JPH04274910A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、折り返し高さの低い
カーカス層を有する空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の抜術】一般に、折り返し高さが低い、例えばリ
ム径ラインからカーカス層の折り返し部の半径方向外端
までの距離がカーカス高さの０．３３倍以下である空気
入りラジアルタイヤは、ビード部の剛性が低いため、荷
重転動によってビード部が軸方向外側に大きく倒れ込み
、この結果、折り返し部の半径方向外端部に繰り返し応
力が集中してセパレーションが発生するおそれがある。

【０００３】このため、従来にあっては、硬質ゴム、即
ちゴム硬度が７５度以上であるゴムからなるフィラーを
カーカス層の折り返し部と本体部との間に配置し、この
フィラーによってビード部の剛性を高めて荷重転動時に
おけるビード部の倒れ込みを抑制するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空気入りラジアルタイヤにあっては、長期間
走行させると、カーカス層の折り返し部とフィラーとの
間にセパレーションが発生することがあるという問題点
がある。その理由は、カーカス層の折り返し部はタイヤ
への内圧充填、負荷転動によってビード側へ引き寄せら
れるが、この際、折り返し部のコーティングゴムはゴム
硬度が高く変形しずらいフィラーと剛性の高い有機繊維
コードとに挟まれており、しかも、該コーティングゴム
はモジュラスが小さなゴムから構成されているため、こ
のコーティングゴムに応力が集中して大きな剪断歪が発
生し、セパレーションが生じるのである。

【０００５】この発明は、カーカス層の折り返し部とフ
ィラーとの間のセパレーションを効果的に抑制してビー
ド部耐久性を向上させることができる空気入りラジアル
タイヤを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、幅方
向両端部がビードの回りに軸方向内側から軸方向外側に
向かって折り返されることにより、ビードより軸方向内
側の本体部とビードより軸方向外側の折り返し部とから
構成され、内部にラジアル方向に延びる有機繊維コード
が埋設された卜ロイダル状のカーカス層と、カーカス層
の本体部と折り返し部との間に配置され硬質ゴムからな
るフィラーと、カーカス層の半径方向外側に配置された
ベルト層と、ベルト層の半径方向外側に配置されたトレ
ッドと、を備え、リム径ラインから前記折り返し部の半
径方向外端までの距離Ｄがカーカス高さＫの０．３３倍
以下である空気入りラジアルタイヤにおいて、前記折り
返し部とフィラーとの間に、折り返し部のコーティング
ゴムとの合計厚さＴが前記有機繊維コードの直径ｄの　
０．５倍以上であって、５０％モジュラスが　５ｋｇ／
ｃｍ２以上で折り返し部のコーティングゴムの５０％モ
ジュラス以下である緩衝ゴム層を配置することにより達
成することができる。

