JP4621068B2

JP4621068B2 - 重荷重用タイヤ

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Publication number: JP4621068B2
Application number: JP2005136394A
Authority: JP
Inventors: 栄明吉川; 清人丸岡
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2025-05-09
Also published as: US20060249237A1; CN1861430B; JP2006312412A; CN1861430A; US7578328B2

Description

本発明は、ビード部の耐久性を向上しうる重荷重用タイヤに関する。

図８には、重荷重用タイヤのビード部の断面図が示される。この重荷重用タイヤはスチールコードからなるカーカスプライｂを有する。該カーカスプライｂは、トロイド状の本体部ｂ１と、該本体部ｂ１に連なりビードコアｃの周りに沿って巻き付けられた折返し部ｂ２とを含んでいる。また折返し部ｂ２の外端ｂ２ｅは、ビードコアｃのタイヤ半径方向の外面近傍に位置するように、ビードコアｃに巻き付けられている。このような折返し部ｂ２は、その外端ｂ２ｅがタイヤの負荷走行時にあっても歪の小さい領域に配されるため、該外端ｂ２ｅを起点とするコードルース等の損傷を抑制できる。

ところで、重荷重用タイヤは、６００〜８００ｋＰａ程度の非常に高い空気圧が充填される。これに伴い、前記カーカスプライｂの折返し部ｂ２のコードには、本体部ｂ１側へと引っ張られる力（以下、このような力を単に「吹き抜け力」と言うことがある。）Ｆが作用する。この吹き抜け力Ｆは、折返し部ｂ２と非常に接近した位置にあるビードコアｃを、図の矢印方向に回転させようとし、その結果、ビードコアｃの断面形状の意図しない変形や、リムＪのシート面ＪｓからのビードトウＢｔの浮き上がり変形などを招く。このような変形は、ビード部の耐久性や使用済みタイヤのエアイン性能を悪化させるおそれがある。なおエアイン性能は、リム組み時のエア充填作業のしやすさであり、これはビードの形状に大きな影響を受ける。エアイン性能が悪いと、多くの空気がビードとリムの隙間から漏れる欠点がある。

発明者らは、ビードコアのタイヤ軸方向の内の側面とカーカスプライのスチールコードとの間のコア内側領域に、特定の物性を持ったコア保護用ゴムを配することにより、上述のようなビードコアの回転及び型くずれ等を防止しうることを知見した。なお関連する先行技術としては、例えば次のものがある。

特開２００１−７１７１８号公報

本発明は、ビードコアのタイヤ軸方向の内の側面とカーカスプライのスチールコードとで挟まれるコア内側領域に、特定の物性を持っているコア保護用ゴムを配することを基本として、空気圧の充填等に伴うビードコアの回転変形等を長期に亘って抑制し、ひいてはビード部の耐久性を向上しうる重荷重用タイヤを提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、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本体部と、該本体部に連なりかつ前記ビードコアの廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部とを有するスチールコードからなるカーカスプライを具えた重荷重用タイヤであって、前記折返し部は、ビードコアのタイヤ軸方向の内の側面、タイヤ半径方向の内面及びタイヤ軸方向の外の側面に沿って折れ曲がる主部と、該主部に連なり前記ビードコアのタイヤ半径方向の外面の近傍を前記本体部に向かってのびる副部とからなるとともに、前記ビードコアの前記内の側面と、前記主部のスチールコードとで挟まれるコア内側領域に、複素弾性率が５０〜８０ＭＰａであるコア保護用ゴムが配されたことを特徴とする重荷重用タイヤである。

また請求項２記載の発明は、前記コア保護用ゴムは、少なくとも前記コア内側領域のタイヤ半径方向の外端から該コア内側領域のタイヤ半径方向長さの６０％以上の長さを有してタイヤ半径方向内方にのびている請求項１記載の重荷重用タイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記コア保護用ゴムは、前記コア内側領域のタイヤ半径方向の外端から該コア内側領域のタイヤ半径方向長さの３０％の位置において、前記コア内側領域のタイヤ軸方向の幅の２０〜８０％の幅を有する請求項１又は２記載の重荷重用タイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記コア保護ゴムは、前記コア内側領域において、タイヤ半径方向内側からタイヤ半径方向外側に向かって厚さが漸増する請求項１乃至３のいずれかに記載の重荷重用タイヤである。

