JP3749296B2

JP3749296B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3749296B2
Application number: JP33540495A
Authority: JP
Inventors: 浩幸松本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2015-12-22
Also published as: JPH09175113A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、傾斜部分を有する路面、例えば轍等の凹凸を有する路面を走行する際に発生する運転者が予測できない車両の複雑な動き、いわゆるワンダリングを抑制して直進安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤであって、特に軽トラック用タイヤ及び小型トラック用タイヤ、トラック及びバス用タイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車のみならず、軽トラック、小型トラック、トラック及びバス等の車両においてもカーカスのコードをタイヤ赤道面に対して実質直交する向きに配列したいわゆるラジアルタイヤが、バイアスタイヤに比べて耐摩耗性及び操縦安定性に優れることから多用されてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車両の高速化に伴って、ラジアルタイヤの採用も増加してきたのであるが、道路網の整備拡充により車両の高速走行が日常的に行われるようになると、前記のワンダリング問題の発生頻度が増してきた。このワンダリングは車両の直進安定性を損なう危険な現象であるため、タイヤの高性能化が進む中で大きな問題となってきている。
【０００４】
そこでこの発明の目的は、ワンダリングを抑制して、轍等の傾斜路面上での直進安定性を向上させた空気入りラジアルタイヤを提案することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
１対のビードコア間にトロイド状をなして跨がるカーカスのクラウン部外周にベルトとトレッドを順次配置し、前記ベルトが少なくとも３枚のベルトの積層を配置し、前記ベルトのうち最内層のベルトがタイヤ赤道面を挟んで分割され、かつ、離隔配置され、赤道面を挟んで分割されていないベルトがタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状を有することを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。
【０００６】
タイヤが轍の凹凸等の傾斜路面を乗り上げる向きに進入角をもって横断しようとするとき、図４に示すように、タイヤには路面からの反力ＦR と傾斜路面との間に発生するキャンバースラストＦC による横力Ｆy が働く。ここでタイヤをラジアル化するとタイヤの剛性が高くなって、バイアスタイヤと比較して前記反力ＦR が大きく、キャンバースラストＦC が小さいため、横力Ｆy が大となり、このためスムーズな轍乗越しができず、ワンダリングが発生することが判明した。したがって、ラジアルタイヤにおけるワンダリングを抑制するには、キャンバースラストＦC を増すことにより横力Ｆy を減ずることが有効である。
【０００７】
上記キャンバースラストＦC は、タイヤが傾斜路面に接地して撓み変形した時のトレッドのタイヤ断面内曲げ変形により発生する。すなわち、図５に示すように、トレッド接地端部近傍のトレッド曲げ変形ｂS により発生する横力ＦCSと、タイヤ赤道面近傍のトレッド曲げ変形ｂｃにより発生する横力ＦCCの合力と考えることができる。そこで、キャンバースラストＦC を増すには、前記ＦCSを増す一方で、前記横力ＦCCを減ればよい。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、分割されていない２枚のベルト層はタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状を有するため、接地に伴い平坦になろうとするトレッドの曲げ変形ｂs が大きくなり、この結果、トレッド接地端部近傍で発生する横力ＦCSを増すことができるのである。前記凸の幅方向断面形状を有するためには、前記最内層のベルトの離隔部分に前記最内層のベルトよりタイヤ半径方向厚みより大なる厚みを有するゴム層は、最広幅ベルト層の幅をＢＷとしたときに。０．１５×ＢＷ〜０．５０×ＢＷの範囲であることが好ましく、その厚さは、通常１〜５ｍｍが用いられる。
【０００９】
また、前記最内層ベルトのタイヤ赤道面近傍の離隔部に比して、それ以外のベルト端部領域では、３枚のベルト層のトラス効果により、大きな剛性が得られる。従って、ベルト全体の剛性を適度に維持しながらも、相対的にタイヤの赤道面近傍ではベルト層間の相互拘束力を弱く、かつ、それ以外のベルト端部領域ではベルト層間の相互拘束力を強くすることが可能となり、トレッドで発生する横力ＦCCを減じることができる。
【００１０】
そして、上記ゴム層の端部近傍に相当するトレッドに、実質的にタイヤ周方向に延びる溝を配置することにより、トレッドの曲げ変形ｂS がより大きくなり、トレッド接地端部近傍で発生する横力ＦCSを一層増すことができる。また、加硫成型時において、上記溝により上記ゴム層の幅方向外側への流出を防止することができ、上記凸形状を一層強めることになる。
【００１１】
加えて、前記ベルト層ショルダー側端部近傍に、最広幅ベルトの幅の０．１〜０．３倍の幅を有する少なくとも１枚の補強層を配置することにより、内圧充填時の前記凸形状を一層強め、かつ該部のベルト剛性を大きくすることができるので、前記トレッドの曲げ変形ｂS を著しく高めることが可能となる。ここで最広幅ベルトの幅の０．１〜０．３倍の幅としたのは、０．１倍より小さいと前記凸形状を充分強められないし、０．３倍より大きいと曲げ変形ｂS は向上するものの前記凸形状を強められず、いずれも該補強層を配置したことによる充分な改良効果が得られないためである。また前記補強層は、ベルト層の半径方向外側、ベルト層内、又はベルト層の半径方向内側のいずれの位置に配置しても曲げ変形ｂS の向上は期待できるが、前記凸形状を一層強めるためには、ベルト層の半径方向外側に配置することが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に示す構造に従う、サイズ195/85R16 114/112LT の小型トラック用空気入りラジアルタイヤ 1を、溝の配置を変更して、表１の仕様のもとに試作した。尚、図１において、カーカス 2はポリエステルコードを多数本ラジアル方向に配列したゴム被覆プライを３枚積層して構成され、該カーカス 2の外周にベルト 3とトレッド 4が配置されている。該ベルト 3は３枚のスチールベルトから構成されて、カーカスに隣接するとともにコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度が比較的大きいベルト 3-1（以下、第１ベルトともいう）、該ベルト 3-1の外周に配置されコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角度が比較的小さいベルト 3-2（以下、第２ベルトともいう）、3-3 （以下、第３ベルトともいう）の２枚が該コードがタイヤ赤道面を挟んで交差するよう積層されてなる。
【００１３】
【実施例】
ここで以下に実施例を示す。第１ベルトはコード傾斜角度が５２°でタイヤ赤道面近傍の離隔部幅４５ｍｍを挟み、幅が４０mmのベルトを計２枚配置し、第２ベルトはコード傾斜角度が２４°で幅が１３５mm、第３ベルトはコード傾斜角度が２４°で幅が１２０mmであって、これら３枚のベルトのうち、最広幅ベルトは第２ベルトであり、この幅をＢＷとする。
尚、トレッドには実質的にタイヤ周方向に連続して延びる溝 5が４本配置されている。またビードコア近傍は図示を省略した。
【００１４】
・実施例１
図１に示すように、カーカス2 と第１ベルト 3-1の離隔部で、タイヤ赤道面 Mを含む位置にゴム層 6を配置することにより、ベルトが、トレッド中央部分でタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状を有する。ここで、試作したタイヤではゴム層 6の幅中心がタイヤ赤道面 Mに実質上一致するよう配置された。また、ゴム層の幅は４４mmで０．３３×ＢＷに相当し、また厚みは３mmであった。
また、ゴム層 6の断面形状が略長方形であったので、第２及び第３ベルトプライは段差をもってタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状をなしている。しかし、これに限らず、例えばゴム層 6の断面形状を凸レンズ断面状にしてもよい。凸レンズ断面形状のときには、特に空車時やキャンバー角が小さい場合にワンダリング抑制効果を期待できる。ここで、周方向溝深さは、タイヤ赤道面近傍で9.5mm 、接地端近傍で12mmとした。また、タイヤ赤道面側の溝 5-1はタイヤ赤道面から１６ｍｍの距離に位置し、上記ゴム層 6の端部近傍に相当するトレッドに配置されている例が示されているが、このような配置であるほうがワンダリング抑制効果が大きい。
【００１５】
・実施例２
実施例２は、タイヤ赤道面側の溝 5-1はタイヤ赤道面から２５ｍｍの距離に位置している以外は、実施例１とほぼ同一である。
【００１６】
・実施例３
実施例３は、図２のように、前記ベルト層ショルダー側端部近傍の前記ベルト層の半径方向外側に、最広幅ベルトの幅の０．１５倍の２０ｍｍの幅を有するナイロン補強層7 を２層配置した以外は、実施例２とほぼ同一である。
【００１７】
・従来例
従来例として、図３に示す構造に従う、上記サイズのタイヤを作成した。実施例１との相違点は、第１ベルトはタイヤ赤道面を挟んで分割されていない幅が１２５mmのベルトを配置し、また、ゴム層 6がないことにより、ベルトがカーカス 2の形状に比べてトレッド中央部分でタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状をなしていないことである。
【００１８】
これらのタイヤに規定内圧6.0kgf/cm²を充填後、２トン積みの小型トラック（後輪が複輪タイプ）に装着し、該小型トラックに規定最大荷重を負荷した状態で轍を含む舗装路をテストドライバーが走行し、直進安定性を官能評価した。その結果を、従来例を１００とする指数評価（指数は大きいほど良好）にて、表１に併記している。同表からこの発明に従うタイヤの直進安定性が顕著に向上したことが明らかである。
【００１９】
【表１】

