JP3993276B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外側に位置する外端縁をもつワイヤチェーファーを配設したビード部を有する、例えばトラックやバス等に使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤに関するものであり、特にワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合を適正にすることによって、耐久性の向上と軽量化の両立を図る。
【０００２】
【従来の技術】
例えばトラックやバス等に使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤは、一対のビードコア間でトロイド状に延び、両端部が各ビードコアの内側から外側に折り返されるカーカスプライのクラウン部外周に、複数層のベルトで補強されたトレッド部を配設するとともに、カーカスプライの折り返し部の外面に、ビード部を補強のためワイヤチェーファー等を配設した構造が一般的であり、また、このような構造のタイヤの場合、通常はカーカスプライの端縁位置を覆うようにワイヤチェーファーを配設すること、換言すれば、ワイヤチェーファーを、その外端縁がカーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置するように配設するのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造を有するタイヤの場合、ワイヤチェーファーは、タイヤ負荷転動時における荷重直下位置でサイドからの押し込み変形を受けるため、この変形に伴って、ワイヤチェーファーの外端縁位置には応力が集中しやすく、この結果、この外端縁位置でセパレーションが発生しがちであった。
【０００４】
また、ワイヤチェーファーは、ワイヤコードをゴムでコーティングしたものであるため、例えばナイロンコードをコーティングしたナイロンチェーファーと比較すると、コード強力は大きくタイヤ剛性を向上させるという観点からすれば優れているものの、タイヤ軽量化の観点からすれば大きく劣っていた。
【０００５】
そこで、発明者は、ワイヤチェーファーの軽量化と、ワイヤチェーファーの外端縁位置でのセパレーションの発生の抑制の双方を満足させるための検討を行った。
【０００６】
その結果、発明者は、これらの双方を満足させるには、ワイヤチェーファーの剛性、特にワイヤチェーファーの外端縁を含む部分の剛性をある程度まで低減し、これによって、カーカスプライとの剛性段差を小さくすればよく、そのため、ワイヤチェーファーに用いるワイヤコードのコード径及び打込数（コードに対し直交する方向に沿う50mmの範囲に含まれるコードの本数）の２つのパラメータから決定される、ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合の適正化を図れば、ワイヤチェーファーの剛性を有効に低減でき、これによって、ワイヤチェーファーの軽量化と、ワイヤチェーファーの外端縁位置でのセパレーションの発生の抑制の双方を満足できることを見いだした。
【０００７】
この発明の目的は、ワイヤチェーファーを、その外端縁がカーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置するように配設したビード部を有するタイヤにおいて、特にワイヤチェーファーの少なくとも外端縁を含む部分について、ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合の適正化を図ることによって、耐久性の向上と軽量化の両立が可能な重荷重用空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１発明は、 一対のビードコアと、これらの間でトロイド状に延び、両端部が各ビードコアの内側から外側に折り返されるカーカスプライと、この折り返し部の外面に沿う範囲に配置され、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置する外端縁をもち、ワイヤコードをゴムでコーティングしてなるワイヤチェーファーとを有する、偏平率が0.70未満である重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、ワイヤチェーファーを２枚以上の分割チェーファーで構成してなり、各分割チェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、隣り合う分割チェーファーの対向する端縁に存在するそれぞれの一のワイヤコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコードは、隣り合う分割チェーファー相互で、前記断面の異なる表面側または同一表面側に位置し、ワイヤチェーファーの少なくとも外端縁を含む部分は、ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合が0.04〜0.30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。
【０００９】
尚、ここでいう「ワイヤチェーファーの少なくとも外端縁を含む部分」とは、具体的にはワイヤチェーファーの外端縁を含む部分であればよいことを意味し、ワイヤチェーファーの一部であっても全部であってもよい。また、「ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合」とは、具体的にはワイヤチェーファーに用いるワイヤコードの、コード径と打込数の積を、コード径を厚さとして求まるワイヤチェーファーの容積で除したときの割合をいうこととする。
【００１０】
第２発明は、一対のビードコアと、これらの間でトロイド状に延び、両端部が各ビードコアの内側から外側に折り返されるカーカスプライと、この折り返し部の外面に沿う範囲に配置され、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置する外端縁をもち、ワイヤコードをゴムでコーティングしてなるワイヤチェーファーとを有する、偏平率が0.70以上である重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、ワイヤチェーファーを２枚以上の分割チェーファーで構成してなり、各分割チェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、隣り合う分割チェーファーの対向する端縁に存在するそれぞれの一のワイヤコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコードは、隣り合う分割チェーファー相互で、前記断面の異なる表面側または同一表面側に位置し、ワイヤチェーファーの少なくとも外端縁を含む部分は、ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合が0.04〜0.17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。
【００１１】
また、両発明とも、タイヤ負荷転動時におけるワイヤチェーファーの外端縁位置でのカーカスプライとの剛性段差をより一層なくし、該位置での応力集中を緩和してこの外端縁からの亀裂の発生を抑制する必要がある場合には、ワイヤチェーファーを構成するコーティングゴムを、カーカスプライを構成するコーティングゴムに比べて、100%モジュラスを小さくすることが好ましく、チェーファーを構成するコーティングゴムの100%モジュラスの差を、比にして0.9 〜0.6 の範囲に設定することがより好ましい。
【００１２】
また、両発明とも、耐久性と軽量化を両立しつつ、操縦安定性や振動の性能を維持・向上するため、タイヤの回転方向剛性や横剛性を上げたり下げたりしてチューンアップの幅を広げる必要があり、このため、ワイヤチェーファーを２枚以上の分割チェーファーで構成する。
【００１３】
分割ワイヤチェーファーの動きを拘束してタイヤの回転方向剛性や横剛性を一層高める必要がある場合には、隣り合う分割チェーファーの対向する端縁位置を、リムに対するビードコアの締めつけ力が作用する範囲内に配置することが好ましく、また、タイヤの他性能に対し更に耐久性を上げるため、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外側に位置する外端縁を有する分割チェーファーの外端縁における、タイヤ負荷転動時の応力集中を緩和する必要がある場合には、隣り合う分割チェーファーの対向する端縁位置を、リムに対するビードコアの締めつけ力が作用する範囲よりもタイヤ径方向外側に配置することが好ましい。
【００１４】
尚、リムに対するビードコアの締めつけ力が作用する範囲とは、JATMA(1997) が定める最大負荷能力に対応する空気圧を充填したタイヤとリムの接点からビード部とリムベースの接触域までの範囲をいうこととする。