本発明の重荷重用タイヤは、コア内側領域に、これまでよりも硬いゴム、具体的には複素弾性率が５０〜８０ＭＰａであるコア保護用ゴムが配される。タイヤへの内圧充填に伴い、カーカスプライのスチールコードに吹き抜け力が生じるが、コア保護用ゴムは、吹き抜け力を緩和してビードコアに伝達されるのを抑制する。これにより、本発明の重荷重用タイヤは、高内圧が充填された場合でも、ビードコアの回転変形や型くずれが抑制され、高いビード耐久性を発揮しうる。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の重荷重用タイヤ１の正規状態を示す断面図、図２はそのビード部を拡大して示す部分断面図、図３は図２の一部をさらに部分拡大した拡大図をそれぞれ示す。この例の重荷重用タイヤ１は、チューブレスタイプのものが例示される。

前記正規状態とは、タイヤを正規リムＪにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の状態とする。また、前記「正規リム」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"とする。さらに正規内圧とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ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" とする。

前記重荷重用タイヤ１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、該カーカス６の半径方向外側かつ前記トレッド部２の内方に配されたベルト層７と、ビード補強層９とを含んで補強される。

前記カーカス６は、カーカスコード６Ｃがタイヤ赤道Ｃに対して例えば８０〜９０゜、本実施形態ではほぼ９０°の角度で配列された少なくとも一枚のカーカスプライ６Ａにより構成されている。前記カーカスコード６Ｃには、スチールコードが特に適するが、必要に応じてナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードをも併せて用い得る。またカーカスコード６Ｃの表面は、図３に示されるように、トッピングゴムｔｇによって被覆される。また、本実施形態のカーカス６は一枚のカーカスプライ６Ａで作られるが、これに限定されるものではない。カーカスプライ６Ａの構造については、後で詳しく述べる。

本実施形態において、ビードコア５は、スチールワイヤ５ｗ（この例では断面円形のスチール素線である。）を多段多列に渦巻き状に連続して巻き束ねることにより形成されたリング体で構成される。

またビードコア５は、偏平な略六角形状の断面を有する。断面が略六角形状のビードコア５については、その横断面において、タイヤ半径方向内側で最もタイヤ軸方向に沿っている長辺を形成する面をビードコア５のタイヤ半径方向の内面ＳＬとし、タイヤ半径方向外側で最もタイヤ軸方向に沿っている長辺を形成する面をビードコア５のタイヤ半径方向の外面ＳＵとする。またビードコア５の前記内面ＳＬと前記外面ＳＵとの間をタイヤ軸方向内側で継ぐ折れ線状の屈曲辺を形成する面をビードコアのタイヤ軸方向の内の側面Ｓｉとして、その反対側の屈曲辺をタイヤ軸方向の外の側面Ｓｏとしてそれそれ定義される。

前記ビードコア５の横断面において、前記内面ＳＬは、正規リムＪのリムシート面Ｊｓと略平行にのびている。これは、ビード部４とリムシート面Ｊｓとの間の嵌合力を広範囲に亘って高めるのに役立つ。また前記リムＪは、チューブレスタイヤ用の１５°深底リムからなり、この例では、ビードコア５の前記内面ＳＬ及び外面ＳＵは、いずれもタイヤ軸方向に対してほぼ１５°の角度で傾いている。

ビードコア５の横断面は、好ましくは本実施形態のような偏平な略六角形状であるが、必要に応じて正六角形、矩形状又は円形状等も採用できる。ただし、ビードコア５の断面が円形状の場合、それを囲む一辺がタイヤ軸方向に沿った正方形ないし長方形を仮想定義し、その対角線で区切られる領域に前記内面ＳＬ、外面ＳＵ、内の側面Ｓｉ及び外の側面Ｓｏを割り当て得る。

また、図４に示されるように、本実施形態のビードコア５の横断面において、そのコア最大高さＨｃとコア最大幅Ｗｃとの比（Ｈｃ／Ｗｃ）は、好ましくは０．４３以上、より好ましくは０．４５以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは０．５８以下、より好ましくは０．５６以下が望ましい。このようなビードコア５は、カーカスプライの吹き抜け力に対して、耐回転抵抗性をより強く示すとともに、ビードトウ部の浮き上がりを抑制することができる。

