JPS62146706A - 重荷重用空気入りバイアスタイヤ - 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、重荷重用空気入りバイアスタイヤ、特に、複
数のカーカスプライが有機繊維コードをバイアスに配置
して積層して設けられ、各ビード部に複数のビードコア
が軸線方向に離間して設けられ、ビード部において各ビ
ードコアに複数のカーカスプライがタイヤ内側からタイ
ヤ外側にそれぞれ巻き上げられた重荷重用空気入りバイ
アスタイヤの耐久性を向上させる技術に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、トラック、建設車両等に装着される大型の重荷重
用バイアスタイヤは使用条件に見合った必要強度をタイ
ヤに付与するためカーカスを構成するカーカスプライの
プライ数が多くなっている。

このようなタイヤでは、例えば、第７図に示すように、
タイヤトレッド部１から両サイドウオール部２および両
ビード部３にまたか　で複数のカーカスプライ４が有機
繊維コードをバイアスに配置して積層して設けられてい
る。

特に、実数カーカスプライ数が、例えば、２０枚以上に
なる場合には、これらのカーカスプライ４をタイヤビー
ド部３においてリム５に緊密に着座させるとともに高い
支持強度を保持して堅固に係止するため、各ビード部３
に複数のビードコア６が軸線方向に離間して設けられ、
各ビードコア６の周りにそれぞれ複数のカーカスプライ
４がタイヤ内側からタイヤ外側に向けてそれぞれ巻き上
げられている。

これらのカーカスプライ４の巻き上げプライ端４ａの最
も高い位置はカーカス剛性のバランスで決定され、通常
タイヤサイドウオール部２に位置し、ビード部３に近づ
くにつれてカーカスプライ４の厚さが滑らかに増大する
よう複数のカーカスプライの巻き上げ高さに差をつけて
いる。したがって、複数の巻き上げプライ端４ａが図示
のようにビード部３からサイドウオール部２にかけて巻
き上げ差に相当するプライステップＳで互いに離間して
配置されている。これらの順次の巻き上げプライ端４ａ
の間隔、すなわち、プライステップＳは通常１５〜４０
ｍｍ程度である。

したがって、実数カーカスプライ数が多くて、ケース、
ゲージが厚い重荷重用バイアスタイヤにおいては、各ビ
ードコアの周りに巻き上げられたカーカスプライのプラ
イ端が、ビード部３からサイドウオール部２にかけて多
数位置することになる。

これらのプライ端は、既知のように、ナイロンコードの
ような有機繊維コードとゴムとが直列に接する部分であ
り、その剛性差のためタイヤ構造上の弱点として従来か
ら指摘されている。従来、この弱点を回避するため、プ
ライ端をゴムシートでカバーしたり、プライ端の周りの
ゴムゲージを厚くする等の対策が講じられている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述したように、実数カーカスプライ数
が多くてケースゲージの厚い従来の重荷重用空気入りタ
イヤ、特に、タイヤビード部に隣接する特定範囲、すな
わちリム幅端ａを含むタイヤ赤道面０と平行な面Ａとタ
イヤ内面の軸方向最外点すを含むタイヤ赤道面０と平行
な面Ｂとの間の範囲Ｃ内に位置するカーカスプライ端で
コード切れまたはセパレーションが発生してタイヤがバ
ーストするという問題が生じている。

本発明の目的はこのような問題を解決して重荷重用空気
入りタイヤの耐久性を向上させようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述した問題に鑑み、種々検討した結果なさ
れたものである。

一般に、タイヤのような円環状構造物においては、第２
図および第３図に示すように高負荷時の接地側で、ビー
ド部３およびこのビード部に隣接するサイドウオール部
２の部分２ａに圧縮力Ｆ　Ｃ１曲げモーメン）Ｆｂおよ
び剪断力Ｆｓ、、Ｆｓ□が作用する。しかし、実数カー
カスプライ数が相対的に少なくて、サイドウオール部分
２ａの厚みが薄いバイアスタイヤでは、剪断力Ｆｉｌ＋
Ｆｓ□よりも、主として上述の圧縮力ＦＣおよび曲げモ
ーメントＦ、が作用する。このため、高負荷時には、サ
イドウオール部２の部分２ａは弾性的に曲げ変形し、こ
の変形によってサイドウオール部分２ａ付近では、最外
側に配置されたプライの圧縮歪が増す結果となり応力歪
の集中を除けば、特に、プライ端の存在するカーカス内
部での圧縮歪が大きくなることはない。

