JP4518605B2

JP4518605B2 - Pneumatic tire

Info

Publication number: JP4518605B2
Application number: JP2000003182A
Authority: JP
Inventors: 斎藤　　修
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2020-01-12
Also published as: JP2001191748A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤ、とくにトラックやバス等の重荷重車両に装着して好適な空気入りタイヤに関し、プライコードの引き抜けやカーカスプライの巻き返し部分でのセパレーションの発生等を抑制した耐久性の改善されたビード部構造の改良に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
転動負荷が大きい重荷重用の空気入りタイヤは、プライコードの引き抜けが懸念されることから、カーカスプライを、ビード部のビードコアの周りで、タイヤの半径方向の内側から外側へ大きく巻き返し、その巻き返し部分をゴム質中に埋め込んで固定するようにしている。
【０００３】
図６（ａ）（ｂ）はこのことを例示するビード部の略線横断面図であって、図６（ａ）はカーカスプライ９の巻き返し部分９ａの外端を、ワイヤチェファ（ビード部補強層）１０の同様の外端よりタイヤの半径方向外側に位置させたものであり、図６（ｂ）はカーカスプライ９の巻き返し部分９ａの外端より、ワイヤチェファ１０の巻き返し外側端をタイヤの半径方向外側に位置させた構造のものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のビード構造においては、カーカスプライ９の巻き返し外端位置、あるいはワイヤチェファ１０の外端位置を境にしてタイヤの半径方向の内外側に剛性段差が生じることとなるため、タイヤの負荷転動に際する、ビード部からサイドウオール部にかけての繰り返し変形によりカーカスプライ９の巻き返し外端あるいはワイヤチェファ１０の外端を含めたその近傍域に応力が集中することになる。
【０００５】
そして、これが、その外端の、ゴム質からのセパレーションを引き起し、このセパレーションがさらに、図７（ａ）、（ｂ）に示すようなビード部クラックｃｒを発生させる原因になっていた。
【０００６】
そこで、カーカスプライ９の巻き返し部分の外端もしくは、ワイヤチャファ１０の外端およびその近傍域に生じる応力を緩和し、あわせてビード部の剛性を高めて、そのビード部の変形を抑制することを目的に、ビードコア１１の周りで、複数枚の有機繊維コード層をワイヤチェファ１０に外接させて配置し、これらの有機繊維コード層でカーカスプライ９の巻き返し外端またはワイヤチェファ１０の外端を覆ったり、ビードコア１１のタイヤ半径方向外側でカーカスプライ９の本体部分と巻き返し部分９ａとの間に配置するゴムフティフナ１２、なかでも硬ゴムフティフナの量を増やす等の工夫がなされているけれども、これらによれば、タイヤの負荷転動におけるビード部の発熱温度が一層高くなることにより、前述したセパレーションの発生に加えて、有機繊維コード層の外端にもまたセパレーションが発生する不具合があり、その他にもタイヤの重量増加やタイヤの生産性が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、従来の技術が抱える上述のような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、タイヤの重量増加やタイヤの生産性の低下を招くことなく、カーカスプライおよびワイヤチェファの外端の、ゴム質からのセパレーションを有効に防止するとともに、プライコードの引き抜けをもまた十分に防止してビード耐久性を大きく改善させ得る空気入りタイヤを提案するところにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気入りタイヤは、スチールコードからなる少なくとも一枚のカーカスプライを、トレッド部からサイドウオール部を経てビード部までトロイダルに延在させるとともに、各ビード部に埋設したビードコア及びこれに隣接するゴムスティフナの周りに沿ってタイヤの径方向の内周側から外周側へ巻き返し、カーカスプライの各巻き返し部に、ビードコアの外周に沿ってそれに巻き付く巻き込み部を有する空気入りタイヤにおいて、
前記タイヤは、リム組みに際してリムフランジに接触するビードヒール近傍域に凹部を有するものであり、
前記巻き込み部に、前記ビードコアの横断面輪郭形状に対応する、少なくとも一ヶ所の塑性変形部を設け、
前記巻き込み部を、前記ビードコアと前記ゴムスティフナのみで挟み込んで拘束することを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００９】
上記の構成になるタイヤのリム組みにおいては、凹部に適合する凸部を備えたリムを用いるのが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明の実施の形態を示すタイヤの横断面図であり、図中１はトレッド部、２はトレッド部１に連続するサイドウオール部、３はビード部であって、このビード部３はサイドウオール部２の半径方向内周側に連なっていて、ここには、横断面形状が例えば六角形状をなすビードコア４とこのビードコア４に隣接配置されるスティフナ５が埋設されており、その外側にはリム組みに際してリムフランジｒ_f に接触する領域をビードコア４に向けて凹ました凹部３ａが設けられている。
【００１１】
また、６はカーカスプライであって、このカーカスプライ６はタイヤの赤道面に対して実質的に９０°の角度で延在させた、例えば、スチールコード（強力が８０〜３００kgの範囲のもの、より好ましくは１００〜１８０kgの範囲になるものを適用することができる。）をプライコードとするものを適用することができ、このプライコードからなる少なくとも一枚のカーカスプライ６を、トレッド部１からサイドウオール部２を経てビード部３までトロイダルに延在させるとともに、ビードコア４およびスティフナ５の周りで、タイヤの半径方向の内側から外側へ巻き返される。
【００１２】
カーカスプライ６の巻き返し態様は、上掲図１に示すように、タイヤの幅方向の内周側から外周側へ巻き返す場合の他に、図２に示すように、タイヤの幅方向の外周側から内周側へ巻き返すことができ、これらの何れにおいてもカーカスプライ６の巻き返し部７はビードコア４の周面に沿ってそれに巻き付く巻き込み部７ａを有する。また、８はビードコア４の周りで、カーカスプライ６に外接させて配置したワイヤあるいはナイロン等にて構成することができるビード部補強層である。
【００１３】
図１、図２にそれぞれ示した巻き込み部７ａに関しては、ともにカーカスプライ６をビードコア４の周りに巻き返すに先立ち、その巻き込み部７ａに相当する部分に、ビードコア４の横断面輪郭形状と対応させて予め少なくとも三ヵ所の塑性変形部Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３を設けて、この部分をビードコア４の周囲に十分近接させ、かつ、正確に倣ってビードコア４に巻き付ける。
巻き込み部７ａは、ビードコア４の断面輪郭の半周、例えば、そのビードコア４の、ビードベース３ａ側の半周を越えてビードコア周面に沿って延び、なかでも上掲図１に示したような巻き込み部７ａの先端は、これに加えて、空気圧を充てんしたタイヤのリム組み姿勢で、ビードコア４の外周縁位置を越えて、それよりタイヤの幅方向内側に位置させるものとする。
