JP5069510B2

JP5069510B2 - 重荷重用タイヤ

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Publication number: JP5069510B2
Application number: JP2007183442A
Authority: JP
Inventors: 清人丸岡
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2007-07-12
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2027-07-12
Also published as: JP2009018717A

Description

本発明は、ビード部の耐久性を向上させ得る重荷重用タイヤに関する。

従来、図６に示されるように、カーカスプライｂの折返し部ｂ２をビードコアｃの周りに巻き付けたいわゆるワインドビード構造の重荷重用タイヤが種々提案されている。このような重荷重用タイヤは、折返し部ｂ２の端部が、走行時に歪の小さいビードコアｃの近傍に配置されるので、該折返し部ｂ２の端部を起点とする損傷の発生を防止できるという優れた利点を有する。

ところで、前記重荷重用タイヤでは、折返し部ｂ２のタイヤ半径方向外側に断面三角形状をなすビードエーペックスｆが配置されている。該ビードエーペックスｆは、高弾性のゴムからなりかつタイヤ半径方向内側に配された断面略三角形の内エーペックス部ｆ１と、低弾性のゴムからなりかつタイヤ半径方向外方の外エーペックス部ｆ２とからなる２層構造が採用されることがある（例えば特許文献１参照）。このような構造では、前記高弾性の内エーペックス部ｆ１によりビード部の曲げ剛性を高め、その曲げ変形を低減するとともに、低弾性の外エーペックス部ｆ２によってカーカスプライの本体部ｂ１とのせん断応力を緩和し、コードルースなどが抑制される。

特開２００２−２０５５０８号公報

発明者らは、このようなワインドビード構造の重荷重用タイヤについて鋭意研究を重ねたところ、特定の補強コードを有するビード補強層を設けるとともに、ビードエーペックスの構造を改善することにより、操縦安定性を維持しながらビード耐久性をさらに向上しうることを知見した。以上のように、本発明は、ビード耐久性を向上しうる重荷重用タイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る本体部と、該本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部とを有するカーカスコードを具えた１枚のカーカスプライからなるカーカスを具えた重荷重用タイヤであって、前記折返し部は、前記ビードコアのタイヤ軸方向内側の内の側面、タイヤ半径方向内側の内面及びタイヤ軸方向外側の外の側面に沿って湾曲する折返し主部と、該折返し主部に連なりかつ前記ビードコアのタイヤ半径方向外側の外面の近傍を通って前記本体部に向かってのびる折返し副部とからなり、かつ前記ビード部には、補強コードを具えたビード補強層と、前記折返し副部のタイヤ半径方向外方にタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックスとが配され、前記ビード補強層は、前記折返し主部に沿ってその半径方向内方をのびる中間部と、この中間部のタイヤ軸方向外側に連なりかつ前記折返し主部と離れて半径方向外側にのびる外片部と、前記中間部のタイヤ軸方向内側に連なりかつ前記本体部のタイヤ軸方向内側面に沿ってタイヤ半径方向外側にのびる内片部とを有する断面Ｕ字状をなし、しかも前記補強コードは、７００〜１２００Ｎのコード強力を有しかつ前記外片部においてタイヤ周方向に対して４０〜７０度で傾けられるとともに、前記ビードエーペックスは、高弾性のゴムからなりかつ半径方向内側に配された内エーペックス部と、この内エーペックス部よりも低弾性のゴムからなりかつ半径方向外側に配された外エーペックス部とからなり、しかも、ビードベースラインからタイヤ半径方向外側に２５mmの距離を隔てる該ビードエーペックスのタイヤ軸方向外側面上の点Ｐを通りかつタイヤ外面と直交する基準線Ｘ１上において、前記外エーペックス部の厚さＴｂが７．０〜１３．０mm、かつ前記立片部の厚さＴａが１．０〜４．０mmであり、前記内エーペックス部は、前記折返し副部のタイヤ半径方向外面に沿う底片部と、この底片部のタイヤ軸方向内端側で立ち上がり前記カーカスプライの本体部に沿ってタイヤ半径方向外側に先細状でのびる立片部とを有する断面Ｌ字状をなすことを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記外エーペックス部の高さＨｂは４０〜１００mmであり、かつ前記内エーペックス部の立片部の高さＨａが３５mm以上かつ前記高さＨｂ未満である請求項１記載の重荷重用タイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記内エーペックス部の立片部のタイヤ軸方向の厚さＴａと、前記外エーペックス部の厚さＴｂとの比（Ｔａ／Ｔｂ）が０．１０〜０．３５である請求項１又は２記載の重荷重用タイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記内エーペックス部は、複素弾性率Ｅ*1が２０〜７０ＭＰａであり、前記外エーペックス部は、複素弾性率Ｅ*2が２．０〜６．０ＭＰａである請求項１乃至３のいずれかに記載の重荷重用タイヤである。

