JPS63251304A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｍ−上の１！ｌ！ この発明は、ビード耐火性を向上させた空気入りタイヤ
に関する。

虹釆立且遺 一般に、空気入りタイヤ１のカーカスプライ２は、第７
．８図に示すように、該タイヤ　ｌに内圧を充填して膨
張させたとき、子午線方向の引張応力を受け、この結果
、該カーカスプライ　２の折返し部２ａはビードコア３
および５０％モジュラスが３０Ｋｇ／Ｃｍ’以上の硬ス
テイフナ−（ビードフィラー）　４の周りから引き抜か
れようとする。このため、カーカスプライ　２のプライ
端５とこのプライ端５を包むゴム６との間に大きな引張
応力が発生する。また、前記内圧充填により、硬ステイ
フナ−４の剛性が小さい先端部付近が折返し部２ａとと
もに軸方向外側へ矢印のように大きく屈曲し、該部分の
ゴム　６に大きな圧縮応力が作用する。この圧縮応力の
作用方向は、ビードコア３より内側のカーカスプライ　
２にほぼ直交しているが、前記カーカスプライ　２の折
返し部２ａがこの内側カーカスプライ　２にほぼ平行で
あるため、該折返し部２ａにほぼ直交する方向となる。

この結果、カーカスプライ　２のプライ端　５とこれを
包むゴム　６との間には、大きな引張応力に基ず〈引張
歪と圧縮応力に基ずく剪断歪とが発生し、これらの間で
セパレーションが発生し易くなるという問題点がある。

−７１１が　訣しようと　る、１題へ このようなセパレーションを防止するため、従来におい
ては前記硬ステイフナ−４のゲージ厚？全体的に厚くし
たり、高さを高くしたりしてその剛性を向上させ、これ
により屈曲に基ずく剪断歪を減少させていたが、このよ
うにすると、硬ステイフナ−４が形状的に大きくなり、
製品タイヤが高価になるとともに重量が増大してしまう
という問題点がある。

ｌ占　　・　　るための〜 このような問題点は、リム基準線からプライ端までの折
返し高さをｈとしリム基準線からトレッド表面までのタ
イヤ高さをＨとしたとき、両側端部がビードコアの周り
に内側から外側に向かって折返され前記ｈ／Ｈの値が０
．１１から０．３８までの範囲内にあるカーカスプライ
を少なくとも１層有するとともに、カーカスプライの折
返し部とビードコアより内側のカーカスプライとの間に
硬ステイフナ−を有する空気入りタイヤであって、前記
硬ステイフナ−はその先端が前記プライ端より半径方向
外側に位置するとともに、その先端とプライ端との間の
距離Ｍが前記折返し高されの０゜５倍以下であり、かつ
硬ステイフナ−のプライ端の高さ位置におけるゲージ厚
ｔがその最大ゲージ厚Ｔの０．５倍以上である空気入り
タイヤにより解決することができる。

作」Ｊ 今、空気入りタイヤに内圧を充填すると、カーカスプラ
イはビードコアの周りから引き抜かれようとし、このカ
ーカスプライのプライ端とこのプライ端を囲むゴムとの
間に大きな引張応力が生じる。一方、前記内圧充填によ
り、ｈ／Ｈが０゜１１から０．３８までの範囲内におい
て、空気入りタイヤは軸方向外側に大きく屈曲する。こ
こで、最も大きく屈曲する部位は、空気入りタイヤの曲
げ剛性が急激に低下した部位であるが、この発明では、
硬ステイフナ−の先端をプライ端より半径方向外側に位
置させるとともに、該硬ステイフナ−の先端とプライ端
とのｆｆｉの距離Ｍを前記折返し高されの０．５倍以下
とし、かつ硬ステイフナ−のプライ端の高さ位置におけ
るゲージ厚ｔをその最大ゲージ厚Ｔ＃０．５倍以−１−
としているので、プライ端の半径方向の直く外側で硬ス
テイフナ−が急激に消失し、この結果、この直ぐ外側の
部分が最大屈曲部位となる。ここで、前記最大屈曲部位
には最大圧縮応力が発生するが、この圧縮応力あ作用方
向は屈曲時における内側カーカスプライの延在方向にほ
ぼ直交している。一方、折返し部は硬ステイフナ−に補
強されて殆ど変位できないでいる。このようなことから
、前記圧縮応力はプライ端に斜めに作用するようになる
。そして、前記屈曲の角度が大きいほど、圧縮応力の作
用方向は折返し部の延在方向に近付きプライ端に垂直に
作用する成分が大きくなる。前述のようにプライ端には
内圧充填によって引張応力が作用するが、この発明では
屈曲による圧縮応力を前記引張応力を打ち消すようプラ
イ端に作用させたので、プライ端に作用する応力が低下
し、セパレーションが防止できるのである。

