(57)【要約】    【課題】  ビード部の耐久性を高めた空気入りタイヤを提供する。    【解決手段】  一対のビードコア５、５間に架け渡された少なくとも１枚のカーカスプライ６Ａを具えた空気入りタイヤである。カーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａに連なりかつビードコア５の回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂを有する。折返し部６ｂはビードコア５のタイヤ半径方向外側をタイヤ軸方向内側にのび本体部６ａの手前で終端する外端６ｂｅを有する。該折返し部の外端６ｂｅとビードコア５の外面との間の最小ゴム厚さＡを５〜１５mm、かつ折返し部の外端６ｂｅと本体部６ａとの間の最小ゴム厚さＢを１〜５mmとし、しかも折返し部６ｂのタイヤ半径方向外面に接して配され該折返し部を覆う被覆コード層１２を設けたことを特徴とする。【選択図】  図２
2005153731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビードコア間に架け渡された少なくとも１枚のカーカスプライを用いたカーカスを具えた空気入りタイヤであって、
前記カーカスプライは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る本体部と、
この本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されしかもビードコアのタイヤ半径方向外側をタイヤ軸方向内側にのび前記本体部の手前で終端する外端を有した折返し部とを具え、
該折返し部の外端とビードコアの外面との間の最小ゴム厚さＡを５〜１５mm、かつ折返し部の外端と前記本体部との間の最小ゴム厚さＢを１〜５mmとし、
しかも折返し部のタイヤ半径方向外面に接して配され該折返し部を覆う被覆コード層を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記被覆コード層は、補強プライの両端をジョイントすることにより形成された巻き付けプライからなる請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記被覆コード層は、１ないし複数本のコードを螺旋巻きすることにより形成されたジョイントレスプライからなる請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記折返し部は、前記ビードコアのタイヤ半径方向の最大高さ位置から前記外端までが実質的に直線形状をなす直線部からなり、かつ該直線部は、タイヤ軸方向線に対して３０〜６５゜の角度αで立ち上がることを特徴とする請求項１乃至３記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビード部の耐久性を高め得る空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、一般的な重荷重用の空気入りタイヤでは、図５に示すように、スチールコード等をトッピングゴムで被覆した少なくとも１枚のカーカスプライａが一対のビードコアｂ、ｂ間に架け渡される（なお図では片側のビード部のみを示すが、もう一方のビード部も左右対称に構成される。）。カーカスプライａは、トロイド状の本体部ａ１と、その両端に連なりビードコアｂの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部ａ２とを含んでいる。なお符号ｄは、コード補強層である。
【０００３】
しかしながら、折返し部ａ２の外端ｃは、メッキが施されておらずゴムとの接着力が低い。特に負荷走行時に大荷重が作用する重荷重用の空気入りタイヤにあっては、ビード部の屈曲変形等により前記外端ｃにてゴム剥離が生じ、これがカーカスプライｃに沿って成長することによりセパレーション損傷等が生じやすい。従来、かかる損傷を防止するために、下記特許文献１が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−４００２６号公報
【０００５】
上記特許文献１では、図６に示すように、カーカスプライａが、本体部ａ１と、その両端からビードコアｂの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるとともに、ビードコアｂの外面に沿って軸方向内側にのび本体部ａ１の手前で終端する折返し部ａ２とで構成されている。また折返し部ａ２の外面には、これに接して配された輪状体ｅが設けられる。
【０００６】
