JPH0446767B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） この発明は、バスやトラツクなどの大型車両用
として好適なラジアルタイヤに関し、そのビード
部の耐久力を向上し、タイヤ寿命の延長を可能に
したものである。 （従来の技術） 自動車用ラジアルタイヤは、カーカスコードが
放射状に、すなわちタイヤ周方向に対して直角に
配置されているため、カーカスコードをタイヤ周
方向に対し傾斜させて配置したバイアスタイヤに
比べてタイヤの転がり抵抗が小さく、車両運行燃
費が低く、タイヤの摩耗寿命が長い等の利点を有
している反面、タイヤ負荷時のビード部の変形が
大きく、特にトラツクやバス等の大型車両では、
カーカス層端部をビードワイヤの内側から外側へ
折返して形成されている折返し端のセパレーシヨ
ンが発生していた。 そこで、上記のセパレーシヨンを防止するた
め、カーカス層の折返し端部の外側にスチールコ
ードまたは有機繊維コードからなる補強層を、こ
れらのコードがタイヤ周方向に対して傾斜するよ
うに配置することにより、上記カーカス層の折返
し端部の縁に発生する応力集中を軽減するように
していた。 （発明が解決しようとする問題点） 上記の補強層を設けることにより、カーカス層
の折返し端部のセパレーシヨンは防止されたが、
省資源化を目的とし、タイヤ更新技術の進歩と相
まつてその使用期間が最近のように長期化される
と、上記補強層の上端にセパレーシヨンが生じ、
これが問題視されるようになつてきた。 すなわち、タイヤは、その負荷時にビード部か
らサイド部にかけて湾曲状に変形し、その変形の
際、内圧を受けているカーカス層が中立線とな
り、またタイヤ外側に位置する補強層のコードが
その周囲のゴムに比べて非常に高いモジユラスを
有しており、更に補強層のコードがビード部の下
部でビードワイヤやホイールのリムに固定されて
いるので、上記コードがゴム層の変形に追随する
ことができず、コードをゴム層から引抜く方向の
力が発生する。しかも、補強層のコードがタイヤ
周方向に対して傾斜し、その傾斜部が直線状であ
るため、上記のコードに沿うゴム層の変形量は、
周方向の変形量および半径方向の変形量の和とな
つて上記引抜き作用が増大し、長期の使用によつ
て補強層の上端にセパレーシヨンを生じ易くして
いた。 （問題点を解決するための手段） この発明は、カーカス層の端部がビードワイヤ
の内側から外側へ折返されており、その折返し端
部の外側に、タイヤ周方向に対して傾斜したコー
ドからなる補強層が設けられている大型車両用ラ
ジアルタイヤにおいて、上記補強層のコードがリ
ム基準線を下にして下向き凸状に湾曲し、上記コ
ードの最上端と上記リム基準線との中間点の傾斜
角度αがタイヤ周方向に対して15〜45度であり、
上記コードの最上端の傾斜角度βが上記中間点の
傾斜角度αに比べて10度以上大きいことを特徴と
する。 この発明の補強層は、１層に限るものではな
く、２層以上でもよく、２層以上の補強層を設け
た場合は、ビード部の剛性を確保する点から各層
のコードが交互に反対方向を向くように上記補強
層が重ねられ、それらのコードが斜交することが
好ましい。このように複数層の補強層を重ねた場
合、各補強層の上端のリム基準線からの高さＨ
は、互いに相違させて応力集中を避けることが好
ましい。そして、２層以上の補強層を有する場合
は、上記の高さＨが最も高い補強層についてその
コード中間点の傾斜角度αおよび最上端の傾斜角
度βを上記の角度に設定する。なお、通常の補強
層は、一次成形機の成形ドラムの端部コーナに沿
つて断面ほぼ直角に湾曲して貼付けられているカ
ーカス層の円筒部上に補強層用のコードが斜めに
配列された帯状のゴム引きコード（長さ方向に対
するコードの傾斜角度が30〜40度）を、その一端
が側方に突出するように重ね、この突出部を成形
ドラムの端面側に絞り込むように曲げながら、か
つ成形ドラムを回転させながらステツチローラで
上記カーカス層の折返し端部およびチエーハパツ
ド上に圧着することにより、リム基準線に対して
上向き凸状に成形されるが、この発明の補強層
は、上記成形ドラム上のカーカス層の円筒部から
端面側に向かう湾曲部に上記帯状のゴム引きコー
