JPH04317806A - 重荷重用ラジアルタイヤ - 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】本発明は、ビード部の耐久性を向
上させた重荷重用ラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にトラックやバス等の重荷重用ラジ
アルタイヤはカーカスとして剛性の大きなスチールカー
カス層をタイヤ周方向に対し、コードアングルが実質的
に直交するように配置している。このスチールカーカス
層の両端部は、ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側
に折り返されて巻き上げられた構造になっている。しか
し、このような剛性の高いスチールカーカス層の巻き上
げ端部付近には図２〜図３に示すような外力が作用する
ことによって剥離を引き起こしやすくなっている。すな
わち、図２に示すように、タイヤをリムに組み込んで空
気充填を行うと、矢印Ｄで示す径方向の引っ張り歪が、
カーカス層の巻き上げ端部に発生する。また、タイヤに
荷重がかけられ負荷時には、図３の矢印Ｅで示す径方向
の圧縮歪み及び矢印Ｒで示す周方向の引っ張り歪みがカ
ーカス層の巻き上げ端部に発生する。さらに、路面に対
する踏込み時及び蹴出し時には、カーカス層の巻き上げ
端部に図４の矢印Ｒで示す周方向の剪断力が発生する。

【０００３】従来、スチールカーカス層の巻き上げ端部
の剥離防止対策として、上記カーカス層の巻き上げ端部
のスチール外側に、チェーファやテキスタイルチェーフ
ァなどを配置するようにした提案が多数ある。しかし、
近年の車両の高出力化及び高荷重化に伴って、これらの
従来の手段では十分に対応しきれなくなっているのが現
状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スチ
ールカーカス層の巻き上げ端部廻りの歪みエネルギーの
減少を効果的に行うことによって、近年の高出力、高荷
重化にも十分に対応させたビード部の耐久性を有する重
荷重用ラジアルタイヤを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、タイヤ周方向
に対するコードアングルが実質的に直角になるようにス
チールカーカス層を配置し、このスチールカーカス層の
両端部をそれぞれ左右のビードコアの回りにタイヤ内側
から外側に折り返すように巻き上げた重荷重用ラジアル
タイヤにおいて、上記ビードコア回りの領域におけるス
チールカーカス層を挟むように外側スチールチェーファ
と内側スチールチェーファとを配置し、上記外側スチー
ルチェーファの子午線方向に対するコードアングルを１
５゜〜３５゜、上記内側スチールチェーファのそれを５
５゜〜７５゜にすると共に、両スチールチェーファのコ
ード方向を子午線を挟んで互いに反対方向に傾斜して交
差する関係にし、かつ前記ビードコアの中心からの距離
を、それぞれ上記スチールカーカス層の巻き上げ端部ま
でをＨ、上記外側スチールチェーファのタイヤ外側端部
までをｈ１　及びタイヤ内側端部までをｈ４　、上記内
側スチールチェーファのタイヤ外側端部までをｈ２　及
びタイヤ内側端部までをｈ３　とするとき、ｈ１　＜ｈ
２　＜Ｈ＜ｈ３　＜ｈ４　の関係にしたことを特徴とす
る。

【０００６】このように、ビードコア回りのスチールカ
ーカス層を挟むように、子午線方向に対しハイアングル
の内側スチールチェーファとローアングルの外側スチー
ルチェーファとを配置したので、前者の内側スチールチ
ェーファにより、スチールカーカス層の巻き上げ端部に
発生する空気充填時の径方向の引っ張り歪みと負荷時の
径方向の圧縮歪み及び周方向の引っ張り歪みとを抑制す
ることが可能になる。また後者の外側スチールチェーフ
ァにより、走行時の踏込みや蹴出し時にスチールカーカ
ス層の巻き上げ端部に生じる周方向の剪断歪みを抑制す
ることができる。さらに上記内側スチールチェーファと
外側スチールチェーファとを相互に交差させてタガ効果
を発揮させ、その締めつけによりスチールカーカス層の
巻き上げ端部に対する剛性の向上が可能になるので、一
層確実な剥離防止が可能になる。

【０００７】以下、図を参照して本発明につき詳しく説
明する。図１は、本発明の実施例からなる重荷重用ラジ
アルタイヤのビード部の子午線断面の拡大図である。こ
のビード部１において、スチールカーカス層２はビード
コア１０の回りにタイヤ内側から外側に向けて巻き上げ
られている。このビードコア１０回りのスチールカーカ
ス層２を外側スチールチェーファ３と内側スチールチェ
ーファ４とが挟むように配置されている。外側スチール
チェーファ３は子午線方向に対するコードアングルが１
５゜〜３５゜であり、これに対し内側スチールチェーフ
ァ４はコードアングルが５５゜〜７５゜であり、上記外
側スチールチェーファ３のコードと反対側に傾斜してい
る。

【０００８】外側スチールチェーファ３のコードアング
ルは、子午線方向に対して１５゜〜３５゜にする必要が
ある。このようなコードアングルにすることにより、図
４に対するようなタイヤの踏込み／蹴出し時の剪断歪み
を抑制する。上記アングルが１５゜未満では、ビードコ
アの廻りに巻き上げる時コードアングルが乱れシワが発
生する。また、３５゜を超えると耐リムズレ性及び周方
向の剪断歪抑制に効果がなくなる。

