JP3182219B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビード部の耐久性を向
上させた空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ビード部の耐久性を向上させた空
気入りタイヤとしては、例えば、英国特許第12109
35号明細書に記載されているようなものが知られてい
る。
【0003】図4及び図5に示される如く、このような
空気入りタイヤ70、72では、ビード74の軸方向内
側にカーカスプライ76の本体部78を有するととも
に、ビード74の軸方向外側にカーカスプライ76の本
体部78に沿って延びる外側プライとしてのカーカスプ
ライ76の折り返し部80を有している。
【0004】このカーカスプライ76の折り返し部80
の半径方向外端80Aとタイヤ最大幅位置との間のタイ
ヤ外表面には、凹部82が形成されている。なお、凹部
82は周方向に連続したものでもよく、また、多数設け
るとともに周方向に互いに離して配置してもよい。
【0005】しかしながら、一般的に、空気入りタイヤ
は荷重を負担すると、該荷重の反力を路面から受けて接
地側のサイドウォール部が撓み、これにより、折り返し
部80の半径方向外端80Aに大きな圧縮歪みが発生す
るとともに、折り返し部80の半径方向外端80Aの軸
方向内側86に剪断歪みが発生する。
【0006】よって、このような圧縮歪、剪断歪が繰り
返し作用すると、折り返し部80の半径方向外端80A
では、初め半径方向外端80Aがゴムから剥離し、続い
て、半径方向外端80Aの軸方向内側86に折り返し部
80を覆う形で亀裂が進展し、遂には、セパレーション
へ進展することがある。
【0007】従って、ビード部耐久性を向上するには、
これらの圧縮歪、剪断歪を低減することが肝要であり、
前記英国特許第1210935号はかかるセパレーショ
ンへの防止を目的としたものであるが、最近のタイヤの
高ライフ化、あるいは再生使用回数の増加に対してまだ
充分とは言えず、加えて技術的にも前述のようにビード
部耐久性向上に必要な圧縮歪、剪断歪両者を充分に低減
していない。
【0008】本発明は上記事実を考慮し、ビード部耐久
性向上に必要な圧縮歪、剪断歪両者を充分に低減でき、
ビード部耐久性を向上させることができる空気入りタイ
ヤを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明で
は、ビードの軸方向内側にカーカスプライの本体部を有
すると共にビードの軸方向外側に前記本体部に沿って延
びる外側プライを有し、前記外側プライの半径方向外端
とタイヤ最大幅位置との間のタイヤ外表面に凹部が形成
された空気入りタイヤにおいて、補強繊維を埋設した少
なくとも1枚の補強層を、前記本体部の軸方向内側にお
いて、ビードに対向する位置から前記凹部の最深部に対
向する位置を越えるまでの領域に配置したことを特徴と
している。また、請求項2の本発明は、請求項1に記載
の空気入りタイヤにおいて、前記補強層の回転軸側端部
は、スチール補強層の端部近傍に達していることを特徴
としている。
【0010】
【作用】一般に、空気入りタイヤは荷重を負荷すると、
該荷重の反力を路面から受けて接地側のサイドウォール
部が撓み、その内部に応力が生じるが、これにより、外
側プライの半径方向外端に大きな圧縮歪みが発生する。
同時に、ビード部のカーカスプライの本体部も外倒れを
することから、本体部と外側プライとの間に挟まれたゴ
ム部分には剪断歪が発生することになり、これに起因し
て、外側プライの半径方向外端のタイヤ回転軸方向内側
に剪断歪が発生する。
【0011】これに対して外側プライの半径方向外端と
タイヤ最大幅位置との間のタイヤ外表面に凹部を設ける
ことは、外側プライの半径方向外側に生じている内部応
力を遮断し、内部応力の、外側プライの半径方向外端へ
の影響を低減させ圧縮歪を低減することができる。
【0012】しかしながら凹部には、ビード部のカーカ
スプライの外倒れによって発生する剪断歪を抑制する働
きはないばかりか、凹部によって、ゴムが取り除かれて
いるため、ビードの剛性が低下する。このため、外倒れ
が大きくなって剪断歪が増加される。
【0013】従って、この凹部による弱点を補うことが
できれば、凹部の長所が一層発揮されビード部耐久性が
著しく向上することになる。
【0014】これに対して、本発明では有機繊維の補強
層をカーカスプライの本体部の軸方向内側において、ビ
ードに対向する位置から凹部の最深部に対向する位置を
越えるまでの領域に配置することで実現している。即
ち、こうすることで、凹部によるビード剛性の低下を十
