JPH02267012A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、
とくには、ラジアルタイヤのビード部における、カーカ
スプライの折返し部分形状および外輪郭形状の改良によ
って、優れたビード部耐久性を実現するものである。

（従来の技術） 重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部耐久性の向
上をもたらすための従来技術としては、たとえば特公昭
５４−５６４号公報に開示されたものがあり、これは、
第５図に示すように、ビード部におけるカーカスプライ
ａの折返し部分すを、それがタイヤの半径方向外方へ延
在する間に、まずは、プライ本体部Ｃに接近させ、次い
で、そのプライ本体部Ｃから離反するように配置すると
ともに、その折返し部分すの末端ｄを折返し部分すのど
の部分よりもプライ本体部Ｃから遠去けることによって
、折返し部分すの長さを、その末端ｄとビードコアｅと
の間の最短距離より長くしたものである。

かかる従来技術によれば、カーカスプライａの折返し部
分すの末端ｄをプライ本体部Ｃからできるだけ離すこと
により、折返し部分すとプライ本体部Ｃとの間に介在さ
せるゴムストックの量を多くできるので、折返し部分末
端ｄでの集中応力を減じて、その末端の、ゴムからの剥
離を防止し得る利点がある。

（発明が解決しようとする課題） ところで、タイヤは一般に、内圧を充填されるとビード
部が全体とし引伸ばされることになり、この場合、カー
カスプライの折返し部分の末端を境として、タイヤの半
径方向外方と内方とに大きな剛性差があることから、折
返し部分の末端より外方では、タイヤ外表面の伸び量が
多く、逆に、それより内方では伸長量が少なくなる傾向
にある。

ここで、従来タイヤでは、カーカスプライａの折返し部
分すの末端ｄを、プライ本体部Ｃに対し、タイヤ外表面
側へ反らせており、その末端ｄを覆うゴムの厚さが必然
的に薄くなることにより、タイヤへの内圧の充填によっ
て、折返し部分末端ｄの、タイヤ半径方向の直ぐ外方位
置で、タイヤ外表面に凹みが発生する。

これはすなわち、プライ本体部Ｃと折返し部分末端ｄと
の間の距離Ａはビードコアｅの最大幅Ｃよりも大きくす
る必要がある一方、発熱量の低減、タイヤの軽量比など
の観点からは、ビード部のゴム厚みはできるだけ薄（す
る必要があることから、プライ本体部Ｃからタイヤ外表
面までの距離（Ａ＋Ｂ）は、通常は太き（することがで
きず、この故に、折返し部分すの末端ｄからタイヤ外表
面ｆまでの距離Ｂは、第６図に示すような一般的なタイ
ヤのそれに比して相当小さくなることに起因するもので
ある。

一 ちなみに、−船釣なタイヤにおいては上述した距離Ｂは
８〜１２ｍｍであるに対し、第５図に示すものでは４〜
６ｍｍとなる。

そして、このようにして発生する凹みは、タイヤの負荷
転勤につれてカーカスプライａの折返し部分すが半径方
向内方へ引張られ、折返し部分の末端近傍におけるタイ
ヤ外表面もまたそれに追従することによって繰り返し変
形を受け、ついには疲労を生じるに至り、凹みを起点と
するクラックの発生をもたらすとともに、タイヤ外表面
の伸長部分または折返し部分端末部にセパレーションを
引き起こすことになり、それらが相俟って、この種タイ
ヤのビード部の耐久性を低下させる。

そこで、この発明は、上述したような凹みの発生を未然
に防止することによって、ビード部の耐久性を大きく向
上させ得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。

