JPH0999716A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補強層30の半径方向外側端部を囲むゴムに
発生する亀裂を効果的に抑制する。 【解決手段】 タイヤ11が負荷転動すると、サイドウ
ォール部35が捻られるよう変形して補強層30の半径方向
外側端部とこれの周囲を囲むゴムとの間に周方向の大き
な相対歪が発生する。このため、折返し部16と補強層30
との間に軟弱な（55度以下）の中間ゴム層34を介装して
補強層30の周方向への変形を容易にし、これにより前記
相対歪を低減させて、亀裂発生を効果的に抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ビード部耐久性
を向上させた空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気入りタイヤとしては、例え
ば、一対のビードコアと、これらビードコア間に配置さ
れたトロイダル状の本体部およびビードコアの回りに内
側から外側に向かって巻き上げられた折返し部からなる
カーカス層と、ビードコアから本体部に沿ってほぼ半径
方向外側に延び、半径方向内側部が本体部と折返し部と
の間に位置するスティフナーと、本体部の半径方向外側
に配置されたベルト層およびトレッドと、前記折返し部
の軸方向外側にこれに密着して配置され、内部に子午線
方向に対して傾斜した非伸張性コードが多数本埋設され
ている補強層と、を備えたものが知られている。

【０００３】そして、このようなタイヤを負荷転動させ
ると、タイヤの接地部分は負荷に対する路面からの反力
を受けるため、該接地部分に対応するサイドウォール部
は軸方向外側に倒れ込んで撓み変形し、その変形がビー
ド部にも伝達される。この結果、ビード部のタイヤ軸方
向外側部分に圧縮歪が、特に、補強層およびカーカス層
の折返し部の半径方向外側端近傍において大きな圧縮歪
が発生し、これにより、これら補強層および折返し部の
半径方向外側端部を囲むゴムに亀裂が発生する。ここ
で、前記カーカス層（折返し部）は内圧による張力を負
担しているため、前述のように折返し部の半径方向外側
端部を囲むゴムに亀裂が生じた場合には、この亀裂が急
激に進展して早期にセパレーションに至るおそれがある
が、一方、補強層は内圧による張力を殆ど負担していな
いため、前述のように補強層の半径方向外側端部を囲む
ゴムに亀裂が生じた場合にも、この亀裂の進展速度は遅
く、セパレーションに至るには長時間が必要となる。こ
のようなことから、従来においては、進展速度の遅い部
位、即ち補強層の半径方向外側端部を囲むゴムにまず亀
裂を生じさせようと、補強層の半径方向外側端を折返し
部の半径方向外側端より半径方向外側に配置させてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のタイ
ヤはかなりの程度のビード部耐久性を有するものの、近
年、タイヤの偏平化が進み、また、市場からのロングラ
イフ化（更生も含む）の要求も大きくなったことから、
更なるセパレーションの抑制、即ちビード部耐久性の向
上が必要となった。

【０００５】このため、本発明者は、前述のようなタイ
ヤについて鋭意研究を重ね、前記折返し部の半径方向外
側端部に発生する亀裂は、前述のようなサイドウォール
部の撓み変形に基づく圧縮歪だけが原因であると従来考
えられていたが、このような圧縮歪の他に、以下に説明
するような原因によっても発生することを見い出した。
即ち、タイヤが負荷転動しているとき、タイヤ接地域に
おいてトレッド部が半径方向内側に強制的に押し込ま
れ、これにより、接地域のサイドウォール部が幅方向外
側に膨出するよう変形するが、このとき、踏み込み側端
および蹴り出し側端近傍における変形の度合いが他の接
地域における変形の度合いより大きいため、サイドウォ
ール部は捻られるよう変形、特にタイヤ最大幅位置近傍
で大きく捻れ変形し、この捻れ変形が補強層の半径方向
外側端部を囲むゴムに伝達され、該ゴムに周方向の大き
な歪を発生させる。一方、補強層は、周方向に殆ど変形
することのない折返し部に密着状態で重なり合っている
ため、該折返し部に拘束されて周方向へは殆ど変形する
ことができず、この結果、補強層の半径方向外側端部
と、この半径方向外側端部を囲むゴムとの間に周方向の
大きな相対歪が発生し、これにより、前記ゴムに亀裂が
発生するのである。

