JPWO2007015341A1 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

従来よりもビードヒール部対応領域で発生するゴムチェーファーのセパレーション故障を有効に防止できる重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供すること。
ビードコア１４を埋設したビード部１２と、ビード部１２の一方から他方に延びビードコア１４の周りに内側から外側に折り返して係止されるラジアルカーカス１６と、ラジアルカーカス１６のビードコア１４側とは反対側に設けられるゴムチェーファー２２とを備えた重荷重用空気入りラジアルタイヤ１０であって、ビード部１２内でラジアルカーカス１６の外側に設けられるワイヤーチェーファー２４のスチールコード２４Ｓとラジアルカーカス１６のカーカスプライコード１６Ｓとの成す角θをゴムチェーファー２２に発生する剪断歪に合わせて適正化することにより、ビードヒール部２６対応領域で発生するゴムチェーファー２２のセパレーション故障を有効に防止することができる。

Description

本発明は、重荷重用空気入りラジアルタイヤに係り、特にタイヤ負荷転動時におけるビードヒール部対応領域で発生するセパレーション故障を有効に防止する重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、大出力でタイヤを駆動する、例えば、建設車両等に用いられる重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、タイヤ転動時に掛かる負荷が大きいため、図４に示すように、リム１２０に対してビード部１００が滑るのを防止するために、リム１２０のビードシート部１２２に対してビード部１００の締代δを十分に確保する必要があった。ここで、締代δとは、リム１２０にタイヤを装着したときに、リム１２０のビードシート部１２２に合わせて、ビードベース部１１６が見かけ上の圧縮をする寸法であり、これにより、タイヤとリムとの間の気密性を維持するとともに、両者間での不測の滑りの発生を阻止することができる。図４では、リム装着前のビードベース部１１６の状態を表す仮想線１１６Ｌ（二点鎖線）とリム装着後のビードベース部１１６とのビードコア１０２の重心Ｑからタイヤ半径方向に延びる直線状の仮想線Ｌ（一点鎖線）との交点間の距離を締代δとしている。

しかし、締代δを十分に確保したことで、タイヤにリム１２０を装着したときのビードベース部１１６の径の拡張、即ち、ビードベース部１１６に対応するゴムチェーファー１１０の見かけ上の圧縮（ゴムは非圧縮性のため）により、ゴムチェーファー１１０のゴムの多くが、ビードヒール部１１２側及びビードトウ部１１４側の夫々の方向へ流動変形し、特に、ビードヒール部１１２側では、該ゴムの流動変形がリムフランジ１２４によって制限されるため、該ゴムは、タイヤ半径方向外側に向かい流動変形をする。そして、このゴムチェーファー１１０の流動変形を、ゴムチェーファー１１０のビードコア１０２側に隣接する補強コード層、例えばワイヤーチェーファー１０６が拘束するため、ゴムチェーファー１１０は、剪断歪を起こす。

更に、タイヤ転動時の負荷が大きくなるほど、ゴムチェーファー１１０の流動変形も増し、剪断歪も大きくなるため、ゴムチェーファー１１０の剪断歪が最も大きくなるビードヒール部１１２に対応した領域のゴムチェーファー１１０とワイヤーチェーファー１０６との境界面では、セパレーション故障が発生し易いという問題があった。そして、このセパレーション故障の多くは、ゴムチェーファー１１０に隣接しているラジアルカーカス１０４又はワイヤーチェーファー１０６のコーティングゴムの内部破壊によって発生することが確認されている。

ここで、特許文献１に記載の空気入りラジアルタイヤでは、ビードヒール部１１２に対応した領域のゴムチェーファー１１０とワイヤーチェーファー１０６との境界面に、ゴムチェーファー１１０より硬度が低く、ラジアルカーカス１０４及びワイヤーチェーファー１０６のコーティングゴムより硬度が高い変形吸収ゴム層１０８を設けることで、ビードヒール部１１２対応領域で発生するゴムチェーファー１１０のセパレーション故障を防止している。
特開２００１−２０６０２７公報

さて、市場では、更なる大出力の車両、例えば、ＴＲＡ規格に定める荷重係数１．７以上の建設車両等が登場し始め、特許文献１で開示されている空気入りラジアルタイヤの変
形吸収ゴム層を配置する手段と、ゴムチェーファーの硬度を使い分けてゴムの流動変形を抑制する手段とだけでは、更なる大出力の車両に適合したタイヤ設計が限界に達し始めている。

