(57)【要約】【課題】重量増加を低く抑えながら、ビード耐久性を大巾に向上できる。【解決手段】ビード部４に、カーカス６のプライ本体部６ａ及び折返し部６ｂに沿って立上がる内側部１０ａ及び外側部１０ｂを有するスチールコードのビード補強層１０、並びにビードエーペックスゴム８を具える。ビードエーペックスゴム８は、フランジＲｆからの離間点Ｐにおける厚さｔａが、ビードコア５のコア巾Ｗｚの１．１５〜１．２５倍、かつプライ折返し部６ｂの外端Ｆにおける厚さｔｂが、前記厚さｔａの０．８〜０．９倍とする。ビード補強層１０は、前記内側部１０ａの高さＨｐが、前記プライ折返し部６ｂの高さＨｎの１．０〜１．１２倍、内側部１０ａの外端Ｅａからタイヤ内腔面までのゴム厚さＴを、前記エーペックス厚さｔａの０．３〜０．４５倍とした。【選択図】  図２
2004189192.tif 000002
【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へてビード部のビードコアに至るプライ本体部に、該ビードコアの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部を一連に設けた１枚のカーカスプライからなるカーカス、および前記プライ本体部とプライ折返し部との間で前記ビードコアからタイヤ半径方向外方にのびるビードエーペックスゴムを具え、かつビード部が５°テーパリムに装着される重荷重用ラジアルタイヤであって、
前記ビード部は、前記プライ本体部のタイヤ軸方向内側面に沿って立上がる内側部と、前記プライ折返し部のタイヤ軸方向外側面に沿って立上がる外側部とが連なりかつスチールコードを用いたビード補強層を具え、
前記ビードエーペックスゴムは、その厚さ中心線と直角な向きのエーペックス厚さｔが、半径方向外方に向かって減じるとともに、前記ビード部が前記５°テーパリムのフランジから離間する離間点におけるエーペックス厚さｔａを、前記ビードコアのタイヤ軸方向のコア巾Ｗｚの１．１５〜１．２５倍、かつプライ折返し部の半径方向外端におけるエーペックス厚さｔｂを、前記エーペックス厚さｔａの０．８〜０．９倍とし、
しかも前記ビード補強層は、前記内側部のビードベースラインからの高さＨｐを、前記プライ折返し部のビードベースラインからの高さＨｎの１．０〜１．１２倍、かつ前記内側部の半径方向外端からタイヤ内腔面までのゴム厚さＴを、前記エーペックス厚さｔａの０．３〜０．４５倍としたことを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記ビード補強層は、前記外側部のビードベースラインからの高さＨｑを、プライ折返し部の前記高さＨｎより小としたことを特徴とする請求項１記載の重荷重用ラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記ビードエーペックスゴムは、ビードベースラインからの高さＨｂを、プライ折返し部の前記高さＨｎよりも大としたことを特徴とする請求項１又は２記載の重荷重用ラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの重量増加を低く抑えながら、ビード耐久性を向上させた重荷重用ラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
５°テーパリムに装着されるトラック・バス用等の重荷重用ラジアルタイヤは、１５°テーパリムに装着されるタイヤに比してリムとの嵌合力に劣り、荷重が主としてリムフランジ部で支承される。そのため、規定荷重を越えた過荷重状態、特に規定荷重の２００％を越える超過荷重状態で走行したとき、歪みや発熱などによってカーカスのプライ折返し部外端でコードルース等の損傷が発生し易くなる。
【０００３】
そこで、この損傷を防止しビード耐久性を向上させるため、図３に示す如く、ビード部ａに、カーカスプライｂをビードコア廻りでＵ字状に覆うスチールコードのビード補強層ｃを設けるとともに、ビードエーペックスゴムｄのゴム厚さｔを、カーカスのプライ折返し部ｂ１の外端付近で増大させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６０−１５７９０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの構造のものは、ビードエーペックスゴムｄのボリュームが過大となるため、大幅な重量増加を招き、タイヤコストや燃費性に不利となる。
