JPH02241802A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

空気入りラジアルタイヤ

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JPH02241802A
JPH02241802A JP1061912A JP6191289A JPH02241802A JP H02241802 A JPH02241802 A JP H02241802A JP 1061912 A JP1061912 A JP 1061912A JP 6191289 A JP6191289 A JP 6191289A JP H02241802 A JPH02241802 A JP H02241802A
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cord
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    • B60C9/20Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C9/22Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel the plies being arranged with all cords disposed along the circumference of the tyre
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    • B60C9/02Carcasses
    • B60C9/04Carcasses the reinforcing cords of each carcass ply arranged in a substantially parallel relationship
    • B60C9/08Carcasses the reinforcing cords of each carcass ply arranged in a substantially parallel relationship the cords extend transversely from bead to bead, i.e. radial ply
    • B60C9/09Carcasses the reinforcing cords of each carcass ply arranged in a substantially parallel relationship the cords extend transversely from bead to bead, i.e. radial ply combined with other carcass plies having cords extending diagonally from bead to bead, i.e. combined radial ply and bias angle ply
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
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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】 LL−立■旦豆1 この発明は、空気入りラジアルタイヤに関する。
鎧]Jと皮遺 従来の空気入りラジアルタイヤとしては、例えば米国特
許第815055号明細書に記載されているようなもの
が知られている。このものは、タイヤ赤道面にほぼ直交
する多数本のコードが埋設された少なくとも1枚のカー
カスプライからなるカーカス層と、カーカス層の半径方
向外側に配置され、タイヤ赤道面と実質上平行になるよ
う配列されるとともに波状もしくはジグザグ状に折れ曲
がった多数本のコードが埋設された少なくとも1枚のベ
ルトプライを有するベルト層と、を備えたものである。
が しかしながら、このような空気入りラジアルタイヤにあ
っては、荷重を負荷した状態で長時間走行すると、ベル
トプライのコードが、特にベルト端近傍におけるコード
が疲労によって破断してしまうのである。その理由は、
空気入りタイヤのベルトプライには走行時に接地変形等
によって周方向の引張歪および圧縮歪が繰返し生じるが
、このような歪は内部に埋設されたコードにも同様に作
用する。ここで、ベルトプライ内に埋設されているコー
ドは、タイヤ赤道面と実質上平行になるよう配列される