【００１４】
上記のような構成になる空気入りタイヤにおいては、巻き返し部分７に巻き込み部７ａを設けたことにより、プライコードの引き抜けが有効に防止され併せてビードコア４およびリムｒの作用のもとで、その巻き返し部分６のセパレーションを有効に回避し得る。
【００１５】
本発明においては、通常のタイヤならばリム組みに際してリムフランジｒ_f に接触するビードヒール近傍域に凹部３ａを設けてタイヤのビード部における外郭形状を変更するとともに、このタイヤを装着するリムとしては、リムフランジｒ_f に該凹部３ａに適合する凸部を有するものを用いるが、これによって、リムと接触するビード部の面圧（背面圧）が均一化され、ビード部の局所的なへたりやゴムの流動が抑制されるとともに、ビード部補強層８の端部における歪みが軽減され、結果としてビード耐久性が向上する。
【００１６】
巻き込み部７ａをビードコア４とスティフナ５との間で挟み込むことにより、その巻き込み部７ａに対する拘束力を高めることが可能になり、プライコードの引き抜けをより有利に防止できる。
【００１７】
図３はビードコア４の断面を拡大して示したものである。空気入りタイヤにおいてプライコードの引き抜け防止効果を担保するためには巻き込み部７ａの先端を、ビードベース３ａから離れた三辺ａ、ｂ、ｃの何れかの上に位置させることが好ましく、より好ましくは、配設範囲を、辺ａと辺ｂとの交点位置から、それらの各辺長の２／３の長さの範囲とする。
【００１８】
本発明においては、前述の如く巻き込み部７ａに塑性変形部Ｐ₁ 、Ｐ₂ 、Ｐ₃を設けることができるが、一カ所また二カ所とすることもでき、必要に応じて四カ所とすることもできる。
【００１９】
ビード部３の凹部３ａは本発明においては円弧状のものとして示したが、断面形状に関してもとくに限定されることはない。
【００２０】
【実施例】
以下に、本発明に係るタイヤの、ドラム耐久性に関する実施例について説明する。
供試タイヤは表１に示した如き構造になる、サイズがＴＢＲ２８５／６０Ｒ２２．５のタイヤを９．００×２２．５のリムに装着したものを用いた。
【００２１】
ドラム耐久性は、リム組みしたタイヤに最高空気圧（９００kPa ）を充てんするとともに、最大負荷能力の２倍に相当する荷重を負荷したドラム上走行試験において、ビード部故障（プライ端またワイヤチェファ端のセパレーション）もしくはゴムチェファクラック等によって走行不能になるまでの走行距離を測定し、従来タイヤをコントロールとして指数化することによって評価した。
なお、へたり率 (％) は（ h₁-h₁′)/h₁×100 、(h₁ ：走行前（新品）におけるビード部のゴムチェファゲージ、h₁′：走行後におけるビード部のゴムチェファゲージ、図４、５参照) で表すものとし、ドラム耐久性（ドラムライフ）は指数値が大きいほど優れた結果を示すものとする。
【００２２】
表１にその結果を併せて示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表１より明らかな如く、本発明に適合する供試タイヤは、従来タイヤに比較してビード部の耐久性が格段に改善されることが確認できた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、カーカスプライの巻き返し部分に、ビードコアの周面に沿ってそれに巻き付く巻き込み部を設けることにより、プライコードの引き抜けやカーカスプライ巻き返し部分のセパレーションを、より有利に回避することができる他、リム組みに際してリムフランジに接触するビードヒール近傍域に設けた凹部により、かかる部位の面圧（背面圧）が均一化され、局所的なへたりやゴムの流動が抑制されるためビード部の耐久性が著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す要部の横断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す要部の横断面図である。
【図３】巻き込み部の先端位置を示したビードコアの拡大断面図である。
【図４】実施例で用いた供試タイヤの要部横断面図である。
【図５】実施例で用いた比較タイヤの要部横断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は従来タイヤのビード構造を例示した図である。
【図７】（ａ）（ｂ）はビード部クラックの発生態様を示す横断面図である。
【符号の説明】
１トレッド部
２サイドウオール部
３ビード部
４ビードコア
５スティフナ
６カーカスプライ
７巻き返し部
８ビード部補強層
９カーカスプライ
10 ワイヤチェファ
11 ビードコア
12 ゴムフティフナ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire, particularly a pneumatic tire suitable for mounting on heavy-duty vehicles such as trucks and buses, and durability that suppresses occurrence of separation at a portion where a ply cord is pulled out or a carcass ply is wound back. This relates to an improved bead portion structure.
[0002]
[Prior art]
In heavy-duty pneumatic tires with a large rolling load, the ply cord may be pulled out, so the carcass ply is largely wound around the bead core of the bead portion from the inner side to the outer side in the radial direction of the tire. The rewinding part is embedded and fixed in rubber.
[0003]
FIGS. 6A and 6B are schematic cross-sectional views of the bead portion illustrating this, and FIG. 6A shows the outer end of the turn-up portion 9a of the carcass ply 9 and the wire chafer (bead portion reinforcing layer). ) Is located on the radially outer side of the tire from the similar outer end of 10, and FIG. 6B shows the outer end of the rewinding portion 9 a of the carcass ply 9 at the outer end of the rewinding portion of the wire chafer 10 in the radial direction of the tire. The structure is located outside.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a conventional bead structure, there is a rigidity step on the inner and outer sides in the radial direction of the tire with the outer end position of the carcass ply 9 being wound or the outer end position of the wire chafer 10 as a boundary. When the load rolling is repeated, stress is concentrated in the vicinity including the outer end of the carcass ply 9 or the outer end of the wire chafer 10 due to repeated deformation from the bead portion to the side wall portion.
