JPH0417805B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタイヤの改良に関するものである。

さらに特定的にいえば、本発明はタイヤケーシ
ング構造に関するものであり、具体的にはラジア
ルカーカスをもつタイヤケーシング構造、特に少
なくとも一層の金属プライで以て補強されたラジ
アルカーカスをもつタイヤケーシング構造に関す
るものである。タイヤケーシングの各側面の下方
部分は、「ビード」とよばれるが、ビードコアの
周りに外側へ向つて巻き上げられたカーカス端末
部分を含んでいる。一般的には、「アペツクス」
とよばれる、一または二部のゴム層からなる成形
ストリツプが、ビードコアの上で、側面に沿つ
て、カーカスプライとその巻き上げ部との間に置
かれている。アペツクスは側面に沿つて一定の高
さへ伸びており、その厚みは徐々に先細りになつ
てゆく。このようなタイヤケーシング構造は特に
重量車について使用される。

既知のケーシング構造に於ては、ビードコアに
関して傾斜した一層または二層のスチールコード
補強プライがこの領域の補強を与えその剛性を増
す。さらに、ビードは、比較的軟かいゴムで成形
した構成要素を有し、その構成要素はスチール補
強用プライへ接合し、シヨツクアブソーバーとし
て作用する。次いでビードとタイヤが使用時にの
せられるホイールリムとの間の摩擦によつて起こ
る摩耗に耐える硬質ゴムの被覆層が接合してい
る。

添付図面の第１図はこのような既知のタイプの
ケーシング構造の一例を部分断面図に於て示して
おり、特にそのビード部を示している。

このケーシングはラジアルカーカス１０をもつ
ており、その頂部にはトレツド１４に最も近い側
面上に積層されたブレーカー層１２がある。ケー
シングはビード部１６のホイールリム（参照番号
１５）側で終つている。さらに特定的にいうと、
このビードはカーカスの端末部分によつて形成さ
れており、それは参照番号１８と２０によつて示
される通り、ビードコア２２の周りに巻き上げら
れて、上向きに外側へ向つてのびて巻き上げ部２
０を形成する。比較的硬質のゴムでつくられたア
ペツクス２４はカーカス１０、ビードコア２２、
及び巻き上げ部２０の間に置かれその外側の半径
方向部分に於て先細りになつて消滅する。

公知の技術水準では、補強用プライ２６（第１
図に於ては一層だけ示してある）がこの領域の強
度を上げ硬くするために、巻き上げ部２０の外側
に置かれている。より特定的にいうと、これらの
プライは通常は金属コードまたは織物繊維コード
によつて補強されており、このコードは互に平行
でタイヤ周方向に対してわずかな角度で傾斜し、
従つて、コードがカーカスの巻き上げ部２０と交
差して剛性のあるネツトワークを形成している。

第１図は、ビード部１６もまた比較的軟質のゴ
ムで成形した一つの構成要素２８を補強プライ２
６の縁端に於てもち、そして、ビード全体の周り
にのびてビードとタイヤが使用時にのせられるホ
イールリムとの間の摩擦によつておこる磨耗に耐
える硬質ゴム被覆層３０、をもつていることを示
している。

上に示したタイプのタイヤケーシング構造は製
造過程に於て多くの注意と高水準の精度を必要と
する欠点をもつている。事実、補強用プライは、
高価な道具立てを用いて、精度よく切断し、輸送
し、とりつけねばならない。加硫中に不可避的に
おこる内部的移動はこれらのプライのずれに連が
り、従つて製造されたタイヤケーシングはときに
は完全に使用不適となる。この理由のために、系
統的な深さ方向探査技術をこれらの欠陥タイヤケ
ーシングをなくし得るように使用せねばならな
い。

