは、ビードコア寄りの硬度の高いスチフナ11と、こ
れより硬度の低いバッファ12とからなり、かつバッファ
12はサイドウォール部寄りで延在する。スチフナ11のJI
SA硬度は70〜90度、バッファ12のJISA硬度は45〜65度の
ものが好ましい。
底面として、カーカスプライの主体部2Aと折返し部2Bの
間に挟まれてタイヤ半径方向外方にわたりその肉厚を漸
減しながら延在する断面３角形状をなす。又ゴムストッ
クSEは、ビードコア寄りの硬度の高いスチフナ11と、こ
れより硬度の低いバッファ12とからなり、かつバッファ
12はサイドウォール部寄りで延在する。スチフナ11のJI
SA硬度は70〜90度、バッファ12のJISA硬度は45〜65度の
ものが好ましい。
又単一層で硬度JISA45〜65度、100％モジュラス10〜4
5kg f/cm2の軟質ゴムを用いることもよい。
5kg f/cm2の軟質ゴムを用いることもよい。
これは、本発明にあっては、カーカスプライの主体部
2Aのタイヤ軸方向内側を、強化層４及び内側補強層７で
補強し、ビード部の変形は大巾に抑制されるため、従来
技術のように内部発熱の高い硬質ゴムを用いてビード部
の剛性を上げる必要はないためである。ビード部に生じ
る断面方向の変形（歪）はもちろんのこと周方向に発生
する変形（歪）をも効果的に吸収して、直ちにもとの状
態に復元するのに適した内部発熱の小さい軟質ゴムを採
用しうることとなったことによる。
2Aのタイヤ軸方向内側を、強化層４及び内側補強層７で
補強し、ビード部の変形は大巾に抑制されるため、従来
技術のように内部発熱の高い硬質ゴムを用いてビード部
の剛性を上げる必要はないためである。ビード部に生じ
る断面方向の変形（歪）はもちろんのこと周方向に発生
する変形（歪）をも効果的に吸収して、直ちにもとの状
態に復元するのに適した内部発熱の小さい軟質ゴムを採
用しうることとなったことによる。
特に、タイヤサイズが15゜テーパーのビードベースを
有するチューブレスタイヤにあっては、タイヤ内圧によ
るビードベースのリムベース及びフランジ部へのマッチ
ング効果及び単一リムへの装着の容易性を考慮した場
合、ゴムストッムを、軟質ゴムの単一層とした方が効果
的であるのが判明している。
有するチューブレスタイヤにあっては、タイヤ内圧によ
るビードベースのリムベース及びフランジ部へのマッチ
ング効果及び単一リムへの装着の容易性を考慮した場
合、ゴムストッムを、軟質ゴムの単一層とした方が効果
的であるのが判明している。
このように、カーカスプライの主体部2Aに沿って内側
補強層７によって、カーカスプライコードとトライアン
グル構体を形成させ、さらにその下方部分において、強
化層４と一定巾にわたってカーカスプライ２の間に挟ま
れた状態に配置してより剛性の高いビード部構体を構成
しているため、カーカスプライによってビードコアを経
由して接地転動毎に発生するたわみによる応力を減じ、
ビード部のカーカスプライの主体部2Aのコード間の拡巾
及び発熱は抑制され、耐久性を向上する。又強化層４
と、外側補強層６とによって、カーカスプライの折返し
部2Bにおけるコード間の拡巾を減じ、耐久性を高める。
これによりビード部の耐久性は向上し、再々のトレッド
の更生にも十分に耐えうる信頼性の高い安全なタイヤを
提供するものである。
補強層７によって、カーカスプライコードとトライアン
グル構体を形成させ、さらにその下方部分において、強
化層４と一定巾にわたってカーカスプライ２の間に挟ま
れた状態に配置してより剛性の高いビード部構体を構成
しているため、カーカスプライによってビードコアを経
由して接地転動毎に発生するたわみによる応力を減じ、
ビード部のカーカスプライの主体部2Aのコード間の拡巾
及び発熱は抑制され、耐久性を向上する。又強化層４
と、外側補強層６とによって、カーカスプライの折返し
部2Bにおけるコード間の拡巾を減じ、耐久性を高める。
これによりビード部の耐久性は向上し、再々のトレッド
の更生にも十分に耐えうる信頼性の高い安全なタイヤを
提供するものである。
なお各コードのサイズ、エンズ数、ゴムストックの高
さなどは、当業者が目的に応じて普通に選択しうる。
さなどは、当業者が目的に応じて普通に選択しうる。
実施例 タイヤサイズ12R22.5 14PR.及び10.00R20 14.PR.の
タイヤで、ブレーカー構造等は従来のものと同一とし、
ビード部の補強構造を第１表に示す仕様として試供タイ
ヤを作成し、ビード耐久テストを実施、従来の補強構造
（第２図に示す）で第２表に示すビード部構造をもつ前
記タイヤサイズと各々比較した。その結果を第６図
（ａ）、（ｂ）に示す。なお同図において、「ｎ」はテ
ストした試料個数であって、例えばｎ＝５とは、５個を
テストした平均値をグラフ化していることを示す。
