(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり、一対のサイドウォール部とトレッド部とを補強する１プライ以上のゴム被覆ラジアル配列コードになるカーカスを備え、該カーカスは一対のビードコア相互間にわたるカーカス本体部と、ビードコアの周りをタイヤ内側から外側に巻上げる折返し部とを有し、該折返し部とカーカス本体部との間でビードコアからトレッド部端に向け先細り状に延びるスティフナーゴムを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、上記スティフナーゴムは２種類以上の互いに硬度が異なるゴム組成物の一体形成になり、これらゴム組成物のうち最も高硬度のゴム組成物は硬スティフナーゴムとしてカーカス本体部寄りに位置させると共に、上記硬スティフナーゴムの硬度に比しより低硬度のゴム組成物は軟スティフナーゴムとして折返し部に沿い硬スティフナーゴムを越えて位置させ、タイヤ断面にて、折返し部端縁からカーカス本体部外側表面へ下ろした法線（ＬV ) と、折返し部端縁からカーカス本体部外側表面までタイヤ回転軸線と平行に引いた線分（ＬH ）とに挟まれる領域内に、タイヤ外側へ向かい凸に山形に張出す硬スティフナーゴムを有し、該山形張出し頂点からカーカス本体部外側表面へ下ろした法線上の硬スティフナーゴムのカーカス本体部外側表面からの高さは、線分（ＬH ）よりトレッド部端に向かう全領域内の硬スティフナーゴムの中で最大高さを有し、
上記法線（ＬV ) 上で測った硬スティフナーゴムのゲージ（ａ1 ）及び軟スティフナーゴムのゲージ（ｂ1 ）と、上記線分（ＬH ）と硬スティフナーゴムとの交点を通るカーカス本体部外側表面に下ろした垂線上で測った硬スティフナーゴムのゲージ（ａ2 ）及び軟スティフナーゴムのゲージ（ｂ2 ）と、硬スティフナーゴムの上記凸形状の頂点を通るカーカス本体部外側表面に下ろした法線（Ｌ）上で測った硬スティフナーゴムのゲージ（ａ3 ）及び軟スティフナーゴムのゲージ（ｂ3 ）とに関し、ゲージ（ａ3 ）のゲージ（ｂ3 ）に対する比（ａ3 ／ｂ3 ）の値が０．６〜９．０の範囲内であり、かつゲージ（ａ1 ）のゲージ（ｂ1 ）に対する比（ａ1 ／ｂ1 ）の値及びゲージ（ａ2 ）のゲージ（ｂ2 ）に対する比（ａ2 ／ｂ2 ）の値がそれぞれ、比（ａ3 ／ｂ3 ）の値より小さいことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
少なくとも上記線分（ＬH ）からタイヤ半径方向外側の領域に存在する硬スティフナーゴムとカーカス本体部との間に、カーカスプライのコード被覆ゴムの１００％モジュラスに比しより小さな１００％モジュラスのシート状ゴムを第三スティフナーゴムとして配置して成る請求項１に記載したタイヤ。
【請求項３】
上記第三スティフナーゴムの厚さが０．７〜４．５ｍｍの範囲内にある請求項２に記載したタイヤ。
【請求項４】
比｛ａ3 ／（ｂ1 ＋ａ1 ）｝の値は０．３以上であり、比｛ａ2 ／（ｂ1 ＋ａ1 ）｝の値は０．４以下であり、比｛ａ1 ／（ｂ1 ＋ａ1 ）｝の値は０．５以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載したタイヤ。
【請求項５】
硬スティフナーゴムが、ビードコアからトレッド部端に向け連続して延び、上記線分（ＬH ）よりビードコア寄りにくびれ部を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載したタイヤ。
【請求項６】
ビードコアからトレッド部端に向け先細り状に延びる第四のスティフナーゴムを備え、第四のスティフナーゴムは硬スティフナーゴムと軟スティフナーゴムとの間の硬度を有し、硬スティフナーゴムのビードコア寄り端部と第四のスティフナーゴムのトレッド部端寄り端部とが相互にくびれ部を形成して接合する請求項１〜４のいずれか一項に記載したタイヤ。
【請求項７】
硬スティフナーゴムが、ビードコアから離隔し軟スティフナーゴム内に独立して存在する請求項１〜４のいずれか一項に記載したタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りタイヤ、より詳細にはトラックやバスなどの重車両の使途に供する空気入りラジアルタイヤ、中でも偏平比の呼びが７０以下の偏平タイヤに関し、特にビード部耐久性に優れる空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
荷重負荷の下で転動する空気入りラジアルタイヤでは、接地面に対応して位置する一対のサイドウォール部が大きく撓曲する止まらず、リムのフランジよりタイヤ半径方向（以下半径方向という）外側に位置するビード部もまたタイヤ外側に向け倒れ込む、いわゆるビード部の倒れ込み現象が生じる。この現象により、ビード部内、場合によりビード部寄りサイドウォール部内に存在するカーカス折返し部の端部には大きな圧縮ひずみが作用する。