ここで、ビードヒール部対応領域で発生するゴムチェーファーのセパレーション故障を有効に防止する更なる改良が期待されている。

本発明は、上記事実を考慮し、従来よりもビードヒール部対応領域で発生するゴムチェーファーのセパレーション故障を有効に防止できる重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る重荷重用空気入りラジアルタイヤは、ビードコアを夫々埋設した一対のビード部と、一方の前記ビード部から他方の前記ビード部に延び、前記ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に折り返して係止されるラジアルカーカスと、前記ラジアルカーカスの前記ビードコア側とは反対側に設けられ、少なくとも前記ビードコアのタイヤ幅方向内側からタイヤサイド部へ向けて延びるゴムチェーファーと、を備えた重荷重用空気入りラジアルタイヤであって、前記ビードコアのタイヤ幅方向断面形状は、タイヤ半径方向最内側の第一の辺部と、前記第一の辺部のタイヤ幅方向外側の第一の端部からタイヤ半径方向外側に延びる第二の辺部とを有する多角形であり、正規リムに装着したときの前記正規リムのビードシート部と前記第一の辺部との角度差は２°以内であり、前記ビードコアをタイヤ幅方向断面で見て、少なくとも前記第一の辺部のタイヤ幅方向の中央部から前記第一の端部までの第一の区間と、前記第一の端部から前記第二の辺部のタイヤ半径方向外側の第二の端部までの第二の区間と、に対応する前記ラジアルカーカスの外側にワイヤーチェーファーが設けられ、前記ワイヤーチェーファーのコードと前記ラジアルカーカスのコードとの成す角θは、前記第一の区間では３５度乃至６０度であり、前記第二の区間では４０度乃至６５度であることを特徴とする。

従来、ワイヤーチェーファーは、ビード部の径方向曲げ剛性を確保するために設けられる補強であり、ワイヤーチェーファーのコードとラジアルカーカスのコードとの成す角θは、ビード部の径方向曲げ剛性を考慮して一義的に決められていた。

ここで、発明者は、ワイヤーチェーファーの該成す角θをゴムチェーファーに発生する剪断歪量に応じて調整すると、ワイヤーチェーファーの拘束力を適正化できることを見出し、そして、ワイヤーチェーファーの拘束力を適正化することにより、ゴムチェーファーの剪断歪の発生を抑制し、ゴムチェーファーのセパレーション故障を有効に防止できる結論に至った。

次に、請求項１に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤの作用効果を説明する。ビード部で、ゴムチェーファーの剪断歪が最も大きくなるのはビードヒール部対応領域なので、ここでのワイヤーチェーファーの拘束力を適正化することが必要となる。また、ワイヤーチェーファーの拘束力は、ワイヤーチェーファーのコードとラジアルカーカスのコードとの成す角θが小さすぎても、直角に近づいても、減少する関係にある。

ここで、ビードコアの第一の辺部と正規リムのビードシート部との角度差が２°以内のため、該第一の辺部とビードシート部とは、ほぼ平行であると言え、該ビードコアの第一の端部は、ほぼビードヒール部側を向いていると言えるため、該第一の辺部と該第二の辺部とでなる第一の区間と第二の区間とに対応する領域でのゴムチェーファーの剪断歪が最も大きくなる（即ち、第一の区間と第二の区間とはビードヒール部対応領域に当たる）。この第一の区間と第二の区間とに対応するワイヤーチェーファーの成す角θを第一の区間
では３５度乃至６０度、第二の区間では４０度乃至６５度としたため、ワイヤーチェーファーの拘束力の適正化が図られ、タイヤ負荷転動時に、ビードヒール部対応領域に発生するゴムチェーファーの剪断歪が抑制される。

従って、ゴムチェーファーとワイヤーチェーファーとの境界面に発生するセパレーション故障を有効に防止できる。即ち、ゴムチェーファーのセパレーション故障を有効に防止できる。

なお、ワイヤーチェーファーのコードとラジアルカーカスのコードとの成す角θが、夫々の区間の下限値を下回るならば、ゴムチェーファーの剪断歪を抑制する効果が得難く、上限値を上回るならば、ビード部の径方向曲げ剛性が確保できず、また、ワイヤーチェーファーのコードの間隔が狭くなりすぎて（場合によっては重なりあう）ワイヤーチェーファーを製造し難くなる。

また、ビードコアの第一の辺部と正規リムのビードシート部との角度差を２°以内としたことにより、タイヤ負荷転動時の該リム接触圧力のピーク発生を抑制して該リム接触圧力を分散することができる。これにより、ビードベース部と正規リムのビードシート部との圧力分布が均一化され、タイヤ負荷転動時にビードベース部全体の摩擦力が大きくなるので、タイヤビード部のリム滑りの発生が防止又は抑制される。