このタイプのタイヤケーシング構造から補強用
プライを無くしてしまうことはすでに提唱されて
きた。例えば、フランス特許第1343402号明細書
は、非常に硬質で弾力のあるゴムでつくられ、タ
イヤケーシングの半径方向外側部分でタイヤケー
シングの側面において先細りになつて消滅し、か
つビードの半径方向内側部分へ向つてのびてリム
ゴムを形成しうるアペツクスを備えたビードをも
つタイヤケーシングの製造を記載している。該明
細書に記載されている実施態様では、アペツクス
の底部は二股に分かれており、その分岐点の二つ
の肢部の間の隙間にプライの巻き上げ部が配置さ
れている。このアペツクスの軸方向外側の肢部
は、ビードシート方向に確実に延びているので、
その結果、アペツクスとクリンチストリツプと一
体となつたタイヤ形成することを示している。
（クリンチストリツプはタイヤケーシングのサイ
ドウオールの底部に組み込まれている硬質ゴムか
らなるストリツプであり、ホイールリムによる摩
耗の擦りむけを防止する。）これらのタイヤはい
くつかの欠点をもつている。まず第一には、カー
カスの巻き上げ部上の部分の組立は、加硫前に於
て、問題をひきおこし、織物の縁端とゴムとの間
の結合がしばしばきわめて不適当である。さら
に、使用中に於て、この種のビードをもつタイヤ
は要求品質をもたないことが認識された。

ビードの外側が硬質ゴム部分で以て保護された
タイヤケーシング構造も知られている。この硬質
ゴム部分は巻き上げ部の外側に配置されている
が、ビードはアペツクスをもつていない。このよ
うなビードは十分に剛性をもつていない。

したがつて、本発明の目的はビード部の補強用
プライを必要としないでもビード部に満足した強
度を持たせたタイヤケーシング構造を提供するこ
とである。

本発明の一つの側面によれば、タイヤケーシン
グ構造は、ビード部の片方のビードコアから他方
のビードコアの間で延びている少なくとも一層の
ラジアル配置のプライが両ビードコアの周りでビ
ード部内側からビード部外側に向かつて巻き上げ
られているタイヤケーシング構造であつて、 ビードコアにすぐ隣接して半径方向外側に向か
つて漸次先細りとなるアペツクスゴム層４４がカ
ーカスプライ３０とその巻き上げ部４０との間に
配置されており、 前記巻き上げ部４０のすぐ外側に隣接して巻き
上げ端末部６０を含むすべての巻き上げ部４０に
直接接し、また端末部６０の半径方向外側に延
び、アペツクスゴム層４４の一部と直接接してい
るビード補強ゴム層４６，５２を備えており、 前記ビード補強ゴム層４６，５２は補強用フイ
ラメントを全く含まず、 またそのビード補強ゴム層４６，５２のモジユ
ラスはアペツクスゴム層４４のモジユラスより大
きく、 前記ビード補強ゴム層４６，５２のタイヤ回転
軸に垂直な面を基準として測定された半径方向寸
法ｈはタイヤケーシングの半径方向寸法Ｈの20〜
60％であり、 前記ビード補強ゴム層４６，５２の最大厚さｔ
がその半径方向寸法ｈの５〜30％であることを特
徴とする。

好ましくは、このビード補強ゴム層のゴムの前
記モジユラスはアペツクスゴムの少なくとも２倍
である。さらに具体的にいえば、このビード補強
ゴム層のゴムの20％伸長時の安定化モジユラスが
少なくとも1.5MPaであり、シヨアーＡ硬度が少
なくとも75°に等しく、一方、アペツクスゴムの
20％伸長時の安定化モジユラスが0.65MPa程度に
すぎず、シヨアーＡ硬度が65°の程度であるのが、
有利である。「安定化」モジユラスの意味は後述
する通りである。

ビードはゴム被覆層５０を含み、このゴム被覆
層はタイヤが使用時に取り付けられる少なくとも
ホイールリムと接触する部分に配置されているの
が好ましく、リムずれ防止機能を果たす。本発明
の特定の実施態様では、前記ビード補強ゴム層と
被覆層とが単一成分として一体に形成される。