二分に補うことができ、凹部がない場合よりも外倒れが
少なくなる。
【0015】これにより、圧縮歪も剪断歪もともに抑制
されることからビード部耐久性を著しく向上することが
できる。
【0016】
【実施例】本発明の空気入りタイヤの第1実施例を図1
及び図2に従って説明する。
【0017】図2に示される如く、空気入りタイヤ10
は一対のビード12と、トロイダル状をしたカーカス層
14とを有し、このカーカス層14は、内部にラジアル
方向に延びる多数本のコードが埋設された少なくとも1
枚のカーカスプライ16から構成されている。
【0018】カーカスプライ16は、一方のビード12
から他方のビード12まで延びることにより、ビード1
2の軸方向内側に位置する本体部18と、ビード12の
周りを外側に折返されると共に、本体部18に沿って、
即ち本体部18にほぼ平行に延びることにより、ビード
12の軸方向外側に位置する外側プライとしての折り返
し部20と、から構成されている。
【0019】カーカス層14の半径方向外側には、少な
くとも2枚のベルトプライ22からなるベルト層24が
配置され、これらのベルトプライ22内には、周方向に
対して傾斜した多数本の補強コードが埋設されると共
に、これらの補強コードは隣接するベルトプライ22に
おいて互いに交差している。
【0020】また、ベルト層24の半径方向外側には、
主溝、横溝等の溝26が形成されたトップトレッド28
が、さらに、カーカス層14の軸方向両外側には、サイ
ドウォール30がそれぞれ配置されている。
【0021】サイドウォール30には、カーカスプライ
16の折り返し部20の半径方向外端20Aとタイヤ最
大幅位置Mとの間のタイヤ外表面27には、周方向にリ
ング状の凹部36が形成されている。なお、凹部36は
互いに離して周方向に沿って多数形成しても良い。
【0022】図1に示される如く、この凹部36の子午
線断面形状は円弧状とされており、凹部36の最深部3
6Aの位置は、リム基準線Lから距離Hの位置(タイヤ
サイズ11/70R22.5のタイヤにおいて、H=5
0mm)とされている。
【0023】なお、凹部36の最深部36Aから、カー
カスプライ16の本体部18への法線Mの延長線Sと、
凹部36がない場合のサイドウォール30の仮想表面Q
(想像線)と、の交点をPとし、凹部36の深さdは、
交点Pと最深部36Aの距離とする。また、カーカスプ
ライ16の本体部18の深さDは、法線Mのカーカスプ
ライ16の本体部18上の点Nと交点Pとの距離とす
る。
【0024】ここで凹部36の深さdはDに対して0.
10〜0.70までが好ましい。これは、0.10未満
であると、外側プライの半径方向外側に生じている内部
応力を充分に遮断することができず、外側プライの半径
方向外端に生じる圧縮歪を効果的に低減できないうれい
がある。また、0.70より大きいと凹部表面に応力集
中が発生して大きな歪みが生じ、この結果、しわや割れ
が発生してビード部耐久性が逆に低下してしまううれい
がある。
【0025】また、カーカスプライ16の折り返し部2
0の軸方向外側(図1の紙面左側)には、折り返し部2
0に沿ってスチールワイヤを埋設した補強層38が配置
されている。このスチール補強層38の半径方向外端3
8Aは、折り返し部20の半径方向外端20Aの近傍に
達しており、スチール補強層38の他方の端部38B
は、リム基準線Lに達している。
【0026】カーカスプライ16の本体部18の軸方向
内側は、補強繊維を埋設した1枚の補強層40が配置さ
れている。この補強層40の半径方向外端部40Aは、
凹部36の最深部36Aに対向する位置を越えており、
補強層40の回転軸側端部40Bは、スチール補強層3
8の端部38B近傍に達している。
【0027】なお、有機繊維の補強層40の半径方向外
端部40Aは、タイヤの最大幅位置Mを越えないように
する。これは有機繊維の補強層40の半径方向外端部4
0Aが、タイヤの最大幅位置Mを越えた場合には、最大
幅位置Mでの踏込み、踏み出し時の剪断変形が大きいた
め、今度は有機繊維の補強層40の半径方向外端部40
Aより亀裂が生じセパレーションに至るためである。
【0028】また、有機繊維の補強層40の回転軸側の
端部40Bは、ビード12の外径端12Aより回転軸側
(図1の下側)に存在させることが好ましい。これは、
有機繊維の補強層40の回転軸側の端部40Bが、ビー
ド12の外径端12Aより半径方向外側に有ると充分な
剛性を発揮させられないためである。なお、本実施例の
ように有機繊維の補強層40をカーカスプライ16の折
り返し部20側に折り返すことは可能である。
【0029】次に、本発明の第2実施例を図3に従って
