JPH0635241B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JPH0635241B2
JPH0635241B2 JP9152083A JP9152083A JPH0635241B2 JP H0635241 B2 JPH0635241 B2 JP H0635241B2 JP 9152083 A JP9152083 A JP 9152083A JP 9152083 A JP9152083 A JP 9152083A JP H0635241 B2 JPH0635241 B2 JP H0635241B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、空気入りタイヤに関し、とくにトラック・
バスのような重車両用チューブレス・ラジアルタイプの
空気入りタイヤに適用して、この種のタイヤで強く要請
される、トレッドの完全摩耗を経て数次（通常１〜３
回）にもわたる再生利用（リキャップ又はリトレッド）
の際も含めた、リムへの着脱に必要とされる、トウ欠け
防止と、リムずれ防止とに関して高い耐久性を完備す
る、ビード部ゴム外皮としてのゴム補強層に関する有用
な開発効果を提案しようとするものである。
（従来の技術） この種の重車両用チューブレス・ラジアルタイプの空気
入りタイヤは、放射方向に配置した主として金属コード
プライによるカーカスの両側をそれぞれビードコアーの
まわりにタイヤ内方から外方へ向かって折返えし、この
折返えしとカーカス層の間に実質上三角形の断面形状を
呈するステイフナーを配置し、さらにカーカス折返えし
の外側に重ねた、金属コードと有機繊維コードとのうち
の何れか一方か又は双方よりなるコード補強層を配置し
た上で、その最外側には耐リムずれ性を向上するための
ゴム補強層をビード部ゴム外皮として配置し、このゴム
補強層は軸方向外側からビードヒール部をとおって軸方
向内側に延びかつビードトウ部の端縁よりも半径方向外
方にてインナーライナーの下方区域と連ね接合した、ビ
ード部をそなえている。
ここにゴム補強層がカーカスないしは上記のコード補強
層に接して軸方向内側に延びたインナーライナーとの接
合は、これによって被覆される場合のほか、逆にインナ
ーライナーの下方区域にかぶさる場合もあって、両構造
の違いは生産方式に主として由来して一般にはこの二通
りがある。
しかしいずれにしても共通していることは、従来のゴム
補強層が、専らその軸方向外側における使用リムのフラ
ンジ部とのリムずれ防止性能の向上を主目的としてゴム
特性が選択された単一ゴム組成物からなっていることで
ある。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながらかようにリムずれ防止の面から選ばれた単
一組成物よりなるゴム補強層の配置では、一般にビード
トウ部の欠けを生じ易く、これはとくに空気入りタイヤ
の使用を経ることに起因した熱的な特性劣化のため、古
タイヤのリム解き、更生タイヤの再リム組み時に多発す
る。
なおゴム補強層がインナーライナーの下方区域にかぶる
上掲後者の接合配置では、ビードトウ部における上記欠
けに加えて、その軸方向内側部分における熱的な特性劣
化の影響が広い範囲にわたり、そこで負荷転動にて反覆
される応力によってクラックが多発するほか、さらには
インナーライナーの下方区域とゴム補強層との接合部に
おける負荷転動中の応力により接着力が低下してこれら
の間のはく離現象の原因になるなどの問題もある。
このようなビードトウ部欠け、クラックおよびはく離が
発生すると、空気入りタイヤの空腔内充てん空気の気密
性が損なわれるうれいがあり、またリム組みの際にタイ
ヤ空腔内に水分が残ったような場合にその水分がタイヤ
内に浸入して金属コードにさびを発生させコード切れに
いたるなどの不利を含んでいたのである。
すなわちかかる難点は、ゴム補強層についての上述した
ゴム特性の選択に起因している。
この発明は前記の耐リムずれ性能を犠牲にすることな
く、前記ビードトウ部の欠けおよびクラックさらには、
インナーライナーに対する接合のはく離なども有効に回