【０００３】
さらに上記タイヤのトレッド部の接地面に対する踏込み部と蹴出し部との双方に対応して位置する、ビード部からサイドウォール部に至る部分には、ほぼタイヤ円周に沿う向きの部材動きが生じ、この動きのためカーカス折返し部にはタイヤ円周に沿う向きの剪断ひずみも作用する。この剪断ひずみと上記圧縮ひずみとはタイヤの荷重負荷転動中繰り返しカーカス折返し部の端部に入力される結果、カーカス折返し部端部のゴム疲労が進み、結局、端部に沿ってゴム亀裂が発生し勝ちである。一旦このゴム亀裂が生じると、亀裂はタイヤの走行距離の延びに伴いセパレーション故障にまで進展する。
【０００４】
上記のタイヤビード部故障は、比較的負荷荷重が小さな乗用車用空気入りラジアルタイヤで生じることは稀であり、負荷荷重が大きなトラック及びバスなどの重車両用の大型空気入りラジアルタイヤ、中でも最近使用比率が増加している偏平比の呼びが７０以下の偏平タイヤ（チューブレスタイヤ）で生じ易い。従ってこの故障はタイヤ使用者にとって大きな問題であり、その解決が強く望まれていた。そこで上記の大型ラジアルタイヤにつき、これまでにカーカス折返し部のセパレーション故障を改善するため講じられている既知の手段その一〜その三を以下説明する。
【０００５】
その一は、図１４に示すビード部１からサイドウォール部２に至るタイヤの部分断面図において、ビードコア４の周りを巻上げるカーカス５の折返し部５ｂ端より半径方向内方に終端を有し、この終端から折返し部５ｂの外側（タイヤでの外側、以下ことわり書きがないときは同じ））面に沿ってカーカス５の本体部５ａの内側（タイヤでの内側、以下ことわり書きがないときは同じ））面まで延びるビード部補強コード層８を配置し、かつこの補強コード層８のカーカス本体部５ａ側の終端を、半径方向で見て折返し部５ｂ端より外方に位置させ、補強コード層８にはスチールコードを適用するというものである。なお図中符号７Ａはスティフナーゴムと呼ばれる一種のビード部補強ゴムである。
【０００６】
その二は、一般に広く用いられている改善手段であり、この手段は要するに、図１４同様に示す図１５のタイヤ部分断面図において、カーカス本体部５ａと折返し部５ｂとの間で、ビードコア４から半径方向外方に向かいカーカス本体部５ａに沿って先細り状に延びるスティフナーゴム７Ａを、半径方向内方でカーカス本体側に沿って配置した断面ほぼ三角形状をなす硬質ゴムスティフナーゴム部分７Ａ−１と、該ゴム部分７Ａ−１の外側面に接すると共にカーカス折返し部５ｂの内側面に沿って配置する軟質ゴムスティフナーゴム部分７Ａ−２とで構成し、この軟質ゴムスティフナーゴム部分７Ａ−２を、ショアＡ硬度で５５°以下の低硬度とすると共にスティフナーゴム７Ａに占める体積割合を１０％以上とし、硬質ゴムスティフナーゴム部分７Ａ−１の容積（図では断面積）を増大させるというものである。なおビード部補強コード層８にはスチールコードの適用を可としている。
【０００７】
その三は、特開平８−２２５００５号公報が開示するユニークなビード部耐久性向上手段であり、それは図１４、１５同様に示す図１６の断面図において、スティフナーゴム７Ｂのうち硬質スティフナーゴム部分７Ｂ−１を、カーカス折返し部５ｂの端縁５ｂＥからカーカス本体部５ａ外側表面へ下ろした法線ＬV より少なくともトレッド部側寄り位置にて最大厚さ部分をもつ変形入力遮断ゴム部材として、カーカス本体部５ａ寄りに配置し、軟質スティフナーゴム７Ｂ−２を折返し部５ｂの内側表面に沿って配置するビード部１の構成を有するタイヤである。このビード部耐久性改善手段は、前述したその一、その二の改善手段のひずみ緩和、ひずみ抑制とは次元を異にした着眼点に由来する技術思想に基づく点で、それまで見られた改善手段を超える優位性を有するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
さて、大型空気入りラジアルタイヤのカーカス折返し部の故障改善手段として、先に述べたその一の手段は、タイヤの重荷重負荷転動下で、まずカーカス５のビード部１からサイドウォール部２に至る本体部５ａ側に発生する張力をビード部補強コード層８により有効に利用して引張り剛性を向上させ、次に折返し部５ｂ側では倒れ込み現象に対し補強コード層８配置により圧縮剛性を向上させるものであり、従ってこれら双方の剛性向上により倒れ込み現象の抑制に効果を有し、これにより折返し部５ｂ端部に作用する圧縮ひずみが低減され、ビード部耐久性は向上する。
【０００９】
同じくその二の手段も、硬質ゴムスティフナーゴム部分７Ａ−１によりビード部１の倒れ込みを抑制し、軟質ゴムスティフナーゴム部分７Ａ−２により折返し部５ｂの端部に作用する圧縮ひずみを緩和する効果を発揮し、ビード部耐久性向上の有効な手段といえる。よってその一及びその二の手段を併用することで、それ以前のタイヤ対比ビード部１のセパレーション故障は改善されている。
