JPH03220008A - １５°テーパーチユーブレスタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カーカスの巻上げ端における内、外のゴム厚
さの比を定め、かつカーカスの内側と外側とにスチール
コードからなる第１、第２の補強層を設けしかもその高
さ位置を規制するとともに第１の補強層の内側部と第２
の補強層の下方部が重複することによって、ビート部の
耐久性を向上しうる１５０テーパーチューブレスタイヤ
に関する。

〔従来の技術〕

例えばトラック、バス等の重荷重用タイヤにあっては、
チューブを用いないいわゆるチューブレスタイヤが普及
しつつある。このようなチューブレスタイヤは、一般に
使用されるチューブ入りタイヤに比べてリムとは強い嵌
合で嵌着しており、又タイヤに荷重が加わった場合には
、第６図に示すごとくビード部ａにおいて、内側に引張
り、外側に圧縮の応力が生じる曲げの作用力が生じる。

カーカスｂは前記作用力を受けることによって、該カー
カスｂの巻上げ部Ｃがビードコアｄの廻りでつるべ状に
該カーカスｂの本体部ｅ側に引っ張られ抜は出すという
問題が生じる。

このようなカーカスｂの移動を防止するため第５図（ｂ
）に示すごとく、カーカスｂの巻上げ部Ｃ先端をビード
部ａの曲げ中立線上に位置させるとともに、カーカスｂ
の外側に有機繊維コートを用いたフィシｆによってカー
カスｂの外側から覆うことによって、カーカスｂを補強
していた。さらに１５°テーパービードの補強構造の先
行技術として特開昭６０−９４８０６号、同５４−１３
１０８号、特公昭６０−６８０３号があり、ナイロンフ
ィラー、スチールフィラーなどの適性配置法及びエイペ
ックスゴムの適性硬度等について種々の提案がなされて
いる。

この場合、ナイロンフィラーのみでカーカスプライの巻
上部を補強する場合、１枚では強度が不足し、所期の補
強効果かえられないため、２〜４枚を重複して配置する
方法をとっている（第５図ａ）、又スチールフィラーを
用いる場合、１枚でもある程度の補強効果はえられるた
め、通常は１枚配置されたる（第５図Ｃ）が、さらに補
強効果を上げるため、ナイロンフィラー２枚とスチール
フィラー１枚の併用が最も多く採用されている。

更に特開昭６３−８７３０４号公報によると、カーカス
本体部と巻上げ部とビードコアーの間にゴムストックを
配置し、このゴムストックとカーカス本体部との間に、
スチールフィラーの第１補強層を配置し、さらにカーカ
ス本体部のタイヤ内側に、スチールフィラーの第２補強
層を、カーカスプライを介在させて第１補強層とオーバ
ーラツプして、配置する方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところがナイロンフィラーのみによる前記ビート部の補
強方法は使用枚数の増加に伴い重量の増加、及び生産生
の面で制約がある一方、ビード部の肉厚の増加をも伴う
ため、タイヤの走行による発熱の面からも限界がある。

また、上述のスチールフィラーとナイロンフィラーの併
用によるビード部の補強も、重量の増加及び生産性の問
題から、耐久性の向上には限界がある。

さらに、スチールフィラーのみを用いた場合は、上述の
如く、１枚でもある程度の補強効果は得られ、重量及び
生産性の面では問題ないが、内圧充填時及び負荷時にお
けるビード部のタイヤ軸方向外側への倒れ込みが大きく
、従って、スチールフィラーやカーカスプライの巻上げ
端末における歪の集中が大きくなり、周辺ゴムとの剥離
が発生し、大巾な耐久性の向上は期待しえないのが実情
である。

