JPH0386607A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - 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、ビード部の耐久性を向上させた重荷重用空気
入りラジアルタイヤに関する。

〔従来の技術〕

従来、重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部は、
たとえば第３図に示すように構成されている。第３図に
おいて、ビードワイヤ４の周りにタイヤの内側から外側
に折り返し巻き上げられたカーカスプライ３に添って、
タイヤ周方向に対して２０°〜７０″′のほぼ同一のコ
ード角度で互いに交差する２Ｎの繊維コード補強層７−
１．７−２が配置され、さらにこの補強層７−２のタイ
ヤ外側に繊維コード補強Ｎ７−３が配置されている。し
かし、上述のような複数層の補強層が設けられていても
、カーカスプライ３の巻き返し端末３ｅに歪が集中し、
その巻き返し端末３ｅからセパレーションが発生すると
いう問題を十分に解決するものではなかった。

ところで、第４図に示すように、リム２に組み込まれた
タイヤ２０が荷重を負荷されて路面Ｍ上を走行した場合
、接地両端に対応する半径方向のサイドウオール部１２
には、矢印で示されるタイヤ周方向の剪断変形ｔが生じ
る。また、第５図に示すように、ビード部に荷重が加わ
ることによって、接地中心部の断面方向（タイヤ幅方向
）に曲げ変形ｌが生じる。本発明者らは、前述したセパ
レーションの発生を防止し、ビード部耐久性を高めるた
めには、これらのタイヤ周方向の剪断変形ｔと断面方向
の曲げ変形ｌを小さくすることによりビード部に発生す
る内部歪を小さくすることが有効であること見出し、鋭
意検討を進めて本発明に到達した。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、補強層を利用してカーカスプライの折
り返し端末の補強効果を高めることによりビード部にお
ける内部歪を低減して、カーカスプライの折り返し端末
のセパレーションの発生を防止すると同時に、補強層自
体の端末におけるセパレーション故障の発生を防止し、
耐久性を向上させた重荷重用空気入りラジアルタイヤを
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の上記目的は、金属コードまたは該金属コードと
少なくとも同等の弾性率を有する繊維コードからなる少
なくともＩＮのカーカスプライを、左右両側一対のビー
ドコアの周りに、それぞれタイヤの内側から外側に折り
返し、その折り返し端末をタイヤ断面最大幅位置の高さ
より低い位置になるように巻き上げたビード部を有する
ラジアルタイヤにおいて、 前記ビード部の外側に位置する前記カーカスプライに添
って、少なくとも３層の有機繊維コードからなる補強層
を積層すると共に、内側の補強層と外側の補強層は、そ
れぞれタイヤ周方向に対して３０°±１０’のコード角
度でコード方向を互いに交差させるように配置し、中間
の補強層はタイヤ周方向に対して６０″以上のコード角
度で配置し、かつ該中間の補強層の上方端末を前記カー
カスプライの折返し部の端末からタイヤ断面最大幅位置
までの高さに配置し、前記内側と外側の補強層の上方端
末の配置高さを中間の補強層の上方端末の配置高さより
も高くすることにより達成することができる。

以下、図面を参照して詳しく説明する。

第２図に示す空気入りラジアルタイヤにおいて、リム２
に装着されたタイヤの左右両側一対のビード部１間には
、カーカスプライ３が装架され、このカーカスプライ３
の端部がビードコア４の周りにタイヤの内側から外側に
折り返されて巻上げられている。このカーカスプライ３
は、スチールコードのような金属コードまたはこれと同
等以上の弾性率を有する芳香族ポリアミド繊維、ガラス
繊維、炭素繊維等のような繊維コードからなり、少なく
とも１層配置される。

このタイヤのトレンドＴのカーカスプライ３上にタイヤ
周方向に環状に少なくとも２層のスチールコードからな
るベルト層Ｂが配置されている。このベルト層Ｂを構成
するスチールコードはプライ間で少なくとも２層は互い
に交差するように配置されている。