【００１５】
また、タイヤの一の回転方向のタイヤ剛性を高める場合には、各分割チェーファーを複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、隣り合う分割チェーファーの対向する端縁に存在するそれぞれの一のワイヤコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコードを、隣り合う分割チェーファー相互で、前記断面の異なる表面側に位置させる。
【００１６】
さらに、タイヤの両回転方向のタイヤ剛性をバランスよく高める場合には、各分割チェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行配置したゴム引きシートで構成し、隣り合う分割チェーファーの対向する端縁に存在するそれぞれの一のワイヤコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコードを、隣り合う分割チェーファー相互で、前記断面の同一表面側に位置させる。
【００１７】
加えて、ワイヤチェーファーの外端縁付近から生じる亀裂の進展速度を効果的に遅らせて耐久性をより一層向上させる必要がある場合には、ワイヤチェーファーのワイヤーコードを束コードにすることが好ましい。
【００１８】
さらに、この発明の効果を損なうことなくビード部耐久性をより一層向上させる必要がある場合には、ワイヤチェーファーの外面に沿って、１枚以上のナイロンチェーファーを配置することが好ましい。
【００１９】
これに加えて、さらに、ナイロンチェーファーは、複数本のナイロンコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、ワイヤチェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置するワイヤチェーファーの外端縁に存在する一のワイヤコード端位置と、ワイヤチェーファーの外端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置するナイロンチェーファーの外端縁に存在する一のナイロンコード端位置とを、それぞれタイヤ回転軸線を中心軸として、同一のタイヤ幅方向断面上に回転移動させるとき、前記断面上に回転移動させた前記ワイヤコード端位置及び前記ナイロンコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコード及びナイロンコードは、いずれも前記断面の同一表面側に位置することがより好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に第１及び第２発明に従う重荷重用空気入りタイヤに共通するビード部の幅方向断面を示し、図中１はビード部、２はビードコア、３はカーカスプライ、４はカーカスプライの折り返し部、７はタイヤ径方向外側、９はワイヤチェーファーである。
【００２１】
図１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と、これらの間でトロイド状に延び、両端部が各ビードコア２の内側から外側に折り返されるカーカスプライ３のクラウン部外周に複数層のベルト（図示せず）で補強されたトレッド部（図示せず）を配設するとともに、カーカスプライ３の折り返し部４の外面に沿って、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外側７に位置する外端縁５をもち、ワイヤコードをゴムでコーティングしてなるワイヤチェーファー９を配設したビード部を有する。
【００２２】
そして、この発明の主な特徴は、ワイヤチェーファー９の少なくとも外端縁５を含む部分でのワイヤチェーファー９に占めるワイヤコードの体積割合Ｖf を適正にすることにあり、具体的には、偏平率が0.70未満である第１発明の場合には、前記体積割合Ｖf を0.04〜0.30の範囲にし、また、偏平率が0.70以上である第２発明の場合には、前記体積割合Ｖf を0.04〜0.17の範囲にすることにある。
【００２３】
図5(a),(b)は、前記体積割合Ｖf の異なる種々のタイヤを製造し、各タイヤについて後述するドラム試験を行い、このときの走行距離を測定した結果を指数で示したものであり、図5(a)が打込数を32.5本/5cm( 一定) にし、コード径のみを変化させることによって前記体積割合Ｖf を変化させた場合のものであり、図5(b)がコード径を1.00mm( 一定) にし、打込数のみを変化させることによって前記体積割合Ｖf を変化させた場合のものである。
【００２４】
図5(a),(b)から、偏平率が0.70未満である場合には、前記体積割合Ｖf が0.30を超えると、走行距離が急激に短くなり、また、偏平率が0.70以上である場合には、前記体積割合Ｖf が0.17を超えると、走行距離が急激に短くなり、また、どちらの場合にも走行距離は前記体積割合Ｖf に依存することがわかった。
【００２５】
また、前記体積割合Ｖf は、大きくするほどタイヤ重量の増加につながるため、極力小さくすることが好ましいが、前記体積割合Ｖf がいずれの場合にも0.04未満だとワイヤーチェーファーの剛性が小さくなりすぎて補強効果が薄らぐこともわかった。
【００２６】
以上のことから、偏平率が0.70未満である第１発明に従うタイヤの場合には、前記体積割合Ｖf を0.04〜0.30の範囲に限定し、また、偏平率が0.70以上である第２発明に従うタイヤの場合には、前記体積割合Ｖf を0.04〜0.17の範囲に限定することとし、上記構成を採用することによって、ビード部耐久性の向上と軽量化の両立を実現することができる。
【００２７】
尚、前記体積割合Ｖf を決定するためのファクターである、ワイヤチェーファーに用いるワイヤコードのコード径及び打込数については、具体的にはコード径は0.5 〜1.5mm の範囲、打込数は10.5〜65.0本/5cmの範囲にすることが好ましい。
【００２８】
タイヤ負荷転動時におけるワイヤチェーファー９の外端縁５での応力集中をより一層緩和してこの外端縁５からの亀裂の発生を抑制する必要がある場合には、ワイヤチェーファー９を構成するコーティングゴムを、カーカスプライ３を構成するコーティングゴムに比べて、100%モジュラスを小さくすることが好ましく、チェーファーを構成するコーティングゴムの100%モジュラスの差を、比にして0.9 〜0.6 の範囲に設定することが好ましい。
【００２９】
また、両発明とも、耐久性と軽量化を両立しつつ、操縦安定性や振動性能を維持・向上するために、タイヤの回転方向剛性や横剛性を上げたり下げたりして、チューンアップの幅を広げる必要があり、このため、図４に示すように、ワイヤチェーファーを２枚以上の分割チェーファー11，12で構成する。この構成の場合には、両発明とも、分割チェーファー11,12 のうち、少なくとも外端縁５を有する分割チェーファー11の前記体積割合Ｖf を上記適正範囲内にする。
【００３０】
分割ワイヤチェーファーの動きを拘束してタイヤの回転方向剛性と横剛性を一層高める必要がある場合には、図４に示すように、隣り合う分割チェーファー11，12の対向する端縁位置13，14を、リムに対するビードコア２の締めつけ力が作用する範囲内に配置することが好ましい。
【００３１】
一方、その反対に、タイヤの他性能に対し更に耐久性を上げるため、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外側７に位置する外端縁５を有する分割チェーファー11の外端縁５における、タイヤ負荷転動時の応力集中を一層緩和する必要がある場合、隣り合う分割チェーファー11,12 の対向する端縁位置13，14を、リムに対するビードコア２の締めつけ力が作用する範囲よりもタイヤ径方向外側７に配置して、タイヤ負荷転動時の前記分割チェーファー11の動きを容易にすることが好ましい。
【００３２】
また、図6(a),(b)に示すように、各分割チェーファー11又は12をそれぞれ複数本のワイヤコード15又は16を一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、隣り合う分割チェーファー11，12の対向する端縁13，14に存在する一のワイヤコード端位置17a,18a(図6(a)) を、それぞれタイヤ回転軸線を中心軸として、同一のタイヤ幅方向断面21上に矢印方向19，20へ回転移動させるとき、前記断面21上に回転移動させた前記ワイヤコード端位置17b,18b(図6(b)) から延びるワイヤコード15,16 は、隣り合う分割チェーファー相互11，12で、それぞれ前記断面21の異なる表面22,23 側に位置させることによって、タイヤの一の回転方向のタイヤ剛性を一層高めて該方向のトルク性能を向上させることができる。
【００３３】
尚、この構成のタイヤは、後退や停止する動作に比べて、加速や前進する動作を行う割合が多い長距離トラック等に使用するのに特に適している。
