JPS60183208A - ビ−ド部高耐久性、空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 高負荷下に使用される窒気入すタイヤ、なかでも有機繊
維コード全ゴム中に坤め込んだコード布よυなるブライ
の多数を積層したバイアス（１４造カーカスを主補強と
し、建設、土木作業用機械ガ１の自走用中６輪に主とし
て供用されるゴムタイヤの改゛良に関しこの明ＩＩｔＩ
ｌｉ：に述べる技術内容は、カーカスのブライ枚数の節
減を目指す対策に随伴した、ビード部近傍におけるコー
ド切れ（Ｃｏｒｄ　Ｂｒａｋｊ−−ｎｇｕｐ　：　ＯＢ
Ｕと略す）故障の有効な回避についての開発成果を新た
に提案するところにある０（背景技術） この独タイヤ、つまシカ−カス構造として有機織組コー
ドをゴム中に埋め込んだブライをノ（イアスに多数枚積
層したタイヤは、多くの役所をもつ反曲二、三の欠点も
才）る。なかでも重要な欠点は、使用榮件に見合った必
要強さをタイヤに付与するためにはカーカスの実ノ＾プ
ライ数の増加を要することであり、この点をより具体的
に述べると次のとおりである。

例え、ば現在最も普及している１２６０デニ一ル／２本
拓り（以１／／２であられす）のナイロンコードでは、
カーカスのプライ数が１０枚、２０枚にものぼるのは普
通で、大きいタイヤサイズでは４０枚を越えるものもあ
る。このようにカーカスの積層ブライ数が多いことは、
通常かなり大きなサイズでも１枚のブライですませられ
るスチールラジアルタイヤと対比して、４［射的に比軟
する古、生産能率あるいは製造コストの観点から好まし
くないのは明らかである〇 そこで、タイヤに必要な強さを保持しなからプライ数を
減少するには、コード径を太くし、その分だけフィラメ
ントを多く用いてコード１本当りの強力を増大し１例え
ば１２６０’／、のコードに代えて１８９０　Ｃ″／２
のコードを使用すれば、コード強力は一倍となるので、
フライ数は約−ですむことになり（ここにコード間余隙
率を保つ必要からコードの打込数を減ぜねばならぬため
、計η通ルーにはならない）、かりに８０枚のブライが
必要なとき２２枚程度にまで減少できるとという安易な
方法が提案されている〇 しかしながら、この方法に従ってカーカスプライ数を減
少した場合、致命的なタイヤ故ＶＩ＞であるＯＢＵが起
り易く、とくにとの棟タイヤの回転軸を°含む断面にあ
られれるカーカスの最大幅に対するカーカスプライ数さ
の比で示されるへん平率が０．９以下のとき、タイヤの
ショルダ一部〜ｅ−ド部間のたわみが茗しいことも相ま
って、殊に問題となる。

ここに上記へん平率り）低１は、重荷重ハ１タイヤにあ
っても、負担荷重の増大化に対し車両の高さを抑制する
ために必要とされる〇 （発明の目的） 」；記したタイヤの生産性向上を目指すカーカスのフラ
イ枚数の減少を、太俤コードの使用によって企図し、ｆ
ｃときに余儀なくされ勝ちな、ＣＢＵ発生の問題を有利
に回避すること、つまり（ｊＢＵ故障のＩし配なしにカ
ーカスのブライ枚数を、最低８程度度に１で減少し、生
産能率の向上ひいては製造コストのＩＬ（下の−１で、
ＯＢＵに起因するビード笥５ｉｌｊＩ久＋＜トの向上を
災現することが、この発明の目的である。

