JPH0466312A - ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビード補強層に起因するカーカスのコード乱
れを抑制でき、ビード強度を維持しつつタイヤの均一性
を高めうるラジアルタイヤに関する。

〔従来の技術〕

道路網の整備化、車両の高性能化等とともに、トラック
、バス等の重荷重車両用タイヤにおいても高い高速走行
性能が要求され、近年カーカス外側を強靭なベルト層で
タガ締めしたラジアル構造のものが多用されつつある。

しかしながらこのようなラジアルタイヤにあっては、ト
レッド剛性の向上及び偏平化に伴うサイドウオール部で
のフレキシブル領域の低減等に原因してビード部での変
形量が増大し、従って通常ビード部には、ビード剛性を
高めその耐久性を向上するために、第５図に示すように
、ビードコアＡの廻りを折返すカーカスＢの外側に、ス
チール製の補強コードを半径方向に対して傾斜配列させ
た補強ｉＥを形設している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこのような補強層Ｅを設けたラジアルタイ
ヤにあっては、第７図（ａ）に示すように、生タイヤ形
成の際カーカスＢに、各ビードコアＡから互いに逆方向
にねじれるごときねじれ変形が発生し、この時生ずるカ
ーカスコードｂのコード乱れに起因してタイヤの均一性
を低下するという問題がある。

これは補強コードが非伸張性かつ高剛性を有ししかも半
径方向に傾斜配列するためと考えられる。

すなわち生タイヤの形成に際しては、第６図（８）〜（
ｂ）に示すように、フォーマ上で巻装される円筒状のカ
ーカス８両端をビードコアＡの廻りで補強層Ｅとともに
折返し、しかる後該カーカスＢを風船状に膨満しつつ適
正なビード間距離に至るまでビード部をタイヤ軸方向内
方に付勢しており、この時カーカス折返し部に沿う補強
層の外巻上げ部Ｅ１にはタイヤ半径方向の圧縮応力が又
カーカス本体部に沿う内巻上げ部Ｅ２には引張応力が夫
々作用する。

しかしながら補強コードｅは非伸張性を有するため、前
記応力に応じて伸縮、しえず、その結果補強コードｅに
は第７図（ｂ）に示すように、外巻上げ部Ｅ１にあって
はそのコード角αが減する方向に、内巻上げ部Ｅ２にあ
っては増加する方向に夫々コードずれが発生し、又この
ような補強層ＥのコードずれがカーカスＢを引きするこ
とによって前記カーカスのねじれ変形を誘発すると推察
される。

従って本発明者は、このような補強層に、高性能有機繊
維コードとして知られる全芳香族ポリアミド繊維、いわ
ゆるパラ型アラミド繊維コード（ＰＰＴＡ）を用いるこ
とを提案した。このものは引張強度に優れる反面従来の
スチールコードに比して比較的伸張性が大かつ引張弾性
率が小であり、従ってビード補強効果を維持しうる一方
、カーカスへの引きずり力を軽減できしかも生タイヤ形
成の際の前記応力に原因したコードずれを抑制しうる。

しかしながら全芳香族ポリアミド繊維コードはスチール
コードに比して耐屈曲疲労性に劣り、タイヤの繰返し変
形の際、補強コードに破断損傷を招きビード部耐久性を
著しく低下するという新たな問題が発生する。

本発明は補強層に、タイヤコードとしては新規な全芳香
族ポリエステル繊維コードを用いることを基本として、
ビード耐久性を維持しつつ補強コードに起因するカーカ
スのねじれ変形を構成簡易にかつ効果的に抑制でき前記
問題点を解決しうるラジアル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〕

前記目的を達成するために本発明のラジアルタイヤは、
トレッド部からサイドウオール部を通りビード部のビー
ドコアに至る本体部に該本体部に連なりかつ前記ビード
コアの廻りをタイヤ内側がら外側に折返される折返し部
を設けたラジアル配列のカーカスと、該カーカスに沿っ
て配置された全芳香族ポリエステル繊維からなる補強コ
ードをタイヤ半径方向と傾斜させて配列したビード補強
層とを具えている。

〔作用〕

このように構成するラジアルタイヤは、ビード補強層の
補強コードとして全芳香族ポリエステル繊維コードを採
用している。

全芳香族ポリエステル繊維は、ベンゼン環及びベンゼン
環が複数縮合した環をもつ芳香族化合物をエステル結合
（−〇−Ｃｏ−）した例えば式（１）に示す構造を有す
る剛直性の高性能有機繊維であって、いわゆるボリアリ
レート繊維として知られこのものは、第１表及び第３図
に示すように、全芳香族ポリアミド繊維いわゆるバラ型
アラミド繊維（ＰＰＴＡ）とほぼ同程度の引張強度、引
張弾性率及び伸張性を有する。従ってビード部を効果的
に補強できビード剛性を高める一方、生タイヤ形成の際
の引張・圧縮応力に応じて伸縮し、補強層のコードずれ
を抑制するとともに、それに伴うカーカスへの引きずり
力を軽減しうる。

