(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と、このプライ本体部に連なりかつ前記ビードコアの廻りで折り返されるとともにタイヤ最大巾位置をこえて半径方向外方に延在するプライ折返し部とを有する一枚以上のカーカスプライからなるカーカス、該プライ本体部とプライ折返し部との間を通って前記ビードコアからタイヤ半径方向外方にのびるビードエーペックスゴム、及びトレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層を具え、かつ前記ビード部がリムに装着される空気入りタイヤであって、
前記ビードエーペックスゴムは、ビードベースラインからの半径方向高さＨ１を、ビードベースラインからの前記リムのフランジの半径方向高さＨｆの１．２〜２．０倍、かつビードエーペックスゴムのゴム硬度（デュロメータＡ硬さ）を７０〜９５°とするとともに、
前記ビードエーペックスゴムに連なり、かつ前記タイヤ最大巾位置のビードベースラインからの高さＨｍの半径方向外方、内方各３０％の領域まで前記プライ本体部とプライ折返し部との間を通って半径方向外方にのびる三日月状の硬質ゴム層を設け、
かつこの硬質ゴム層は、その最大厚さを０．５〜３．０ｍｍの範囲とし、しかもそのゴム硬度（デュロメータＡ硬さ）を７０〜１００°とするとともに、
前記リムはリムシートがタイヤ軸方向線に対して１５゜の角度で傾く１５゜テーパーリムであり、かつタイヤ偏平率を７０％以下としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記カーカスのプライ折返し部は、少なくとも前記ビードエーペックスゴムの半径方向外端から前記タイヤ最大巾位置まで単一の円弧でのびるとともに、
前記硬質ゴム層の半径方向外端は、前記タイヤ最大巾位置の高さＨｍの半径方向外方、内方各２０％の領域で途切れ、しかもビードベースラインからの半径方向高さＨ２を前記フランジの半径方向高さＨｆの５倍以下としたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記硬質ゴム層のゴム硬度は、前記ビードエーペックスゴムのゴム硬度よりも大、かつその差は５〜１０°であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた操縦安定性を確保しつつビード耐久性を向上させた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤでは、タイヤ剛性を高めて優れた操縦安定性を確保するために、例えば図３に例示する如く、カーカスａのプライ本体部ａ１とプライ折返し部ａ２との間を通ってビードコアｂから立ち上がる硬質のビードエーペックスゴムｃを大型に形成するとともに、前記プライ折返し部ａ２をタイヤ最大巾位置Ｍをこえた半径方向外方で終端させたものが多用されている。
【０００３】
しかし前記プライ折返し部ａ２は、ビードエーペックスゴムｃのタイヤ軸方向外側面に沿って延在し、ビードコアｂ側では凹円弧状に又タイヤ最大巾位置Ｍ側では凸円弧状に湾曲している。そしてビードエーペックスゴムｃが大型化するにつれ、前記プライ折返し部ａ２の凹から凸への変曲点ｐは半径方向外方に移行する。その結果、このようなタイヤを、極端な過荷重状態や低内圧状態で使用した際、及び段差などを乗り上げる際に、前記プライ本体部ａ１の凹円弧状部分に大きな圧縮歪みが発生し、カーカスコードが破断損傷しやすくなるという問題を招く。
【０００４】
なおこのカーカスコードの破断損傷を防止する手段の一つとして、ビードエーペックスゴムｃを小型化し、前記プライ折返し部ａ２の変曲点ｐの位置を下げることが考えられる。しかし前記ビードエーペックスゴムｃを小型化することは、タイヤ剛性の低下を招き、操縦安定性を損ねるという新たな問題を発生させる。なおビードエーペックスゴムを小型化するものとして、例えば特許文献１，２のものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２０４２４号公報
【特許文献１】特開平１１−１７０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、ビードエーペックスゴムを所定高さに減じるとともに、断面三日月状をなしビードエーペックスゴムに連なって所定高さまでのびる薄い硬質ゴム層を設けることを基本として、優れた操縦安定性を確保しつつ、過荷重状態や低内圧状態での使用、及び段差乗り上げ時等におけるカーカスコードの破断損傷を抑制でき、ビード耐久性を向上しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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と、このプライ本体部に連なりかつ前記ビードコアの廻りで折り返されるとともにタイヤ最大巾位置をこえて半径方向外方に延在するプライ折返し部とを有する一枚以上のカーカスプライからなるカーカス、該プライ本体部とプライ折返し部との間を通って前記ビードコアからタイヤ半径方向外方にのびるビードエーペックスゴム、及びトレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層を具え、かつ前記ビード部がリムに装着される空気入りタイヤであって、
