JPH0122721Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案は乗り心地を損わずに操縦安定性を改
善した空気入りラジアルタイヤに関し、とくに乗
用車またはそれに類似の用途に供する空気入りラ
ジアルタイヤの性能向上を目指した開発成果を提
案するものである。 一般に乗用車用の空気入りラジアルタイヤは、
左右のビード部間にわたりトロイド状にのびる実
質的にラジアル配列、すなわちタイヤの中央周線
つまり赤道とほぼ直交する方向にポリエステル、
ナイロン、レーヨンなどを代表例とする有機繊維
コードを配列した、ゴム引き層（プライ）の１枚
または少数枚から成るカーカスと、このカーカス
のクラウン上で、タイヤの赤道に対し凡そ25゜を
越えぬ小さい角度でコードを傾斜配列したゴム引
き層の複数枚を、それらのコードがタイヤの赤道
に関して実質上対称に交差する向きに重ね合わせ
たベルトとを、ボデイ補強としてそなえている。 この種のタイヤにつき、とくに高い操縦安定性
および耐摩耗性を得ようとする場合は従来上記の
ベルトに関して１枚または少数枚の金属コードゴ
ム引き層を、それらに対しより広い１枚の金属コ
ードのゴム引き層をもつて、その両端部の折り返
しにより包み込み、ここに各隣接プライ間でコー
ドがそれぞれ交差するように重ね合せたいわゆる
フオールド構造とされ、また一方、乗心地を重視
する場合、レーヨンなど比較的弾性率が高い繊維
コードのゴム引き層を通常４〜６枚種々の方法で
重ね合せた構造にされた。 ところでタイヤの操縦安定性向上のためには、
コードの弾性率もしくはコードの太さまたは、使
用枚数を増してベルトの剛性を高めることにより
好結果が得られ、耐摩耗性も向上する。この場合
ベルトの厚み方向の曲げ剛性が高まりまた、重量
も嵩むので、タイヤの乗心地の悪化傾向を伴い、
その上コストでも不利となる。 結局、この種タイヤの操縦安定性および耐摩耗
性に対して、乗心地特性は、相克条件をなしてい
たということができる。 そこでこの考案は、以上の事実に鑑み、ベルト
による補強効率を考慮したコード材質の選択をそ
れによるゴム被覆層の配置上の創案に加えて、乗
心地を損わず操縦安定性の改善を実現した空気入
りラジアルタイヤである。 この考案は左右一対のビード部間にわたりトロ
イド状に延びる実質的にラジアル配列コードのゴ
ム引き層よりなるカーカスに、このカーカスのク
ラウン上でその中央周線に対し小角度の傾斜配列
をなす高弾性率コードのゴム引き層を、そのコー
ドが中央周線に関し実質上対称に交差する向きに
積層した、内、外２層からなるベルトを組合わ
せ、内層はカーカスに面する基部とその両側縁か
らそれぞれクラウンセンタに向けタイヤの半径方
向外側でベルトの最大幅の0.15〜0.35倍に相当す
る折返し幅にわたり折返えした一対の折畳み部と
を有し、外層はその両側の切離し縁が内層の折畳
み部上に、それらとコード配列方向を同じくして
オーバーラツプする幅で両折畳み部間にまたがつ
て、内層の基部に対しては交差するコード配列方
向にて内層と、その基部との間に100％伸張モジ
ユラスが30〜110Kg／cm²の物性をもつゴムを介し
接合合体して成ることを特徴とする空気入りラジ
アルタイヤである。 この考案の実施態様として、内層および外層の
うち少くとも一方のコードが金属ワイヤを補強素
子とするものであること、内層のコードが芳香族
ポリアミド繊維を補強素子とするものであるこ
と、外層のコードが芳香族ポリアミド繊維を補強
素子とするものであること、内層および外層のコ
ードがともに金属ワイヤを補強素子とするもので
あること、そして内層および外層のコードがとも
に芳香族ポリアミド繊維を補強素子とするもので
あることがのぞましい。 以下図面にもとずき説明する。 第１図はこの考案によるタイヤの実施例を横断
面であらわしている。 タイヤ１はその左右に一対のビード部２を有し