また請求項５記載の発明は、前記ビード補強層の外片部の高さｈｏは、１５〜４０mmである請求項１乃至４のいずれかに記載の重荷重用タイヤである。

本発明の重荷重用タイヤは、いわゆるワインドビード構造を具えるとともに、そのビード部にはタイヤ半径方向にのびる外片部を有する断面Ｕ字状のビード補強層が設けられる。そして、ビード補強層は、７００〜１２００Ｎのコード強力を有しかつ前記外片部においてタイヤ周方向に対して４０〜７０度で傾けられた補強コードを有する。この結果、ビード部の曲げ剛性が効果的に高められ、ひいては操縦安定性の低下を防止できる。

また、ビードエーペックスは、高弾性のゴムからなりかつカーカスプライの本体部に沿ってタイヤ半径方向外側に先細状でのびる立片部を有するので、該立片部によってもビード部の曲げ剛性がさらに高められ、十分な操縦安定性が発揮される。しかも高弾性ゴムからなる内エーペックス部は断面Ｌ字状をなすため、それと引き替えに、低弾性ゴムからなる外エーペックス部のゴムボリュームが増大する。このような外エーペックス部は、ビード補強層の外片部に作用するせん断歪を十分に緩和でき、ひいては外片部でのコードルースなどを効果的に抑制してビード耐久性を向上させる。

図１は本実施形態の重荷重用タイヤ１の正規状態の断面図、図２はそのビード部を拡大して示す部分断面図である。ここで、正規状態とは、タイヤを正規リムＪにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の状態とする。特に言及がない場合、タイヤの各部の寸法等は、この正規状態での値である。

また、前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。本実施形態の正規リムＪは、ＪＡＴＭＡでいう１５゜深底リム（いわゆる１５゜テーパリム）である。また、前記正規内圧とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とする。

前記重荷重用タイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るトロイド状のカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方に配されるベルト層７とを具える。

前記ベルト層７は、スチールコードからなるベルトコードを用いた２枚以上、本実施形態では３枚のベルトプライ７Ａないし７Ｃで構成される。これらの内の少なくとも２枚のベルトプライは、タイヤ周方向に対して小角度（例えば１０〜３５度）で配列されしかも互いに交差するベルトコードを有する。ただし、ベルト層７は、４枚以上のベルトプライで構成されても良い。

前記カーカス６は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るトロイド状の本体部６ａと、該本体部６ａに連なりかつ前記ビードコア５の回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有するスチールコードからなるカーカスコードが配列された１枚のカーカスプライ６Ａから構成される。本実施形態において、前記カーカスコードは、タイヤ赤道Ｃに対して例えば８０〜９０度の角度で傾けられる。

前記ビードコア５は、図３に拡大して示されるように、例えばスチールからなるビードワイヤ５ｗを多段多列に巻回することにより断面が横長偏平の六角形状に形成されたリング体である。具体的に述べると、該ビードコア５は、タイヤ半径方向内側の長辺を形成する面である内面ＳＬと、タイヤ半径方向外側の長辺を形成する面であるビードコア５の外面ＳＵと、前記内面ＳＬと前記外面ＳＵとの間をタイヤ軸方向内側で継ぐ略く字状（及び逆く字状）の屈曲辺の面である内の側面Ｓｉと、反対側の屈曲辺を形成する面である外の側面Ｓｏとを有する。なお、ビードコア５の周りは、いわゆるラッピングゴム１６が配され、カーカスコードとの直接の接触が防止されている。

本実施形態において、ビードコア５の前記内面ＳＬは、リムＪのシート面Ｊ１（図１に示す）とほぼ平行にのびている。これにより、ビード部４とリムとの高い嵌合力が広範囲で得られる。なお、本実施形態では、前記リムＪが１５°テーパーリムであるため、ビードコア５の前記内面ＳＬ及び外面ＳＵは、いずれもタイヤ軸方向線に対して略１５°の角度で傾けられている。