上記の設計はいくつかの利点をもつている。そ
の第一は、成形ケーシングの疲労寿命がきわめて
長いことである。次に、タイヤケーシングの製造
に於て何ら特定の問題をおこすことが無い。なぜ
ならば、加硫中に各構成要素の内部的移動が従来
技術で見られた補強用プライの移動より小さくそ
してとも角も欠点が少ししかないからである。こ
のように、製造の精度を増すことができる。さら
に、被覆層と一体に形成された構成のときには、
タイヤケーシング中に組み込まれる構成要素の数
が減り、従つてケーシングのコストを低下でき
る。

好ましくは、カーカスは一層または多層のプラ
イを含むラジアル構造のものであり、各プライが
複数の平行な補強コード例えばナイロン、ケブラ
ーのような可撓性材料のコードあるいはスチール
ワイヤのような無機繊維材料のコードから成る。
好ましくは、この補強コードは高モジユラス、例
えば2500Kg／cm²より大きいモジユラスをもつ。

ビードコアは任意の既知の構造をもつていてよ
く、例えばケーブル、クリール、あるいは集蜜ワ
イヤで、所望断面例えば円形、六角形、矩形の断
面をもつていてよい。ビードコアは実質上非延伸
性であることが好ましい。

ここで本発明を添付図面の第２図と第３図を参
照して、単に例証のために、さらに詳細に説明す
る（第１図はすでに述べた）。

第２図を参照すると、図示のケーシング構造は
一層または多層の補強プライを含み、それらの端
末部は数字３８と４０によつて示されているが、
ビードコア４２とゴムでできたアペツクスストリ
ツプ４４とから成るビードの周りに外側に向つて
巻き上げられている。アペツクスストリツプ４４
はその半径方向の外側先端へ向つて勾配がついて
いてカーカスの巻き上げ部４０の端末部６０をこ
えて突き出している。環状ストリツプ状のビード
補強ゴム層４６は、アペツクスストリツプゴムよ
り高いモジユラスをもち且つビードの周辺に延び
てビードヒールに配置されている半径方向内側の
末端をもつが、カーカス巻き上げ部４０とアペツ
クスストリツプ４４の一部との軸方向外側隣りに
位置し且つそれらと直接に接している。このビー
ド補強ゴム層４６の断面はビードのヒールからア
ペツクスストリツプ４４の半径方向外側先端より
下の位置へ半径方向外側にのびている。ビード補
強ゴム層４６の最大幅ｔは、カーカス巻き上げ部
４０の半径方向外側に隣接している。このビード
補強ゴム層４６の断面は、半径方向外側に所定の
点まで先細りになる。硬質ゴムのリムずれ防止被
覆層５０が、ビード補強層４６の軸方向外側隣り
に置かれ、ビード底部より下方へかつビードのト
ウの周りにのびている。このリムずれ防止層５０
はタイヤが使用時に取り付けられるリム３５のビ
ードシートと接している。

タイヤケーシングの半径方向寸法を、回転軸に
対して垂直な平面内で測定して、第１図に示すよ
うにＨとすると、ビード補強ゴム層４６は半径方
向寸法ｈをもち、これは、ケーシングの特定各種
寸法とアスペクト比に応じて、半径方向全長Ｈの
20％と60％の間になるのが有利である。ビード補
強ゴム層４６の厚さｔはその半径方向寸法ｈの約
５％と30％の間にある。

図示の具体例に於て、これは標準の寸法8.5−
17.5のタイヤケーシングの例であるが、ビード補
強ゴム層４６はゴムでつくられ、あるいはむしろ
ゴム混合物でつくられており、この場合、20％伸
長時の安定化モジユラスは1.5MPaより大きいか
またはそれに等しく、そのシヨアーＡ硬度は少な
くとも75°に等しい。比較として、そのアペツク
ス４４は20％伸長時の安定化モジユラスが
0.65MPaの程度でありそのシヨアーＡ硬度が65°
程度のものであるゴムまたは混合物でつくられて
いる。