【００３４】
加えて、前記断面21と前記ワイヤコード端位置17b,18b から延びるワイヤコード15,16 にそれぞれ引いた接線との交角( 鋭角側で測定した交角) θ1,θ2 は、いずれも55〜75°の範囲であることがより好ましい。
【００３５】
一方、図7(a),(b)に示すように、図6(a),(b)とは反対の関係、即ち、前記断面21上に回転移動させた前記ワイヤコード端位置17b,18b(図7(b)) からそれぞれ延びるワイヤコード15,16 は、隣り合う分割チェーファー相互11,12 とも前記断面21の同一表面側23に位置させる関係にすれば、タイヤの正逆回転方向のタイヤ剛性ともバランスよく高めてタイヤの両回転方向のトルク性能を高めることができる。
【００３６】
尚、この構成のタイヤは、後退や停止する動作と、加速や前進走行する動作とをほぼ同じ割合で行うバス等に使用するのに特に適している。
【００３７】
加えて、前記断面21と前記ワイヤコード端位置17b,18b から延びるワイヤコード15,16 にそれぞれ引いた接線との交角( 鋭角側で測定した交角) θ1,θ2 は、いずれも55〜75°の範囲であることがより好ましい。
【００３８】
加えて、ワイヤチェーファー９の外端縁５付近に生じる亀裂の進展速度を極力遅くして耐久性をより一層向上させる必要がある場合には、ワイヤチェーファー９のワイヤコードを束コード25にすることが好ましい。
【００３９】
即ち、図9(a)に示すようにワイヤチェーファー９のワイヤコードに単一のワイヤコード24を用いた場合には、隣接するワイヤコード24a,24b の間隔ｘ1 が小さいため、一のワイヤコード端で生じた亀裂が隣接する他のワイヤコード端に伝播しやすく、結果として、図9(b)に示すようにワイヤチェーファー９の外端縁５に沿って亀裂が進展しやすくなり、この亀裂が耐久性を悪化させることになる。
【００４０】
そのため、図10(a) に示すようにワイヤチェーファー９のワイヤコードに束コード25を用いた場合には、隣接する束コード25a,25b の間隔ｘ2 が大きくなるため、一の束コード端で生じた亀裂が隣接する他の束コード端に伝播しにくくなり、結果として、図10(b) に示すように亀裂が束コード25に沿って生じやすくなるため、ワイヤチェーファー９の外端縁５に沿う亀裂は進展しにくくなり、これによって、耐久性をより一層向上させることができる。
【００４１】
さらに、図２に示すように、ワイヤチェーファー９の外面に沿って、１枚以上のナイロンチェーファー26を配置すれば、この発明の効果を損なうことなくビード部耐久性をより一層向上させることができる。
【００４２】
図8(a),(b)は、ワイヤチェーファー９のワイヤコード15と、ナイロンチェーファー26のナイロンコード27との配設関係を示すための図であり、ワイヤチェーファー９の外端縁５が見えるようにナイロンチェーファー26の一部を切断して示してある。
【００４３】
この図のように、ナイロンチェーファー26は、複数本のナイロンコード27を一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、ワイヤチェーファー９は、複数本のワイヤコード15を一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外方７に位置するワイヤチェーファー９の外端縁５に存在する一のワイヤコード端位置28a と、ワイヤチェーファー９の外端縁位置５よりもタイヤ径方向外側７に位置するナイロンチェーファー26の外端縁30に存在する一のナイロンコード端位置29a とを、それぞれタイヤ回転軸線を中心軸として、同一のタイヤ幅方向断面21上に回転移動させるとき、前記断面21上に回転移動させたワイヤコード端位置28b 及び前記ナイロンコード端位置29b からそれぞれ延びるワイヤコード15及びナイロンコード27は、いずれも前記断面21の同一表面側23に位置させることによって、ワイヤチェーファー９の外端縁５での応力集中が緩和され、これによって、ビード部耐久性をより一層向上させることができる。
【００４４】
加えて、前記断面21と前記ワイヤコード端位置28b 及び前記ナイロンコード端位置29b からそれぞれ延びるワイヤコード15及びナイロンコード27にそれぞれ引いた接線との交角( 鋭角側で測定した交角) θ3,θ4 は、それぞれ55〜75°,35 〜55°の範囲であることがより好ましい。
【００４５】
尚、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。
【００４６】
【実施例】
次に、第１及び第２発明に従う重荷重用空気入りタイヤを試作し、各発明ごとに試作したタイヤの性能を評価したので以下に説明する。
【００４７】
(1) 第１発明( 偏平率0.70未満の重荷重用空気入りタイヤ)
・比較例Ａ
比較例Ａのタイヤは、図１に示すビード部を有するタイヤであり、タイヤサイズが285/60R22.5 であり、１枚のワイヤチェーファー９を、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外側から、ビードコア２の直下位置を幾分超えた位置にわたって配置し、ワイヤチェーファー９における前記体積割合Ｖf が0.28であるものを使用した。また、カーカスは、１プライで構成し、プライはスチールコードをラジアル方向に配列したものであり、ベルトは、４枚のスチールコードのゴム引き層で構成し、コードの配設方向は、タイヤ赤道面に対してトレッド側から R20°,R20°,L20°,L52°（Ｒは右上がり、Ｌは左上がりを意味する。）とした。
尚、その他のタイヤ構造については、通常のタイヤとほぼ同等のものを使用した。
【００４８】
・比較例Ｂ
比較例Ｂのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.26であるワイヤチェーファーを使用したこと以外は比較例Ａのタイヤと同等である。
【００４９】
・比較例Ｃ
比較例Ｃのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.06であるワイヤチェーファーを使用したこと以外は比較例Ａのタイヤと同等である。
【００５０】
・比較例Ｄ
比較例Ｄのタイヤは、図２に示すビード部を有するタイヤであり、１枚のワイヤチェーファーを、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外側位置から、ビードコア直下位置付近にわたって配設するとともに、ワイヤチェーファーの外面全体を覆うようにナイロンチェーファー26を配設したこと以外は比較例Ｂのタイヤと同等である。
【００５１】
・比較例Ｅ
比較例Ｅのタイヤは、図３に示すビード部を有するタイヤであり、１枚のワイヤチェーファー９を、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外側７の位置から、ビードコア２の直下位置を通過してカーカス本体部内面側まで巻き上げて配置したこと以外は比較例Ｂのタイヤと同等である。
【００５２】
・実施例Ｆ
実施例Ｆのタイヤは、図４に示すビード部を有するタイヤであり、ワイヤチェーファーを２枚の分割チェーファー11,12 で構成し、これら分割チェーファー11,12 の対向する端縁位置13,14 を、リムに対するビードコア２の締めつけ力が作用する位置に配置したこと以外は比較例Ｅのタイヤと同等である。
【００５３】
・比較例Ｇ
比較例Ｇのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.32であるワイヤチェーファーを使用したこと以外は比較例Ａのタイヤと同等である。
【００５４】
・比較例Ｈ
比較例Ｈのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.03であるビードコアを使用したこと以外は比較例Ａのタイヤと同等である。
【００５５】
(2) 第２発明( 偏平率0.70以上の重荷重用空気入りタイヤ)
・比較例ａ
比較例ａのタイヤは、図１に示すビード部を有するタイヤであり、タイヤサイズが11/70R22.5であり、１枚のワイヤチェーファー９を、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外側から、ビードコア２の直下位置を幾分超えた位置にわたって配置し、ワイヤチェーファー９における前記体積割合Ｖf が0.15であるものを使用した。また、カーカスは、１プライで構成し、プライはスチールコードをラジアル方向に配列したものであり、ベルトは、４枚のスチールコードのゴム引き層で構成し、コードの配設方向は、タイヤ赤道面に対してトレッド側からR20 °,R20°,L20°,L52°とした。
尚、その他のタイヤ構造については、通常のタイヤとほぼ同等のものを使用した。
【００５６】
・比較例ｂ
比較例ｂのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.12であるワイヤチェーファーを使用したこと以外は比較例ａのタイヤと同等である。
