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JP7701600B2 - Pneumatic tires - Google Patents
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JP7701600B2 - Pneumatic tires - Google Patents

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Description

本発明は、トラックやバス等に使用される重荷重用として好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ビード部におけるトゥ欠けを効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire suitable for heavy loads used on trucks, buses, etc., and more specifically, to a pneumatic tire that can effectively prevent toe chipping in the bead portion.

トラックやバス等に使用される重荷重用の空気入りタイヤにおいて、一対のビード部間にカーカス層が装架され、該カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、各ビード部に複数本のスチールコードを含むスチール補強層がカーカス層を包み込むように配置されたものがある。この種の空気入りタイヤでは、タイヤ組み替え時においてビード部に生じるトゥ欠けの頻度が比較的高いという問題がある。 In some heavy-duty pneumatic tires used on trucks, buses, etc., a carcass layer is mounted between a pair of bead sections, the carcass layer is wrapped around the bead core of each bead section from the inside to the outside of the tire, and a steel reinforcing layer containing multiple steel cords is arranged in each bead section so as to encase the carcass layer. With this type of pneumatic tire, there is a problem in that the frequency of toe chipping occurring in the bead section during tire reassembly is relatively high.

上述のように構成される空気入りタイヤにおいて、スチール補強層のタイヤ幅方向外側に複数層の有機繊維補強層を配置し、これら有機繊維補強層をビードコア下においても交差積層させた構造とした場合(例えば、特許文献1参照)、加硫時におけるビードヒールからのゴム流れが抑制されるため、ビードコアをトゥ側に配置することが可能となり、トゥが形成する角度を鈍角化することが可能となる。そのため、ビード部に有機繊維補強層を追加した構造では、トゥ欠けの問題が低減されている。しかしながら、ビード部に有機繊維補強層を追加した構造であっても、依然としてトゥ欠けが発生することがあり、更なる改善が求められている。 In a pneumatic tire constructed as described above, when multiple organic fiber reinforcement layers are arranged on the outer side of the steel reinforcement layer in the tire width direction and these organic fiber reinforcement layers are cross-laminated even under the bead core (see, for example, Patent Document 1), the flow of rubber from the bead heel during vulcanization is suppressed, making it possible to arrange the bead core on the toe side and making the angle formed by the toe obtuse. Therefore, in a structure in which an organic fiber reinforcement layer is added to the bead portion, the problem of toe chipping is reduced. However, even in a structure in which an organic fiber reinforcement layer is added to the bead portion, toe chipping still occurs, and further improvement is required.

特許第6554957号公報Patent No. 6554957

本発明の目的は、ビード部におけるトゥ欠けを効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can effectively prevent toe chipping in the bead portion.

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ外径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、該一対のビード部間にカーカス層が装架され、該カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、各ビード部に複数本のスチールコードを含むスチール補強層が前記カーカス層を包み込むように配置された空気入りタイヤにおいて、
前記スチール補強層のタイヤ幅方向外側に2層の有機繊維補強層が配置され、該2層の有機繊維補強層は前記スチール補強層に隣接する内側の有機繊維補強層と該内側の有機繊維補強層よりもタイヤ幅方向外側に位置する外側の有機繊維補強層を含み、
前記内側の有機繊維補強層の内径側端部は、前記ビードコアのタイヤ径方向内側に最も突出した頂点からビードベース表面に引いた法線からなる線分よりもタイヤ幅方向内側に位置し、
前記外側の有機繊維補強層は前記内側の有機繊維補強層の内径側端部を被覆するように配置され、前記外側の有機繊維補強層の内径側端部は、前記内側の有機繊維補強層の内径側端部から5mm以上離れており、かつ、前記スチール補強層のタイヤ幅方向外側の端部からタイヤ幅方向に引いた水平線からなる線分よりもタイヤ径方向内側に位置すると共に、
前記内側の有機繊維補強層が経糸と緯糸からなる平織り材を含み、該平織り材の経糸と緯糸の繊維構造がそれぞれ200dtex/1~1000dtex/1の範囲にあることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a pneumatic tire of the present invention includes a tread portion extending in a circumferential direction of the tire to form an annular shape, a pair of sidewall portions disposed on both sides of the tread portion, and a pair of bead portions disposed on the inner side of the sidewall portions in the outer radial direction of the tire, a carcass layer is fitted between the pair of bead portions, the carcass layer is wound up around the bead cores of each bead portion from the inner side to the outer side of the tire, and a steel reinforcing layer including a plurality of steel cords is disposed in each bead portion so as to encase the carcass layer,
Two organic fiber reinforcement layers are disposed on the outer side of the steel reinforcement layer in the tire width direction, and the two organic fiber reinforcement layers include an inner organic fiber reinforcement layer adjacent to the steel reinforcement layer and an outer organic fiber reinforcement layer located on the outer side of the inner organic fiber reinforcement layer in the tire width direction,
an inner diameter side end portion of the inner organic fiber reinforcement layer is located inward in the tire width direction with respect to a line segment formed from a normal line drawn from a vertex that protrudes most inward in the tire radial direction of the bead core to a surface of the bead base,
the outer organic fiber reinforcement layer is disposed so as to cover an inner diameter side end portion of the inner organic fiber reinforcement layer, the inner diameter side end portion of the outer organic fiber reinforcement layer is spaced 5 mm or more from the inner diameter side end portion of the inner organic fiber reinforcement layer, and is located radially inward in the tire radial direction of a line segment consisting of a horizontal line drawn in the tire width direction from an outer end portion in the tire width direction of the steel reinforcement layer ,
The inner organic fiber reinforcement layer includes a plain weave material made of warp and weft yarns, and the fiber structure of the warp and weft yarns of the plain weave material is in the range of 200 dtex/1 to 1000 dtex/1 .

