JPH01156104A - 高耐久性空気入りラジアルタイヤ - 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） 空気入りラジアルタイヤ、それもとくにトレッド部の強
化のため、四枚以上のゴム被覆コード層よりなるベルト
がラジアル構造カーカスのクラウン領域のまわりに積層
配置される重車両（ＴＢ）又は超重車両（ＯＲ）用の空
気入りラジアルタイヤに有利に適合し、タイヤの径成長
の増加なしにベルト端に生じ勝ちなセパレーション故障
を効果的に防止することができる耐久性の改善に関連し
た開発研究の成果を以下に開示する。

（従来の技術） 一般に空気入りラジアルタイヤは、多数のコードの平行
配列ゴム被覆になる複数のコード層を補強ベルトとして
、ラジアル構造カーカスのクラウン領域のまわりに、コ
ード層の層間コードがクラウン円周を挟んで交差するよ
うに積層配置してトレッド部を強化するようにされてい
るが、このベルトの幅端近傍にて、しばしばセパレーシ
ョン故障の頻発を来す。

これについての従来の対策は、ベルトのコード傾斜角度
やベルトの形態さらにはコード層の形状配置などに関し
てあまた提案がみられるけれども、比較的小型のたとえ
ば乗用車の空気入りラジアルタイヤについては、概ね満
足な実績が得られるに至ったが、大型タイヤ、たとえば
トラック・バスなどの重車両用とか、さらには超大型タ
イヤすなわち土木、建設機機類の如き超重車両用とかの
場合ベルトに用いるゴム被覆コード層の使用数がはるか
に多いこともあって、ベルトの幅端近傍に生じ勝ちなセ
パレーション故障の有効な抑制は、なお充分とは言い難
い。

（発明が解決しようとする問題点） 空気入りラジアルタイヤのベルトによるトレッド部強化
は、内圧の充てんに由来したタイヤの径成長を抑制する
のに寄与し、この抑制が不充分なときはトレッド部に生
じる引張ひずみのために、トレッドの耐摩耗性や、耐カ
ット性に悪影響がもたらされる。

この径成長の抑制には、ベルトのコードがカーカスのク
ラウン円周を挟んで交差するコード交角を小さくするこ
と、そしてコードのモジュラスを大きくすることが必要
なのは、いうまでもない。

しかし乍ら小さいコード交角にてコード層を積層したベ
ルトに働く張力は、コード交角をより小さくする向きの
いわゆるパンタグラフ状の変位をベルトにもたらすが、
ベルトの側端は各コードの自由端に終るために、ベルト
の中央域と比較してより大きく変位し、この変位は積層
各コード層のコードの傾斜の向きに従って互いに反対向
きになる。

従ってベルトの側端の近傍で、コード傾斜の向きを異に
して隣接するコード層間に挟まれる介在ゴムには、ベル
トの張力下に著しいせん断ひずみを生じてこれがベルト
端のセパレーション故障の原因になる。

このようにしてタイヤの径成長の抑制と、ベルト端セパ
レーションの防止との両立は、−ＩＩに困難とされたの
であるが、これについての有効な解決を与えることが、
この発′明の目的である。

（問題点を解決するための手段） この発明は、多数のコードの平行配列ゴム被覆になる四
枚以上のコード層を補強ベルトに用い、これをラジアル
構造カーカスのクラウン領域のまわりに、コード層の層
間コードがクラウン円周を挟んで交差するように積層配
置してトレッド部を強化した空気入りラジアルタイヤに
おいて、タイヤの回転軸を含んで仮想した座標平面への
各コード層におけるコードの投影が該回転軸となす傾斜
角の符号によりコード層を正号の組みと負号の組みとに
分けて、同号の組み毎にタイヤの半径方向のより外方に
配置されるコード層ほど、より広い幅を有しかつそれら
の一方の組みにおけるコード層の最大幅を、他方の組み
のコード層の最大幅よりもはるかに狭くすることによっ
て補強ベルト上のトレッド部ゴムと接しているコード層
側端近傍における眉間介在ゴムの、タイヤ輪重負荷に伴
うせん断ひずみを軽減したことを特徴とする高耐久性空
気入りラジアルタイヤである。

ここに各組みに属し隣り合うコード層のうち、幅の広い
方のコード層の幅の狭いコード層に対する幅比が１．３
以下であること、組みを異にする最大幅コード層の幅比
が０．７〜０．９の範囲であること、各組み毎のコード
層が、タイヤの半径方向のより外方に配置されるもの程
、より大きい傾斜角を有するものであること、そしてコ
ード層のコードが破断伸び３．５％以下の物性を有する
ものであることが実施上よりのぞましい。

