WO1999001300A1

WO1999001300A1 - Heavy load radial tire

Info

Publication number: WO1999001300A1
Application number: PCT/JP1998/002950
Authority: WO
Inventors: Kiyoshi Ueyoko; Kazuki Numata; Tuneyuki Nakagawa; Kenji Asano; Masaki Shiraishi
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries, Ltd.
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 1999-01-14
Also published as: EP0947358A4; ID21232A; EP0947358B1; CN1096966C; CN1230924A; US6318431B1; DE69828584D1; KR20000068389A; KR100577589B1; DE69828584T2; TW401354B; EP0947358A1

Description

明重荷重用ラジアルタイヤ技術分野

本発明は、ビード部の耐久性を向上しうる重荷重用ラジアルタイヤに関する。背景技術

近年の道路網の整備化、車両の高性能化に伴い、例えばトラック、バス等に用いられる重荷重用タイヤにも高い走行性能が要求されている。近年では、ラジアル構造カーカスと、このカーカスの外側を剛性の高いベル卜層で締めつけた重荷重用ラジアルタイヤの採用が普及している。このような重荷重用ラジアルタイヤは、トレッド部の剛性が高く、高速性能に優れ、また耐摩耗性能、低燃費性能などの優れた性能を発揮している。

ところが、重荷重用ラジアルタイヤは、走行中、サイドウォール部からビード部に亘る領域に大きな繰返し応力を受ける。また、このような応力に加え、大気中のオゾンの作用によって、これらの領域に微細なひび割れ（以下、単にクラックという。）が生じやすい。

これらのクラックは、タイヤのリサイクルを不能としたり、タイヤ内部にまで進行してカーカスプライのセパレ一ションを招くおそれがある。

また重荷重用ラジアルタイヤ、とりわけ図 1 2に示すように、リム j のリムシ —ト面 j 1がタイヤ軸方向線に対して 5 ° の傾斜をなす 5 ° テーパーリムに装着される重荷重用ラジアルタイヤは、ビード部の外面がリムフランジの円弧面 j 2 に広範囲（例えば 8 0 %以上）で接触するため、走行中にはこの接触域で大きな歪と高い発熱が生じていることが分かった。

このような歪と熱の相乗作用は、ビード部のゴム物性を硬化ないし劣化させ、前記クラックやカーカスプライのセパレーシヨンなどの損傷を早期に誘発させる原因となる。発明の開示

本発明のうち請求の範囲 1 〜 3項に記載した発明では、とりわけビード部の表面に生じがちなクラックなどを長期に亘つて抑制し、ビード部の耐久性を向上しうる重荷重用ラジアルタイヤの提供を目的とする。

本発明者らは、タイヤを正規リムにリム組みして膨張変化させた場合において、タイヤの外表面の最大主歪が大きいほど前記クラックが生じ易いことを突き止めた。またタイヤの外表面がタイヤ軸方向に最外側となるタイヤ最大巾点とビード部がリムフランジと接する接触域の半径方向外方点である接触外方点との間の領域におけるタイヤ外表面の最大主歪 ε mや、この最大主歪 ε mと前記タイヤ最大巾点での最大主歪 ε Pとの差（ ε πι— ε ρ ) が大きいと、相対的に歪の大きい箇所にクラックが集中して発生し易いことを突き止めた。

このような最大主歪をコントロールするためには、カーカスプライをビードコァの周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返した折返し部を設けるとともに、この折返し部を本体部に近接して平行に配した平行部を設け、しかもこの平行部の長さをビ一ドコアの断面最大巾 C Wの 1 . 0〜 8 . 0倍に規制することが効果的であるとの知見を得た。

また、請求の範囲 4、 5項に記載した発明では、クラックの防止に加えて力一カスプライのセパレーションなどを防止してビード部の耐久性をさらに向上することを目的としている。このため、カーカスプライの折返し部のタイヤ軸方向の外側面には、 1 0 0 %モジュラスが 1 4〜 6 5 kgf/cm² より好ましくは 4 7〜 6 0 kgf /cm² のサイドパッキンゴムを配し、かつそのタイヤ半径方向の外端位置を規制している。

また、請求の範囲 6乃至 9項に記載した発明では、前記クラックゃセパレーシヨンをより一層防止するために、ビード部の外面がフランジ円弧面と接触する接触長さ S t と、前記フランジ円弧面の円弧長さ Sとの比（ S t Z S ) を 0 . 2〜 0 . 7 0、より好ましくは 0 . 4〜 0 . 6 5 とする。

なお本明細書において、「正規リム」とは、 J A T M Aで規定する標準リム、 TRAで規定する "Design Rim" 、或いは E T R T〇で規定する "Measuring Rim"で特定されるサイズのリムであり、「正規内圧」とは、 J ATMAで規定する最高空気圧、 T R Aの表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、或いは E T R T〇で規定する "INFLATION PRESSURE" とする。図面の簡単な説明図 1は本発明の一実施例のタイヤの断面図（右半分）、

図 2はそのビ一ド部の拡大断面図、

図 3は図 2の A— A部断面図、

図 4は最大主歪の測定結果を示すグラフ、

図 5は最大主歪の測定方法を説明する線図、

図 6 (A) と（B) は、マーキングの標点位置を説明する線図、

図 7は他の実施形態を示すビード部の拡大断面図、

図 8はビード部の温度と比（S t ZS) の関係を示すグラフ、

図 9は締め代を説明する部分断面図、

図 1 0は他の実施形態を示すビ一ド部の拡大断面図、

図 1 1はビ一ド部の温度と比（ i /F) の関係を示すグラフ、

図 1 2は従来の重荷重用ラジアルタイヤのビ一ド部の拡大断面図である。発明を実施するための最良の形態以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。

図 1には、重荷重用ラジアルタイヤ 1 (以下、単にタイヤ 1ということがある。）を正規リム Jに装着しかつ正規内圧を充填した無負荷である標準状態のタイヤとリムとの組立体を示しており、左半分は右半分とほぼ対称に現れる。

