(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のビードコアから他方のビードコアへ延在する本体部と、端末を一対のビードコア回りにタイヤ内側から外側に折り返した折返部とを持つ少なくとも１枚のプライからなるカーカスを備えた空気入りタイヤであって、
前記折返部は、本体部側と連結すると共に前記本体部のタイヤ外側に配置される第１の部分と、少なくとも一部が前記第１の部分のタイヤ外側に配置される第２の部分と、前記第１の部分のタイヤ半径方向外側部分と前記第２の部分のタイヤ半径外側部分とを連結する湾曲部分と、を備え、
前記第２の部分の前記湾曲部と反対側の部分がリムフランジのタイヤ半径方向外側端よりもタイヤ半径方向内側へ延びると共に少なくとも一部分が前記ビードコアのタイヤ半径方向内側に配置され、
前記第１の部分、前記湾曲部分及び前記第２の部分で囲まれる領域に少なくとも１種類以上の第１の弾性体が配置され、
前記湾曲部は、曲率半径が５mm以上に設定されていると共に、曲率中心が前記ビードコアの中心よりもタイヤ半径方向外側に配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記折返部の前記第１の部分と本体部との間に前記第１の弾性体とは異なる弾性体が配置され、前記折返部の前記第１の部分と本体部との間隔が８mm以上確保されていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
折返部の第１の部分と本体部との間に配置される第１の弾性体とは異なる前記弾性体は、前記ビードコアに連結されてタイヤ半径方向外側へ延びる第２の弾性体と前記第２の弾性体のタイヤ径方向外側に配置されてタイヤ半径方向外側へ延びる第３の弾性体とを有し、
第２の弾性体の硬度≧第３の弾性体の硬度であり、第２の弾性体の硬度≧第１の弾性体の硬度であることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ビードコアの回りに沿って、前記折返部の端末を覆う補強層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに係り、特に、ビード部の耐久性を向上させた重荷重用車両に適した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラック、バス等の重荷重の車両には、重荷重用の空気入りタイヤが使用されている。
【０００３】
従来一般の重荷重用空気入りタイヤでは、図５及び図６に示すように、ビードコア１２を折り返されたカーカスプライ１６の折返部１６Ｂの外側にスチールコードからなるワイヤチェーファー（又は、有機繊維コードからなるチェーファー）２４を配置している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構造では、リムフランジ１７のタイヤ半径方向外側端１７Ａよりもタイヤ半径方向（矢印Ａ方向）外側にカーカスプライ１６の端末１６Ｃ（カーカスプライを構成するコードの端末）や、ワイヤーチェーファー２４の端末（スチールコードの端末）が配置されており、この部分は、内圧充填時、転動時等に良く可動するために、コードの端末がゴムとコードとの間の剥離の核となり、ビード部の故障（剥離から進展するセパレーション）の原因となっている。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、セパレーションの発生を抑え、ビード部の寿命を延ばすことのできる空気入りタイヤを提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一方のビードコアから他方のビードコアへ延在する本体部と、端末を一対のビードコア回りにタイヤ内側から外側に折り返した折返部とを持つ少なくとも１枚のプライからなるカーカスを備えた空気入りタイヤであって、前記折返部は、本体部側と連結すると共に前記本体部のタイヤ外側に配置される第１の部分と、少なくとも一部が前記第１の部分のタイヤ外側に配置される第２の部分と、前記第１の部分のタイヤ半径方向外側部分と前記第２の部分のタイヤ半径外側部分とを連結する湾曲部分と、を備え、前記第２の部分の前記湾曲部と反対側の部分がリムフランジのタイヤ半径方向外側端よりもタイヤ半径方向内側へ延びると共に少なくとも一部分が前記ビードコアのタイヤ半径方向内側に配置され、前記第１の部分、前記湾曲部分及び前記第２の部分で囲まれる領域に少なくとも１種類以上の第１の弾性体が配置され、前記湾曲部は、曲率半径が５mm以上に設定されていると共に、曲率中心が前記ビードコアの中心よりもタイヤ半径方向外側に配置されていることを特徴としている。
【０００７】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【０００８】
請求項１に記載の空気入りタイヤでは、ビード部のなかでも内圧充填時及び転動時によく可動するビードコアのタイヤ半径方向外側部分、中でもリムフランジのタイヤ半径方向外側端よりもタイヤ半径方向外側の部分にカーカスの折返部の端末が配置されていないので、端末（プライを構成するコード部材の端末）を核として発生するセパレーションを抑えることができる。