第１図にこの発明に従う高耐久性空気入りラジアルタイ
ヤのトレッド部を断面で示した。

図中１は補強ベルト、２はラジアル構造のカーカス、３
がトレッド部である。

ベルト１はカーカス２のクラウン領域を取巻き、カーカ
ス２に近い方から順に、コード層Ｂ、、Ｂ、。

Ｂ３．Ｂ４及びＢ、で区別したように、この例で５枚構
成の場合を示し、それらの幅Ｗにも同じ添数字をつけて
あられした。

この例で第１図のＡ−Ａ線矢印に従いベルト１の構成を
部分的な断面透視図で示すようにコード層Ｂ、、Ｂ、及
びＢ、はタイヤの回転軸Ｃに対して正の傾斜角度またコ
ード層Ｂ２と８４とは、同じく負の傾斜角度θで斜交す
るものとする。

傾斜角度θの符号が正号であるコード層ＢＩ＋８３及び
Ｂ１、また負号であるコード層Ｂｚ、Ｂ＊はそれぞれの
組みをなし、各組み毎にタイヤの半径方向のより外方に
配置されるコード層ほど、より広い幅をもつものとする
。

組みの一方、この例で正号の傾斜角度のコード層の最大
幅Ｗ、に対し、他方つまり負号の傾斜角度のコード層の
最大幅Ｗ４ははるかに狭い。

それ故補強ベルト１上のトレッドゴム３と接しているコ
ード層Ｂｓ　、Ｂ３．Ｂ＋　は、互いに隣接して何れも
同じ正の傾斜をもって、これらコード層の側端近傍にお
ける層間介在ゴムを挟む。

ここにコード層Ｂｚ、Ｂ４については、コード層Ｂ１，
８３間、Ｂ、、Ｂ、間に位置している。

（作　用） ベルト１は、正号のコード傾斜角度をもつコード層の組
みと、負号のコード傾斜角度をもつコード層の組みとを
区分して、その一方の最大幅は他方のそれに対して大き
い差を付し、しかもどちらの組も荷重時の変形が大きく
なるタイヤの半径方向側のコード層はど巾が狭くなって
いる。従ってせん断ひずみが大きくあられれるタイヤの
半径方向内側におけるベルト端のひずみは減少する上に
、巾が狭い方の組みのコード層は荷重時の側端における
円周変位は元来小さいのでそのコード層の幅端のひずみ
は小さい。

幅の広い方の組みのコード層は、その側端での荷重時円
周変位が大きくあられれるが最も外側のコード層は別に
するとその外側に同号の傾斜角度でさらに巾の広いコー
ド層が位置することにより、外側のコード層がその内側
コード層側端の介在ゴムをより外側のコード層とともに
同一・の方向へ追従変形させる。

この結果、外側を同方向のコード傾斜角度でかつ巾広の
コード層によりおおわれたコード層側端とその周辺の介
在との相対変位は減少し、このようにして介在ゴムに生
じるせん断ひずみは激減する。

なお最も外側のコード層は半径方向外側にあるため、荷
重時の変形が小さくセパレーションは発生しない。

従ってこのベルト構造では、径成長を有効に抑えるため
にコード層のコード傾斜角度を小さくしたとしてもベル
ト側端でのせん断ひずみの増加量は著しく小さくなる。

第１図につき大型建設車両などに用いられる重荷重用の
空気入りラジアルタイヤにおけるこの発明の適用に関し
て、同方向の角度をもつコード層Ｂ４とＢ２またＢ、と
Ｂ、さらにＢ３とＢ１のそれぞれの幅比Ｗａ　／　Ｗｚ
　、　Ｗｓ　／　Ｗｌ　、　Ｗ３　／　Ｗｌは、外側の
巾が内側の巾の１゜３倍以下であることが好ましい。１
．３倍を超えると、外側のコード層側端のせん断ひずみ
が、セパレーションを発生させる限界値しく第２図参照
）を超えるからである。

また、一方コード層Ｂ、とＢ＝、Ｂ：ｌとＢ２の幅比Ｗ
　ａ　／　Ｗ　ｓ　、　Ｗ　ｚ　／　Ｗ　３何れも０．
７倍以上であることが好ましい。０．７倍未満であると
張力負担効果が小さくなって径成長が増大するからであ
る。

