(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチールコードからなる少なくとも一枚のカーカスプライを、トレッド部からサイドウオール部を経てビード部までトロイダルに延在させるとともに、各ビード部に埋設したビードコア及びこれに隣接するゴムスティフナの周りに沿って、タイヤの径方向の内周側から外周側へ巻き返し、カーカスプライの各巻き返し部に、ビードコアの周面に沿ってそれに巻き付く巻き込み部を有する空気入りタイヤであって、
前記ゴムスティフナは、少なくとも一部分が硬ゴムからなるものであり、
該硬ゴムは５０％伸長時におけるモジュラス（Ｍｏ）が５．５ＭPa≦Ｍｏ≦７．０ＭPaであり、
前記巻き返し部に、前記ビードコアの横断面輪郭形状に対応する少なくとも一箇所の塑性変形部を設け、前記巻き返し部の巻き込み部を、前記ビードコアと前記ゴムスティフナのみで挟み込んで拘束することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
ゴムスティフナは、該ゴムスティフナの全断面積（Ｓ）に対し硬ゴム（Ｓ1）の断面積の占める割合（Ｓ1／Ｓ）が３０％≦Ｓ1／Ｓ≦１００％の範囲を満足するものである、請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
ゴムフティフナは、空気圧を充てんしたタイヤのリム組み姿勢で、カーカスプライの巻き返し最下端から硬ゴムの最先端に至るまでの高さＨ2とカーカスプライの巻き返し最下端からカーカスプライの最上端に至るまでの高さＨ1との比（Ｈ2／Ｈ1）が１０％≦Ｈ2／Ｈ1≦７０％になるものである、請求項１又は２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】
本発明は、とくにトラックやバス等の重荷重用として好適な空気入りタイヤに関し、プライコードのひき抜けやカーカスプライの巻き返し部分へのセパレーションの発生等を抑制した、耐久性の改善されたビード部構造の改良に関するものである。
【０００２】
タイヤの転動負荷が大きい重荷重用の空気入りタイヤは、プライコードの引き抜けが懸念されることから、カーカスプライを、ビード部のビードコアの周りで、タイヤの半径方向から外側へ大きく巻き返し、その巻き返し部分をゴム質中に埋め込んで固定するようにしている。
【０００３】
図７（ａ）（ｂ）はこのことを例示するビード部の略線横断面図であって、図７（ａ）はカーカスプライ９の巻き返し部分９ａの外端を、ワイヤチェファ１０の同様の外端よりタイヤの半径方向外側に位置させたものであり、図７（ｂ）はカーカスプライ９の巻き返し部分９ａの外端より、ワイヤチェファ１０の巻き返し外側端をタイヤの半径方向外側に位置させた構造のものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のビード構造においては、カーカスプライ９の巻き返し外端位置、あるいはワイヤチェファ１０の外端位置を境にしてタイヤの半径方向の内外側に剛性段差が生じることになるため、タイヤの負荷転動に際する、ビード部からサイドウオール部にかけての繰り返し変形によりカーカスプライ９の巻き返し外端あるいはワイヤチェファ１０の外端を含めたその近傍域に応力が集中することになる。
【０００５】
そして、これが、その外端の、ゴム質からのセパレーションを引き起し、このセパレーションがさらに、図８（ａ）、（ｂ）に示すようにビード部クラックｃｒを発生させる原因になっていた。
【０００６】
そこで、カーカスプライ９の巻き返し部分の外端もしくは、ワイヤチェファ１０の外端およびその近傍域に生じる応力を緩和し、あわせてビード部の剛性を高めて、そのビード部の変形を抑制することを目的に、ビードコア１１の周りで、複数枚の有機繊維コード層をワイヤチェファ１０に外接させて配置し、これらの有機繊維コード層で、カーカスプライ９の巻き返し外端または、ワイヤチェファ１０の外端を覆ったり、ビードコア１１のタイヤ半径方向外側で、カーカスプライ９の本体部分と、巻き返し部分９ａとの間に配置するゴムスティフナ１２、なかでも硬ゴムスティフナの量を増やす等の工夫がなされているけれども、これらによれば、タイヤの負荷転動におけるビード部の発熱温度が一層高くなることにより、前述したセパレーションの発生に加えて、有機繊維コード層の外端にもまたセパレーションが発生する不具合があり、その他にもタイヤの重量増加やタイヤの生産性が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は、従来の技術が抱える上述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、タイヤの重量増加、タイヤの生産性の低下を招くことなく、カーカスプライおよびワイヤチェファの外端の、ゴム質からのセパレーションを有効に防止するとともに、プライコードの引き抜けをもたま十分に防止してビード耐久性を大きく向上させ得る空気入りタイヤを提案するところにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気入りタイヤは、スチールコードからなる少なくとも一枚のカーカスプライを、トレッド部からサイドウオール部を経てビード部までトロイダルに延在させるとともに、各ビード部に埋設したビードコア及びこれに隣接するゴムスティフナの周りに沿って、タイヤの径方向の内周側から外周側へ巻き返し、カーカスプライの各巻き返し部に、ビードコアの周面に沿ってそれに巻き付く巻き込み部を有する空気入りタイヤであって、