【０００６】
そこで本発明は、ビードエーペックスゴムの厚さを半径方向外方に向かって減少させることを前提とし、その厚さ及び厚さ分布、並びにビード補強層の高さとプライ折返し部の高さとの比率等を夫々特定することを基本として、タイヤの重量増加を低く抑えながら、ビード耐久性を向上させた重荷重用ラジアルタイヤの提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るプライ本体部に、該ビードコアの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部を一連に設けた１枚のカーカスプライからなるカーカス、および前記プライ本体部とプライ折返し部との間で前記ビードコアからタイヤ半径方向外方にのびるビードエーペックスゴムを具え、かつビード部が５°テーパリムに装着される重荷重用ラジアルタイヤであって、
前記ビード部は、前記プライ本体部のタイヤ軸方向内側面に沿って立上がる内側部と、前記プライ折返し部のタイヤ軸方向外側面に沿って立上がる外側部とが連なりかつスチールコードを用いたビード補強層を具え、
前記ビードエーペックスゴムは、その厚さ中心線と直角な向きのエーペックス厚さｔが、半径方向外方に向かって減じるとともに、前記ビード部が前記５°テーパリムのフランジから離間する離間点におけるエーペックス厚さｔａを、前記ビードコアのタイヤ軸方向のコア巾Ｗｚの１．１５〜１．２５倍、かつプライ折返し部の半径方向外端におけるエーペックス厚さｔｂを、前記エーペックス厚さｔａの０．８〜０．９倍とし、
しかも前記ビード補強層は、前記内側部のビードベースラインからの高さＨｐを、前記プライ折返し部のビードベースラインからの高さＨｎの１．０〜１．１２倍、かつ前記内側部の半径方向外端からタイヤ内腔面までのゴム厚さＴを、前記エーペックス厚さｔａの０．３〜０．４５倍としたことを特徴としている。
【０００８】
又請求項２の発明では、前記ビード補強層は、前記外側部のビードベースラインからの高さＨｑを、プライ折返し部の前記高さＨｎより小としたことを特徴としている。
【０００９】
又請求項３の発明では、前記ビードエーペックスゴムは、ビードベースラインからの高さＨｂを、プライ折返し部の前記高さＨｎよりも大としたことを特徴としている。
【００１０】
ここで、前記「ビードベースライン」とは、タイヤが基づく規格で定められるリム径位置を通るタイヤ軸方向線を意味する。又本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、前記５°テーパリムにリム組されかつ正規内圧の５％を充填した５％内圧状態で特定される値とする。なお正規内圧とは、前記タイヤが基づく規格がタイヤ毎に定める空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" を意味する。又前記５°テーパリムは、前記規格で定まるものを使用する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明の重荷重用ラジアルタイヤが、５°テーパリムにリム組された５％内圧状態を示す断面図、図２はビード部を拡大して示す断面図である。
【００１２】
図１において、重荷重用ラジアルタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の外側に配されるベルト層７とを具える。
【００１３】
前記ベルト層７は、ベルトコードとしてスチールコードを用いた３枚以上のベルトプライから形成される。本例では、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば６０±１５°の角度で配列した第１のベルトプライ７Ａと、その半径方向外側に順次配されかつタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５°の小角度で配列する第２〜４のベルトプライ７Ｂ、７Ｃ、７Ｄとの４枚構造の場合を例示している。このベルトプライ７Ａ〜７Ｄは、ベルトコードがプライ間で互いに交差する箇所を１箇所以上設けて重置されることによりベルト剛性を高め、前記トレッド部２をタガ効果を有して強固に補強する。
