JP4519973B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、とくにトラックやバス等の重荷重用として好適な空気入りタイヤに関し、プライコードのひき抜けやカーカスプライの巻き返し部分へ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関するものである。
【0002】
タイヤの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7(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7(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7(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になるため、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8(a)、(b)に示すようにビード部クラック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、ワイヤチェファ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スティフナ12、なかでも硬ゴムス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、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たま十分に防止してビード耐久性を大きく向上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、ビードコアの周面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であって、
前記ゴムスティフナは、少なくとも一部分が硬ゴムからなるものであり、該硬ゴムは50%伸長時におけるモジュラス(Mo)が5.5MPa≦Mo≦7.0MPaであり、
前記巻き返し部に、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箇所の塑性変形部を設け、前記巻き返し部の巻き込み部を、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】
ここに、ゴムスティフナは、該スティフナ5の全断面積(S)に対し硬ゴム(S1)の断面積の占める割合(S/S1)が30%≦S1/S≦100%の範囲を満足するものであるのが望ましい。
【0010】
また、かかるゴムフティフナは、空気圧を充てんしたタイヤのリム組み姿勢で、カーカスプライの巻き返し最下端からゴムスティフナにおける硬ゴムの最上端に至るまでの高さH2 とカーカスプライの巻き返し最下端からカーカスプライの最上端に至るまでの高さH1 との比が10%≦H2 /H1 ≦70%の条件を満足するものが好適である。
【0011】
【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、このビード部3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が埋設されている。スティフナ5は通常のゴム5aと硬ゴム5bからなり、硬ゴム5bはゴム5aとビードコア4の相互間に配置される。
【0012】
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:80〜300kgf の範囲、より好ましくは100〜180kgf の範囲のものが好適)をプライコードとするものが適用でき、このプライコードからなる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周側から外周側へ巻き返される。
【0013】
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もでき、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。
【0014】
上掲図1あるいは図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箇所の塑性変形部P1 、P2 、P3 を設けて、とくに先端側のP1 にて、ビードコア4の周面に十分近接させ、かつ、正確に倣ってビードコア4に巻き付けるものとする。
【0015】
かかる巻き込み部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側の半周を超えてビードコア周面に沿って延び、なかでも上掲図1に示すような巻き込み部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するものとする。
【0016】
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を有効に防止され、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7のセパレーションを有効に回避し得る。
【0017】
本発明においては、ゴムスティフナ5に硬ゴム5bを用いることにしたが、これによってビード部3の上部における剛性がアップし、荷重負荷時に、ビード部3の倒れ込みが抑制され、ビード耐久力の向上に寄与する。
【0018】
とくに、硬ゴム5bの50%伸長時におけるモジュラスMoは、5.5MPa≦Mo≦7.0MPaに規定したが、その理由は、モジュラスMoが5.5MPaよりも低いとビード部3の倒れ込みの抑制効果が期待できないからであり、一方、7.0MPaよりも高い場合にはかかる部位から破壊が起こりやすくなるからである。
【0019】
ゴムスティフナ5は、該ゴムスティフナ5の全断面積(S)に対し硬ゴム5bの断面積(S 1 )の占める割合(S1/S)が、30%≦S1/S≦100%の範囲に収まるようにするのが好ましい。その理由は、(S1/S)が30%よりも低い値では、硬ゴム5bの部位からの破壊が起こるおそれがあるからであり、ビード部3の耐久力の改善には、上記の範囲で規定するのが最もよいからである。
【0020】
上掲図1に示すところにおいて、空気圧を充てんしたタイヤのリム組み姿勢で、カーカスプライ6の巻き返し最下端L1 (ビードコア4の、ビードベース3a側)から硬ゴム5bの最先端L2 に至るまでの高さH2 とカーカスプライ6の巻き返し最下端L1 からカーカスプライ6の最上端L3 に至るまでの高さH1 との比は10%≦H2 /H1 ≦70%とするのが好ましい。その理由は、(H2 /H1 )が10%よりも小さい場合には、硬ゴム5bを用いたことによる効果が小さく、一方、(H2 /H1 )が70%を越えるような値では、スティフナ5の先端に応力が集中しやすくなり、セパレーションの発生が懸念されるからである。
【0021】
図3は、ビードコア4の周りで、カーカスプライ6に外接させてワイヤチェフア8を配置した例であって、このような構成とする場合にあってはその部位の外端および近傍域での変形量を少なくできるので、ワイヤチェファ8外端のセパレーションを効果的に軽減できることになる。
【0022】
巻き込み部7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7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。
【0023】
図4にビードコア4の断面を拡大して示す。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7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。
【0024】
本発明においては、前述の如く巻き込み部7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ものである。
