JPS6411483B2

JPS6411483B2 -

Info

Publication number: JPS6411483B2
Application number: JP9884081A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Kishida; Tetsuto Ueno; Masakazu Oonishi; Keishiro Oda
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1981-06-24
Publication date: 1989-02-27
Also published as: US4471828A; DE3222404C2; JPS58404A; DE3222404A1

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、特に、ダンプ、金属系材料・製
品、窯業系材料・製品などを輸送する、タイヤの
荷重能力に余裕の少ない状態にまで使用され勝な
高重量運搬用車両に使用されるスチールコードの
カーカスプライを備えたラジアル構造の空気入り
タイヤであつて、スチールコードのカーカスプラ
イのビードコアに固定された折返し部を比較的高
い位置まで折り返すハイターンアツプ（HIGH
TURNUP）方式としてビード部の剛性をより一
層増大してビード部の変形を防止したハイターン
アツプ方式の空気入りタイヤにおけるビード部の
改良に関するものである。特に、リムフランジに
より変形を束縛されているビード部と荷重により
容易に変形するタイヤサイド部との接続部の構成
を基本的に変革して故障誘因の解消を目差したも
のである。従来の重荷重の車両に用いられるラジアル構造
の空気入りタイヤのビード部の構造は、カーカス
プライの端末がビードコアー回りで折り返されて
終端し、場合によつては、折り返し部の外側に隣
接してスチールコード補強層が配置され、ビード
部からサイドウオール下部の領域が補強されてい
るが、このようなビード部の構造のタイヤでは、
カーカスプライの折り返し端またはスチールコー
ド補強層の上端に剛性の断層が生起される。因つて、タイヤの回転による繰り返しの荷重応
力に伴つて変形しようとして剛性の断層でせん
（剪）断歪を生じる。この剪断歪によつてビード
部とゴム部との間にセパレーシヨン現象を生起す
る。このような問題を解決するため、従来から提案
されているものとしては、たとえば、特開昭53―
119501号、特開昭55―106806号に示されるごと
く、カーカスプライおよび金属コード補強層の端
部を包むようにして、端部に隣接して硬いゴムを
配置し、周辺ゴムとコードとの間の剛性の差を漸
減させることにより、コード端末に集中する歪を
減少させてセパレーシヨンを防止しようとするも
のである。また、実公昭52―48483号に提案されているご
とく、スチールコード補強層の先端を繊維層で包
んで、コード端を固め、自由端になつているスチ
ールコード先端に直接周辺ゴムが接触しないよう
にして、セパレーシヨン核の発生を防止してセパ
レーシヨン現象を減少させる方法が案出されてい
る。以上のように、従来のセパレーシヨン現象の発
生防止の方法は、セパレーシヨンの発生する部分
を補強して耐セパレーシヨン構造にするものであ
つたが、このような方法では、応力の集中する点
が移動し、別の所に応力が集中して、変つた形で
セパレーシヨンが発生し、真の問題解決には至つ
ていなかつた。なお、この発明の高重量運搬用車両の空気入り
