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    公开号:WO1988003095A1
    申请号:PCT/JP1987/000822
    申请日:1987-10-26
    公开日:1988-05-05
    发明作者:Yukio Kaga
    申请人:The Yokohama Rubber Co., Ltd.；
    IPC主号:B60C15-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 空気入り ラ ジアルタ イ ヤ
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は、 空気入り ラ ジアルタ イ ヤのビー ド部搆造に 関し、 詳し く はビー ド部耐久性を改良した空気入り ラジ アルタイ ヤに関する。
    [0005] 背景技術
    [0006] 従来、 空気入り ラ ジアルタ イ ヤは、 カ ー カ ス層端末付 近が一対の環状ビ— ド束の迺りにタイ ャ内.側から外側に 向って折り返されて巻き上げられてお.り、 ビー ド部に位 置するカ ーカ ス層折り返し部付近の補強のために該折り 返し部付近を覆うように 2層以上の補強層が配 れ、 こ れら捕強層の端末およびカ ーカ ス層折り返し部の端末の ビー ドベースよ り測つた高さを各.々適宜組み合わせたビ — ド部構造を有している。 ' - 第 9図に従来のラジアルタイ ヤの一例を示す。 第 9図 において、 1 はビー ド部である。 ビー ド部 1 においては、 タイ ャ周方向に対してほぼ 90 9 に配列された金属コ一 ド からなるカ ーカ ス層 2 の端末付近が一対の環状ビー ド束 4の廻りにタ イ ヤ内側から外側に向って折り返されて巻 き上げられ、 折り返し部 2 aを形成している。 カ ーカ ス 層 2および折り返し部 2 a の間に挾まれたビー ド束 4の 上部には、 下側ビー ドフィ ラー 5 a と上側ビー ドフイ ラ — 5 b とが配置されている。 また、 折り返し部 2 a の外 Μには、 スチールコ一ド捕強層 3 aおよび纖維コー ド補 強層 3 bの 2枚の捕強層が配されている。 折り返し部 2 a に隣接するスチールコー ド補強層 3 a の上端未のビー ドベースからの高さ ίι！ は折り返し部 2 aの上端未のビ — ドベースからの高さ h。 より低く、 また、 折り返し部 2 a の上端末のビー ドベースからの高さ h。 は镞維コ一 ド補強層 3 bの上端末のビー ドベースからの高さ ί 2 よ り も低い （ く li。 < h 2 ) 。
    [0007] このような従来構造のラジアルタイヤにおい ては、 各々の捕強層の端末高さ li t 、 h 2 と折り返し部 2 a の 端末高さ h。 の組み合わせが種々提案されたが、 折り返 し部 2 aの端末部付近又は各 の捕強層の端末部付近で セバレーショ ン故障が発生し、 これがビー ド部表面まで 達し、 ク ラ ック損傷を発生する場合が多い。
    [0008] そこで、 ビー ド部耐久性を向上さ"せるために、 例えば カ ーカス層の折り返し部 2 a の上端末の高さ 1ι。 を最適 にするとか、 捕強層を新たに追加するとか、 両者のセ ッ ト高さの組合せを最適にする.とか、 或いはカ ーカ ス層の 折り返し部 2 a とスチールコ ー ド補強層 3 a の端末部と の藺にゴム疆を揷入するというような種々の提案がなさ れている。 しかし、 これらは主としてカーカ ス層の折り 返し部 2 aおよびスチールコ一 ド捕強層 3 aの端末部の セバレーシヨン故障に対するものであり、 大きな効果は 上げてばいるが、 この部分のセバレーショ ンが抑制され た結果、 今まであま り注意が ¾われていなかった繊維コ - ド補強層 3 b の端末部でのセパレ -シヨ ン故障が顕在 化してきた。