とともに波状もしくはジグザグ状に折れ曲がっているた
め、前述したように周方向に歪むと、コードを構成する
フィラメントの屈曲部に曲げモーメントが発生し、この
曲げモーメントにより該フィラメントの屈曲部表面に表
面歪が発生する。そして、この表面歪は、屈曲部の曲率
半径が小さいほど、また前述した周方向歪の値が大きい
ほど、大きな値となり、この値が許容限度を超えると、
該フィラメントは屈曲部において疲労により破断してし
まうのである。ここで、荷重を負荷した状態でタイヤが
走行している場合には、ベルトプライの幅方向両側端に
接近するほど前記周方向歪が大きくなるため、ベルトプ
ライの両側端のコードの屈曲部に最大表面歪が発生し、
該部分のコードが疲労によって最初に破断してしまうの
である。
また、このような空気入りラジアルタイヤは、旋回時に
おけるコーナリングパワーが小さく、操縦安定性が低い
のである。その理由は、一般にコーナリングパワーCp
は以下の式、 1/Cp  oe  A/E I +B/Gで示すよう
にタイヤのガウフ剛性の値に比例することが知られてい
るが、前記ベルトプライはその周方向曲げ剛性、即ちE
Iの値が小さいため、ガウフ剛性の値が小さくなり、結
果としてコーナリングパワーCpの値が小さくなるから
である。ここで、Gは面内剪断剛性であり、A、Bは定
数である。
た このような課題を解決するため1本発明者は波状もしく
はジグザグ状に折れ曲がっているコードまたはフィラメ
ントの表面歪に関する研究を重ね、前記表面歪の最大値
が、以下の式 %式% に比例すること、および鎖式の値がある値以下のときに
はフィラメントが破断しないことを見い出ストともに、
ベルトプライの周方向剛性がa/入の値に関係があるこ
と、および該a/入の値がある値以下のときにはコーナ
リングパワーCpが殆ど悪化しないことを見い出した。
ここで、dは前記ベルトプライのコードまたはフィラメ
ントのフィラメント径、aは波状もしくはジグザグ状の
片振幅、入は波状もしくはジグザグ状の波長である。
この発明は、プライの両側端部におけるコードまたはフ
ィラメントの表面歪に基ずく破断を容易に阻止するとと
°もに、コーナリングパワーを向上させることを目的と
するもので、タイヤ赤道面にほぼ直交する多数本のコー
ドが埋設された少なくとも1枚のカーカスプライからな
るカーカス層と、カーカス層の半径方向外側に配置され
、タイヤ赤道面と実質上平行になるよう配列されるとと
もに波状もしくはジグザグ状に折れ曲がった多数本のコ
ードまたはフィラメントが埋設された少なくとも1枚の
平行ベルトプライを有するベルト層と、を備えた空気入
りラジアルタイヤにおいて、前記平行ベルトプライのコ
ードまたはフィラメントのフィラメント径をd、波状も
しくはジグザグ状の油長をλ、波状もしくはジグザグ状
の片振幅をaとしたとき、少なくとも平行ベルトプライ
の幅方向最外側に位置するコードまたはフィラメントに
、以下の式 %式% を満足するコードまたはフィラメントを用いるとともに
、前記平行ベルトプライのコードまt−はフィラメント
に、以下の式 %式% を満足するコードまたはフィラメントを用い、かつ、前
記ベルト層に、タイヤ赤道面に対して10度から50度
の範囲内で傾斜している多数本の」−ドが埋設された少
なくとも1枚の傾斜ペルドブティをさらに設けることに
より達成することができる。
1月 今、荷重が負荷されたタイヤが走行しているとする。こ
のとき、平行ベルトプライおよび該平行ベルトプライに
埋設されたコードまたはフィラメントはタイヤの接地変
形等によって周方向の引張歪および圧縮歪を繰返し受け
るが、前記コードまたはソイラメントがタイヤ赤道面と
実質上平行になるよう配列されるとともに波状もしくは
ジグザグ状に折れ曲がっているため、前述した歪により
コードまたはフィラメントを構成するフィラメントの屈
曲部表面に表面歪が発生する。そして、この表面歪は、
屈曲部の曲率半径が小さいほど、また前述した周方面歪
の値が大きいほど、さらに、平行ベルトプライの幅方向
両側端に接近するほど大きな値となる。このため、この
発明では、少なくとも平行ベルトプライの幅方向最外側
に位置するコードまたはフィラメント、即ち少なくども
最大表面歪が発生するコードまたはフィラメントに、式 %式% を満足するコードまたはフィラメントを用いるようにし
たのである。この結果、前記式を満足するコードまたは
フィラメントのフィラメントが屈曲部において疲労によ
り破断することがなくなった。ここで、前記コードは複
数本のフィラメントを撚り合わせて構成したものであっ
ても、あるいは単線フィラメントから構成されたもので
あつでもよい。また、コーナリングバブ−Cpとイ゛7
