JPH0365404A - 重荷重用ラジアルタイヤ - 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） この発明は、ベルトの耐久性及びタイヤの耐偏摩耗性を
向上させた偏平率８０％以下の重荷重用空気入りタイヤ
に関するものである。

（従来の技術） 車両性能の向上及び高速道路網の拡充に伴い、トラック
、バス等の重荷重車両にあっても、コードがほぼタイヤ
径方向に沿って配列された複数のカーカスプライからな
るカーカスの外周に、タイヤ赤道面に対して斜交する一
方向に配列されたコードからなる複数のベルトを配設し
たラジアル構造タイヤが普及しつつある。

これは、ラジアルタイヤは、バイアスタイヤに比してト
レッドの剛性が高く、また変形も少ないので、発熱及び
トレッドゴムの動きが少なく、高速性、操縦性、及び耐
摩耗性に優れる等の多くの利点を有しているからである
。

ところで、タイヤの回転軸線からカーカスラインまでの
距離が、タイヤ赤道面で最も大きな従来構造のラジアル
タイヤにあっては、高速性、操縦性及び耐久性を一段と
向上させるべく、その偏平比を８０％以下にすると、タ
イヤへの内圧適用に際し、ベルトの縁部に位置するトレ
ッド部分が、第５図（ａ）に模式的に示したように、他
の部分に比べてタイヤ径方向外方に大きく成長すること
とが知られている。

これは、ラジアルタイヤにあっては、その偏平比が小さ
くなるにつれてサイドウオール部が変形しにくくなるこ
とに加え、カーカスの外周に配設したベルトにより、タ
イヤトレッド中央部の径方向への成長が拘束されるから
であり、このことに起因して、トレッドの径戒長がその
幅方向で大きく異なることから偏摩耗が生じ易く、又そ
の接地形状が変化することから操縦性が低下すると言う
問題があった。

一方、そのベルトに着目すれば、第５図（ｂ）に模式的
に示したように、タイヤへの内圧適用に際してベルトに
作用する張力は、その中央部で最も大きく、自由端部に
向けて漸次減少することとなる。

つまり、ベルトの中央部と縁部とでは、そこに作用する
張力が大きく異なることにより、ベルト端付近の径成長
が大きくなることとなり、ベルトプライ端部での歪みが
大きく、ベルトの耐久性が低下すると言う問題もあった
。

このため、トレッド中央部が窪んだタイヤを形威し、正
規内圧の充填により中央部を径成長させて、このような
問題を解決する方法も提案されているが、トレッド表面
が全体的に均一に成長するものでないため、既存のモー
ルドを使用することができず、しかも、カーカス、ベル
ト及びトレッドゴムを含む複合構造のタイヤへの内圧の
充填によるトレッド径戒長を予測したモールドを製造す
ることは極めて困難なことである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
内圧の適用に際してのトレッドの各部分における径成長
量がほぼ等しく、ベルト耐久性及び耐偏摩耗性、更には
操縦性に優れた偏平比の小さな重荷重用空気入りタイヤ
を提供することをその目的とする。

（課題を解決するための手段） この目的を遠戚するため、本発明にあっては、タイヤ赤
道面に対する交角が７５゜〜９０’の範囲内で一方向に
配列された複数のコードプライからなるカーカスと、タ
イヤ赤道面に対する交角が１０゜〜３０”の角度範囲内
で一方向に配列された複数のコードプライからなるベル
トと、タイヤ踏面部を形成するトレッドとを具え、少な
くとも一層のカーカスプライの端部が一対のビードリン
グを経てそれぞれ巻き上げられた偏平比８０％以下の重
荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、正規リムに組
付けられ正規内圧の５％相当の内圧が充填されたタイヤ
は、タイヤ赤道面からカーカスの最大幅位置Ａまでの距
離をｗ、その最大高さ位置Ｂまでの距離をｙ、そしてカ
ーカスの最大高さ位置Ｂからカーカスがタイヤ赤道面Ｓ
に交差する位置Ｃまでのタイヤ径方向における距離をｈ
とするときに、０．３Ｘｗ≦ｙ≦０．７Ｘｗ Ｏ（閣）≦ｈ≦４（帥） なる関係を満足し、 正規内圧を充填されたタイヤの、トレッド表面の径成長
量Ｘｉが、 ０．７≦Ｘ　１　／　Ｘ　１　≦１．３　（ｉ＝　１〜
３）なる関係を満足してなる。但し、ｘｌはタイヤ赤道
におけるトッレドの径成長量を、Ｘ２はタイヤ赤道から
トレッド幅の２５％位置のトレッドの径成長量を、モし
てＸ３はショルダ一部のトッレドの径成長量をそれぞれ
示すものとする。