ドの幅方向中央部を重ね、その片側を成形ドラム
の円筒部側に、他方を端面側にそれぞれステツチ
ローラで圧着し、癖付けすることにより成形さ
れ、コードの傾斜角度はゴム引きコードにおける
コードの傾斜角度、成形ドラム上のカーカス層に
対する重ね位置等により調節することができる。
なお、一次成形の終了後は常法にしたがつて二次
成形機でトロイダル状に変形され、ベルトやトレ
ツドが貼付けられ、更に加硫されて上記の傾斜角
度が定まる。なおまた、各補強層の上端の高さＨ
は、カーカス層の折返し端部の上縁の高さｈの少
なくとも1.2倍が好ましい。 （作用） 補強層のコードが下向き凸状に湾曲しているの
で、上記コードの上端、すなわちゴム層の変形の
大きい部分において、上記コードの傾斜角度βが
増大し、換言すればコードの方向が半径方向に近
づいてゴム層における周方向の変形の影響が減少
し、かつ上記コードの上部がその下部の引抜き作
用に対してアンカーの作用を果してセパレーシヨ
ンを防止する。しかして、上端の傾斜角度βと中
間点の傾斜角度αとの差が10度未満では上記のよ
うに湾曲させた効果がない。 なお、中間点の傾斜角度αが15度未満の場合
は、補強層を作成するためにゴム引きコードを傾
斜状に裁断する際、裁断線の長さが長くなり、裁
断作業および裁断後の取扱いが困難になり、反対
に45度を越えた場合は、タイヤ周方向の拘束力が
小さくなり、補強層としての剛性が不十分にな
る。なおまた、補強層の上端の高さＨがカーカス
層の折返し端部の高さｈの1.2倍未満の場合は、
補強層の上端部が自由縁であるため補強層の剛性
が低下して補強効果が減少し、カーカス層の折返
し端にセパレーシヨンが生じ易くなる。 （実施例） 第１図はトラツクやバス等の大型車両用ラジア
ルタイヤ（サイズ10.00R20 14PR）の一例を示
し、１はビードワイヤ、２はカーカス層、３はビ
ードフイラー、４はビードパツド、５は補強層
（スチールチエーハ）、６はチエーハパツド、７は
表面ゴム、Ｎはリム基準線であり、上記のカーカ
ス層２はコード構成７×４×0.175＋0.15のスチ
ールコードからなり、これと同一のスチールコー
ドによつて補強層５が形成されている。そして、
補強層５のスチールコード５ａは、第２図に示す
ように下向き凸状に湾曲し、その上端は周方向に
対してβの角度で傾斜し、その中間点（リム基準
線Ｎからの高さが上端の高さＨの1/2の点）はα
の角度で傾斜している。ただし、上端の高さＨは
60mmとした。また、上記補強層５のスチールコー
ド５ａの打込み本数は、高さＨ／２の位置で4.8
本／cm、上記カーカス層２の折返し端部２ａの高
さｈは45mm（Ｈ／ｈ＝1.33）とし、ベルト（図示
されていない）はコード構成３×0.22＋６×0.35
のスチールコードを用いて４層構造とした。な
お、ゴム層のJISゴム硬度は、ビードフイラー３
が75度、ビードパツド４が63度、チエーハパツド
６が73度であつた。 上記の構造において、補強層５のスチールコー
ド５ａの傾斜角度α，βが種々に異なるものを用
意し、第３図ａに示すように、補強層５の上端に
達するように針８を表面ゴム層７の垂直に突き刺
し、上記ラジアルタイヤにJIS標準空気圧7.25
Kg／cm²を充填し、JIS標準荷重2700Kgを負荷し、
第３図ｂに示すように針８が傾斜したときのコー
ド端相対変位量ｄ（mm）を測定し、その結果を第
４図のグラフに示した。ただし、横軸にスチール
コード５ａの上端の傾斜角度β（度）をとり、縦
軸に上記コード端相対変位量ｄ（mmをとつた。こ
の第４図のグラフで明らなように、上端の傾斜角
度βと中間点の傾斜角度αとの差が大きい程、コ
ード端相対変位量ｄが小さくなり、上記の差が10
度以上になると上記の変位量ｄがほぼ一定とな
る。 一方、上記の傾斜角度α，βを変えて実施例１
〜３および比較例１〜４の自動車用ラジアルタイ
ヤを用意し、JIS標準空気圧7.25Kg／cm²を充填し、
室内ドラムテスタ（ドラム径1708mm）を用い、
JIS標準荷重2700Kgの2.3倍の荷重を加え、速度20
Km／ｈで走行耐久性テストを行ない、補強層５の
上端にセパレーシヨンが発生するまでの走行距離
を比較した。その結果は、第１表のとおりであつ
た。