しかしながら、実数カーカスプライが多く、例えば、カ
ーカスが２０枚以上のカーカスプライで構成され、各ビ
ード部に複数個のビードコアが軸線方向に離間して設け
られた厚いケースゲージのタイヤ、特に、リム幅端ａを
含むタイヤ赤道面０に平行な面Ａとタイヤ内面の軸線方
向最外点すを含むタイヤ赤道面Ｏに平行な面Ｂとの間の
軸線方向距離りがリム幅Ｗの０．０２倍以上である重荷
重用空気入りタイヤでは、タイヤ負荷時に、接地側にお
いて、圧縮力ＦＣおよび曲げモーメン）Ｆｂよりも剪断
力Ｆ　ｓ　ｌおよびＦｓ□による剪断変形が主として生
じ、圧縮の主歪（剪断歪を引張り歪と圧縮歪に分解した
ときの圧縮歪）はプライ端が存在するカーカス内部（面
Ａ、Ｂ間の範囲Ｃ）内で増加し、さらに、プライ端４ａ
で歪が集中するために故障が発生するという事実が多数
のタイヤ故障品の観察およびタイヤ変形挙動試験の結果
確かめられた。

第４図は実数カーカスプライ数が多く、各ビード部３に
複数個のビードコアが設けられ、各ビードコアの周りに
複数のカーカスプライが内側から外側にサイドウオール
２に向は巻き上げられたケースゲージの厚い重荷重用バ
イアスタイヤにおいて、ビード部３およびこれに隣接す
るサイドウオール部２に生じる歪分布を示し、特に、上
述した面Ａ、Ｂ間の範囲Ｃ内に生じる圧縮歪が範囲Ｃ外
に比べ極めて大きいことを示している。例えば、点ＣＩ
での圧縮歪は１５．０％であり、点Ｂ、での圧縮歪は７
．５％で、約２倍にも達している。

また、上述した歪は、第４図から明らかなように、範囲
Ｃ内で、タイヤ回転軸線方向の外側はど大きく、内側で
は相対的に小さい。したがって、この歪の相対的に小さ
い内側部分に巻上げ端を位置させることもでき、すなわ
ち、軸線方向最内側のビードコアに巻上げられたカーカ
スプライ端は範囲Ｃ内に位置させることができる。

第４図に示すように面Δ、Ｂ間の範囲Ｃ内において大き
な圧縮歪が生じる現象は、高荷重を負担するタイヤはど
顕著に現れ、特に、大型で、しかも実数カーカスプライ
数の多いタイヤはど顕著である。

本発明は、上述したように、圧縮歪が局部的に高い面Ａ
、Ｂ間の範囲Ｃ内では応力および歪集中により有機繊維
コードおよびゴムの疲労が早まり、面Ａ、Ｂ間の範囲Ｃ
内に位置する強度の低い不連続点としてのプライ端を核
としてコード切れまたはセパレーションが発生し、タイ
ヤの耐久性能が著しく低下するという新たな知見に基づ
くものである。

これかため、本発明によれば、複数のカーカスプライが
有機繊維コードをバイアスに配置して積層して設けられ
、各ビード部に複数のビードコアが軸線方向に離間して
設けられ、ビード部において各ビードコアに複数のカー
カスプライがタイヤ内側からタイヤ外側にそれぞれ巻き
上げられ、リム幅端を含むタイヤ赤道面と平行な面Ａと
タイヤ内面の軸方向最外点を含むタイヤ赤道面に平行な
面Ｂとの間の軸線方向距離がリム幅の０．０２倍以上で
ある重荷重用空気入りタイヤにおいて、軸線方向最内側
のビードコアを除くビードコアに巻き上げられたカーカ
スプライのプライ端が前記面Ａおよび３間の範囲外に位
置していることを特徴とする。

（作　用） 本発明によれば、タイヤ負荷時に極めて大きい圧縮歪が
生じる面Ａ、Ｂ間の範囲Ｃ内にはカーカスプライ端を位
置させず、範囲Ｃ外に全てのカーカスプライ端を位置さ
せることによって、カーカスプライ端への応力による歪
集中を避けることができ、これによりカーカスプライ端
を核として発生スるコード切れやセパレーションによる
バーストの発生率を著しく低減でき、タイヤ耐久性を向
上させることができる。

（実施例） 第５図は本発明の第１実施例を示す。本例で示すタイヤ
サイズは０Ｒ３２４００−４９４２ＰＲで、カーカスは
ナイロンコード１８９０ｄ／２　による実数２０枚のカ
ーカスプライを積層して構成され、各ビードコアを巻上
げている実数カーカスプライ数は、第１ビードコアで６
枚、第２ビードコアで６枚、第３ビードコアで４枚、残
り４枚はカットプライである。

本例では、軸線方向最外側および中央位置のビードコア
に巻上げられたカーカスプライ端のプライステップＳを
狭くし、２０ｍｍのプライステップでこれらのプライ端
を面Ａ、Ｂ間の範囲Ｃ外で、クラウン寄りに配置してい
る。

