JPH03189206A - 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、なかでも乗用車用に供する空
気入りラジアルタイヤの製造コストの低減を耐久性の悪
化を招かずに有利に実現することができるタイヤのカー
カス形状を改良した空気入りラジアルタイヤを提供しよ
うとするものである。

（従来の技術） 従来空気入りラジアルタイヤは、カーカスの膨張をカー
カスのクラウン部で押える、いわゆるたがじめの手段と
して、タイヤの赤道面に対し鋭角をなすように傾斜する
コード配列ゴム引き層の複数を層間でコードが互いに交
差する向きに積層したベルトをそなえている。

とくに、乗用車用のラジアルタイヤでは、高速耐久性あ
るいは発熱などに対する耐久性を得るために、ベルトを
構成するコード配列ゴム引き層はできるだけ総数を少な
く、２層で構成する場合が一般的であり、場合によって
はクラウン部円周と実質上平行なコード配列とした補強
層が追加される。

ベルトは大きな円周張力を負担する必要から、非伸長性
コード、とくにスチールなどの金属コードが多く用いら
れ、また有機繊維をベルトコードとして用いる場合には
、必要な円周方向剛性を得るために、その層数を３〜４
層と増すことが必要とされている。

（発明が解決しようとする課題） ベルトコードとしてスチールコードを用いた場合、非伸
長性でかつ高強力であり、タイヤの運動性能あるいは、
耐久性を得るのに有利な反面、有機繊維を用いる場合に
対して、大きなコストアップを生じる。

一方有機繊維コードを用いた場合には、前述のごとく、
剛性不足による運動性能の悪化、また層数の増加に伴う
性能の悪化が生じ、さらにトレッド表面の耐カット性が
悪化する。とくに有機繊維コードをベルトに用いた場合
、タイヤの充てん内圧によってベルトが伸びてしまうた
め、トレッドゴム表面に初期張力が作用し、この張力の
ため、トレッド表面にきすが入ると、そのきすが張力に
よって進展していくこととなる。

このような問題を、新規なカーカス形状を用いることに
よって、耐久性などのタイヤ諸性能の悪化を伴うことな
く、また有利なコスト低減の下に解決することがこの発
明の目的である。

（課題を解決するための手段） この発明はタイヤの半径面に沿って延びるコード配列ゴ
ム引き層よりなり、ビードコアーのまわりをタイヤの内
側から外側へ巻き上げたカーカスと、カーカスのクラウ
ン部を補強するコード配列ゴム引き層を、層間のコード
が赤道をはさんで交差する向きに積層配置したベルトを
そなえた空気入りラジアルタイヤであって、 正規リムにリム組後、正規内圧の５％の内圧を充填した
タイヤの無負荷状態での自立姿勢の下における上記カー
カスの放射断面形状が、ビードベースラインからのカー
カスの最大放射方向高さをＨとしてそれぞれ、ビードベ
ースラインからやはりカーカスの放射方向に０．９５Ｈ
，０，７Ｈ，０，５０Ｈおよび０．２０　Ｈの各距離だ
け離間したカーカスライン上の点Ａ、　　Ｂ、　Ｃ及び
Ｄを定めて、点Ａ〜Ｂ間のカーカスの曲率半径をＲ１、
点０〜０間のカーカスの曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ
，／Ｒ２が０．７０以上０．８５以下であることである
。

またこの発明はベルトを構成するコード配列ゴム引き層
のうち少なくとも１層は、有機繊維コードからなること
、さらにベルトを構成するコード配列ゴム引き層のうち
少なくとも１層は、ポリビニールアルコール系繊維コー
ドからなることがより有利である。

第１図にこの発明に従う空気入りラジアルタイヤの断面
を要点について示し、第２図の従来の空気入りラジアル
タイヤの断面と対比した。

図中１はカーカス、２はビードコア、３はベルトである
。

カーカス１は慣例となり、タイヤの半径面に沿って延び
るコード配列ゴム引き層よりなり、ビードコア２のまわ
りをタイヤの内側から外側へ巻上げられるが図において
巻上げ域の図示は省略した。

ベルト３もまた慣例どおりカーカス１のクラウン部を補
強するコード配列ゴム引き層の複数を、層間のコードが
赤道をはさんで交差する向きに積層配置され、図示しな
いがときとして、クラウン円周と実質上平行なコード配
列とした補強層を追加する場合もある。