上記のモジユラスは丁度20％伸長時の測定であ
る。実際問題として、この伸長率はアペツクスス
トリツプ４４中及びビード補強ゴム層４６中のゴ
ムの使用条件のきわめて代表的なものである。こ
のモジユラスは「安定化」と呼ばれ、それは、各
値が引続き数回測定されるものであり、かつその
測定は一般には５回目後に於て安定することが認
められているからである。本明細書に於て示され
ているのはこの安定化した値である。

前記の説明から、硬質ゴムでつくつたビード補
強ゴム層４６が第１図に示す補強用プライ２６と
軟質ゴムのエレメント２８とを置き換えるもので
あることが明らかである。

第３図は別の具体例を示しており、第２図に示
したものと類似の寸法のタイヤケーシングを意図
したものである。第２図の具体例中の各構成要素
と類似の第３図中の構成要素は同じ参照数字をつ
けてある。従つて、これらの具体例の間の唯一の
差異は、第２図に示されている第一の具体例で
は、硬質ゴムからなるビード補強ゴム層４６及び
ゴム被覆層５０は別々に形成されているのに対し
て、第３図に示されている第２図の具体例では、
これらのビード補強ゴム層及びゴム被覆層が単一
層５２として一体に形成されていることであり、
この層５２は第一の具体例の分離したビード補強
ゴム層４６のゴムの特性に相当する特性を有する
ゴムから作られていることが理解できる。

第３図に示されている第二の具体例が第２図に
示されている第一の具体例にまさる利点は、タイ
ヤケーシングを組上げるのに使う構成要素の数が
減ることである。それゆえ、ケーシングの製造コ
ストのある程度の低減が可能となる。

第２図及び第３図を参照して説明した具体例の
各々に於て、高モジユラスでより硬質のゴムのア
ペツクスストリツプ４４とビード補強層４６また
は５２とはビードに一定の剛性を与え、この剛性
は横断方向に次第に変化して、ビードがリムとケ
ーシングを組み込んだタイヤとの間の連結体とし
てその役割を十分に果たすことを可能とする。

本発明によるタイヤケーシングについて行つた
試験は、既知のタイプのタイヤケーシングと比較
して、本発明の顕著な利点を示している。

まず第一に、荷重をかけたタイヤケーシング中
の変形歪の分布についての検討の結果、変形歪は
本発明によつてつくつたケーシングに於てより良
い分布を示している。変形歪のこのより改良な分
布は疲労寿命を改善されるものである。

さらに具体的にいえば、本発明によるタイヤケ
ーシングの疲労寿命をローリングマシンによるロ
ーリング試験中に、きわめて高い荷重を適用して
測定し、その最高荷重はETRTO機関によつて標
準化されている正規荷重の200％に達するもので
ある。

さらに具体的にいえば、標準仕様の11R22.5SC
タイプの本発明によるタイヤケーシングと同一仕
様タイプの慣用的ケーシングを過荷重下でローリ
ング試験にかけた。慣用タイプのケーシングはす
べてローリング250時間までにそのビード領域に
於てさけた。本発明によるタイヤはより長時間の
間このテストに耐え、その中の一つは同じ条件下
で518時間のローリングの読みを示した。

さらに、これらの試験は実際の仕様条件下で本
発明によるタイヤケーシングについて実施した。
標準寸法（8.5R 17.5SC）のこれらのタイヤを
6250Kgに等しい全荷重をもつ車へ装着した。これ
らのケーシングのビードは、第一回目の使用後に
於てはトレツドがすり減るまでもとのままであ
り、そしてまた第２回目の使用期間後に於てはク
ラウンの再トレツド化によつて許される完全磨耗
までもとのままであることが確認された。

