(57)【要約】【課題】硬質ゴム体25を有効に機能させることで、耐リム滑り性を効果的に向上させる。【解決手段】ビードコア12とカーカス層21との間に硬質ゴム体25を配置したので、硬質ゴム体25はワイヤーチェーファー23に加えカーカス層21によっても周囲から覆われて拘束され、この結果、加硫時における硬質ゴム体25の変形、流動が規制されて、該硬質ゴム体25を接圧向上に最適な位置に容易に配設することができるとともに、負荷転動時における硬質ゴム体25の変形を強力に抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカス層の幅方向端部をビードコアの周りに巻き返すとともに、該カーカス層の巻き返し部の周りにワイヤーチェーファーを配設したビード部を備え、傾斜ビードシート部を有するリムに組み付けられて車輪を構成する重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアの中心よりビードトウ側でビードコアとカーカス層との間にビードコアからビードトウに向かって先細りの断面略三角形状をした硬質ゴム体を配設したことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ビードコアの中心を通る半径方向線分上における、傾斜ビードシート部で圧縮変形されるゴム厚みの、ビードコアより半径方向内側に存在する全ゴム部分の、圧縮変形前の厚みに対する比として規定されるコンプレッション比を0.25〜0.50の範囲とした請求項１記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記硬質ゴム体を、 100％モジュラス値が 4.1〜 5.9ＭPaの範囲であるゴムから構成した請求項１または２記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ビードコアを六角ビードから構成したとき、タイヤ幅方向断面内において、ビーココアのビードトウに対向した辺に対するいずれかの垂線上に硬質ゴム体のビードトウ側頂点を配置した請求項１〜３のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項５】
硬質ゴム体のタイヤ幅方向外側端を、ビードコア中心を通る前記半径方向線分より幅方向外側に位置させた請求項１〜４のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項６】
硬質ゴム体の半径方向外側端を、ビードコア中心を通りタイヤ軸線に平行な線分より半径方向外側に位置させた請求項１〜５のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項７】
タイヤ幅方向断面内において、硬質ゴム体のビードベース側の辺を、ビードベースと平行に、または、ビードヒールからビードトウに向かうに従いビードベースに次第に接近するよう傾斜させた請求項１〜６のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【請求項８】
リムに組付けられていないとき、ワイヤーチェーファーをリムベースラインより半径方向外側に配置した請求項１〜７のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ビード部に硬質ゴム体を配置することで耐リム滑り性を向上させた重荷重用空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の耐リム滑り性が良好な重荷重用空気入りタイヤとしては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。
【特許文献１】特開２００３−７２３２５号公報
【０００３】
このものは、ビードコア中心より半径方向内方で、かつタイヤ幅方向内側のビードトウ近傍領域で、ラジアルカーカスとワイヤチェーファとの間に、タイヤ幅方向断面内でビードトウに向けて山形をなすほぼ三角形状の硬質ゴムを配設し、これにより、硬質ゴムの加硫時および負荷転動時における変形等をワイヤーチェーファにより拘束抑制し、傾斜ビードシート部に対するビード部の接圧を広い範囲で大きな値に保持するようにしたものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、近年、空気入りタイヤの性能向上に伴って空気入りタイヤの負荷能力が徐々に高くなり、この結果、従来技術で説明したような空気入りタイヤでは、負荷転動時におけるリムと空気入りタイヤのビード部との周方向滑り、即ちリム滑りを充分に抑制することができない場合が生じてきた。
【０００５】
