(57)【要約】【課題】プライコードのゴム部材からのセパレーションとタイヤ負荷転動の際のプライコードの引抜けとを防止しつつ、走行に伴なってリムと接触しているゴム部材に生じるヘタリを抑制することによりビードの耐久性向上を図る。【解決手段】ビード部１と、トレッド部からサイドウォール部３を経てビード部１までトロイダルに延在する本体部２ａ及びビードコア４の周りに沿って巻き返えしてなる巻返し部２ｂから構成されるカーカスプライ２と、ワイヤーチェーファ６とを具える空気入りタイヤにおいて、少なくともビードベース部８からビード背面部９までワイヤーチェーファ６の外面側に配設された、複数本のコードをゴム被覆してなる少なくとも一層の補強層１１を具える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムのリムベースに接するビードベース部及びリムフランジと接するビード背面部を有し、ビードコアを配設してなる一対のビード部と、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に延在する本体部及び前記ビードコアの周りに沿って巻き返えしてなる巻返し部から構成されるカーカスプライと、前記カーカスプライの本体部から巻返し部に向かって前記カーカスプライの外面に沿って配設されたワイヤーチェーファと、を具える、空気入りタイヤにおいて、
少なくとも前記ビードベース部から前記ビード背面部まで前記ワイヤーチェーファの外面側に配設された、複数本のコードをゴム被覆してなる少なくとも一層の補強層を具えることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記補強層を構成するコードは、有機繊維コードである、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記補強層を構成するコードは、ラジアル方向に延びる、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記補強層が、タイヤの外表面に沿って配置される、請求項１〜３の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記補強層とタイヤの外表面との間にあるゴム部材の厚さは、前記補強層と前記ワイヤーチェーファとの間にあるゴム部材の厚さよりも小さい、請求項１〜４の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リムのリムベースに接するビードベース部及びリムフランジと接するビード背面部を有し、ビードコアを配設してなる一対のビード部と、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に延在する本体部及び前記ビードコアの周りに沿って巻き返えしてなる巻返し部から構成されるカーカスプライと、前記カーカスプライの本体部から巻返し部に向かって前記カーカスプライの外面に沿って配設されたワイヤーチェーファと、を具える、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤでは、タイヤ負荷転動の際のプライコードの引抜けを防止すべく、通常は、図４(a)に示すように、カーカスプライ１００を、ビード部１０１のビードコア１０２の周りで、タイヤ幅方向の内側から外側へ大きく巻き返し、その巻返し部１０３をゴム部材中に埋込み固定することとしている。
【０００３】
ところが、このような従来のビード構造においては、タイヤの負荷転動時、特に高負荷荷重作用時にサイドウォール部１０４が大きな曲げ変形をするのに伴って、カーカスプライ１００に図４(a)の矢印方向に引抜き力Fが作用するとともに、剛性段差の存在する前記端縁位置１０５及びその近傍に繰返し応力集中が生じることによって、プライコードのゴム部材からのセパレーションが発生し易く、このセパレーションが、図４(b)に示すようなビード部クラックCrの原因になるという問題があった。
【０００４】
かかるセパレーションを防止してビード部耐久性を向上させるための手段として、図５（a）に示すように、カーカスプライ１０６の巻返し部１０７を、ビードコア１０８の周面に沿ってさらに巻き返してなるビード部構造が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながらこのようなビード部構造においては、タイヤに高負荷荷重が作用した場合に、図５(b)の２点鎖線で示すようにリムフランジ１１０を支点として矢印Aの方向に大きな曲げ変形が生じ、この曲げ変形の繰返しにより、リムフランジと接触するタイヤのビード部にクラックが入りやすい状況にあり、そのクラックが進展して、最悪の場合にはビード部故障に至る危険性がある。
【０００６】
そこで、上記ビード部構造を有するタイヤのビード部耐久性を向上させるための手段として、図６に示すように、カーカスプライ１１０の外面に沿って、ワイヤーチェーファを設ける提案がなされている（特許文献２参照）。これにより、カーカスプライのゴム部材からのセパレーションを防止しつつ、タイヤに高負荷荷重が作用したときのビード部の曲げ変形を効果的に抑制することが可能となった。