【００１４】
又前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して７０〜９０度の角度で配列した１枚のカーカスプライ６Ａからなり、このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨るプライ本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを一連に具える。なおカーカスコードとして、スチールコードが好適に採用される。
【００１５】
次に、前記ビード部４には、前記プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間を通ってビードコア５からタイヤ半径方向外方に立ち上がるビードエーペックスゴム８、及び前記カーカスプライ６Ａをビードコア廻りでＵ字状に覆うビード補強層１０が配設される。
【００１６】
このうち前記ビードエーペックスゴム８は、図２に示すように、前記プライ折返し部６ｂを越えてタイヤ半径方向外方に延在し、本例では、そのビードベースラインＢＬからの高さＨｂを、前記５°テーパリムのフランジ高さＨｒの２．３〜２．８倍とすることにより、ビード部４を補強しかつ必要な操縦安定性能を確保している。
【００１７】
又ビードエーペックスゴム８では、その厚さ中心線Ｎと直角な向きのエーペックス厚さｔを、半径方向外方に向かって順次減少させている。このとき、前記ビード部４が前記５°テーパリムのフランジＲｆから離間する離間点Ｐにおけるエーペックス厚さｔａは、前記ビードコア５のタイヤ軸方向のコア巾Ｗｚの１．１５〜１．２５倍に設定される。
【００１８】
１．１５倍未満ではエーペックス厚さｔが絶対的に不足し、充分な補強効果が得られず、操縦安定性能を損ねるとともに、後述するビード耐久性の向上効果を発揮することができなくなる。又１．２５倍を越えてもビード耐久性の向上効果のさらなる上昇が見込まれず、逆に不要な重量増加を招くなど燃費性に不利となる。なお前記「離間点Ｐにおけるエーペックス厚さｔａ」とは、前記離間点Ｐを通りかつ前記厚さ中心線Ｎと直交する線上におけるエーペックス厚さｔを意味する。
【００１９】
又前記ビード補強層１０は、補強コードとしてスチールコードを用いた例えば１枚の補強プライからなり、前記プライ本体部６ａのタイヤ軸方向内側面に沿って立上がる内側部１０ａと、前記プライ折返し部６ｂのタイヤ軸方向外側面に沿って立上がる外側部１０ｂとを連ねた断面Ｕ字状に形成される。このとき、前記内側部１０ａのビードベースラインＢＬからの高さＨｐを、前記プライ折返し部６ｂのビードベースラインＢＬからの高さＨｎの１．０〜１．１２倍の範囲まで高めることが重要である。
【００２０】
これは、ビード部４が曲げ変形する際、プライ本体部６ａ側に引張り応力が、プライ折返し部６ｂ側に圧縮応力が夫々作用するからであり、特に引張りに強いビード補強層１０を、引張り応力が作用する側により広範囲に形成する、即ち前記内側部１０ａの高さＨｐを増すことにより、前記曲げ剛性をより効果的に高めうるのである。そしてこれにより、プライ折返し部６ｂに作用する圧縮応力を有効に緩和でき、その外端Ｆでのコードルースの発生を抑制しうる。
【００２１】
しかし係る場合には、逆に、前記内側部１０ａの外端Ｅａに引張歪が集中するため、新たな損傷の起点となりやすい。しかし、この外端Ｅａでの損傷は、圧縮歪みと異なり引張歪によるものであるため、該外端Ｅａからタイヤ内腔面までのゴム厚さＴを、前記エーペックス厚さｔａの０．３〜０．４５倍の範囲まで高めることによって抑制することが可能となる。なおゴム厚さＴが０．３×ｔａ未満では、前記外端Ｅａでの損傷を抑制することができず、逆に０．４５×ｔａを越えても抑制効果のさらなる上昇が見込まれず、又不要な重量増加を招く。
【００２２】
又前記内側部１０ａの高さＨｐが１．０×Ｈｎ未満では、プライ折返し部６ｂの外端Ｆにおける圧縮歪を充分に緩和できず、コードルースの発生を招く。又１．１２×Ｈｎを越えて大きくなると、前記外端Ｅａに作用する歪みが増加するだけでなく、該歪みが引張歪から圧縮歪へと移行していくため、前記ゴム厚さＴの増加によっても、外端Ｅａでの損傷を抑えることができなくなる。