この発明は、硬質ゴム体を有効に機能させることで、耐リム滑り性を効果的に向上させることができる重荷重用空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、カーカス層の幅方向端部をビードコアの周りに巻き返すとともに、該カーカス層の巻き返し部の周りにワイヤーチェーファーを配設したビード部を備え、傾斜ビードシート部を有するリムに組み付けられて車輪を構成する重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアの中心よりビードトウ側でビードコアとカーカス層との間にビードコアからビードトウに向かって先細りの断面略三角形状をした硬質ゴム体を配設することにより、達成することができる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明においては、ビードコアとカーカス層との間に硬質ゴム体を配置したので、該硬質ゴム体はワイヤーチェーファーに加えカーカス層によっても周囲から覆われて拘束される。この結果、加硫時における硬質ゴム体の変形、流動が規制されて、該硬質ゴム体を接圧向上に最適な位置に容易に配設することができるとともに、負荷転動時における硬質ゴム体の変形を強力に抑制することができる。これにより、ビードトウ近傍におけるビード部の傾斜ビードシート部に対する接圧が上昇して、ビード部の広い範囲における締め付け力が高い値に保持され、耐リム滑り性が効果的に向上するのである。
【０００８】
また、請求項２に記載のように構成すれば、リム滑りを強力に抑制しながら、リム組み性の悪化、ビードヒール近傍でのセパレーションの発生を効果的に抑制することができる。さらに、請求項３に記載のように構成すれば、リム組み、リム解き時等におけるゴム内割れを抑制しながら、ビード部の傾斜ビードシート部に対する締め付け力をさらに増大させることができる。また、請求項４に記載のように構成すれば、硬質ゴム体の変形に基づく内部応力の大部分を、ビードトウに対向するビードコアの直線状をした辺が受けることになって、硬質ゴム体とビードコアとの間のセパレーションが効果的に抑制される。
【０００９】
さらに、請求項５に記載のように構成すれば、ビードコアの半径方向内側における硬質ゴムの占有割合が増加し、ビード部の傾斜ビードシート部に対する締め付け力をさらに増大させることができる。また、請求項６に記載のように構成すれば、ビード部における硬質ゴムの占有割合が高くなり、前記締め付け力をさらに増大させることができる。さらに、請求項７に記載のように構成すれば、硬質ゴム体とビードベースとの間におけるゴムチェーファーのゲージが薄くなり、傾斜ビードシート部に対する締め付け力が確実となる。さらに、請求項８に記載のように構成すれば、ビードベースの摩耗に基づく故障発生を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１、２において、11はトラック、バス、大型建設車両等に装着される重荷重用空気入りラジアルタイヤであり、このタイヤ11はビードコア12がそれぞれ埋設された一対のビード部13と、これらビード部13からほぼ半径方向外側に向かって延びるサイドウォール部と、これらサイドウォール部の半径方向外端同士を連ねる略円筒状のトレッド部とを有する。この実施形態では、前述のビードコア12として、タイヤ幅方向断面形状が六角形である六角ビードを用いている。
【００１１】
また、このタイヤ11は一方のビード部13から他方のビード部13に亘って延びるカーカス層21によって補強されており、このカーカス層21の幅方向両端部は前記ビードコア12の周りにおいて巻き返されている。この結果、前記カーカス層21は、ビード部13においてビードコア12を周囲から囲む一対の巻返し部21ａと、該巻返し部21ａの内端同士を連結し略トロイダル状に延びる本体部21ｂと、巻返し部21ａの外端から略半径方向外側に向かって延びる一対の折返し部21ｃとから構成されることになる。前記カーカス層21は少なくとも１枚、この実施例では１枚のカーカスプライ22から構成され、各カーカスプライ22はタイヤ赤道面に実質上直交する（タイヤ赤道面に対して80度〜90度の角度で傾斜し、ラジアル方向に延びる）多数本のスチール等からなる補強コードをコーティングゴムで被覆することにより構成している。
【００１２】
23はビード部13における巻返し部21ａの周りにそれぞれ積層されて配設されたワイヤーチェーファーであり、これらワイヤーチェーファー23は互いに等間隔離れて配列された多数本のスチールワイヤーからなる補強コードをコーティングゴムにより被覆することで構成している。そして、これらワイヤーチェーファー23の補強コードは子午線方向に対して45度から80度の角度で傾斜している。
【００１３】
25は各ビードコア12の中心Ｏよりビードトウ26側で、ビードコア12とカーカス層21の巻返し部21ａおよびワイヤーチェーファー23との間に配設された硬質ゴム体であり、これらの硬質ゴム体25はビードコア12からビードトウ26に向かって先細りの断面略三角形状を呈している。そして、このようなビード部13を備えたタイヤ11は、幅方向中央に接近するに従い半径方向内側に向かうよう 5度または15度程度で傾斜した一対の傾斜ビードシート部30を有するリム31に組み付けられて車輪となる。なお、このような構造はトレッドゲージが25mm以上で、リム径が25インチ以上である大型建設車両用タイヤに好適である。
