WO2020090362A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2020090362A1
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carcass
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好司 西尾
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横浜ゴム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire having a structure in which a carcass layer including a steel cord is rolled up from the inside of the tire to the outside around a bead core of each bead portion, and more specifically, it is possible to improve the durability of the bead portion.
  • Pneumatic tires having a structure in which a carcass layer including a steel cord is rolled up from the inside of the tire to the outside around a bead core of each bead portion, and more specifically, it is possible to improve the durability of the bead portion.
  • a carcass layer including a plurality of aligned steel cords is mounted between a pair of bead portions, and the carcass layer is a bead core of each bead portion.
  • a steel reinforcing layer including a plurality of aligned steel cords is generally arranged in each bead portion so as to surround the carcass layer, the bead core and the bead filler.
  • a rubber layer having high hardness is locally arranged at the rolled-up end of the carcass layer or the end of the steel reinforcing layer for the purpose of preventing edge separation (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • the object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of improving the durability of the bead portion.
  • the pneumatic tire of the present invention for achieving the above object, a tread portion that extends in the tire circumferential direction and forms an annular shape, a pair of sidewall portions arranged on both sides of the tread portion, and these sidewall portions. And a pair of bead portions arranged on the inner side in the tire radial direction, a carcass layer including a plurality of steel cords is mounted between the pair of bead portions, and the carcass layer surrounds the bead core of each bead portion.
  • a bead filler is arranged on the outer periphery of the bead core of each bead portion, the winding end of the carcass layer is arranged on the inner diameter side of the outer diameter side end of the bead filler, and the winding end of the carcass layer is the carcass.
  • a steel reinforcing layer including a plurality of steel cords in each bead portion is arranged so as to wrap the carcass layer, the bead core and the bead filler, and the tire from the sidewall portion to the bead portion.
  • a rubber reinforcing support layer is arranged between the bead filler and the sidewall rubber layer so as to cover the winding end of the carcass layer and the end of the steel reinforcing layer, and the rubber reinforcing support layer is at least the bead core.
  • 100% modulus of the rubber-reinforced support layer which extends from the lateral position toward the outer diameter side and contacts the main body of the carcass layer at a position on the outer diameter side of the outer diameter side end of the bead filler.
  • the K M100 is at least 1.5 times the 100% modulus BF M100 of the bead filler and the 100% modulus S M100 of the sidewall rubber layer which are adjacent to the K M100 .
  • a rubber reinforcing support layer that covers the winding end of the carcass layer and the end of the steel reinforcing layer is arranged, and the rubber reinforcing support layer is located at least at a lateral position of the bead core. From the outer diameter side to the outer diameter side of the bead filler to contact the main body of the carcass layer at a position on the outer diameter side of the outer diameter side end, and the 100% modulus K M100 of the rubber reinforcing support layer is adjacent to it.
  • the 100% modulus BF M100 of the bead filler and the 100% modulus S M100 of the sidewall rubber layer are set to 1.5 times or more, respectively, so that the rubber reinforced support layer has a rubber existing on the side of the bead core. Effectively suppresses the flow toward the tire outer diameter side during vulcanization. As a result, the thickness of the rubber on the side of the bead core and the thickness of the rubber on the outside in the tire width direction of the carcass layer are suppressed, and the carcass line at the bead of the pneumatic tire is targeted. It becomes possible to approach the equilibrium profile.
  • the rubber reinforcing support layer suppresses the rubber flow in the bead portion, it is possible to prevent the release agent or the like from being caught due to the rubber flow, and to suppress the cracks on the surface of the bead portion in the initial stage of traveling. Thereby, the durability of the bead portion can be improved.
  • the 100% modulus K M100 of the rubber-reinforced support layer is preferably 4.5 MPa to 10.0 MPa.
  • the thickness T K of the rubber-reinforcing support layer in the region from the winding end of the carcass layer to the outer diameter side end of the bead filler is preferably 2.0 mm to 6.0 mm.
  • the rubber-reinforcing support layer includes a crack suppressing layer that is in contact with the rolled-up end of the carcass layer and the end of the steel reinforcing layer, and a rubber-reinforcing main body layer that is continuous with the crack suppressing layer, and has a breaking elongation Kc EB of 300%.
  • the 100% modulus Km M100 of the rubber-reinforced main body layer is preferably larger than the 100% modulus Kc M100 of the crack suppressing layer.
  • the length Ic of the crack suppressing layer in the region from the winding end of the carcass layer to the outer diameter side end of the bead filler is 30 mm or more, and the thickness Tc of the crack suppressing layer at the winding end of the carcass layer is 3.0 mm.
  • the above is preferable. Thereby, the separation from the rolled-up end of the carcass layer and the end of the steel reinforcing layer can be effectively suppressed.
  • the distance A from the apex to the bead heel position is 2.5 mm or more, which is a distance measured along a straight line parallel to the longest side of the bead core that passes through the apex most protruding outward in the width direction of the bead core, and the carcass layer is rolled up. It is preferable that the shortest distance T 1 from the end portion to the outer surface of the bead portion is 10 mm or less. As a result, it is possible to form a carcass line (that is, an equilibrium profile) in which the shape change due to air pressure filling is small, so that the strain amplitude at the winding end of the carcass layer is suppressed and the separation from the winding end of the carcass layer is effective. Can be suppressed.
  • the shortest distance T BF from the winding end of the carcass layer to the main body of the carcass layer and the shortest distance T 1 from the winding end of the carcass layer to the outer surface of the bead portion are 0.50 ⁇ T 1 / T BF ⁇ 0. It is preferable to satisfy the relationship of 0.65. Thereby, while effectively suppressing the separation from the winding end of the carcass layer, suppressing the inclusion of rubber in the vicinity of the winding end of the carcass layer, effectively suppressing the cracks on the bead portion surface in the early stage of traveling. be able to.
  • the distance P h from the center of the bead core to the winding end of the carcass layer is 26.0 mm to 40.0 mm, and the shortest distance T BF from the winding end of the carcass layer to the main body of the carcass layer is 11.0 mm or more. It is preferable that the shortest distance T 1 from the rolled-up end of the carcass layer to the outer surface of the bead is 7.0 mm or more. Thereby, the separation from the winding end of the carcass layer can be effectively suppressed.
  • the distance P h from the center of the bead core to the winding end of the carcass layer and the distance S ho from the center of the bead core to the end of the steel reinforcing layer may satisfy the relationship of 5.0 mm ⁇ P h ⁇ S ho. preferable. Thereby, stress concentration at the rolled-up end of the carcass layer and the end of the steel reinforcing layer can be relaxed, and separation from these ends can be effectively suppressed.
  • the bead filler includes a hard filler layer located on the inner diameter side and a soft filler layer located on the outer diameter side, and the 100% modulus B1 M100 of the hard filler layer is 6.0 MPa to 18.0 MPa, and the soft filler layer is 100%.
  • The% modulus B2 M100 is preferably 1.0 MPa to 6.0 MPa. Thereby, the separation from the winding end of the carcass layer can be effectively suppressed.
  • the pneumatic tire of the present invention preferably has a single wheel road index of 121 or more or a ply rating of 10 PR or more.
  • a pneumatic tire having such a load index or ply rating is generally a heavy duty tire.
  • INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be expected to have a remarkable effect in a heavy duty pneumatic tire.
  • 100% modulus and elongation at break are measured according to JIS-K6251.
  • FIG. 1 is a meridional sectional view showing a pneumatic tire for heavy load according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a bead portion of the pneumatic tire of FIG.
  • FIG. 3 is another cross-sectional view showing the bead portion of the pneumatic tire of FIG.
  • FIG. 4 is still another cross-sectional view showing the bead portion of the pneumatic tire of FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view showing a modified example of the bead portion.
  • FIG. 6 is a sectional view showing another modification of the bead portion.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing still another modified example of the bead portion.
  • FIG. 1 shows a heavy-duty pneumatic tire according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 2 to 4 show the bead portion thereof.
