(57)【要約】【課題】弾性部材に頼らずに、スティフナーの割れやビード補強層に早期に発生するセパレーションを防止してビード部の耐久性を確保する、新規な空気入りタイヤを提供する。【解決手段】本発明の空気入りタイヤは、補強層５のタイヤ幅方向外側に位置する補強層外端５ａが、ビードコア３のタイヤ幅方向最も外側に位置する、ビードコア外端３ａよりもタイヤ半径方向外側にあり、補強層外端５ａを通ってタイヤ内側に延在するカーカスプライ４に直交する向きに伸ばした直線を基準線Ｖとした場合に、この基準線Ｖからビードコア外端３ａに至るまでの距離ａが、ａ＝７ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部までトロイダル状に延在させるとともに、ビード部に配置したビードコアの周りでその端部をタイヤの内側から外側へ巻回した、巻回し部を有する少なくとも１枚のカーカスプライと、該巻回し部を覆う補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、
前記補強層のタイヤ幅方向外側に位置する補強層外端は、前記ビードコアのタイヤ幅方向最も外側に位置する、ビードコア外端よりもタイヤ半径方向外側にあり、該補強層外端を通ってタイヤの内側に延在する該カーカスプライに直交する向きに伸ばした直線を基準線とした場合に、この基準線から該ビードコア外端に至るまでの距離ａが、ａ＝７ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ビード部は、スティフナーを有するものであり、前記基準線を境にしてタイヤ半径方向外側を正領域、内側を負領域とした場合に、該スティフナーの最も外側となる、スティフナー上端から前記基準線に至るまでの距離ｂが、ｂ＝−５ｍｍ〜５ｍｍである、請求項１の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記補強層は、前記カーカスプライが備えるプライコードに対して６０°〜７０°の角度で傾斜させた、スチール製の補強コードを備えたものである、請求項１又は２の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビード部の耐久性に優れた空気入りタイヤに関するものであり、特にトラックやバス等の重車両に装着される重荷重用空気入りタイヤとして有利に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤでは、荷重を負荷すると接地部のサイドウォールが撓み、これがビード部に達する。ビード部は剛性を確保するためにスティフナーやビード補強層を備えているが、この撓みがサイドウォールのプライコードに沿うせん断歪や、ビード補強層端部におけるせん断歪、周方向歪となり、スティフナーの割れやビード補強層端部から早期に発生するセパレーションを引き起こすことがある。特にトラック・バス用タイヤのような重荷重用タイヤにおいては上記撓みがとりわけ大きく、より発生しやすい傾向がみられる。このような歪を緩和するものとして、スティフナーやビード補強層周辺に弾性部材を配置することが提案されており、例えば前記セパレーションに関する先行技術としては、特許文献１に開示された空気入りタイヤが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０１９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、環境への配慮による省資源化や燃費向上を図るべく、タイヤの構成の簡素化と軽量化が要求されており、前記弾性部材を除去することが有効とされていたが、これを用いることなしに前記割れやセパレーションを防止することは困難で、かかる要求に対応した空気入りタイヤはいまだ存在していないのが現状であった。
【０００５】
本発明の課題は、弾性部材に頼らずに、スティフナーの割れやビード補強層に早期に発生するセパレーションを防止してビード部の耐久性を確保する、新規な空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部までトロイダル状に延在させるとともに、ビード部に配置したビードコアの周りでその端部をタイヤの内側から外側へ巻回した、巻回し部を有する少なくとも１枚のカーカスプライと、該巻回し部を覆う補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、
前記補強層のタイヤ幅方向外側に位置する補強層外端は、前記ビードコアのタイヤ幅方向最も外側に位置する、ビードコア外端よりもタイヤ半径方向外側にあり、該補強層外端を通ってタイヤの内側に延在する該カーカスプライに直交する向きに伸ばした直線を基準線とした場合に、この基準線から該ビードコア外端に至るまでの距離ａが、ａ＝７ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とするものである。
【０００７】