    [0009] 本発明は、 ビー ド部の耐久性をより完全なものとする ために、 カ ーカ ス層の折り返し部およびスチールコ ー ド 補強層の端末部のセバレーシヨ ン発生を抑えると共に镞 維コー ド補強層の端末部でのセバ レーショ ン故障を軽減 した空気入り ラ ジアルタ イ ヤを提供することを目的とす る。
    [0010] 発明の開示
    [0011] 上記目的を達成するために、 本発明の空気入り ラジア ルタイ ヤは、 カ ーカ ス層がビー ド束の廻り にタイ ヤ内側 から外側に折り.返されて巻き上げられ、 該カーカ ス層の 折り返し部の外側にスチールコ ー ド補強層と繊維コ ー ド 補強層の少な く とも 2層の補強層が ¾置され、 前記折り 返し部に隣接するスチールコ一 ド補強層の上端末が該折 り返し部の上端末より も低く 位置し、 織維コー ド捕強層 の上端末が前記折り返し部の上端末および該折り返し部 に隣接するスチールコ一 ド補強層の上端末より も高く 位 置したビー ド部を有する ラ ジアルタ イ ヤにおいて、 ω前 記折り返し部の端末部および前記スチールコ ー ド補強層 の端末部とこれらを覆う織維コー ド捕強層との間にゴム ス ト 'ン クを介在させると共に該镞維コー ド補強層の端末 部をゴムス ト ッ ク で覆わしめ、 （2)前記镞維コ一 ド補強層 の端末部における該纖維コー ド捕強層までのゴムス ト ッ クの厚さ bを該篛維コ ー ド捕強層の厚さ a の 0 . 5 倍〜し 0 倍となし、 ）前記折り返し部の端末部における力一力 ス層と前記織維コ一 ド補強層との間のゴムス ト ツクの厚 さ dを前記スチールコー ド捕強層のコー ドのコ ー ド径 r の 1，0 〜4. 0 倍とし、 （4)前記ゴムス ト ツ ク の弾性率を前 記ガーカス層を構成するゴム組成物の弾性率および前記 镞維コ一 ド捕強層を構成するゴム組成物の弾性率より も 高くかつ 10〜15MP a の範囲としたことを特徵とするもの である。
    [0012] 図面の簡単な説明
    [0013] 第 1図は本発明の空気入り ラジアルタィ ャのビー ド部 の一例を示す断面説明図である。
    [0014] 第 2図は第 1図の要部を示す説明図である。
    [0015] 第 3図ばゴムス ト ッ ク のゴム付き ¾とコバル ト元素舍 有量との関係図である。
    [0016] 第 4図はゴムス ト ックの弾性率とコバルト元素含有量 との閬孫図である。
    [0017] 第.5図ばゴム ス ト ツ ク の弾性率とビー ド部耐久性との 関孫図である。
    [0018] 第 6図はゴムス ト ッ ク の厚さ d とスチールコ ー ド補強 層 3 aを構成するコ ー ドのコー ド- ¾ r との比 （ d Z r ) とビー ド部耐久性との関係図である。
    [0019] 第了図はゴムス ト ツクの厚さ b と織維コー ド捕強層の 厚さ a との比 （ bノ a ) とビー ド部耐久性との関係図で ある。
    [0020] 第 8 図はゴムス 卜 ッ ク の上端と繊維コ ー ド捕強層の上 端との間の距離 c と織維コー ド補強層の厚さ a との比 （ c / a ) とビー ド部耐久性との関係図である。
    [0021] 第 9図は従来の空気入り ラ ジアルタ イ ヤ の ビー ド部の 一例を示す断面説明図である。
    [0022] 発明を実施するための最良の伏態 以下、 図を参照して本発明の構成につき詳し く 説明する < なお、 第 9図におけると同様の部品および箇所は同じ番 号で表わす。
    [0023] 第 1 図は本究明の空気入り ラジアルタイ ヤのビー ド部 の一例を示す断面説明図、 第 2図は第 1図の要部を示す 説明図である。 これらの第 1 図および第 2図において、 本発明では下記の要件を規定したの'である。
    [0024] (1) 折り返し部 2 a の端未部およびスチールコー ド捕 強層 3 a の端末部とこれらを覆う織維コー ド補強層 3 b との間にゴムス ト フ ク 6 を介在させると共に繊維コ ー ド 捕強層 3 bの端末部をゴムス ト ッ ク 6 で覆わしめたこ と。
