(57)【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、前記ビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されかつ前記ビードコアからのびるビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向外側に沿う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と、トレッド部の内方かつ前記カーカスの外側に配される複数枚のベルトプライからなるベルト層とを具える重荷重用ラジアルタイヤであって、
タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧の５％を充填した５％内圧状態において、
前記プライ折返し部は、前記ビードエーペックスゴムの半径方向外側に、前記プライ本体部と小間隔Ｔを隔てて実質的に等間隔でのびる複線部分を具えるとともに、
前記プライ折返し部は、その半径方向外端のビードベースラインからの半径方向高さｈ１をタイヤ断面高さＨの０．７５〜０．８５倍、かつ前記複線部分の半径方向長さｈ２を前記半径方向高さｈ１の０．７５倍以上とし、
しかも前記小間隔Ｔを１．６〜２．５ｍｍ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】
前記プライ折返し部は、カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度α１を７５〜８８゜とするとともに、前記プライ本体部は、タイヤ周方向に対する角度α２を前記プライ折返し部の角度α１よりも大かつ９０゜以下であって、しかもプライ本体部のカーカスコードが傾くとき、プライ折返し部のカーカスコードとは、タイヤ半径方向に対する傾斜の向きを互いに異ならせ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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビード部からサイドウォール部にかけての剛性を高めて、低燃費性能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、及び発明が解決しようとする課題】
トラック、バス用等の重荷重用ラジアルタイヤでは、従来、図５（Ａ）に示すように、ビード耐久性を保持するために、カーカスのプライ本体部ａ１とプライ折返し部ａ２との間に配するビードエーペックスゴムｂの高さｈｂを増加せしめ、ビード剛性を大巾に高めることによって負荷荷重によるタイヤ変形自体を減じている。
【０００３】
これに対して、近年、図５（Ｂ）に示すように、逆にビードエーペックスゴムｂの高さｈｂをできるだけ減じるとともに、プライ折返し部ａ２をプライ本体部ａ１に隣接させる（以下に新ビード構造という）ことにより、ビード耐久性を向上させる技術が、例えば特開平１１−１９２８１９号等で提案されている。
【０００４】
この新ビード構造では、ビード部がスリム化し軽量化も同時に図られるため、低燃費性能の向上にも大きな期待が寄せられている。しかしながら、係る構造のものは、ビードエーペックスゴムｂの高さｈｂの減少により、ビード部からサイドウォール部にかけての撓みが大きくなるため、その分、転がり抵抗が高まり、低燃費性能を充分に発揮することができないという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、プライ折返し部を、プライ本体部と小間隔Ｔを隔てて複線状に延在せしめ、その折返し高さをタイヤ断面高さＨの０．７５〜０．８５倍の範囲、かつ複線状の部分の半径方向長さを折返し高さの０．７５倍以上の範囲まで高めることを基本として、軽量化をある程度犠牲にしつつも、ビード部からサイドウォール部にかけての剛性を高め、優れたビード耐久性を確保しながら、低燃費性能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。
【０００６】
【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、前記ビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されかつ前記ビードコアからのびるビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向外側に沿う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と、トレッド部の内方かつ前記カーカスの外側に配される複数枚のベルトプライからなるベルト層とを具える重荷重用ラジアルタイヤであって、
タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧の５％を充填した５％内圧状態において、
前記プライ折返し部は、前記ビードエーペックスゴムの半径方向外側に、前記プライ本体部と小間隔Ｔを隔てて実質的に等間隔でのびる複線部分を具えるとともに、
