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Title:
PNEUMATIC TIRE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/099754
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a pneumatic tire comprising a pair of bead portions (11), a bead core (12) having a transverse section contour of a polygonal shape, a radial carcass (13) having individual end portions wound up from inside to outside around the bead core, one layer of wire chafer (14) arranged on the outer side of the radial carcass (13) with respect to the bead core (12), and a rubber chafer (16) arranged in the contact area of the bead portions (11) with an application rim (R). In the tire transverse section assembled with the application rim (R), the angle made between a bead core bottom (12a) and a bead sheet (Ra) of the application rim (R) is set at 0 ± 2 degrees. Those portions of the steel codes (15) constituting the wire chafer (14), which are positioned on the tire outer surface side of the spiral filaments or the outermost layer filaments, are extended at an angle of 90 ± 5 degrees with respect to the extending direction of the ply codes constituting the carcass (13).

Inventors:
SASAKI AKIRA (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/052052
Publication Date:
August 21, 2008
Filing Date:
February 07, 2008
Export Citation:
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Assignee:
BRIDGESTONE CORP (JP)
SASAKI AKIRA (JP)
International Classes:
B60C15/00; B60C15/06; B60C15/024
Domestic Patent References:
WO2007015341A12007-02-08
Foreign References:
JP2006027516A2006-02-02
JP2006188147A2006-07-20
JPH10329514A1998-12-15
JP2006021588A2006-01-26
Other References:
See also references of EP 2123488A4
Attorney, Agent or Firm:
SUGIMURA, Kenji et al. (3-2-1 Kasumigaseki, Chiyoda-k, Tokyo 13, JP)
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Claims:
 一対のビード部と、各ビード部に配設されて、横断面輪郭が多角形状をなすビードコアと、ビード部の一方から他方へトロイダルに延在し、各端部分をビードコアの周りでタイヤの内側から外側に巻き上げたラジアルカーカスと、ビードコアに対してラジアルカーカスの外側に配置した一層以上のワイヤーチェーファーと、ビード部の、適用リムとの接触域に配置したゴムチェーファーとを具え、適用リムに組み付けたタイヤの横断面内で、ビードコアの底辺と、適用リムのビードシートとのなす角を0±2°としてなる空気入りタイヤにおいて、
 ワイヤーチェーファーを構成するスチールコードの、スパイラルフィラメント又は最外層フィラメントの、タイヤの外表面側に位置する部分を、ラジアルカーカスを構成するプライコードの延長方向に対し90±5°の角度で延在させてなることを特徴とする空気入りタイヤ。
 ワイヤーチェーファーを、少なくとも、ビードコアのタイヤ幅方向の外端と対応する位置から、ビードコア中心の直下に到るまでの領域の全てを覆って配置してなる請求項1に記載の空気入りタイヤ。
 ワイヤーチェーファーを、タイヤ周方向に分割して配置された複数枚のチェーファー部材により構成してなる請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
 ビードコアの底辺とビードシートとのなす角を0°としてなる請求項1から3のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
 ワイヤーチェーファーとゴムチェーファーとの間に、JIS A硬度がゴムチェーファーのJIS A硬度より小さく、ワイヤーチェーファーのコーティングゴムのJIS A硬度より大きい変形吸収ゴム層を配設してなる請求項1から4のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
Description:
空気入りタイヤ

 この発明は、空気入りタイヤ、なかでも 建設車両に用いて好適な重荷重用の空気入 ラジアルタイヤに関するものであり、とく 、タイヤビード部の耐リム滑り性を改善す とともに、ビード部での、ワイヤーチェー ァーの耐セパレーション性、ひいては、ビ ド部耐久性を大きく向上させる技術を提案 るものである。

 従来のこの種の空気入りラジアルタイヤ は、ビード部のワイヤーチェーファーにセ レーションがしばしば発生することが知ら ている。このセパレーションは、タイヤの 荷転動下で、ビードベース部のゴム質がビ ドコアの幅方向中心位置からヒール側及び ウ側のそれぞれの側に逃げ変形することを 因とするものであり、これによって、ビー ベースと、リムのビードシートとの接触反 も分散されることから、ビードベースの充 なリム接触圧が確保できない場合にはリム りが発生することもあった。

 このようなビード部セパレーションの発生 防止してビード部の耐久性を向上させるた 、従来は、例えば特許文献1に開示されてい るように、セパレーションの発生部位への入 力の低減を目的として、ワイヤーチェーファ ーのコーティングゴム内の剪断歪を低減させ るべく、主に、ワイヤーチェーファー以外の 設計要素、例えば、ビードコア内径、リング 形状、ゴムチェーファーの硬度、及び変形吸 収ゴム層等に着眼して改善が進められてきた 。