前記ゴムスティフナは、少なくとも一部分が硬ゴムからなるものであり、該硬ゴムは５０％伸長時におけるモジュラス（Ｍｏ）が５．５ＭPa≦Ｍｏ≦７．０ＭPaであり、
前記巻き返し部に、前記ビードコアの横断面輪郭形状に対応する少なくとも一箇所の塑性変形部を設け、前記巻き返し部の巻き込み部を、前記ビードコアと前記ゴムスティフナのみで挟み込んで拘束することを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００９】
ここに、ゴムスティフナは、該スティフナ５の全断面積（Ｓ）に対し硬ゴム（Ｓ１）の断面積の占める割合（Ｓ／Ｓ１）が３０％≦Ｓ１／Ｓ≦１００％の範囲を満足するものであるのが望ましい。
【００１０】
また、かかるゴムフティフナは、空気圧を充てんしたタイヤのリム組み姿勢で、カーカスプライの巻き返し最下端からゴムスティフナにおける硬ゴムの最上端に至るまでの高さＨ2 とカーカスプライの巻き返し最下端からカーカスプライの最上端に至るまでの高さＨ1 との比が１０％≦Ｈ2 ／Ｈ1 ≦７０％の条件を満足するものが好適である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明の実施の形態を示すタイヤの横断面図であり、図中１はトレッド部、２はトレッド部１に連続するサイドウオール部、３はビード部であって、このビード部３はサイドウオール部２の半径方向内周側に連なっていて、このビード部３には横断面形状が例えば六角形状をなすビードコア４とこのビードコア４に隣接配置されるスティフナ５が埋設されている。スティフナ５は通常のゴム５ａと硬ゴム５ｂからなり、硬ゴム５ｂはゴム５ａとビードコア４の相互間に配置される。
【００１２】
また、６はカーカスプライであって、このカーカスプライ６はタイヤの赤道面に対して実質的に９０°の角度で延在させた、例えばスチールコード（強力：８０〜３００kgf の範囲、より好ましくは１００〜１８０kgf の範囲のものが好適）をプライコードとするものが適用でき、このプライコードからなる一枚のカーカスプライ６を、トレッド部１からサイドウオール部２を経てビード部３までトロイダルに延在させるとともに、ビードコア４およびスティフナ５の周りで、タイヤの半径方向の内周側から外周側へ巻き返される。
【００１３】
カーカスプライ６の巻き返し態様は、上掲図１に示すように、タイヤの幅方向の内周側から外周側へ巻き返す場合の他に、図２に示すように、タイヤの幅方向の外周側から内周側へ巻き返すこともでき、これらの何れにおいてもカーカスプライ６の巻き返し部７は、ビードコア４の周面に沿ってそれに巻き付く巻き込み部７ａを有する。
【００１４】
上掲図１あるいは図２にそれぞれ示した巻き込み部７ａに関しては、ともにカーカスプライ６をビードコア４の周りに巻き返すに先立ち、その巻き込み部７ａに相当する部分に、ビードコア４の横断面輪郭形状と対応させて予め少なくとも三箇所の塑性変形部Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を設けて、とくに先端側のＰ1 にて、ビードコア４の周面に十分近接させ、かつ、正確に倣ってビードコア４に巻き付けるものとする。
【００１５】
かかる巻き込み部７ａはビードコア４の断面輪郭の半周、例えば、そのビードコア４の、ビードベース３ａ側の半周を超えてビードコア周面に沿って延び、なかでも上掲図１に示すような巻き込み部７ａの先端は、これに加えて、空気圧を充てんしたタイヤのリム組み姿勢で、ビードコア４の外周縁位置を越えて、それよりタイヤの幅方向内側に位置するものとする。
【００１６】
上記のような構成になる空気入りタイヤにおいては、巻き返し部７に巻き込み部７ａを設けたことにより、プライコードの引き抜けを有効に防止され、併せてビードコア４およびリムＲの作用のもとで、その巻き返し部７のセパレーションを有効に回避し得る。
【００１７】
本発明においては、ゴムスティフナ５に硬ゴム５ｂを用いることにしたが、これによってビード部３の上部における剛性がアップし、荷重負荷時に、ビード部３の倒れ込みが抑制され、ビード耐久力の向上に寄与する。
【００１８】
とくに、硬ゴム５ｂの５０％伸長時におけるモジュラスＭｏは、５．５ＭPa≦Ｍｏ≦７．０ＭPaに規定したが、その理由は、モジュラスＭｏが５．５ＭPaよりも低いとビード部３の倒れ込みの抑制効果が期待できないからであり、一方、７．０ＭPaよりも高い場合にはかかる部位から破壊が起こりやすくなるからである。
【００１９】
ゴムスティフナ５は、該ゴムスティフナ５の全断面積（Ｓ）に対し硬ゴム５ｂの断面積（Ｓ１）の占める割合（Ｓ１／Ｓ）が、３０％≦Ｓ１／Ｓ≦１００％の範囲に収まるようにするのが好ましい。その理由は、（Ｓ１／Ｓ）が３０％よりも低い値では、硬ゴム５ｂの部位からの破壊が起こるおそれがあるからであり、ビード部３の耐久力の改善には、上記の範囲で規定するのが最もよいからである。