また、図３に示されるように、前記カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂは、ビードコア５の内の側面Ｓｉ、内面ＳＬ及び外の側面Ｓｏに沿って滑らかに湾曲する折返し主部６ｂ１と、該折返し主部６ｂ１に連なりビードコア５の前記外面ＳＵの近傍を前記本体部６ａに向かってのびる折返し副部６ｂ２とから構成されたいわゆるワインドビード構造を有する。好ましい態様として、前記折返し部６ｂは、局部的に折り曲げられることなく、滑らかな円弧状で湾曲するものが望ましい。これは、カーカスコードの強力の低下を防ぐのに役立つ。

前記折返し副部６ｂ２は、ビードコア５の前記外面ＳＵを延長した延長線Ｋよりも半径方向外側の部位であり、該折返し副部６ｂ２は、その外端６ｂｔに向かって前記延長線Ｋとの距離が増加する向きに傾斜してのびている。折返し副部６ｂ２の延長線Ｋに対する角度θは、好ましくは１０°以上、さらに好ましくは１５°以上が望ましい。これにより、カーカスコード６Ｃの局部的な折れ曲がりが抑制される。他方、前記角度θが大きすぎても、折返し部６ｂのビードコア５への係止力が弱まり、折返し部６ｂが本体部６ａ側に引き込まれるいわゆる吹き抜けが生じやすくなる。このような観点より、前記角度θは、好ましくは６０°以下、より好ましくは４５°以下、さらに好ましくは４０度以下が望ましい。

なお、前記角度θは、折返し部６ｂのカーカスコード６Ｃがビードコア５の前記延長線Ｋに交わる位置Ｆと、折返し部６ｂの外端６ｂｔとを結ぶ直線Ｎと前記延長線Ｋとのなす角度とする。ここで、ビードコア５の外面ＳＵが、前記ビードワイヤ５ｗの位置のバラツキ等により非平面となる場合がある。このような場合、前記延長線Ｋは、ビードコア５の外面ＳＵに現れるビードワイヤ列のうち最もタイヤ軸方向外側に位置するビードワイヤ５ｗｏと最もタイヤ軸方向内側に位置するビードワイヤ５ｗｉとに接する接線で近似されるものとする。

また、前記折返し部６ｂの外端６ｂｔと前記延長線Ｋとの最短の距離Ｕ１は、好ましくは２．０mm以上、より好ましくは３．０mm以上が望ましい。前記距離Ｕ１が２．０mm未満の場合、カーカスコードを大きく曲げる必要がありコード強力の低下が生じやすい。逆に、前記距離Ｕ１が大きすぎると、前記外端６ｂｔにビード部４の曲げ変形時の応力が集中する傾向があるため、好ましくない。このような観点より、前記距離Ｕ１は、好ましくは８．０mm以下、より好ましくは６．０mm以下が望ましい。

また、カーカスコード６Ｃにおいて、折返し部６ｂの外端６ｂｔは、本体部６ａに達することなくその手前に位置する。とりわけ、前記外端６ｂｔと本体部６ａとの最短の距離Ｕ２は、好ましくは０．５mm以上、より好ましくは１．０mm以上が望ましい。前記距離Ｕ２が０．５mm未満の場合、ビード部４の変形によっては前記外端６ｂｔが本体部６ａと擦れ易くなってフレッティング損傷が生じる場合がある。逆に、前記距離Ｕ２が大きすぎる場合、ビードコア５に対する折返し部６ｂの係止力が不足しやすく、カーカスプライ６Ａのいわゆる吹き抜けが生じやすくなる。このような観点より、前記距離Ｕ２は、好ましくは５．０mm以下、より好ましくは４．０mm以下が望ましい。

さらに、本実施形態の重荷重用タイヤ１では、前記折返し副部６ｂ２のスプリングバックを防止するために、前記折返し副部６ｂ２のタイヤ半径方向外側に、補助コード層８が設けられている。この補助コード層８は、例えばスチールコードからなる補助コード８ｗを、タイヤ周方向に少なくとも１周、好ましくは複数周螺旋状に巻き付けたリング状体からなる。これにより、カーカスコード６Ｃに過度の型付けを施すことなく、そのスプリングバックを確実に抑制できる。従って、型付けに起因するカーカスコードの強力低下を防止しつつ、折返し副部６ｂ２を意図した形状に安定して保持させ得る。

