JPH0440210B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ビード部の損傷を防止できトラツ
ク、バス用等の重車両用のタイヤとして用いうる
重荷重用ラジアルタイヤに関する。 従来、トラツク、バス用等の重車両用のタイヤ
は、JISD4202にトラツク及びバス用ラジアルプ
ライタイヤとして適用リムとともに規定されてい
る。このような重荷重用ラジアルタイヤにあつて
は、そのビード部構造は、一対のビードコアのま
わりを内側から外側にかけて折返したスチールコ
ードからなるカーカスプライの折返し部の外側に
スチールコードの強化層を配置したものが広く採
用されている。 又折返し部には、前記強化層の上端を越えて配
置されるいわゆるハイプライターンアツプ構造
と、それとは逆に折返し部が前記強化層の上端の
下位に配置されるいわゆるロープライターンアツ
プ構造とがあるが、苛酷な走行条件下ではカーカ
スプライに繰り返し作用する伸縮応力によりプラ
イがビードコアから外れるいわゆるプライの吹き
抜けを防ぐべく、ハイプライターンアツプ構造が
多用される。 しかしながら、カーカスプライがラジアル方向
に配列されたコード、即ちカーカスコードを具え
ているため、サイドウオールが柔軟であつて、タ
イヤ軸方向、即ち横方向の撓みが大きく、又タイ
ヤ転動による変形量はバイアスタイヤに比較して
はるかに大きい。従つて、タイヤの走行時の負荷
転動に伴つて、タイヤが、その接地域において縦
方向に最もたわむことにより、サイドウオール部
はタイヤ軸方向外側に突出する凸状に変形する。 これによつて、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す。 この屈撓変形は、カーカスプライの折返し部に
沿う部分に圧縮変形を生じさせ、かつ本体部に沿
う部分には伸長変形が生じるのは容易に理解しう
る。さらに折返し部がハイプライターンアツプ構
造であるとき、その半径方向の長さが大であるた
め、かかる変形は大となる。 しかも折返し部の上端が、タイヤ走行時におい
て変形の激しいタイヤ最大巾位置に近づくことか
ら、折返し部のスチールコードの上端とその周囲
の変形容易なゴムとの間に剛性の段差が存在する
ことに起因して、スチールコードの上端に応力集
中が生じるとともに、本体部と折返し部との間の
ゴムには層間剪断歪を生じさせ、この層間歪によ
つて、前記応力集中が促進され、ゴム剥離が発生
し、ビード部損傷を生じさせる。 さらに、重荷重用ラジアルタイヤにおいては、
高内圧が作用するため、本体部のコードには半径
方向外向きの力が作用し、折返し部にはその力に
より引かれることにより、プライを吹き抜け方向
に牽引するつるべ作用が生じ、かかる作用も前記
剪断歪を増加させる。 ところで、従来のビード部では、本体部と折返
し部との間のビードエーペツクスは、半径方向外
向きに厚さを漸減などしていたため、上方の部分
ではゴムの厚さが小となり、従つて、前記した折
返し部のとくに上方の部分において、前記伸縮作
用によつて層間剪断歪が大となり、コード端末に
おいて応力集中を増し、ゴム剥離が発生し、ビー
ド部損傷を生じさせる。 なお、屈撓変形に連動してカーカスプライの折
返し部および金属コードの強化層などは容易にタ
イヤ軸方向外側に押しやられ、これらの一連の動
きは、前記層間歪とともに各コード端末の応力集
中を増大し、又これらの動きはタイヤの接地転動
ごとにくり返されるため、前記金属コード端末に
クラツク、セパレーシヨンを促進しビード損傷に
よつて前記したプライ吹き抜けを生じ易くする。 かかる問題点を解決するべく、折返し部の上端
に有機繊維層を配しあるいは高硬度のゴム層によ
り被覆して応力集中を抑制する方法が試みられて
きているが、それのみでは未だ充分な解決方法と
はなつていない。 本発明は、ビード部の挙動に着目し、ビードエ
ーペツクスの厚さ分布を適当化することにより、
折返し部の上端における剪断歪を抑制することに
よつて、前記ゴム剥離を防止しビード部損傷を低
減しうる重荷重用ラジアルタイヤの提供を目的と
している。 本発明は、カーカスプライの本体部と折返し部
との間のビードエーペツクスが、半径方向上方に
向かつて厚さが漸減する漸減領域と、その上方に
連なる漸増領域と、その上方の先細部とを有し、
かつ漸減領域と、漸増領域とを所定の範囲、厚さ
としたことを特徴としている。 以下本発明の重荷重用ラジアルタイヤを一実施
例に従つて説明する。 第１図において、カーカスプライ２は図示しな
いトレツド部からサイドウオール部をへてビード
部のビードコア５に至る本体部２ｂに、ビードコ
