JPH0116681B2 - - Google Patents

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JPH0116681B2
JPH0116681B2 JP55123231A JP12323180A JPH0116681B2 JP H0116681 B2 JPH0116681 B2 JP H0116681B2 JP 55123231 A JP55123231 A JP 55123231A JP 12323180 A JP12323180 A JP 12323180A JP H0116681 B2 JPH0116681 B2 JP H0116681B2
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JP
Japan
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tire
carcass
line
string
bead
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JP55123231A
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Hideki Matsuda
Shigeo Makino
Noboru Sugimura
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Publication of JPH0116681B2 publication Critical patent/JPH0116681B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C3/00—Tyres characterised by the transverse section
    • B60C3/04—Tyres characterised by the transverse section characterised by the relative dimensions of the section, e.g. low profile
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/02—Carcasses
    • B60C9/0292—Carcass ply curvature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T152/00—Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10—Tires, resilient
    • Y10T152/10495—Pneumatic tire or inner tube
    • Y10T152/10819—Characterized by the structure of the bead portion of the tire
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T152/00—Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10—Tires, resilient
    • Y10T152/10495—Pneumatic tire or inner tube
    • Y10T152/10855—Characterized by the carcass, carcass material, or physical arrangement of the carcass materials

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、重荷重用空気入り扁平ラジアルタ
イヤに関するものである。 一般に重荷重用空気入りラジアルタイヤ、なか
でもとくに金属コードによる複数層のベルトを、
クラウン部内に配置したものは、同様な使途に供
されて来た従来のバイアスタイヤに比し、耐パン
ク性、操縦安定性、耐摩耗性、その他の種々の利
点を有することは既知である。 しかしその反面でこの種のラジアルタイヤは、
その負荷の下での転動中に生じる、変形、応力に
より、しばしばベルトの側縁ならびにカーカスの
巻返し端縁さらにはこれに添えたビード部補強層
を有するときはその上方端縁の近傍において、コ
ードとゴムのはく離現象、つまりセパレーシヨン
故障が、上掲したバイアスタイヤに比してはるか
に発生し易い傾向にある。 この傾向は、正規リムに装着、正規内圧充てん
時におけるタイヤ最大幅Ｓに対するタイヤ高さＨ
の比、つまりアスペクトレシオが0.8以下のよう
に小さい、いわゆる扁平タイヤで殊のほか著し