本発明者は、ビード部に有機繊維補強層が配置されたタイヤ構造について鋭意研究した結果、トゥ欠けで生じるクラックの殆どが有機繊維補強層の端部に伝播しており、そのような現象は有機繊維補強層の端部がビード部のトゥに近い領域で他の補強層によって被覆されずにゴムと接触していることに起因することを知見し、本発明に至ったのである。 As a result of extensive research into tire structures in which an organic fiber reinforcement layer is arranged in the bead section, the inventor discovered that most cracks caused by toe chipping propagate to the ends of the organic fiber reinforcement layer, and that this phenomenon is caused by the ends of the organic fiber reinforcement layer being in contact with the rubber in the area near the toe of the bead section without being covered by other reinforcing layers, which led to the invention.

即ち、本発明では、ビードコアのタイヤ径方向内側に最も突出した頂点からビードベース表面に引いた法線からなる線分を基準として、内側の有機繊維補強層及び外側の有機繊維補強層の双方を少なくともビードコア下まで延在させているので、加硫時におけるビード部のゴム流れが抑制され、ビードコアの位置がトゥ側に寄り、ビード部のトゥが形成する角度を増加させ、延いては、鈍角化することができる。その結果、ビード部のトゥの剛性が増加し、トゥ欠けが生じ難くなる。また、外側の有機繊維補強層は内側の有機繊維補強層の内径側端部を被覆するように配置され、外側の有機繊維補強層の内径側端部は、内側の有機繊維補強層の内径側端部から5mm以上離れているので、リム外し時にビード部のトゥが変形を受けても、外側の有機繊維補強層の内径側端部及び内側の有機繊維補強層の内径側端部を起点とするクラックが生じ難くなる。その結果、耐トゥ欠け性を大幅に改善することができる。 That is, in the present invention, both the inner organic fiber reinforcement layer and the outer organic fiber reinforcement layer are extended at least to under the bead core, based on the line segment consisting of the normal drawn from the apex that protrudes most inward in the tire radial direction of the bead core to the bead base surface, so that the rubber flow of the bead portion during vulcanization is suppressed, the position of the bead core is closer to the toe side, and the angle formed by the toe of the bead portion can be increased and made obtuse. As a result, the rigidity of the toe of the bead portion is increased and toe chipping is less likely to occur. In addition, the outer organic fiber reinforcement layer is arranged to cover the inner diameter side end of the inner organic fiber reinforcement layer, and the inner diameter side end of the outer organic fiber reinforcement layer is 5 mm or more away from the inner diameter side end of the inner organic fiber reinforcement layer, so that even if the toe of the bead portion is deformed when the rim is removed, cracks starting from the inner diameter side end of the outer organic fiber reinforcement layer and the inner diameter side end of the inner organic fiber reinforcement layer are less likely to occur. As a result, the toe chipping resistance can be significantly improved.

本発明において、内側の有機繊維補強層が経糸と緯糸からなる平織り材を含み、該平織り材の経糸と緯糸の繊維構造がそれぞれ200dtex/1~1000dtex/1の範囲にあることが好ましい。このように内側の有機繊維補強層を構成する平織り材の経糸と緯糸を細くすることにより、外側の有機繊維補強層が内側の有機繊維補強層の内径側端部を被覆するように配置された際に生じる段差部を小さくし、その段差部への応力集中を低減し、トゥ欠けを効果的に抑制することができる。また、内側の有機繊維補強層を構成する平織り材の経糸と緯糸について必要最小限の太さが確保されているので、ゴム流れを抑制する効果も発揮することができる。 In the present invention, it is preferable that the inner organic fiber reinforcement layer includes a plain weave material consisting of warp and weft yarns, and the fiber structure of the warp and weft yarns of the plain weave material is in the range of 200 dtex/1 to 1000 dtex/1. By thinning the warp and weft yarns of the plain weave material constituting the inner organic fiber reinforcement layer in this way, the step portion generated when the outer organic fiber reinforcement layer is arranged to cover the inner diameter side end of the inner organic fiber reinforcement layer is reduced, stress concentration at the step portion is reduced, and toe chipping can be effectively suppressed. In addition, the necessary minimum thickness is ensured for the warp and weft yarns of the plain weave material constituting the inner organic fiber reinforcement layer, so that the effect of suppressing rubber flow can also be exhibited.

ビードコアの幅方向外側に最も突出した頂点を通りビードコアの最長辺に平行な直線に沿って測定される距離であって前記頂点からビードヒール位置までの距離Aが2.5mm~5.5mmの範囲にあることが好ましい。このように距離Aを十分に確保することにより、ビードコアの位置がトゥ側に寄り、ビード部のトゥが形成する角度を増加させることができる。その結果、ビード部のトゥの剛性が増加し、トゥ欠けが生じ難くなる。 The distance A from the apex protruding most outward in the width direction of the bead core, measured along a straight line parallel to the longest side of the bead core, to the bead heel position is preferably in the range of 2.5 mm to 5.5 mm. By ensuring sufficient distance A in this way, the position of the bead core is shifted toward the toe side, and the angle formed by the toe of the bead portion can be increased. As a result, the rigidity of the toe of the bead portion is increased, making it less likely for the toe to chip.

本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りタイヤを示す子午線断面図である。1 is a meridian cross-sectional view showing a heavy-duty pneumatic tire according to an embodiment of the present invention. 図1の空気入りタイヤのビード部を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a bead portion of the pneumatic tire of FIG. 1 . 図1の空気入りタイヤのビード部を示す他の断面図である。2 is another cross-sectional view showing the bead portion of the pneumatic tire of FIG. 1 . 従来の空気入りタイヤ(有機繊維補強層なし)のビード部を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a bead portion of a conventional pneumatic tire (without an organic fiber reinforcement layer). 従来の他の空気入りタイヤ(有機繊維補強層あり)のビード部を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a bead portion of another conventional pneumatic tire (with an organic fiber reinforcement layer).