前記リム Jは、本例ではリムシート面 J sがタイヤ軸方向線に対して 5 ° (土 1 ° の誤差を許容する）の傾斜をなす固定フランジ J f を一方に有する 5 ° テ一パリムが示される。この固定フランジ J f は、図 2に示す如く、リム巾部分をなすリムフランジ面 J f 1の径方向外端に略 9 0 ° の円弧角を有して湾曲するフランジ円弧部 J f 2を具えている。図 1、図 2において、タイヤ 1は、トレッド部 2と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部 3 と、各サイドウオール部 3の内方端に位置するピード部 4とを具える。またタイヤ 1は、トレッド部 2からサイドウオール部 3をへてビ一ド部 4のビ一ドコア 5に至る本体部 6 Aに前記ピードコア 5の周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返し部 6 Bを一体に設けた例えば 1枚の力一カスプライ 6 aからなるカーカス 6を具える。このように力一力ス 6を 1枚のカーカスプライ 6 aから構成することにより、タイヤ重量の軽量化を図るのに役立つ。前記力一カスプライ 6 aは、力一カスコードがタイヤ赤道 Cに対して 7 0〜 9 0 ° の角度範囲で配列されている。またカーカスコードとしては、好ましくは、スチールコードが採用されるが、必要に応じてばナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードをも使用できる。本実施形態のカーカス 6は、スチールコードを引き揃えたコ一ド配列体を 1 0 0 %モジュラス M t が 3 7〜 4 7 kgf / cm² のトッピングゴムにより被覆したプライからなり、タイャ赤道 Cに対して略 9 0 ° の角度で傾けたものを例示する。また前記カーカス 6の半径方向外側かつトレツド部 2の内方には、ベルト層 7 が配される。ベルト層 7は、本例ではスチールコードをタイヤ赤道 Cに対して、例えば 6 0 ± 1 0 ° 程度の角度で傾けた最も内のベルトプライ 7 Aと、タイヤ赤道 Cに対してスチールコードを 3 0 ° 以下の小角度で傾けて並べたベル卜プライ 7 B、 7 C、 7 Dとを、例えば前記ベルトコードがプライ間で互いに交差する交差部分を 1箇所以上設けて重ね合わせた 4層構造のものが例示される。なお、ベルト層 7には、必要に応じてレーヨン、ナイロン、芳香族ポリアミド、ナイロンなど他のコード材料を用いることができる。前記ビード部 4は、カーカスプライ 6 aの本体部 6 Aと折返し部 6 Bとの間に、前記ビードコア 5からタイヤ半径方向外側に先細状にのびる硬質ゴムからなるビ一ドエ一ペックス 8が充填される。前記ビードエ一ペックス 8は、例えば、図 1 に示すようにビードベースライン B Lからその外端 8 t までのタイヤ半径方向高さ H I を、カーカス断面高さ H cの 6〜 3 5 %、より好ましくは 8〜 2 5 %、より好ましくは 1 5〜2 5 %とするのが望ましく、本例では約 2 1 %の高さに設定している。なお「ビードベースライン B L」とは、前記標準状態においてリム径位置を通るタイヤ軸方向線として定義し、「カーカス断面高さ」とは、前記標準状態においてこのビ一ドベースライン B Lから力一カス 6のタイヤ半径方向最外端までのタイヤ半径方向の距離として定義する。またビードエ一ペックス 8は、図 2に示すように、本例ではタイヤ軸方向の外側面 8 oをタイヤ軸方向内側に凹む内膨らみかつ滑らかな円弧状に形成しており . 例えば 1 0 0 %モジュラス M aが 1 4〜 8 4 kgf /cm² 、好ましくは 5 5〜8 4 kgf/ cm² , より好ましくは 6 4 ~ 8 4 kgf Z cm² のゴムにて形成するのが望ましい。なお前記ビードエ一ペックス 8の 1 0 0 %モジュラス M aが 8 4 kgf / cm² よりも大きくなると、ビード部 4の剛性が過大となり、ビードエ一ペックス 8の半径方向外端近傍でカーカスコードを局部的に折り曲げし易くなり、カーカスコ一ドの強力低下やプライルース等を誘発する傾向がある。またビードエ一ぺックス 8の 1 0 0 %モジュラス M aが 5 5 kgf / cm² よりも小のとき、必要なビ一ド部 4の剛性が得られず、操縦安定性を大きく低下させる傾向がある。前記ビ一ドコア 5は、本例ではスチールワイヤを所定回数螺旋巻きして束ねることにより断面略六角形状に形成したものを例示し、例えば周囲をゴム被覆されている。また図 2に示すように、ビードコア 5のタイヤ半径方向の内片 5 i がタィャ軸方向線に沿うように構成されている。また、本実施形態のタイヤ 1は、 5 ° テーパリムに装着されるため、前記内片 5 i を通るビードコア 5の内径 Φ Αは、正規リム Jのリム称呼径 φ Bよりも大きく構成されなければならない。前記ビードコア 5の内径 φ Aが、正規リム J のリム称呼径 φ Bよりも小さいと、カーカス 6のコードがビードシート面に露出したり又はリム組みできないという問題が生じる。なお、ビードコア 5には、スチールの他、芳香族ポリアミドのヮィャ素材なども採用することができる。また前記力一カスプライ 6 aの折返し部 6 Bは、例えば荷重の負荷時の歪量が比較的小さい高さ H 2の位置で終端させるのが好ましい。具体的には、ビードエ一ペックス 8の外端 8 t を半径方向外側に超えかつタイヤ外表面がタイヤ軸方向の最外側となるタイヤ最大巾点 P 1 を避けるのが良い。これにより、該折返し部 6 Bの外端に歪が集中するのを減じ、セパレーシヨンの防止に役立つ。図 1 に示す前記力一カスプライ 6 aの折り返し高さ H 2は、ビードベースライン B Lからカーカス断面高さ H cの 2 0〜 6 0 %、好ましくは 3 0〜 6 0 %、より好ましくは 3 5〜4 5 %とするのが望ましく、本例では約 4 1 %としている。前記折返し部 6 Bの半径方向外端高さ H 2力^ 前記力一カス断面高さ H c の 3 0 %に満たないと、この折返し部 6 Bの外端に歪が集中してセパレーシヨンを生じやすくなる傾向があり、逆に折返し部 6 Bの半径方向外端高さ H 2力^ 前記力一カス断面高さ H eの 6 0 %を越えても耐久性能の向上は頭打ちとなり、むしろタイヤ重量の増加を招くため好ましくない。また前記カーカスプライの折返し部 6 Bは、本実施形態では、前記ビードエ一ペックスゴム 8の外側面 8 oに沿って、一旦内膨らみ状で半径方向外側にのびかつ前記ビードエ一ペックスゴム 8の略外端 8 tの位置から前記カーカスプライのの本体部 6 Aに近接しかつ実質的に平行にのびる平行部 Gを形成して終端している。