  • the pneumatic tire of the present embodiment has a tread portion 1 extending in the tire circumferential direction and forming an annular shape, and a pair of sidewall portions 2 and 2 arranged on both sides of the tread portion 1. And a pair of bead portions 3, 3 arranged inside the sidewall portions 2 in the tire radial direction.
  • a carcass layer 4 is mounted between the pair of bead portions 3 and 3.
  • the carcass layer 4 includes a plurality of steel cords extending in the tire radial direction, and has a structure in which a bead core 5 arranged in each bead portion 3 is wound up from the tire inner side to the outer side.
  • a bead filler 6 made of a rubber composition having a triangular cross section is arranged on the outer periphery of the bead core 5.
  • Each belt layer 7 includes a plurality of belt cords (steel cords) inclined with respect to the tire circumferential direction.
  • These belt layers 7 include two main belt layers 72 and 73 at the center where belt cords intersect each other, and auxiliary belt layers 71 and 74 arranged on the inner diameter side and the outer diameter side of these main belt layers 72 and 73.
  • the inclination angle of the belt cords forming the main belt layers 72 and 73 with respect to the tire circumferential direction is set in the range of, for example, 15 ° to 35 °
  • the inclination angle of the belt cords forming the auxiliary belt layers 71 and 74 with respect to the tire circumferential direction is For example, it is set in the range of 15 ° to 75 °.
  • the winding end 4e of the carcass layer 4 is arranged on the inner diameter side of the outer diameter side end 6e of the bead filler 6, that is, the winding end 4e of the carcass layer 4. Ends at the middle part of the bead filler 6.
  • the rolled-up end 4e of the carcass layer 4 is separated from the main body of the carcass layer 4.
  • the winding end 4e of the carcass layer 4 is separated from the main body of the carcass layer 4 means that the shortest distance T BF from the winding end 4e of the carcass layer 4 to the main body of the carcass layer 4 (FIG. 4). Reference) is 8 mm or more.
  • a steel reinforcing layer 11 including a plurality of steel cords is arranged in each bead portion 3 so as to enclose the carcass layer 4, the bead core 5 and the bead filler 6. Further, a sidewall rubber layer 12 exposed on the outer surface of the tire is arranged in a region extending from the sidewall portion 2 to the bead portion 3.
  • the winding edge 4e of the carcass layer 4 and the edge 11e of the steel reinforcing layer 11 on the outer side in the tire width direction are each covered with a rubber edge tape 13.
  • the edge tape 13 is not always necessary, but it is effective from the viewpoint of preventing separation.
  • the edge tape 13 has a thickness of 0.5 mm to 1.8 mm, and covers the metal cross section of the steel cord exposed at the winding end 4e of the carcass layer 4 and the end 11e of the steel reinforcing layer 11.
  • the edge tape 13 preferably has a breaking elongation of 300% or more and a 100% modulus of 5.0 MPa or more.
  • a rubber reinforcing support layer 14 is arranged between the bead filler 6 and the sidewall rubber layer 12.
  • the rubber reinforcing support layer 14 is arranged so as to cover the rolled-up end 4e of the carcass layer 4 and the end 11e of the steel reinforcing layer 11, and extends at least from the lateral position of the bead core 5 toward the outer diameter side.
  • the bead filler 6 is in contact with the main body of the carcass layer 4 at a position on the outer diameter side of the outer diameter side end 6e.
  • the rubber-reinforced support layer 14 needs to exist at least at a lateral position of the bead core 5, but may extend around the inner diameter side of the bead core 5 and extend to the bead toe as shown in FIG.
  • the 100% modulus K M100 of the rubber-reinforced support layer 14 is at least 1.5 times the 100% modulus BF M100 of the bead filler 6 and the 100% modulus S M100 of the sidewall rubber layer 12 adjacent thereto, preferably 1. It is set to 7 times or more.
  • the rubber reinforcing support layer 14 that covers the rolled-up end 4e of the carcass layer 4 and the end 11e of the steel reinforcing layer 11 is arranged between the bead filler 6 and the sidewall rubber layer 12,
  • the rubber reinforcing support layer 14 extends at least from the lateral position of the bead core 5 toward the outer diameter side and is provided on the main body portion of the carcass layer 4 at a position on the outer diameter side of the outer diameter side end portion 6e of the bead filler 6.
  • the 100% modulus K M100 of the rubber reinforcing support layer 14 is set to be 1.5 times or more of the 100% modulus BF M100 of the bead filler 6 and the 100% modulus S M100 of the sidewall rubber layer 12 which are adjacent thereto. Therefore, the rubber reinforcing support layer 14 effectively suppresses the rubber existing on the side of the bead core 5 from flowing to the tire outer diameter side during vulcanization. As a result, it is possible to suppress the thinning of the rubber existing on the side of the bead core 5 and the thickening of the rubber existing on the outer side in the tire width direction of the carcass layer 4 in the tire width direction. It is possible to bring the carcass line closer to the targeted equilibrium profile.
  • the rubber reinforcing support layer 14 suppresses the rubber flow in the bead portion 3, it is possible to prevent the release agent or the like from being caught due to the rubber flow, and to suppress the cracks on the surface of the bead portion at the beginning of traveling. By thus optimizing the carcass line of the bead portion 3 and suppressing cracks due to rubber flow, the durability of the bead portion can be improved.
  • the 100% modulus K M100 of the rubber-reinforced support layer 14 is preferably 4.5 MPa to 10.0 MPa. As a result, the rubber flow during vulcanization can be effectively suppressed, and cracks on the bead surface at the initial stage of running can be suppressed.
  • the 100% modulus K M100 of the rubber-reinforced support layer 14 is less than 4.5 MPa, the effect of reinforcing and supporting the sidewall rubber layer 12 becomes insufficient, and the sidewall rubber layer 12 and the rubber-reinforced support layer 14 are insufficient. Cannot effectively suppress the rubber flow.
  • the 100% modulus K M100 of the rubber-reinforced support layer 14 is more than 10.0 MPa, the rigidity of the rubber-reinforced support layer 14 becomes too high, so that the winding end portion due to the displacement of the main body portion of the carcass layer 4 at the time of grounding. The strain at 4e increases, and there is concern about separation from the winding end 4e.
  • the 100% modulus K M100 of the rubber-reinforced support layer 14 is preferably 6.0 MPa to 9.0 MPa.
  • the Mooney viscosity in the unvulcanized state tends to increase, but the Mooney viscosity in the unvulcanized state specified by JIS-K6300-1 is It is preferably 70 to 100 [ML (1 + 4) 100 ° C.].
  • the thickness T K of the rubber-reinforced support layer 14 in the region X from the winding end 4e of the carcass layer 4 to the outer diameter side end 6e of the bead filler 6 is 2. It is preferable that the distance is 0 mm to 6.0 mm. As a result, the rubber flow during vulcanization can be effectively suppressed, and cracks on the bead surface at the initial stage of running can be suppressed.
  • the thickness T K of the rubber-reinforced support layer 14 is a thickness measured in a direction orthogonal to a center line passing through the center position of the rubber-reinforced support layer 14 in the thickness direction.
  • the thickness T K of the rubber-reinforced support layer 14 is less than 2.0 mm, the effect of reinforcing and supporting the sidewall rubber layer 12 becomes insufficient, and the sidewall rubber layer 12 and the rubber-reinforced support layer 14 do not have sufficient effect. The rubber flow cannot be effectively suppressed.
  • the thickness T K of the rubber-reinforced support layer 14 is more than 6.0 mm, the rigidity of the rubber-reinforced support layer 14 becomes too high, so that the strain amplitude in the tire radial direction at the winding end 4e of the carcass layer 4 is increased. There is a concern that separation will increase from the winding end 4e.
  • the thickness T K of the rubber-reinforced support layer 14 is preferably 2.5 mm to 5.0 mm.
  • the pneumatic tire As shown in FIG. 3, it is a distance measured along a straight line D passing through the most protruding apex E on the outer side in the width direction of the bead core 5 and parallel to the longest side of the bead core 5, and from the apex E
  • the distance A to the bead heel position is 2.5 mm or more
  • the shortest distance T 1 from the winding end 4e of the carcass layer 4 to the outer surface of the bead 3 is preferably 10 mm or less.