そこで、ビード部の倒れ込みを防止するため第５図（Ｃ
）に示すように、スチールフィラーＳＦのタイヤ内側上
端末ＳＥの高さＨＥを高くすることにより、内圧充填時
及び負荷時におけるビード部の動きを抑制して耐久性の
向上を図っているが、この対策も、上端末ＳＦの高さＨ
Ｅを余り高くするとスチールフィラーＳＦのタイヤ内側
上端末ＳＥから亀裂が発生し、この亀裂がインナーライ
ナーに達し、空気が浸誘して故障に至る危険があり、こ
の対策にも限界がある。

さらにビード部の内側においてカーカス本体部をスチー
ルフィラーで両側からサンドウィッチする前述の補強方
法（特開昭６３−８７３０４号公報）のうち、第５図（
ｄ）に示す構造では、カーカスプライｌの巻上げ部Ｃが
スチールフィラーで補強されていないためリムズレによ
る故障が発生しやすい、又第５図（ｅ）の構造は第２補
強層に、５Ｆ−２にビード部の内側から外側に亘ってル
ープ状に配置されているため、前記のリムズレ故障は防
止されるが、第２補強層５Ｆ−２はタイヤ内側において
半径方向下側に引張られるのに対し、これに隣接のカー
カスプライ本体部ｅは半径方向上側に引張られるため、
両者の界面においでせん回走が発生しやすく、この結果
第２補強層とカーカスフライ本体部の間で剥離故障が発
生する。又第５図（ｆ）の構造ではビードベース側でリ
ムチェーフィング損傷を誘発しやすい。さらに特開昭６
０−９４８０６号公報の構造は、従来よりも、耐久性の
向上は期待できるが「高弾性のゴムバンド」ではまだ高
荷重下におけるコード間隙の拡巾を十分に抑えきれない
。本発明は上述の問題点を解決するため、鋭意検討の結
果、達成されたものである。

従って本発明の目的は、ビード部の構造を改善すること
により、タイヤの重量を増加させることなく、又タイヤ
の生産性を阻害することなく、走行時におけるビード部
の倒れ込みを抑制してビード部の耐久性を大巾に向上で
きる優れた重荷重用空気入りチューブレスラジアルタイ
ヤを提供することにある。

さらに特開昭６０−９４８０６号公報による補強構造は
、タイヤは負荷時サイドウオールからビード部にかけて
タイヤ軸方向外側に突出した凸状変形を伴うことによっ
て、ビード上部はリムフランジ部にオーバーハングする
ような屈撓変形をもたらされ、このときカーカスプライ
本体部のコードのコード間隙（隣接するコードとコード
の間隙）は強制的に拡巾を余儀なくされる。この動きに
連動してカーカスプライの巻上げ部及びスチールフィラ
ー補強層はタイヤ軸方向外側に押しやられる。

しかもこの屈撓は周期的に繰り返されるため、ビード部
の温度は上昇する。即ちビード部のゴムは常時動的、熱
的疲労にさらされていることになる。

そこでカーカスプライ本体部のコード間隙の拡巾を防ぎ
、ビード部の温度上昇を抑制する対策として、［高弾性
のゴムバンド］をカーカスプライ本体部のタイヤ軸方向
外側に、即ちビードエイペックスとの境界に貼着して、
コード間隙の拡巾を抑えると共に、ビードエイペックス
にヒステレシスロスの少ないゴム層を用いて発熱を抑え
、ビード部の耐久性を向上せんとする構造が提案されて
いる。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明はヒール端に連らな
りかつタイヤ軸方向内方に向かって１５゜テーパーで内
径を減じるとともに、リムのビードシート部に着座する
ベース面をビード部に具えるチューブレスタイヤであっ
て、トレッド部からサイドウオール部を通りビード部の
ビードコアにのびる本体部と該ビードコアの周りをタイ
ヤの内側から外側に巻回しかつタイヤ半径方向外側に立
上がる巻上げ部を有するカーカス、前記ビード部に配さ
れ前記カーカスの本体部に沿って立上がる内側部とカー
カスの巻上げ部に沿って立上がる外側部とが連なりしか
もスチールコードを用いた第１の補強層、および該第１
の補強層の内側部とカーカスの本体部との間に下方部が
介在しかつカーカスの前記本体部に沿ってビードヒール
端の高さからタイヤ内側で立上がるスチールコードを用
いた第２の補強層を具え、前記第１の補強層の内側部と
第２の補強層の重複部の巾（ｊ２）は第２の補強層の先
端のヒール端からの半径方向の高さ（Ｈ３）の０．３〜
０．５倍の範囲であるとともに、カーカスの巻上げ部先
端の前記ヒール端からの高さ（Ｈ１）は前記リムのリム
フランジの高さ（ＨＦ）の２．７倍以上かつ４．０倍以
下、第１の補強層の前記内側部先端のヒール端からのタ
イヤ半径方向の高さ（Ｈ２）は前記フランジ高さ（ＨＦ
）の１．５倍以上かつ２．４倍以下、第２の補強層先端
のヒール端からの半径方向の高さ（Ｈ３）と前記カーカ
スの巻上げ部先端の半径方向の高さ（Ｈ１）との比（Ｈ
３／Ｈ１）が１．２以上かつ１．６以下であることを特
徴とする１５０テーパーチューブレスタイヤである。