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りタイヤを示し、図2~図3はその要部を示すものである。 The configuration of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. Figure 1 shows a heavy-duty pneumatic tire according to an embodiment of the present invention, and Figures 2 and 3 show the main parts of the tire.

図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部1と、該トレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2,2と、これらサイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3,3とを備えている。 As shown in FIG. 1, the pneumatic tire of this embodiment has a tread portion 1 that extends in the circumferential direction of the tire and forms an annular shape, a pair of sidewall portions 2, 2 arranged on both sides of the tread portion 1, and a pair of bead portions 3, 3 arranged on the radially inner side of the sidewall portions 2.

一対のビード部3,3間にはカーカス層4が装架されている。このカーカス層4は、タイヤ径方向に延びる複数本のスチールコードを含み、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有している。ビードコア5の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー6が配置されている。 A carcass layer 4 is mounted between a pair of bead portions 3, 3. This carcass layer 4 includes multiple steel cords extending in the tire radial direction, and has a structure in which it is wound from the inside to the outside of the tire around a bead core 5 arranged in each bead portion 3. A bead filler 6 made of a rubber composition with a triangular cross section is arranged on the outer periphery of the bead core 5.

トレッド部1におけるカーカス層4の外径側には4層のベルト層7が埋設されている。各ベルト層7は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコード(スチールコード)を含んでいる。これらベルト層7は、ベルトコードが互いに交差する中央2層の主ベルト層72,73と、これら主ベルト層72,73の内径側及び外径側に配置された補助ベルト層71,74とを有している。主ベルト層72,73を構成するベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば15°~35°の範囲に設定され、補助ベルト層71,74を構成するベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば15°~75°の範囲に設定されている。 Four belt layers 7 are embedded on the outer diameter side of the carcass layer 4 in the tread portion 1. Each belt layer 7 includes multiple belt cords (steel cords) that are inclined with respect to the tire circumferential direction. These belt layers 7 include two central main belt layers 72, 73 in which the belt cords cross each other, and auxiliary belt layers 71, 74 arranged on the inner diameter side and outer diameter side of these main belt layers 72, 73. The inclination angle of the belt cords that make up the main belt layers 72, 73 with respect to the tire circumferential direction is set in the range of 15° to 35°, for example, and the inclination angle of the belt cords that make up the auxiliary belt layers 71, 74 with respect to the tire circumferential direction is set in the range of 15° to 75°, for example.

上記空気入りタイヤにおいて、各ビード部3には、複数本のスチールコードを含むスチール補強層10がカーカス層4、ビードコア5及びビードフィラー6を包み込むように配置されている。スチール補強層10のタイヤ幅方向外側には、2層の有機繊維補強層11,12が配置されている。内側の有機繊維補強層11はスチール補強層10に隣接し、外側の有機繊維補強層12は内側の有機繊維補強層11よりもタイヤ幅方向外側に位置している。これら有機繊維補強層11,12の各々は、一方向に引き揃えられた複数本の有機繊維コードを含むものであっても良く、或いは、平織り材を含むものであっても良い。 In the above pneumatic tire, a steel reinforcement layer 10 including multiple steel cords is arranged in each bead portion 3 so as to envelop the carcass layer 4, the bead core 5, and the bead filler 6. Two organic fiber reinforcement layers 11, 12 are arranged on the outer side of the steel reinforcement layer 10 in the tire width direction. The inner organic fiber reinforcement layer 11 is adjacent to the steel reinforcement layer 10, and the outer organic fiber reinforcement layer 12 is located further outboard in the tire width direction than the inner organic fiber reinforcement layer 11. Each of these organic fiber reinforcement layers 11, 12 may include multiple organic fiber cords aligned in one direction, or may include a plain weave material.

図2に示すように、内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iは、ビードコア5のタイヤ径方向内側に最も突出した頂点からビードベース3bの表面に引いた法線からなる線分Jよりもタイヤ幅方向内側に位置している。つまり、内側の有機繊維補強層11はビードコア5の下まで延在している。内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iは、ビード部3の先端に形成されるトゥ3tの近傍に位置している。 As shown in FIG. 2, the inner diameter side end 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11 is located in the tire width direction inside the line segment J formed by a normal line drawn from the apex that protrudes most inward in the tire radial direction of the bead core 5 to the surface of the bead base 3b. In other words, the inner organic fiber reinforcement layer 11 extends to below the bead core 5. The inner diameter side end 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11 is located near the toe 3t formed at the tip of the bead portion 3.

一方、外側の有機繊維補強層12は、内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iを被覆するように配置されている。つまり、外側の有機繊維補強層12の内径側端部12iは、内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iよりもタイヤ幅方向内側に位置している。そして、外側の有機繊維補強層12の内径側端部12iは、内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iから5mm以上離れており、かつ、スチール補強層10のタイヤ幅方向外側の端部10eからタイヤ幅方向に引いた水平線からなる線分Lよりもタイヤ径方向内側に位置している。なお、外側の有機繊維補強層12の内径側端部12iと内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iとの離間距離はスチール補強層10に沿って測定される距離である。また、線分Lを特定するための水平線はタイヤ単体で無負荷時に特定されるものである。 On the other hand, the outer organic fiber reinforcement layer 12 is arranged to cover the inner diameter side end 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11. In other words, the inner diameter side end 12i of the outer organic fiber reinforcement layer 12 is located inward in the tire width direction than the inner diameter side end 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11. The inner diameter side end 12i of the outer organic fiber reinforcement layer 12 is 5 mm or more away from the inner diameter side end 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11, and is located inward in the tire radial direction than the line segment L consisting of a horizontal line drawn in the tire width direction from the outer end 10e of the steel reinforcement layer 10 in the tire width direction. The distance between the inner diameter side end 12i of the outer organic fiber reinforcement layer 12 and the inner diameter side end 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11 is a distance measured along the steel reinforcement layer 10. In addition, the horizontal line for identifying the line segment L is identified when the tire is unloaded by itself.