く、それというのは、タイヤサイド部のフレツク
スゾーンすなわちそのサイド部がカーカスプライ
以外には格別な強化が施されてなく負荷により容
易に変形し得る領域が、アスペクトレシオに応じ
て狭くなるからである。 これらの対策としては、まず上記したそれぞれ
の端縁の近傍区域に対して強化が行われたけれど
も、その割には効果が少ない。 また他の対策として、タイヤのシヨルダ区域で
カーカスラインの曲率半径を小さくすることが試
みられたけれども、それはベルトの側縁でのセパ
レーシヨンに対し効果的ではあつても、逆にビー
ド部区域への悪影響を伴つて、故障がビード部に
移行し、これとは反対にビード部区域につき、カ
ーカスラインの形状を限定することも知られてい
るが、こんどは故障がシヨルダ部の方へ移行する
だけで何れも根本的な解決たり得ない。 このことは、シヨルダ部およびビード部両区域
にわたつてカーカスが連続するのでタイヤに内圧
を充てんした際には、カーカスが全体として平衡
形状へと変形するとき、この内圧充てんによる張
力の負担に変動がもたらされるためである。 このような、シヨルダ部とビード部両区域にお
ける相互の影響は、タイヤの扁平度が大きい程、
著しくなるのであり、それ故、この種のタイヤ
は、ビード部補強層の配置によると、カーカスラ
インの形状によるとを問わず、一方の区域に対策
を講じると、他方の区域に悪影響が及ぼされて、
ここに二律背反的な要求特性となるわけである。 この発明は、かような要求特性についての全体
的な解決、すなわちベルトの側縁ならびにカーカ
スの巻返し端縁、さらにはビード部補強層を有す
るときはその上方端縁の近傍に生ずべき、セパレ
ーシヨン故障を同時に防止することができるよう
に、タイヤのシヨルダ部からビード部にわたつて
カーカスラインの輪郭形状に改良を加えて、重荷
重用空気入り扁平ラジアルタイヤのセパレーシヨ
ン耐久性を全体的に向上させることを目的とする
ものである。 さて発明者らは、種々な観点において上記二律
背反の要求特性の同時解決を目指して検討を重ね
て、以下の見解に達した。 すなわち第１には、シヨルダ部とビード部の両
区域におけるカーカスの張力負担を、均等なもの
として平衡させる必要があること、第２には、該
両区域での張力負担を同時に軽減し、そしてその
ためには、両区域間に介在するサイド部でカーカ
スの張力負担を高める必要があることが、それで
ある。 ここに発明者らは、正規内圧充てん前後にわた
るカーカスラインの変形、とくにシヨルダ部、サ
イド部およびビード部の各区域におけるバランス
を考慮して、それらの区域の全体を通してカーカ
スラインの輪郭の適正化を実現して、上記要請の
充足が可能となることを見出したのであり、その
ために、正規内圧の充てん前におけるカーカスラ
インの決定が重要である。 しかるに、タイヤを正規リムに取付けた夫々の
状態では、未だ完全な適合を達するなじみが得ら
れていないので、上記のように適正なカーカスラ
インを特定する基本姿勢とすることができないと
ころ、タイヤが正規内圧の充てんによる影響を実
質的に受けるには至らず、そしてタイヤの加硫時
のカーカスラインに格別な変動を伴うことのない
充てん内圧の下で正規リムに対するタイヤの適正
な組付けが実現される値について検討を加えた結
果、0.5Kg／cm2の内圧を充てんした仮組み姿勢を
もつて適切な上記の基本となし得ることが究明さ
れたのである。 次にこの発明は、空気入り扁平ラジアルタイヤ
を前提とするものであり、その扁平度について
は、一般に正規リムに装着、正規内圧充てん時に
おけるタイヤ高さＨのタイヤ最大幅Ｓに対する比
で定義されるアスペクトレシオＨ／Ｓを0.8以下、
とくに0.74〜0.5においてタイヤ性能の改善、向
上を目指し、ここにカーカスは、そのコードがタ
イヤの半径面内における実質上の配置を占める弾
性率が4000Kg／mm2以上である、たとえば芳香族ポ
リアミド繊維や、金属とくにスチールワイヤより
なり、このカーカスのまわりを取囲んでタイヤの
赤道に対し比較的小さい角度をなし互いに交差す
る配列の金属とくにスチールワイヤのコードより
なる少くとも２層構成のベルトによつて、いわゆ
るたが効果をもつて上記扁平度を確保させた、ボ
デイ補強になるものとする。 なお上記カーカスは、タイヤのビード部に埋設
されるビードコアーのまわりに巻返し、必要によ
つては、この巻返しに添うビード部補強層とし
て、金属とくにスチールワイヤのコードを用いた
ゴム引き層や、有機質繊維材料たとえばナイロン
やポリエステル繊維のコード布や帆布などを配置
することができるのはいうまでもない。 さてこの発明は、上記のような空気入り扁平ラ
ジアルタイヤにつき、その上記仮組み姿勢におけ
るボデイ補強のカーカスライン、それもとくにシ
ヨルダ部とビード部の両区域にわたる間の輪郭に
ついて次の事項を限定する。 すなわちリムのフランジに対するビード部の離