又前記カーカスの巻上げ部先端と前記本体部との間の鎖
巻上げ部に直交する方向の長さである中間部ゴム厚さ（
Ｇ１）を前記リムフランジの高さ（ＨＦ）の０．９倍以
上かつ１．１倍以下、しかも中間部ゴム厚さ（Ｇ１）の
該中間部ゴム厚さ（Ｇ１）と前記巻上げ部先端からビー
ド部の外面に至る巻上げ部と直交する方向の長さである
外側ゴム厚さ（Ｇ２）との和に対する比Ｇｌ／　（Ｇｌ
＋Ｇ２）を０．５０以上かつ０．６０以下とするのが好
ましい。

〔作用〕

ビード部において、スチールコードよりなる第１補強層
がカーカスの本体部からビードベース部を経てカーカス
プライ巻上部の外側に至る領域を連続して補強している
ため、リムチェーフィング等の損傷の発生は防止される
。更にカーカスプライ本体と第１の補強層の間に介在し
て、ビードヒールの高さ位置よりカーカスプライ本体部
の内側に沿って、カーカスプライの巻上げ部上端末の高
さＨｌの１．２〜１．６倍の高さＨ３に亘って第２の補
強層を配置しているため、カーカスプライがリムフラン
上にオーバーハングするように屈撓しても、コード間ス
ペースの拡大が抑制されるとともに、従来構造における
第１の補強層とカーカスプライ本体部との間で、力の働
く方向の差異から生じる層間剪断歪による層間剥離は、
両者の間に第２の補強層を介在させることにより剥離損
傷は防止される。しかも第１、第２の補強層はスチール
コードを用いているため、補強層の剛性が高まり前記カ
ーカスの移動を一層効果的に防ぐことができる。

又、前記カーカスの巻上げ部先端の高さＨｌを第１の補
強層先端よりも高くかつ巻上げ部先端における内側、外
側のゴム厚さＧ１、Ｇ２を規制した場合には、前記ビー
ド部の繰返し変形による先端の剥離を効果的に防止しう
る。

さらに第２の補強層の先端高さＨ３を前記の巻上げ部先
端高さＨｌに比べて大きくかつその比を規制しているた
め、第２の補強層によってタイヤ変形時におけるカーカ
スの巻上げ部先端部の移動、倒れ込みを阻止し、巻上げ
部先端の剥離を一層効果的に防ぎうる。

このように、前記した本願の構成が有機的に結合するこ
とによって、カーカスの巻上げ部先端の剥離を防止し、
ビード部の耐久性を高めうる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

１５０テーパーチューブレスタイヤ１を簡略化して示す
第１図、ビード部２を詳示する第２図において、１５０
テーパーチューブレスタイヤ（以下チューブレスタイヤ
という）ｌは、トレッド部３、サイドウオール部４を通
り左右一対の前記ビード部２．２のビードコア５．５の
廻りを折返すカーカス６と、ビード部２のカーカス６の
外側に配される第１の補強層１０と第２の補強層１１と
からなる補強層を具える。