【特許文献１】特開２０００−２１９０１６号公報
【特許文献２】特開２００１−１９１７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、図６に示すビード構造のようにカーカスプライの外面に沿ってワイヤーチェーファを配設しても、なおカーカスプライ１１０がビードコア１１１の周りに巻き付けられているので、高負荷荷重作用時や空気充填時には、図４に示す従来のビード構造を有するタイヤに比べて、カーカスプライ１１０の引っ張りによるビードコアの、矢印Ｂの方向の回転角度が大きくなる。このビードコアの回転角度の増大は、ビードベース部（リムベースと接触する部分）及びビード背面部（リムフランジと接触する部分）のリムに対する接触圧力に大きな影響を与えることを意味する。その接触圧力の影響を図４に示すビード構造を有するタイヤと比較して、図６中のグラフに示す。このグラフは、リムに対するビードベース部及びビード背面部の接触圧力を示したもので、実線は、図６に示すビード構造にかかる接触圧力を、破線は、図４のビード構造にかかる接触圧力を示している。このグラフから分かるように、カーカスプライをビードコアの周りに巻き付けた場合のビードベース部及びビード背面部のリムに対する接触圧力は、巻き付けない場合（図４参照）のそれに比べ、ヒール側（ビードコアの中心よりもタイヤ幅方向の外側）で増大し、逆にトウ側（ビードコアの中心よりもタイヤ幅方向の内側）で減少する。従って、使用時間の増加に伴いリムと接触しているゴム部材（特に、ヒール側）に塑性的な変形、いわゆるヘタリが生じるという問題がある。ゴム部材のヘタリは、ビードコアの周上に亘るコードパスを不均一にし、ひいては走行中にタイヤをラジアル方向に振動させる、いわゆるラジアルランナウト（ＲＲＯ）等のユニフォミティの悪化を誘発することから、このヘタリを防止することは、ビード部の耐久性のみならず、操縦安定性を確保する上でも非常に重要である。
【０００８】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、プライコードのゴム部材からのセパレーションとタイヤ負荷転動の際のプライコードの引抜けとを防止しつつ、使用時間の増加に伴なってリムと接触しているゴム部材に生じるヘタリを抑制することによりビードの耐久性を向上させることが可能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】
【０００９】
前記の目的を達成するために、この発明は、リムのリムベースに接するビードベース部及びリムフランジと接するビード背面部を有し、ビードコアを配設してなる一対のビード部と、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に延在する本体部及び前記ビードコアの周りに沿って巻き返えしてなる巻返し部から構成されるカーカスプライと、前記カーカスプライの本体部から巻返し部に向かって前記カーカスプライの外面に沿って配設されたワイヤーチェーファと、を具える、空気入りタイヤにおいて、少なくとも前記ビードベース部から前記ビード背面部まで前記ワイヤーチェーファの外面側に配設された、複数本のコードをゴム被覆してなる少なくとも一層の補強層を具えることを特徴とするものである。かかる構成を採用することにより、補強層が、リムと接触しているゴム部材を補強するとともに、ビードコアの回転により発生するビードコアから前記ゴム部材に向かう押圧力を受け止めてさらに補強層の延在領域に分散するよう作用するので、使用時間の増加に伴う当該ゴム部材のヘタリは抑制され、また接触圧力も均一化される。
【００１０】
なお、ここでいう「リムフランジと接するビード背面部」には、タイヤを、ＪＡＴＭＡで規定されている適用リムに組み付けて、同様に規定されている空気圧及び負荷を適用したときにリムフランジに接する部分のみならず、その条件下でサイドウォール部をリムフランジ側に倒した際にリムフランジに接し得る部分をも含むものとする。また、カーカスプライの「巻返し部」には、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻返すことによって形成される場合のみならず、タイヤ幅方向の外側から内側に向けて巻返すことによって形成される場合をも含むものとする。さらに、「カーカスプライの外面」とは、カーカスプライの、タイヤの表面に近い方の面を意味するものである。
【００１１】
また、前記補強層を構成するコードは、有機繊維コードであることが好ましい。
【００１２】
さらに、前記補強層を構成するコードは、ラジアル方向に延びることが好ましい。
【００１３】
加えて、前記補強層が、タイヤの外表面に沿って配置されることが好ましい。
【００１４】
