JPH01156103A - ラジアルプライ空気タイヤ - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は逆の曲率、すなわち、半径方向において、赤道
面に中心を有する曲率が内側に凸状もしくは外側に凹状
を曲率な有するカーカスプライを有するラジアル空気タ
イヤの関する。逆の曲率はタイヤの赤道面から等距離に
ある１層もしくは複数層のカーカスプライにおいて２個
の変曲点を生ずる。１層もしくは複数層のカーカスプラ
イは軸方向の外側に離れているそれぞれの変曲点として
の２点において半径方向の最大の寸法および赤道面にお
いて、−層小さい半径方向の寸法を有する。その結果と
して、タイヤのクラウン領域におけるカーカスの曲率は
低振幅の余弦波形に似ていると言ってもさしつかえない
。

本発明は空気タイヤのベルト側縁の領域における応力を
減じ、大気圧または低圧から常用荷重に適応する常用圧
までタイヤを膨張する結果として、タイヤの半径方向の
寸法の変位（増加）の重要な均一性を提供する。

本発明の好ましい特徴として、使い馴らしたラジアルタ
イヤはタイヤの常用圧の場合、外側の寸法（装着されて
いるリムによって制限される寸法以外）のすべてが増加
するであろう。

［従来の技術］ 空気タイヤの経験により、空気タイヤがホイールおよび
リムに装着され、大気圧（もしくはカーカスコードにわ
ずかな引張応力を生ずると共に、ビードをリムにしっか
り装着かつ維持するために必要な低圧）から常用圧まで
膨張された場合、空気タイヤの寸法が変わる。大気圧か
らラジアル空気タイヤの常用圧まで膨張した場合、この
寸法の変化は典型的に不均一性を有する。これらの半径
方向の寸法の増加は半径方向の寸法がタイヤの赤道面か
らトレッドの側縁まで順次に測定されるに従って、不均
一である傾向を示す。ラジアルタイヤは、測定がトレッ
ド側縁に向かって進むにつれて半径方向の寸法の大きな
割合の増加を受ける。

この膨張時のショルダーもしくはトレッド側縁の領域に
おける過度の増加はタイヤトレッドの下のベルト層の縁
部における応力集中の一因となり、タイヤの正常な使用
中に、急速で不均一なトレッドの摩耗に至らしめる。こ
の過度の増加特性を有するタイヤのフットプリントは、
タイヤの常用圧力下のトレッドのショルダーにおける大
きな単位圧力によって「蝶」形になる傾向がある。この
フットプリントの特性は、タイヤが使い馴らされた後に
さらに悪化し、より明白に、減少するアスペクト比の関
数として補正することは困難である。

［発明が解決しようとする課題］ ラジアルタイヤにおいて典型的に生ずるこの問題を克服
するために種々の試みがなされてきた。

例えば、ブリッジストーンコーポレーション（Ｂｒｉｄ
ｇｅｓｔｏｎｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の名前で１
９８５年１２月１８日に出願された「ラジアルタイヤ」
と題するオーストラリア特許出願５１．４２２／８５に
は、外向きに凹状で、かつ逆の形すなわち凸状のカーカ
ス部分から離れているベルト層を有するタイヤが開示さ
れている。これに反して、１９８６年　１月１４日、ジ
ー、ギラルディ−（Ｇ、Ｇｈｉｌａｒｄｉ）への「タイ
ヤカーカスの成形輪郭」と題するアメリカ合衆国特許４
．５６４．０５５にはタイヤの赤道面から隔たった凹状
の領域をもつベルト構造体およびカーカス層を有するラ
ジアルタイヤを開示されている。タイヤの構成要素への
凹状形態の付与は、ベルト層の食い違った縁部領域内に
おけるタイヤの応力を一層均一に分布させることにより
、路上の動きを改善しようとするためである。（本明細
書の「凹状」および「凸状」の使用に関して、混乱を避
けるように注意すべきである。） 本発明は上記の参照文献に述べられた不均一な寸法増加
および応力分布の問題の両方を解決し、同時に参考文献
で企図された簡単な設計のラジアル−ベルト構造体を有
する空気タイヤで得られる２つの利点を与える。このこ
とはジラルディーの特許がコラムｌおよび２において提
示されているが過去には成功しなかった方法の一般的な
方法への追求によって達成される。

「蝶」形のタイヤのフットプリントの問題を解決するた
めの試みとして、本発明の譲受人は２５５／７０Ｒ２２
，５型の低プロフィールのトラック用ラジアルタイヤを
製造販売した。このタイヤはベルト構造体および下側に
配置されコード角９０°のスチーツカーカスプライの両
方で形成される逆の曲率（外側に凹状）の形を生ずるよ
うな方法で形成されたゴムのトレッドおよび下方トレッ
ドを有する。１９８５年に最初に製造されたタイヤは、
第１図に示された先行技術のタイヤにおいて描かれると
同様な構造上の特徴を有する。このタイヤを、下側のベ
ルト構造体およびカーカスプライの両方にタイヤの赤道
面の近くに中心がある逆の曲率な持たせるために、ベル
ト構造体の半径方向外側に位置するエラストマー材の「
ウェッジ」もしくは「手段」を有するタイヤとして特徴
づけることが適当であろう。

ドイツ特許（「使用規範Ｊ　）　ＧＭ７６２３０４１に
はラジアルカーカスプライ、ベルト構造体の下方にカー
カス形状の円周方向の制約を提供するためにカーカスの
半径方向外側にあってかつその周囲な囲むベルト構造体
およびタイヤトレッドを有するトラック用ラジアル空気
タイヤが開示されている。タイヤは１層のラジアルカー
カスプライに逆の曲率を与えるエラストマー材の手段を
有する。

エラストマー材の手段はカーカス層とベルト構造体で１
つのプライを形成する他のラジアルプライとの間に位置
する。この高アスペクト比のトラック用タイヤにおける
エラストマー材の手段の目的は、トレッドの中央部分に
半径方向および軸方向の両方への強さを与え、それによ
って、耐摩耗性を改善し、走行中に比較的低い平均温度
に達するようにすることである。

１９７１年９月１６日公告のドイツ国特許１．６８０．
４６６にはまた、ラジアルカーカスプライに逆の曲率を
与えるエラストマー材の手段を有するが多くの異なる目
的用のタイヤが開示されている。この特許に記述された
タイヤは、ラジアルカーカスに自然の形に向かって膨張
されたとき、所定位置に保持された、円周方向に非伸長
性で、かつ取りはずしのきくトレッドリングを有する。

この特許は比率Ｈ／Ｃ（アスペクト比）が０．９２を超
えない場合は最もよいが、しかし、種々の理由でｒＨ／
Ｃの値を０．９２より小さくすることは不可能であり、
それゆえ、トレッドリングはすべての使用条件下で確実
に取り付けることは不可能である」と述べている。エラ
ストマー材の手段の明らかな目的は、膨張されたカーカ
スに取りはずしのきくトレッドリングを抑えるための半
径方向外側に広がる余地を与えることである。

［課題を解決するための手段］ アスペクト比）が０．７５以下およびタイヤの断面積の
６５％から８０％の範囲内のトレッド幅を有するタイヤ
にのみ適用される本発明によれば、舗装道路上の使用に
適するラジアルタイヤは、タイヤのラジアルカーカスに
（および６５゜ないし８０″の範囲内の右方向および左
方向のコード角を有する少なくとも２層のラジアルプラ
イを有するベルト構造体にも）逆の曲率な与えるエラス
トマー材の手段を有する。

逆の曲率はタイヤの赤道面の両側の誓うおよびその上に
中心を置くタイヤの輪郭内の２点の間の領域内にある。

赤道面上のタイヤのカーカスプライのそれぞれの半径方
向の最大の寸法のところに位置する前記２点における半
径より小さいタイヤの回転軸線からの半径方向寸法を有
する。逆の曲率は曲率の領域に変曲点があることになる
。変曲点はまた、赤道面から等距離にある。カーカスプ
ライに至る半径方向の最大距離の点はそれぞれタイヤが
設計リムに装着されかつ正常に膨張された場合、ベルト
構造体の側縁およびタイヤのビート内の環状引張部材の
中心の両方の軸方向内側にそれぞれ位置する。カーカス
とベルト構造体との間の寸法は、タイヤの輪郭線におけ
る２点の間の領域における赤道面からの軸方向の距離の
関数として連続的に減少する。

本発明の他の特色は、ラジアル空気タイヤがカーカスと
しての１層もしくは２Ｎの「ラジアル」プライと共に形
成され、これらのプライはそれぞれ左方向もしくは右方
向に６０°ないし８０°の範囲内の角度のコード角を有
する。この構造体は乗用車および軽トラツク車用に特に
適当であり、２層以上のプライを有するベルト構造体と
共に使用される。エラストマー材のウェッジはカーカス
の逆の曲率を与えるために使用され、逆の曲率は赤道面
の近くに中心のある領域に、外側に凹状のカーカスの輪
郭を作る。逆の曲率の原因となるエラストマー材の手段
は、トレッドおよび下方トレッドの一体部分であり、ベ
ルト構造体とカーカスプライとの間に位置する適当な手
段でなければならない。もしエラストマー材のウェッジ
がベルト構造体の上に位置するならば、ベルト構造体も
また赤道面に中心のある逆の曲率を有する。