゛剛性の値とは前述のように比例するが、この発明のよ
うにa/λの値を0.1以下とすれば、コードが直線に
近くなって周方向曲げ剛性EXの値が大きくなり、これ
により、ニー・ナリングバワーCp、が南北するのであ
る。また、この発明においては、前記ベルト層に、タイ
ヤ赤道面に対して10度から50度の範囲内で傾斜して
いる多数本のコーー−が埋設された少なくとも1枚の傾
斜ベルトプライをさらに設けている。この結果、ベルト
層の面内剪断剛性Gの値が大きくなり、コーナリングパ
ワ・−がさらに向上するのである。
また、この発明においては、前記平行ベル!・ブライの
幅方向内外側端と該間外側端から該ブT÷イの幅の 1
74だけ離れた位置との間に、前記式を満足するコード
またはフィラメントを配置するとよい、このようにすれ
ば、コードまたは、フィラメントのフィラメント破断を
確実に阻止することができる。
実」1例 以下、ごの発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1.2図において、 lは空気入りラジアルタイヤで
あり、このタイヤ1はトロ・イダル状をしたカーカス層
2を有し、このカーカス層2は少なくとも1枚、この実
施例では1枚のカーカスプライ 3か+5構成されてい
る。各カーカスプライ 3の内部にはスヂール等からな
る多数本のコード4が埋設され、これらのコード4はタ
イヤ赤道面5に対し2て実質j−,直交する方向、即ち
ラジアル方向に延びている。前記カーカス層2の半径方
向外側にはベルト層11が配置され、このベルト層ll
は少なくとも1枚、この実施例では2枚の平行ベルトプ
ライ12.13と、少なくとも1枚、この実施例では2
枚の傾斜ベルトプライ14.15と、を有する。そし、
て、これら平行ベルトプライ12.13はタイヤ 1の
内層側(で1 ・方、傾斜ベルトプライ14.15はタ
イヤlの外層側に配置されている。各平行ベルトプライ
12.13内にはスチールからなる多数本のコード1B
、17がそれぞれ埋設され、これらのコード18.17
はタイヤ赤道面5に実質上平行に、即ち実質上周方向に
配列されている。また、これらのコード18.17は第
3図に示すよ)に平行ベルトプライ12.13の表裏面
に平行な平面内において波状もしくはジグザグ状に、例
えば方形波状、三角波状、正弦波状に折り曲げられると
ともに、同一位相で配置されている。また、これらコー
ド113.17は、第2図に示すように複数本(5本)
のフィラメント18.19を互いに撚り合わせたもので
もよく、あるいは単線フィラメントから構成されていて
もよい、ここで、前記フィラメント18.19の径をd
とし、波状もしくはジグザグ状をしたコード18.17
の波長をλ、さらに波状もしくは弧状をしたコード!8
.17の片振幅をaとすると、以下の式 %式% を満足するコードCを、前記コード1B、17のうち、
少なくとも平行ベルトプライ12、!3の幅方向最外側
に位置するコードとして用いている。なお、前記コード
を、平行ベルトプライ12.13の幅方向円外側端20
.21と、これら間外側端20.21から該平行ベルト
プライ12.13の幅Wの lハだけ離れた位822.
23との間に配置されているコードとして用いることが
好ましい、なお、位置22と位置23との間の平行ベル
トプライ12.13には、タイヤ1が荷重を受けながら
走行しても大きな周方向型は発生しないため、該領域内
のコー11B、17として特に前述のようなコードを用
いなくてもよい。
また、前記平行ベルトプライ12.13内に埋設されて
いるコード18.17には、以下の式8式% を満足するコードを用いている。一方、前記傾斜ベルト
プライ14.15内にはスチール、テキスタイル等から
なる多数本のコード2B、27が埋設され、これらのコ
ード2θ、27の傾斜方向はタイヤ赤道面5に対して互
いに逆方向になっており、即ちタイヤ赤道面5査挟んで
交差している。そして、これらのコード28.27はタ
イヤ赤道面5に対して10度から50度の範囲内で傾斜
している。前記ベルト層11の半径方向外側にはトレッ
ド31が配置されている。
次に、この発明の一実施例の作用について説明する。
今、荷重が負荷されたタイヤlが走行しているとする。
このとき、平行ベルトプライ12.13および傾斜ベル
トプライ14.15にはタイヤ 1の接地変形等によっ
て周方向の引張歪および圧縮歪が作用する。ここで、平
行ベルトプライ12.13内に埋設されているコード1
13. l?は、タイヤ赤道面5と実質上平行になるよ
う配列されるとともに波状もしくはジグザグ状に折れ曲
がっているため、これらコード18. 17を構成する
