(57)【要約】【課題】マルチビード型重荷重用バイアスタイヤにおいて、ビードコアの周りでのカーカスの剥離を防止する。【解決手段】生タイヤのビードヒール部に、その成形工程においてビードコア２０ａ〜２０ｄの傾斜を維持するための補強ゴム層Ｋを貼り付けて成形加工し、複数のビードコア２０ａ〜２０ｄの中、少なくとも最外側のビードコアの巾中心線のタイヤ赤道面に対する傾斜角θ１をθ１＝２０〜３５゜とし、かつ複数のカーカスの中、少なくとも最内側のカーカスの折り返し部のタイヤ赤道面に対する傾斜角をθ２としたとき、−５゜≦θ２−θ１＜１０゜とするマルチビード型重荷重用バイアスタイヤを安定的得る。【選択図】           図    １
2006111074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカス本体とビードコアの周りで折り返してなる折り返し部で構成したカーカスと前記ビードコアを備え、該ビードコアを複数個並列に配置されてビード部を構成したマルチビード型重荷重用バイアスタイヤにおいて、
ビードヒール部の最外層カーカス層もしくはビード補強コード層のビードヒール部に、少なくとも最外側ビードコア下端から上端部に向けて、先端先細りの断面略三角形のビードヒール補助ゴム層が配置されてなり、かつビードヒール補助ゴム層の硬度を７０〜８０（ＪＩＳ硬度）とし、複数のビードコアの中、少なくとも最外側のビードコアの巾中心線のタイヤ赤道面に対する傾斜角θ１をθ１＝２０〜３５゜としたことを特徴とするマルチビード型重荷重用バイアスタイヤ。
【請求項２】
請求項１に記載されたマルチビード型重荷重用バイスタイヤにおいて、
複数のカーカス群の中、少なくとも最内側のカーカス群の折り返し部のタイヤ赤道面に対する傾斜角をθ２としたとき、−５゜≦θ２−θ１＜１０゜であることを特徴とする請求項１に記載されたマルチビード型重荷重用バイヤスタイヤ。
【請求項３】
生タイヤにおける少なくとも最外側ビードコア巾中心線をタイヤの赤道面に対し所定の角度傾斜させて配置する工程、
前記生タイヤをブラダーでモールドに押圧する工程、
前記押圧により、前記最外側ビードコア巾中心線の前記傾斜角度を、少なくとも、内側のビードコアの巾中心線の傾斜角度に対して、より大きく傾斜させて成型する工程を有することを特徴とするマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載されたマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造方法において、
ビードコア巾中心線のタイヤの赤道面に対する角度を、それぞれ外側から内側に向かってθout、θmed２、θmed１、・・・、θinnとするとき、θout≧θmed２≧θmed１≧・・・≧θinnの関係を有することを特徴とするマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載されたマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造方法において、
カーカス成型工程において、最外カーカス層を貼り付け後、直径方向ビードコア高さ上端からビードヒール部分にかけて徐々にボリュームが増していくような略三角形の形状のゴムを貼り付ける工程をさらに有することを特徴とするマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載されたマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造方法において、
前記略３角形のゴムがプレキュアされていることを特徴とするマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば港湾及び鉱山などで使用する建設車両等の重荷重用バイアスタイヤ、とくに長期の使用に耐えるマルチビード型重荷重用バイアスタイヤタイヤ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
重荷重用大型バイヤスタイヤでは、その積載量の増大化及び車両の大型化に伴いこれに耐えるためにビード部が複数個のビードコアで補強されているいわゆるマルチビード型の重荷重用バイヤスタイヤが用いられている。このような重荷重用バイアスタイヤでは、走行開始初期にタイヤの外方側（アウト側）からビードコアの周りでセパレーションが発生することが知られている。
