JP3101605B2 - 重荷重、小型トラック用の空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビード部での重量
軽減を図りつつビード耐久性を向上しうる重荷重、小型
トラック用の空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、トラック、バス用等の重荷重用
タイヤあるいは小型トラック用タイヤである重荷重、小
型トラック用の空気入りタイヤにおいては、ビード耐久
性を保持するために、従来、図６(A）に示すように、カ
ーカス本体ａ１と巻上げ部ａ２との間に充填されるビー
ドエーペックスゴムｂのゴムボリュウムを増加し、ビー
ド剛性を大巾に高めることによって負荷荷重によるタイ
ヤ変形自体を減じている。なお、このときのビードエー
ペックスゴムｂの厚さｔは、例えば重荷重用タイヤで
は、巻上げ部ａ２の外端位置において約９〜２０ｍｍに
も達している。

【０００３】これに対して、近年、タイヤの軽量化のた
めにビード構造が見直され、図６(B) に示すように、ビ
ードエーペックスゴムｂのボリュウム及び高さを大巾に
減じるとともに、巻上げ部ａ２を高くしてカーカス本体
ａ１と近接させることにより、ビード耐久性を維持しな
がら軽量化を図る技術が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造のタイヤは、カーカス本体ａ１がビードコアｃ
から略直線状にのびるため、カーカスとビードコアｃと
の接触位置ｃｐでカーカスが強く引張られてストレスが
かかり、この構造特有のカーカスコードの破断が発生し
やすくなる。

【０００５】又このようなタイヤを生産するにあたり、
カーカスの巻上げ部ａ２が、近接域ｙの下端位置で急激
に折り曲げられため、前記巻上げ部ａ２が戻ろうとし
て、加硫後においてビードエーペックスゴムｂの外端近
傍ｂｐに、エアー溜まりが生じやすくなり、逆にビード
耐久性を低下させるという問題もある。

【０００６】そこで本願の請求項１の発明は、カーカス
プライに接触するビードコアの接触域をテキスタイル布
により被覆することを基本として、カーカスコードの破
断損傷を抑制してビード耐久性を向上でき、特に重荷重
用として好適な重荷重、小型トラック用の空気入りタイ
ヤの提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、トレッド部からサイドウオール部をへてビード部の
ビードコアに至るカーカスプライ本体に、前記ビードコ
アで折り返しかつビードコアから半径方向外側にのびる
ビードエイペックスゴムに沿ってのびる巻上げ部を連設
したカーカスプライを有するカーカス、および前記トレ
ッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層を
具えるとともに、前記カーカスの巻上げ部は、前記ビー
ドエイペックスゴムの外端を越えることによりカーカス
プライ本体に近接する近接域が形成されるとともに、前
記ビードコアは該ビードコアの周囲で２回巻回させるテ
キスタイル布によりその全周囲が被覆されることによっ
て、このビードコアは、前記カーカスプライが折り返し
によって接触する接触域を前記テキスタイル布により被
覆されるとともに、前記カーカスプライ本体がビードエ
ーペックスゴムの前記外端に最も近接する位置と、前記
カーカスプライ本体がビードコアから半径方向外方に向
かって離間を始める位置との間の領域Ｙにおいて、カー
カスプライ本体は前記５０ｋｐａ内圧状態において、略
直線状に形成され、しかも前記領域Ｙのカーカスに沿う
長さＬ０が３５〜７０ｍｍの範囲であることを特徴とす
る重荷重、小型トラック用の空気入りタイヤである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本願請求項１記載の発明の
実施の形態を図示例とともに順次説明する。

【０００９】図１、２は、重荷重、小型トラック用の空
気入りタイヤ（以下、要すれば空気入りタイヤ１Ａ、乃
至タイヤ１Ａという）が標準リムにリム組みされかつ５
０ｋｐａの内圧を充填した５０ｋｐａ内圧状態のタイヤ
断面を示している。なお標準リムとは、ＪＡＴＭＡで規
定する標準リムを意味する。

【００１０】図において、タイヤ１は、トレッド部２
と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサ
イドウォール部３と、各サイドウオール部３の内方端に
位置するビード部４とを具え、重荷重用空気入りタイヤ
として形成される。又タイヤ１Ａは、前記ビード部４、
４間に跨るトロイド状のカーカス６と、このカーカス６
の半径方向外側かつトレッド部２内方に配置されるベル
ト層７とによって補強される。

