(57)【要約】【課題】カーカスプライの折返し部の長さを抑制しつつ、折返し端付近に生ずる歪を抑制できるようにする。【解決手段】ビードコア１６が設けられた一対のビード部１２と、該ビード部１２間を跨り、ビードコア１６間に位置する本体部１４Ａと、該ビードコア１６のタイヤ幅方向の内側から外側へ折り返された折返し部１４Ｂとを有し、タイヤ軸方向における本体部１４Ａと折返し部１４Ｂとの間の距離Ｗが最小となる位置Ｐが、ビードコア１６よりもタイヤ径方向外側で、かつ正規リムのリム半径Ｒを基準としたリムフランジ高さＨｆよりもタイヤ径方向内側に設定されたカーカスプライ１４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードコアが埋設された一対のビード部と、
該ビード部間を跨り、前記ビードコア間に位置する本体部と、該ビードコアのタイヤ幅方向の内側から外側へ折り返された折返し部とを有し、タイヤ軸方向における前記本体部と前記折返し部との間の距離が最小となる位置が、前記ビードコアよりもタイヤ径方向外側で、かつ正規リムのリム半径を基準としたリムフランジ高さよりもタイヤ径方向内側に設定されたカーカスプライと、
を備えた空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記距離が最小となる位置は、タイヤ軸方向断面における前記リムフランジの曲率中心を通りタイヤ軸方向に延びる直線に対し、該曲率中心を中心として、タイヤ径方向外側に、３０°に延在する方向より上方で、４５°に延在する方向より下方の領域にある請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記正規リムに組み付け、正規内圧を付与し、無負荷とした状態において、前記リム半径を基準とした前記折返し部の折返し端までのタイヤ径方向の高さが、タイヤ断面高さの１５〜２０％である請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに係り、特に建設車両用として好適な重荷重用の空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
カーカスプライの折返し端が、タイヤのサイドウォール部（断面高さの中央部付近）に位置する構造が開示されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９６７８１号公報
【特許文献２】特開２００９−１１３７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カーカスプライの折返し端付近に生じる歪は、第１に内圧成長により折返し端が引き抜かれること、第２に内圧を充填することでカーカスプライが倒れ込むこと、第３にカーカスプライの倒れ込みとリムフランジからの反力によりゴムが押し出されること、の３つの作用により引き起こされている。
【０００５】
カーカスプライの折返し端がビード部付近に位置する、いわゆるローターンアップ構造では、カーカスプライの折返し部を短くすると、折返し部に生ずる単位長さあたりの張力が大きくなり、上記した第１の作用による歪が大きくなる。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、カーカスプライの折返し端付近に生ずる歪を抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、ビードコアが埋設された一対のビード部と、該ビード部間を跨り、前記ビードコア間に位置する本体部と、該ビードコアのタイヤ幅方向の内側から外側へ折り返された折返し部とを有し、タイヤ軸方向における前記本体部と前記折返し部との間の距離が最小となる位置が、前記ビードコアよりもタイヤ径方向外側で、かつ正規リムのリム半径を基準としたリムフランジ高さよりもタイヤ径方向内側に設定されたカーカスプライと、を備えている。
【０００８】