なお、タイヤは、それぞれのサイズに応じて、ＪＡＴＭＡ（日本）、ＴＲＡ（米国）及びＥＴＲＴＯ（欧州）などが発行する規格に定められた標準リムに装着して使用され、この標準リムが通常正規リムと称される。

本明細書でもこの慣用呼称に従い、「正規リム」とは米国のタイヤとリムの協会ＴＲＡが発行する２００４年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指す。同様に、「正規荷重」及び「正規内圧」とは、米国のタイヤとリムの協会ＴＲＡが発行する２００４年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重及び最大荷重に対応する空気圧を指す。ここで、荷重とは下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことであり、内圧とは下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、リムとは下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または"Approved Rim "、"Recommended Rim' ）のことである。

そして規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では"The Tire and Rim Association Inc. のYear Book"であり、欧州では"The European Tire and Rim Technical OrganizationのStandards Manual"であり、日本では日本自動車タイヤ協会の"JATMA Year Book"にて規定されている。

本発明の請求項２に係る重荷重用空気入りラジアルタイヤは、請求項１に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ビードコアのタイヤ幅方向断面形状は、前記第一の辺部と前記第一の辺部の対辺部とが、平行となる六角形状であり、前記第二の端部から前記対辺部のタイヤ幅方向内側の第三の端部までの第三の区間と、前記第一の辺部の中央部からタイヤ幅方向内側の第四の端部までの第四の区間と、前記第四の端部からタイヤ幅方向内側の第五の端部までの第五の区間と、前記対辺部のタイヤ幅方向内側の第六の端部から第五の端部までの第六の区間と、のうち少なくとも一つの区間に対応する前記ラジアルカーカスの外側に前記ワイヤーチェーファーが設けられ、前記ワイヤーチェーファーのコードと前記ラジアルカーカスのコードとの成す角θは、前記第三の区間では３５度乃至５０度であり、前記第四の区間では３０度乃至５５度であり、前記第五の区間では４０度乃至５５度であり、前記第六の区間では４５度乃至６５度であることを特徴とする

次に請求項２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤの作用効果を説明する。例えば、ビードコアの第三乃至第六の区間に対応する夫々の区間にワイヤーチェーファーを設けた場合は、該夫々の区間でのゴムチェーファーに係る剪断歪に合わせて、ワイヤーチェーファーのコードとラジアルカーカスのコードとの成す角θを調整することにより、ワイヤーチェーファーの拘束力の適正化が更に図られ、タイヤ負荷転動時に、ビードヒール部対応領域に発生するゴムチェーファーの剪断歪が更に抑制される。従って、ゴムチェーファーとワイヤーチェーファーとの境界面に発生するセパレーション故障を更に有効に防止できる。

本発明の請求項３に係る重荷重用空気入りラジアルタイヤは、請求項１又は２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ワイヤーチェーファーは、タイヤ断面内で複数に分割されていることを特徴とする。

次に請求項３に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤの作用効果を説明する。例えば、ワイヤーチェーファーを一体成形で製造すると、第一乃至第六の区間でワイヤーチェーファーのコードの角度が変わるため、高い精度でコードの角度を出すのは難しいが、ワイヤーチェーファーをタイヤ周方向に沿って第一乃至第六の区間に分割して製造すれば、高い精度で夫々の区間でのワイヤーチェーファーのコードの角度を出すことが容易になる。

本発明の請求項４に係る重荷重用空気入りラジアルタイヤは、請求項１乃至３の何れか１項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ビード部のビードヒール部側のリムフランジ接触領域の前記ビードコアのタイヤ幅方向断面の重心よりタイヤ半径方向内側に、タイヤ周方向に沿って延びる突起部を設けることを特徴とする。

次に請求項４に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤの作用効果を説明する。ビードヒール部のリムフランジ接触領域のビードコアのタイヤ幅方向断面の重心よりタイヤ半径方向内側は、ゴムチェーファーの剪断歪が大きい領域である。即ち、該領域は、ゴムチェーファーのゴムが、ビードベース部からビードヒール部に流動変形して、該ゴムが、タイヤ半径方向外側に流動変形する領域である。該領域にタイヤ周方向に沿って延びる突起部を設けることにより、ビードベース部からビードヒール部にゴムが押し出される流動変形を、突起部とリムフランジとの接触反力により抑制して該ゴムのタイヤ半径方向外側への流動変形を抑制することができる。従って、ゴムチェーファーとワイヤーチェーファーとの境界面に発生するセパレーション故障を更に有効に防止できる。