第６図は本発明の第２実施例を示しており、本例では第
１実施例で示したと同じサイズおよびカーカス構造のタ
イヤにおいて、軸線方向最外側および中央位置のビード
コアに巻上げられたプライ端を面Ａ、Ｂ間の範囲Ｃ外で
、クラウン寄りと、ビード部寄りとに振り分け、プライ
スチップを部分的に狭くしている。

第７図は本発明のさらに好ましい第３実施例を示す。

本例では、第１実施例で示したと同じサイズおよびカー
カス構造のタイヤにおいて、カーカスプライ端のプライ
ステップＳを狭＜　Ｌ、２０１１１１１１のプライステ
ップで全てのプライ端を面Ａ、Ｂ間の範囲Ｃ外で、クラ
ウン寄りに配置している。内側最高プライ端４ａの高さ
は内側ビードワイヤヒールからの直線距離で３６０ｆｆ
ｌ［ｌｌ、中央部最高プライ端４ａの高さは同じ＜３３
０ｍｍで、従来のものより高くなっている。

第８図は本発明の同様の第４実施例を示しており、本例
では第１実施例で示したと同じサイズおよびカーカス構
造のタイヤにおいて、プライ端４ａを面Ａ、Ｂ間の範囲
Ｃ外で、クラウン寄りと、ビード部寄りとに振り分け、
従来のものとほぼ同じプライステップ３０ｍｍで配置し
ている。内側最高プライ端４ａおよび中央部最高プライ
端４ａの高さはいずれも３１５　ｍｍで、従来のものよ
り幾分高くなっている。

（発明の効果） 本発明の効果を確認するため、下記のプライ端付近の圧
縮歪の測定およびタイヤ耐久性の比較テストを行った。

（１）プライ端付近の圧縮歪の測定 測定に供したタイヤサイズは１８００−２５３２ＰＲで
、内圧５．６ｋｇ／ｃｍ２で、１２．８）ンの荷重を加
え、プライ端付近の圧縮歪を測定した結果、面Ａ、Ｂ間
の範囲Ｃ外に位置するプライ端付近の圧縮歪を１００と
したとき、面Ａ、Ｂ間の範囲Ｃ内に位置するプライ端付
近の圧縮歪は１８０〜２６０であった。

（２）タイヤ耐久性の比較テスト 試供タイヤサイズは１８００−２５３２ＰＲで、室内で
１３ｋｍ／ｈの速度でドラム耐久試験を行った。従来構
造のタイヤは２１００時間で、コード切れによりバース
トしたが、本発明によるタイヤは３０００時間完走した
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるタイヤの構成を示すタイヤ子午線
を通る断面での線図的断面図、第２図はケースゲージが
薄いタイヤの高負荷時における接地側部での変形を示す
説明図、第３図はケースゲージが厚いタイヤの高負荷時
における接地側部での変形を示す説明図、第４図はケー
スゲージが厚いタイヤの高負荷時における接地側部での
圧縮歪の分布を示す図、第５図〜第８図は本発明の種々
の実施例によるタイヤを示すタイヤ子午線を通る断面で
の線図的断面図、 第９図は従来のタイヤのタイヤ子午線を通る断面での線
図的断面図である。 ■・・・トレッド部　　　２・・・サイドウオール部３
・・・ビード部　　　　４・・・カーカスプライ５・・
・リム　　　　　　　６・・・ビードコア０・・・タイ
ヤ赤道面 Ａ・・・リム幅端ａを含むタイヤ赤道面０と平行な面Ｂ
・・・タイヤ内面の軸方向最外点すを含むタイヤ赤道面
０に平行な面 Ｃ・・・面Ａ、Ｂ間の範囲 特許出願人　　株式会社　ブリヂストン第４図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のカーカスプライが有機繊維コードをバイアス
   に配置して積層して設けられ、各ビード部に複数のビー
   ドコアが軸線方向に離間して設けられ、ビード部におい
   て各ビードコアに複数のカーカスプライがタイヤ内側か
   らタイヤ外側にそれぞれ巻き上げられ、リム幅端を含む
   タイヤ赤道面と平行な面Ａとタイヤ内面の軸方向最外点
   を含むタイヤ赤道面に平行な面Ｂとの間の軸線方向距離
   がリム幅の ０．０２倍以上である重荷重用空気入りタイヤにおいて
   、軸線方向最内側のビードコアを除くビードコアに巻き
   上げられたカーカスプライのプライ端が前記面Ａおよび
   Ｂ間の範囲Ｃ外に位置していることを特徴とする重荷重
   用空気入りバイアスタイヤ。 ２、カーカスプライの全数が２０枚以上である特許請求
   の範囲第１項に記載の重荷重用空気入りバイアスタイヤ
   。 ３、軸方向最内側のビードコアに巻き上げられるカーカ
   スプライの枚数が６枚以上である特許請求の範囲第１項
   に記載の重荷重用空気入りバイアスタイヤ。