（発明の構成） 上記目的は次の事項を骨子とする仕組みによって１有利
に達成される。

有機繊維コードをゴム中に埋め込んだ少くとも８枚のコ
ード布よりなるブライをそのうち約半数＋７）７”ライ
のコード方向と、残りのブライのコード方向とを互いに
逆方向として積層し、少くとも２組宛てのビードコアに
組合わせたバイアス構造のカーカスをもつ突気入りタイ
ヤにして、該タイヤのビード部にてこれをはめ合わせる
リムと接する、有様繊維コードをゴム中に埋め込んだコ
ード布よりなるチェーファ−と、上記カーカスの最外側
ブライから上記チェーファ−の端縁部分を隔てるゴムス
トックとを有し、該チェーファ−の端縁セット商さＨ６
が、上記リムのフランジ高さＨｌに対して０．７〜１．
０倍であり、上記ゴムストックは、ブライおよびチェー
ファ−に用いた各ゴムに対して前者と囮等以上で後者よ
りは低いｉｏｏ％モジュラス値をもちかつ、上記最外側
フ′ライ外面の法線方向にて、１俵ブライのコード径に
対し少くとも２倍□の最大ゲージをもつことを％徴とす
るヒ゛−ド部高面１久Ｖ＋、ｔ　）空気入りタイヤであ
り、ここに、タイ−Ｙの回転軸１含む断面に２）られれ
るカーカスの最大１’ｉ＋１に対する、ｈ　−カス最大
高さの比で示されるタイヤのへん半量が０６９以下であ
ること、そして建設又は−土木作業用機械類の自走用車
輪を主たる使途とすることかのぞましい９、 一般に、有機繊維コード＆、１、外径の大きいデニール
コード（以斗太糸と１−ｊう）も外径の小さい小デニー
ルコード（以）　ｒ（（ｌ糸と召うつも、同一１１−の
フィラメントよりなり、従つで相異点は構成フィラメン
トの総数のみであるＯしかも、両者は理論的に応力−歪
曲線が同一になるように、予めその撚構造が繊維関係技
術者によって設計されているｄ故に、そｔｌらの疲労１
１ケ性は、理論的にも実験的にも差がないものとされ、
太糸を用いるか絹糸全１１’ｌいるかは、この捗のタイ
ヤに要求される耐疲労性以外の他の’ｌ：ｒ　（４１＝
、例えば耐カット性、面１ツクースト４１（１＝、鉦ｊ
セパレーション性、耐摩耗性および発熱性などと、生産
性やコストとの兼ね合いによって適宜に選択されて来た
のである。

しかし上記したところにおいてＶ」、タイヤの各部に加
わる歪がほぼ同等になるように設；、１−τ＼′！１−
た従来技術に従うタイヤについて、細糸をカーカスプラ
イに用いたタイヤであ吐り発生しなかったＣＢＵ故障が
、太糸全カーカスプライに月１いたタイヤにおいてより
多発することの事実（は、説明さノ１得ない。

ここに）従来タイヤのＧＢＵ故障故障発生量する詳に（
Ｈな観察と考察の結果によると、ＯＢＵ故障ｅま、タイ
ヤの負荷転動中そのカーカスを構成しているコードに生
うるＦト縮φのくり返しによって起る、）上楯、プル労
によるものでおることがそのコード百−渭り成している
フイラメン）・の破断面の状況から明らかになった。

しかし、太糸と細糸との間に理論的にも実、験的にも疲
労性の差がないという前記したコード疲労に四わる従来
技術の定説（以下単に従来の定説といつ）を承認する限
り、現笑に歴然と表われる両・者の差は理解し難い。そ
こで従来の定説についてζその根拠ｆ：遡及して調査し
た結果、コードは本来引張シ応力を負担するものである
関係上、その理論展開も実験も全てが引張り歪（応力）
を主体として行われ、従って、上記の定説は、厳密には
引張り歪（応力）についてのみ適用すべきもので、圧縮
歪（応力）については、その適用について何らの根拠も
与えられてはいないのであるＯ発明者らの経験では、Ｃ
ＢＵ故障の発生が、第１図に記Ｆ５　ａを付して示すよ
うに、タイヤの内圧光−ｒん１１−テにコー　ドにかか
る引張り応力がクラウン部との対比で一□２７．に止ま
り、かつタイヤの負荷転勤中にノＪ−カスに圧縮φが加
わる部分、すなわちサイド都〜ビード部間の外層に集中
して起り、タイヤの負荷転勤中のこれらの部分のコード
についての挙動とくに歪をｄ（１］定した結果、８部分
のコードには、通當の使用−ｆ＝　１／＋’　Ｆ−にお
いても明らかに大きな圧れ１市が発生し、そのありきま
け第２図に示した通りである。