【００５７】
・比較例ｃ
比較例ｃのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.05であるワイヤチェーファーを使用したこと以外は比較例ａのタイヤと同等である。
【００５８】
・比較例ｄ
比較例ｄのタイヤは、図２に示すビード部を有するタイヤであり、１枚のワイヤチェーファーを、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外側位置から、ビードコア直下位置付近にわたって配設するとともに、ワイヤチェーファーの外面全体を覆うようにナイロンチェーファー26を配設したこと以外は比較例ｂのタイヤと同等である。
【００５９】
・比較例ｅ
比較例ｅのタイヤは、図３に示すビード部を有するタイヤであり、１枚のワイヤチェーファー９を、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外側７の位置から、ビードコア２の直下位置を通過してカーカス本体部内面側まで巻き上げて配置したこと以外は比較例ｂのタイヤと同等である。
【００６０】
・実施例ｆ
実施例ｆのタイヤは、図４に示すビード部を有するタイヤであり、ワイヤチェーファーを２枚の分割チェーファー11,12 で構成し、これら分割チェーファー11,12 の対向する端縁位置13,14 を、リムに対するビードコア２の締めつけ力が作用する位置に配置したこと以外は比較例ｅのタイヤと同等である。
【００６１】
・比較例ｇ
比較例ｇのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.18であるワイヤチェーファーを使用したこと以外は比較例ａのタイヤと同等である。
【００６２】
・比較例ｈ
比較例ｈのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.035 であるビードコアを使用したこと以外は比較例ａのタイヤと同等である。
【００６３】
（試験方法）
上記各供試タイヤについてドラム試験を行い、ビード部耐久性を評価した。
ビード部耐久性は、上記タイヤＡ〜Ｈ及びａ〜ｈを、それぞれ適合リム（22.5×9.00及び22.5×7.50) に組み付けてタイヤ車輪とした後、それぞれタイヤ空気圧9.0kgf/cm2及び8.5kgf/cm2、タイヤ負荷質量がともに5000kgの条件の下、直径がともに1.7mの回転ドラム上で速度60km/h相当の回転速度で負荷転動させ、ビード部にセパレーションが生じるまでの走行距離を測定し、この測定値によって評価した。表１及び表２に試験結果を示す。尚、表１及び表２中の数値は、それぞれ比較例Ｇ及び比較例ｇを100 とした指数比で示してあり、大きいほど優れている。
【００６４】
【表１】
【００６５】
【表２】
【００６６】
偏平率が0.70未満である重荷重用空気入りラジアルタイヤの場合では、表１の結果から、実施例Ｆは、比較例Ｇに比べてビード部耐久性が優れている。さらに、上記試験に加えてタイヤ重量についても測定したところ、実施例Ｆは、比較例Ｇよりもタイヤ重量が1.6 〜3.4 ％程度軽量であった。
また、偏平率が0.70以上である重荷重用空気入りラジアルタイヤの場合では、表２の結果から、実施例ｆは、比較例ｇに比べてビード部耐久性が優れている。さらに、上記試験に加えてタイヤ重量についても測定したところ、実施例ｆは、いずれも比較例ｇよりもタイヤ重量が1.1 〜2.6 ％程度軽量であった。
【００６７】
【発明の効果】
この発明によれば、比較的軽量でかつ耐久性に優れた重荷重用空気入り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】 比較例Ａおよび比較例ａの重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部の断面図である。
【図２】 比較例Ｄおよび比較例ｄの重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部の断面図である。
【図３】 比較例Ｅおよび比較例ｅの重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部の断面図である。
【図４】 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の代表的な断面図である。
【図５】 (a),(b) は、耐久試験の走行距離( 指数表示) と体積割合Ｖf との関係を示す図である。
【図６】 (a),(b) は、隣り合う分割チェーファー11，12のワイヤコード15,16 の配設関係を説明するための図である。
【図７】 (a),(b) は、隣り合う分割チェーファー11，12のワイヤコード15,16 の他の配設関係を説明するための図である。
【図８】 (a),(b) は、ワイヤチェーファー９のワイヤコード15と、ナイロンチェーファー26のナイロンコード27との配設関係を説明するための図である。
【図９】 (a),(b) は、ワイヤチェーファー９のワイヤコードに単一のワイヤコード24を使用した場合の亀裂の進展状況を説明するための図である。
【図１０】(a),(b)は、ワイヤチェーファー９のワイヤコードに束コード25を使用した場合の亀裂の進展状況を説明するための図である。
【発明の属する技術分野】
この発明は、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外側に位置する外端縁をもつワイヤチェーファーを配設したビード部を有する、例えばトラックやバス等に使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤに関するものであり、特にワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合を適正にすることによって、耐久性の向上と軽量化の両立を図る。
【０００２】
【従来の技術】
例えばトラックやバス等に使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤは、一対のビードコア間でトロイド状に延び、両端部が各ビードコアの内側から外側に折り返されるカーカスプライのクラウン部外周に、複数層のベルトで補強されたトレッド部を配設するとともに、カーカスプライの折り返し部の外面に、ビード部を補強のためワイヤチェーファー等を配設した構造が一般的であり、また、このような構造のタイヤの場合、通常はカーカスプライの端縁位置を覆うようにワイヤチェーファーを配設すること、換言すれば、ワイヤチェーファーを、その外端縁がカーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置するように配設するのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造を有するタイヤの場合、ワイヤチェーファーは、タイヤ負荷転動時における荷重直下位置でサイドからの押し込み変形を受けるため、この変形に伴って、ワイヤチェーファーの外端縁位置には応力が集中しやすく、この結果、この外端縁位置でセパレーションが発生しがちであった。
【０００４】
また、ワイヤチェーファーは、ワイヤコードをゴムでコーティングしたものであるため、例えばナイロンコードをコーティングしたナイロンチェーファーと比較すると、コード強力は大きくタイヤ剛性を向上させるという観点からすれば優れているものの、タイヤ軽量化の観点からすれば大きく劣っていた。
【０００５】
そこで、発明者は、ワイヤチェーファーの軽量化と、ワイヤチェーファーの外端縁位置でのセパレーションの発生の抑制の双方を満足させるための検討を行った。
【０００６】
その結果、発明者は、これらの双方を満足させるには、ワイヤチェーファーの剛性、特にワイヤチェーファーの外端縁を含む部分の剛性をある程度まで低減し、これによって、カーカスプライとの剛性段差を小さくすればよく、そのため、ワイヤチェーファーに用いるワイヤコードのコード径及び打込数（コードに対し直交する方向に沿う50mmの範囲に含まれるコードの本数）の２つのパラメータから決定される、ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合の適正化を図れば、ワイヤチェーファーの剛性を有効に低減でき、これによって、ワイヤチェーファーの軽量化と、ワイヤチェーファーの外端縁位置でのセパレーションの発生の抑制の双方を満足できることを見いだした。
【０００７】
