(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１枚のカーカスプライを、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部までトロイダル状に延在させたカーカス本体と、該プライを各ビード部に埋設したビードコアの周りで、タイヤ半径方向の内側から外側へ巻返し、この巻返し部分の一部もしくは全部をビードコアの周面に沿って巻付けた巻込み部とを設けた空気入りタイヤであって、
前記巻込み部は、前記ビードコアの隅部と対応する部分の少なくとも一箇所を塑性変形させて成り、
タイヤを標準リムに装着し内圧を最高空気圧に調整した無負荷状態のタイヤ幅方向断面において、カーカス本体は、タイヤ外表面に向かって凸となる曲線形状または該曲線および直線の組み合わせ形状を有し、かつビードコアの軸心を通ってタイヤの回転軸と平行に引いた基準線からのタイヤ半径方向長さが、該基準線からカーカス本体の径方向最外側までのタイヤ半径方向長さの１５〜３５％の領域から、ビードコアでのカーカス本体の巻返し点に到る、カーカス本体部分が描く直線または弧の両端を結ぶ弦は、タイヤ赤道面に対して４５〜６５°の角度で傾斜していることを特徴とするビード部耐久性に優れる空気入りタイヤ。
【請求項２】
請求項１において、ビードコアの軸心を通ってタイヤの回転軸と平行に引いた基準線からのタイヤ半径方向長さが、該基準線からカーカス本体の径方向最外側までのタイヤ半径方向長さの１５〜３５％の領域から、ビードコアでのカーカス本体の巻返し点に到る、カーカス本体部分が直線形状であることを特徴とするビード部耐久性に優れる空気入りタイヤ。
【請求項３】
請求項１において、ビードコアの軸心を通ってタイヤの回転軸と平行に引いた基準線からのタイヤ半径方向長さが、該基準線からカーカス本体の径方向最外側までのタイヤ半径方向長さの１７〜２５％の領域から、ビードコアでのカーカス本体の巻返し点に到る、カーカス本体部分がタイヤ外表面に向かって凸となる弧状であることを特徴とするビード部耐久性に優れる空気入りタイヤ。
【請求項４】
請求項３において、弧から該弧の両端を結ぶ弦へ下ろした垂線の最大長さが２mm以上であることを特徴とするビード部耐久性に優れる空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ビード部耐久性に優れる空気入りタイヤ、なかでも、トラックやバス等に用いて好適な重荷重用ラジアルタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の重荷重用ラジアルタイヤのビード部は、図１に幅方向断面を例示するように、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部10までトロイダルに延びる少なくとも一枚のカーカスプライ11を、ビード部10に埋設したビードコア12の周りで、タイヤ幅方向内側から外側へ巻上げて係止することが一般的であり、このようなビード部構造の下では、リム組みしたタイヤの負荷転動に当たって、リムフランジ13より半径方向外周側のビード部部分が、タイヤ幅方向外側へ倒れ込む向きの変形を繰返し受けることに起因して、カーカスプライ11の巻上げ端に応力集中を生じ、この結果として、カーカスプライ巻上げ端のセパレーションが発生し易いという問題があった。
【０００３】
そこで、このような巻上げ端セパレーションの発生を防止すべく、たとえば特開平９−１５６３１０号公報に開示されているように、カーカスプライの端部側をビードコアの周りに巻付けて、その端縁を、ビード部内の歪の小さい部分に位置させることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このような提案技術によれば、従来技術の如くの、カーカスの巻上げ部分がなくなることによって、ビード部の、先に述べたような倒れ込み変形に対する抗力が小さくなるため、リムフランジの外周縁近傍部分と接触するビード部外表面部分および、リムフランジの基部部分と接触するビードヒール部の疲れがとくに大きくなって、それらの部分からの疲労破壊のおそれを払拭できないという問題があった。
【０００５】