６５°ないし８０°の「ラジアル」カーカスコードをも
った低プロフィール（７５％以下のアスペクト比）のタ
イヤの逆の曲率の組合せはベルトの側縁およびビード領
域の応力、タイヤを膨張した時の均一な増加特性を減じ
、カーカスプライのコード角によるビードおよび低いサ
イドウオールの構造を簡単にするタイヤの設計を達成す
る機会を提供する。本発明のこの特色による好ましい形
のタイヤは、カーカスプライ内に織物のコードを有し、
２５°以下のコード角をもったベルトプライ内にスチー
ルもしくは芳香族ポリアミド（アラミド）のコードを有
し、６５％以下のアスペクト比を有する。

［実施例］ 本発明（ゴ附図を参照しての以下の説明からさらによく
理解することができる。

「空気タイヤ」はビードおよびトレッドを有し、ゴム、
化学材料、織物および鋼もしくは他の材料で製造された
一般的にはドーナツ型（普通は開いた円環体）の積層さ
れた機械的装置を意味する。タイヤは、自動車の車輪に
装着された場合、トレッドにより索引力を提供し、車両
荷重を支える流体を含む。

「赤道面ＪＥＰはタイヤの回転軸線に垂直で、トレッド
の中央を通る平面を意味する。

「コード」はタイヤ内のプライを形成する繊維を意味す
る。

「コード角」はタイヤの平面図において、赤道面に関し
て左方向もしくは右方向に傾く角を意味する。

「プライ」はゴムで被覆された平行なコードの層を意味
する。

「ビード」はプライコードに囲まれた環状引張部材を含
み、設計リムに適合するフリッパ、チッパ、アペックス
、トーガードおよびすれ止めのような他の補強部材をも
ったもしくはもたない形を有するタイヤの部分を意味す
る。

「ラジアルタイヤ」は一方のビードから他方のビードに
延びるプライコードがタイヤの赤道面に関して６０″か
ら９０°の間のコード角で配列されたベルト構造体をも
つもしくは外周が抑制された空気タイヤを意味する。

「リム」はタイヤビードがその上に取り付けられるタイ
ヤもしくはタイヤチューブ組立体の支持部材を意味する
。

「カーカス」はベルト構造体、トレッド、下層トレッド
およびプライを被うサイドウオールのゴムは別として、
ビードを含むタイヤ構造体を意味する。

「ベルト構造体」は織物のように織られているかもしく
は織られないで、トレッドの下側に配列され、ビードに
は固定されず、かつタイヤの赤道面に対して１７°から
２７＠の範囲内の左方向および右方向のコード角を有す
る並列コードの少なくとも２Ｎまたはプライを意味する
。

「サイドウオール」はトレッドとビードとの間のタイヤ
の部分を意味する。

「トレッド」はタイヤが常用圧力および常用荷重の下で
路面に接触するタイヤの部分を意味する。

「トレッド幅」は軸方向、すなわち、タイヤの回転軸線
を通る平面におけるトレッド面の弧の長さを意味する。

「断面幅」は無負荷状態で、常用圧で２４時間膨張され
たときおよび膨張後における、ラベル、装飾または保護
バンドによる出張りを除いた、タイヤの軸線と平行な両
サイドウオール間の直線距離を意味する。

「断面高さ」は定格リムの直径から赤道面のタイヤの外
径までの半径方向の距離を意味する。

タイヤの「アスペクト比」は、パーセントで表現するた
め１００倍された断面幅に対する断面高さの比を意味す
る。

「変曲点」は曲率の方向が変化する曲線における点、す
なわち、進路の方向が１方から他方に変わる曲線に中心
点を意味する。変曲線の１例は文字ｒＳＪの中心である
。

「インナライナ」はチューブレスタイヤの内側を形成し
、タイヤ内に膨張流体を含むエラストマー材および他の
材料の層を意味する。

「フットプリント」は速度０および正規荷重および正規
圧力の下、もしくは規定の荷重、圧力および速度条件下
におけるタイヤのトレッドの接触した班点すなわち接触
した平面状の領域を意味する。

現在のラジアル空気タイヤはタイヤおよびリム協会、欧
州タイヤおよびリム協会および日本自動車タイヤ製造協
会を含む組織のいづれかによって公表された規格に従っ
て設計される。全く類似しているこれらおよび他の組織
の規格に従って、与えられた型のタイヤを設計する場合
、設計書に指定された構成および幅を有するリムである
「設計リム」に装着されるように設計される。「設計リ
ムの幅」はそれぞれのタイヤの型に指定された市販用の
リムの幅であり、典型的には指定されたタイヤの断面幅
の７０％から７５％の間にある。「タイヤの設計荷重」
は指定圧力および使用状態に対するタイヤに指定された
基準もしくは支持荷重であり；タイヤに適用できる他の
荷重−圧力の関係はその基準もしくは支持荷重の基づく
。この明細書に使用される術語「常用圧」および「常用
荷重」はそれぞれタイヤに対する使用状態を対象とした
適切な規格制定組織によって指定された設計圧および荷
重を指す。

本発明は大気圧から常用圧まで膨張した場合に、半径方
向の寸法に均一な増加が認められたラジアル空気タイヤ
を提供する。本発明の好ましい特色によれば、タイヤの
ビートおよびベルトの縁部における応力レベルが減少し
、それによって、タイヤの性能および寿命が実質的に改
善されるであろう。一般に、このことはラジアルカーカ
スプライの断面図に、逆の曲率およびタイヤの赤道面か
ら等距離にある変曲点を与えることにより達成される。

カーカスの逆の曲率（外方に凹状）の形は２点間の領域
で生ずる。この２点はそれぞれタイヤの赤道面から等距
離で反対側に位置し、ラジアルカーカスプライがそれぞ
れ半径方向最大の寸法を有する点である。

半径方向最大の寸法の点間の輪郭は任意に選ぶことはで
きず、もしラジアルでないカーカスプライが約２５°に
等しい臨界角未満のコード角を有するならば、ベルトの
ないタイヤで用いられるであろうカーカスプライを「自
然の」形に近づけるように設計される。この臨界角はバ
イアスプライのタイヤに対する当行業界では公知であり
、バイアスカーカスプライがトレッド下方領域において
自然の逆すなわち外方の凹状の曲率を有することを始め
るであろうプライコード角である。上述の現象に関する
更に詳細な説明についてはジョンＦ。

バーデイ−（Ｊｏｈｎ　Ｆ、　Ｐｕｒｔｙ）著の空気タ
イヤの設計基礎数字、ハイネイ印刷会社（Ｈｉｎｅｙ　
ＰｒｉｎｔｉｎｇＣｏ）、アクロン（Ａｋｒｏｎ）、オ
ハイオ（Ｏｈｉｏ）、１９６３年（第２版発行）、特に
この詳細な記述の終りに提供される後述の論議と同様に
第１章および第１Ｉ章を参照すべきである。

本発明は、好ましい形で実施された場合、選ばれたカー
カスのどんな「半径方向」のコード角であろうとサイド
ウオールの領域において「自然形」を有するベルト構造
体の「ラジアルプライ」のタイヤを提供する。しかし、
タイヤはまた、ベルト構造体の下のラジアルカーカス部
分に自然形を有する、しかし、この自然形はベルト構造
体の使用されたそれらの低い角度（１７°から２７゜の
範囲内）に逸失的に等しいコード角に相当する。低いコ
ード角の最大値は２７°よりもむしろ臨界角の２５＠で
あることが好ましい。

後続の文章から明らかなように、ラジアル空気タイヤの
カーカスにおける半径方向最大の寸法の２点間に生ずる
逆の曲率は、タイヤのベルト構造体およびカーカスプラ
イの間に形成されたエラストマー材のウェッジによって
得られる。これとは別に、６５°から８０°までの範囲
内の角度のコードの２つのプライを有する好ましいタイ
ヤの構造において、ウェッジはベルト構造体およびカー
カスの両方に逆の曲率を与えるタイヤのベルト構造体の
上に位置する。

若干の図面における類似の構成部品もしくは要素に対し
て類似の参照数字が用いられた諸図についてとくに述べ
るが、第１図に先行技術のラジアル空気タイヤを示す、
このタイヤ、１６゜５Ｒ２２，５型の「スーパーシング
ル」トラック用タイヤは、６５％のアスペクト比および
赤道面ＥＰを有し、参照数字は１００を加えた数字で一
般的に示されている。タイヤは鋼製のカーカスプライ１
２０の半径方向内側にハロゲン化ブチールのインナライ
ナ１１０を有する。数字１３０によって全体を示された
ベルト構造体は、９０°のラジアルカーカスプライ１２
０の正常に膨張された形状を周方向に囲みかつ限定する
切断プライ１３１．１３２．１３３および１３４を有す
る。半径方向最内側のベルトプライ１３１は分割され、
従って赤道面から等距離で反対側にある２部分を形成し
、エラストマー材のウェッジは分割されたベルトの２部
分の間に満たしている。トレッド１４０はベルト構造体
１３０の半径方向最外側に位置する。