両ビード部間にわたりトロイド状に延びるカーカ
ス３をそなえる。このカーカス３はポリエステ
ル、ナイロンおよびレーヨンなどで知られる繊維
コードをタイヤの中央周線を含んだ赤道面Ｅとほ
ぼ直交する方向に配列したプライの１枚かまたは
少数枚からなり両端部を図の如くビードワイヤ
２′のまわりに巻上げて巻き上げ端３′を形成す
る。 カーカス３のクラウンＣには、これに密着する
ベルト４を配置して、カーカス３とともにタイヤ
１のボデイ補強とし、このボデイ補強の内外面を
常法により内側はインナーライナー５、そして外
側に外被ゴム６をもつて被覆し、そのうちクラウ
ンＣにおける外被ゴムの肉厚部はトレツド７でこ
こにはリブおよび／またはブロツクを区分する
種々の形状のみぞ８，８′および８″を刻む。 以上の諸点は、従来のタイヤと比べて基本構成
を同じくするがベルト４につき第２図〜第４図に
その詳細を示し、かつ第５図でベルト４の部分展
開を示して、この考案による特徴をあらわした。 すなわち第２図においてはベルト４のカーカス
３に面する内層９として芳香族ポリアミド繊維コ
ード（商標名kevlar）１２をコーテイングゴム１
１にて被覆した１枚のゴム引きコード層を用いま
た、トレツド７側の外層１０は、金属コード１３
を同様にコーテイングゴム１４で被覆した１枚の
ゴム引きコード層を用いた例で示したが、この内
層９はベルト４の最大幅Ｗでカーカス３に面する
基部９−１と、その両側縁をそれぞれクラウンセ
ンタＣに向けタイヤの半径方向外側で該最大幅Ｗ
の0.15〜0.35倍に相当する折返し幅W₁にて互いに
向い合わせた一対の折畳み部９−２とから成り、
これら両折畳み部９−２上にまたがつて位置する
外層１０は、折返しなしにすだれ織りのゴム引き
コード布からやや斜めに切離したままの両側縁を
もつ層である。外層１０は両側の切離し縁が内層
９の折畳み部９−２上にそのコード配列方向を同
じくしてオーバーラツプする幅で両折畳み部９−
２上にまたがりしかも両折畳み部９−２の中間に
て内層９の基部９−１に対し交差するコード配列
にて内層９と重なり一体として密着する配置をな
す。 すなわちベルト４の内層９における折畳み部９
−２のコード１２は、それぞれ外層１０のコード
１３と第５図のように実質上同一方向に整列し、
従つてカーカス３に面した内層９の基部９−１に
おけるコード配列に対し折畳み部９−２および外
層１０のコード配列は、タイヤの赤道面Ｅを挟ん
で反対の方向に交差する。 なお第５図のようにタイヤの中央周線Ｒに対す
る、内層９の基部９−１のコードのなす角、そし
て内層９の折畳み部９−２のコード１２の延長線
のなす角αおよび外層１０のコード１３のなす角
βは、何れも共に10゜〜25゜の範囲を適用すること
ができ、ここに第５図では内層９の基部９−１が
カーカス３に面するコードを図上において左上り
にそして、折畳み部９−１，９−２および外層１
０のコードを右上りにした配列を示しているがこ
れとは逆の配列でコード交差をさせることも可能
である。 第２図の例では互いに向い合う両折畳み部９−
２の中間において外層１０を内層９の基部９−１
に対して密着させるのに、内層９および／又は外
層に用いた、100％伸張モジユラス30〜110Kg／cm²
の物性値をもつゴム被覆と同等以上の物性になる
充てんゴムストツク１５を介装し、内、外両層
９，１０を平行関係に維持させる場合について図
解した。この充てんゴムストツク１５の物性は一
般的に有機繊維コードのゴム被覆に用いるコーテ
イングゴム１１と比べてそれよりも100％伸張モ
ジユラスがより高く、30〜110Kg／cm²の物性をも
ち金属コードのゴム引きに用いられるコーテイン
グゴム１４と、同等以上にすることがのぞまし
い。 ベルトの最大幅Ｗに対する内層９の折畳み部９
−２の折返し幅W₁の比W₁／Ｗの値は、0.15に満
たない場合にベルトの内圧充てんによるトレツド
７の膨径抑制効果が充分でなく一方、上限0.35を