上記の構成になるタイヤにおいて、前記ビード部は、スティフナーを有するものであり、前記基準線を境にしてタイヤ半径方向外側を正領域、内側を負領域とした場合に、該スティフナーの最も外側となる、スティフナー上端から前記基準線に至るまでの距離ｂが、ｂ＝−５ｍｍ〜５ｍｍであることが望ましい。
【０００８】
上記の構成になるタイヤにおいて、前記補強層は、前記カーカスプライが備えるプライコードに対して６０°〜７０°の角度で傾斜させた、スチール製の補強コードを備えたものであることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
補強層外端を通ってタイヤの内側に延在するカーカスプライに直交する向きに伸ばした直線を基準線とした場合に、この基準線から該ビードコア外端に至るまでの距離ａが、ａ＝７ｍｍ〜２０ｍｍの範囲であると該補強層外端の高さが適正化されるため、該補強層外端におけるせん断歪、周方向歪が抑えられて応力集中が緩和し、早期のセパレーション発生を抑制することが可能となる。
【００１０】
前記基準線を境にしてタイヤ半径方向外側を正領域、内側を負領域とした場合に、ビード部に配置したスティフナーの上端から該基準線に至るまでの距離ｂが、ｂ＝−５ｍｍ〜５ｍｍの範囲であると、ゴム硬度が大きい該スティフナーの高さが低くなり、前記プライコードに沿うせん断歪の剛性段差による増大が抑えられるため、該スティフナーに入る亀裂を抑制して割れを防ぐことができる。
【００１１】
補強層が備える補強コードは、前記カーカスプライが備えるプライコードに対して６０°〜７０°の角度で傾斜させた、スチール製のコードであることとしたため、前記プライコードに沿うせん断歪が抑えられるとともに補強層の剛性が増し、前記スティフナーへの亀裂及び前記補強層のセパレーションの発生を遅延させることが可能となり、前記ビード部の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にしたがう空気入りタイヤの実施の形態につき、ビード部の断面について示した図である。
【図２】本発明にしたがう空気入りラジアルタイヤの他の実施の形態を示した図であり、カーカスプライおよび補強層が備えるコードの向きの関係を示した図である。
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明をより具体的に説明する。
【００１４】
図１は本発明にしたがう空気入りタイヤの実施の形態につき、タイヤ右側のビード部の断面について示した図である。
【００１５】
図における１は、タイヤの周方向につながるタイヤ右側のビード部であり、２は、このビード部１からタイヤのほぼ半径方向外側に向かって延びるタイヤ右側のサイドウォール部である。サイドウォール部２は、図示しないタイヤ左側のサイドウォール部とともに図示しないトレッド部と繋がり、トロイダル形状をなしている。
【００１６】
３は、ビード部１に配設したビードコアであり、タイヤの周方向に延びてリング形状をなしている。ビードコア３は、高炭素鋼であるビードワイヤを複数束ねて形成されており、該ビードコア３の断面形状は四角形、六角形、円形等各種選択可能である。
【００１７】
４は、補強用のプライコードを埋設した少なくとも１枚のカーカスプライであり、該カーカスプライ４は、前記ビードコア３の周りにその端部４ａを内側から外側に向かって巻きつけることにより、巻回し部４ｂを形成している。前記カーカスプライ４は、前記サイドウォール部２の撓みや内圧により、前記ビードコア３から引き抜かれようとする力を受けるが、前記端部４ａが該ビードコア３にほぼ一周するように巻きつけられており、容易にずれることはない。
【００１８】
前記カーカスプライ４の備えるプライコードは、タイヤの周方向に対してどのような角度で延伸するものであってもよいが、一般にはタイヤに必要な各種性能を満足させるため、タイヤの周方向とほぼ直交するラジアル方向とするのが好ましい。ここでほぼ直交とは、具体的にはタイヤの周方向に対する角度が８５°〜９５°の範囲であることを意味するものであって、製造上の誤差を考慮したものである。またこのコードは各種選択可能であり、例えばアラミド、ポリエチレン、ナイロン等の有機繊維、ガラス繊維、スチール等から採用される。
【００１９】
５は、補強用のコードを埋設した補強層であり、負荷転動時においてタイヤと図示しないリムフランジとが擦れることにより、前記カーカスプライ４が磨耗することを防止するものである。前記補強層５は、前記巻回し部４ｂを覆って前記カーカスプライ４の外側にほぼ密着して配置されている。また前記補強層５は、タイヤ幅方向外側に位置する補強層外端５ａと、タイヤ幅方向内側に位置する補強層内端５ｂを有する。前記補強層外端５ａは、前記ビードコア３のタイヤ幅方向最も外側となる、ビードコア外端３ａよりもタイヤ半径方向外側に位置しており、該補強層外端５ａを通ってタイヤの内側に延在する前記カーカスプライ４に直交する向きに伸ばした直線を基準線Ｖとした場合に、この基準線Ｖから該ビードコア外端３ａに至るまで最短となる距離ａが、ａ＝７ｍｍ〜２０ｍｍの範囲となっている。前記範囲内とすることで、前記補強層外端５ａの位置が前記ビードコア３から突出し過ぎることがなくなり、該補強層外端におけるせん断歪、周方向歪を低く抑えることができる。
【００２０】