【０００７】

【作用】今、この発明のタイヤが内圧充填後、負荷を受
けながら転動しているとする。このとき、カーカス層の
折り返し部はビード側へ引き寄せられ、これにより、折
り返し部に埋設されている有機繊維コードとフィラーと
の間に位置するカーカス層のコーティングゴムに応力が
集中しようとする。しかしながら、この発明では、折り
返し部とフィラーとの間に、５０％モジュラスが折り返
し部のコーティングゴムの５０％モジュラス以下である
緩衝ゴム層を配置したので、コーティングゴム、緩衝ゴ
ム層の双方に応力が分散され、これにより、コーティン
グゴムにおける剪断歪が減少してセパレーションが抑制
されるのである。ここで、緩衝ゴム層の５０％モジュラ
スが　５ｋｇ／ｃｍ２未満であると、該緩衝ゴム層が軟
弱になり過ぎて応力がこの緩衝ゴム層のみに集中するよ
うになり、セパレーションが緩衝ゴム層に発生するおそ
れがあるため、該緩衝ゴム層は５０％モジュラスが　５
ｋｇ／ｃｍ２以上でなければならない。なお、この緩衝
ゴム層の肉厚とコーティングゴムの肉厚との合計厚さＴ
が前記有機繊維コードの直径ｄの　０．５倍未満である
場合には、これらゴムの厚さが薄すぎて応力集中が生じ
、用いることはできない。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１、２において、１１は乗用車に装着され
る空気入りラジアルタイヤであり、このタイヤ１１はリ
ング状のビード１２がそれぞれ埋設された一対のビード
部１３と、これらビード部１３から略半径方向外側に向
かって延びる一対のサイドウォール部１４と、これらサ
イドウォール部１４の半径方向外端同士を連ねる略円筒
状のトレッド部１５と、を有する。そして、前記タイヤ
１１はー方のビード部１３から他方のビード部１３まで
延びる卜ロイダル状をしたカーカス層１７によって補強
され、このカーカス層１７はラジアル方向（子午線方向
）に延びる多数本の有機繊維コード１８をコーティング
ゴム１９によって被覆した少なくとも１枚、ここでは１
枚のカーカスプライ２０から構成されている。そして、
このカーカス層１７の幅方向両端部は前記ビード１２の
回りにそれぞれ軸方向内側から軸方向外側に向かって折
り返され、これにより、カーカス層１７はビード１２よ
り軸方向内側の本体部２１と軸方向外側の折り返し部２
２とから構成されることになる。そして、これら本体部
２１と折り返し部２２との間には、半径方向内端がビー
ド１２に圧着された断面三角形状のフィラー２３の半径
方向内端部が配置され、これらのフィラー２３はゴム硬
度が７５度以上の硬質ゴムから構成されている。また、
前記カーカス層１７の半径方向外側にはベルト層２５が
配置され、このベルト層２５は少なくとも１枚、ここで
は２枚のベルトプライ２６から構成されている。これら
ベルトプライ２６内にはタイヤ赤道面２７に対して傾斜
した多数本の補強コードが埋設され、これらの補強コー
ドは少なくとも２枚のベルトプライ２６において交差し
ている。前記ベル卜層２５の半径方向外側には卜レッド
としてのトップ卜レッド３０が配置され、この卜ップト
レッド３０の外周面には幅広の溝３１、例えば主溝、横
溝が形成されている。また、カーカス層１７の軸方向外
側にはサイドトレッド３３が配置されるとともに、折り
返し部２２の軸方向外側および半径方向内側にはチェー
ファー３４が配置され、このチェーファー３４は前記フ
ィラー２３よりゴム硬度の低い硬質ゴムから構成されて
いる。

【０００９】４０はリムであり、このリム４０は前記タ
イヤ１１のビード部１３が着座される一対のビードシー
ト部４１と、ビードシー卜部４１の軸方向外端から略半
径方向外側に向かって延びるリムフランジ部４２とを有
する。

【００１０】そして、このタイヤ１１においては前記折
り返し部２２の折り返し高さＤ、即ちリム径ライン４５
から折り返し部２２の半径方向外端４６までの半径方向
距離Ｄは、カーカス高さＫ（リム径ライン４５から、タ
イヤ赤道面２７とカーカス層１７との交点までの半径方
向距離）の０．３３倍以下と低い。なお、このＤ／Ｋの
値は折り返し高さＤの低いタイヤ１１においては、通常
０．１６から０．３１の範囲である。そして、このよう
なタイヤ１１に内圧を充填させた後、荷重転動させると
、前述のように折り返し高さＤが低いので、折り返し部
２２はビード１２側へ大きな力で引き寄せられる。この
とき、折り返し部２２のコーティングゴム１９は、ゴム
硬度が高く変形しずらいフィラー２３と剛性の高い有機
繊維コード１８とに挟まれており、しかも、該コーティ
ングゴム１９はモジュラスが小さなゴムから構成されて
いるため、このコーティングゴム１９に応力が集中しよ
うとする。ここで、チェーファー３４と折り返し部２２
の有機繊維コード１８とに挟まれたコーティングゴム１
９は、該チェーファー３４のゴム硬度がフィラー２３の
ゴム硬度より低いので、応力集中はフィラー２３側のコ
ーティングゴム１９より小さい。

