(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードシート角度が５°以下である標準リムに装着される偏平率が90％以上の空気入りタイヤにおいて、
タイヤを標準リムに装着し、最高空気圧を適用した無負荷状態のタイヤ車輪をその幅方向断面で見て、標準リムのフランジの曲率中心（Ｏ）を通りタイヤ半径方向に延びる直線（ｘ）とフランジ外面との交点位置（Ｑ）と、この交点位置（Ｑ）からタイヤの外面に立てた法線位置（ａ）との間の離隔距離をｈとし、標準リムのフランジ半径をＲとすると、
前記離隔距離（ｈ）は、前記フランジ半径（Ｒ）の28〜45％の範囲内にあり、
前記法線位置（ａ）で測定したタイヤ外面の曲率半径（ｒ）は、標準リムのフランジ半径（Ｒ）の４〜８倍であり、前記法線位置（ａ）におけるタイヤ外面形状はタイヤ幅方向外側に凸であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記タイヤは、一対のビード部に埋設したビードコアと、コードゴム引き層からなり、クラウン部から両サイドウォール部を経て両ビード部に延びるプライ本体部、及び該プライ本体部の端部からビードコアの周りにタイヤ幅方向外側に向かって折り返されるプライ折返し部を有するカーカスとを備え、
前記フランジの曲率中心（Ｏ）を通りタイヤ回転軸線方向に沿って延びる直線（ｍ）上で測定した、タイヤ外面位置（ｃ）からプライ折返し部の厚み中心位置（ｄ）までの距離をＤ1とし、
最高空気圧及び最大負荷能力を適用したときのタイヤのリムからの離反点（ｂ）とプライ折返し部の厚み中心位置（ｅ）との間の最短距離をＤ2とするとき、該最短距離Ｄ2は、前記距離Ｄ1に対する百分率が下記（１）式に示す範囲を満足する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
記
130％≦Ｄ2／Ｄ1≦230％  ‐‐‐‐（１）
【請求項３】
前記離反点（ｂ）とタイヤ総幅位置（ｆ）の間をタイヤ径方向に沿って測定した距離の2等分点（ｇ）を通りタイヤ幅方向に沿って延びる直線（ｎ）上に位置するタイヤ外面位置をＳとするとき、
カーカスのプライ折返し部は、その端縁位置が前記タイヤ外面位置（Ｓ）よりもタイヤ径方向外側にあり、
前記タイヤ外面位置（Ｓ）と、プライ折返し部の厚み中心位置（ｉ）との間の最短距離をＤ3とするとき、
該最短距離Ｄ3は、前記距離Ｄ1に対する百分率が下記（２）式に示す範囲を満足する請求項２に記載の空気入りタイヤ。
記
100％≦Ｄ3／Ｄ1≦170％  ‐‐‐‐（２）
【請求項４】
前記離反点（ｂ）とタイヤ総幅位置の間をタイヤ径方向に沿って測定した距離の2等分点（ｇ）を通りタイヤ幅方向に沿って延びる直線（ｎ）上に位置するタイヤ外面位置をＳとするとき、
カーカスのプライ折返し部は、その端縁位置が前記タイヤ外面位置（Ｓ）よりもタイヤ径方向内側にあり、
前記タイヤ外面位置（Ｓ）と、プライ本体部の厚み中心位置（ｊ）との間の最短距離をＤ4とするとき、
該最短距離Ｄ4は、前記距離Ｄ1に対する百分率が下記（３）式に示す範囲を満足する請求項２に記載の空気入りタイヤ。
記
180％≦Ｄ4／Ｄ1≦280％  ‐‐‐‐（３）
【請求項５】
タイヤは、建設車両や産業車両に用いられる重荷重用タイヤである請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りタイヤ、特に建設車両や産業車両に用いられる重荷重用ラジアルタイヤに関するものであって、かかるタイヤのビード部耐久性の改善を図る。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤは、適用リムに組み付けた状態のタイヤ車輪として車両に装着される。
