JPH022722B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、カーカスに芳香族ポリアミド繊維
コードを用い、これに伴つて必要なビードの改良
を施した重荷重用ラジアルタイヤに関するもので
ある。 一般に重荷重用ラジアルタイヤは、カーカスプ
ライ、ベルト層共にスチールコードを補強材とし
て用いた、いわゆるオールスチールタイヤが従来
から広く用いられたがこれと同じ目的でナイロ
ン、ポリエステル等の有機繊維コードをカーカス
に用い、スチールコードをベルト層に用いた、い
わゆるコンビタイヤも知られている。 何れにあつてもラジアルタイヤはよく知られて
いるように、カーカスプライの補強コードがタイ
ヤの放射平面にほぼ平行（タイヤの赤道面に対し
ほぼ直交する方向）に配列されたカーカス構造を
有しているほか、タイヤの赤道面に対し小さい角
度でスチールなど弾性率が著しく高い材料のコー
ドを配列したプライの複数を、それらプライ間で
コードが異方向に交差するように重ね合せたベル
ト層を、カーカスのクラウン部上に配置するのが
慣例である。 さてオールスチールタイヤはコードの強力が高
いため、タイヤが摩耗してしまつてもトレツド部
分を張りかえることにより再使用に耐えることか
ら、コストの面での利点がある反面、道路事情の
悪い用途に用いて深いカツトを受けたときなどに
は、その部分から浸入する水分によつて補強コー
ドが錆におかされ、その結果コード切れ、セパレ
ーシヨンによる早期故障を受け易いとか、重量が
比較的大きいことによる燃費の面での不利などの
欠点もある。 一方コンビタイヤの場合は重量が比較的小さい
ため燃費の面での有利性はあるが、一般に有機繊
維コードは強力が低いため、その分カーカスプラ
イ数の相当な必然的増加を伴うのはやむを得ない
としても、タイヤ走行による疲労に対しし敏感で
あるので、上記したトレツド部分の張りかえによ
るような再生使用が困難なだけでなく、上に挙げ
たような有機繊維コードは、弾性率が低いためタ
イヤの使用時におけるコードクリープによつてタ
イヤ寸法の経時増加も生じ易いことから、大型車
両の後輪などで多用される、複輪装着の際に、そ
の一方のみが傷んだタイヤを新しいタイヤと取り
かえ他方の古いタイヤと組合せて使用することが
できない点で重荷重用空気入りタイヤとして重大
な不利がある。 ところで近年、繊維コードではあるが上記ナイ
ロンコードやポリエステルコードと比べて弾性
率、強力共に格段に高い、芳香族ポリアミド繊維
コードが開発され、これをコンビタイヤのカーカ
ス補強材として用いることが試みられている。 芳香族ポリアミド繊維コードは従来の有機繊維
コードとことかわり、上記したクリープの如き不
利なく、カーカスプライ数としても通常は１プラ
イ、または例外的にも２プライ程度で十分に補強
目的を達する。 ところが、このような繊維コードについてのプ
ライ数の減少にはタイヤとして必要なビード部剛
性の低下が伴われ、それによつてもたらされるビ
ード部の過大変形に起因する、カーカスプライ端
部のセパレーシヨン故障が多発するという、思わ
ぬ問題を生じるのである。すなわち芳香族ポリア
ミド繊維がカーカス補強材として未だ実用化され
るには至つていない理由である。 この発明は芳香族ポリアミド繊維コードをカー
カス補強材に用いようとするとき従来回避できな
かつた上記のような欠点を有利に解決した、改良
コンビタイヤを提案するものである。 この発明は環状をなして中央に位置するトレツ
ド部の両側から、径方向内向きにサイド部とさら
にビードリングで強化したビード部がそれぞれ連
なり、これらの各部分をラジアルカーカスプライ