  • the bead core 5 has a laminated structure in which a plurality of wires are arranged in a tire meridian section.
  • An apex E is a point where a straight line passing through the center of gravity of the wire located on the outermost side in the width direction of the bead core 5 and parallel to the longest side of the bead core 5 intersects with the contour of the wire located on the outermost side in the width direction.
  • a straight line D that passes through the apex E most protruding outward in the width direction of the bead core 5 and is parallel to the longest side of the bead core 5, an extension line of the side P that forms the bead bottom surface profile, and a curve that forms the bead back surface profile.
  • A is the length of the line segment on the straight line D divided between the straight line J and the straight line F.
  • the distance A is more than 2.5 mm, the position of the bead core 5 is located on the bead heel side, so the carcass line from the bead core 5 to the winding end 4e of the carcass layer 4 is a line that stands in the tire radial direction. Become. That is, the carcass line has a large shape change before and after the pneumatic filling.
  • the distance A is preferably 3.0 mm or more, and the upper value is preferably 8.0 mm.
  • the shortest distance T 1 from the winding end 4e of the carcass layer 4 to the outer surface of the bead portion 3 is more than 10 mm
  • the shortest distance T from the winding end 4e of the carcass layer 4 to the main body of the carcass layer 4 is In order to keep BF equal to the shortest distance T 1 , the carcass line of the main body of the carcass layer 4 is convex inside the tire, so that the carcass line has a large shape change before and after air pressure filling.
  • the shortest distance T 1 is preferably 9.0 mm or less.
  • the shortest distance T BF from the winding end 4e of the carcass layer 4 to the main body of the carcass layer 4 and the outer surface of the bead portion 3 from the winding end 4e of the carcass layer 4 To the shortest distance T 1 to 0.50 ⁇ T 1 / T BF ⁇ 0.65.
  • T 1 / T BF is less than 0.5
  • the winding end 4e of the carcass layer 4 is arranged on the compression side with respect to the neutral axis of the bending deformation of the bead portion 3 during vulcanization.
  • the rubber is likely to be caught in the vicinity of the winding end portion 4 of the layer 4, and there is a concern that cracks may be generated on the surface of the bead portion at the beginning of running.
  • T 1 / T BF exceeds 0.65, the thickness of the bead filler 6 corresponding to the shortest distance T BF becomes thin, so that the strain amplitude in the tire radial direction at the winding end 4e of the carcass layer 4 becomes smaller. And the separation from the rolled-up end 4e of the carcass layer 4 is a concern.
  • the distance P h from the center of the bead core 5 to the up end portion 4e of the carcass layer 4 is 26.0 mm ⁇ 40.0 mm
  • the shortest distance T BF from the carcass layer 4 to the main body portion is 11.0 mm or more
  • the shortest distance T 1 from the winding end 4e of the carcass layer 4 to the outer surface of the bead portion 3 is 7.0 mm or more. good.
  • the center of the bead core 5 is the intersection of the diagonal lines of the virtual quadrangle when the wire having the largest area of the virtual quadrangle connecting the central points of the four wires is selected from the wires forming the bead core 5.
  • the carcass layer 4 may be pulled out. Since the winding-up end 4e of the layer 4 is arranged in the region of the bead portion 3 where the deformation is large, there is a concern about separation from the four winding-up ends 4e of the carcass layer.
  • the distance P h from the center of the bead core 5 to the winding end 4e of the carcass layer 4 is preferably 28.0 mm to 38.0 mm.
  • the shortest distance T BF from the winding end 4e of the carcass layer 4 to the main body of the carcass layer 4 is less than 11.0 mm, or from the winding end 4e of the carcass layer 4 to the outer surface of the bead portion 3. If the shortest distance T 1 is less than 7.0 mm, the strain amplitude in the tire radial direction at the winding end 4e of the carcass layer 4 increases due to the lack of rubber volume, and the separation from the winding end 4e of the carcass layer 4 occurs. I'm concerned.
  • the upper limit value of the shortest distance T BF is preferably 18.0 mm.
  • a distance P h from the center of the bead core 5 to the winding end 4e of the carcass layer 4 and a distance S from the center of the bead core 5 to the end 11e of the steel reinforcing layer 11. may satisfy the relation of 5.0mm ⁇ P h -S ho is a ho.
  • stress concentration at the rolled-up end 4e of the carcass layer 4 and the end 11e of the steel reinforcing layer 11 can be relaxed, and separation from these ends 4e, 11e can be effectively suppressed.
  • the value of P h -S ho is less than 5 mm, the strain at the winding end 4e of the carcass layer 4 increases, and there is a concern of separation from the winding end 4e of the carcass layer 4.
  • the rubber reinforcing support layer 14 includes a crack suppressing layer 14A that is in contact with the rolled-up end 4e of the carcass layer 4 and the end 11e of the steel reinforcing layer 11 on the outer side in the tire width direction, and the crack suppressing layer 14A. And a rubber-reinforcing main body layer 14B that is continuous with.
  • the crack suppressing layer 14A and the rubber-reinforcing main body layer 14B are composed of different types of rubber compositions.
  • the fracture elongation Kc EB of the crack suppression layer 14A is 300% or more, and the 100% modulus Km M100 of the rubber-reinforced main body layer 14B is larger than the 100% modulus Kc M100 of the crack suppression layer.
  • the rubber reinforcing support layer 14 is composed of the crack suppressing layer 14A and the rubber reinforcing main body layer 14B, the 100% modulus K M100 of the rubber reinforcing support layer 14 matches the 100% modulus Km M100 of the rubber reinforcing main body layer 14B. Is the value to do.
  • the crack suppressing layer abutting on the rolled-up end 4e of the carcass layer 4 and the end 4o of the steel reinforcing layer 11 is formed. Separation can be effectively suppressed by increasing the breaking elongation Kc EB .
  • the 100% modulus Km M100 can be increased while allowing a decrease in breaking elongation, thereby suppressing the rubber flow during vulcanization and reducing the surface of the bead portion at the beginning of running. It is possible to effectively suppress cracks.
  • the breaking elongation Kc EB of the crack suppression layer 14A is less than 300%, the effect of suppressing the separation decreases.
  • the upper limit of the breaking elongation Kc EB of the crack suppression layer 14A is preferably 500%.
  • the distribution of the rubber volume between the crack suppressing layer 14A and the rubber reinforcing main body layer 14B is different, but the crack suppressing layer 14A has the winding end 4e of the carcass layer 4 and the steel reinforcing layer 11.
  • the distribution of the rubber volume can be arbitrarily selected as long as it comes into contact with the end portion 11e on the outer side in the tire width direction.
  • the edge tape 13 is also covered on the end portion 11e of the steel reinforcing layer 11 on the inner side in the tire width direction, but such an edge tape 13 may be optionally added. it can.
  • the length Ic of the crack suppression layer 14A in the region from the winding end 4e of the carcass layer 4 to the outer diameter side end 6e of the bead filler 6 is 30 mm or more, and the winding end of the carcass layer 4 is
  • the thickness Tc of the crack suppression layer 14A in 4e is preferably 3.0 mm or more. Thereby, the separation from the rolled-up end 4e of the carcass layer 4 and the end 11e of the steel reinforcing layer 11 can be effectively suppressed.
  • the length Ic and the thickness Tc of the crack suppression layer 14A are set to include the thickness of the edge tape 13.
  • the length Ic of the crack suppression layer 14A is less than 30 mm, the effect of suppressing the separation decreases. If the thickness Tc of the crack suppression layer 14A at the rolled-up end 4e of the carcass layer 4 is less than 3.0 mm, the effect of suppressing the separation is reduced.
  • FIG. 7 shows a further modified example of the bead portion.
  • the bead filler 6 includes a hard filler layer 61 located on the inner diameter side and a soft filler layer 62 located on the outer diameter side, and the 100% modulus B1 M100 of the hard filler layer 61 is 6.0 MPa to 18.0 MPa.
  • the 100% modulus B2 M100 of the soft filler layer 62 is set in the range of 1.0 MPa to 6.0 MPa. More specifically, the winding end 4e of the carcass layer 4 terminates at a position adjacent to the soft filler layer 62. Thereby, the separation from the winding end 4e of the carcass layer 4 can be effectively suppressed.