カーカス６は、芳香族ポリアミド、レーヨン、ナイロン
、ポリエステル等の有機繊維、炭素繊維、ガラス繊維又
はスチール等の金属線からなるカーカスコードをタイヤ
赤道Ｃに対して６０〜９０度傾斜させて並設してなるラ
ジアル配列体をなす。

本実施例ではトレッド部３の内部かつ前記カーカス６の
タイヤ半径方向外側に、複数枚のベルトブライ２４Ａ、
２４Ｂからなるベルト層２４が設けられる。各ベルトブ
ライ２４Ａ、２４Ｂはカーカス６の前記カーカスコード
と略同質のコードからなるベルトコードを前記カーカス
６のカーカスコードと交叉する向きに配列し、トレッド
部３を補強する。

又本実施例では前記ビードコア５からタイヤ半径方向外
側に向かってビードエーペックス２５を立上げる。

ビード部２は、ヒール端Ｊからタイヤ軸方向内方に向か
って１５度のテーパを有して内径が減じるベース面１２
を有し、該ベース面１２は、ビード部２の外面に接する
リムフランジ１３を有するリム１４のビードシート部１
５に着座する。

前記カーカス６は、トレッド部３からサイドウオール部
４を通りビード部３のビードコア５にのびる本体部７と
ビードコア５の廻りをタイヤの内側から外側に巻回しか
つタイヤ半径方向外側にのびる巻上げ部９とからなり、
鎖巻上げ部９の先端の前記ヒール端Ｊからの高さＨｌを
前記リム１４のリムフランジ１３の高さＨＦに対して２
．７倍以上かつ４．０倍以下としている。

第１の補強層１０、第２の補強層１１は何れもスチール
からなるコードを並置してなり、かつカーカス６の前記
カーカスコードと交わらせて配することにより、第１、
第２の補強層１０，１１はカーカス６を補強するととも
に該カーカス６と協働してタガ効果を発揮し、ビード部
２の剛性を高る。

第１の補強層１０は、前記カーカス６を包んで本体部７
に沿って立上がる内側部１６と前記巻上げ部９に沿って
立上がる外側部１７とが連なり前記内側部１６の先端の
前記ヒール端Ｊからのタイヤ半径方向の高さＨ２は前記
フランジ高さＨＦの１．５倍以上かつ２．４倍以下とし
ている。

又外側部１７の先端は本実施例ではカーカス６の巻上げ
部９の前記先端よりも低くかつその差を約５〜１５ｍｍ
としている。

従来のタイヤにあっては、カーカスの外側に補強層を設
けた場合、該補強層はカーカスの巻上げ部先端よりも高
く、即ち巻上げ部の先端部を補強層によって包んでいる
のであるが、本実施例では逆に巻上げ部９先端を第１の
補強層１０から突出させているのである。

第２の補強層１１は、カーカス６の本体部７に沿ってビ
ードヒール端Ｊの高さから立上るとともに、前記第１の
補強層１０の内側部１６と少なくとも１０ｍｍの重なり
部を有する下方部１９を具える。

又第２の補強層１１の先端のヒール端Ｊからの高さＨ３
とカーカス６の巻上げ部９の前記半径方向の高さＨｌと
の比Ｈ３／Ｈ１を１．２以上かつ１゜６以下としている
。

前記比Ｈ３／Ｈ１が１．６をこえると巻上げ部９先端が
分離する以前に第２の補強層１１の先端部が剥離する。

他方前記比が１．２未満では巻上げ部９先端において剥
離が生じやすく、ビード部２の耐久性を向上しない。

又前記カーカス６の巻上げ部９先端における両側のゴム
の厚さを規制している。

巻上げ部９先端と本体部７との間の巻上げ部９に直交す
る方向の長さである中間部ゴム厚さＧ１を前記リムフラ
ンジの高さＨＦの０．８５倍以上かつ１．１倍とすると
ともに、中間部ゴム厚さＧ１の該中間部ゴム厚さＧ１と
巻上げ部９先端からビード部外面２０に至る巻上げ部９
と直交する方向の長さである外側ゴム厚さＧ２との和に
対する比Ｇ１／（Ｇ１＋Ｇ２）を０．５０以上かつ０．
６０以下としている。