上述した空気入りタイヤによれば、ビードコア5のタイヤ径方向内側に最も突出した頂点からビードベース3bの表面に引いた法線からなる線分Jを基準として、内側の有機繊維補強層11及び外側の有機繊維補強層12の双方を少なくともビードコア5の下まで延在させているので、加硫時におけるビード部3のゴム流れが抑制され、ビードコア5の位置がトゥ3t側に寄り、ビード部3のトゥ3tが形成する角度θを増大させ、延いては、鈍角化することができる。その結果、ビード部3のトゥ3tの剛性が増加し、トゥ欠けが生じ難くなる。 In the above-described pneumatic tire, both the inner organic fiber reinforcement layer 11 and the outer organic fiber reinforcement layer 12 extend at least to below the bead core 5, based on the line segment J formed by the normal line drawn from the apex that protrudes most radially inward of the bead core 5 to the surface of the bead base 3b. This suppresses the flow of rubber in the bead portion 3 during vulcanization, moves the position of the bead core 5 toward the toe 3t, and increases the angle θ formed by the toe 3t of the bead portion 3, making it possible to make it obtuse. As a result, the rigidity of the toe 3t of the bead portion 3 increases, making it less likely for the toe to chip.

また、外側の有機繊維補強層12は内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iを被覆するように配置され、外側の有機繊維補強層12の内径側端部12iは、内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iから5mm以上離れているので、リム外し時にビード部3のトゥ3tが変形を受けても、外側の有機繊維補強層12の内径側端部12i及び内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iを起点とするクラックが生じ難くなる。その結果、耐トゥ欠け性を大幅に改善することができる。 In addition, the outer organic fiber reinforcement layer 12 is arranged to cover the inner diameter end 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11, and the inner diameter end 12i of the outer organic fiber reinforcement layer 12 is at least 5 mm away from the inner diameter end 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11. Therefore, even if the toe 3t of the bead portion 3 is deformed when the rim is removed, cracks are unlikely to occur starting from the inner diameter end 12i of the outer organic fiber reinforcement layer 12 and the inner diameter end 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11. As a result, the toe chipping resistance can be significantly improved.

ここで、外側の有機繊維補強層12の内径側端部12iと内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iとの離間距離が5mm未満であると、外側の有機繊維補強層12の内径側端部12iがビード部3のトゥ3t近傍に位置するため、外側の有機繊維補強層12の内径側端部12iを起点とするクラックが生じ易くなり、トゥ欠けが生じ易くなる。また、スチール補強層10のタイヤ幅方向外側の端部10eからタイヤ幅方向に引いた水平線からなる線分Lよりもタイヤ径方向内側の領域Rはタイヤ転動時において動きの少ない領域であるが、外側の有機繊維補強層12の内径側端部12iが線分Lよりもタイヤ径方向外側に位置していると、タイヤ転動時の動きが大きくなるため、外側の有機繊維補強層12の内径側端部12iからセパレーションを生じ易くなる。 Here, if the distance between the inner diameter end 12i of the outer organic fiber reinforcement layer 12 and the inner diameter end 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11 is less than 5 mm, the inner diameter end 12i of the outer organic fiber reinforcement layer 12 is located near the toe 3t of the bead portion 3, so that cracks starting from the inner diameter end 12i of the outer organic fiber reinforcement layer 12 are likely to occur, and toe chipping is likely to occur. In addition, the region R on the inner side in the tire radial direction of the line segment L consisting of a horizontal line drawn in the tire width direction from the outer end 10e of the steel reinforcement layer 10 on the tire width direction is an area with little movement when the tire rolls, but if the inner diameter end 12i of the outer organic fiber reinforcement layer 12 is located on the outer side in the tire radial direction of the line segment L, the movement during tire rolling is large, and separation is likely to occur from the inner diameter end 12i of the outer organic fiber reinforcement layer 12.

上記空気入りタイヤにおいて、内側の有機繊維補強層11は一方向に引き揃えられた複数本の有機繊維コードを含み、該有機繊維コードの繊維構造が800dtex/2~1500dtex/2の範囲にあると良い。このように内側の有機繊維補強層11を構成する有機繊維コードを細くすることにより、外側の有機繊維補強層12が内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iを被覆するように配置された際に生じる段差部を小さくし、その段差部への応力集中を低減し、トゥ欠けを効果的に抑制することができる。また、内側の有機繊維補強層11を構成する有機繊維コードについて必要最小限の太さが確保されているので、ゴム流れを抑制する効果も発揮することができる。 In the above pneumatic tire, the inner organic fiber reinforcement layer 11 includes a plurality of organic fiber cords aligned in one direction, and the fiber structure of the organic fiber cords is preferably in the range of 800 dtex/2 to 1500 dtex/2. By thinning the organic fiber cords constituting the inner organic fiber reinforcement layer 11 in this way, the step that occurs when the outer organic fiber reinforcement layer 12 is arranged to cover the inner diameter side end 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11 is made smaller, stress concentration at the step is reduced, and toe chipping can be effectively suppressed. In addition, the organic fiber cords constituting the inner organic fiber reinforcement layer 11 are ensured to have the minimum necessary thickness, which also has the effect of suppressing rubber flow.

