JP2004224237A - 重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ゲージの大幅な増加を伴うことなくビード部耐久性を向上させ、タイヤの超偏平化やＬＩ ＵＰタイヤにも適用可能なビード部構造を有する重荷重用ラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】ゴム引きされたスチールコードからなるカーカスプライ２が、トレッド部からビード部１まで延在する本体部２ａと、ビード部１に埋設されたビードコア４の周りに巻き返されてなる巻返し部２ｂとで構成されてなる重荷重用ラジアルタイヤである。巻返し部２ｂのタイヤ幅方向の内側に第１ワイヤーチェーファー層５ａと、外側に第２ワイヤーチェーファー層５ｂとを有する。第１および第２ワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂがともに、スチールコードと交差する斜め配列のワイヤコードゴム引き層からなり、かつ第１および第２ワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂのタイヤ半径方向外側端がともにカーカスプライ２の巻き返し端よりもタイヤ半径方向外側に位置する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックやバスなどのように高荷重・高内圧条件下で使用される重荷重用ラジアルタイヤに関し、特にはビード部を改良することによりビード部耐久性を向上させた重荷重用ラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤでは、タイヤ負荷転動の際のプライコードの引抜けを防止すべく、通常は、図１０に示すようにカーカスプライ１００を、ビード部１０１のビードコア１０２の周りで、タイヤ幅方向の内側から外側へ大きく巻き返し、その巻返し部１０３をゴム質中に埋込み固定することとしている。
【０００３】
しかし、かかるビード部構造を有する従来の空気入りタイヤは、タイヤの負荷転動時、特に高負荷荷重作用時にサイドウォール部１０４が大きな曲げ変形をするのに伴って、カーカスプライ１００に図１０の矢印方向に引抜き力Ｆが作用するとともに、カーカスプライ１００の巻返し部１０３の端部位置１０５には、これを境としてタイヤ径方向の内外側に剛性段差が生じ、前記端縁位置１０５およびその近傍に繰返し応力集中が生じることによって、プライコードのゴム質からのセパレーションが発生し易くなる。従来、このセパレーションがビード部クラックの原因になるという問題があった。
【０００４】
かかるセパレーションを防止してビード部耐久性を向上させるための手段として、従来よりビード部にワイヤーチェーファーや有機繊維チェーファー等の補強層を配設することが知られている。例えば、特許文献１には、巻返し部の外側でカーカスプライ巻き返し端には達しない環状領域にわたって巻返し部に沿いそのプライコードと交差する斜め配列の金属コードゴム引き層からなる少なくとも１枚のワイヤーチェーファーと、プライコードと交差しかつ互いに交差するバイアス配列の有機繊維コードゴム引き層からなる少なくとも２枚の繊維補強層とを有する重荷重用ラジアルタイヤが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、カーカスプライの巻返し部の外側にスチールコード補強層（ワイヤーチェーファー）と繊維コード補強層の少なくとも２層が配置された空気入りラジアルタイヤが開示されている。
【０００６】
これら特許文献１および２に示されるように、従来、ビード部の補強のために使用されてきたワイヤーチェーファーは、一般にカーカスプライの巻返し部の外側にのみ配置されている。また、ワイヤーチェーファーのタイヤ半径方向外側端は、該外側端の歪みを小さくするために、カーカスプライ巻き返し端よりもタイヤ半径方向内側に位置している。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５４−１５２０１号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】
特公平７−１１０５６４号公報（特許請求の範囲等）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のワイヤーチェーファーの適用のみの場合は、該ワイヤーチェーファーのタイヤ半径方向外側端よりもカーカスプライ端の方がタイヤ半径方向外側に位置する結果、結局はこのカーカスプライ端に歪みが集中してビード部耐久性の向上効果は望めず、また上記特許文献１のように、２枚の繊維補強層と組合せた場合でも、タイヤの超偏平化や、日本国内での荷重規制の改定により現状よりも負荷荷重能力を高めたタイヤ（以下「ＬＩ ＵＰタイヤ」と称する）等に対しては、使用状況が厳しくなるため、ビード部耐久性の向上効果は必ずしも十分とはいえなかった。