【００１０】
その三の手段は、前述のその一、その二の手段に付加する形態で、負荷転動するタイヤのトレッド部が接地状態に入る直前、直後の踏込み端部と、トレッド部が接地状態から離れる直前、直後の蹴出し端部とにおけるベルトの変形開始領域と変形復元領域との両領域でベルトが特殊な捩じり変形力を発生させ、この変形力がカーカスを介してサイドウォール部を捩じり、この捩じりがビード部円周に沿う大きな剪断ひずみの形態で折返し部に作用し、この特異な剪断ひずみによる折返し部セパレーション故障発生を有利に抑制する点で著しく前進した改善手段であり、従来の改善手段とは全く異質の独自な作用効果をもたらす手段である。
【００１１】
それでもなお、ビード部に対する入力がより大きい偏平比の呼びで７０以下の偏平大型（特にトラック及びバス用）ラジアルタイヤの使用比率が上昇し続け、新品大型ラジアルタイヤにおけるトレッドゴムの摩耗寿命の一層の延長化やベルト耐久性の一層の向上が日進月歩で進展して益々タイヤの新品寿命が延びている一方、リッキャプ（更生）回数及びリキャップ率の一層の増加要望が高まる環境の中で、上述したビード部耐久性改善手段の適用範囲内では、これら時代環境のたゆまぬ変化に十分に追随し得るだけのビード部耐久性をもつタイヤを提供することができないのが現状である。
【００１２】
従ってこの発明の請求項１〜１０に記載した発明は、先に述べた大型ラジアルタイヤ、なかでもトラック及びバス用ラジアルタイヤを取り巻く厳しい環境変化に対し十分に対応し得るだけの格段に優れるビード部耐久性、とりわけ折返し部端部セパレーション耐久性を発揮することができる、特に偏平比の呼びで７０以下の偏平なトラック及びバス用を主とする空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
新たに得た知見に基づいて上記目的を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、一対のビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり、一対のサイドウォール部とトレッド部とを補強する１プライ以上のゴム被覆ラジアル配列コードになるカーカスを備え、該カーカスは一対のビードコア相互間にわたるカーカス本体部と、ビードコアの周りをタイヤ内側から外側に巻上げる折返し部とを有し、該折返し部とカーカス本体部との間でビードコアからトレッド部端に向け先細り状に延びるスティフナーゴムを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、上記スティフナーゴムは２種類以上の互いに硬度が異なるゴム組成物の一体形成になり、これらゴム組成物のうち最も高硬度のゴム組成物は硬スティフナーゴムとしてカーカス本体部寄りに位置させると共に、上記硬スティフナーゴムの硬度に比しより低硬度のゴム組成物は軟スティフナーゴムとして折返し部に沿い硬スティフナーゴムを越えて位置させ、タイヤ断面にて、折返し部端縁からカーカス本体部外側表面へ下ろした法線ＬV と、折返し部端縁からカーカス本体部外側表面までタイヤ回転軸線と平行に引いた線分ＬH とに挟まれる領域内に、タイヤ外側へ向かい凸に山形に張出す硬スティフナーゴムを有し、該山形張出し頂点からカーカス本体部外側表面へ下ろした法線上の硬スティフナーゴムのカーカス本体部外側表面からの高さは、線分ＬH よりトレッド部端に向かう全領域内の硬スティフナーゴムの中で最大高さを有有し、上記法線（ＬV ) 上で測った硬スティフナーゴムのゲージ（ａ1 ）及び軟スティフナーゴムのゲージ（ｂ1 ）と、上記線分（ＬH ）と硬スティフナーゴムとの交点を通るカーカス本体部外側表面に下ろした垂線上で測った硬スティフナーゴムのゲージ（ａ2 ）及び軟スティフナーゴムのゲージ（ｂ2 ）と、硬スティフナーゴムの上記凸形状の頂点を通るカーカス本体部外側表面に下ろした法線（Ｌ）上で測った硬スティフナーゴムのゲージ（ａ3 ）及び軟スティフナーゴムのゲージ（ｂ3 ）とに関し、ゲージ（ａ3 ）のゲージ（ｂ3 ）に対する比（ａ3 ／ｂ3 ）の値が０．６〜９．０の範囲内であり、かつゲージ（ａ1 ）のゲージ（ｂ1 ）に対する比（ａ1 ／ｂ1 ）の値及びゲージ（ａ2 ）のゲージ（ｂ2 ）に対する比（ａ2 ／ｂ2 ）の値がそれぞれ、比（ａ3 ／ｂ3 ）の値より小さいことを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
【００１４】
請求項１に記載した発明に加え、請求項２に記載した発明のように、少なくとも上記線分ＬH からタイヤ半径方向外側の領域に存在する硬スティフナーゴムとカーカス本体部との間に、カーカスプライのコード被覆ゴムの１００％モジュラスに比しより小さな１００％モジュラスのシート状ゴムを第三スティフナーゴムとして配置するタイヤがこの発明の目的にさらに良い結果をもたらす。このとき請求項３に記載した発明のように、上記第三スティフナーゴムの厚さが０．７〜４．５ｍｍの範囲内にあるのが適合する。