【０００９】
また、ビードコアのタイヤ半径方向外側部分には、折返部分の第１の部分、湾曲部及び第２の部分が配置されているが、第１の部分、湾曲部分及び第２の部分で囲まれる領域に少なくとも１種類以上の第１の弾性体（ゴム）が配置を配置し、湾曲部分の曲率半径を５mm以上に設定したので、第１の部分と第２の部分との間隔が確保される。これによって、第１の部分と第２の部分との層間剪断歪が抑えられ、カーカスと弾性体との剥離を防止することができる。
【００１０】
さらに、ビードコアのタイヤ半径方向外側部分は内圧充填時及び転動時によく可動する部位であるため、プライが小さな曲率で曲げられていると、プライを構成するコードが折れる虞れがある。しかし、請求項１に記載の空気入りタイヤでは、湾曲部の曲率半径を５mm以上に設定したので、プライを構成するコードの折れを防止することができる。
【００１１】
なお、空気入りタイヤがトラック、バス用の場合、湾曲部をビード部の中にうまく収めるためには湾曲部の曲率半径の上限は実用的には１５mm以下である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記折返部の前記第１の部分と本体部との間に前記第１の弾性体とは異なる弾性体が配置され、前記折返部の前記第１の部分と本体部との間隔が８mm以上確保されていることを特徴としている。
【００１３】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００１４】
請求項２に記載の空気入りタイヤでは、折返部の第１の部分と本体部との間に第１の弾性体とは異なる弾性体を配置し、折返部の第１の部分と本体部との間隔を８mm以上確保したので、カーカスの本体部と折返部との間の層間歪が緩和され、本体部と折返部との間のセパレーションの発生を防止することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、折返部の第１の部分と本体部との間に配置される第１の弾性体とは異なる前記弾性体は、前記ビードコアに連結されてタイヤ半径方向外側へ延びる第２の弾性体と前記第２の弾性体のタイヤ径方向外側に配置されてタイヤ半径方向外側へ延びる第３の弾性体とを有し、第２の弾性体の硬度≧第３の弾性体の硬度であり、第２の弾性体の硬度≧第１の弾性体の硬度であることを特徴としている。
【００１６】
次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００１７】
ビード部の剛性を最適に保つためには、ビードコアに連結される第２の弾性体の硬度を、第２の弾性体のタイヤ径方向外側に配置される第３の弾性体の硬度以上とすることが好ましい。第２の弾性体を第３の弾性体よりも軟らかくすると、ビード部の剛性が最適に保てない。
【００１８】
また、第１の弾性体は、ビードコアに連結される第２の弾性体よりもビードコアから離れているので、第１の弾性体の硬度は第２の弾性体の硬度以下とすることが好ましい。第２の弾性体を第１の弾性体よりも軟らかくすると、ビード部の剛性が最適に保てない。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアの回りに沿って、前記折返部の端末を覆う補強層が設けられていることを特徴としている。
【００２０】
次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２１】
請求項４に記載の空気入りタイヤでは、ビードコアの回りに沿って折返部の端末を覆う補強層を設けたので、折返部の端末、即ちプライ端からのセパレーションの発生を抑えることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、空気入りタイヤ１０は、一対のビードコア１２（図１では片側のみ図示）と、一対のビードコア１２にトロイド状に跨がるカーカス１４とを有している。
【００２３】
カーカス１４は、本実施形態では一枚のカーカスプライ１６から構成されている。
【００２４】
カーカスプライ１６は、互いに平行に並べられたラジアル方向に沿って延びる複数本のスチールコード（図示せず）を備え、これら複数本のスチールコードが薄肉のコーティングゴム（図示せず）に埋設されている通常の構造のものである。
【００２５】
カーカスプライ１６は、一方のビード部１１のビードコア１２から他方のビード部１１のビードコア１２へ延在する本体部１６Ａと、端末側をビードコア１２回りにタイヤ内側から外側に折り返した折返部１６Ｂとを有している。
【００２６】
この折返部１６Ｂは、本体部１６Ａと連結すると共に本体部１６Ａのタイヤ幅方向外側に配置される第１の部分１６Ｂａと、少なくとも一部が第１の部分１６Ｂａのタイヤ幅方向外側に配置される第２の部分１６Ｂｂと、第１の部分１６Ｂａのタイヤ半径方向外側（矢印Ａ方向側）部分と第２の部分１６Ｂｂのタイヤ半径方向外側部分とを連結する湾曲部分１６Ｂｃとから構成されている。
【００２７】