前記平行部 Gの長さ L (平行部に沿って測定する）は、例えば前記標準状態において、前記ビードコア 5の断面最大巾 CW (ワイヤ部分を対象として測定する）の 1 . 0〜8. 0倍、好ましくは 2. 0〜8. 0倍、より好ましくは 3. 5〜6. 5倍、さらに好ましくは 4. 0〜6. 0倍とすることが望ましい。本実施形態では、平行部 Gはビ一ドコアの断面最大巾 CWの約 5. 0倍としている。このような平行部 Gは、ビード部の外表面の最大主歪などをコントロールするのに役立つ。また、本実施形態ではこ平行部 Gを形成するとともに、タイヤ 1 を正規リム J にリム組みしかつ 0. 5 kgf/cm² の内圧を充填した仮組状態から正規内圧を充填した標準状態まで膨張変化させた場合において、前記タイヤ最大巾点 P 1 と、ビード部 4がリム Jのフランジ J f と接する接触域の半径方向外方点である接触外方点 P 2 との間の領域 Yの表面の最大主歪 ε mを 4 %以下、しかも前記領域 Yの最大主歪 ε mと前記タイヤ最大巾点 P 1での最大主歪 ε ρとの差（ e m— ε ρ ) を 2 %未満としている。前記平行部 Gの長さ Lが、ビ一ドコアの断面最大巾 CWの 1. 0倍を下回る場合には、前記領域 Υに最大主歪 ε mの明瞭なピークが現れ、その最大主歪 e mのピーク位置に比較的早期にかつ集中してクラックが生じやすくなることが判明している。逆に平行部 Gの長さ Lが、ビ一ドコアの断面最大巾 CWの 8. 0倍を上回ってもビード部の耐久性の向上は頭打ちとなり、むしろタイヤ重量の増加を招くため好ましくない。また本例では前記平行部 Gのタイヤ半径方向の内端は、前記リムフランジ J f の外端よりもタイヤ半径方向外側にあるものを示す。また、図 2の A— A断面である図 3には、平行部 Gにおいて力一カスプライの本体部 6 Aと折返し部 6 Bとが近接する例を示している。図において、カーカスプライ 6 aの本体部 6 Aと折返し部 6 Bのカーカスコード間距離 Nを、例えばカーカスコード 1 1 の直径 Dの 1 . 0〜 4 . 5倍、好ましくは 1 . 5〜 3 . 5倍に設定している。このような平行部 Gは、前記カーカスの本体部 6 Aと折返し部 6 Bのカーカスコード間に作用するせん断力を、該カーカスコ一ド間に介在するゴム材の弾性によって緩和する他、ビード部の表面の歪みを減じる働きがある。前記コード間距離 Nが、前記カーカスコードの直径 Dの 1 . 0倍未満のとき、カーカスコード 1 1同士が接近しがちとなり、コード間のゴムによるせん断力の緩和効果が不十分となる他、カーカスコード 1 1が部分的に接触するおそれがありコードルースなどを招くおそれがある。さらに、コード間距離 Nが、カーカスコードの直径 Dの 4 . 5倍を超えると、本体部 6 Aと折返し部 6 Bとが平行にのびる場合でも、前記領域 Yの外表面の最大歪 εの低減効果が少なくなる傾向があり、またビード部 4の厚さを不必要に増大するなど、発熱性の点からも好ましくない。なお前記平行部 Gのカーカスコード 1 1 、 1 1間に介在するゴム材は、カー力スプライ 6 aの前記トッピングゴムを利用しても良いが、本例では力一カスブラィの本体部 6 Aと折返し部 6 Bとの間に別途、クッションゴム層 1 2を介在させたものを示している。そして、クッションゴム層 1 2は、前記トッビングゴムと略同じゴム材ゃ、ビード部 4を補強するべく前記ビードエ一ペックス 8 と同程度の硬質ゴム材などを採用しうる。図 4には、従来タイヤ（平行部を有しない図 1 2のタイヤ）、本発明タイヤについて、前記タイヤ最外側点 P 1 と接触外方点 P 2との間の領域 Yにおいて歪の測定結果を示している。図 4から明らかなように、従来タイヤでは、前記膨張変化において、領域 Yで最大主歪 ε mが 7〜 8 %のピーク Zを有する。また従来タィャは、タイヤ最外側点 P 1ではほぼ 2 %程度と小さくなつている。つまり、最大主歪 ε πιが大きく、かつ領域 Υの最大主歪 ε mと前記タイヤ最大巾点 Ρ 1での最大主歪 ε ρとの差相対歪（ ε ρ— ε η ) も 5 %以上と大きい。これに対して、本発明タイヤでは、領域 Υの全ての最大主歪 ε mを 4 %以下に抑えることができた。しかも本発明タイヤは、前記領域 Yの最大主歪 ε mと前記タイヤ最大巾点 P 1での最大主歪 ε ρとの差（ ε ρ — ε m ) が 2 %未満となるようにコントロールされている結果、実質的に最大主歪 ε mのピークが無く、しかもこの領域 Yでの相対歪も小さくしている。これによつて、本実施形態のタイヤは、サイドウォール部 3からビード部 4にかけての前記領域 Yにおいて、タイヤ表面の最大主歪を非常に小さくできるため、繰り返し変形と大気中のオゾンとの影響により生じるクラックを長期にわたって効果的に抑制できる。また、ビード部 4の外面からタイヤ内部へと進行するセパレーシヨンなども防止できる。なお、前記最大主歪 ε mが 4 %を超えると、走行によるサイドウォール部の繰り返し変形によるゴム劣化、さらには大気中のオゾンなどの影響により、歪の高い箇所に集中してクラックが発生する傾向があるため好ましくない。また前記領域 Yの最大主歪 ε πιと前記タイヤ最大巾点 P 1での最大主歪 ε ρとの差（ ε ρ - ε m ) が 2 %を超える箇所が存在すると、このタイヤ最大巾点 P 1 との相対歪が大きくなり、このような位置にクラックが集中しやすくなる。なお、前記最大主歪 ε mの測定は、図 5に示すように、以下のようにして行うものとする。先ず、供試タイヤのサイドウォール部 3、ビ一ド部 4の表面をバフ研磨しナフサで拭き取りする。この研磨面に接着剤を塗布し、タイヤ半径方向にのびる測定基準ライン R Lを引く。そして印刷用スクリーンなどを使用し、白ィンク（酸化チタン + D 0 P +ヒマシ油）にて、複数の円を並べたマーキングをビニルテープ 1 5 に写し取る。次に前記ビニルテープ 1 5 を、リム組みし 0 . 5 kgf/cm² の内圧を充填した前記試供タイヤの前記研磨面に、前記測定基準ラインに沿って貼り付けて転写する。さらに正規内圧まで空気圧を充填してタイヤを膨張させた後、タイヤに残っている前記マークを新たなテープに写し取る。このようにして得られた前記マーク（ 0 . 5 kgf/cm² の内圧充填時の基準条件、正規内圧充填時の比較条件）を拡大し、図 6に示す各標点を計測し下記の式 1 〜 1 1 を用いて最大主歪を算出することができる。