前記補助コード８ｗとしては、コード強力が２０００〜４０００Ｎのスチールコードが望ましい。該コード強力が２０００Ｎ未満の場合、折返し副部６ｂ２の保持効果が低下する傾向があり、逆に４０００Ｎを超えると、補助コード８ｗが硬くなって巻き付け作業が困難になる傾向がある。

また、ビード部４には、図１及び図２に示されるように、断面Ｕ字状をなすビード補強層９と、前記折返し副部６ｂ２のタイヤ半径方向外方に断面略三角形状のビードエーペックス１０とが配される。

図２に示されるように、本実施形態のビード補強層９は、スチールコードを並列した１枚のプライからなり、前記折返し主部６ｂ１に沿ってその半径方向内方を円弧状にのびる中間部９ａと、この中間部９ａのタイヤ軸方向外側に連なりかつ前記折返し主部６ｂ１から離れてタイヤ半径方向外側にのびる外片部９ｏと、前記中間部９ａのタイヤ軸方向内側に連なりかつ前記カーカスプライ６Ａの本体部６ａのタイヤ軸方向内側面に沿ってタイヤ半径方向外側にのびる内片部９ｉとで構成される。

ワインドビード構造のカーカスプライ６Ａは、その折返し部６ｂがビードコア５に巻き付けられるので、これまでのような本体部６ａのタイヤ軸方向外側でタイヤ半径方向内、外にのびる折返し部を有しない。このため、カーカスプライのみではビード部４の曲げ剛性がやや不足する場合がある。また、加硫中にビードエーペックス１０などを含むゴムがタイヤ軸方向外側へ不均一に広く流れやすく、ひいてはビード部のゴムゲージが薄くなるなどゲージのバラツキが生じる傾向がある。

本発明の重荷重用タイヤ１では、ビード部４の内、外でそれぞれタイヤ半径方向外側にのびる外片部９ｏ及び内片部９ｉを有するビード補強層９が設けられることにより、ビード部４の曲げ剛性が十分に高められる。また、外片部９ｏによって、加硫中のビード部のゴム流れを抑制しうるので、ビード部のゴムゲージも安定し、ひいてはそのバラツキを防止しうる。

ここで、ビード補強層９のスチールコード９Ｃのコード強力は、少なくとも７００Ｎ以上必要であり、好ましくは８００Ｎ以上、より好ましくは８５０Ｎ以上が望ましい。該コード強力が７００Ｎ未満の場合、走行時のビード部４の変形により、該スチールコードの破断や塑性変形が生じるおそれがある他、加硫時のブラダーから受ける圧力によって容易に変形するおそれがある。他方、前記コード強力が大きすぎると、断面Ｕ字状への成型が困難となり製造コストの大幅な増加を招くおそれがある。このような観点より、前記スチールコードのコード強力は、１２００Ｎ以下に設定されることが必要であり、好ましくは１１００Ｎ以下、より好ましくは１０００Ｎ以下が望ましい。

また図４は、ビード補強層９の外片部９ｏがタイヤ軸方向外側から見えるようにビード部４の外面のゴムを取り除いたビード側面断面図である。本発明の重荷重用タイヤ１では、ビード補強層９のスチールコード９Ｃは、前記外片部９ｏにおいて、タイヤ周方向に対して４０〜７０度の角度αで傾けられることが必要である。前記角度αが、４０度未満の場合、ビード部４のタイヤ軸方向外側への倒れ込みや加硫時の圧力に対して、ビード補強層９のスチールコード９Ｃが十分な抵抗を示さなくなる。逆に前記角度αが７０度を超える場合、ビード補強層９のスチールコード９Ｃとカーカスプライ６Ａの本体部６ａのカーカスコード６Ｃとの角度差βが小さくなり、ひいては十分な補強効果が得られない傾向がある。このような観点より、前記角度αは、タイヤ周方向に対して、より好ましくは４５〜６０度が望ましい。

また、ビード補強層９において、ビード部４の曲げ剛性をさらに効果的に高めるべく、図２に示されるように、前記外片部９ｏ及び内片部９ｉそれぞれのビードベースラインＢＬからの高さｈｉ及びｈｏは、好ましくは１５mm以上、より好ましくは２０mm以上が望ましい。他方、前記各高さｈｏ及びｈｉが大きすぎると、タイヤ重量の増加や、外片部９ｏの外端ｆｔが走行時に屈曲の激しいサイドウォール部３に接近することによる耐久性の悪化等を招くおそれがある。このような観点より、前記各高さｈｏ及びｈｉは、好ましくは４０mm以下、より好ましくは３５mm以下が望ましい。