[0005]
This causes separation from the rubber at the outer end, and this separation further causes a bead portion crack cr as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b).
[0006]
Therefore, the purpose is to relieve the stress generated at the outer end of the rolled-up portion of the carcass ply 9 or the outer end of the wire chafer 10 and the vicinity thereof, and also increase the rigidity of the bead portion to suppress deformation of the bead portion. Further, around the bead core 11, a plurality of organic fiber cord layers are arranged so as to circumscribe the wire chafer 10, and these organic fiber cord layers cover the outer end of the carcass ply 9 or the outer end of the wire chafer 10. 11 has been devised, such as increasing the amount of the rubber and / or rubber hardfifter 12 disposed between the body portion of the carcass ply 9 and the rewinding portion 9a on the outer side in the tire radial direction. Due to the higher heating temperature of the bead part during load rolling, the separation described above In addition to generating, also there is a problem that separation occurs in the outer end of the organic fiber cord layer, other weight increase and tire productivity tire is lowered.
[0007]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide a carcass ply and a carcass ply without causing an increase in tire weight or a decrease in tire productivity. The present invention proposes a pneumatic tire that can effectively prevent separation of the outer end of the wire chafer from rubber, and can sufficiently prevent the pull-out of the ply cord to greatly improve the bead durability.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the pneumatic tire of the present invention, at least one carcass ply made of a steel cord extends to a toroidal from a tread portion to a bead portion through a side wall portion, and adjacent to the bead core embedded in each bead portion. In a pneumatic tire having a winding portion wound around the outer periphery of the bead core at each winding portion of the carcass ply at the winding portion of the carcass ply around the rubber stiffener from the inner circumferential side to the outer circumferential side.
The tire has a recess in the vicinity of the bead heel that contacts the rim flange when the rim is assembled,
At least one plastic deformation portion corresponding to the cross-sectional contour shape of the bead core is provided in the entrainment portion ,
The pneumatic tire is characterized in that the entrainment portion is sandwiched and restrained only by the bead core and the rubber stiffener .
[0009]
In the tire rim assembly having the above-described configuration, it is desirable to use a rim having a convex portion that fits into the concave portion.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tire showing an embodiment of the present invention, in which 1 is a tread portion, 2 is a side wall portion continuous to the