【０００９】また内側スチールチェーファ４のコードア
ングルは子午線方向に対し５５゜〜７５゜にする必要が
ある。このようなコードアングルによって、図２に示す
ような空気充填による径方向の引っ張り歪み、図３に示
すような負荷時の径方向の圧縮歪み並びに周方向の引っ
張り歪みを抑制する。上記アングルが５５゜未満では径
方向の引っ張り歪み、圧縮歪、周方向の引っ張り歪抑制
の効果が極めて小さい。また７５゜を超えたものは製造
が困難になる。

【００１０】また上記外側スチールチェーファ３と内側
スチールチェーファ４を子午線に対し互いに反対方向に
傾斜させ、コード方向を相互に交差させる必要がある。 こうすることによってタガ効果を発揮させ、その締めつ
けにより剛性の向上を可能にする。上述のように配置さ
れた外側スチールチェーファ３と内側スチールチェーフ
ァ４とは、それぞれタイヤ外側の端部３ａ，４ａとタイ
ヤ内側の端部３ｂ，４ｂとのビードコア１０の中心０か
らの距離ｈ１　，ｈ２，ｈ３　，ｈ４　が、スチールカ
ーカス層２の巻き上げ端部２ａのビードコア１０の中心
０からの距離Ｈに対して、ｈ１　＜ｈ２　＜Ｈ＜ｈ３　
＜ｈ４　の関係になっている。

【００１１】外側及び内側スチールチェーファ３，４の
タイヤ外側の端部３ａ，４ａの距離ｈ１　及びｈ２　が
カーカス層の巻き上げ端部の距離Ｈより長くなると、内
外スチールチェーファの両者は互いに接触し、かつコー
ドが交差するため、プライステアーの影響で面内剪断変
形を受けて歪みが生じる。またｈ１　、ｈ２　のどちら
か一方がＨより高くても歪み抑制に効果を発揮しにくい
。また　　ｈ１　＜ｈ２　にしないでｈ１　＞ｈ２　に
した場合、有限要素法（ＦＥＭ）によると、歪み量は増
加するため、剥離防止に不利である。

【００１２】外側及び内側スチールチェーファ３，４の
タイヤ内側の場合３ａ，４ａの距離ｈ３　とｈ４　がＨ
より低いと、空気充填および負荷時のスチールカーカス
層２のタイヤ外側方向への倒れ込みにより、その巻き上
げ端部に発生する引っ張り歪み、圧縮歪みを抑制するこ
とが難しくなる。また、ｈ３　＜ｈ４　の配置は空気充
填の際のスチールカーカス層２のコードのバラケを抑制
するためにローアングルの外側スチールチェーファ３の
ｈ４　をハイアングルの内側スチールチェーファ４のｈ
３　より高くする必要がある。例えばｈ３　＞ｈ４　に
配置した場合、ｈ３　とＨの高さにも関係するが、ｈ３
　の上端部より亀裂が生ずる恐れがあるからである。

【００１３】外側スチールチェーファ３を子午線方向に
対しローアングルにし、内側スチールチェーファ４をハ
イアングルにする理由は前述した通りであるが、さらに
外側スチールチェーファ３をローアングルにしたことに
より、タイヤ周方向の動きを抑制するため、耐リムずれ
性を向上することができる。本発明において、さらに好
ましくは、内外両スチールチェーファの両端部の距離ｈ
１　，ｈ２　，ｈ３　，ｈ４　とスチールカーカス層の
巻き上げ端部の距離Ｈとは、 ０．６５≦ｈ１　／Ｈ≦０．８２ ０．７４≦ｈ２　／Ｈ≦０．９１ １．０６≦ｈ３　／Ｈ≦１．２５ １．２０≦ｈ４　／Ｈ≦１．４０ の関係になっていることが望ましい。

【００１４】外側スチールチェーファ３のコードアング
ルは、子午線方向に対して１５゜〜３５゜にする必要が
ある。このようなコードアングルにすることにより、図
４に対すようなタイヤの踏込み／蹴出し時の剪断歪みを
抑制する。上記アングルが１５゜未満では、ビードコア
の廻りに巻き上げる時コードアングルが乱れシワが発生
する。また、３５゜を超えると耐リムズレ性及び周方向
の剪断歪抑制に効果がなくなる。

【００１５】また内側スチールチェーファ４のコードア
ングルは子午線方向に対し５５゜〜７５゜にする必要が
ある。このようなコードアングルによって、図２に示す
ような空気充填による径方向の引っ張り歪み、図３に示
すような負荷時の径方向の圧縮歪み並びに周方向の引っ
張り歪みを抑制する。上記アングルが５５゜未満では径
方向の引っ張り歪み、圧縮歪、周方向の引っ張り歪抑制
の効果が極めて小さい。また７５゜を超えたものは製造
が困難になる。