で補強し、該カーカスプライの両側縁をビードリ
ングのまわりに外側へ巻上げ、ビード部における
カーカスプライとその巻上げ部に関し外側には金
属コード補強層を配置し、内側には硬、軟複合ゴ
ムよりなるビードフイラーを充てんした慣例どお
りの公知の重荷重用空気入りタイヤを前提にし
て、以下に述べる構成を特徴とする。 すなわち上記カーカスプライは芳香族ポリアミ
ド繊維コード層から成りその巻上げ先端はタイヤ
をリム組したときリムフランジの上端より低い位
置にとどまり、上記金属コード補強層はプライ巻
上げ部側がその巻上げ端を越えて終端する一方、
カーカスプライ側では上記巻上げ端側補強層終端
相当位置を越えてサイド部方向へ延び、また上記
ビードフイラーの硬部分はビードリング上からカ
ーカスプライに近接して金属コード補強層のカー
カスプライ側終端相当位置を越え、ビードフイラ
ーの軟部分は上記硬ゴム部分とプライ巻上げ部側
金属コード補強層間を上記ビードフイラー硬部分
を越えてサイド部方向へ延び且つ、ビードフイラ
ー硬部分とプライ巻上げ部との間にビードフイラ
ー軟部分の下方端部が楔状に位置するものとする
ことを問題点の解決手段とするものである。 ここで上記のようにカーカスの巻上げ部先端を
リムフランジの上端よりも低くしたのは、オール
スチールタイヤの場合に比べて芳香族ポリアミド
繊維コード層よりなるカーカスは、負荷転動時に
おけるカーカスの巻上げ部端の歪がより大きいの
で、できるだけ歪の小さいところに巻上げ部先端
を位置させることが必要だからである。 このカーカスの巻上げ部先端を越えて金属コー
ド補強層が延びる配置は、該巻上げ部先端でのセ
パレーシヨン防止とリムずれ防止のために必要で
ある。 金属コード補強層を、カーカスプライ側で巻上
げ端側と比べてより高く配置したのは、外側の金
属コード補強層端におけるセパレーシヨン防止と
外側端の変形防止、並びにカーカスの巻上げを低
くおさえたことによるカーカスプライの係止効果
の低下防止のために、オーパーラツプ量をふやす
ことが必要だからである。 ビードフイラー硬部分がカーカスプライ側の金
属補強層端を越えて延びるのは、ビード部のたお
れこみ防止とこれに加えて金属補強層とカーカス
間の動きを少なく、動きにくくするためである。 ビードフイラーの軟部分をくさび状にしてカー
カス巻上げ部端に位置させるのは、プライ端と金
属補強層端の歪を緩和するためであり、ビードフ
イラーの軟部分を硬部分を越えて延在させるのは
剛性段差をなくしスムーズな変形を可能にするた
めである。 以下図面にもとずき説明する。 第１図は、この発明に従うタイヤの右半分断
面、そして第２図はビード部の部分拡大を示す。
第１図においてタイヤの赤道面０―０より左半分
を省略しているが同面に対し左右対称であること
は勿論である。 タイヤ１は中央部に環状トレツド部２が位置
し、このトレツド部の両端から径方向内向きにサ
イド部３、先端位置をビードリング４で強化した
ビード部５が夫々連なり、これら各部分をカーカ
スプライ６で補強する。カーカスプライ６の両端
部はビードリング４のまわりに外側へ向つて巻上
げ、巻上げ部６′をなす。 カーカスプライのクラウン部７上には常法によ
りベルト層８をトレツド部２の幅一ぱいに亘つて
配置することにより、クラウン部の剛性を高め
る。このベルト層８は、非伸長性のたとえばスチ
ールコードを赤道面０―０に対し一般に10゜〜25°
の角度で傾斜配列したゴム引きプライの２枚を含
み、プライ間でコードが異方向に交差するよう重
ね合わせたものを、慣例どおり用いる。 またビード部５におけるカーカスプライ６とそ
の巻上げ部６′に関し、外側に金属コード補強層
９をそして内側には硬、軟複合ゴムよりなるビー