第１図は、この発明に係る重荷重用空気入りタイヤを示
す図であり、リム組みされて正規内圧の５％相当の内圧
が充填された無負荷自立姿勢において、タイヤ赤道面Ｓ
に関して左右対称であるので、タイヤ径方向の右半部を
断面にして示す。

タイヤ１０は、互いに対をなすビードリング１２と、少
なくとも一層のプライの各端部がビードリング１２を経
てタイヤ内側から外側に向かって巻き上げられ、複数の
カーカスプライが互いに重ね合わされたカーカス１４と
、タイヤ踏面部を形成するトレッド１６と、それらカー
カス１４及びトレッド１６間に配設された複数のベルト
プライよりなるベルト１８とを具え、カーカス１４を構
成するそれぞれのプライのコードは、タイヤ赤道面Ｓに
対して、はぼ７５゜〜９０°の角度範囲で一方向に配列
され、はぼ対称となるよう重ね合わせられ、一方、ベル
ト１８のそれぞれのプライのコードは、タイヤ赤道面Ｓ
に対して１０゜〜３０°の角度をなして配設された、い
わゆるラジアル構造をしている。なお、タイヤ１０と正
規リム２０との嵌め合いを担保すると共にタイヤの内周
寸法を規定するビード部２２は、既知の重荷重用空気入
りタイヤと同等な構造をしており、本発明とは直接に関
係しないので、ここではその説明は省略する。

（作　用） 無負荷起立状態にある上記タイヤに正規内圧を適用する
と、トレッド１６の中央領域に対応するカーカス部分の
曲率半径の中心がタイヤ径方向外方に位置し、一方トレ
ッド端部領域に対応するカーカス部分の曲率半径の中心
がタイヤ径方向内方に位置するカーカス１４は、ベルト
の内圧分担圧力がほぼ一様になるので、トレッド１６は
、第２図（ａ）に実線で示したように、はぼ−様に径方
向外方に成長する。

従って、トレッド表面の径成長が均一でないことに起因
する偏摩耗が発生することがなく、更には、同図（ロ）
に模式的に示したように、正規内圧充填後におけるその
接地形状はほぼ矩形が得られる。

なお、第２図（ａ）において、横軸はタイヤ赤道面から
ショルダ一部方向への距離を、縦軸はトレッドの径方向
成長比をそれぞれ示しており、戒長比とは、従来タイヤ
における、タイヤ赤道面からトレッド幅の２５％の距離
離間した位置における成長量を１００として指数化して
示したものである。

また、ベルト１８のそれぞれのコードプライ間に作用す
る歪みは、第２図（Ｃ）に示したように従来のタイヤの
それに比して、トレッド中央部で僅かに高くなるものの
、トレッド幅方向における全体的なその差が少なく、各
プライ間における歪みが低下するので、ベルトの耐久性
が向上する。なお、同図（Ｃ）において、横軸はタイヤ
赤道面からショルダ一部方向への距離を、縦軸はトレッ
ド端におけるベルトプライ間の歪みを１００として指数
化したものである。