ビードコア周りでセパレーションが発生すると、ビードバーストやビードコアを構成するビードワイヤの巻終わり端がタイヤ表層から外側へ飛び出す、いわゆるワイルドワイヤを発生し、ビード部を損傷するという問題が生じる。
【０００３】
そこで、コストを掛けずに簡易な手段、方法でビード部の周りのカーカスのセパレーションを抑制することが求められている。
ところで、このセパレーションの発生原因を探ると、以下の事項が明らかとなった。
即ち、例えば図５Ａに示すように、カーカス１０（１０ａ〜１０ｄ）は重荷重時には破線で示すようにタイヤ赤道面から外側に倒れ込み、ビードコア２０ａ〜２０ｄ上端付近では、特にアウト側ではカーカスが折れ曲がるような形状となる。
【０００４】
そのため、図５Ｂに示すようにビードコア２０ａ〜２０ｄに作用する引っ張り力Ｔ１、Ｔ２の中、引っ張り力Ｔ２がビードコア２０ａ〜２０ｄをカーカス１０から剥離する方向の力Ｔ３を作用させ、それによってビードコアの周りでセパレーションＳが発生するのである。つまり、タイヤ１が撓んだとき、若しくはトラクション力が作用したときなどに、ビード付近のカーカス１０がカーカス方向に引っ張られると(矢印Ｔ１、Ｔ２参照）、カーカス方向とビードコアの巾方向中心線の方向に角度差があるため、カーカス１０をビードコアから剥す方向に力が働き、トラクション力が加わったときには更にカーカス１０が強固な力で引っ張られる。そのためビードコア周りにセパレーションの核が発生しやすくなり、ビード部の損傷へと発展するのである。
【０００５】
重荷重用タイヤでそもそもカーカスとビードコアの巾方向中心線の方向でこのような角度差が出るのは、図６に示すように、タイヤ取付用リムの背面フランジのＲ（円周面）が始まる高さがビードコア２０ａ〜２０ｄ上端よりも高い位置にあること、及びビードコア２０ａ〜２０ｄの剛性が高いことに起因して、加硫前の生タイヤから製品タイヤへの変形時にビードコア２０ａ〜２０ｄの巾方向中心線の傾斜角度の変化が殆どないことによるものである。つまり、ビードコア２０ａ〜２０ｄは生タイヤ時の配置角度、即ちその巾方向中心線がタイヤの赤道面とほぼ平行な位置関係を維持した状態で製品化され、一方、カーカスは加硫時にタイヤ赤道面から外側に引っ張られることとなり、ビードコア２０ａ〜２０ｄ上端付近では、とくに最外側カーカス２０ｄが折れ曲がるような形状となっていることに依るものである。
【０００６】
そこで、本発明者は、これら問題点を解決するために、図７に示すように、ビード部がビードコア２０ａ〜２０ｄを複数個並列に配置した構成のマルチビード型重荷重用バイアスタイヤにおいて、複数のビードコア２０ａ〜２０ｄの中、少なくとも最外側のビードコア２０ｄの巾中心線のタイヤ赤道面に対する傾斜角をθ１としたとき、θ１＝２０〜３５゜とし、更に、複数のカーカス群１０ａ〜１０ｄの中、少なくとも最内側のカーカス１０ａの折り返し部のタイヤ赤道面に対する傾斜角をθ２としたとき、−５゜≦θ２−θ１＜１０゜となるようにすることで前記問題の解決が可能であること、及び、生タイヤ１における少なくとも最外側ビードコア２０ｄの巾中心線をタイヤの赤道面に対し所定の角度傾斜させて配置する工程と、前記生タイヤ１をブラダーで金型（モールド）に押圧する工程と、前記押圧により、前記最外側ビードコア２０ｄの巾中心線の前記傾斜角度を、少なくとも、内側のビードコア２０ａの巾中心線の傾斜角度に対して、より大きく傾斜させて成型する工程を実施することで、前記マルチビード型重荷重用バイアスタイヤを製造できることを確かめた。
【０００７】
しかしながら、実験上はともかくとして、実際の製造過程においては、最外側ビードコア２０ｄの傾斜角度θ１の戻りが大きく、その戻りのバラツキまで考慮した場合には、製品タイヤで安定した狙い通りの傾斜角（即ちθ１＝２０〜３５゜、−５゜≦θ２−θ１＜１０゜）を出すことは難しく、そのため、当初の狙いどおりの耐久性が得られないものがあることが分かった。
【０００８】
その原因を探ったところ、図８Ａの成形ドラムＤ上の生タイヤ断面図に示すように、傾斜させたビードコア形状の影響で生タイヤ１のビードコア上端部が凸状に膨らむため、生タイヤを加硫釜に入れときに、図８Ｂの矢印Ｙで示すように、この部分が先に金型３０に当たってビードコア２０ｄの傾斜角度が戻されたり、或いは、金型３０に配置したときにヒール部の外側と金型の間に隙間Ｃができるため、プラダーで前記ヒール部を金型面に押し付けたとき、ビードコアの巾中心線の傾斜角度が戻ってしまう、つまり、当初に付した傾斜角度よりも角度が減少していることが分かった。