越えた場合は走行時に接地面中央部に作用する圧
力が過度に高まるためタイヤの対路面特性を阻害
するおそれのあることから0.15〜0.35の範囲に限
定した。 ここで膨径抑制は、タイヤの走行によるタイヤ
の昇温に基く空気圧上昇さらに高速走行によりト
レツドに加わる遠心力のため、トレツドの中央部
分が外方にせり出し、その結果トレツドのクラウ
ン半径が小さくなることに由来する種々の不都合
を回避するために不可欠である。この不都合の事
例は、タイヤのコーナリングフオースと密接な正
相関の高い高速耐久性能でみると、クラウン半径
が小さくなるほど接地面におけるベルト４の両側
端部により大きなせん断歪が加わり、かつベル
ト・カーカスを含めたトレツド全体の発熱が多く
なつて早期のベルト故障に至る。一方対路面特性
は、いわゆる乗り心地を意味し、その代表性能で
ある縦ばね常数が上記W₁／Ｗの値に応じて過大
になるのでその上限が規制される。 なお内層９の折畳み部９−２と外層１０とのオ
ーバラツプ比W₂／W₁は0.45〜0.95の範囲で好結
果が得られ、このオーバーラツプ比が0.45を下回
る場合には、走行時に外力に対し折畳み部の動き
が大きくなる傾向があり、他方0.95を越える場合
はベルト４の全体としてとくに両側縁で剛性が高
まり過ぎセパレーシヨンの傾向が強まるので何れ
も推奨できない。 次に第３図、第４図は、ベルト４の変形例とし
て内層９′に金属コード層をそして、外層１０′に
は芳香族ポリアミド繊維コードの層を用いて第２
図のものとはコード種類を反対にした点において
異なるベルト４′、また同じく内層９′および外層
１０の両方に金属コード層を用いた点においての
み異なるベルト４″の変形例をそれぞれ示すが、
それらの関係配置については第２図にのべたとこ
ろと同様である。 このようにして成るこの考案のタイヤの性能の
優位性を確認すべく従来構造のタイヤと比べて操
縦性および高速耐久性テストを行つた。供試タイ
ヤは何れも1260d／２ナイロンコードのラジアル
プライよりなるカーカスをそなえて、サイズ
175／70HR12を共通にして、ベルトの配置構造
によつて区別されるこの考案のタイヤＡ，Ｂ，Ｃ
およびＤと比較タイヤＥの４種を試作した。タイ
ヤ４の配置構造の詳細を第１表に示す。

【表】 各ベルトプライのコードとタイヤの中央周線つ
まり赤道のなす角度は17゜に共通としたが、この
考案によるタイヤＡ，Ｂ，ＣおよびＤにつき内層
の折畳み部のコードと外層の各コードは互に平行
であり、これに対し比較タイヤＥでは互に隣接す
るプライ間の総てにおいてコードが交差するよう
にした。 このようにした供試タイヤを4Jのリムに組み所
定の内圧（2.1Kgｆ／cm²；正規内圧の124％、荷重
（380Kgｆ；正規荷重の107％）条件の下に、高速
耐久テスト（FMVSS）と、タイヤに対し横すべ
り角を与えてゆきその際に生じる進行方向と直交
する方向に生じるコーナリングフオースの測定と
を実施した。ここにFMVSSテスト条件は最初81
Km／ｈ〜２時間のならし走行を経て、タイヤを38
℃±３℃まで冷却したのち、121Km／ｈの速度で
0.5時間、次に129Km／ｈの速度に上げて0.5時間、
引続き0.5時間の走行毎に８Km／ｈ宛増速するス
テツプをベルトが故障するまで継続し、故障を生
じたステツプNo.で評価を行う。 テスト結果はタイヤＥを100とする指数表示に
よつて第２表に示す。

【表】 この発明による膨径抑制効果を、FMVSSテス
トの結果について説明すると次のとおりである。
実施例に関し上掲した第１表中のベルト構造Ｄを
用いたタイヤＤについて第３表に示すように
W₁／Ｗの値が異なる６種類をさらに追加して
FMVSSテストを実施し、その結果をやはり比較
例のタイヤＥを100として第２表と同様に整現し
た結果を第３表の最下段にまとめて示す。

【表】 またこの結果を第６図にプロツトした。即ち横