反点Ａを通るカーカスラインの法線Ｎとそのカー
カスラインとの交点またはその交点がカーカスラ
インの変曲点よりも内側に位置するときはその変
曲点をＰであらわし、該点Ｐを通るタイヤの半径
線Ｒとカーカスラインとの交点をＱとし、これら
を結んだ線分を弦として、この弦の外側に
おいてその弦から離れる程、曲率の小さくな
る曲線によつて、タイヤ断面に弓形の輪郭を呈す
るものとし、かつこの弓形の輪郭は、カーカスラ
インの最大幅点Ｘを通るタイヤの回転軸線に平行
な直線Ｄを対称軸としてその内外で実質的に対称
をなし、しかもこの直線Ｄに沿つて測つた弦
からの距りw0が、その弦のタイヤ赤道面Ｅに
対する距りｗの0.25〜0.35倍に当るものとするの
であり、こうして、タイヤの正規内圧充てんによ
るタイヤ幅の拡大に伴う、ベルトの側縁、カーカ
スの巻返し端縁、さらにはこの巻返しに添えたビ
ード部補強層を有するときはその上方端縁の各近
傍での該カーカスラインの変形が、サイド部に生
じる該カーカスラインの変形に対して何れもとも
に微小に抑制されるカーカスラインの輪郭を有す
ることである。 またこの発明は実施上、カーカスラインの上記
断面弓形をなす輪郭を形成する曲線が弦の長
さｈに対して0.3〜0.4倍に相当する最小の曲率半
径を有すること、またベルトの側縁が、弦の
延長上に位置すること、さらには、カーカスライ
ンがクラウン部の中心において交点Ｑに対し弦
PQのタイヤ赤道面Ｅとの距りｗの0.17倍以下に
相当する垂直距離h0をへだてることが、とくに好
適である。 上記したところにおいて、カーカスラインの最
大幅点Ｘを通るタイヤの回転軸線に平行な直線Ｄ
を対称軸としてその内外で対称な弓形輪郭につき
実質的にと、いうのは、上記直線Ｄが弦の垂
直二等分線に対し、弦の長さｈの0.025倍を越
えない範囲でのわずかな内外におけるずれを許容
すること、即ち上記直線Ｄが上記長さｈを0.5h±
0.025hであらわされる許容範囲内でh1およびh2と
して２分されること、および上記弓形輪郭の両端
付近でそれぞれ最小となる曲率半径R1とR2の差
異を0.1hを越えない範囲内で許容し、好ましくは
R1，R2とも0.35h±0.05hの範囲として、上記内外
の弓形輪郭を事実上一致させることを意味する。 なおこれらの各曲率半径R1，R2の中心C1，C2
と、上掲交点ＱおよびＰとをそれぞれ結んだ線分
の、弦に対する傾きα1，α2は、何れも35゜以下
とし、タイヤの扁平度が強い程それに伴つてより
小さくするのが好ましい。 上記した許容範囲内においてh1≒h2、またR1
≒R2の関係をみたすときに、この発明に従い、
シヨルダ部とビード部の各区域における一方が、
他方に対して影響を及ぼすことのない変形の同時
的な軽減抑制を実現できるのに反して、カーカス
プライの最大幅点Ｘを通るタイヤの回転軸線に平
行な直線Ｄが、弦の垂直二等分線に対し弦
の長さｈの2.5％を越えて偏り、また同じくｈに
対して0.3〜0.4倍の範囲で好適に選択される弓形
輪郭の最小曲率半径R1，R2に関し、両者の差異
がｈの10％を越えるような実質的に対称な関係か
ら逸脱したカーカスラインの断面弓形の輪郭によ
つてはもはや上記の要請をみたすことができない
のである。 そして上記弓形の輪郭の弦からの距りw0
は、その弦のタイヤ赤道面Ｅからの距りｗに
対して0.25〜0.35倍の範囲とすることが必要であ
り、その上限をこえると、正規内圧の充てん前後
でのサイド部における変位を適切に導き得ずして
シヨルダ部およびビード部の両区域における変形
の軽減抑制に実効がなくなり、また0.25wにみた
ないとサイド部に生じる変形が過大となつて、そ
れが逆にシヨルダ部およびビード部にも影響を与
えて、目的に適合しなくなつてしまう。なおこの
うち0.27〜0.32倍がとくにのぞましい。 そしてベルトの側縁は、上記弦の延長上に位置
させることにより、その弦の変形の影響が、シヨ
ルダ部に伝わるのを防ぐために好ましい結果を与
える。 さらにまたカーカスラインのクラウン部の中心
における、交点Ｑからの垂直距離h0については、
弦のタイヤ赤道面Ｅに対する距りｗに対しそ
の0.17倍以下、とくにのぞましくは0.15倍以下と
なるように、ベルトの平たん度を制限することに
より、そのクラウン部の接地に由来したくり返し
変形の影響が、シヨルダ部に伝わるのを、有利に
軽減することができる。 以下実施例につき図を用いて説明する。 第１図はこの発明によるタイヤの左半断面のみ
を、正規リムに取付け内圧0.5Kg／cm2を充てんし
た仮組み姿勢で示し、図にあらわれない右半は、
左半と対称であるのはいうまでもなく、このタイ
ヤの諸元は、次のとおりである。 タイヤサイズ 11／70R22.5 16PR 使用正規リム 8.25×22.5 正規内圧 8.9Kg／cm2 図においてタイヤＴはクラウン部１内にカーカ