前記ビードエーペックスゴムは、ビードベースラインからの半径方向高さＨ１を、ビードベースラインからの前記リムのフランジの半径方向高さＨｆの１．２〜２．０倍、かつビードエーペックスゴムのゴム硬度（デュロメータＡ硬さ）を７０〜９０°とするとともに、
前記ビードエーペックスゴムに連なり、かつ前記タイヤ最大巾位置のビードベースラインからの高さＨｍの半径方向外方、内方各３０％の領域まで前記プライ本体部とプライ折返し部との間を通って半径方向外方にのびる三日月状の硬質ゴム層を設け、
かつこの硬質ゴム層は、その最大厚さを０．５〜３．０ｍｍの範囲とし、しかもそのゴム硬度（デュロメータＡ硬さ）を７０〜１００°とするとともに、
前記リムはリムシートがタイヤ軸方向線に対して１５゜の角度で傾く１５゜テーパーリムであり、かつタイヤ偏平率を７０％以下としたことを特徴としている。
【０００８】
又請求項２の発明では、前記カーカスのプライ折返し部は、少なくとも前記ビードエーペックスゴムの半径方向外端から前記タイヤ最大巾位置まで単一の円弧でのびるとともに、
前記硬質ゴム層の半径方向外端は、前記タイヤ最大巾位置の高さＨｍの半径方向外方、内方各２０％の領域で途切れ、しかもビードベースラインからの半径方向高さＨ２を前記フランジの半径方向高さＨｆの５倍以下としたことを特徴としている。
【０００９】
又本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、正規リムにリム組しかつ５０ｋＰａの内圧を充填した５０ｋＰａ内圧状態で特定される値とする。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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は叙上の如く構成しているため、優れた操縦安定性を確保しつつ、過荷重状態や低内圧状態での使用、及び段差乗り上げ時等におけるカーカスコードの破断損傷を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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、本発明の空気入りタイヤが小型トラック用タイヤである場合の５０ｋＰａ内圧状態を示す断面図、図２はそのビード部を拡大して示す断面図である。
【００１２】
図１において、本実施形態の空気入りタイヤ１Ａ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２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とを具えるとともに、ビード部４には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外方にのびるビードエーペックスゴム８を設けている。
【００１３】
前記ベルト層７は、ベルトコードを用いた２枚以上のベルトプライから形成される。本例では、ベルト層７が、スチール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側の第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°の小角度で配列した第２、３のベルトプライ７Ｂ、７Ｃとの３枚構造の場合を例示している。このベルトプライ７Ａ〜７Ｃは、コードがプライ間で互いに交差する箇所を１箇所以上設けて重置されることにより、ベルト剛性を高めトレッド部２を強固に補強する。
【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７５〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では内外に重置する２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂから形成される。カーカスコードとしては、ナイロン、レーヨン、芳香族ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン２，６ナフタレート等の有機繊維コードが好適に採用される。
【００１５】
各カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部１０の両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内から外に折り返されるプライ折返し部１１を一連に具える。そして、このカーカスプライ６Ａ、６Ｂのうちの少なくとも一方、本例では外側のカーカスプライ６Ｂは、そのプライ折返し部１１Ｂがタイヤ最大巾位置Ｍをこえて半径方向外方で終端するハイターンアップ（ＨＴＵ）プライとして形成される。これにより、本実施形態の如くタイヤサイズに比して積載荷重が大な小型トラック用タイヤにおいては、タイヤ剛性を通常のタイヤよりも相対的に高め、必要な操縦安定性を確保する。
【００１６】
なお内側のカーカスプライ６Ａとして、本例では、そのプライ折返し部１１Ａがタイヤ最大巾位置Ｍよりも半径方向内方、特にビードエーペックスゴム８の外端８ｅよりも半径方向内方で終端する好ましいものを例示しているが、要求によりこのカーカスプライ６Ａも前記ＨＴＵプライとして形成することができる。
【００１７】
次に、前記ビードエーペックスゴム８は、図２に示すように、前記プライ本体部１０とプライ折返し部１１との間を通ってビードコア５から立ち上がる断面小三角形状をなし、ゴム硬度（デュロメータＡ硬さ）が７０〜９５°の硬質ゴムで形成することにより、ビード剛性を高めかつリムとの嵌合力を確保している。
【００１８】
そして、このビードエーペックスゴム８では、その外端８ｅのビードベースラインＢＬからの半径方向高さＨ１（以下エーペックス高さＨ１という場合がある）を、リムフランジＪｆの前記ビードベースラインＢＬからの半径方向高さＨｆ（以下フランジ高さＨｆという場合がある）の１．２〜２．０倍の範囲に減じている。これにより、前記ＨＴＵのプライ折返し部１１Ｂの厚さ中心線を、少なくとも前記ビードエーペックスゴムの外端８ｅから前記タイヤ最大巾位置Ｍまでの領域範囲Ｙにおいて、凸状の単一の円弧で形成している。即ち、前記プライ折返し部１１Ｂにおける凹状部分Ｂ１と凸状部分Ｂ２との間の変曲点ｐを、前記外端８ｅよりも半径方向内方（下方）に移行している。
【００１９】
なおリムＪは、そのリムシートＪｓがタイヤ軸方向線に対して１５゜の角度で傾く１５゜テーパーリムであり、前記ビードベースラインＢＬは、前記リムＪのリム径位置を通るタイヤ軸方向線を意味する。
【００２０】
ここで、前記凹状部分Ｂ１では、荷重負荷時に圧縮歪みが発生するが、前記変曲点ｐが前記外端８ｅよりも下方となるなどフランジ高さＨｆに近いため、発生する圧縮歪を著減することができる。従って、極端な過荷重状態や低内圧状態での使用、及び段差乗り上げ時などにおいても、この圧縮歪に起因するカーカスコードの破断損傷を抑制することが可能となる。特に、前記凸状部分Ｂ２を単一の円弧とすることにより、凸状部分Ｂ２での局部的な歪みも抑制しうるため、コード破断抑制により有利となる。
【００２１】
なお前記「単一の円弧」とは、厳密には半径一定の円弧を意味するが、部品誤差や製造誤差等を許容するため、本願では、基準となる円弧の半径の−２％半径の下限円弧と、＋２％半径の上限円弧との間を通る例えば楕円円弧等の複合円弧を含むものとする。
【００２２】
又本発明のタイヤでは、前記ビードエーペックスゴム８を小型化したことによるタイヤ剛性の低下を補うため、ビード部４からサイドウォール部３にかけて硬質ゴム層２０を設けている。
【００２３】
この硬質ゴム層２０は、前記プライ本体部１０とプライ折返し部１１との間を通り、最大厚さｔを有する中央から半径方向内外に厚さを漸減しながらのびる断面三日月状に形成される。又硬質ゴム層２０の半径方向内端部は、前記ビードエーペックスゴム８のタイヤ軸方向内側面と重なり部Ｋを有して連結してなり、又その半径方向外端部は、前記タイヤ最大巾位置ＭのビードベースラインＢＬからの高さＨｍ（以下タイヤ最大巾高さＨｍという場合がある）の半径方向外方、内方各３０％の領域Ｘまで、即ち前記タイヤ最大巾高さＨｍの３０％以下の距離を、前記タイヤ最大巾位置Ｍから半径方向外方、内方に隔たる領域Ｘまで延在している。
【００２４】
又硬質ゴム層２０は、前記最大厚さｔを０．５〜３．０ｍｍの範囲、かつゴム硬度（デュロメータＡ硬さ）を７０〜１００°の範囲に設定している。なお本実施形態の如き小型トラック用タイヤの場合には、硬質ゴム層２０のゴム硬度は、例えば８０〜１００°の範囲と前記ビードエーペックスゴム８のゴム硬度よりも大に設定するのが好ましい。このとき前記硬質ゴム層２０とビードエーペックスゴム８とのゴム硬度差は５〜１０°であるのが望ましい。
【００２５】
このように、硬質の薄いゴムシート状をなす硬質ゴム層２０を、前記ビードエーペックスゴム８と強固に一体連結するとともに、タイヤの骨格をなすプライ本体部１０とプライ折返し部１１との間を通って前記領域Ｘまで延在させている。そのため、ビード部４からサイドウォール部３にかけてのタイヤ剛性を効果的にかつバランス良く高めることができ、前述のカーカスコードの破断抑制効果を発揮しながら、ビードエーペックスゴムを大型化した従来的なタイヤと同様の優れた操縦安定性を確保することができる。
【００２６】