とりわけ、ｈｉ＞ｈｏが望ましい。これにより、タイヤ走行時における前記外片部９ｏの外端ｆｔでの応力集中が緩和され損傷が効果的に抑制される。このような観点より、前記高さの差（ｈｉ−ｈｏ）は、好ましくは２mm以上である。なお前記内片部９ｉは、前記本体部６ａに隣接して配されるため、その外端に作用する応力は、外片部９ｏに比べると小さいので、内片部９ｉの外端での損傷は起こり難い。

前記ビードエーペックス１０は、高弾性のゴムからなりかつ半径方向内側に配された内エーペックス部１０Ａと、この内エーペックス部１０Ａよりも低弾性のゴムからなりかつ半径方向外側に配された外エーペックス部１０Ｂとから構成されるとともに、内エーペックス部１０Ａは、前記折返し副部６ｂ２のタイヤ半径方向外面に沿う底片部１０Ａ１と、この底片部１０Ａ１のタイヤ軸方向内端側で立ち上がりかつカーカスプライ６Ａの本体部６ａに沿ってタイヤ半径方向外側に先細状でのびる立片部１０Ａ２とを有する断面Ｌ字状に形成されている。

このように、本発明の重荷重用タイヤ１は、カーカスプライの本体部６ａの外側に高弾性ゴムからなりかつタイヤ半径方向にのびる立片部１０Ａ２を有するため、カーカスプライ６Ａの本体部６ａのリムＪ側への倒れ込みに対して高い曲げ剛性を発揮し、操縦安定性の維持を図りうる。また、内エーペックス部１０Ａが前記立片部１０Ａ２と前記底片部１０Ａ１とからなる断面Ｌ字状をなすため、高弾性ゴムのゴム量を減じ、かつ、それと引き替えに低弾性ゴムからなる外エーペックス部１０Ｂのゴムボリュームを増大させ得る。これにより、ビード補強層９の外片部９ｏの外端部などに作用する歪を十分に緩和することができ、ひいてはそこでのコードルースを抑制してビード耐久性を向上させ得る。なお、高弾性ゴムは相対的にエネルギーロスが大きいため、本実施形態の重荷重用タイヤ１は、転がり抵抗を低減することも可能である。さらに、立片部１０Ａ２は、タイヤ半径方向外方に向かって厚さが漸減することにより、内エーペックス部１０Ａと、外エーペックス部１０Ｂとの剛性段差が減じられ、ひいては立片部１０Ａ２のタイヤ半径方向外端を起点とした損傷なども抑制される。

前記内エーペックス部１０Ａには、好ましくは、複素弾性率Ｅ*1が２０〜７０ＭＰａの高弾性ゴムが好適に用いられる。前記複素弾性率Ｅ*1が２０ＭＰａ未満の場合、ビード部４の曲げ剛性を補強する効果が相対的に低下する傾向があり、逆に７０ＭＰａを超えると、歪の緩和能力が低下する他、ビード部４の曲げ剛性が過度に上昇し、乗り心地の著しい悪化を招くおそれがある。とりわけ、該内エーペックス部１０Ａの複素弾性率Ｅ*1は、好ましくは３５ＭＰａ以上、また６０ＭＰａ以下が望ましい。

また前記外エーペックス部１０Ｂには、好ましくは、複素弾性率Ｅ*2が２．０〜６．０ＭＰａの低弾性ゴムが好適に用いられる。ボリュームの大きい外エーペックス部１０Ｂの前記複素弾性率Ｅ*2が２．０ＭＰａ未満になると、ビード部４の補強効果が低下する傾向があり、逆に６．０ＭＰａを越えると、歪の緩和能力が低下する傾向がある。

なお、前記複素弾性率Ｅ*1、Ｅ*2は、いずれも４mm巾×３０mm長さ×１．５mm厚さの短冊状試料を切り取って、岩本製作所（株）製の粘弾性スペクトロメーターを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、振幅２％の条件での値を示す。