このような空気入りタイヤのビード部の構造は、折返し部ａ２の外端ｃが負荷走行時の歪が非常に小さな領域に配されるため、外端ｃでのセパレーション損傷等を有効に抑制できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の構成は、製造に際して、折返し部ａ２を正しくビードコアｂの外面に沿わせようとすると、図７に略示するように、内径が小となる折返し部ａ２の外端ｃ近傍においてカーカスプライａにしわや波打ちが生じやすくカーカスコードにバラツキが生じる。そして、折返し部ａ２とビードコアｂとの間には実質的な厚さを有するゴムが存在していないため、前記輪状体ｅを有するとはいえビードコアｂとの間に空気を封じ込めたまま加硫されることがある。このようなタイヤは、製造にバラツキが生じやすく、かつビードコアｂと折返し部ａ２との間の空気溜まりを起点としてビード部の構造破壊を生じるおそれがある。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、折返し部の外端とビードコアの外面との間の最小ゴム厚さ及び折返し部の外端と前記本体部との間の最小ゴム厚さをそれぞれ適切に規制することを基本として、ビード部の耐久性を高め得る空気入りタイヤ、とりわけ重荷重用として好適な空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のうち請求項１記載の発明は、一対のビードコア間に架け渡された少なくとも１枚のカーカスプライを用いたカーカスを具えた空気入りタイヤであって、前記カーカスプライは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る本体部と、この本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されしかもビードコアのタイヤ半径方向外側をタイヤ軸方向内側にのび前記本体部の手前で終端する外端を有した折返し部とを具え、該折返し部の外端とビードコアの外面との間の最小ゴム厚さＡを５〜１５mm、かつ折返し部の外端と前記本体部との間の最小ゴム厚さＢを１〜５mmとし、しかも折返し部のタイヤ半径方向外面に接して配され該折返し部を覆う被覆コード層を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また請求項２記載の発明は、前記被覆コード層は、補強プライの両端をジョイントすることにより形成された巻き付けプライからなる請求項１記載の空気入りタイヤである。
【００１１】
また請求項３記載の発明は、前記被覆コード層は、１ないし複数本のコードを螺旋巻きすることにより形成されたジョイントレスプライからなる請求項１記載の空気入りタイヤである。
【００１２】
また請求項４記載の発明は、前記折返し部は、前記ビードコアのタイヤ半径方向の最大高さ位置から前記外端までが実質的に直線形状をなす直線部からなり、かつ該直線部は、タイヤ軸方向線に対して３０〜６５゜の角度αで立ち上がることを特徴とする請求項１乃至３記載の空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、折返し部の外端とビードコアの外面との間の最小ゴム厚さＡ及び折返し部の外端とカーカスプライの本体部との間の最小ゴム厚さＢをそれぞれ適切に規制したことにより、負荷走行時においても歪が小さい領域に折返し部の外端を配することができる。同時に、折返し部はビードコアとの間に実質的な厚さを有するゴムが介在するため、製造に際しても、折返し部とビードコアとの間の空気溜まりを減じることができる。よって、ビード部の耐久性を大幅に向上しうる。また折返し部には、そのタイヤ半径方向外面に接して配され該折返し部を覆う被覆コード層が設けられているため、折返し部の仕上がり位置の精度を高めバラツキを減じうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は、正規リムＪにリム組しかつ正規内圧を充填ししかも無負荷とした正規状態における空気入りタイヤ１の断面図を示し、本例ではトラック、バスなどに使用されるチューブレスタイプの重荷重用ラジアルタイヤが例示される。また図２にはそのビード部だけを取り出して拡大して示している。
【００１５】
図において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３の内方端に位置するビード部４とを有する。また空気入りタイヤ１には、前記ビード部４、４間に架け渡されたトロイド状のカーカス６と、このカーカス６の外側かつトレッド部２の内方に位置するベルト層７とが設けられている。
【００１６】
