(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て、その各端部域をビード部のフィラーゴムに埋設したビードコアの周りで巻き返すとともに、該カーカスプライの外側面に沿うビード部補強層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、
カーカスプライの各端部域をビード部補強層の各端部から離間させるとともにフィラーゴム内に配置し、かつ、カーカスプライのそれぞれの端部域に複数の屈曲部を設けるとともに該各端部域をビードコアの周りに沿ってそれぞれ巻き付け、
タイヤの外側方向に位置するビード部補強層とフィラーゴムとの相互間に、フィラーゴムとタイヤのサイドを形成するサイドゴムとの中間の硬度を有するゴム層を配置するとともに、これらサイドゴムとゴム層との間に前記ビード部補強層の各端部を配置したことを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
フィラーゴムとサイドゴムの硬度差の比が１．４倍以上である、請求項１記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
ゴム層の厚さはその厚さをｔ２ 、ビード部補強層１枚当たりの厚さをｔ１とした場合に０．３ｔ１≦ｔ２ ≦５ｔ１ を満足するものである、請求項１又は２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
ゴム層はその一端がビードコアの上部に相当する位置に存在し、他端はビード部補強層に沿って延び該補強層の端部から最大でも３０mm突出した長さを有するものである、請求項１〜３の何れかに記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
ビードコアの上部に相当する位置に存在するゴム層の一端は、カーカスプライの巻き返し部分に接するものである、請求項４記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックやバス等の重車両に装着される重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、とくに、該タイヤのビード部の変形を軽減し、その耐久性の改善を図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
重荷重用空気入りラジアルタイヤの一般的な構造としては、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状に延在させて、その各端部域をビード部のフィラーゴムに埋設したビードコアの周りでタイヤの内側から外側へ大きく巻き返してゴム質中に埋め込んで固定するのが普通であった。
【０００３】
ところで、近年においては重車両の高出力化、積荷の高重量化に伴って走行時のビード部にかかる力は益々大きくなり、それによってビード部が大きく変形しビード部のカーカスプライ端や補強層の端部でのせん断歪みの増大が避けられずセパレーションを引き起こす不具合があった。
【０００４】
カーカスプライ端や補強層の端部での歪みを低減させてセパレーションを防止するためには、従来は、ビード部の周りにスチールや有機繊維からなる補強層を入れたり、フィラーゴムに硬度の高いゴムを使用してタイヤの使用時におけるビード部の変形を低減してその耐久性の改善を図るようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ビード部の周りに適用する補強層の配置が適切でない場合（とくに補強層の枚数が多過ぎる等）、ビード部の変形を抑制し過ぎることもあって、このような場合にはとカーカスプライ端や補強層端に過度のせん断歪みが集中しやくなり却ってセパレーションが生じやすくなるという不都合があった。
【０００６】
また、硬度の高いフィラーゴムを適用した場合においてもビード部の変形を抑制することができるものの、フィラーゴムの硬度を上げていくとタイヤのサイドを形成するサイドゴムとの間で剛性段差が大きくなるため、この両者間に位置するカーカスプライ端や補強層端付近において過度のせん断歪みが集中してかかる部位からセパレーションが生じる不利があった。
【０００７】