(式 1 )

基準条件での周方向長さ

L c 0 = { (x 1 0 - X 2 0 ) 2 + (y 1 0 - y 2 0 ) 2 } ^{1 /2}

(式 2 )

基準条件での半径方向長さ

L r 0 = { ( x 3 0 - X 4 0 ) ² + (y 3 0— y 4 0 ) ² } 1/2

(式 3 )

基準条件での 1 3 5 ° 方向長さ

L 135 0 = { ( X 5 0 - X 6 0 ) ² + ( y 5 0 - y 6 0 ) ² } "2

(式 4 )

比較条件での周方向長さ

L c 1 = { ( X 1 1 - X 2 1 ) ² + ( y 1 1 - y 2 1 ) ² } "2 (式 5 )

比較条件での半径方向長さ

L r 1 = { ( X 3 1 - X 4 1 ) ² + ( y 3 1 - y 4 1 ) ² } ^1/2 (式 6 )

比較条件での 1 3 5 ° 方向長さ

L 135 1 = { ( X 5 1 — X 6 1 ) ² + ( y 5 1 - y 6 1 ) ² } ^1/2 (式 7 )

周方向歪

c = ( L c 1 - L c 0 ) L c 0

(式 8 )

半径方向歪

r = ( L r 1 - L r 0 ) L r 0

(式 9 )

1 3 5 ° 方向歪

ε 135 ⁼ ( L 135 丄 — L 135 0 ) Z L 135 0

(式 1 0 )

せん断歪

r = £ c + e r - 2 X e i35 (式 1 1 )

最大主歪

ε = ( ε c + ε r ) / 2 + { ( ε c - ε r ) ² + r ² } ^1/2 また本実施形態では、前記カーカスプライ 6 aの折返し部 6 Bのタイヤ軸方向外側面に、タイヤ半径方向内端、外端が先細状をなす 1 0 0 %モジュラス M pが 1 4〜 6 5 kgf /cm² 、より好ましくは 4 7 ~ 6 0 kgf /cm² のサイドパッキングゴム 9を配している。またこのサイドパッキングゴムの半径方向外端 9 t をビードエ一ペックス 8の外端 8 t よりも外側かつ本例では前記平行部 Gの外端よりも内側で終端させたものを例示している。またビード部 4は、前記サイドパッキングゴム 9のタイヤ軸方向外面を全て被覆しかつビード部 4の外面 4 a及びビードシート面 4 bに露出するチェ一ファゴム 1 0を配置したものを示している。このチェーファゴム 1 0は、 1 0 0 %モジュラス M cが 5 5〜 7 5 kgf / cm² 、より好ましくは 6 0〜 7 5 kgf / cm² とするのが望ましい。このようなモジュラスの大きいチェ一ファゴム 1 0は、リム J と接することとなるビード部 4の外面 4 a及びピードシート面 4 bの剛性を好適に高めリムずれないしリムとの接触による損傷などを効果的に抑制しうる点で好ましい。このように前記カーカスプライの折返し部 6 Bの外側面に、それぞれ 1 0 0 % モジュラスを規制したサイドパッキングゴム 9、チェーファゴム 1 0などを配することによって、前記カーカス 6のトッピングゴムとの界面のモジュラス差を小とすることも可能になり、歪の集中を緩和して該折返し部 6 Bのセパレ一シヨンの防止効果を高めうる。なお前記サイドパッキングゴム 9の 1 0 0 %モジュラス M pが 1 4 kg f / cm² 未満であると、カーカスへの追従性は向上するが、ビ一ド部の剛性が低下し、操縦安定性が大巾に低下する。逆に、サイドパッキングゴム 9の 1 0 0 %モジュラス M pが 6 5 kg f / cm² を超えると、カーカスプライ 6 aのトッピングゴムとのモジュラス差が大となる傾向があり、セパレーションの防止効果が低下する。なお好ましくは力一カスコードのトッピングゴムの 1 0 0 %モジュラス M t と、サイドパッキングゴムの 1 0 0 %モジュラス M pとの差が 1 0 kg f / cm² 以下、より好ましくは 5 kg f / cm² 以下とすることが望ましい。また、サイドパッキングゴム 9の外端 9 tが、ビードエ一ペックス 8の外端 8 t よりも内側に位置していると、タイヤ走行中にビードエ一ペックス 8の外端部 8 t にて比較的大きく屈曲するカーカス 6に追随して歪を緩和する効果が低下してしまう。なおサイドパッキングゴム 9の外端 9 tが前記平行部 Gの外端を包み込むようにその外側にのびた場合には、折返し部 6 Bのセパレ一ションを防止しうる点で好ましい。また、サイドパッキングゴム 9は、タイヤ半径方向内端 9 b、外端 9 tがそれぞれ先細状をなすことにより、他の周囲ゴムとの間で生じる剛性段差を極力緩和でき歪の分散を図りうる点でも好ましい。前記サイドパッキングゴム 9の半径方向内端 9 bは、本例では図 2に示す如く、前記ビードコア 5の略中心から軸方向外側にのばした軸方向線上に位置しているものを示している。そして、カーカスプライの折返し部 6 Bのセパレ一シヨンなどを効果的に防止するためには、この内端 9 bの高さ H 3は、前記カーカス断面高さ H cの 1〜 8 %とするのが望ましく、本例では 4. 5 %としている。またサィドパッキングゴム 9の外端高さ H 4は、前記カーカス断面高さ H eの 2 5〜 6 5 %とするのが望ましく本例では約 3 1 %としている。このように、本実施形態では、ビードエ一ペックスの高さ H 1、力一カスの折り返し高さ H 2、サイドパッキングのゴムの内、外端高さ H 3、 4は、

