JP3892959B2

JP3892959B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3892959B2
Application number: JP00312098A
Authority: JP
Inventors: 陽一中村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2018-01-09
Also published as: JPH11198618A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばトラック、バス、産業車両、及び建設車両などに使用するのに適した重荷重用空気入りラジアルタイヤに関するものであり、より詳細には、高内圧・高荷重条件下で使用される上記タイヤの径成長等に伴うプライの移動を有効に阻止するとともに、プライを構成するコードの、ビードコアとの接触による破断を防止することによって、タイヤバーストの発生を抑制する。
【０００２】
【従来の技術】
重荷重用空気入りラジアルタイヤは、高内圧・高荷重条件下で使用されるため、これに伴ってカーカスプライ９には、図４に示すようにタイヤ径方向外側に向かって大きな引張応力Ｆが作用し、プライ９がこの方向（図４の黒塗り矢印の方向）に移動しようとする、いわゆるプライ抜けが発生する。このプライ抜けは、走行成長の増大及びビード部形状の経時変化をもたらし、ゴムに常時歪がもたらされる状態となり、この結果、大幅に耐久力が低下する。
【０００３】
このプライ抜けを防止するための手段としては、プライ９に対するビードコア８の締付力を高めることが有用であるが、プライ９に対するビードコア８の締付力を高めすぎると、ビードコア８と接触するプライ部分のコードが破断しやすくなり、最悪の場合には、タイヤバーストのような重大故障を生じかねない。
【０００４】
そのため、プライコードの破断を防止するため、従来は、図５に示すようにプライ９とビードコア８との間に補強ゴムシート10を介挿して、プライコードがビードコアと直接接触しないようにする手法を採っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発明者がかかる構造のタイヤについて検討したところ、プライ９とビードコア８との間に単に補強ゴムシート10を介挿しただけでは、プライ抜けとプライコードの破断の双方を十分に抑制することができないことが判明した。
【０００６】
即ち、補強ゴムシート10が厚すぎると、プライコードとビードコア８間に位置するゴム厚さが厚くなりすぎ、ビードコア８の締付力が補強ゴムシート10に吸収されてプライ９に十分に作用しなくなるため、プライ抜けが生じやすくなり、一方、補強ゴムシート10が薄すぎると、プライコードとビードコア８間に位置するゴム厚さが薄くなりすぎ、ビードコア８がプライコードと直接接触して擦れ合いやすくなるため、プライコードが破断しやすくなることがわかった。
【０００７】
また、補強ゴムシート10のゴム硬さがプライ９を構成するゴムのゴム硬さよりも大きすぎると、これらの間で大きな剪断力が作用してセパレーションを生じやすくなり、一方、補強ゴムシート10のゴム硬さがプライ９を構成するゴムのゴム硬さよりも小さすぎると、ビードコア８の締付力が補強ゴムシート10に吸収されてプライ９に十分に作用しなくなるため、プライ抜けが生じやすくなることがわかった。
【０００８】
この発明の目的は、プライコードとビードコア間に位置するゴムのゴム厚さｔと、補強ゴムシートの硬さＨ₂の適正化を図ることにより、プライ抜けとプライコードの破断の双方を有効に抑制して、タイヤバーストが発生しにくい、例えばトラック、バス、産業車両、及び建設車両などに使用するのに適した重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、好ましくは、六角形又は円形の断面形状を有する一対のビードコア間でトロイド状に延びるプライの両端部をビードコアの内側から外側に向かって折り返すことによって形成したカーカスのプライとビードコア間に補強ゴムシートを介挿してなる重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、プライに埋設したコードの中心位置から補強ゴムシートの厚さ方向に沿って仮想線を引き、この仮想線が横切る前記コードの表面位置から補強ゴムシート内面位置までのゴムの厚さが、前記コードのコード径の0.5 〜1.5 倍の範囲であり、かつ、補強ゴムシートのゴム硬さが、68〜72であり、かつプライを構成するゴムのゴム硬さの0.95〜1.05倍の範囲であ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。
【００１０】
尚、ここでいうゴム硬さとは、具体的には、JIS K 6253(1993)記載のタイプＡデュロメータにより測定したときのゴム硬さを意味する。
