JPH0350003A - 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〕 本発明は、ビード部の耐久性を向上させた重荷重用空気
入りラジアルタイヤに関する。

〔従来の技術〕

従来、重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部は、
たとえば第４図に示すように構成されている。第４図に
おいて、ビードワイヤ４の周りにタイヤの内側から外側
に折り返し巻き上げられたカーカスプライ３に添って、
タイヤ周方向に対して２０”〜７ｏ＠のほぼ同一のコー
ド角度で互いに交差する２層の繊維コード補強層９゜１
０が配置され、さらにこの補強層９．１０の上のタイヤ
外側に、繊維コード補強層１１が配置されている。しか
し、上述のような補強層が設けられていても、カーカス
プライ３の巻き返し端末３ｅに歪が集中し、その巻き返
し端末３ｅからセパレーションが発生するという問題を
十分に解決するものではなかった。

ところで、リム２に組み込まれたタイヤ２０が荷重を負
荷されて路面Ｍ上を走行した場合、第５図に示すように
、接地両端に対応する半径方向のサイドウオール部２２
には、矢印で示されるタイヤ周方向の剪断変形りが生じ
る。また、第６図に示すように、ビード部に荷重がかか
ることによって、接地中心部の断面方向（タイヤ幅方向
）に曲げ変形ｌが生じる。本発明者らは、前述したセパ
レーションの発生を防止し、ビード部耐久性を高めるた
めには、これらのタイヤ周方向の剪断変形りと断面方向
の曲げ変形！を小さくすることによりビード部に発生す
る内部歪を小さくすることが有効であること見出し、鋭
意検討を進めて本発明に到達した。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、と−ド部における内部歪を低減して、
カーカスプライの折り返し端末のセパレーションの発生
を防止し、ビード部の耐久性を向上させた重荷重用空気
入りラジアルタイヤを提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の上記目的は、金属コードまたは該金属コードと
少なくとも同等の弾性率を有する繊維コードからなる少
なくとも１層のカーカスプライを、左右一対のビードコ
アの周りに、それぞれタイヤの内側から外側に折り返し
、その折り返し端末をタイヤ断面最大幅位置の高さより
低い位置になるように巻き上げたビード部を有するラジ
アルタイヤにおいて、前記ビード部の内側に位置する前
記カーカスプライに添ってタイヤ周方向に対して１０’
〜３０°のコード角度を有する少なくとも２層の補強層
を互いに交差させて積層すると共に、前記カーカスプラ
イの折り返し部の外側に添ってタイヤ周方向に対して４
５°〜６０°のコード角度を有する少なくとも２層の補
強層を互いに交差させて積層配置し、かつ前記ビード部
内外の両補強層の交差領域の下方端末をそれぞれビード
ベース周辺部に配宣し、該交差領域の上方端末を前記カ
ーカスプライの折り返し部の端末からタイヤ断面最大幅
位置までの高さに配置することにより達成することがで
きる。

以下、図面を参照して詳しく説明する。

第３図に示す空気入りラジアルタイヤにおいて、リム２
に装着されたタイヤの左右一対のビード部１間には、ビ
ードコア４の周りにタイヤの内側から外側に折り返され
たカーカスプライ３が装架されている。このカーカスプ
ライ３は、スチールコードのような金属コードまたはこ
れと同等以上の弾性率を有する芳香族ポリアミド繊維、
ガラス繊維、炭素繊維等のような繊維コードからなり、
少なくとも１層配置される。このタイヤのトレッドＴの
カーカスプライ３上にタイヤ周方向に環状に少なくとも
２層のスチールコードからなるベルト層Ｂが配置されて
いる。

このベルト層Ｂを構成するスチールコードはプライ間で
少なくとも２層は互いに交差するように配置されている
。

本発明タイヤは、第１図に示すように、そのビード部に
おいてビードコア４の周りにタイヤの内側から外側に折
り返され巻き上げられたカーカスプライ３の本体側、す
なわちビード部内側のカーカスプライ３に添って２層の
補強層９゜９゛が積層配置されている。また、カーカス
プライ３の折り返し部、すなわちと−ド部外側のカーカ
スプライ３に添って２層のタイヤ外側補強層１０，１０
“が積層配置されている。ビードコア４の上方にはビー
ドフィラー７．７゛　がカーカスプライ３の本体とその
折り返し部に挟まれるように充填され、さらにカーカス
プライ折り返し端末３ｅと補強層１０．１０’とに挟ま
れるようにクツションゴム層８ｅが設けられている。ま
た、補強層１０．１０”の外側のリムベース側に沿って
リムクツションゴム層８が設けられている。

