JP4215567B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、ビード部の耐久性に優れた重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
重荷重用タイヤは大きな負荷荷重下で走行することが多いためビード部にかかるトルクが大きく、ビ−ド部の耐久性に及ぼす影響が大きい。特に、タイヤを偏平化して行くと、ビード部への負荷は一層大きくなり、高撓み、高トルクを伴なう。そのため、従来から重荷重用タイヤのビード部の耐久性を向上させるための提案が多数なされている。その主なものは、ビード部の折り返し部のゴム厚を増加させたり、カーカス層の折り返し端部をスチールコード又は繊維コードなどの補強層で補強するものであった。また、近年においては、カーカス層の折り返し端末をビードコアの周囲に巻き付けることによりその端末のセパレ−ションを防止するようにしたものが出現している(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
しかしながら、前者のゴム厚を増加する対策はビード部に高発熱を発生することによるゴム劣化を伴なうと共にタイヤ重量の増加を伴なう欠点がある。また、後者の対策は、ビードコア廻りに発生する高トルクによりカーカス層がビードコアから引き抜かれる現象があり、何れも一層の低偏平化に対する対策としては必ずしも充分なものではなかった。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−191746号公報(第1−5頁、図1−3)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、かかる従来の問題点を解消し、ビード部の耐久性に優れた重荷重用空気入りラジアルタイヤ、特に偏平率の低いタイヤに好適な重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビードコアの外周側にそれぞれビードフィラーを配置すると共に、該ビードコアの周囲に少なくとも一層のカーカス層の両端部をタイヤ内側から外側に折り返して装架させた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記カーカス層の折り返し端末をリムフランジ上端より下方に位置させ、該カーカス層に隣接して前記ビードコアの周囲をタイヤ軸方向内側から外側に折り返すと共に、前記ビードフィラーの外側に沿って延びる少なくとも一層のスチールコード層を配置し、該スチールコード層の径方向外端を前記カーカス層の本体に重合させたことを特徴とする。
【0007】
このように、カーカス層の折り返し端末をリムフランジ上端より下方のゴムの動きが制約された領域に配置すると共に、さらにビードコアのタイヤ軸方向内側からビードフィラーの外側に延びるスチールコード層を配置し、その径方向外端をカーカス層の本体に重合させるようにしたので、スチールコード層に加わる引張り張力が、上記カーカス層本体に加わるビードコアを回転させようとするトルクと相殺し、その周辺ゴムの動きを抑制する。したがって、上記カーカス層の折り返し端末に対する応力を緩和し、ビ−ド部における耐久性を向上させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。各図において共通する構成については同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【0009】
図1は本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤ(以下、ラジアルタイヤという)の一例を示す半断面図である。ラジアルタイヤ1は、左右一対のビードコア2の外周側にそれぞれビードフィラー6を配置し、かつこれらビードコア2の周囲に少なくとも一層のカーカス層3の両端部をタイヤ内側から外側に折り返して装架させ、カーカス層3の折り返し端末3aをリムフランジ4の上端4aより下方に位置させている。また、カーカス層3とビードコア2との間には、少なくとも一層のスチールコード層5の径方向内端が挟持されている。このスチールコード層5は、ビードコア2のタイヤ軸方向内側からビードコア2の周囲をタイヤ外側に折り返され、さらにビードフィラー6の外側に沿って延び、その径方向外端5Aをカーカス層3の本体に重合させている。
【0010】
このように、カーカス層3の折り返し端末3aが配置されたリムフランジ4の上端4aより下方の領域は、ゴムがビードコア2とリムフランジ4とにより挟まれることにより拘束されているため、ゴムの動きが少なくなっており、折り返し端末3aに対する応力の集中を抑制することができる。
【0011】
さらに、カーカス層3とビードコア2との間に挟持されてビードフィラー6の外側に延びる少なくとも一層のスチールコード層5はビードコア2の回動を抑制する作用を行なう。すなわち、図2にビード部の要部を示すように、タイヤ内圧の充填により、カーカス層3には径方向外側へ向けた引張り張力T1が発生する。この引張り張力T1は、ビードコア2を図において右側に回転させようとするトルクF1を発生する。しかし、これに対してスチールコード層5には引張り張力T2が発生し、この引張り張力T2がビードコア2を図において左側に回転させようとするトルクF2を発生するため、上記トルクF1とトルクF2とが相殺し合い、ビードコア2の回動を抑制する。したがって、ビードコア2の周囲のゴムの動きも抑制され、カーカス層3の折り返し端末3aがリムフランジ4の上端4aより下側に配置されていることと相俟って折り返し端末3aに対応する応力集中によるゴムのセパレーションが起こりにくくなるから、ビード部Bの耐久性が向上する。
【0012】
上述した本発明のラジアルタイヤ1において、スチールコード層5の径方向外端5Aの端末5aのビードコア2の内径からのタイヤ径方向高さH2は、ビードコア2の内径からクラウン部6におけるカーカス層3の最内表面までのタイヤ径方向高さH1の20〜40%とすることが好ましい。H2がH1の20%未満ではタイヤ負荷転動時のカーカス本体の倒れ込み抑制効果が少なくなり、40%超ではフレックスゾーンに近くなり外端に歪みが集中する。
【0013】
また、スチールコード層5のタイヤ周方向に対するコード角度は15〜40°とすることが好ましい。15°未満ではビードコア2が右側に回転する現象を抑制する効果が少なくなり、40°超ではカーカス本体の倒れ込み抑制効果が少なくなる。
【0014】
さらに、スチールコード層5の径方向外端5Aがカーカス層3に沿って重合する長さH3は20mm以上にすることが好ましい。H3が20mm未満ではカーカス本体の倒れ込み抑制効果とビードコア2が右側に回転する現象を抑制する効果が少なくなる。しかし、あまり長すぎても重量増加の原因となるので40mmを限度とすることが好ましい。
