JPH106709A - ビード部耐久性に優れる空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビート部耐久性の向上を、特別な補強材や特
殊部材の使用を必要とせずに実現する。 【解決手段】 ビード部１、サイドウオール部２および
トレッド部３とからなり、ビード部の一方から他方へわ
たって延在するコードのラジアル配列プライより成るカ
ーカス４をボディ補強としてそなえ、カーカス４はその
うち少なくとも１プライを、ビード部１のビードコア６
をタイヤの内側から外側へ向け巻き上げたターン・アッ
プ構造とした空気入りラジアルタイヤにして、リム組み
をした無負荷状態にて標準内圧の５％の内圧を充てんし
た自立姿勢でのタイヤの放射方向断面におけるカーカス
パスラインが、プライの巻上げ端のリム径ラインRLから
の高さ(h) に対応する位置の近傍にてそのプライの巻上
げに向って迂曲する曲率変化域(v) を含んで標準内圧の
充てん下にカーカス４の変形によって、プライの巻上げ
端の近傍のビード部１に圧縮応力を生起する、カーカス
プロファイルに成るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】空気入りラジアルタイヤのビ
ード部耐久性は、この種のタイヤのうちとくにトラッ
ク、バスなどの使途に供される、重荷重用空気入りラジ
アルタイヤにおいてとくに強く要請され、それと云うの
は、使用条件が厳しいだけでなく、トレッドゴムの摩滅
の度毎にそのリキャップ更生のための台タイヤとして再
三にわたるライフサイクルを全うするを要するからであ
る。

【０００２】

【従来の技術】台タイヤとしての適否検査で検出される
この種のタイヤのビード部故障は、カーカスプライの巻
上げ端の近傍とくにタイヤの径方向外側で大きい引張り
歪を生じたことが主要因で、そこにゴム疲労、ひいては
セパレーションに至っているものが多い。

【０００３】ビード部耐久性向上のためには、上記歪の
緩和を図り、またゴム疲労による亀裂の伸展を抑制する
ための補強材や特殊部材の付加による例としていたが、
このような付加は生産性を害し、またコストの増加や発
熱などの不利を伴う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に上掲のようにト
ラック、バスなどに用いる重荷重用空気入りラジアルタ
イヤは、一対のビード部及びサイドウオール部と両サイ
ドウオール部間にまたがるトレッド部とからなり、ビー
ド部の一方から他方へわたって延在するコードのラジア
ル配列プライよりなるカーカスをボディ補強としてそな
え、カーカスはそのうち少なくとも１プライを、ビード
部のビードコアをタイヤの内側から外側へ向け巻上げた
ターン・アップ構造とするのが基本をなし、このような
カーカスの巻上げ端が、ビード部耐久性を左右するとこ
ろ、そこに対して直接に講じられた従来の対策は、いわ
ば糊塗的であって実効にも乏しい。

【０００５】そこで重車両用の使途、つまり再三にわた
る摩耗ライフのリキャップによる更新のための台タイヤ
として適合し得るようなビード部耐久性の向上を、特別
な補強材や特殊部材の使用を必要とせずして有利に実現
することができる、カーカスプロフィルについての研究
開発を進め、この発明に到達したものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】ビード部耐久性を支配す
るカーカスプライの巻上げ端は、カーカスに働くタイヤ
の充てん内圧によって引抜き方向の力を受けるとともに
タイヤのサイドウオール部からビード部にかけて曲げ力
も働くことから、巻上げ端に面しているゴムには大きい
引張り歪が作用することがビード部故障の原因であり、
従ってこの引張り歪を低減する圧縮応力を該ゴム中に導
入（この圧縮応力を生起することで引張り歪を低減する
効果を生じ従って実際には引張り応力が残る。）するこ
とに関する新しい観点に立脚してこの発明は以下の構成
を課題の解決手段とするものである。

【０００７】一対のビード部及びサイドウオール部と、
両サイドウオール部間にまたがるトレッド部とからな
り、ビード部の一方から他方へわたって延在するコード
のラジアル配列プライより成るカーカスをボディ補強と
してそなえ、カーカスはそのうち少なくとも１プライ
を、ビード部のビードコアをタイヤの内側から外側へ向
け巻き上げたターン・アップ構造とした、空気入りラジ
アルタイヤにして、リム組みをした無負荷状態にて標準
内圧の５％の内圧を充てんした自立姿勢でのタイヤの放
射方向断面におけるカーカスパスラインが、プライの巻
上げ端のリム径ラインRLからの高さ(h) に対応する位置
の近傍にてそのプライの巻上げに向って迂曲する曲率変
化域(v) を含んで標準内圧の充てん下にカーカスの変形
によって、プライの巻上げ端の近傍のビード部に圧縮応
力を生起する、カーカスプロファイルに成ることを特徴
とする、ビード部高耐久性空気入りラジアルタイヤ。

【０００８】ここにカーカスパスラインの曲率変化域
(v) が、これと隣り合うより小さい曲率の隣接領域(w)
と滑かに連り、タイヤの内側に曲率中心を有するもので
あること、カーカスパスラインの曲率変化域(v) が、ビ
ードコアに対しより遠い隣接領域(w′) と変曲点を介し
て滑かに連るものであること、カーカスパスラインの曲
率変化域(v) が、リム径ライン(r) からのカーカスパス
ライン最大高さ(H) の８％に相当する垂直距離(g) を、
巻上げ端高さ(h) の上下にわたって隔てるパスライン区
域内で、そこにパスラインに沿って10mm以内の隔たり
（l)をおく２点(M),(N)間に位置するものであること、
カーカスパスライン上の点(M) 及び(N) における二つの
接線(m,m′) と(n,n′) との交角（θ）が５〜90°であ
ること、カーカスパスラインの曲率変化域(v) の、ビー
ドコアに対しより遠い隣接領域(w) が、カーカスパスラ
インの最大高さ(H) の24％に相当する放射方向距離(i)
をカーカスプライ巻き上げ端から距てるパスライン上の
点と、曲率変化域(v) の間のパスライン第２区域内に位
置するカーカスパスラインの最大高さ(H) の12％以上の
パスラインに沿った間隔をもつ２点Ｓ−Ｔ間で1/500
(mm^-1) 以内の曲率になるものであること、カーカスパ
スラインの曲率変化域(v) の、ビードコアに対しより遠
い隣接領域(w′) が、カーカスパスラインの最大高さ
(H) の24％、より好ましくは12％に相当する垂直距離
(i), (j)を巻上げ端高さ(h) から距てるパスライン上の
点に至るパスライン第２区域内に位置する２点(P), (Q)
間で、タイヤの外側に曲率中心を有するものであるこ
と、カーカスパスラインの曲率変化域(v) に沿ってカー
カスの内面に配置した凸レンズ形断面のウエッジゴム
(9) を有すること、カーカスラインの曲率変化域(v) に
対応してカーカスの内周に沿うインナライナ(5) がゴム
厚肉部を有すること、およびインナライナ(5) のゴム厚
肉部がインナライナ全体の平均厚さに対し1.7 〜８倍よ
り好ましくは２〜４倍の厚みであることは、さらに有用
である。