本発明タイヤは、第１図に示すように、そのビード部に
おいてビードコア４の周りにタイヤの内側から外側に折
り返されて巻き上げられたカーカスプライ３の折り返し
部、すなわちビード部外側のカーカスプライ３に添って
３層の補強層７−１．７−２．７−３が積層配置されて
いる。

これら３層の補強層の中で、内側と外側の補強層？−１
，７−３は、カーカスプライ３と同様にビードコア４の
周りにタイヤの内側から外側に折り返されているが、中
間の補強Ｍ７−２は、ビードコア４の周りに折り返され
ることなく、内側と外側の補強層７−１．７−３の間に
挟持され、その下方端末はビードヒール部周辺に位置し
ている。

ビードコア４の上方にはビードフィラー８ｕ。

８Ｌがカーカスプライ３の本体とその折り返し部に挟ま
れるように充填され、さらにカーカスプライの折り返し
端末３ｅと内側の補強層７−１とに挟まれるようにクツ
ションゴム層９が設けられている。また、最外側の補強
層７−３の外側のリムベース側に沿ってリムクツション
ゴム層５が設けられている。

本発明タイヤにおいて、上記内側と外側の補強層７−１
と７−３とは、いずれもタイヤ周方向に対し３０°±１
０’の範囲のコード角を有し、互いにコード方向が交差
するように配置されている。

これに対し中間の補強層７−２はタイヤ周方向に対する
コード角が６０’以上で、かつ内側の補強層７−１およ
び外側の補強層７−３と交差するように配置されている
。

また、これら３層の補強層？−１，７−２，７−３の上
方端末は、それらのリム基準線ｍからの高さｈｌｕｓ　
ｈｚｕおよびり、ｕがそれぞれカーカスプライ３の折り
返し端末３ｅの高さｈｃからタイヤ断面最大幅位置高さ
ＳＲとの間に位置するように配置されている。さらに内
側の補強層７−１と外側の補強層７−３の上方端末の高
さｈｌｕおよびｈ３ｕは、中間の補強層７−２の上方端
末の高さｈｚｕより高い位置に配置されている。

本発明において、内側の補強層７−１と外側の補強層７
−３のコード角度は、それぞれタイヤ周方向に対して３
０６±１０°　（２０＠以上、４０°以下）とし、かつ
互いに交差させる必要がある。これら補強層のコード角
度を３０６±１０’とし、交差させることによって、第
３図に示した接地端に対応する半径方向領域におけるタ
イヤ周方向の剪断変形を効果的に抑え、カーカスプライ
の折り返し端末３０部付近の変形を効果的に抑制するこ
とができる。

また、本発明タイヤにおいて、中間の補強層７−２のコ
ード角度は６０°以上とすることが必要であり、これに
よって、第４図に示した接地直下において、ビード部が
撓んだときの断面方向引張応力を効果的に分担し、接地
直下での曲げ変形を抑制し、歪の集中によるカーカスプ
ライの折り返し端末３ｅにおけるセパレーションの発生
を防止することができる。

上記タイヤ外側に配置される補強層のコード角度を全て
（３層共に）、４０６以下とすると、第４図に示した接
地直下におけるタイヤ断面径方向に対する曲げ変形に対
しては、ビード部が撓んだときの断面径方向の引張応力
を有効に分担することができず、カーカスプライ３の折
り返し端末３ｅのセパレーションの発生を防止すること
ができなくなる。他方、コード角度を１０゜未満にする
と、接地端に対応する領域における上述した歪集中を十
分に抑制することができる反面、補強層相互間のセパレ
ーションが発生するという新たな問題が生ずることにな
る。また、中間の補強層７−２のコード角度が６０６を
超えると、前記ビード部が撓んだときの断面方向引張応
力の分担によって、接地直下でのカーカスプライ折り返
し端末３ｅの補強効果は高まるが、補強層の端末部のコ
ード方向の歪も高まるため、補強層の端末からのセパレ
ーションが発生し易くなる。

このため、本発明においては、中間の補強層７−２の端
末部分を内側の補強層７−１と外側の補強層７−３との
間に挾んで、中間の補強層７−２の端末部分における歪
集中を緩和し、前記補強層の端末からのセパレーション
を防止している。