  • the 100% modulus BF M100 of the bead filler 6 is a value that matches the 100% B2 M100 of the soft filler layer 62.
  • the 100% modulus B1 M100 of the hard filler layer 61 when the 100% modulus B1 M100 of the hard filler layer 61 is less than 6.0 MPa, the bead portion 3 collapses excessively when a load is applied, which may cause separation from the winding end 4e of the carcass layer 4. To be done. If the 100% modulus B1 M100 of the hard filler layer 61 is more than 18.0 MPa, separation between the main body portion of the carcass layer 4 and the hard filler layer 61 is a concern. In particular, the 100% modulus B1 M100 of the hard filler layer 61 is preferably 8.0 MPa to 16.0 MPa.
  • the 100% modulus B2 M100 of the soft filler layer 62 is less than 1.0 MPa, the bead portion 3 collapses excessively under a load, which may cause separation from the winding end 4e of the carcass layer 4. It Further, if the 100% modulus B2 M100 of the soft filler layer 62 is more than 6.0 MPa, the strain at the winding end 4e of the carcass layer 4 increases, so separation from the winding end 4e of the carcass layer 4 is a concern. To be done. Particularly, the 100% modulus B2 M100 of the soft filler layer 62 is preferably 2.0 MPa to 5.0 MPa.
  • the pneumatic tire according to the above-described embodiment may have a single wheel road index of 121 or more, or a ply rating of 10 PR or more. It is extremely significant to improve the durability of the bead portion in a pneumatic tire having such a road index or ply rating.
  • a tire size of 275 / 70R22.5, a tread portion, a pair of sidewall portions, and a pair of bead portions, and a carcass layer including a plurality of steel cords is mounted between the pair of bead portions.
  • a pneumatic tire having a structure in which a bead core of each bead portion is wound up from the inside of the tire to the outside the tires of Conventional Example, Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 18 in which only the structure of the bead portion is changed are I made it.
  • Modulus BF M100 ratio K M100 / BF M100 100% modulus of rubber reinforced support layer K M100 and sidewall rubber layer 100% modulus S M100 ratio K M100 / S M100 , rubber reinforced support layer 100% modulus K M100, the thickness T K of the rubber reinforcing support layer, breaking elongation Kc EB crack suppressing layer, a 100% modulus Km M100 rubber reinforcing body layer, a 100% crack suppressing layer modulus Kc M100, the length of the crack suppressing layer Ic , The thickness Tc of the crack suppression layer, the distance A of the bead core, the shortest distance T 1 , T 1 / T BF from the winding end of the carcass layer to the outer surface of the bead, the bee The distance P h from the center of the docus to the winding end of the carcass layer, the shortest distance T BF from the winding end of the carcass layer to the body of the carcass layer, the distance S ho from the center of the bead core
  • Each test tire was mounted on the JATMA standard rim, and was set to 75% of the JATMA standard air pressure, 1.4 times the JATMA standard load was applied, and the drum tester was run at a running speed of 49 km / h. The test was conducted. After running for 40,000 km, the circumferential length of cracks formed on the surfaces of both bead portions was measured. In addition, the test tire was cut along the tire meridian at eight locations at equal intervals in the tire circumferential direction, and cracks starting from the rolled-up end of the carcass layer at the eight cut surfaces of both bead portions (total of 16 locations). The length in the cross-sectional direction was measured.

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Abstract

ビード部の耐久性を改善することを可能にした空気入りタイヤを提供する。本発明の空気入りタイヤは、ビードコア５の外周上にビードフィラー６が配置され、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅがビードフィラー６の外径側端部６ｅよりも内径側に配置され、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅがカーカス層４の本体部から離間し、各ビード部３にスチール補強層１１が配置され、サイドウォール部２からビード部３にかけてサイドウォールゴム層１２が配置されると共に、ビードフィラー６とサイドウォールゴム層１２との間にゴム補強支持層１４がカーカス層４の巻き上げ端部４ｅ及びスチール補強層１１の端部１１ｅを覆うように配置され、ゴム補強支持層１４が少なくともビードコア５の側方位置から外径側に向かって延在してビードフィラー６の外径側端部６ｅよりも外径側の位置でカーカス層４の本体部に当接し、ゴム補強支持層１４の１００％モジュラスＫM100がそれに隣接するビードフィラー６の１００％モジュラスＢＦM100及びサイドウォールゴム層１２の１００％モジュラスＳM100に対してそれぞれ１．５倍以上である。

Description

空気入りタイヤ
　本発明は、スチールコードを含むカーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有する空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ビード部の耐久性を改善することを可能にした空気入りタイヤに関する。
