JP3583507B2

JP3583507B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3583507B2
Application number: JP13194895A
Authority: JP
Inventors: 浩中村; 広之飯田; 鶴田　　誠
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-11-04
Also published as: JPH08324214A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ビ−ド部の耐久性に優れる重荷重用ラジアルタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ラジアルタイヤに荷重を負荷すると、荷重の反力を路面から受けて接地側のサイドウォ−ルが撓み、この撓みがビ−ド部へ伝達される。カ−カスの補強コ−ドとしてスチ−ルコ−ドを使用し、高内圧、高荷重が適用されるトラック・バス用タイヤのような重荷重用タイヤにおいては、上記撓みが取り分け大きい。
そのため、カ−カスプライのビ−ドリングの回りに巻上げ係止される巻上げ端部に対し、通常好んで適用される、巻上げ端部の外側にコ−ド層を添えて補強した構造の場合、プライ巻上げ端部、および上記補強層が変形し難いため、それらの径方向外側端近傍における周囲のゴムに、撓み変形による大きな圧縮歪みが発生する。この圧縮歪みはタイヤの回転毎に繰返し生じるので、上記プライ巻上げ端部およびコ−ド補強層の各先端位置に亀裂が生じ、次いでセパレ−ション故障へと発展する。
【０００３】
このようなセパレ−ション故障を防止するために、特開平４−２７６０６や特開平５−１６６１８に開示されているように、カ−カスとプライ巻上げ端部の空所を埋めるようにして配置されるスティフナ−、またはビ−ドフィラ−につき、ビ−ドリング側に硬質ゴムを、プライ巻上げ端部およびコ−ド補強層の各先端に接する上方に軟質ゴムを組み合わせた硬軟複合ゴムを使用し、これら先端近傍の上記撓みに基づき生じた歪みを、変形容易な上方軟質ゴムで吸収緩和することによって、亀裂の発生、セパレ−ション等の故障を防止することが提案され、実用化されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら近年、重荷重用タイヤにおいても、タイヤ断面の扁平化が進み、走行時におけるビ−ド部への入力が大きくなったことなどで、ビ−ド部の一層の耐久性向上を強く求められている。
本発明はかかる点に鑑み、硬軟ビ−ドフィラ−を具えたタイプのビ−ド部耐久性に優れる重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、円筒状トレッド部の両端から径方向内側に向かって、先端部にビードリングを埋設したサイドウォールが夫々連なり、これらサイドウォール間を、コーティングゴムで被覆したスチールコードの単一プライから成るラジアルカーカスにより、その両端部をビードリングの回りに軸方向外側へ巻上げて補強し、また上記カーカスとそのプライ巻上げ端部の間に、ビードリングに近接する基部から巻上げ端部の先端を越えて先細りに延び、そのうちの巻上げ端部中途より基部の部分は硬質ゴム、上方部分が比較的軟質のゴムより成るビードフィラーを配置し、また上記プライ巻上げ端部並びにビードフィラーの軸方向外側を外被ゴムで被覆したタイヤにおいて、上記カーカスプライ巻上げ端部は、その先端を通じて両面へ延びる、プライコーティングゴムと類似のゴム、具体的にはショア A 硬度が 68 〜 82 °の薄肉鞘ゴムを具えると共に、この鞘ゴムの軸方向外側部分と重なる位置からプライ巻上げ端部の先端を越えて径方向外側へ延びる、ショアA 硬度が38〜55°の範囲にあり、且つ鞘ゴム並びに外被ゴムの硬度より低い緩衝ゴム層をビードフィラー上方部分と外被ゴムとの間に具えることを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤである。
【０００６】
【作用】
発明者等がセパレ−ション故障の原因について種々詳細に検討したところによると、高内圧が適用されるこの種のタイヤは、リムに組み内圧を充填すると、内圧によってビ−ド部におけるカ−カスプライ巻上げ端部とリムフランジに挟まれた部分のゴムに、内圧の反力により圧縮変形が発生するが、ゴムは非圧縮性であるため、リムフランジ先端側に解放された径方向外側へ向かって、圧縮変形の分移動することとなる。これに対しプライ巻上げ端部は変形し難いので、この巻上げ端部の軸方向外側のゴムには剪断歪みが発生する。