ここで、有機繊維コードの繊維構造が800dtex/2よりも小さいと、ビード部3におけるゴム流れを抑制することができず、逆に1500dtex/2よりも大きいと、外側の有機繊維補強層12が内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iを被覆するように配置された際に生じる段差部が大きくなり、その段差部への応力集中に起因してトゥ欠けを抑制する効果が低下する。なお、内側の有機繊維補強層11が一方向に引き揃えられた複数本の有機繊維コードからなる補強材を含む場合、外側の有機繊維補強層12の補強材は一方向に引き揃えられた複数本の有機繊維コードであっても良く、或いは、経糸と緯糸からなる平織り材であっても良い。 Here, if the fiber structure of the organic fiber cord is smaller than 800 dtex/2, the rubber flow in the bead portion 3 cannot be suppressed, and conversely, if it is larger than 1500 dtex/2, the step that occurs when the outer organic fiber reinforcement layer 12 is arranged to cover the inner diameter side end portion 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11 becomes large, and the effect of suppressing toe chipping decreases due to stress concentration at the step. Note that when the inner organic fiber reinforcement layer 11 includes a reinforcing material made of multiple organic fiber cords aligned in one direction, the reinforcing material of the outer organic fiber reinforcement layer 12 may be multiple organic fiber cords aligned in one direction, or it may be a plain weave material made of warp and weft threads.

上記空気入りタイヤにおいて、他の態様として、内側の有機繊維補強層11が経糸と緯糸からなる平織り材を含み、該平織り材の経糸と緯糸の繊維構造がそれぞれ200dtex/1~1000dtex/1の範囲にあると良い。このように内側の有機繊維補強層11を構成する平織り材の経糸と緯糸を細くすることにより、外側の有機繊維補強層12が内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iを被覆するように配置された際に生じる段差部を小さくし、その段差部への応力集中を低減し、トゥ欠けを効果的に抑制することができる。また、内側の有機繊維補強層11を構成する平織り材の経糸と緯糸について必要最小限の太さが確保されているので、ゴム流れを抑制する効果も発揮することができる。 In another embodiment of the pneumatic tire, the inner organic fiber reinforcement layer 11 includes a plain weave material made of warp and weft yarns, and the fiber structure of the warp and weft yarns of the plain weave material is preferably in the range of 200 dtex/1 to 1000 dtex/1. By thinning the warp and weft yarns of the plain weave material that constitutes the inner organic fiber reinforcement layer 11 in this way, the step that occurs when the outer organic fiber reinforcement layer 12 is arranged to cover the inner diameter side end 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11 is reduced, stress concentration at the step is reduced, and toe chipping can be effectively suppressed. In addition, the minimum necessary thickness is ensured for the warp and weft yarns of the plain weave material that constitutes the inner organic fiber reinforcement layer 11, so that the effect of suppressing rubber flow can also be achieved.

ここで、平織り材の経糸と緯糸の繊維構造が200dtex/1よりも小さいと、ビード部3におけるゴム流れを抑制することができず、逆に1000dtex/1よりも大きいと、外側の有機繊維補強層12が内側の有機繊維補強層11の内径側端部11iを被覆するように配置された際に生じる段差部が大きくなり、その段差部への応力集中に起因してトゥ欠けを抑制する効果が低下する。なお、内側の有機繊維補強層11が経糸と緯糸を含む平織り材からなる補強材を含む場合、外側の有機繊維補強層12の補強材は一方向に引き揃えられた複数本の有機繊維コードであっても良く、或いは、経糸と緯糸からなる平織り材であっても良い。 Here, if the fiber structure of the warp and weft threads of the plain weave material is smaller than 200 dtex/1, the rubber flow in the bead portion 3 cannot be suppressed, and conversely, if it is larger than 1000 dtex/1, the step that occurs when the outer organic fiber reinforcement layer 12 is arranged to cover the inner diameter side end portion 11i of the inner organic fiber reinforcement layer 11 becomes large, and the effect of suppressing toe chipping decreases due to stress concentration at the step. Note that when the inner organic fiber reinforcement layer 11 includes a reinforcing material made of a plain weave material including warp and weft threads, the reinforcing material of the outer organic fiber reinforcement layer 12 may be a plurality of organic fiber cords aligned in one direction, or it may be a plain weave material made of warp and weft threads.

上記空気入りタイヤにおいて、図3に示すように、ビードコア5の幅方向外側に最も突出した頂点Eを通りビードコア5の最長辺に平行な直線Dに沿って測定される距離であって頂点Eからビードヒール位置までの距離Aが2.5mm~5.5mmの範囲にあると良い。このように距離Aを十分に確保することにより、ビードコア5の位置がビード部3のトゥ3t側に寄り、ビード部3のトゥ3tが形成する角度θを増加させることができる。その結果、ビード部3のトゥ3tの剛性が増加し、トゥ欠けが生じ難くなる。 As shown in FIG. 3, in the above pneumatic tire, the distance A from the apex E protruding most outward in the width direction of the bead core 5 to the bead heel position, measured along a straight line D that passes through the apex E and is parallel to the longest side of the bead core 5, is preferably in the range of 2.5 mm to 5.5 mm. By ensuring a sufficient distance A in this way, the position of the bead core 5 is closer to the toe 3t of the bead portion 3, and the angle θ formed by the toe 3t of the bead portion 3 can be increased. As a result, the rigidity of the toe 3t of the bead portion 3 is increased, making it less likely that toe chipping will occur.

なお、距離Aの具体的な求め方を以下の通りである。ビードコア5はタイヤ子午線断面において複数本のワイヤが配列された積層構造を有する。頂点Eはビードコア5の最も幅方向外側に位置するワイヤの重心を通りビードコア5の最長辺に平行な直線Dが最も幅方向外側に位置するワイヤの輪郭と交わる点である。ここで、ビードコア5の幅方向外側に最も突出した頂点Eを通りビードコア5の最長辺に平行な直線Dと、ビード底面のプロファイルを形成する辺の延長線とビード背面のプロファイルを構成する曲線の延長線とが交差する仮想交点Hと、該仮想交点Hを通り直線Dに対して直交する直線Mと、頂点Eを通り直線Dに対して直交する直線Fとを求めたとき、距離Aは直線Mと直線Fとの間に区画される直線D上の線分の長さである。 The specific method for calculating distance A is as follows. The bead core 5 has a laminated structure in which multiple wires are arranged in the tire meridian cross section. The vertex E is the point where a straight line D that passes through the center of gravity of the wire located at the outermost side of the bead core 5 in the width direction and is parallel to the longest side of the bead core 5 intersects with the outline of the wire located at the outermost side in the width direction. Here, when a straight line D that passes through the vertex E that protrudes most outward in the width direction of the bead core 5 and is parallel to the longest side of the bead core 5 intersects with an extension of the side that forms the profile of the bead bottom surface and an extension of the curve that forms the profile of the bead back surface, a straight line M that passes through the imaginary intersection point H and is perpendicular to the straight line D, and a straight line F that passes through the vertex E and is perpendicular to the straight line D are calculated, distance A is the length of the line segment on the straight line D that is partitioned between the straight line M and the straight line F.

