JP4763187B2

JP4763187B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4763187B2
Application number: JP2001300301A
Authority: JP
Inventors: 裕之藤原
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003104016A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、ビード部の耐久性を向上した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラック、バス等の重荷重の車両には、重荷重用の空気入りタイヤが使用されている。
【０００３】
このような空気入りタイヤにおいては、一般的に、一対のビードコア間に、トロイド状をなして跨る本体部と、ビードコアをタイヤ内側から外側へ折り返される折り返し部とを有するスチールコードのラジアル配列プライからなるカーカスが設けられている。
【０００４】
ここで、タイヤのビード部の中核を担うビードコアには、種々の構造が適用されているが、特に、トラック・バス用や、建設車両用の空気入りタイヤでは、ビードコアの断面の輪郭形状が、四角形や六角形などの多角形の強固な構造が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、空気入りタイヤを負荷転動させると、ビード部の倒れ込み変形により、スティフナーとビードコアとの間に剪断歪みが発生する。
【０００６】
従来のビード構造では、高内圧、高荷重の条件下では、スティフナーとビードコア間に大きな剪断歪み発生し、スティフナーとビードコアとの接着力が低下する傾向があり、特に一部の厳しい条件下では、スティフナーとビードコア間に亀裂が発生、更生ができない問題が生じていた。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、スティフナーとビードコア間に発生する亀裂を抑え、ビード部の耐久性を向上することのできる空気入りタイヤを提供することが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、左右のビード部に埋設される多角形のビードコアと、一方のビードコアから他方のビードコアへ延在する本体部と、端末を一対のビードコア回りに折り返した折返部とを持つ少なくとも１枚のカーカスプライと、前記ビードコアからタイヤ径方向外側へ向かって延び、かつ前記カーカスプライの本体部と折返部との間に配置されるスティフナーと、を備えた空気入りタイヤであって、前記ビードコアの外周面全体に、層間剪断歪み低減用ゴム層が設けられており、前記スティフナーは、硬度が８５〜９５度の範囲内にあるゴムからなり、前記層間剪断歪み低減用ゴム層は、硬度が７０〜８０度の範囲内にあるゴムからなる、ことを特徴としている。
【０００９】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００１０】
空気入りタイヤが負荷転動すると、ビード部の倒れ込み変形により、スティフナーとビードコアとの間に剪断歪みが発生するが、ビードコアの外周面全体に設けた、硬度が８５〜９５度の範囲内である前記スティフナーよりも小さく、７０〜８０度の範囲内にあるゴムからなる層間剪断歪み低減用ゴム層がスティフナーと金属のビードコアとの間の剪断歪みを低減するので、スティフナーとビードコア間の亀裂の発生を抑制することが出来る。
【００１１】
なお、ここでいうゴムの硬度は、ＪＩＳのスプリング式硬さ試験（ＪＩＳＫ６２５３）による値である。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記層間剪断歪み低減用ゴム層を構成するゴムは、前記スティフナーのタイヤ幅方向内側端でのゲージが０．１〜３．０ｍｍの範囲内にある、ことを特徴としている。
【００１６】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００１７】
層間剪断歪みは、スティフナーのタイヤ幅方向内側端付近が最も大きくなるので、ここでの層間剪断歪み低減用ゴム層のゲージを０．１〜３．０ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。これにより、ビード部の耐久性を確実に向上させることができる。
【００１８】
なお、スティフナーのタイヤ幅方向内側端での層間剪断歪み低減用ゴム層のゲージが０．１ｍｍ未満になると、層間剪断歪みを低減する効果が不足する。
【００１９】
一方、スティフナーのタイヤ幅方向内側端での層間剪断歪み低減用ゴム層のゲージが３．０ｍｍを越えると、ケースラインが大幅に変わるため、耐久性確保が逆に困難となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図２に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、一対のビードコア１２（図２では片側のみ図示）と、一対のビードコア１２にトロイド状に跨がるカーカス１４とを有している。なお、図中、矢印ＯＵＴはタイヤ径方向外側、矢印ＩＮはタイヤ径方向内側、矢印Ｒはタイヤ幅方向外側、矢印Ｌはタイヤ幅方向内側を示す。
【００２１】
本実施形態のビードコア１２は、スチールワイヤー（図示せず）を複数回巻回して断面形状が６角形となるように形成したものである。
【００２２】
図１に示すように、ビードコア１２の６角形の底辺（リムベース側の辺）は、リム２４のビードシート部２４Ａと略平行である。
【００２３】
図２に示すように、カーカス１４は、本実施形態では一枚のカーカスプライ１６から構成されているが複数枚であっても良い。
【００２４】
カーカスプライ１６は、互いに平行に並べられた複数本のコードを備え、これら複数本のコードがプライコーティングゴムに埋設されている通常の構造のものである。なお、コードは、実質状ラジアル方向に延びている。
【００２５】
図１に示すように、カーカスプライ１６は、ビード部１８に配置されたビードコア１２の回りをタイヤ軸方向内側から外側へ向けて折り返されている。
【００２６】
このカーカスプライ１６の本体部１６Ａと折返部１６Ｂとの間には、ビード部１８の剛性を確保するために、硬度の高いゴム（硬度８５〜９５度）からなるスティフナー２０が配設されている。
【００２７】
ビードコア１２の外周面には、全体的に剪断歪み低減用ゴム層２２が設けられている。
【００２８】
この剪断歪み低減用ゴム層２２を構成するゴムの硬度は、６０度以上であり、９０度以下が好ましく、７０〜８０度の範囲内が更に好ましい。
【００２９】
スティフナー２０は、ビードコア１２の外周面に設けられた層間剪断歪み低減用ゴム層２２のタイヤ径方向外側部分に加硫接着されている。
【００３０】
図１及び図３に示すように、この層間剪断歪み低減用ゴム層２２は、少なくともスティフナー２０のタイヤ幅方向内側端でのゲージＧが０．１〜３．０ｍｍの範囲内にあることが必要である。
【００３１】
なお、ゲージＧは、層間剪断歪み低減用ゴム層２２の表面に垂直に立てた法線Ｌ方向に沿って計測した値である。
【００３２】
本実施形態の層間剪断歪み低減用ゴム層２２のゲージＧは、全周に渡って一定（但し１〜２ｍｍの範囲内である）であるが、図４（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），（Ｅ）に示すように、部分的に設けられていなくても良く、図（Ｃ），（Ｅ）に示すように、部分的にゲージが異なっていても良く、少なくともビードコア１２とスティフナーと２０との間に配置されていれば良い。
【００３３】
図１に示すように、カーカスプライ１６のタイヤ半径方向外側には、少なくとも２枚以上、本実施形態では４枚のベルトプライ３０からなるベルト３２が配置されている。
【００３４】
ベルト３２のタイヤ半径方向外側にはトレッドゴム層３４が、カーカス１４のタイヤ半径方向外側にはサイドゴム層３６が、カーカス１４の内面にはインナーライナー３８が設けられている。
（作用）
次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。
【００３５】
空気入りタイヤ１０に空気圧が充填され、荷重が負荷された状態で走行すると、ビード部１８は図２の矢印Ｂで示す方向に倒れ込み変形を受け、これによってビードコア１２とスティフナー２０との間に剪断歪みが生じる。
【００３６】
しかしながら、ビードコア１２とスティフナー２０との間に設けた、層間剪断歪み低減用ゴム層２２がこの層間剪断歪みを低減するので、スティフナー２０とビードコア１２間の亀裂の発生を抑制することが出来る。
【００３７】
また、この空気入りタイヤ１０は、ビード部１８の耐久性に優れているので、更生タイヤの台タイヤとして使用することもできる。
【００３８】
なお、スティフナー２０のタイヤ幅方向内側端での層間剪断歪み低減用ゴム層２２のゲージＧが０．１ｍｍ未満になると、層間剪断歪みを低減することが出来なくなる。
【００３９】
一方、スティフナー２０のタイヤ幅方向内側端での層間剪断歪み低減用ゴム層２２のゲージＧが３．０ｍｍを越えると、ケースラインが大幅に変わるため、耐久性確保が逆に困難となる。
【００４０】
層間剪断歪み低減用ゴム層２２を構成するゴムの硬度が６０度未満になると、層間剪断歪みを低減することが出来なくなる。
【００４１】
層間剪断歪み低減用ゴム層２２を構成するゴムの硬度が９０度を越えると、ゴムが硬過ぎてしまい、層間剪断歪みを低減することが出来なくなり、亀裂が発生し易くなる。
（試験例）
次に、本発明の効果を確かめるために、従来例のタイヤと本発明の適用された実施例のタイヤとを用意し、実車走行後のビードコアとスティフナーとの接着力の比較を行った。
【００４２】
試験は、内圧７００ＫＰＡを充填した試験タイヤを実車に装着し、一般道を１０万Ｋｍ走行させた後、タイヤを分解してビードコアとスティフナーを取り出し、ビードコアとスティフナーの接着力を測定した。
【００４３】
評価は、従来例のタイヤの接着力を１００とする指数で表した。指数の数値が大きいほど、接着力が大きい（即ち、亀裂が少ない）ことを表している。
【００４４】
なお、従来例のタイヤ及び実施例のタイヤ共に、タイヤサイズは１１Ｒ２２．５（リムは、８．２５×２２．５）であり、負荷した荷重は３０００ｋｇであった。
・実施例のタイヤ：上記実施形態のタイヤ。
・従来例のタイヤ：層間剪断歪み低減ゴム層の設けられていないタイヤ。
【００４５】
【表１】