説明する。なお、第1実施例と同一部材については、同
一符号を付してその説明を省略する。
【0030】図3に示される如く、本実施例において
は、補強層40のカーカスプライ16と反対側に、補強
層40に沿って補強繊維を埋設した補強層42が配置さ
れており、補強層が2枚となっている。この補強層42
の半径方向外端部42Aは、凹部36の最深部36Aに
対向する位置を越えて補強層40の半径方向外端部40
Aの半径方向内側近傍に達しており、補強層42の他方
の端部42Bは、補強層40の他方の端部40B近傍に
達している。
【0031】従って、本実施例においても、第1実施例
と同様な効果が得られる。なお、上記各実施では、カー
カスプライ16が1枚であるため、折り返し部20が外
側プライに該当していたが、カーカスプライが複数枚の
場合には、各カーカスプライのうちの半径方向外端が最
も半径方向外側に位置しているカーカスプライが外側プ
ライに該当することになる。また、スチール補強層38
の半径方向外側端部38Aがカーカスプライの半径方向
外側端部をこえているとき、外側プライはスチール補強
層38が該当する。
【0032】(試験例1)図1に示される本実施例の空
気入りタイヤと従来例の空気入りタイヤと、を表1及び
表2の仕様(各タイヤのサイズは11/70R22.
5、)で試作して、各タイヤに7.5kgf/cm2 の内圧を
充填すると共に、3000kgの荷重を作用させ、速度6
0km/hでドラム走行し、カーカスプライの折り返し端部
に亀裂が発生し走行不能になった時の走行距離を測定
し、この測定結果を従来例1を100とした指数で表1
及び表2に示した。
【0033】補強層のコードをナイロン1260d/2 、
コードの打ち込み数を32本/50mm、タイヤ周方向に
対するコード角度を30°、この補強層を1枚配置する
とし、凹部の深さ(d/D)を0.3とした場合。
【0034】
【表1】
【0035】補強層のコードをナイロン1260d/2 、
コードの打ち込み数を28本/50mm、タイヤ周方向に
対するコード角度を30°で該補強層2枚を互いに交錯
させ、凹部の深さ(d/D)を0.6とした場合。
【0036】
【表2】
【0037】表1及び表2の結果から、本発明の空気入
りタイヤが優れていることが明らかとなった。
【0038】
【発明の効果】本発明は前記構成としたので、ビード部
耐久性向上に必要な圧縮歪、剪断歪両者を充分に低減で
き、ビード部耐久性を向上させることができるという優
れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る空気入りタイヤのビ
ード部近傍を示す拡大子午線断面図である。
【図2】本発明の第1実施例に係る空気入りタイヤの半
分を示す子午線断面図である。
【図3】本発明の第2実施例に係る空気入りタイヤのビ
ード部近傍を示す拡大子午線断面図である。
【図4】従来例に係る空気入りタイヤのビード部近傍を
示す拡大子午線断面図である。
【図5】他の従来例に係る空気入りタイヤのビード部近
傍を示す拡大子午線断面図である。
【符号の説明】
10 空気入りタイヤ 12 ビード 16 カーカスプライ 18 本体部 20 折り返し部(外側プライ) 20A 半径方向外端 27 タイヤ外表面 30 サイドウォール 36 凹部 36A 最深部 40 補強層 40A 半径方向外端部 40B 回転軸側端部 42 補強層 42A 半径方向外端部 42B 回転軸側端部 M タイヤ最大幅位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 15/00 B60C 15/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビードの軸方向内側にカーカスプライの
    本体部を有すると共にビードの軸方向外側に前記本体部
    に沿って延びる外側プライを有し、前記外側プライの半
    径方向外端とタイヤ最大幅位置との間のタイヤ外表面に
    凹部が形成された空気入りタイヤにおいて、 補強繊維を埋設した少なくとも1枚の補強層を、前記本
    体部の軸方向内側において、ビードに対向する位置から
    前記凹部の最深部に対向する位置を越えるまでの領域に
    配置したことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】 前記補強層の回転軸側端部は、スチール
    補強層の端部近傍に達していることを特徴とする請求項
    1に記載の空気入りタイヤ。
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