フ・イラメント18.19に屈曲部において表面歪が発
生する。ここで、この表面歪は屈曲部の曲率半径が小さ
いほど、また、前記周方向型が大きいほど、さらに、平
行ベルトプライ12.13の幅方向円外側端20.21
に接近するほど大きな値となる。このため、この実施例
では少なくとも平行ベルトプライ12.13の幅方向最
外側に位置するコード、即ち少なくとも最大表面歪が発
生するコードに、式 %式% を満足するコードを用いるようにした。この結果、前記
式を満足するコードのフィラメントは屈曲部において破
断するようなことはなく、安全性が向上するのである。
また、前述のようなタイヤlの走行中に旋回を行なうと
、タイヤ 1に横力が作用する。このとき、良好な操縦
性を得るためにはタイヤ 1に大きなコーナリングパワ
ーCpが発生する必要があるが、このようなコーナリン
グパワーOpは以下の式で示すように当該タイヤlのガ
ウフ剛性の値に比例するため、ガウフ剛性の値が大きい
ほど操縦性は良好となる。
1/Cp  oc  A/E I +B/G前記式にお
いて、EIは周方向曲げ剛性であり、Gは面内剪断剛性
であり、また、A、Bは定数である。また、前述した平
行ベルトプライ12.13はコード18. 17に1式 a/入≦0.1 を満足するコードを用いるようにしている。この結果、
これらコード1B、17が直線に近くなって前記周方向
的げ剛性EIの値が大きくなり、これにより、コーナリ
ングパワーCpが゛向上して操縦安定性が良好となるの
である。
さらに、この実施例ではベルトJitllを、平行ベル
トプライ12.13と、コードがタイヤ赤道面5に対し
て10度から50度の傾斜している傾斜ベルトプライ1
4.15との組合せによって構成している。これは、平
行ベルトプライ12.13のコード111.17がタイ
ヤ赤道面5と実買上平行になるよう配列されているので
、前記面内剪断剛性Gの値が小さくなって平行ベルトプ
ライ12.13のみではコーナリングパワーcpが不足
するが、このようなコーナリングパワーepの不足を面
内剪断剛性Gの値が大きい傾斜ベルト14.15によっ
て補完するためである。
次に、第1試験例を説明する。この試験に当っては、別
表1に示すような諸元の従来タイヤ1、前記式の値が0
.005を超えている比較タイヤ1.2.3およびこの
発明を適用した供試タイヤ1.2.3を準備した。別表
1において、第1.2.3.4ベルトプライは、ベルト
層を構成する4枚のベルトプライに内層側から順次番号
を付けたもので、供試タイヤl、2においては、第1゜
第2ベルブライが平行ベルトプライ12.13に、第3
、第4ベルトプライが傾斜ベルトプライ14.15に該
当する。また、別表1において、コード種の+(正)角
度は右上り、−(負)角度は左上りを意味している。ま
た、l X 5 Xo、40は直径dが0゜40mmの
フィラメントを5本撚り合わせてコードを構成したこと
を、I X 5 Xo、60は直径dが0.80mmの
フィラメントを5本撚り合わせてコードを構成したこと
を、2 + 6 X O,3Gは直径0.30mmのフ
ィラメントを2本束ねて芯線を作り、この芯線の周囲を
直径が0.30量鳳のフィラメント6本で被覆してコー
ドを構成したことを意味している。ここで、各タイヤの
サイズは11/ 70R22,5であった。次に、この
ような各タイヤに7.25にg/Crn”の正規内圧を
充填した後、2500Kgの正規荷重および該正規荷重
の50%の横荷重を負荷しながらドラムに押付は時速8
0Kmで11000)I走行する旋回試験を行ない、試
験終了後に破断したコードの本数を計測した。また、こ
の際に各タイヤに生じるコーナリングパワーepを測定
した。その結果を別表2に示すが、比較タイヤでは全て
1本以上のコードが破断しているが、供試タイヤにあっ
てはコードの破断は皆無であった。また、供試タイヤ3
ではコーナリングパワーCPが著しく低下しているが、
供試タイヤ1.2ではコーナリングパワーCpが従来タ
イヤlより向上している。ここで、コーナリングパワー
OPは従来タイヤlの測定値を100として指数表示し
ているが、指数値が大きくなるほどコーナリングパワー
cpは大きくなり、指数100で280Kgf/ds8
である。
次に、第2試験例を説明する。この試験に当っては、別
表3に示すような諸元の従来タイヤ2と、前記式の値が
0.005を超えている比較タイヤ4.5.6と、この
発明を適用した供試タイヤ4.5.6とを準備した。別
表3において、コード種がI X 4 Xo、23は、
直径dが0.23層−のフィラメントを4本撚り合わせ
てコードを構成したことを、 0.5単線あるいは0.