また、タイヤ転動時における負荷が大きくなるほど、該突起部とリムフランジとの接触圧が上昇するので、タイヤビード部のリム滑りの発生が更に防止又は抑制される。

なお、ここで言うリムフランジはタイヤ幅方向断面で見て、正規リムのビードシート部からタイヤ半径方向外側に向けて延び上がり始める点から延び上がり終える点までをリムフランジといい、リムフランジ接触領域とは、ビード部と該リムフランジとの接触する範囲を言う。

本発明の請求項５に係る重荷重用空気入りラジアルタイヤは、請求項１乃至４の何れか１項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記正規リムのビードシート部と前記第一の辺部との角度差は０°であることを特徴とする。

次に請求項５に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤの作用効果を説明する。ビードコアの第一の辺部と正規リムのビードシート部との角度差を０°にしたことにより、更に、ビードベース部と正規リムのビードシート部との圧力分布が均一化され、タイヤ負荷転
動時におけるビードベース部全体の摩擦力が更に大きくなり、タイヤビード部のリム滑りの発生防止又は抑制される。

本発明の請求項６に係る重荷重用空気入りラジアルタイヤは、請求項１乃至５の何れか１項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ラジアルカーカスと前記ゴムチェーファーとの相互間に、ＪＩＳ Ａ硬度が、前記ラジアルカーカスのコーティング
ゴムより大きく、前記ゴムチェーファーより小さい変形吸収ゴム層を設けることを特徴とする。

次に請求項６に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤの作用効果を説明する。本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、タイヤリム装着時、又はタイヤ負荷転動時に、ビード部の、特にビードヒール部対応領域で、ゴムチェーファーに前述したような剪断歪が生じても、例えば、ラジアルカーカス又はワイヤーチェーファーとゴムチェーファーとの間に設けられる変形吸収ゴム層が、ゴムチェーファーに共連れされてラジアルカーカス又はワイヤーチェーファーとゴムチェーファーとの間で大きく変形することにより、ゴムチェーファーの剪断歪を抑制することができる。従って、ゴムチェーファーとラジアルカーカス又はワイヤーチェーファーとの境界面に発生するセパレーション故障を更に有効に防止できる。

本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、従来よりもビードヒール部対応領域で発生するゴムチェーファーのセパレーション故障を有効に防止できる。

第１実施形態に係る重荷重用空気入りラジアルタイヤの一方のビード部のタイヤ幅方向断面図である。 図１に示すワイヤーチェーファーの展開図である。 第１実施形態に係る重荷重用空気入りラジアルタイヤリム装着時の一方のビード部のタイヤ幅方向断面図である。 従来例の空気入りラジアルタイヤの一方のビード部のタイヤ幅方向断面図である。

符号の説明

１０ タイヤ（重荷重用空気入りラジアルタイヤ）
１２ ビード部
１４ ビードコア
１６ ラジアルカーカス
２２ ゴムチェーファー
２４ ワイヤーチェーファー
２６ ビードヒール部
３２ 変形吸収ゴム層
３４ 突起部
４０ 正規リム
４２ リムフランジ部
４４ ビードシート部
Ｑ 重心

［第１実施形態］本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤに係る第１実施形態を図１乃至図３に基づき説明する。図１乃至３に図示されている矢印Ａは、タイヤ幅方向を示し、矢印Ｂは、タイヤ半径方向を示すこととする。

図１において、第１実施形態に係る重荷重用空気入りラジアルタイヤ（以下、単にタイヤという。）１０は、一対のビード部１２（図１では片方のみ図示）と、夫々のビード部１２に埋設されたビードコア１４を有し、一方のビード部１２から他方のビード部１２に延び、ビードコア１４の周りにタイヤ幅方向内側から外側に折り返して係止されるラジアルカーカス１６を有している。ラジアルカーカス１６は、ラジアル方向（以下、タイヤ半径方向という。）に延びて、所定間隔で並べられる複数本のカーカスプライコード１６Ｓをゴムコーティングしたものである。

ラジアルカーカス１６のタイヤ半径方向外側には、複数層からなるベルト１８が配置され、ベルト１８のタイヤ半径方向外側にはトレッドゴム２０が配置されている。（ベルト１８及びトレッドゴム２０は図示省略）また、ラジアルカーカス１６のボディー部１６Ａと折り返し部１６Ｂとに囲まれる区域内には、ビード部１２の高い剛性を保つためのスティフナー１７が配設されている。スティフナー１７は、タイヤ半径方向外方（矢印Ａ方向）へ向けて肉厚が漸減されている。（スティフナー１７は図示省略）

