JP2975088B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

空気入りラジアルタイヤ

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JP2975088B2
JP2975088B2 JP2293370A JP29337090A JP2975088B2 JP 2975088 B2 JP2975088 B2 JP 2975088B2 JP 2293370 A JP2293370 A JP 2293370A JP 29337090 A JP29337090 A JP 29337090A JP 2975088 B2 JP2975088 B2 JP 2975088B2
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ビード部耐久性を向上させた空気入りラ
ジアルタイヤに関する。
従来の技術 第1、2、3、4図は従来の空気入りラジアルタイヤ
を示すビード部の子午線断面図である。ここで、11は軸
方向両端部がビードコア12の回りに内側から外側に向か
って折り返された少なくとも1層のカーカスプライであ
り、このカーカスプライ11は放射方向に排列されたコー
ドのゴム引き層で構成されている。13は少なくともカー
カスプライ11の折り返し部14に沿って延びる少なくとも
1層のビード部補強層であり、このビード部補強層13
は、外方端が第1、2図の場合には折り返し部14を超え
て半径方向外側に延びているが、第3、4図の場合には
折り返し部14より低位でとどまっている。また、このビ
ード部補強層13の内方端は、第1、3図に示すようにビ
ードヒール15の近傍において端止めされていてもよい
が、第2、4図に示すようにビードコア12の回りに内巻
きして端止めされていてもよい。さらに、このビード部
補強層13は、カーカスプライ11のコードに対し斜めに平
行排列されるとともに互いに等間隔離れた補強素子のゴ
ム引き層で構成されている。
そして、前述したようなビード部補強層13は、タイヤ
の走行時に発生する接地側のビード部16の軸方向外側へ
の変形(ビード部16がタイヤに作用する荷重によってリ
ムフランジの方向に倒れ込む変形)を抑制することによ
り、前記折り返し部14の半径方向外端17に生じるクラッ
クを抑制している。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、前述のような空気入りラジアルタイヤ
にあっては、ビード部補強層13の半径方向外端18(ビー
ド部補強層13の内方端がビードヒール15の近傍において
端止めされている場合には外方端のみであるが、ビード
部補強層13の内方端がビードコア12の回りに内巻きされ
て端止めされている場合には外方端および内方端の双方
となる)において、各補強素子の端末に面するゴムがタ
イヤの接地変形の度毎に該補強素子によってつつかれる
ため、微細なクラックが発生するが、このようなクラッ
クは、ビード部補強層13の補強素子同士の離間間隔が狭
いため、長期間の走行(特にトレッド更生を行ったよう
な場合)により成長して容易に隣接する補強素子間でつ
ながり、その後、ビード部補強層13からタイヤ内側ある
いはタイヤ外側へと進展、またはカーカスプライ11ある
いは隣接するビード部補強層13へと進展し、大きな亀裂
へと急成長するという問題点がある。
ここで、前述のような微細なクラックの発生の阻止は
困難であるため、一旦発生したクラックの進展を抑制す
ることが重要となる。このためには、隣接する補強素子
同士の離間間隔を広げることが考えられるが、近年、タ
イヤの軽量化および補強素子の簡素化の強い要請により
補強素子の線径が細くなってきているため、ビード部補
強層13の引っ張り剛性を従来の値に維持しようとする
と、補強素子の打ち込み本数を多くせざるを得ず、この
結果、隣接する補強素子同士の離間間隔は逆に狭くなっ
て、クラックの成長抑制とは相容れないものとなってい
るのである。