避することができる、ゴム補強層の新規な配置構造とこ
れに対応したゴム物性の選択とによる有効な対策を提供
するものである。
（問題点を解決するための手段） 発明者らが種々検討を加えた結果、これまでに使用され
て来たゴム補強層は専ら、耐リムずれ性能の面からゴム
特性を選んだ単一ゴム組成物を主体とするものであった
ために、タイヤのトレッドの完全摩耗に至るまでの使用
中に充てん空気と接する側で、ゴム補強層の軸方向内側
部分により著しい上記の熱的な特性劣化を生じ、それに
起因するビード部トウ欠けのためトレッド更生による再
利用が妨げられ勝ちになっていたことが分明した。
ここに耐リムずれ性能については、ショアーＡ硬度及び
耐摩耗指数の高いゴムほどすぐれていることになるのに
反して、このようなゴムは概して破壊エネルギが低い一
般傾向の下で、とくに空気入りタイヤの使用中そのビー
ド部が遭遇する発熱伝熱の影響に基づく性能劣化、就中
引張強さの低下に由来してトレッドの完全摩耗に至る使
用を続けたのちの破壊エネルギも著しく低下するからで
ある。
したがってこの発明は、このゴム補強層を、トウ欠けの
憂慮されるその軸方向内側部分につき軸方向外側部分に
対し相互間の機能分離を試み、ビード部耐久性の改善に
有用なゴム補強層の改良を図ったものである。
上記の目的は次の事項の充足で実現され得る。
左右両ビード部間にわたり延在する、少なくとも１層の
コード層よりなるカーカスの内面に貼付配置されている
インナーランナーと、 各ビード部の内側でインナーランナーと重なり合い、ビ
ード部の下方をまわり込んでリムと接触する区域にわた
ってのびる、インナーライナーとはゴム配合を異にして
ショアーＡ硬度がインナーライナーのゴムより高いゴム
からなり、ビードトウ部及びビードヒール部を含むビー
ド部ゴム外皮を形成している、ゴム補強層とを有してい
る空気入りタイヤであって、 上記ゴム補強層を、ビードトウ部が含まれる軸方向内側
部分と、ビードトウ部からリムフランジ高さの1/2まで
の間のレベル差の範囲内に位置する境界面にて隣り合っ
て接合した、軸方向外側部分とに二分し、 軸方向外側部分はリムフランジ部の高さを越えてさらに
半径方向外方へ延在する配置で、ショアーＡ硬度が60〜
77°の範囲内でかつ軸方向内側部分のゴムに比しショア
ーＡ硬度及び耐摩耗指数のより大きいゴムからなり、軸
方向内側部分は、上記境界面からインナーランナーと重
なり合って接合する領域までにわたる配置にて、ショア
Ａ硬度が50〜67°の範囲内でかつ軸方向外側部分のゴム
に比し破壊エネルギはより大きくかつその熱老化のより
小さいゴムからなる ことを特徴とする、空気入りタイヤ。
上記ゴム補強層は、その軸方向内側部分のゴムが天然ゴ
ムを主体にしたゴム配合よりなり、同じく軸方向外側部
分のゴムがブタジエンゴムを主体としたゴム配合よりな
ること、また軸方向内側部分と軸方向外側部分との境界
面がビードトウ部とビードヒール部との間に位置するこ
と、さらにインナーライナーがゴム補強層の軸方向内側
部分の半径方向外方区域を軸方向内側からおおう重なり
合いであることが、何れも実施態様としてとくにのぞま
しい。
この発明のポイントは従来のゴム補強層をその機能別に
ゴム物性を分離し、各々機能に応じたゴム特性、従って
個別的なゴム組成物をビード部トウ欠け防止とリムずれ
防止とに使いわけて利用することにある。
このゴム補強層は、ビードトウ部からリムフランジ高さ
の1/2までのレベル差の範囲内に位置する境界面にて隣
り合って接合する軸方向内側部分と軸方向外側部分とに
二分し、好ましくは、この境界面をビード部内に埋設さ
れるビードコアーの最大幅内すなわち空気入りタイヤの
負荷転動時に動きの小さい部分に位置させ、さらにこの
境界面をテーパー状として該ゴム補強層平均厚みの２〜
10倍にわたる接合長さとして、広い接合面積を確保する
ことにより、境界面でのはく離発生の如きを、適切に防
止する。
（作用） 境界面にて区分をしたゴム補強層の軸方向外側部分は、
軸方向内側部分のそれに比してショアーＡ硬度をより大
きくし、好ましくは少なくとも10°の格差をつけ、絶対