カーカス１はトロイド状をなし、そのタイヤの半径面に
おける断面プロファイルは、タイヤに適合するリムの呼
び径と対応するビード部円周上の点を通って回転軸と平
行に引いた直線にて定義されるビードベースラインから
の最大放射方向高さをＨであられすことができる、概括
的には外に凸な曲線よりなり、ただしビード部に近い局
部では外に凹な曲線をもって上記曲線と滑らかに連続し
た、複合曲線からなっている。

この断面プロファイルはカーカスラインということがで
き、これはタイヤの成形モールドと加硫条件によって決
定され得るので、このカーカス上に図に記号Ａ−Ｄを付
した各点の位置を、カーカスの最大放射方向高さＨに対
する次の比率Ａ：０．９５Ｈ。

Ｂ：０．７０Ｈ。

Ｃ：０．５０Ｈ。

Ｄ：０．２０）（ に従って定めると、点Ａ〜Ｂ間の曲率半径Ｒ１、点Ｃ〜
Ｄ間の曲率半径Ｒ２を特定することができ、第２図に示
した従来タイヤ（サイズ１９５／６５　Ｒ１５）の例で
はこの曲率半径比ＲＩ／Ｒ２の値がほぼ０．５５程度以
下であったのに対し、この発明ではとくにＲ，／Ｒ２を
０．７０以上、０．８５以下とする。

ここにＡ−Ｄ点のビードベースラインからの高さ位置を
上記のように特定した理由は、Ｒ，／Ｒ２の比率を限定
することによる、カーカスのクラウン部における張力分
布で適正化するのに必要なカーカスラインを形成すべき
曲率の区分についてあまた実験と検討を行った結果とし
て策定しこれについて検証を行って良結果が得られたこ
とに基く。

（作　用） ここにタイヤ製造コストの低減を目指すときベルトの少
なくとも一層を有機繊維コードより構成することがのぞ
ましく、従来−放向なスチールコードのコストを１００
　とすると、有機繊維は６５〜８５であるからである。

このような有機繊維コード配列ゴム引き層の層間で交差
する積層としてベルトに用いた場合、前述したごとくタ
イヤの耐カット性が悪化するのであるがこれは、ベルト
が内圧光てんにともなって大きな円周張力を負担するた
めであり、それ故カーカス形状によってベルトの張力を
低減し、ベルトの内圧にともなう進展をおさえるという
全く新規な発想によって、トレッドの耐カット性の問題
が払拭されることが見出されたのである。

すなわち上記のカーカスライン形状によりカーカスの放
射方向張力が点Ａ〜Ｂ間にて増加し、これによって充て
ん内圧を点Ａ〜Ｂ間にて殆ど支えることとなって、ベル
ト直下でその円周張力の減少がもたらされひいては、カ
ーカスのクラウン部での膨張も減少するため、トレ・ノ
ドのゴム表面には、初期張力を生じない一方点Ａ〜Ｂ間
でのカーカスの張力増加により、クラウン部１こ作用す
る衝撃力もベルトの円周張力減少によってしゃ断される
。

ここにカーカス上の点Ａ、　Ｂ、　　Ｃ及びＤの位置を
上記のように定めて点Ａ〜Ｂ間のカーカスの曲率半径Ｒ
３と、点Ｃ〜Ｄ間のカーカスの曲率半径Ｒ２との比Ｒ，
／Ｒ２が０．７０に満たないと点Ａ〜Ｂ間における張力
増加が期待できない不利がありまた０、８５をこえると
ビード部のカーカス張力が下がりすぎてビート部剛性の
低下ひいてはビート部耐久性が劣化する。

（実施例） タイヤサイズが１９５／６５　Ｒ１５であられされる空
気入りラジアルタイヤについて、カーカスにはポリエス
テルコード（１５００ｄ／２）を、打込み３５本１５０
胴にて配列したゴム引き層の１プライのラジアルカーカ
ス構造とし、比較のための従来タイヤＡには、撚り構造
５本Ｘ０，２３＋ｎｍφのスチールコードを打込み４０
本１５０［０１１１の傾斜配列（コード角１８°）とし
たゴム引き層を２枚、タイヤの赤道を挟んで互いに交差
する向きに積層したベルトに、ナイロンコード（１２６
０６／２　＞をタイヤ赤道に対する傾きが０°となる配
列でさらに重ね合わせた二枚のキャップ補強層を施し、
また従来タイヤＢとして、ベルトとしての２枚のスチー
ルコードゴム引き層のうち１枚をビニロンコード（１５
００ｄ／２）　、コード角１８°のゴム引き層１枚と入
れかえたほかは従来タイヤＡと同じ構成としてそれぞれ
用意した。