【００１１】
また、ビードコアの中心位置からタイヤ径方向外側に向かってタイヤ径方向と平行に引いた直線を基準とする、ビードコアの内側から外側に向かう回転角度をθとすれば、この回転角度の少なくとも60°から180 °までに対応する範囲にわたる前記プライとビードコア間に補強ゴムシートを介挿することが好ましい。
【００１２】
さらに、加硫成型時のゴム流れを防止して、製品タイヤの補強ゴムシートの厚さをより正確に所望厚さに設定する必要がある場合には、グリーンタイヤ形成後加硫前の補強ゴムシートが半加硫状態であることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図1(a)は、この発明に従う重荷重用空気入りラジアルタイヤの代表的なビード部の幅方向断面を、また、同図(b) は、同図(a) のＡ−Ａ線上の断面をそれぞれ示したものであり、図中１はビード部、２はビードコア、３はプライ、４はカーカス、５は補強ゴムシートである。
【００１４】
図1(a)に示すビード部１を有するタイヤは、一対のビードコア２間でトロイド状に延びるプライ３の両端部をビードコア２の内側から外側に向かって折り返すことによってカーカス４（図示は一部のみ。）を形成し、プライ３とビードコア２間に補強ゴムシート５を介挿したものである。
【００１５】
ビードコア２は、六角形( 図１等）又は円形（図３）の断面形状を有することが好ましい。
【００１６】
そして、この発明の主な特徴は、プライコード3aとビードコア２間に位置するゴムのゴム厚さｔと、補強ゴムシート５の硬さＨ₂の適正化を図ることにある。
【００１７】
具体的には、図1(b)に示すように、プライ３に埋設したコード3aの中心位置Ｏから補強ゴムシート５の厚さ方向に沿って仮想線ｍを引き、この仮想線ｍが横切る前記コード3aの表面位置Ｐから補強ゴムシート５の内面位置Ｑまでのゴムの厚さｔを、前記コード3aのコード径Ｄの0.5 〜1.5 倍の範囲にし、かつ、補強ゴムシート５のゴム硬さＨ₂ を、68〜72とし、かつプライ３を構成するゴム3bのゴム硬さＨ₁の0.95〜1.05倍の範囲にすることにある。
【００１８】
尚、前記ゴムの厚さｔを前記コード径Ｄの0.5 〜1.5 倍の範囲に限定したのは、前記ゴムの厚さｔが上記範囲よりも厚いと、ビードコア２の締付力が補強ゴムシート５に吸収されてプライ３に十分に作用しなくなって、プライ抜けが生じやすくなるからであり、一方、前記ゴムの厚さｔが上記範囲よりも薄いと、ビードコア２がプライコード3aと直接接触して擦れ合いが生じやすくなって、プライコード3aが破断しやすくなるからである。
【００１９】
また、補強ゴムシート５のゴム硬さＨ₂を上記範囲に限定したのは、補強ゴムシート５のゴム硬さＨ₂が上記範囲よりも大きいと、ビードコア２とプライ３間に大きな剪断力が作用してセパレーションを生じやすくなるからであり、一方、補強ゴムシート５のゴム硬さＨ₂が上記範囲よりも小さいと、ビードコア２の締付力が補強ゴムシート５に吸収されてプライ３に十分に作用しなくなって、プライ抜けが生じやすくなるからである。
【００２０】
従って、この発明では、プライコード3aとビードコア２間に位置するゴムのゴム厚さｔと、補強ゴムシート５のゴム硬さＨ₂を上述した範囲に設定することを必須の構成とし、この構成を採用することによって初めて、プライ抜けとプライコード3aの破断の双方を有効に抑制することができ、この結果、タイヤバーストが発生しにくい重荷重用空気入りラジアルタイヤを完成させるに至ったのである。
【００２１】
また、その他の実施形態の一例について説明すると、例えば、図２に示すようにビードコア２が六角形の断面形状を有する場合には、通常、ビードコア２の頂点2a〜2fのうち、頂点2b及び2cと接触するプライ３のコードが破断しやすく、かかるプライ部分を保護するため、補強ゴムシート５は、前記回転角度θの少なくとも60°から180 °までに対応する範囲にわたる前記プライ３とビードコア２間に介挿することが好ましい。
【００２２】
即ち、ビードコア２の頂点2b及び2cを覆う範囲（前記回転角度θの約60°から約180 °までに対応する範囲）にわたって配設することが、補強ゴムシート５の配設量を極力少なくしてコスト性を良好にする点では好ましいが（図２）、プライコード3aの破断をより一層抑制する場合には、図 1に示すように、プライ３に対して締付力が作用するビードコア２の頂点2b,2c,2d及び2eを覆う範囲（前記回転角度θの約45°から約315 °までに対応する範囲）にわたって配設することが好ましい。尚、補強ゴムシート５を配設する上記好適範囲は、ビードコア２が図３に示すように円形の断面形状を有する場合でも同様である。
【００２３】
また、グリーンタイヤ形成後加硫前において、補強ゴムシート５が完全な未加硫状態である場合には、加硫時にゴム流れが生じやすく、その結果、加硫前には、補強ゴムシート５を所望のゴム厚みに設定したにもかかわらず、加硫後には、補強ゴムシート５が所望のゴム厚みを維持できず変化してしまう場合がある。