【００１１】前記カーカス６は、本例では、スチール製
のカーカスコードをタイヤ赤道ＣＯに対して７５〜９０
度の角度で配列した１枚のカーカスプライ９からなり、
このカーカスプライ９は、前記トレッド部２からサイド
ウオール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカ
ーカスプライ本体９Ａの両側に、前記ビードコア５をタ
イヤ軸方向内側から外側に折返される巻上げ部９Ｂを具
える。

【００１２】又前記カーカスプライ本体９Ａと巻上げ部
９Ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向
外側に向かって先細状にのびるビードエーペックスゴム
１０が充填される。

【００１３】前記ビードエーペックスゴム１０は、ＪＩ
ＳＡ硬度が例えば７０〜１００度の比較的硬質のゴムか
らなり、その半径方向外端１３のビードベースライン１
６からの高さｈを、タイヤ赤道ＣＯ上のカーカス６外面
のビードベースライン１６からのカーカス高さＨｋの
０．１〜０．３倍の範囲に減じている。これによって、
ゴムボリュウムを減じ軽量化が図られる。

【００１４】なお前記高さｈが０．１×Ｈｋ未満のと
き、タイヤ製造を難しくするとともに、ビードエーペッ
クスゴム１０が小さすぎて必要なビード剛性が付与され
ず、しかも外端１３近傍のカーカス６が折曲り、エアー
溜り等の不良が発生しやすくなるとともに、折曲り部分
が起点となって走行中のカーカスコードの破断を誘発す
る。又０．３×Ｈｋを越えると、発熱性を損ねて耐久性
が低下しかつ不必要な重量増加を招く。従って、好まし
くは、０．２５×Ｈｋ以下、さらに好ましくは０．２０
×Ｈｋ以下である。なおビードベースライン１６とは前
記ビード底面４Ｓ１のタイヤ軸方向外端を通るタイヤ軸
方向線（リム径の基準線）として定義される。

【００１５】又前記カーカス６は、前記カーカスプライ
本体９Ａがビードエーペックスゴム１０の前記外端１３
に最も近接する位置と、前記カーカスプライ本体９Ａが
ビードコア５から半径方向外方に向かって離間を始める
位置との間の領域Ｙにおいて、カーカスプライ本体９Ａ
は前記５０ｋｐａ内圧状態において、略直線状に形成さ
れる。

【００１６】このように、カーカスプライ本体９Ａが、
少なくとも前記領域Ｙにおいて略直線状をなすことによ
って、カーカス６のコードパスが短くなり、標準内圧を
充填した際、さらには荷重が負荷された際、カーカス６
が外側へせり出すのを抑制でき、ビード部４の変形量自
体を低減しうる。又前記略直線状をなすことによって、
ビードエーペックス１０の厚さが減じて、巻上げ部９Ｂ
が応力のニュトラルラインに相対的に接近し、前記ビー
ド部４の変形量自体の低減効果とともに巻上げ部９Ｂに
作用する圧縮力を大巾に減じうる。

【００１７】他方、カーカス６の巻上げ部９Ｂは、前記
ビードエーペックスゴム１０の外端１３よりも半径方向
外側に突出するハイターンアップの巻上げ構造をなし、
この巻上げ部９Ｂの突出部分がカーカスプライ本体９Ａ
に近接する近接域１５を形成する。この近接域１５のカ
ーカス６に沿う長さＬ０は３５〜７０ｍｍの範囲であっ
て、これにより必要なビード剛性が付与される。

【００１８】なお近接域１５において、隣り合うカーカ
スプライ本体９Ａのカーカスコードと巻上げ部９Ｂのカ
ーカスコードとの間のコード間ゴム厚さは、本例では、
０．５〜４．０ｍｍの範囲であって、カーカスコード間
に作用するせん断力を、このコード間に介在するゴム材
の弾性によって緩和させる。