H 3 <H 1 <H 4 <H 2

の関係を満たすように設定したものを示すが、

H 3 <H 1 <H 2 <H 4

とすることもできる。前記サイドパッキングゴム 9の最大の厚さ t (図 2に示す）は、前記ビードコァ 5の断面最大巾 CWの 0. 2 ~ 0. 7倍とすることが最も効果的である。前記厚さ tが、ビ一ドコア 5の断面最大巾 CWの 0. 2倍未満であると、サイドパッキングゴム 9によるカーカスプライの折返し部 6 Bのセパレーシヨン防止効果が相対的に低下する傾向があり、逆に前記厚さ tが、ビードコア 5の断面最大巾 C Wの 0 . 7倍を超えるとビード部 4のゴムゲージを増す傾向にあり、ビード部 4 の発熱を高める傾向がある。また前記チェ一ファゴム 1 0の 1 0 0 %モジュラス M cが 5 5 kgf/ cm² 未満では、リム J との接触に耐えうる充分な剛性をうることができない傾向があり、逆に 7 5 kg f / cm² を超えるときには、ピ一ド部の剛性を過度に高める。そして、本例ではこのチェーファゴム 1 0にサイドウオール部 3の外面をなしかつ 1 0 0 %モジュラス M sが 1 0 ~ 2 0 kgf / cm² のサイドゥオールゴム 1 4を接続している。このようなサイドパッキングゴム 9、チェーファゴム 1 0などを設けることにより、ビ一ド部 4の剛性を適度に緩和しつつその歪を広範囲に分散させることができ、セパレーシヨンの防止効果が高まる。また、サイドパッキングゴム 9は、ビードエ一ペックス 8の外端 8 tでの力一カス 6の局部的な屈曲を防ぐことができ、該外端 8 t近傍における力一カスコードの強力の低下を防止しうる。さらに図 7に別の実施形態を示す。この例では、前記標準状態のタイヤ子午断面において、ビード部 4の外面が，リム巾部分であるリムフランジ面 J f 1の径方向外端に連なり略 9 0 ° の円弧角を有して湾曲するフランジ円弧面 J f 2に接触するとともに、前記ビード部 4の外面がフランジ円弧面 J f 2 と接触する接触長さ S t と、前記フランジ円弧面の円弧長さ Sとの比（S t Z S ) が 0 . 2〜 0 . 7 0 としたものを例示している。なお他の構成は上記実施形態とほぼ同じである。