そこで、ビード部補強層の半径方向外端に発生する微
細なクラックの成長進展に由来するビード部耐久性の低
下に対し、有効適切な解決を与えることがこの発明の目
的である。
課題を解決するための手段 そして、このような目的は、次に要約する構成により
達成することができる。即ち、幅方向両端部がビードコ
アの回りに内側から外側に向かって折り返され、放射方
向排列されたコードのゴム引き層である少なくとも1層
のカーカスプライを有し、かつ、少なくともカーカスプ
ライの折り返し部に沿って延び、カーカスプライのコー
ドに対し斜めに平行排列されたスチール製補強素子のゴ
ム引き層である少なくとも1層のビード部補強層を備え
る空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ビード部補強
層内の個々に独立した補強素子のうち総本数の半分以上
を数本以内の束毎に区分して、その束とこれに隣接する
補強素子との分散間隔を広げた空気入りラジアルタイヤ
である。
ここに、この発明には、束が同一本数の補強素子より
なること、また、束が異なる本数の補強素子よりなるこ
と、さらに、束内において隣り合う少なくとも一部の補
強素子が互いに接触する排列になること、そして、束内
において隣り合う補強素子の離間間隔を束の分散間隔よ
り狭くしたこと、の各場合が含まれる。
ここで、ビード部補強層に供する補強素子は、複数本
のフィラメントを撚り合わせて構成したスチール製コー
ドあるいは1本のフィラメントからなるスチール製モノ
フィラメントのいずれであってもよい。
そして、このような補強素子のゴム引き層を成形する
には、櫛歯形ロールによって補強素子を数本毎、例えば
2本毎の束に区分し、束とこれに隣接する補強素子との
分散間隔を広げるとともに、ゴムシートと合体させトリ
ートを製作した。ここで、櫛歯形ロールは外周に補強素
子をガイドする複数本の周溝が形成されているが、これ
らの周溝は補強素子を複数本の束に区分するために、幅
が補強素子の直径に束を構成する補強素子の本数を乗じ
た値に設定され、また、隣接する周溝間にはこれらを隔
てる厚肉の環状フランジが設けられる。このようにして
製作されたトリートは、次に、折り返し部のコードとビ
ード部補強層の補強素子との傾斜角に応じた角度で斜め
裁断され、その後、トリートの幅端の耳同士が接合され
てゴムストリップとされ、空気入りラジアルタイヤの成
形に供される。
作用 今、空気入りラジアルタイヤが走行しているとする。
このとき、このタイヤのビード部は該タイヤに作用する
荷重によって接地変形するため、ビード部補強層の補強
素子の端末がこれに面するゴムを繰り返しつつき、これ
により、ビード部補強層の半径方向外端のゴムに微細な
クラックを発生させる。そして、このような微細なクラ
ックはタイヤの走行に伴って成長し、隣接する補強素子
同士の間でつながろうとするが、この発明では、ビード
部補強層の個々に独立した補強素子のうち総本数の半分
以上を数本以内の束毎に区分するようにしたので、束と
この束に隣接する束の補強素子との間の分散間隔、ある
いは束に属しない補強素子が存在する場合にはこの補強
素子と束との間の分散間隔が、等間隔に補強素子を排列
した場合より広くなる。この結果、この広い分散間隔を
隔てて隣接する補強素子間においては、クラック同士が
つながるまでの時間がこの分散間隔に応じて遅くなり、
これにより、亀裂への進展が効果的に抑制される。
ここで、ビード部補強層の補強素子の総本数のうち、
一部の補強素子のみを束としたとき、束とこれに隣接す
る補強素子との間隔が一部において広がるため、前述の
ような亀裂への進展を多少抑制することができるが、充
分なものではない。このため、束の区分に関しては、総
本数の半分以上の補強素子を対象としなければならな
い。このようにすれば、前述のクラック同士のつながり
を充分に抑制することができるのである。なお、このと
き、束の属しない補強素子は相互の離間間隔が等距離に
なるよう分散排列する。
また、1つの束を構成する補強素子の本数が多いと分
散間隔が広くなって亀裂の抑制には有利であるが、束内