タイヤ１００は、カーカスプライ１２０がその周囲を囲
む環状引張部材１５１を含むビード１５０を含む。ビー
ドはビードの部分を形成するチッパ１５２およびトーガ
ード／すれ止め１５３を有する。また、頂部分１５４は
ビートからタイヤのサイドウオールの領域まで広がる。

第２の強化要素１５５も提供されている。リムフランジ
部の輪郭は環状引張部材１５１の中心を通り、赤道面Ｅ
Ｐに平行な平面１０２と同様に、１点鎖線１０１で示す
。それぞれのベルトプライ１３１から１３４までの縁部
は平面１０４に関して軸方向内側に位置する。

第１図に示す先行技術のタイヤがそのリム１０１に装着
され、膨張された場合、先行技術のタイヤがその寸法の
変化（増加および／もしくは減少）を経験し、結果とし
て引張応力が空気圧によってタイヤ構造体にかかる。も
し、正常な膨張応力がある期間維持されるならば増加し
続けるであろうが、典型的には２４時間後までは続かな
い。タイヤの寸法およびフットプリントの特性の変化は
また、タイヤが使い馴れた後に注意すべきである。

本記述の目的から、空気タイヤの使い馴れは１時間につ
き４０マイルの速度で、１２時間、常用荷重および常用
圧下におけるタイヤの運転を意味する。

大気圧から常用圧までの空気圧に応するタイヤの寸法の
変化は、通例は新しいタイヤおよび使い馴らしたタイヤ
の両方から測定される。フットプリントも得られる。も
し、タイヤがリムに装着されたとき、しようちやくされ
、ビードが取り付けられた後に、適当に取り付けられた
ビードもしくは一般的な形を維持することができなけれ
ば、タイヤを（大気圧よりもむしろ）低い圧力から常用
圧まで膨張することによって寸法の増加を測定すること
が必要である。低圧とは典型的には常用圧の５％未満で
ある。本明細書に使用される術語「大気圧」とは無負荷
のタイヤの常用圧の形に近い輪郭を有する設計リムに適
当に取り付けられ装着されたタイヤのビードを維持する
ことに必要とするような最低の圧力を含む。

第２図は、タイヤが大気圧から毎平方インチにつき１０
０ボンド（６９０キロパスカル）の常用圧まで膨張され
た時に、第１図の先行技術のタイヤのトレッド面の半径
方向の変位（クラウンの増加）を図解する。タイヤのク
ラウンの半径方向の増加は実際に測定され（ＭＥＡＳと
同一とする実線によって示される）および有限要素解析
（ＦＥＡと同一とする点線）によって予測された両方を
示す。赤道面において、タイヤの半径方向に測定した変
位は大気圧から常用圧までのタイヤの空気圧に応じてお
よそ４ｍｍである。トレッド面の半径方向の変位は半径
方向の変位が最高点に達する赤道面から１０５ｍｍの点
までトレッドを横切る位置の関数として増加し、その後
は赤道面から約１５５ｍｍに位置するトレッドの側縁ま
で減少した。赤道面から約１０５ｍｍにおける測定され
た最大の半径方向の変位はほとんど７　ｍｍ、すなわち
赤道面に生じた４ｍｍの増加よりおよそ７５％大きい。

有限要素解析による曲線ＦＥＡによって予測された結果
は、予測された赤道面の増加は約５ｍｍであったが、ト
レッドショルダにおいて生じた約６．２ｍｍの増加の最
高点と同様であった。有限要素解析でタイヤの膨張結果
、実際に測定された増加よりトレッド面への半径方向の
測定値より少ない増加を予測するが、それにもかかわら
ず、トレッド面全面に亘って不均一のままであり、もし
、不均一のタイヤの摩耗および望ましくないタイヤのフ
ットプリントを避けるべきであるならば、変分はトレッ
ドを横方向全面に亘って、実際に許容できる最大の差と
考えられる２５％を越える。このようなタイヤによって
生ずるフットプリントはパターンは第３図に図解され、
タイヤのフットプリントにおける不均一な荷重分布を提
供するタイヤの特性である望ましくない「蝶」形を例示
する。

第４図は、本発明の特徴に従って作成されたタイヤ２０
０を図解する。この「スーパーシングル」１６、５Ｒ２
２，５型のラジアルタイヤは、タイヤが形成される以前
の半径方向の外層２１１をもつインナライナ２１０を有
する。スチールコード９０°配列のカーカスプライ２２
０は、環状引張部材２５１およびチッパ２５２を含むタ
イヤのそれぞれのビード２５０の間に延びる。エラスト
マー材の構成部分２５４および２５５はサイドウオール
底部の領域を強化し、２０１の鎖線で示されたリムに装
着されたビードを保護する。タイヤの赤道面ＥＰに平行
な平面２０２はコード内の環状引張部材２５１の中心を
通る。数字２３０で一般的に示されるベルト構造体は平
面２０２上もしくは軸方向内側に位置するその４つのプ
ライの側縁を有する。ベルト構造体はそれぞれ右方向５
５″から６５″まで、右方向１８″から２１’まで、左
方向１８°から２１’までおよび右方向１８°から２ピ
までのそれぞれのコード角の範囲を有する第１プライ２
３１５第２プライ２３２、第３プライ２３４および第４
プライ２３４を含む。ベルト構造体内のプライは好まし
いスーパーシングル型のタイヤにおいてはスチールコー
ドを有するが、他の公知の材料が使用されることもある
。ベルトプライ２３４は下にあるベルトおよびカーカス
層をトレッド２４０を通して異質の物質が侵入するのを
防ぐために提供される。頂部の材料２５４および２５５
はタイヤのサイドウオール底部の領域に次第に強くなる
強化作用を提供する。

大気圧から常用圧まで膨張されたタイヤの均一の増加を
提供するために、タイヤはそのカーカスプライ２２０に
おいて逆の曲率な有する。外側に凹状の逆の曲率は低い
ヒステリシス特性を有することが好ましいエラストマー
材を含むウェッジ２６０が存在することにより赤道面に
中心を有する。この逆の曲率を生じるウェッジはラジア
ルカーカスプライ２２０とベルト構造体２３０との間に
位置し、第５図に示す形を有する。ウェッジ２６０の半
径方向外側の表面２６１は、第５図の２点鎖線２６２で
さらに明瞭に示されるように、半径方向の外側の方向に
凹状に見えることもある。ウェッジの半径方向内側の表
面２６３は第５図の二重鎖線２６４によって示されるよ
うに、振幅の低い余弦波形に一般に似ているより複雑な
形を有する。（ウェッジの形は第６図および第１７図に
関して記述されたカーカスプライの線を明確にするため
の手順を使用した決定することが好ましい。）ウェッジ
２６０の赤道面における高さは幅Ｗの５％以下であり、
図解されたタイヤにおいてはわずか２％であることが好
ましい。

再び第４図を参照して、ベルト構造体２３０が半径方向
の外側の方向に凸状に見える。これに反して、ラジアル
カーカスプライ２２０はそれぞれ赤道面ＥＰの反対側で
等距離に位置する点２２１の間に延びるトレッドの領域
で逆の曲率を有する。点２２１はそれぞれタイヤの回転
軸線（図示せず）からカーカスプライ２２０の最大の半
径方向の寸法に位置する。タイヤの赤道面上の点２２２
において、ラジアルカーカスプライ２２０は赤道面の反
対側にある点２２１における最大の半径方向の寸法から
減少する半径方向の寸法を有する。カーカスプライの逆
の曲率のために、変曲点２２３はタイヤの赤道面から反
対側に等距離で、点２２２およびそれぞれのカーカスプ
ライの最大の半径方向の寸法を生ずるそれぞれの点２２
１の間に位置する。カーカスの最大の半径方向の寸法の
点２２１は環状引張部材２５１の中心と「作用」ベルト
プライ２３２と２３３および下層のベルトプライ２３１
の縁部の両方よりも軸方向内側に位置することに注意す
べきである。

タイヤの圧力および荷重応力は第１にベルト構造体の下
側のカーカスとは全く異なってベルト構造体に課せられ
るのはベルト構造体の縁部の軸方向内側でる。このベル
トプライの低角度のコードにおける応力集中は「タイヤ
の設計理論」と副題をつけた論文からより十分に理解で
きる理由で望まれるカーカスプライの逆の曲率に圧力を
かけ、作る時に自然形を想定することからラジアルカー
カスプライを限定する。

第５図において、寸法Ｗは赤道面の両側にある点２２１
の間の距離である。寸法Ｈは赤道面における点２２２の
すぐ上で測定される。ウェッジ２６０の半径方向内側の
曲率２６３における変曲点は二重鎖線２６４で見ること
ができる。

