JP4477755B2 - 重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にトラック・バス用として好適であり、ビード耐久性を維持しながら、リム組み及びリム外しする際のビードトウ部分におけるゴム欠け（トウ欠け）を抑制しうる重荷重用ラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラック・バス用の重荷重用ラジアルタイヤでは、高内圧かつ高荷重下で使用されるため、ビード部はきわめて高い嵌合圧でリムと接触する。そのためにビード部ａには、図３（Ａ）に示すように、トウ部分ａｔからヒール部分ａｈを経てビード外側面ａｏに至るリムとの接触領域に、ゴム外皮をなす硬質ゴムからなるチェーファｂが設けられている。
【０００３】
このチェーファｂは、前記トウ部分ａｔでは、一般に、空気不透過性のインナーライナゴムｃの内方端ｃ１を被覆して半径方向外方に立上がる立片部ｂ１を有する構造（便宜上、被覆構造とよぶ）が広く採用されている。これは、インナーライナゴムｃの成形フォーマとの粘着性が高いことに原因するものであり、もし図３（Ｂ）の如く、インナーライナゴムｃの内方端ｃ１がタイヤ内腔面で露出する構造（便宜上、露出構造とよぶ）を採用した場合には、グリーンタイヤを成形フォーマから取外す際にインナーライナゴムｃの前記内方端ｃ１がチェーファｂから剥離しやすくなる傾向となり、これを防ぐためにグリーンタイヤの取外し作業に時間を要するなど生産効率を損ねるからである。このような観点から前記被覆構造が広く採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしタイヤでは、リム組み／リム外しする際、前記トウ部分ａｔがリムフランジｒｆに引掛かって図４（Ａ）、（Ｂ）に示す如く変形するが、この時、前記被覆構造の場合には、タイヤ内腔面側となる硬質の立片部ｂ１に最大の伸びが作用し、その結果、ビードコアｅの半径方向内方端の高さ位置近傍において、前記立片部ｂ１に亀裂損傷等のトウ欠けｋが発生しやすくなる。
【０００５】
又チェーファｂは、高モジュラスのゴム配合のため、押出し成形時の配向性が強く接着性に劣る。そのため、図４（Ｃ）の如く、トウ欠け部から前記チェーファｂの界面ｂｓに沿って亀裂が進行し易く、補強コードフィラｊ（補強コードフィラｊがない場合にはカーカス）に達した場合、錆からコード切れを起こしタイヤのバーストに至る恐れもある。
【０００６】
そこで本発明は、前記被覆構造のタイヤにおいて、前記立片部に代わり、ゴム硬度が低くかつ破断時の伸びが大きい所定ゴム物性の内側ゴム層を形成することを基本として、ビード耐久性を損ねることなくトウ欠けを効果的に抑制しうる重荷重用ラジアルタイヤの提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る本体部にこのビードコアの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返し部を一連に設けたカーカスと、タイヤ内腔面をなし空気不透過性ゴム材からなるインナーライナとを具える重荷重用ラジアルタイヤであって、
前記本体部と前記インナーライナとの間に半径方向内外にのびかつ内端部が前記ビードコアの下方に位置するインスレーションゴム層、
前記折返し部のタイヤ軸方向外側でタイヤ半径方向内方にかつビードコアの下方にのびるインナーサイドウォールゴム層、
このインナーサイドウォールゴム層のタイヤ軸方向外側に配されかつビードトウ部分に達して終端することによりビード外側面とビード底面とをなすチェーファ、
及びこのチェーファが終端する終端面に接しかつ前記インナーライナのタイヤ軸方向内側面に沿って半径方向外方に厚さを減じてのびるトウ内側ゴム層を設けるとともに、
前記トウ内側ゴム層は、ゴム硬度が６０゜（デュロメータＡ硬さ）以下、しかも破断時の伸びが５００％以上であることを特徴としている。
【０００８】
また請求項２の発明では、ゴム硬度は、各部のゴム硬度が
インナーライナ＜トウ内側ゴム層≒インナーサイドウォールゴム層＜インスレーションゴム層＜チェーファ
の関係にあることを特徴としている。
【０００９】