の補強素子端末の未接着部分の大きな連なりが発生する
ため、1つの束内の補強素子本数は数本以下、即ち2本
から8本の範囲とする必要がある。そして、亀裂を効果
的に抑制するには、1つの束内の補強素子本数を2本か
ら6本の範囲とすることが好ましい。
実施例 例1 子午線断面形状が第1、3、4図に示されるトラック
・バス用空気入りラジアルタイヤ(タイヤサイズ11/7。
R22.5)を18種類準備したが、これらタイヤのうち9
種類のタイヤは従来技術で説明したような従来タイヤで
あり、また、3種類が比較のために準備した比較タイヤ
であり、残り6種類が本発明を実施した供試タイヤであ
る。ここで、従来タイヤのビード部補強層内における補
強素子の排列状態は、第5図〜第11図の(a)にそれぞ
れ示しているように、補強素子21間の離間間隔sを等間
隔としたものであり、また、比較タイヤの補強素子の排
列状態は、第5、6図の(b)にそれぞれ示しているよ
うに、総本数の半分未満の補強素子21を束22に区分する
とともに、これらの束22とこれに隣接する補強素子21と
の最大分散間隔をr(前記離間間隔sより広い)とした
ものであり、さらに、供試タイヤの補強素子の排列状態
は、第7図〜第11図の(b)にそれぞれ示しているよう
に、総本数の半分以上の補強素子21を束22に区分する
(第10図(b)では束22に含まれる補強素子21の本数が
隣接する束22で異なっている)とともに、これらの束22
とこれに隣接する補強素子21との最大分散間隔をt(前
記離間間隔sより広い)としたものである。なお、第5
図〜第11図には、各ビード部補強層の半径方向外端から
半径方向内側に向けて数mmを隔てる位置までの断面を示
している。そして、これら各タイヤのビード部補強層の
種類、補強素子のコード種、打ち込み本数、ビード部補
強層の半径方向外端近傍における補強素子のタイヤ周方
向に対する傾斜角、離間間隔s、補強素子の排列状態、
最大分散間隔r、tの値を別表1に示している。次に、
このような各タイヤを7.5kgf/cm2、荷重3000kgの条件下
でドラム試験機にかけ、時速60kmで6万km走行させた後
に解剖してビード部補強層の半径方向外端近傍に生じた
亀裂長さを測定した。その結果を亀裂長さの比として別
表1に掲げているが、この比は比較タイヤあるいは供試
タイヤにおける亀裂長さを対応する従来タイヤの亀裂長
さで除した値である。ここで、第4図に示すタイヤを用
いたものでは、ビード部補強層の内方端の方が大きな亀
裂を生じていたため、前記離間間隔s等はこの内方端に
おける値とした。
例2 この例では子午線断面形状が第12図に示される乗用車
用空気入りラジアルタイヤ(タイヤサイズ195/75 R1
4)を4種類準備したが、これらタイヤのうち2種類の
タイヤは従来タイヤであり、1種類が比較タイヤ、1種
類が本発明を実施した供試タイヤである。ここで、従来
タイヤの補強素子の排列状態は、第13図、第14図の
(a)にそれぞれ示しているように、補強素子21間の離
間間隔sを等間隔としたものであり、また、比較タイヤ
の補強素子の排列状態は、第13図の(b)に示している
ように、総本数の半分未満の補強素子21を束22に区分す
るとともに、これらの束22とこれに隣接する補強素子21
との最大分散間隔をrとしたものであり、さらに、供試
タイヤの補強素子の排列状態は、第14図の(b)に示し
ているように、総本数の半分の補強素子21を束22に区分
するとともに、これらの束22とこれに隣接する補強素子
21との最大分散間隔をtとしたものである。なお、第1
3、14図においても、各ビード部補強層の半径方向外端
から半径方向内側に向けて数mmを隔てる位置までの断面
を示している。そして、これら各タイヤの補強素子のコ
ード種、打ち込み本数、ビード部補強層の半径方向外端
近傍における補強素子のタイヤ周方向に対する傾斜角、
離間間隔s、補強素子の排列状態、最大分散間隔r、t
の値を別表2に示している。次に、このような各タイヤ
を2.0kgf/cm2、荷重450kgの条件下でドラム試験機にか