第６図および第７図は、本発明の１つの特色によって構
成された第１図の先行技術のタイヤＩ（ＩＱおよび第４
図のタイヤ２００において有限要素解析によって決定さ
れた応力レベルを図解する。第６図および第７図のいづ
れにおいても、等応力線は相対的な応力の大きさを表わ
す与えられた数値を１点鎖線によって示す。一般に、先
行技術のタイヤ（第６図）のショルダおよびベルト構造
体の領域における応力は、本発明によるタイヤ（第７図
）における大きさおよび傾度の両方より非常に大きい。

第８図は、第４図に従って構成されたタイヤのフットプ
リントを図解し、第４図のタイヤの構成、合成材、設計
および型の類似性について「対照（標準）」として使用
されるタイヤである第１図の先行技術のタイヤを表わす
第３図のフットプリントとよい対照をなすと言える。第
８図のフットプリントは、第３図の「蝶」形と比較して
均整がとれている。第８図のフットプリントは新しいタ
イヤに対するものであるが、タイヤを使い馴らした後に
望ましいフットプリントの形は第９図に図解されるよう
に保持される。

第１０図に、２４５／７０Ｒ／９．５型で、７０％のア
スペクト比を有する中型トラックのタイヤ３００の断面
図の半分の輪郭を示す。タイヤはインナライナ３１０、
ラジアル鋼コードカーカスプライ３２０、および分割第
１プライ３３１、第２および第３の「作用」ベルトプラ
イ３３２および３３３、ならびに作用ベルトプライより
幅が狭くかつ主としてその下層を保護するために設計さ
れた第４のベルトプライ３３４を含むベルト構造体３３
０を有する。

タイヤ３００は、断面幅の６５％から８０％までの反以
内、好ましくは約７５％の幅のトレッド３４０を有する
。平面３０２はビード３５０内の環状引張部材３５１の
中心を通る。チッパ３５２は部材３５１を囲むフリッパ
３５３として提供されている。エラストマー材の頂点３
５４はエラストマー材の部材３５５と共にサイドウオー
ルの下部の強さを変えるため上方に延びている。作用ベ
ルトプライ３３２および３３３の切断された縁部は平面
３０２の上もしくは軸方向内側にあり、図示のように幅
がわずかに異る。

タイヤ３００の好ましい形において、第１の分割プライ
３３１はタイヤ３００を比較評価するために使用される
同型の「対照」標準タイヤに同様な位置にあるプライの
右方向５５°のコード角とは対照的に左方向２０°のコ
ード角を有する。作用ベルトプライ３３２オヨヒ３３３
ハ１７６カラ２７６（１８″カラ２１’までが好ましい
）までの範囲内のコード角を有する。半径方向の最内側
の分割プライ３３１と半径方向の最外側の保護ベルトプ
ライ３３４との間に位置する作用プライ３３２および３
３３のコード角は赤道面ＥＰに関して、それぞれ右方向
および左方向の角である。保護プライ３３４のコード角
は右方向であることが好ましい。

タイヤ３００は、分割ベルトプライ３３１の半分の２つ
のプライの間の空間を満たす必要のあるエラストマー材
３６１の部分として形成されることができるエラストマ
ー材のウェッジ３６０を有する。つエツジ３６０は一般
に、トレッドの半径と同心のベルト構造体３３０と共に
、カーカスプライ３２０に逆の曲率を提供する。カーカ
スプライは赤道面の両側にある等距離の点で生ずるよう
に見られる半径方向の最大の寸法から減少する赤道面に
おける半径方向の寸法を有する。カーカスプライは赤道
面から等距離に、およびカーカスプライの逆の曲率をあ
られすウェッジの側縁に生ずるカーカスプライ３２０の
それぞれ半径方向の最大の寸法位置の間に位置する変曲
点を有する。タイヤの輪郭における半径方向の最大の寸
法のこれらの点はベルト構造体の側縁および平面３０２
の軸方向内側である。

逆の曲率およびそれに関連する半径方向の最大寸法およ
び変曲点は、ウェッジ３６０の存在に起因するが、赤道
面におけるウェッジの高さは分割ベルトプライ３３１の
厚さち一致するエラストマー材の部分３６１の厚さを含
むので本発明の目的と見なすべきでない。

第１１Ａ図および第１１８図は、開環受人によって製造
された第１０図と非常に類似している先行技術の標準タ
イヤ（グツドイア−Ｇ−２９１タイヤ）のフットプリン
トを図示する。第１１Ａ図は新しいタイヤのフットプリ
ントを示し、第１１Ｂ図は前記の方向で使い馴らした後
の同じタイヤのフットプリントを示す。２４５／７０Ｒ
１９，５型ラジアルタイヤのこれらの両方のフットプリ
ントは前述の理由から望ましくない一般に見なされる「
蝶」形を有するように見える。

第１１ｃ図および第１１０図は、エラストマー材のウェ
ッジを有するが、新品および使い馴らした後のフットプ
リントの表示ではそれぞれ類似している。ウェッジは第
１０図の３６０に図示されたウェッジと類似しているが
、寸法「Ａ」は第１０図に図示された寸法より狭く、実
際には先行技術の標準タイヤの寸法と比較できるほど類
似している。　第１１Ｅ図および第１１Ｆ図には第１０
図に示したタイヤのフットプリントが図示されている。

第１１Ｃ図から第１１Ｆ図までにおいて、先行技術のフ
ットプリントの「蝶」形の特性はウェッジ３６０の使用
によって減少することが分かる。第１１図に図示された
フットプリントは、６．７５インチのリムに装着したタ
イヤで得られ、有限要素解析のモデルによる予測と正し
い相互関係にあることを証明する。

標準タイヤとは対照的に、第１ＩＥ図および第１１Ｆ図
にフットプリントが示された第１０図のタイヤは、１９
８５年１２月１９日に出願されたアメリカ合衆国特許出
願番号８１１．０７２に基づくジー、ブイ、アダム（Ｇ
、　Ｖ、　Ａｄａｍ）他による「中型および大型輸送車
両用低断面高さのタイヤ」と題するともに譲り受けられ
たアメリカ合衆国特許出願番号８１１．０７２の教示に
従って構成されたベルト構造体３３０を有する。有限要
素予測はまた、標準タイヤと比較して、大気圧から約７
００キロパスカルの常用圧まで膨張したときのタイヤの
増大傾向の均一性を実質的に改善することを示す。

第１２図に、２４５／７５Ｒ１６型の軽トラツク用タイ
ヤ５００の現寸大の半分の輪郭を示す。図示のように、
このタイヤは本発明の逆の曲率の特徴が重要な利益を提
供するアスペクト比の上限を有する。

このタイヤはまた、カーカスプライおよびベルト構造体
の両方が逆の曲率を有する本発明の別の特色を表わし、
すなわち、カーカスプライおよびベルト構造体が赤道面
の近くに中心のある、外側に凹状のそれぞれの部分を有
し、このことは６５″から８０°までの範囲内の「ラジ
アル」コード角を有するカーカスプライと組み合わされ
ている。タイヤ５００はインナライナ５１０ならびに６
０°から７０゜の上述の範囲で、一方のカーカスプライ
は右方向、他のプライは左方向のコード角を有する２つ
のプライからなるカーカス５２０を有する。約７０゜の
コード角が好ましく、織物のカーカスプライに好ましい
材料はポリエステルである。タイヤのベルト構造体５３
０は好ましくは１８″から２１″の範囲、および、いか
なる場合でも、下文で詳細に記述される２５°の「臨界
角度」以下の、それぞれ右方向および左方向のコード角
を有する２層のベルトプライから形成されている。ベル
ト構造体５３１および５３２は幅が異なり、ベルト構造
体およびカーカスの逆の曲率は、タイヤの赤道面ＥＰの
近くに中心のある２点の間の領域全面に生じ；これらの
点の内の１点は、第１２図の５２１で示されている。こ
のように、逆の曲率の領域はベルト構造体の側縁の軸方
向内側にあり、また赤道面に平行でビード５５０内の環
状引張部材５５１の中心を通る平面５０２の軸方向内側
にあるように見える。

ベルトプライのコードの材料（はぼＯｏまたは非常に低
いコード角のナイロンの上張りあるいは必要な定格速度
を達成するために乗用車のタイヤに慣習的に使用される
他の材料）は鋼または芳香族ポリアミドであることもあ
るが、後者はある適用例には一層望ましいこともある。

例えば、４０％から６０％までの好ましい範囲内のアス
ペクト比を有し、前節に記述されたように一般に構成さ
れる乗用車のタイヤは、カーカスプライの６５°から８
０°のコード角により、慣習的な９０°のラジアルタイ
ヤより大きい側方の強さを有するであろう。

このことは、逆の曲率による短くなったベルト縁部およ
び減少したビードの応力と共に、さらに柔軟な芳香族ポ
リアミドを選択することができる。

逆の曲率および減少した応力による利益は、この材料の
高い強度−重量比および耐食性によってスチールタイヤ
コードと比較して、魅力ある材料とすることができ；ベ
ルト補強材料としての芳香族ポリアミドの有用性にもか
かわらず、スチールコードは少なくとも特にベルト縁部
の応力レベルおよび応力勾配によって少なくとも部分的
に長期間使用され続けて来た。