【０００６】そこで、本発明者は前述した知見を基にさ
らに検討した結果、補強層自身を前記捻れ変形に追従し
て周方向に変形させてやれば、補強層の半径方向外側端
部と、この半径方向外側端部を囲むゴムとの間に発生す
る周方向の相対歪を減少させることができることに想到
したのである。

【課題を解決するための手段】

【０００７】即ち、本発明は、一対のビードコアと、こ
れらビードコア間に配置されたトロイダル状の本体部お
よびビードコアの回りに内側から外側に向かって巻き上
げられた折返し部からなるカーカス層と、ビードコアか
ら本体部に沿ってほぼ半径方向外側に延び、半径方向内
側部が本体部と折返し部との間に位置するスティフナー
と、本体部の半径方向外側に配置されたベルト層および
トレッドと、前記折返し部およびスティフナーの軸方向
外側に配置されるとともに、半径方向外側端が折返し部
の半径方向外側端より半径方向外側に位置し、内部に子
午線方向に対して傾斜した非伸張性コードが多数本埋設
されている補強層とを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記折返し部と補強層との間にショアＡ硬度が55度以下
である中間ゴム層を介装した空気入りタイヤである。

【作用】

【０００８】この発明では、折返し部と補強層との間に
ショアＡ硬度が55度以下である変形容易で軟弱な中間ゴ
ム層を介装したので、折返し部による補強層の拘束が弱
くなり、この結果、折返し部が周方向に殆ど変形するこ
とができなくても、補強層は周方向へ容易に変形するこ
とができるようになる。このため、前述のようにサイド
ウォール部での捻れ変形が補強層まで伝達されたとき、
補強層は該補強層の半径方向外側端部を囲むゴムより多
少少ない量だけ周方向に変形する。これにより、補強層
の半径方向外側端部と、この半径方向外側端部を囲むゴ
ムとの間に発生する周方向の相対歪が減少し、該補強層
の半径方向外側端部を囲むゴムに発生する亀裂が効果的
に抑制される。ここで、前述のような補強層の半径方向
外側端部を囲むゴムに発生した亀裂が進展して折返し部
の半径方向外側端部まで到達するのを阻止するために、
折返し部と補強層との間にスティフナーと同程度の比較
的高硬度のゴム層を介装したタイヤも知られているが、
このようなゴム層は前述のようにその硬度が比較的高硬
度であるため、前述のような補強層の周方向へ大きな変
形を許容することができず、この結果、前述のような亀
裂発生を効果的に抑制することはできないのである。

【０００９】補強層内に埋設されている非伸張性コード
としては、スチールワイヤー、スチールからなる単線フ
ィラメントあるいはアラミド繊維を挙げることができ
る。また、中間ゴム層の半径方向外側端は折返し部の半
径方向外側端と補強層の半径方向外側端とを結ぶ線上に
ほぼ位置していてもよく、また、この線より半径方向外
側まで延びていてもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１実施例を図
面に基づいて説明する。図１、２において、11は空気入
りラジアルタイヤであり、このタイヤ11は一対のビード
コア12とカーカス層13とを有し、このカーカス層13は少
なくとも１枚、ここでは１枚のカーカスプライ14から構
成されている。前記カーカスプライ14は両ビードコア12
間においてトロイダル状に延びる本体部15と、ビードコ
ア12の回りを囲みながら軸方向内側から軸方向外側に向
かって巻き上げられることにより、本体部15の軸方向外
側に配置されるとともに、ほぼ半径方向外側に向かって
該本体部15とほぼ平行に延びる折返し部16とを有する。
そして、前記カーカスプライ14の内部にはラジアル方向
（子午線方向）に延びるスチール等の補強コードが多数
本埋設されている。17は各折返し部16の半径方向外側端
部にこれを覆うようにして配置されたプライエンドゴム
体であり、これらのプライエンドゴム体17は耐亀裂成長
性の良好なゴムから構成され、該部位における亀裂を抑
制している。20はビードコア12から本体部15に沿ってほ
ぼ半径方向外側に延びる一対のスティフナーであり、こ
れらスティフナー20の半径方向内側部は前記本体部15と
折返し部16との間にこれらに密着した状態で配置され、
また、その半径方向外側部は本体部15の軸方向外側にこ
れに密着した状態で配置されている。そして、これらの
スティフナー20は耐破壊強度および耐熱性が良好で比較
的高硬度であるゴムから構成され、この実施例では、そ
のショアＡ硬度は63度である。