請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤでは、カーカスプライの折返し部に、タイヤ軸方向における該折返し部と本体部との間の距離が最小となる位置を有しているので、内圧成長によるカーカスプライの折返し端の引抜きが生じ難い。また上記距離が最小となる位置でカーカスプライの本体部と折返し部との間隔を狭めているので、カーカスプライの倒れ込みやリムフランジからの反力による本体部と折返し部との間からのゴムの押出しが抑制される。更に、折返し部のうち、上記距離が最小となる位置よりタイヤ幅方向外側では、タイヤ外面から折返し部までのタイヤ軸方向の幅が広くなっているので、単位面積あたりのゴムの押出し量が少なくなる。特に上記距離が最小となる位置が、正規リムのフランジ高さよりもタイヤ径方向内側に設定されているので、リム反力によって折返し部を押さえ込み易い。このため、カーカスプライの折返し端付近に生ずる歪を抑制することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記距離が最小となる位置は、タイヤ軸方向断面における前記リムフランジの曲率中心を通りタイヤ軸方向に延びる直線に対し、該曲率中心を中心として、タイヤ径方向外側に、３０°に延在する方向より上方で、４５°に延在する方向より下方の領域にある。
【００１０】
ここで、３０°に延在する方向より上方より下方であると、サイドウォール部の湾曲部分がプライ端（カーカスプライの折返し端）から離れすぎているため前記効果が有効に得られず、プライ端歪が低減しないため、カーカスプライのタイヤ骨格としての機能が低下するからである。また４５°に延在する方向より上方であると、折返し端がサイドウォール部に達し、該サイドウォール部の厚さが増大するからである。
【００１１】
請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤでは、上記距離が最小となる位置を適切に設定したので、カーカスプライの折返し端付近に生ずる歪をより一層抑制することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記正規リムに組み付け、正規内圧を付与し、無負荷とした状態において、前記リム半径を基準とした前記折返し部の折返し端までのタイヤ径方向の高さが、タイヤ断面高さの１５〜２０％である。
【００１３】
ここで、数値範囲の下限を１５％としたのは、これを下回ると、折返し部の高さが低くなり過ぎ、カーカスプライのタイヤ骨格としての機能が低下するからである。また数値範囲の上限を２０％としたのは、これを上回ると、荷重時に変形が大きい範囲にプライ端（カーカスプライの折返し端）が位置し、プライ端部の歪が増大するからである。
【００１４】
請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤでは、カーカスプライの折返し端の位置を適切に設定したので、タイヤのサイドウォール部の厚さの増大を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤによれば、カーカスプライの折返し部の長さを抑制しつつ、折返し端付近に生ずる歪を抑制できる、という優れた効果が得られる。
【００１６】
請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤによれば、カーカスプライの折返し端付近に生ずる歪をより一層抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【００１７】
請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤによれば、タイヤのサイドウォール部の厚さの増大を抑制することができる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】空気入りラジアルタイヤのビード部を示す拡大断面図である。
【図２】従来例に係る空気入りラジアルタイヤのビード部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施形態に係る空気入りラジアルタイヤ１０は、建設車両等に用いられる重荷重用の空気入りラジアルタイヤに係り、一対のビード部１２と、カーカスプライ１４と、を備えている。なお、図１では、片方のビード部１２のみを示している。
【００２０】
一対のビード部１２は、ビードコア１６が夫々埋設された部位であり、リム１８への空気入りラジアルタイヤ１０の組付け時に、該リム１８に対して嵌合する部位である。
【００２１】
カーカスプライ１４は、一対のビード部１２間を例えばトロイド状に跨り、ビードコア１６間に位置する本体部１４Ａと、該ビードコア１６のタイヤ幅方向の内側から外側へ折り返された折返し部１４Ｂとを有している。
【００２２】
またカーカスプライ１４は、タイヤ軸方向における本体部１４Ａと折返し部１４Ｂとの間の距離Ｗが最小となる位置Ｐを有している。ここで、タイヤ軸方向は、空気入りラジアルタイヤ１０の回転軸と平行な方向であり、図１の左右方向（矢印ＸＯ−ＸＩ方向）である。またタイヤ径方向は、空気入りラジアルタイヤ１０の半径方向であり、図１の下から上へ向かう方向（矢印Ｙ方向）である。