しかも、前記補強層とタイヤの外表面との間にあるゴム部材の厚さは、前記補強層と前記ワイヤーチェーファとの間にあるゴム部材の厚さよりも小さいことが好ましい。なお、ここでいう「補強層とタイヤの外表面との間にあるゴム部材の厚さ」とは、タイヤをリムに装着した状態でリムに垂直に立てた法線を横切る、補強層とタイヤの外表面との間にあるゴム部材の厚さを指し、「補強層とワイヤーチェーファとの間にあるゴム部材の厚さ」とは、同一の法線を横切る、補強層とワイヤーチェーファとの間にあるゴム部材の厚さを指すものとする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、カーカスプライをビードコアの周りに沿って巻き付け、さらにワイヤーチェーファの外面側に、リムと接触するゴム部材を補強する補強層を設けたことにより、プライコードのゴム部材からのセパレーション、及びタイヤ負荷転動の際のプライコードの引抜けを防止しつつ、使用時間の増加に伴いリムと接触しているゴム部材に生じるヘタリを抑制することができるので、ビード部の耐久性を向上させることが可能な空気入りタイヤを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、この発明に従う空気入りタイヤ（以下、「タイヤという」）のビード部を標準リムに装着した状態で示すタイヤ幅方向断面図であり、図２は、この発明に従う空気入りタイヤのビード部を標準リムに装着した状態で示すタイヤ幅方向断面図であり、図３は、図２のビード部の一部を拡大して示す拡大図である。
【００１７】
図１に示すビード部１を有するタイヤは、好適には実質的にラジアル方向に配列されたスチールコードをゴム引きした少なくとも一枚（図１では一枚）のカーカスプライ２を、トレッド部（図示せず）からサイドウォール部３を経てビード部１までトロイダルに延在する本体部２ａと、ビード部１に埋設したビードコア４の周りに沿って巻き返してなる巻返し部２ｂとで構成し、さらにタイヤに高負荷荷重が作用した際のビード部１の曲げ変形を抑制するため、そのカーカスプライ２の本体部２ａから巻返し部２ｂに向かって、カーカスプライ２の外面に沿ってワイヤーチェーファ６を配設し、また、カーカスプライ２のクラウン部（図示せず）に、トレッド部を補強するための、一枚以上のコードゴム引き層からなるベルト（図示せず）を配置してなる。ビード部１は、リムＲのリムベースＲｂに接するビードベース部８及びリムフランジＲｆと接するビード背面部９を有する。この構造により、プライコードのゴム部材からのセパレーション及び、タイヤ負荷転動の際のプライコードの引抜けを防止することができる。
【００１８】
そして、この発明の構成上の主な特徴は、カーカスプライ２をビードコア４の周りに巻き付け、かつカーカスプライ２の本体部２ａから巻返し部２ｂに向かってカーカスプライ２の外面に沿ってワイヤーチェーファ６を配設したビード構造を採用するとともに、リムＲと接触するゴム部材のヘタリの抑制を図るために、複数本のコードをゴム被覆してなる少なくとも一層の補強層１１を、当該ゴム部材内に設けたことであり、より具体的には、この補強層１１を少なくともビードベース部８からビード背面部１１までワイヤーチェーファ６の外面側に配置したことである。
【００１９】
これにより、補強層１１が、リムＲと接触し得る、ビードベース部８からビード背面部９までの間のゴム部材を効果的に補強するとともに、当該補強層１１が、ビードコア４の回転により発生するビードコア４から前記ゴム部材に向かう押圧力を受け止めてさらに補強層１１の延在領域に分散するよう作用するので、使用時間の増加に伴う前記ゴム部材のヘタリを抑制することができ、さらにビードベース部８からビード背面部９までの間のリムに対する接触圧力も均一化することができる。
【００２０】
なお、補強層１１を構成するコードの剛性は、リムＲに接触するゴム部材の補強という視点から見た場合はより大きい方が良い。しかし、その剛性を大きくすると、タイヤをリムＲに組み付けるリム組み作業時において、ビード部１を撓ませリムフランジＲｆを乗り越えさせるのに大きな力が必要となり、リム組み作業性を著しく低下させる。特にタイヤがトラック、バス又は建設車両といった重荷重車用である場合には、タイヤの基本的な剛性が大きいため、このような傾向が顕著に現れる。そこで、ゴム部材の適正な補強を確保しつつ、リム組み性を悪化させないために、補強層１１を構成するコードは、スチールコードに比べて柔軟である有機繊維のコードであることが好ましい。この有機繊維コードの材質には、例えば、レーヨンコード、アラミド（芳香族ポリアミド）コード等を用いることが好適である。
【００２１】
さらに、補強層１１を構成するコードは、タイヤ周方向に対して傾斜していることが好ましく、ラジアル方向に延在させることがさらに好ましい。このようにすれば、ビードコア４から前記ゴム部材に向かう押圧力を、より多くのコードで受け止めることできるとともに、その受け止めた押圧力を効果的に分散させることができるので、ビードベース部８からビード背面部９までの間のリムに対する接触圧力をより均一化することができる。また、リム組み作業時において、コード１を撓ませた際にコードに大きな張力が発生することがないことからリム組み性を悪化させることがない。
【００２２】