従って巻上げ部９先端は、カーカス６の本体部７からビ
ード部外面２０に至る距離の略中間位置に位置すること
になり、巻上げ部９先端の内、外側に路間等の厚みを有
するゴム層が介在することとなる。

前記比が０．５０未満であっても又０．６０をこえるこ
とによっても前記巻上げ部９先端部において剥離が生じ
ビード部の耐久性が低下する。

なお本発明において、第２図に一点鎖線で示すごとく第
１の補強層１０の外側にナイロンコードなど有機繊維コ
ードからなるフィラー２６を必要により設けてもよい。

しかしタイヤの重量増加となる。

〔具体例〕

タイヤサイズ１１Ｒ２２，５のタイヤを７．５０Ｘ２２
．５のリムに装着し、正規内圧の１２０％の内圧のもと
にＪＩＳに規定する最大荷重の２５０％の荷重を加え、
かつリムフランジを１１５°Ｃの温度に加温した条件の
もとにおいて第２の補強層１１の高さＨ３とカーカスの
巻上げ部先端高さＨｌとの比Ｈ３／Ｈ１に対する耐久性
の関連をテストした。なおこのときの中間部ゴム厚さＧ
１と（Ｇ１＋Ｇ２）の比Ｋを０．６及び０．５としてテ
ストした。

Ｈ２／ＨＦ＝２．０ テスト結果を第３図にグラフによって示す。

なおテストは室内耐久性試験機を用いて行い、ビード部
が破壊するまでの時間を求めかつ前記比が０．６でＨ３
／Ｈ１が１．０の従来品を１００とする指数で示した。

数値が大きいほど良好であり、本願の構成の範囲のもの
がその範囲外のものに比べて優れていることが判明した
。

〔具体例２〕 具体例１と同サイズかつ同一のリムに装着しかつ具体例
１と同じテスト条件のもとて中間部ゴム厚さＧ１の該中
間部ゴム厚さＧ１と外側ゴム厚さＧ２との和に対する比
Ｇｌ／　（Ｇ１＋Ｇ２）と耐久性との関連についてテス
トした。

なおテストは前記高さ比Ｈ３／Ｈ１＝ｈを１．２と１．
６との上水準に固定しビード部が破壊するまでの時間を
測定するとともに、Ｈ２／Ｈ１が１．６でＧｌ／　（Ｇ
１＋Ｇ２）の値が０．７のものを１００とする指数で示
した。

数値が大きいほど良好であり、本願の構成範囲のものが
その範囲外のものに比べて優れていることが判明した。

なお第１表は、本願構成のタイヤ（実施例１〜５）と本
願構成外のタイヤ（比較例１〜１０）とのビードの耐久
性を示したものであって、比較例１を１００とする指数
で表示した。２００以上が合格である。