しかもこのものは耐屈曲疲労性、すなわち例えば曲げ角
度１３０”かつ屈曲回数１万回の屈曲テストを１５００
　ｄ／１．８０ｔ／ｍの単繊維に行った場合の強力保持
率は、第２表に示すように全芳香族ポリアミド繊維が５
１％であるのに対して全芳香族ポリエステル繊維は９７
％と極めて大である。従ってタイヤの繰返し変形の際の
補強コードの破断損傷を防止できビード耐久性を高めそ
の使用寿命を向上しうる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

図においてラジアルタイヤ１は、ビードコア２を有する
一対のビード部３と、各ビード部３に連なりかつタイヤ
半径方向外方にのびるサイドウオール部４と、その外端
間を継ぐトレッド部５とを有する本例では重荷重車両用
タイヤである。又前記ビードコア３．３間には、トレッ
ド部５からサイドウオール部４を通りビードコア２に至
るトロイド状の本体部７Ａ両端に、前記ビードコア２の
廻りをタイヤ内側から外側に折返される折返し部７Ｂを
延設したカーカス７が架は渡されるとともに、該カーカ
ス７の半径方向外側かつトレッド部５内方には強靭なベ
ルト層９がタイヤ円周方向に巻装される。

前記カーカス７は、カーカスコードをタイヤ赤道に対し
て７０〜９０°の角度で配列した少なくとも１枚のカー
カスプライからなるラジアル構造のものが採用される。

なおり−力ス７は、本例ではスチール製の金属繊維コー
ドを用いた１枚のカーカスプライから形成されるが、カ
ーカスコードとしては他に、ナイロン、ポリエステル等
の有機繊維コードを使用することができ、かかる場合に
は必要なカーカス強度を得るために１枚あるいは複数枚
例えば２〜３枚のカーカスプライを用いかつ各カーカス
コードがブライ間相互で交差するごとく互いに向きを違
えて配置するのが好ましい。

又前記カーカス７の本体部７Ａとその両端の折返し部７
Ｂとの間には、ビード部２からタイヤ半径方向外方に厚
さを漸減するようにのびるビードエーペックス８が介在
する一方、ビード部３にはカーカス７の外側に配される
ビード補強層１０が設けられる。

ビード補強層１０は、第２図に拡大して示すように、本
例では前記ビードコア２下方の底部を通る基部１００両
端に、前記カーカス７の本体部７Ａ及び折返し部７Ｂに
沿う内巻上げ部１０Ａ及び外巻上げ部１０Ｂを夫々巻上
げたＵ字状をなし、本例では内巻上げ部１０Ａ上端のビ
ードベースからの上端高さｈｃは、折返し部７Ｂの上端
高さｈｂより小かつビードコア２の上端高さｈｄより大
に設定している。なおこれは、ビード変形時外巻上げ部
１０Ｂに比して内巻上げ部１０Ａに高い応力が作用する
ためであり、従って前記上端高さｈＣをビードコア２の
上端高さｈｄ以下とした場合にはビード剛性が不十分と
なり、ビード変形が増すことにより外巻上げ部１０Ａ及
び折返し部７Ｂ上端での応力集中を増大させる。よって
上端高さｈｃはｈｄを越えることが好ましいが、ビード
剛性がさほど必要のない場合には、上端高さｈｃをｈｄ
より大とする必要はなく、例えばビード補強層１０の内
巻上げ部上端１１をビードコア２の横部付近で終端させ
る他、内巻上げ部１０Ａ及び基部１０Ｃを排除し外巻上
げ部１０Ｂ下端を前記ビードコア２の横部付近で終端さ
せてもよい。この場合においてもカーカス７のねじれを
低減し、均一性を高める効果は、スチール製の補強層を
使用した場合より優れている。なお上端高さｈｃを上端
高さｈｂ以上とした場合にはビード剛性をより高める反
面、内巻上げ部１０Ａ上端がサイドウオール部４のフレ
ックスゾーンに位置することとなり応力集中の新たな起
点となる恐れがある。

又前記外巻上げ部１０Ｂの上端高さｈａは、タイヤがリ
ム組みされる標準リムのフランジ高さｈｃ以上とするこ
とが好ましく、フランジ高さｈｃ未満の場合にはビード
補強効果に劣る。又前記上端高さｈａは上端高さｈｂよ
り太もしくは小とし各上端位置を違えることにより応力
集中を分散することが好ましく又外巻上げ部１０Ｂ上端
を巻返し前記折返し部７Ｂ上端を巻込むのもよい。

そして本発明ではこのようなビード補強層１０は、全芳
香族ポリエステル繊維を用いた補強コードを内、外巻上
げ部１０Ａ、ＩＯＢにおいて半径方向に対して４０〜７
０°の傾斜角度で配列したコード配列体によって形成さ
れ、本例では２０〜４５エンズ／　５　ｃｍのコード打
込み数を有して１００％モジュラスが４０〜７０ｋｇ／
ａｎ２のゴム材中に埋設している。