5 ° テーパリムに装着される従来タイヤ（図 1 2に示す）では、前記標準状態において、ビード部 4の外面 4 aが前記フランジ円弧面 j f 2に広範囲に亘つて接触していたため、力一カスプライの折返し部などにおいてセパレーションが多発していた。そこで、この実施形態では、ビード部 4の外面 4 aが、フランジ円弧面 J f 2に接触する接触域 T (図 7に示す）を従来よりも小さい特定の範囲に限定することによって、タイヤ走行中に生じるリムフランジ J ίへ倒れ込むタイャの変形に伴う歪の振幅及び摩擦発熱を小にでき、前記サイドパッキングゴム 9 の配置や最大主歪の規制などとの相乗作用により、セパレーションの発生をより一層抑制している。前記比（s tzs) の限定範囲は、本発明者らの種々の実験の結果得られたものである。すなわち、前記比（s tzs) を種々変化させたタイヤを試作してドラム耐久テストを行い、ビ一ド部の内部（図 7の A点）の温度を測定したところ、図 8に示すような結果が得られた。前記比（ S t / S ) が 0. 2〜 0. 7 0の範囲、より好ましくは 0. 4〜 0. 6 5、さらに好ましくは 0. 5 0〜 0. 6 5の範囲とすることにより、ビード部 4の発熱を非常に小さく抑えうることが判明した。前記比（S t / S ) が 0. 2を下回ると、接触域 Tの範囲が逆に少なくなりすぎてビード部 4の屈曲変形量が著しく大きくなることによる摩擦発熱が増す。また、前記比（ S t Z S ) が 0. 7 0を上回るものは従来タイヤと大差がなく、前記接触域 Tの範囲が大きくなりすぎることによる発熱ないし歪が大きくなり、セパレーシヨン防止の効果は期待できない。なおフランジ円弧面 J f 2が 9 0 ° 以上の円弧角を有する場合は 9 0 ° の円弧角に相当する長さを円弧長さ Sに用いるものとする。またこの実施形態では、前記ビード部 4の外面が、前記リムフランジ J ίのフランジ円弧面 J f 2と接する接触域 Tの半径方向外方点である接触外方点 P 2からタイヤ半径方向外側にのびかつタイヤ内腔側に向けて凹む円弧状曲面部 1 3を形成している。このような円弧状曲面部 1 3は、ビード部 4のゴムゲージをさらに削減しゴムの内部摩擦を低減することにより発熱を小とし、さらにセパレーションを防止するのに役立つ。また、この円弧状曲面部 1 3は、リムフランジ側への倒れ込み時、リムフランジ J f のフランジ円弧面 J f 2の形状に合致するように形成されるため、該倒れ込み変形時には、円弧の反転などがなくこの円弧状曲面部 1 3 とリムフランジ J f のフランジ円弧面 J f 2との摩擦が非常に少なくなるため、さらにビ一ド部 4 の発熱ないし歪を低減でき、セパレーシヨンの発生を抑制しうる。このような円弧状曲面部 1 3の半径方向外端 P 3は、図 7に示すように、ビードベースライン B Lから、前記カーカス断面高さ H eの 1 5〜 3 5 %、より好ましくは 2 0〜 3 0 %、さらに好ましくは 2 2〜 2 8 %、本例では 2 1 %の高さ H 5であり、前記ビードエ一ペックス 8の高さ H 1 と略等しく設定したものを例示している。また本実施形態ではこの円弧状曲面部 9は、タイヤ内腔側に中心を有する曲率半径 R 1のサイドウオール部 4の外面円弧 C 1 と、その交わり部がタイャ周方向に稜線となって現れるように交わるものを例示している。前記円弧状曲面部 1 3の半径方向外端高さ H 5が、カーカス断面高さ H eの 1 5 %を下回ると、ビード部 4のゴムゲージを削減し難くなり、かつ円弧状曲面部 1 3 とリムフランジ J f のフランジ円弧面 J f 2との摩擦を低減する効果が少なくなる傾向があり、逆に 3 0 %を超えるとビード部 4の剛性を低下させる傾向がある。なお本例のように、円弧状曲面部 1 3の外端 P 3を、硬質ゴムからなるビ一ドエ一ペックス 8の外端 8 t と同等ないしこれよりも内側に位置させるのがビ一ド部の剛性低下を防ぎうる点で好ましい。なおタイヤ子午断面において、円弧状曲面部 1 3は、単一又は複数の円弧にて形成するのが好ましく、単一の円弧を用いる際は、その曲率半径を前記カーカス断面高さ H cの 2 0〜 3 0 %とするのが好ましい。また、図 7に点線で示すように、円弧状曲面部 9 とサイドウオール部 4の外面円弧とが滑らかに接続するように形成することも好ましく実施しうる。このような円弧状曲面部 1 3を形成した場合、ビ一ド部 4のリムフランジ J f への倒れ込む変形量は大きくなる。とくに従来一般的な 5 ° テーパリムに装着される重荷重用タイヤでは、タイヤ加硫金型内での寸法において、ビードシート面 4 bの内径はリムシート面 J sの外径よりも大きく設定されるとともにビード部外面とリムフランジ面との間で締め代が形成されているため、前記倒れ込みに際してビードシ一ヒ面 4 bがより大きく動くためピ一ド部 4の発熱をさらに上昇させることが考えられる。そこで本実施形態では、図 9に鎖線で示すように、タイヤ加硫金型内での寸法において、ビ一ドシート面 4 bの内径をリムシート面 J s の外径よりも小さく設定することによって、前記標準状態においてビードシート面 4 bとリムシート面 J s との間で締め代を設けている。これによつて、タイヤ 1 は、負荷時のビードシート面 J sでの大きな動きが抑制され、繰り返し変形によるビード部の発熱レベルを下げることができ、ビードベース面でのゴム破壊も抑制してビ一ド部の耐久性をさらに向上しうる。なお、図 9に示すように、固定フランジ側のリムシート面 J s と金型内寸法のタイヤのビードシート面との最大の締め代量 Eは、 0 . 5〜 3 . 0 mmとするのが望ましい。この締め代量 Eが、 0 . 5 mm未満では負荷時のビードシート面 4 bでの大きな動きを抑制する効果が少なく、逆に 3 . 0 mmを上回るとリム組みを困難とするなどの不具合がある。またビードシート面 4 bの補強をなすコ一ド (ファブリック）チェ一ファを適宜配しても良い。さらにこの実施形態では、図 1 0に示すように、前記標準状態において、フランジ円弧面 J f 2においてリムフランジ面 J f 1の径方向外端から 6 0 ° の円弧角に相当するフランジ円弧面 J f 2の 6 0 ° 位置 Pと、前記カーカスの折返し部 6 Bの軸方向外側面 Mとの間を最短長さ Fでつなぐ線分が、前記ビード部 4の外面と交わる交点を Rとするとき、 M R間の長さ f と、前記線分長さ Fとの比（ f ZF) が 0. 4〜 0. 9 となるようにゴムゲージを定めているものを例示している。本発明者らの実験の結果、ビード部 4のセパレーシヨンは、前記フランジ円弧面 J f 2においてリムフランジ面 J f 1の径方向外端から 6 0 ° の円弧角に相当するフランジ円弧面の 6 0 ° 位置 Pと、前記カーカスの折返し部 6 Bの軸方向外側面 Mとの間を最短長さ Fでつなぐ線分の前記 M点付近を中心に発生していること、そしてこの線分の長さ Fに対するゴムゲージ、つまり前記 MR間の長さ f を規制することによつてもビ一ド部 4の発熱をコントロールしてセパレーシヨンを防ぎうることが判った。すなわち、前記比（ f ZF) を種々変化させたタイヤを試作してドラム耐久テストを行い、この M点付近の温度を測定したところ、図 1 1 に示すように、前記比（ f ZF) が 0. 9を超えると、ビードの 4の剛性は高められるもののリムフランジ J f との接触機会が増し発熱が大きくなるとともに、前記比（ f ZF) が 0. 4未満では、ビード部のゴムゲージが不足するため剛性が低下し、操縦安定性を低下させまた構造破壊などを生じかねない。このように、ビード部のゴムゲージをも規制することは、サイドパッキングゴム 9の作用を高め、また前記領域 Yの歪みを減じるのにも役立ち、ビード部の耐久性をより一層向上しうる。以上本実施形態の重荷重用ラジアルタイヤ 1について詳述したが、上記いずれの実施形態でもビ一ド部 4に、カーカスプライ 6 aとは別に有機繊維コード又はスチールコードを配列したコ一ドプライからなるコード補強層を配していないものを例示した。これは、タイヤ重量を軽量化しかつコストを削減するのに役立つ。また本発明は、例示の実施例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様に変更して実施することができる。 (具体例）