【０００９】この発明に従いカーカスプライの折返し部
そのものではなくしてコードのラジアル配列プライの一
方のビード部から他方のビード部にわたる、カーカスパ
スラインのトロイド状をなすカーカスプロファイルの特
異形状によって、カーカスプライの折返し端の近傍ゴム
に生じる引張り歪の低減を図ることの新規発想の下で
は、従来の強化対策に用いた補強材や特殊部材をビード
部故障の回避のために付加する必要はない。

【００１０】尚、カーカス形状の測定に関し横積みなど
によるくせを除くために、正規内圧充てん後に約24時間
は放置し、より好ましくは、１時間程度60km/h空車時程
度の荷重下に走行させた後測定すべきである。

【００１１】さて図１〜図６に、この発明による空気入
りラジアルタイヤのカーカスプロファイルを例示した。
各図において１はビード部、２はサイドウオール部、３
はトレッド部であり、４はカーカス、５はインナライ
ナ、６はビードコア、７はベルト、そして８はリムをあ
らわすが、各図ともタイヤの放射方向断面を左半ないし
はその要部について示し、ここでカーカス４は太実線に
より簡略図解し、またビードチェーファ、スティフナー
などの一般的ビード補強部材の図示は省略し、さらにイ
ンナライナ５については場合により一部を省略した。

【００１２】カーカス４に用いるコードのラジアル配列
プライは、ビードコア６のまわりにタイヤの内側から外
側へ巻上げ、その巻上げ端のビードベースからの高さを
ｈで、またカーカス４のパスライン最大高さはＨで、そ
れぞれあらわすものとして、図１および２の例では、巻
上げ端高さｈの上下にわたって、最大高さＨの８％に相
当する垂直距離ｇをへだてる第１のパスライン区域内
で、パスラインに沿って10mm以内の隔りｌをおく２点
Ｍ，Ｎ間に、カーカスパスラインの曲率変化域ｖを位置
させるのであり、ここで点Ｍ及びＮにおけるカーカス４
のパスラインの接線ｍ−ｍ′及びｎ−ｎ′がリム径ライ
ンRLとなす角θ_M とθ_N との角度差は５〜90°であるこ
とがのぞましい。

【００１３】曲率変化域ｖは、リム組みをした無負荷状
態にて標準内圧の５％の内圧を充てんした自立姿勢（図
２の実線参照）で図１，図２に示したようにプライの巻
上げに向って迂曲（タイヤの内面から見て凹む）する
が、図２にて破線で示す標準内圧の充てん下には、この
内圧に基くタイヤの膨満変形につれてカーカス４のパス
ラインが滑らかに連続するような変形をし、その結果プ
ライの巻上げ端の近傍のビード部１内に圧縮応力が生起
し引張歪を低減する。

【００１４】この圧縮応力は、内圧充てん無負荷状態で
の引張り歪を低減するのでタイヤの走行時にビード部の
プライ巻上げ端における引張り歪の有効な低減がもたら
されて、ビード部故障が適切に回避されるわけである。

【００１５】図３には曲率変化域ｖの、ビードコア６か
らより遠い隣接領域ｗについて、カーカスパスラインの
最大高さＨの12〜24％に相当する垂直距離ｊ，ｉ（図１
参照）を隔てるパスライン上の点Ｋに至る間に、1/500
(mm^-1) 以内の曲率を有するものとした場合を示す。こ
の例でもビート部１に圧縮応力を生起し、引張り歪を低
減するのは、図１，図２の場合と同様である。

【００１６】次に図４〜図６ではやはり曲率変化域ｖの
ビートコア６からより遠い隣接領域ｗ′が、カーカスパ
スラインの最大高さＨの12％に相当する垂直距離ｊ（図
１参照) を巻上げ端高さｈから隔てる点に至るパスライ
ン第２区域内に位置する点Ｐ，Ｑ間で、タイヤの外側に
曲率中心を有するものとした場合であって、やはり図
１，図２の場合と同様、ビード部１のプライ巻上げ端の
近傍に圧縮応力を生起し引張り歪を低減するのは図６に
示すところから明らかである。

【００１７】このようにカーカスパスラインに曲率変化
域ｖを設けるという手法を採用することにより、タイヤ
の構造、ビート部の部材等を新たに変更する必要なく、
従来のタイヤ構造使用部材をそのままとして、ビード耐
久力を向上させることができるのでタイヤの品質上もま
た生産性の面でのメリットは大きい。

【００１８】上に述べた特異のカーカスプロファイルは
タイヤの成形加硫の際モールド内壁からタイヤ回転軸へ
うこう内側のカーカスプライまでのゴムゲージの分布を
制御することで得られる。ここに加硫時のいわゆる“ゴ
ム流れ”によるカーカスラインの変動、ばらつきを厳密
に抑制することが必要なとき、次の手法が有効である。

【００１９】すなわち従来の成形加硫手法に従うタイヤ
にあってはビードコア相互間にわたるカーカスプライは
タイヤ内面に沿うように構成されているのに対しこの発
明に従い図７，図８及び図10に示すようにカーカス４の
タイヤ内面側に予め曲率変化域ｖに対応して断面凸レン
ズ状のウエッジゴム９を配置したり、また図11のように
局部的に厚さの異なる部分５′を形成したインナライナ
５を使用することができる。