ス３のまわりを取囲んで通常のスチールコードよ
りなるベルト２を配置し、このベルト２はタイヤ
の赤道に対して上記コードが比較的小さい角度で
互いに交差する４枚のゴム引きコード層からなる
ものとし、カーカス３はタイヤの半径面内におけ
る実質上の配置を占める金属、とくにスチールコ
ードを用いてビードコアー４を内から外へ巻返し
た１枚のゴム引きコード層からなるものとした。 図中５は正規リム、６はそのフランジｆに抑止
されたビード部、７はシヨルダ部であり、そして
８はサイド部である。 この例で正規リム５のリムフランジｆと接触し
たタイヤのビード部６のフランジｆからの離反点
Ａを通るカーカスラインの法線とそのカーカスラ
インとの交点をＰとし（ここでＰはカーカス３が
実質上殆んど変形しないカーカス３の固定端であ
ることを意味する）、またこの交点Ｐを通るタイ
ヤの半径線Ｒすなわちタイヤ回転軸線に対する垂
線が再びカーカスラインを横切る交点をＱとし
て、これらを結ぶ線分を弦とするカーカスライン
の断面弓形をなす輪郭につき、その弦の長さ
ｈは、127mmであり、そしてこの弦のタイヤ赤
道面Ｅからの距りｗは100mmとした。 さらに上記の弓形輪郭の、弦からのへだた
りw0を27mmとし、従つてこのw0とｗの比w0／ｗ
の値は0.27であつて、0.25〜0.35の範囲にあるこ
との条件をみたす。 そしてタイヤカーカスラインの最大幅点Ｘを通
るタイヤの回転軸線と平行な直線Ｄに対する交点
ＱおよびＰのへだたりは、h1を63mm、h2を64mmと
してh1／ｈ＝0.496、h2／ｈ＝0.503のように、上
記直線Ｄが弦の垂直二等分線に対しわずかに
ずれる程度とし、ここにh1／ｈならびにh2／ｈは
0.475〜0.525の許容範囲に納まるものとした。 そしてカーカスラインの断面弓形をなす輪郭
の、点ＰおよびＱにおける曲率半径R1，R2は同
等で、それぞれ40mmとし、ここにR1，R2がｈに
対する比R1／ｈ、R2／ｈは何れも0.31であつて、
0.30〜0.40の範囲を占め、以上により上記弓形輪
郭が直線Ｄを対称軸として実質上対称となるよう
にした。 なお交点ＰおよびＱにおけるカーカスラインの
法線の、弦に対する角度α1，α2は、それぞれ
10゜であつてα1，α235゜の範囲をみたしている。 さらにカーカスラインのクラウンセンタにおけ
る交点Ｑからの垂直距離h0は11mmでその上記ｗに
対する比の値は0.11であつて0.17以内に納まる。 またベルト２の側縁についてはその最も広幅の
ものを弦の延長上に位置させてあるが、それ
より狭ますぎると偏摩耗が生じやすく、そして広
すぎるとその側縁においてせん断歪が増大する。 このタイヤＴに対して正規内圧8.9Kg／cm2を充
てんすることにより、シヨルダ部７の区域からビ
ード部６の区域のカーカス３の輪郭は破線３′で
示したように変化し、この変化によつてタイヤの
負荷転動時にシヨルダ部およびビード部６の両区
域に生じる応力集中を有効にしかも同時に緩和
し、ベルト２の側縁９ならびにカーカス３の巻返
し端縁１０そしてビード部補強層の端縁１１にお
けるセパレーシヨンの発生を有利に抑制するもの
である。 次に上述したこの発明のタイヤＴと次に示す従
来タイヤとの比較を行つた。 １ 従来タイヤＡ（自然形状と言われるもの） 第１図と異なるのは、シヨルダー部７からビ
ード部６にかけてのカーカスライン輪郭（0.5
Kg／cm2内圧充てん時）が、同図における正規内
圧充てん後の破線に示した輪郭と略々同一であ
り、そしてR1＝80mm、R2＝90mmとし、ここに
W0＝40mmとなり他の部材、構成は第１図と同
一に揃えた。 ２ 従来タイヤＢ シヨルダー部７から、ビード部６にかけての
カーカスラインの輪郭のうち、ビード部区域の
Ｐ点付近の曲率半径R2をシヨルダー部の曲率
半径R1よりも小さく、R1＝80mm、R2＝40mmと
したほかは従来タイヤと同一の構成に揃え
た。 ３ 従来タイヤＣ 従来タイヤとは逆にシヨルダー部のR1の
方を小さくR1＝40mm、R2＝90mmとし、他は従
来タイヤと同一構成とした。 結果は従来タイヤＡを100とした指数で表わす。 １ ベルト側縁のセパレーシヨン耐久試験 試験方法：正規リムに装着し、正規内圧を
充てんしドラム上にて速度一定（80Km／ｈ）
で、荷重を一定の割合で増加させる耐久テス
ト。 結果は次表のとおりであつた。
【表】 ２ カーカス折返し端縁及びビード部補強層上方
端縁のセパレーシヨン耐久試験 試験方法： タイヤトレツドをバフしたタイヤに対し、正
規リム正規内圧としドラム上にて速度一定、荷
重をステツプ状に増加させる方法。 結果は次表のとおりであつた。
【表】 以上のべたようにしてこの発明によれば従来シ
ヨルダ部とビード部とに生じるセパレーシヨン故
障の防止に関する二律背反的な要求特性を新規な
カーカスラインの輪郭を特定することにより、同
時に達成することができ、重荷重用空気入り扁平