【００１６】
上記した発明に関連して、比ａ3 ／（ｂ1 ＋ａ1 ）の値は０．３以上であり、比ａ2 ／（ｂ1 ＋ａ1 ）の値は０．４以下であり、比ａ1 ／（ｂ1 ＋ａ1 ）の値は０．５以下であるのが適合する。
【００１７】
上記硬スティフナーゴムは各種の配置形態を有し、その一は、硬スティフナーゴムが、ビードコアからトレッド部端に向け連続して延び、上記線分ＬH よりビードコア寄りにくびれ部を有し、その二は、ビードコアからトレッド部端に向け先細り状に延びる第四のスティフナーゴムを備え、第四のスティフナーゴムは硬スティフナーゴムと軟スティフナーゴムとの間の硬度を有し、硬スティフナーゴムのビードコア寄り端部と第四のスティフナーゴムのトレッド部端寄り端部とが相互にくびれ部を形成して接合し、そしてその三は、硬スティフナーゴムが、ビードコアから離隔し軟スティフナーゴム内に独立して存在する。
【００１８】
また硬軟スティフナーゴム及び上記ゴムシートのゴム硬度の相互関係は重要であり、この点で、上記硬スティフナーゴムのＪＩＳ硬度が７０〜９０°の範囲内にあり、上記軟スティフナーゴムのＪＩＳ硬度が４０〜６８°の範囲内にあり、上記第三スティフナーゴムのＪＩＳ硬度が５５〜７５°の範囲内、好ましくは６２〜７２°の範囲内にあるのが適合する。なお上記ＪＩＳ硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３−1993 「加硫ゴムの硬さ試験方法」に記載されているデュロメータ硬さ試験に従い、タイプＡデュロメータにより求めた値である。
【００１９】
上記の発明のタイヤにつき、好適には、折返し部端縁よりタイヤ半径方向内側位置から折返し部外側表面に沿い、カーカス本体部の内面に至る間にビード部補強コード層を有する。なおこの発明の空気入りラジアルタイヤは、特にトラック及びバス用タイヤのうち偏平比の呼びが７０以下のチューブレスタイヤに適合する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態例を図１〜図１２に基づき説明する。
図１は、トラック及びバス用空気入りチューブレスラジアルタイヤの回転軸線を含む平面による断面図であり、
図２は、図１に示すタイヤの要部断面図であり、
図３は、図１に示すタイヤ要部とは異なる例の要部断面図であり、
図４は、図２に示すタイヤ要部の拡大断面図であり、
図５は、図３に示すタイヤ要部の拡大断面図であり、
図６〜図１２は、図２、３とは別の各種タイヤの要部断面図である。
【００２１】
図１において、空気入りチューブレスラジアルタイヤ（以下タイヤという）は、一対のビード部１と、一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部とを有し、一対のビード部１内に埋設したビードコア４相互間にわたり、各部１、２、３を補強する１プライ以上、図示例は１プライのゴム被覆ラジアル配列コードになるカーカス５と、カーカス５の外周でトレッド部３を強化するベルト６とを備える。カーカス５は、一対のビードコア４相互間にわたり延びるカーカス本体部５ａと、ビードコア４の周りをタイヤ半径方向（以下半径方向という）内側から外側に向け巻上げた折返し部５ｂとを有する。カーカス５は、スチールコード又はアラミドのような超高強度有機繊維コ─ドのラジアル配列コードをゴム被覆したプライから成る。またカーカス５のプライはスチールコードの場合は１プライでよく、アラミド繊維コードの場合は１プライ以上とする。
【００２２】
さらにタイヤは、カーカス５の本体部５ａに沿い、本体部５ａと折返し部５ｂとの間でビードコア４からトレッド部３の端部に向け先細り状に延びるスティフナーゴム７を備える。スティフナーゴム７は、いわば一種のゴム組成物による補強部材の役を果たす。スティフナーゴム７は、２種類以上の互いに異なる硬度をもつゴム組成物の一体形成になり、スティフナーゴム７のこれらゴム組成物のうち最も高硬度のゴム組成物は硬スティフナーゴム７−１としてカーカス本体部５ａ寄りに位置させ、この硬スティフナーゴム７−１の硬度に比しより低硬度のゴム組成物は軟スティフナーゴム７−２として折返し部５ｂに沿い硬スティフナーゴム７−１の半径方向外側端を越えて位置させる。
【００２３】
ここに図１及び図２を併せ参照して、タイヤは、カーカス５の折返し部５ｂの終端５ｂＥからカーカス本体部５ａのタイヤ外側表面（以下外側表面という）に下ろした法線ＬV と、折返し部５ｂの終端５ｂＥからカーカス本体部５ａ外側表面までタイヤ回転軸線（図示省略）と平行に引いた線分ＬH とに挟まれる、断面三角形状の領域内にて、タイヤ外側へ向かい凸に山形に張出す硬スティフナーゴム７−１を有する。硬スティフナーゴム７−１の上記山形張出し頂点Ｐは法線ＬV と線分ＬH とに挟まれる領域内に存在する。なお法線ＬV 及び線分ＬH の起点は折返し部５ｂの終端５ｂＥのタイヤ内側点である。