【００１１】このような応力集中を抑制するため、この
実施例では、折り返し部２２とフィラー２３との間に、
５０％モジュラスが折り返し部２２のコーティングゴム
１９の５０％モジュラス以下である緩衝ゴム層５０を配
置したのである。これにより、コーティングゴム１９、
緩衝ゴム層５０の双方に応力が分散され、コーティング
ゴム１９における剪断歪が減少してセパレーションが抑
制されるのである。 ここで、緩衝ゴム層５０の５０％モジュラスが　５ｋｇ
／ｃｍ２未満であると、該緩衝ゴム層５０が軟弱になり
過ぎて応力がこの緩衝ゴム層５０のみに集中するように
なり、セパレーションが該緩衝ゴム層５０に発生するお
それがあるため、緩衝ゴム層５０は５０％モジュラスが
　５ｋｇ／ｃｍ２以上でなければならない。ここで、こ
の緩衝ゴム層５０の肉厚と折り返し部２２のコーティン
グゴム１９の肉厚の合計厚さＴは、折り返し部２２中の
有機繊維コード１８の直径ｄの　０．５倍以上でなけれ
ばならない。その理由は、合計厚さＴが直径ｄの　０．
５倍未満となると、変形が容易でかつ薄い緩衝ゴム層５
０、コーティングゴム１９に図３に示すように応力が急
激に集中して、亀裂が発生し易くなるからである。なお
、図３は有機繊維コード１８とフィラー２３との間に配
置されているゴム内の応力を有限要素法により解析した
結果を示すグラフであリ、縦軸は、有機繊維コード１８
とフィラー２３との間に低モジュラスのゴムがなく、有
機繊維コード１８にフィラー２３が直接接触していると
きの応力を１としている。なお、この合計厚さＴは、フ
ィラー２３によるビード部１３の剛性向上効果を減殺し
ないよう、直径ｄの　４倍以下とすることが好ましい。 そして、このような緩衝ゴム層５０の配置は、タイヤ成
型ドラムに貼付けられたカーカスプライ２０に緩衝ゴム
層５０となるゴムシートを貼付けることで行ってもよく
、また、フィラー２３に予め緩衝ゴム層５０となるゴム
シートを貼付けておき、該フィラー２３をタイヤ成型ド
ラム上のカーカスプライ２０に供給することで行うよう
にしてもよい。このように緩衝ゴム層５０の配置は非常
に容易に行うことができ、コスト的にも有利である。