ここで、正規内圧の５％相当の内圧が充填されたタイヤ
の、タイヤ赤道面からカーカスの最大幅位置Ａまでの距
離をｗ、その最大高さ位置Ｂまでの距離をｙ、そしてカ
ーカスの最大高さ位置Ｂからカーカスがタイヤ赤道面Ｓ
に交差する位置Ｃまでのタイヤ径方向における距離をｈ
とするときに、それら距離Ｗ及びｙが０．３Ｘｗ≦ｙ≦
０．７Ｘｗを満足するよう選択し、更に、正規内圧が充
填された場合に、トレッドの所定の点での径戒長Ｘｉが
０．７≦Ｘ　１　／　Ｘ　ｌ≦１．３　　（ｉ＝１〜３
）なる関係を満足するよう選択するの番よ以下の理由に
よるものである。但し、正規内圧が充填された場合のタ
イヤ赤道、タイヤ赤道面からトレッド幅の２５％離間し
た位置、そしてショルダ一部の各位置におけるトッレド
の径威長量をそれぞれ、Ｘｌ、ＸＺ、そしてＸ、とする
。

偏平比８０％以下のタイヤにあっては、タイヤ赤道面Ｓ
からカーカスの最大高さ位置Ｂまでの距離ｙが、その最
大幅Ｗの０．３倍より小さいか、又は０．７倍より大き
いと、トレッドの各部における径成長の差があまり大き
くなく、したがって、トレッドの径成長の差に起因する
既述した問題があまり顕著となることがないからであり
、一方、距離ｙがカーカスの最大幅Ｗの０．３〜０．７
倍の範囲内ではトレッド各部の径成長の差が大きく、な
んらかの解決手段が必要とされることとなるからである
。

また、カーカスのタイヤ赤道面Ｓとの交点Ｃと点Ｂとの
タイヤ径方向内方における距離りがＯより小さいと、正
規内圧の適用に際してのベルトの内圧分担圧力の差が、
ベルト中央部とその端部とで大きく異なり、タイヤ赤道
面からトレッド幅のほぼ２５％離間した位置でのトレッ
ドの径成長量と他のトレッド部分での径戊辰量との差が
大きく、その事に起因して、従来構造のタイヤと同様に
、耐偏摩耗及び接地形状が悪化するからである。

また、距離りが４ｍｍを越えると、トレッド中央領域に
対応するカーカス部分の曲率半径が小さくなり過ぎる結
果、正規内圧が充填されたタイヤのトレッド中央領域に
歪みが発生し易くなるからである。

そして、正規内圧が充填されたタイヤの赤道におけるト
レッドの径成長Ｘ、に対するトレッド各部の径戊辰Ｘｉ
の比が、０．７≦ｘｔ／ｘ、≦１．３なる関係を満足す
るよう選択するのは、この範囲以外の状態であると既述
した問題を顕著に改良する効果が少ないからである。ま
た、トレッド表面の径成長がほぼ均一となることから、
特定のトレッド表面形状をしたモールドを作成すること
なく、既存のモールドを適用することができると言う利
点もある。

（実施例） 次に、タイヤサイズが２５５／７０Ｒ２２，５、正規内
圧８．５　）ｃｇｆ／ｃ１１１”　、そして偏平比７０
％の本発明に係るカーカスラインを有するラジアルタイ
ヤ及び従来のカーカスラインを有するラジアルタイヤと
を用いて、ベルト耐久−性、耐偏摩耗性について比較試
験を行った結果を表１及び表２に、また、正規内圧充填
時のトレッド径成長の様子を第４図にそれぞれ示す。な
お、各供試タイヤは、それぞれのカーカスラインを除き
、実質的に同等な構造及び材質からなる。

◎供試タイヤ ・本発明タイヤ： 第３図（ａ）に示すカーカスラインを有するタイヤであ
って、正規内圧５％充填時におけるタイヤ赤道面Ｓから
カーカスの最大幅位置Ａまでの距離Ｗを１１３．７ｍｍ
、最大高さ位置Ｂまでの距離ｙを５８．６ｍｍ、そして
最大高さ位置Ｂからカーカスがタイヤ赤道面に交差する
位置Ｃまでの径方向の距離りを３．５ａｍとしたタイヤ
。