ここにｉだ米のに説に対する考察とコードの歪の°挙動
とから、コードの圧縮特性に着目し詳細な実験を進めた
結果によると、圧縮歪（応力）が加った場合のコードの
耐疲労特性は、コード径（コードのトータルデニール）
が増大するに伴って急激に低下する。この点につき実例
をもって説明すると次のとおりである。

肉厚円筒の外層寄りに供試コードを軸心方向と平行に等
間隔に配列した外径４０　ｍｍ　、内径２０７１Ｉｍの
ゴム製中空筒を試験体とし、その両端を閉合し内部に突
気を封入して内圧を加え、このゴム円筒をその軸心が９
０°をなすよう屈曲させて疲労試験機に取り付け、その
軸心回りに１１００ＲＰの速展で回転させてコードにＪ
モ縮疲労を４乏−ｆｃ。

すなわち、屈曲部のコードは、回転に伴って、屈曲部の
外０１１１に米た時に引張り歪を受け、内側に来た時に
それに倍する圧縮歪を受ける０この実験結果を第８図に
示した０図の線軸は圧縮疲労によってゴム円筒が破裂す
る才での時間を対数目盛で示したものであり、横軸は供
試コードのトータルデニールである。

ここにコードのトータルデニールすなわちコー゛ド径の
増大に伴って、その耐圧縮疲労性が急激に低下する。

以上の諸解明事笑の下で、重荷重用空気入りゴムタイヤ
の使用条件に適合すべきタイヤ強さを、ブライ数の不利
な増加によらないで、むしろ太糸コードの使用にて充足
しようにするとき、ＣＢＵ故障の頻発が不可避に随伴す
るのは已むを得なかったのである０ これに対してこの発明の上記構成により、パイトアス構
造のカーカスにつき、イ」機繊維コードをゴム中に埋め
込んだ少くとも８枚のコード布より成るブライにて、と
くに該コードの大径化をもって有利に必要なタイヤ強さ
を充足させようとする場合も含め、一般にカーカスのブ
ライが多数にわたるとき、タイヤのビード土部外層寄り
において多発する傾向があった、ＧＢＵ故障が、有効に
しかも簡便に防止され得るのである〇 さて、この発明において、カーカス本体には従来用いら
れて来たナイロンのような壱機質繊維コ°−ドのゴム中
埋設、とくにすだれ織りになるブライの複数層を用い、
その総数をほぼ部分したおよそ半数ずつのブライ相互間
で、そのコード方向がタイヤの中央周線に関して互いに
逆方向に向く交差配列のバイアス構造とすることでは従
来技術と同様である。

ここに、積層ブライを、とくに偶数枚にして隣接ブライ
のコード方向を交互に反対向きにするのは最も望ましい
が、部分的には隣接ブライが同方向であってもよく、ま
たコード方向を異にするブライが、必ずしも同数でなけ
ればならないということでもない。

この発明に従う実施例を示した４５４図においてカーカ
スｌは多数ブライの積層構成の詳卸ｊを省いて簡略図示
したが、それらのブライをタイヤのビード部２にて、少
くとも２組のビードコアー３ａ。

８ｂの捷わりに折返す、各ビードコアとの絹合わせにつ
いても慣例に従うので折返しくＩＩ成の図示も省略し、
カーカスｌについての全体の断面輪郭を示すに止めであ
るが、このカーカスｌは上記のターンアップブライのほ
かに、それらを外包する、いわゆるターンダウンブライ
を含むアップ・ダウン積層であってもよいのは、もちろ
んである。