なお、本発明の先行例となる特許文献等は見当たらない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の第１の目的は、前記セパレーションの前記原因究明に基づき、その原因を確実に取り除き、ビードコアの周りの前記セパレーションの発生を安定的に抑制できるようにすることを目的とするものである。
具体的には、ビードコアの周りでのカーカスのセパレーションを抑制可能なマルチビード型重荷重用バイアスタイヤを提供することである。
また、第２の目的は、そのようなマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの簡易な製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、カーカス本体とビードコアの周りで折り返してなる折り返し部で構成したカーカスと前記ビードコアを備え、該ビードコアを複数個並列に配置されてビード部を構成したマルチビード型重荷重用バイアスタイヤにおいて、ビードヒール部の最外層カーカス層もしくはビード補強コード層のビードヒール部に、少なくとも最外側ビードコア下端から上端部に向けて、先端先細りの断面略三角形のビードヒール補助ゴム層が配置されてなり、かつビードヒール補助ゴム層の硬度を７０〜８０（ＪＩＳ硬度）とし、複数のビードコアの中、少なくとも最外側のビードコアの巾中心線のタイヤ赤道面に対する傾斜角θ１をθ１＝２０〜３５゜としたことを特徴とするマルチビード型重荷重用バイアスタイヤである。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたマルチビード型重荷重用バイスタイヤにおいて、複数のカーカス群の中、少なくとも最内側のカーカス群の折り返し部のタイヤ赤道面に対する傾斜角をθ２としたとき、−５゜≦θ２−θ１＜１０゜を特徴とするものである。
請求項３の発明は、生タイヤにおける少なくとも最外側ビードコア巾中心線をタイヤの赤道面に対し所定の角度傾斜させて配置する工程、前記生タイヤをブラダーでモールドに押圧する工程、前記押圧により、前記最外側ビードコア巾中心線の前記傾斜角度を、少なくとも、内側のビードコアの巾中心線の傾斜角度に対して、より大きく傾斜させて成型する工程を有することを特徴とするマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造方法である。
請求項４の発明は、請求項３に記載されたマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造方法において、ビードコア巾中心線のタイヤの赤道面に対する角度を、それぞれ外側から内側に向かってθout、θmed２、θmed１、・・・、θinnとするとき、θout≧θmed２≧θmed１≧・・・≧θinnの関係を有することを特徴とするものである。
請求項５に発明は、請求項３又は４に記載されたマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造方法において、カーカス成型工程において、最外カーカス層を貼り付け後、直径方向ビードコア高さ上端からビードヒール部分にかけて徐々にボリュームが増していくような略三角形の形状のゴムを貼り付ける工程をさらに有することを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項５に記載されたマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造方法において、前記略３角形のゴムがプレキュアされていることを特徴とするものである。
【００１１】
（作用）
本発明は、生タイヤにおいて、ビードコアの高さ上端からビードヒール部分にかけて徐々に厚さを増す断面略三角形の補助ゴム層を配置することで、金型に当たるビード背面部を平坦化し、かつ生タイヤを金型に配置したときにビードヒール部と金型との間にできるスペースを埋め、ビードヒール部を金型面に押し当てたときのビードコア傾斜角を安定させ、ビード耐久性を安定化させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ビードコアの高さ上端からビードヒール部分にかけて前記補助ゴム層を設けたため、生タイヤの成形工程においてビードコアの傾斜を維持することができ、それにより、カーカスに引っ張り力が発生したときに、カーカスがビードコアから剥がされ難く、セパレーション核の発生を抑制したマルチビード型重荷重用バイアスタイヤを安定的に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、マルチビードコアを有する重荷重用バイアスタイヤ製品の要部断面図である。