また、ラジアルカーカス１６のビードコア１４側とは反対側にゴムチェーファー２２が設けられている。ゴムチェーファー２２は、ビードコア１４のタイヤ幅方向内側からタイヤサイド部へ向けて延びている。ここで、図１に示すようにビード部１２のタイヤ半径方向最内側で且つタイヤ幅方向内側の端部をビードトウ部３０と呼び、ビードトウ部３０からタイヤ幅方向外側に延びる直線状部分をビードベース部２８、ビードベース部２８のタイヤ幅方向外側端部を始点ｐとする曲率円の中心がビード部１２側にある円弧曲線の始点ｐから終点ｒまでをビードヒール部２６と呼ぶ。
また、本実施形態では、ビードベース部２８を直線状部分としたが、その他の実施形態においては、直線状部分ではなく曲線状部分、屈曲状部分であってもよいものとする。

また、ビードコア１４は、タイヤ幅方向断面形状が六角形であり、タイヤ半径方向最内側の第一辺部１４Ａと、第一辺部１４Ａのタイヤ幅方向外側の第一端部１５Ａからタイヤ半径方向外側に延びる第二辺部１４Ｂと、第二辺部１４Ｂのタイヤ半径方向外側の第二端部１５Ｂと第一辺部１４Ａと平行な対辺部である第四辺部１４Ｄのタイヤ幅方向外側の第三端部１５Ｃとを繋ぐ第三辺部１４Ｃと、第一辺部１４Ａのタイヤ幅方向内側の第四端部１５Ｄからタイヤ幅方向内側で且つタイヤ半径方向外側に延びる第五辺部１４Ｅと、第五辺部１４Ｅのタイヤ半径方向外側の第五端部１５Ｅと第四辺部１４Ｄのタイヤ幅方向内側の第六端部１５Ｆとを繋ぐ第六辺部１４Ｆとからなる。

ここで、第一辺部１４Ａのタイヤ幅方向の中央を中央部１５Ｇとし、中央部と第一端部１５Ａとの間の区間を第一区間、第一端部１５Ａと第二端部１５Ｂとの間の区間を第二区間、第二端部１５Ｂと第三端部１５Ｃとの間の区間を第三区間、中央部１５Ｇと第四端部１５Ｄとの間の区間を第四区間、第四端部１５Ｄと第五端部１５Ｅとの間の区間を第五区間、第五端部１５Ｅと第六端部１５Ｆとの間の区間を第六区間と呼ぶ。

また、正規リム４０のビードシート部４４とタイヤ軸方向とが成す角をαとしたとき、図１に示すように、第一辺部１４Ａとタイヤ軸方向とが成す角は、α±２°以内とする。なお、正規リム４０とビードシート部４４とについての説明は、後述する。

ビード部１２の内部には、ラジアルカーカス１６の外側にビードコア１４の第一乃至第六区間に対応するワイヤーチェーファー２４が隣接配置されている。ワイヤーチェーファー２４は、所定間隔で並べられた複数本のスチールコード２４Ｓをゴムコーティングしたものである。

ここで、ビードコア１４の重心Ｑから、第一端部１５Ａを通りワイヤーチェーファー２４を超えて延びる直線状の仮想線（一点鎖線）を仮想線Ｌ１ａとする。同様に、第二端部１５Ｂを通る仮想線Ｌ１ｂ、第三端部１５Ｃを通る仮想線Ｌ１ｃ、第四端部１５Ｄを通る仮想線Ｌ１ｄ、第五端部１５Ｅを通る仮想線Ｌ１ｅ、第六端部１５Ｆを通る仮想線Ｌ１ｆ、中央部１５Ｇを通る仮想線Ｌ１ｇとする。そして、仮想線により区分けられたワイヤーチェーファー２４の区間はビードコア１４の夫々の区間に対応する。ビードコア１４の第一区間（仮想線Ｌ１ａ、Ｌ１ｇで囲まれた区間）に対応するワイヤーチェーファー２４の区間を第一区間２４Ａとする。同様に、第二区間（仮想線Ｌ１ａ、Ｌ１ｂで囲まれた区間）に対応するワイヤーチェーファー２４の区間を第二区間２４Ｂ、第三区間（仮想線Ｌ１ｂ、Ｌ１ｃで囲まれた区間）に対応するワイヤーチェーファー２４の区間を第三区間２４Ｃ、第四区間（仮想線Ｌ１ｇ、Ｌ１ｄで囲まれた区間）に対応するワイヤーチェーファー２４の区間を第四区間２４Ｄ、第五区間（仮想線Ｌ１ｄ、Ｌ１ｅで囲まれた区間）に対応するワイヤーチェーファー２４の区間を第五区間２４Ｅ、第六区間（仮想線Ｌ１ｅ、Ｌ１ｆで囲まれた区間）に対応するワイヤーチェーファー２４の区間を第六区間２４Ｆ、とする。