【００２０】またカーカスパスラインの曲率変化域ｖに
対応する位置にて加硫用ブラダーにブラダーの周上で連
続した突条を設けることによりカーカスのパスラインに
上記の曲率変化域ｖを得ることもできる。

【００２１】これらのことによりこの発明に従うカーカ
スパスラインの生産上の変動、ばらつきを適切に抑制で
きるのである。

【００２２】

【作用】この発明によれば、空気入りタイヤの標準内圧
の５％の内圧を充てんした自立姿勢で、その放射方向断
面におけるカーカスフロファイルが、タイヤ内面から見
て、凹部を呈するカーカスパスラインの曲率変化域ｖを
有している。この凹部はタイヤに正規内圧を充てんした
ときのカーカス及びこれに付随するゴムの変形をこの凹
部に集中的に生じさせることによりカーカス４の巻上げ
に面するビード部１のゴム中に生じる引張り歪を相殺的
に低減させ、従ってビード耐久性向上を達成する。ここ
に変形を集中させるにはカーカスパスラインが上記凹部
においてその他の部分に比べて著しく大きな曲率に成っ
ている必要があり、カーカスに沿った長さが10mm以下の
距りをおく２点Ｍ，Ｎでのカーカスパスラインの接線ｍ
−ｍ′，ｎ−ｎ′がリム径ラインRLに対してなす角度差
が５度以上である部分が存在していなければならない。

【００２３】また凹部に集中させたタイヤの変形の効果
でプライ端に生ずる引張り歪を低減させるには、凹部と
プライ端部とが十分近接していなければならない。つま
り図１〜図６のように、リム径ラインｒからとったプラ
イ端高さｈよりカーカスラインの最大高さＨの±８％の
範囲の高さ、ｈ−ｇからｈ＋ｇの高さにあるカーカスパ
スライン上に上述の凹部が存在していなければならな
い。

【００２４】ところで上述の凹部の曲率が他の部分に比
べて十分に大きくても、これを広範囲にわたらせると、
タイヤに標準内圧を充てんしたときに期待するような変
形の集中が得られない。

【００２５】従って凹部よりタイヤ回転軸の側ならびに
タイヤトレッドの側には、曲率の小さい部分が存在する
必要がある。しかしながらカーカスプライ近傍に配した
凹部よりタイヤ回転軸の側にはスティフナーやチェーフ
ァー等の補強部材が配置されているため剛性が大きく、
この位置でのカーカスプロファイルは空気充てんによる
タイヤの変形には大きな影響を受けない。従って図１，
図２のようにカーカスパスラインの凹部に近接し、これ
よりタイヤ踏面の側の部分においてカーカスラインの最
大高さＨの12％以上の十分な長さにわたって、カーカス
パスラインの曲率半径が500 mm以上で、十分に曲率が小
さいようにすることがのぞましい。

【００２６】また上述の曲率半径が小さい部分のかわり
にタイヤ内面から見てカーカスプライが凸部を形成する
部分を有していても、同様に空気充てんによるタイヤの
変形を凹部に集中させてカーカスプライ端部の歪を低減
させることにより、ビード部の耐久性を向上させること
ができる。

【００２７】つまり、図４〜図６のように凹部よりタイ
ヤ放射方向外側であり、かつリム径ラインｒよりとった
カーカスプライ端高さｈよりタイヤ踏面の側にカーカス
ラインの最大高さＨの24％、タイヤ回転軸の側にＨの８
％の範囲の高さ、望ましくは踏面の側にＨの12％、タイ
ヤ回転軸の側にＨの８％の範囲の高さにて、タイヤ内面
から見てカーカスプライ４が凸部を形成していることも
効果的である。

【００２８】上述のようなこの発明のカーカスパスライ
ンを、加硫時の“ゴム流れ”による生産上の変動、ばら
つきの抑制下に得るには図７，図８，図10のようにカー
カスプライより軸方向内側で凹部近傍にウエッジゴム９
を配置し、タイヤ内壁を滑らかに、もしくはタイヤ回転
軸内側より見て凸部状にすることが効果的である。

【００２９】同様の目的で従来の手法ではほぼ均一の厚
さであるインナーライナー５の厚さを図11のように凹部
近傍で局部的に変化させることも推奨される。ケースラ
インの変動を十分に抑制するにはインナライナの平均厚
さの1.7 倍から８倍、望ましくは２倍から４倍の厚さを
凹部近傍に有することも一層のぞましい。

【００３０】

【実施例】実施例１ さて図７にこの発明の実施例を示したようにナイロンチ
ェーファー２枚、ワイヤーチェーファー１枚を有するラ
グパターンタイヤ (サイズ11.00 R20)において、リム径
ラインｒからのカーカスラインの最大高さＨ＝233 mm、
プライ端高さｈ＝66.5mmであり、カーカスパスライン上
で高さ72mm(h＋0.024H) と65.5mm(h−0.004H) とに位置
する、長さ７mmをへだてた２点Ｍ，Ｎにおけるカーカス
パスラインの接線のリム径ラインRLに対する角度差が6.
0 °であり、このカーカスプライのタイヤ内面から見て
凹部を形成する部分に隣接してこの部分よりタイヤ踏面
の側のカーカスパスラインが長さ30mm(0.129H)にわたり
事実上直線状であり、一方カーカスプライとこれに隣接
するナイロンチェーファーとの間に幅20mm、最大厚さ２
mmであるレンズ状ゴムを配置したタイヤを試作し、ドラ
ム走行テストにおいてビード部耐久性を試験したとこ
ろ、従来方式の自然平衡形状カーカスプロファイルのタ
イヤに比べて走行距離が約16％増加した。