【００２３】
距離Ｗが最小となる位置Ｐは、ビードコア１６よりもタイヤ径方向外側で、かつ空気入りラジアルタイヤ１０が装着される正規リム（リム１８）のリム半径Ｒを基準としたリムフランジ高さＨｆよりもタイヤ径方向内側に設定されている。即ち、正規リムのリム半径Ｒを基準とした、位置Ｐまでの高さＨｐは、リムフランジ高さＨｆよりも小さい。一例として、Ｈｐ＝６８．５ｍｍである。
【００２４】
タイヤ径方向断面において、折返し部１４Ｂは、位置Ｐを頂点とする湾曲部１４Ｄを有している。この湾曲部１４Ｄは、タイヤ軸方向内側（図１の矢印ＸＩ方向）に凸に湾曲している。湾曲部１４Ｄの曲率半径ｒは、タイヤサイズにより異なるが、例えば８〜１０ｍｍである。この曲率半径ｒの中心は、リムフランジ１８Ｆの曲率中心Ｏと位置Ｐとを結ぶ線上又はその近傍に位置している。
【００２５】
距離Ｗが最小となる位置Ｐは、タイヤ軸方向断面におけるリムフランジ１８Ｆの曲率中心Ｏを通りタイヤ軸方向に延びる直線Ｌに対し、該曲率中心Ｏを中心としてタイヤ径方向外側に、３０°に延在する方向より上方で、４５°に延在する方向より下方の領域にある。即ち、角度θ＝３０〜４５°である。
【００２６】
ここで、３０°に延在する方向より上方より下方であると、サイドウォール部２０の湾曲部分がプライ端（カーカスプライ１４の折返し端１４Ｃ）から離れすぎているため前記効果が有効に得られず、プライ端歪が低減しないため、カーカスプライ１４のタイヤ骨格としての機能が低下するからである。また４５°に延在する方向より上方であると、折返し端１４Ｃがサイドウォール部２０に達し、該サイドウォール部２０の厚さが増大するからである。なお、サイドウォール部２０は、空気入りラジアルタイヤ１０において、ビード部１２とトレッド部（図示せず）とを連結する部位である。
【００２７】
タイヤ軸方向における本体部１４Ａと折返し部１４Ｂとの間の距離Ｗは、位置Ｐにおいて最小（Ｗｍｉｎ）となる。この距離Ｗｍｉｎは、ビードコア１６の最大幅Ｗｂに対して、例えば２５〜４５％に設定されている。
【００２８】
正規リムに組み付け、正規内圧を付与し、無負荷とした状態において、リム半径Ｒを基準とした折返し部１４Ｂの折返し端１４Ｃまでのタイヤ径方向の高さＨｃは、タイヤ断面高さの１５〜２０％である。換言すれば、折返し部１４Ｂは、サイドウォール部２０まで延長されておらず、ビード部１２の領域内に位置している。一例として、Ｈｃ−Ｈｐ＝８ｍｍである。
【００２９】
ここで、数値範囲の下限を１５％としたのは、これを下回ると、折返し部１４Ｂの高さが低くなり過ぎ、カーカスプライ１４のタイヤ骨格としての機能が低下するからである。また数値範囲の上限を２０％としたのは、これを上回ると、荷重時に変形が大きい範囲にプライ端（カーカスプライ１４の折返し端１４Ｃ）が位置し、プライ端部の歪が増大するからである。
【００３０】
一例として、リム半径Ｒの位置におけるリムフランジ１８Ｆから、折返し端１４Ｃまでのタイヤ幅方向の距離は、１６ｍｍである。また、折返し端１４Ｃからビード部１２のタイヤ幅方向内側端までの距離は、４３ｍｍである。
【００３１】
なお、高さＨｃを、リムフランジ高さＨｆの９０〜１２０％に設定してもよい。この他、図１に示される例では、ビードコア１６、カーカスプライ１４の本体部１４Ａ及び折返し部１４Ｂで囲まれた領域と、折返し部１４Ｂよりも更にタイヤ径方向外側の領域に、硬いゴムからなる硬スティフナー２２が配置されている。この硬スティフナー２２の幅は、タイヤ径方向外側に向かって漸減している。
【００３２】
またビード部１２には、ゴムチェーファー２８が設けられている。
【００３３】
硬スティフナー２２のタイヤ軸方向外側（矢印ＸＯ方向側）には、硬スティフナー２２よりも硬度が小さい軟スティフナー２３が配置されている。図１の一点鎖線３０は、軟スティフナー２３と硬スティフナー２２との境界を示している。一点鎖線３２は、タイヤ外面側では、軟スティフナー２３とゴムチェーファー２８との境界を示し、タイヤ内面側では、ゴムチェーファー２８と内面ゴム３８との境界を示している。一点鎖線３４は、ゴムチェーファー２８とサイドゴム３６との境界を示している。そして一点鎖線４０は、サイドゴム３６と軟スティフナー２３との境界を示している。
【００３４】
硬スティフナー２２は、距離Ｗが最小となる位置点Ｐからタイヤ径方向内側の領域では折返し部１４Ｂと接しているが、該位置Ｐからタイヤ径方向外側の領域では折返し部１４Ｂから離れている。これに伴い、折返し部１４Ｂにおける位置Ｐから折返し端１４Ｃまでの領域は、軟スティフナー２３内に位置している。