又前記全芳香族ポリエステル繊維は、前述のごとくベン
ゼン環及びベンゼン環が複数縮合した環をもつ芳香族化
合物をエステル結合した例えば式（１）に示す分子構造
を有する剛直性の高性能有機繊維であって、いわゆるボ
リアリレート繊維として知られるタイヤコードとしては
新規な繊維素材でこのものは前記第１表及び第３図に示
すように、全芳香族ポリアミド繊維とほぼ同程度の引張
強度、引張弾性率及び伸張性を有する。

従って必要なビード補強効果を維持でき、ビード剛性を
高める一方、生タイヤ形成時に作用する応力に応じて伸
縮し補強コードのコードずれを抑制しうるとともにそれ
に伴うカーカス７への引きずり力を軽減しうる。その結
果カーカス７のねじれ変形を防止できタイヤの均一性を
向上しうる。

しかも全芳香族ポリエステル繊維は、前記第２表に示す
ように耐屈曲疲労性に優れるため、補強コードの破断損
傷を防止でき耐久性を高めるとともに前記補強効果を使
用初期から終期に至り発揮できタイヤ走行性能を維持し
うる。

大　又前記ビードエーペックス８は、本例では前記ビー
ドコア２に隣接し、サイドウオール方向に先細状にのび
る高弾性ゴム層８Ａと、その外側に隣接し上端が前記高
弾性ゴム層８Ａ上端をこえる低弾性ゴム層８Ｂとを有す
る２層構造をなす。ここで高弾性ゴム層８Ａは前記補強
層１０とともにビード内側に作用する伸張応力を抑制す
るものでその上端は内巻上げ部１０Ａ上端をこえて半径
方向外方にのびる。又低弾性ゴム層８Ｂはビード外側に
作用する圧縮歪を緩和し前記折返し部７Ｂ上端及び外巻
上げ部１０Ｂ上端での端部剥離を抑制するため、各上端
を隣接あるいは被覆するごとく配置されている。

従って本例では前記高弾性ゴム層８Ａ及び低弾性ゴム層
８Ｂには１００％モジュラスが夫々５０〜１１０　ｋｇ
／Ｃｍ”及び１８〜６０　ｋｇ／Ｃｍ”の範囲のものが
用いられている。

〔具体例〕

第１図に示すタイヤ構造をなすタイヤサイズが１０．０
ＯＲ２０・１４ＰＲのタイヤを第３表の仕様に基づき試
作するとともに、カーカスの均−性及びビード耐久性を
夫々比較した。なお均一性は、第４図（ａ）〜伽）に示
すように、タイヤを円周方向に８等分した各８等分点Ｐ
におけるカーカスコードのねじれ変形量Ｍの平均値で示
し、又ビード耐久性は荷重５．ｏｏｏｋｇ、内圧８．０
ｋｇ／Ｃｍ”でドラム走行させビード損傷が発生するま
での走行距離を従来タイヤを１００とした指数で示して
いる。

〔発明の効果〕

畝上のごとく本発明のラジアルタイヤはビード補強層を
タイヤコードとしては新規な芳香族ポリエステル繊維コ
ードを用いて形成しているため、ビード耐久性を維持し
つつカーカスのねじれ変形を抑制できタイヤ均一性を向
上しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はビー
ド部を拡大して示す断面図、第３図は全芳香族ポリエス
テル繊維の伸張性を示す線図、第４図ｃＪ１）〜伽）は
カーカスのねじれ変形量を説明する路線図、第５図は従
来タイヤのビード部を示す断面図、第６図（ａ）〜（ｂ
）はその生タイヤ形成方法を説明する線図、第７図（ａ
）〜（′ｂ）はその時に生ずるカーカスのねじれ変形を
説明する線図である。 ２−ビードコア、　　３〜ビ一ド部、 ４−サイドウオール部、　　５−、トレッド部、７−カ
ーカス、　７Ａ−−本体部、 ７Ｂ−折返し部、　　１０−ビード補強層。 特許出願人　　　　住友ゴム工業株式会社代理人　弁理
士　　苗　　村　　　　　正箒］ 区 、／　　Ｌ／ ０Ｃ 待３図 伸度（０１，） １１４図（ａ） 鎖６図（ａ） 第４図（ｂ） 第５図 第７図（ｂ） 第７図（ａ） Ｂ ／ ／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　トレッド部からサイドウォール部を通りビード部の
   ビードコアに至る本体部に該本体部に連なりかつ前記ビ
   ードコアの廻りをタイヤ内側から外側に折返される折返
   し部を設けたラジアル配列のカーカスと、該カーカスに
   沿って配置された全芳香族ポリエステル繊維からなる補
   強コードをタイヤ半径方向と傾斜させて配列したビード
   補強層とを具えるラジアルタイヤ。 ２　前記ビード補強層は、前記カーカスの本体部に沿っ
   てタイヤ半径方向外側にのびる内巻上げ部を具え、該内
   巻上げ部のビードベースからの上端高さｈｃは、前記ビ
   ードコアのビードベースからの上端高さｈｄより大かつ
   前記カーカスの折返し部のビードベースからの上端高さ
   ｈｂより小としたことを特徴とする請求項１記載のラジ
   アルタイヤ。