　トラックやバス等に使用される重荷重用の空気入りタイヤにおいて、一対のビード部間には引き揃えられた複数本のスチールコードを含むカーカス層が装架され、該カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有するものがある。各ビード部には引き揃えられた複数本のスチールコードを含むスチール補強層がカーカス層、ビードコア及びビードフィラーを包み込むように配置されるのが一般的である。また、カーカス層の巻き上げ端部やスチール補強層の端部には、エッジセパレーションの防止を目的として、高硬度のゴム層が局所的に配置されている（例えば、特許文献１～３参照）。
　このような構成を有する空気入りタイヤにおいて、空気圧充填による形状変化が少ないプロファイル、所謂平衡プロファイルを採用した場合、カーカス層の巻き上げ端部での歪振幅が抑制されるため、ビード部の耐久性が良好になることが一般的に知られている。また、平衡プロファイルを実現するためには、ビードコアをビードトウ側に寄せて、カーカス層の巻き上げ端部よりもタイヤ幅方向外側のゴムが厚くならないようにする必要がある。
　しかしながら、重荷重用空気入りタイヤで採用されているプライロック構造において、スチール製のカーカス層の巻き上げ端部が低く、その巻き上げ端部がカーカス層の本体部から離間している場合、加硫時のゴム流れに起因してカーカス層の巻き上げ端部近傍にゴム溜まりが生じ易く、カーカス層の巻き上げ端部よりもタイヤ幅方向外側のゴムが厚くなる傾向がある。これはビードコアの側方に存在するゴムが加硫時にタイヤ外径側に流れることに起因するものである。そのため、ビードコアの側方ではゴムが薄くなる傾向を示し、これが平衡プロファイルを阻害する要因となる。
　また、カーカス層の巻き上げ端部よりもタイヤ幅方向外側のゴムを薄くするために、当該部位に薄い押出物を用いてタイヤを成形すると、当該部位にタイヤ周方向に沿ってクラックが生じ易くなる。つまり、カーカス層の巻き上げ端部よりもタイヤ幅方向外側のゴムを薄くすると、ビードコアの側方に存在するゴムが加硫時にタイヤ外径側に向かって流れようとするゴムが多くなるため、そのゴム流れによって離型剤等がゴムと共に表層に巻き込まれ、これが走行初期におけるクラックの発生要因となるのである。
日本国特開昭６３－１１０００６号公報 日本国特開平６－１８３２２４号公報 日本国特許第５３１９７３６号公報
　本発明の目的は、ビード部の耐久性を改善することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
　上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ外径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、該一対のビード部間に複数本のスチールコードを含むカーカス層が装架され、該カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有する空気入りタイヤにおいて、
　各ビード部のビードコアの外周上にビードフィラーが配置され、前記カーカス層の巻き上げ端部が前記ビードフィラーの外径側端部よりも内径側に配置され、前記カーカス層の巻き上げ端部が前記カーカス層の本体部から離間し、各ビード部に複数本のスチールコードを含むスチール補強層が前記カーカス層、前記ビードコア及び前記ビードフィラーを包み込むように配置され、前記サイドウォール部から前記ビード部にかけてタイヤ外表面に露出するサイドウォールゴム層が配置されると共に、
　前記ビードフィラーと前記サイドウォールゴム層との間にゴム補強支持層が前記カーカス層の巻き上げ端部及び前記スチール補強層の端部を覆うように配置され、前記ゴム補強支持層が少なくとも前記ビードコアの側方位置から外径側に向かって延在して前記ビードフィラーの外径側端部よりも外径側の位置で前記カーカス層の本体部に当接し、前記ゴム補強支持層の１００％モジュラスＫM100がそれに隣接する前記ビードフィラーの１００％モジュラスＢＦM100及び前記サイドウォールゴム層の１００％モジュラスＳM100に対してそれぞれ１．５倍以上であることを特徴とするものである。
　本発明では、ビードフィラーとサイドウォールゴム層との間にカーカス層の巻き上げ端部及びスチール補強層の端部を覆うゴム補強支持層が配置され、そのゴム補強支持層が少なくともビードコアの側方位置から外径側に向かって延在してビードフィラーの外径側端部よりも外径側の位置でカーカス層の本体部に当接すると共に、ゴム補強支持層の１００％モジュラスＫM100がそれに隣接するビードフィラーの１００％モジュラスＢＦM100及びサイドウォールゴム層の１００％モジュラスＳM100に対してそれぞれ１．５倍以上に設定されているので、ゴム補強支持層はビードコアの側方に存在するゴムが加硫時にタイヤ外径側に流れるのを効果的に抑制する。その結果、ビードコアの側方に存在するゴムの薄肉化とカーカス層の巻き上げ端部よりもタイヤ幅方向外側に存在するゴムの厚肉化を抑制し、空気入りタイヤのビード部のカーカスラインを目標とする平衡プロファイルに近付けることが可能になる。また、ゴム補強支持層がビード部におけるゴム流れを抑制するため、ゴム流れに起因する離型剤等の巻き込みを防止し、走行初期におけるビード部表面のクラックを抑制することができる。これにより、ビード部の耐久性を改善することができる。
　本発明において、ゴム補強支持層の１００％モジュラスＫM100は４．５ＭＰａ～１０．０ＭＰａであることが好ましい。これにより、加硫時のゴム流れを効果的に抑制し、走行初期におけるビード部表面のクラックを抑制することができる。
　カーカス層の巻き上げ端部からビードフィラーの外径側端部までの領域におけるゴム補強支持層の厚さＴKは２．０ｍｍ～６．０ｍｍであることが好ましい。これにより、加硫時のゴム流れを効果的に抑制し、走行初期におけるビード部表面のクラックを抑制することができる。
　ゴム補強支持層はカーカス層の巻き上げ端部及びスチール補強層の端部に当接するクラック抑制層と該クラック抑制層に連なるゴム補強本体層とを含み、クラック抑制層の破断伸びＫｃEBが３００％以上であり、ゴム補強本体層の１００％モジュラスＫｍM100がクラック抑制層の１００％モジュラスＫｃM100よりも大きいことが好ましい。このようにカーカス層の巻き上げ端部及びスチール補強層の端部に当接するクラック抑制層の破断伸びＫｃEBを大きくすることでセパレーションを効果的に抑制する一方で、ゴム補強本体層の１００％モジュラスＫｍM100を大きくすることで加硫時のゴム流れを抑制し、走行初期におけるビード部表面のクラックを効果的に抑制することができる。
　カーカス層の巻き上げ端部からビードフィラーの外径側端部までの領域におけるクラック抑制層の長さＩｃは３０ｍｍ以上であり、カーカス層の巻き上げ端部におけるクラック抑制層の厚さＴｃは３．０ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、カーカス層の巻き上げ端部及びスチール補強層の端部からのセパレーションを効果的に抑制することができる。
　ビードコアの幅方向外側に最も突出した頂点を通りビードコアの最長辺に平行な直線に沿って測定される距離であって頂点からビードヒール位置までの距離Ａが２．５ｍｍ以上であり、カーカス層の巻き上げ端部からビード部の外表面までの最短距離Ｔ1が１０ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、空気圧充填による形状変化が少ないカーカスライン（即ち、平衡プロファイル）を形成することができるので、カーカス層の巻き上げ端部における歪振幅を抑制し、カーカス層の巻き上げ端部からのセパレーションを効果的に抑制することができる。
　カーカス層の巻き上げ端部からカーカス層の本体部までの最短距離ＴBFとカーカス層の巻き上げ端部からビード部の外表面までの最短距離Ｔ1とは０．５０≦Ｔ1／ＴBF≦０．６５の関係を満足することが好ましい。これにより、カーカス層の巻き上げ端部からのセパレーションを効果的に抑制すると共に、カーカス層の巻き上げ端部の近傍におけるゴムの巻き込みを抑制し、走行初期におけるビード部表面のクラックを効果的に抑制することができる。
　ビードコアの中心からカーカス層の巻き上げ端部までの距離Ｐhは２６．０ｍｍ～４０．０ｍｍであり、カーカス層の巻き上げ端部からカーカス層の本体部までの最短距離ＴBFは１１．０ｍｍ以上であり、カーカス層の巻き上げ端部からビード部の外表面までの最短距離Ｔ1は７．０ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、カーカス層の巻き上げ端部からのセパレーションを効果的に抑制することができる。
　ビードコアの中心から、カーカス層の巻き上げ端部までの距離Ｐhとビードコアの中心からスチール補強層の端部までの距離Ｓhoとは５．０ｍｍ≦Ｐh－Ｓhoの関係を満足することが好ましい。これにより、カーカス層の巻き上げ端部及びスチール補強層の端部における応力集中を緩和し、これら端部からのセパレーションを効果的に抑制することができる。
　ビードフィラーは内径側に位置する硬質フィラー層と外径側に位置する軟質フィラー層とを含み、硬質フィラー層の１００％モジュラスＢ１M100は６．０ＭＰａ～１８．０ＭＰａであり、軟質フィラー層の１００％モジュラスＢ２M100は１．０ＭＰａ～６．０ＭＰａであることが好ましい。これにより、カーカス層の巻き上げ端部からのセパレーションを効果的に抑制することができる。
　本発明の空気入りタイヤは、単輪でのロードインデックスが１２１以上、又は、プライレーティングが１０ＰＲ以上であることが好ましい。このようなロードインデックス又はプライレーティングを有する空気入りタイヤは一般的に重荷重用タイヤである。本発明は、重荷重用空気入りタイヤにおいて顕著な効果を期待することができる。
　本発明において、１００％モジュラス及び破断伸びはＪＩＳ－Ｋ６２５１に準拠して測定されるものである。
図１は本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図２は図１の空気入りタイヤのビード部を示す断面図である。 図３は図１の空気入りタイヤのビード部を示す他の断面図である。 図４は図１の空気入りタイヤのビード部を示す更に他の断面図である。 図５はビード部の変形例を示す断面図である。 図６はビード部の他の変形例を示す断面図である。 図７はビード部の更に他の変形例を示す断面図である。