また、図２に示すように、カーカスプライ11の端部側をビードコア12の周りに巻付けた場合、カーカスプライ11の巻き付け部14を除くカーカス本体15が、内圧充填時のカーカスラインの自然平衡形状からずれたタイヤの内周面に沿って、若干タイヤ内面側に凸に配置されるのが通例であるため、内圧充填時並びに荷重負荷時ともに断面内倒れ込み量が大きく、またカーカス本体15のタイヤ外表面側のゴム部分が、カーカス折り返し部のある図１のタイヤ構造に比較して、極めて厚くなる。そのため、タイヤに荷重が加わった際の、ビード部外表面部分のタイヤ周方向の変形が大きくなり、やはり疲労破壊の発生が懸念されるのである。
【０００６】
そこで、この発明は、このような問題点を有利に解決するものであり、カーカスプライの巻上げ端でのセパレーションの発生を防止するともに、ビード部の疲労破壊のおそれを排除した、ビード部耐久性に優れる空気入りタイヤを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、この発明の要旨構成は、次のとおりである。
(1) スチールコードからなる少なくとも１枚のカーカスプライを、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部までトロイダル状に延在させたカーカス本体と、該プライを各ビード部に埋設したビードコアの周りで、タイヤ半径方向の内側から外側へ巻返し、この巻返し部分の一部もしくは全部をビードコアの周面に沿って巻付けた巻込み部とを設けた空気入りタイヤであって、
前記巻込み部は、前記ビードコアの隅部と対応する部分の少なくとも一箇所を塑性変形させて成り、
タイヤを標準リムに装着し内圧を最高空気圧に調整した無負荷状態のタイヤ幅方向断面において、カーカス本体は、タイヤ外表面に向かって凸となる曲線形状または該曲線および直線の組み合わせ形状を有し、かつビードコアの軸心を通ってタイヤの回転軸と平行に引いた基準線からのタイヤ半径方向長さが、該基準線からカーカス本体の径方向最外側までのタイヤ半径方向長さの１５〜３５％の領域から、ビードコアでのカーカス本体の巻返し点に到る、カーカス本体部分が描く直線または弧の両端を結ぶ弦は、タイヤ赤道面に対して４５〜６５°の角度で傾斜していることを特徴とするビード部耐久性に優れる空気入りタイヤ。
【０００８】
ここで、「最高空気圧」とは、下記規格に記載されている適用サイズにおける車輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧を意味し、「標準リム」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”Approved Rim”または”Recommended Rim ”）を意味する。
記
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”であり、欧州では”The European Tire and Rim Technical OrganizationのStandards Manual”であり、日本では日本自動車タイヤ境界のJATMA Year Book に規定されている。
【０００９】
(2) 上記(1) において、ビードコアの軸心を通ってタイヤの回転軸と平行に引いた基準線からのタイヤ半径方向長さが、該基準線からカーカス本体の径方向最外側までのタイヤ半径方向長さの１５〜３５％の領域から、ビードコアでのカーカス本体の巻返し点に到る、カーカス本体部分が直線形状であることを特徴とするビード部耐久性に優れる空気入りタイヤ。
【００１０】
(3) 上記(1) において、ビードコアの軸心を通ってタイヤの回転軸と平行に引いた基準線からのタイヤ半径方向長さが、該基準線からカーカス本体の径方向最外側までのタイヤ半径方向長さの１７〜２５％の領域から、ビードコアでのカーカス本体の巻返し点に到る、カーカス本体部分がタイヤ外表面に向かって凸となる弧状であることを特徴とするビード部耐久性に優れる空気入りタイヤ。
【００１１】
(4) 上記(3) において、弧から該弧の両端を結ぶ弦へ下ろした垂線の最大長さが２mm以上であることを特徴とするビード部耐久性に優れる空気入りタイヤ。
【００１２】