タイヤ車輪として見たときのタイヤのリムフランジとの離反点は、タイヤに作用する負荷荷重の増加に伴ってフランジエッジ側に移動し、特に、建設車両や産業車両等に用いられる重荷重用ラジアルタイヤの場合には、タイヤがフランジエッジ上に乗り上げる現象が発生しやすく、これによって、リムフランジとの間でタイヤのビード部外面に大きなせん断歪が生じる結果、クラック等の欠陥が発生しやすくなり、十分なビード部耐久性が得られないという問題があった。
【０００３】
このため、従来は、タイヤのビード部外面部分を構成するゴムのゲージを厚くしたり、ナイロンチェーファーやワイヤーチェーファー等の補強部材を、リムと接触するビード部外面部分に配設したりする方法等が採られていた。
【０００４】
しかしながら、ゴムゲージを厚くしたり補強部材を配設することは、タイヤ重量の増加によるコストの上昇や、転がり抵抗の増加、ひいては燃費の悪化を招くなどの不具合が生じるため好ましくない。
【０００５】
このため、タイヤ重量の増加等の不具合を生じることなく、ビード部耐久性の改善を図る必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、リムフランジ上部の所定位置と、この所定位置に対応するタイヤ外面位置との間の距離が、リムのフランジ半径との関係で適正になるようにタイヤ輪郭形状を形成することにより、リムフランジとの間でタイヤのビード部外面に生じるせん断歪を有効に抑制してビード部耐久性を大幅に向上させた空気入りタイヤ、特に建設車両や産業車両に用いられる重荷重用ラジアルタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、ビードシート角度が５°以下である標準リムに装着される偏平率が90％以上の空気入りタイヤにおいて、タイヤを標準リムに装着し、最高空気圧を適用した無負荷状態のタイヤ車輪をその幅方向断面で見て、標準リムのフランジの曲率中心を通りタイヤ半径方向に延びる直線とフランジ外面との交点位置と、この交点位置からタイヤの外面に立てた法線位置との間の離隔距離をｈとし、標準リムのフランジ半径をＲとすると、前記離隔距離は、前記フランジ半径の28〜45％の範囲内にあり、前記法線位置（ａ）で測定したタイヤ外面の曲率半径（ｒ）は、標準リムのフランジ半径（Ｒ）の４〜８倍であり、前記法線位置（ａ）におけるタイヤ外面形状はタイヤ幅方向外側に凸であることを特徴とする空気入りタイヤである。
尚、ここでいう「標準リム」及び「最高空気圧」とは、いずれもJATMA YEAR BOOK(2001) に規定されている標準リム及び最高空気圧を意味する。
【０００８】
また、前記タイヤは、一対のビード部に埋設したビードコアと、コードゴム引き層からなり、クラウン部から両サイドウォール部を経て両ビード部に延びるプライ本体部、及び該プライ本体部の端部からビードコアの周りにタイヤ幅方向外側に向かって折り返されるプライ折返し部を有するカーカスとを備え、標準リムのフランジの曲率中心を通りタイヤ回転軸線方向に沿って延びる直線上で測定した、タイヤ外面位置からプライ折返し部の厚み中心位置までの距離をＤ1とし、最高空気圧及び最大負荷能力を適用したときのタイヤのリムからの離反点とプライ折返し部の厚み中心位置との間の最短距離をＤ2とするとき、該最短距離Ｄ2は、前記距離Ｄ1に対する百分率が下記（１）式に示す範囲を満足することが好ましい。
尚、ここでいう「最大負荷能力」とは、JATMA YEAR BOOK(2001) に規定されている最大負荷能力を意味する。
【０００９】
記
130％≦Ｄ2／Ｄ1≦230％  ‐‐‐‐（１）
【００１０】