タイヤでは、カーカスプライの折返し端部、すな
わち、ハイターンアツプ方式の折返し端部に剛性
の断層が生起されるものであるが、このハイター
ンアツプ方式では、下部がビードコアにて固定さ
れ且つ高い折り返しを形成しているため、ビード
部の剛性はより一層増大される利点があり、スチ
ールコード補強層の付加によつて更に剛性が増大
される。因つて、高重量運搬用車両の空気入りタ
イヤ構造として採用されているものである。しか
し、ビード部の剛性の増大と共に、ハイターンア
ツプの先端の剛性も増大し、この高い折返し部の
先端部に剛性の断層が生起される。従つて、この
発明では、問題の解決を、従来の方法とは異なつ
た観点より探究したものである。本発明の大要
は、リムフランジにより変形を束縛されているビ
ード部と荷重により容易に変形するタイヤサイド
部との接続部において、応力の集中するサイドウ
オール下部に位置しカーカスプライのハイターン
アツプ方式の折返し端部に、緩衝のための低硬度
ゴムを配置する事である。このような配置によつ
て、発生応力を変形容易な低硬度ゴムに集中さ
せ、応力の集中に伴つて低硬度ゴムは変形して応
力を分散吸収する様にするものである。このように、本発明は、ビード部上方に柔軟構
造を導入することによつて、ビード部内での歪を
緩和し、コード先端でのセパレーシヨン現象の発
生を防止するものである。本願は２発明からなり、第１発明は、タイヤ周
方向中心面に対しほぼ90゜の角度で一方のビード
部から頭頂部を経て、他方のビード部へ延びるス
チールコードのプライの少なくとも１層からなる
カーカスプライの両端は、それぞれ１対の環状の
ビードコアの回りで、内側から外側に向つて比較
的高く折り返して終端し、このハイターンアツプ
方式の折返し部の上端を超えないようにして、そ
の外側にスチールコード補強層を隣接配置してビ
ード部を補強したラジアルタイヤにおいて、断面
がほぼ三角形状の高硬度ゴム部とその外側に隣接
して高硬度ゴム部より長い中硬度ゴム部とからな
る全体がほぼ三角形状のビードフイラーを、前記
カーカスプライと、その折り返し部とで囲まれる
部からサイドウオール部に向つて充填し、前記カ
ーカスプライの上端部を有機繊維コードのキヤツ
プで包み、このキヤツプ被覆の上側で中硬度ゴム
部の外側に隣接するように中硬度ゴム部の硬度よ
り3゜〜20゜低い硬度のひれ状の緩衝ゴムを配置し
たことを特徴とするビード耐久性がよいスチール
ラジアルタイヤであり、第２発明は、上記第１発
明におけるスチールコード補強層の外側に隣接し
て有機繊維コード補強層を配置したことを特徴と
するビード耐久性のよいスチールラジアルタイヤ
である。ここで外側はタイヤの内腔から遠い側であり、
上側はタイヤの回転軸から遠い側である。上記のとおり、緩衝ゴム部と中硬度ゴム部との
硬度差3゜〜20゜であるが、好ましくは5゜〜15゜であ
る。緩衝ゴム部の硬度範囲は45゜〜65゜が好まし
く、中硬度ゴム部の硬度は55゜〜70゜の範囲内のも
のが好ましい使用範囲である。上記の緩衝ゴム部と中硬度ゴム部との硬度差が
3゜未満ではビード部耐久性改良効果が少なく、
20゜より大きくするには中硬度ゴム部の硬度を大
きく、緩衝ゴムの硬度を低くする必要がある。硬度差が大きい程、緩衝ゴム部での応力の分散
は容易になるが、緩衝ゴムの硬度を低くするには
ゴム組成物の補強剤であるカーボンブラツクの配
合率が低くなつて耐熱性の劣つたゴムとなり、逆
に中硬度ゴム部の硬度が高くなると屈曲疲労抵抗
が低下してビード部の耐久性低下の原因となるも
のである。また、中硬度ゴム部は、緩衝ゴム部の
