JP4518605B2

JP4518605B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4518605B2
Application number: JP2000003182A
Authority: JP
Inventors: 斎藤　　修
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2020-01-12
Also published as: JP2001191748A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤ、とくにトラックやバス等の重荷重車両に装着して好適な空気入りタイヤに関し、プライコードの引き抜けやカーカスプライの巻き返し部分でのセパレーションの発生等を抑制した耐久性の改善されたビード部構造の改良に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
転動負荷が大きい重荷重用の空気入りタイヤは、プライコードの引き抜けが懸念されることから、カーカスプライを、ビード部のビードコアの周りで、タイヤの半径方向の内側から外側へ大きく巻き返し、その巻き返し部分をゴム質中に埋め込んで固定するようにしている。
【０００３】
図６（ａ）（ｂ）はこのことを例示するビード部の略線横断面図であって、図６（ａ）はカーカスプライ９の巻き返し部分９ａの外端を、ワイヤチェファ（ビード部補強層）１０の同様の外端よりタイヤの半径方向外側に位置させたものであり、図６（ｂ）はカーカスプライ９の巻き返し部分９ａの外端より、ワイヤチェファ１０の巻き返し外側端をタイヤの半径方向外側に位置させた構造のものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のビード構造においては、カーカスプライ９の巻き返し外端位置、あるいはワイヤチェファ１０の外端位置を境にしてタイヤの半径方向の内外側に剛性段差が生じることとなるため、タイヤの負荷転動に際する、ビード部からサイドウオール部にかけての繰り返し変形によりカーカスプライ９の巻き返し外端あるいはワイヤチェファ１０の外端を含めたその近傍域に応力が集中することになる。
【０００５】
そして、これが、その外端の、ゴム質からのセパレーションを引き起し、このセパレーションがさらに、図７（ａ）、（ｂ）に示すようなビード部クラックｃｒを発生させる原因になっていた。
【０００６】
そこで、カーカスプライ９の巻き返し部分の外端もしくは、ワイヤチャファ１０の外端およびその近傍域に生じる応力を緩和し、あわせてビード部の剛性を高めて、そのビード部の変形を抑制することを目的に、ビードコア１１の周りで、複数枚の有機繊維コード層をワイヤチェファ１０に外接させて配置し、これらの有機繊維コード層でカーカスプライ９の巻き返し外端またはワイヤチェファ１０の外端を覆ったり、ビードコア１１のタイヤ半径方向外側でカーカスプライ９の本体部分と巻き返し部分９ａとの間に配置するゴムフティフナ１２、なかでも硬ゴムフティフナの量を増やす等の工夫がなされているけれども、これらによれば、タイヤの負荷転動におけるビード部の発熱温度が一層高くなることにより、前述したセパレーションの発生に加えて、有機繊維コード層の外端にもまたセパレーションが発生する不具合があり、その他にもタイヤの重量増加やタイヤの生産性が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、従来の技術が抱える上述のような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、タイヤの重量増加やタイヤの生産性の低下を招くことなく、カーカスプライおよびワイヤチェファの外端の、ゴム質からのセパレーションを有効に防止するとともに、プライコードの引き抜けをもまた十分に防止してビード耐久性を大きく改善させ得る空気入りタイヤを提案するところにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気入りタイヤは、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を、トレッド部からサイドウオール部を経てビード部までトロイダルに延在させるとともに、各ビード部に埋設したビードコア及びこれに隣接するゴムスティフナの周りに沿ってタイヤの径方向の内周側から外周側へ巻き返し、カーカスプライの各巻き返し部に、ビードコアの外周に沿ってそれに巻き付く巻き込み部を有する空気入りタイヤにおいて、