【００２４】
さらに、上記山形張出し頂点Ｐからカーカス本体部５ａ外側表面へ下ろした法線上の硬スティフナーゴム７−１のカーカス本体部５ａ外側表面からの高さＨは、線分ＬH よりトレッド部３の端に向かう全領域の硬スティフナーゴム７−１の中で最大高さを有するものとする。なお硬スティフナーゴム７−１の高さは全てカーカス本体部５ａ外側表面の法線上で測るものとする。頂点Ｐの両側の硬スティフナーゴム７−１は山裾の状態で高さを減少させる。
【００２５】
ここで、使用荷重、例えばＪＡＴＭＡ規格が定める最大負荷能力（kg、質量）に対応する荷重Ｗを負荷させたときの接地部におけるタイヤとリムＲとの組立体の一部断面を示す図１３において、接地部に対応する位置のビード部１とサイドウォール部２とは大きな撓曲変形を示す。この撓曲変形により、折返し部５ｂの巻上げ高さが比較的低いチューブレスタイヤにあっては、ビード部１に対しリムＲのフランジＲｆから大きな反力Ｆが作用し、タイヤ内面からは、トラック及びバス用タイヤに固有の高内圧（例えば７〜９kgf/cm2 ）Ｉｐが作用する。その一方で、荷重Ｗはタイヤ回転軸線に対しほぼ垂直に負荷されるのでビード部１には荷重Ｗの分力が作用する。
【００２６】
荷重Ｗの分力と、反力Ｆと、内圧Ｉｐとが作用するビード部１内部の折返し部５ｂ終端５ｂＥとその近傍部との軟スティフナーゴム７−２には圧縮力が生じるが、折返し部５ｂ自身はコード（スチールコード）の存在により端部を含め圧縮剛性が十分高いため圧縮変形に対する抵抗力が大きく、それ故、上記圧縮力は折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍部のタイヤ内面に沿う軟スティフナーゴム７−２に対し矢印Ｃ方向のせん断ひずみγをもたらす。このせん断ひずみγはタイヤの荷重負荷転動に伴い折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍部内面に対し多数回にわたり繰り返し作用する結果、軟スティフナーゴム７−２の疲労が促され、遂には折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍部内面に沿う軟スティフナーゴム７−２に亀裂が発生し、この亀裂が成長してセパレーション故障に至る。
【００２７】
しかし硬スティフナーゴム７−１の山形張出し頂点Ｐとその両側近傍裾部とは、大きな反力Ｆの作用により押し潰され、ゴムのポアッソン比は０．５に限りなく近いため圧縮によるせん断変形が生じる。軟スティフナーゴム７−２は硬スティフナーゴム７−１より軟質であるから上記のせん断変形を容易に受入れ、その結果、軟スティフナーゴム７−２には、図１３の両矢印Ｔの向きの張力Ｔがもたらされる。
【００２８】
この張力Ｔは、せん断歪みγの作用方向と逆方向に働くので、結局せん断ひずみγを減少させ、その結果折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍部内面に沿う軟スティフナーゴム７−２の疲労とその結果生じる亀裂発生とを抑制することができ、折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍からのセパレーション故障を有効に阻止することができる。なお折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍部外面は反力Ｆによるゴムの押し潰しにより張力が作用するのでせん断ひずみは小さく、ゴム疲労は生じ難い。
【００２９】
硬スティフナーゴム７−１の山形張出し頂点Ｐを法線ＬV より半径方向外側に位置させれば、上記張力Ｔはせん断歪みγをさらに大きくする方向に作用するのでセパレーション故障を助長することになり、その一方で頂点Ｐを線分ＬH より半径方向内側に位置させれば、折返し部５ｂ終端５ｂＥの半径方向外側と内側との間のビード部１の剛性差が著しく大きなものとなり、その結果終端５ｂＥ及びその近傍での軟スティフナーゴム７−２のタイヤ円周に沿うせん断ひずみが著しく増大し、やはりセパレーション故障を助長するので、いずれも不可である。
【００３０】
図３に示すビード部１は、少なくとも線分ＬH より（図示例は線分ＬH より半径方向内側位置より）半径方向外側領域に存在する硬スティフナーゴム７−１とカーカス本体部５ａとの間に、カーカス５のプライコード被覆ゴムの１００％モジュラスに比しより小さな１００％モジュラスを有するシート状ゴム８を第三スティフナーゴム８として有する例である。この第三スティフナーゴム８の厚さは０．７〜４．５ｍｍの範囲内とする。この第三スティフナーゴム８は少なくとも線分ＬH と法線ＬV との間には配置するものとし、図示例のように安全をみて線分ＬH より半径方向内側及び法線ＬV より半径方向外側まで延ばすのが良い。