硬度より3゜〜20゜高い範囲内で、さらに分割して
高硬度ゴム部に接する側は、硬度の高いゴムを、
緩衝ゴム部に接する側は低い硬度のゴムの２種類
のゴムで構成すれば、緩衝ゴムによる応力分散作
用効果が大きくなり、より好ましいものとなる。なお、本発明のタイヤは、標準内圧空気の圧力
が３Kg／cm²以上の高い空気圧で使用されるタイヤ
に関するもので、少なくとも１層のスチールコー
ドプライでなるカーカスプライを備え、その折り
返し部上端を超えない高さのスチールコード補強
層を備えたタイヤである。次に、例示の図面に基づいて、本発明の態様を
具体的に説明する。第１図は、従来例のタイヤを示したもので、図
は、タイヤのサイドウオールの下方部の断面図で
ある。まず、従来のタイヤ構成に言及する。図において、１はタイヤの周方向中心面に対し
90゜の角度で、１方のビード部から他方のビード
部へ延びるカーカスプラスであり、ビードコア２
の回りで内側から折り返されている。また、ビー
ド部の剛性を上げる目的で、スチールコード補強
層３が折り返し部１ａの外側に隣接して配置さ
れ、カーカスプライ１と折り返し部１ａで囲まれ
る部分は、硬度の高い配合組成のビードフイラー
４にて充填されているものである。このような従来タイヤでは、ビードフイラー４
が高い硬度なので、カーカスプライの動きに応じ
て動こうとするが、一方折り返し部１ａは、タイ
ヤの外側がリムフランジで動きが束縛されてお
り、折り返し端部１ｂおよびスチールコード補強
層の端部３ａとビードフイラー４との間に繰り返
しのせん（剪）断力が作用し、これらのビード端
がビードフイラーから剥離してセパレーシヨン現
象を生起するおそれを有するものであつた。因つて、本発明では、上記の欠陥を解消すべ
く、従来の基本的構成を変革したものである。第２図は、本発明のタイヤの右側半分を示した
軸線方向の部分断面図である。図において、１１はカーカスプライで、タイヤ
の周方向中心面に対してほぼ90゜の角度で、１方
のビード部Ｂから他方のビード部Ｂへと延びるス
チールコードのプライからなりこのプライは、ビ
ードコア１２の回りを内側から外側へ折り返して
折り返し部１１ａを形成し、この折り返し部１１
ａの外側に隣接し、折り返し端部１１ｂを超えな
い高さにスチールコード補強層１３が配置され
る。カーカスプライ１１と折り返し部１１ａで囲ま
れた部分からサイドウオール部１８へ向つてビー
ドフイラーBFが充填されるが、このビードフイ
ラーBFは、三角状の高硬度ゴム部１６とその外
側に隣接した中硬度ゴム部１７とからなる全体が
ほぼ三角形をなすように形成される。さらに、カーカスプライ折り返し端部は、ナイ
ロンなどの有機繊維コードにゴム引きをしたキヤ
ツプ１４で包み込み、このキヤツプ１４被覆の先
端上側には、中硬度ゴム部１７に隣接するように
して緩衝ゴム部１５が配置される構成とするもの
である。本発明のタイヤは、上記のようなビード部Ｂの
構造を構成するため、カーカスプライのハイター
ンアツプの形成とその剛性を補足するスチールゴ
ード補強層１３と高硬度ゴム部１６との作用で、
ビード部の剛性は高く、高い操縦性能を備えてお
り且つ荷重が加わつた時、サイドウオール部１８
の下部に圧縮歪を受けるが、緩衝ゴム１５が歪の
大きさに応じて容易に変形し、応力を吸収する。
従つて、カーカスプライ１１のハイターンアツプ
方式の折返し端部１１ｂ付近で作用する歪応力は
小さくなつてセパレーシヨン抵抗が大きくなり、
ビード部の耐久性を増大するものである。第３図
は本発明の別の実施例を示すものでスチールコー