また、図２に示すように、ラジアルカーカス１６のカーカスプライコード１６Ｓ（図２では１本のみ図示）とワイヤーチェーファー２４のスチールコード２４Ｓとの成す角をθとし、θの値は、第一区間２４Ａでは３５〜６０°、第二区間２４Ｂでは４０〜６５°、第三区間２４Ｃでは、３５〜５０°第四区間２４Ｄでは、３０〜５５°第五区間２４Ｅでは、４０〜５５°第六区間２４Ｆでは、４５〜６５°の範囲で設定することが好ましい。

なお、重心Ｑからタイヤ半径方向に延びる直線状の仮想線Ｌ２（一点鎖線）上のビード
ベース部２８と仮想線Ｌ２との交点と、正規リム４０装着時に見かけ上圧縮されたビードベース部２８Ｌと仮想線Ｌ２との交点と、のタイヤ半径方向の距離を締代δとする。

また、ビードコア１４の重心Ｑからビードヒール部２６の始点ｐを通って延びる直線状の仮想線Ｌ４ａ（一点鎖線）とし、同様に、終点ｒを通って延びる直線状の仮想線Ｌ４ｂ（一点鎖線）とする。本実実施形態では、仮想線Ｌ４ａとＬ４ｂとに囲まれた区間をビードヒール部２６対応領域と呼ぶこととする。

また、ビード部１２のビードヒール部２６側のリムフランジ部４２接触領域には、ビードコア１４の重心Ｑからタイヤ幅方向に延びる直線状の仮想線Ｌ３（一点鎖線）よりタイヤ半径方向内側に、突起部３４が設けられている。突起部３４はタイヤ周方向に延び、本実施形態では、ゴムチェーファー２２と同じ硬度であるゴムとする。図１では、ゴムチェーファー２２と突起部３４との境界線を仮想線３４Ｌ（二点鎖線）として図示している。なお、その他の実施形態では、ゴムチェーファー２２と突起部３４との硬度は同じでなくても良いものとする。なお、図１に示すように、リムフランジ部４２は正規リム４０の断面直線状のビードシート部４４からタイヤ半径方向外側に向けて延び上がり始める始点から延び上がり終える終点までをリムフランジ部４２といい、リムフランジ部４２接触領域とは、ビード部１２とリムフランジ部４２との接触する範囲を言う。

また、ワイヤーチェーファー２４とゴムチェーファー２２との間には、ＪＩＳ Ａ硬度
が、ワイヤーチェーファー２４のコーティングゴムより大きく、ゴムチェーファー２２より小さい変形吸収ゴム層３２が設けられている。なお、本実施形態では、変形吸収ゴム層３２は、ワイヤーチェーファー２４とゴムチェーファー２２との間で且つ、仮想線Ｌ１ｂとＬ１ｇとに囲まれた領域に設けられている。しかし、その他の実施形態では、ゴムチェーファー２２とラジアルカーカス１６との間であれば、いずれの場所に設けても良いものとする。

（作用）次に、本第１実施形態の重荷重用空気入りラジアルタイヤ１０の作用を説明する。タイヤ転動時にゴムチェーファー２２の剪断歪が最も大きくなるのはビードヒール部２６対応領域なので、ここでのワイヤーチェーファー２４の拘束力を適正化することが必要となる。また、ワイヤーチェーファー２４の拘束力は、ワイヤーチェーファー２４のスチールコード２４Ｓとラジアルカーカス１６のカーカスプライコード１６Ｓとの成す角θが小さすぎても、直角に近づいても減少する関係にある。

ここで、ビードコア１４の第一辺部１４Ａと正規リム４０のビードシート部４４との角度差が２°以内のため、第一辺部１４Ａと該ビードシート部とは、ほぼ平行であると言え、ビードコア１４の第一端部１５Ａは、ほぼビードヒール部２６側を向いていると言えるため、第一辺部１４Ａと第二辺部１４Ｂとでなる第一区間と第二区間とに対応するワイヤーチェーファー２４の第一区間２４Ａと第二区間２４Ｂとに発生するゴムチェーファー２２の剪断歪が最も大きくなる（即ち、第一区間と第二区間とはビードヒール部２６対応領域に当たる）。

ワイヤーチェーファー２４の成す角θを第一区間２４Ａでは３５〜６０°とし、第二区間２４Ｂでは４０〜６５°としたため、ワイヤーチェーファー２４の拘束力の適正化が図られ、タイヤ負荷転動時に、ビードヒール部２６対応領域に発生するゴムチェーファー２２の剪断歪が抑制される。

従って、ゴムチェーファー２２とワイヤーチェーファー２４との境界面に発生するセパレーション故障を有効に防止できる。即ち、ゴムチェーファー２２のセパレーション故障を有効に防止できる。