特開2006-21588号公報

 しかしながら、従来技術による対応は、ワ ヤーチェーファーの周りのマクロな歪低減 は有効であるものの、ワイヤーチェーファ コードの近傍のミクロな歪みに対しては十 な効果を得ることができなかった。特に、 障の核が発生することとなる部分に関して 有効な対策が講じられていなかった。
 従って、ビード部におけるワイヤーチェー ァーのセパレーションを発生し難くして、 ード部の耐セパレーション性をより有効に 上させるためには、従来の手法に加えて、 イヤーチェーファーそれ自体の構造の見直 が必要となる。
 そこでこの発明は、ビード部の耐リム滑り を確保しつつ、ビード部の耐セパレーショ 性を有利に向上させることができる空気入 タイヤを提供することを目的とする。

 上記目的を達成するため、この発明に係 空気入りタイヤは、一対のビード部と、各 ード部に配設されて、横断面輪郭が多角形 をなすビードコアと、ビード部の一方から 方へトロイダルに延在し、各端部分をビー コアの周りでタイヤの内側から外側に向け 巻き上げた、タイヤの骨格をなすラジアル ーカスと、ビードコアに対してラジアルカ カスの外側に配置した一層以上のワイヤー ェーファーと、ビード部の、適用リムとの 触域に配置したゴムチェーファーとを具え 適用リムに組み付けたタイヤの横断面内で ビードコアの底辺と、適用リムのビードシ トとのなす角を0±2°としてなるものであっ 、ワイヤーチェーファーを構成するスチー コードの、スパイラルフィラメント又は最 層フィラメントの、タイヤの外表面側に位 する部分を、ラジアルカーカスを構成する ライコードの延長方向に対し90±5°の角度で 延在させてなることを特徴とする。

 ここで、適用リムとは、タイヤのサイズに じて規格に規定されたリムをいう。
 この規格は、タイヤが生産または使用され 地域に有効な産業規格であって、たとえば アメリカ合衆国では、“THE TIRE AND RIM ASSO CIATION INC.のYEAR BOOK”であり、欧州では、“T HE European Tyre and Rim Technical OrganisationのSTAN DARDS MANUAL”であり、日本では、日本自動車 イヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。

 また、この発明の一実施態様による空気入 タイヤは、ワイヤーチェーファーを、少な とも、ビードコアのタイヤ幅方向の外端と 応する位置から、ビードコア中心の直下に るまでの領域の全てを覆って配置してなる とが好ましい。
 また、この発明の一実施態様による空気入 タイヤは、ワイヤーチェーファーを、タイ 周方向に分割して配置された複数枚のチェ ファー部材により構成してなることが好ま い。

 また、この発明の一実施態様による空気入 タイヤは、ビードコアを、それの横断面輪 の底辺とビードシートとのなす角が0°とな 姿勢として配設することが好ましい。
 また、この発明の一実施態様による空気入 タイヤは、ワイヤーチェーファーとゴムチ ーファーとの間に、JIS A硬度がゴムチェー ァーのJIS A硬度より小さく、ワイヤーチェ ファーのコーティングゴムのJIS A硬度より きい変形吸収ゴム層を配設することが好ま い。

 この発明に係る空気入りタイヤでは、ワ ヤーチェーファーを構成するスチールコー の、スパイラルフィラメント又は最外層フ ラメントの、タイヤの外表面側に位置する 分を、ラジアルカーカスを構成するプライ ードの延長方向に対し90±5°の角度で延在さ せてなる構成を採用したことにより、スパイ ラルフィラメント又は最外層フィラメントが 、プライコードの延長方向、即ち、ワイヤー チェーファーのコーティングゴムに対する水 平方向の剪断力の入力方向に対し、略直交方 向に延在することになるので、剪断力が働く 面積を小さくすることによって歪みを分散さ せることができる。このため、より効率的に ビード部耐セパレーション性を向上させるこ とができる。

 またこのタイヤでは、底面に直線部を有 る多角形ビードコア構造と、ビードコアと ードシートとのテーパー角度差=0±2°を併用 することによりビードベース部でのリムへの 接触圧のピークの発生を抑制し、これにより 従来の圧力ピーク位置に集中していた歪みを 分散させることができる。リムの接触圧分布 がブロードになることによりトータルの接触 圧が上昇するので、耐リム滑り性が確保され る。なお、テーパー角度差を超えると圧力が ピーキーになってしまう。

 このような、空気入りタイヤにおいて、 イヤーチェーファーを、少なくとも、ビー コアのタイヤ幅方向の外端と対応する位置 らビードコア中心の直下に到るまでの領域 全てを覆って配置した場合には、直接、ゴ チェーファーで覆う場合よりも、ワイヤー ェーファーを挿入することで、プライコー 上の歪みが低減される。また、ワイヤーチ ーファーを、タイヤ周方向に分割して配置 れた複数枚のチェーファー部材により構成 たときは、同様の性能を確保しつつ、製造 し易さ及び製造安定化の面で効果的である