しかしながら、補強層１１を図１に示すように配置した場合、タイヤに高負荷荷重が加わると先に述べたようにビードコア４が回転し、図６中のグラフに示したように、ビードベース部８のトウ側の接触圧力が低下する。この接触圧力の低下が意味するところは、ビードベース部８のトウ側がリムベースＲｂから浮き上がる方向に移動し、ビード部１とリムＲとの適正な密着が確保し得ないばかりか、タイヤとリムとのずれ、いわゆるリム滑りが発生し易くなる。
【００２３】
そこで、上記の構成に加えて、図２に示すように、補強層１１をタイヤの外表面、すなわちビードベース部８及びビード背面部９に沿って配置することが好ましい。これにより、補強層１１が、ビード部１の浮き上がりを妨げるように作用するだけでなく、リムベースＲｂ及びリムフランジＲｆに対する、ビードベース部８及びビード背面部９の接触圧力を均一化するように作用するので、ビード部１とリムＲとの適正な密着を確保し得るとともに、リム滑りを抑制することができる。
【００２４】
しかも、図３に示すように、リムＲに垂直に立てた法線ｍを横切る、補強層１１とタイヤの外表面との間にあるゴム部材の厚さｄ１は、同一の法線ｍを横切る、補強層１１とワイヤーチェーファ６との間にあるゴム部材の厚さｄ２よりも小さいことが好ましい。このようにすることで、ビードベース部８のゴム変形量を抑制できるため、ゴム部材のヘタリをより一層抑制することができる。
【実施例１】
【００２５】
次に、この発明に従う空気入りタイヤを製造し、ビード部の耐久性を評価したので以下に説明する。
【００２６】
試験では、補強層の有無が、リムと接触するゴム部材のヘタリ及びＲＲＯの抑制効果に与える影響を調べた。実施例のタイヤは、タイヤサイズがＴＢＲ  ４９５／４５Ｒ２２．５のラジアルタイヤであり、表１に示す諸元を有する。
【００２７】
比較のため、タイヤサイズ及びビード部構造は、実施例と同じであるものの、補強層を有しておらず、表１に示す諸元を有する従来例のタイヤについても併せて試作した。
【００２８】
前記各供試タイヤを、サイズ１７×２２．５インチのリムに装着してタイヤ車輪とし、このタイヤ車輪に空気圧９００ｋＰａ（相対圧）を適用し、タイヤ負荷荷重５．８ｋＮ、走行速度６０ｋｍ／ｈ、室温３８℃の条件下でドラム試験機上を１０万ｋｍ相当走行させ、新品時のタイヤと１０万ｋｍ走行後のビードコアからビードベース部及びビード背面部までの距離をＣＴスキャン装置にて測定し、ヘタリの抑制効果を評価した。その評価結果を表１に示す。なお、表中のヘタリ量の数値は、新品時のタイヤにおける平均距離を１００として、１０万ｋｍ走行後のタイヤの平均距離を指数化したものであり、数値が１００に近いほどヘタリ量が少ないことを意味する。また、ＲＲＯの抑制効果の評価方法は、１０万ｋｍ走行前後でのＲＰＯを測定し比較している。なお、表中のＲＲＯの数値は、小さいほどユニフォミティが良いことを意味する。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１に示す結果から、実施例のタイヤは従来例のタイヤに比べて、ヘタリ及びＲＲＯの抑制効果に優れていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
この発明により、プライコードのゴム部材からのセパレーションとタイヤ負荷転動の際のプライコードの引抜けとを防止しつつ、走行に伴なってリムと接触しているゴム部材に生じるヘタリを抑制することによりビードの耐久性を向上させることが可能な空気入りタイヤを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明に従う空気入りタイヤのビード部を標準リムに装着した状態で示すタイヤ幅方向断面図である。
【図２】この発明に従う空気入りタイヤのビード部を標準リムに装着した状態で示すタイヤ幅方向断面図である。
【図３】図２のビード部の一部を拡大して示す拡大図である。
【図４】（ａ）は、従来技術に従うタイヤのビード部を、標準リムに装着した状態で示すタイヤ幅方向断面図であり、（ｂ）は、従来技術のタイヤの問題点を説明するのに用いる（ａ）と同様の断面図である。
【図５】（ａ）は、従来技術に従うタイヤのビード部を、標準リムに装着した状態で示すタイヤ幅方向断面図であり、（ｂ）は、従来技術のタイヤの問題点を説明するのに用いる（ａ）と同様の断面図である。
【図６】従来技術に従うタイヤのビード部を、標準リムに装着した状態で示すタイヤ幅方向断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  ビード部
２  カーカスプライ
２ａ  本体部
２ｂ  巻返し部
３  サイドウォール
４  ビードコア
６  ワイヤーチェーファ
８  ビードベース部
９  ビード背面部
１１  補強層
【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】
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【図６】
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