　以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りタイヤを示し、図２～図４はそのビード部を示すものである。
  図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。
  一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本のスチールコードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有している。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。
  トレッド部１におけるカーカス層４の外径側には４層のベルト層７が埋設されている。各ベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコード（スチールコード）を含んでいる。これらベルト層７は、ベルトコードが互いに交差する中央２層の主ベルト層７２，７３と、これら主ベルト層７２，７３の内径側及び外径側に配置された補助ベルト層７１，７４とを有している。主ベルト層７２，７３を構成するベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１５°～３５°の範囲に設定され、補助ベルト層７１，７４を構成するベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１５°～７５°の範囲に設定されている。
　上記空気入りタイヤにおいて、図２に示すように、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅがビードフィラー６の外径側端部６ｅよりも内径側に配置され、即ち、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅはビードフィラー６の中腹部分で終端している。その結果、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅはカーカス層４の本体部から離間している。ここで、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅはカーカス層４の本体部から離間しているとは、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからカーカス層４の本体部までの最短距離ＴBF（図４参照）が８ｍｍ以上であることを意味する。各ビード部３には複数本のスチールコードを含むスチール補強層１１がカーカス層４、ビードコア５及びビードフィラー６を包み込むように配置されている。更に、サイドウォール部２からビード部３にわたる領域には、タイヤ外表面に露出するサイドウォールゴム層１２が配置されている。
　また、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅ及びスチール補強層１１のタイヤ幅方向外側の端部１１ｅにはそれぞれゴム製のエッジテープ１３が被覆されている。エッジテープ１３は必ずしも必要ではないが、セパレーション防止の観点から有効である。エッジテープ１３は厚さが０．５ｍｍ～１．８ｍｍであり、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅ及びスチール補強層１１の端部１１ｅに露出するスチールコードの金属断面を被覆するものである。エッジテープ１３は、破断伸びが３００％以上であり、１００％モジュラスが５．０ＭＰａ以上であることが望ましい。
　ビードフィラー６とサイドウォールゴム層１２との間にはゴム補強支持層１４が配置されている。ゴム補強支持層１４は、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅ及びスチール補強層１１の端部１１ｅを覆うように配置されると共に、少なくともビードコア５の側方位置から外径側に向かって延在してビードフィラー６の外径側端部６ｅよりも外径側の位置でカーカス層４の本体部に当接している。ゴム補強支持層１４は、少なくともビードコア５の側方位置に存在することが必要であるが、図２に示すようにビードコア５の内径側に回り込んでビードトウまで延在していても良い。ゴム補強支持層１４の１００％モジュラスＫM100はそれに隣接するビードフィラー６の１００％モジュラスＢＦM100及びサイドウォールゴム層１２の１００％モジュラスＳM100に対してそれぞれ１．５倍以上、好ましくは１．７倍以上に設定されている。
　上述した空気入りタイヤによれば、ビードフィラー６とサイドウォールゴム層１２との間にカーカス層４の巻き上げ端部４ｅ及びスチール補強層１１の端部１１ｅを覆うゴム補強支持層１４が配置され、そのゴム補強支持層１４が少なくともビードコア５の側方位置から外径側に向かって延在してビードフィラー６の外径側端部６ｅよりも外径側の位置でカーカス層４の本体部に当接すると共に、ゴム補強支持層１４の１００％モジュラスＫM100がそれに隣接するビードフィラー６の１００％モジュラスＢＦM100及びサイドウォールゴム層１２の１００％モジュラスＳM100の１．５倍以上に設定されているので、ゴム補強支持層１４はビードコア５の側方に存在するゴムが加硫時にタイヤ外径側に流れるのを効果的に抑制する。その結果、ビードコア５の側方に存在するゴムの薄肉化とカーカス層４の巻き上げ端部４ｅよりもタイヤ幅方向外側に存在するゴムの厚肉化を抑制し、空気入りタイヤのビード部３のカーカスラインを目標とする平衡プロファイルに近付けることが可能になる。また、ゴム補強支持層１４がビード部３におけるゴム流れを抑制するため、ゴム流れに起因する離型剤等の巻き込みを防止し、走行初期におけるビード部表面のクラックを抑制することができる。このようにビード部３のカーカスラインを適正化する共にゴム流れに起因するクラックを抑制することにより、ビード部の耐久性を改善することができる。
　上記空気入りタイヤにおいて、ゴム補強支持層１４の１００％モジュラスＫM100は４．５ＭＰａ～１０．０ＭＰａであると良い。これにより、加硫時のゴム流れを効果的に抑制し、走行初期におけるビード部表面のクラックを抑制することができる。ここで、ゴム補強支持層１４の１００％モジュラスＫM100が４．５ＭＰａ未満であると、サイドウォールゴム層１２を補強支持する効果が不十分になり、サイドウォールゴム層１２やゴム補強支持層１４のゴム流れを効果的に抑制することができない。また、ゴム補強支持層１４の１００％モジュラスＫM100が１０．０ＭＰａ超であると、ゴム補強支持層１４の剛性が高くなり過ぎるため、接地時のカーカス層４の本体部の変位による巻き上げ端部４ｅでの歪が増加し、巻き上げ端部４ｅからのセパレーションが懸念される。特に、ゴム補強支持層１４の１００％モジュラスＫM100は６．０ＭＰａ～９．０ＭＰａであることが望ましい。なお、ゴム補強支持層１４の１００％モジュラスＫM100を高くした場合、未加硫状態におけるムーニー粘度が高くなる傾向があるが、ＪＩＳ－Ｋ６３００－１で規定される未加硫状態におけるムーニー粘度は７０～１００［ＭＬ（１＋４）１００℃］であることが好ましい。
　上記空気入りタイヤにおいて、図３に示すように、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからビードフィラー６の外径側端部６ｅまでの領域Ｘにおけるゴム補強支持層１４の厚さＴKは２．０ｍｍ～６．０ｍｍであると良い。これにより、加硫時のゴム流れを効果的に抑制し、走行初期におけるビード部表面のクラックを抑制することができる。なお、ゴム補強支持層１４の厚さＴKはゴム補強支持層１４の厚さ方向の中心位置を通る中心線に対して直交する方向に測定される厚さである。
　ここで、ゴム補強支持層１４の厚さＴKが２．０ｍｍ未満であると、サイドウォールゴム層１２を補強支持する効果が不十分になり、サイドウォールゴム層１２やゴム補強支持層１４のゴム流れを効果的に抑制することができない。また、ゴム補強支持層１４の厚さＴKが６．０ｍｍ超であると、ゴム補強支持層１４の剛性が高くなり過ぎるため、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅにおけるタイヤ径方向の歪振幅が増加し、巻き上げ端部４ｅからのセパレーションが懸念される。特に、ゴム補強支持層１４の厚さＴKは２．５ｍｍ～５．０ｍｍであることが望ましい。
　上記空気入りタイヤにおいて、図３に示すように、ビードコア５の幅方向外側に最も突出した頂点Ｅを通りビードコア５の最長辺に平行な直線Ｄに沿って測定される距離であって頂点Ｅからビードヒール位置までの距離Ａが２．５ｍｍ以上であり、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからビード部３の外表面までの最短距離Ｔ1が１０ｍｍ以下であると良い。これにより、空気圧充填による形状変化が少ないカーカスライン（平衡プロファイル）を形成することができるので、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅにおける歪振幅を抑制し、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからのセパレーションを効果的に抑制することができる。
　なお、距離Ａの具体的な求め方を以下の通りである。ビードコア５はタイヤ子午線断面において複数本のワイヤが配列された積層構造を有する。頂点Ｅはビードコア５の最も幅方向外側に位置するワイヤの重心を通りビードコア５の最長辺に平行な直線が最も幅方向外側に位置するワイヤの輪郭と交わる点である。ここで、ビードコア５の幅方向外側に最も突出した頂点Ｅを通りビードコア５の最長辺に平行な直線Ｄと、ビード底面のプロファイルを形成する辺Ｐの延長線とビード背面のプロファイルを構成する曲線Ｇの延長線とが交差する仮想交点Ｈと、該仮想交点Ｈを通り直線Ｄに対して直交する直線Ｊと、頂点Ｅを通り直線Ｄに対して直交する直線Ｆとを求めたとき、距離Ａは直線Ｊと直線Ｆとの間に区画される直線Ｄ上の線分の長さである。