ドフイラー１０を夫々配置することも慣例どおり
である。 この発明においてカーカスプライは補強材とし
て商標名ケブラー（Kevlar）で知られている芳
香族ポリアミド繊維コードをタイヤの放射方向、
即ち赤道０―０とほぼ直交する方向に配列したゴ
ム引きプライの１枚、多くてもせいぜい２枚から
成るものとし、その巻上げ部６′はその先端がタ
イヤをリムＲに組んだときリムフランジRfの先
端Rtを越えない低い位置（一般にはリムフラン
ジRfから３mm程度とするを可とする。）にとどめ
るものとする。 カーカスプライ６の巻上げ部６′の外側に配置
する金属コード補強層９は、カーカスプライ６と
密着してサイド部３の方へ延びる部分９_-1を、巻
上げ部６′に密着し、かつその先端を越えてサイ
ド部３の方へ延びる部分９_-2とともに有し、望ま
れるビード部の剛性に応じて金属コードをカーカ
スプライのコードに対し55゜〜80゜の角度範囲内で
の傾斜配列になるゴム引層の１枚から成るものと
する。第２図のように金属コート補強層９の部分
９_-1の上端Ａ、また部分９_-2の上端をＢとしてこ
れら上端Ａ，Ｂの位置は望まれるビード部の剛性
に応じて適宜決めることができるが、一般的にビ
ード部５の下端基準線Ｌ―Ｌに対する部分９―₁
の上端Ａ迄の赤道面０―０と平行な距離ｉは、部
分９―₂の上端Ｂ迄の同方向距離ｈより５mm〜30
mm大きく、また距離ｉは、ビード部５の下端基準
線Ｌ―Ｌからトレツド部２の頂点迄の赤道面０―
０と平行な距離Ｈの20％〜40％の範囲にあること
が好ましい。 またこの発明において、コード間隔／（コード
間隔＋コード直径）で定義される空隙比につき、
金属コード補強層９は、カーカスプライ６のそれ
に比して1.2〜1.6倍の範囲でより大きいことが実
施の面で望ましい。すなわち1.2未満は該補強層
９の内側半径方向端付近での剛性段差を生じ易
く、カーカスプライ６のコード切れを発生し易い
一方で、1.6倍よりも大きいビード部の剛性確保
が困難になり、また延長プライとしてカーカスプ
ライ６のビードコアへの係止効果の低下を来たし
勝ちだからである。このコード空隙比は、上に述
べた金属コード補強層９のコード角もそうである
ように測定位置によつて若干異なるので、距離ｈ
の位置即ち、線ｌ―ｌ上またはこの線になるべく
近い領域にて定めるものとする。 この発明において、金属コード補強層９の包囲
によつて保護されたカーカスプライ６とその巻上
げ部６′との間には硬軟複合ゴムよりなるビード
フイラー１０を充てんする。ビードフイラー１０
は、ビードリング４上から主としてカーカスプラ
イ６と近接し先細りサイド部３の方へ延びる硬部
分１０_-1と、この硬部分１０_-1と巻上げ部６′の
間に下端部が楔状に侵入して巻上げ部６′に続く
金属コード補強層９の部分９_-2とビードフイラー
の硬部分１０^- ₁との間でサイド部３の方へ延びる
軟ゴムの部分１０_-2とを含む。硬部分１０_-1、軟
部分１０_-2とのそれぞれの硬さはシヨアＡ硬度
で、一般に70゜〜90゜及び50゜〜65゜であり、また両
ゴムの硬度差としては15゜〜30゜に設定することが
望ましい。ビード部５の下端基準線Ｌ―Ｌよりビ
ードフイラー１０の硬、軟両部分の各上端に至る
距離ｊ、ｋと、金属コード補強層９の部分９_-1の
上端迄の距離ｉは、ｉ＜ｊ＜ｋの関係を有し、距
離各々間の差として、タイヤ種にもよるが５mm〜
20mmを保持させることが望ましく、ここにビード
フイラー１０の硬、軟両部分の各上端はリムフラ
ンジRfの上端Rtよりも高く延在するのは自明で
ある。 このようにして成るタイヤの性能を確認すべく
750R16 14PRサイズを用い、従来のタイヤと耐
