JPS624B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、トラツク、小型トラツク、バスな
どの比較的重荷重の車両に使用されうる有機繊維
コードのカーカスプライを備えたラジアル構造の
空気入りタイヤのビード部の改良に関するもの
で、特に、リムフランジにより変形を束縛されて
いるビード部と荷重により容易に変形するタイヤ
サイド部との接続部の構成を基本的に変革して故
障誘因の解消を目差したものである。 従来の重荷重の車両に用いられるラジアル構造
の空気入りタイヤのビード部の構造は、カーカス
プライの端末がビードコアー回りで折り返された
位置で終端し、場合によつては、折り返し部の外
側に隣接してスチールコード補強層が折り返し部
の上で終端するよう配置され、ビード部からサイ
ドウオール下部の領域が補強されているが、この
ようなビード部の構造のタイヤでは、カーカスプ
ライの折り返し端またはスチールコード補強層の
上端に剛性の断層が生起される。因つて、タイヤ
の回転による繰り返しの荷重応力に伴つて変形し
ようとして剛性の断層でせん（剪）断歪を生じ
る。この剪断歪によつてコード部とゴム部との間
にセパレーシヨン現象を生起する。 このような問題を解決するため、従来から提案
されているものとしては、たとえば、特開昭53−
119501号、特開昭55−106806号に示されるごと
く、カーカスプライおよび金属コード補強層の端
部を包むようにして、端部に隣接して硬いゴムを
配置し、周辺ゴムとコードとの間の剛性の差を漸
減させることにより、コード端末に集中する歪を
減少させてセパレーシヨンを防止しようとするも
のである。 また、実公昭52−48482号に提案されているご
とく、スチールコード補強層の先端を繊維層で包
んで、コード端を固め、自由端になつているスチ
ールコード先端に直接周辺ゴムが接触しないよう
にして、セパレーシヨン核の発生を防止してセパ
レーシヨン現象を減少させる方法が案出されてい
る。 以上のように、従来のセパレーシヨン現象の発
生防止の方法は、セパレーシヨンの発生する部分
を補強して耐セパレーシヨン構造にするものであ
つたが、このような方法では、応力の集中する点
が移動するのみで、別の所に応力が集中して、変
つた形でセパレーシヨンが発生し、真の問題解決
には至つていなかつた。 因つて、この発明の空気タイヤでは、問題の解
決を、従来の方法とは異なつた面より探究したも
のであつて、この発明の大要は、リムフランジに
より変形を束縛されているビード部と荷重により
容易に変形するタイヤサイド部との接続部におい
て、応力の集中するサイドウオール下部に位置し
且つスチールコード補強層の延長上の部分に、緩
衝のための低硬度ゴムを配置する事である。この
ような配置によつて、発生応力を変形容易な低硬
度ゴムに集中させ、応力の集中に伴つて低硬度ゴ
ムは変形して応力を分散吸収する様にするもので
ある。 このように、この発明は、ビード部上方に柔軟
構造を導入することによつて、ビード部内での歪
を緩和し、コード先端でのセパレーシヨン現象の
発生を防止するものである。 従つて、この発明を構成する「ビード耐久性に
すぐれた空気入りタイヤ」は、タイヤの周方向中
心面に対して、ほぼ90゜の角度で、１方のビード
部から頭頂部を経て、他方のビード部へ延びる有
機繊維コードのプライを、複数層積層してなるカ
ーカスプライの両端は、それぞれ一対の環状のビ
ードコアの回りで、内側から折り返されてビード
域で終端し、その折り返し部の外側に隣接して、
折り返し部より長いスチールコード補強層を配置
し、さらに、スチールコード補強層の外側に隣接
して、カーカスプライの下部が位置する区域か
ら、スチールコード補強層の上端部を越える高さ
にわたつて、有機繊維コードを配置してビード部
を補強したタイヤにおいて、断面がほぼ三角状の