 ここで、ビードコアの底辺とビードシート のなす角を0°としてなる構成を採用したと は、接触圧分布のピークが無くなり、歪み 中も無くなる。
 そして、また、ワイヤーチェーファーとゴ チェーファーとの間に、JIS A硬度がゴムチ ーファーのJIS A硬度より小さく、ワイヤー ェーファーのコーティングゴムのJIS A硬度 り大きい変形吸収ゴム層を配設してなる構 を採用した場合には、ゴムチェーファーか 来る剪断力を低減する効果がある。

この発明の実施の形態を要部について す横断面図である。 ラジアルカーカスを覆うワイヤーチェ ファーを、タイヤの外表面から透視して示 部分説明図である。 ラジアルカーカスを覆う他のワイヤー ェーファーについて示す図2と同様の図であ る。

符号の説明

 10 空気入りタイヤ
 11 ビード部
 12 ビードコア
 12a 底辺
 13 ラジアルカーカス
 14 ワイヤーチェーファー
 15 スチールコード
 15a スパイラルフィラメント
 15b 最外層フィラメント
 16 ゴムチェーファー
 17 変形吸収ゴム層
 R 適用リム
 Ra ビードシート

 以下、この発明を実施するための最良の形 について図面を参照して説明する。
 図1は、この発明の実施形態の空気入りタイ ヤを、適用リムに取り付けた状態で、一方の ビード部についてのみ示す、タイヤ幅方向の 断面図、言い換えれば横断面図である。
 この図に示すように、空気入りタイヤ10は 適用リムRを装着される一対のビード部11を えるものである。この空気入りタイヤ10は、 たとえばTRA(THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.)規 に定める荷重係数(K-FACTOR)が1.7以上の高出力 建設車両等に装着される重荷重用の空気入 ラジアルタイヤとすることができ、かかる イヤを組み付ける適用リムRは、5°又は8°テ ーパのドロップセンターリムとすることがで きる。

 両ビード部11には、横断面輪郭が多角形状 なし、底面が平坦面となるそれぞれのビー コア12を埋設配置し、タイヤの、図示のリム 組み姿勢で、例えば、横断面輪郭を略六角形 としたそれらの各ビードコア12の底辺12aを、 用リムRのビードシートRaに対し、0±2°の角 差を付して位置させる。
 なお、この場合、ビードコア12の底辺12aと 用リムRのビードシートRaとの角度差を0°に ることもできる。

 また、両ビード部間には、それらの一方 ら他方へトロイダルに延在し、各端部分を ードコア12の周りでタイヤの内側から外側 巻き上げた一枚以上のカーカスプライによ 構成したラジアルカーカス13を配設し、更に 、各ビード部11で、ビードコア12に対し、ス ール製プライコードからなるこのラジアル ーカス13の外側に、コード補強層としての、 これもスチールコードからなるワイヤーチェ ーファー(以下、「WCH」という)14の一層以上 隣接させて配置する。

 このWCH14の配設域は、少なくとも、ビード ア12のタイヤ幅方向の外端Pと対応する位置 ら、ビードコア12の中心Oの直下、言い換え ば、その中心Oを通るタイヤ半径方向線分Lに 到るまでの領域の全体を覆う範囲とすること が好ましく、この場合、WCH14のスチールコー は、タイヤの側部からみて、ラジアルカー ス13のプライコードと0~90°の範囲内の角度 交差する延在形態で配設することができる
 なお、かかるWCH14は、一枚のチェーファー 材をもって構成するだけではなく、タイヤ 方向に分割配置された複数枚のチェーファ 部材によって構成することもできる。

 ここで、このWCH14を構成するスチールコー は、撚り構造になるものであり、具体的に 、図2にワイヤーチェーファーの一部を拡大 て示すような構造、または、図3に示すよう な構造とすることができる。
 ところで、ラジアルカーカス13の外側に配 されてそれを覆うWCH14のスチールコード15は 図2及び図3のそれぞれに示すように、その 外周部を、スパイラルフィラメント15a又は 外層フィラメント15bにより形成されている

 更に図示のタイヤでは、図2に、WCHをタイヤ の外表面側から透視してその一部を例示する ように、スチールコード15のスパイラルフィ メント15aを、タイヤの外表面側に位置する 分で、ラジアルカーカス13を構成するプラ コードの延在方向13a(図では上下方向)に対し 、90±5°の範囲の角度で延在させて、ラジア カーカス13のプライコードと、略直交する延 在形態としている。
 この一方で、WCH14のスチールコード15は、図 3に例示するように、最外層フィラメント15b 、同様に、タイヤの外表面側に位置する部 で、ラジアルカーカス13のプライコードの延 在方向13a(図の上下方向)に対し、90±5°の範囲 の角度で延在するものとすることもできる。