前記カーカス６は、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａにより構成されている。該カーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウオール部３をへてビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａに連なりかつビードコア５の回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されしかもビードコア５のタイヤ半径方向外側をタイヤ軸方向内側にのび前記本体部６ａの手前で終端する折返し部６ｂとを具えている。なおカーカスプライ６ａの本体部は、トレッド部２からビードコア５のタイヤ半径方向の最大高さＨｂの位置を通るタイヤ軸方向線Ｎまでの部分を指し、そこから外端６ｂｅまでは折返し部６ｂとして定める。
【００１７】
前記カーカスプライ６Ａは、スチールコードからなるカーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば８０〜９０°の角度範囲で配列したコード配列体の両面をトッピングゴムで被覆したシート状のものが用いられる。カーカスコードは、タイヤのカテゴリに応じて変えることができ、例えば乗用車用の場合、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードなども使用できる。なおカーカス６の内側には、タイヤ内腔面をなすとともに空気非透過性に優れたインナーライナゴム層が添着されている。
【００１８】
前記ベルト層７は、本例では４枚のベルトプライ７Ａ〜７Ｄで形成されたものを例示している。具体的には、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して、例えば６０±１０°程度の角度で傾けた最も内のベルトプライ７Ａと、タイヤ赤道Ｃに対して３０°以下の小角度で傾けたベルトプライ７Ｂ、７Ｃ及び７Ｄとを、前記ベルトコードがプライ間で互いに交差する箇所を１箇所以上設けて重ね合わされている。ベルトコードには、スチールコードが好適であるが、必要に応じてレーヨン、ナイロン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードも採用できる。
【００１９】
前記ビードコア５は、本例では、スチール製のビードワイヤを所定回数螺旋巻きすることにより断面略六角形状に形成されている。またビードコア５の輪郭形状において、タイヤ半径方向の内側で長い内辺５ｉ及び外側で長い外辺５ｏ（各辺は、いずれも断面円形ワイヤーがなす凸凹の輪郭線に接する仮想の直線とする。）は、いずれもタイヤ軸方向線に対して１０〜１７°程度で傾斜し、１５゜深底リムである正規リムＪのリムシートＪ１の傾斜に沿っている。このビードコア５には、スチール材料以外に芳香族ポリアミド等の実質的に非伸張性材料などを用いることができる。
【００２０】
本実施形態のカーカスプライ６Ａは、両側の折返し部６ｂが、ビードコア５でタイヤ軸方向内側から外側に折り返される。しかも折返し部６ｂは、ビードコア５を包み込むよう該ビードコア５のタイヤ半径方向外側をタイヤ軸方向内側かつタイヤ半径方向外側にやや斜めにのびている。そして、折返し部６ｂの外端６ｂｅは、カーカスプライの本体部６ａに接触することなくその手前で終端する。
【００２１】
ビードコア５の外辺５ｏと折返し部６ｂと本体部６ａとの間には、断面略三角形状の空間が形成され、この空間にはクッションゴム１０が満たされている。クッションゴムの硬度等については後で述べる。また折返し部６ｂを挟んでクッションゴム１０の外側には、先細状でタイヤ半径方向外側にのびるビードエーペックス１１が配置されている。ビードエーペックス１１は、クッションゴム１０に比して十分大きいタイヤ半径方向の高さを有し、ビード部４の曲げ剛性を効果的に高める。ビードエーペックス１０は、ゴム硬さ（ＪＩＳデュロメータタイプＡ）ｈｂが例えば４０〜７０゜、より好ましくは５０〜６０゜のゴム組成物が用いられる。ビードエーペックス１１のゴム硬さｈｂが４０゜未満であると、ビード部４の曲げ剛性を効果的に高めることができず、大きな屈曲変形に伴う発熱等により耐久性が悪化する傾向があり、逆に７０゜を超えると、ビード部４の曲げ剛性が著しく大となり、衝撃吸収性が低下して乗り心地を損ねる。
【００２２】
また本発明では、折返し部６ｂの外端６ｂｅの位置を次のように規制している。即ち、外端６ｂｅとビードコア５の外面５ｏとの間の最小ゴム厚さＡは５〜１５mm、かつ折返し部６ｂの外端６ｂｅと本体部６ａとの間の最小ゴム厚さＢは１〜５mmにそれぞれ設定される。
【００２３】
このように、折返し部６ｂの外端６ｂｅの位置を限定したことによって、該外端６ｂｅを負荷走行時に歪の小さい領域に位置させ得るため、ビード部４の耐久性を高める。また折返し部６ｂの外端近傍でのしわや波打ちの発生を抑制しうる。しかも折返し部６ｂは、ビードコア５との間のクッションゴム１０が満たされているため、成形時にしわ等が生じてもクッションゴム１０を折返し部６ｂのしわに沿って変形し、加硫時に空気を押出しして従来のような空気溜まりの形成を防止できる。