8単線は、直径dが0.5鋤鵬の単線フィラメントある
いは直径dが0 、8+amの単線フィラメントからコ
ードを構成したことを意味している。ここで、各タイヤ
のサイズは175/70SR13であった。次に、この
ような各タイヤに 1、9Kg/Cm”の正規内圧を充
填した後、780Kgの荷重(正規荷重390Kgの2
倍の荷重)を負荷しながらドラム1奢時速80Kmで5
万km走行して重荷重試験を行ない、試験終了後に破断
したコードの本数を計測した。その結果を別表4に示す
が、比較タイヤでは全て1本以上のコードが破断してい
るが、供試タイヤにあってはコードの破断は皆無であっ
た。また、前記各タイヤに前記正規内圧を充填した後、
前記正規荷重および該正規荷重の50%の横荷重を負荷
しながらドラムに押付は時速80に諺で1100Kg走
行して旋回試験を行ない、試験終了後に破断したコード
の本数を計測した。また、この際に各タイヤに生じるコ
ーナリングパワーCpを測定した。その結果を別表4に
示すが、比較タイヤでは全て1本以上のコードが破断し
ているが、供試タイヤにあってはコードの破断は皆無で
あった。また、供試タイヤ6ではコーナリングパワーC
pが著しく低下しているが、供試タイヤ4.5ではコー
ナリングパワーCpが従来タイヤ2より若干向上してい
る。ここで、コーナリングパワーCpは従来タイヤ2の
測定値を 100として指数表示しているが、この指数
値が大きくなるほどコーナリングパワーCpは大きくな
り、指数100で88Kgf/deg テある。
次に、第3試験例を説明する。この試験に当っては別表
5に示すような諸元の従来タイヤ3と、a/入の値が0
.1を超えている比較タイヤ7.8と、この発明を適用
した供試タイヤ7.8とを準備した。ここで、各タイヤ
のサイズは 175/705 R13−1?あり、dX
a/λ2の値は0.0025に統一シている0次に、各
タイヤに1.9にg/Cjの内圧を充填した後、 38
0にgの正規荷重および正規荷重の50%の横荷重を負
荷しながらドラムに押付けて時速80に層で走行し、こ
の際に各タイヤに生じるコーナリングパワーCpを測定
した。その結果を別表5に示すが、比較タイヤにおいて
はコーナリングパワーCpが従来タイヤ3より低下し、
特殊な用途1例えば直線走行のみ行なう車両以外には使
用することができなくなっている。これに対し、供試タ
イヤにあってはコーナリングパワーCpの値は従来タイ
ヤ3と殆ど同様で、−m路を走行するタイヤとしても充
分に通用するものである。ここで、コーナリングパワー
Cpは従来タイヤ3の測定値を 100として指数表示
しているが、この指数値が大きくなるほどコーナリング
パワーCpは大きくなり、指数 100は88Kgfl
degである。
&見立上j 以上説明したように、この発明によれば、プライの両側
端部におけるコードまたはフィラメントの表面歪に基ず
く破断を容易に阻止することができ、また、旋回時にお
けるコーナリングパワーも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すその子午線断面、第
2図は第1図のA部拡大断面図、第3図は第1図のI−
1矢視断面図である。 l・・・空気入りラジアルタイヤ 2・・・カーカス暦   3・・・カーカスプライ4・
・・コード      5・・・タイヤ赤道面11・・
・ベルト層 12.13・・・平行ベルトプライ 14.15・・・傾斜ベルトプライ 1B、17・・・コード(フィラメント)20.21・
・・幅方向円外側端 22.23・・・位置    28.27・・・コード
W・・・輻 特許出願人  株式会社ブリデストン 代理人  弁理士  多 1)敏 雄 別 表 別 表 別 !・・・空気入りラジアルタイヤ 3・・・カーカススプライ 11・・・ベルト層 14.15・・・傾斜ベルトプライ n、23・・・位置 表 第  1  図 2・・・カーカス層 5・・・タイヤ赤道面 12.13・・・並行ベルトプライ 20.21・・・幅方向側外側端 W・・・幅 4・・・コード 26.27・・・コード 16.17・・・コード

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)タイヤ赤道面にほぼ直交する多数本のコードが埋
    設された少なくとも1枚のカーカスプライからなるカー
    カス層と、カーカス層の半径方向外側に配置され、タイ
    ヤ赤道面と実質上平行になるよう配列されるとともに波
    状もしくはジグザグ状に折れ曲がった多数本のスチール
    からなるコードまたはフィラメントが埋設された少なく
    とも1枚の平行ベルトプライを有するベルト層と、を備
    えた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記平行ベルト
    プライのコードまたはフィラメントのフィラメント径を
    d、波状もしくはジグザグ状の波長をλ、波状もしくは
    ジグザグ状の片振幅をaとしたとき、少なくとも平行ベ
    ルトプライの幅方向最外側に位置するコードまたはフィ
    ラメントに、以下の式 dXa/λ^2≦0.005 を満足するコードまたはフィラメントを用いるとともに
    、前記平行ベルトプライのコードまたはフィラメントに
    、以下の式 a/λ≦0.1 を満足するコードまたはフィラメントを用い、かつ、前
    記ベルト層に、タイヤ赤道面に対して10度から50度
    の範囲内で傾斜している多数本のコードが埋設された少
    なくとも1枚の傾斜ベルトプライをさらに設けたことを
    特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
  2. (2)前記平行ベルトプライの幅方向両外側端と該両外
    側端から該プライの幅の1/4だけ離れた位置との間に
    、前記式を満足するコードまたはフィラメントを配置し
    た請求項1記載の空気入りラジアルタイヤ。
JP1061912A 1989-03-14 1989-03-14 空気入りラジアルタイヤ Expired - Lifetime JP2623003B2 (ja)

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