【００１９】次に、前記ビードコア５は、本例では、ゴ
ム引きした一本のビードワイヤを螺旋にかつ多層に巻回
させたいわゆるシングルワインドタイプである。このビ
ードコア５は、本例では、偏平六角形の断面形状をな
し、長寸な長軸線が、例えば１５度の角度を有して傾斜
するリムシートと略平行に配されることによって、軽量
にかつ広範囲に亘ってリムとの嵌合力を高めている。

【００２０】しかしビードコア５が多角形状をなすこと
により、その角部がカーカス６に接触し、しかも略直線
状のプライ本体９Ａが荷重時に強く引張られるため、こ
の接触点でカーカスコードの破断損傷が発生しやすくな
る。

【００２１】従って、タイヤ１Ａでは、カーカス６と接
触するビードコア５の接触域１７をテキスタイル布１９
で被覆している。これによって、ビードコア５の角部が
円弧状に滑らかとなりカーカス６の屈曲および接触圧を
減じるとともに、カーカスコードとビードワイヤとの直
接接触を防止している。その結果、カーカスコードの破
断損傷を効果的に抑制できる。

【００２２】ここで、テキスタイル布１９は、ナイロ
ン、レーヨン、ポリエステル等の有機繊維のヤーンを用
いた織物であって、前記ヤーンとして、タイヤコードよ
りやや細い、例えば９４０dtex／２〜１６７０dtex／２
程度の太さのものが好適に採用できる。

【００２３】又このテキスタイル布１９は、図３に示す
ように、前記ビードコア５の周囲で２回巻回させ、ビー
ドコア５の全周囲を被覆する。これによって、角部をよ
り大きな円弧で滑らかかつ確実に被覆保護でき、前記コ
ード破断損傷の抑制効果を保証するとともに、生産性を
高めることができる。なお織物体ではなくヤーンを平行
配列したシート体を用いたときにはヤーン間にカーカス
コードが入込んで、抑制効果を達成できなくなる。

【００２４】なお前記ベルト層７は、少なくとも２枚の
ベルトプライ、本例では、カーカス側からトレッド面に
向かって順に配される第１、第２、第３、第４のベルト
プライ２１Ａ〜２１Ｄの４枚からなり、例えば第１のベ
ルトプライ２１Ａは、ベルトコードをタイヤ赤道ＣＯに
対して５０〜７０度程度の角度で配列するとともに、第
２、第３、第４のベルトプライ２１Ｂ〜２１Ｄは１０〜
３０度程度の角度でベルトコードを配列している。なお
第２、第３のベルトプライ２１Ｂ、２１Ｃ間でタイヤ赤
道ＣＯに対するコードの傾斜方向が相違し、これによっ
て強固なトラス構造を構成し、必要なベルト剛性を付与
して操縦安定性を維持するとともに、タイヤの寸法変化
を抑制する。前記ベルトコードとしては、例えばスチー
ルコード等の高弾性のものが使用される。

【００２５】図４、５は、他の重荷重、小型トラック用
の空気入りタイヤであって、タイヤ１Ｂの前記５０ｋｐ
ａ内圧状態での断面を示し、図において、タイヤ１Ｂ
は、小型トラック用タイヤであって、ビード部４、４間
に跨るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側か
つトレッド部２内方に配置されるベルト層７とを具え
る。

【００２６】前記カーカス６は、本例では、ポリエステ
ル、レーヨン、ナイロン、芳香族ポリアミド等の有機繊
維のカーカスコードをタイヤ赤道ＣＯに対して７５〜９
０度の角度で配列した１〜３枚、本例では２枚のカーカ
スプライ２９、３０からなる。

【００２７】この中で、内のカーカスプライ２９は、ト
レッド部２からサイドウオール部３をへてビードコア５
に至るカーカスプライ本体２９Ａの両側に、前記ビード
コア５をタイヤ軸方向内側から外側に折返される巻上げ
部２９Ｂを具える。又外のカーカスプライ３０は、前記
カーカスプライ本体２９Ａに重置されかつ巻上げ部２９
Ｂを覆って半径方向内方にのびるとともにその内端はビ
ードコア５の外側部分あるいはビードコア下部分で終端
している。

【００２８】前記カーカス６は、前記タイヤ１Ａと同
様、前記領域Ｙにおいて、カーカスプライ本体２９Ａが
前記５０ｋｐａ内圧状態において略直線状に形成される
とともに、前記ビードエーペックスゴム１０の外端１３
よりも半径方向外側で、カーカスプライ本体２９Ａと巻
上げ部２９Ｂとが近接する近接域１５を形成している。