【００３１】実施例２ 図８のようにやはりナイロンチェーファー２枚、ワイヤ
ーチェーファー１枚を有するリブパターンタイヤ（サイ
ズ10.00R20）において、リム径ラインｒからのカーカス
ラインの最大高さＨ＝241 mm、プライ端高さｈ＝67mmで
あり、カーカスパスライン上で高さ65.7mm(h−0.005H)
と59.2mm(h−0.032H) とに位置して長さ7.8 mmをへだて
た２点Ｍ，Ｎにおけるカーカスパスラインの接線のタイ
ヤ回転軸に対する角度の差が14°であり、このカーカス
プライのタイヤ内面から見て凹部を形成する部分に近接
してこの部分よりタイヤ踏面の側で高さ90mm(h＋0.099
H)までのカーカスプライがタイヤ内面から見たときに凸
部を形成し一方インナライナのタイヤ軸方向内側に幅20
mm、最大厚さ2.7 mmである断面凸レンズ状のウエッジゴ
ムを有するタイヤを試作し、ドラム走行テストにおいて
ビード部耐久性を試験したところ、従来方式の自然平衡
形状のタイヤに比べて走行距離が約15％増加した。

【００３２】実施例３ 図９のようにナイロンチェーファー２枚、ワイヤーチェ
ーファー１枚を有するリブパターンタイヤ (サイズ10.0
0R20) において、リム径ラインｒからのカーカスライン
の最大高さＨ＝241 mm、プライ端高さｈ＝67mmであり、
カーカスパスライン上で高さ68.3mm(h＋0.005H) と62.8
mm(h−0.017H) とに位置する長さ６mmをへだてた２点
Ｍ，Ｎにおけるカーカスパスラインの接線のリム径ライ
ンｒに対する角度の差が６°であり、このカーカスプラ
イのタイヤ内面から見て凹部を形成する部分に近接して
この部分よりタイヤ踏面の側で高さ95mm(h＋0.116H) ま
でのカーカスプライがタイヤ内面から見たときに凸部を
形成しているタイヤを試作し、ドラム走行テストにおい
てビード部耐久性を試験したところ、従来方式の自然平
衡形状のタイヤに比べて走行距離が約18％増加した。

【００３３】実施例４ 図10のようにナイロンチェーファー２枚、ワイヤーチェ
ーファー１枚を有するブロックパターンタイヤ（サイズ
11/70R22.5）において、リム径ラインｒからのカーカス
ラインの最大高さＨ＝165.5 mm、プライ端高さｈ＝34mm
であり、カーカスパスライン上で高さ46.3mm(h＋0.074
H) と42.1mm(h＋0.049H) とにある長さ5.2 mmをへだて
た２点Ｍ，Ｎにおけるカーカスパスラインの接線のリム
径ラインに対する角度の差が8.5 °であり、このカーカ
スプライのタイヤ内面から見て凹部を形成する部分に近
接してこの部分よりタイヤ踏面の側のカーカスパスライ
ンが長さ22mm(0.133H)にわたり事実上直線状であり、２
枚のチェーファーの間に幅20mm最大厚さ2.5 mmのレンズ
状補強ゴムを配置したタイヤを試作し、ドラム走行テス
トにおいてビード部耐久性を試験したところ、従来方式
の自然平衡形状のタイヤに比べて走行距離が約12％増加
した。

【００３４】

【発明の効果】この発明によれば重荷重用ラジアルタイ
ヤの再三の更新による、再生ライフサイクルの伸長に必
要なビード部耐久性が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従うカーカスパスラインを例示した
タイヤ断面図である。

【図２】この発明に従うカーカスパスラインを例示した
タイヤ断面図である。

【図３】この発明に従うカーカスパスラインを例示した
タイヤ断面図である。

【図４】この発明に従うカーカスパスラインを例示した
タイヤ断面図である。

【図５】この発明に従うカーカスパスラインを例示した
タイヤ断面図である。

【図６】この発明に従うカーカスパスラインを例示した
タイヤ断面図である。

【図７】実施例のタイヤ断面図である。

【図８】実施例のタイヤ断面図である。

【図９】実施例のタイヤ断面図である。

【図１０】実施例のタイヤ断面図である。

【図１１】別の具体例のタイヤ断面図である。

【符号の説明】

１ ビード部 ２ サイドウオール部 ３ トレッド部 ４ カーカス ５，５′ インナライナ ６ ビードコア ７ ベルト ８ リム

【手続補正書】

【提出日】平成９年４月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 ビード部耐久性に優れる空気入りラ
ジアルタイヤ

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気入りラジア
ルタイヤ、より詳細には特にトラック及びバス用などの
重荷重用タイヤに関し、特にビード部耐久性に優れる空
気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りラジアルタイヤのビード部耐久
性は、この種のタイヤのうちとくにトラック及びバスな
どの使途に供される、重荷重用空気入りラジアルタイヤ
においてとくに強く要請され、それと云うのは、使用条
件が厳しいだけでなく、トレッドゴムの摩滅の度毎にそ
のリキャップ（更生）のための台タイヤとして再三にわ
たるライフサイクルを全うするを要するからである。

【０００３】台タイヤとしての適否検査で検出されるこ
の種のタイヤのビード部故障は、カーカスプライの巻上
げ端の近傍、とくにタイヤの半径方向外側で大きい引張
り歪を生じたことが主要因で、そこにゴム疲労、ひいて
はセパレーションに至っているものが多い。

【０００４】ビード部耐久性向上のためには、上記歪の
緩和を図り、またゴム疲労による亀裂の伸展を抑制する
ための補強材や特殊部材の付加によるを例としていた
が、このような付加は生産性を害し、またコストの増加
や発熱などの不利を伴う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に上掲のようにト
ラック及びバスなどに用いる重荷重用空気入りラジアル
タイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウオール部
と、両サイドウオール部間にまたがるトレッド部とから
なり、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相
互間にわたって補強する１プライ以上のラジアル配列コ
ードプライより成るカーカスを備え、カーカスは少なく
とも１プライがビードコアの周りにタイヤの内側から外
側へ向け巻上げたターン・アップ構造とするのが基本を
なし、このようなカーカスの巻上げ端が、ビード部耐久
性を左右するところ、そこに対して直接に講じられた従
来の対策は、いわば糊塗的であって実効にも乏しい。