【００４６】
試験の結果から、本発明の適用された実施例のタイヤは、従来例のタイヤに比較して、ビードコアとスティフナーとの接着強度が大きく、層間の亀裂が抑制されていることが分かる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気入りタイヤは上記の構成としたので、ビード部の耐久性を確実に向上することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ビード部の拡大断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図３】ビードコアの断面図である。
【図４】（Ａ）乃至（Ｅ）は、他の実施形態に係るビードコア及び層間剪断歪み低減用ゴム層の断面図である。
【符号の説明】
１０空気入りタイヤ
１２ビードコア
１４カーカス
１６カーカスプライ
１６Ａ本体部
１６Ｂ折返部
２０スティフナー
２２層間歪み低減用ゴム層

Claims

左右のビード部に埋設される多角形のビードコアと、一方のビードコアから他方のビードコアへ延在する本体部と、端末を一対のビードコア回りに折り返した折返部とを持つ少なくとも１枚のカーカスプライと、
前記ビードコアからタイヤ径方向外側へ向かって延び、かつ前記カーカスプライの本体部と折返部との間に配置されるスティフナーと、を備えた空気入りタイヤであって、
前記ビードコアの外周面全体に、層間剪断歪み低減用ゴム層が設けられており、
前記スティフナーは、硬度が８５〜９５度の範囲内にあるゴムからなり、
前記層間剪断歪み低減用ゴム層は、硬度が７０〜８０度の範囲内にあるゴムからなる、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記層間剪断歪み低減用ゴム層を構成するゴムは、前記スティフナーのタイヤ幅方向内側端でのゲージが０．１〜３．０ｍｍの範囲内にある、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。