第１２図のタイヤは、エラストマー材料の強化および保
護要素５５２．５５３．５５４および５５５を有し、特
にアスペクト比が４０％から６５％までの範囲内で、カ
ーカスコード角が６５″から８０°までの範囲内にある
第１６図および第１７図に示された逆の曲率のカーカス
と共に、このようなサイドウオール下部の強化部材の数
およびサイズを減少させることができる。もちろん、こ
のことが為される範囲はタイヤから望まれる応答性、製
造原価および製造の簡単さ、操縦性などによる。

カーカス５２０の半径方向最大の寸法は、赤道面ＥＰの
両側で等距離にある点５２１に生ずる。赤道面、すなわ
ち、点５２２におけるカーカス５２０までの半径方向の
寸法は、点５２１における半径方向最大の寸法からは僅
かに少し減少している。このように、第１２図における
７５％のアスペクト比のタイヤ５００は、本発明による
逆の曲率を有するアスペクト比に関して限界の事例を表
わす。アスペクト比が７５％未満に減少するに従って、
−層大きい利益が本発明の概念を使用することによって
得られる。

トレッド下層のエラストマー材のウェッジ５６０はカー
カス５２０およびベルト構造体５３０の両方における赤
道面の近くに中心のある逆の曲率な提供するベルト構造
体５３０の上方に位置する。ウェッジ５６０はトレッド
５４０の表面の半径と同心の凸状の表面５６１を有する
。これに反して、ウェッジの半径方向内側の表面５６２
は低振幅の余弦曲線に一般に類似する形状をその中央領
域において有することが好ましく；このことは下層に、
より詳細に記述される約２５°の「臨界角」以下のコー
ド角を有するカーカスプライおよびベルト構造体に逆の
曲率を生ぜしめる。トレッド下層の領域におけるカーカ
スおよびベルト構造体の正確な形状は、ベルトプライの
低いコード角を有するプライに適する自然形態に実質的
に近似するように意図される。

第１３図は第１２図の概略図であり、大気圧から毎平方
インチ８０ボンド（約５６０キロパルス）まで膨張した
結果としてその外側寸法および構成部分の望ましい寸法
の増加が点線で図示されている。第１３図の頂部の一対
の矢印で見られるように、トレッドの表面は赤道面から
トレッドショルダまでほとんど均一である。トレッドシ
ョルダ付近の増加はタイヤの赤道面の増加より少ない。

タイヤのその他の外側寸法はまた、タイヤが装着された
リム５０１のフランジ上に矢印で示すように寸法の本質
的に均一な増加が見られる。

ム乙ヱ且ｌ且１ 第１４図において、前述のバーデイ−の発表から採用さ
れた曲線群を示す。曲線はバイアスプライを有するタイ
ヤに対するものであり、プライが輪郭に表わされている
ように種々のコード角のプライの中立線の輪郭を表わす
。曲線はプライに「自然形態」を取らせないためにカー
カスを強化しない薄い構成部分を有するタイヤのカーカ
スの構造を表わす。半径方向の寸法は第１４図の中央に
ある縮尺の図面内の１０で示されるように、タイヤの軸
線に関する寸法である。寸法Ｙ１はカーカスの赤道面か
ら最大断面幅におけるプライの中立線までの距離である
。ここに示す輪郭は同じタイヤ、すなわち、同じ荷重担
持能力を有するタイヤに対するものである。第１４図か
ら、低いコード角がこれらの低いコード角でカーカスを
装着したタイヤの自然に減少したアスペクト比に一致す
るに至る減少したアスペクト比のプライの部分輪郭を生
ずることが分かるであろう。ラジアルまたは９０°の輪
郭は１より大きいアスペクト比の「自然形態」を有する
が、ラジアルタイヤに使用された場合、このタイヤに使
用された円周のベルト構造体は、カーカスプライ輪郭の
トレッドの下方部分をこの高いアスペクト比を採ること
ができないので限定する。ゆえに、ラジアルタイヤのカ
ーカス形状はそのベルト構造体の下方領域において円周
方向に限定される。

種々の輪郭の上方点（Ｒ，、Ｙ、）は、自然形態がベル
ト構造体で限定されなければ、自然形態のカーカスの輪
郭を採るので半径方向の最大寸法を表わす。タイヤのビ
ード内の環状引張部材の中心の上方にある点（Ｒ、、、
Ｙ　ｂ）は、カーカスプライの輪郭が環状引張部材およ
びリムフランジの抑制する特性によって妨げられない自
然形態を採り始めることができる赤道面の両側にある位
置を表わす。

バーデイ−の出版物に、寸法およびコードを用いて抑制
されないタイヤの輪郭を規定する方程式１４がその１３
ページに記載されている。これらの半径方向寸法Ｒおよ
び軸方向寸法Ｙ、およびカーカスプライのコード角αは
、この文献が出版された時点においては、一般解の数学
的方法は知られていなかった超楕円方程式として知られ
る方程式に含まれる。しかし、特殊解は得られ、相互に
影響する数値解析を提供するために使用されていた。

第１５図は図に示すようにコード角９０°、４０゜２４
°および２４°未満のタイヤのカーカスを表わす。バー
デイ−の方程式の解によって予測されたように、これら
の角のコードを有するタイヤカーカスの形は種々の構成
体の赤道面ＥＰの周りに現われるように図示される。９
０°において、バーデイ−の超楕円方程式の予測による
カーカスの自然形態は２０で示されているが、この方程
式もまた無限遠、弓形の輪郭２２によって表わされる根
を有する。

カーカスのコード角４０°において、自然形態のタイヤ
は輪郭２４を有し、平方根は輪郭２４に徐々に近づくよ
うに平らになる弓形の輪郭２６によって表わされる第２
の根を有する。

バーデイ−の出版物の４２頁の次のような方程式２７に
より定義されるある臨界コード角がある：この臨界角は
バーデイ−の出版物が書かれた時点で、バイアスタイヤ
において通常は約２４″であった。本発明に含まれる低
いアスペクト比をを有するタイヤでは、寸法Ｒｍおよび
Ｒｏは臨界角が２５＠　に近い。

２４°未溝のコード角においては、２乗根はバーデイ−
の方程式によって予測され、および示されたような逆の
曲率３６を有するためにバーデイ−の出版物によって経
験的に実証される２４″のバイアスタイヤのカーカスの
輪郭３４を形成する１乗根と結合する。しかし、この逆
の曲率は、この種の実際のタイヤに適するコード角が３
７″のオーダーであるので、バイアスタイヤの技術にお
いて重要であると考えられなかった。さらに重要なこと
は、本発明により前に、自然形態として逆の曲率は、カ
ーカスプライがバイアスタイヤより一層高いコード角を
有するので、ラジアルタイヤに適すると考えられなかっ
た。

第４図、第１０図および第１２図に図示されたタイヤの
前述の説明から、本発明の１つの特色によって構成され
たタイヤは、「ラジアル」カーカスに対する自然形態で
あるカーカスの輪郭をサイドウオールの領域に組み込む
ことは明らかになるであろうが、トレッドおよびベルト
構造体の下方のカーカスの領域は、１７″から２５″も
しくは２７’（２５°が好ましい）までの範囲内のベル
ト構造体のコード角に対する逆の曲率のバーデイ−の方
程式の自然形態に近づく、第１２図および第１７図に図
示されたタイヤのように、カーカスおよびベルト構造体
の両方とも逆の曲率な有する場合、ベルト構造体の作用
プライのコード角は２５″未満であり、このような角度
のコードに対して自然形態を採ることが許される。第４
図および第１０図に図示されたタイヤにいて、ベルト構
造体は外側に凸状の形を保持するプライを有するが、ベ
ルト構造体の下方のラジアルカーカス部分は、ラジアル
プライの特性を有するよりもむしろ、コード角すなわち
ベルト構造体内のプライの角度を有するプライの特性を
有する逆の曲率を採ることが許される。このことは全く
思いがけなく前記の均一な寸法の増加および応力減少の
利点を提供することが分った。

第４図および第１０図のタイヤの構造で示されたように
、外側に凸状のベルト構造体が逆の曲率のカーカスプラ
イと共に使用される場合、ベルトプライにおけるコード
角が約２５°の臨界角未満であるべきかどうかについて
も不明である。換言すれば、コード角はそれでも本明細
書に記述された少なくとも若干の利益を提供しているが
、ラジアルタイヤでは約２７８まで使用できるであろう
。この不明確さの理由は次に続く論議に照らして明らか
になるであろう。

タイヤの設計は、タイヤの半分の断面がはめ込まれる矩
形の範囲から始まる（第１６図および第１７図参照）。

矩形の範囲は片側の赤道面、反対側の断面幅の寸法、タ
イヤの回転軸線に平行でかつタイヤの設計リムの公称径
に等しい半径方向の距離に位置する基線、ならびに回転
軸線に平行でその規格が適用されるタイヤおよびリム協
会によって指定されたタイヤの外径を表わす上部の線に
よって表わされる。断面はげまたこのような規格によっ
て決定される。タイヤのアスベスト比も規定するこの寸
法の「箱」を用いて設計は進行する。