ｒ蒸１ 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１．２図において、１１は空気入りタイヤであり、こ
のタイヤ１１はリムフランジ１２を有するホイールリム
１３に装着されている。前記タイヤ１１はテキスタイル
あるいはスチールからなるコードで補強されトロイダル
状に変形した１層のカーカスプライ１４を有し、このカ
ーカスプライ１４の幅方向両側端部は、一対のビードコ
ア１５およびこのビードコア１５の半径方向外側に配置
された硬ステイフナ−１６の周りを内側から外側に向か
って折返され、折返し部　１４ａを構成している。この
結果、ビードコア１５および硬ステイフナ−１６は前記
折返し部１４ａとビードコア１５より内側の内側カーカ
スプライ１４との間に介装されていることになる。ここ
で、硬ステイフナ−１６とは、５０％モジュラスが３０
Ｋｇ／Ｃｒｎ’以上のゴムから構成されたステイフナ−
またはビードフィラーをいう。カーカスプライ１４の半
径方向外側にはスチールからなるコードにより補強され
た複数層のベルトプライ１７が貼り付けられ、該ベルト
プライ１７の半径方向外側にはトレッド１８が配置され
ている。そして、カーカスプライ１４のプライ端１９、
即ち折返し部　＋４ａの先端は、リム基準線Ａから該プ
ライ端Ｉ９までの折返し高さｈを、リム基準ｍＡからト
レッド１８（７）表面Ｂまでのタイヤ高さＨで除した値
ｈ／Ｈが、０．１１から０．３８までの範囲内にあるよ
う配置されている。

その理由は、値ｈ／Ｈが０．１１未満であると、折返し
部１４ａの接着面積が狭過ぎるため、タイヤ１１に内圧
が充填され゛たとき、折返し部１４ａがビードコア１５
の外側を通って引き抜かれるおそれがあるからであり、
一方、値ｈ／Ｈが０．３８を超えると、カーカスプライ
１４の幅が広くなり過ぎ、タイヤ１１が高価になるとと
もに大重量になるからである。

そして、前記タイヤ１１に内圧を充填すると、カーカス
プライ１４は引き抜かれようとしプライ端１８には大き
な引張応力が生じるのである。ここで、前記リム基準線
Ａとは、タイヤ１１のビード部２０が着座されるホイル
リム　３のビードシート面２１を通る回転軸線と平行な
直線である。また、前記硬ステイフナ−１６の半径方向
外端、即ち先端２２は、プライ端１８より半径方向外側
に位置するとともに、この先端２２とプライ端１８との
間の距離Ｍは前記折返し高されの０．５倍以下でなけれ
ばならない。その理由は、先端２２がプライ端１９より
半径方向内側に位置したり、またＭ／ｈが０．５を超え
たりすると、タイヤ１１の曲げ剛性が急激に低下する部
位がプライ端１９から半径方向外側に大きく離れ、これ
により、最大屈曲部位がプライ端１９から遠く離れ過ぎ
て圧縮応力が殆どプライ端１８まで伝達されないからで
ある。また、前記距離Ｍ（ｍｍ）は、以下の式 ％式％ で表わされる範囲内にあることが、プライ端１８に作用
する圧縮応力を高めるうえで好ましい。また、プライ端
１９の高さ位置Ｎにおける硬ステイフナ−１６のゲージ
厚ｔは、その最大ゲージ厚Ｔ（一般的に硬ステイフナ−
１６はその半径方向内端において最大ゲージ厚となって
いる）の０．５倍以上でなければならない。その理由は
、ｔ／Ｔが０．５未満であると、タイヤ１１の曲げ剛性
が急激に低下する部位がプライ端１８より半径方向内側
あるいはプライ端１９近傍となるため、プライ端１９近
傍の折返し部＋４ａも内側カーカスプライ１４と一体的
に４１＋方向外側に屈曲し、これにより、該屈曲に基ず
く圧縮応力は従来と同様にプライ端１８に剪断力として
作用してしまうからである。なお、このｔ／Ｔの値の」
二限は、Ｔが最大ゲージ厚であるため、ゲージ厚ｔがこ
の最大ゲージ厚Ｔを超えることはなく、当然　１．０と
なる。さらに、前記硬ステイフナ−１６の先端２２を囲
む部位Ｐのゴムは、その５０％モジュラスが１５　Ｋ　
ｇ　／　Ｃｍ’未満であることが好ましい。その理由は
、１５Ｋｇ／Ｃ：ｒｎ’以上であると、硬ステイフナ−
１６の先端２２近傍での曲げ剛性が高くなり、内圧充填
による最大屈曲部位がプライ端１８かも遠く離れてしま
うからである。なお、このような部位Ｐのゴムは、第４
図に示すような軟ステイフナ−（ビードフィラー）から
なる場合もある。