ビード部２には、これまた慣例に従いビードチェーファ
一番が、ビード］・つ２ａｆｆｌｅ＜るんでビードヒー
ル２ｔｌｋ外包しカーカスｌの外側＠ｔ１；に沿って立
上るように配置され、このビードチェーファ−４は通常
１２６Ｌｌ’／、のナイロンコードの如き、有機繊維コ
ードが主として用いられる〇チェーファー４は本来ビー
ド部２のリムをンＬ防止にｔｔ＋能すべく、ビード部２
をはめ合わせるリム５のフランジ５ａにも沿う配置とさ
れたが、このチェーファ−４のカーカスｌの外側に沿う
立上り端縁付近が、第１図に記号ａで示したＧＢＵ頻発
領域に隣接していることから、このチェーファ−４の端
縁部分を、カーカスｌの最外側フライから隔てその間に
ゴムストック６を配置して１．ＯＢＵに及ばず影響を調
べたところ、次の構成の下で対ＣＢＵ防両機能について
の著効をもたらすことがりＪらかになった。すなわち・ １、　チェーファ−４，の端縁セット高さＨ６をリム５
のフランジ６の品さＩｌｆに対し０．７〜１．０倍とく
にのぞましくは、０．７５〜０．９倍とすること、２、
　ゴムストック６の１００％モジュラスＭｘ　ｆ、カー
カスｌの最外側ブライのそれλ（ｐおよびチェファー４
にそれぞれ用いたコーティングゴムのそれＭ。に対して
中間値とくにのぞましくはＭｐ〈（Ｍｐ十Ｍ。）／２と
すること１ ８、　ゴムストック６は上記外側ブライ外面の法線方向
にて、該ブライのコード祥り。に対し少くとも２倍とく
にのぞましくは２．５倍以上の最大ゲージＧｘヲもつも
のとすること。

以上のとおりであって、このゴムストック６はチェー７
アー４の立上シ端近傍における応力来中を有効に緩和す
るように機能して、上掲ＣｔＢＵ故障の発生の抑止に著
しく寄与する。

チェーファ一番の端縁セット高さＨ６は、リム５のフラ
ンジ高さの０．７倍に満たないとリムずれ防止の効果が
期待できないうれいがあり、一方１．０倍をこえると、
チェーファ−４の立上り端での応力集中の緩和に不利と
なる。

ｔ　ｆｒ、ゴムストック６の１００係モジユラスも恢カ
、最外側フライのコードコーディングゴムのそれＭｐよ
りも１氏（ハとさビート部の面１久１牛を４１１つおそ
れがあり捷／こチェーファ−４のそれＭ。、Ｊ：りも高
いと、Δ１４縁応力の緩和機能が害される。

コムス）・ツク６の最大ゲージＧＸ―い最外側ブライの
コ−ド１）・ＤＣの２倍に渦だないとやはυ瑞緑応力の
＋１ｉ（ｊ誠緩和に役立たない。なおコード径ＤＣの２
．５倍ケこえてやたらに厚くしても幼芽の増進ｉ−Ｌ′
なく、イｒＬＣ−）！こゴム谷４ｔ１が増しコスト曲で
不ＵＩＪとなる０ さて第４図に従い Ｈｏ：　０．７９１（ｆ キ塘：　ｌ　、０５　・Ｍｐ、　（１，７１、ＭｃＧＸ
　：　２．６３　’　Ｄ。

の関係となるナイｒ１ンチェーファ−４（１２（３０％
コード便川へとコムストンクロとを配置〆４１シたビー
　ド補向ｉケイなえ、ナイロンブライ（１８９０気コー
ド・使用）の１２枚積層になるカーカスを主補強とする
、荒れ地走行用空気入りゴムタイヤ（サイズ２６．５−
２５　２０ＰＲ）’ｉ試作踵ローダーの屯輪に用いて山
砂の積込み作業に供用したところ、在来のチェーファ−
配置になる比較タイヤが疲労寿命１４００時間であった
のに対し、これに倍する２８００時間にわたる寿命の延
伸がもたらされる。

