JP4763187B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤにかかり、特に、ビード部の耐久性を向上した空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
トラック、バス等の重荷重の車両には、重荷重用の空気入りタイヤが使用されている。
【0003】
このような空気入りタイヤにおいては、一般的に、一対のビードコア間に、トロイド状をなして跨る本体部と、ビードコアをタイヤ内側から外側へ折り返される折り返し部とを有するスチールコードのラジアル配列プライからなるカーカスが設けられている。
【0004】
ここで、タイヤのビード部の中核を担うビードコアには、種々の構造が適用されているが、特に、トラック・バス用や、建設車両用の空気入りタイヤでは、ビードコアの断面の輪郭形状が、四角形や六角形などの多角形の強固な構造が採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、空気入りタイヤを負荷転動させると、ビード部の倒れ込み変形により、スティフナーとビードコアとの間に剪断歪みが発生する。
【0006】
従来のビード構造では、高内圧、高荷重の条件下では、スティフナーとビードコア間に大きな剪断歪み発生し、スティフナーとビードコアとの接着力が低下する傾向があり、特に一部の厳しい条件下では、スティフナーとビードコア間に亀裂が発生、更生ができない問題が生じていた。
【0007】
本発明は上記事実を考慮し、スティフナーとビードコア間に発生する亀裂を抑え、ビード部の耐久性を向上することのできる空気入りタイヤを提供することが目的である。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、左右のビード部に埋設される多角形のビードコアと、一方のビードコアから他方のビードコアへ延在する本体部と、端末を一対のビードコア回りに折り返した折返部とを持つ少なくとも1枚のカーカスプライと、前記ビードコアからタイヤ径方向外側へ向かって延び、かつ前記カーカスプライの本体部と折返部との間に配置されるスティフナーと、を備えた空気入りタイヤであって、前記ビードコアの外周面全体に、層間剪断歪み低減用ゴム層が設けられており、前記スティフナーは、硬度が85〜95度の範囲内にあるゴムからなり、前記層間剪断歪み低減用ゴム層は、硬度が70〜80度の範囲内にあるゴムからなる、ことを特徴としている。
【0009】
次に、請求項1に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0010】
空気入りタイヤが負荷転動すると、ビード部の倒れ込み変形により、スティフナーとビードコアとの間に剪断歪みが発生するが、ビードコアの外周面全体に設けた、硬度が85〜95度の範囲内である前記スティフナーよりも小さく、70〜80度の範囲内にあるゴムからなる層間剪断歪み低減用ゴム層がスティフナーと金属のビードコアとの間の剪断歪みを低減するので、スティフナーとビードコア間の亀裂の発生を抑制することが出来る。
【0011】
なお、ここでいうゴムの硬度は、JISのスプリング式硬さ試験(JIS K6253)による値である。
【0015】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、前記層間剪断歪み低減用ゴム層を構成するゴムは、前記スティフナーのタイヤ幅方向内側端でのゲージが0.1〜3.0mmの範囲内にある、ことを特徴としている。
【0016】
次に、請求項2に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【0017】
層間剪断歪みは、スティフナーのタイヤ幅方向内側端付近が最も大きくなるので、ここでの層間剪断歪み低減用ゴム層のゲージを0.1〜3.0mmの範囲内に設定することが好ましい。これにより、ビード部の耐久性を確実に向上させることができる。
【0018】
なお、スティフナーのタイヤ幅方向内側端での層間剪断歪み低減用ゴム層のゲージが0.1mm未満になると、層間剪断歪みを低減する効果が不足する。
【0019】
一方、スティフナーのタイヤ幅方向内側端での層間剪断歪み低減用ゴム層のゲージが3.0mmを越えると、ケースラインが大幅に変わるため、耐久性確保が逆に困難となる。
【0020】
【発明の実施の形態】
図2に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10は、一対のビードコア12(図2では片側のみ図示)と、一対のビードコア12にトロイド状に跨がるカーカス14とを有している。なお、図中、矢印OUTはタイヤ径方向外側、矢印INはタイヤ径方向内側、矢印Rはタイヤ幅方向外側、矢印Lはタイヤ幅方向内側を示す。
【0021】
本実施形態のビードコア12は、スチールワイヤー(図示せず)を複数回巻回して断面形状が6角形となるように形成したものである。
【0022】
図1に示すように、ビードコア12の6角形の底辺(リムベース側の辺)は、リム24のビードシート部24Aと略平行である。
【0023】
図2に示すように、カーカス14は、本実施形態では一枚のカーカスプライ16から構成されているが複数枚であっても良い。
【0024】
カーカスプライ16は、互いに平行に並べられた複数本のコードを備え、これら複数本のコードがプライコーティングゴムに埋設されている通常の構造のものである。なお、コードは、実質状ラジアル方向に延びている。
【0025】
図1に示すように、カーカスプライ16は、ビード部18に配置されたビードコア12の回りをタイヤ軸方向内側から外側へ向けて折り返されている。
【0026】
このカーカスプライ16の本体部16Aと折返部16Bとの間には、ビード部18の剛性を確保するために、硬度の高いゴム(硬度85〜95度)からなるスティフナー20が配設されている。
【0027】
ビードコア12の外周面には、全体的に剪断歪み低減用ゴム層22が設けられている。
【0028】