ア５をタイヤ軸方向内側から外側に折返して終端
する折返し部２ａを一体に具えている。又カーカ
スプライ２は、スチールコードを、タイヤ赤道に
対してほぼ90°に配列したラジアル配列のプライ
であつて、１枚以上のプライが用いられる。 さらに、前記折返し部２ａは、ハイプライター
ンアツプ構造とし、その半径方向上端２ａ１のビ
ードベース部からの高さhoは、タイヤ断面高さ
の18〜40％の範囲としている。 なおタイヤ断面高さとは、JIS4202で規定する
トラツク及びバス用ラジアルプライタイヤにおい
て、タイヤの外径から、適用リムのリム径を減じ
た値の1/2倍として定め、折返し部２ａの高さho
は通常50〜80mm程度である。 折返し部２ａの高さが40％を越えるとサイドウ
オール部の屈曲変形領域にその上端が位置するこ
ととなり、応力集中が生じやすくなり、一方18％
未満ではビード部補強が充分でなくビードコア５
からのプライ抜けが発生しやすくなる。 さらにカーカスプライ２の折返し部２ａの外側
に隣接してスチールコードの強化層３が配され
る。この強化層３は、前記折返し部２ａに沿う立
上げ部３ａに、ビードコア５の半径方向内方をタ
イヤ軸方向外側から内側に差込んで終端する巻込
み部３ｂを設けている。なお強化層３のコード
は、タイヤ周方向に20°〜60°の角度範囲に配列さ
れ、複数層用いる場合はコードが相互に交差する
ように配置される。 前記立上げ部３ａの上端３ａ１はカーカスプラ
イ２の折返し部２ａの上端２ａ１の下方に、例え
ば、立上げ部の半径方向上端のビードベースから
の高さを、カーカスプライの折返し部上端のビー
ドベースの高さh₀の0.7〜0.9倍に位置させる。 なお金属コード強化層４の立上げ部３ａの上端
３ａ１の高さを0.9倍以上に高くすると、プライ
の折返し部の上端２ａ１と重なつて、ビード部に
おける剛性の断層が大きくなるので好ましくな
く、さらに上端２ａ１よりも高く配置すること
も、サイドウオール部からの歪が強化層の端末３
ａ１に集中してクラツクの発生原因となる。又逆
に0.7倍以下にすると剛性が低下する。 これにより、ラジアルタイヤ特有のタイヤ軸方
向に柔軟なサイドウオール部近辺に立上げ部３ａ
の上端３ａ１が延在することによる、剛性の段差
を防ぎ、クラツクの発生を低減しうる。 また本体部２ｂとその折返し部２ａの間には、
ビードコア５の上部を底辺として、半径方向上方
にのびるビードエーペツクス９が設けられる。ま
たビードエーペツクス９は100％モジユラスが30
〜70Kg／cm²で、JIS硬度55〜95°程度の単一ゴム層
を用いる。この半径方向外方の頂点の高さh2は
タイヤ最大巾位置のビードベースからの断面高さ
の0.8〜1.0倍の高さとする。 0.8倍以下のとき、ビード部補強効果に劣り、
又1.0倍をこえることは不要である。 ビードエーペツクス９は、単一層からなるもの
のほか、ビードコア５側に硬いゴム、該硬いゴム
の隣接してサイドウオール方向に軟質ゴムが配置
される二層構造で構成してもよい。 前記本体部２ｂとその折返し部２ａに挟まれる
前記ビードエーペツクス９の、該本体部２ａと折
返し部２ｂとの間の最短長さとして定義するビー
ドエーペツクスのゴム厚さｔは、ビードベース部
からの高さｈに関連して、第１図に示すように、
半径方向上方に該厚さｔが漸減する漸減領域と、
その上方に連なる漸増領域とを有する。 漸減領域は、第４図に実線で示すように、ビー
ドベース部から折返し部２ａの上端２ａ１までの
半径方向の高さhoに対する前記各高さｈの比
ｈ／hoが、0.3以上から、0.5以上と0.8以下との間
迄の間の範囲であり、この漸減範囲ではサイドウ
オール方向に厚さを漸減する。このように漸減領
域の下端は、高くとも0.3の位置を起点とし、上
端は、0.5〜0.8の範囲で終端する。 又漸増範囲はその上方に連なりかつｈ／hoが
１以下、即ち前記漸減領域の上端から折返し部２
ａの上端２ａ１に至る範囲であり、この範囲では
ｔ／ｈは0.1〜0.25の数値範囲でほぼ一定の数値
をとることによつて、高さ方向に、高さとともに
厚さｔを、折返し部２ａの上端２ａ１の厚さtoま
で漸増する。なお前記ｔ／ｈが0.1よりも小のと
きには、厚さｔの増加度合が充分でなく、本発明
の効果を奏しえない。また0.25をこえるときに
は、厚さ増加が過大となり、サイドウオール部の
厚さを大とし、乗り心地を害するほか、温度上昇
の原因となり好ましくない。 このように前記ゴム厚さｔは、ｈ／hoが0.5以
下と0.8以下との間の範囲において、漸減領域か
ら漸増領域に変化する分布となる。なおｈ／ho
が0.3よりも小の範囲は、前記ビードコア５の上
辺の高さh1の位置に近づくが、その感に高さの