この発明の目的は、ワイヤチェーファーを、その外端縁がカーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置するように配設したビード部を有するタイヤにおいて、特にワイヤチェーファーの少なくとも外端縁を含む部分について、ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合の適正化を図ることによって、耐久性の向上と軽量化の両立が可能な重荷重用空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１発明は、 一対のビードコアと、これらの間でトロイド状に延び、両端部が各ビードコアの内側から外側に折り返されるカーカスプライと、この折り返し部の外面に沿う範囲に配置され、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置する外端縁をもち、ワイヤコードをゴムでコーティングしてなるワイヤチェーファーとを有する、偏平率が0.70未満である重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、ワイヤチェーファーを２枚以上の分割チェーファーで構成してなり、各分割チェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、隣り合う分割チェーファーの対向する端縁に存在するそれぞれの一のワイヤコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコードは、隣り合う分割チェーファー相互で、前記断面の異なる表面側または同一表面側に位置し、ワイヤチェーファーの少なくとも外端縁を含む部分は、ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合が0.04〜0.30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。
【０００９】
尚、ここでいう「ワイヤチェーファーの少なくとも外端縁を含む部分」とは、具体的にはワイヤチェーファーの外端縁を含む部分であればよいことを意味し、ワイヤチェーファーの一部であっても全部であってもよい。また、「ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合」とは、具体的にはワイヤチェーファーに用いるワイヤコードの、コード径と打込数の積を、コード径を厚さとして求まるワイヤチェーファーの容積で除したときの割合をいうこととする。
【００１０】
第２発明は、一対のビードコアと、これらの間でトロイド状に延び、両端部が各ビードコアの内側から外側に折り返されるカーカスプライと、この折り返し部の外面に沿う範囲に配置され、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置する外端縁をもち、ワイヤコードをゴムでコーティングしてなるワイヤチェーファーとを有する、偏平率が0.70以上である重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、ワイヤチェーファーを２枚以上の分割チェーファーで構成してなり、各分割チェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、隣り合う分割チェーファーの対向する端縁に存在するそれぞれの一のワイヤコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコードは、隣り合う分割チェーファー相互で、前記断面の異なる表面側または同一表面側に位置し、ワイヤチェーファーの少なくとも外端縁を含む部分は、ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合が0.04〜0.17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。
【００１１】
また、両発明とも、タイヤ負荷転動時におけるワイヤチェーファーの外端縁位置でのカーカスプライとの剛性段差をより一層なくし、該位置での応力集中を緩和してこの外端縁からの亀裂の発生を抑制する必要がある場合には、ワイヤチェーファーを構成するコーティングゴムを、カーカスプライを構成するコーティングゴムに比べて、100%モジュラスを小さくすることが好ましく、チェーファーを構成するコーティングゴムの100%モジュラスの差を、比にして0.9 〜0.6 の範囲に設定することがより好ましい。
【００１２】
また、両発明とも、耐久性と軽量化を両立しつつ、操縦安定性や振動の性能を維持・向上するため、タイヤの回転方向剛性や横剛性を上げたり下げたりしてチューンアップの幅を広げる必要があり、このため、ワイヤチェーファーを２枚以上の分割チェーファーで構成する。
【００１３】
分割ワイヤチェーファーの動きを拘束してタイヤの回転方向剛性や横剛性を一層高める必要がある場合には、隣り合う分割チェーファーの対向する端縁位置を、リムに対するビードコアの締めつけ力が作用する範囲内に配置することが好ましく、また、タイヤの他性能に対し更に耐久性を上げるため、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外側に位置する外端縁を有する分割チェーファーの外端縁における、タイヤ負荷転動時の応力集中を緩和する必要がある場合には、隣り合う分割チェーファーの対向する端縁位置を、リムに対するビードコアの締めつけ力が作用する範囲よりもタイヤ径方向外側に配置することが好ましい。
【００１４】
尚、リムに対するビードコアの締めつけ力が作用する範囲とは、JATMA(1997) が定める最大負荷能力に対応する空気圧を充填したタイヤとリムの接点からビード部とリムベースの接触域までの範囲をいうこととする。
【００１５】
また、タイヤの一の回転方向のタイヤ剛性を高める場合には、各分割チェーファーを複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、隣り合う分割チェーファーの対向する端縁に存在するそれぞれの一のワイヤコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコードを、隣り合う分割チェーファー相互で、前記断面の異なる表面側に位置させる。
【００１６】
さらに、タイヤの両回転方向のタイヤ剛性をバランスよく高める場合には、各分割チェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行配置したゴム引きシートで構成し、隣り合う分割チェーファーの対向する端縁に存在するそれぞれの一のワイヤコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコードを、隣り合う分割チェーファー相互で、前記断面の同一表面側に位置させる。
【００１７】
加えて、ワイヤチェーファーの外端縁付近から生じる亀裂の進展速度を効果的に遅らせて耐久性をより一層向上させる必要がある場合には、ワイヤチェーファーのワイヤーコードを束コードにすることが好ましい。
【００１８】
さらに、この発明の効果を損なうことなくビード部耐久性をより一層向上させる必要がある場合には、ワイヤチェーファーの外面に沿って、１枚以上のナイロンチェーファーを配置することが好ましい。
【００１９】
これに加えて、さらに、ナイロンチェーファーは、複数本のナイロンコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、ワイヤチェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置するワイヤチェーファーの外端縁に存在する一のワイヤコード端位置と、ワイヤチェーファーの外端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置するナイロンチェーファーの外端縁に存在する一のナイロンコード端位置とを、それぞれタイヤ回転軸線を中心軸として、同一のタイヤ幅方向断面上に回転移動させるとき、前記断面上に回転移動させた前記ワイヤコード端位置及び前記ナイロンコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコード及びナイロンコードは、いずれも前記断面の同一表面側に位置することがより好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に第１及び第２発明に従う重荷重用空気入りタイヤに共通するビード部の幅方向断面を示し、図中１はビード部、２はビードコア、３はカーカスプライ、４はカーカスプライの折り返し部、７はタイヤ径方向外側、９はワイヤチェーファーである。
【００２１】
図１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と、これらの間でトロイド状に延び、両端部が各ビードコア２の内側から外側に折り返されるカーカスプライ３のクラウン部外周に複数層のベルト（図示せず）で補強されたトレッド部（図示せず）を配設するとともに、カーカスプライ３の折り返し部４の外面に沿って、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外側７に位置する外端縁５をもち、ワイヤコードをゴムでコーティングしてなるワイヤチェーファー９を配設したビード部を有する。