【0015】
本発明は、偏平率の低い重荷重用のラジアルタイヤに適用する場合にその効果を一層発揮することができ、特に偏平率が80%以下の重荷重用のラジアルタイヤに好適である。
【0016】
なお、スチールコード層5は上述したようにビードコア2の回動を抑制するためのものであるので、図示の実施形態のように、径方向内端をカーカス層3とビードコア2との間に挟持することが最も好ましいが、カーカス層3の外側に隣接させて配置するようにしても差し支えない。
【0017】
【実施例】
実施例1〜3、比較例1,2
タイヤサイズ(435/45R22.5)及びビ−ド部の構造を除く全ての仕様を共通にして、ビ−ド部の構造を以下のように変更した従来タイヤ(従来例)、本発明タイヤ(実施例1〜3)及び比較タイヤ(比較例1,2)を作製した。なお、各タイヤに配置したスチールコード層のタイヤ周方向に対するコード角度は30°とした。
【0018】
これら6種類の重荷重用空気入りラジアルタイヤについて、それぞれ空気圧900kPaを充填し、JATMAによる規定荷重の140%、速度49km/hの条件の下で室内ドラム走行試験を行い、ビード部にクラックが生じて走行が不能になるまでの距離を測定した。その結果をビード部の耐久性として従来タイヤを100とする指数により表1に記載した。数値が大きいほど耐久性が優れていることを示す。
【0019】
従来例
図3(a) に示すように、一層のカーカス層3の折り返し端末3aをリムフランジ上端4aより上方に配置し、スチールコード層5をカーカス層3に隣接させてタイヤ内側から外側に配置し外側の端末5aをカーカス層3の折り返し端末3aより低い位置に止めた。
【0020】
実施例1
図3(b) に示すように、一層のカーカス層3の折り返し端末3aをリムフランジ上端4aより下方に配置し、スチールコード層5をカーカス層3の両側に隣接させてコード配置が互いに交差する二層とし、各スチールコード層5をビードコア2のタイヤ軸方向内側から外側に折り返してその径方向外端5Aをカーカス層3に重合させた。なお、ビードコア2とカーカス層3との間に配置したスチールコード層5のH1、H2及びH3は表1に示す通りとした。
【0021】
実施例2,3
図1に示す構造とし、実施例1と異なる点は、スチールコード層5をビードコア2とカーカス層3との間の一層としたことにある。
【0022】
比較例1
図3(c) に示す構造とし、実施例2,3と異なる点は、カーカス層3の折り返し端末3aをリムフランジ上端4aより上方に配置したことにある。
【0023】
比較例2
図3(d) に示す構造とし、実施例1と異なる点は、スチールコード層5の径方向外端5Aをカーカス層3に重合させていないことにある。
【0024】
【表1】
表1より、本発明タイヤ(実施例1〜3)はビード部の耐久性が著しく向上していることを確認した。
【0025】
【発明の効果】
上述したように、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、カーカス層の折り返し端末をリムフランジ上端より下方のゴムの動きが制約された領域に配置すると共に、さらにビードコアのタイヤ軸方向内側からビードフィラーの外側に延びるスチールコード層を配置し、その径方向外端をカーカス層の本体に重合させるようにしたので、スチールコード層に加わる引張り張力が、上記カーカス層本体に加わるビードコアを回転させようとするトルクと相殺し、その周辺ゴムの動きを抑制する。したがって、上記カーカス層の折り返し端末に対する応力を緩和し、ビ−ド部における耐久性を向上させることができる。
【0026】
本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、ビード部への負荷が大きくなる偏平の空気入りラジアルタイヤに好ましく適用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤの一例を示す半断面図である。
【図2】図1の要部を拡大して示す断面図である。
【図3】(a)〜(d)はビード部の耐久性を評価するために各タイヤに採用したビード部の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1 重荷重用空気入りラジアルタイヤ
2 ビードコア
3 カーカス層 3a 端末
4 リムフランジ 4a リムフランジ上端
5 スチールコード層 5a 端末
5A スチールコード層の径方向外端
6 ビードフィラー
Claims (6)
- 左右一対のビードコアの外周側にそれぞれビードフィラーを配置すると共に、該ビードコアの周囲に少なくとも一層のカーカス層の両端部をタイヤ内側から外側に折り返して装架させた空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記カーカス層の折り返し端末をリムフランジ上端より下方に位置させ、該カーカス層に隣接して前記ビードコアの周囲をタイヤ軸方向内側から外側に折り返すと共に、前記ビードフィラーの外側に沿って延びる少なくとも一層のスチールコード層を配置し、該スチールコード層の径方向外端を前記カーカス層の本体に重合させた重荷重用空気入りラジアルタイヤ。 - 前記スチールコード層の径方向内端を前記カーカス層と前記ビードコアとの間に挟持させた請求項1に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- 前記スチールコード層の径方向外端の前記ビードコアの内径からのタイヤ径方向高さH2を、前記ビードコアの内径から前記カーカス層のクラウン部における最内面までのタイヤ径方向高さH1の20〜40%にした請求項1又は2に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- 前記スチールコード層のタイヤ周方向に対する配置角度を15〜40°にした請求項1、2又は3に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- 前記スチールコード層の径方向外端が前記カーカス層の本体に沿って重合する長さH3を20mm以上にした請求項1〜4のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
- 前記空気入りラジアルタイヤの偏平率が80%以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
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