また、前記外エーペックス部１０Ｂの高さＨｂ（即ちビードベースラインＢＬから外エーペックス部１０Ｂのタイヤ半径方向の外端までのタイヤ半径方向距離）は、好ましくは４０〜１００mmが望ましく、かつ、前記立片部１０Ａ２の高さＨａ（即ちビードベースラインＢＬから立片部１０Ａ２のタイヤ半径方向外端までのタイヤ半径方向距離）は、好ましくは３５mm以上かつ前記高さＨｂ未満であるのが望ましい。

前記高さＨｂが４０mm未満又は前記高さＨａが３５mm未満の場合、ビード部４の曲げ剛性を十分に高めることができず、ひいては操縦安定性が低下するおそれがある。逆に前記高さＨｂが１００mmを超える場合又は前記高さＨａがＨｂ以上の場合には、ビードエーペックス１０が不必要に大型化し、タイヤ重量の増加を招く他、内エーペックス部１０Ａと外エーペックス部１０Ｂとの各外端が整一し、そこに歪が集中して損傷が生じやすくなる。なお、耐久性を損ねることなくより効果的にビード部４の曲げ剛性を高めるため、内エーペックス部１０Ａの外端の高さＨａは、ビード補強層９の内片部９ｉの高さｈｉよりも大であることが望ましい。

さらに、重荷重用タイヤ１において、前記立片部１０Ａ２の厚さは、タイヤ半径方向外方に向かって漸減するが、より好ましくは、ビードベースラインＢＬからタイヤ半径方向外側に２５mmの距離を隔てる該ビードエーペックスのタイヤ軸方向外側面上の点Ｐを通りかつタイヤ外面と直交する基準線Ｘ１上において、前記立片部１０Ａ２の厚さＴａを１．０〜４．０mm、かつ、前記外エーペックス部１０Ｂの厚さＴｂを７．０〜１３．０mmとするのが望ましい。ビードベースラインＢＬから２５mmの高さ位置は、正規状態のタイヤに正規（規格）荷重を負荷したときに、リムＪのフランジとのタイヤ外面との接触部のほぼ最外側点となり、大きな歪が生じ易い。従って、このような位置の各厚さＴａ、Ｔｂを規定することにより、ビード部４の耐久性をより効果的に向上させ得る。

立片部１０Ａ２の前記厚さＴａが１．０mm未満の場合、ビード部４の曲げ剛性が低下しやすく、ひいては操縦安定性が悪化するおそれがある。逆に前記厚さＴａが４．０mmを超えると、外エーペックス部１０Ｂのゴムボリュームが低下し、ひいては歪の緩和能力が十分に得られず、ひいてはビード耐久性が低下するおそれがある。このような観点より、立片部１０Ａ２の前記厚さＴａは、より好ましくは１．５mm以上、かつ、３．０mm以下が望ましい。

また、前記外エーペックス部１０Ｂの厚さＴｂが７．０mm未満では、ビード補強層９の外片部９ｏの変形ないし歪の緩和能力を十分に発揮できず、ひいてはビード耐久性が低下するおそれがある。逆に前記厚さＴｂが１３．０mmを超える場合、ビードエーペックス１０が大型化し、重量増加やコストアップを招くおそれがある。このような観点より、前記外エーペックス部１０Ｂの厚さＴｂは、より好ましくは１０．０mm以上、かつ、１２．０mm以下が望ましい。

とりわけ、前記内エーペックス部１０Ａの立片部１０Ａ２の厚さＴａと、前記外エーペックス部１０Ｂの厚さＴｂとの比（Ｔａ／Ｔｂ）は、好ましくは０．１０以上、より好ましくは０．１５以上が望ましく、また、好ましくは０．３５以下、より好ましくは０．２５以下が望ましい。これによって、ビード部４の曲げ剛性と歪の緩和能力とをよりバランス良く向上させることが可能になる。

また、前記高弾性ゴムからなる底片部１０Ａ１は、折返し副部６ｂ２を覆うことによって、補助コード層８とともに折返し副部６ｂ２のスプリングバックを効果的に防止し、その外端での損傷などを防止しうる。このような観点より、底片部１０Ａ１は、図５に示されるように、ビードコア５の断面重心を通るタイヤ半径方向線Ｘ２上における厚さＴｃが、少なくとも１．０mm以上、好ましくは２．０mm以上、より好ましくは２．５mm以上であるのが望ましい。他方、底片部１０Ａ１の前記厚さＴｃが大きすぎると、外エーペックス部１０Ｂのゴムボリュームが低下し、ビード部４の耐久性が低下するおそれがあるので、好ましくは１０．０mm以下、より好ましくは７．０mm以下とするのが望ましい。