ここで、距離Aが2.5mm未満であると、ビードコア5の位置がトゥ3t側に十分に寄らず、トゥ3tの剛性の増加が少ないため、トゥ欠けを抑制する効果が低下し、逆に5.5mm超であると、過大なコスト増を招くことになる。 If the distance A is less than 2.5 mm, the position of the bead core 5 is not close enough to the toe 3t side, and the increase in the rigidity of the toe 3t is small, reducing the effect of preventing toe chipping. Conversely, if the distance A is more than 5.5 mm, this will result in an excessive increase in costs.

図4は従来の空気入りタイヤ(有機繊維補強層なし)のビード部を示し、図5は従来の他の空気入りタイヤ(有機繊維補強層あり)のビード部を示すものである。図4に示すように、ビード部3に有機繊維補強層11,12が配置されていない場合、加硫時にビード部3においてゴム流れが生じ、ビードコア5がビードヒール側に位置するため、ビード部3のトゥ3tが形成する角度θが小さくなる。そのため、ビード部3におけるトゥ欠けが生じ易い。一方、図5に示すように、ビード部3に有機繊維補強層11,12が配置されるものの、外側の有機繊維補強層12の内径側端部12iがビード部3のトゥ3t近傍に位置し、その内径側端部12iが他の補強層によって被覆されていない場合、外側の有機繊維補強層12の内径側端部12iを起点とするクラックが生じ難くなり、耐トゥ欠け性を十分に改善することができない。上述した本発明の実施形態からなる空気入りタイヤによれば、これら問題点を解消し、ビード部におけるトゥ欠けを効果的に抑制することができる。 Figure 4 shows the bead portion of a conventional pneumatic tire (without an organic fiber reinforcement layer), and Figure 5 shows the bead portion of another conventional pneumatic tire (with an organic fiber reinforcement layer). As shown in Figure 4, if the organic fiber reinforcement layers 11, 12 are not arranged in the bead portion 3, rubber flow occurs in the bead portion 3 during vulcanization, and the bead core 5 is located on the bead heel side, so the angle θ formed by the toe 3t of the bead portion 3 becomes small. Therefore, toe chipping is likely to occur in the bead portion 3. On the other hand, as shown in Figure 5, if the organic fiber reinforcement layers 11, 12 are arranged in the bead portion 3, but the inner diameter side end 12i of the outer organic fiber reinforcement layer 12 is located near the toe 3t of the bead portion 3 and the inner diameter side end 12i is not covered by another reinforcement layer, cracks starting from the inner diameter side end 12i of the outer organic fiber reinforcement layer 12 are less likely to occur, and toe chipping resistance cannot be sufficiently improved. The pneumatic tire according to the embodiment of the present invention described above can solve these problems and effectively prevent toe chipping in the bead portion.

上述した実施形態からなる空気入りタイヤは、単輪でのロードインデックスが121以上、又は、プライレーティングが10PR以上であると良い。このようなロードインデックス又はプライレーティングを有する空気入りタイヤは一般的に重荷重用タイヤである。本発明は、重荷重用空気入りタイヤにおいて顕著な効果を期待することができる。 The pneumatic tire according to the above-mentioned embodiment preferably has a load index of 121 or more on a single wheel, or a ply rating of 10PR or more. Pneumatic tires having such load indexes or ply ratings are generally heavy-duty tires. The present invention is expected to be of significant effect in heavy-duty pneumatic tires.

タイヤサイズ275/70R22.5で、トレッド部と一対のサイドウォール部と一対のビード部とを備え、該一対のビード部間に複数本のスチールコードを含むカーカス層が装架され、該カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、各ビード部に複数本のスチールコードを含むスチール補強層がカーカス層を包み込むように配置された空気入りタイヤにおいて、ビード部の構造だけを異ならせた従来例1~4、比較例1~2及び実施例1~7のタイヤを製作した。なお、本明細書において、実施例1,2,4~7は参考例である。 In a pneumatic tire having a tire size of 275/70R22.5, which is provided with a tread portion, a pair of sidewall portions, and a pair of bead portions, a carcass layer including a plurality of steel cords is mounted between the pair of bead portions, the carcass layer is wound up around the bead core of each bead portion from the inside to the outside of the tire, and a steel reinforcing layer including a plurality of steel cords is disposed in each bead portion so as to encase the carcass layer, tires of Conventional Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 and 2, and Examples 1 to 7 were manufactured, which differ only in the structure of the bead portions. Note that in this specification, Examples 1, 2, and 4 to 7 are reference examples.