さらに、第１図の実施例に示すように、中間の補強層７
−２の下方端末はビードヒール付近に位置しているのに
対して、内側と外側の補強層７−１．７−３の下方端末
は、ビードコア４の回りを巻き込んでビード部内側にま
で延びている。

このビード部内側における内側と外側の補強層７−１．
７−３のコード角度は、ビード部外側と同様に、タイヤ
周方向に対し３０°±１０°で、比較的小さいため、タ
イヤ周方向の引張剛性を大きくする働きを有する。した
がって、充填空気による内圧Ｐによるビード部の変形を
最も効果的に仰制し、カーカスプライ折り返し端末３ｅ
への歪の集中を低減することができる。

しかも前記ビード部内側とビード部外側とにおける内側
の補強層７−１と外側の補強層７−３のコード交差領域
は、カーカスプライ３の折り返し端末３ｅの高さｈｃか
らタイヤ最大幅位置の高さＳＨまでの領域に及んでおり
、カーカスプライの折り返し端末３ｅを前記コード交差
領域が内外両側からサンドインチ状に保護しているため
、カーカスプライの折り返し端末３ｅのセパレーション
を防止することができる。

なお、前記補強層の上下両端末の高さり、ｕ。

ｈ　Ｉｄ、　　ｈ　ｚｕ、　　ｈ　ｚｄ、　　ｈ　３Ｌ
Ｉ＋　　ｈ　３ｄ−、カーカスプライ３の折り返し端末
３ｅの高さｈｃ　％タイヤ最大幅位置の高さＨｓは、い
ずれも第３図におけるリム基準線ｍをベースとする高さ
であり、リム基準線ｍはタイヤを正規リムに組み、正規
内圧を充填した場合のリムの呼称Ｒに相当する。

また、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定されている標準
のリムをいい、「正規内圧を充填した」とは正規内圧と
なるように空気がタイヤ内に充填されたことをいう。

このような本発明タイヤにおいて、前記ビードコア４で
折り返されたカーカスプライ３とビード部外側の３層の
補強層７−１．７−２．７−３との間には、エツジクツ
ションゴム９を充填し、ビードコア４の側面部からサイ
ドウオール方向に向けて徐々に離間させるようにするこ
とが望ましい。このエツジクツションゴム９としては、
たとえばゴム１００重量部に対してコバルト金属塩をコ
バルト元素量に換算して０．１〜０．４重量部含有し、
その硬度がカーカスプライ３のコートゴム（被覆ゴム）
の硬度の１．２倍以上であって、上側ビードフィラーゴ
ム７の硬度以下のものが適用される。

また、本発明タイヤの補強層を構成するコードとしては
、有機繊維コードが使用され、少なくとも３層の補強層
は、同一種類のコード、たとえばナイロンコード同士を
使用してもよいし、異種のコード、たとえば芳香族ボリ
アミド繊維コードとナイロンコードを組み合わせて使用
してもよい。

以上の実施例では、補強層を３層設ける場合について説
明したが、本発明では内側、中間、外側に位置する各層
が上述した構成を有するようにすれば４層以上を設ける
ようにしてもよい。

〔実施例〕

次に実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

第１図に示すビード部構造を有し、表に示す規格と、以
下に示した構成材料を有する本発明タイヤＩを作成した
。

本発里しエヱ： タイヤサイズ：　　ＩＩＲ２２，５１４ＰＲカーカスプ
ライ：　３　＋　９　＋１５（０，１７５）’″スチー
ルコー ドードコア：底面の傾斜角度がリムビード座と略同じで
、直径１．６０ｍｍの鋼線からなる巻数６２回の１本巻
ビード ビードフィラー二下側ビードフィラー７′として硬いゴ
ムフィラー、上側ビードフィラー７として軟らかいゴム
フィラーを三角形状にして配ビード部外側の１番目、２
番目および３番目の補強層：　１２６０ロ／２のナイロ
ンコードからなる、打ち込み本数３５本１５０ｍｍの補
強層。