ラジアルタイヤの耐久性を効果的に改善できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例を示すタイヤの左半
における断面図である。 １…クラウン部、２…ベルト、３，３′…カー
カス、４…ビードコア、５…正規リム、ｆ…フラ
ンジ、６…ビード部、７…シヨルダ部、８…サイ
ド部、９…ベルト側縁、１０…カーカスの巻返し
端縁、１１…ビード部補強層の上方端縁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 正規リムに装着、正規内圧充てん時のタイヤ
    高さをＨ、同じくタイヤ最大幅をＳであらわして
    Ｈ／Ｓ≦0.8のアスペクトレシオを呈する左右の
    サイド部とビード部および両サイド部にまたがる
    クラウン部をそなえ、 タイヤの半径面内における実質上の配置を占め
    る弾性率4000Kg／mm2以上のコードからなり上記ビ
    ード部に埋設されるビードコアーのまわりに巻返
    した少くとも１層のカーカスと、このカーカスの
    まわりを取囲んでタイヤの赤道に対し比較的小さ
    い角度をなし互いに交差する配列の金属コードよ
    りなる少くとも２層構成のベルトとによるボデイ
    補強を有する 空気入り扁平ラジアルタイヤであつて、 このタイヤを正規リムに取付け、内圧0.5Kg／
    cm2を充てんした仮組み姿勢における上記ボデイ補
    強のカーカスラインが、 上記リムのフランジに対するビード部の離反点
    Ａを通る該カーカスラインの法線Ｎとそのカーカ
    スラインとの交点、またはこの交点がカーカスラ
    インの変曲点よりも内側に位置するときはその変
    曲点をＰであらわし、該点Ｐを通るタイヤの半径
    線Ｒとカーカスラインとの交点をＱとし、これら
    を結んだ線分を弦として、この弦の外側に
    おいてその弦から離れる程、曲率の小さくな
    る曲線によつて形成される断面弓形の輪郭をな
    し、 かつこの弓形の輪郭はカーカスラインの最大幅
    点Ｘを通るタイヤの回転軸線に平行な直線Ｄを対
    称軸としてその内外で実質的に対称でありしか
    も、上記直線Ｄに沿つて測つた上記弦からの
    へだたりw0が、その弦のタイヤ赤道面Ｅに対す
    るへだたりｗの0.25〜0.35倍であつて、 タイヤの正規内圧充てんによるカーカスライン
    の平衡形状への接近と対応したタイヤ幅の拡大に
    伴う、ベルトの側縁、カーカスの巻返し端縁、さ
    らにこの巻返しに添えたビード部補強層を有する
    ときはその上方端縁の各近傍での該カーカスライ
    ンの変形が、サイド部に生じる変形に対して何れ
    もともに微小である ことを特徴とする重荷重用空気入り扁平ラジアル
    タイヤ。 ２ カーカスラインの断面弓形の輪郭を形成する
    曲線が、弦の長さｈの0.3〜0.4倍に相当する最
    小の曲率半径を有するものであるＩ記載のタイ
    ヤ。 ３ ベルトの側縁が、弦の延長上に位置する
    １または２記載のタイヤ。 ４ カーカスラインがクラウン部の中心において
    交点Ｑに対し、弦のタイヤ赤道面Ｅとのへだ
    たりｗの0.17倍以下に相当する垂直距離h0をへだ
    てるものである１、２または３記載のタイヤ。
JP55123231A 1980-09-05 1980-09-05 Pneumatic flat radial tire for heavy load Granted JPS5747203A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55123231A JPS5747203A (en) 1980-09-05 1980-09-05 Pneumatic flat radial tire for heavy load
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AU74777/81A AU531486B2 (en) 1980-09-05 1981-08-31 Heavy duty pneumatic low-sectional radial tire
CA000385103A CA1139205A (en) 1980-09-05 1981-09-03 Heavy duty pneumatic low-sectional radial tire
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JPS5747203A JPS5747203A (en) 1982-03-18
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