tread portion

1, and 3 is a bead portion. Is connected to the radially inner peripheral side of the side wall portion 2, in which a bead core 4 having a cross-sectional shape of, for example, a hexagonal shape and a stiffener 5 disposed adjacent to the bead core 4 are embedded. recess 3a which Hekomashi a region in contact during rim to rim flange r _f toward the bead cores 4 is provided.
[0011]
Further, 6 is a carcass ply, and this carcass ply 6 is extended at an angle of substantially 90 ° with respect to the equator plane of the tire, for example, a steel cord (having a strength of 80 to 300 kg, More preferably, one having a range of 100 to 180 kg can be applied. A ply cord can be applied, and at least one carcass ply 6 made of this ply cord can be connected to the tread portion 1. While extending to the bead part 3 through the side wall part 2 to the bead part 3, it is wound around the bead core 4 and the stiffener 5 from the inner side to the outer side in the radial direction of the tire.
[0012]
As shown in FIG. 1 above, the carcass ply 6 is turned back from the outer side in the width direction of the tire as shown in FIG. The winding part 7 of the carcass ply 6 has a winding part 7 a that winds along the peripheral surface of the bead core 4. Reference numeral 8 denotes a bead portion reinforcing layer which can be formed of a wire, nylon, or the like disposed around the bead core 4 and circumscribed to the carcass ply 6.
[0013]
1 and FIG. 2, the carcass ply 6 is made to correspond to the cross-sectional contour shape of the bead core 4 in the portion corresponding to the wind-up part 7a before the carcass ply 6 is wound around the bead core 4. At least three plastic deformation portions P ₁ , P ₂ , and P ₃ are provided in advance, and these portions are sufficiently close to the periphery of the bead core 4 and are wound around the bead core 4 in an exact manner.
The winding portion 7a extends along the peripheral surface of the bead core 4 over the half circumference of the cross-sectional outline of the bead core 4, for example, the bead base 3a side, and the winding portion as shown in FIG. In addition to this, the tip of 7a is positioned in the width direction of the tire beyond the position of the outer peripheral edge of the bead core 4 in the rim assembly posture of the tire filled with air pressure.
[0014]
In the pneumatic tire configured as described above, by providing the winding portion 7a in the rewinding portion 7, the pull-out of the ply cord is effectively prevented, and under the action of the bead core 4 and the rim r, Separation of the winding portion 6 can be effectively avoided.
[0015]
In the present invention, as well as change the contour of the bead portion of the tire by providing a recess 3a in the bead heel proximity to contact the rim flange r _f upon rim if ordinary tire, as a rim for mounting the tire, A rim flange r _f having a convex portion that fits the concave portion 3a is used, but this makes the surface pressure (back surface pressure) of the bead portion in contact with the rim uniform, and the bead portion has a local sag. While the flow of rubber is suppressed, distortion at the end of the bead portion reinforcing layer 8 is reduced, and as a result, the bead durability is improved.
[0016]
By interposing the winding portion 7a between the bead core 4 and the stiffener 5, it becomes possible to increase the restraining force on the winding portion 7a, and to prevent the ply cord from being pulled out more advantageously.
[0017]
FIG. 3 shows an enlarged cross section of the bead core 4. In order to ensure the effect of preventing the pull-out of the ply cord in the pneumatic tire, it is preferable that the tip of the winding portion 7a is positioned on any of the three sides a, b, c apart from the bead base 3a. Preferably, the arrangement range is a range of 2/3 of the length of each side from the position of the intersection of side a and side b.