【００１２】次に、試験例を説明する。この試験に当た
っては、折り返し部とフィラーとの間に緩衝ゴム層が設
けられていない従来タイヤと、図１、２に示すように折
り返し部２２とフィラー２３との間に緩衝ゴム層５０が
配置された供試タイヤ１と、図４に示すようにコーティ
ングゴム１９と同一種のゴムからなる緩衝ゴム層５１を
折り返し部２２とフィラー２３との間に配置した供試タ
イヤ２、３と、前記供試タイヤ２、３と同様であるが、
緩衝ゴム層５１の厚さを薄くした比較タイヤ１と、前記
供試タイヤ１と同様であるが、緩衝ゴム層５０の代わり
にモジュラスの小さなゴムからなるゴム層を配置した比
較タイヤ２と、を準備した。ここで、供試タイヤ１の緩
衝ゴム層５０は、リム径ライン４５から折り返し高さＤ
の０．０９倍だけ離れた位置から、折り返し高さＤの０
．２１倍だけ離れた位置まで延びるとともに、合計厚さ
Ｔが直径ｄの０．２１倍であり、また、供試タイヤ２の
緩衝ゴム層５１はリム径ライン４５から折り返し高さＤ
の０．０７倍だけ離れた位置から、折り返し部２２の半
径方向外端４６まで延びるとともに、合計厚さＴが直径
ｄの　０．５倍であり、さらに、供試タイヤ３の緩衝ゴ
ム層５１は配置位置は供試タイヤ２と同一であるが、合
計厚さＴを直径ｄの０．６７倍としており、また、比較
タイヤ１では合計厚さＴを直径ｄの０．３３倍としてい
る。また、前記フィラー２３、チェーファー３４、コー
ティングゴム１９、供試タイヤ１、２、３および比較タ
イヤ１の緩衝ゴム層５０、５１、比較タイヤ２のゴム層
の５０％モジュラスは、それぞれ５０ｋｇ／ｃｍ２、２
５ｋｇ／ｃｍ２、１０ｋｇ／ｃｍ２、　６ｋｇ／ｃｍ２
、　４．５ｋｇ／ｃｍ２であった。また、前記各タイヤ
のサイズは　１６５ＳＲ１３であり、Ｄ／Ｋの値は０．
１７であった。次に、各タイヤをリム径４　１／２Ｊの
正規リムに装着した後、　１．９ｋｇ／ｃｍ２の正規内
圧を充填した。その後、このような各タイヤに８５０ｋ
ｇｆの荷重（正規荷重の２倍の荷重）を作用させながら
ドラム上を８０ｋｍ／ｈで４万ｋｍ走行させた。その結
果は、従来タイヤでは１万５千ｋｍ走行した時点で、比
較タイヤ１では３万ｋｍ走行した時点で折り返し部２２
の半径方向外端部とフィラー２３との間にセパレーショ
ンが発生し、また、比較タイヤ２では２万ｋｍ走行した
時点でモジュラスの小さな追加ゴム層にセパレーション
が発生したが、供試タイヤ１、２、３は完走時点におい
て、いずれの箇所にもセパレーションの発生はなかった
。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、カーカス層の折り返し部とフィラーとの間のセパレー
ションを効果的に抑制してビード部耐久性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す子午線断面図である
。

【図２】ビード部近傍の拡大断面図である。

【図３】有機繊維コードの近傍における内部応力と該有
機繊維コード表面からの距離との関係を示すグラフであ
る。

【図４】試験に用いた供試タイヤ２、３および比較タイ
ヤ１のビード部近傍における子午線断面図である。

【符号の説明】

１１…空気入りラジアルタイヤ　　１２…ビード１７…
カーカス層　　　　　　　　　　　　　　１８…有機繊
維コード１９…コーティングゴム　　　　　　　　２１
…本体部２２…折り返し部　　　　　　　　　　　　　
　２３…フィラー２５…ベルト層　　　　　　　　　　
　　　　　　３０…トレッド４５…リム径ライン　　　
　　　　　　　　　４６…半径方向外端５０…緩衝ゴム
層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】幅方向両端部がビードの回りに軸方向内側
   から軸方向外側に向かって折り返されることにより、ビ
   ードより軸方向内側の本体部とビードより軸方向外側の
   折り返し部とから構成され、内部にラジアル方向に延び
   る有機繊維コードが埋設された卜ロイダル状のカーカス
   層と、カーカス層の本体部と折り返し部との間に配置さ
   れ硬質ゴムからなるフィラーと、カーカス層の半径方向
   外側に配置されたベルト層と、ベルト層の半径方向外側
   に配置されたトレッドと、を備え、リム径ラインから前
   記折り返し部の半径方向外端までの距離Ｄがカーカス高
   さＫの０．３３倍以下である空気入りラジアルタイヤに
   おいて、前記折り返し部とフィラーとの間に、折り返し
   部のコーティングゴムとの合計厚さＴが前記有機繊維コ
   ードの直径ｄの　０．５倍以上であって、５０％モジュ
   ラスが５ｋｇ／ｃｍ２以上で折り返し部のコーティング
   ゴムの５０％モジュラス以下である緩衝ゴム層を配置し
   たことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。