値では60〜77°より好ましくは65〜75°の範囲がよい。
これはゴム補強層の外側部分におけるリムずれの防止に
寄与すべく、変形を適切に抑制するためである。
次に耐摩耗指数についても同じく軸方向外側部分で軸方
向内側部分のそれに比して高くしリムずれによる摩耗を
防止する。好ましくはたとえばASTM:D2228-69ピコ摩耗
試験法に従って算出される耐摩耗指数の値で、120〜240
なかでも140〜230の範囲がよい。
ここでピコ摩耗試験法に従う耐摩耗指数は、ゴム補強層
に通常用いられる次のゴム配合における成績を基準と
し、これを100とした場合の指数であらわされる。
NR 100重量部 ISAF 50重量部 ステアリン酸 ２重量部 アロマ ８重量部 Zn0 ５重量部 促進剤 ８重量部 イオウ ２重量部 破壊エネルギについては、JIS K 6301に従う３．引張試
験で破断に至る応力・歪曲線とその座標の横軸とで囲わ
れた面積で定義され、また破壊エネルギの熱老化につい
ては同じく6.3空気加熱老化試験（100℃×24H）を経た
後の引張試験により、同様にして評価される。この空気
加熱老化試験の結果は、空気入りタイヤがトレッドの完
全摩耗に至る使用を経たのちにおけるビードトウ部のゴ
ム破壊エネルギーの低下にほぼ対応することが確かめら
れている。
従って破壊エネルギについては、ゴム補強層の軸方向内
側部分で、軸方向外側部分に比べてより大きく、かつそ
の熱老化はより小さいことがリム解き、再リム組みを成
就するために必要で実際上、上記空気加熱老化試験後の
破壊エネルギーの値でとくにのぞましくは、軸方向外側
部分に対し２〜３倍程度となる450〜600kg/cm2の範囲と
し、なお450kg/cm2未満でビード部トウ欠け防止にあま
り効果がない一方、600kg/cm2より大きくしようとして
も他性能（ゴム硬度、耐摩耗性）と両立し難い。
なおゴム補強層の軸方向内側部分におけるショアーＡ硬
度は、好ましくは50〜67°の範囲がよい。つまりリム組
み、リム解きの際に伴われるある程度の変形の下にビー
ド部トウ欠けやクラックを防止するためであるが、イン
ナーランナーのゴム硬度（35〜55°の範囲、通常は45°
前後）よりは高くして、リム組みやリム解きの際にもげ
たり傷が付くのを防ぐ。同じく軸方向内側部分における
耐摩耗性指数は、軸方向外側部分で必要とされる程高く
なくてもよく、軸方向外側部分の1/2以下で足り、たと
えば60〜120程度でインナーランナーのそれよりは高く
するのが好ましい。
また軸方向外側部分における空気加熱老化試験後の破壊
エネルギは上記ショアＡ硬度、耐摩耗指数の各範囲では
かなり低い値になる傾向があるけれども、160〜260kg/c
m2の範囲であれば軸方向外側部分での破壊に十分耐え得
る さて第１図(a),(b)に上掲した従来のビード部構造に関
して重車両用チューブレス・ラジアルタイプの空気入り
タイヤの要部断面をあらわし、図中１は金属コードより
なるプライを用いたカーカス、２はそのビードコア(3)
のまわりにおける折返しの軸方向外側に沿わせて配置し
た有機繊維コードよりなる補強コード層であり、(4)は
スティフナー、５はインナーライナーそして６はビード
部ゴム外皮として役立つゴム補強層であり、添字a,bに
てその軸方向内側部分と外側部分を区別した。また図中
７はビードトウ部、８はビードヒール部、９はリム、そ
して10はそのフランジ部である。
ゴム補強層６の内側部分6aは、図示例のようにインナー
ライナー５の下方区域とカーカス１との間に挟まれる場
合のほか、該下方区域をカーカス１との間に挟む場合と
に大別されることはすでにのべた。
これらに対し第２図にてこの発明に従いゴム補強層６
を、ビードトウ部７が含まれる軸方向内側部分6aに対
し、該ビードトウ部７から、リム９のフランジ部10のビ
ード基線Ｂ上の高さｈの1/2までの間のレベル差の範囲
内に位置する境界面11にて隣り合って接合した軸方向外
側部分6bを、それらの機能別に分離してこれら内側及び
外側両部分にけるゴム物性を異ならせた事例を図解し
た。
ここで図のように、ゴム補強層６の内側部分6aがインナ