[0018]
In the present invention, the plastic deformation portions P ₁ , P ₂ , and P ₃ can be provided in the entrainment portion 7a as described above. However, one or two places can be provided, and if necessary, four places can be provided. You can also.
[0019]
Although the concave portion 3a of the bead portion 3 is shown as an arc shape in the present invention, the sectional shape is not particularly limited.
[0020]
【Example】
Below, the Example regarding the drum durability of the tire which concerns on this invention is described.
The test tire used was a tire having a structure as shown in Table 1 and having a size TBR285 / 60R22.5 mounted on a rim of 9.00 × 22.5.
[0021]
Drum durability is determined by filling the rim-assembled tire with the highest air pressure (900 kPa), and in the running test on the drum with a load equivalent to twice the maximum load capacity. ) Or the distance traveled until the vehicle became inoperable due to rubber chafer crack, etc., and evaluated by indexing the conventional tire as a control.
Note that the sag rate (%) is (h ₁ -h ₁ ′) / h ₁ × 100, (h ₁ : rubber chafer gauge of the bead part before running (new), h ₁ ′: bead part after running. The rubber durability (drum life) is shown as a larger index value.
[0022]
Table 1 also shows the results.
[0023]
[Table 1]

[0024]
As is clear from Table 1, it was confirmed that the test tire conforming to the present invention has a marked improvement in the durability of the bead portion as compared with the conventional tire.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to more advantageously avoid pull-out of the ply cord and separation of the carcass ply rewinding portion by providing the winding portion wound around the bead core on the rewinding portion of the carcass ply. In addition, the concave portion provided in the vicinity of the bead heel that comes into contact with the rim flange when assembling the rim makes the surface pressure (back surface pressure) of the part uniform and suppresses local sag and rubber flow. The durability of the part is remarkably improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a bead core showing a tip position of a winding portion.
FIG. 4 is a cross-sectional view of an essential part of a test tire used in Examples.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a comparative tire used in an example.
FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating a conventional bead structure of a tire.
FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views showing a form of occurrence of a bead crack. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tread part 2 Side wall part 3 Bead part 4 Bead core 5 Stiffener 6 Carcass ply 7 Rewind part 8 Bead part reinforcement layer 9 Carcass ply
10 Wire Cheffer
11 Beadcore
12 rubber feet

Claims

At least one carcass ply made of steel cord extends from the tread part to the bead part through the side wall part to the toroidal, and the bead core embedded in each bead part and the tire along the rubber stiffener adjacent thereto In a pneumatic tire having a winding portion wound around the outer periphery of the bead core on each winding portion of the carcass ply from the inner peripheral side in the radial direction to the outer peripheral side,
The tire has a recess in the vicinity of the bead heel that contacts the rim flange when the rim is assembled,
At least one plastic deformation portion corresponding to the cross-sectional contour shape of the bead core is provided in the entrainment portion ,
A pneumatic tire characterized in that the entrainment portion is sandwiched and restrained only by the bead core and the rubber stiffener .

The pneumatic tire according to claim 1, wherein the tire is attached to a rim having a convex portion that fits into the concave portion.