図示のように、本実施の形態ではタイヤ１の内側から外側に向かって４個のビードコア２０ａ〜２０ｄが並列に配置されており、従来のタイヤと同様に、各ビードコアの周りではそれぞれカーカス１０ａ〜１０ｄがタイヤの内側から外側に向かって巻き返されかつ、タイヤの赤道面に対して傾斜して配置されている。また、タイヤのビードコア近傍外側に後述する補助ゴム層Ｋが設けられている。
【００１４】
本実施の形態では、各ビードコア２０ａ〜２０ｄは、その巾方向中心線Ｘ１〜Ｘ４がタイヤの赤道面に対し、タイヤの外表面側に回転する方向に計測したとき角度θ１をなすように傾斜して配置されている。また、少なくとも最外側ビードのビードコア２０ｄの巾中心線の、タイヤ赤道面に対する傾斜角度θ１は、タイヤ赤道面に対してタイヤの外表面側に回転する方向に計測したとき、θ１＝２０゜〜３５゜の範囲とし、最も内側のカーカス（最インナーカーカス）の折り返し部のタイヤの赤道面に対する角度θ２（ワイヤコア上端からワイヤコア高さの１／２のポイントで測ったときの角度）は、前記角度θ１と、−５゜≦θ２−θ１＜１０゜の関係にある所定範囲の角度を成すように設定されている。
【００１５】
ビードコアとカーカスとをこのような角度関係を持たせて配置することにより、実際にタイヤを重荷重状態で走行させたときに、ビードコア２０ａ〜２０ｄの方向をカーカスに作用する引っ張り力の方向に近付けることができる。
つまり、カーカスに引っ張り力が作用しても、カーカスの引っ張り方向と前記ビードコアのタイヤ赤道面に対する角度θ１とが大きく乖離することがないため、従来のようにビードコアの中心線とタイヤの赤道面とが略平行に配置された場合に比して、カーカスとビードコアのセパレーションの発生を大幅に抑制することができる。
【００１６】
次に、以上で説明したマルチビード型重荷重用バイアスタイヤを製造する方法について説明する。
図２は、本発明のマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造方法の実施形態を示す。
図２は加硫成型前の生タイヤ１の各ビードコア２０ａ〜２０ｄを示す要部断面図である。図示のように、各ビードコア２０ａ〜２０ｄの夫々の巾方向中心線Ｘ１〜Ｘ４はそれぞれタイヤの赤道面と角度θｉｎ、θｍｉｄ１、θｍｉｄ２、θｏｕｔを成しており、各角度間の関係はθｉｎ≦θｍｉｄ１≦θｍｉｄ２≦θｏｕｔに設定されている。ここで、最外側のビードのビードコアの巾の中心線のタイヤ赤道面に対する傾斜角θｏｕｔは２０〜３５゜に設定されているのが好ましい。また、複数のビードコアの中、最外側のビードコアの巾中心線のタイヤ赤道面に対する傾斜角度を、少なくとも最内側のビートコア２０ａのそれよりも大きく設定する。
【００１７】
本実施形態では、まず、加硫成型前の生タイヤにおけるビードコア巾の中間線を以上のように、予めタイヤ赤道面に対して傾斜させておく。
ただ、この状態で生タイヤを加硫金型内に配置すると、既に述べたように、加硫釜に入れる際に、傾斜させたビードコア形状の影響により生じた生タイヤのビードコア上端部の凸状に膨れた部分が先に金型３０に当たり、或いは、金型３０と生タイヤ１のビード部外面との間に隙間Ｃができるため、図示しないブラダーにより生タイヤ１を金型３０に押し付けると、この隙間Ｃにより、とくに最外側ビードコア２０ｄの傾斜角θｏｕｔが最初に設定した角度より小さくなる、つまり戻ってしまう。そのため、製品タイヤにおけるビードの前記角度θ１（２０〜３５゜）を安定的に得ることが出来ない。
【００１８】
そこで、本実施形態では、図２、図３に示すように、成形ドラムＤ上において、生タイヤ１のビード部外側に、最外カーカス層（ここではカーカス層２０ｃ）を貼り付けた後、直径方向ビードコア高さ上端からビードヒール部分Ｈにかけて徐々にボリュームが増していくような先端細りの断面略三角形の形状をなし、プレキュアされかつ所定の硬度を備えた補助ゴム層Ｋを貼り付ける（なお、図はビード部が片側３個である場合を示すが４個でも同様である）。この補助ゴム層Ｋを貼り付けることで、図４に示すように、生タイヤ１を加硫金型３０中に配置したとき、加硫金型３０に当たるビード背面部を平坦化すると共に、通常ビードヒール部Ｈと金型３０間にできる隙間Ｃを埋めることができる。