また請求項３の発明では、前記トウ内側ゴム層は、インナーサイドウォールゴム層と連続することを特徴としている。
【００１０】
また請求項４の発明では、前記インナーサイドウォールゴム層は、ビードコアの下方において、前記インスレーションゴム層の下面に接することを特徴としている。
【００１１】
また請求項５の発明では、前記折返し部は、前記インナーサイドウォールゴム層との間に、このインナーサイドウォールゴム層のゴム硬度より１５〜２５゜大きいゴム硬度のゴムストリップ層を介在したことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明の重荷重用ラジアルタイヤが、トラック・バス用タイヤとして形成された場合の子午断面を例示している。
【００１３】
図において、重荷重用ラジアルタイヤ１（以下タイヤ１という）は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５で折返されて係止されるカーカス６と、タイヤ内腔面をなすインナーライナ７とを具える。
【００１４】
前記カーカス６は、ビードコア５、５間を跨る本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折返す折返し部６ｂを設けた１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成されるものを例示している。このカーカスプライ６Ａは、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７０〜９０°の角度で配列したいわゆるラジアル構造をなし、カーカスコードとしてナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維コード、或いはスチールコードが好適に使用される。
【００１５】
又前記カーカス６の本体部６ａの外側かつトレッド部２の内方には、ベルト層１１を配置している。このベルト層１１は、本例では、スチールコードを用いたベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば６０±１０°程度の角度で配列した最内のベルトプライ１１Ａと、タイヤ赤道Ｃに対して３０°以下の小角度で配列したベルトプライ１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄとの４層構造をなし、例えばベルトコードがプライ間で互いに交差する箇所を１箇所以上設けて重置している。ベルトコードとして、必要に応じてナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードを用いることができる。
【００１６】
又前記カーカス６の本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外方に向かって先細状にのびるビードエーペックスゴム１２が設けられる。前記ビードコア５は、例えばスチール製のビードワイヤを巻回してなるリング状をなし、本例では、断面横長の偏平六角形のものを例示するとともに、その半径方向内辺５Ｓがビード底面Ｓ１と略平行にのびることによって、リムとの嵌合力を広範囲に亘って高めている。
【００１７】
又前記カーカス６の本体部６ａの内側には、タイヤ内腔面の略全体を形成するインナーライナ７が、インスレーションゴム層１０を介して配される。このインナーライナ７は、例えばブチル系ゴム等を主体とした空気不透過性ゴムからなり、その半径方向内方端７Ｅは、図２に示すように、前記ビードコア５の半径方向内方端をタイヤ軸方向に通る基準線Ｘよりも半径方向内方で終端している。これにより、充填空気を気密に保持する。
【００１８】
又前記インスレーションゴム層１０は、インナーライナ７と本体部６ａとの間に介在して半径方向内外にのびることにより、両者の接着力を高める高接着性ゴムであって、天然ゴムが好適に使用される。このインスレーションゴム層１０の内端部１０Ｅは、前記ビードコア５の下方に位置し、詳しくは、該内端部１０Ｅは、インナーライナ７の前記内方端７Ｅからのびかつカーカス６にビードコア下で接する（或いは交わる）略直線状の下面１０Ｓを有して終端している。