次に、この発明の一実施例の作用について説明する。

前述したような空気入りタイヤ１１に内圧を充填すると
、カーカスプライ１４はビードコア１５の周りから引き
抜かれようとし、このカー力ヌプライ１４のプライ端１
９とこのプライ端１９を囲む８層位Ｐのゴムとの間に大
きな引張応力が生じる。一方、前記内圧充填により空気
入りタイヤ１１は軸方向外側に大きく屈曲するが、ここ
で、硬ステイフナ−１６の先端２２をプライ端１９より
半径方向外側に位置させるとともに、距ｆａ、Ｍを前記
折返し高されの０．５倍以下とし、かつ位置Ｎにおける
ゲージ厚ｔを最大ゲージ厚Ｔの０．５倍以上としている
ので、プライ端】９の半径方向の直ぐ外側で硬ステイフ
ナ−１６が急激に消失し、この結果、該部位においてタ
イヤ１１の曲げ剛性が急激に低下し最も大きく屈曲する
。ここで、この最大屈曲部位には最大圧縮応力、が発生
するが、この圧縮応力の作用方向は屈曲時における内側
カーカスプライ１４の延在方向にほぼ直交している。一
方、前記折返し部１４ａは硬ステイフナ−１６に補強さ
れて殆ど変位できないでいるため、前記圧縮応力はプラ
イ端１８に斜めに作用するようになる。そして、前記屈
曲の角度が大きいほど、圧縮応力の作用方向は折返し部
１４ａの延在方向に近付き、プライ端１９に垂直に作用
する成分が大きくなる。この結果、内圧充填時にプライ
端１８には引き抜きによる引張応力と屈曲による圧縮応
力との双方が作用するようになり、これら内応力が互い
に相殺し合ってプライ端１８に作用する応力を低下させ
セパレーションを防止するのである。

次に、試験例を説明する。この試験に当って一土木発明
の範囲外である比較タイヤと本発明を適用した供試タイ
ヤ１．２．３．４を準備したが、各タイヤの諸元は別表
に示されている。比較タイヤおよび供試タイヤｌ、２は
第３図に示すようにカーカスプライ１４をビードコア１
５および硬ステイフナ−１８の周りで内側から外側に向
かって折返したものであり、供試タイヤ３は、第４図に
示すように、カーカスプライス４にさらにもう１層のカ
ーカスプライ３１を重ね合わせ、該カーカスプライ３１
の折返し部３２をタイヤ１１の最大幅近傍まで延在させ
るとともに、軟ステイフナ−３３を硬ステイフナ−１６
の半径方向外側に配置したものである。また、供試タイ
ヤ４は第５図に示すように、カーカスプライ１４にさら
にもう１層のカーカスプライ３５を重ね合わせたもので
、該カーカスプライ３５の折返し高さはカーカスプライ
１４の折返し高さｈと同一である。このような各タイヤ
を正規リムに装着した後、正規内圧を充填し、正規荷重
の２倍の荷重（８５０Ｋｇ）を作用させながら試験ドラ
ム上を６０Ｋｍ／時で走行させた。このときのスリップ
角は３度であった。このような状態で各タイヤのプライ
端が破壊するまで走行させ、その走行距離により各タイ
ヤのビード耐久性を評価し、その結果を別表に指数表示
した。ここで、比較タイヤにおいては２万Ｋｍで破壊が
生じたので、この２万Ｋｍを指数１００とした。この別
表から明らかなように、距離Ｍが高されの０．５倍以下
で、かつゲージ厚ｔが最大ゲージ厚Ｔの０．５倍以上で
ある供試タイヤ１．２では比較タイヤよりど−ド耐久性
が数段向上している。そして、供試タイヤｌ、２の耐久
試験結果から、距離Ｍを高さｈで徐した値が小さくなる
ほど、即ち硬ステイフナ−１８が低くなってその先端が
折返し部　＋４ａのプライ端１８に接近するほど、耐久
性が向上していることがわかる。また、供試タイヤ３．
４においてもビード耐久性が向上しており、このことか
ら、他種類のタイヤであっても本発明を適用すれば耐久
性が向上することがわかる。特に、第６図に示すような
タイヤ１１、即ち正規のホイールリム１３と組合わせ正
規内圧を充填した装着姿勢の下でホイールリム１３のリ
ムフランジ】２のビード部２０の外面に対する離反点３
８を通るタイヤ１１の回転軸と平行な直線とカーカスラ
インとの交点３９、この交点３８に発し上記直線に直交
してカーカスラインに至る線分の終点４０をそれぞれ通
り、該線分に対するカーカスラインの最大離隔距離と等
しい隔たりをおき該線分を弦として仮想した基準円弧の
半径Ｊに対する、上記カーカスラインの上記終点４０を
通る肩部分輪郭曲線の曲率半径にの比が０．６５〜０．
８５の範囲にあり、該曲線と滑らかに連なって交点３８
に至る間に単一の変曲点をもつカーカスラインの残余域
の上記基準円弧に対する最大の距１１１１Ｑが５〜１０
ｍｍの範囲にある、放射面プロファイルのカーカスを有
し、上記正規内圧の充填過程の初期５％時から充填完了
時の間における変形が、カーカスプライ１４の最大幅位
置の下方域ではカーカスプライ１４の大きいせり出し量
で、最大幅位置の上方域にあっては極くわずかなせり出
し量で実質的には変形しない空気入りタイヤ１１にあっ
ては、内圧充填時にビード部が軸方向外側へ大きく屈曲
するので、本発明を適用するとビード耐久性が著しく向
上する。