なお、第２の部分１６Ｂｂは、湾曲部分１６Ｂｃとは反対側の部分がリムフランジ１７のタイヤ半径方向外側端１７Ａよりもタイヤ半径方向内側へ延び、さらに、端末１６Ｃがビードコア１２のタイヤ幅方向内側（矢印Ｂ方向）に配置されるようにビードコア１２の回りをタイヤ幅方向外側からタイヤ幅方向内側へと折り返している。
【００２８】
ここで、第１の部分１６Ｂａ、湾曲部分１６Ｂｃ及び第２の部分１６Ｂｂで囲まれる領域には、第１のゴム１８が配置されている。また、湾曲部１６Ｂｃの曲率半径Ｒ（ここではコード中心部で計測）は５mm以上に設定されている。
【００２９】
ビードコア１２のタイヤ半径方向外側の本体部１６Ａと第１の部分１６Ｂａとの間には、第２のゴム２０が配置されており、第２のゴム２０のタイヤ半径方向外側には第３のゴム２２が配置されている。
【００３０】
第２のゴム２０と第３のゴム２２との境界は、ビードコア１２のタイヤ幅方向外側端と、本体部１６Ａの湾曲部１６Ｂｃのタイヤ内側端に対向した点とを結ぶ線にほぼ沿って配置されている。
【００３１】
これら第１のゴム１８、第２のゴム２０及び第３のゴム２２は、ビード部１１の剛性を確保するいわゆるスティフナーである。
【００３２】
ビード部１１の剛性を最適に保つためには、ビードコア１２に連結される第２のゴム２０の硬度を、第２のゴム２０のタイヤ径方向外側に配置される第３のゴム２２の硬度以上とすることが好ましい。第２のゴム２０を第３のゴム２２よりも軟らかくすると、ビード部１１の剛性が最適に保てない。
【００３３】
また、第１のゴム１８は、ビードコア１２から離れているので、第１のゴム１８の硬度は第２のゴム２０の硬度以下とすることが好ましい。第２のゴム２０を第１のゴム１８よりも軟らかくすると、ビード部１１の剛性が最適に保てない。
【００３４】
ここで、ビードコア１２のタイヤ半径方向外側の領域において、本体部１６Ａと折返部１６Ｂとの最短間隔Ｓ（ここでは、コードとコードの間隙の最短寸法）が、８mm以上であることが好ましい。
（作用）
次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用を説明する。
【００３５】
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、ビード部１１のなかでも内圧充填時及び転動時によく可動するビードコア１２のタイヤ半径方向外側部分にカーカスプライ１６の折返部１６Ｂの端末１６Ｃ（スチールコードの端末）がゴムの中で浮いて配置されていないので、端末１６Ｃ、即ちコード部材端を核とするセパレーションの発生を抑えることができる。
【００３６】
また、第１の部分１６Ｂａ、湾曲部分１６Ｂｃ及び第２の部分１６Ｂｂで囲まれる領域に第１のゴム１８を配置し、湾曲部分１６Ｂｃの曲率半径Ｒを５mm以上確保したので、第１の部分１６Ｂａと第２の部分１６Ｂｂとの間の層間剪断歪が抑えられ、カーカスプライ１６とこれに接着している周囲のゴムとの剥離を防止することができる。
【００３７】
さらに、湾曲部１６Ｂｃの曲率半径Ｒを５mm以上に設定したので、内圧充填時及び転動時にビードコア１２のタイヤ半径方向外側部分が可動しても局所的に大きな力が作用すること（応力集中）は無く、カーカスプライ１６を構成するコードの折れを防止することができる。
【００３８】
さらに、ビードコア１２のタイヤ半径方向外側の領域において、本体部１６Ａと折返部１６Ｂとの最短間隔Ｓを８mm以上としたので、カーカスプライ１６の本体部１６Ａと折返部１６Ｂとの間の層間歪を緩和することができ、本体部１６Ａと折返部１６Ｂとの間のセパレーションの発生を抑えることができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、カーカスプライ１６の第２の部分１６Ｂｂがビードコア１２のタイヤ幅方向内側まで延びていた（即ち、端末１６Ｃがビードコア１２のタイヤ幅方向内側に配置されていた）が、本発明はこれに限らず、少なくともリムフランジ１７のタイヤ半径方向外側端１７Ａよりもタイヤ半径方向内側へ延びていれば良く、図２に示すように端末１６Ｃがビードコア１２のタイヤ半径方向内側に配置されていても良い。
【００４０】
また、図３に示すように、ビード部１１のカーカスプライ１６の外面にスチールコードからなるワイヤーチェーファー２４や、ナイロン等の有機繊維コードからなるチェーファー（図示せず）を配置しても良い。但し、チェーファー端はカーカスプライ１６に接するように配置することが好ましい。チェーファー端がゴム中に浮いていると（図６参照）、チェーファー端からセパレーションを発生する虞れがある。
（試験例１）
次に、本発明の効果を確かめるために、タイヤサイズが１６０Ｊ  ４３５／５０Ｒ１９．５である従来例１のタイヤと本発明の適用された実施例１のタイヤとを用意し、ドラム試験機にてタイヤの耐久試験を行った。
【００４１】
ドラム試験は、１６０Ｊの正規内圧、標準リム、速度６０km/hで、最大荷重の１５０％荷重を負荷させた。
【００４２】
評価は、試験タイヤのビード部が故障して走行不能となった距離を測定し、従来例のタイヤの走行距離を１００とする指数で表した。なお、指数が大きいほど走行距離が長く、耐久力に優れていることを表している。