本実施形態において、ビードコア５の周囲にはラッピング材１２が配されている。該ラッピング材１２は、例えば有機繊維を用いた織布、不織布又はプライからなり、ビードコア５の外面を連続して覆う。このようなラッピング材１２は、カーカスプライ６Ａのスチールコード６Ｃとビードコア５のビードワイヤ５ｗとの間で緩衝機能を発揮する他、両コードの直接接触を防ぎ、ひいてはフレッティング損傷を防止しうる。

前記ベルト層７は、少なくとも２枚、本実施形態では３枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂ及び７Ｃから構成される。各ベルトプライ７Ａないし７Ｃは、いずれも引き揃えられたスチールコードからなるベルトコードを有する。タイヤ半径方向の最も内側に配された第１のベルトプライ７Ａは、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば６０±１５°の角度で配列されている。またその外側に順次配された第２ないし第３のベルトプライ７Ｂ及び７Ｃは、ベルトコードがタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３５°の角度で配列される。第２ないし第３のベルトプライ７Ｂ及び７Ｃは、ベルトコードが互いに交差するように重ねられる。

前述のカーカスプライ６Ａは、一対のビードコア５、５間（図には片側のビードコアのみが示される。）を跨ってビードコア５に至るトロイド状の本体部６ａと、その両側に連なりかつビードコア５の回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとで構成される。

前記折返し部６ｂは、図２及び図３に示されるように、ビードコア５の前記内の側面Ｓｉ、内面ＳＬ及び外の側面Ｓｏに沿って折れ曲がる主部１０と、該主部１０に連なりビードコア５の前記外面ＳＵの近傍を前記本体部６ａに向かってのびる副部１１とから構成される。このような折返し部６ｂは、タイヤ負荷走行時の歪の小さい領域に、副部１１の外端１１ｅを有する。従って、従来生じがちであった前記外端１１ｅを起点とした損傷を抑制しうる。また折返し部６ｂが小さくなるためタイヤの軽量化を可能とする。

本実施形態において、前記主部１０は、その全域が滑らかな円弧状で湾曲して折れ曲がる。このような主部１１は、局部的に折り曲げられた部分を有しないため、カーカスコードの強力低下を防止し、ビード耐久性の向上に役立つ。

前記副部１１は、図３に示されるように、ビードコア５の外面ＳＵに接する接線Ｋ１よりも半径方向外側の部位である。また副部１１の前記外端１１ｅは、カーカスプライ６Ａの本体部６ａに接触することなく終端する。

また前記外端１１ｅは、ビードコア５の外面ＳＵから、好ましくは３．０〜８．０mmの距離Ｕ１を隔てるのが望ましい。前記距離Ｕ１が３．０mm未満の場合、副部１１のカーカスコード６Ｃはビードコア５の外面ＳＵ側により大きく折り曲げられるため、スプリングバックが生じやすい。従って、例えば生カバーの成形性の悪化や、加硫中における副部１１の移動による副部１１とビードコア５の外面ＳＵとの間の空気溜まりの発生が懸念される。逆に前記距離Ｕ１が、８．０mmを超える場合、ビードコア５への折返し部６ｂの係止力が低下して、カーカスプライ６Ａの吹き抜けや副部１１の外端１１ｅを起点とした損傷が生じやすい。このような観点より、前記距離Ｕ１は、特に好ましくは、４．０mm以上が望ましく、上限については、より好ましくは７．０mm以下が望ましい。なお前記距離Ｕ１は、ラッピング材１２の外面からではなくビードコア５の外面ＳＵから測定される。

また、本実施形態のビードコア５は、断面円形のスチールワイヤ５ｗが巻き重ねられたものであるから、その外面ＳＵの横断面形状は、ほぼ半円弧をタイヤ軸方向につなげた輪郭を持つ。このため、本明細書において、ビードコア５の外面ＳＵからの相対的な距離などを測定する場合、前記外面ＳＵに引いた接線Ｋ１を基準とする。また、図４に例示されるように、スチールワイヤ５ｗが一直線状に整一せずにタイヤ半径方向内、外にばらつく場合、正しく１本の前記接線を引くことができない。この場合には、前記接線Ｋ１は、前記ビードコア５の外面ＳＵに現れるビードワイヤ列のうち最もタイヤ軸方向外側に位置するビードワイヤ５ｗｏ及び最もタイヤ軸方向内側に位置するビードワイヤ５ｗｉの２本に接する接線Ｎで近似されるものとする。