さらに、前記離反点とタイヤ総幅位置間をタイヤ径方向に沿って測定した距離の2等分点を通りタイヤ幅方向に沿って延びる直線上に位置するタイヤ外面位置をＳとするとき、カーカスのプライ折返し部は、その端縁位置が前記タイヤ外面位置よりもタイヤ径方向外側にある場合には、前記タイヤ外面位置と、プライ折返し部の厚み中心位置との間の最短距離をＤ3とすれば、該最短距離Ｄ3は、前記距離Ｄ1に対する百分率が下記（２）式に示す範囲を満足することが好ましく、また、カーカスのプライ折返し部は、その端縁位置が前記タイヤ外面位置よりもタイヤ径方向内側にある場合には、前記タイヤ外面位置と、プライ本体部の厚み中心位置との間の最短距離をＤ4とすれば、該最短距離Ｄ4は、前記距離Ｄ1に対する百分率が下記（３）式に示す範囲を満足することが好ましい。
ここでいう「タイヤ総幅位置」とは、JATMA YEAR BOOK(2001) に規定されているタイヤの総幅を測定するタイヤ表面位置を意味する。
【００１１】
記
100％≦Ｄ3／Ｄ1≦170％  ‐‐‐‐（２）
180％≦Ｄ4／Ｄ1≦280％  ‐‐‐‐（３）
【００１３】
尚、上記構成の空気入りタイヤは、建設車両や産業車両に用いられる重荷重用タイヤであることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の一例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明に従う空気入りタイヤの片方のビード部を含む要部の代表的な幅方向断面を、標準リムに組み付けた状態で示したものであり、図中１は空気入りタイヤ、２はビード部、３はビードコア、４はカーカス、５はサイドウォール部、６はプライ本体部、７はプライ折返し部、８は標準リム、９は標準リムのフランジである。
【００１５】
図１に示すタイヤ１は、一対のビード部２に埋設したビードコア３と、コードゴム引きプライからなるカーカス４とを備え、このカーカス４の外周側には、図示は省略したが、所定枚数のコードゴム引き層からなる補強ベルトとトレッドとが配設されている。
【００１６】
カーカス４は、クラウン部（図示せず）からサイドウォール部５を経てビード部２にわたってトロイド状に延びるプライ本体部６と、該プライ本体部６の両端から延びそれぞれビードコア３の周りにタイヤ幅方向外側に向かって折り返されるプライ折返し部７とで構成されている。
【００１７】
上記構成のタイヤにおいて、タイヤがフランジエッジ上に乗り上げる現象が生じてタイヤのビード部外面でのクラック等の欠陥の発生が特に顕著なのは、偏平率が90％以上であるタイヤ、特に建設車両や産業車両に用いられる重荷重用タイヤを、５°以下のビードシート角度を有する標準リムに組み付けた場合であるため、この発明では、90％以上の偏平率を有するタイヤを、５°以下のビードシート角度を有する標準リムに組み付けた場合に限定した。
【００１８】
そして、この発明の構成上の主な特徴は、リムフランジ上部の所定位置と、この所定位置に対応するタイヤ外面位置との間の距離がリムのフランジ半径との関係で適正になるようにタイヤ輪郭形状を形成することにあり、より具体的には、タイヤ１を標準リム８に装着し、最高空気圧を適用した無負荷状態のタイヤ車輪をその幅方向断面で見て、標準リム８のフランジ９の曲率中心Ｏを通りタイヤ径方向に延びる直線ｘとフランジ外面9ａとの交点位置Ｑと、この交点位置Ｑからタイヤ１の外面、より厳密にはビード部２の外面に立てた法線位置ａとの間の離隔距離をｈとし、標準リム８のフランジ半径をＲとすると、前記離隔距離ｈを、前記フランジ半径Ｒの28〜45％の範囲内に設定することにあり、上記構成を採用することによって、リムフランジ外面9ａとの間でタイヤ１のビード部２の外面に生じるせん断歪が有効に抑制される結果、ビード部耐久性を大幅に向上させることができる。