【００３１】
トレッド部３の接地面に対応する位置における硬スティフナーゴム７−１の山形張出し頂点Ｐの高さＨ位置とその近傍部とのせん断変形が大きいため、第三スティフナーゴム８は、この大きなせん断変形がカーカス本体部５ａに及ぶのを緩和する働きをなし、頂点Ｐの高さＨ位置及びその近傍部の硬スティフナーゴム７−１とカーカス本体部５ａとの間のセパレーション故障発生のうれいをなくし、ビード部１の耐セパレーション性をより一層向上させることに貢献する。そのためにもまず、第三スティフナーゴム８は上述の１００％モジュラスとするゴムでなければならず、また硬スティフナーゴム７−１の１００％モジュラスより当然に小さな１００％モジュラスとする。
【００３２】
第三スティフナーゴム８の厚さが、０．７ｍｍ未満ではせん断変形の緩和効果が不十分となり、また、４．５ｍｍを超えると、折返し部５ｂ終端５ｂＥとその近傍部の捩じり変形抑制に必要な硬スティフナーゴム７−１の厚さを確保することができない一方で、厚さを確保すると、軟スティフナーゴム７−２の厚さを確保することができず、いずれの場合も折返し部５ｂ終端５ｂＥとその近傍部の耐セパレーション性を損なうので不適合である。なおスティフナーゴム７の厚さには自ずと制限があり、それというのは、スティフナーゴム７を過剰な厚さとすることは、タイヤ重量の好ましくない増加をもたらし、タイヤ軽量化の時代要請にそぐわない一方、ビード部１を著しく高温度とし、熱疲労を招くので却ってビード部１の耐久性を低下させるからである。
【００３３】
図４及び図５は、線分ＬH と法線ＬV との間の領域に存在する硬スティフナーゴム７−１と軟スティフナーゴム７−２との間のゲージ関係をあらわす図であり、図４、５において、この発明では、
（ａ）法線ＬV 上で測った硬スティフナーゴム７−１のゲージａ1 （ｍｍ）、同じく軟スティフナーゴム７−２のゲージｂ1 （ｍｍ）、
（ｂ) 線分ＬH 上で測った硬スティフナーゴム７−１のゲージａ2 （ｍｍ）、同じく軟スティフナーゴム７−２のゲージｂ2 （ｍｍ）、
（ｃ）頂点Ｐを通るカーカス本体部５ａ外側表面に下ろした法線Ｌ上で測った硬スティフナーゴム７−１のゲージａ3 （ｍｍ）、同じく軟スティフナーゴム７−２のゲージｂ3 （ｍｍ）、としたとき、
（i)比ａ3 ／ｂ3 の値が０．６〜９．０の範囲内であり、かつ
(ii) 比ａ1 ／ｂ1 の値が比ａ3 ／ｂ3 の値未満であり、
(iii)比ａ2 ／ｂ2 の値が比ａ3 ／ｂ3 の値未満である、
ことが適合する。
【００３４】
ここに、比ａ3 ／ｂ3 の値が０．６未満では、硬スティフナーゴム７−１が十分な張出し形状をとることができず、そのため十分なせん断変形を得ることができず、十分な張出し形状をとろうとすれば前述の通りの不具合が生じるため不適合である。比ａ3 ／ｂ3 の値が９．０を超えると、十分な張出し形状をとることは可能であるが、前述したビード部１の過剰な発熱抑制の下で、軟スティフナーゴム７−２と折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍部との間に十分なゲージを確保することができず、応力緩和を目的とする軟スティフナーゴム７−２を設ける効果が著しく低下し、耐セパレーション性を損ねるので不可である。また比ａ1 ／ｂ1 の値及び比ａ2 ／ｂ2 の値が比ａ3 ／ｂ3 の値以上では、硬スティフナーゴム７−１が十分な張出し形状をとることができないため不適合である。
【００３５】
また、上記に関連し、法線ＬV 上で測ったスティフナーゴム７のトータルゲージ（ａ1 ＋ｂ1 ）を基準にして、
(iv)比ａ3 ／（ａ1 ＋ｂ1 ）の値は０．３以上であること、
(v) 比ａ2 ／（ａ1 ＋ｂ1 ）の値は０．４以下であること、そして
(vi)比ａ1 ／（ａ1 ＋ｂ1 ）の値は０．５以下であること、
の関係を満たすことが適合する。
【００３６】
ここに、比ａ3 ／（ａ1 ＋ｂ1 ）の値が０．３未満であること、比ａ2 ／（ａ1 ＋ｂ1 ）の値が０．４を超えること、そして比ａ1 ／（ａ1 ＋ｂ1 ）の値が０．５を超えることは、前述したところと同じで、硬スティフナーゴム７−１が十分な張出し形状をとることができず、そのため十分なせん断変形を得ることができず、そのため十分な張力Ｔ（図１３参照）を生じさせることもできず、折返し部５ｂ終端５ｂＥ近傍部の内面に位置する軟スティフナーゴム７−２のせん断ひずみγ（図１３参照）の緩和効果が減殺されるので不可である。この場合もスティフナーゴム７の厚さを著しく増加させないことが前提である。
【００３７】
図６は、図２に示すビード部１にビード部補強層９としてスチールコードのゴム被覆層を適用した例であり、図７は、図３に示すビード部１にビード部補強層９としてスチールコードのゴム被覆層を適用した例である。図１〜図７に示すビード部１の硬スティフナーゴム７−１は、同じゴム組成物からなり、かつ線分ＬH とビードコア４の外周面との間にくびれ部を有する。図６及び図７に示す硬スティフナーゴム７−１の張出し頂点Ｐはいずれも線分ＬH と法線ＬV との間に存在する。