本発明は、重車両に装着される空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカスプライ端、補強層端からのセパレーションを防止し、ビード部の耐久性を向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１にかかる空気入りラジアルタイヤは、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て、その各端部域をビード部のフィラーゴムに埋設したビードコアの周りで巻き返すとともに、該カーカスプライの外側面に沿うビード部補強層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカスプライの各端部域をビード部補強層の各端部から離間させるとともにフィラーゴム内に配置し、かつ、カーカスプライのそれぞれの端部域に複数の屈曲部を設けるとともに該各端部域をビードコアの周りに沿ってそれぞれ巻き付け、タイヤの外側方向に位置するビード部補強層とフィラーゴムとの相互間に、フィラーゴムとタイヤのサイドを形成するサイドゴムとの中間の硬度を有するゴム層を配置するとともに、これらサイドゴムとゴム層との間に前記ビード部補強層の各端部を配置したところに特徴を有する。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る空気入りラジアルタイヤは請求項１において、フィラーゴムとサイドゴムの硬度差の比を１．４倍以上とする点に特徴を有する。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る空気入りラジアルタイヤは、ゴム層の厚さがそれをｔ２ 、ビード部補強層１枚当たりの厚さをｔ１ とした場合に０．３ｔ１ ≦ｔ２ ≦５ｔ１を満足するものとする点に特徴を有する。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係る空気入りラジアルタイヤは、ゴム層の一端がビードコアの上部に相当する位置に存在し、他端がビード部補強層に沿って延び該補強層の端部から最大でも３０mm突出した長さを有するものとする点に特徴を有する。
【００１２】
さらに、本発明の請求項５に係る空気入りラジアルタイヤは、ビードコアの上部に相当する位置に存在するゴム層の一端が、カーカスプライの巻き返し部分に接するものとする点に特徴を有するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
カーカスプライの端部域に塑性変形させた屈曲部を設けてこれをビードコアに巻き付けるようにし、さらに、タイヤの外側方向に位置するビード補強層とフィラーゴムの相互間にゴム層を配置することにより、カーカスプライ端部におけるせん断歪みが抑制される。
【００１４】
とくに、ゴム層としてフィラーゴムとサイドゴムの中間の硬度を有するものを適用することにより、フィラーゴムとサイドゴムの剛性段差を小さくすることが可能であり、また、ゴム層と補強層との過度な層間せん断変形が抑制され、補強層の端部からのセパレーションは回避される。
【００１５】
ビード部での変形を防止するために補強層の枚数を増大させても該補強層端の近傍域において応力が集中することがないのでセパレーションの原因となるせん断歪みが減少される。
【００１６】
本発明においては、ゴム層をフィラーゴムとサイドゴムの中間の硬度を有するものを適用するが、フィラーゴムとサイドゴムの硬度差の比が１．４倍以上である場合を前提とする。
【００１７】
ゴム層の厚さはその厚さをｔ２ 、ビード部補強層１枚当たりの厚さをｔ１ とした場合に本発明では０．３ｔ１ ≦ｔ２ ≦５ｔ１ を満足するものとするが、ゴム層の厚さをこの条件に従い設定することによりビード部補強層端部でのせん断歪みを集中させることなしにビード部の変形を防止できる。
【００１８】
ゴム層の一端をビードコアの上部に相当する位置に、より好適にはカーカスプライの巻き返し部に接触するように配置し、他端をビード部補強層に沿って延び該補強層の端部から最大で３０mm突出させることによりカーカスプライ端、補強層端でのせん断歪みの集中を回避することが可能になる。
【００１９】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明に従う重荷重用空気入りラジアルタイヤのとくに一方のビード部のみを取り出して示したものであって、図における番号１は六角形断面の例で示したビードコア、２は端部域で塑性変形させた４箇所の屈曲部２ａ〜２ｅを有する例で示した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であって、このカーカスプライ２の端部域は屈曲部２ａ〜２ｅがビードコア２の角部に対応するように巻き返されている。また、３はフィラーゴム、４はカーカスプライ２の外側面に沿って配置された例えばスチールからなるビード部補強層、５はフィラーゴム３とビード補部強層４との間に配置されるゴム層、そして６はタイヤのサイドを形成するサイドゴムである。
【００２０】
図２は、従来形式に従う重荷用重空気入りラジアルタイヤのビード部の構造を示したものである。かかる構造のタイヤにおいては、高出力化、高重量化を伴う近年の重車両に装着するに際してはビード部における負荷が大きく、かかる部位でのセパレーションの発生によってその寿命が極端に短くなる傾向にあったが、上掲図１に示す如き構造になるタイヤにおいては、カーカスプライ２の端部やビード部補強層４の端部での歪みを低減させることができるのでセパレーションは起こり難くなり、従ってビード部の耐久性能は向上する。