【０００６】従ってこの発明の請求項１〜８に記載した
発明は、重車両用の使途、つまり再三にわたる摩耗ライ
フのリキャップによる更新のための台タイヤとして適合
し得るようなビード部耐久性の向上を、特別な補強材や
特殊部材の使用を必要とせずして有利に実現することが
できる、ビード部耐久性に優れる空気入りラジアルタイ
ヤの提供を目的とする。

【０００７】ここに、ビード部耐久性を支配するカーカ
スプライの巻上げ端は、カーカスに働くタイヤの充てん
内圧によって引抜き方向の力を受けるとともに、タイヤ
のサイドウオール部からビード部にかけて曲げ力も働く
ことから、巻上げ端に面しているゴムには大きい引張り
歪が作用することがビード部故障の原因であり、従って
この引張り歪を低減する圧縮応力を該ゴム中に導入（こ
の圧縮応力を生起することで引張り歪を低減する効果を
生じ、従って実際には引張り応力が残る。）することに
関する新しい観点に立脚して上記目的を達成するもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明の請求
項１に記載した発明は、一対のビード部及び一対のサイ
ドウォール部と、両サイドウォール部間にまたがるトレ
ッド部とからなり、これら各部をビード部内に埋設した
ビードコア相互間にわたって補強するラジアル配列コー
ドプライより成るカーカスを備え、カーカスは少なくと
も１プライがビードコアの周りにタイヤ内側から外側へ
向け巻上げたターン・アップ構造から成る空気入りラジ
アルタイヤにおいて、リムに組付けたタイヤに標準内圧
の５％の微圧を充てんしたタイヤ及びリム組立体の荷重
無負荷状態におけるタイヤの放射方向断面におけるカー
カスパスライン上の、リム径ラインＲＬから測ったプラ
イ巻上げ端の高さｈに相当する高さ位置の近傍における
カーカス内面側に配置した凸レンズ状断面形状のウエッ
ジゴムを備え、このウエッジゴムの配置により、上記微
圧充てん下の上記組立体におけるタイヤの上記断面での
カーカスパスラインが、プライ巻上げ端部に向かい局部
で凸状に迂曲する曲率変化域ｖを有し、該曲率変化域ｖ
はそれを挟む両側隣接領域のカーカスパスラインに対し
タイヤ内面から見て局所凹部を形成して成り、上記タイ
ヤ及びリム組立体に対する標準内圧充てん下で、曲率変
化域ｖに集中する曲げ変形によりプライ巻上げ端部近傍
のゴムに圧縮応力を生起させるカーカスパスラインを有
することを特徴とするビード部耐久性に優れる空気入り
ラジアルタイヤである。

【０００９】ここにタイヤの放射方向断面とは、タイヤ
の回転軸線を含む平面による断面であり、またカーカス
パスラインとは、カーカスプライの厚み中央を連ねる曲
線を指し、略してカーカスラインともいう。またリム径
ラインＲＬとは、タイヤの適用リムのリム径の呼び寸法
ではなく、リム径の実際寸法位置を通るタイヤ回転軸線
と平行な直線を指す。

【００１０】請求項１に記載した発明を実施するに際し
て、請求項２に記載した発明のように、カーカスパスラ
インの曲率変化域ｖが、これと隣り合い曲率変化域ｖの
曲率より小さな曲率の曲線からなる隣接領域ｗと滑らか
に連なり、該隣接領域ｗの曲線はタイヤの内側に曲率中
心を有すること、又は請求項３に記載した発明のよう
に、カーカスパスラインの曲率変化域ｖが、ビードコア
に対し曲率変化域ｖより遠く位置してタイヤの外側に曲
率中心を有する曲線からなる隣接領域ｗ′と変曲点を介
して滑らかに連なることが実際上有効である。

【００１１】また好適な曲率変化域ｖの配置位置と長さ
とに関しては、請求項４に記載した発明のように、カー
カスパスラインの曲率変化域ｖが、リム径ラインＲＬか
らのカーカスパスライン最大高さＨの８％に相当する垂
直距離ｇを、巻上げ端高さｈの上下にわたって隔てるパ
スライン区域内に位置し、曲率変化域ｖは該区域内のパ
スラインに沿って１０ｍｍ以下の隔たりｌをおく２点
Ｍ、Ｎ間にわたり延びるのが適合する。

【００１２】また上記２点Ｍ、Ｎそれぞれを通る各接線
の傾斜角度相互間には好適な関係が存在することが分か
り、そこで請求項５に記載した発明のように、カーカス
パスライン上の点Ｍ及び点Ｎそれぞれにおける接線
（ｍ，ｍ′）と接線（ｎ，ｎ′）との交角θが５〜９０
°の範囲内にあるようにカーカスパスラインを設定する
のが有用である。

【００１３】またこの発明の目的達成の上で先に述べた
隣接領域ｗのうちタイヤ半径方向外側の隣接領域ｗの曲
率は成るべく小さく設定するのが有効であることから、
請求項６に記載した発明のように、カーカスパスライン
の曲率変化域ｖに連なる隣接領域ｗのうちビードコアに
対しより遠く位置する隣接領域ｗが、カーカスパスライ
ンの最大高さＨの１２〜２４％に相当する垂直距離ｊ〜
ｉをカーカスプライ巻上げ端の高さｈから隔てるパスラ
イン上の点ｋに至る間に、１／５００（ｍｍ^-1）以内の
曲率をとる領域を有し、該領域のパスライン長さがカー
カスパスライン最大高さＨの１２％以上であるものとす
る。

【００１４】さらに上記とは別の隣接領域ｗ′に関して
も、最適配置位置を特定することが有利であり、そこで
請求項７に記載した発明のように、ビードコアに対し曲
率変化域ｖより遠く位置する隣接領域ｗ′を、カーカス
パスラインの最大高さＨの２４％に相当する垂直距離ｉ
をカーカスプライ巻上げ端高さｈから隔てるパスライン
上の点に至るパスライン第２区域内に位置する２点Ｐ、
Ｑ間に設けること、より好ましくは請求項８に記載した
発明のように、ビードコアに対し曲率変化域ｖより遠く
位置する隣接領域ｗ′を、カーカスパスラインの最大高
さＨの１２％に相当する垂直距離ｊをカーカスプライ巻
上げ端高さｈから隔てるパスライン上の点に至るパスラ
イン第２区域内に位置する２点Ｐ、Ｑ間に設けるもので
ある。