ーライナー５の下方区域におおいかぶさる場合（図中実
線Ｉ）のみならず、逆にインナーライナー５の下方区域
の方が破線であらわすように内側部分6aにおおいかぶさ
る場合（図中破線II）であってもよい。
境界面11は図のように斜截して、ゴム補強層６の平均厚
みの少なくとも２倍〜10倍程度までの接合長さを有する
を可とするが、その向きは図示の右上りのほか逆勾配で
あってもよく、要は接合域の一端がビードトウ部７より
も軸方向外方、他端がフランジ部10の高さｈの1/2に相
当する位置よりも下方にて、すなわちビードコア(3)の
幅ｗの範囲内の直下でタイヤの負荷転動中、動きの小さ
い場所に境界面11を配置する。
ゴム補強層６の内側部分6aは、外側部分6bに比し、ショ
アーＡ硬度で少なくとも10°の格差を有し、ほぼ50°〜
67°の範囲とすることが負荷転動に伴う変形がクラック
やトウ部欠けに発展するのを防ぐために好都合である。
同じく内側部分6aは、リム９のフランジ部10の端縁付近
に近づくにつれてか酷となるリムずれに対しては、殆ど
無関係なので、耐摩耗性は、外側部分6bに比し、より小
さくてよく、耐摩耗指数でほぼ50％程度の格差をもつも
のであってもよい。
ここに外側部分6bは、耐リムずれのため上記指数が140
〜230の範囲のゴムを適用するのが好ましい。
次に空気加熱老化試験後の破壊エネルギについては、外
側部分6bに比し内側部分6aでより高いことが必要で、倍
率では少なくとも2.0倍以上とすることが望ましい。
上記のようなゴム物性は、内側部分6aにつき天然ゴム主
体の配合、また外側部分6bについてはブタジエンゴム主
体の配合とすることが好ましい。
ここに内側部分6aは、とくにインナーライナー５の下方
区域に覆いかぶさる実線図示の場合に、負荷転動の際に
はく離傾向があることからも、天然ゴム主体の組成が有
利に適合し、それというのは、インナーライナー５が一
般に天然ゴム／ハロゲン化ブチルのポリマを50/50〜０
／100重量部とする配合を、空気透過性の面から一般的
な組成としていて、ブタジエンゴムを主体とするゴム組
成物に比し、むしろ天然ゴム主体のゴム組成物との間の
相溶性がよいからである。
なおこの内側部分6aは、リム９のフランジ部10の高さと
ｈと同等かまた図の如くやや高いｈ１以内にて終端させ
るを可とし、一方外側部分6bは、フランジ高さｈをこえ
てｈ２に示すように高く終端させることが、リムずれ防
止のために必要である。
ここにｈ１は0.5〜1.5ｈ、またはｈ２は1.5〜2.5ｈの各
範囲がのぞましい。
（実施例） タイヤサイズ11Ｒ22.5 14 PRの供試チューブレスタイヤ
を次のように試作した。
金属コードのプライをビードコア３のまわりにタイヤの
内方から外方へ折返えしたカーカス１とその折返えしと
の間にて、ビードコア(3)上に径方向外方へスティフナ
ー(4)を配置し、該スティフナー(4)はその基部にて硬ゴ
ム、上部にて軟ゴムを用いた通常の複合配置構造とし、
カーカス１の折返えしの外側へ有機繊維コードよりな
り、互いにタイヤ放射方向に対し傾斜して交差する向き
の補強コード層２を配置し、さらにゴム補強層６はその
軸方向内側部分6aと外側部分6bを図のようにビード底部
で２分割し、内側部分6aはその半径方向外方端末の高さ
ｈ１を25mm、同じく外側部分6bの高さｈ２を30mmとして
前記内側部分6aおよび外側部分6bの各ゴム補強層６のゴ
ム組成と物性を表１に示すとおりとした。
なお表１で対比した従来タイヤＡ，Ｂは第１図(a),(b)
に従い、ゴム補強層６が内，外両側部分6a,6bを通じて
単一ゴム組成よりなり、またタイヤＡは内側部分がイン
ナーライナー５とカーカス２との間に挟まれる配置をな
す点で第２図実線図示の場合と異っている。
（発明の効果） この発明によれば、ゴム補強層における耐リムずれ性能
に何らの劣化を伴うことなく、その内側部分、とくにビ
ード部のトウ欠けや、クラックさらには、インナーライ
ナーとの間のはく離など主としてタイヤの第１寿命（新
品タイヤのトレッド完全摩耗までの期間）経過の際に、
従来生じ勝ちな問題点のすべてを有利に克服して、更新