【００２１】
図３は本発明に従う重荷重用空気入りラジアルタイヤの他の構成例を示したものである。この例は、カーカスプライ２、補強層４、ゴム層５に関しては上掲図１と同様のものを適用し、フィラーゴム３のみをメインゴム３ａとサブゴム３ｂよりなるものとしたものである。フィラーゴム３をこのように２分割の組合せ構造とし、メインゴム３ａとしてＪＩＳ硬度６０°〜８０°になるものを、また、サブゴム３ｂとしてＪＩＳ硬度８０°以上になるものを適用することにより、ビード部全体の周方向変形を抑制し、補強層端にかかるせん断歪を低減する事ができる。
【００２２】
図４は本発明に従う空気入りラジアルタイヤにおいてゴム層５の厚さｔ２ 、ビード部補強層４の１枚当たりの厚さをｔ１ 及びゴム層５のビード部補強層４からの突出代Ｌを表示したものである。
【００２３】
図４に示したｔ２ 、ｔ１ につき、ビード部の耐久性について調査した結果（使用タイヤのサイズ：２８５／６０Ｒ２２．５、リム：９．０×２２．５Ｒ、内圧：８８２kPa 、荷重：４９．０kN、ドラムによる走行試験）を図５に示すが、補強層４の厚さｔ１ ＝０とした場合におけるビード部の耐久性能を指数表示で１００とした場合、０．３ｔ１ 以上で耐久性の改善効果が現れ、５ｔ１ を超える場合には性能のより一層の改善効果は見られず製造コスト及びタイヤの重量増しを伴うディメリットがあることが判明し、このため本発明においてはゴム層５の厚さｔ２ に関しては０．３ｔ１ ≦ｔ２ ≦５ｔ１ としたものである。
【００２４】
上掲図４の突出代Ｌに関するビード部耐久性能（供試タイヤ、試験条件は図５の場合と同じ）の結果は図６に示したとおりであって、Ｌ＝０mmとした場合における耐久性能を１００として指数表示した場合、ビード部補強層４の端部から突出していれば改善効果がみられ、３０mmを超える場合には、その改善効果は飽和状態に達しそれ以上の改善効果が望めず却って製造コスト上昇およびタイヤの重量増しを招くディメリットが生じることになり、このため本発明においては、ゴム層５のビード部補強層４から最大でも３０mm突出させるようにする。
【００２５】
上掲図２（Ａ部のJIS 硬度８２°、Ｃ部のJIS 硬度３８°、ｔ１ １．０mm）、図１（Ａ部のJIS 硬度８２°、Ｂ部のJIS 硬度６０°、Ｃ部のJIS 硬度３８°、ｔ１ １．０mm、ｔ２ ２．４mm、Ｌ２８mm）及び図３（Ａ部のJIS 硬度６３°、Ｃ部のJIS 硬度７１°、Ｂ部のJIS 硬度３８°、Ｄ部のJIS 硬度８２°、ｔ１ １．０mm、ｔ２ ２．４mm、Ｌ２８mm）に示した構造になる、サイズ２８５／６０Ｒ22.5になる供試タイヤをそれぞれ9.0 ×22.5Ｒのリムに組み込み、内圧を８８２kPa に保持して４９．０kNの荷重を負荷した状態でドラムによる走行試験を行い、各供試タイヤのビード部においてセパレーションが発生し走行が持続できなくなるまでの距離について調査した。
【００２６】
従来構造のタイヤである図２に示したような構造のものを装着した場合の走行距離を指数表示で１００とした場合、図１に示した構造のタイヤでは１２５であり、図３に示したタイヤでは１３５であって、本発明に従うタイヤはビード部の耐久性が著しく改善されることが確認できた。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、過酷な条件下で使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤアにおいて、カーカスプライ端、ビード部補強層端に過度なせん断歪みが作用することがないのでセパレーションの発生が抑制され、その結果としてビード部の耐久性の向上させることが可能なのでタイヤの寿命末期まで安定した走行が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従う重荷重用空気入りラジアルタイヤの構成を示した図である。
【図２】  従来の重荷重用空気入りラジアルタイヤの構成を示した図である。
【図３】  本発明に従う重荷重用空気入りラジアルタイヤの他の構成を示した図である。
【図４】  本発明に従う重荷重用空気入りラジアルタイヤの説明図である。
【図５】  α（ｔ２ ＝α×ｔ１ ）とタイヤビード部の耐久性能指数の関係を示した図である。
【図６】  突出代Ｌとタイヤビード部の耐久性能指数の関係を示した図である。
【符号の説明】
１  ビードコア
２  カーカスプライ
３  フィラーゴム
４  ビード部補強層
５  ゴム層
６  サイドゴム
【図１】
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【図２】
0004354569.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004354569.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004354569.tif 000007