【００２２】
そして、この発明の主な特徴は、ワイヤチェーファー９の少なくとも外端縁５を含む部分でのワイヤチェーファー９に占めるワイヤコードの体積割合Ｖf を適正にすることにあり、具体的には、偏平率が0.70未満である第１発明の場合には、前記体積割合Ｖf を0.04〜0.30の範囲にし、また、偏平率が0.70以上である第２発明の場合には、前記体積割合Ｖf を0.04〜0.17の範囲にすることにある。
【００２３】
図5(a),(b)は、前記体積割合Ｖf の異なる種々のタイヤを製造し、各タイヤについて後述するドラム試験を行い、このときの走行距離を測定した結果を指数で示したものであり、図5(a)が打込数を32.5本/5cm( 一定) にし、コード径のみを変化させることによって前記体積割合Ｖf を変化させた場合のものであり、図5(b)がコード径を1.00mm( 一定) にし、打込数のみを変化させることによって前記体積割合Ｖf を変化させた場合のものである。
【００２４】
図5(a),(b)から、偏平率が0.70未満である場合には、前記体積割合Ｖf が0.30を超えると、走行距離が急激に短くなり、また、偏平率が0.70以上である場合には、前記体積割合Ｖf が0.17を超えると、走行距離が急激に短くなり、また、どちらの場合にも走行距離は前記体積割合Ｖf に依存することがわかった。
【００２５】
また、前記体積割合Ｖf は、大きくするほどタイヤ重量の増加につながるため、極力小さくすることが好ましいが、前記体積割合Ｖf がいずれの場合にも0.04未満だとワイヤーチェーファーの剛性が小さくなりすぎて補強効果が薄らぐこともわかった。
【００２６】
以上のことから、偏平率が0.70未満である第１発明に従うタイヤの場合には、前記体積割合Ｖf を0.04〜0.30の範囲に限定し、また、偏平率が0.70以上である第２発明に従うタイヤの場合には、前記体積割合Ｖf を0.04〜0.17の範囲に限定することとし、上記構成を採用することによって、ビード部耐久性の向上と軽量化の両立を実現することができる。
【００２７】
尚、前記体積割合Ｖf を決定するためのファクターである、ワイヤチェーファーに用いるワイヤコードのコード径及び打込数については、具体的にはコード径は0.5 〜1.5mm の範囲、打込数は10.5〜65.0本/5cmの範囲にすることが好ましい。
【００２８】
タイヤ負荷転動時におけるワイヤチェーファー９の外端縁５での応力集中をより一層緩和してこの外端縁５からの亀裂の発生を抑制する必要がある場合には、ワイヤチェーファー９を構成するコーティングゴムを、カーカスプライ３を構成するコーティングゴムに比べて、100%モジュラスを小さくすることが好ましく、チェーファーを構成するコーティングゴムの100%モジュラスの差を、比にして0.9 〜0.6 の範囲に設定することが好ましい。
【００２９】
また、両発明とも、耐久性と軽量化を両立しつつ、操縦安定性や振動性能を維持・向上するために、タイヤの回転方向剛性や横剛性を上げたり下げたりして、チューンアップの幅を広げる必要があり、このため、図４に示すように、ワイヤチェーファーを２枚以上の分割チェーファー11，12で構成する。この構成の場合には、両発明とも、分割チェーファー11,12 のうち、少なくとも外端縁５を有する分割チェーファー11の前記体積割合Ｖf を上記適正範囲内にする。
【００３０】
分割ワイヤチェーファーの動きを拘束してタイヤの回転方向剛性と横剛性を一層高める必要がある場合には、図４に示すように、隣り合う分割チェーファー11，12の対向する端縁位置13，14を、リムに対するビードコア２の締めつけ力が作用する範囲内に配置することが好ましい。
【００３１】
一方、その反対に、タイヤの他性能に対し更に耐久性を上げるため、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外側７に位置する外端縁５を有する分割チェーファー11の外端縁５における、タイヤ負荷転動時の応力集中を一層緩和する必要がある場合、隣り合う分割チェーファー11,12 の対向する端縁位置13，14を、リムに対するビードコア２の締めつけ力が作用する範囲よりもタイヤ径方向外側７に配置して、タイヤ負荷転動時の前記分割チェーファー11の動きを容易にすることが好ましい。
【００３２】
また、図6(a),(b)に示すように、各分割チェーファー11又は12をそれぞれ複数本のワイヤコード15又は16を一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、隣り合う分割チェーファー11，12の対向する端縁13，14に存在する一のワイヤコード端位置17a,18a(図6(a)) を、それぞれタイヤ回転軸線を中心軸として、同一のタイヤ幅方向断面21上に矢印方向19，20へ回転移動させるとき、前記断面21上に回転移動させた前記ワイヤコード端位置17b,18b(図6(b)) から延びるワイヤコード15,16 は、隣り合う分割チェーファー相互11，12で、それぞれ前記断面21の異なる表面22,23 側に位置させることによって、タイヤの一の回転方向のタイヤ剛性を一層高めて該方向のトルク性能を向上させることができる。
【００３３】
尚、この構成のタイヤは、後退や停止する動作に比べて、加速や前進する動作を行う割合が多い長距離トラック等に使用するのに特に適している。
【００３４】
加えて、前記断面21と前記ワイヤコード端位置17b,18b から延びるワイヤコード15,16 にそれぞれ引いた接線との交角( 鋭角側で測定した交角) θ1,θ2 は、いずれも55〜75°の範囲であることがより好ましい。
【００３５】
一方、図7(a),(b)に示すように、図6(a),(b)とは反対の関係、即ち、前記断面21上に回転移動させた前記ワイヤコード端位置17b,18b(図7(b)) からそれぞれ延びるワイヤコード15,16 は、隣り合う分割チェーファー相互11,12 とも前記断面21の同一表面側23に位置させる関係にすれば、タイヤの正逆回転方向のタイヤ剛性ともバランスよく高めてタイヤの両回転方向のトルク性能を高めることができる。
【００３６】
尚、この構成のタイヤは、後退や停止する動作と、加速や前進走行する動作とをほぼ同じ割合で行うバス等に使用するのに特に適している。
【００３７】
加えて、前記断面21と前記ワイヤコード端位置17b,18b から延びるワイヤコード15,16 にそれぞれ引いた接線との交角( 鋭角側で測定した交角) θ1,θ2 は、いずれも55〜75°の範囲であることがより好ましい。
【００３８】
加えて、ワイヤチェーファー９の外端縁５付近に生じる亀裂の進展速度を極力遅くして耐久性をより一層向上させる必要がある場合には、ワイヤチェーファー９のワイヤコードを束コード25にすることが好ましい。
【００３９】
即ち、図9(a)に示すようにワイヤチェーファー９のワイヤコードに単一のワイヤコード24を用いた場合には、隣接するワイヤコード24a,24b の間隔ｘ1 が小さいため、一のワイヤコード端で生じた亀裂が隣接する他のワイヤコード端に伝播しやすく、結果として、図9(b)に示すようにワイヤチェーファー９の外端縁５に沿って亀裂が進展しやすくなり、この亀裂が耐久性を悪化させることになる。
【００４０】
そのため、図10(a) に示すようにワイヤチェーファー９のワイヤコードに束コード25を用いた場合には、隣接する束コード25a,25b の間隔ｘ2 が大きくなるため、一の束コード端で生じた亀裂が隣接する他の束コード端に伝播しにくくなり、結果として、図10(b) に示すように亀裂が束コード25に沿って生じやすくなるため、ワイヤチェーファー９の外端縁５に沿う亀裂は進展しにくくなり、これによって、耐久性をより一層向上させることができる。
【００４１】
さらに、図２に示すように、ワイヤチェーファー９の外面に沿って、１枚以上のナイロンチェーファー26を配置すれば、この発明の効果を損なうことなくビード部耐久性をより一層向上させることができる。
【００４２】
図8(a),(b)は、ワイヤチェーファー９のワイヤコード15と、ナイロンチェーファー26のナイロンコード27との配設関係を示すための図であり、ワイヤチェーファー９の外端縁５が見えるようにナイロンチェーファー26の一部を切断して示してある。
【００４３】
この図のように、ナイロンチェーファー26は、複数本のナイロンコード27を一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、ワイヤチェーファー９は、複数本のワイヤコード15を一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外方７に位置するワイヤチェーファー９の外端縁５に存在する一のワイヤコード端位置28a と、ワイヤチェーファー９の外端縁位置５よりもタイヤ径方向外側７に位置するナイロンチェーファー26の外端縁30に存在する一のナイロンコード端位置29a とを、それぞれタイヤ回転軸線を中心軸として、同一のタイヤ幅方向断面21上に回転移動させるとき、前記断面21上に回転移動させたワイヤコード端位置28b 及び前記ナイロンコード端位置29b からそれぞれ延びるワイヤコード15及びナイロンコード27は、いずれも前記断面21の同一表面側23に位置させることによって、ワイヤチェーファー９の外端縁５での応力集中が緩和され、これによって、ビード部耐久性をより一層向上させることができる。