【００１５】この発明に従いカーカスプライの折返し部
そのものではなくしてコードのラジアル配列プライの一
方のビード部から他方のビード部にわたる、カーカスパ
スラインのトロイド状をなすカーカスプロファイルの特
異形状によって、カーカスプライの折返し端の近傍ゴム
に生じる引張り歪の低減を図ることの新規発想の下で
は、従来の強化対策に用いた補強材や特殊部材をビード
部故障の回避のために付加する必要はない。

【００１６】尚、カーカス形状の測定に関し横積みなど
によるくせを除くために、正規内圧充てん後に約24時間
は放置し、より好ましくは、１時間程度60km/h空車時程
度の荷重下に走行させた後測定すべきである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の一
例を図１〜図９に基づき説明する。図１〜図９に、リム
に組付けたタイヤに標準内圧の５％の微圧を充てんした
タイヤ及びリム組立体の荷重無負荷状態における、この
発明による空気入りラジアルタイヤのカーカスプロファ
イルを例示した。

【００１８】各図において１はビード部、２はサイドウ
オール部、３はトレッド部であり、４はカーカス、５は
インナライナ、６はビードコア、７はベルト、８はリ
ム、そして９は凸レンズ状断面形状のウエッジゴムをあ
らわす。各図ともタイヤの放射方向断面を左半ないしは
その要部について示し、ここでカーカス４は太実線によ
り簡略図解し、またビードチェーファ、スティフナーな
どの一般的ビード補強部材の図示は省略し、さらにイン
ナライナ５については場合により一部を省略した。

【００１９】カーカス４に用いるコードのラジアル配列
プライは、ビードコア６のまわりにタイヤの内側から外
側へ巻上げ、その巻上げ端のビードベース、ここではリ
ム径ラインＲＬから測った高さをｈで、またカーカス４
のパスライン最大高さはＨで、それぞれあらわすものと
し、図１〜図４を合わせ参照して巻上げ端の高さｈに相
当するカーカス４のパスライン上の高さ位置傍における
カーカス４の内面側にウエッジゴム９を配置するものと
する。

【００２０】このウエッジゴム９の配置により、図１及
び図５の例では、巻上げ端高さｈの上下にわたって、最
大高さＨの８％に相当する垂直距離ｇをへだてる第１の
パスライン区域内で、パスラインに沿って10mm以内の隔
りｌをおく２点Ｍ，Ｎ間に、カーカスパスラインの曲率
変化域ｖを形成させるのであり、ここで点Ｍ及びＮにお
けるカーカス４のパスラインの接線ｍ−ｍ′及びｎ−
ｎ′がリム径ラインRLとなす角θ_M とθ_N との角度差は
５〜90°であることがのぞましい。

【００２１】曲率変化域ｖは、タイヤ及びリム組立体に
標準内圧の５％の微圧を充てんした荷重無負荷状態の自
立姿勢タイヤ（図５の実線参照）で図１，図５に示した
ようにプライの巻上げ端に向って局部で凸状に迂曲（タ
イヤの内面から見て凹む）する曲線であり、図５にて破
線で示す標準内圧の充てん下では、この内圧に基くタイ
ヤの膨満変形は曲率変化域ｖに曲げ変形を集中させてカ
ーカス４のパスラインが滑らかに連続するような変形を
し、その結果プライの巻上げ端の近傍のビード部１内の
ゴムに圧縮応力が生起し引張歪を低減する。

【００２２】この圧縮応力は、内圧充てん荷重無負荷状
態での引張り歪を低減するのでタイヤの走行時にビード
部のプライ巻上げ端における引張り歪の有効な低減がも
たらされて、ビード部故障が適切に回避されるわけであ
る。

【００２３】図６には曲率変化域ｖの、ビードコア６か
らより遠い隣接領域ｗについて、カーカスパスラインの
最大高さＨの12〜24％に相当する垂直距離ｊ，ｉ（図１
参照）をカーカスプライ巻上げ端の高さｈから隔てるパ
スライン上の点Ｋに至る間に、1/500(mm^-1) 以内の曲率
を有するものとした場合を示し、この曲率は曲率変化域
ｖの曲率より小さくし、曲率変化域ｖと滑らかに連な
る。この例でもビート部１に圧縮応力を生起し、引張り
歪を低減するのは、図１，図５の場合と同様である。

【００２４】次に図７〜図９ではやはり曲率変化域ｖの
ビートコア６からより遠い隣接領域ｗ′が、カーカスパ
スラインの最大高さＨの12％に相当する垂直距離ｊ（図
１参照) を巻上げ端高さｈから隔てる点に至るパスライ
ン第２区域内に位置する点Ｐ，Ｑ間で、タイヤの外側に
曲率中心を有するものとし、曲率変化域Ｖと変曲点を介
して滑らかに連なる場合であって、やはり図１，図５の
場合と同様、ビード部１のプライ巻上げ端の近傍に圧縮
応力を生起し引張り歪を低減するのは図９に示すところ
から明らかである。

【００２５】このようにカーカスパスラインに曲率変化
域ｖを設けるという手法を採用することにより、タイヤ
の構造、ビート部の部材等を新たに変更する必要なく、
従来のタイヤ構造使用部材をそのままとして、ビード部
耐久性を向上させることができるのでタイヤの品質上も
また生産性の面でのメリットは大きい。

【００２６】上に述べた特異のカーカスプロファイルを
得るには、断面形状が凸レンズ状をなすウエッジゴム９
を配置するのが最も確実、有効であるが、その他にタイ
ヤの成形加硫の際モールド内壁からタイヤ回転軸方向内
側のカーカスプライまでのゴムゲージの分布を制御する
ことでも可能である。その手段として加硫時のいわゆる
“ゴム流れ”によるカーカスラインの変動、ばらつきを
成るべく抑制する上で次の手法が有効である。