【００１９】
なお本例では、前記ビード部５に、カーカス６に隣接し、前記本体部６ａと折返し部６ｂとを包むようにビードコア５の廻りでＵ字に折り返す補強コードフィラ１３を設けた好ましい場合を例示している。この補強コードフィラ１３は、例えばスチールコード又は有機繊維コードを並列したプライからなり、前記ビード部４を補強しかつビード剛性を向上させる。
【００２０】
従って、前記下面１０Ｓは、本例では、前記補強コードフィラ１３にビードコア下で接する（或いは交わる）略直線状に形成されている。なお本例の如く、前記下面１０Ｓを、ビードコア５の前記内辺５Ｓと略平行に形成することが、ビードコア下でのコンプレッションの安定化のために好ましい。
【００２１】
又本願のタイヤ１では、ビード部４に、さらにインナーサイドウォールゴム層１５と、チェーファ９と、トウ内側ゴム層１６とを設けている。
【００２２】
前記インナーサイドウォールゴム層１５は、前記折返し部６ｂ及び前記補強コードフィラ１３の外巻き上げ部１３ｏと、チェーファ９との間の歪みを緩衝することを主目的としたものであって、例えばゴム硬度が５７゜±３゜の範囲の軟質ゴムが好適に使用される。
【００２３】
なお本願で言う「ゴム硬度」とは、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づきデュロメータータイプＡによって測定したデュロメータＡ硬さを意味する。
【００２４】
このインナーサイドウォールゴム層１５は、前記折返し部６ｂのタイヤ軸方向外側でタイヤ半径方向内方にかつビードコア５の下方にのびる。詳しくは、インナーサイドウォールゴム層１５は、前記折返し部６ｂ及び外巻き上げ部１３ｏを覆ってビードヒール部分４ｈまで半径方向内方にのびる主部１５Ａと、この主部１５Ａに連なりかつビードコア５の下方においてはインスレーションゴム層１０の前記下面１０Ｓに接してのびる薄厚の副部１５Ｂとを具える。なお副部１５Ｂは、前記下面１０Ｓよりタイヤ軸方向外側では、前記補強コードフィラ１３と接している。
【００２５】
この副部１５Ｂでは、前記インスレーションゴム層１０及び補強コードフィラ１３（補強コードフィラ１３がない場合はカーカス６）と、チェーファ９との間の歪みを緩衝することにより相互の接着強度を向上せしめ、チェーファ９の界面に沿った亀裂進行を抑制する。しかし、この副部１５Ｂのゴム厚さは、１．０ｍｍ以下であることが好ましく、もし１．０ｍｍを越えると、リムとの嵌合力が低下するとともに、チェーファ自身のゴム厚さの不足から該チェーファ９に亀裂損傷を誘発させる恐れを招く。
【００２６】
又前記主部１５Ａは、前記外巻き上げ部１３ｏの巻き上げ端および折返し部６ｂの折返し端を越えて半径方向外方にのび、本例では、ビードエーペックスゴム１２のタイヤ軸方向外側面に接して終端している。この主部１５Ａのゴム厚さは、前記副部１５Ｂのゴム厚さより大であることが必要であり、特に１〜２ｍｍとすることが、前記緩衝効果を充分に発揮せしめ、前記巻き上げ端及び折返し端での剥離損傷を防止する上で好ましい。
【００２７】
なお本例では、前記インナーサイドウォールゴム層１５と折返し部６ｂとの間に、ゴムストリップ層１７を配した場合を例示している。このゴムストリップ層１７は、前記外巻き上げ部１３ｏおよび折返し部６ｂを囲んでその動きを阻止することによって前記巻き上げ端及び折返し端での剥離損傷をさらに抑制する。従って、このゴムストリップ層１７は、前記インナーサイドウォールゴム層１５よりもゴム硬度が大であって、特にインナーサイドウォールゴム層１５のゴム硬度より１５〜２５゜大きい硬質のゴムが好適に使用される。
【００２８】
次に前記チェーファ９は、ビード部４のゴム外皮を形成するリムずれ防止用の硬質ゴムからなり、ビード外側面Ｓ２を形成する立上り部９Ａと、この立上り部９Ａに連なりビード底面Ｓ１を形成するベース部９Ｂとを一体に設けている。なお前記立上り部９Ａは、前記インナーサイドウォールゴム層１５のタイヤ軸方向外側に配され前記ビードヒール部分４ｈまで半径方向内方にのびる。また前記ベース部９Ｂは、前記ビードヒール部分４ｈをへてビードトウ部分４ｔに達して終端する。
【００２９】