前記タイヤは、リム組みに際してリムフランジに接触するビードヒール近傍域に凹部を有するものであり、
前記巻き込み部に、前記ビードコアの横断面輪郭形状に対応する、少なくとも一ヶ所の塑性変形部を設け、
前記巻き込み部を、前記ビードコアと前記ゴムスティフナのみで挟み込んで拘束することを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００９】
上記の構成になるタイヤのリム組みにおいては、凹部に適合する凸部を備えたリムを用いるのが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明の実施の形態を示すタイヤの横断面図であり、図中１はトレッド部、２はトレッド部１に連続するサイドウオール部、３はビード部であって、このビード部３はサイドウオール部２の半径方向内周側に連なっていて、ここには、横断面形状が例えば六角形状をなすビードコア４とこのビードコア４に隣接配置されるスティフナ５が埋設されており、その外側にはリム組みに際してリムフランジｒ_f に接触する領域をビードコア４に向けて凹ました凹部３ａが設けられている。
【００１１】
また、６はカーカスプライであって、このカーカスプライ６はタイヤの赤道面に対して実質的に９０°の角度で延在させた、例えば、スチールコード（強力が８０〜３００kgの範囲のもの、より好ましくは１００〜１８０kgの範囲になるものを適用することができる。）をプライコードとするものを適用することができ、このプライコードからなる少なくとも一枚のカーカスプライ６を、トレッド部１からサイドウオール部２を経てビード部３までトロイダルに延在させるとともに、ビードコア４およびスティフナ５の周りで、タイヤの半径方向の内側から外側へ巻き返される。
【００１２】
カーカスプライ６の巻き返し態様は、上掲図１に示すように、タイヤの幅方向の内周側から外周側へ巻き返す場合の他に、図２に示すように、タイヤの幅方向の外周側から内周側へ巻き返すことができ、これらの何れにおいてもカーカスプライ６の巻き返し部７はビードコア４の周面に沿ってそれに巻き付く巻き込み部７ａを有する。また、８はビードコア４の周りで、カーカスプライ６に外接させて配置したワイヤあるいはナイロン等にて構成することができるビード部補強層である。
【００１３】
図１、図２にそれぞれ示した巻き込み部７ａに関しては、ともにカーカスプライ６をビードコア４の周りに巻き返すに先立ち、その巻き込み部７ａに相当する部分に、ビードコア４の横断面輪郭形状と対応させて予め少なくとも三ヵ所の塑性変形部Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３を設けて、この部分をビードコア４の周囲に十分近接させ、かつ、正確に倣ってビードコア４に巻き付ける。
巻き込み部７ａは、ビードコア４の断面輪郭の半周、例えば、そのビードコア４の、ビードベース３ａ側の半周を越えてビードコア周面に沿って延び、なかでも上掲図１に示したような巻き込み部７ａの先端は、これに加えて、空気圧を充てんしたタイヤのリム組み姿勢で、ビードコア４の外周縁位置を越えて、それよりタイヤの幅方向内側に位置させるものとする。
【００１４】
上記のような構成になる空気入りタイヤにおいては、巻き返し部分７に巻き込み部７ａを設けたことにより、プライコードの引き抜けが有効に防止され併せてビードコア４およびリムｒの作用のもとで、その巻き返し部分６のセパレーションを有効に回避し得る。
【００１５】
本発明においては、通常のタイヤならばリム組みに際してリムフランジｒ_f に接触するビードヒール近傍域に凹部３ａを設けてタイヤのビード部における外郭形状を変更するとともに、このタイヤを装着するリムとしては、リムフランジｒ_f に該凹部３ａに適合する凸部を有するものを用いるが、これによって、リムと接触するビード部の面圧（背面圧）が均一化され、ビード部の局所的なへたりやゴムの流動が抑制されるとともに、ビード部補強層８の端部における歪みが軽減され、結果としてビード耐久性が向上する。
【００１６】
巻き込み部７ａをビードコア４とスティフナ５との間で挟み込むことにより、その巻き込み部７ａに対する拘束力を高めることが可能になり、プライコードの引き抜けをより有利に防止できる。
【００１７】