これら従来例1~4、比較例1~2及び実施例1~7のタイヤにおいて、有機繊維補強層の有無、内側有機繊維補強層の種類、内側有機繊維補強層の繊維構造、内側繊維補強層の内径側端部の位置、外側有機繊維補強層の種類、外側有機繊維補強層の繊維構造、外側繊維補強層の内径側端部の位置、外側有機繊維補強層による内側繊維補強層の内径側端部の被覆の有無、外側有機繊維補強層の内径側端部と内側有機繊維補強層の内径側端部との距離、ビードコアの距離A、トゥの角度θを表1のように設定した。 For the tires of Conventional Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 and 2, and Examples 1 to 7, the presence or absence of an organic fiber reinforcement layer, the type of the inner organic fiber reinforcement layer, the fiber structure of the inner organic fiber reinforcement layer, the position of the inner diameter side end of the inner fiber reinforcement layer, the type of the outer organic fiber reinforcement layer, the fiber structure of the outer organic fiber reinforcement layer, the position of the inner diameter side end of the outer fiber reinforcement layer, the presence or absence of covering the inner diameter side end of the inner fiber reinforcement layer with the outer organic fiber reinforcement layer, the distance between the inner diameter side end of the outer organic fiber reinforcement layer and the inner diameter side end of the inner organic fiber reinforcement layer, the bead core distance A, and the toe angle θ were set as shown in Table 1.

内側有機繊維補強層及び外側有機繊維補強層の種類について、補強材が一方向に引き揃えられた複数本の有機繊維コードである場合を「簾織り」とし、補強材が経糸と緯糸からなる平織り材である場合を「平織り」とした。内側有機繊維補強層の内径側端部の位置について、内径側端部が線分Jよりもタイヤ幅方向内側に位置する場合を「内側」とし、内径側端部が線分Jよりもタイヤ幅方向外側に位置する場合を「外側」とした。外側有機繊維補強層の内径側端部の位置について、内径側端部が線分Lよりもタイヤ径方向内側に位置する場合を「下側」とし、内径側端部が線分Lよりもタイヤ径方向外側に位置する場合を「上側」とした。 Regarding the types of the inner organic fiber reinforcement layer and the outer organic fiber reinforcement layer, if the reinforcing material is multiple organic fiber cords aligned in one direction, it is called "blind weave", and if the reinforcing material is a plain weave material consisting of warp and weft threads, it is called "plain weave". Regarding the position of the inner diameter side end of the inner organic fiber reinforcement layer, if the inner diameter side end is located inside the line segment J in the tire width direction, it is called "inner side", and if the inner diameter side end is located outside the line segment J in the tire width direction, it is called "outer side". Regarding the position of the inner diameter side end of the outer organic fiber reinforcement layer, if the inner diameter side end is located inside the line segment L in the tire radial direction, it is called "lower side", and if the inner diameter side end is located outside the line segment L in the tire radial direction, it is called "upper side".

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、耐セパレーション性(有機繊維補強層、カーカス層)、耐トゥ欠け性を評価し、その結果を表1に併せて示した。 These test tires were evaluated for separation resistance (organic fiber reinforcement layer, carcass layer) and toe chipping resistance using the following test methods, and the results are shown in Table 1.

耐セパレーション性(有機繊維補強層、カーカス層):
各試験タイヤをそれぞれJATMAの規定リムに装着して、JATMAの規定空気圧の75%とし、JATMAの規定荷重の1.4倍を負荷し、走行速度49km/hの条件でドラム試験機にて走行試験を実施した。40,000km走行後、試験タイヤをタイヤ周方向に等間隔となる8箇所でタイヤ子午線に沿って切断し、両ビード部の8箇所の切断面(合計16箇所)において外側有機繊維補強層の内径側端部及びカーカス層の巻き上げ端部を起点とするクラックの断面方向長さをそれぞれ測定した。そして、外側有機繊維補強層の内径側端部及びカーカス層の巻き上げ端部を起点とするクラックの断面方向長さの総和をそれぞれ求めた。評価結果は、測定値の逆数を用い、有機繊維補強層及びカーカス層の各々について、従来例3を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、耐セパレーション性が優れていることを意味する。
Separation resistance (organic fiber reinforcement layer, carcass layer):
Each test tire was mounted on a JATMA-specified rim, and a running test was performed using a drum test machine under the conditions of 75% of the JATMA-specified air pressure, 1.4 times the JATMA-specified load, and a running speed of 49 km/h. After running 40,000 km, the test tire was cut along the tire meridian at eight points equally spaced in the tire circumferential direction, and the cross-sectional lengths of cracks starting from the inner diameter side end of the outer organic fiber reinforcement layer and the rolled-up end of the carcass layer were measured at the eight cut surfaces (total of 16 points) of both bead portions. Then, the sum of the cross-sectional lengths of cracks starting from the inner diameter side end of the outer organic fiber reinforcement layer and the rolled-up end of the carcass layer was calculated. The evaluation results were expressed as an index using the reciprocal of the measured value, with Conventional Example 3 being 100 for each of the organic fiber reinforcement layer and the carcass layer. The larger the index value, the better the separation resistance.

耐トゥ欠け性:
各試験タイヤをそれぞれJATMAの規定リムに装着して、JATMAの規定空気圧の75%とし、JATMAの規定荷重の1.4倍を負荷し、走行速度49km/hの条件でドラム試験機にて走行試験を実施した。40,000km走行後、試験タイヤをリムから外すことと装着することを繰り返し、トゥ欠けが初めて発生したときの着脱回数を計測した。評価結果は、従来例1でのトゥ欠け発生時の着脱回数を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、耐トゥ欠け性が優れていることを意味する。
Toe chipping resistance:
Each test tire was mounted on a JATMA-specified rim, and a running test was performed using a drum test machine under conditions of 75% of the JATMA-specified air pressure, 1.4 times the JATMA-specified load, and a running speed of 49 km/h. After running 40,000 km, the test tire was repeatedly removed from the rim and mounted, and the number of times it was removed and mounted when toe chipping first occurred was counted. The evaluation results were expressed as an index, with the number of times that the conventional example 1 was removed and mounted when toe chipping occurred being set to 100. The higher the index value, the better the toe chipping resistance.