また、図３に示されるように、副部１１の外端１１ｅは、カーカスプライ６Ａの本体部６ａのスチールコード６Ｃとの間に１〜５mmのコード間距離Ｕ２を有するのが望ましい。前記距離Ｕ２が１mm未満の場合、タイヤ成形時のバラツキや走行時のビード変形等によって、副部１１の外端１１ｅが本体部６ａのカーカスコード６Ｃと接触して擦れ合うなどフレッティング等のコード損傷を招きやすい傾向がある。逆に前記距離Ｕ２が５mmを超える場合、副部１１によるビードコア５への係止力が不十分となり、いわゆる吹き抜けが生じやすくなる。

本実施形態において、前記副部１１のタイヤ半径方向外側には、副部押さえ用の補助コード層８が設けられる。該補助コード層８は、コード８ｗをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けることにより形成される。このような補助コード層８は、副部１１のスプリングバックをより確実に防止してその位置を安定させる。なお前記コード８ｗは、例えばスチールコード（撚られていないいわゆるスチール素線も含む）や有機繊維コードなどが好ましく採用される。

補助コード層８の好ましい態様としては、図５（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、表面がトッピングゴムｔｇで覆われた１本のスチールからなるコード８ｗを少なくとも１周、好ましくは複数周、特に好ましくは２〜８周程度螺旋状に巻き付けることにより形成される。このような補助コード層８は、継ぎ目のないいわゆるジョイントレス構造のコード層として形成され、副部１１に、その戻りを防ぐ強いタガ効果を与え得る。

前記補助コード層８に用いられるスチールコードとしては、例えば１本当たりの強力が２０００〜４０００Ｎのものが好適である。前記強力が２０００Ｎ未満の場合、補助コード層８に十分なタガ効果を発揮させるためには、そのコード周回数を増す必要があり、生産性や寸法精度が悪化しやすい。逆に前記強力が４０００Ｎを超える場合、コード８ｗが過度に硬くなり、副部１１の外側に螺旋状に円滑に巻き付けるのが困難になる。特に好ましくは、１本当たり２５００〜３５００Ｎの強力を有するスチールコードが望ましい。

図６には、本実施形態の重荷重用タイヤの生カバー成形工程の一例が示される。例えば成形ドラムＤ上に巻き付けられたカーカスプライ６Ａの両端部は、タイヤ軸方向外側から外嵌めされる例えば押さえリング１５で折り曲げ状態に保持される。そして、この状態で前記コード８ｗをカーカスプライ６Ａの副部１１の外側に螺旋状に巻き付けることにより前記補助コード層８が形成される。コード８ｗの巻き付け後、外嵌めリング１５は、タイヤ軸方向外側に移動させて取り外される。

また、本実施形態の重荷重用タイヤ１は、図３に最も良く示されるように、ビードコア５の前記内の側面Ｓｉと、前記主部１０のスチールコード６Ｃとで挟まれるコア内側領域Ａに、複素弾性率が５０〜８０ＭＰａからなるコア保護用ゴム１３が配されている。

前記コア内側領域Ａは、詳しくは、ビードコアの内の側面Ｓｉと外面ＳＵとの交点Ｐ１を通るタイヤ軸方向線Ｌ１、ビードコアの内の側面Ｓｉと内面ＳＬとの交点Ｐ２を通るタイヤ軸方向線Ｌ２、ビードコアの内の側面Ｓｉ及び主部１０のスチールコード６Ｃで囲まれる領域である。従って、コア内側領域Ａのタイヤ半径方向の外端Ａｏ及び内端Ａｉは、それぞれ前記タイヤ軸方向線Ｌ１及びＬ２と同じ位置にあり、またコア内側領域Ａのタイヤ半径方向長さは符号Ｈａで表される。

また、前記複素弾性率は、測定試料を岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータ「ＶＥＳＦ−３型」を用いて、測定温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期伸長歪１０％、片振幅１％にて測定した値とする。