トレッドの半径は矩形の中に描かれており：タイヤのビ
ードは、それに含まれる薄層と共に同じ矩形内に描かれ
て：ビートの環状引張部材の中心の直−トにありかつ設
計リムのフランジに垂直な点が配置されている。この点
には半径方向の座標の寸法Ｒｂおよび赤道面からの距離
を表わす軸方向の座標の寸法Ｙｂが与えられている。Ｒ
ｓおよびＹｓとして示す座標を有する第２の点が同様に
選ばれる。この点はタイヤのショルダの領域内にあり、
典型的にはカーカスの中立線上にあり、かつベルト構造
体の側縁よりやや軸方向内側に位置する。ベルト構造体
の縁部は典型的にはタイヤの断面幅の６５％から８０％
までの範囲にあるとみなされるトレッド幅によって決定
されるタイヤの側縁よりわずかに軸方向内側にある。２
点（Ｒｂ、Ｙ　ｂ）および（Ｒｓ、Ｙｓ）が選定された
のちに、タイヤの設計者はこれらの２点の間の曲線およ
び膨張されたタイヤがその最大断面幅を有すべき位置に
近接するカーカスの中立線の位置を表わす第３の点（Ｒ
ｍ、Ｙｍ）を通る半径方向の線を描く。描かれた曲線は
典型的には３点を通るラジアルカーカスに適する「自然
」の輪郭を表わし；輪郭の計算はラジアルタイヤがその
カーカスの輪郭もしくはタイヤの２つのショルダ点間の
領域における形を限定するベルト構造体を有していると
いう事実を無視している。このようにして、タイヤの単
数または複数のカーカスプライにビードおよび−Ｆ述の
２つのショルダ点間のサイドウオールの領域におけるラ
ジアルタイヤの中立の輪郭が与えられる。

本発明の１つの特色によれば、ラジアルカーカスプライ
もまたそれぞれタイヤの両側に位置するショルダの点（
Ｒｓ、Ｙｓ）と（Ｒｓ’、　Ｙｓ’）との間の中立の輪
郭が与えられる。トレッド領域下方のラジアルカーカス
プライの中立輪郭は、外周が限定された作用プライすな
わちベルト構造体のプライにおけるコード角に等しいコ
ード角（約２５゜の臨界角未満のコード角が好ましい）
を有する限定されないタイヤのカーカスプライが採るで
あろう輪郭に近づく。このような輪郭は赤道面の近くに
中心がある逆の、すなわち外側の凹状の曲率である。ベ
ルト構造体の１層以上のプライもまた少なくとも軸方向
幅の一部分にわたってそのような逆の曲率が与えられる
こともある。

第１６図は、第４図に関連して前述したタイヤの概略図
である。／符号付きの数字は赤道面ＥＰの右側に図示さ
れた項目と対称の項目である。

リム２０１はタイヤの軸線と平行で、タイヤ２００が適
合するように作られた「矩形の箱」の底を表わす直径２
０３を有する。断面幅は線２０４，２０４’により規定
され、かつタイヤの外径は線２０５で示される。線２０
８．２０６°は２７０（およびタイヤの反対側では２７
０°）で示すように、点（Ｒｂ、Ｙｂ）および（Ｒｓ。

Ｙｓ）の間に延びるラジアルカーカスプライ２２０の中
立線の最大幅を表わす。本発明の好ましい形においては
、カーカスプライ２７０，２７０’はこれらの点の間の
領域にあるカーカスのコード角に適した自然形態を有す
る。ラジアルカーカスプライ２２０の応力がタイヤのエ
ラストマー材料を通して周囲を限定するベルト構造体２
３０に移される点に近い点（Ｒｓ、Ｙｓ）および（Ｒｓ
’、　Ｙｓ’）では、ラジアルカーカスの輪郭は逆の曲
率を形成し始める。図示されたタイヤのこの逆の曲率は
カーカスプライとそのプライが一般にこれらのプライの
それぞれの軸方向幅の少なくとも８０％にわたるトレッ
ド２４０の表面と同心であるベルト構造体２３０との間
に位置するウェッジによってつくられる。このように、
カーカスプライは、ラジアルであるにもかかわらず限定
されずに、約２５°の臨界角未満のコード角を有するプ
ライに対するバーデイ−の方程式で一般に予測された逆
の曲率を採る。（第１６図に関連して、線２０６はタイ
ヤのサイドウオールのゴムの厚さを見込んで線２０４の
軸方向内側にあることを注意すべきである。） 第１７は第１２図に関連して描かれた赤道面の右側に位
置する項目に左右対称的に対応する項目を示す　゛付き
の数字を有する本発明の特色によるタイヤの概略図であ
る。第１７図のタイヤはまた、リム径４０３、外径４０
５および線４０４，４０４’に規定された断面幅を含む
矩形箱に周縁を囲まれている。線４０６および４０６°
はそれぞれラジアルカーカスプライの外側最大寸法を表
わし、かつクラウンすなわちタイヤのトレッドの下方領
域内のラジアルカーカスプライの逆の曲率の主要な点は
、数字４２１．４２２および４２３ならびに　°付きの
同じ数字によって示される。カーカスの半径方向の最大
寸法は、点４２１および４２１°にあり、半径方向の最
小寸法は４２２（赤道面）にあり、および変曲点は４２
３および４２３°に生ずる。第１７図に示された本発明
の特色によるカーカスは、第１２図に関連して記述され
た理由から、その２つのプライか６５°から８０°まで
の範囲内にある「ラジアル」コード角を有することを注
意すべきである。好ましいアスペクト比の範囲は４０％
および６５％の間である。

ウェッジ４６０はトレッドの欠くことのできない部分す
なわちトレッドの下のエラストマー材であり、「ラジア
ル」カーカスプライおよび臨界角未満のコード角を存し
、ベルト構造体４３０を構成するベルトプライ４３１，
４３２の両方の上に位置する。

また、ウェッジ４６０（および第１６図のウェッジ２６
０）は、種々の特性をもったエラストマー材およびトレ
ッド構造体、トレッド下層に、もしくは種々の層の材料
の被覆材として使用されるエラストマー材以外の化合物
から作ることができる。例えば、低ヒステリシス性をも
ち、高反撥性のゴム化合物は少なくとも適用例に対して
望ましい。

第１６図および特に第１７図から、それぞれのウェッジ
２６０および４６０は、カーカスプライおよび第１７図
の姿において、なおベルト構造体のプライに逆の曲率を
与える手段を構成することは注意すべきである。ウェッ
ジは点２２１　と２２１°（第１６図）または４２１と
４２１’　（第１７図）との間の領域において、トレッ
ド表面と第１６図においては同様にベルト構造体との間
の寸法を赤道面からの距離の関数として連続的に減少す
る。

ウェッジの半径方向の外側の「表面」はトレッドの表面
と平行である。しかし、ウェッジ２６０および４６０の
半径方向の内側の「表面」は３次の方程式もしくは第１
６図における点２２１，２２１’および第１７図におけ
る点４２１，４２１の近くの「自然形態の輪郭」のカー
カスプライの半径および半径の変化割合に適合するスプ
ライン適合曲線の使用によって最初に決定された形状を
有する。スプライン適合曲線は（：ＡＤＡＭ■のような
コンピューターの援用による設計プログラムに役に立ち
、例えば、第１６図においてＲｓ、Ｙｓの軸方向外側以
外の近い領域にある数点（４点が好ましい）を選ぶこと
によって現況に適合させることができる。初めの点２２
２が次に選ばれ、４点の間のスプライン適合曲線が描か
れる。もし、ベルト構造体の半径方向内側の輪郭を規定
する線を表わすこの曲線が幾何学的にベルト構造体を妨
げるならば、点２２２は半径方向に位置を変え、その手
続きは満足なカーカスプライのウェッジの輪郭が見出さ
れるまで繰り返される。

点２２１と赤道面と、点２２ビとの間の三次方程式スプ
ライン適合曲線の使用により曲率または勾配の不連続点
のない半径のなめらかな変化割合をもつカーカス線を生
成することができる。半径または曲率の変化割合は外縁
から赤道面へ進みながら当該タイヤに用いられる時は、
ベルト層の周囲を限定する能力の変化割合に直接比例す
るように設計される。

この研究方法は全断面図において、７５％未満のアスペ
クト比のタイヤの低振幅の余弦波形と一般に類似するカ
ーカスの外形に帰着する。しかし、最終的に安定した外
形は実際に複雑な性質をもち、とくにタイヤの断面に及
ぼすタイヤ圧の１９％を模擬することができる有限要素
解析プログラムの使用を通して決定および確定する。こ
のようにして、たとえばＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮの形で
マックニールシュベンドラー会社（ＭａｃＮｅａｌ　　
５ｃｈｖｅｎｄｌｅｒＣｏｒｐ、）から市販されている
有限要素解析コンピュータープログラムは、実質的に均
一で外方向への好ましいカーカスの増加が得られるまで
エラストマー材のウェッジの形を対話式に模擬するため
に使用することができる。