ド補強層１３の外側に隣接して更に有機繊維コー
ド補強層１９のカーカスプライの折り返し部の先
端１１ｂを超える高さの区域にわたつて配置した
ものである。この様に有機繊維コード補強層を設
けることによつてカーカスプライ先端部の動きを
少なくし、剛性の断層を小さくするので応力の集
中が緩和されセパレーシヨンの発生防止の効果は
大きくなり、好ましい例である。実施例１この実施例は、タイヤサイズ10.00R20のタイ
ヤであつて、図にもとずいて説明するとこの実施
例の詳細な構成は、スチールコードのプライの１
層よりなるカーカスプライ１１を使用し、その両
端をそれぞれ１対のビードコアー１２の回りで内
側から、折り返し、折り返し部１１ａの長さを、
タイヤ断面高さの25％とし、折り返し部１１ａの
外側に隣接してラジアル方向に対して45゜の角度
でスチールコード補強層１３を、ビードコア１２
の下端に相当する高さから、タイヤ断面高さの20
％の高さにわたつて配置し、カーカスプライの折
返し端部１１ｂは、スチールコードとの接着性に
すぐれたゴム組成物をゴム引きしたナイロンコー
ドを、45゜の角度でバイアス裁断したキヤツプ１
４で包み、その先端に第１表に示す各硬度の緩衝
ゴム部１５を配置し、カーカスプライ１１と折り
返し部１１ａで囲まれた部分からサイドウオール
部１８にかけて高硬度ゴム部１６として、本例は
硬度80゜のゴムを使用したもので、この硬度80゜の
高硬度ゴム部と、次の第１表に示す各硬度の中硬
度ゴム部１７とからなるほぼ三角形のビードフイ
ラーBFを配置したものである。上記の構成で、第１表の緩衝ゴム部と中硬度ゴ
ム部の各硬度のゴムを使用して、10.00R20のタ
イヤを作製し、ドラム試験を行なつてその耐久性
を比較した結果は第１表のとおりである。ドラム試験は、タイヤに内圧空気９Kg／cm²充填
し、荷重5400Kgを負荷して、速度40Km／hr.でド
ラム上を走行し、この高負荷条件の下でビード部
の故障発生までの走行距離を、比較例の硬度差０
の試験タイヤNo.11を基準とし、この走行距離を指
数100として耐久性を比較したものである。実施例２第３図に示すように実施例１のタイヤサイズ
10.00R20のタイヤのスチールコード補強層の外
側に隣接して更にカーカスプライ１１の下端が位
置する区域の下からナイロンコード２層よりなる
有機繊維コード補強層１９を折返し部１１ａの高
さを超える区域にわたつて配置し、中硬度ゴム部
１７及び緩衝ゴム１５は第１表に示す硬度のもの
を用い、ドラム試験の結果を第１表に示す。

【表】第１表の故障発生状態のビードセパとは、ビー
ド部のセパレーシヨンを生起したもので、打切り
とは、基準の試験タイヤNo.11の2.5倍走行しても
故障の発生が認められず一応試験を打切つたもの
である。実施例の試験タイヤNo.１〜10のタイヤは、従来
のタイヤよりも故障に至る走行距離が長く、特
に、緩衝ゴム部硬度が50〜55で緩衝ゴム部と中硬
度ゴム部との硬度差が5゜〜15゜である試験タイヤ
No.２〜５は、基準タイヤの1.6倍走行する迄故障
を発生せず、すぐれた耐久性を発揮するものであ
るが、その他第１表の試験結果から硬度差は3゜〜
20゜の範囲のものが相当の効果を発揮するもので
ある。スチールコード補強層の外側に隣接してナイロ
ンコード補強層を配置した試験タイヤNo.９，10は
同じ硬度のゴムを使用したナイロンコード補強層
を設けないタイヤより故障に至るまでの走行距離
が長く、ナイロンコード補強層を設ける方が好ま
しい。また、比較例として示した試験タイヤNo.12、No.