タイヤサイズが 1 0. 0 0 R 2 0の 5 ° テーパリム用の重荷重用ラジアルタイャを表 1の仕様に基づき試作し（実施例 1〜 8、従来例）、ビード部の耐久テストなどを行った。タイヤの共通仕様は次の通りである。

<カーカス >

• プライ数 1枚

• コード構成スチールコード（ 3 X 0. 2 0 + 7 X 0. 2 3 )

• コード角度タイヤ赤道に対して 9 0度

• コ一ド密度 3 8本 Z 5 cm (ビードコアのタイヤ半径方向内側位置にて） <ベルト層 >

• プライ数 4枚

• コード構成スチ一ルコード（ 3 X 0. 2 0 + 6 X 0. 3 5 )

• コード角度タイヤ赤道に対して内側プライから

+ 6 7 + 1 8 Z— 1 8 /— 1 8度

• コ一ド密度 2 6本 / 5 cm まず、平行部の長さを種々変化させたときの前記領域 Yの最大主歪やクラックの発生状況、ビ一ド耐久性などを比較した。このテストでは各ゴムのモジュラスを下記の通り一定とし、サイドパッキングゴムは設けなかった。

サイドウオールゴムの 1 0 0 %モジュラス M s : 1 5 kgf/cm² ビ一ドエ一ペックスゴムの 1 0 0 %モジュラス M a ： 7 5 kgf/cm² チェーファゴムの 1 0 0 %モジュラス M c ： 7 1 kgf/cm² 力一カストッピングゴムの 1 0 0 %モジュラス M t : 4 2 kgf/cm² テストの内容は次の通りである。

<ビード部の耐久性〉

試供タイヤを 7. 5 0 X 2 0の正規リムに装着して内圧 1 O O O k P aを充填し、荷重 9 0 0 0 kgf 、速度 2 0 km/ でドラム上を走行させ、外観目視にて確認可能な損傷が発生した時点で走行を終了し、損傷発生距離 L 1 と完走距離 L 0 ( 1 0 0 0 0 km) との比 L 1 ZL 0を、従来例を 1 0 0 とする指数によって評価した。数値が大きいほど優れている。

<最大主歪測定テス卜 >

前記説明の通りであり、ピークの有無と最大主歪 ε m、 ε ρを評価した（正規リム： 7. 5 0 X 2 0、内圧： 8 0 0 k P a ) 。

<クラック測定テスト〉

7. 5 0 X 2 0の正規リムに装着して内圧 8 0 0 k P aを充填した試供タイヤを、オゾン濃度 4 0 p p hm、室温 4 0度のオゾンチャンバ一内に入れ前記領域 Yにクラックが発生するまでの時間を従来例を 1 0 0 とする指数により評価した < 数値が大きいほど耐クラック性に優れている。

<タイヤ重量 >

タイヤ 1本あたりの重量を測定し、従来例 1 を 1 0 0 とする指数で表示した。テストの結果を表 1 に示す。

¾S例 1 m 2 例 3 ¾1例 4 織例 5 鶴例 6 ¾*^IJ1 亍部の長さし (mm) 68 20 117 39 26 104 0 ビ―ドコアの断面默幅 CW (mm) 13 13 13 13 13 13 13

LZCW 5.2 1.5 9.0 3.0 2.0 8.0 0 ビ一ド部の形状図 2 図 2 図 2 図 2 図 2 図 2 図 12 領域 Yの默キ歪 ειη {%) 2.5 3.5 2.5 2.5 3.0 2.5 6.5 ε m— ε ρ {%) 0.5 1.5 0.5 0.5 1.0 0.5 4.5 クラック ¾|J¾ TO 130 105 130 130 125 130 100 ビード部の耐久性翻 1 ϋ 70 120 115 105 120 100 タイヤ韓觀 95 92 103 94 93 101 100

次に、表 2に示すように、サイドパッキングゴムを設け、しかも各ゴムモジュラスを変化させて同様のテストを行った。各テス結果の指数は、従来例 2を 1 0 0 とする数値で表示した。

テス卜の結果を表 2に示す。

H c ：力一力スさ

2 さらに、各ゴムモジュラスを変化させて、また前記比（s tzs) を変化させて同様のテストを行った。テストの結果を表 3に示す。

例 15 »例 18

ビードエ；ックス比（H 1 ZH c ) (%) 25 25 25 25

力一カス繊し部比（H2ノ He) (%) 41 19 61 41

サイドパッキングゴムの

「「

Ρ¾¾さ比 (Η 3/Η c) (%) 4.5 4.5 4.5 4.5

外端高さ比（H4ノ He) {%) 31 31 31 31

100 %モンュフス（kg f / )