【０００９】
この場合、繊維補強層の枚数を増やす更なる補強方法も考えられるが、ゲージが増加することによる走行中の温度上昇の原因となり、却ってビード部耐久性を損なう結果となる。
【００１０】
そこで本発明の目的は、ゲージの大幅な増加を伴うことなくビード部耐久性を向上させ、タイヤの超偏平化やＬＩ ＵＰタイヤにも適用可能なビード部構造を有する重荷重用ラジアルタイヤを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の重荷重用ラジアルタイヤは、ゴム引きされたスチールコードからなる少なくとも一枚のカーカスプライが、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部まで延在する本体部と、前記ビード部に埋設された左右一対のビードコアの周りにタイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き返されてなる巻返し部とで構成されてなる重荷重用ラジアルタイヤにおいて、
前記巻返し部のタイヤ幅方向の内側に少なくとも１枚の第１ワイヤーチェーファー層と、外側に少なくとも１枚の第２ワイヤーチェーファー層とを有し、
これら第１および第２ワイヤーチェーファー層がともに、前記スチールコードと交差する斜め配列のワイヤーコードゴム引き層からなり、かつ第１および第２ワイヤーチェーファー層のタイヤ半径方向外側端がともに前記カーカスプライの巻き返し端よりもタイヤ半径方向外側に位置することを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の重荷重用ラジアルタイヤにおいては、前記第１および第２ワイヤーチェーファー層のワイヤーコードが前記カーカスプライのスチールコードに対して４０°〜６０°の範囲内で交差することが好ましい。より好ましくは、前記第１ワイヤーチェーファー層のワイヤーコードと前記第２ワイヤーチェーファー層のワイヤーコードとが前記カーカスプライのスチールコードに対し＋４０°〜＋６０°と−４０°〜−６０°との関係で互いに交差するようにする。
【００１３】
また、前記ビードコアの周りに有機繊維からなるラッピングテープが巻回されているか、あるいは前記第１ワイヤーチェーファーが前記ビードコアの周面に沿って巻き込まれていることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき具体的に説明する。
図１は本発明の重荷重用ラジアルタイヤのビード部の断面の一例を示したものである。図中、符号１はビード部、２はカーカスプライ、３はサイドウォール部、４はビードコア、５ａは第１ワイヤーチェーファー層、５ｂは第２ワイヤーチェーファー層を示す。
【００１５】
図１に示すビード部１を有する重荷重用ラジアルタイヤは、好適には実質的にラジアル方向（具体的には、タイヤ赤道面に対して７０〜９０°の方向）に配列されたスチールコードをゴム引きした一枚のカーカスプライ２を、トレッド部（図示せず）からサイドウォール部３を経てビード部１までトロイダルに延在する本体部２ａと、ビード部１に埋設したビードコア４の周りにタイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き返してなる巻返し部２ｂとで構成されている。また、カーカスプライ２のクラウン部（図示せず）には、トレッド部を補強するため、１枚以上のコードゴム引き層からなるベルト（図示せず）が配置される。かかる配置および構成材料等は既知のものを適宜採用することができる。
【００１６】
本発明においては、巻返し部２ｂのタイヤ幅方向の内側に少なくとも１枚の第１ワイヤーチェーファー層５ａと、外側に少なくとも１枚の第２ワイヤーチェーファー層５ｂとを有する。従来は、例えば特許文献１に見られるように、ワイヤーチェーファーと少なくとも２枚の繊維補強層との組合せによりビード部を補強し、ビード部耐久性の向上を図る手法が採られてきた。しかし、超偏平やＬＩ ＵＰタイヤのようなタイヤでは、これまでのワイヤーチェーファーと繊維補強層との組合せではビード部耐久性の向上効果が不十分となってきた。そこで、巻返し部２ｂの両側に、少なくとも１枚の第１ワイヤーチェーファー層５ａと、少なくとも１枚の第２ワイヤーチェーファー層５ｂとを配設したところ、ビード部の変形が良好に抑制され、カーカスプライ端からの故障防止に極めて効果的であることが分かった。
【００１７】
第１ワイヤーチェーファー層５ａおよび第２ワイヤーチェーファー層５ｂは、スパイラルを有しないワイヤーコードを平行に並べて簾状とし、これにゴムコーティングを施したものである。ワイヤーコードの撚り構造や線径は、限定されるべきものではないが、ビード部のボリューム増加を抑えるため、０．９ｍｍ以下の線径のワイヤーコードを使用することが好ましい。また、打ち込み数は、好ましくは２０〜３０本／５ｃｍである。さらに、コーティングゴムの１００％伸長時のモジュラスは、好ましくは５〜１５ＭＰａである。