【００１６】また上記外側スチールチェーファー３と内
側スチールチェーファー４を子午線に対し互いに反対方
向に傾斜させ、コード方向を相互に交差させる必要があ
る。こうすることによってタガ効果を発揮させ、その締
めつけにより剛性の向上を可能にする。

【００１７】

【実施例】共にタイヤサイズが１０．００Ｒ２０　　１
４ＰＲで、リブパターンを有し、スチールカーカス層と
スチールチェーファとを図１のような構造にし、スチー
ルカーカス層の巻き上げ端部の距離Ｈとスチールチェー
ファの両端部の距離ｈ１　，ｈ２　，ｈ３　，ｈ４　を
それぞれ表１のように異ならせた５種類のタイヤ（実施
例１，２及び比較例１〜３）を試作した。また上記構成
において、外側スチールチェーファだけを設けた比較例
４，５の従来タイヤに相当するラジアルタイヤを試作し
た。

【００１８】 注）αは子午線方向に対する外側スチールチェーファー
のコードアングルである。βは子午線方向に対する内側
スチールチェーファーのコードアングルである。上述の
ように形成された７種類のタイヤをそれぞれ正規リムに
装着し、空気圧を正規内圧充填にし、室内ドラム試験に
よりビード部耐久性を測定したところ、表１の結果が得
られた。

【００１９】比較例４の測定値を１００とするときの指
数で示し、数値の大きいもの程良好である。表１から判
るように、従来タイヤに相当する比較例４，５に比べて
本発明タイヤに相当する実施例１，２はビード部耐久性
の向上が著しい。また比較例１，２，３は、外側チェー
ファーならびに内側チェーファーのコードアングルはい
ずれも本発明の範囲内にあるが、ｈ１　＜ｈ２　＜Ｈ＜
ｈ３　＜ｈ４　の関係が、比較例１の場合ｈ３　＞ｈ４
　となり、比較例２の場合ｈ１　＞ｈ２となり、比較例
３の場合Ｈ＞ｈ３　のようになっていて、それぞれ本発
明の条件を満足していない。このため実施例１，２に比
べると顕著な効果は認められない。

【００２０】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、ビード
コア回りのスチールカーカス層を挟むように外側スチー
ルチェーファと内側のスチールチェーファとを配置し、
上記外側スチールチェーファのコードアングルを子午線
方向に対して１５゜〜３５゜で、上記内側スチールチェ
ーファのコードアングルを５５゜〜７５゜にして相互に
交差する関係にし、かつ両チェーファの両端部のビード
コア中心からの距離を一定の配置にしたことによって、
空気充填時の径方向の引っ張り歪み、負荷時の径方向の
圧縮歪み及び周方向の引っ張り歪み、走行時の踏込みや
蹴出し時に生じる周方向の剪断歪みのいずれをも小さく
抑制することができる。さらに内側スチールチェーファ
と外側スチールチェーファとのコード方向を相互に交差
させてタガ効果を発揮させ、その締めつけによる剛性の
向上を図っているため、カーカス層の巻き上げ端部の歪
みエネルギーを一層減少させ車両の高出力、高荷重化に
対して十分なビード部の耐久性向上を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例からなる空気入りタイヤのビー
ド部の子午線判断面を示す拡大断面図である。

【図２】ラジアルタイヤの空気充填時に発生する歪み方
向を示す説明図である。

【図３】ラジアルタイヤの負荷時に発生する歪み方向を
示す説明図である。

【図４】ラジアルタイヤの走行する際の踏込みと蹴出し
時に発生する歪み方向の説明図である。

【符号の説明】 １　　ビード部　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２　　スチールカーカス層 ２ａ　　（スチールカーカス層の）巻き上げ端部３　　
外側スチールチェーファー ３ａ，３ｂ　　（外側スチールチェーファーの）端部４
　　内側スチールチェーファー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　タイヤ周方向に対するコードアングル
   が実質的に直角になるようにスチールカーカス層を配置
   し、該スチールカーカス層の両端部をそれぞれ左右のビ
   ードコアの回りにタイヤ内側から外側に折り返すように
   巻き上げた重荷重用ラジアルタイヤにおいて、前記ビー
   ドコア回りの領域におけるスチールカーカス層を挟むよ
   うに外側スチールチェーファと内側スチールチェーファ
   とを配置し、前記外側スチールチェーファの子午線方向
   に対するコードアングルを１５゜〜３５゜、前記内側ス
   チールチェーファのそれを５５゜〜７５゜にすると共に
   、両スチールチェーファのコード方向を子午線を挟んで
   互いに反対方向に傾斜して交差する関係にし、かつ前記
   ビードコアの中心からの距離を、それぞれ前記スチール
   カーカス層の巻き上げ端部までをＨ、前記外側スチール
   チェーファのタイヤ外側端部までをｈ１　及びタイヤ内
   側端部までをｈ４　、前記内側スチールチェーファのタ
   イヤ外側端部までをｈ２　及びタイヤ内側端部までをｈ
   ３　とするとき、ｈ１　＜ｈ２　＜Ｈ＜ｈ３　＜ｈ４　
   の関係にした重荷重用ラジアルタイヤ。