このチェーファ９が露出してなる前記ビード底面Ｓ１及びビード外側面Ｓ２は、ビード部４がリムと接触するリム接触領域を少なくとも含み、これによってリムずれによる損傷を防止する。なお前記立上り部９Ａは、インナーサイドウォールゴム層１５の前記主部１５Ａと隣接し、又ベース部９Ｂは前記副部１５Ｂと隣接している。
【００３０】
次に、前記トウ内側ゴム層１６は、断面略三角形状をなすトウ欠け防止用の軟質ゴムからなり、前記チェーファ９が終端する終端面９Ｓに接するとともに、この終端面９Ｓから前記インナーライナ７のタイヤ軸方向内側面７Ｓに沿って半径方向外方に向かって厚さを漸減しながら延在する。なお本例では、前記終端面９Ｓが、ビードトウ部分４ｔの先端Ｐと前記インナーライナ７の内方端７Ｅとを継ぐ略直線状をなす場合を例示している。
【００３１】
又該トウ内側ゴム層１６の半径方向外方端１６Ｅは、前記基準線Ｘよりも半径方向外方かつタイヤ内腔面上で終端し、従って、本願のタイヤ１は、前記インナーライナ７の内方端７Ｅを被覆した前述の被覆構造を構成している。これによって、ビード部４では、前記基準線Ｘ上において、タイヤ内腔面からビードコア５まで、タイヤ軸方向外側に向かって、トウ内側ゴム層１６、インナーライナ７、インスレーションゴム層１０、補強コードフィラ１３、カーカス６の順に配置される。
【００３２】
又本例では、前記トウ内側ゴム層１６が、前記インナーサイドウォールゴム層１５と連続する一体のゴムで形成される場合を例示している。これによって、押し出し成形及びフォーマ上でのタイヤ形成が効率化でき、生産性の維持が図られる。
【００３３】
次に、前記トウ内側ゴム層１６によるトウ欠け防止効果を確実に達成するためには、このトウ内側ゴム層１６のゴム硬度を６０゜以下、しかも破断時の伸びを５００％以上に規制することが必要である。もし前記ゴム硬度が６０゜より大、或いは破断時の伸びが５００％未満では、リム組み／リム外し時に前記基準線Ｘ下で集中する局部的歪みに追従できず、トウ欠けが発生する傾向となる。
【００３４】
なおこのトウ内側ゴム層１６と前記インナーサイドウォールゴム層１５とを同じ組成のゴムで形成することが、押し出し成形をさらに効率化するだけでなく、トウ欠けからの亀裂の進行を促進すること、並びにカーカス６の折返し端での剥離損傷を抑制するためにより好ましい。
【００３５】
ここで、トウ内側ゴム層１６のゴム硬度の下限値は、前述の被覆構造による利点をうるために、インナーライナ７のゴム硬度より大であることが必要である。特に、耐久性やリム嵌合性等とのバランス良も考慮したとき、各部のゴム硬度は、以下の関係にあることが好ましい。
インナーライナ＜トウ内側ゴム層≒インナーサイドウォールゴム層＜インスレーションゴム層＜チェーファ
【００３６】
なお、前記インナーライナ７、インスレーションゴム層１０、及びチェーファ９は、特に規制されることがなく、従来用いられているゴム硬度のものが好適に使用できる。すなわちインナーライナ７では４５゜±３゜、インスレーションゴム層１０では６８゜±３゜、チェーファ９では７９゜±３°のゴム硬度のゴムが好適である。
【００３７】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３８】
【実施例１】
タイヤサイズが１１Ｒ２２．５であり、かつ図１、２に示す構造のタイヤを、表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤのトウ欠け性、ビード耐久性を測定し、その結果を表１に記載した。
【００３９】
（１）トウ欠け性：（促進リム組みテスト）
試供タイヤを、リム組み機械（油圧式タイヤチエンジャー）を用いて、サイズ８．２５×２２．５のアルミホイールリムにリム組みし、トウ欠けの有無を検査した。なおアルミホイールリムは、フランジの先端が削れフランジ乗越し時にビードトウ部分が引っかかり易いものを使用した。又タイヤをできるだけ徐々に回すことで、フランジ乗越し時のダメージを促進させた。
（２）トウ欠け性：（ロードテスト）
走行距離が１００，０００ｋｍ以上の１ｓｔライフ終了時点で、ユーザによるリムの取外しを行い、トウ欠けの有無を検査した。
（３）ビード耐久性：