え見立差】 以上説明したように、この発明によれば、ビード耐久性
を向上させながら、価格を安価にかつ軽量化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す空気入りタイヤの子
午線断面図、第２図は第１図のＸ部拡大断面図、第３図
はビード耐久試験に使用した比較タイヤ、供試タイヤ１
．２の要部子午線断面図、第４図は第３図と同様の供試
タイヤ３の要部子午線断面図、第５図は第３図と同様の
供試タイヤ４の子午線断面図、第６図は本発明を適用す
るのに好適な空気入りタイヤの子午線断面図、第７図は
従来タイヤの子午線断面図、第８図は第７図のＹ部拡大
断面図である。 １１・・・空気入りタイヤ　１４・・・カーカスプライ
１４ａ・・・折返し部　　　　１５・・・ビードコア１
６・・・硬ステイフナ−１８・・・プライ端２２・・・
先端　　　　　　Ａ・・・リム基準線Ｂ・・・トレッド
表面 特許出願人　　株式会社ブリデストン 代理人　　弁理士　　多　１）敏　雄 第７図 ・１ 第８図 ｍｌ　ｉ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）リム基準線からプライ端までの折返し高さをｈと
   しリム基準線からトレッド表面までのタイヤ高さをＨと
   したとき、両側端部がビードコアの周りに内側から外側
   に向かって折返され前記ｈ／Ｈの値が０．１１から０．
   ３８までの範囲内にあるカーカスプライを少なくとも１
   層有するとともに、カーカスプライの折返し部とビード
   コアより内側のカーカスプライとの間に硬スティフナー
   を有する空気入りタイヤであって、前記硬スティフナー
   はその先端が前記プライ端より半径方向外側に位置する
   とともに、その先端とプライ端との間の距離Ｍが前記折
   返し高されの０．５倍以下であり、かつ硬スティフナー
   のプライ端の高さ位置におけるゲージ厚ｔがその最大ゲ
   ージ厚Ｔの０．５倍以上であることを特徴とする空気入
   りタイヤ。
2. （２）前記硬スティフナーは５０％モジュラスが３０Ｋ
   ｇ／Ｃｍ＾２以上であり、かつ、硬スティフナーの先端
   を囲むゴムの５０％モジュラスが１５Ｋｇ／Ｃｍ＾２未
   満である特許請求の範囲第１項記載の空気入りタイヤ。
3. （３）前記距離Ｍは式、 ２≦Ｍ≦２７−０．５×ｈ（ｍｍ） で表わされる特許請求の範囲第１項記載の空気入りタイ
   ヤ。