【００４３】
実施例１のタイヤ：図１に示す構造のビード部を備えたタイヤである。
【００４４】
従来例１のタイヤ：図４に示すように、カーカスプライ１６の折返部１６Ｂの端末１６Ｃがリムフランジ１７のタイヤ半径方向外側端１７Ａよりもタイヤ半径方向外側に配置され、カーカスプライ１６の外側にスチールコードからなるワイヤーチェーファー２４が１層と、ナイロンコードからなるナイロンチェーファー２８が２層設けられた従来構造のビード部を備えたタイヤ３０である。
【００４５】
【表１】
0004244246.tif 000002
上記表１に示すように、本発明の適用された実施例１のタイヤは、従来例１のタイヤに比較してビード部故障までの走行距離が長く、ビード部の耐久性に優れていることが分かる。
（試験例２）
本発明の効果を確かめるために、タイヤサイズが１４９Ｌ  ２９５／６０Ｒ２２．５である従来例２のタイヤと本発明の適用された実施例２のタイヤとを用意し、ドラム試験機にてタイヤの耐久試験を行った。
【００４６】
ドラム試験は、１４９Ｌの正規内圧、標準リム、速度６０km/hで、最大荷重の１５０％荷重を負荷させた。
【００４７】
評価は、試験タイヤのビード部が故障して走行不能となった距離を測定し、従来例のタイヤの走行距離を１００とする指数で表した。なお、指数が大きいほど走行距離が長く、耐久力に優れていることを表している。
【００４８】
実施例２のタイヤ：図２に示す構造のビード部を備えたタイヤである。
【００４９】
従来例２のタイヤ：図４に示す従来構造のビード部を備えたタイヤ（但し、従来例１とはタイヤサイズが異なる）である。
【００５０】
【表２】
0004244246.tif 000003
上記表２に示すように、本発明の適用された実施例２のタイヤは、従来例２のタイヤに比較してビード部故障までの走行距離が長く、ビード部の耐久性に優れていることが分かる。
（試験例３）
本発明の効果を確かめるために、タイヤサイズが１４９Ｌ  ２９５／６０Ｒ２２．５である従来例３のタイヤと本発明の適用された実施例３のタイヤとを用意し、ドラム試験機にてタイヤの耐久試験を行った。
【００５１】
ドラム試験は、１４９Ｌの正規内圧、標準リム、速度６０km/hで、最大荷重の１５０％荷重を負荷させた。
【００５２】
評価は、試験タイヤのビード部が故障して走行不能となった距離を測定し、従来例のタイヤの走行距離を１００とする指数で表した。なお、指数が大きいほど走行距離が長く、耐久力に優れていることを表している。
【００５３】
実施例３のタイヤ：図３に示す構造のビード部を備えたタイヤである。
【００５４】
従来例３のタイヤ：図４に示す従来構造のビード部を備えたタイヤ（但し、従来例１とはタイヤサイズが異なる）。
【００５５】
【表３】
0004244246.tif 000004
上記表２に示すように、本発明の適用された実施例３のタイヤは、従来例３のタイヤに比較してビード部故障までの走行距離が長く、ビード部の耐久性に優れていることが分かる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、ビード部の寿命を延長することができる、という優れた効果を有する。
【００５７】
請求項２に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、亀裂の進展を確実に遅らせることができ、ビード部の寿命を確実に延長することができる、という優れた効果を有する。
【００５８】
請求項４に記載の空気入りタイヤは上記の構成としたので、亀裂の発生自体を遅らせることができ、ビード部の寿命を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのビード部の断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤのビード部の断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態に係る空気入りタイヤのビード部の断面図である。
【図４】試験に用いた従来例に係る空気入りタイヤのビード部の断面図である。
【図５】更に他の従来例に係る空気入りタイヤのビード部の断面図である。
【図６】更に他の従来例に係る空気入りタイヤのビード部の断面図である。
【符号の説明】
１０    空気入りタイヤ
１２    ビードコア
１４    カーカス
１６    カーカスプライ
１６Ａ  本体部
１６Ｂ  折返部
１６Ｂａ第１の部分
１６Ｂｂ第２の部分
１６Ｂｃ湾曲部分
１６Ｃ  端末
１８    第１のゴム（第１の弾性体）
２０    第２のゴム（第２の弾性体）
２２    第３のゴム（第３の弾性体）
２４    ワイヤーチェーファー（補強層）
【図１】
0004244246.tif 000005
【図２】
0004244246.tif 000006
【図３】
0004244246.tif 000007
【図４】
0004244246.tif 000008
【図５】
0004244246.tif 000009
【図６】
0004244246.tif 000010