【００２４】
また発明者らの実験の結果、前記最小ゴム厚さＡが５mm未満になると、折返し部６ｂの外端付近でのしわや波打ちを吸収するだけのクッションゴム量を確保できず、成形時にビードコア５の外面に空気等が封止されやすくなる。逆に前記最小ゴム厚さＡが１５mmを超えると、折返し部６ｂの外端６ｂｅがビード部４のより半径方向外側に位置するため、走行時の屈曲歪の影響を受けやすくセパレーション損傷等を誘発するおそれがある。このような観点より、特に好ましくは前記最小ゴム厚さＡを５〜１２mm、さらに好ましくは５〜９mmとするのが望ましい。
【００２５】
また前記最小ゴム厚さＢが１mm未満であると、本体部６ａと折返し部６ｂとのカーカスコードが接近してゴム剥離などを招きやすくなる。逆に前記最小ゴム厚さＢが５mmを超えると、折返し部６ａとゴムとの接着長さが減少する傾向があり、本体部６ａに作用するカーカスコード張力によって、折返し部６ｂがつるべ状に引き抜かれやすくなるなど、同様にビード部４の耐久性を低下させる傾向がある。このような観点より、特に好ましくは前記最小ゴム厚さＢを１〜４mm、さらに好ましくは１〜２mmとするのが望ましい。
【００２６】
また本実施形態の折返し部６ｂは、ビードコア５のタイヤ半径方向の最大高さＨｂの位置から折返し部の外端６ｂｅまでが実質的に直線形状をなす直線部９として形成される。このような直線部６ｂは、折返し部６ｂのカーカスコードを屈曲させる必要が無いため製造時の成形性に優れる。直線部９は、タイヤ軸方向線Ｎに対して例えば３０〜６５゜、より好ましくは３０〜４０゜程度の角度αでタイヤ軸方向内側に向かってタイヤ半径方向外側に立ち上がることが望ましい。
【００２７】
折返し部６ｂは、ビード部４に作用するタイヤ半径方向の荷重を、該折返し部６ｂをクッションゴム１０に倒れ込ませるスチールコードの曲げ変形力と、該スチールコードの長手方向に沿う軸力とで分担できる。前者の力は、さらにクッションゴム１０によっても負担されるため、ビード部４におけるタイヤ半径方向の耐圧縮荷重性能を向上するのに役立つ。
【００２８】
クッションゴム１０は、上述のような観点より、ゴム硬さｈａが５０〜９０゜、より好ましくは６０〜８０゜のゴム組成物を用いるのが望ましい。クッションゴム１０のゴム硬さｈａが５０゜未満であると、荷重深性能が低下する他、負荷走行時にビードコア５の回りの変形量が大きくなり、ひいては操縦安定性を低下させる傾向がある。逆にクッションゴム１０のゴム硬さｈａが９０゜を超えると、折返し部６ｂとの接着性が低下する傾向があり好ましくない。特に好ましくはクッションゴム１０のゴム硬さｈａとビードエーペックス１１のゴム硬さｈｂとの差（ｈａーｈｂ）は、１０〜４０゜、より好ましくは１０〜３０゜程度が望ましい。
【００２９】
また、折返し部６ｂの外側には、該折返し部６ｂを覆う被覆コード層１２が設けられる。この例の被覆コード層１２は、折返し部６ｂのタイヤ半径方向外面に接して配されている。被覆長さは、前記直線部９のほぼ全域が好ましい。被覆コード層１２のコードは、本実施形態では、タイヤ周方向に実質的に平行に配列される。このような被覆コード層１２は、クッションゴム１０とで折返し部６ｂの外端近傍を強固に位置決め保持し、加硫後のタイヤの仕上がり精度を高めるのに役立つ。
【００３０】
被覆コード層１２としては、例えば図３（Ａ）に示すように、小巾の補強プライ１３の両端１３ａ、１３ｂを重ね合わせてジョイントすることにより形成された巻き付けプライ１５や、１ないし複数本のコード１７を螺旋巻きすることにより形成されたジョイントレスプライ１６などを好適に用いることができる。コーン状をなす折返し部６ｂの外面を被覆する場合には、特に後者のものが生産性が良く好適である。また被覆コード層１２に用いられるコードは、特に限定はされないが、好ましくはポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードが好ましい。
【００３１】
また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、ビード部４にコード補強層１９が設けられている。該コード補強層１９は、カーカスプライ６ａの本体部６ａのタイヤ軸方向内側面に沿ってのびる第１の部分１９ａと、この第１の部分１９ａに連なりかつ前記折返し部６ｂに沿ってのびる第２の部分１９ｂと、この第２の部分１９ｂに連なりかつ折返し部６ｂから離間してタイヤ半径方向外側に小高さでのびる第３の部分１９ｃとを含むプライで形成されている。コードにはスチールコードが好適に採用される。本実施形態では、コード補強層１９の第３の部分１９ｃは、前記ビードコア５の最大高さＨｂと同高さないしそれよりも低い高さで終端する。このため、負荷走行時において、第３の部分１９ｃの外端１９ｃｅを歪の小さい領域に位置させ、耐久性を向上させうる。また第３の部分の外端１９ｃｅは、折返し部６ｂから離間しているため、接着力低下を防止しセパレーション等の抑制効果をさらに向上させる。