【００１１】前記カーカス層13の半径方向外側にはベル
ト層24が設けられ、このベルト層24は内部に非伸張性コ
ードが埋設されたベルトプライ25を少なくとも２枚（こ
こでは４枚）積層することにより構成している。そし
て、これらベルトプライ25にそれぞれ埋設されたコード
は、タイヤ赤道面Ｓに対して所定の角度で交差するとと
もに、少なくとも２枚のベルトプライ25間において交差
している。前記ベルト層24の半径方向外側にはトレッド
26が配置され、このトレッド26の外表面には周方向に延
びる複数本（ここでは４本）の主溝27および該主溝27に
交差する図示していない複数本の横溝が形成されてい
る。

【００１２】30は通常チェーファーと呼ばれている補強
層であり、この補強層30の半径方向内側部は前記折返し
部16の軸方向外側に重ね合わされ、一方、その半径方向
外側部はスティフナー20の軸方向外側に重ね合わされて
配置されている。そして、これらの補強層30は少なくと
も１枚の補強プライ31、ここでは１枚の補強プライ31か
ら構成され、各補強プライ31内には子午線方向に対して
所定の角度（ここでは60度）で傾斜した多数本の非伸張
性コードが埋設されている。ここで、これらの非伸張性
コードとしては、例えばスチールワイヤー、スチールか
らなる単線フィラメントあるいはアラミド繊維が用いら
れる。そして、これらの補強層30の半径方向外側端30ａ
は前述したようにセパレーションを効果的に抑制すると
いう理由から、折返し部16の半径方向外側端16ａより半
径方向外側に位置している。また、これら補強層30の半
径方向外側端部にはプライエンドゴム体32がこれを覆う
ようにして配置され、これらのプライエンドゴム体32は
耐亀裂成長性の良好なゴムから構成されるとともに、該
部位における亀裂を抑制している。

【００１３】前記折返し部16と補強層30との間には半径
方向外側に向かうに従い厚肉となった中間ゴム層34が介
装され、これらの中間ゴム層34の半径方向外側端は折返
し部16の半径方向外側端16ａと補強層30の半径方向外側
端30ａとを結ぶ線Ｌ上にほぼ位置している。そして、こ
れら中間ゴム層34はショアＡ硬度が55度以下の変形容易
で軟弱なゴム、この実施例では50度のゴムから構成され
ており、この結果、該中間ゴム層34のショアＡ硬度は半
径方向外側端が接しているスティフナー20のショアＡ硬
度より低いことになる。

【００１４】次に、この発明の第１実施例の作用につい
て説明する。今、前述したようなタイヤ11が負荷転動し
ているとする。このとき、タイヤ11の接地部分に対応す
るサイドウォール部35は負荷によって撓み変形するが、
この撓み変形はビード部36に伝達され、補強層30の半径
方向外側端30ａに大きな圧縮歪を発生させる。また、こ
のような走行時、接地域におけるトレッド部37が半径方
向内側に強制的に押し込まれるため、該接地域のサイド
ウォール部35が幅方向外側に膨出するよう変形するが、
このとき、踏み込み側端および蹴り出し側端近傍におけ
る変形の度合いが他の接地域における変形の度合いより
大きいため、サイドウォール部35は捻られるよう変形、
特にタイヤ最大幅位置近傍で大きく捻れ変形し、この捻
れ変形が補強層30の半径方向外側端30ａ近傍に大きな周
方向歪を発生させる。このとき、補強層30が折返し部16
に拘束されることで周方向に殆ど変形できない場合に
は、補強層30の半径方向外側端部を囲むゴム、ここでは
プライエンドゴム体32と補強層30の半径方向外側端30ａ
との間に周方向の大きな相対歪が発生し、該プライエン
ドゴム体32に亀裂が発生するおそれがある。