【００１８】
また、第１ワイヤーチェーファー層５ａおよび第２ワイヤーチェーファー層５ｂのワイヤーコードは、カーカスプライ２のスチールコードと交差する斜め配列とする。好ましくは、第１および第２ワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂのワイヤーコードがカーカスプライのスチールコードに対して４０°〜６０°の範囲内で交差するようにする。このように、第１および第２ワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂのワイヤーコードをカーカスプライ２のスチールコードに対して交差させることにより、ビード部の変形抑制に格段の効果を奏する。また、より好ましくは、第１および第２ワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂの各ワイヤーコードをカーカスプライのスチールコードに対し＋４０°〜＋６０°と−４０°〜−６０°との関係で互いに交差させる。
【００１９】
さらに、第１および第２ワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂのタイヤ半径方向外側端が、ともにカーカスプライ２の巻返し端よりもタイヤ半径方向外側に位置するようにする。好ましくは、第１および第２ワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂのタイヤ半径方向外側端とカーカスプライ２の巻返し端との距離ｈ１およびｈ２が夫々２０〜３０ｍｍおよび１０〜１５ｍｍとする。
【００２０】
これにより、故障核が第１および第２ワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂのタイヤ半径方向外側端となるが、これを従来のカーカスプライ端が故障核となる場合と比較すると、第１および第２ワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂのワイヤーコードが斜め配列され角度付けされている分、第１および第２ワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂのタイヤ半径方向内側からタイヤ半径方向外側端までのワイヤーコードが長くなるため、劣化するまでの時間も長くなり、結果としてこれまで以上にビード部耐久性が向上することが分かった。また、カーカスプライ２がその内側と外側のワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂに挟持されることにより、カーカスプライ２の引き抜けが起こりにくくなる効果もある。
【００２１】
本発明においては、ビードコア４の周りに有機繊維、好ましくはポリアミド繊維、特にはナイロン繊維からなるラッピングテープを適宜ピッチで巻回することにより、ビード部耐久性を更に高めることができる（図２、３、６、７参照）。同様の効果は、第１ワイヤーチェーファー層５ａをビードコア４の周面に沿って巻き込むことによっても得ることができる（図４、５、８、９参照）。
【００２２】
一方、第２ワイヤーチェーファー層５ｂのタイヤ半径方向内側端は、ビードコア４のタイヤ半径方向内側近傍まで延在させればよく、好ましくはビードコア４の周りに、該ビードコア４のタイヤ半径方向外側端付近まで巻き返す。
【００２３】
【実施例】
次に、本発明を実施例に基づき説明する。
本発明の重荷重用ラジアルタイヤを各種製造し、夫々のビード部耐久性を評価した。
【００２４】
実施例１〜８
実施例１〜８のタイヤはいずれも、タイヤサイズがＴＢＲ ３１５／６０Ｒ２２．５であり、ビード部構造、並びに第１および第２ワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂの配置については図２〜９および表１に示す通りである。また、第１および第２ワイヤーチェーファー層５ａ、５ｂはいずれも下記（１）〜（４）の条件のものを用いた。
（１）撚り構造：３＋８×０．１２５ｍｍ
（２）打ち込み数：２５本／５ｃｍ
（３）コーティングゴムの１００％伸長時のモジュラス：６．４ＭＰａ
（４）ワイヤーコードのカーカスプライスチールコードに対する角度：５０°
【００２５】
従来例
比較のため、第１ワイヤーチェーファー５ａの代わりにその位置に下記条件（１）〜（４）の繊維補強層を配設した以外は実施例１のタイヤと同様な構成を有する従来タイヤＷを試作した。
【００２６】
繊維補強層の条件
（１）ナイロンコード
（２）２枚
（３）交差コード角：±５６°
（４）コーティングゴム１００％モジュラス：５．５ＭＰａ
【００２７】
（試験方法）