重荷重用タイヤ１がリムＪに装着されかつ高い空気圧が充填されると、カーカスプライ６Ａのカーカスコード６Ｃには吹き抜け力Ｆが生じる。一般に本実施形態のようなカーカスプライ構造を持った重荷重用タイヤ１の場合、この吹き抜け力Ｆはビードコア５に直接作用し易い。具体的には、ビードコア５の内の側面Ｓｉが、主部１０のカーカスコード６Ｃによってタイヤ軸方向外側へと強く押されるとともに大きなせん断力を受ける。これらの力により、ビードコア５は、適切に重ね合わされたスチールワイヤ５ｗ、５ｗがすべり、ビードコア５の横断面形状を変形させたり、あるいは回転しようとする。

しかし、本実施形態のように、前記コア内側領域Ａに特定の物性を有するコア保護用ゴム１３が配置された重荷重用タイヤでは、前記コア保護用ゴム１３が、空気圧の充填に伴って生じる前記吹き抜け力を緩和し、ビードコア５の各ワイヤ５ｗの動きを抑え得る。これにより、高内圧が充填された場合でも、ビードコア５の回転変形や型くずれ、さらにはビードトウ部の変形などが防止されてビード部４の耐久性を向上しうる。

ここで、前記コア保護用ゴム１３の複素弾性率が５０ＭＰａ未満の場合、ゴムが柔らかすぎるために吹き抜け力を十分に緩和できず、逆に８０ＭＰａを超えると、ゴムが著しく硬くなり、タイヤ生カバー成型時にビード部の成型精度が悪化し、結果としてビード部４の耐久性を低下させる。このような観点より、前記コア保護用ゴム１３の複素弾性率は、好ましくは５２ＭＰａ以上、さらに好ましくは５４ＭＰａ以上が望ましく、また、上限については、より好ましくは７５ＭＰａ以下、さらに好ましくは７０ＭＰａ以下が望ましい。なお前記複素弾性率は、例えば熱硬化型の樹脂（例えばフェノール樹脂等）の配合を変えること等によって自在に調節しうる。

本実施形態において、コア保護用ゴム１３のタイヤ半径方向の外端１３ｏは、前記コア内側領域Ａの外端Ａｏよりもタイヤ半径方向外側に位置しており、またコア保護用ゴム１３のタイヤ半径方向の内端１３ｉは、前記コア内側領域Ａの内部に位置するものが示されている。またコア保護用ゴム１３は、前記内端１３ｉから前記外端１３ｏに向かって厚さが漸増するものが例示される。このようなコア保護用ゴム１３は、特に吹き抜け力が大きくなるビードコア５の内の側面Ｓｉの外側を効果的に保護し、より一層ビードコアの変形等を抑制するのに役立つ。なお図６に示したように、タイヤ生カバーの成型工程において、コア保護ゴム１３は、ビードコア５の内の側面Ｓｉの近傍に予め組み入れられて加硫されても良いし、あるいはコア保護用ゴム１３を先に予備加硫して形状を整えておき、それをタイヤ生カバーに組み入れることもできる。従って、製造方法は、特に限定されない。

また、前記コア保護用ゴム１３は、少なくとも前記コア内側領域Ａのタイヤ半径方向の外端Ａｏから該コア内側領域のタイヤ半径方向長さＨａの６０％以上、より好ましくは７０％以上の長さｈを有してタイヤ半径方向内方にのびるものが好ましい。コア保護用ゴムの前記長さｈが、コア内側領域Ａの６０％未満であると、せん断力等を十分に緩和できない傾向がある。前記長さｈの上限は特に定めない。即ち、コア内側領域Ａの全範囲に亘ってコア保護用ゴム１３を配することもできる。

また、コア保護用ゴム１３は、コア内側領域Ａの全部に配されていても良いが、この場合、主部１０のカーカスコード６Ｃと複素弾性率が大きいコア保護用ゴム１３とが直接接触してしまう。言い換えると、カーカスコード６Ｃの周囲に、接着性に優れたトッピングゴムｔｇを配することができず、その結果、コードルースを招きやすくなる。他方、コア保護用ゴム１３の充填量が少なすぎると、ビードコア５の型くずれや回転変形等を抑制する効果が低下しやすい。