【００２７】すなわち従来の成形加硫手法に従うタイヤ
にあっては、ビードコア相互間にわたるカーカスプライ
はタイヤ内面に沿うように構成されているのに対し、図
11のように局部的に厚さの異なる部分５′を形成したイ
ンナライナ５を使用したり、またカーカスパスラインの
曲率変化域ｖに対応する位置にて加硫用ブラダーにブラ
ダーの周上で連続した突条を設けることによりカーカス
のパスラインに上記の曲率変化域ｖを得ることもできる
（図10参照）。

【００２８】これらのことによりこの発明に従うカーカ
スパスラインの生産上の変動、ばらつきを適切に抑制で
きるのである。

【００２９】この発明によれば、リムに組付けたタイヤ
に標準内圧の５％の微圧を充てんしたタイヤ及びリム組
立体の荷重無負荷状態におけるタイヤの放射方向断面に
おけるカーカスフロファイルが、ウエッジゴム９の配置
により、タイヤ内面から見て、局所凹部を呈するカーカ
スパスラインの曲率変化域ｖを有している。この局所凹
部はタイヤに標準内圧を充てんしたときのカーカス及び
これに付随するゴムの曲げ変形をこの局所凹部に集中的
に生じさせることにより、大きな圧縮応力を生起させて
カーカス４の巻上げに面するビード部１のゴム中に生じ
る引張り歪を相殺的に低減させ、従ってビード部耐久性
向上を達成する。

【００３０】ここに曲げ変形を集中させるにはカーカス
パスラインが上記局所凹部においてその他の部分に比べ
て著しく大きな曲率に成っている必要があり、カーカス
に沿った長さが10mm以内の隔りをおく２点Ｍ，Ｎでのカ
ーカスパスラインの接線ｍ−ｍ′，ｎ−ｎ′がリム径ラ
インRLに対してなす角度差が５度以上である部分が存在
していなければならない。

【００３１】また局所凹部に集中させたタイヤの曲げ変
形の効果でプライ端に生ずる引張り歪を低減させるに
は、局所凹部とプライ端部とが十分近接していなければ
ならない。つまり図１に示すように、リム径ラインＲＬ
から測ったプライ端高さｈよりカーカスラインの最大高
さＨの±８％の範囲の高さ、すなわちｈ−ｇからｈ＋ｇ
の高さにあるカーカスパスライン上に上述の局所凹部が
存在していなければならない。

【００３２】ところで上述の局所凹部の曲率が他の部分
に比べて十分に大きくても、これを広範囲にわたらせる
と、タイヤに標準内圧を充てんしたときに期待するよう
な曲げ変形の集中が得られない。

【００３３】従って局所凹部よりタイヤ回転軸の側並び
にタイヤトレッドの側には、曲率の小さい部分が存在す
る必要がある。しかしながらカーカスプライの巻上げ端
近傍に配した局所凹部よりタイヤ回転軸の側にはスティ
フナーやチェーファー等の補強部材が配置されているた
め剛性が大きく、この位置でのカーカスプロファイルは
標準内圧充てんによるタイヤの曲げ変形には大きな影響
を受けない。従って図１，図５のようにカーカスパスラ
インの局所凹部に近接し、これよりタイヤ踏面の側の部
分においてカーカスラインの最大高さＨの12〜24％の十
分な長さにわたって、カーカスパスラインの曲率半径が
500 mm以上で、十分に曲率が小さいようにすることがの
ぞましい。

【００３４】また上述の曲率半径が小さい部分のかわり
にタイヤ内面から見てカーカスプライが凸部を形成する
部分を有していても、同様に標準内圧充てんによるタイ
ヤの曲げ変形を局所凹部に集中させてカーカスプライ端
部の歪を低減させることにより、ビード部の耐久性を向
上させることができる。

【００３５】つまり、図７〜図９のように局所凹部より
タイヤ放射方向外側であり、かつリム径ラインＲＬより
測ったカーカスプライ端高さｈよりタイヤ踏面の側にカ
ーカスラインの最大高さＨの24％、タイヤ回転軸の側に
Ｈの８％の範囲の高さ、望ましくは踏面の側にＨの12
％、タイヤ回転軸の側にＨの８％の範囲の高さにて、タ
イヤ内面から見てカーカスプライ４が凸部を形成してい
ることも効果的である。

【００３６】上述のようなこの発明のカーカスパスライ
ンを、加硫時の“ゴム流れ”による生産上の変動、ばら
つきの抑制下に得るには図２，図３，図４のようにカー
カスプライより軸方向内側で局所凹部近傍にウエッジゴ
ム９を配置し、タイヤ内壁を滑らかに、もしくはタイヤ
回転軸内側より見て凸部状にすることが最適である。

【００３７】同様の目的で従来の手法ではほぼ均一の厚
さであるインナーライナー５の厚さを図11に符号５′で
示すように局所凹部近傍で局部的に変化させることも推
奨される。ケースラインの変動を十分に抑制するにはイ
ンナライナの平均厚さの1.7倍から８倍、望ましくは２
倍から４倍の厚さを局所凹部近傍に有することも一層の
ぞましい。

【００３８】

【実施例】実施例１ さて図２にこの発明の実施例を示したようにナイロンチ
ェーファー２枚、ワイヤーチェーファー１枚を有するラ
グパターンタイヤ (サイズ10.00 R20)において、リム径
ラインＲＬからのカーカスラインの最大高さＨ＝233 m
m、プライ端高さｈ＝66.5mmであり、カーカスパスライ
ン上で高さ72mm(h＋0.024H) と65.5mm(h−0.004H) とに
位置する、長さ７mmをへだてた２点Ｍ，Ｎにおけるカー
カスパスラインの接線のリム径ラインRLに対する角度差
が6.0 °であり、このカーカスプライのタイヤ内面から
見て凹部を形成する部分に隣接してこの部分よりタイヤ
踏面の側のカーカスパスラインが長さ30mm(0.129H)にわ
たり事実上直線状であり、一方カーカスプライとこれに
隣接するナイロンチェーファーとの間に幅20mm、最大厚
さ２mmである断面凸レンズ状ウエッジゴム９を配置した
タイヤを試作し、ドラム走行テストにおいてビード部耐
久性を試験したところ、従来方式の自然平衡形状カーカ
スプロファイルのタイヤに比べて走行距離が約16％増加
した。