【００１９】
前記離隔距離ｈが前記フランジ半径Ｒの28％未満だと、高荷重負荷時にタイヤビード部２の外面がリムフランジエッジに乗り上げやすくなって、ビード部２の外面に作用するせん断歪みを十分に抑制することができないからであり、また、前記離隔距離ｈが前記フランジ半径Ｒの45％を超えると、標準リム８とタイヤ１の離反点がリムフランジの下方側に位置するようになり、タイヤビード部２の外面がリム８に対して接触する面積が十分に確保できなくなって、リムずれが生じやすくなるからである。
【００２０】
また、リムフランジ８との間でビード部２の外面に生じるせん断歪みをより一層抑制する必要がある場合には、最高空気圧及び最大負荷能力を適用したときのタイヤ１のリム８からの離反点ｂとプライ折返し部７の厚み中心位置ｅとの間の最短距離Ｄ2を、標準リム８のフランジ９の曲率中心Ｏを通りタイヤ回転軸線方向に延びる直線ｍ上で測定した、タイヤ外面位置ｃからプライ折返し部７の厚み中心位置ｄまでの距離Ｄ1に対する百分率を130〜230％の範囲にすることが好ましい。
【００２１】
前記百分率が130％未満だと、ビード部２の外面に生じるせん断歪みを抑制する効果が小さいからであり、また、前記百分率が230％を超えると、リム８と接触するビード部２のゴム部分であるゴムチェーファー10のゲージが厚くなりすぎて、タイヤ重量の増加を招くからである。
【００２２】
さらに、リムフランジ９との間でビード部２の外面に生じるせん断歪みをより一層抑制する必要がある場合には、以下の構成を採用することが好ましい。
【００２３】
カーカス４のプライ折返し部７の端縁位置11が、図１に示すように、前記離反点ｂとタイヤ総幅位置の間をタイヤ径方向に沿って測定した距離の2等分点ｇを通りタイヤ幅方向に延びる直線ｎ上に位置するタイヤ外面位置Ｓよりもタイヤ径方向外側にある場合には、前記タイヤ外面位置Ｓと、プライ折返し部７の厚み中心位置ｉとの間の最短距離Ｄ3は、前記距離Ｄ1に対する百分率が100〜170％の範囲であることが好ましい。
【００２４】
前記百分率が100％未満だと、外部からのカット入力に対し不利となって他の故障が発生しやすくなる傾向があるからであり、また、前記百分率が170％を超えると、プライ折返し部７の外面側の外皮ゴム12のゲージが厚くなりすぎて、タイヤ重量の増加を招くからである。
【００２５】
一方、カーカス４のプライ折返し部７の端縁位置11が、前記タイヤ外面位置Ｓよりもタイヤ径方向内側にある場合には、前記タイヤ外面位置Ｓと、プライ本体部６の厚み中心位置ｊとの間の最短距離Ｄ4は、前記距離Ｄ1に対する百分率が180〜280％の範囲であることが好ましい。
【００２６】
前記百分率が180％未満だと、プライ折返し端11の上部のスペースが確保されなくなるからであり、また、前記百分率が280％を超えると、プライ折返し部７の外面側の外皮ゴム12のゲージが厚くなりすぎて、タイヤ重量の増加を招くからである。
【００２７】
尚、この発明では、ビード部２にワイヤーチェーファーやナイロンチェーファーなどの補強部材を配設することも可能であるが、コストの低減や軽量化及び生産性向上のため、かかる補強部材の配設をしない場合には、前記法線位置ａで測定したタイヤ外面の曲率半径ｒを、標準リム８のフランジ半径Ｒの４〜８倍とすることが好ましい。
【００２８】