【００２３】
なおビード補強層１０の前記外側部１０ｂは、好ましくは、そのビードベースラインＢＬからの高さＨｑが、前記プライ折返し部６ｂの高さＨｎより小、かつフランジ高さＨｒより大であり、特に前記高さの差Ｈｎ−Ｈｑを前記フランジ高さＨｒの０．１５〜０．４０倍の範囲とすることにより、前記外側部１０ｂによる補強効果を発揮しながら、外端Ｆ、Ｅｂへの応力を分散させることができる。
【００２４】
又前記ビード補強層１０として、補強コードをタイヤ周方向に対して１５〜５０゜の角度で傾斜配列させるのが好ましい。前記角度が５０°を越えると、カーカスコードとの交差角度が小さくなって曲げ剛性の著しい増加を招くため、乗り心地性のを損ねる傾向があり、逆に１５゜未満ではタイヤ製造が難しくかつ補強効果が充分に期待できなくなる。
【００２５】
次に、前記ビード補強層１０による、各外端Ｆ、Ｅａ、Ｅｂでの損傷抑制効果、即ちビード耐久性の向上効果を有効に発揮させるためには、前記ビードエーペックスゴム８において、プライ折返し部６ｂの前記外端Ｆにおけるエーペックス厚さｔｂを、前記エーペックス厚さｔａの０．８〜０．９倍に規制することも重要である。これは前記エーペックス厚さｔｂが、０．８×ｔａ未満になると、前記外端Ｆで圧縮歪みが集中しやすくなり、ビード補強層１０を前述の構造とした場合にも、ビード耐久性の向上が達成されなくなるからである。又０．９×ｔａを越えた場合にも、エーペックス厚さｔのバランスが崩れるため、補強効果が減じる傾向となり、同様にビード耐久性が向上できない。又不要な重量増加を招く。なお前記「外端Ｆにおけるエーペックス厚さｔｂ」とは、前記外端Ｆを通りかつ前記厚さ中心線Ｎと直交する線上におけるエーペックス厚さｔを意味する。
【００２６】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００２７】
【実施例】
図１の構造をなすタイヤサイズが１１．００Ｒ２０の重荷重用ラジアルタイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤのビード耐久性、及びタイヤ重量を比較した。なお表１の仕様以外は同一仕様とした。
【００２８】
（１）ビード耐久性:
試供タイヤをＪＡＴＭＡ規格の５°テーパリムに装着し、内圧（８００ｋＰａ）、規格荷重（ＪＡＴＭＡの最大負荷能力（３０．４ｋＮ）の３００％）の条件にて台上ドラム試験機のドラム上を速度２０ｋｍ／ｈで走行させ、ビード部が破損するまでの走行時間（完走は４５０時間）。
【００２９】
（２）タイヤ重量：
タイヤ重量を測定し、実施例１を１００とした指数で表示した。数値が大きいほど重い。
【００３０】
【表１】
2004189192.tif 000003
【００３１】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、ビードエーペックスゴムの厚さを半径方向外方に向かって減少させることを前提とし、その厚さ及び厚さ分布、並びにビード補強層の高さとプライ折返し部の高さとの比率等を夫々特定しているため、タイヤの重量増加を低く抑えながら、ビード耐久性を大巾に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の重荷重用ラジアルタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】そのビード部を拡大して示す断面図である。
【図３】従来技術を説明する断面図である。
【符号の説明】
２      トレッド部
３      サイドウォール部
４      ビード部
５      ビードコア
６      カーカス
６Ａ    カーカスプライ
６ａ    プライ本体部
６ｂ    プライ折返し部
８      ビードエーペックスゴム
１０    ビード補強層
１０ａ  内側部
１０ｂ  外側部
ＢＬ    ビードベースライン
Ｎ      厚さ中心線
Ｐ      離間点
【図１】
2004189192.tif 000004
【図２】
2004189192.tif 000005
【図３】
2004189192.tif 000006