なお、内エーペックス部１０Ａとビードコア５との間や、ビードコア５と折返し主部６ｂ１との間などには、クッションゴム１５が配されている。該クッションゴム１５は、例えば内エーペックス部１０Ａよりも複素弾性率が小さい低弾性ゴム、例えば５．０〜１０．０ＭＰａ程度のゴムが用いられるのが望ましい。これにより、折返し副部６ｂ２の外端６ｂｔと高弾性の内エーペックス部１０Ａとが直接接するのを防ぎかつ該外端６ｂｔに作用する歪などを効果的に緩和しうる点で望ましい。

さらにビード部４には、チェーファゴム１２が配される。本実施形態のチェーファゴム１２は、ビード補強層９の中間部９ａのタイヤ半径方向内側をリムＪのシート面Ｊ１に沿ってのびる基部１２ａと、該基部１２ａのトウ側の端部からタイヤ半径方向外側にのびる内の立ち上げ部１２ｉと、前記基部１２ａのヒール側の端部からビード補強層９の外片部９ｏに沿ってタイヤ半径方向外側にのびる外の立ち上げ部１２ｏとから構成されている。前記基部１２ａ及び外の立ち上げ部１２ｏは、前記ビード補強層９と接触するように配置されている。また、外の立ち上げ部１２ｏは、リムＪのフランジの外端をタイヤ半径方向外側に超えた位置までのびている。このようなチェーファゴム１２は、リムＪの近くに配されるので、十分な耐摩耗性と硬さが必要であり、好ましくはＪＩＳＡ硬さが６０度以上、より好ましくは７０度以上の硬質のゴム材が用いられる。

なお、該チェーファゴム１２の外の立ち上げ部１２ｏの半径方向外側には、該チェーファゴム１２よりも軟らかいサイドウォールゴム１３が、またチェーファゴム１２の内の立ち上げ部１２ｉには、本体部６ａの内側に配されたインナーライナーゴム１４がそれぞれ接続されている。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうるのは言うまでもない。

図１の基本構造及び下表の仕様を有する重荷重用タイヤ（サイズ１１Ｒ２２．５）が試作され、それらについて下記の性能がテストされた。表に記載以外の仕様は夫々同仕様であり、各タイヤにおいて、内エーペックス部の複素弾性率Ｅ*1は５０．０ＭＰａ、外エーペックス部の複素弾性率Ｅ*2は４．０ＭＰａとした。なお、比較例１は、図５に示したビードエーペックスを具えている。テスト方法は、次の通りである。

＜ビード耐久性＞
テストタイヤをリム（７．５０×２２．５）、内圧（７００ｋＰａ）及び縦荷重（２７．２５ｋＮの３倍）の条件下にて速度２０ｋｍ／ｈでドラム試験機上を走行させ、ビード部に損傷が発生するまでの走行時間が測定された。評価は、比較例１の走行時間を１００とする指数で表示されている。数値が大きいほど良好である。

＜ビード部のゴムゲージの厚さ変化＞
上記ビード耐久性の試験の前後において、ビードコアの外の側面の高さの中間位置からビード部の外面に下ろした法線上でのチェーファゴムの厚さ（図５において符号ｔで示される。）が測定された。そして、その厚さの減少率が計算された。このような減少率が小さいほど、ビード部の耐久性が高いと言える。

＜劣化後のビード耐久性＞
タイヤを上記リムに組み付け、内圧（１０５０ｋＰａ）を充填して温度８０℃のオーブンで１週間保管した後、内圧を７００ｋＰａに調整し、上記と同様のビード耐久性テストが行われた。評価は、比較例１の走行時間を１００とする指数で表示されている。数値が大きいほど良好である。

＜操縦安定性＞
タイヤ静的試験機を用い、リム（７．５０×２２．５）、内圧（８００ｋＰａ）、縦荷重（２６．７ｋＮ）、横荷重（２．０ｋＮ）の条件における横荷重／横たわみ量の比を、横バネ定数とし、比較例１を１００とする指数で示した。数値が大きいほど横バネ定数が高く操縦安定性に優れていることを示す。
テストの結果を表１に示す。

次に、表１の実施例１のタイヤを基本とし、内エーペックス部の複素弾性率Ｅ*1のみ変化させて、ビード耐久性及び操縦安定性を比較した。なお外エーペックス部の複素弾性率Ｅ*2は４．０ＭＰａに統一した。