13は、緩衝ゴム部の硬度範囲より高い硬度の場合
であつて、このように緩衝ゴムの硬度が逆に高い
場合は、基準の試験タイヤNo.11よりも走行距離が
大分低下するものである事を示した。なお、使用される緩衝ゴム部の硬度範囲は、第
１表の試験結果から45゜〜65゜の範囲内のものが好
ましい使用範囲で、中硬度ゴム部の硬度範囲は
55゜〜70゜の範囲内のものが好ましい使用範囲であ
り、70゜以上になるといく分走行距離が低下する
傾向が見られる。本発明は実施例に示した構造に限定されるもの
でなく、特許請求の範囲を逸脱しない限り他の構
造であつてもよい。以上述べたように高硬度ゴム部と中硬度ゴム部
とからなるビードフイラーの中硬度ゴム部の硬度
より3゜〜20゜低い硬度の緩衝ゴム部を、カーカス
プライのハイターンアツプ方式の折返し端部に配
置する上記の構成からなる本発明のタイヤは、予
想外の耐久性を得る事が出来たもので、従来のタ
イヤのビード部の耐久性を大きく改良し得たもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のタイヤの下方部の軸線方向の部
分断面図。第２図は本発明のタイヤの右半分の軸
線方向断面図。第３図は本発明の一例を示す実施
例タイヤの右半分の軸線方向断面図。１１……カーカスプライ、１１ａ……折返し
部、１１ｂ……折返し端部、１２……ビードコ
ア、１３……スチールコード補強層、１４……キ
ヤツプ、１５……緩衝ゴム、１６……高硬度ゴム
部、１７……中硬度ゴム部、１８……サイドウオ
ール部、１９……有機繊維コード補強層、Ｂ……
ビード部、BF……ビードフイラー。

Claims

【特許請求の範囲】１タイヤの周方向中心面に対し、ほぼ90゜の角
度で、一方のビード部から頭頂部を経て、他方の
ビード部へ延びるスチールコードのプライの少な
くとも１層からなるカーカスプライの両端は、そ
れぞれ１対の環状のビードコアの回りで内側から
外側に向つて比較的高く折返して終端し、このハ
イターンアツプ方式の折返し部の上端を越えない
ようにしてその外側にスチールコード補強層を隣
接配置してビード部を補強したハイターンアツプ
方式のラジアルタイヤにおいて、断面がほぼ三角
形状の高硬度ゴム部と、その外側に隣接して高硬
度ゴム部より長い中硬度ゴム部とからなる全体が
ほぼ三角形状のビードフイラーを、前記カーカス
プライとその折返し部とで囲まれる部分からサイ
ドウオール部に向つて充填し、前記カーカスプラ
イの上端部を有機繊維コードのキヤツプで包み、
このキヤツプ被覆の上側で、中硬度ゴム部の外側
に隣接するように、中硬度ゴム部の硬度より3゜〜
20゜低い45゜〜65゜の範囲内の硬度のひれ状の緩衝ゴ
ムを配置したことを特徴とする高重量運搬用車両
に好適なビード耐久性がよいスチールラジアルタ
イヤ。２タイヤの周方向中心面に対し、ほぼ90゜の角
度で、一方のビード部から頭頂部を経て、他方の
ビード部へ延びるスチールコードのプライの少な
くとも１層からなるカーカスプライの両端は、そ
れぞれ１対の環状のビードコアの回りで内側から
外側に向つて比較的高く折返して終端し、このハ
イターンアツプ方式の折返し部の上端を越えない
ようにしてその外側にスチールコード補強層を隣
接配置してビード部を補強したハイターンアツプ
方式のラジアルタイヤにおいて、断面がほぼ三角
形状の高硬度ゴム部と、その外側に隣接して高硬
度ゴム部より長い中硬度ゴム部とからなる全体が
ほぼ三角形状のビードフイラーを、前記カーカス
プライとその折返し部とで囲まれる部分からサイ
ドウオール部に向つて充填し、前記カーカスプラ
イの上端部を有機繊維コードのキヤツプで包み、
このキヤツプ被覆の上側で、中硬度ゴム部の外側
に隣接するように、中硬度ゴム部の硬度より3゜〜
20゜低い45゜〜65゜の範囲内の硬度のひれ状の緩衝ゴ
ムを配置し、更に前記スチールコード補強層の外
側に隣接して、カーカスプライの下端が位置する
区域の下から有機繊維コード補強層をカーカスプ
ライの折返し部の上端を越え緩衝ゴムの区域にわ
たり配置したことを特徴とする高重量運搬用車両
に好適なビード耐久性がよいスチールラジアルタ
イヤ。