軸にW₁／Ｗ、縦軸に高速耐久性能の指数をとつ
た。図から明らかなように比較例Ｅより高速耐久
性能が劣るのは許容されないので、W₁／Ｗの値
は0.15以上を必要とする。 この比較に用いた充てんゴスストツク１５の
100％伸張モジユラスは全て45Kg／cm²である。 次に対路面特性すなわち乗り心地は通常縦バネ
常数で評価されるが前記比較例Ｅと同一のベルト
材料を用いた上掲第１表中ベルト構造Ｂによるタ
イヤＢについて第４表に示すようにW₁／Ｗの値
が異なる７種類を追加して各々のバネ常数を測定
し、比較例Ｅを100とする指数を第４表の最下段
にまとめて示す。

【表】

【表】 第４表の縦バネ常数の指数をグラフ化したのが
第７図である。縦バネ常数100以上は比較例Ｅよ
りも硬くて乗り心地が悪いことを示し許容されな
い。 第２表〜第４表についてこの考案の結果を比較
験証したように、この考案によるベルトが、その
厚み方向の曲げ剛性の過度な増加を来さないので
乗り心地を害することなく操縦安定性と高速耐久
性の双方についての改善効果に見るべきものがあ
る。 かくしてこの考案は、タイヤの操縦安定性と耐
久性を乗心地に悪影響を及ぼさずに有利に改善す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示すタイヤ断面
図、第２図、第３図および第４図はベルト配置の
各別例を示す断面図、第５図はコード配列のあり
さまを示すベルトの部分展開図、第６図、第７図
は効果図表てある。 １……タイヤ、２……ビード部、３……カーカ
ス、４……ベルト、７……トレツド、９，９′…
…内層、９−１……基部、９−２……折畳み部、
１０，１０′……外層、１１，１４……コーテイ
ングゴム、１２……有機繊維コード、１３……金
属コード。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 左右一対のビード部間にわたりトロイド状に
   延びる実質的にラジアル配列コードのゴム引き
   層よりなるカーカス３に、 このカーカス３のクラウンＣ上でその中央周
   線に対し小角度の傾斜配列をなす高弾性率コー
   ドのゴム引き層を、そのコードが中央周線に関
   し実質上対称に交差する向きに積層した、内、
   外２層９，１０からなるベルト４を組合わせ、 内層９はカーカス３に面する基部９−１と、
   その両側縁からそれぞれクラウンセンタに向け
   タイヤの半径方向外側でベルト４の最大幅Ｗの
   0.15〜0.35倍に相当する折返し幅W₁にわたり折
   返した一対の折畳み部９−２とを有し、 外層１０はその両側の切離し縁が内層９の折
   畳み部９−２上に、それらとコード配列方向を
   同じくしてオーバーラツプする幅で両折畳み部
   ９−２間にまたがつて、内層９の基部９−１に
   対しては交差するコード配列方向にて内層９
   と、その基部９−１との間に100％伸張モジユ
   ラスが30〜110Kg／cm²の物性をもつゴムを介し
   て接合合体して成ることを特徴とする空気入り
   ラジアルタイヤ。 ２ 内層９および外層１０のうち少くとも一方の
   コードが金属ワイヤを補強素子とするものであ
   る実用新案登録請求の範囲第１項に記載のタイ
   ヤ。 ３ 内層９のコードが芳香族ポリアミド繊維を補
   強素子とするものである実用新案登録請求の範
   囲第１項に記載のタイヤ。 ４ 外層１０のコードが芳香族ポリアミド繊維を
   補強素子とするものである実用新案登録請求の
   範囲第１項に記載のタイヤ。 ５ 内層９および外層１０のコードがともに金属
   ワイヤを補強素子とするものである実用新案登
   録請求の範囲第１項に記載のタイヤ。 ６ 内層９および外層１０のコードがともに芳香
   族ポリアミド繊維を補強素子とするものである
   実用新案登録請求の範囲第１項に記載のタイ
   ヤ。