【００１４】
ここで、前述のリム31とは、下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または、"DESIGN RIM"、 "Recommended Rim"）のことである。そして、規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格によって決められており、例えば、アメリカ合衆国では「The Tire and Rim Association Inc. のYear Book」で、欧州では「The European Tire and Rim Technical Organization の Standards Manual」で、日本では「日本自動車タイヤ協会のJATMA Year Book」が相当する。
【００１５】
そして、このようにビードコア12とカーカス層21との間に硬質ゴム体25を配置すると、該硬質ゴム体25はワイヤーチェーファー23に加えカーカス層21によっても周囲から覆われて拘束され、この結果、加硫時における硬質ゴム体25の変形、流動が規制されて、該硬質ゴム体25を接圧向上に最適な位置に容易に配設することができるとともに、負荷転動時における硬質ゴム体25の変形を強力に抑制することができる。これにより、ビードトウ26近傍におけるビード部13の傾斜ビードシート部30に対する接圧が上昇して、ビード部13の広い範囲における締め付け力が高い値に保持され、耐リム滑り性が効果的に向上するのである。
【００１６】
ここで、前記ビードコア12の中心Ｏを通る半径方向線分Ｌ上における、傾斜ビードシート部30で圧縮変形されるゴム厚みを、図１に仮想線で示すようにＮとしたとき、該厚みＮの、ビードコア12より半径方向内側に存在する全ゴム部分の、圧縮変形前の厚みＭに対する比として規定されるコンプレッション比Ｐは0.25〜0.50の範囲とすることが好ましい。その理由は、前記コンプレッション比Ｐが0.25未満であると、ビード部13全体における傾斜ビードシート部30に対する接圧が不充分でリム滑りが生じることがあり、一方、0.50を超えると、リム組み性が悪化したり、ゴム変形に起因したセパレーションがビードヒール34近傍に発生することがあるが、前述の範囲内であると、このような事態を効果的に抑制することができるからである。
【００１７】
なお、前述したビードコア12の中心Ｏを通る半径方向線分Ｌとは、タイヤ11（ビード部13）を、前記リム31への組付け姿勢とした状態の下での半径方向線分をいい、それが現実に標準リムに組付けられているか否かは問わない。また、コンプレッション比Ｐの定義における「ビードコア12より半径方向内側に存在する全ゴム部分の、圧縮変形前の厚みＭ」とは、前記半径方向線分Ｌ上で測ったビードコア12からビードベース35までの厚みから、カーカス層21およびワイヤチェーファー23のそれぞれの補強コードの直径を減じた厚みをいい、例えば、カーカス層21が１枚のカーカスプライ22から構成されているときは、１本の補強コードのコード径と、ワイヤチェーファー23の１本の補強コードのコード径とを、前記厚みから減じた値である。
【００１８】
また、前述の硬質ゴム体25を 100％モジュラス値が 4.1〜 5.9ＭPaの範囲であるゴムから構成すれば、リム組み、リム解き時等におけるゴム内割れを抑制しながら、ビード部13の傾斜ビードシート部30に対する締め付け力をさらに増大させることができるので、好ましい。さらに、前述のようにビードコア12を六角ビードから構成しているとき、タイヤ幅方向断面内において、該ビードコア12のビードトウ26に対向した辺12ａに対するいずれかの垂線Ｑ上に硬質ゴム体25のビードトウ26側の頂点Ｒを配置すると、硬質ゴム体25の変形に基づく内部応力の大部分を、ビードトウ26に対向するビードコア12の直線状をした辺12ａが受けることになって、硬質ゴム体25とビードコア12との間のセパレーションを効果的に抑制することができるので、好ましい。
【００１９】
さらに、前記硬質ゴム体25のタイヤ幅方向外側端25ａを、ビードコア12の中心Ｏを通る前記半径方向線分Ｌより幅方向外側に位置させると、ビードコア12の半径方向内側における硬質ゴムの占有割合が増加し、ビード部13の傾斜ビードシート部30に対する締め付け力をさらに増大させることができるので、前述のように構成することが好ましい。さらに、硬質ゴム体25の半径方向外側端25ｂを、ビードコア12の中心Ｏを通りタイヤ軸線に平行な線分より半径方向外側に位置させると、ビード部13における硬質ゴムの占有割合が高くなって前記締め付け力がさらに増大するため、前述のように構成することが好ましい。