タイヤで、ブレーカー構造等は従来のものと同一とし、
ビード部の補強構造を第１表に示す仕様として試供タイ
ヤを作成し、ビード耐久テストを実施、従来の補強構造
（第２図に示す）で第２表に示すビード部構造をもつ前
記タイヤサイズと各々比較した。その結果を第６図
（ａ）、（ｂ）に示す。なお同図において、「ｎ」はテ
ストした試料個数であって、例えばｎ＝５とは、５個を
テストした平均値をグラフ化していることを示す。
第６図のテスト結果から明らかなように、本発明の構
造は実車テスト結果によって、故障発生率が少なく、す
ぐれたビード部耐久性を有することが確認された。
造は実車テスト結果によって、故障発生率が少なく、す
ぐれたビード部耐久性を有することが確認された。
このように、本発明は、金属コードよりなるカーカス
プライの主体部と、折返し部との間にゴムストックを配
しかつ強化層、内側補強層、外側補強層を配しているた
め、カーカスプライ主体部、折返し部でのコード間で拡
巾は効果的に防止され、ビード部の変形によるタイヤ温
度の上昇も抑制される。さらにカーカスプライの折返し
部と強化層の外側に有機繊維コードよりなる外側補強層
を配 置したため、タイヤ軸方向外側における金属コード端末
への応力集中が防止でき、タイヤのビード部耐久性はよ
り一層向上させることが可能となった。
プライの主体部と、折返し部との間にゴムストックを配
しかつ強化層、内側補強層、外側補強層を配しているた
め、カーカスプライ主体部、折返し部でのコード間で拡
巾は効果的に防止され、ビード部の変形によるタイヤ温
度の上昇も抑制される。さらにカーカスプライの折返し
部と強化層の外側に有機繊維コードよりなる外側補強層
を配 置したため、タイヤ軸方向外側における金属コード端末
への応力集中が防止でき、タイヤのビード部耐久性はよ
り一層向上させることが可能となった。
第１図は一般のラジアル構造タイヤのビード部断面図、
第２図は従来のビード部補強構造タイヤのビード部断面
図、第３図（ａ）はタイヤに高内圧を充填したときの各
コードに働く力の方向う示す概念図、第３図（ｂ）は負
荷時タイヤの接地部リムフランジ上方部におけるビード
部の変形の様子を示す概念図、第３図（ｃ）は第３図
（ｂ）のＡ−Ａ断面におけるコードスペースの拡巾現象
を示す。第４図は従来の対策タイヤの補強構造図、第５
図は本発明に基づくタイヤのビード部補強構造を示す断
面図、第６図は試供タイヤのテスト結果を示すグラフで
ある。 ２……カーカスプライ、 2A……主体部、2B……折返し部、 ４……強化層、4A……外側部分、 4B……巻上げ部、６……外側補強層、 ７……内側補強層、SE……ゴムストック。
第２図は従来のビード部補強構造タイヤのビード部断面
図、第３図（ａ）はタイヤに高内圧を充填したときの各
コードに働く力の方向う示す概念図、第３図（ｂ）は負
荷時タイヤの接地部リムフランジ上方部におけるビード
部の変形の様子を示す概念図、第３図（ｃ）は第３図
（ｂ）のＡ−Ａ断面におけるコードスペースの拡巾現象
を示す。第４図は従来の対策タイヤの補強構造図、第５
図は本発明に基づくタイヤのビード部補強構造を示す断
面図、第６図は試供タイヤのテスト結果を示すグラフで
ある。 ２……カーカスプライ、 2A……主体部、2B……折返し部、 ４……強化層、4A……外側部分、 4B……巻上げ部、６……外側補強層、 ７……内側補強層、SE……ゴムストック。
Claims (1)
- 【請求項１】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（３）を軸方向内側から外側に折返
す折返し部（2B）を有しかつタイヤの周方向中心面に対
し90〜60度の角度で延びる少なくとも一層の金属コード
からなるラジアル又はセミラジアル構造のカーカスプラ
イ（２）を具えるとともに、ビード部を、カーカス主体
部（2A）と折返し部（2B）との間を前記ビードコア
（３）から半径方向外向きにのびるゴムストックSEと、
金属コードの強化層（４）と、有機繊維コードの外側補
強層（６）と、高弾性のコードの内側補強層（７）とを
用いて補強する重荷重用ラジアルタイヤのビード部補強
構造であって、 前記折返し部（2B）は、その半径方向外方のビードベー
スからの端末高さ（h1）を、タイヤ最大巾点における最
大巾高さ（h6）の0.3〜0.5倍とし、 前記強化層（４）は、カーカスプライ（２）の折返し部
（2B）のタイヤ軸方向外側で立上がる外側部分（4A）に
ビード底部を通ってタイヤ内側に巻込みカーカスの主体
部（2A）に沿う内側部分（4B）を設け、 この強化層（４）の前記外側部分（4A）のタイヤ半径方
向外方の端末高さ（h2）を、カーカスプライ（２）の折
返し部（2B）の前記端末高さ（h1）の0.9〜0.7倍とし、 しかも前記内側部分（4B）のタイヤ半径方向外方の端末