上記各供試タイヤについて、９．０×２２．５のリムに装着し、ビード部耐久性を評価した。ビード部耐久性は、タイヤ内圧：９００ｋＰａ、タイヤ負荷荷重：７０ｋＮの条件下で、回転ドラム上を６０ｋｍ／ｈの速度でタイヤを走行させ、タイヤに故障が生じたときの走行距離を測定し、この測定値から評価した。表１にその評価結果を示す。尚、表１中のビード部耐久性の数値は、新品時の従来例を１００とした指数比で示してあり、数値が大きいほど優れている。また、劣化後とは、所定の温度および湿度で一定期間保存した後のことである。
【００２８】
【表１】

＊１：図２、３、６、７中の符号６が、ビードコア４の周りに巻回されたナイロン繊維からなるラッピングテープ（テープ幅：２５ｍｍ、巻回ピッチ：２５ｍｍ／１ピッチ（テープ−テープ間に隙間なし））である。
＊２：第２ワイヤーチェーファー層５ｂのタイヤ半径方向内側端がビードコア４のタイヤ半径方向内側近傍まで延在するときを「下端」、ビードコア４の周りに該ビードコア４のタイヤ半径方向外側端付近まで巻き返すときを「上端」とする。
＊３：第１ワイヤーチェーファー層と第２ワイヤーチェーファー層とのいずれが最上端（タイヤ半径方向最外方端）となっているかを示す。
【００２９】
表１に示す評価結果から、実施例１〜８はいずれも従来例に比べてビード部耐久性に優れていることが分かる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、ゲージの大幅な増加を伴うことなくビード部耐久性を向上させ、タイヤの超偏平化やＬＩ ＵＰタイヤにも適用可能なビード部構造を有する重荷重用ラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一好適例である重荷重用ラジアルタイヤのビード部を示す部分断面図である。
【図２】実施例１の重荷重用ラジアルタイヤのビード部を示す部分断面図である。
【図３】実施例２の重荷重用ラジアルタイヤのビード部を示す部分断面図である。
【図４】実施例３の重荷重用ラジアルタイヤのビード部を示す部分断面図である。
【図５】実施例４の重荷重用ラジアルタイヤのビード部を示す部分断面図である。
【図６】実施例５の重荷重用ラジアルタイヤのビード部を示す部分断面図である。
【図７】実施例６の重荷重用ラジアルタイヤのビード部を示す部分断面図である。
【図８】実施例７の重荷重用ラジアルタイヤのビード部を示す部分断面図である。
【図９】実施例８の重荷重用ラジアルタイヤのビード部を示す部分断面図である。
【図１０】
従来の重荷重用ラジアルタイヤのビード部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１ ビード部
２ カーカスプライ
３ サイドウォール部
４ ビードコア
５ａ 第１ワイヤーチェーファー層
５ｂ 第２ワイヤーチェーファー層
６ ナイロンコード

Claims (5)

1. ゴム引きされたスチールコードからなる少なくとも一枚のカーカスプライが、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部まで延在する本体部と、前記ビード部に埋設された左右一対のビードコアの周りにタイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻き返されてなる巻返し部とで構成されてなる重荷重用ラジアルタイヤにおいて、
   前記巻返し部のタイヤ幅方向の内側に少なくとも１枚の第１ワイヤーチェーファー層と、外側に少なくとも１枚の第２ワイヤーチェーファー層とを有し、
   これら第１および第２ワイヤーチェーファー層がともに、前記スチールコードと交差する斜め配列のワイヤーコードゴム引き層からなり、かつ第１および第２ワイヤーチェーファー層のタイヤ半径方向外側端がともに前記カーカスプライの巻き返し端よりもタイヤ半径方向外側に位置することを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。
2. 前記第１および第２ワイヤーチェーファー層のワイヤーコードが前記カーカスプライのスチールコードに対して４０°〜６０°の範囲内で交差する請求項１記載の重荷重用ラジアルタイヤ。
3. 前記第１ワイヤーチェーファー層のワイヤーコードと前記第２ワイヤーチェーファー層のワイヤーコードとが前記カーカスプライのスチールコードに対し＋４０°〜＋６０°と−４０°〜−６０°との関係で互いに交差する請求項１または２記載の重荷重用ラジアルタイヤ。
4. 前記ビードコアの周りに有機繊維からなるラッピングテープが巻回されている請求項１〜３のうちいずれか一項記載の重荷重用ラジアルタイヤ。
5. 前記第１ワイヤーチェーファーが前記ビードコアの周面に沿って巻き込まれている請求項１〜３のうちいずれか一項記載の重荷重用ラジアルタイヤ。

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