【０００７】
その上荷重が加わると、ビ−ド部は撓み、その結果リムフランジから受ける反力も増大するため、プライ巻上げ端部とリムフランジに挟まれた部分のゴムの移動大きくなり、上記剪断歪みも更に増加することが分かった。
【０００８】
本発明は、スチールカーカスとプライ巻上げ端部の間に、ビ−ドリングに近接する基部から上記巻上げ端を越えて先細りに延び、巻上げ端部の中途より基部の部分は硬質ゴム、上方部分が比較的軟質のゴムより成るビードフィラーを配置し、また上記プライ巻上げ端部、並びにビードフィラーの軸方向外側を外被ゴムで被覆したタイヤであって、上記カーカスプライ巻上げ端部は、その先端を通じて両面へ延びる、プライコーティングゴムと類似のゴム、具体的にはショア A 硬度が 68 〜 82 °の薄肉鞘ゴムを具えると共に、この鞘ゴムの軸方向外側部分と重なる位置からプライ巻上げ端部の先端を越えて径方向外側へ延びる、ショアA 硬度が38〜55°の範囲にあり、且つ鞘ゴム並びに外被ゴムの硬度より低い緩衝ゴム層をビードフィラー上方部分と外被ゴムとの間に具えることを構造上の特徴とする。そのため、リム組み内圧充填時、更に負荷時に発生する、リムフランジとカーカスプライ巻上げ端部との間のゴム移動に起因する剪断歪みは、周囲のゴムより軟質の変形容易な緩衝ゴム層によって吸収されるため、鞘ゴムによって保護されたプライ巻上げ端部が、その先端を中心として上記剪断歪みから有利に隔離することができるのである。
【０００９】
【実施例】
以下図面に基づき説明する。図１は重荷重用ラジアルタイヤの断面図、図２は本発明における第1 実施例のビード部断面図である。本発明においてタイヤ1 は、円筒状トレッド部2 の両端E から径方向内側に向かって、先端部にビードリング3 を埋設したサイドウォール4 が夫々連なり、これらサイドウォール間にコーティングゴムで被覆したスチールコードの単一プライから成り、その両端部をビードリングの回りに軸方向外側に向かって巻上げ係止したラジアルカーカス5 により補強し、またカーカス5 とそのプライ巻上げ端部6 の間に、ビードリング3 に近接する基部から上記巻上げ端部の先端T を越えて先細りに延び、巻上げ端部の中途より基部の部分が硬質ゴム、残余の部分は比較的軟質のゴムより成るビードフィラー7 を配置し、またプライ巻上げ端部6 、並びにビードフィラー7 の軸方向外側を外被ゴム8 によって被覆している。そしてカーカスプライ巻上げ端部6 は、その先端T を通じて両面へ延びる、プライコーティングゴムと類似のゴム、具体的にはショア A 硬度が 68 〜 82 °の薄肉鞘ゴム9 を具えると共に、この鞘ゴム9 の軸方向外側部分と重なる位置からプライ巻上げ端部の先端T を越えて径方向外側へ延びる、ショアA 硬度が38〜55°の範囲にあり、且つ鞘ゴム9 並びに外被ゴム8 の硬度より低い緩衝ゴム層10をビードフィラー上方部分7_Uと外被ゴム8 との間に具えるものとする。なお、符号B は非伸長性ベルト層である。また図１において中央赤道面O より右側半分を省略しているが、左右対称である。
【００１０】
図２は、１１／７０Ｒ２２．５サイズのトラック・バス用チュブレスタイヤの例で、カ−カス５には撚り構造が３＋９＋１５×０．１７５＋１のスチ−ルコ−ドを赤道面Ｏと直交する方向に配列し、コ−ティングゴムを両面に被覆した単一プライから成り、その両端部はサイドウォ−ル下端部を占めるビ−ド部４_Ｂに埋設した、ビ−ドリング３の回りに軸方向外側に向かって巻上げ、巻上げ端部６を形成している。この巻上げ端部６の先端Ｔはタイヤをリム組みしたときリムフランジ（図示せず）の先端を越えて多少径方向外側の位置まで延び、カ−カス５とそのプライ巻上げ端部６との間に、ビ−ドフィラ−７を具える。
【００１１】
ビ−ドフィラ−７は、プライ巻上げ端部６のビ−ドリング３に近接する地点から、径方向外側に向かってはすかいの境界よりビ−ドリング３側の基部７_Ｄの部分は硬質ゴム、その上方巻上げ端部先端Ｔを越えて先細りに延びる部分７_Ｕは比較的軟質のゴムより夫々成る。
【００１２】
プライ巻上げ端部６にはその両面に、一方がビ−ドリング３のレベルよりビ−ドフィラ−７との間に延び、先端Ｔにて折り返された薄肉（１ｍｍ前後）の鞘ゴム９を具える。この鞘ゴム９は、カ−カスプライコ−ティングゴムと実質上同質で、ショアＡ硬度が６８〜８２°のゴムを使用することができる。
【００１３】
外被ゴム８は、リム組みしたときリムと接する区域に配置した、耐摩擦に優れる硬質のゴムチェ−ファ８_１および、このゴムチェ−ファ８_１と楔状に延びる下端部で結合した、耐屈曲性に富む比較的軟質のサイドゴム８_２より成る。