上記補強層９．９′はタイヤ周方向に対するコード角が
ｌＯ°〜３０°の範囲で互いに交差するように形成され
ている。これに対し補強層１０．　ｔｏ”はタイヤ周方
向に対するコード角が４５°〜６０゜の範囲で互いに交
差するように形成されている。

これら補強層９．９”と補強層１０．１０’とは、それ
ぞれコードが互いに交差する領域の下方端末はビードベ
ース部のビードトウ部に位置している。

他方、これら交差領域の上方端末はビードベースｍから
の高さり、およびｈ！が、それぞれカーカスプライ３の
折り返し端末３ｅの高さｈｃからタイヤ断面最大幅位置
高さＳＨとの間に位置している。

ビード部内側の補強層９．９°は、タイヤ周方向に対す
るコード角度が１０’〜３０°と比較的小さくしたこと
によって、タイヤ周方向の引張剛性を上げる作用を有す
る。したがって、充填空気による内圧Ｐによるビード部
の変形を抑えるのに最も効果的な作用を行い、カーカス
プライ折り返し端末３ｅへの歪の集中を低減する。また
、第５図に示すような接地端に対応する部分でのタイヤ
周方向の剪断変形に対し、カーカスプライ３のコード間
隔を開きにくくするように作用するから、このような剪
断変形によるカーカスプライ折り返し端末３ｅへの歪の
集中も抑えることになる。上記補強層９．９”のコード
角度力３０゜を超えると、周方向の引張剛性が十分に増
大しなくなり、カーカスプライの折り返し端末３ｅへの
歪集中を低減できない。また、１０°未溝の場合は上記
歪集中の抑制効果は十分であるが、補強層とカーカスプ
ライとの間の剥離現象という新しい問題を生ずることに
なる。

また、ビード部外側の補強層１０．１０’は、コード角
度をタイヤ周方向に対し４５°〜６０°の範囲内とする
ことによって、ビード部の断面方向曲げ剛性を向上させ
ることが可能になる。このコード角度が４５°未滴にな
ると、ビード部が撓んだときの断面径方向引張応力を効
果的に分担することができないため、カーカスプライ３
の折り返し端末３ｅ付近の曲げ変形が増大し、これによ
る歪の集中によって前記端末３ｅでセパレーションが発
生し易くなる。・また、このタイヤ断面方向の曲げ変形
に対する引張応力は、曲げ中立線からの距離の２乗で効
いてくるので、上記補強層１０．１０“をビード部の外
側に配置することは、上記効果を最も効率的に作用させ
ることになるのである。

一方、コード角度が６０°を超えるとタイヤ周方向の剪
断変形を抑制する効果が低下し、カーカスプライの折り
返し端末の歪が増加してその端末部でのセパレーション
を生じ易くする。

これらビード部内側の補強層９．９°とビード部外側の
補強層１０．１０’のコードが、それぞれ互いに交差し
ている領域は、それぞれ下方端末がビード部付近に位置
し、上方端末高さｈ２およびｈｌがカーカスプライ３の
折り返し端末３ｅの高さｈｃとタイヤ最大幅位置の高さ
ＳＲとの間に位置している必要がある。このように補強
層９，９゜と補強層１０．１０’のコード交差領域の上
下両端末の間でカーカスプライの折り返し端末３ｅを保
護することにより、カーカスプライの折り返し端末３ｅ
のセパレーションを防止することができる。

なお、前記カーカスプライ３の折り返し端末３ｅの高さ
ｈｃとタイヤ最大幅位置の高さｈｓは、いずれも第３図
におけるリム基準線ｍをベースとする高さであり、リム
基準線ｍはタイヤを正規リムに組み、正規内圧を充填し
た場合のリムの呼称Ｒに相当する。

また、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定されている標準
のリムをいい、「正規内圧を充填した」とは正規内圧と
なるように空気がタイヤ内に充填されたことをいう。