〔発明の効果〕

斜上の如く本発明のチューブレスタイヤはビード部にカ
ーカスの外側と内側とに配されるスチールコードを用い
た第１、第２の補強層を設けかつ第１と第２補強層の重
複中を規定しカーカスの巻上げ部の高さと第２の補強層
の高さとの比及び巻上げ部先端高さ及び第１補強層の先
端高さのフランジ高さとの比及びカーカスの巻上げ部先
端における内、外のゴム厚さの比を規制することを要旨
としたため、ビード部各界面における剥離を防止でき、
ビード部の耐久性を大巾に向上しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はその
ビード部を拡大して示す断面図、第３図はカーカスの巻
上げ部先端高さと第２の補強層の高さとの比に対するビ
ード部の耐久性の関係を示すグラフ、第４図はカーカス
の巻上げ部先端における内、外側のゴム厚さとビード部
の耐久性との関係を示すグラフ、第５図（ａ）〜（ｆ）
は従来技術を示すビード部の断面図、第６図はその作用
を示す断面図である。 ２−−−ビード部、　　３、−、　トレッド部、４、−
、、−サイドウオール部、　　５−、−、、ビードコア
、６・−・−カーカス、　７−・・・本体部、９−一巻
上げ部、　１０・−第１の補強層、１１、、、、、、、
第２の補強層、　１２・・・・・ベース面、１３１．、
、、リムフランジ、　　１４・・・−リム、１５１１．
１．ビードシート部、　　１６．、、、、、、内側部、
７・・−・−外側部、　１９・＝・・・下方部、０−、
−ビード部外面、　Ｇ１・、−１・中間部ゴム厚さ、２
−・−・−外側ゴム厚さ、 １−一一一一一巻上げ部の先端高さ、 ２９．−、第１の補強層の内側部先端高さ、３−、−第
２の補強層の先端高さ、 Ｆ〜・−・−・フランジ高さ。 １図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ヒール端に連らなりかつタイヤ軸方向内方に向かっ
   て１５゜テーパーで内径を減じるとともに、リムのビー
   ドシート部に着座するベース面をビード部に具えるチュ
   ーブレスタイヤであって、トレッド部からサイドウォー
   ル部を通りビード部のビードコアにのびる本体部と該ビ
   ードコアの周りをタイヤの内側から外側に巻回しかつタ
   イヤ半径方向外側に立上がる巻上げ部を有するカーカス
   、前記ビード部に配され前記カーカスの本体部に沿って
   立上がる内側部とカーカスの巻上げ部に沿って立上がる
   外側部とが連なりしかもスチールコードを用いた第１の
   補強層、および該第１の補強層の内側部とカーカスの本
   体部との間に下方部が介在しかつカーカスの前記本体部
   に沿ってビードヒール端の高さからタイヤ内側で立上が
   るスチールコードを用いた第２の補強層を具え、前記第
   １の補強の内側部と第２の補強層の重複部の巾（ｌ）は
   第２の補強層の先端のヒール端からの半径方向の高さ（
   Ｈ３）の０．３〜０．５倍の範囲であるとともに、カー
   カスの巻上げ部先端の前記ヒール端からの高さ（Ｈ１）
   は前記リムのリムフランジの高さ（ＨＦ）の２．７倍以
   上かつ４．０倍以下、第１の補強層の前記内側部先端の
   ヒール端からのタイヤ半径方向の高さ（Ｈ２）は前記フ
   ランジ高さ（ＨＦ）の１．５倍以上かつ２．４倍以下、
   第２の補強層先端のヒール端からの半径方向の高さ（Ｈ
   ３）と前記カーカスの巻上げ部先端の半径方向の高さ（
   Ｈ１）との比（Ｈ３／Ｈ１）が１．２以上かつ１．６以
   下であることを特徴とする１５０テーパーチューブレス
   タイヤ。 ２　前記カーカスの巻上げ部先端と前記本体部との間の
   該巻上げ部に直交する方向の長さである中間部ゴム厚さ
   （Ｇ１）を前記リムフランジの高さ（ＨＦ）の０．９倍
   以上かつ１．１倍以下、しかも中間部ゴム厚さ（Ｇ１）
   の該中間部ゴム厚さ（Ｇ１）と前記巻上げ部先端からビ
   ード部の外面に至る巻上げ部と直交する方向の長さであ
   る外側ゴム厚さ（Ｇ２）との和に対する比Ｇ１／（Ｇ１
   ＋Ｇ２）を０．５０以上かつ０．６０以下としてなる請
   求項１記載の１５゜テーパーチューブレスタイヤ。