【００１４】
プライ巻上げ端部６の軸方向外側部分は、一方の面がサイドゴム８_２と接し、他方の面はビ−ドフィラ−上部７_Ｕおよび鞘ゴム９と接するように配置された緩衝ゴム１０を具える。この緩衝ゴム１０の硬度は、サイドゴム８_２並びに鞘ゴム９の硬度より低い。
緩衝ゴム１０と、サイドゴム８_２または鞘ゴム９との硬度差は８〜３０°の範囲が好ましい。
【００１５】
この実施例において、緩衝ゴム１０の下端に接する位置からプライ巻上げ端部６の回りにカ−カス５にかけて、撚り構造が３ ×０．２４＋９×０．２５５＋１のスチ−ルコ−ドを、カ−カスプライのコ−ドに対し傾斜配列した補強１１を配置し補強している。
補強層１１のコ−ドの上記プライコ−ドに対する角度は５０〜７０°の範囲が好ましい。
本発明において鞘ゴム９は、プライ巻上げ端部６の両面に延びる部分につき、図示の配置より短くし、先端Ｔより各々１０ｍｍ前後に止めることができる。その場合、巻上げ端部６の軸方向外側を延びる、鞘ゴム９の下端とコ−ド層１１との間にできる空所は、緩衝ゴム１０の径方向下方端部によって満たされることとなる。
【００１６】
図３は本発明における第２実施例を示す、ビ−ド部の断面図である。
この実施例の特徴は、プライ巻上げ端部６の回りに配置した補強層１１’ の一方の端部を、緩衝ゴム層１０とサイドゴム８_２間において上記端部の上端Ｔより上方へ延長した点にある。
【００１７】
図４は本発明における第３実施例を示す、ビ−ド部の断面図である。
この実施例は、ビ−ドフィラ−７の上部７_Ｕ’ に緩衝ゴム層１０と同一種のゴムを適用した点が第１実施例と異なる。従って、プライ巻上げ端部６に被せた鞘ゴム９を軸方向両側より軟ゴムによって挟持した点に特徴を有する。
この実施例の構造は、ゴム層１０、と７_Ｕ’ として同一軟ゴムを適用する場合、タイヤへの使用ゴム種が減るため生産性が向上する。
【００１８】
図５は本発明における第４実施例を示す、ビ−ド部の断面図である。
この実施例は、スチ−ルコ−ド補強層１１の回りに、カ−カスプライのコ−ドと交差する向きに配列した繊維コ−ド層１２を更に重ねて配置した点が、第１実施例と異なる。
より詳細には、繊維コ−ドとして１２６０ｄ／２ナイロンコ−ドを、スチ−ルコ−ドの補強層１１のカ−カス５側先端を覆う位置から、緩衝ゴム層１０の上端に亙って１枚、これに重ねてビ−ド部４_Ｂの基部から緩衝ゴム層１０の上端を稍越える地点までもう１枚配置している。これらコ−ド層相互間においては、補強層１１を含め、コ−ドが互いに異方向に交差している。
なお繊維コ−ド層１２におけるコ−ドのカ−カスプライコ−ドに対する角度は、４０〜５０°が好ましい。
【００１９】
図６は本発明における第５実施例を示す、ビ−ド部の断面図である。
この実施例は、ゴムチェ−ファ−８_１をプライ巻上げ端部６の先端Ｔレベルよりも上方まで延長し、緩衝ゴム層１０をゴムチェ−ファ−８_１・サイドゴム８_２とビ−ドフィラ−の上部７_Ｕとの間で挟持した点が第１実施例と異なる。
【００２０】
図７は本発明における第６実施例を示す、ビ−ド部の断面図である。
この実施例は、鞘ゴム９と接しプライ巻上げ端部６の実質延長線上における緩衝層１０とビ−ドフィラ−の上部７_Ｕとの間に、鞘ゴム９とほぼ同じ間ゴム層１３を設けた点が第１実施例と異なる。
間ゴム層１３の硬度は６８〜８２°が好ましい。
この実施例の構造は、実施例２および４の構造と共に、緩衝ゴムによる剪断歪み吸収効果を維持しつつ、この剪断歪み発生原因である荷重を受けたときの撓み変形を、間ゴム１３を加えることによる（実施例２の場合は上方への延長スチ−ルコ−ド補強層１１’ 、実施例４の場合は繊維コ−ド補強層１２による）ビ−ド部４_Ｂの剛性向上によって抑制することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に成るタイヤの効果を確かめるべく、１１／７０Ｒ２２．５サイズのトラック・バス用タイヤにより、上に述べた第１〜６実施例のタイヤと、図２における緩衝ゴム層１０の部分をサイドゴム８_２に置換えることにより、鞘ゴム９とコ−ド補強層１１を具えたプライ巻上げ端部６を、サイドゴム８_２とゴムフィラ−の上部７_Ｕによって挟持した点が図２に示す構造と異なる比較例のタイヤとの間で、ビ−ド耐久テストを行い評価した。
テストタイヤの詳細は表１に示す。
【００２２】
【表１】

【００２３】
テストタイヤは２２．５×７．５０リムに組み、８．５Ｋｇｆ／Ｃｍ^２の内圧を充填した後、半径１．７ｍの表面が平滑なスチ−ルドラム上に５０００Ｋｇｆの荷重で圧着し、６０Ｋｍ／Ｈの速度によりビ−ド部が破壊するまで走行させ、走行粁の大小により評価した。なお室温は４６°Ｃに設定した。