高硬度ゴム部と、その外側に隣接した中硬度ゴム
部とからなる全体がほぼ三角形のビードフイラー
を、上記カーカスプライとその折り返し部および
スチールコード補強層で囲まれる部分からサイド
上部に向かつて充填し、上記スチールコード補強
層の上端部を有機繊維コードのキヤツプで包み、
このキヤツプ被覆の先端上側において、中硬度ゴ
ム部の外側に隣接するように、中硬度ゴム部の硬
度より３゜〜20゜低い硬度のひれ（鰭）状の緩衝
ゴム部を配置した構成を特徴とするものである。 上記のとおり、緩衝ゴム部と中硬度ゴム部との
硬度差は３゜〜20゜であるが、好ましくは５゜〜
15゜である。緩衝ゴム部の硬度範囲は45゜〜65゜
が好ましく、中硬度ゴム部の硬度は55゜〜70゜の
範囲内のものが好ましい使用範囲である。 上記の緩衝ゴム部と中硬度ゴム部との硬度差が
３゜未満ではビード部耐久性改良効果が少なく、
20゜より大きくするには中硬度ゴム部の硬度を大
きく、緩衝ゴムの硬度を低くする必要がある。 硬度差が大きい程、緩衝ゴム部での応力の分散
は容易になるが、緩衝ゴムの硬度を低くするには
ゴム組成物の補強剤であるカーボンブラツクの配
合率が低くなつて耐熱性の劣つたゴムとなり、逆
に中硬度ゴム部の硬度が高くなると屈曲疲労抵抗
が低下してビード部の耐久性低下の原因となるも
のである。また、中硬度ゴム部は、緩衝ゴム部の
硬度より３゜〜20゜高い範囲内で、さらに分割し
て高硬度ゴム部に接する側は、硬度の高いゴム
を、緩衝ゴム部に接する側は低い硬度のゴムの２
種類のゴムで構成すれば、緩衝ゴムによる応力分
散作用効果が大きくなり、より好ましいものとな
る。 なお、この発明のタイヤは、標準内圧空気の圧
力が３Kg／cm²以上の高い空気圧で使用されるタイ
ヤに関するもので、カーカスプライは、ポリエス
テル、アラミド、ナイロンなどの有機繊維のコー
ドが使用されるものであるが、好ましくは、ポリ
エステル、アラミドなどのヤング率の高いコード
からなるプライを、通常２〜５層程度の複数層積
層したカーカスプライを備え、その折り返し部の
長さの1.1〜1.6倍の長さのスチールコード補強層
を備えたタイヤである。 次に、例示の図面に基づいて、この発明の態様
を具体的に説明する。 第１図は、従来例のタイヤを示したもので、図
は、タイヤのサイドウオールの下方部の断面図で
ある。 まず、従来のタイヤ構成に言及する。 図において、１はタイヤの周方向中心面に対し
90゜の角度で、１方のビード部から他方のビード
部へ延びるカーカスプライであり、ビードコア２
の回りで内側から折り返されている。また、ビー
ド部の剛性を上げる目的で、スチールコード補強
層３が折り返し部１ａの外側に隣接して配置さ
れ、さらに、スチールコード補強層３の外側に隣
接して有機繊維コード補強層４をスチールコード
補強層３の上部まで配置して、スチールコード補
強層３の端部３ａでの剛性の断層を緩和して、折
り返し端部１ｂおよびスチールコード補強層の端
部３ａでのセパレーシヨン現象の発生を防止しよ
うとするもので、カーカスプライ１と折り返し部
１ａおよび繊維コード補強層４とで囲まれる部分
は、硬度の高い配合組成のビードフイラー５にて
充填されているものである。 このような従来タイヤでは、ビードフイラー５
が高い硬度なので、カーカスプライの動きに応じ
て動こうとするが、一方折り返し部１ａは、タイ
ヤの外側がリムフランジで動きが束縛されてお
り、折り返し端部１ｂおよびスチールコード補強
層の端部３ａとビードフイラー５との間に繰り返
しのせん（剪）断力が作用し、これらのコード端
がビードフイラーから剥離してセパレーシヨン現
象を生起するおそれを有するものであつた。 因つて、この発明では、上記の欠陥を解消すべ
く、従来の基本的構成を変革したものである。 第２図は、この発明のタイヤの右側半分を示し
た軸線方向の部分断面図である。 図において、１１はカーカスプライで、タイヤ