図３はビードコア４の断面を拡大して示したものである。空気入りタイヤにおいてプライコードの引き抜け防止効果を担保するためには巻き込み部７ａの先端を、ビードベース３ａから離れた三辺ａ、ｂ、ｃの何れかの上に位置させることが好ましく、より好ましくは、配設範囲を、辺ａと辺ｂとの交点位置から、それらの各辺長の２／３の長さの範囲とする。
【００１８】
本発明においては、前述の如く巻き込み部７ａに塑性変形部Ｐ₁ 、Ｐ₂ 、Ｐ₃を設けることができるが、一カ所また二カ所とすることもでき、必要に応じて四カ所とすることもできる。
【００１９】
ビード部３の凹部３ａは本発明においては円弧状のものとして示したが、断面形状に関してもとくに限定されることはない。
【００２０】
【実施例】
以下に、本発明に係るタイヤの、ドラム耐久性に関する実施例について説明する。
供試タイヤは表１に示した如き構造になる、サイズがＴＢＲ２８５／６０Ｒ２２．５のタイヤを９．００×２２．５のリムに装着したものを用いた。
【００２１】
ドラム耐久性は、リム組みしたタイヤに最高空気圧（９００kPa ）を充てんするとともに、最大負荷能力の２倍に相当する荷重を負荷したドラム上走行試験において、ビード部故障（プライ端またワイヤチェファ端のセパレーション）もしくはゴムチェファクラック等によって走行不能になるまでの走行距離を測定し、従来タイヤをコントロールとして指数化することによって評価した。
なお、へたり率 (％) は（ h₁-h₁′)/h₁×100 、(h₁ ：走行前（新品）におけるビード部のゴムチェファゲージ、h₁′：走行後におけるビード部のゴムチェファゲージ、図４、５参照) で表すものとし、ドラム耐久性（ドラムライフ）は指数値が大きいほど優れた結果を示すものとする。
【００２２】
表１にその結果を併せて示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表１より明らかな如く、本発明に適合する供試タイヤは、従来タイヤに比較してビード部の耐久性が格段に改善されることが確認できた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、カーカスプライの巻き返し部分に、ビードコアの周面に沿ってそれに巻き付く巻き込み部を設けることにより、プライコードの引き抜けやカーカスプライ巻き返し部分のセパレーションを、より有利に回避することができる他、リム組みに際してリムフランジに接触するビードヒール近傍域に設けた凹部により、かかる部位の面圧（背面圧）が均一化され、局所的なへたりやゴムの流動が抑制されるためビード部の耐久性が著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す要部の横断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す要部の横断面図である。
【図３】巻き込み部の先端位置を示したビードコアの拡大断面図である。
【図４】実施例で用いた供試タイヤの要部横断面図である。
【図５】実施例で用いた比較タイヤの要部横断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は従来タイヤのビード構造を例示した図である。
【図７】（ａ）（ｂ）はビード部クラックの発生態様を示す横断面図である。
【符号の説明】
１トレッド部
２サイドウオール部
３ビード部
４ビードコア
５スティフナ
６カーカスプライ
７巻き返し部
８ビード部補強層
９カーカスプライ
10 ワイヤチェファ
11 ビードコア
12 ゴムフティフナ

Claims

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を、トレッド部からサイドウオール部を経てビード部までトロイダルに延在させるとともに、各ビード部に埋設したビードコア及びこれに隣接するゴムスティフナの周りに沿ってタイヤの径方向の内周側から外周側へ巻き返し、カーカスプライの各巻き返し部に、ビードコアの外周に沿ってそれに巻き付く巻き込み部を有する空気入りタイヤにおいて、
前記タイヤは、リム組みに際してリムフランジに接触するビードヒール近傍域に凹部を有するものであり、
前記巻き込み部に、前記ビードコアの横断面輪郭形状に対応する、少なくとも一ヶ所の塑性変形部を設け、
前記巻き込み部を、前記ビードコアと前記ゴムスティフナのみで挟み込んで拘束することを特徴とする空気入りタイヤ。
前記タイヤは、凹部に適合する凸部を備えたリムに装着するものである、請求項１記載の空気入りタイヤ。