（課題を解決するための手段） この発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、スチー
ルコードにて形成した、少なくとも一のカーカスプライ
からなるカーカスを具え、少なくとも一つのカーカスプ
ライが、それぞれのビードコア間に延在するプライ本体
部と、それらのビードコアのまわりに、タイヤ内側から
外側へ向けて巻上げた折返し部分とを有するラジアルタ
イヤであって、 前記折返し部分がビードコアから遠去かって延在する間
に、それを、プライ本体部に一旦接近させた上で離反さ
せることにより、折返し部分に、そのプライ本体部に近
接して位置する中間部と、プライ本体部から離隔して位
置する端末部とを設け、 また、タイヤの幅方向断面内で、前記折返し部分を、そ
の末端を通ってプライ本体部に立てた法線と、タイヤ断
面高さの５％に相当する距離だけ、その法線からビード
コア側へ間隔をおいた位置に、法線と平行に引いた直線
との間で、法線に対する交角を６０″〜８０°、好まし
くは６５°〜７５°としてほぼ直線状に延在させ、 さらに、これもまたタイヤ幅方向断面内で、前記折返し
部分の末端を中心とする半径６．０ｍ１Ｉｆｉの円弧と
、半径１４．０ｍｍの円弧との間に含まれる凸部を、タ
イヤの外表面に、その全周にわたって設けたものである
。

なお上述したところにおいて、タイヤ断面高さとは、ビ
ードベースラインから測った、トレッド表面の最大高さ
位置までの距離を示すものとする。

（作　用） タイヤの、荷重下での転勤より、カーカスプライの折返
し部分の末端に生じる主ひずみは、従来のこの種のタイ
ヤにあっては、第６図に矢印で示したように、タイヤの
ほぼ半径方向に向いて反復され、又、この主ひずみは、
折返し部分末端のカーカスプライ本体側近傍で最大値を
示すことが有限要素法による解析結果より判明している
。

この点、前記特公昭５４−５６４号公報に記載されてい
る折返し部分形状によれば、第５図に示すように、折返
し部分すの端末部をプライ本体部Ｃから離調させている
ので、前記主ひずみが、折返し部分すの向きに沿って生
じる不利は少なく、かつ、このような向きでは、折返し
部分とプライ本体部との間の介在ゴム厚が増し、そのた
め、ひずみの影響を少なくすることもできる。とは云え
、折返し部分すの末端ｄからタイヤ外表面ｆまでの距離
Ｂが小さいことに起因する固有の問題を有することは前
述した。

発明者は、スチールコードからなるカーカスプライの折
返し部分端末部におけるコードの延在方向と、前記主ひ
ずみとの関係を数種のモデルで解析した結果、−旦プラ
イ本体部に接近した上で、それから離反して直線状に延
びる折返し部分の端末部を、その末端を通ってプライ本
体部に立てた法線に、６０°〜８０°、さらに好ましく
は６５°〜７５°の交角で交わる向きとすることが最適
であることを見出した。

交角が８０°より大きいと、ひずみを低減させる効果が
十分でなく、ひいては、ビード部の耐久性があまり向上
せず、一方、６０°より小さいと、折返し部分の末端か
らタイヤ外表面までの外皮ゴム厚みが薄くなり、そこへ
の亀裂の発生が懸念される。

また発明者は、折返し部分の端末部を上述したように延
在させた場合において、その末端と対応するタイヤ外表
面に、特定の凸部、すなわち、折返し部分の末端を中心
とする半径６．０ｍｍの円弧と、半径１４．０＋＋＋ｎ
＋の円弧との間に含まれる凸部を設りることにより、タ
イヤへの内圧充填時およびタイヤの負荷転勤時に、折返
し部分末端の、タイヤ半径方向の直ぐ外側位置でのタイ
ヤ外表面への凹みの発生を有効に防止し得ること、ひい
ては、その外表面部分へのクラックの発生ならびに折返
し部分端末部のセパレーションを阻止し得ることを見出
した。

カーカスプライの折返し部分末端と対応する位置でタイ
ヤ外表面に発生する凹み量は、第６図に示す一般的なカ
ーカスプライ形状のタイヤでは０；５ｍｍ以下であるに
対し、第５図に示すタイヤでは、０．５〜２．０ｍｍ　
となる。ところで、この凹みは、折返し部分末端におけ
る外側ゴム厚みが薄いことに起因して発生することから
、その外側ゴム厚みを十分に確保することによって凹み
量の低減が可能となるも、その部分のゴム厚みを厚くす
ると、ビード部の放熱効果が大幅に低下して、スチール
コードとゴムとの接着力の低下およびゴムの耐亀裂性の
低下によってビード部の耐久性が大きく低下する。