の周方向中心面に対してほぼ90゜の角度で、１方
のビード部Ｂから他方のビード部Ｂへと延びて、
複数層積層して補強層を形成する有機繊維コード
であり、このコードは、ビードコア１２の回りを
内側から外側へ折り返して折り返し部１１ａを形
成し、この折り返し部１１ａの外側に隣接し、折
り返し端部１１ｂを越える高さにスチールコード
補強層１３が配置される。 さらに、スチールコード補強層１３の外側に隣
接して、カーカスプライ１１の最下端（ビードコ
アの下方）の下の位置から、スチールコード補強
層の端部１３ａを越える高さに、有機繊維コード
補強層１４が配置される。 カーカスプライ１１と折り返し部１１ａおよび
スチールコード補強層１３で囲まれた部分からサ
イドウオール部１９へ向つてビードフイラーBF
が充填されるが、このビードフイラーBFは、三
角状の高硬度ゴム部１７とその外側に隣接した中
硬度ゴム部１８とからなる全体がほぼ三角形をな
すように形成される。 さらに、スチールコード補強層の端部１３ａ
は、ナイロンなどの有機繊維コードにゴム引きを
した布状体のキヤツプ１５で包み込み、このキヤ
ツプ１５被覆の先端上側には、中硬度ゴム部１８
と有機繊維コード補強層１４で挾持されるように
して緩衝ゴム部１６が配置される構成とするもの
である。 この発明のタイヤは、上記のようなビード部Ｂ
の構造を構成するため、スチールコード補強層１
３と高硬度ゴム部１７との作用で、ビード部の剛
性は高く、高い操縦性能を備えており且つ荷重が
加わつた時、サイドウオール部１９の下部に圧縮
応力を受けるが、緩衝ゴム１６が応力の大きさに
応じて容易に変形し、応力を吸収する。従つて、
スチールコード補強層１３の端部１３ａ付近で作
用する歪応力は小さくなつてセパレーシヨン抵抗
が大きくなり、ビード部の耐久性を増大するもの
である。 次に、この発明のタイヤの実施の一例について
ドラム試験の結果を示す。 この実施例は、タイヤサイズ10.00R20のタイ
ヤに構成したものであつて、この例示の実施例の
詳細な構成は、ポリエステルコードのプライを３
層積層したカーカスプライ１１を使用し、その両
端をそれぞれ１対のビードコアー１２の回りで内
側から、各プライの折り返し部１１ａに段差をつ
けて折り返し、折り返し部１１ａの長さを、タイ
ヤ断面高さの18％とし、折り返し部１１ａの外側
に隣接してラジアル方向に対して45゜の角度でス
チールコード補強層１３を、ビードコア１２の下
端に相当する高さから、タイヤ断面高さの23％の
高さにわたつて配置し、さらに、スチールコード
補強層１３の外側に隣接して、カーカスプライ１
１の下部が位置する下方区域からナイロンコード
層の２層よりなる有機繊維コード補強層１４を、
スチールコード補強層１３の高さを越える区域に
わたつて配置し、スチールコード補強層の端部１
３ａは、スチールコードとの接着性にすぐれたゴ
ム組成物をゴム引きしたナイロンコードを、45゜
の角度でバイアス裁断したキヤツプで包み、その
先端に第１表に示す各硬度の緩衝ゴム部を配置
し、カーカスプライ１１と折り返し部１１ａおよ
びスチールコード補強層１３で囲まれた部分から
サイドウオール部１９にかけて高硬度ゴム部とし
て、本例は硬度80゜のゴムを使用したもので、こ
の硬度80゜の高硬度ゴム部と、次の第１表に示す
各硬度の中硬度ゴム部とからなるほぼ三角形のビ
ードフイラーBFを配置したものである。 上記の構成で、第１表の緩衝ゴム部と中硬度ゴ
ム部の各硬度のゴムを使用して、10.00R20のタ
イヤを作製し、ドラム試験を行なつてその耐久性
を比較した結果は第１表のとおりである。 ドラム試験は、タイヤに内圧空気９Kg／cm²充填
し、荷重1340Kgを負荷して、速度40Km／hr.でド
ラム上を走行し、この高負荷条件の下でビード部
の故障発生までの走行距離を、比較例の硬度差０