上記本発明タイヤにおいて、第１番目、第２番目および
第３番目の各補強層のコード角度α１．α２およびα８
、それらの上方端末の高さｈ　Ｉｕ、　　ｈ　ｚｕおよ
びｈ３ｕ、下方端末の高さり、ｄ。

ｈ２ｄおよびｈｉｄ、カーカスプライの折り返し端末の
高さｈｃを、それぞれ表に示す通り変更した従来タイヤ
■および■、比較タイヤ■および■の４種類のタイヤを
作成した。

上述した５種類のタイヤについて、次の室内回転ドラム
耐久性試験を行い、表に示す結果を得た。

ロー′−ム　　ｉ　　： リム２２．５　Ｘ　７．５０、空気圧８．４　ｋｇｆ／
ｃｍ”　　（規格）１２０り　、荷重５２００Ｋｇ　　
（規格（７）１９０Ｘ）　、速度４５Ｋｍ／ｈｒの条件
で、各タイヤをドラム上で回転し、ビード部が故障に至
るまでの距離を測定し、従来タイヤＩの耐久性を１００
とする指数で示した。

また、上記耐久性試験を行った各タイヤを分解して、カ
ーカスプライの折り返し端末および補強層の端末におけ
るセパレーションの状況を調べたところ、本発明タイヤ
並びに従来タイヤ■および■は、それぞれカーカスプラ
イ折り返し端末からセパレーションが発生していたのに
対し、比較例タイヤ■はビード部外側の１番目の補強層
の端末からセパレーションが発生し、比較例タイヤ■は
ビード部外側の３番目の補強層の端末からセパレーショ
ンが発生していた。

表から明らかなように、本発明タイヤＩはそのビード部
の耐久性が著しく優れていることが判る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ビードコアの周
りにタイヤの内側から外側に折り返されたカーカスプラ
イに添って、ビード部の外側に、それぞれタイヤ周方向
に対して特定のコード角度を有する少なくとも３Ｎの有
機繊維コードからなる複数の補強層を互いにコードが交
差するように積層配置すると共に、それらの端末位置を
特定することによって、サイドウオール部の接地端に対
応する半径方向領域に生ずる周方向剪断変形および接地
中心の断面方向曲げ変形を効果的に抑制し、カーカスプ
ライ折り返し端末並びに補強層の端末のセパレーション
を防止し、タイヤの耐久性を一層向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の重荷重用ラジアルタイヤのビード部構
造の１例を示す拡大断面図、第２図は重荷重用ラジアル
タイヤの一般構造を示す子午線方向断面図、第３図は従
来の重荷重用ラジアルタイヤのビード部構造の１例を示
す断面説明図、第４図および第５図は、それぞれラジア
ルタイヤの荷重走行時のタイヤの変形の様子を示す説明
図である。 ■・・・ビード部、２・・・リム、３・・・カーカスプ
ライ、４・・・ビードコア、５・・・リムクツションゴ
ム、？−１，７−２，７−３・・・補強層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 金属コードまたは該金属コードと少なくとも同等の弾性
   率を有する繊維コードからなる少なくとも１層のカーカ
   スプライを、左右両側一対のビードコアの周りに、それ
   ぞれタイヤの内側から外側に折り返し、その折り返し端
   末をタイヤ断面最大幅位置の高さより低い位置になるよ
   うに巻き上げたビード部を有するラジアルタイヤにおい
   て、 前記ビード部の外側に位置する前記カーカスプライに添
   って、少なくとも３層の有機繊維コードからなる補強層
   を積層すると共に、内側の補強層と外側の補強層は、そ
   れぞれタイヤ周方向に対して３０゜±１０゜のコード角
   度でコード方向を互いに交差させるように配置し、中間
   の補強層はタイヤ周方向に対して６０゜以上のコード角
   度で配置し、かつ該中間の補強層の上方端末を前記カー
   カスプライの折返し部の端末からタイヤ断面最大幅位置
   までの高さに配置し、前記内側と外側の補強層の上方端
   末の配置高さを中間の補強層の上方端末の配置高さより
   も高くした重荷重用空気入りラジアルタイヤ。