これらに関連し、コア内側領域Ａの外端Ａｏから該コア内側領域Ａのタイヤ半径方向長さＨａの３０％の高さ位置Ｐ３は、コア内側領域Ａの中でも最も大きな力が作用することが発明者らの種々の解析によって判明した。そして、特にこの位置Ｐ３において、コア保護用ゴム１３とそれ以外のゴムとの厚さバランスを最適化することによって、吹き抜け力に起因したビードコア５の変形のみならず、主部１０のカーカスコードルースをも効果的に抑制しうることを知見した。なおこの位置Ｐ３は、本実施形態では、ビードコア５の高さ方向の中央に位置するスチールワイヤより一段外側のワイヤの中心位置にほぼ相当する。

そして、前記位置Ｐ３において、コア保護用ゴム１３の幅ｗを、前記コア内側領域Ａのタイヤ軸方向の幅Ｗａの２０〜８０％とするのが望ましい。コア保護用ゴム１３の前記幅ｗが、コア内側領域Ａの幅Ｗａの２０％未満であると、コア保護用ゴム１３の容積が小さくなってビードコア５の変形や型くずれを効果的に防止し得ない傾向がある。逆にコア保護用ゴム１３の幅ｗがコア内側領域Ａの幅Ｗａの８０％を超えると、カーカスコード６Ｃに十分なトッピングゴムｔｇを隣接して配することができず、ひいてはコードルースが生じやすくなる。とりわけ、コア保護用ゴム１３の幅ｗは、コア内側領域Ａの幅Ｗａの３０％以上、より好ましくは４０％以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは７５％以下、より好ましくは７０％以下が望ましい。

また、特に好ましい態様として、前記コア内側領域Ａにおいては、コア保護用ゴム１３のタイヤ軸方向内側及び外側にそれぞれコア保護用ゴム１３以外のゴムが配される部分を含むことが望ましい。本実施形態では、コア保護用ゴム１３のタイヤ軸方向内側にトッピングゴムｔｇが、同タイヤ軸方向外側には充填ゴム１４がそれぞれ配されている。

前記トッピングゴムｔｇは、柔らかくかつスチールコードとの接着性に優れたゴム材料が用いられ、好ましくは天然ゴムを含むものが好ましい。また、トッピングゴムｔｇの複素弾性率は、好ましくは２０ＭＰａ以下、より好ましくは４〜１１ＭＰａ程度が好適である。

また、前記充填ゴム１４は、ビードコア５と、その回りを囲むカーカスプライの折返し部６ｂとの間に配され、本実施形態ではビードコア５の回りで環状に連続している。該充填ゴム１４は、例えばビードコア５の外面ＳＵと副部１１と本体部６ａとの間に配される断面略三角形状の第１の部分１４Ａと、ビードコア５の内面ＳＬと主部１０との間に配される断面略三日月状の第２の部分１４Ｂと、前記第１の部分１４Ａと第２の部分１４Ｂとをビードコア５の内の側面Ｓｉ側で継ぐ第３の部分１４Ｃと、前記第１の部分１４Ａと第２の部分１４Ｂとをビードコア５の外の側面Ｓｏ側で継ぐ第４の部分１４Ｄとを含む。つまり、本例では、充填ゴム１４の前記第３の部分１４Ｃが、コア保護用ゴム１３とビードコア５との間に配されている。

前記充填ゴム１４は、衝撃ないし応力緩和効果に優れた比較的柔らかいゴム組成物で構成され、好ましくはコア保護用ゴム１３よりも小さくかつ前記トッピングゴムｔｇよりも大きい複素弾性率を持つ。これにより、充填ゴム１４の第３の部分１４Ｃは、コア保護用ゴム１３と協働し、カーカスコードからビードコア５に作用する吹き抜け力を緩和吸収できる。また、充填ゴム１４の第１の部分１４Ａは、副部１１の外端１１ｅに作用する走行時の歪を効果的に吸収し、コードルースの発生を防ぐのに役立つ。

充填ゴム１４の複素弾性率Ｅ^*ａは、好ましくは５〜５０ＭＰａのゴム組成物が好適である。充填ゴム１４の複素弾性率Ｅ^*ａが５ＭＰａ未満の場合、該ゴムが過度に柔らかくなって、ビードコア５を保護する性能が低下する他、走行時の副部１１の外端１１ｅの歪が大きくなる傾向がある。逆に前記複素弾性率Ｅ^*ａが５０ＭＰａを超えると、充填ゴム１４の柔軟性が損なわれ、走行時の本体部６ａの倒れ込みに伴う歪をビードコア５の外面ＳＵ全体で受け止めて緩和する能力が低下する。このような観点より、充填ゴム１４の複素弾性率Ｅ^*ａは、とりわけ６ＭＰａ以上、より好ましくは７ＭＰａ以上、さらに好ましくは８ＭＰａ以上が望ましく、同上限については４０ＭＰａ以下、より好ましくは３０ＭＰａ以下が望ましい。