　ここで、距離Ａが２．５ｍｍ超であると、ビードコア５の位置がビードヒール側に位置するため、ビードコア５からカーカス層４の巻き上げ端部４ｅまでのカーカスラインがタイヤ径方向に立ったラインとなる。即ち、空気圧充填前後の形状変化が大きいカーカスラインとなる。特に、距離Ａは３．０ｍｍ以上であることが望ましく、その上値は８．０ｍｍであると良い。一方、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからビード部３の外表面までの最短距離Ｔ1が１０ｍｍ超である場合、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからカーカス層４の本体部までの最短距離ＴBFを最短距離Ｔ1と同等に維持するには、カーカス層４の本体部のカーカスラインがタイヤ内側に凸となるため、空気圧充填前後の形状変化が大きいカーカスラインとなる。特に、最短距離Ｔ1は９．０ｍｍ以下であることが望ましい。
　上記空気入りタイヤにおいて、図４に示すように、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからカーカス層４の本体部までの最短距離ＴBFとカーカス層４の巻き上げ端部４ｅからビード部３の外表面までの最短距離Ｔ1とは０．５０≦Ｔ1／ＴBF≦０．６５の関係を満足すると良い。これにより、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからのセパレーションを効果的に抑制すると共に、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅの近傍におけるゴムの巻き込みを抑制し、走行初期におけるビード部表面のクラックを効果的に抑制することができる。
　ここで、Ｔ1／ＴBFが０．５未満であると、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅが加硫時においてビード部３の曲げ変形の中立軸よりも圧縮側に配置されるため、カーカス層４の巻き上げ端部４の近傍においてゴムの巻き込みを生じ易くなり、走行初期におけるビード部表面のクラックの発生が懸念される。逆に、Ｔ1／ＴBFが０．６５超であると最短距離ＴBFに相当するビードフィラー６の厚さが薄くなることでカーカス層４の巻き上げ端部４ｅにおけるタイヤ径方向の歪振幅が増加し、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからのセパレーションが懸念される
　上記空気入りタイヤにおいて、図４に示すように、ビードコア５の中心からカーカス層４の巻き上げ端部４ｅまでの距離Ｐhは２６．０ｍｍ～４０．０ｍｍであり、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからカーカス層４の本体部までの最短距離ＴBFは１１．０ｍｍ以上であり、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからビード部３の外表面までの最短距離Ｔ1は７．０ｍｍ以上であると良い。これにより、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからのセパレーションを効果的に抑制することができる。なお、ビードコア５の中心とは、ビードコア５を構成するワイヤのうち４本のワイヤの中心点を結ぶ仮想四角形の面積が最大となるワイヤを選択したとき、その仮想四角形の対角線の交点である。
　ここで、ビードコア５の中心からカーカス層４の巻き上げ端部４ｅまでの距離Ｐhが２６．０ｍｍ未満であると、カーカス層４が引き抜ける恐れがあり、逆に４０．０ｍｍ超であると、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅがビード部３において変形が大きい領域に配置されることになるため、カーカス層の４巻き上げ端部４ｅからのセパレーションが懸念される。特に、ビードコア５の中心からカーカス層４の巻き上げ端部４ｅまでの距離Ｐhは２８．０ｍｍ～３８．０ｍｍであることが望ましい。また、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからカーカス層４の本体部までの最短距離ＴBFが１１．０ｍｍ未満であるか、或いは、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからビード部３の外表面までの最短距離Ｔ1が７．０ｍｍ未満であると、ゴムボリュームの不足によりカーカス層４の巻き上げ端部４ｅにおけるタイヤ径方向の歪振幅が増加し、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからのセパレーションが懸念される。最短距離ＴBFの上限値は１８．０ｍｍであると良い。
　上記空気入りタイヤにおいて、図４に示すように、ビードコア５の中心から、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅまでの距離Ｐhとビードコア５の中心からスチール補強層１１の端部１１ｅまでの距離Ｓhoとは５．０ｍｍ≦Ｐh－Ｓhoの関係を満足すると良い。これにより、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅ及びスチール補強層１１の端部１１ｅにおける応力集中を緩和し、これら端部４ｅ，１１ｅからのセパレーションを効果的に抑制することができる。ここで、Ｐh－Ｓhoの値が５ｍｍ未満であると、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅでの歪が増加し、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからのセパレーションが懸念される。
　図５及び図６はそれぞれビード部の変形例を示すものである。図５及び図６において、ゴム補強支持層１４は、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅ及びスチール補強層１１のタイヤ幅方向外側の端部１１ｅに当接するクラック抑制層１４Ａと、該クラック抑制層１４Ａに連なるゴム補強本体層１４Ｂとから構成されている。クラック抑制層１４Ａとゴム補強本体層１４Ｂとは互いに異なる種類のゴム組成物から構成されている。クラック抑制層１４Ａの破断伸びＫｃEBは３００％以上であり、ゴム補強本体層１４Ｂの１００％モジュラスＫｍM100はクラック抑制層の１００％モジュラスＫｃM100よりも大きくなっている。なお、ゴム補強支持層１４がクラック抑制層１４Ａとゴム補強本体層１４Ｂとから構成される場合、ゴム補強支持層１４の１００％モジュラスＫM100はゴム補強本体層１４Ｂの１００％モジュラスＫｍM100と一致する値である。
　このようにゴム補強支持層１４をクラック抑制層１４Ａとゴム補強本体層１４Ｂとから構成することにより、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅ及びスチール補強層１１の端部４ｏに当接するクラック抑制層の破断伸びＫｃEBを大きくすることでセパレーションを効果的に抑制することができる。その一方で、ゴム補強本体層１４については破断伸びの低下を許容しながら１００％モジュラスＫｍM100を大きくすることができ、それによって加硫時のゴム流れを抑制し、走行初期におけるビード部表面のクラックを効果的に抑制することができる。ここで、クラック抑制層１４Ａの破断伸びＫｃEBが３００％未満であるとセパレーションを抑制する効果が低下する。クラック抑制層１４Ａの破断伸びＫｃEBの上限値は５００％であると良い。
　図５及び図６の実施形態では、クラック抑制層１４Ａとゴム補強本体層１４Ｂとのゴムボリュームの配分が相違するが、クラック抑制層１４Ａがカーカス層４の巻き上げ端部４ｅ及びスチール補強層１１のタイヤ幅方向外側の端部１１ｅに当接する限りにおいてゴムボリュームの配分を任意に選択することができる。また、図５及び図６の実施形態では、スチール補強層１１のタイヤ幅方向内側の端部１１ｅにもエッジテープ１３が被覆されているが、このようなエッジテープ１３は任意に付加することができる。
　上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからビードフィラー６の外径側端部６ｅまでの領域におけるクラック抑制層１４Ａの長さＩｃは３０ｍｍ以上であり、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅにおけるクラック抑制層１４Ａの厚さＴｃは３．０ｍｍ以上であると良い。これにより、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅ及びスチール補強層１１の端部１１ｅからのセパレーションを効果的に抑制することができる。なお、クラック抑制層１４Ａの長さＩｃ及び厚さＴｃは、エッジテープ１３の厚さを含めた厚さとする。
　ここで、クラック抑制層１４Ａの長さＩｃが３０ｍｍ未満であると、セパレーションを抑制する効果が低下する。また、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅにおけるクラック抑制層１４Ａの厚さＴｃが３．０ｍｍ未満であると、セパレーションを抑制する効果が低下する。
　図７はビード部の更なる変形例を示すものである。図７において、ビードフィラー６は内径側に位置する硬質フィラー層６１と外径側に位置する軟質フィラー層６２とを含み、硬質フィラー層６１の１００％モジュラスＢ１M100は６．０ＭＰａ～１８．０ＭＰａの範囲に設定され、軟質フィラー層６２の１００％モジュラスＢ２M100は１．０ＭＰａ～６．０ＭＰａの範囲に設定されている。より具体的には、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅは軟質フィラー層６２と隣接する位置で終端している。これにより、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからのセパレーションを効果的に抑制することができる。なお、ビードフィラー６が硬質フィラー層６１と軟質フィラー層６２とから構成される場合、ビードフィラー６の１００％モジュラスＢＦM100は軟質フィラー層６２の１００％Ｂ２M100と一致する値である。