 そして、これらのいずれの場合にあっても 前述したように、スパイラルフィラメント は最外層フィラメントが、プライコードの 長方向、即ち、剪断力の入力方向に対し、 直交方向に延在することになるので、歪み 分散させることができる。このため、より 率的にビード部の耐セパレーション性を向 させることができる。
 なお、スチールコード15の、スパイラルフ ラメント15a又は最外層フィラメント15bの、 ライコードに対する交差角度は、90°である とが、剪断力が働く面積を小さくすること ら最適であり、また、90°を挟んで、それの 上下5°の範囲であれば、剪断力が働く面積を 小さくする十分な歪み分散効果を得ることが できる。しかるに、90±5°の範囲を越えた場 には、歪みが大きくなる故障核が発生する

 また、図1に示すところでは、ビード部11の 用リムRとの接触域には、ゴムチェーファー 16を配設し、このゴムチェーファー16のゴム 度を、例えばJIS A硬度で70~80の範囲とすると 共に、それと、WCH14との間に、剪断変形を剛 段差により吸収するべく機能する変形吸収 ム層17を配設する。
 ここで、この変形吸収ゴム層17のJIS A硬度 65~70にあり、このゴム硬度は、ゴムチェーフ ァー16のそれより小さい一方で、WCH14のコー ィングゴムのJIS A硬度、たとえば60~65よりは 大きい。
 なお、この変形吸収ゴム層17の配設域は、 アのタイヤ方向の外端からビードコア中心O 直下に到るまでの領域とすることが好まし 。

 従って、上記構成を有する空気入りタイヤ1 0は、先にも述べたように、以下のような作 及び効果を得ることができる。
1.底面に平坦面部を有する多角形ビードコア 造の下で、ビードコア底辺と、適用リムRの ビードシートとの間に0±2°の角度差をつける ことにより、ビードコアの底部での、それと 適用リムRとの接触圧のピークの発生を抑制 ることができ、これにより、従来、圧力ピ ク位置に集中していた歪みを分散させて、 こを起点とするセパレーション故障の発生 抑制する。
2.故障の核は、WCH14のスチールコード15の、ス パイラル若しくは最外層のフィラメント上に 発生することを解明し、故障の核が発生する までの時間を稼ぐためには、故障核発生部分 の歪みを分散低減することが有効であるとの 知見の下で、図2,3に示すように、WCH14のスチ ルコード15の、スパイラルフィラメント15a は最外層フィラメント15bを、ラジアルカー ス13のコードの延長方向、即ち、ワイヤーチ ェーファーのコーティングゴムに対する水平 方向の剪断力の入力方向に対し、交差する方 向(例えば、直交方向)に配置することで、歪 を、剪断力が働く面積を小さくすることに って分散させることができる。
3.ワイヤーチェーファーを、少なくとも、ビ ドコアのタイヤ幅方向の外端と対応する位 から、ビードコア中心の直下に到るまでの 域の全てを覆って配置することにより、接 圧のピークが無くなり、歪み集中も無くな 。
4.ワイヤーチェーファーを、タイヤ周方向に 割して配置された複数枚のチェーファー部 により構成することにより、ゴムチェーフ ーから来る剪断力を低減する効果がある。

 WCHのスチールコードの、スパイラルフィ メントの延在方向を、ラジアルカーカスの チールプライコードの延長方向と平行とし 従来例タイヤと、前記スパイラルフィラメ トの延在方向をラジアルカーカスのスチー プライコードの延長方向と直交する方向と た実施例タイヤとのそれぞれを、何れも、 イズがORR 59/80R63のタイヤとし、各タイヤを 、TRAに定められた5°テーパードロップセンタ ーリムに組み付けるとともに、タイヤへの充 填内圧を600kPaとし、負荷を、最大負荷能力の 100~160%とした条件下で、24時間毎に段階的に げてゆく試験を行い、ワイヤーチェーファ コーティングゴム上のセパレーション亀裂 面積を測定して、セパレーション亀裂の進 速度に関する評価を実施した。

 上記試験において、両タイヤのドラム走行 のビートヒール部へのセパレーション亀裂 進展速度を比較したところ、表1に指数値を もって示す結果を得た。
 なお、指数値は小さいほど優れた結果を示 ものとした。

 表1に示すところによれば、実施例タイヤ は、亀裂進展速度を大きく低減できることが 解る。




 
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