そこで発明者は、折返し部分の末端と対応するタイヤ外
表面への凹みの発生を有効に防止しつつ、熱によるビー
ド部の耐久性の低下を回避し得る、以下のようなビード
部外輪郭を提案する。

ビード部の故障は、カーカスプライの折返し部分末端で
の小クラックまたは剥離が原因となることから、その末
端における温度を低く抑えることが耐久性の低下を防止
するポイントとなり、それがためには、末端を中心とす
る半径１４．０ｍｍより好ましくは１２．０ｍｍの円弧
の内側に凸部を位置させることが必要になる。

一方において、折返し部分の末端と対応するタイヤ外表
面の凹み量は、その末端からタイヤ外表面までのゴム厚
みに影響されることから、その凹み量を、外観上問題と
ならないレベル（はぼ０．５ｍｍ）以下に抑えるために
は、末端を中心とする半径６．０ｍｍ、より好ましくは
７　、０ｍｍの円弧の外側に凸部を位置させることが必
要になる。

（実施例） 以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明に係る重荷重用空気入りタイヤのビー
ド部断面であり、図中１はスチールコードからなるカー
カスプライを、２はそのプライ本体部を、そして３は、
カーカスプライｌの折返し部分をそれぞれ示し、４はビ
ードコアを示す。

ここで、カーカス５を構成する少なくとも一のカーカス
プライ１は、その両側端部を、それぞれのビードコア４
のまわりに、タイヤの内側から外側へ向けて巻上げるこ
とにより、それぞれのビードコア間に延在するプライ本
体部２で主補強要素を、そして折返し部分３で、チエ−
ファー６と協働するビード部補強要素をそれぞれ形成す
る。

折返し部分３は、ビードコア４から遠去かる方向へ、多
くの場合チエ−ファー６とともに延在し、その端末部に
てチエ−ファー６より長（延びる。

そしてこの折返し部分３は、かかる延在の間に、プライ
本体部２に一旦接近した上で離反する反転径路を経るこ
とにより、その中間部に、プライ本体部２に近接して位
置する中間部７と、そこから離隔して位置する端末部８
とを有する。

また、折返し部分３、とくにその端末部８は、その端末
ｄを通ってプライ本体部２に立てた法線ｎと、タイヤ断
面高さの５％に相当する距離だけ、その法線ｎからビー
ドコア側へ間隔をおいた位置に一１法線のｎと平行に引
いた直線ｍとの間で、法線に対し、６０°〜８０°より
好ましくは６５″〜７５゜の交角θをなして直線状に延
在するものとする。

このような折返し部分３を補強要素とするビード部は、
タイヤ外表面９に、凸部１０を有する。ここで、この凸
部１０は、前述したように、タイヤ外表面への凹みの発
生を防止し、併せて、熱によるビード部耐久性の低下を
防止する目的の下で、第２図に示すところから明らかな
ように、折返し部ＩＩ 分３の末端ｄを中心とする半径６．０ｍｍの円弧Ｃ３、
より好ましくは半径７　、０ｍｍの円弧と、半径１３．
Ｏｍｍの円弧Ｃ２、これもより好ましくは１２．Ｏｍｍ
の円弧との間に含まれる寸法とする。

ところで、凸部１０の断面形状は、図示のような台形形
状または円弧形状の他、第３図に示すような所要の形状
に適宜に変更することができる。

〔試験例〕

以下に、サイズが１０００１？２０のタイヤにこの発明
を適用した場合の、タイヤ外表面への凹みの発生状況に
関する試験について説明する。

カーカスは、−枚のカーカスプライの両側端部を、ビー
ドコアの内側がち外側へ向けて巻上げてなり、カーカス
プライの折返し部分は、ビードコアに隣接する位置から
タイヤの半径方向外方へ延在する間に、はじめはプライ
本体部に接近し、次に、そのプライ本体部から離反する
。

ここで、折返し部分は、第４図に示すように、その末端
でプライ本体部から最も離隔しており、その末端からプ
ライ本体部までの距離Ａは１５ｍｍ、折返し部分の、プ
ライ本体部に最も近接する部分からプライ本体部までの
距離りは１０ｍｍである。