【００３９】実施例２ 図３のようにやはりナイロンチェーファー２枚、ワイヤ
ーチェーファー１枚を有するリブパターンタイヤ（サイ
ズ10.00R20）において、リム径ラインＲＬからのカーカ
スラインの最大高さＨ＝241 mm、プライ端高さｈ＝67mm
であり、カーカスパスライン上で高さ65.7mm(h−0.005
H) と59.2mm(h−0.032H) とに位置して長さ7.8 mmをへ
だてた２点Ｍ，Ｎにおけるカーカスパスラインの接線の
タイヤ回転軸に対する角度の差が14°であり、このカー
カスプライのタイヤ内面から見て凹部を形成する部分に
近接してこの部分よりタイヤ踏面の側で高さ90mm(h＋0.
099H) までのカーカスプライがタイヤ内面から見たとき
に凸部を形成し一方インナライナのタイヤ軸方向内側に
幅20mm、最大厚さ2.7 mmである断面凸レンズ状のウエッ
ジゴム９を有するタイヤを試作し、ドラム走行テストに
おいてビード部耐久性を試験したところ、従来方式の自
然平衡形状のタイヤに比べて走行距離が約15％増加し
た。

【００４０】実施例３ 図10のようにナイロンチェーファー２枚、ワイヤーチェ
ーファー１枚を有するリブパターンタイヤ (サイズ10.0
0R20) において、リム径ラインＲＬからのカーカスライ
ンの最大高さＨ＝241 mm、プライ端高さｈ＝67mmであ
り、カーカスパスライン上で高さ68.3mm(h＋0.005H) と
62.8mm(h−0.017H) とに位置する長さ６mmをへだてた２
点Ｍ，Ｎにおけるカーカスパスラインの接線のリム径ラ
インｒに対する角度の差が６°であり、このカーカスプ
ライのタイヤ内面から見て局所凹部を形成する部分に近
接してこの部分よりタイヤ踏面の側で高さ95mm(h＋0.11
6H)までのカーカスプライがタイヤ内面から見たときに
凸部を形成しているタイヤを試作し、ドラム走行テスト
においてビード部耐久性を試験したところ、従来方式の
自然平衡形状のタイヤに比べて走行距離が約18％増加し
た。

【００４１】実施例４ 図４のようにナイロンチェーファー２枚、ワイヤーチェ
ーファー１枚を有するブロックパターンタイヤ（サイズ
11/70R22.5）において、リム径ラインＲＬからのカーカ
スラインの最大高さＨ＝165.5 mm、プライ端高さｈ＝34
mmであり、カーカスパスライン上で高さ46.3mm(h＋0.07
4H) と42.1mm(h＋0.049H) とにある長さ5.2 mmをへだて
た２点Ｍ，Ｎにおけるカーカスパスラインの接線のリム
径ラインに対する角度の差が8.5 °であり、このカーカ
スプライのタイヤ内面から見て凹部を形成する部分に近
接してこの部分よりタイヤ踏面の側のカーカスパスライ
ンが長さ22mm(0.133H)にわたり事実上直線状であり、２
枚のチェーファーの間に幅20mm最大厚さ2.5 mmの断面凸
レンズ状のウエッジゴム９を配置したタイヤを試作し、
ドラム走行テストにおいてビード部耐久性を試験したと
ころ、従来方式の自然平衡形状のタイヤに比べて走行距
離が約12％増加した。

【００４２】

【発明の効果】この発明の請求項１〜８に記載した発明
によれば、重荷重用ラジアルタイヤの再三の更新によ
る、再生ライフサイクルの伸長に必要な優れたビード部
耐久性を発揮する空気入りラジアルタイヤを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従うカーカスパスラインを例示した
タイヤ断面図である。

【図２】この発明に従うウエッジゴムとカーカスパスラ
インとを例示したタイヤ断面図である。

【図３】この発明に従うウエッジゴムとカーカスパスラ
インとを例示したタイヤ断面図である。

【図４】この発明に従うウエッジゴムとカーカスパスラ
インとを例示したタイヤ断面図である。

【図５】この発明に従うカーカスパスラインを例示した
タイヤ断面図である。

【図６】この発明に従うカーカスパスラインを例示した
タイヤ断面図である。

【図７】この発明に従うカーカスパスラインを例示した
タイヤ断面図である。

【図８】この発明に従うカーカスパスラインを例示した
タイヤ断面図である。

【図９】この発明に従うカーカスパスラインを例示した
タイヤ断面図である。

【図１０】実施例のタイヤ断面図である。

【図１１】別の具体例のタイヤ断面図である。

【符号の説明】 １ ビード部 ２ サイドウオール部 ３ トレッド部 ４ カーカス ５，５′ インナライナ ６ ビードコア ７ ベルト ８ リム ９ ウエッジゴム

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図６】

【図３】

【図４】

【図５】

【図８】

【図７】

【図９】

【図１０】

【図１１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビード部及びサイドウオール部
   と、両サイドウオール部間にまたがるトレッド部とから
   なり、ビード部の一方から他方へわたって延在するコー
   ドのラジアル配列プライより成るカーカスをボディ補強
   としてそなえ、カーカスはそのうち少なくとも１プライ
   を、ビード部のビードコアをタイヤの内側から外側へ向
   け巻き上げたターン・アップ構造とした、空気入りラジ
   アルタイヤにして、 リム組みをした無負荷状態にて標準内圧の５％の内圧を
   充てんした自立姿勢でのタイヤの放射方向断面における
   カーカスパスラインが、プライの巻上げ端のリム径ライ
   ンRLからの高さ(h) に対応する位置の近傍にてそのプラ
   イの巻上げに向って迂曲する曲率変化域(v) を含んで標
   準内圧の充てん下にカーカスの変形によって、プライの
   巻上げ端の近傍のビード部に圧縮応力を生起する、カー
   カスプロファイルに成ることを特徴とする、ビード部高
   耐久性空気入りラジアルタイヤ。