この発明に従う空気入りタイヤのビード部構造によれば、カーカスプライの側部部分をビードコアの周りに巻付けることで、カーカスプライの巻上げ端セパレーションの発生を防止することができ、併せて、ビード部におけるカーカス本体の形状を規制して、ビード部の横剛性を高めることにより、タイヤの負荷転動時等の、タイヤ幅方向外側へのビード部の倒れ込み変形を有効に抑制して、ビード部の、リムフランジ等との接触部分への疲労破壊の発生を十分に防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図３は、この発明の実施の形態を一方のビード部について示す、タイヤ幅方向断面図である。
図中１は、図示しないトレッド部からサイドウォール部を経て、ビード部２までトロイダル状に延びる、１枚のカーカスプライから成るカーカス本体である。このカーカス本体１は、タイヤ赤道面に対して好ましくは約７０〜９０°の角度で延在するスチールコードからなる。
【００１４】
さらに、カーカスプライの各側部部分を、ビード部２に埋設したビードコア３の周りで、タイヤ半径方向の内周側から外周側へ巻返し、この巻返し部分に、ビードコア３の周面に沿ってそれに巻付く巻込み部４を設ける。
【００１５】
ところで、巻返し部分のこのような巻付けに当たっては、巻込み部４のビードコア３の隅部と対応する部分の少なくとも一個所を塑性変形させて、ビードコアの周面にそれをより正確に沿わせることが好ましい。なぜなら、ビードコア３にて巻込み部４をより有効に拘束して、カーカスプライコードの抜け出しおよび巻込み部分のセパレーションのおそれを有利に除去することができるからである。
【００１６】
なお、このような塑性変形個所は、カーカスプライをビードコア３の周りに巻返すに先だって、巻込み部４に相当する部分に予め形成することが好ましく、これによれば、所期した通りの塑性変形を、常に正確に行わせることができ、上記効果をより一層高めることができる。
【００１７】
ここで好ましくは、巻込み部４を、ビードコア３と、それの外周側に位置するビードフィラー５との間に挟み込むことによって、巻込み部４を、ビードフィラー５をもってビードコア３により密着させることができるため、プライコードの引抜けおよび巻込み部４のセパレーションが、ともに一層有利に防止されることになる。
さらに好ましくは、巻込み部４を、ビードコア３の断面輪郭の半周を越えてビードコア周面に沿わせることが、有利である。
【００１８】
そして、カーカス本体１は、標準リムに装着し内圧を最高空気圧（の５％）に調整したタイヤの幅方向断面において、タイヤ外表面に向かって凸となる曲線形状または該曲線および直線の組み合わせ形状を有し、かつ図４に示すように、ビードコアの軸心を通ってタイヤの回転軸と平行に引いた基準線Ｌからのタイヤ半径方向長さＨ2 が、該基準線からカーカス本体１の径方向最外側までのタイヤ半径方向長さＨ1 の１５〜３５％の領域から、ビードコア３でのカーカスプライの巻返し点Ｐに到る、カーカス本体１の部分１ａが描く直線または弧の両端を結ぶ弦は、タイヤ赤道面Ｏに対して４５〜６５°の角度θで傾斜していることが、肝要である。
【００１９】
ここで、カーカスプライの巻返し点Ｐは、ビードコア３に対するカーカスプライの巻返し始点であり、より具体的には、ビードコア３に向かって直線状またはタイヤ外表面に向かって凸となる曲線状に延びるカーカスプライがビードコア３で巻き返され、タイヤ内表面に向かって凸となる曲線に変曲する点を指すこととする。
【００２０】
すなわち、上記タイヤ幅方向断面において、カーカス本体１にタイヤ外表面に向かって凸となる曲線形状または該曲線および直線の組み合わせ形状を与えることによって、従来対比で内圧充填時のカーカスラインを、断面内倒れ込みを抑制できる、自然平衡形状に近づけることができる。なお、カーカスラインとは、タイヤ幅方向断面において、カーカス本体を構成するプライの厚み中心を結んだときのラインを意味する。具体的には、カーカス本体を１プライで構成する場合は、そのプライに埋設されたコードの配設中心位置を結んだときのラインであり、またカーカス本体を２プライ以上で構成する場合は、それらで構成される積層プライの厚み中心を結んだときのラインをいうこととする。
【００２１】