一方この発明に従い従来タイヤＢと同じくスチールコー
ドとビニロンコードとの各ゴム引き層をその順に積層し
たベルトに、従来タイヤＡで説明したのと同じナイロン
コードよりなる二枚のキャップ補強層のうち最外層のみ
は中抜き構造すなわちレイヤとして適用した供試タイヤ
Ｃも準備した。

ここに従来タイヤΔ及びＢは、在来の慣例に従うカーカ
スラインよりなり、第２図に示したところにおいてカー
カスライン上の点Ａ〜Ｂ間の曲率半径Ｒ１は３６．６ｍ
ｍ、また点Ｃ〜Ｄ間の曲率半径Ｒ２は６７．２暉、従っ
てＲ，／Ｒ２比の値は０．５５弱であったのに対しこの
発明に従う供試タイヤはＲ１が４３．９ｍｍ、Ｒ２が６
１．３ｍ、従ってＲ，／Ｒ２は０．７１６となる点にち
がいがある。

なおこのカーカスラインの計測は、タイヤに正規圧力の
５％に当る内圧を充てんし、これをタイヤ放射方向の断
面形状についてレーザー形状測定装置にて計測し、これ
にカットサンプルから求めたタイヤ表面からカーカスま
での距離をプロットするようにして行った。

次に全タイヤに正規内圧（１，９ｋｇｆ／ｃｍ２）を充
てんしたときトレッド表面上の最大歪を有限要素法によ
って計算し、従来タイヤＡでの値を１００とする指数で
表１に対比した。

次に各タイヤを、直径２０ｍｍの半球が固定された定盤
上にて荷重を付加し、その負荷と変位の関係を、半球が
取除かれた定盤上での荷重付加の下での負荷と変位の関
係とともに比較したところ、これらの荷重−変位曲線が
負荷初期には、同一挙動を呈するが、荷重の増加の途中
から分岐して、突起のある場合に荷重の増加に比しより
著しく変位が急増することとなる分岐点における荷重を
とくに突起荷重の分岐点値として求め、これについても
従来タイヤＡの成績を１００　とする指数にて表１に対
比した。

表　　１ イヤ断面図である。

１・・・カーカス ３・・・ベルト ２・・・ビードコア ここに突起荷重分岐点値指数は、空気入りラジアルタイ
ヤの乗り心地良否及びトレッドカットの受は易さをあら
れす指標として適合し、指数の小さい程、良好なことを
示す。

（発明の効果） この発明によると、カーカスライン形状の適切な制御に
よって、耐久性並びにタイヤ性能の有効な向上を、ベル
ト資材の低コスト化の下に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従うカーカスラインをあられしたタ
イヤ断面図、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タイヤの半径面に沿って延びるコード配列ゴム引き
   層よりなり、ビードコアーのまわりをタイヤの内側から
   外側へ巻き上げたカーカスと、カーカスのクラウン部を
   補強するコード配列ゴム引き層を、層間のコードが赤道
   をはさんで交差する向きに積層配置したベルトをそなえ
   た空気入りラジアルタイヤであって、正規リムにリム組
   後、正規内圧の５％の内 圧を充填したタイヤの無負荷状態での自立姿勢の下にお
   ける上記カーカスの放射断面形状が、 ビードベースラインからのカーカスの最大 放射方向高さをＨとしてそれぞれ、ビードベースライン
   からやはりカーカスの放射方向に０．９５Ｈ、０．７Ｈ
   、０．５０Ｈおよび０．２０Ｈの各距離だけ離間したカ
   ーカスライン上の点Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを定めて、 点Ａ〜Ｂ間のカーカスの曲率半径をＲ＿１、点Ｃ〜Ｄ間
   のカーカスの曲率半径をＲ＿２としたとき、Ｒ＿１／Ｒ
   ＿２が０．７０以上０．８５以下であることを特徴とす
   る空気入りラジアルタイヤ。 ２、ベルトを構成するコード配列ゴム引き層のうち少な
   くとも１層は、有機繊維コードからなる請求項第１項に
   記載した空気入りラジアルタイヤ。 ３、ベルトを構成するコード配列ゴム引き層のうち少な
   くとも１層は、ポリビニールアルコール系繊維コードか
   らなる請求項第１項又は第２項に記載した空気入りラジ
   アルタイヤ。