ここで、補助ゴム層Ｋの硬度としては７０〜８０（ＪＩＳ硬度）が望ましく、これよりも硬度が低いと加硫中にビードコアの角度を安定して維持することが難しくなる。また、硬度がこれよりも高くなると、製品になってから、周辺ゴムとの硬度の違いからセパレーションを発生する可能性があるため好ましくない。
【００１９】
このように生タイヤに前記補助ゴム層Ｋを配置し、生タイヤをブラダー（図示せず）で金型３０に押圧すると、生タイヤの成形中にも安定して最外側のビードコアの傾斜角度θ１の戻りを小さく抑制することができ、成型後における製品において前述のように角度θ１を２０゜〜３５゜の範囲とする傾斜角θ１を安定的に得ることができる。
なお、ビードコアの断面形状は、図３に示すように予め図示のように断面略平行四辺形型にしておき、加硫等の力によってこれを図４に示すように丸く変形させる。
【００２０】
（実験例）
本発明に係るマルチビード型重荷重用バイアスタイヤをホィールローダに装着して、砕石現場で下記要領で実験を行った。
試験内容  
評価サイズ：ＯＲＳ  ６５／６５−５７  ６２ＰＲ  Ｄ−Ｌｕｇ（チェーン装着無し）、
リム：５７×５２．００／６．０、内圧：７００ｋｐａ、
車両：ホィールローダ（komatsu  WA1200）フロント装着
荷重条件：１０２ｔ／本
以上の要領で試験を行った結果、表１に示すような結果が得られた。
【００２１】
表１
2006111074.tif 000003
【００２２】
表１から明らかなように、ホィールローダのフロントに装着した場合で、ビード故障発生時間は、従来のタイヤの構造では、５００〜１５００ｈｒｓでビード故障が発生したのに対し、本発明の実施例に係る構造のタイヤでは、４５００ｈｒｓで問題が生じていないことが証明された。  このように、本発明の構成になるマルチビード型重車両用タイヤは、簡易な構成により、現行構造のマルチビード型重荷重用バイアスタイヤに比してビード故障発生までの期間が大幅に延びており、タイヤ寿命を大幅に延ばすことができることが証明された。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの要部拡大断面図である。
【図２】図１に示すタイヤの製造方法における加硫成型前における構成を示す要部拡大断面図。
【図３】成形ドラム上で補助ゴム層を貼り付けた状態を示すマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの要部拡大断面図である。
【図４】金型に配置した状態におけるマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの要部拡大断面図である。
【図５】図５Ａは、従来のマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの構造を示す要部拡大断面図、図５Ｂはカーカスがビードコアから剥離する原理を説明する図である。
【図６】従来のマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの要部拡大断面図である。
【図７】他のマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの要部拡大断面図である。
【図８】図７に示すマルチビード型重荷重用バイアスタイヤの製造過程を説明する要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１・・・マルチビード型重荷重用バイアスタイヤ、１０（１０ａ・・・１０ｄ）・・・カーカス、２０（２０ａ〜２０ｄ）・・・ビードコア、３０・・・金型、Ｋ・・・補助ゴム層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006111074.tif 000008
【図６】
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【図７】
2006111074.tif 000010
【図８】
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