また、図２に示されるように、充填ゴム１４のタイヤ半径方向外側にはタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックス１５が配されている。本実施形態のビードエーペックス１５は、タイヤ半径方向内側に配され内側エーペックス部１５ａと、その外側に配された外側エーペックス部１５ｂとを含んで構成されたものが例示される。

前記内側エーペックス部１５ａは、実質的に副部１１を介して前記充填ゴム１４の外側に配され、その一部、具体的には副部１１の外端１１ｅと本体部６ａとの間では充填ゴム１４と接する。内側エーペックス部１５ａには、複素弾性率Ｅ^*ｂが２０〜７０ＭＰａのゴム組成物が好適である。内側エーペックス部１５ａは、カーカスプライ６Ａの前記副部１１を押さえ込み、また負荷走行時の本体部６ａの倒れ込みによって生じる歪をビードコア５の外面ＳＵで受け止め得る。

内側エーペックス部１５ａの複素弾性率Ｅ^*ｂが、２０ＭＰａ未満であると、副部１１の外端１１ｅを押さえ込む能力が不足しやすい。逆に前記複素弾性率Ｅ^*ｂが７０ＭＰａを超える場合、この部分の弾性が過度に高められる結果、ビード補強層９の外片部９ｃの外端ｅ２付近に歪の集中を招き、損傷を生じさせるおそれがある。このような観点より、内側エーペックス部１５ａの複素弾性率Ｅ^*ｂは、好ましくは２５ＭＰａ以上、より好ましくは３０ＭＰａ以上が望ましく、同上限については前記下限値のいずれかとの組み合わせにおいて６５ＭＰａ以下、さらに好ましくは６０ＭＰａ以下が望ましい。

また前記外側エーペックス部１５ｂは、前記内側エーペックス部１１ａの複素弾性率Ｅ^*ｂより小さい複素弾性率Ｅ^*ｃを有するゴム組成物から構成される。特に好ましくは、前記複素弾性率Ｅ^*ｃは、３ＭＰａ以上、より好ましくは３．５ＭＰａ以上が望ましく、同上限値については、前記下限値のいずれかとの組み合わせにおいて７ＭＰａ以下、さらに好ましくは５ＭＰａ以下が望ましい。前記複素弾性率Ｅ^*ｃが３ＭＰａ未満であると、内側エーペックス部１５ａとの弾性率差が大きくなりすぎ、両者の界面付近からの損傷が発生し易くなる傾向があり、逆に７ＭＰａを超えると、ビード部４全体の剛性が高くなりすぎ、外側エーペックス部１５ｂの外端付近での損傷が発生し易くなる傾向があり好ましくない。

また、本実施形態の重荷重用タイヤ１は、ビード部４に、ビード補強層９が配される。該ビード補強層９は、例えばスチールコードをタイヤ周方向線に対して１０〜４０゜の角度で傾けて配列した少なくとも１枚（本例では１枚）のプライで構成される。またビード補強層９は、カーカスプライ６Ａの本体部６ａのタイヤ軸方向内側をのびる内片部９ａと、この内片部９ａに連なり前記主部１０に沿ってのびる中片部９ｂと、この中片部８ｂに連なりかつタイヤ半径方向外側にのびる外片部９ｃとを含む断面略Ｕ字状で構成される。このようなビード補強層９は、荷重負荷時のカーカスプライ６Ａの本体部６ａの軸方向外側への大きな倒れ込みを抑え、ひいては副部１１の外端１１ｅに作用する歪を低減する。また、例えば車両のブレーキパッド等の熱がリムを介して折返し部６ｂ近傍のゴムに伝えられるのを効果的に防止できる。