久比較試験を行つた。この場合に適用したタイヤ
の主要諸元は下表の通りである。

【表】 ゴムを単独で用いた。
このようにして成るタイヤを600GSリム（フラ
ンジ高さ28mm）に組み内圧を8.0Kg／cm²充てんし
て、直径1.6ｍの表面が平滑なスチール製のドラ
ム上に荷重3000Kgを加え、速度60Km／ｈで10000
Kmの走行テストを行つたが比較タイヤ２には著し
く早期にセパレーシヨンが起こつたのでテストを
中止した。 残りの供試タイヤのテスト終了後、解剖してみ
たところ従来品はカーカスの巻上げ部先端と金属
コード補強層の部分９_-2の先端に亀裂（セパレー
シヨン）が、タイヤの周方向に断続的に生じてい
た。これに対し発明品には何ら異常が認められな
かつた。 かくしてこの発明になるタイヤは芳香族ポリア
ミド繊維コードをカーカスの補強材として用いそ
して、プライ巻上げ部の先端を、内圧によりリム
フランジとの間で著しい圧縮を受けはするが走行
時に作用する撓み変形に対しては保護されるフラ
ンジ高さより低い区域にて金属補強層と楔状軟ゴ
ムを介した硬ゴムとの間に位置させ、更に、金属
補強層は、巻上げ部を越えてサイド部の方へ延び
る部分でカーカスプライ側に位置する部分よりも
低くして、その間を硬軟複合ゴムよりなるビード
フイラーにより、タイヤに荷重等の力が作用した
とき補強層先端に作用する応力を抑制し且つ吸収
するようにしたためこれらの相乗効果によつてタ
イヤの耐久性を著しく向上させることができるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のタイヤの断面図、第２図は
ビード部の拡大図である。 １……タイヤ、２……トレツド部、３……サイ
ド部、４……ビードリング、５……ビード部、６
……カーカス、６′……巻上げ部、９……金属コ
ード補強層、９_-1……カーカスプライ側の部分、
９_-2……プライ巻上げ部側の部分、１０……ビー
ドフイラー、１０_-1……硬部分、１０_-2……軟部
分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 環状をなして中央に位置するトレツド部の両
   側から、径方向内向きにサイド部とさらにビード
   リングで強化したビード部がそれぞれ連なり、こ
   れらの各部分をラジアルカーカスプライで補強
   し、該カーカスプライの両側縁をビードリングの
   まわりに外側へ巻上げ、ビード部におけるカーカ
   スプライとその巻上げ部に関し外側には金属コー
   ド補強層を配置し、内側には硬、軟複合ゴムより
   なるビードフイラーを充てんした重荷重用空気入
   りラジアルタイヤにおいて、 上記カーカスプライは芳香族ポリアミド繊維コ
   ード層から成りその巻上げ部先端はタイヤをリム
   組したときリムフランジの上端より低い位置にと
   どまり、 上記金属コード補強層はプライ巻上げ部側がそ
   の巻上げ端を越えて終端する一方、カーカスプラ
   イ側では上記巻上げ端側補強層終端相当位置を越
   えてサイド部方向へ延び、 また上記ビードフイラーの硬部分はビードリン
   グ上からカーカスプライに近接して金属コード補
   強層のカーカスプライ側終端相当位置を越え、 ビードフイラーの軟部分は上記硬ゴム部分とプ
   ライ巻上げ部側金属コード補強層間を上記ビード
   フイラー硬部分を越えてサイド部方向へ延び且
   つ、ビードフイラー硬部分とプライ巻上げ部との
   間にビードフイラー軟部分の下方端部が楔状に位
   置すること を特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。