本発明タイヤにおいては、第２図に示すように、カーカ
スプライ３と同様に、１層の補強層１１をビードコア４
の周りにタイヤの内側から外側に折り返して配置し、こ
の補強層１１に対し、そのビード部内側に補強層９を積
層すると共に、ビード部外側には２層の積層された補強
層１０．ｌＯ゛を積層することもできる。しかしながら
、第２図に示すタイヤにおいても、と−ド部内側の補強
層９と１１とは、コードが互いに交差しており、このコ
ードが交差する領域の上方端末は、カーカスプライ３の
折り返し端末３ｅの高さｈｃの上方に位置しており、下
方端末はビードヒール部に位置している。他方、ビード
部外側の補強層１０．１０″の交差領域の下方端末ｈ１
は、同様にビードヒール部に位置し、上方端末はカーカ
スプライ３の折り返し側端束３ｅの高さｈｃの上方に位
置している。

このような本発明タイヤの補強層を構成するコードとし
ては、スチールコードおよび有機または無機繊維コード
が使用され、少な（とも２層の補強層は、同一種類のコ
ード、たとえばナイロンコード同士を使用してもよいし
、異種のコード、たとえばスチールコードとナイロンコ
ードを組み合わせて使用してもよい。

また、本発明タイヤにおいて、前記ビートコア４で折り
返されたカーカスプライ３とビード部外側の補強層１０
．１０’との間には、エツジクツションゴム８ｅを充填
し、ビートコア４の側面部からサイドウオール方向に向
けて徐々に離間させるようにすることが望ましい。この
エツジクツションゴム８８の硬度は、カーカスプライ３
のコートゴム（被覆ゴム）の硬度の１．２倍以上であっ
て、上側ビードフィラーゴム７の硬度以下の範囲内とす
るのがよい。また、このエツジクツションゴム８ｅは、
ゴム１００重量部に対してコバルト金属塩をコバルト元
素量に換算して０．１〜０．４重量部含有していること
が好ましい。

〔実施例〕

実施例１ 第１図に示すビード部構造を有し、以下に示した構成材
料と規格を有する本発明タイヤＩを作成した。

タイヤサイズ：　　ＩＩＲ２２，５１４ＰＲカーカスプ
ライ：　３　＋　９　＋１５（０，１７５）　１″スチ
ールコード ビードコア；底面の傾斜角度がリムビード座と略同じで
、直径１　、６０ｍ＋ａの鋼線からなる巻数６３回の１
本巻ビード カーカスプライ折り返し端末３ｅの高さｈＣ：３８ＩＩ
ＩＩＩ＋ ビードフィラー：下側ビードフィラー７°として硬いゴ
ムフィラー、上側ビードフィラー７として軟らかいゴム
フィラーを三角形状にして配置 ビード部内側の補強層９．９°およびビード部外側の補
強層１０．１０″　：　１２６００／２のナイロンコー
ドからなる、打ち込み本数３５本７５抛ｍの補強層 外側補？Ｊ＠眉の角度αＩ：５０゜ 内側補強層の角度α２：２０゜ ビード部外側の補強層１０．１０′上方端末の高さｈ　
　：６５ｍｍ ビード部内側の補強層９，９゛上方端末の高さｈ２：６
０１゜ 他方、本発明タイヤ■において、α１．α２゜ｈｌおよ
びｈ２が、それぞれ表に示す通り相違する従来タイヤ、
比較タイヤ１およびＨの３種類のタイヤを作成した。

上述した４種類のタイヤについて、次の室内回転ドラム
耐久性試験を行い、表に示す結果を得た。

ロ　　−　　゛　−ム　　　　　　−　　　　　　　′
　　　：リム２２．５Ｘ７．５０、空気圧８．４　ｋｇ
ｆ／ｃｍ”　　（規４δ（７）１２０り　、荷重５２０
０Ｋｇ　　（規格（７）１９０％）　、速度４５に＋＋
／ｈｒの条件で、各タイヤをドラム上で回φ云し、ビー
ド部が故障に至るまでの距離を測定し、従来タイヤの耐
久性を１００とする指数で示した。