しかも、上記タイヤ幅方向断面において、基準線Ｌからのタイヤ半径方向長さＨ2 の領域から巻返し点Ｐに到る、カーカス本体１の部分１ａのタイヤ赤道面Ｏに対する傾斜角度θを４５〜６５°とすることによって、ビード部におけるカーカス本体１を、図２に示した在来のカーカスラインに比較して、よりタイヤ外表面側に移行した配置とする。その結果、ビード部での厚み中心付近にカーカス本体１が配置され、カーカス本体１からタイヤ外表面までのゴム厚を従来対比で薄くできるため、とりわけタイヤに荷重が加わった際の、ビード部外表面部分のタイヤ周方向の変形が抑制される。
【００２２】
ここに、上記傾斜角度θが４５°未満では、カーカスラインがタイヤ内表面に近づきすぎて自然平衡形状からの隔たりが大きくなる。一方、６５°をこえると、同じく自然平衡形状からの隔たりが大きくなり、倒れ込みの抑制効果が減少してしまう。
【００２３】
また、基準線Ｌからのタイヤ半径方向長さＨ2 の領域をＨ1 の１５〜３５％としたのは、内圧充填時のカーカスラインを自然平衡形状に近づけて、倒れ込みを抑制するために有利であるからである。
【００２４】
なお、傾斜角度θは、カーカス本体１の部分１ａが直線状に延びる場合は、その直線のタイヤ赤道面Ｏに対する角度であり、部分１ａが曲線の場合は、図５に示すように、部分１ａの曲線を弧に見立てた際の該弧の両端を結ぶ弦１ｂのタイヤ赤道面Ｏに対する角度である。
【００２５】
また、カーカス本体１の部分１ａが曲線の場合は、図５に示すように、弧から該弧の両端を結ぶ弦へ下ろした垂線ｈの最大長さが２mm以上であることが好ましい。なぜなら、垂線ｈを２mm以上とすることによって、カーカスラインをより一層自然平衡形状に近づけ、またカーカス本体のタイヤ外表面側のゴム厚をより薄くすることができるからである。
【００２６】
さらに、同様の理由から、カーカス本体１の部分１ａが曲線の場合は、部分１ａを規定する基準線Ｌからのタイヤ半径方向長さＨ2 を長さＨ1 の１７〜２５％とすることが好ましい。
【００２７】
【実施例】
図４に示した構造のトラックおよびバス用ラジアルタイヤのカーカス本体１のラインを表１に従って規制し、サイズ４３５／４５Ｒ２２．５のタイヤを試作した。また、比較として、図２に示したカーカス本体形状の比較タイヤについても、同様のサイズにて試作した。かくして得られた各タイヤについて、ドラム耐久性試験を行った。
【００２８】
すなわち、ドラム耐久性は、供試タイヤを１４．００×２２．５のリムに組み付けたのち、９００ｋｐａの空気圧に調整するとともに、最大負荷能力のの１．９５倍に相当する荷重を負荷して、ドラム上を６０ｋｍ／ｈの速度で走行させて、ビード部故障によって走行不能になるまでの走行距離を測定し、比較タイヤをコントロールとして指数化することにより評価した。この指数が大きいほど、耐久性に優れることを示している。
【００２９】
また、各タイヤについて、内圧および荷重を付与していない状態を基準に、上記と同様に内圧調整を行って荷重を負荷した状態における、カーカス本体の倒れ込み量を測定し、比較タイヤでの倒れ込み量を１００とした指数にて表示した。
【００３０】
同様に、内圧および荷重を付与していない状態を基準に、上記と同様に内圧調整を行って荷重を負荷した状態における、ビード部外批評面の周方向変形量を測定し、比較タイヤでの周方向変形量を１００とした指数にて表示した。
【００３１】
【表１】
0004436514.tif 000002
【００３２】
【発明の効果】
この発明によれば、とくに、カーカスプライに、ビードコアの周面に沿ってそれに巻付く巻込み部を設け、かつカーカス本体の形状を適正化することにより、ビード部の横剛性を高めて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】  従来構造を示すタイヤ幅方向断面図である。
【図２】  ビードコアにカーカスプライを巻き付けたタイヤ構造を示す図である。
【図３】  この発明のタイヤを示す幅方向断面図である。
【図４】  この発明のタイヤを示す幅方向断面図である。
【図５】  この発明に従うカーカス本体の形状を示す模式図である。
【符号の説明】
１  カーカス
２  ビード部
３  ビードコア
４  巻込み部
５  ビードフィラー
【図１】
0004436514.tif 000003
【図２】
0004436514.tif 000004
【図３】
0004436514.tif 000005
【図４】
0004436514.tif 000006
【図５】
0004436514.tif 000007