【００２０】
また、タイヤ幅方向断面内において、硬質ゴム体25のビードベース35側の辺25ｃを、ビードベース35と平行に、または、ビードヒール34からビードトウ26に向かうに従いビードベース35に次第に接近するよう傾斜させることが好ましい。その理由は、これとは逆に、ビードトウ26に向かうに従いビードベース35から次第に離隔するよう傾斜していると、硬質ゴム体25とビードベース35との間におけるゴムチェーファーのゲージが厚くなって容易に変形し、傾斜ビードシート部30に対する締め付け力が弱くなるが、前述のように構成すると、前記ゴムチェーファーのゲージが薄くなり、傾斜ビードシート部30に対する締め付け力が確実となるからである。
【００２１】
さらに、前記タイヤ11がリム31に組付けられていないとき、該タイヤ11のワイヤーチェーファー23をリムベースラインＳ（傾斜ビードシート部30の外表面のライン）より半径方向外側に配置すれば、ビードベース35の摩耗に基づく故障発生を効果的に抑制することができるので、好ましい。また、前述の硬質ゴム体25はＪＩＳ  Ａ硬度が60〜80度の範囲内の硬質ゴムから構成することが、好ましい。
【００２２】
その理由は、60度未満であると、ビードトウ26の近傍における変形を十分に拘束することが難しいため、傾斜ビードシート部30に対する締付力を十分に高めることが難しく、一方、80度を越えると、ゴムのもろさが顕在化して、タイヤ11のリム組みおよびリム解き時に硬質ゴム体25に割れが生じるおそれが高くなるからである。ここで、前述のＪＩＳ Ａ硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３−１９９３に従う、デュロメータ硬さ試験・タイヤＡ試験機を用いて、測定温度25度Ｃにおいて測定した値である。
【実施例１】
【００２３】
次に、試験例を説明する。この試験に当たっては、ワイヤーチェーファーよりビードトウ側で該ワイヤーチェーファーとビードトウとの間に、ビードトウに向かって先細りの断面略三角形状をした硬質ゴム体を配設した従来タイヤ１と、ビードコアの中心よりビードトウ側でカーカス層とワイヤーチェーファーとの間に従来タイヤ１とほぼ同一形状で同一断面積の硬質ゴム体を配設した従来タイヤ２と、ビードコアの中心よりビードトウ側でビードコアとカーカス層との間に従来タイヤ１とほぼ同一形状で同一断面積の硬質ゴム体を配設した実施タイヤとを準備した。
【００２４】
ここで、各タイヤのサイズは26.5Ｒ25で、これら各タイヤを22.00×250/4.5のリムに装着したが、このときのコンプレッション比は0.35であった。また、前記硬質ゴム体として 100％モジュラス値が 5.9ＭPaで、ＪＩＳ  Ａ硬度が70度である硬質ゴムを用いた。次に、このような各車輪に 650ｋPaの内圧を充填した後、リム滑り試験機によって車輪に対し 150ｋＮの荷重を作用させながらトレッド踏面をプレートに押し付けるとともに、タイヤにブレーキをかけた状態でそのプレートを移動させ、リム滑りが始まるときのリム抗力（タイヤとリムとの間に働く接線力）を測定した。その結果は、従来タイヤ１を 100として指数表示すると、従来タイヤ２では 109であったが、実施タイヤでは 115まで耐リム滑り性が向上していた。ここで、指数値は大であるほど、優れた結果を示す。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
この発明は、重荷重用空気入りタイヤの産業分野に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施形態１を示すビード部のタイヤ幅方向断面図である。
【図２】ビード部、リムのタイヤ幅方向断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
11…空気入りタイヤ           12…ビードコア
12ａ…辺                     13…ビード部
21…カーカス層               21ａ…巻返し部
23…ワイヤーチェーファー     25…硬質ゴム体
25ａ…軸方向外側端           25ｂ…半径方向外側端
25ｃ…辺                     26…ビードトウ
30…傾斜ビードシート部       31…リム
34…ビードヒール             35…ビードベース
Ｏ…中心                     Ｌ…半径方向線分
Ｑ…垂線                     Ｎ…ゴム厚み
Ｍ…厚み                     Ｓ…リムベースライン
【図１】
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【図２】
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