のための台タイヤとしての合格率が有利に高められるほ
か、使用中のリム組み作業に伴うタイヤ損傷のへい害も
殆ど回避される。
【図面の簡単な説明】
第１図(a),(b)は、従来のビード部構造に関して空気入
りタイヤの要部を示す断面図であり、 第２図は、この発明にかかる空気入りタイヤの要部断面
図である。 １……カーカス ５……インナーライナー ６……ゴム補強層 6a……内側部分 6b……外側部分 ７……ビードトウ部 ８……ビードヒール部 ９……リム 10……リムフランジ部 11……境界面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−88501（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−91410（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−184304（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−117501（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−51602（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】左右両ビード部間にわたり延在する、少な
    くとも１層のコード層よりなるカーカス(1)の内面に貼
    付配置されているインナーライナー(5)と、 各ビード部の内側でインナーランナー(5)と重なり合
    い、ビード部の下方をまわり込んでリムと接触する区域
    にわたってのびる、インナーライナー(5)とはゴム配合
    を異にしてショアーＡ硬度がインナライナー(5)のゴム
    より高いゴムからなり、ビードトウ部(7)及びビードヒ
    ール部(8)を含むビード部ゴム外皮を形成している、ゴ
    ム補強層(6)とを有している空気入りタイヤであって、 上記ゴム補強層(6)を、ビードトウ部(7)が含まれる軸方
    向内側部分(6a)と、ビードトウ部(7)からリムフランジ
    高さの1/2までの間の範囲内に位置する境界面(11)にて
    隣り合って接合した、軸方向外側部分(6b)とに二分し、 軸方向外側部分(6b)はリムフランジ部(10)の高さを越え
    てさらに半径方向外方へ延在する配置で、ショアーＡ硬
    度が60°〜77°の範囲内でかつ軸方向内側部分(6a)のゴ
    ムに比しショアーＡ硬度及び耐摩耗指数のより大きいゴ
    ムからなり、軸方向内側部分(6a)は、上記境界面(11)か
    らインナーランナー(5)と重なり合って接合する領域ま
    でにわたる配置にて、ショアーＡ硬度が50°〜67°の範
    囲内でかつ軸方向外側部分(6b)のゴムに比し破壊エネル
    ギはより大きくかつその熱老化のより小さいゴムからな
    ることを特徴とする、空気入りタイヤ。
  2. 【請求項２】ゴム補強層(6)の軸方向内側部分(6a)のゴ
    ムが天然ゴムを主体にしたゴム配合よりなり、同じく軸
    方向外側部分(6b)のゴムがブタジエンゴムを主体とした
    ゴム配合よりなる特許請求の範囲第１項に記載のタイ
    ヤ。
  3. 【請求項３】ゴム補強層(6)の軸方向内側部分(6a)と軸
    方向外側部分(6b)との境界面(11)がビードトウ部(7)と
    ビードヒール部(8)との間に位置する特許請求の範囲第
    １項に記載したタイヤ。
  4. 【請求項４】インナーライナー(5)がゴム補強層(6)の軸
    方向内側部分(6a)の半径方向外方区域を軸方向内側から
    おおう重なり合いである特許請求の範囲第１項に記載し
    たタイヤ。
JP9152083A 1983-05-26 1983-05-26 空気入りタイヤ Expired - Lifetime JPH0635241B2 (ja)

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