ここにカーカス１の最外１（１１ブライのコード径り。

１−１：、０．７ａｍｍ、チェーファ一端縁のセット高
すＨｅハロ　Ｑ　ｍｍ　、　リム５のフランジ高さＨｆ
は７６鴨、ぞしてゴムストック６の最大ゲージＧＸは２
　ｍｔｙｔであり１また各槙ゴムの１０Ｑ％モジュラス
は次の通りであった。

Ｎｐ　１９　ｋｑｆ／ｌｙｎ２ ＭＸ　２０　ｋｇｆ／ｃｙｎ２ ＮＯ２８ｋ４ｆ／ｃｍ２ なおビードコア８ａ、　Ｂｂのワイヤ数は何れも２２本
である。

（発明の効果） カーカスのブライ枚数が少くとも８枚以上である高６１
丁重月１空気入リコラタイヤは、コー　ド径の増大によ
るフライ枚数の低下による工程１）υ減を図ろうとする
ときとくにｉ＋ｉ　Ｌ　くなるが、さも’ｆｘくともブ
ライＡ夕数が多数に上ることに起因しで、０ＢＩＪ故障
全誘発し７易かったのに対し、この発明によれば該故障
の発生域にｆｈ’ｌ　Ｗｉ−するナエーファーの文士り
端縁近傍でのイｊ幼な応力緩和全実現すること（てよつ
・て＼ビード８１〜１１１Ｉ久（ｉ＋の著しい同士が、
実現でき、ひいては太糸コードの採用によるタイヤのコ
ストダウンも適ｕＪ　（Ｃ可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はタイヤの１す１曲図、 第２しｌ　ｉｌｌ、ひずみの請求４’ｉＪをンＪ＜すグ
ラフ、第８図ｆ」コードの圧１．“（ｄ＋ν’ｊ、　ｊ
ｌＪ時間に及はすトータルテニルのυｉ４係グラグラ フ４・図１ｔ−，１９’：　ｈｉ；ｉ　９！ｌのタイヤ
断面図であるＣ■・・・カーカス　２・・・ビード部 ゛８ａ、　ａｂ−・・ビードコア　４・・・チェーファ
−５・・・リム　５ａ・・・フランジ ０・・・ゴムストック。 特ｎ１出Ｍ’１人　ブリデストンタイヤ株式会社１′ 同　弁理士　杉　杓　興　イ１　：　し＼１い・′・・
□ 第３図 コードトータルザ゛ニール 第４図 ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　有磯繊糾コードをゴム中に埋め込んだ少くとも８枚
   のコード布よりなるブライをそのうち約半数のブライの
   コード方向と、残りのブライのコード方向とを互いに逆
   方向として積層し、少くとも２組苑でのビードコアーに
   組合わせたバイアス４′１η造のカーカスをもつ窒気入
   すタイヤにして、 ｈ亥タイヤのビート音すにてこれ全はめ合わせるリムと
   接する、山（幾繊維コードをゴム中に埋め込んだコード
   布よりなるチェーファ−と、上記カーカスの最外側ブラ
   イから上記チェーファ−の端縁部分を隔てるゴムストツ
   タとをイ１し、核チェ〜ファーの端縁セット高さ■（。 が、上記リムのフランジ高さＨｆに対して０．７〜］、
   ０倍であり、上記ゴムストツタは、ブライおよびチェー
   ファ−に用いた各ゴムに対して前者と同等以上で後者よ
   りは低い１００幅　□モジュラス値をもちかつ、上記最
   外側ブライ外面の法線方向にて、該ブライのコード径に
   対し少くとも２倍の最大ゲージをもつことを特徴とする
   、ビード部高耐久性、空気入υタイヤ。 区　タイヤの回転軸を含むｆｔＩｒ面にあられれるカー
   カスの最大幅に対する、カーカス最大高さの比で示され
   るタイヤのへん平率が０．９以下である特許請求の範囲
   １記載のタイヤ。 ８、　建設又は土木作業用機械類の自走出車イ（イを主
   たる使途とする特許請求の範囲ｌ又は２記載のタイヤ。