なお、ワイヤーチェーファー２４のスチールコード２４Ｓとラジアルカーカス１６のカーカスプライコード１６Ｓとの成す角θが、夫々の区間の下限値を下回るならば、ゴムチェーファー２２の剪断歪を抑制する効果が得難く、上限値を上回るならば、ビード部１２の径方向曲げ剛性が確保できず、また、スチールコード２４Ｓの間隔が狭くなりすぎて（場合によっては重なりあう）ワイヤーチェーファー２４を製造し難くなる。

また、ビードコア１４の第一辺部１４Ａと正規リム４０のビードシート部４４との角度差を２°以内としたことにより、タイヤ負荷転動時のリム接触圧力のピーク発生を抑制してリム接触圧力を分散することができる。これにより、ビードベース部２８と正規リム４０のビードシート部４４との圧力分布が均一化され、タイヤ負荷転動時にビードベース部２８全体の摩擦力が大きくなるので、タイヤビード部１２のリム滑りの発生が防止又は抑制される。なお、ビードコア１４の第一辺部１４Ａと正規リム４０のビードシート部４４との角度差が０°であれば、更に、リム滑りの発生が防止又は抑制される。

また、ビードコア１４に設けられるワイヤーチェーファー２４の第三乃至第六の区間に対応する区間を設けて、夫々の区間でのワイヤーチェーファー２４のスチールコード２４Ｓとラジアルカーカス１６のカーカスプライコード１６Ｓとの成す角θを適正化することにより、ワイヤーチェーファー２４の拘束力の適正化が更に図られ、タイヤ負荷転動時に、ビードヒール部２６対応領域に発生するゴムチェーファー２２の剪断歪が更に抑制される。従って、ゴムチェーファー２２とワイヤーチェーファー２４との境界面に発生するセパレーション故障を更に有効に防止できる。

また、ワイヤーチェーファー２４をタイヤ断面内で複数枚に分割することで、ワイヤーチェーファー２４を製造する際に、ワイヤーチェーファー２４の第一乃至第六の区間の夫々の成す角θを適正化することが容易になる。ワイヤーチェーファー２４を一体成形で製造すると、第一乃至第六の区間でワイヤーチェーファー２４のスチールコード２４Ｓの角度が変わるため、高い精度でスチールコード２４Ｓの角度を出すのは難しいが、ワイヤーチェーファー２４をタイヤ周方向に沿って第一乃至第六の区間に分割して製造すれば、高い精度で夫々の区間でのワイヤーチェーファー２４のスチールコード２４Ｓの角度を出すことが容易になる。

ビードヒール部２６のリムフランジ部４２接触領域にビードコア１４のタイヤ幅方向断面の重心Ｑよりタイヤ半径方向内側は、ゴムチェーファー２２の剪断歪が大きい領域である。即ち、その領域はゴムチェーファー２２のゴムが、ビードベース部２８からビードヒール部２６に流動変形して、ゴムが、タイヤ半径方向外側に流動変形する領域である。この領域にタイヤ周方向に沿って延びる突起部３４を設けることにより、ビードベース部２８からビードヒール部２６にゴムが押し出される流動変形を、突起部３４とリムフランジ部４２との接触反力により抑制し、ゴムのタイヤ半径方向外側への流動変形を抑制することができる。従って、ゴムチェーファー２２とワイヤーチェーファー２４との境界面に発生するセパレーション故障を更に有効に防止できる。

また、タイヤ転動時における負荷が大きくなるほど、突起部３４とリムフランジ部４２との接触圧が上昇するので、ビード部１２のリム滑りの発生が更に防止又は抑制される。

また、タイヤリム装着時又はタイヤ負荷転動時に、ビード部１２の、特にビードヒール部２６対応領域で、ゴムチェーファー２２に剪断歪が生じても、ラジアルカーカス１６又はワイヤーチェーファー２４とゴムチェーファー２２との間に設けられる変形吸収ゴム層３２が、ゴムチェーファー２２に共連れされてラジアルカーカス１６又はワイヤーチェーファー２４とゴムチェーファー２２との間で大きく変形することにより、ゴムチェーファ
ー２２の剪断歪を抑制することができる。従って、ゴムチェーファー２２とラジアルカーカス１６又はワイヤーチェーファー２４との境界面に発生するセパレーション故障を更に有効に防止できる。

［その他の実施形態］第１実施形態では、ビードコア１４のタイヤ幅方向断面が六角形状となる構成であったが、その他の実施形態においては、ビードコア１４のタイヤ幅方向断面が六角形状ではなく多角形である構成であってもよい。