この剪断歪み低減用ゴム層22を構成するゴムの硬度は、60度以上であり、90度以下が好ましく、70〜80度の範囲内が更に好ましい。
【0029】
スティフナー20は、ビードコア12の外周面に設けられた層間剪断歪み低減用ゴム層22のタイヤ径方向外側部分に加硫接着されている。
【0030】
図1及び図3に示すように、この層間剪断歪み低減用ゴム層22は、少なくともスティフナー20のタイヤ幅方向内側端でのゲージGが0.1〜3.0mmの範囲内にあることが必要である。
【0031】
なお、ゲージGは、層間剪断歪み低減用ゴム層22の表面に垂直に立てた法線L方向に沿って計測した値である。
【0032】
本実施形態の層間剪断歪み低減用ゴム層22のゲージGは、全周に渡って一定(但し1〜2mmの範囲内である)であるが、図4(A),(B),(D),(E)に示すように、部分的に設けられていなくても良く、図(C),(E)に示すように、部分的にゲージが異なっていても良く、少なくともビードコア12とスティフナーと20との間に配置されていれば良い。
【0033】
図1に示すように、カーカスプライ16のタイヤ半径方向外側には、少なくとも2枚以上、本実施形態では4枚のベルトプライ30からなるベルト32が配置されている。
【0034】
ベルト32のタイヤ半径方向外側にはトレッドゴム層34が、カーカス14のタイヤ半径方向外側にはサイドゴム層36が、カーカス14の内面にはインナーライナー38が設けられている。
(作用)
次に、本実施形態の空気入りタイヤ10の作用を説明する。
【0035】
空気入りタイヤ10に空気圧が充填され、荷重が負荷された状態で走行すると、ビード部18は図2の矢印Bで示す方向に倒れ込み変形を受け、これによってビードコア12とスティフナー20との間に剪断歪みが生じる。
【0036】
しかしながら、ビードコア12とスティフナー20との間に設けた、層間剪断歪み低減用ゴム層22がこの層間剪断歪みを低減するので、スティフナー20とビードコア12間の亀裂の発生を抑制することが出来る。
【0037】
また、この空気入りタイヤ10は、ビード部18の耐久性に優れているので、更生タイヤの台タイヤとして使用することもできる。
【0038】
なお、スティフナー20のタイヤ幅方向内側端での層間剪断歪み低減用ゴム層22のゲージGが0.1mm未満になると、層間剪断歪みを低減することが出来なくなる。
【0039】
一方、スティフナー20のタイヤ幅方向内側端での層間剪断歪み低減用ゴム層22のゲージGが3.0mmを越えると、ケースラインが大幅に変わるため、耐久性確保が逆に困難となる。
【0040】
層間剪断歪み低減用ゴム層22を構成するゴムの硬度が60度未満になると、層間剪断歪みを低減することが出来なくなる。
【0041】
層間剪断歪み低減用ゴム層22を構成するゴムの硬度が90度を越えると、ゴムが硬過ぎてしまい、層間剪断歪みを低減することが出来なくなり、亀裂が発生し易くなる。
(試験例)
次に、本発明の効果を確かめるために、従来例のタイヤと本発明の適用された実施例のタイヤとを用意し、実車走行後のビードコアとスティフナーとの接着力の比較を行った。
【0042】
試験は、内圧700KPAを充填した試験タイヤを実車に装着し、一般道を10万Km走行させた後、タイヤを分解してビードコアとスティフナーを取り出し、ビードコアとスティフナーの接着力を測定した。
【0043】
評価は、従来例のタイヤの接着力を100とする指数で表した。指数の数値が大きいほど、接着力が大きい(即ち、亀裂が少ない)ことを表している。
【0044】
なお、従来例のタイヤ及び実施例のタイヤ共に、タイヤサイズは11R22.5(リムは、8.25×22.5)であり、負荷した荷重は3000kgであった。
・実施例のタイヤ:上記実施形態のタイヤ。
・従来例のタイヤ:層間剪断歪み低減ゴム層の設けられていないタイヤ。
【0045】
【表1】
【0046】
試験の結果から、本発明の適用された実施例のタイヤは、従来例のタイヤに比較して、ビードコアとスティフナーとの接着強度が大きく、層間の亀裂が抑制されていることが分かる。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気入りタイヤは上記の構成としたので、ビード部の耐久性を確実に向上することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】ビード部の拡大断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図3】ビードコアの断面図である。
【図4】(A)乃至(E)は、他の実施形態に係るビードコア及び層間剪断歪み低減用ゴム層の断面図である。
【符号の説明】
10 空気入りタイヤ
12 ビードコア
14 カーカス
16 カーカスプライ
16A 本体部
16B 折返部
20 スティフナー
22 層間歪み低減用ゴム層
Claims (2)
- 左右のビード部に埋設される多角形のビードコアと、一方のビードコアから他方のビードコアへ延在する本体部と、端末を一対のビードコア回りに折り返した折返部とを持つ少なくとも1枚のカーカスプライと、
前記ビードコアからタイヤ径方向外側へ向かって延び、かつ前記カーカスプライの本体部と折返部との間に配置されるスティフナーと、を備えた空気入りタイヤであって、
前記ビードコアの外周面全体に、層間剪断歪み低減用ゴム層が設けられており、
前記スティフナーは、硬度が85〜95度の範囲内にあるゴムからなり、
前記層間剪断歪み低減用ゴム層は、硬度が70〜80度の範囲内にあるゴムからなる、ことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記層間剪断歪み低減用ゴム層を構成するゴムは、前記スティフナーのタイヤ幅方向内側端でのゲージが0.1〜3.0mmの範囲内にある、ことを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
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