テスト結果は表２に示す。
【００２４】
【表２】

【００２５】
このように、スチールコードカーカスとそのプライ巻上げ端部の間に、ビードリングに近接する基部から上記巻上げ端部の先端を越えて先細りに延び、巻上げ端部の中途より基部の部分が硬質ゴム、残余の部分は比較的軟質のゴムより成るビードフィラーを配置し、また上記プライ巻上げ端部、並びにビードフィラーの軸方向外側を外被ゴムで被覆したタイヤであって、上記カーカスプライ巻上げ端部は、その先端を通じて両面へ延びる、プライコーティングゴムと類似のゴム、具体的にはショア A 硬度が 68 〜 82 °の薄肉鞘ゴムを具えると共に、ビードフィラーと外被ゴムとの間に、上記鞘ゴムの軸方向外側部分と重なる位置からプライ巻上げ端部の先端を越えて延びる、ショアA 硬度が38〜55°の範囲にあり、且つ鞘ゴム並びに外被ゴムの上記硬度より低い緩衝ゴム層を設けることによって、ビード部の耐久性を有利に向上させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】重荷重用ラジアルタイヤの断面図。
【図２】本発明における第１実施例のビ−ド部断面図。
【図３】同じく第２実施例のビ−ド部断面図。
【図４】同じく第３実施例のビ−ド部断面図。
【図５】同じく第４実施例のビ−ド部断面図。
【図６】同じく第５実施例のビ−ド部断面図。
【図７】同じく第６実施例のビ−ド部断面図。
【符号の説明】
１タイヤ
２トレッド部
３ビ−ドリング
４サイドウォ−ル
５カ−カス
６プライ巻上げ端部
７ビ−ドフィラ−
８外被ゴム
９鞘ゴム
１０緩衝ゴム

Claims

円筒状トレッド部の両端から径方向内側に向かって、先端部にビードリングを埋設したサイドウォールが夫々連なり、これらサイドウォール間を、コーティングゴムで被覆したスチールコードの単一プライから成るラジアルカーカスにより、その両端部をビードリングの回りに軸方向外側へ巻上げて補強し、また上記カーカスとそのプライ巻上げ端部の間に、ビードリングに近接する基部から巻上げ端部の先端を越えて先細りに延び、そのうちの巻上げ端部中途より基部の部分は硬質ゴム、上方部分が比較的軟質のゴムより成るビードフィラーを配置し、また上記プライ巻上げ端部並びにビードフィラーの軸方向外側を外被ゴムで被覆したタイヤにおいて、上記カーカスプライ巻上げ端部は、その先端を通じて両面へ延びる、ショア A 硬度が 68 〜 82 °の薄肉鞘ゴムを具えると共に、この鞘ゴムの軸方向外側部分と重なる位置からプライ巻上げ端部の先端を越えて径方向外側へ延びる、ショアA 硬度が38〜55°の範囲にあり、且つ鞘ゴム並びに外被ゴムの硬度より低い緩衝ゴム層をビードフィラー上方部分と外被ゴムとの間に具えることを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
カ−カス補強コ−ドと交差する向きにスチ−ルコ−ドを傾斜配列したコ−ド補強層を、カ−カスの一部分よりプライ巻上げ端部の上記緩衝ゴム層配置位置に至る間の回りに設けたことを特徴とする請求項１の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
上記スチ−ルコ−ド補強層が、緩衝ゴム層の軸方向外側と重なる部分を有することを特徴とする請求項２の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
ビードフィラーの上方軟質ゴム部が緩衝ゴム層と同質のゴムより成ることを特徴とする請求項１乃至３の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
上記スチ−ルコ−ド補強層の回りに、繊維コ−ドをカ−カスの補強コ−ドと交差する向きに傾斜配列した追加コ−ド層を、上記緩衝ゴム層の軸方向外側面と重なる位置まで設けたことを特徴とする請求項２乃至４の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
外被ゴムの径方向内側部分は、上記緩衝コム層と重なる硬質のゴムチェ−ファ−より成ることを特徴とする請求項１の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
上記鞘ゴムと接するプライ巻上げ端部の実質延長線上の緩衝ゴム層とビードフィラーの間に、ショア A 硬度が 68 〜 82 °の間ゴム層を有する請求項１の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。