前記補強層５の補強コード５ｃは、タイヤの周方向に対してどのような角度で延伸するものであってもよいが、図２に示すように、前記プライコード４ｃに対する角度Ａが、６０°〜７０°の範囲であることが好ましい。またこのコードは各種選択可能であり、例えばアラミド、ポリエチレン、ナイロン等の有機繊維、ガラス繊維、スチール等から採用されるが、前記補強層５の剛性を確保するために、スチール製とすることが好ましい。
【００２１】
６は、スティフナーであり、前記サイドウォール部２の撓みによる前記ビード部１の倒れこみを抑えるために、周囲の部材よりもゴム硬度が大きい材料が用いられる。前記スティフナー６は、前記ビードコア３のタイヤ半径方向外側に、前記カーカスプライの端部４ａを覆って配置され、その断面形状はタイヤ半径方向外側に向けて厚みを漸減する略三角形となっている。前記スティフナー６のタイヤ半径方向最も外側であるスティフナー上端６ａは、前記基準線Ｖに対してタイヤ半径方向外側にあるときを正領域、内側にあるときを負領域とするときの、該基準線Ｖまで最短となる距離ｂがｂ＝−５ｍｍ〜５ｍｍの範囲に位置することが望ましい。前記範囲内とすることで、ゴム硬度が大きい前記スティフナー６の高さが低くなり、前記プライコード４ｃに沿うせん断歪の剛性段差による増大が抑えられるため、該スティフナー６の割れを防ぐことができる。
【００２２】
前記スティフナー６は、前記カーカスプライ４と前記基準線Ｖとの交点をＶ１とし、該Ｖ１を通って基準線Ｖと直交する直線をＬとするとき、該直線Ｌから最も離れた部分までの距離ｔを、前記スティフナー上端６ａが前記ビードコア３に近づくにつれて大きくすることが望ましい。これにより前記スティフナー６の高さが低くなっても、ビード部の剛性を確保することが可能となる。
【００２３】
前記スティフナー６は、ゴム硬度が比較的大きい硬スティフナーを前記ビードコア３の直上に、ゴム硬度が比較的小さい軟スティフナーを該硬スティフナーのタイヤ半径方向外側に配置する２段構成としてもよい。この２段構成においては、前記硬スティフナーの上端から前記基準線Ｖまでの距離が−５ｍｍ〜５ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００２４】
前記補強層内端５ｂは、前記スティフナー上端６ａに加わるせん断歪を抑えるため、前記スティフナー上端６ａよりもタイヤ半径方向外側にあることが望ましい。また前記補強層内端５ｂは、ビード部の剛性を上げるため、前記補強層外端５ａよりもタイヤ半径方向外側にあることが望ましい。
【実施例】
【００２５】
表１に示すスティフナー、ビード補強層を備えた、図１の如き構造になる、サイズ３８５／５５Ｒ２２．５のラジアルタイヤ（スティフナーの弾性率は１３．２ＭＰａであり、ビード補強層はスチール製のコードを使用した。）を製造し、２２．５×１１．７５サイズのリムにリム組みして各タイヤにつきＢＦドラム試験をおこなった。結果を表１に併せて示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
なお、ＢＦドラム試験は、室内ドラム試験機を使用し、速度６０ｋｍ／ｈ、内圧９００ｋＰａ、初期荷重をＥＴＲＴＯ（Ｔｈｅ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｉｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｍａｎｕａｌ）に規定する最大負荷能力の１６５％として試験を行い、故障に至るまでの走行距離とその故障形態を観察した。
【００２８】
その結果、所定範囲に対し距離ａが短く、距離ｂが長いタイヤ（比較タイヤ１）は、走行距離が短い段階でスティフナーに亀裂が発生し、ビード部の耐久性を確保することができない。また所定範囲に対し距離ａが長く、距離ｂが短いタイヤ（比較タイヤ２）は、走行距離が短い段階でスチールコード補強層端からのセパレーションが発生し、ビード部の耐久性を確保することができない。
【００２９】
距離ａ、距離ｂ、補強コードの角度Ａが本発明に従うタイヤ（適合タイヤ１〜３）は、故障までの走行距離を伸ばすことができ、ビード部の耐久性向上が可能であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明によれば、弾性部材に頼らずに、スティフナーの割れやビード補強層に早期に発生するセパレーションを防止してビード部の耐久性を確保する、新規な空気入りタイヤを安定的に供給できる。
【符号の説明】
【００３１】
１    ビード部
２    サイドウォール部
３    ビードコア
３ａ  ビードコア外端
４    カーカスプライ
４ａ  巻回し端
４ｂ  巻回し部
４ｃ  プライコード
５    補強層
５ａ  補強層外端
５ｂ  補強層内端
５ｃ  補強コード
６    スティフナー
６ａ  スティフナー上端
【図１】
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【図２】
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