高さ（h4）は、カーカスプライ（２）の主体部（2A）の
タイヤ軸方向内側に沿って配される前記内側補強層
（７）の半径方向下方部分を、該強化層（４）のこの内
側部分（4B）と、カーカスの主体部（2A）との間で挟む
高さとし、 しかもこの内側補強層（７）は、ビードコア（３）の側
方で半径方向内方の端末が終端し、かつタイヤ半径方向
外方に、前記内側部分（4B）の外方の端末をこえて前記
カーカスプライの折返し部（2B）の端末高さ（h1）の0.
5〜3.0倍の外方の端末高さ（ｈ′３）まで延在しかつコ
ードがカーカスプライ（２）のコードと30〜80゜の角度
で交わるとともに、 前記外側補強層（６）は、前記強化層（４）の外側部分
（4A）のタイヤ軸方向外側に沿ってビード底部から前記
カーカスプライ（２）の折返し部（2B）の端末高さ
（h1）の1.3〜3.0倍の高さの端末高さ（h3）の位置まで
延在することにより折返し部端末及び強化層（４）の外
側部分（4A）の端末（4a）を被覆する ことを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤのビード部補
強構造。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12930185A JP2530807B2 (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | 重荷重用ラジアルタイヤのビ−ド部補強構造 |
| CA 511431 CA1287788C (en) | 1985-06-13 | 1986-06-12 | Reinforcing structure for bead portion of radial tire for heavy load |
| DE8686304547T DE3674952D1 (de) | 1985-06-13 | 1986-06-13 | Wulstverstaerkung fuer lkw-reifen. |
| EP19860304547 EP0206679B1 (en) | 1985-06-13 | 1986-06-13 | Reinforced bead structure for heavy duty tyre |
| US07/194,900 US4953605A (en) | 1985-06-13 | 1988-05-17 | Reinforcing structure for bead portion of radial tire for heavy load |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12930185A JP2530807B2 (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | 重荷重用ラジアルタイヤのビ−ド部補強構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61285106A JPS61285106A (ja) | 1986-12-15 |
| JP2530807B2 true JP2530807B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=15006182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12930185A Expired - Lifetime JP2530807B2 (ja) | 1985-06-13 | 1985-06-13 | 重荷重用ラジアルタイヤのビ−ド部補強構造 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4953605A (ja) |
| EP (1) | EP0206679B1 (ja) |
| JP (1) | JP2530807B2 (ja) |
| CA (1) | CA1287788C (ja) |
| DE (1) | DE3674952D1 (ja) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164029A (en) * | 1976-11-22 | 1992-11-17 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Radial tire for high load with excellent vibration damping performance |
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