Figure 0007701600000001
Figure 0007701600000001

表1から判るように、実施例1~7のタイヤは、従来例1~4に比べて耐トゥ欠け性が大幅に改善されており、しかも、耐セパレーション性は十分に確保されていた。従来例1のタイヤは、有機繊維補強層を備えていないため、加硫時のゴム流れに起因してカーカスラインの平衡化が達成されず、その結果として、カーカス層の巻き上げ端部にクラックが生じ易くなっていた。比較例1のタイヤは、外側有機繊維補強層の内径側端部と内側有機繊維補強層の内径側端部との距離が小さ過ぎるため、耐トゥ欠け性の改善効果が不十分であった。比較例2のタイヤは、外側有機繊維補強層の内径側端部が線分Lよりもタイヤ径方向外側に位置しているため、外側有機繊維補強層の内径側端部を起点とするクラックが発生し易いものであった。 As can be seen from Table 1, the tires of Examples 1 to 7 had significantly improved toe chip resistance compared to Conventional Examples 1 to 4, and separation resistance was sufficiently ensured. Conventional Example 1 tire did not have an organic fiber reinforcement layer, so the carcass line was not balanced due to the flow of rubber during vulcanization, and as a result, cracks were likely to occur at the wound-up end of the carcass layer. In Comparative Example 1 tire, the distance between the inner diameter side end of the outer organic fiber reinforcement layer and the inner diameter side end of the inner organic fiber reinforcement layer was too small, so the effect of improving toe chip resistance was insufficient. In Comparative Example 2 tire, the inner diameter side end of the outer organic fiber reinforcement layer was located radially outboard of the line segment L, so cracks were likely to occur starting from the inner diameter side end of the outer organic fiber reinforcement layer.

1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
3t トゥ
3b ビードベース
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
10 スチール補強層
10e 端部
11 内側の有機繊維補強層
11i 内径側端部
12 外側の有機繊維補強層
12i 内径側端部
REFERENCE SIGNS LIST 1 tread portion 2 sidewall portion 3 bead portion 3t toe 3b bead base 4 carcass layer 5 bead core 6 bead filler 7 belt layer 10 steel reinforcing layer 10e end portion 11 inner organic fiber reinforcing layer 11i inner diameter side end portion 12 outer organic fiber reinforcing layer 12i inner diameter side end portion

Claims (2)

タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ外径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、該一対のビード部間にカーカス層が装架され、該カーカス層が各ビード部のビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、各ビード部に複数本のスチールコードを含むスチール補強層が前記カーカス層を包み込むように配置された空気入りタイヤにおいて、
前記スチール補強層のタイヤ幅方向外側に2層の有機繊維補強層が配置され、該2層の有機繊維補強層は前記スチール補強層に隣接する内側の有機繊維補強層と該内側の有機繊維補強層よりもタイヤ幅方向外側に位置する外側の有機繊維補強層を含み、
前記内側の有機繊維補強層の内径側端部は、前記ビードコアのタイヤ径方向内側に最も突出した頂点からビードベース表面に引いた法線からなる線分よりもタイヤ幅方向内側に位置し、
前記外側の有機繊維補強層は前記内側の有機繊維補強層の内径側端部を被覆するように配置され、前記外側の有機繊維補強層の内径側端部は、前記内側の有機繊維補強層の内径側端部から5mm以上離れており、かつ、前記スチール補強層のタイヤ幅方向外側の端部からタイヤ幅方向に引いた水平線からなる線分よりもタイヤ径方向内側に位置すると共に、
前記内側の有機繊維補強層が経糸と緯糸からなる平織り材を含み、該平織り材の経糸と緯糸の繊維構造がそれぞれ200dtex/1~1000dtex/1の範囲にあることを特徴とする空気入りタイヤ。
A pneumatic tire comprising a tread portion extending in a circumferential direction of the tire and forming an annular shape, a pair of sidewall portions disposed on both sides of the tread portion, and a pair of bead portions disposed on the inner side of the sidewall portions in the outer radial direction of the tire, a carcass layer being fitted between the pair of bead portions, the carcass layer being wound up around a bead core of each bead portion from the inner side to the outer side of the tire, and a steel reinforcing layer including a plurality of steel cords being disposed in each bead portion so as to encase the carcass layer,
Two organic fiber reinforcement layers are disposed on the outer side of the steel reinforcement layer in the tire width direction, and the two organic fiber reinforcement layers include an inner organic fiber reinforcement layer adjacent to the steel reinforcement layer and an outer organic fiber reinforcement layer located on the outer side of the inner organic fiber reinforcement layer in the tire width direction,
an inner diameter side end portion of the inner organic fiber reinforcement layer is located inward in the tire width direction with respect to a line segment formed from a normal line drawn from a vertex that protrudes most inward in the tire radial direction of the bead core to a surface of the bead base,
the outer organic fiber reinforcement layer is disposed so as to cover an inner diameter side end portion of the inner organic fiber reinforcement layer, the inner diameter side end portion of the outer organic fiber reinforcement layer is spaced 5 mm or more from the inner diameter side end portion of the inner organic fiber reinforcement layer, and is located radially inward in the tire radial direction of a line segment consisting of a horizontal line drawn in the tire width direction from an outer end portion in the tire width direction of the steel reinforcement layer ,
The pneumatic tire is characterized in that the inner organic fiber reinforcing layer includes a plain weave material made of warp yarns and weft yarns, and the fiber structure of the warp yarns and weft yarns of the plain weave material is in the range of 200 dtex/1 to 1000 dtex/1 .
前記ビードコアの幅方向外側に最も突出した頂点を通り前記ビードコアの最長辺に平行な直線に沿って測定される距離であって前記頂点からビードヒール位置までの距離Aが2.5mm~5.5mmの範囲にあることを特徴とする請求項に記載の空気入りタイヤ。 2. The pneumatic tire according to claim 1, wherein a distance A from the apex protruding most outward in the width direction of the bead core to a bead heel position, which is measured along a straight line passing through the apex and parallel to the longest side of the bead core, is in a range of 2.5 mm to 5.5 mm.
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