    [0025] これらの端末部を補強するためである。 ここで、 ゴム ス ト ッ ク とは、 天然ゴム、 スチ レ ン — ブタ ジエ ン共重合 体ゴム等のゴムにカーボンブラ ッ ク、 硫黄等の添加剤を 添加したゴム組成物からなる層である。
    [0026] (2) 繊維コ ー ド補強層 3 bの端未部における該繊維コ 一 ド補強層 3 bまでのゴムス ト フ ク S の厚さ- bを織維コ 一 ド捕強層 3 bの厚さ a の 0. -5 倍〜： L .0 倍となしたこと ( b = (0.5 〜し 0)a)。
    [0027] 0.5 倍未潢では織維コ一 ド補強層 3 b の端末部に集中 する応力、 歪の緩和が十分でないため、 セバ レーシヨン 抑止の効果が十分ではない。 一方、 1.0 倍を越えると、 その近傍の他の鄯材との容積的均衡がとれず、 不用なゴ ム流れを誘発し、 他の故障を発生せしめる。
    [0028] (3) 折り返し部 2 aの端未鄯におけるカ ーカス層と織 維コー ド捕強層 3 b との間のゴムス ト ッ ク 6 の厚さ dを 前記スチールコ ー ド捕強層 3 a のコ ー ドのコ一 ド径 r ( r はラ ップコ ドがある場合、 こ *れを除いた主としてコ 一ド強力を分担する コ ー ドの直径》 の 1.0 〜 4.0 倍とし たこと。
    [0029] 1.0 倍より も小さいと折り返し a の端末部に集中 する応力、 歪の緩和が十分でないためセバレーシヨ ンを 誘発し易く なり、 一方、 4.0 倍より も厚く なると織維コ ― ド補強層 3 bがゥエーブしかつ蓄熱するのでセバ レー ショ ンが淀進されるからである。
    [0030] (4) ゴムス ト ッ ク S の弾性率をカ ーカ ス層 2を擤或す るゴム組成物 （以下、 コー トゴム Aという） の彈性率お よび織維コ一 補強層 3 bを售成するゴム組成物 （ 下 コ ー ト ゴム B という ） の弾性率より も高く かつ l_0〜i5MP a の範囲としたこと。 こ こで、 弾性率は、 粘弾性スぺク トルメ ーターにて温 度 20て、 歪 10 % ± 2 %、 20H2で測定した値である。
    [0031] ゴムス ト フ ク 6 の弾性率 がコ ー ト ゴム Aおよび B の弾性率 より低い場合、 折り返し部 2 a の端末部の 動きが大となり、 その端末部に歪が集中し、 この端末部 からのセバレーシヨ ンの発生が避けられない力、らである < また、 ゴムス ト ッ ク 6 の弾性率 がコ ー ト ゴム Aお よび Bの弾性率 E , より も極端に高く なりすぎると上側 ビー ドフィ ラー 5 b において層間セパレーシヨ ンが発生 し易 く なるため、 ゴムス ト ッ ク S の弾性率 は 10〜 15 MPa の範囲でなければならない。
    [0032] また、 本発明では、 カーカスコー ドとの接着性を高め るために、 ゴムス ト ッ ク 6 にコノ ル ト金属塩をコノ ル ト 元素量として 0.1 〜0.4 重量部舍有させることが好ま し い （ゴムス ト ッ ク 6 中のゴム 100 重 ¾部当り ) o
    [0033] さ らに、 本発明では、 ゴムス ト フ ク 6 の上端と繊維コ 一 ド補強層 3 bの上端との間の距離 c を、 織維コー ド捕 強層 3 bの厚さ a の 1.0 倍〜 10.0倍とすることが好ま し い
    [0034] 以下に実施例を示す。
    [0035] 実施例