【００３２】
図４には本発明の空気入りタイヤの製造方法の工程略図を示す。
（Ａ）では、図示しない円筒ドラム上にカーカスプライ６Ａが巻装されるとともに、このカーカスプライ６Ａに、ビードコア５とクッションゴム１０とを予め一体化させたリング体を軸方向外側から嵌め込む。次に、（Ｂ）のように、カーカスプライ６Ａの両端部をビードコア５及びクッションゴム１０に沿って折り返して折返し部６ｂを形成し、その外面に被覆コード層１２を貼り付けて（Ｃ）のように構成する。折返し部６ｂはクッションゴム１０と被覆コード層１２とで精度の良い折り返しと位置決めがなされる。とりわけ、折返し部６ｂは、クッションゴム１０によって、図７に示したようなビードコア５の外面に沿うような過度の折返しが不要となるため、成形性が良く、しわなどの発生が抑制される。そして、カーカスプライ６Ａ上にビードエーペックス１１、その他図示しないサイドウォールゴムやゴムチェーファなどを貼り付け、（Ｅ）のようにカーカスプライ６Ａを膨張させる。これにより、図１に示したビード部の構成を有する空気入りタイヤを得ることができる。
【実施例】
【００３３】
図１の基本構成を有するタイヤサイズが１１Ｒ２２．５の重荷重用空気入り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、ドラム耐久テスト仕上がり精度についてテストを行った。なお最小ゴム厚さＡ、Ｂについては、正規状態において、タイヤ・リム組立体のタイヤ子午線断面をＣＴスキャンで撮影しタイヤ周上１０ケ所の平均値として調べた。テストの方法は次の通りである。
【００３４】
＜ドラム耐久テスト＞
テストタイヤを正規リムに装着しかつ内圧８００ｋＰａを加え、速度２０km／ｈ、縦荷重７５ｋＮでドラム上を走行させ、損傷するまでの走行時間を測定するとともに、比較例の走行時間を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
【００３５】
＜乗り心地＞
テストタイヤを正規リムに装着し、内圧８００ｋＰａを加えて１６屯トラックの全輪に装着し、最大積載状態でアスファルトテストコースを走行した。そして、ドライバーの完納により乗り心地を１０点法で評価した。数値が大きい程良好である。
【００３６】
＜仕上がり精度＞
正規状態のＣＴスキャン撮影画像をタイヤ周方向で１０カ所取得し、前記最小ゴム厚さＡの最大変動量を該ゴム厚さＡで除したぶれ率を求めた。数値が小さいほど仕上がり精度が高く良好である。
テストの結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2005153731.tif 000003
【００３８】
テストの結果、実施例のタイヤは、ビード部の耐久性を有意に向上していることが分かる。また折返し部の外端位置の仕上がり精度が高いことも確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態の空気入りタイヤの正規状態の断面図である。
【図２】そのビード部を拡大した拡大断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は被覆コード層の一例を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）から（Ｅ）は空気入りタイヤを製造方法を説明する工程略図である。
【図５】従来の空気入りタイヤのビード部の拡大断面図である。
【図６】従来の他の空気入りタイヤのビード部の拡大断面図である。
【図７】ビードコアへのカーカスプライの巻き付け状態を示す略図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  空気入りタイヤ
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  本体部
６ｂ  折返し部
６ｂｅ  折返し部の外端
９  直線部
１０  クッションゴム
１２  被覆コード層
【図１】
2005153731.tif 000004
【図２】
2005153731.tif 000005
【図３】
2005153731.tif 000006
【図４】
2005153731.tif 000007
【図５】
2005153731.tif 000008
【図６】
2005153731.tif 000009
【図７】
2005153731.tif 000010