【0025】
【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。
【0026】
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。
【0027】
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、ドラム耐久性は指数値が大きいほど優れた結果を示すものとする。
【0028】
表1にその結果を示し、図5に硬ゴムの面積割合が30%になるゴムスティフナ5を備えたタイヤの要部の横断面を、また、図6に硬ゴムの面積割合が100%になるゴムスティフナ5を備えたタイヤの要部の横断面をそれぞれ示す。
【0029】
【表1】
【0030】
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。
【0031】
【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有する空気入りタイヤにおいて、硬ゴムを備えたゴムチェファ配設することによって、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、より有利に回避してビード部の耐久性を大きく向上させることができる。
【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横断面図である。
【図3】本発明の他の実施の形態を示す要部横断面図である。
【図4】巻き込み部の先端位置を示すビードコアの拡大断面図である。
【図5】実施例で用いた供試タイヤの要部横断面図である。
【図6】実施例で用いた供試タイヤの要部横断面図である。
【図7】(a)(b)は従来のビード部構造を例示するタイヤの要部用断面図である。
【図8】(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 ワイヤチェファ
9 カーカスプライ
10 ワイヤチェファ
11 ビードコア
12 ゴムスティフナ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire particularly suitable for heavy loads such as trucks and buses, and relates to a bead portion structure with improved durability that suppresses occurrence of separation of ply cords and separation of a carcass ply winding portion. It is about improvement.
[0002]
In heavy-duty pneumatic tires with a large rolling load on the tire, there is concern about pulling out of the ply cord.Therefore, the carcass ply is largely wound from the radial direction of the tire to the outside around the bead core of the bead portion. The rewinding part is embedded and fixed in rubber.
[0003]
7A and 7B are schematic cross-sectional views of the bead portion illustrating this, and FIG. 7A shows the outer end of the rewinding
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a conventional bead structure, there is a rigidity step on the inner and outer sides in the radial direction of the tire with the outer end position of the
[0005]
This causes separation from the rubber at the outer end, and this separation further causes a bead crack cr as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
[0006]
Therefore, the purpose is to relieve the stress generated at the outer end of the turn-up portion of the
[0007]
An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide a carcass ply and a carcass ply without causing an increase in tire weight and a decrease in tire productivity. The present invention proposes a pneumatic tire that can effectively prevent separation of the outer end of the wire chafer from the rubbery material, and can sufficiently prevent the ply cord from being pulled out and can greatly improve the bead durability.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the pneumatic tire of the present invention, at least one carcass ply made of a steel cord extends to a toroidal from a tread portion to a bead portion through a side wall portion, and adjacent to the bead core embedded in each bead portion. A pneumatic tire having a winding portion wound around the circumference of the bead core at each winding portion of the carcass ply along the circumference of the rubber stiffener. ,
The rubber stiffener is at least partially made of hard rubber, and the hard rubber has a modulus (M o ) at 50% elongation of 5.5 MPa ≦ M o ≦ 7.0 MPa ,
The winding portion is provided with at least one plastic deformation portion corresponding to a cross-sectional contour shape of the bead core, and the winding portion of the winding portion is sandwiched and restrained only by the bead core and the rubber stiffener. It is a pneumatic tire.