    [0036] 前述した第 9図および第 1 図、 第 ' 2図に示したビー ド 部構造を有する 22.5サイ ズのタ イ ヤにて、 折り返し 部 2 a の端末高さ h。 、 スチールコ ー ド補強層 3 a の端 末高さ h i 、 および镞維コ一 ド補強層 3 b の端未高さ h 2 を、 それぞれ h.0 = 40mm ^ h i = 30 mm ^ 2 = 60mnrとし た。 また、 カ ーカ ス層 2および折り返し部 2 aを搆成す るコー ドのコ ー ド痊 r , は r 【 == 1.34M、 カ ーカ ス層 2 および折り返し部 2 a のコー ト ゴム Aの弾性率 E i は粘 弾性スぺク ト ルメ一ターによる測定で E！ =8.0 3、 折 り返し部 2 a に隣接するスチールコ ー ド襦強層 3 aを構 成するコー ドのコ一ド径 r は r = 0.95min、 該コ一 ドの弾 性率は UOOOOMPa とした。 さらに、 纖維コー ド捕強層 3 bを構成するコー ドの弾性率を 2750 lPa とし、 纖維コ一 ド捕強層 3 bのコー トゴム Bの弾性率 S ^ を前述のコ ー トゴム Aと同様に測定して 6.8MPaとした。
    [0037] 第 1図における折り返し部 2 aの端末でのゴムス ト ツ ク 6 の厚さ dを d =2.63 r とし、 ゴムス ト ツ ク 6 の弾性 率およびコバル ト金属塩の含有量、 'カーカス層 2および 折り返し部 2 a のコー トゴム弾性率 E , を下記表一 1 に 示すように変化させ、 タイヤを試作した。
    [0038] さらに、 ゴムス ト ック Sの折り返し部 2 a の端未での 厚さ dを表— 2 のように変化させ、 タイヤを試作した。
    [0039] ビー ド部耐久性の評価は、 室内 ド ラムテス トを実施し、 タイ ヤビー ド鄯麦面に 5 mm以上のク ラ ックが目視できる までの走行距難により判定することとした なお、 基準 として第 9図に示す従来タイヤの走行距離を 100 として 指数表示した。 表 一 i
    [0040] 1 i
    [0041] ゴ ム ス ト ッ ク
    [0042] カーカスコ一ト ビード謝久性
    [0043] ' 賺 ！ゴム ¾W£t ゴムストツク 3バルト^ ϋ¾
    [0044] 1 ¾Pa] 有無 d/'r の弾性率 含有量
    [0045] l DlPa) (重暈
    [0046] ！ ！
    [0047] 8.0 あり 0.8 12.7 0.2 185 表
    [0048] L 8.0 あり 1.0 12.·了 3C0
    [0049] 2
    [0050] E 8.0 あり 2.63 12.7 0.2 304
    [0051] M 8.0 あり 4.0 12.7 0.2 280
    [0052] N 8.0 あり 4.2 12.7 0.2 230
    [0053] ビードき»久性： δέ¾タイヤ （Α仕様（¾— 1) を 1 0 0として ί^¾¾
    [0054] 第 3図にゴム ス ド ッ ク のゴム付き量とコ バル ト元素含 有量 （ゴム ス ト ッ ク中のゴム 1 00 重量部当りの重量部） との関係を示す'。 第 3図中、 〇印は I SO で X 20分加硫し たゴムス ト ッ ク の場合を、 △印は 1 60 'c 1 20 分加硫し たゴムス ト ックの場合をそれぞれ示す。 また、 第 4図に ゴム ス ト 'ン ク の弾性率とコ バル ト元素含有量 （ゴム ス ト ッ ク中のゴム 100 重量部当りの重量部） との関係を、 第 5図にゴムス ト ックの弾性率とビー ド部耐久性との関係 を、 第 6図にゴムス ト ツ ク 6 の折り返し部 2 a の端末で の厚さ d とスチールコ ー ド捕強層 3 aを構成する ー ド のコー ド径 r との比 （ d Z r ) とビー ド部耐久性との関 係をそれぞれ示す。
    [0055] これらの評価結果から、 ゴムス ト ッ ク 6を以下の通り とすれば重荷重条件下でもタイ ヤビー ド部耐久性は 300 %以上従来タイ ヤより も向上するこ'^：が判る。
    [0056] ① 折り返し部 2 a の端末部でのゴムス ト ック 6 の厚 さ d は、 折り返し部 2 a に辚接するスチールコ ー ド捕強 層 3 a を構成するコー ドのコー ド径 r の 1 . 0 倍より.小さ いと折り返し部 2 a の端末部に集中する応力歪の锾和が 十分でな く 、 セパ レー シ ヨ ンを誘発し、 ビー ド部耐久性 の大幅な向上は見られない。