【００２０】
すなわち、この発明によれば、空気入りラジアルタイヤのワンダリングを抑制して轍路等の傾斜路面上での直進安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う空気入りラジアルタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図２】この発明に従う空気入りラジアルタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図３】従来例のタイヤ幅方向断面図である。
【図４】タイヤが傾斜路面と接地した状態を示す模式図である。
【図５】タイヤが傾斜路面と接地した状態における変形及び横力を示す模式図である。
【符号の説明】
1 空気入りラジアルタイヤ
2 カーカス
3 ベルト
4 トレッド
5 溝
6 ゴム層
7 補強層
M タイヤ赤道面

Claims

１対のビードコア間にトロイド状をなして跨がるカーカスのクラウン部外周にベルト層とトレッドを順次配置し、
前記ベルト層が少なくとも３枚のベルトの積層を配置し、前記ベルトのうち最内層のベルトがタイヤ赤道面を挟んで分割され、かつ、離隔配置され、また、前記最内層のベルト以外のベルトがタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状を有し、
前記最内層のベルトの離隔部分に、前記最内層のベルトよりタイヤ半径方向厚みより大なる厚みを有するゴム層を配置し、前記ゴム層の端部近傍に相当するトレッドに、実質的にタイヤ周方向に延びる溝を配置したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
１対のビードコア間にトロイド状をなして跨がるカーカスのクラウン部外周にベルト層とトレッドを順次配置し、
前記ベルト層が少なくとも３枚のベルトの積層を配置し、前記ベルトのうち最内層のベルトがタイヤ赤道面を挟んで分割され、かつ、離隔配置され、また、前記最内層のベルト以外のベルトがタイヤ径方向外側に凸の幅方向断面形状を有し、
前記ベルト層のショルダー側端部近傍に、最広幅ベルトの幅の０．１〜０．３倍の幅を有する少なくとも１枚の補強層を配置したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。