タイヤのアスペクト比は本発明から得られる利益に関し
て重要であることは前述した。第１２図に図示されたア
スペクト比７５％のタイヤは、タイヤのフットプリント
に関する問題点として高いアスペクト比において一般に
著しく生じ難いので、限界の事例である。−層高いアス
ペクト比の場合は、カーカスの逆の曲率はわずかであろ
う。しかし、凸状のトレッドの影響のため逆の曲率は、
膨張されたタイヤが下向きに湾曲した場合にカーカス内
に現わわるであろう。アスペクト比がＢ５％未満の範囲
まで減少すると、カーカスの逆の曲率はますます望まし
くなる。その形は「ラジアル」コード角よりはベルト構
造体の上方プライのコード角によってその上で制御され
るべき「ラジアル」カーカスの部分は増加し；同時に、
タイヤの「ラジアル」サイドウオールに適するように「
自然形態」を規定するバーデイ−の曲線は、約１１０％
の自然状態のアスペクト比からさらに制限されるように
なった。また、アスペクト比が４０％から６５％までの
好ましい範囲に減少すると、もし同じ負荷能力が仮定さ
れるならば、カーカスまでの半径方向最大寸法と赤道面
に生ずる半径方向最小寸法との間の逆の曲率の領域の差
異は一層大きいであろう。この差異は少なくともカーカ
スプライの厚さほど大きいであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、トラック用の「スーパーシングル」として公
知の６５％のアスペクト比を有する＋６．５ｎ　２２．
５型の先行技術のラジアル空気タイヤの縮尺の断面の半
分の輪郭を示す。 第２図は、大気圧から常用圧まで膨張された場合、第１
図のタイヤの半径方向の変位または増加をトレッド表面
の横方向の位置の関数として、図示したグラフである。 第３図は、第１図および第２図に図示された先行技術の
タイヤのフットプリントである。 第４図は、トラック用の「スーパーシングル」＋６．５
Ｒ２２，５型の本発明の第１の態様によって構成された
６５％のアスペクト比のラジアル空気タイヤの縮尺断面
の半分の輪郭である。 第５図は、第４図に示されたタイヤの構成要素であるウ
ェッジの断面図である。 第６図は、第１図の先行技術のタイヤの応力レベルを図
示した概略図である。 第７図は、第４図に図示されたタイヤの応力の概略図で
ある。 第８図は、第４図のタイヤの使い馴らす以前のフットプ
リントである。 第９図は、第８図と同様であるがタイヤの使いｇｌらし
た後のフットプリントである。 第１０図は、本発明の第２の態様を表わすタイヤの輪郭
の縮尺断面の半分の輪郭である。これはヨーロッパのト
ラック用の特殊な適用例のタイヤサイズであるメートル
法の２４５７７０Ｒ１９，５型のトラック用タイヤで、
７０％のアスペクト比を有する。　第１１Ａ図から第１
１Ｆ図までは、使い馴れる＠後いずれもの、３種類のタ
イヤのフットプリントを図示する。タイヤの１種類は対
照標準として使用される先行技術の設計によるものであ
る。 第１２図は、７５％のアスペクト比の２４５／７５ＲＩ
６型の軽トラツク用タイヤで本発明の他の態様を表わす
構成の現寸の断面の半部の輪郭を示す。 第１３図は、大気圧から常用圧まで膨張された場合の寸
法の増加を図示した第１２図の軽トラツク用タイヤの現
すの断面の半部の輪郭を示す。 第１４図は、種々のコード角を有するカーカスプライに
対するタイヤのカーカスの輪郭を図示した曲線群である
。曲線は、ベルト構造体によって限定されないタイヤ、
および同一の公称サイズ（負荷容量）をもつタイヤに対
するものである。 第１５図は、さらにほぼ２４°の臨界角より小さい値ま
で下がる種々のコード角に対するカーカスの等高線群を
図解する。 第１６図は、第４図に図示された本発明の見解によるベ
ルト付きラジアルタイヤに対するカーカス／ベルト構造
の輪郭を概略的に図示する。 第１７図は、第１２図に図示された本発明の見解による
ラジアルタイヤに対するカーカス／ベルト構造の輪郭を
概略的に図示する。 １００・・・先行技術のタイヤ、 １０１０１．リム、　　　　　１１０・・・インナライ
ナ、＋２０・・・カーカス層、　　１３０・・・ベルト
構造体、１３１．１３２，１３３，１３４・・・・ベル
ト層、１４０・・・トレッド、　　　１５０・・・ビー
ド、＋５１・・・環状引張部材、 ＋５２・・・チッパ、 ＋５３・・・トーガード／すれ止め、 １５４・・・アペックス、 １５５・・・第２の補強部材、 １６０・・・エラストマー材、 ２００・・・タイヤ、　　　　２０１・−・リム、２０
２・・・平面、　　　　　２０３・・・リム径、２０４
・・・「矩形箱」右側線、 ２０５・・・「矩形箱」上限線、 ２０６・・・カーカス層最大幅、 ２１０・・・インナライナ、 ２１１・・・半径方向外側プライ、 ２２０・・・ラジアルカーカスプライ、２２３・・・変
曲点、 ２３０・・・ベルト構造体、 ２３１．２３２，２３３，２３４・・・ベルトプライ、
２４０・・・トレッド、　　　２５０・・・ビート、２
５１・・・環状引張部材、 ２５２・・・チッパ、 ２５４・・・エラストマー材の構成要素、２６０・・・
ウェッジ、 ２６１・・・ウェッジの半径方向外面、２６３・・・ウ
ェッジの半径方向内面、２７０・・・カーカスプライ、 ３００・・・中型トラックのタイヤ、 ３１０・・・インナライナ、 ３２０・・・ラジアルスチールコードのカーカスプライ ３３０・・・ベルト構造体、 ３３１．３３２，３３３，３３４・・・ベルトプライ、
３４０・・・トレッド、　　　３５０・・・ビード、３
５１・・・環状引張部材、 ３５２・・・チッパ、 ３５３・・・フリッパ、 ３５４・・・エラストマー材の頂部分、３５５・・・エ
ラストマー材の部材、 ３６０・・・ウェッジ、 ３６！・・・エラストマー材の部材、 ４０３・・・リム径、 ４０４・・・断面幅限定線、 ４０５・・・タイヤ外径、 ４０６・・・ラジアルカーカスプライの最大外側寸法、 ４２０・・・スプラインフィツト曲線 ４２３・・・変曲線、　　　４３０・・・ベルト構造体
、４３１．４３２・・・ベルトプライ、 ４６０・・・ウェッジ、 ５００・・・軽トラツク用タイヤ、 ５０１・・・リム、　　　　　５１０・・・インナライ
ナ、５２０・・・カーカス、 ５２２・・・カーカスの半径方向最大寸法、５３０・・
・ベルト構造体、 ５３１．５３２・・・ベルトプライ、 ５４０・・・トレッド、 ５５０・・・ビード、 ５５１・・・環状引張部材、 ５５２．５５３，５５４，５５５・・・エラストマー材
の強化、保護要素、 ５６０・・・ウェッジ、 ５６１・・・ウェッジの凸状上面、 ５６２・・・ウェッジの半径方向内面 特許出願人　　ザ　グツトイア−タイヤアンド　ラバー
　コンパニー 代　　理　　人　　　若　　　林　　　　　　忠ＦＩＧ
、３ ＦＩＧ、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１層のラジアルプライを有するカーカス
   、およびカーカスの半径方向外側において該カーカスを
   円周方向に囲んでその下側のカーカス形状を半径方向に
   限定するベルト構造体、およびタイヤの断面幅の６５％
   から８０％までの範囲内の幅を有するタイヤトレッドを
   含み、かつカーカスとベルト構造体との間に位置し、タ
   イヤが設計リムに装着されて正常に膨張されたとき、ラ
   ジアルカーカスプライに逆の曲率を与えるエラストマ材
   のウェッジを有し、前記逆の曲率は赤道面の両側に近く
   およびその上に中心を置くタイヤの輪郭にある２つの点
   の間の範囲内にあり、これらの各点は赤道面の各側にお
   いてカーカスプライの半径方向最大寸法の位置にあり、
   これらの点は、ベルト構造体の側縁およびタイヤのビー
   ト内の環状引張部材の中心の両方の軸方向内側にそれぞ
   れ位置し、カーカスとベルト構造体との間の寸法は２点
   間の領域において赤道面からの軸方向の距離の関数とし
   て連続的に減少し、 ベルト構造体の半径方向最内側プライが１７゜から２７
   ゜までの範囲内のコード角を有しかつウェッジの半径方
   向の外面と接触しており、さらに、タイヤが７５％以下
   のアスペクト比を有することを特徴とする舗装道路上で
   使用するラジアルプライ空気タイヤ。 ２、ウェッジが、余弦波形によって近似的に規定される
   表面の輪郭を有する請求項１記載のラジアルプライ空気
   タイヤ。 ３、ウェッジが、赤道面においてタイヤの軸方向幅の５
   ％以下の厚さを有する請求項１記載のラジアルプライ空
   気タイヤ。 ４、ウェッジが、赤道面においてタイヤの軸方向幅の５