更に、第１実施形態では、ワイヤーチェーファー２４は、タイヤ断面内で複数枚に分割されている構成であるが、その他の実施形態においては、ワイヤーチェーファー２４は、タイヤ断面内で分割されずに、一体に成形される構成であってもよい。また、周方向に沿って分割しない構成であってもよい。

更に、本実施形態では、ワイヤーチェーファー２４のスチールコード２４Ｓの角度を適正化する構成としたが、ラジアルカーカス１６のカーカスプライコード１６Ｓの角度が変化する構成であっても良いものとする。

（試験例）本発明の効果を確かめるために、試験タイヤとして、従来例の空気入りタイヤを１種類、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤを９種類用意し、走行寿命について試験を行った。

試験タイヤサイズは、何れも５９／８０Ｒ６３であり、ＴＲＡ規格に定められる正規リム（５°のテーパーリム）に装着し、内圧は正規内圧に設定する。なお、試験タイヤの設定は表１に示す。ワイヤーチェーファー角度が無のところは、ワイヤーチェーファーが配置されていないことを示す。

走行寿命の試験は、直径５０００ｍｍのドラム試験機に試験タイヤを正規荷重で押し付け、時速８ｋｍ／ｈで故障が発生するまで走行させ、その走行距離の長さを夫々測定する。次に、従来タイヤの該走行距離を１００として実施例１乃至９の走行距離を指数化する。指数化した値を表２に示す。なお、走行寿命の数値は、大きいほど走行寿命に優れていることを示す。

表２の結果から、本発明の実施例１乃至９の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、従来例の重荷重用空気入りラジアルタイヤより走行寿命に優れることが明らかである。

Claims (6)

1. ビードコアを夫々埋設した一対のビード部と、
   一方の前記ビード部から他方の前記ビード部に延び、前記ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に折り返して係止されるラジアルカーカスと、
   前記ラジアルカーカスの前記ビードコア側とは反対側に設けられ、少なくとも前記ビードコアのタイヤ幅方向内側からタイヤサイド部へ向けて延びるゴムチェーファーと、を備えた重荷重用空気入りラジアルタイヤであって、
   前記ビードコアのタイヤ幅方向断面形状は、タイヤ半径方向最内側の第一の辺部と、前記第一の辺部のタイヤ幅方向外側の第一の端部からタイヤ半径方向外側に延びる第二の辺部とを有する多角形であり、
   正規リムに装着したときの前記正規リムのビードシート部と前記第一の辺部との角度差は２°以内であり、
   前記ビードコアをタイヤ幅方向断面で見て、少なくとも前記第一の辺部のタイヤ幅方向の中央部から前記第一の端部までの第一の区間と、
   前記第一の端部から前記第二の辺部のタイヤ半径方向外側の第二の端部までの第二の区間と、に対応する前記ラジアルカーカスの外側にワイヤーチェーファーが設けられ、
   前記ワイヤーチェーファーのコードと前記ラジアルカーカスのコードとの成す角θは、前記第一の区間では３５度乃至６０度であり、前記第二の区間では４０度乃至６５度であることを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記ビードコアのタイヤ幅方向断面形状は、前記第一の辺部と前記第一の辺部の対辺部とが、平行となる六角形状であり、
   前記第二の端部から前記対辺部のタイヤ幅方向内側の第三の端部までの第三の区間と、
   前記第一の辺部の中央部からタイヤ幅方向内側の第四の端部までの第四の区間と、
   前記第四の端部からタイヤ幅方向内側の第五の端部までの第五の区間と、
   前記対辺部のタイヤ幅方向内側の第六の端部から第五の端部までの第六の区間と、のうち少なくとも一つの区間に対応する前記ラジアルカーカスの外側に前記ワイヤーチェーファーが設けられ、
   前記ワイヤーチェーファーのコードと前記ラジアルカーカスのコードとの成す角θは、前記第三の区間では３５度乃至５０度であり、前記第四の区間では３０度乃至５５度であり、前記第五の区間では４０度乃至５５度であり、前記第六の区間では４５度乃至６５度であることを特徴とする請求項１に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記ワイヤーチェーファーは、タイヤ断面内で複数に分割されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記ビード部のビードヒール部側のリムフランジ接触領域の前記ビードコアのタイヤ幅方向断面の重心よりタイヤ半径方向内側に、タイヤ周方向に沿って延びる突起部を設けることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記正規リムのビードシート部と前記第一の辺部との角度差は０°であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記ラジアルカーカスと前記ゴムチェーファーとの相互間に、ＪＩＳ Ａ硬度が、前記ラジアルカーカスのコーティングゴムより大きく、前記ゴムチェーファーより小さい変形吸収ゴム層を設けることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。

Images