・比較タイヤ： 第３図（ｂ）に示すカーカスラインを有し、そのの最大
高さ位置が、赤道上に位置するタイヤ。

◎試験方法 正規内圧充填後、トレッド表面の径成長を測定し、次い
で、偏摩耗性については、正規荷重を負荷してドラム耐
久試験を行い、５０００ｈ相当走行後のトレッド中央部
分及びショルダ一部のそれぞれの偏摩耗量を測定して指
数評価し、更にベルト耐久性については、破壊に至るま
でのドラム走行距離を測定することにより、それぞれ指
数評価を行った。なお、ベルト耐久性については指数が
大きい程性能に優れ、−古傷摩耗性については指数が小
さい程その性能に優れる。

表１ベルト耐久性 表２耐偏摩耗性 これら表１及び表２から明らかなように、本発明タイヤ
は、従来タイヤに比して、ベルト耐久性及び耐偏摩耗性
が向上し、また、第４図の測定結果に示したように、正
規内圧の充填に際し、そのトレッド表面がタイヤ幅方向
にほぼ均一に戊辰することがわかる。

（発明の効果） かくして、この発明によれば、偏平比が８０％以下の重
荷重用空気入りタイヤにあっても、ベルト耐久性及び耐
偏摩耗性が低下することがなく、また、正規内圧充填時
にあっては、そのトレッドがほぼ均一に径成長するので
、タイヤの接地形状が矩形に近い形を得やすく、高速性
、操縦性及び耐久性に優れた重荷重用空気入りタイヤを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るタイヤの半部を模式的に示す説
明図、 第２図（ａ）は、第１図に示すタイヤの正規内圧充填時
のトレッド表面の径戊辰を模式的に示す図、第２図い）
は、第１図に示すタイヤの接地形状を模式的に示す図、 第２図（Ｃ）は、第１図に示すタイヤの正規内圧充填時
のベルトプライ間の歪みの大きさを示す図、第３図（ａ
）及び（ｂ）は、比較試験に供した本発明に係るタイヤ
と従来タイヤとの半部をそれぞれ示す図、 第４図は、第３図に示す各タイヤの径戊辰を示す図、そ
して、 第５図（ａ）及び（ｂ）は、正規内圧が適用された従来
のラジアルタイヤのトレッドの径成長及びベルトに作用
する張力の分布をそれぞれ模式的に示す説明図である。 １０−・−タイヤ　　　　　　１２−・・−ビードリン
グ１４・・・・カーカス　　　　　１６・−トレッド１
８−・ベルト　　　　　　２ｏ・−正規リム２２・・−
ビード部 第２図 トレ１．Ｆ中５１！ｉＦ カルター音ｒ 第３図 （ａ） ＊環１区 第３図 （ｂ） 第５図 （ａ） （ｂ） ベルト中央音ｒ べ゛Ｉレト縞卯

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タイヤ赤道面に対する交角が７５゜〜９０゜の範囲
   内で一方向に配列された複数のコードプライからなるカ
   ーカスと、タイヤ赤道面に対する交角が１０゜〜３０゜
   の角度範囲内で一方向に配列された複数のコードプライ
   からなるベルトと、タイヤ踏面部を形成するトレッドと
   を具え、少なくとも一層のカーカスプライの端部が一対
   のビードリングを経てそれぞれ巻き上げられた偏平比８
   ０％以下の重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
   正規リムに組付けられ正規内圧の５％の内圧が充填され
   たタイヤは、タイヤ赤道面Ｓからカーカスの最大幅位置
   Ａまでの距離をｗ、その最大高さ位置Ｂまでの距離をｙ
   とし、そしてカーカスの最大高さ位置Ｂからカーカスが
   タイヤ赤道面に交差する位置Ｃまでのタイヤ径方向内方
   への距離をｈとするときに、 ０．３×ｗ≦ｙ≦０．７×ｗ ０（ｍｍ）≦ｈ≦４（ｍｍ） なる関係を満足し、 正規内圧を充填されたタイヤの、タイヤ赤道、赤道面か
   らトレッド幅の２５％位置、そしてタイヤショルダー部
   におけるそれぞれのトッレドの径成長量をｘ＿１、ｘ＿
   ２、そしてｘ＿３とするときに、トレッド表面の径成長
   量ｘ＿ｉが、 ０．７≦ｘ＿ｉ／ｘ＿１≦１．３（ｉ＝１〜３）なる関
   係を満足することを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ
   。