【００１５】このため、この実施例では、前述のように
折返し部16と補強層30との間に容易に変形する軟弱な、
即ちショアＡ硬度が55度以下である中間ゴム層34を介装
したのである。この結果、折返し部16による補強層30の
拘束が弱くなり、これにより、折返し部16が周方向に殆
ど変形することができなくても、補強層30は周方向に容
易に変形することができるようになる。このようなこと
から前記捻れ変形が補強層30まで伝達されたとき、補強
層30は該補強層30の半径方向外側端部を囲むプライエン
ドゴム体32より多少少ない量だけ周方向に変形し、これ
により、補強層30の半径方向外側端部と、この半径方向
外側端部を囲むプライエンドゴム体32との間に発生する
周方向の相対歪が減少し、該プライエンドゴム体32に発
生する亀裂が効果的に抑制されるのである。

【００１６】図３はこの発明の第２実施例を示す図であ
る。この実施例においては、中間ゴム層40の半径方向外
側端を前記線Ｌより半径方向外側まで延長させている。
このとき、該中間ゴム層40の肉厚は前記線Ｌの近傍にお
いて最大であり、この線Ｌより半径方向外側に向かうに
従い徐々に薄くなっている。なお、他の構成、作用は第
１実施例と同様である。

【００１７】図４はこの発明の第３実施例を示す図であ
る。この実施例においては、スティフナー42を、半径方
向内側に位置し負荷転動時におけるサイドウォール部35
の倒れ込み変形を抑制する高硬度（84度）の第１スティ
フナー43と、半径方向外側に位置する通常硬度（63度）
の第２スティフナー44との２種類のゴムから構成すると
ともに、これら第１、第２スティフナー43、44の境界Ｋ
を本体部15に接近するに従い半径方向外側に向かうよう
傾斜させている。また、補強層45の内側部をカーカス層
13の本体部15の軸方向内側に位置させて前記サイドウォ
ール部35の倒れ込み変形を抑制し、一方、その外側部を
折返し部16、スティフナー42の軸方向外側に位置させる
とともに、該外側部の半径方向外側端45ａを第２スティ
フナー44に対向する位置まで延在させている。そして、
この実施例では、中間ゴム層46のショアＡ硬度を45度と
している。なお、他の構成、作用は前記第２実施例と同
様である。

【００１８】図５はこの発明の第４実施例を示す図であ
る。この実施例においては、スティフナー47を、半径方
向内側部に位置し負荷転動時におけるサイドウォール部
35の倒れ込み変形を抑制する高硬度（84度）の第１ステ
ィフナー48と、第１スティフナー48より半径方向外側に
位置する通常硬度（63度）の第２スティフナー49と、第
２スティフナー49より半径方向外側に位置し前記サイド
ウォール部35における変形を吸収緩和する低硬度（50
度）の第３スティフナー50との３種類のゴムから構成す
るとともに、これら第１、第２スティフナー48、49の境
界Ｍを本体部15に接近するに従い半径方向外側に向かう
よう傾斜させ、一方、第２、第３スティフナー49、50の
境界Ｎを本体部15から離隔するに従い半径方向外側に向
かうよう傾斜させている。なお、他の構成、作用は前記
第３実施例と同様である。

【００１９】図６はこの発明の第５実施例を示す図であ
る。この実施例においては前記第４実施例における第
２、第３スティフナー49、50の境界Ｎを、折返し部16の
半径方向外側端部から本体部15に向かって、該本体部15
に接近するに従い半径方向外側に向かうよう傾斜させな
がら延在させ、これにより、第３スティフナー50（ショ
アＡ硬度は50度）の半径方向内側端部を中間ゴム層(46)
として折返し部16と補強層45との間に位置させるように
している。なお、他の構成、作用は前記第４実施例と同
様である。

【００２０】次に、第１試験例について説明する。この
試験に当たっては、前記第１実施例における中間ゴム層
の代わりにショアＡ硬度がスティフナーと同一硬度（63
度）であるゴム層を配置した比較タイヤ１と、前記第１
実施例で説明した供試タイヤ１とを準備した。ここで、
各タイヤのサイズは11/70 Ｒ22.5であった。次に、この
ような各タイヤに8.5kgf/cm²の内圧を充填した後、 500
0kgfの荷重を作用させながらドラム上を時速60kmで走行
させ、ビード部に破損が生じるまでの走行距離を測定
し、ビード部耐久性を評価した。その結果を指数で表す
と、比較タイヤ１では 100であったが、供試タイヤ１で
は 121までビード部耐久性が向上していた。ここで、指
数 100は 22100kmであり、故障はいずれも補強層の半径
方向外側端部に発生していた。