    [0057] また、 4 . 0 倍より も大きい場合、 繊維コ一 ド捕強層 3 bが折り返し部 2 a の端未部でウェーブする こ とおよび 厚く なったことによる蓄熱により セバレー シ ョ ンの発生 が促進される （袠ー 2 ) 。
    [0058] 以上により、 ゴムス ト ック 6 の折り返し部 2 a の绻未 部での厚さ dば、 上述したコ一 ド径 r の 1 - 0 倍〜 4. 0 倍 とする必要がある。
    [0059] ②. ゴムス ト ック 6 の弾性率 (粘弾性スペク トル メ一ターによる測定） が力一カス層 2 および折り返し部 2 a のコ ー トゴムの弾性率 E , (粘弾性スペク トルメ ー ターによる測定） より小さいものは、 折り返し部 2 a の 端末部に集中する応力歪の緩和が十分でなく、 ビー ド部 耐久性が不十分となる。 したがって、 ゴムス ト ッ ク 6 の 弾性率は力一カス層 2および折り返し部 2 aのコー トゴ ム Aの弾性率より高くすることが必要である （表一 1 、 第 1図） 。
    [0060] ③ ゴムス ト ック 6 にコバル ト金属塩を含まないもの は、 ビー ド部耐久性が不味である （'表— 1 ) 。
    [0061] ④ ゴムス ト フ ク 6 にコバル ト金属塩を含まないもの は、 ゴムス ト ツク 6 の弾性率 E t がカーカス層 2 および 折り返し部 2 aのコー ト ゴム Aの弾性率 E t より高く て も、 ュバル ト金属塩を含むものに i 較し、 ビー ド部耐久 性が劣る （表— 1 、 第 1図） 。
    [0062] ⑤ ゴムス ト ッ ク S にコバル ト金属塩を含んでいても. ゴムス ト フク 6 の弾性率 E , がカーカス層 2 および折り 返し部 2 a のコー トゴム Aの弾性率 E t より小さいもの は、 ビー ド部耐久性が不十分である。 8/03095
    [0063] o
    [0064] 13
    [0065] ⑥ ゴム ス ト フ ク 6 に コ バル ト金属塩を含んでいて も ゴム付き量が過加硫時 90%以下となるコ バル ト元素含有 量ではビー ド部耐久性が不味である （第 3図、 第 1 図）
    [0066] ⑦ 上記①で述べた折り返し部 2 a の端末部でのゴム ス ト ッ ク 6 の厚さ d にあ って、 ゴムス ト ッ ク 6 の粘弾性 スぺク ト ルメ ータ一測定による弾性率 E , が 10〜； l5MPa にあり、 ゴムス ト ッ ク 6がコバル ト金属塩をコバル ト元 素含有量で 0.1 〜0.4 重量部 （ゴムス ト ッ ク中のゴム 10 0 重量部当りの重量部） 含有する場合、 従来のビ― ド部0 構造のタ イ ヤに比して 300 %近く の大幅なビー ド部耐久 性の向上が可能である。
    [0067] つぎに、 繊維コー ド補強層 3 bの端末部における該繊 維コ ー ド捕強層 3 b までのゴムス ト ツ ク 6 の厚さ b と該 繊維コー ド補強層 3 bの厚さ a との比 （ b Z a ) および5 ゴムス ト ック 6 の上端と織維コー ド i強層 3 bの上端と の間の距離 c と織維コー ド補強層 3 bの厚さ a との比 （ c / a ) を、 それぞれ変化させた場合のビー ド部耐久性 との関孫を表 - 3および第 7図、 第 8図に示す。
    [0068] (本頁以下余白） 表 ―. 3 ゴ ム ス ト ク
    [0069] 力-カスコ-ト： U ビ一 ド部耐久性 仕様 率 B, ゴムストックの :ι ) "元 素
    [0070] (： Ml»a) 有無 d/r S単性率 含 有 量 b/a c/a (指数表示）
    [0071] (MPa) (重量部）
    [0072] 8.0 あり 2.63 12.7 0.2 100
    [0073] S 8.0 あり 2.63 12.7 0.2 1.0 101
    [0074] T 8.0 あり 2 2.63 12,7 0.2 0.5 1.0 112