（本頁以下、余白） 表から明らかなように、本発明のα１．α２゜ｈ、、ｈ
、の規定を満足する本発明タイヤＩは、そのビード部の
耐久性が著しく優れていることが判る。

実施例２ 第２図に示したビード部構造を有し、次の構成材料およ
び規格を有するタイヤサイズが１０．０ＯＲ２０１４Ｐ
Ｒの本発明タイヤ■を作製した。

補強層１１　：　３　＋　９　（０，２２）　２０”の
コード構造を有する金属コードからなる打ち込み数が２
７本１５０ｍｍの補強層 ビード部内側および外側の補強層９　、１０．１０’：
　１２６００／２の６ナイロンからなる、打ち込み数３
５本１５０ｓ＋ａ＋の補強層 ビード部内側の補強層のコード角度： ナイロンコード補強層（９）　２０°Ｘ金属コ一ド補強
層（１１）　２０゜ ビード部外側の補強層のコード角度： ナイロンコード補強層（１０）　５０°×ナイロンコ一
ド補強層（１０’）　５０゜ ｈｃ　＝６３＋ａｍ、　　　ｈｔ　＝８２ｍｍ＋　　ｈ
ｔ　＝７５ａｕｓ。

実施例１の本発明タイヤ■と同様に、本発明タイヤ■の
ビード部耐久性を評価したところ、下記の補強層コード
角度を有する従来タイヤに対し、カーカスプライ巻き上
げ端末の耐セパレージジン性で２０χ向上し、優れたビ
ード部の耐久性を有していた。

従来タイヤ； ビード部外側の補強層コード角度：ナイロンコード補強
層（１０）３５’　Ｘナイロンコード補強層（１０°）
３５’　　、 ビード部内側の補強層コード角度：ナイロンコード補強
層（９）　３５°×金属コ一ド補強層（１１）３５″。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ビードコアの周
りにタイヤの内側から外側に折り返された、タイヤ内側
カーカスプライとタイヤ外側カーカスプライにそれぞれ
タイヤ周方向に対して特定のコード角度を有する２層以
上の補強層を互いにコードが交差するように積層配置す
ると共に、その配置位置を特定することによって、充填
内圧によるビード部の変形を低減し、加えてタイヤを車
両に装着し、荷重をかけて路面を走行したときのサイド
ウオール部の接地端部分に生ずる周方向剪断変形および
断面方向（タイヤ幅方向）曲げ変形を低減したので、カ
ーカスプライ折り返し端末のセパレーションを防止し、
タイヤの耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明の重荷重用ラジ
アルタイヤのビード部構造の１例を示す拡大断面図、第
３図は本発明の対象とする重荷重用ラジアルタイヤの一
般構造を示す子午線方向断面図、第４図は従来の重荷重
用ラジアルタイヤのビード部構造の１例を示す断面説明
図、第５図および第６図は、それぞれラジアルタイヤの
荷重走行時のタイヤの変形の様子を示す説明図である。 ｌ・・・ビード部、２・・・リム、３・・・カーカスプ
ライ、４・・・ビードコア、８・・・リムクツションゴ
ム、９．９”、　ｔｏ、　ｔｏ’・・・補強層。 区 Ｃ） 転 ヒ 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属コードまたは該金属コードと少なくとも同等の弾性
   率を有する繊維コードからなる少なくとも１層のカーカ
   スプライを、左右一対のビードコアの周りに、それぞれ
   タイヤの内側から外側に折り返し、その折り返し端末を
   タイヤ断面最大幅位置の高さより低い位置になるように
   巻き上げたビード部を有するラジアルタイヤにおいて、
   前記ビード部の内側に位置する前記カーカスプライに添
   ってタイヤ周方向に対して１０゜〜３０゜のコード角度
   を有する少なくとも２層の補強層を互いに交差させて積
   層すると共に、前記カーカスプライの折り返し部の外側
   に添ってタイヤ周方向に対して４５゜〜６０゜のコード
   角度を有する少なくとも２層の補強層を互いに交差させ
   て積層配置し、かつ前記ビード部内外の両補強層の交差
   領域の下方端末をそれぞれビードベース周辺部に配置し
   、該交差領域の上方端末を前記カーカスプライの折り返
   し部の端末からタイヤ断面最大幅位置までの高さに配置
   した重荷重用空気入りラジアルタイヤ。