【００２１】次に、第２試験例について説明する。この
試験に当たっては、前記第２実施例における中間ゴム層
の代わりにショアＡ硬度がスティフナーと同一硬度（63
度）であるゴム層を配置した比較タイヤ２と、前記第２
実施例で説明した供試タイヤ２とを準備した。ここで、
各タイヤのサイズは11/70 Ｒ22.5であった。そして、こ
れら各タイヤに対し前記第１試験例と同様の耐久試験を
行った。その結果を指数で表すと、比較タイヤ２では 1
00であったが、供試タイヤ２では 123までビード部耐久
性が向上していた。ここで、指数 100は 22500kmであ
り、故障はいずれも補強層の半径方向外側端部に発生し
ていた。

【００２２】次に、第３試験例について説明する。この
試験に当たっては、前記第３実施例における中間ゴム層
の代わりにショアＡ硬度がスティフナーと同一硬度（63
度）であるゴム層を配置した比較タイヤ３と、前記第３
実施例で説明した供試タイヤ３とを準備した。ここで、
各タイヤのサイズは11/70 Ｒ22.5であった。そして、こ
れら各タイヤに対し前記第１試験例と同様の耐久試験を
行った。その結果を指数で表すと、比較タイヤ３では 1
00であったが、供試タイヤ３では 122までビード部耐久
性が向上していた。ここで、指数 100は 24500kmであ
り、故障はいずれも補強層の半径方向外側端部に発生し
ていた。

【００２３】次に、第４試験例について説明する。この
試験に当たっては、前記第４実施例における中間ゴム層
の代わりにショアＡ硬度がスティフナーと同一硬度（63
度）であるゴム層を配置した比較タイヤ４と、前記第４
実施例で説明した供試タイヤ４と、前記第５実施例で説
明した供試タイヤ５とを準備した。ここで、各タイヤの
サイズは11/70 Ｒ22.5であった。そして、これら各タイ
ヤに対し前記第１試験例と同様の耐久試験を行った。そ
の結果を指数で表すと、比較タイヤ４では 100であった
が、供試タイヤ４では 121まで、供試タイヤ５では 123
までビード部耐久性が向上していた。ここで、指数 100
は 27200kmであり、故障はいずれも補強層の半径方向外
側端部に発生していた。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、補強層の半径方向外側端部を囲むゴムに発生する亀
裂を効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示すタイヤの子午線断
面図である。

【図２】ビード部近傍の子午線断面図である。

【図３】この発明の第２実施例を示すビード部近傍の子
午線断面図である。

【図４】この発明の第３実施例を示すビード部近傍の子
午線断面図である。

【図５】この発明の第４実施例を示すビード部近傍の子
午線断面図である。

【図６】この発明の第５実施例を示すビード部近傍の子
午線断面図である。

【符号の説明】

11…空気入りタイヤ 12…ビードコア 13…カーカス層 15…本体部 16…折返し部 16ａ…半径方向外側端 20…スティフナー 24…ベルト層 26…トレッド 30…補強層 30ａ…半径方向外側端 34…中間ゴム層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対のビードコアと、これらビードコア間
   に配置されたトロイダル状の本体部およびビードコアの
   回りに内側から外側に向かって巻き上げられた折返し部
   からなるカーカス層と、ビードコアから本体部に沿って
   ほぼ半径方向外側に延び、半径方向内側部が本体部と折
   返し部との間に位置するスティフナーと、本体部の半径
   方向外側に配置されたベルト層およびトレッドと、前記
   折返し部およびスティフナーの軸方向外側に配置される
   とともに、半径方向外側端が折返し部の半径方向外側端
   より半径方向外側に位置し、内部に子午線方向に対して
   傾斜した非伸張性コードが多数本埋設されている補強層
   とを備えた空気入りタイヤにおいて、前記折返し部と補
   強層との間にショアＡ硬度が55度以下である中間ゴム層
   を介装したことを特徴とする空気入りタイヤ。