それゆえ、これまでの試験では、本発明は従来
のタイヤケーシングより良好な疲労寿命を提供
し、しかもこれらのケーシングの低コスト製造を
可能とし、この新しい製造の使用が多とされるも
のであることを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図は既知タイプのタイヤケーシング構造の
例の部分断面図であり、第２図は本発明の一つの
具体化によるタイヤケーシング構造のビード周辺
部分の断面図であり、第３図は本発明の第二具体
化例による、第２図同様の断面図である。 １０，３０はカーカス、１６はビード、２２，
４２はビードコア、２４，４４はアペツクス、４
０はカーカスプライの巻き上げ部、４６，５２は
ビード補強ゴム層、５０はビード部ゴム被覆層、
６０はカーカスプライの巻き上げ端末部、ｔはビ
ード補強ゴム層の最大厚さ、Ｈはタイヤケーシン
グの半径方向寸法でありｈはビード補強ゴム層の
半径方向寸法である。Ａはタイヤケーシングの半
径方向外側を、Ｂは半径方向内側を示し、Ｃは軸
方向（ビード部）外側を、Ｄは軸方向（ビード
部）内側を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ビード部の片方のビードコアから他方のビー
   ドコアの間で延びている少なくとも一層のラジア
   ル配置のプライが両ビードコアの周りでビード部
   内側からビード部外側に向かつて巻き上げられて
   いるタイヤケーシング構造であつて、 ビードコアにすぐ隣接して半径方向外側に向か
   つて漸次先細りとなるアペツクスゴム層４４がカ
   ーカスプライ３０とその巻き上げ部４０との間に
   配置されており、 前記巻き上げ部４０のすぐ外側に隣接して巻き
   上げ端末部６０を含むすべての巻き上げ部４０に
   直接接し、また端末部６０の半径方向外側に延
   び、アペツクスゴム層４４の一部と直接接してい
   るビード補強ゴム層４６，５２を備えており、 前記ビード補強ゴム層４６，５２は補強用フイ
   ラメントを全く含まず、 またそのビード補強ゴム層４６，５２のモジユ
   ラスはアペツクスゴム層４４のモジユラスより大
   きく、 前記ビード補強ゴム層４６，５２のタイヤ回転
   軸に垂直な面を基準として測定された半径方向寸
   法ｈはタイヤケーシングの半径方向寸法Ｈの20〜
   60％であり、 前記ビード補強ゴム層４６，５２の最大厚さｔ
   が前記ビード補強ゴム層４６，５２の半径方向寸
   法ｈの５〜30％であることを特徴とするタイヤケ
   ーシング構造。 ２ 前記ビード補強ゴム層４６，５２のゴムが、
   アペツクス４４のゴムのモジユラスの少なくとも
   ２倍のモジユラスをもつことを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項記載のタイヤケーシング構造。 ３ 前記ビード補強ゴム層４６，５２のゴムのシ
   ヨアーＡ硬度が、アペツクス４４のゴムのシヨア
   ーＡ硬度より大きいことを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項または第２項に記載のタイヤケーシ
   ング構造。 ４ 前記ビードがリムずれ防止ゴム被覆層５０を
   更に含み、このリムずれ防止ゴム被覆層５０はタ
   イヤが使用時に取り付けられる少なくともホイー
   ルリムと接触するビード部分に配置されているこ
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項〜第３項の
   いずれかに記載のタイヤケーシング構造。 ５ 前記リムずれ防止ゴム被覆層及び前記ビード
   補強ゴム層が、単一構成要素５２として一体に形
   成され、この構成要素５２がタイヤが使用時に取
   り付けられる少なくともホイールリムと接触する
   ビードの部分の回りに延びていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第４項に記載のタイヤケーシ
   ング構造。 ６ 前記カーカス３０がラジアル構造であり、一
   層または多層のプライを含み、各プライが複数の
   平行な補強用コード、好ましくは、金属コードを
   含むことを特徴とする、特許請求の範囲第１項〜
   第５項のいずれかに記載のタイヤケーシング構
   造。