[0009]
Here, in the rubber stiffener, the ratio (S / S 1 ) of the cross-sectional area of the hard rubber (S 1 ) to the total cross-sectional area (S) of the
[0010]
In addition, such a rubber-fifter has a rim assembly posture of a tire filled with air pressure, and has a height H 2 from the lowermost winding end of the carcass ply to the uppermost end of the hard rubber in the rubber stiffener and the lowermost winding end of the carcass ply from the lowermost winding end of the carcass ply. It is preferable that the ratio to the height H 1 up to the uppermost end of the lens satisfies the condition of 10% ≦ H 2 / H 1 ≦ 70%.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tire showing an embodiment of the present invention, in which 1 is a tread portion, 2 is a side wall portion continuous to the
[0012]
Reference numeral 6 denotes a carcass ply. The carcass ply 6 extends at an angle of substantially 90 ° with respect to the equator plane of the tire, for example, a steel cord (strength: in the range of 80 to 300 kgf, more preferably A ply cord can be applied, and a single carcass ply 6 made of this ply cord can be extended toroidally from the
[0013]
As shown in FIG. 1 above, the carcass ply 6 is turned back from the outer side in the width direction of the tire as shown in FIG. The winding
[0014]
With respect to the winding
[0015]
The winding
[0016]
In the pneumatic tire configured as described above, the
[0017]
In the present invention, the
[0018]
In particular, the modulus M at 50% elongation of the
[0019]
In the
[0020]
As shown in FIG. 1 above, the rim assembly posture of the tire filled with air pressure leads from the lowermost winding end L 1 of the carcass ply 6 (from the
[0021]
FIG. 3 is an example in which the
[0022]
By sandwiching the winding
[0023]
FIG. 4 shows an enlarged cross section of the
[0024]
In the present invention, the plastic deformation portions P 1 , P 2 , and P 3 can be provided in the
[0025]
【Example】
Below, the Example regarding the drum durability of the tire which concerns on this invention is described.
[0026]
The test tire used was a tire having a structure as shown in Table 1 and having a size TBR285 / 60R22.5 mounted on a rim of 9.00 × 22.5.
[0027]
Drum durability is determined by filling the rim-assembled tire with the maximum air pressure (900 kPa) and testing the bead failure (separation at the ply end or wire chafer end) in a running test on the drum with a load equivalent to twice the maximum load capacity. ) Or the distance traveled when the vehicle could not run due to a rubber chafer crack or the like, and evaluated by indexing the conventional tire as a control. It should be noted that the drum durability is more excellent as the index value is larger.
[0028]
The results are shown in Table 1. FIG. 5 shows a cross section of the main part of the tire including the
[0029]
[Table 1]
[0030]
As is clear from Table 1, it was confirmed that the test tire conforming to the present invention has a marked improvement in the durability of the bead portion as compared with the conventional tire.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a pneumatic tire having a winding portion wound around a bead core along a circumferential surface of a bead core at a winding portion of a carcass ply, by disposing a rubber chafer provided with hard rubber, the ply cord can be pulled out. The separation of the carcass ply rewinding portion can be avoided more advantageously, and the durability of the bead portion can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a bead core showing a tip position of a winding portion.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an essential part of a test tire used in an example.
FIG. 6 is a cross-sectional view of an essential part of a test tire used in an example.
FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views for a main portion of a tire illustrating a conventional bead portion structure. FIGS.
FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views showing a form of occurrence of a bead crack. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
10 Wire Cheffer
11 Beadcore
12 Rubber stiffener
Claims (3)
前記ゴムスティフナは、少なくとも一部分が硬ゴムからなるものであり、
該硬ゴムは50%伸長時におけるモジュラス(Mo)が5.5MPa≦Mo≦7.0MPaであり、
前記巻き返し部に、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箇所の塑性変形部を設け、前記巻き返し部の巻き込み部を、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。At least one carcass ply made of a steel cord extends to the toroidal from the tread portion to the bead portion through the sidewall portion, and along the bead core embedded in each bead portion and the rubber stiffener adjacent thereto, A pneumatic tire having a winding portion wound around the bead core along the circumferential surface of the bead core at each winding portion of the carcass ply from the inner circumferential side to the outer circumferential side in the radial direction of the tire,
The rubber stiffener is at least partially made of hard rubber,
The hard rubber has a modulus (M o ) at 50% elongation of 5.5 MPa ≦ M o ≦ 7.0 MPa ,
The winding portion is provided with at least one plastic deformation portion corresponding to a cross-sectional contour shape of the bead core, and the winding portion of the winding portion is sandwiched and restrained only by the bead core and the rubber stiffener. Pneumatic tire.
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