【００３５】
なお、「正規リム」とは、例えばＪＡＴＭＡが発行する２０１１年版のＹＥＡＲ  ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指し、「正規内圧」とは、同様に、ＪＡＴＭＡが発行する２０１１年版のＹＥＡＲ  ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重に対する空気圧を指す。
【００３６】
使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は、各々の規格に従う。
【００３７】
（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１において、本実施形態に係る空気入りラジアルタイヤ１０では、カーカスプライ１４の折返し部１４Ｂの適切な位置に、タイヤ軸方向における該折返し部１４Ｂと本体部との間の距離Ｗが最小となる位置Ｐを有しているので、内圧成長によるカーカスプライ１４の折返し端１４Ｃの引抜きが生じ難い。
【００３８】
また距離Ｗが最小となる位置Ｐでカーカスプライ１４の本体部と折返し部１４Ｂとの間隔を狭めているので、カーカスプライ１４の倒れ込みやリムフランジ１８Ｆからの反力による本体部と折返し部１４Ｂとの間からのゴムの押出しが抑制される。
【００３９】
更に、折返し部１４Ｂにおける位置Ｐのタイヤ幅方向外側では、タイヤ外面から折返し部１４Ｂまでのタイヤ軸方向の幅が広くなっているので、単位面積あたりのゴムの押出し量が少なくなる。そして距離Ｗが最小となる位置Ｐが、正規リム（リム１８）のフランジ高さＨｆよりもタイヤ径方向内側に設定されているので、リム反力によって折返し部１４Ｂを押さえ込み易い。このため、カーカスプライ１４の折返し端１４Ｃ付近に生ずる歪を抑制することができる。
【００４０】
また本実施形態では、カーカスプライ１４の折返し端１４Ｃの位置を適切に設定したので、折返し部１４Ｂの長さを抑制して、タイヤのサイドウォール部の厚さの増大を抑制することができる。
【００４１】
なお、ビード部１２におけるカーカスプライ１４以外の構成、即ち各補強層やゴム層の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００４２】
（試験例）
従来例に係る重荷重用の空気入りラジアルタイヤ（図２）と、本発明の実施例に係る重荷重用の空気入りラジアルタイヤ（図１）について、せん断歪の有限要素解析を行った。従来例に係る空気入りラジアルタイヤ１００は、カーカスプライ１４における折返し部１４Ｂの形状が、実施例と異なっている。具体的には、タイヤ軸方向における本体部１４Ａと折返し部１４Ｂとの間の距離Ｗが、ビードコア１６からタイヤ径方向外側に向かって漸減しており、実施例のような距離Ｗが最小となる位置Ｐ（図１）が存在していない。
【００４３】
解析条件は次のとおりである。
［共通条件］
タイヤサイズ：２３．５Ｒ２５  ＶＪＴｚ
リムサイズ：１９．５０／２．５
内圧：５００ｋＰａ
荷重（ラジアル方向）：１１９．０７ｋＮ（１２．１５ｔ）
Ｈｃ／タイヤ断面高さ＝１８．３％
【００４４】
［実施例に適用される条件］
ｒ：９ｍｍ
θ：２０°又は３５°
Ｗｍｉｎ／Ｗｂ：３３％
【００４５】
解析結果は表１に示されるとおりである。せん断歪の数値は、従来例を１００とした指数により示されており、数値が小さいほどせん断歪が小さく、良好な結果であることを示している。
【００４６】
この結果、内圧負荷時と、内圧及び荷重負荷時の何れにおいても、またビード部の内側と外側の何れにおいても、各実施例は、従来例と比較して、せん断歪が減少することがわかった。
【００４７】
【表１】
2014213681.tif 000003
【符号の説明】
【００４８】
１０    空気入りラジアルタイヤ
１２    ビード部
１４    カーカスプライ
１４Ａ  本体部
１４Ｂ  折返し部
１４Ｃ  折返し端
１６    ビードコア
１８    リム
１８Ｆ  リムフランジ
２０    サイドウォール部
Ｈｃ    折返し端までのタイヤ径方向の高さ
Ｈｆ    リムフランジ高さ
Ｄ      タイヤ径方向
Ｏ      曲率中心
Ｐ      位置
Ｒ      リム半径
Ｗ      タイヤ軸方向における本体部と折返し部との間の距離
ＸＩ    タイヤ軸方向
ＸＯ    タイヤ軸方向
Ｌ      直線
【図１】
2014213681.tif 000004
【図２】
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