【００２９】又前記ビードコア５は、本例では、前記シ
ングルワインドで形成した断面六角形状をなす。従っ
て、カーカスプライ２９との接触域１７に角部を有し、
カーカスコードの破断損傷を招く恐れがある。

【００３０】他方、前記ビードエーペックスゴム１０
は、ＪＩＳＡ硬度が例えば７０〜１００度のゴムからな
り、その外端１３のビードベースライン１６からの高さ
ｈを、リムのフランジ高さＨを中心とした上下１５ｍｍ
の範囲（Ｈ±１５ｍｍの範囲）に減じている。すなわち
前記タイヤ１Ａのビードエーペックスゴム１０より低く
かつ小さく設定している。このために、加硫成型時、ビ
ードエーペックスゴム１０の外端近傍でエアー溜まりが
より発生しやすくなる。

【００３１】従って、タイヤ１Ｂでは、前記カーカスコ
ードの破断損傷に加え、エアー溜まりを抑制するため、
図５に拡大して示すように、カーカス６とビードコア５
およびビードエイペックスゴム１０との間に第１のゴム
層３１を介在させるとともに、前記近接域１５における
カーカスプライ本体２９Ａと巻上げ部２９Ｂとの間に第
２のゴム層３２を介在させている。

【００３２】詳しくは、第１のゴム層３１は、１．０〜
３．０ｍｍの厚さＴ１を有し、ビードコア５とビードエ
ーペックスゴム１０との接合体３３の周囲、すなわちビ
ードコア５の底面、両側面を通ってビードエーペックス
ゴム１０の両側面を被覆している。

【００３３】又第２のゴム層３２は、２．０〜６．０ｍ
ｍの厚さＴ２を有し、前記第１のゴム層３１に連続して
前記近接域１５内を半径方向外側にのびる。この第２の
ゴム層３２は、本例では、前記第１のゴム層３１をなす
ゴム片の両端部分が外端１３を越えて重なり合い半径方
向外側に延出することによって形成される。従って、第
１、２のゴム層３１、３２は、同じゴム組成で形成され
る。

【００３４】この第１のゴム層３１は、少なくともビー
ドコア５の角部を円弧状に滑らかに覆うため、カーカス
６の屈曲および接触圧を減じるとともに、カーカスコー
ドとビードワイヤとの直接接触を防止し、カーカスコー
ドの破断損傷を効果的に抑制できる。又接合体３３の全
周を均一な厚さでに覆うため、前記領域Ｙでの前記カー
カスプライ本体２９Ａが直線状を維持できる。

【００３５】又第２のゴム層３２は、加硫成型時、カー
カスプライ本体２９Ａと巻上げ部２９Ｂとの間の接着性
を高めるとともに第２のゴム層３２自体が流動するた
め、前記エアー溜まりを効果的に抑制できる。又第２の
ゴム層３２は、カーカスプライ本体２９Ａと巻上げ部２
９Ｂとの間の剪断歪も緩和させるため、ビード耐久性の
更なる向上に役立つ。

【００３６】又第２のゴム層３２の前記外端１３からの
カーカス６に沿った長さＬ１は、５〜１５ｍｍが好まし
く、又第１、２のゴム層３１、３２は、ＪＩＳＡ硬度を
５０〜８０度とし、ビードエイペックスゴムのＪＩＳＡ
硬度より小とするのがよい。

【００３７】なお第１のゴム層３１の厚さＴ１が１．０
ｍｍ未満では、前記破断損傷の抑制効果が達成されず、
又３．０ｍｍを越えるとリムとの嵌合力が不充分とな
る。又第２のゴム層３２の厚さＴ２が２．０ｍｍ未満、
および前記長さＬ１が５ｍｍ未満ではエアー溜まりの抑
制効果が十分に得られず、逆に厚さＴ２および長さＬ１
がそれぞれ６．０ｍｍおよび１５ｍｍを越えると、重量
の不必要な増加を招く。