ドラム試験器を用い、内圧（１０００ｋＰａ）、荷重（５０００ｋｇｆ）、速度（２０ｋｍ／ｈ）で走行させ、ビード損傷が発生するまでの走行距離（完走は９０００ｋｍ）を、従来例を１００とした指数で表示している。値が大なほど耐久性に優れている。
【００４０】
【表１】

【００４１】
表１の如く、実施例品は、ビード耐久性を維持しながら耐トウ欠け性を大巾に向上しているのが確認できる。なお比較例１では、インスレーションゴム層とチェーファとの接着性はまだ保たれ、補強コードフィラに達する亀裂には至らないが、カーカスの折返し端での緩衝性が減じ、耐久性が低下した。
【００４２】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は構成しているため、ビード耐久性を損ねることなくトウ欠けを効果的に抑制しうる。
。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】そのビード部を拡大して示す断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、従来のビード構造を説明する断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、従来技術の問題点を説明する線図である。
【符号の説明】
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
４ｔ ビードトウ部分
５ ビードコア
６ カーカス
６ａ 本体部
６ｂ 折返し部
７ インナーライナ
７Ｓ インナーライナの内側面
９ チェーファ、
９Ｓ 終端面
１０ インスレーションゴム層、
１５ インナーサイドウォールゴム層、
１６ トウ内側ゴム層
１７ ゴムストリップ層
Ｓ１ ビード底面
Ｓ２ ビード外側面

Claims (5)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る本体部にこのビードコアの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返し部を一連に設けたカーカスと、タイヤ内腔面をなし空気不透過性ゴム材からなるインナーライナとを具える重荷重用ラジアルタイヤであって、
   前記本体部と前記インナーライナとの間に半径方向内外にのびかつ内端部が前記ビードコアの下方に位置するインスレーションゴム層、
   前記折返し部のタイヤ軸方向外側でタイヤ半径方向内方にかつビードコアの下方にのびるインナーサイドウォールゴム層、
   このインナーサイドウォールゴム層のタイヤ軸方向外側に配されかつビードトウ部分に達して終端することによりビード外側面とビード底面とをなすチェーファ、
   及びこのチェーファが終端する終端面に接しかつ前記インナーライナのタイヤ軸方向内側面に沿って半径方向外方に厚さを減じてのびるトウ内側ゴム層を設けるとともに、
   前記トウ内側ゴム層は、ゴム硬度が６０゜（デュロメータＡ硬さ）以下、しかも破断時の伸びが５００％以上であることを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。
2. ゴム硬度は、各部のゴム硬度が以下の関係にあることを特徴とする請求項１記載の重荷重用ラジアルタイヤ。
   インナーライナ＜トウ内側ゴム層≒インナーサイドウォールゴム層＜インスレーションゴム層＜チェーファ
3. 前記トウ内側ゴム層は、インナーサイドウォールゴム層と連続することを特徴とする請求項１又は２記載の重荷重用ラジアルタイヤ。
4. 前記インナーサイドウォールゴム層は、ビードコアの下方において、前記インスレーションゴム層の下面に接することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の重荷重用ラジアルタイヤ。
5. 前記折返し部は、前記インナーサイドウォールゴム層との間に、このインナーサイドウォールゴム層のゴム硬度より１５〜２５゜大きいゴム硬度のゴムストリップ層を介在したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の重荷重用ラジアルタイヤ。

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