前記プライ折返し部は、その半径方向外端のビードベースラインからの半径方向高さｈ１をタイヤ断面高さＨの０．７５〜０．８５倍、かつ前記複線部分の半径方向長さｈ２を前記半径方向高さｈ１の０．７５倍以上とし、
しかも前記小間隔Ｔを１．６〜２．５ｍｍとしたことを特徴としている。
【０００７】
又請求項２の発明では、前記プライ折返し部は、カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度α１を７５〜８８゜とするとともに、前記プライ本体部は、タイヤ周方向に対する角度α２を前記プライ折返し部の角度α１よりも大かつ９０゜以下であって、しかもプライ本体部のカーカスコードが傾くとき、プライ折返し部のカーカスコードとは、タイヤ半径方向に対する傾斜の向きを互いに異ならせたことを特徴としている。
【０００８】
なお本明細書において、前記高さｈ１、Ｈ、及び長さｈ２を含む各部の寸法は、特に断りがない限り、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧の５％を充填した５％内圧状態において特定している。
【０００９】
また前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤサイズ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また「正規内圧」とは、前記規格がタイヤサイズ毎に定めている空気圧であり、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" である。
【００１０】
また前記「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。
【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の５％内圧状態における子午断面を示している。
【００１２】
図１において、重荷重用ラジアルタイヤ１（以下タイヤ１という）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、複数枚のベルトプライからなり、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°の角度で配列した半径方向最内の第１のベルトプライ７Ａと、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。このベルト層７は、ベルトコードがプライ間で交差する箇所を１箇所以上設けるこのとによりベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾を強いタガ効果を有して補強している。なおベルトコードとしてスチールコードが好適に使用される。
【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例えば７５〜９０°の角度で配列した１枚のカーカスプライ６Ａからなり、カーカスコードとして、スチールコード、或いはそれに匹敵する例えば芳香族ポリアミド繊維等のハイモジュラスの有機繊維コードが好適に使用される。
【００１５】
このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返して係止されるプライ折返し部６ｂを一連に有するとともに、該プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５から半径方向外方に先細状にのびる小高さのビードエーペックスゴム８が配設される。
【００１６】
該ビードエーペックスゴム８は、図２に示すように、その半径方向外端８ｅのビードベースラインＢＬからの半径方向高さｈ０を、タイヤ断面高さＨの２２％以下の範囲まで減じている。これによって、前述の新ビード構造によるビード耐久性の向上効果を図っている。又本例では、このビードエーペックスゴム８は、タイヤ軸方向の内側面を前記プライ本体部６ａに沿って傾斜させた略直線状とするとともに、タイヤ軸方向の外側面をタイヤ軸方向内側に凹む凹円弧状としている。
【００１７】
次に、カーカス６の前記プライ折返し部６ｂは、ビードエーペックスゴム８の外側面に沿って凹円弧状に湾曲するエーペックス隣接部分１０と、ビードエーペックスゴム８の前記外端８ｅから前記プライ本体部６ａとは小間隔Ｔを隔てて実質的に等間隔でのびる複線部分１１とを具えて形成される。
【００１８】
このとき、前記プライ折返し部６ｂでは、その半径方向外端のビードベースラインＢＬからの半径方向高さｈ１を、タイヤ断面高さＨの０．７５〜０．８５倍とするとともに、前記複線部分１１の半径方向長さｈ２を、プライ折返し部６ｂの前記半径方向高さｈ１の０．７５倍以上に設定している。
【００１９】
このようにプライ折返し部６ｂを構成することにより、１枚のカーカスプライ６Ａでありながら、ビード部４からサイドウォール部３にかけてバランス良く補強しタイヤ剛性を高めている。その結果、タイヤの撓みが軽減されるなど、軽量化をある程度犠牲にしつつも転がり抵抗が減じられ、総合的に低燃費性能を向上させることが可能となる。
【００２０】
なおプライ折返し部６ｂの前記高さｈ１が０．７５×Ｈ未満、及び複線部分１１の前記長さｈ２が０．７５×ｈ１未満では、補強が不十分となって低燃費性能の向上効果が発揮されなくなる。逆に、前記高さｈ１が０．８５×Ｈを越えると、補強効果が頭打ちとなる反面、重量を不必要に増加するなど、低燃費性能の低下を招く。