差があるときには、前記上辺での厚さt1からｈ／
h0が0.3までの範囲は、カーカスプライが滑らか
に連続する略均一厚さ、漸減形状等に設定しう
る。 なお漸増領域の上方は、従来のビードエーペツ
クスと同様に、半径方向上方に向かつて厚さを減
じる先細部を具えて終端している。 従来のビード部構造では、このゴム厚さは高さ
方向にほぼ一定もしくは漸減する傾向にあるのに
対し、本発明は前記のごとく構成したため、折返
し部の上方部分におけるゴムの厚さが適当とな
り、ビード部内側つまりカーカス側におもに生ず
る伸張歪とビード部外側つまり折返し部におもに
生ずる圧縮歪との層間剪断歪を効果的に分散緩和
し、応力集中を減じて、ビード部の損傷を防止し
うるのである。 第２図イ〜ハに本発明の他の実施例の概略図を
示す。 第２図イは、強化層３の外側に隣接して有機繊
維コードの繊維補強層６を、ビード底部から折返
し部２の上端２ａ１を越える位置まで配置された
ものである。なお繊維補強層６は、互いに交差又
は平行に配列された有機繊維コード、例えばナイ
ロン、ポリエステル、レーヨン、あるいは芳香族
ポリアミド繊維コードからなる少なくとも２層の
ゴム引きされたプライを用いる。 又第２図イでは、強化層３は折返し部２ａの外
側しかもビードコア３の上方で下端が終端してい
る。この繊維補強層６は、折返し部２ａ、立上げ
部３ａの各上端を覆うことにより、該部分でのゴ
ムとの間の応力集中を減じ、歪を低減する。 また第２図ハはスチールコードの強化層３のビ
ード部内側の巻込み部３ｂの上端を立上げ部３ａ
の上端を越えるように配置し、ビード部の剛性を
向上したものである。 なお各コードのサイズ、寸法、その他の部位の
仕様は、当業者によつて、目的に応じて選択で
き、またセミラジアル配置のときも、同様に構成
しうる。 本発明の効果を確認するため、タイヤサイズ
10.00R20 14PRのトラツクバス用ラジアルタイヤ
を第１表に示す仕様で実施品と、第３図に示す比
較品を夫々試作し、ビード部耐久性を試験した。
ビード部耐久性はドラムで荷重3000Kg／本、速度
40Km、内圧8.0Kg／cm²走行条件下でビード部損傷
が発生するまでの時間を測定しその結果を第１表
に示す。表から本発明の実施例品はビード部耐久
性の向上は明らかである。

【表】

【表】 第４図にｈ／hoとｔ／ｈの関係を実施例品と
比較例品につきさらに詳細に比較している。なお
第４図において、丸、三角印は、実施例品におい
て２本のタイヤを測定した結果を示している。ま
た第１表では、ビード部耐久性とともにその平均
値で示している。 このように、本発明のタイヤは、カーカス折返
し部上端での応力集中を減じ、層間歪を低減する
ことにより、ビード部耐久性を向上している。

【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
図イ〜第２図ハは他の実施例を示す線図、第３図
は比較例品を例示する断面図、第４図は実施例品
と比較例品とのｈ／h0とｔ／ｈとの関係を示す
線図である。 １……カーカスプライ、２ａ……折返し部、２
ｂ……本体部、３……強化層、９……ビードエー
ペツクス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ラジアル方向に配列したスチールコードから
   なるカーカスプライを備え、該カーカスプライは
   ビード部のビードコアをタイヤ軸方向内側から外
   側に折返してハイプライターンアツプ構造で終端
   し、カーカスプライの本体部と折返し部との間に
   ビードコアを底辺として半径方向上向きにのびる
   ビードエーペツクスを配するとともに、折返し部
   のタイヤ軸方向外側に隣接してスチールコードの
   強化層を配置した重荷重用ラジアルタイヤにおい
   て、 前記ビードエーペツクスは、ビードベース部か
   ら所定の高さｈにおけるカーカスプライの本体部
   と折返し部との間の最短長さである前記ビードエ
   ーペツクスの厚さｔが、 前記高さｈと、前記折返し部の上端のビードベ
   ース部からの高さhoとの比ｈ／hoが0.3以上から、
   0.5以上と0.8以下との間迄の範囲において半径方
   向上方に向かつて漸減する漸減領域と、 この漸減領域の上方に連なりかつｈ／hoが１
   以下の範囲においてｔ／ｈが0.1〜0.25の数値範
   囲内で略一定の数値となる漸増領域とを有し、 かつ漸増領域の上方に半径方向上方に先細とな
   る先細部を有する ことを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。