【００２０】
上掲図１に示すところにおいて、空気圧を充てんしたタイヤのリム組み姿勢で、カーカスプライ６の巻き返し最下端Ｌ1 （ビードコア４の、ビードベース３ａ側）から硬ゴム５ｂの最先端Ｌ2 に至るまでの高さＨ2 とカーカスプライ６の巻き返し最下端Ｌ1 からカーカスプライ６の最上端Ｌ3 に至るまでの高さＨ1 との比は１０％≦Ｈ2 ／Ｈ1 ≦７０％とするのが好ましい。その理由は、（Ｈ2 ／Ｈ1 ）が１０％よりも小さい場合には、硬ゴム５ｂを用いたことによる効果が小さく、一方、（Ｈ2 ／Ｈ1 ）が７０％を越えるような値では、スティフナ５の先端に応力が集中しやすくなり、セパレーションの発生が懸念されるからである。
【００２１】
図３は、ビードコア４の周りで、カーカスプライ６に外接させてワイヤチェフア８を配置した例であって、このような構成とする場合にあってはその部位の外端および近傍域での変形量を少なくできるので、ワイヤチェファ８外端のセパレーションを効果的に軽減できることになる。
【００２２】
巻き込み部７をビードコア４とスティフナ５との間で挟み込むことにより、その巻き込み部７に対する拘束力を高めることが可能になり、プライコードの引き抜けをより有利に防止できる。
【００２３】
図４にビードコア４の断面を拡大して示す。空気入りタイヤにおいてプライコードの引き抜け防止効果を担保するためには巻き込み部７の先端を、ビードベース３ａから離れた三辺ａ、ｂ、ｃの何れかの上に位置させることが好ましく、より好ましくは、配設範囲を、辺ａと辺ｂとの交点位置から、それらの各辺長の２／３の長さの範囲とする。
【００２４】
本発明においては、前述の如く巻き込み部７に塑性変形部Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 を設けることができるが、一カ所また二カ所とすることもでき、必要に応じて四カ所とすることもできるものである。
【００２５】
【実施例】
以下に、本発明に係るタイヤの、ドラム耐久性に関する実施例について説明する。
【００２６】
供試タイヤは表１に示した如き構造になる、サイズがＴＢＲ２８５／６０Ｒ２２．５のタイヤを９．００×２２．５のリムに装着したものを用いた。
【００２７】
ドラム耐久性は、リム組みしたタイヤに最高空気圧（９００kPa ）を充てんするとともに、最大負荷能力の２倍に相当する荷重を負荷したドラム上走行試験において、ビード部故障（プライ端またワイヤチェファ端のセパレーション）もしくはゴムチェファクラック等によって走行不能になるでの走行距離を測定し、従来タイヤをコントロールとして指数化することによって評価した。なお、ドラム耐久性は指数値が大きいほど優れた結果を示すものとする。
【００２８】
表１にその結果を示し、図５に硬ゴムの面積割合が３０％になるゴムスティフナ５を備えたタイヤの要部の横断面を、また、図６に硬ゴムの面積割合が１００％になるゴムスティフナ５を備えたタイヤの要部の横断面をそれぞれ示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１より明らかな如く、本発明に適合する供試タイヤは、従来タイヤに比較してビード部の耐久性が格段に改善されることが確認できた。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、カーカスプライの巻き返し部分に、ビードコアの周面に沿ってそれに巻き付く巻き込み部を有する空気入りタイヤにおいて、硬ゴムを備えたゴムチェファ配設することによって、プライコードの引き抜けやカーカスプライ巻き返し部分のセパレーションを、より有利に回避してビード部の耐久性を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す要部横断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す要部横断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す要部横断面図である。
【図４】巻き込み部の先端位置を示すビードコアの拡大断面図である。
【図５】実施例で用いた供試タイヤの要部横断面図である。
【図６】実施例で用いた供試タイヤの要部横断面図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は従来のビード部構造を例示するタイヤの要部用断面図である。
【図８】（ａ）（ｂ）はビード部クラックの発生態様を示す横断面図である。
【符号の説明】
１  トレッド部
２  サイドウオール部
３  ビード部
４  ビードコア
５  スティフナ
６  カーカスプライ
７  巻き返し部
８  ワイヤチェファ
９  カーカスプライ
10  ワイヤチェファ
11  ビードコア
12  ゴムスティフナ
【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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【図７】
0004519973.tif 000009
【図８】
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