【００４４】
加えて、前記断面21と前記ワイヤコード端位置28b 及び前記ナイロンコード端位置29b からそれぞれ延びるワイヤコード15及びナイロンコード27にそれぞれ引いた接線との交角( 鋭角側で測定した交角) θ3,θ4 は、それぞれ55〜75°,35 〜55°の範囲であることがより好ましい。
【００４５】
尚、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。
【００４６】
【実施例】
次に、第１及び第２発明に従う重荷重用空気入りタイヤを試作し、各発明ごとに試作したタイヤの性能を評価したので以下に説明する。
【００４７】
(1) 第１発明( 偏平率0.70未満の重荷重用空気入りタイヤ)
・比較例Ａ
比較例Ａのタイヤは、図１に示すビード部を有するタイヤであり、タイヤサイズが285/60R22.5 であり、１枚のワイヤチェーファー９を、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外側から、ビードコア２の直下位置を幾分超えた位置にわたって配置し、ワイヤチェーファー９における前記体積割合Ｖf が0.28であるものを使用した。また、カーカスは、１プライで構成し、プライはスチールコードをラジアル方向に配列したものであり、ベルトは、４枚のスチールコードのゴム引き層で構成し、コードの配設方向は、タイヤ赤道面に対してトレッド側から R20°,R20°,L20°,L52°（Ｒは右上がり、Ｌは左上がりを意味する。）とした。
尚、その他のタイヤ構造については、通常のタイヤとほぼ同等のものを使用した。
【００４８】
・比較例Ｂ
比較例Ｂのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.26であるワイヤチェーファーを使用したこと以外は比較例Ａのタイヤと同等である。
【００４９】
・比較例Ｃ
比較例Ｃのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.06であるワイヤチェーファーを使用したこと以外は比較例Ａのタイヤと同等である。
【００５０】
・比較例Ｄ
比較例Ｄのタイヤは、図２に示すビード部を有するタイヤであり、１枚のワイヤチェーファーを、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外側位置から、ビードコア直下位置付近にわたって配設するとともに、ワイヤチェーファーの外面全体を覆うようにナイロンチェーファー26を配設したこと以外は比較例Ｂのタイヤと同等である。
【００５１】
・比較例Ｅ
比較例Ｅのタイヤは、図３に示すビード部を有するタイヤであり、１枚のワイヤチェーファー９を、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外側７の位置から、ビードコア２の直下位置を通過してカーカス本体部内面側まで巻き上げて配置したこと以外は比較例Ｂのタイヤと同等である。
【００５２】
・実施例Ｆ
実施例Ｆのタイヤは、図４に示すビード部を有するタイヤであり、ワイヤチェーファーを２枚の分割チェーファー11,12 で構成し、これら分割チェーファー11,12 の対向する端縁位置13,14 を、リムに対するビードコア２の締めつけ力が作用する位置に配置したこと以外は比較例Ｅのタイヤと同等である。
【００５３】
・比較例Ｇ
比較例Ｇのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.32であるワイヤチェーファーを使用したこと以外は比較例Ａのタイヤと同等である。
【００５４】
・比較例Ｈ
比較例Ｈのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.03であるビードコアを使用したこと以外は比較例Ａのタイヤと同等である。
【００５５】
(2) 第２発明( 偏平率0.70以上の重荷重用空気入りタイヤ)
・比較例ａ
比較例ａのタイヤは、図１に示すビード部を有するタイヤであり、タイヤサイズが11/70R22.5であり、１枚のワイヤチェーファー９を、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外側から、ビードコア２の直下位置を幾分超えた位置にわたって配置し、ワイヤチェーファー９における前記体積割合Ｖf が0.15であるものを使用した。また、カーカスは、１プライで構成し、プライはスチールコードをラジアル方向に配列したものであり、ベルトは、４枚のスチールコードのゴム引き層で構成し、コードの配設方向は、タイヤ赤道面に対してトレッド側からR20 °,R20°,L20°,L52°とした。
尚、その他のタイヤ構造については、通常のタイヤとほぼ同等のものを使用した。
【００５６】
・比較例ｂ
比較例ｂのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.12であるワイヤチェーファーを使用したこと以外は比較例ａのタイヤと同等である。
【００５７】
・比較例ｃ
比較例ｃのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.05であるワイヤチェーファーを使用したこと以外は比較例ａのタイヤと同等である。
【００５８】
・比較例ｄ
比較例ｄのタイヤは、図２に示すビード部を有するタイヤであり、１枚のワイヤチェーファーを、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外側位置から、ビードコア直下位置付近にわたって配設するとともに、ワイヤチェーファーの外面全体を覆うようにナイロンチェーファー26を配設したこと以外は比較例ｂのタイヤと同等である。
【００５９】
・比較例ｅ
比較例ｅのタイヤは、図３に示すビード部を有するタイヤであり、１枚のワイヤチェーファー９を、カーカスプライ３の端縁位置６よりもタイヤ径方向外側７の位置から、ビードコア２の直下位置を通過してカーカス本体部内面側まで巻き上げて配置したこと以外は比較例ｂのタイヤと同等である。
【００６０】
・実施例ｆ
実施例ｆのタイヤは、図４に示すビード部を有するタイヤであり、ワイヤチェーファーを２枚の分割チェーファー11,12 で構成し、これら分割チェーファー11,12 の対向する端縁位置13,14 を、リムに対するビードコア２の締めつけ力が作用する位置に配置したこと以外は比較例ｅのタイヤと同等である。
【００６１】
・比較例ｇ
比較例ｇのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.18であるワイヤチェーファーを使用したこと以外は比較例ａのタイヤと同等である。
【００６２】
・比較例ｈ
比較例ｈのタイヤは、前記体積割合Ｖf が0.035 であるビードコアを使用したこと以外は比較例ａのタイヤと同等である。
【００６３】
（試験方法）
上記各供試タイヤについてドラム試験を行い、ビード部耐久性を評価した。
ビード部耐久性は、上記タイヤＡ〜Ｈ及びａ〜ｈを、それぞれ適合リム（22.5×9.00及び22.5×7.50) に組み付けてタイヤ車輪とした後、それぞれタイヤ空気圧9.0kgf/cm2及び8.5kgf/cm2、タイヤ負荷質量がともに5000kgの条件の下、直径がともに1.7mの回転ドラム上で速度60km/h相当の回転速度で負荷転動させ、ビード部にセパレーションが生じるまでの走行距離を測定し、この測定値によって評価した。表１及び表２に試験結果を示す。尚、表１及び表２中の数値は、それぞれ比較例Ｇ及び比較例ｇを100 とした指数比で示してあり、大きいほど優れている。
【００６４】
【表１】
【表２】
偏平率が0.70未満である重荷重用空気入りラジアルタイヤの場合では、表１の結果から、実施例Ｆは、比較例Ｇに比べてビード部耐久性が優れている。さらに、上記試験に加えてタイヤ重量についても測定したところ、実施例Ｆは、比較例Ｇよりもタイヤ重量が1.6 〜3.4 ％程度軽量であった。
また、偏平率が0.70以上である重荷重用空気入りラジアルタイヤの場合では、表２の結果から、実施例ｆは、比較例ｇに比べてビード部耐久性が優れている。さらに、上記試験に加えてタイヤ重量についても測定したところ、実施例ｆは、いずれも比較例ｇよりもタイヤ重量が1.1 〜2.6 ％程度軽量であった。
【００６７】
【発明の効果】
この発明によれば、比較的軽量でかつ耐久性に優れた重荷重用空気入り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】 比較例Ａおよび比較例ａの重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部の断面図である。