    [0075] 3
    [0076] ϋ 8.0 あり 12.7 1.0 1.0 117
    [0077] V 8.0 あり 2.63 12.7 0.2 1.0 10.0 120
    [0078] 8.0 あり 2.63 12.7 0 o.2 1.0 15.0
    [0079] 2
    [0080] X あり 2.63 12.7 0.2 1.5 15.0 116
    [0081] o
    [0082] 2
    [0083] 5
    [0084] o
    [0085] 表一 3および第 7図から、 b a が 0 . 5 -〜 1 . 0 が良い ことが判る。 また、 表一 3および第 8図から、 cノ a が 1 . 0 〜1 0 . 0が良いこ とが判る。
    [0086] 産業上の利用可能性
    [0087] 以上説明したように本発明によれば、 空気入り ラジア ルタイ ャにおいて、 カ ーカ ス層の折り返し部の端末部と 繊維コ ー ド補強層の端末部のセバ レーシヨ ン故障が同時
    [0088] - i
    [0089] 5
    [0090] に軽減でき、 重過重条件下でもまた更生を舍めた長期使 用条件下でも従来品に比して大幅なビー ド部耐久性の向0 上を見込むことができる。 これは、 ゴムス ト ックが全く ない従来品に比して 3倍以上のビー ド部耐久性の向上で ある。 したがって、 本発明は、 '乗用享用タイ ヤ、 重荷重 用タイ ャ等の種々のタイ ャに寄与するところが大である《 5
    权利要求:
    Claims

    請求 の.範面
    - カーカス層がビー ド束の廼りにタイ ヤ内側から外側に 折り返されて巻き上げられ、 該カーカ ス層の折り返し部 の外側にスチールコ ー ド捕強層と鐡維コ一ド補強層の少 な く とも 2層の補強層が配置され、 前記折り返し部に隣 接するスチールコ ー ド補強層の上端末が該折り返し部の 上端末より も低く 位置し、 織維コー ド補強層の上端末が 前記折り返し部の上端末および該折り返し部に 接する スチールコ ー ド捕強層の 端末より も高く位置したビー ド部を有するラ ジアルタ イ ヤにおいて、 （1)前記折り返し 部の端末部および前記スチールコ一ド捕強層の端未部と これらを覆う織維コ一ド捕強層との間にゴムス ト フ クを 介在させると共に該鎩維コ一ド捕強層の端末部をゴムス ト ックで覆わしめ、 （2)前記織維コ一ド捕強層の端末部に おける該織維コ一ド捕強層までのゴ'ムス ト ッ ク の厚さ b を該織維コ一ド捕強層の厚さ aの 0. 5 倍〜 1. 0 倍となし は)前記折り返し部の端末部におけるカーカ ス層と前記織 維コー ド補強層との間のゴムス ト ツクの厚さ dを前記ス チールコー ド捕強層のコー ドのコ ー ド径 r の 1. 0 〜 0 倍とし、 （4)前記ゴムス ト ッ ク の弾性率を前記カ ーカ ス層 を構成するゴム組成物の弾性率および前記繊維コー ド補 強層を構成するゴム組成物の弾性率よりも高く かつ 10〜 I SMPa の範囲としたことを特徴とする空気入り ラ ジアル タイヤ。
    2 . ゴム ス ト ッ ク がゴム 100 重量部当 り コバル ト金属塩 をコバル ト元素量として 0.1 〜0.4 重量都含有する請求 の範囲第 i 項記載の空気入り ラジアルタイ ヤ。
    3 . ゴムス ト ッ クの上端と織維コー ド補強層の上端との 間の距離 cを繊維コ ー ド捕強層の厚さ a の 1.0 倍〜 ίθ.0 倍とする請求の範囲第 1 項記載の空気入り ラ ジアルタイ ャ。 0
    5
    类似技术:
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    法律状态:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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