の試験タイヤNo.９を基準とし、この走行距離を指
数100として耐久性を比較したものである。

【表】 第１表の故障発生状態のビードセパとは、ビー
ド部のセパレーシヨンを生起したもので、打切り
とは、基準の試験タイヤNo.９の2.5倍走行しても
故障の発生が認められず一応試験を打切つたもの
である。 実施例の試験タイヤNo.１〜８のタイヤは、従来
のタイヤよりも故障に至る走行距離が長く、特
に、緩衝ゴム部と中硬度ゴム部との硬度差が５゜
〜15゜である試験タイヤNo.２，４，５は、基準タ
イヤの2.5倍走行しても故障を発生せず、すぐれ
た耐久性を発揮するものであるが、その他第１表
の試験結果から硬度差は３゜〜20゜の範囲のもの
が相当の効果を発揮するものである。 また、比較例として示した試験タイヤNo.11は、
緩衝ゴム部が中硬度ゴム部の硬度より高い例の場
合であつて、このように緩衝ゴムの硬度が逆に高
い場合は、基準の試験タイヤNo.６よりも走行距離
が大分低下するものである事を示した。 なお、使用される緩衝ゴム部の硬度範囲は、第
１表の試験結果から45゜〜65゜の範囲内のものが
好ましい使用範囲で、中硬度ゴム部の硬度範囲は
55゜〜70゜の範囲内のものが好ましい使用範囲で
あり、70゜以上になるといく分走行距離が低下す
る傾向が見られる。 要するに、高硬度ゴム部と中硬度ゴム部とから
なるビードフイラーの中硬度ゴム部の硬度より３
゜〜20゜低い硬度の緩衝ゴム部を、スチールコー
ド補強層の先端に配置する上記の構成からなるこ
の発明のタイヤは、予想外の耐久性を得る事が出
来たもので、従来のタイヤのビード部の耐久性を
大きく改良し得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のタイヤのサイドウオール部下
方の軸線方向部分断面図、第２図は、この発明の
一例を示す実施例タイヤの右側半分の軸線方向断
面図である。 １１……カーカスプライ、１１ａ……（カーカ
スプライの）折り返し部、１１ｂ……（カーカス
プライの）折り返し端部、１２……ビードコア、
１３……スチールコード補強層、１３ａ……スチ
ールコード補強層の端部、１４……有機繊維コー
ド補強層、１５……キヤツプ、１６……緩衝ゴム
部、Ｂ……ビード部、BF……ビードフイラー、
１７……高硬度ゴム部、１８……中硬度ゴム部、
１９……サイドウオール部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タイヤの周方向中心面に対し、ほぼ90゜の角
   度で、１方のビード部から頭頂部を経て、他方の
   ビード部へ延びる有機繊維コードのプライを、複
   数層積層してなるカーカスプライの両端は、それ
   ぞれ一対の環状のビードコアの回りで、内側から
   折り返されてビード域で終端し、その折り返し部
   の外側に隣接して、折り返し部より長いスチール
   コード補強層を配置し、さらに、スチールコード
   補強層の外側に隣接して、カーカスプライの下部
   が位置する下方区域から、スチールコード補強層
   の上端部を越える高さにわたつて、有機繊維コー
   ドを配置してビード部を補強したタイヤにおい
   て、断面がほぼ三角状の高硬度ゴム部と、その外
   側に隣接した中硬度ゴム部とからなる全体がほぼ
   三角形のビードフイラーを、上記カーカスプライ
   とその折り返し部およびスチールコード補強層で
   囲まれる部分からサイドに向かつて充填し、上記
   スチールコード補強層の上端部を有機繊維コード
   のキヤツプで包み、このキヤツプ被覆の先端上側
   において、中硬度ゴム部の外側に隣接するよう
   に、中硬度ゴム部の硬度より３゜〜20゜低い硬度
   のひれ（鰭）状の緩衝ゴム部を配置したことを特
   徴とするビード耐久性にすぐれた空気入りタイ
   ヤ。