【００３８】なおタイヤ１Ｂの前記ベルト層７は、スチ
ールコード等の高弾性のベルトコードを用いた少なくと
も２枚、本例では２枚のベルトプライ３５Ａ、３５Ｂか
らなり、プライ間相互でベルトコードを交差させてい
る。

【００３９】なお、空気入りタイヤにおいては、ビード
部４を、テキスタイル布１９及び第１、第２のゴム層３
１、３２の双方を用いて保護することもできる。

【００４０】

【実施例】（１）タイヤサイズが１１Ｒ２２．５ １４
ＰＲでありかつ図１、図２に示す構成を有する本願請求
項１の発明の重荷重、小型トラック用の空気入りタイヤ
を、表１の仕様で試作するとともに、各試供タイヤのビ
ード耐久性を夫々比較した。

【００４１】・ビード耐久性：試供タイヤを、標準リム
（２２．５×８．２５）、標準内圧（８００ｋｐａ）、
荷重（規格荷重の３倍＝９，０００ｋｇ）の条件で回転
ドラム試験機上で、２０km／ｈの速度で走行させ、ビー
ド損傷が発生するまでの走行時間を比較した。完走は６
００時間であり、走行時間が大なほど優れている。

【００４２】

【表１】

【００４３】（２）タイヤサイズが７．００Ｒ１６であ
りかつ図４、５に示す構成を有する小型トラック用の空
気入りタイヤを、表２の仕様で試作するとともに、各試
供タイヤのビード耐久性を夫々比較した。 ・ビード耐久性：試供タイヤを、標準リム（５．５０Ｆ
×１６）、標準内圧（６００ｋｐａ）、荷重（１１００
ｋｇ）の条件で回転ドラム試験機上で、２０km／ｈの速
度で走行させ、ビード損傷が発生するまでの走行時間を
比較した。完走は６００時間であり、走行時間が大なほ
ど優れている。

【００４４】

【表２】

【００４５】

【発明の効果】本願の空気入りタイヤは叙上の如く構成
しているため、ビード部での重量軽減を図りつつビード
耐久性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明のタイヤの一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】そのビード部を拡大して示す断面図である。

【図３】ビードコアをテキスタイル布とともに示す断面
図である。

【図４】タイヤの一実施例を示す断面図である。

【図５】そのビード部を拡大して示す断面図である。

【図６】(A) 、(B) は、従来技術の問題点を説明するタ
イヤのビード部を例示する断面図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウオール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ７ ベルト層 ９、２９ カーカスプライ ９Ａ、２９Ａ カーカスプライ本体 ９Ｂ、２９Ｂ 巻上げ部 １０ ビードエイペックスゴム １３ ビードエイペックスゴムの外端 １５ 近接域 １７ 接触域 １９ テキスタイル布 ３１ 第１のゴム層 ３２ 第２のゴム層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−11715（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−57282（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−66311（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−107207（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 15/00 - 15/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウオール部をへてビ
   ード部のビードコアに至るカーカスプライ本体に、前記
   ビードコアで折り返しかつビードコアから半径方向外側
   にのびるビードエイペックスゴムに沿ってのびる巻上げ
   部を連設したカーカスプライを有するカーカス、および
   前記トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベ
   ルト層を具えるとともに、 前記カーカスの巻上げ部は、前記ビードエイペックスゴ
   ムの外端を越えることによりカーカスプライ本体に近接
   する近接域が形成されるとともに、 前記ビードコアは該ビードコアの周囲で２回巻回させる
   テキスタイル布によりその全周囲が被覆されることによ
   って、このビードコアは、前記カーカスプライが折り返
   しによって接触する接触域を前記テキスタイル布により
   被覆されるとともに、 前記カーカスプライ本体がビードエーペックスゴムの前
   記外端に最も近接する位置と、前記カーカスプライ本体
   がビードコアから半径方向外方に向かって離間を始める
   位置との間の領域Ｙにおいて、カーカスプライ本体は前
   記５０ｋｐａ内圧状態において、略直線状に形成され、しかも前記領域Ｙのカーカスに沿う長さＬ０が３５〜７
   ０ｍｍの範囲である ことを特徴とする重荷重、小型トラ
   ック用の空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記テキスタイル布はヤーンを平行配列し
   たシート体を含まない織物体であることを特徴とする請
   求項１記載の空気入りタイヤ。