   ％以下の厚さを有する請求項２記載のラジアルプライ空
   気タイヤ。 ５、タイヤのカーカスが、タイヤのビードの間に延びる
   スチールコードの単一プライから成り、かつベルト構造
   体が少なくとも３つのプライからなり、ベルト構造体の
   半径方向最内側プライが１つの部分からなるかまたは分
   離ベルトプライを形成するために相互にかつタイラの赤
   道面から離れて位置して分離ベルトプライを形成し、か
   つベルト構造体の半径方向最外側プライが半径方向最内
   側プライと半径方向最外側のベルトプライとの間のベル
   トプライより幅が狭く、かつ半径方向最外側プライと半
   径方向最内側プライの間のベルトプライがタイヤの赤道
   面に関して反対の方向を向いた角をもち、かかるベルト
   プライ内のコード角がタイヤの赤道面に関して１８゜か
   ら２１゜の範囲内にあるベルト層のコード角を有する請
   求項３記載のラジアルプライ空気タイヤ。 ６、タイヤが設計リム上で正規に膨張されたとき、タイ
   ヤの赤道面に平衡な平面が、タイヤのそれぞれのビード
   の環状引張部材とベルト構造体の半径方向最外側ベルト
   プライと該構造体の半径方向最内側ベルトプライとの間
   に位置するベルト構造の２つのプライの内の１つのプラ
   イの軸方向最外側縁を同時に通る請求項３記載のラジア
   ルプライ空気タイヤ。 ７、カーカスがそれぞれのビードの環状引張部材間に延
   びているピポリエステル材のコードの１つまたは２つの
   プライからなり、かつベルト構造体が実質的に０゜のコ
   ード角のコード上に重なるプライを有しまたは有しない
   ２つのプライからなり、ベルト構造体の２つのプライが
   異る幅をもちかつ、鋼または芳香族ポリアミド樹脂のコ
   ードで形成され、前記コードがタイヤの赤道面に関して
   １８゜から２５゜までの範囲内の角度をもって配向され
   ている請求項３記載のラジアルプライ空気タイヤ。 ８、半径方向の最外側プライと半径方向最内側プライの
   間のベルト構造体の２つのプライが、これらのプライの
   それぞれの軸方向幅の少なくとも８０％にわたってトレ
   ッドの半径と同心の曲率を有する請求項５記載のラジア
   ルプライ空気タイヤ。 ９、補強ベルト構造体の２つのプライが、これらのベル
   トプライのそれぞれの軸方向幅の少なくとも８０％にわ
   たってトレッド表面の半径と同心の曲率を有する請求項
   ５記載のラジアルプライ空気タイヤ。 １０、少なくとも２つのプライを有するカーカスと、カ
   ーカスの半径方向の外側に位置しかつカーカスを円周方
   向に囲みその下側のカーカスの形状を円周方向に限定す
   るベルト構造体と、タイヤの断面幅の６５％から８０％
   までの範囲内の幅を有するタイヤトレッドとを含み、さ
   らにタイヤが設計リムに装着されかつ正規に膨張された
   とき、ベルト構造体およびカーカスプライの両方に逆の
   曲率を与えるエラストマー材の手段を有し、前記逆の曲
   率は赤道面の両側に近くかつその上に中心を置くタイヤ
   の輪郭に位置する２つの点の間の領域内にあり、前記点
   が赤道面のそれぞれの側のカーカスプライの半径方向最
   大寸法の位置にあり、前記半径方向最大寸法位置の点が
   それぞれベルト構造体の側縁およびタイヤのビート内の
   環状引張部材の中心の両方の軸方向内側に位置し、かつ
   トレッド表面とカーカスプライ間の寸法が２点間の領域
   における赤道面からの軸方向の距離の関数として連続的
   に減少し、 タイヤがさらに、ベルト構造体のプライが ２５゜未満のコードを有し、２つのカーカスプライの「
   ラジアル」コードが６５゜ないし８０゜の範囲内の右方
   および左方それぞれのコード角を有し、かつタイヤが７
   ５％以下のアスペクト比を有することを特徴とする舗装
   道路上で使用するラジアルプライ空気タイヤ。 １１、カーカス層が、２つのプライに限定され、その２
   つのプライがともにポリエステル樹脂のコードを有し、
   かつベルト構造体が１７゜から２５゜までの範囲内のコ
   ード角を有する鋼または芳香族ポリアミドコードのプラ
   イを有し、かつタイヤのアスペクト比が４０％から６５
   ％までの範囲内にある請求項１０記載のラジアルプライ
   空気タイヤ。 １２、逆の曲率を与える手段が、トレッドの表面に平行
   な曲線に従がう第１の限定された表面を有し、かつタイ
   ヤの輪郭にある２点間の領域における赤道面からの軸方
   向の距離の関数としてトレッド表面とカーカスとの寸法
   を連続的に減少させる第２の限定された表面を有するエ
   ラストマー材のウェッジを含む請求項１０記載のラジア
   ルプライ空気タイヤ。 １３、タイヤの外側の輪郭の寸法がすべて、その設計リ
   ムに装着されたタイヤの膨張圧力が大気圧から常用圧ま
   で増加されるにつれて増加する請求項１ないし１２のい
   ずれか一項に記載のラジアルプライ空気タイヤ。 １４、タイヤが、設計リムに装着されかつゆがみのない
   場合、その膨張圧力が大気圧から常用圧に増加されると
   き、そのトレッド面の半径方向の寸法が均一に増加し、
   トレッド面を横切って横方向にわたる半径方向の変位が
   赤道面におけるトレッド面の半径方向の変位の±２５％
   以内で均一である請求項１ないし１２のいずれか一項に
   記載のラジアルプライ空気タイヤ。 １５、カーカスがそれぞれ６５゜ないし８０゜の範囲内
   の右方向および左方向のコード角を有するただ２つのプ
   ライのみを有する請求項１ないし１２のいずれか一項に
   記載のラジアルプライ空気タイヤ。 １６、設計リムに装着されたタイヤの膨張圧力が大気圧
   から常用圧まで増加するにつれて、タイヤの外側輪郭の
   寸法がすべて増加し、かつカーカスがそれぞれ６５゜な
   いし８０゜の範囲内の右方向および左方向のコード角を
   有するただ２つのプライのみを有する請求項１ないし１
   ２のいずれか一項に記載のラジアルプライ空気タイヤ。 １７、タイヤの外側輪郭の寸法がすべて、その設計リム
   に装着されたタイヤの膨張圧力が大気圧から常用圧まで
   に増加するにつれて増加し、かつタイヤが装着されかつ
   膨張され、しかもゆがみのない場合、トレッド表面の半
   径方向の寸法が均一に増加され、トレッド表面を横切っ
   て横方向にわたる半径方向の変位が赤道面におけるトレ
   ッド面の半径方向の±２５％以内で均一である請求項１
   ないし１２のいずれか一項に記載のラジアルプライ空気
   タイヤ。 １８、カーカスがそれぞれ６５゜ないし８０゜の範囲内
   の右方向および左方向のコード角を有するただ２つのプ
   ライのみを有し、かつ設計リムに装着されたタイヤの膨
   張圧力が大気圧から常用圧まで増加するにつれて、タイ
   ヤの外側の輪郭の寸法がすべて増加し、さらにこのタイ
   ヤが上記のように装着されかつ膨張されて変形を生じな
   い場合、トレッド表面の半径方向の寸法が均一に増加し
   、トレッド表面を横切って横方向にわたる半径方向の変
   位が赤道面におけるトレッド表面の半径方向の変位の±
   ２５％以内で均一である請求項１ないし１２のいずれか
   一項に記載のラジアルプライ空気タイヤ。 １９、少なくとも１層のラジアルプライを有するカーカ
   スと、カーカスの半径方向の外側に位置しかつその円周
   を囲み、その下側にあるカーカスの形状を円周方向に限
   定するベルト構造体と、タイヤの断面幅の６５％から８
   ０％までの範囲内の幅を有するタイヤトレッドとを含み
   、タイヤが７５％以下のアスペクト比およびサイドウォ
   ールの領域においてラジアルプライのラジアルコード角
   を有するサイドウォールを自然形態に適合しかつベルト
   構造体の下方の領域において、１７゜ないし２５゜の範
   囲内のコード角を有するベルト構造体のプライの逆の曲
   率の自然形態に適合するカーカスの形態を有する舗装道
   路で使用するラジアルプライ空気タイヤ。 ２０、タイヤのアスペクト比が４０％から６５％までの
   範囲内にある請求項１９記載のラジアルプライ空気タイ
   ヤ。 ２１、タイヤのカーカスがそれぞれ６５゜ないし８０゜
   までの範囲内の右方向および左方向のコード角を有する
   ２層のラジアルプライを有する請求項１９または２０の
   いずれか一項に記載のラジアルプライ空気タイヤ。