スＪ１医 この発明を適用した例を４枚のベルトをもつ大型タイヤ
（ＴＢＲ１０，０ＯＲ２０）の例について第３図（ｂ）
（タイヤＮα２）（ｃ）（同Ｎα３）　　（ｄ）（同Ｎ
α４）（ｅ）（同Ｎα５）にて同図（ａ）（同Ｎ０１１
）の−船釣ベルト構造の場合と比較して示し、また５枚
のベルトをもつ超大型タイヤ（０１？Ｒ３６，００Ｒ５
１）の例を第４図（ａ）（タイヤＮｏ、６）　　（ｂ）
（同に７）（ｃ）（同ＮαＢ　）にて同様に示す。

これらの各タイヤは、次のドラム試験を行なった。

試験条件 注：荷重はＪＡＴＭＡの１５０χ荷重、内圧は規定内圧 まず各タイヤのベルト側端における円周せん断ひずみを
有限要素法によるシュミレーション計算によって求めた
。

各タイヤには試験荷重を平押つまり平たんなアンビル上
にかけた状態とした。計算結果は以下に示す。

なお大型タイヤにあってはタイヤＮα１のベルト張力負
担に与えるコード層Ｐ１の側端におけるせん断ひずみ３
９％を指数１００とし、また超大型タイヤにあってはタ
イヤＮｏ、　６の張力負担を司るコード層Ｐ、の側端に
おけるせん断ひずみ４５％を指数１００としこれに対す
る指数表示で示した。ドラム耐久試験では大型、超大型
タイヤとも一般的なベルト構造を有するタイヤＮｏ、　
１とＮｏ、　６が最初に故障し、故障発生までの走行距
離はＮα１が２１０００ｋｍ、　Ｎα６では６１６０ｋ
ｍであったので、それぞれの値を指数１００とした。さ
らに内圧光てん時の径成長は、Ｎｏ、　１が１．８ｍｍ
　、　ｋ６が１０．１ｍｍ　（それぞれセンタ一部で）
であったので、それぞれの値を指数１００とした。

この表より、径成長、耐久性ともに向上しているのがわ
かる。

（発明の効果） この発明によると大型は勿論、超大型の空気入りラジア
ルタイヤも含めて、従来一般に両立が困難とされたタイ
ヤの径成長と耐セパレーション性とを、同時解決するこ
とができるためこの種タイヤの耐久性を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はベルト配列の要点を示す断面図、第２図は効果
グラフであり、 第３図、第４図は実施例の説明図である。 １・・・ベルト　　　　　　　２・・・カーカス３・・
・トレッド部 特　許　出　願　人　　　株式会社　ブリヂストン第１
図 Ａ−Ａｖｒ面直視 第２図 大 ｐｇ　Ｂ３　　　Ｊ４／ｗ、（ｐＷ５／ｗ、　　：％）
第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数のコードの平行配列ゴム被覆になる四枚以上の
   コード層を補強ベルトに用い、これをラジアル構造カー
   カスのクラウン領域のまわりに、コード層の層間コード
   がクラウン円周を挟んで交差するように積層配置してト
   レッド部を強化した空気入りラジアルタイヤにおいて、 タイヤの回転軸を含んで仮想した座標平面 への各コード層におけるコードの投影が該回転軸となす
   傾斜角の符号によりコード層を正号の組みと負号の組み
   とに分けて、同号の組み毎にタイヤの半径方向のより外
   方に配置されるコード層ほど、より広い幅を有しかつそ
   れらの一方の組みにおけるコード層の最大幅を、他方の
   組みのコード層の最大幅よりもはるかに狭くすることに
   よって補強ベルト上のトレッド部ゴムと接しているコー
   ド層側端近傍における層間介在ゴムの、タイヤ輪重負荷
   に伴うせん断ひずみを軽減した ことを特徴とする高耐久性空気入りラジアルタイヤ。 ２、各組みに属しその中で隣り合うコード層のうち、幅
   の広い組のコード層の幅の狭い組のコード層に対する幅
   比が１．３以下である特許請求の範囲第１項に記載した
   タイヤ。 ３、組みを異にする最大幅コード層の幅比が０．７〜０
   ．９の範囲である特許請求の範囲第１又は２項に記載し
   たタイヤ。 ４、各組み毎のコード層が、タイヤの半径方向のより外
   方に配置されるもの程、より大きい傾斜角を有するもの
   である特許請求の範囲第１、２又は３項に記載したタイ
   ヤ。 ５、コード層のコードが破断伸び３．５％以下の物性を
   有するものである特許請求の範囲第１〜５項の何れか一
   に記載したタイヤ。