かかる状態の下で、折返し部分の末端からプライ本体部
に立てた法線と折返し部分端末部との交角を７０’とす
るとともに、その末端から、タイヤ外表面に設けた凸部
の、それぞれ、ビード部断面内の上下端および突出先端
面までの距離！１１ｚ’、　　ｌｓを、 ｊ！＋＝ｊ！ｇ＝１１．０ｍｍ＋　　　ｆ：＋＝８．０
ｍｍとした。

なお、ビードコアの最大幅Ｃは１２．０ｍｍ　、チエ−
ファーの内側セット高さＧは３８１１プライコードのタ
イヤ赤道面に対する交角は９０″、チエ−ファーコード
のタイヤ子午面に対する交角は６０゜である。

ところで、これはこの発明の必須の要件ではないが、前
述したそれぞれの距離Ａ、Ｄの比Ａ／Ｄは１．２〜１．
７とすることが、折返し部分の末端の、ビードベースラ
インから測った高さＥはタイヤ断面高さの２０％〜４０
％とすることが、また、チエ−ファーの外側セット高さ
Ｆは、末端高さＥの７０％〜９０％とすることがそれぞ
れ好ましく、さらに、チエ−ファーの内側セット高さＧ
は、距離りと間さＥの範囲内の値とし、チエ−ファーコ
ードのタイヤ子午面に対する交角は４０°〜６５°とす
ることが好ましい。

以上のように構成してなるタイヤを、重車両に装着して
実地走行させ、完全に摩耗した状態で評価したところ、
カーカスプライの折返し部分の末端近傍部分と対応する
タイヤ外表面への凹みの発生を、従来タイヤと同等まで
改善でき、これがため、タイヤの見映えを大きく向上さ
せるとともに、折返し部分でのセパレーションの発生を
極めて有効に防止することが可能となり、ビード部の耐
久性の向上とタイヤの軽量化とを同時に達成することが
できた。

（発明の効果） かくして、この発明によれば、ラジアルタイヤのビード
部における、カーカスプライの折返し部分の形状および
タイヤ外表面の輪郭形状を改良することにより、内圧の
充填または負荷転勤に起因する、ビード部外表面への凹
みの発生を十分に防止して、ビード部の耐久性を著しく
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すビード部断面図、 第２図は、凸部の形成条件を示す説明図、第３図は、凸
部の輪郭形状を例示する図、第４図は、この発明を適用
した試験例のタイヤを示すビード部断面図、 第５図は、先順タイヤを示すビード部断面図、第６図は
、従来の一般的なタイヤへの主ひずみの発生状態を示ず
ビード部断面図である。 １・・・カーカスプライ　　　２・・・プライ本体部３
・・・折返し部分　　　　　４・・・ビードコア５・・
・カーカス　　　　　　７・・・中間部８・・・端末部
　　　　　　　９・・・タイヤ外表面１０・・・凸部。 　　　　　　　　ｄ・・・末端ＣＩ＋Ｃ２・・・円弧　
　　　　ｍ・・・直線ｎ・・・法線 θ・・・交角

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スチールコードにて形成した、少なくとも一のカー
   カスプライからなるカーカスを具え、少なくとも一のカ
   ーカスプライがそれぞれのビードコア間に延在するプラ
   イ本体部と、それらのビードコアのまわりに、タイヤの
   内側から外側へ向けて巻上げた折返し部分とを有するラ
   ジアルタイヤにおいて、 前記折返し部分に、プライ本体部に近接して位置する中
   間部と、そのプライ本体部から離反して位置する端末部
   とを設け、 タイヤの幅方向断面内で、前記折返し部分を、その末端
   を通ってプライ本体部に立てた法線と、タイヤ断面高さ
   の５％に相当する距離だけ、その法線からビードコア側
   へ間隔をおいた位置に、法線と平行に引いた直線との間
   で、法線に対する交角を６０°〜８０°としてほぼ直線
   状に延在させ、 さらに、これもまたタイヤの幅方向断面内で、前記折返
   し部分の末端を中心とする半径６．０ｍｍの円弧と、半
   径１４．０ｍｍの円弧との間に含まれる凸部を、タイヤ
   の外表面に設けてなる重荷重用空気入りラジアルタイヤ
   。