，サイドウ才一ノレゴム Ms 15 15 15 15

'サイト厂 n 「 n

ハツキノクコム Μρ 「 π 「 n

ϋ 50 50 50

• ビードエ一ペックス Ma 75 75 75 75

'チェ一フアコ"ム Mc 71 7丄 71 71

-カ一カストツビングゴム Mt 42 42 42 42 t ビード面と

フランジ円弧との接触比（ S t / S ) {%) 58 58 58 58

ビード部のゴムゲージ比（f/F) {%) 80 80 80 30

ϊ部の長さ比（LZcw) 5.0 1.8 6.0 5.0

力一カスコード間の ¾¾佳比（QZD) 2.5 2.5 2.5 2. 5

領域 Yの駄キ歪 τη {%) 3 3 3 3

m- e p) {%) 1 1 1 1

ビ一ドシート面の締め代（mm) 1.5 1.5 1.5 1.5

ビード部の耐久性 i o 200 115 150 125

クラックの & 300 300 300 300

タイヤ龍議 92 90 93 90

※ He：カーカス eさ

≠ 3 これらのテストの結果、実施例のタイヤは、ビ一ド部の耐久性が向上していることが確認できた。また実施例のタイヤは、領域 Yにおいて最大主歪 ε mがピーク点を持たず、かつ 4. 0 %以下であることが確認できた。また、（ ε πι— ε ρ) がいずれも 2 %未満であり、相対歪差をも小としていることが確認できた。この結果に相関して実施例のタイヤは、耐クラック性能に優れていることが判る。なお、他のタイヤサイズについても、ほぼ同様に良好なテスト結果が得られた。

Claims

請求の範囲

1 . トレッド部からサイドウオール部をへてビード部のビードコアに至る本体部に前記ビ一ドコアでタイヤ軸方向内側から外側に折り返して半径方向外側にのびる折返し部を一体に設け、かつコードをタイヤ赤道に対して 7 0〜 9 0 ° の角度で傾けて配列したカーカスプライを含む力一カスと、

前記カーカスプライの本体部と折返し部との間でビ一ドコアからタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーぺックスとを有する重荷重用ラジアルタイヤであって、

前記折返し部は、前記ピードエ一ペックスのタイヤ軸方向の外側面に沿って半径方向外側にのびかつビードエ一ペックスのタイヤ半径方向の外端から前記カーカスプライの本体部に近接してほぼ平行にのびる平行部を具えるとともに、この平行部の長さ Lが前記ビードコアの断面最大巾 C Wの 1 . 0〜8 . 0倍であることを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。

2 . 前記カーカスは、 1枚のカーカスプライからなり、かつ前記折返し部のタイヤ半径方向の外端高さ H 2 をカーカス断面高さ H e の 3 0〜6 0 %とした 5 ° テーパリムに装着される請求項 1記載の重荷重用ラジアルタイヤ。

3 . タイヤを正規リムにリム組みしかつ 0 . 5 kgf/cm² の内圧を充填した仮組状態から正規内圧を充填した標準状態まで膨張変化させた場合において、タイヤの外面が軸方向に最外側となるタイヤ最大巾点 P 1 と、ビード部がリムフランジと接する接触域の半径方向外方点である接触外方点 P 2 との間の領域の表面の最大主歪 ε mは 4 %以下であり、

しかも前記領域の最大主歪 ε mと前記タイヤ最大巾点 Ρ 1での最大主歪 ε との差（ ε ιη— ε ρ ) が 2 %未満であることを特徴とする請求項 1記載の重荷重用ラジアルタイヤ。

4 . 前記ビ一ド部は、前記カーカスプライの折返し部のタイヤ軸方向外側面に 1 0 0 %モジュラス M p力 1 4〜 6 5 kgf/cm² のサイドパッキングゴムを配するとともに、そのタイヤ半径方向の外端をビードエーぺックスの外端よりも外側に位置させたことを特徴とする請求項 1記載の重荷重用ラジアルタイヤ。

5. 前記ビード部は、前記サイドパッキングゴムのタイヤ軸方向外面を被覆しかつビード部外面及びビードシート面に露出する 1 0 0 %モジュラス M cが 5 5〜 7 5 kgf /cm² のチェーファゴムを設け、しかもこのチェーファゴムにサイドウオール部の外面をなしかつ 1 0 0 %モジュラス M sが 1 0〜 2 0 kgf /cm² のサイドウオールゴムを接続することを特徴とする請求項 4記載の重荷重用ラジアルタイヤ。

6. 前記ビード部は、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の標準状態において、リムフランジのリム巾位置を通るリムフランジ面の径方向外端に連なり略 9 0 ° の円弧角を有して湾曲するフランジ円弧面に接触するとともに、

該ビ一ド部の外面がフランジ円弧面と接触する接触長さと、前記フランジ円弧面の円弧長さ Sとの比（ S t S ) が 0. 2〜 0. 7 0であることを特徴とする請求項 1記載の重荷重用ラジアルタイヤ。

7. 前記ビ一ド部は、前記標準状態において、リムフランジと接する接触域の半径方向外方点である接触外方点からタイヤ半径方向外側にのびかつタイヤ内腔側に凹む円弧状曲面部を有するとともに、前記比（ S t Z S ) を 0. 4〜 0. 6 5 としたことを特徴とする請求項 6記載の重荷重用ラジアルタイヤ。

8. 前記ビード部は、前記標準状態において、リムフランジ面の径方向外端から 6 0 ° の円弧角に相当するフランジ円弧面の 6 0 ° 位置 Pと、前記カーカスの折返し部の軸方向外側面 Mとの間を最短長さ Fでつなぐ線分が、ビード部の外面と交わる点を Rとするとき、 MR間の長さ f と、前記線分長さ Fとの比（ f Z F ) が 0. 4 ~ 0. 9であることを特徴とする請求項 6記載の重荷重用ラジアルタイャ。

9. 前記ビ一ド部は、ビードシート面がリムシート面との間で締め代を有することを特徴とする請求項 6記載の重荷重用ラジアルタイヤ。