前記曲率半径ｒが前記フランジ半径Ｒの４倍未満だと、荷重負荷時のタイヤビード部２の倒れ込み変形が大きくなり、リム反力がタイヤ１の離反点ｂ近傍へ集中してビード部２の外面でクラックが発生しやすくなるからであり、また、クラック発生を抑制するため、ゴムチェーファー10のゲージを厚くしたとすると、今度はセパレーション故障が生じやすくなる傾向があるからである。一方、前記曲率半径ｒが前記フランジ半径Ｒの８倍超えだと、荷重負荷時のタイヤ１の変形が大きくなりすぎて、リムフランジ９とタイヤ１が接触する根元でクラック故障が発生したり、カーカス本体部６に作用する張力が極端に大きくなり、カーカス本体部６側でセパレーション故障が発生しやすくなり、さらに、ビードコア３とカーカス４のプライとが擦れ合って故障が発生しやすくなるからである。
【００２９】
尚、この発明の空気入りタイヤは、高荷重負荷条件下で使用される建設車両用や産業車両用等の大型タイヤに適用すると、ビード部耐久性の向上が特に顕著である。
【００３０】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００３１】
【実施例】
次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下で説明する。
・実施例１
実施例１のタイヤは、図１に示すようなビード部断面を有し、タイヤサイズがORR 18.00Ｒ25であり、偏平率が95％の建設車両用空気入りラジアルタイヤであり、前記距離ｈが15mm、Ｄ1に対するＤ2、Ｄ3及びＤ4の百分率がそれぞれ189％、167％及び278％であり、前記法線位置ａでの曲率半径ｒを300ｍｍとした。
また、標準リムはサイズが13.00／2.5×25であり、ビードシート角度が５°であり、フランジ半径Ｒが38ｍｍであり、ｈ／Ｒ×100が39.5％、ｒ／Ｒ比が7.9であった。
その他のタイヤ構造については、通常の建設車両用空気入りラジアルタイヤ戸ほぼ同様に構成した。
【００３２】
・従来例
従来例のタイヤは、前記距離ｈが９mm、Ｄ1に対するＤ2、Ｄ3及びＤ4の百分率がそれぞれ250％、190％及び300％であり、前記法線位置ａでの曲率半径ｒを80ｍｍとし、ｈ／Ｒ×100が23.7％、ｒ／Ｒ比が2.1であること以外は、実施例１のタイヤとほぼ同様の構成を有する。
【００３３】
（性能評価）
上記各供試タイヤを標準リムに取り付けてタイヤ車輪とした後、タイヤ内圧990ｋPa及びタイヤ負荷質量：21600kgを適用したときのリムに対するタイヤの状態及びせん断歪みを調べた。
その結果、従来例のタイヤはビード部がリムフランジエッジ上に乗り上げていたのに対して、実施例のタイヤはいずれも、フランジエッジ上への乗り上げは認められず、また、フランジエッジ部でタイヤ外面に生じるせん断歪みは、実施例タイヤのいずれとも、従来例タイヤに比べて約30％低減されていた。
【００３４】
また、上記各タイヤ車輪をそれぞれ実車に装着し、舗装路を約1000時間走行させた後にビード部外面におけるクラック発生の有無についても調べた結果、従来例のタイヤではクラックの発生が認められたのに対して、実施例のタイヤはいずれもクラックの発生が認められなかった。
【００３５】
【発明の効果】
この発明によれば、リムフランジとの間でタイヤのビード部外面に生じるせん断歪を有効に抑制してビード部耐久性を大幅に向上させた空気入りタイヤ、特に建設車両や産業車両に用いられる重荷重用ラジアルタイヤの提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に従う空気入りタイヤの主要部断面図である。
【符号の説明】
１  空気入りタイヤ
２  ビード部
３  ビードコア
４  カーカス
５  サイドウォール部
６  プライ本体部
７  プライ折返し部
８  標準リム
９  標準リムのフランジ
10  ゴムチェーファー
11  プライ折返し端
12  外皮ゴム
【図１】
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