テストの結果、実施例のタイヤは、ビード部の耐久性を有意に向上していることが確認された。

本発明の空気入りタイヤの実施形態を示す断面図である。そのビード部を拡大して示す断面図である。そのビード部の主要部をさらに拡大して示す断面図である。ビード補強層の外片部がタイヤ軸方向外側から見えるようにゴムを取り除いたビード部の側面断面図である。そのビード部の主要部をさらに拡大して示す断面図である。従来のビード部の部分断面図である。

符号の説明

１重荷重用タイヤ
２トレッド部
３サイドウォール部
４ビード部
４Ｂビード部の底面
５ビードコア
６カーカス
６Ａカーカスプライ
６ａ本体部
６ｂ折返し部
６ｂ１折返し主部
６ｂ２折返し副部
６Ｃカーカスコード
９ビード補強層
９ａ中間部
９ｉ内片部
９ｏ外片部
１０ビードエーペックス
１０Ａ内エーペックス部
１０Ａ１底片部
１０Ａ２立片部
１０Ｂ外エーペックス部
１２チェーファゴム
Ｓｉビードコアの内の側面
Ｓｏビードコアの外の側面
ＳＬビードコアの内面
ＳＵビードコアの外面

Claims

トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る本体部と、該本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部とを有するカーカスコードを具えた１枚のカーカスプライからなるカーカスを具えた重荷重用タイヤであって、
前記折返し部は、前記ビードコアのタイヤ軸方向内側の内の側面、タイヤ半径方向内側の内面及びタイヤ軸方向外側の外の側面に沿って湾曲する折返し主部と、
該折返し主部に連なりかつ前記ビードコアのタイヤ半径方向外側の外面の近傍を通って前記本体部に向かってのびる折返し副部とからなり、かつ
前記ビード部には、補強コードを具えたビード補強層と、前記折返し副部のタイヤ半径方向外方にタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックスとが配され、
前記ビード補強層は、前記折返し主部に沿ってその半径方向内方をのびる中間部と、この中間部のタイヤ軸方向外側に連なりかつ前記折返し主部と離れて半径方向外側にのびる外片部と、前記中間部のタイヤ軸方向内側に連なりかつ前記本体部のタイヤ軸方向内側面に沿ってタイヤ半径方向外側にのびる内片部とを有する断面Ｕ字状をなし、
しかも前記補強コードは、７００〜１２００Ｎのコード強力を有しかつ前記外片部においてタイヤ周方向に対して４０〜７０度で傾けられるとともに、
前記ビードエーペックスは、高弾性のゴムからなりかつ半径方向内側に配された内エーペックス部と、この内エーペックス部よりも低弾性のゴムからなりかつ半径方向外側に配された外エーペックス部とからなり、しかも、ビードベースラインからタイヤ半径方向外側に２５mmの距離を隔てる該ビードエーペックスのタイヤ軸方向外側面上の点Ｐを通りかつタイヤ外面と直交する基準線Ｘ１上において、前記外エーペックス部の厚さＴｂが７．０〜１３．０mm、かつ前記立片部の厚さＴａが１．０〜４．０mmであり、
前記内エーペックス部は、前記折返し副部のタイヤ半径方向外面に沿う底片部と、この底片部のタイヤ軸方向内端側で立ち上がり前記カーカスプライの本体部に沿ってタイヤ半径方向外側に先細状でのびる立片部とを有する断面Ｌ字状をなすことを特徴とする重荷重用タイヤ。
前記外エーペックス部の高さＨｂは４０〜１００mmであり、かつ前記内エーペックス部の立片部の高さＨａが３５mm以上かつ前記高さＨｂ未満である請求項１記載の重荷重用タイヤ。
前記内エーペックス部の立片部のタイヤ軸方向の厚さＴａと、前記外エーペックス部の厚さＴｂとの比（Ｔａ／Ｔｂ）が０．１０〜０．３５である請求項１又は２記載の重荷重用タイヤ。
前記内エーペックス部は、複素弾性率Ｅ*1が２０〜７０ＭＰａであり、前記外エーペックス部は、複素弾性率Ｅ*2が２．０〜６．０ＭＰａである請求項１乃至３のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
前記ビード補強層の外片部の高さｈｏは、１５〜４０mmである請求項１乃至４のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。