【００２４】
このため、加硫時のゴム流れを防止して、加硫前の補強ゴムシート５のゴム厚みを、加硫後に確実に維持させる手段としては、グリーンタイヤ形成後加硫前の補強ゴムシート５を半加硫状態にすることが好ましい。
【００２５】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、図１では、ビード部１を補強するため、プライ３の外面側にビードコア２を取り囲むようにワイヤーチェーファー６を配設してあるが、ワイヤーチェーファー６は必要に応じて適宜配設することができる。
【００２６】
【実施例】
次に、この発明に従う重荷重用空気入りラジアルタイヤを試作し、耐久性を評価するための試験を行ったので、以下で説明する。
実施例１〜４及び比較例１〜３のタイヤは、いずれもタイヤサイズが18.00 Ｒ25であり、プライのコード径Ｄ(mm)及びプライゴムのゴム硬さＨ₁、補強ゴムシートのゴム硬さＨ₂、ゴム厚さｔ(mm)、ｔ／Ｄ比、Ｈ₂／Ｈ₁比、及びビード構造については表１に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
また、カーカスは、7 ×7 ×0.21構造のスチールコードをゴム引きしたスチールコードプライで構成し、また、ベルトは、7 ×7 ×0.21構造のスチールコードをゴム引きした４層のスチールコードゴム引き層を交差積層して構成した。
その他のタイヤ構造については、一般的な建設車両用タイヤとほぼ同様なものを用いた。
【００２９】
( 耐久性の評価)
適用リム(13.00/2.5) に装着した上記各供試タイヤについて、外径５メートルの回転ドラム上でビード耐久試験を行った。このときの試験条件は、タイヤ内圧を700kPa、タイヤ荷重を20トンとし、40km/h( 一定) で120 時間連続走行させた後、タイヤを解体し、故障状況を観察し、これによって耐久性を評価した。
表１にこれらの評価結果を示す。
【００３０】
表１の評価結果から、比較例１〜３はいずれもタイヤ故障が生じているのに対して、実施例１〜４はいずれもタイヤ故障が認められなかった。
【００３１】
【発明の効果】
この発明は、プライ抜けとプライコードの破断の双方を有効に抑制して、タイヤバーストしにくい、トラック、バス、産業車両、及び建設車両などに使用するのに適した重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (a) は、この発明に従う重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部断面図であり、 (b) は、(a) のＡ−Ａ断面図である。
【図２】他の実施の形態を示す図である。
【図３】他の実施の形態を示す図である。
【図４】従来タイヤのビード部断面図である。
【図５】従来タイヤのビード部断面図である。
【符号の説明】
1 ビード部
2 ビードコア
3 プライ
4 カーカス
5 補強ゴムシート
6 ワイヤーチェーファー
7 タイヤ径方向
8 ビードコア
9 プライ
10 補強ゴムシート

Claims

一対のビードコア間でトロイド状に延びるプライの両端部をビードコアの内側から外側に向かって折り返すことによって形成したカーカスのプライとビードコア間に補強ゴムシートを介挿してなる重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
プライに埋設したコードの中心位置（Ｏ）から補強ゴムシートの厚さ方向に沿って仮想線（ｍ）を引き、この仮想線（ｍ）が横切る前記コードの表面位置（Ｐ）から補強ゴムシート内面位置（Ｑ）までのゴムの厚さ（ｔ）が、前記コードのコード径（Ｄ）の0.5 〜1.5 倍の範囲であり、かつ、
補強ゴムシートのゴム硬さが、68〜72であり、かつプライを構成するゴムのゴム硬さの0.95〜1.05倍の範囲であることを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
ビードコアは六角形又は円形の断面形状を有する請求項１に記載した重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
ビードコアの中心位置（Ｃ）からタイヤ径方向外側に向かってタイヤ径方向と平行に引いた直線（ｎ）を基準とする、ビードコアの内側から外側に向かう回転角度をθとすれば、この回転角度（θ）の少なくとも60°から180 °までに対応する範囲にわたる前記プライとビードコア間に補強ゴムシートを介挿してなる請求項１又２に記載した重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
グリーンタイヤ形成後加硫前の補強ゴムシートが、半加硫状態である請求項１、２又は３に記載した重荷重用空気入りラジアルタイヤ。