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のは言うまでもない。

図１の基本構造を有しかつ表１及び２の仕様に基づく重荷重用タイヤ（サイズ：１１Ｒ２２．５）を試作するとともに、それぞれについて下記の性能をテストした。また本発明外のタイヤについても同様のテストを行い性能を比較した。なお表中に記載していない仕様は、各タイヤとも同一とした。また、比較例１については、図７のビード形状とした。また各タイヤとも、ビード補強層を有し、内片部及び外片部のビードベースラインＢＬからの高さをいずれも２７mmに統一した。

またコア保護用ゴムのゴム組成物については、表１に示す通りである。
テストの方法は、次の通りである。

＜エアイン性能＞
各供試タイヤをリム（サイズ：７．５０×２２．５）に組み、内圧７００ｋＰａを充填後、８０℃の環境下で７２時間放置した後、各タイヤをリムから取り外し、再度リム組みして空気圧を充填する時の充填作業のし易さ（空気の漏れの少なさ）を作業者の官能により評価した。また、リム組み後、７００ｋＰａを充填してＸ線ＣＴスキャン装置でタイヤ断面像を取得し、ビードトウ部のリムシート面からの浮き上がり量、ビードコアの型くずれの有無などを確認した。前記浮き上がり量の評価は、各値の逆数を用いかつ比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜ビード耐久性＞
ドラム試験機を用い、タイヤをリム（サイズ：７．５０×２２．５）に組み、内圧７００ｋＰａを充填後、縦荷重（２７．２５ｋＮの３倍）の条件下で速度２０ｋｍ／ｈで走行させ、ビード部に損傷が発生するまでの走行時間を測定した。評価は、比較例１の走行時間を１００とした指数で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜熱耐久性＞
上記と同様のドラム耐久試験であるが、試験に先立ち、リムを１３０℃まで加熱した。評価は、比較例１の走行時間を１００とした指数で表示した。数値が大きいほど熱に対する耐久性が高いことを示す。
テストの結果などを表１〜３に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、エアイン性能が良好であり、ビード部の耐久性も優れていることが確認できた。

本発明の重荷重用タイヤの一実施形態を示す右半分断面図である。そのビード部を拡大して示す部分拡大図である。そのビード部をさらに拡大して示す要部拡大略図である。ビードコアの外面を説明するその要部拡大略図である。（Ａ）は補助コード層のスチールコードの斜視図、（Ｂ）は補助コード層の全体斜視図である。補助コード層の形成方法を説明する断面略図である。比較例のビード部を説明する断面図である。従来のビード部を説明する断面図である。

符号の説明

１重荷重用タイヤ
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カーカスプライの本体部
６ｂカーカスプライの折返し部
８補助コード層
１０折返し部の主部
１１折返し部の副部
１１ｅ副部の外端
１３コア保護用ゴム
ＳＵビードコアの外面
ＳＬビードコアの内面
Ｓｉビードコアのタイヤ軸方向の内の側面
Ｓｏビードコアのタイヤ軸方向の外の側面
Ａコア内側領域

Claims

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本体部と、該本体部に連なりかつ前記ビードコアの廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部とを有するスチールコードからなるカーカスプライを具えた重荷重用タイヤであって、前記折返し部は、ビードコアのタイヤ軸方向の内の側面、タイヤ半径方向の内面及びタイヤ軸方向の外の側面に沿って折れ曲がる主部と、
該主部に連なり前記ビードコアのタイヤ半径方向の外面の近傍を前記本体部に向かってのびる副部とからなるとともに、
前記ビードコアの前記内の側面と、前記主部のスチールコードとで挟まれるコア内側領域に、複素弾性率が５０〜８０ＭＰａであるコア保護用ゴムが配されたことを特徴とする重荷重用タイヤ。
前記コア保護用ゴムは、少なくとも前記コア内側領域のタイヤ半径方向の外端から該コア内側領域のタイヤ半径方向長さの６０％以上の長さを有してタイヤ半径方向内方にのびている請求項１記載の重荷重用タイヤ。
前記コア保護用ゴムは、前記コア内側領域のタイヤ半径方向の外端から該コア内側領域のタイヤ半径方向長さの３０％の位置において、前記コア内側領域のタイヤ軸方向の幅の２０〜８０％の幅を有する請求項１又は２記載の重荷重用タイヤ
前記コア保護ゴムは、前記コア内側領域において、タイヤ半径方向内側からタイヤ半径方向外側に向かって厚さが漸増する請求項１乃至３のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。