【００３８】
図８及び図９に示すビード部１は、ビードコア４からトレッド部３の端に向け先細り状に延びる第四スティフナーゴム７−３と、線分ＬH と法線ＬV との間で頂点Ｐをもちタイヤ外側に向け凸に山形に張出す硬スティフナーゴム７−１とを有し、第四スティフナーゴム７−３は、硬スティフナーゴム７−１のゴム硬度と軟スティフナーゴム７−２のゴム硬度との間の硬度を有する。図８に示す硬スティフナーゴム７−１は、断面が変形台形の形状を有し、図９に示す硬スティフナーゴム７−１は、断面が半円に近い形状を有する。
【００３９】
図８に示す硬スティフナーゴム７−１と第四スティフナーゴム７−３とは互いに僅かな部分で接合し、図９に示す硬スティフナーゴム７−１と第四スティフナーゴム７−３とは図８に示す例よりは広い領域で互いに接合する。これら接合部は軟スティフナーゴム７−２に対しくびれ部を形成する。図８に示す硬スティフナーゴム７−１の頂点Ｐは断面が変形台形の上底の一方の角に存在し、図９に示すスティフナーゴム７−１の頂点Ｐは、断面が円弧の最大高さＨ上に存在する。
【００４０】
図１０〜図１２に示すビード部１は、半径方向内側端がビードコア４から離れ、硬スティフナーゴム７−１のカーカス本体部５ａを除く周囲を軟スティフナーゴム７−２が取り囲むスティフナーゴム７の構成を有する。図１０に示す硬スティフナーゴム７−１の頂点Ｐは断面が変形台形の上底の一方の角に存在し、図１１に示す硬スティフナーゴム７−１の頂点Ｐは断面がほぼ三角形の頂点と一致して存在し、図１２に示す硬スティフナーゴム７−１は、第三スティフナーゴム８を介して位置し、頂点Ｐは断面が円弧の最大高さＨ上に存在する。
【００４１】
図８〜図１２に示すビード部１は、いずれも補強層９の適用を可とし、図８〜図１１に示すビード部１は、いずれも第三スティフナーゴム８の適用を可とする。さらに図８〜図１２に示すビード部１のスティフナーゴム７は、先に述べたゲージａ1 （ｍｍ）、ｂ1 （ｍｍ）、ａ2 （ｍｍ）、ｂ2 （ｍｍ）、ａ3 （ｍｍ）及びゲージｂ3 （ｍｍ）の相互関係を満たす。
【００４２】
スティフナーゴム７を構成する各ゴムのＪＩＳ硬度は、硬スティフナーゴム７−１が７０〜９０°の範囲内であり、軟スティフナーゴム７−２が４０〜６８°の範囲内であり、そして第三スティフナーゴム８が５５〜７５°の範囲内にあるのが適合する。ここで第三スティフナーゴム８のＪＩＳ硬度が、５５°未満では第三スティフナーゴム８内に変形が集中して亀裂が早期に発生し、この亀裂発生位置がセパレーション故障の核となるうれいがある一方で、７５°を超えるとひずみ緩和効果が小さくなり過ぎるので、いずれも不適合である。なお図１に示す符号１０はインナーライナゴムであり、チューブレスタイヤの場合は、特に、空気不透過性の特性を有するインナーライナゴムを適用する。
【００４３】
【実施例】
トラック及びバス用１５°テーパラジアルプライタイヤ（チューブレスタイヤ）で、サイズが２８５／６０Ｒ２２．５（偏平比の呼び６０）であり、タイヤはスティフナーゴム７の構成及びビード部補強層９の有無を除く他は共通として図１に従い、カーカス５はスチールコードのラジアル配列になる１プライであり、カーカス５のプライのコード被覆ゴムの１００％モジュラスは０．５kgf//cm2であり、ベルト６は４層のスチールコード交差層からなる実施例１〜１９のタイヤを準備した。
【００４４】
上記タイヤサイズ及び構成は以下に述べる従来例と比較例１、２との各タイヤにも共通とし、従来例タイヤのスティフナーゴム７Ａは、図１５に示すところに従い、比較例１のタイヤのスティフナーゴムＢは、硬スティフナーゴム７Ｂ−１の頂点Ｐが法線ＬV より半径方向外側に位置する構成を有し、比較例２のタイヤのスティフナーゴム７Ｃは、硬スティフナーゴム７Ｃ−１の頂点Ｐが線分ＬH より半径方向内側に位置する構成を有する。硬スティフナーゴム７−１、７Ａ−１、７Ｂ−１、７Ｃ−１のＪＩＳ硬度は８０°であり、軟スティフナーゴム７−２、７Ａ−２、７Ｂ−２、７Ｃ−２のＪＩＳ硬度は５５°である。
【００４５】
ゲージ（ａ1 ＋ｂ1 ）＝Ｘ0 とあらわし、ゲージ比ａ1 ／Ｘ0 の値、ゲージ比ａ2 ／Ｘ0 の値及びゲージ比ａ3 ／Ｘ0 の値と、第三スティフナーゴム８はＳT ８であらわして、第三スティフナーゴム８の有無、Ｍ100(kgf//cm2、１００％モジュラス）、ＪＩＳ硬度及び厚さ（ｍｍ）とを実施例１〜１９、従来例及び比較例１、２の各タイヤにつき表１及び表２に分けて示す。
【００４６】
【表１】
0004327923.tif 000002
【００４７】
【表２】
0004327923.tif 000003
【００４８】
実施例１〜１９、従来例及び比較例１、２の各タイヤを供試タイヤとして、ドラム試験機によるビード部耐久性試験を下記条件で実施した。