【図２】 比較例Ｄおよび比較例ｄの重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部の断面図である。
【図３】 比較例Ｅおよび比較例ｅの重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部の断面図である。
【図４】 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の代表的な断面図である。
【図５】 (a),(b) は、耐久試験の走行距離( 指数表示) と体積割合Ｖf との関係を示す図である。
【図６】 (a),(b) は、隣り合う分割チェーファー11，12のワイヤコード15,16 の配設関係を説明するための図である。
【図７】 (a),(b) は、隣り合う分割チェーファー11，12のワイヤコード15,16 の他の配設関係を説明するための図である。
【図８】 (a),(b) は、ワイヤチェーファー９のワイヤコード15と、ナイロンチェーファー26のナイロンコード27との配設関係を説明するための図である。
【図９】 (a),(b) は、ワイヤチェーファー９のワイヤコードに単一のワイヤコード24を使用した場合の亀裂の進展状況を説明するための図である。
【図１０】(a),(b)は、ワイヤチェーファー９のワイヤコードに束コード25を使用した場合の亀裂の進展状況を説明するための図である。
Claims (8)
- 一対のビードコアと、これらの間でトロイド状に延び、両端部が各ビードコアの内側から外側に折り返されるカーカスプライと、この折り返し部の外面に沿う範囲に配置され、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置する外端縁をもち、ワイヤコードをゴムでコーティングしてなるワイヤチェーファーとを有する、偏平率が0.70未満である重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
ワイヤチェーファーを２枚以上の分割チェーファーで構成してなり、
各分割チェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、
隣り合う分割チェーファーの対向する端縁に存在するそれぞれの一のワイヤコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコードは、隣り合う分割チェーファー相互で、前記断面の異なる表面側に位置し、
ワイヤチェーファーの少なくとも外端縁を含む部分は、ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合が0.04〜0.30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。 - 一対のビードコアと、これらの間でトロイド状に延び、両端部が各ビードコアの内側から外側に折り返されるカーカスプライと、この折り返し部の外面に沿う範囲に配置され、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置する外端縁をもち、ワイヤコードをゴムでコーティングしてなるワイヤチェーファーとを有する、偏平率が0.70以上である重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
ワイヤチェーファーを２枚以上の分割チェーファーで構成してなり、
各分割チェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、
隣り合う分割チェーファーの対向する端縁に存在するそれぞれの一のワイヤコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコードは、隣り合う分割チェーファー相互で、前記断面の異なる表面側に位置し、
ワイヤチェーファーの少なくとも外端縁を含む部分は、ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合が0.04〜0.17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。 - 一対のビードコアと、これらの間でトロイド状に延び、両端部が各ビードコアの内側から外側に折り返されるカーカスプライと、この折り返し部の外面に沿う範囲に配置され、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置する外端縁をもち、ワイヤコードをゴムでコーティングしてなるワイヤチェーファーとを有する、偏平率が0.70未満である重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
ワイヤチェーファーを２枚以上の分割チェーファーで構成してなり、
各分割チェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、
隣り合う分割チェーファーの対向する端縁に存在するそれぞれの一のワイヤコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコードは、隣り合う分割チェーファー相互で、前記断面の同一表面側に位置し、
ワイヤチェーファーの少なくとも外端縁を含む部分は、ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合が0.04〜0.30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。 - 一対のビードコアと、これらの間でトロイド状に延び、両端部が各ビードコアの内側から外側に折り返されるカーカスプライと、この折り返し部の外面に沿う範囲に配置され、カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外方に位置する外端縁をもち、ワイヤコードをゴムでコーティングしてなるワイヤチェーファーとを有する、偏平率が0.70以上である重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
ワイヤチェーファーを２枚以上の分割チェーファーで構成してなり、
各分割チェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、
隣り合う分割チェーファーの対向する端縁に存在するそれぞれの一のワイヤコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコードは、隣り合う分割チェーファー相互で、前記断面の同一表面側に位置し、
ワイヤチェーファーの少なくとも外端縁を含む部分は、ワイヤチェーファーに占めるワイヤコードの体積割合が0.04〜0.17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。 - 隣り合う分割チェーファーの対向する端縁位置を、リムに対するビードコアの締めつけ力が作用する範囲内に配置してなる請求項１〜４のいずれか１項記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- 隣り合う分割チェーファーの対向する端縁位置を、リムに対するビードコアの締めつけ力が作用する範囲よりもタイヤ径方向外側に配置してなる請求項１〜４のいずれか１項記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- ワイヤチェーファーの外面に沿って、１枚以上のナイロンチェーファーを配置してなる請求項１〜６のいずれか１項記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- ナイロンチェーファーは、複数本のナイロンコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、ワイヤチェーファーは、複数本のワイヤコードを一方向に並行に配列したゴム引きシートで構成し、
カーカスプライの端縁位置よりもタイヤ径方向外側に位置するワイヤチェーファーの外端縁に存在する一のワイヤコード端位置と、ワイヤチェーファーの外端縁位置よりもタイヤ径方向外側に位置するナイロンチェーファーの外端縁に存在する一のナイロンコード端位置と、タイヤ回転軸線位置とを同一面に含むタイヤ幅方向断面上において、前記ワイヤコード端位置及び前記ナイロンコード端位置からそれぞれ延びるワイヤコード及びナイロンコードは、いずれも前記断面の同一表面側に位置する請求項７記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
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