【表】 上記第１表で明らかなように、実施例１〜３
は、いずれも走行距離が15000Kmに達してもセパ
レーシヨンが発生せず、寿命が従来の２倍以上に
なつた。 第５図は、大型車両用ラジアルタイヤの他の例
（サイズ11R22.5 16PR）を示し、１１はビードワ
イヤ、１２はカーカス層、１３はビードフイラ
ー、１４は補強層である。カーカス層１２はポリ
エステルコード（1500d／３）を用いて３層形成
され、補強層１４はアラミドコード（1500d／
２）を用いた２層構造のものであり、補強層１４
の上端の高さＨは70mm、カーカス層１２の折返し
端部１２ａの高さｈは45mm（Ｈ／ｈ＝1.55）とし
た。上記補強層１４のアラミドコード上端の傾斜
角度βおよび中間点の傾斜角度αを変えて実施例
４および比較例５の大型車両用ラジアルタイヤを
用意し、充填空気圧を8.0Kg／cm²、荷重を3000Kg
とするほかは、前記と同様にしてコード端相対変
位量ｄ（mm）およびセパレーシヨンが発生するま
での走行距離（Km）を測定した。その結果は、第
２表のとおりであつた。

【表】 すなわち、実施例４は、比較例５に比べてコー
ド端相対変位量ｄが約1/6、走行距離が約６倍と
なつた。 第６図は、大型車両用ラジアルタイヤの更に他
の例（サイズ11R22.5 16PR）を示し、２１はビ
ードワイヤ、２２はカーカス層、２３はビードフ
イラー、２４は補強層であり、カーカス層２２は
1500d／３のポリエステルコードで形成され、補
強層２４は1260d／２のナイロンコードによつて
３層に形成される。補強層２４の上端の高さＨを
70mm、カーカス層２２の折返し端部２２ａの高さ
ｈを40mm（Ｈ／ｈ＝1.75）にそれぞれ設定し、上
記補強層２４のコード上端の傾斜角度βおよび中
間点の傾斜角度αを変えて実施例５および比較例
６の大型車両用ラジアルタイヤを用意し、前記実
施例４と同様の比較試験を行なつた。その結果を
第３表に示す。なお、補強層２４の１層当りのコ
ード打込み本数は、Ｈ／２の高さで８本／cmであ
り、フイラーゴムの硬さは、JISゴム硬度で75度
であつた。

【表】 すなわち、実施例５は、比較例６に比べてコー
ド端相対変位量ｄが約1/6、セパレーシヨンが発
生するまでの走行距離が約2.7倍であつた。ただ
し、セパレーシヨンの発生位置は、比較例６が補
強層２４の端部であり、実施例５がカーカス層２
２の折返し端であつた。 （発明の効果） この発明は、補強層のコードを下向き凸状に湾
曲したものであるから、内圧を充填し、かつ荷重
を負荷したときの上記コードの上端において、ゴ
ム層に対する相対変位量が極めて小さくなり、そ
のため補強層のコードによるビード部側の集束性
を損なうことなく上記コード端のセパレーシヨン
が防止され、タイヤ寿命が延長される。

【図面の簡単な説明】

第１図は大型車両用ラジアルタイヤのビード部
の断面図、第２図は補強層のコードの配列を示す
展開図、第３図ａおよびｂはコード端相対変位量
ｄの測定法を説明するための補強層上端部の断面
図、第４図はコード端相対変位量ｄの測定結果を
示すグラフ、第５図および第６図は大型車両用ラ
ジアルタイヤの他の例のビード部の断面図であ
る。 １，１１，２１……ビードワイヤ、２，１２，
２２……カーカス層、２ａ，１２ａ，２２ａ……
折返し端部、５，１４，２４……補強層、５ａ…
…コード、Ｎ……リム基準線、α……コード中間
点の傾斜角度、β……コード上端の傾斜角度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カーカス層の端部がビードワイヤの内側から
   外側へ折返されており、その折返し端部の外側
   に、タイヤ周方向に対して傾斜したコードからな
   る補強層が設けられている大型車両用ラジアルタ
   イヤにおいて、上記補強層のコードがリム基準線
   を下にして下向き凸状に湾曲し、上記コードの最
   上端と上記リム基準線との中間点の傾斜角度αが
   タイヤ周方向に対して15〜45度であり、上記コー
   ドの最上端の傾斜角度βが上記中間点の傾斜角度
   αに比べて10度以上大きいことを特徴とする大型
   車両用ラジアルタイヤ。 ２ 補強層が複数枚重ねられ、各層のコードが交
   互に反対方向に傾斜している特許請求の範囲第１
   項記載の大型車両用ラジアルタイヤ。 ３ 補強層のコードがスチールコードである特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の大型車両用
   ラジアルタイヤ。 ４ 補強層のコードが有機繊維コードである特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の大型車両用
   ラジアルタイヤ。