すなわ供試各タイヤをＪＡＴＭＡ規格（１９９８年版）に記載されている適用リムのうち標準リム９．００×２２．５に組み付け、これに最高空気圧（上記ＪＡＴＭＡ規格による）９．００kgf/cm2 を充てんしたタイヤを、シングルタイヤの最大負荷能力（上記ＪＡＴＭＡ規格による）３１５０kgの約１．６倍に相当する荷重５０００kgf 負荷の下で表面速度６０km/hにて回転するドラムに押当て、ビード部１に故障破損が生じるまで走行させる試験である。
【００４９】
評価は、ビード部に故障が生じた時点でタイヤをドラムから取り外し、タイヤの故障発生までの走行距離を計測すると共に故障タイヤを解剖に付し、故障状態を調べることとした。故障発生までの走行距離をビード部耐久性として従来例１の走行距離を１００とする指数であらわし、これら指数値を表１、２の下欄に示す。値は大なるほど良い。また故障状態は、折返し部５ｂ終端５ｂＥとその近傍部の内面セパレーション故障と、折返し部５ｂ終端５ｂＥ位置に対応する位置のカーカス本体部５ａの外側面のセパレーション故障との２種類に分類され、前者はＴＵセパ、後者はＣＢセパと略記して表１、２の最下欄に示す。
【００５０】
表１、２が示す評価結果から、各実施例のタイヤは何れも従来例及び比較例１、２のタイヤに比し、ビード部耐久性が格段に向上していることがわかる。またシート状の第三スティフナーゴム８適用の実施例１のタイヤ及び実施例６〜１９のタイヤは、第三スティフナーゴム８を用いていない実施例２〜５のタイヤ対比ビード部耐久性が一段と向上していることが分かる。
【００５１】
【発明の効果】
この発明によれば、軟スティフナーゴムの中に硬スティフナーゴムを張出させ、この張出し形状頂点をカーカス折返し部の終端に対し適正に位置させることにより、荷重負荷の下で転動するタイヤの接地部に対応する折返し部端縁近傍のせん断ひずみを有利に低減することができ、さらに第三スティフナーゴムを設けることによりカーカス本体部に対する硬スティフナーゴムのせん断変形の影響を軽減させることができ、これらから折返し部端縁と、これに対応するカーカス本体部とのセパレーション耐久性を顕著に向上させ得る、特に偏平な７０シリーズ以下のチューブレス大型タイヤに有利に適合する空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態例の重荷重用空気入りラジアルタイヤの断面図である。
【図２】図１に示すタイヤの要部断面図である。
【図３】この発明の他の実施形態例の要部断面図である。
【図４】図２に示すタイヤの要部拡大断面図である。
【図５】図３に示すタイヤの要部拡大断面図である。
【図６】図２に示すタイヤの他の実施形態例の要部断面図である。
【図７】図３に示すタイヤの他の実施形態例の要部断面図である。
【図８】この発明の別の実施形態例の要部断面図である。
【図９】この発明のさらに別の実施形態例の要部断面図である。
【図１０】この発明のさらにまた他の実施形態例の要部断面図である。
【図１１】この発明のさらに別の実施形態例の要部断面図である。
【図１２】この発明のさらにまた他の実施形態例の要部断面図である。
【図１３】カーカス折返し部に作用するひずみの説明図である。
【図１４】従来タイヤの一例の要部断面図である。
【図１５】従来タイヤの他の例の要部断面図である。
【図１６】比較タイヤの例の要部断面図である。
【図１７】比較タイヤの別の例の要部断面図である。
【符号の説明】
１  ビード部
２  サイドウォール部
３  トレッド部
４  ビードコア
５  カーカス
５ａ  カーカス本体部
５ｂ  カーカス折返し部
５ｂＥ  折返し部端縁
６  ベルト
７  スティフナーゴム
７−１  硬スティフナーゴム
７−２  軟スティフナーゴム
７−３  第四スティフナーゴム
８  第三スティフナーゴム
９  ビード部補強層
１０  インナーライナゴム
ＬV   法線
ＬH   折返し部端縁を通るタイヤ回転軸線と平行な線分
Ｐ  硬スティフナーゴムの頂点
Ｌ  頂点Ｐを通る法線
Ｈ  カーカス本体部からの頂点Ｐの高さ
ａ1   法線ＬV 上の硬スティフナーゴムのゲージ
ｂ1   法線ＬV 上の軟スティフナーゴムのゲージ
ａ3   法線Ｌ上の硬スティフナーゴムのゲージ
ｂ3   法線Ｌ上の軟スティフナーゴムのゲージ
【図１】
0004327923.tif 000004
【図２】
0004327923.tif 000005
【図３】
0004327923.tif 000006
【図４】
0004327923.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004327923.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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