なお前記重なり部Ｋの半径方向の重なり巾Ｗｋは、前記エーペックス高さＨ１の１０〜５０％の範囲が好ましく、１０％未満ではビードエーペックスゴム８との連結強度が減じ、硬質ゴム層２０による補強効果（タイヤ剛性の向上効果）を不十分なものとする。又５０％をこえると、不必要な重量増加を招き、燃費性に不利となる。従って、２０〜４０％の範囲がより好ましい。又前記最大厚さｔが０．５ｍｍ未満の場合、及び硬質ゴム層２０が前記領域Ｘよりも半径方向内方で途切れる場合にも、補強効果（タイヤ剛性の向上効果）が不十分となり、優れた操縦安定性の確保ができなくなる。又前記最大厚さｔが３．０ｍｍより大の場合、及び硬質ゴム層２０が前記領域Ｘをこえて半径方向外方で途切れる場合には、逆にタイヤ剛性が上がりすぎとなり、操縦安定性の低下、及び乗り心地性の低下を招く。
【００２７】
又前記硬質ゴム層２０を断面三日月状とすることは、タイヤ剛性をバランス良く適正に向上させるという点、及び前記プライ折返し部１１Ｂの凸状部分Ｂ２を単一の円弧に安定して形成するという点で有利となる。
【００２８】
なお本例の如き小型トラック用タイヤは、タイヤサイズに比べて大きな積載荷重が作用するため、カーカスコードの破断損傷を起こしやすくかつ高いタイヤ剛性が要求される。そのため本実施形態の構成は、このような小型トラック用タイヤ、特にタイヤ偏平率が７０％以下の小型トラック用タイヤに好ましく実施できる。なお小型トラック用タイヤの場合、カーカスコードの破断損傷抑制のために、前記エーペックス高さＨ１をフランジ高さＨｆの１．８倍以下とするのが好ましい。又必要なタイヤ剛性をうるために、前記硬質ゴム層２０を、タイヤ最大巾高さＨｍの半径方向外方、内方各２０％の領域Ｘまで延在させることが好ましい。このとき硬質ゴム層２０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Ｈ２は、前記フランジ高さＨｆの５倍以下であるのが好ましく、５倍をこえるとタイヤ剛性が過大となって、逆に操縦安定性を低下させる。
【００２９】
又前記硬質ゴム層２０としては、ゴム硬度が前記範囲内であれば、ゴム中に短繊維を配合した短繊維配合ゴムも採用しうる。このとき使用する短繊維として、例えばナイロン、ポリエステル、アラミド、レーヨン、ビニロン、コットン、セルロース樹脂、結晶性ポリブタジエンなどの有機繊維の他、例えば金属繊維、ウイスカ、ボロン、ガラス繊維等の無機繊維が挙げられ、これらは単独でも、又２種以上を組合わせて使用できる。その配合量は、３０重量部以下にとどめるのが、加工性、生産性等の観点から好ましい。
【００３０】
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。
【実施例１】
【００３１】
タイヤサイズが２２５／６０Ｒ１７．５であり、かつ図１に示す基本構成を有する小型トラック用タイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤのビード耐久性、及び操縦安定性をテストし、その結果を表１に記載した。なお各タイヤとも、カーカスは、ポリエステルコードをタイヤ周方向に対して８８°の角度で配列した２枚のカーカスプライから形成し、又ベルト層は、スチールコードをタイヤ周方向に対して−５０°／−１８°／＋１８°の角度で配列した３枚のベルトプライから形成している。
【００３２】
（１）ビード耐久性；
試供タイヤを、リム（６．７５×１７．５）、内圧（正規内圧：ＪＡＴＭＡで規定する最高空気圧）、荷重（正規荷重×２：ＪＡＴＭＡで規定する最大負荷能力×２）の過荷重状態にて、ドラム上を速度２０km／ｈで走行させ、４００時間走行した後のタイヤを解体し、カーカスコードの破断損傷の有無を調査した。
【００３３】
（２）操縦安定性；
試供タイヤを、リム（６．７５×１７．５）、内圧（６００ｋＰａ）の条件にて、小型トラック（２−Ｄ、４ton ディーゼル車）の全輪に装着し、乾燥舗装路のテストコースを走行させ、操縦安定性をドライバーの官能評価により従来例を６とする１０点法で表示している。値の大きい方が良好である。
【００３４】
【表１】
0003934623.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】そのビード部を拡大して示す断面図である。
【図３】従来タイヤのビード構造を例示する断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
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
６Ｂ    カーカスプライ
７      ベルト層
８      ビードエーペックスゴム
９      バンド層
９Ａ    フルバンドプライ
９Ｂ    エッジバンドプライ
１０    プライ本体部
１１    プライ折返し部
２０    硬質ゴム層
ＢＬ    ビードベースライン
Ｊ      リム
Ｊｆ    フランジ
Ｍ      タイヤ最大巾位置
【図１】
0003934623.tif 000003
【図２】
0003934623.tif 000004
【図３】
0003934623.tif 000005