【００２１】
なお本例では、前記低燃費性能をより効果的に向上させるために、図３にコード配列状態を概念的に示すように、プライ折返し部６ｂにおけるカーカスコード２０のタイヤ周方向に対する角度α１を７５〜８８゜とするとともに、プライ本体部６ａにおけるカーカスコード２０のタイヤ周方向に対する角度α２を前記角度α１よりも大かつ９０゜以下に設定している。しかも、プライ本体部６ａのカーカスコード２０が傾くとき、即ちα２≠９０°のとき、このカーカスコード２０と前記プライ折返し部６ｂのカーカスコード２０とは、タイヤ半径方向に対する傾斜の向きを互いに異ならせている。なお図３には便宜上、ベルトコードの配列状態を省略して示している。
【００２２】
これにより、前記複線部分１１において、プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとは、カーカスコード２０が交差配列する所謂クロスプライ構造を構成する。その結果、タイヤ剛性がいっそう高まり、低燃費性能をより効果的に向上させることができる。なお補強効果の観点から、カーカスコード２０の交差角度βを４°以上、さらには８°以上とするのが好ましい。なお本例では、直進安定性の観点から、プライ本体部６ａにおける前記角度α２を前記角度α１よりも大としており、特に８８〜９０°とするのがより好ましい。
【００２３】
又前記複線部分１１では、タイヤ変形時、プライ本体部６ａとの間に大きな剪断力が作用するため、セパレーションが発生しやすい傾向にある。そこで、図４に示すように、複線部分１１とプライ本体部６ａとの間の前記小間隔Ｔを１．６〜２．５ｍｍの範囲で確保し、前記剪断力を、小間隔Ｔ内に介在するゴム材２１の弾性によって緩和している。
【００２４】
なお前記小間隔Ｔが１．６ｍｍ未満のとき、剪断力の緩和効果が不十分となり、逆に２．５ｍｍを超えると、タイヤ重量の不必要な増加を招くとともに、ビード部側において、複線部分１１に圧縮応力が作用してカーカスコード２０に圧縮の破断損傷が生じやすくなる。
【００２５】
又前記ゴム材２１には、少なくともビードエーペックスゴム８よりもゴム硬度が低い軟質のゴム、好ましくは、カーカス６のトッピングゴム２２よりもゴム硬度が低いものを用いるのが望ましい。
【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】
タイヤサイズが１１Ｒ２２．５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、試供タイヤの重量、転がり抵抗性、耐久性をテストし、その結果を表１に記載した。なお表以外の仕様は各タイヤとも同一としている。
【００２８】
（１）タイヤ重量；
タイヤ１本当たりの重量を、比較例１を１００とする指数により評価した。数値が小さいほど軽量である。
【００２９】
（２）転がり抵抗性；
供試タイヤを、リム（２２．５×８．２５）、内圧（８５０ｋＰａ）、荷重（３４．８ｋＮ）の基でドラム上を速度５０km／ｈの一定速度で回転させた場合のタイヤ回転軸に作用する抵抗値を比較例１を１００とする指数により評価した。数値が小さいほど、転がり抵抗が低く燃費性能が良好であることを示す。
【００３０】
（３）耐久性；
前記リム組みしたタイヤを同一荷重にてドラム上を速度５０km／ｈにて走行させ、ビード部からサイドウォール部にかけて損傷が発生するまでの走行距離をＬｉと完走距離Ｌｏ（１００００ｋｍ）との比Ｌｉ／Ｌｏを、比較例１を１００とする指数によって評価した。数値が大きいほど優れている。
【００３１】
【表１】
0004018924.tif 000002
【００３２】
【発明の効果】
叙上の如く本発明の重荷重用ラジアルタイヤは、プライ折返し部を、プライ本体部と小間隔を隔てて複線状に延在せしめ、その折返し高さをタイヤ断面高さの０．７５〜０．８５倍の範囲、かつ複線状の部分の半径方向長さを折返し高さの０．７５倍以上の範囲まで高めているため、軽量化をある程度犠牲にしつつも、ビード部からサイドウォール部にかけての剛性を高めることができ、優れたビード耐久性を確保しながら、低燃費性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】ビード部を拡大して示す断面図である。
【図３】カーカスコードの配列状態を概念的に示す展開図である。
【図４】プライ折返し部とプライ本体部との間の小間隔を説明する図１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は従来技術を説明するビード部の断面図である。
【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
７      ベルト層
７Ａ〜７Ｄ      ベルトプライ
８      ビードエーペックスゴム
１１    複線部分
２０    カーカスコード
ＢＬ    ビードベースライン
【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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