け、時速80kmで6万km走行させた後に解剖してビード部
補強層の半径方向外端近傍に生じた亀裂長さを測定し
た。その結果を亀裂長さの比として別表2に掲げている
が、この比は比較タイヤあるいは供試タイヤにおける亀
裂長さを対応する従来タイヤの亀裂長さで除した値であ
る。
発明の効果 以上説明したように、この発明によれば、ビード部補
強層の半径方向外端に発生した微細なクラックの進展を
有効に抑制することができるので、当該位置でのセパレ
ーションが効果的に抑制される。
【図面の簡単な説明】
第1図はトラック・バス用空気入りラジアルタイヤのビ
ード部近傍の子午線断面図、第2図は第1図と異なるト
ラック・バス用空気入りラジアルタイヤのビード部近傍
の子午線断面図、第3図は第1、2図と異なるトラック
・バス用空気入りラジアルタイヤのビード部近傍の子午
線断面図、第4図は第1、2、3図と異なるトラック・
バス用空気入りラジアルタイヤのビード部近傍の子午線
断面図、第5図(a)は従来タイヤの、第5図(b)は
比較タイヤの補強素子の排列状態を示す断面図、第6図
(a)は従来タイヤの、第6図(b)は第5図(b)と
は異なる比較タイヤの補強素子の排列状態を示す断面
図、第7図(a)は従来タイヤの、第7図(b)は供試
タイヤの補強素子の排列状態を示す断面図、第8図
(a)は従来タイヤの、第8図(b)は第7図(b)と
は異なる供試タイヤの補強素子の排列状態を示す断面
図、第9図(a)は従来タイヤの、第9図(b)は第
7、8図(b)とは異なる供試タイヤの補強素子の排列
状態を示す断面図、第10図(a)は従来タイヤの、第10
図(b)は第7、8、9図(b)とは異なる供試タイヤ
の補強素子の排列状態を示す断面図、第11図(a)は従
来のタイヤの、第11図(b)は第7、8、9、10図
(b)とは異なる供試タイヤの補強素子の排列状態を示
す断面図、第12図は乗用車用空気入りラジアルタイヤの
ビード部近傍の子午線断面図、第13図(a)は従来タイ
ヤの、第13図(b)は比較タイヤの補強素子の排列状態
を示す断面図、第14図(a)は従来タイヤの、第14図
(b)は供試タイヤの補強素子の排列状態を示す断面図
である。 11……カーカスプライ、12……ビードコア 13……ビード部補強層、14……折り返し部 21……補強素子、22……束
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60C 15/06 B60C 9/20

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】幅方向両端部がビードコアの回りに内側か
    ら外側に向かって折り返され、放射方向排列されたコー
    ドのゴム引き層である少なくとも1層のカーカスプライ
    を有し、かつ、少なくともカーカスプライの折り返し部
    に沿って延び、カーカスプライのコードに対し斜めに平
    行排列されたスチール製補強素子のゴム引き層である少
    なくとも1層のビード部補強層を備える空気入りラジア
    ルタイヤにおいて、前記ビード部補強層内の個々に独立
    した補強素子のうち総本数の半分以上を数本以内の束毎
    に区分して、その束とこれに隣接する補強素子との分散
    間隔を広げたことを特徴とする空気入りラジアルタイ
    ヤ。
  2. 【請求項2】前記束が同一本数の補強素子よりなる請求
    項1記載の空気入りラジアルタイヤ。
  3. 【請求項3】前記束が異なる本数の補強素子よりなる請
    求項1記載の空気入りラジアルタイヤ。
  4. 【請求項4】前記束内において隣り合う少なくとも一部
    の補強素子が互いに接触する排列になる請求項1、2ま
    たは3記載の空気入りラジアルタイヤ。
  5. 【請求項5】前記束内において隣り合う補強素子の離間
    間隔を束の分散間隔より狭くした請求項4記載の空気入
    りラジアルタイヤ。
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