　ここで、硬質フィラー層６１の１００％モジュラスＢ１M100が６．０ＭＰａ未満であると、荷重負荷時のビード部３の倒れ込みが過度になるため、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからのセパレーションが懸念される。また、硬質フィラー層６１の１００％モジュラスＢ１M100が１８．０ＭＰａ超であると、カーカス層４の本体部と硬質フィラー層６１との間でのセパレーションが懸念される。特に、硬質フィラー層６１の１００％モジュラスＢ１M100は８．０ＭＰａ～１６．０ＭＰａであることが望ましい。
　一方、軟質フィラー層６２の１００％モジュラスＢ２M100が１．０ＭＰａ未満であると、荷重負荷時のビード部３の倒れ込みが過度になるため、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからのセパレーションが懸念される。また、軟質フィラー層６２の１００％モジュラスＢ２M100が６．０ＭＰａ超であると、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅでの歪が増大するため、カーカス層４の巻き上げ端部４ｅからのセパレーションが懸念される。特に、軟質フィラー層６２の１００％モジュラスＢ２M100は２．０ＭＰａ～５．０ＭＰａであることが望ましい。
　上述した実施形態からなる空気入りタイヤは、単輪でのロードインデックスが１２１以上、又は、プライレーティングが１０ＰＲ以上であると良い。このようなロードインデックス又はプライレーティングを有する空気入りタイヤにおいてビード部の耐久性を改善することは極めて有意義である。
　タイヤサイズ２７５／７０Ｒ２２．５で、トレッド部と一対のサイドウォール部と一対のビード部とを備え、該一対のビード部間に複数本のスチールコードを含むカーカス層が装架され、該カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有する空気入りにおいて、ビード部の構造だけを異ならせた従来例、比較例１～２及び実施例１～１８のタイヤを製作した。
　これら従来例、比較例１～２及び実施例１～１８のタイヤにおいて、ゴム補強支持層のカーカス層本体部への接触の有無、ゴム補強支持層の１００％モジュラスＫM100とビードフィラーの１００％モジュラスＢＦM100との比ＫM100／ＢＦM100、ゴム補強支持層の１００％モジュラスＫM100とサイドウォールゴム層の１００％モジュラスＳM100との比ＫM100／ＳM100、ゴム補強支持層の１００％モジュラスＫM100、ゴム補強支持層の厚さＴK、クラック抑制層の破断伸びＫｃEB、ゴム補強本体層の１００％モジュラスＫｍM100、クラック抑制層の１００％モジュラスＫｃM100、クラック抑制層の長さＩｃ、クラック抑制層の厚さＴｃ、ビードコアの距離Ａ、カーカス層の巻き上げ端部からビード部の外表面までの最短距離Ｔ1、Ｔ1／ＴBF、ビードコアの中心からカーカス層の巻き上げ端部までの距離Ｐh、カーカス層の巻き上げ端部からカーカス層の本体部までの最短距離ＴBF、ビードコアの中心からスチール補強層の端部までの距離Ｓho、Ｐh－Ｓho、硬質フィラー層の１００％モジュラスＢ１M100、軟質フィラー層の１００％モジュラスＢ２M100を表１及び表２のように設定した。
　これら試験タイヤについて、下記試験方法により、ビード部の耐久性を評価し、その結果を表１及び表２に併せて示した。
　ビード部の耐久性：
　各試験タイヤをそれぞれＪＡＴＭＡの規定リムに装着して、ＪＡＴＭＡの規定空気圧の７５％とし、ＪＡＴＭＡの規定荷重の１．４倍を負荷し、走行速度４９ｋｍ／ｈの条件でドラム試験機にて走行試験を実施した。４０，０００ｋｍ走行後、両ビード部の表面に形成されたクラックの周方向長さを測定した。また、試験タイヤをタイヤ周方向に等間隔となる８箇所でタイヤ子午線に沿って切断し、両ビード部の８箇所の切断面（合計１６箇所）においてカーカス層の巻き上げ端部を起点とするクラックの断面方向長さを測定した。そして、ビード部表面におけるクラックの周方向長さとビード部断面におけるクラックの断面方向長さとの総和を求めた。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、ビード部の耐久性が優れていることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１及び表２から判るように、実施例１～１８のタイヤは、従来例に比べてビード部の耐久性が改善されていた。一方、比較例１～２のタイヤは、ビード部の耐久性を改善する効果を十分に得られなかった。
　１　トレッド部
　２　サイドウォール部
　３　ビード部
　４　カーカス層
　４ｅ　巻き上げ端部
　５　ビードコア
　６　ビードフィラー
　６ｅ　外径側端部
　７　ベルト層
　１１　スチール補強層
　１１　端部
　１２　サイドウォールゴム層
　１３　エッジテープ
　１４　ゴム補強支持層
　１４Ａ　ゴム補強本体層
　１４Ｂ　クラック抑制層
　６１　硬質フィラー層
　６２　軟質フィラー層

Claims (11)

  1. 　タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ外径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、該一対のビード部間に複数本のスチールコードを含むカーカス層が装架され、該カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有する空気入りタイヤにおいて、
    　各ビード部のビードコアの外周上にビードフィラーが配置され、前記カーカス層の巻き上げ端部が前記ビードフィラーの外径側端部よりも内径側に配置され、前記カーカス層の巻き上げ端部が前記カーカス層の本体部から離間し、各ビード部に複数本のスチールコードを含むスチール補強層が前記カーカス層、前記ビードコア及び前記ビードフィラーを包み込むように配置され、前記サイドウォール部から前記ビード部にかけてタイヤ外表面に露出するサイドウォールゴム層が配置されると共に、
    　前記ビードフィラーと前記サイドウォールゴム層との間にゴム補強支持層が前記カーカス層の巻き上げ端部及び前記スチール補強層の端部を覆うように配置され、前記ゴム補強支持層が少なくとも前記ビードコアの側方位置から外径側に向かって延在して前記ビードフィラーの外径側端部よりも外径側の位置で前記カーカス層の本体部に当接し、前記ゴム補強支持層の１００％モジュラスＫM100がそれに隣接する前記ビードフィラーの１００％モジュラスＢＦM100及び前記サイドウォールゴム層の１００％モジュラスＳM100に対してそれぞれ１．５倍以上であることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 　前記ゴム補強支持層の１００％モジュラスＫM100が４．５ＭＰａ～１０．０ＭＰａであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
  3. 　前記カーカス層の巻き上げ端部から前記ビードフィラーの外径側端部までの領域における前記ゴム補強支持層の厚さＴKが２．０ｍｍ～６．０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
  4. 　前記ゴム補強支持層が前記カーカス層の巻き上げ端部及び前記スチール補強層の端部に当接するクラック抑制層と該クラック抑制層に連なるゴム補強本体層とを含み、前記クラック抑制層の破断伸びＫｃEBが３００％以上であり、前記ゴム補強本体層の１００％モジュラスＫｍM100が前記クラック抑制層の１００％モジュラスＫｃM100よりも大きいことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  5. 　前記カーカス層の巻き上げ端部から前記ビードフィラーの外径側端部までの領域における前記クラック抑制層の長さＩｃが３０ｍｍ以上であり、前記カーカス層の巻き上げ端部における前記クラック抑制層の厚さＴｃが３．０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
  6. 　前記ビードコアの幅方向外側に最も突出した頂点を通り前記ビードコアの最長辺に平行な直線に沿って測定される距離であって前記頂点からビードヒール位置までの距離Ａが２．５ｍｍ以上であり、前記カーカス層の巻き上げ端部から前記ビード部の外表面までの最短距離Ｔ1が１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  7. 　前記カーカス層の巻き上げ端部から前記カーカス層の本体部までの最短距離ＴBFと前記カーカス層の巻き上げ端部から前記ビード部の外表面までの最短距離Ｔ1とが０．５０≦Ｔ1／ＴBF≦０．６５の関係を満足することを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  8. 　前記ビードコアの中心から前記カーカス層の巻き上げ端部までの距離Ｐhが２６．０ｍｍ～４０．０ｍｍであり、前記カーカス層の巻き上げ端部から前記カーカス層の本体部までの最短距離ＴBFが１１．０ｍｍ以上であり、前記カーカス層の巻き上げ端部から前記ビード部の外表面までの最短距離Ｔ1が７．０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  9. 　前記ビードコアの中心から前記カーカス層の巻き上げ端部までの距離Ｐhと前記ビードコアの中心から前記スチール補強層の端部までの距離Ｓhoとが５．０ｍｍ≦Ｐh－Ｓhoの関係を満足することを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  10. 　前記ビードフィラーが内径側に位置する硬質フィラー層と外径側に位置する軟質フィラー層とを含み、前記硬質フィラー層の１００％モジュラスＢ１M100が６．０ＭＰａ～１８．０ＭＰａであり、前記軟質フィラー層の１００％モジュラスＢ２M100が１．０ＭＰａ～６．０ＭＰａであることを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  11. 　単輪でのロードインデックスが１２１以上、又は、プライレーティングが１０ＰＲ以上であることを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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