JPH04278806A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤの側壁における
ねじり強度を向上させたラジアル型式の自動車の車輪用
タイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明のタイヤは、特に有利な方法にて
、高速度にて使用することを目的とする極めて高性能の
タイヤに適用されるものであるが、本発明は又、４輪車
及び２輪車の双方に使用されるタイヤにも適用可能であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
に、ラジアルタイヤ、即ち、カーカスプライのコードが
タイヤの回転軸線を包含する面内にあるタイヤに関する
ものである。これらタイヤにおいて、コードは、タイヤ
の中間円周面、即ち赤道面に対して約９０°の角度にて
係合する。更に、トレッド下方のカーカス上には、タイ
ヤの周方向に傾斜させた相互に交差するコードの半径方
向に重ね合わせたストリップを備えて形成されたベルト
構造体が設けられる。

【０００４】側壁は、半径方向に沿って配置されたコー
ドによって強化されており、従って、膨張圧力の作用に
よってタイヤに加えられる引張り応力に効果的に反作用
するためにだけ適しているため、タイヤにおける構造的
に最も弱い構成要素である。本発明のタイヤにおけるカ
ーカスコードは、繊維製であり、故に、圧縮力に抵抗す
ることが出来ない。

【０００５】故に、極めて高速度にて使用し得るように
設計されたラジアル型式のタイヤにおいて、車両が遷移
的な加速又はブレーキ段階を経るとき、増大（又は減少
）したトルクが直ちにタイヤトレッドに伝達されないた
め、問題が生ずる。

【０００６】例えば、急速な加速後、トルクは車輪から
側壁コードを通じてトレッドバンドに伝達される。しか
し、これらのコードは十分な強度を備えず、このため、
始動変形を生じ、カーカス構造体により得られる抵抗力
が加速トルクを伝達するのに十分となる前に、ビードを
トレッドに対して相対的に回転させる結果となる。高速
時に急激にブレーキを掛けたときにも、同様の現象が生
じる。

【０００７】故に、２輪車及び４輪車の双方用のこれら
公知のタイヤにおいて、トルクを伝達するのに十分な剛
性を備えないカーカスの変形に起因して、加速器又はブ
レーキ、及び車自体のブレーキ又は加速動作間にずれが
生ずる。このため、振動波として公知の現象の開始（速
度の増加時）に対する十分な反作用が得られない。又、
この現象は、路面に対するタイヤの接地力を失わせ、ベ
ルト及びカーカスの構造体の抵抗力を劣化させる。

【０００８】この公知のラジアルタイヤにおける相対的
な不十分さを軽減するため、例えば、タイヤの断面Ｈ／
Ｃ比を小さくしたり、ベルト及び／又はカーカス構造体
を特に側壁に沿って強化するといった各種の方法が試み
られている。特に、あるタイヤにおいては、ビードコア
とベルト端部との間に包含される領域内に側壁に沿って
伸長する強化要素が使用される。その他の公知のタイヤ
においては、ベルトプライから開始し、ビードまで伸長
する強化要素が導入されている。

【０００９】又、ビードコアに固着されるが、タイヤの
側壁の中心線（最大幅の線）を実質的に越えて半径方向
には伸長しない強化片を使用するタイヤもある。しかし
、この場合（米国特許第４，０２４，９０１号参照）、
これら補強片は側壁を強化するのではなく、ビードを補
強することを目的とするものである。

【００１０】故に、公知のラジアルタイヤに設けられ、
タイヤの製造中、ビードコアの廻りに折り重ねられない
側壁の強化片は、カーカスプライと同一の変形作用が加
えられず、故に、タイヤの膨張圧力による引張り応力に
対して十分な予荷重を受けることはない。このため、か
かる強化片は、衝突応力、ドリフト応力及びトルクを受
けたとき、カーカスプライと協働する機能を喪失する。

【００１１】その結果、上述の方法にて効果的な側壁の
支持動作を発揮させるためには、これら強化要素の数及
び厚さは非常に大きくし（米国特許第３，７０３，２０
３号参照）、その結果、通常の運転中の快適性が許容し
得ない程度にまで低下する。

【００１２】一方、ビードコアの周囲に折り重ねられた
側壁強化要素に関し、これら強化要素が半径方向外方に
十分な距離を伸長しない場合、これら強化要素は、本発
明の目的を達成するには不適当である一方、これら強化
要素がベルト端縁に重なり合う程度に半径方向に伸長す
る場合（米国特許第３，０５８，５０９号、同第４，５
７３，０５４号、同第４，７４４，４００号参照）、通
常の運転中の快適性が許容し得ない程度に低下する。

【００１３】かかる快適性の低下は、２輪車に使用され
るラジアルタイヤの場合、端縁を強化することにより、
ラジアルタイヤにより高速度にてカーブを曲がるときに
生ずる欠点、即ち、路面保持力が不十分であるという欠
点を回避し得る場合にのみ許容し得るものである。

【００１４】この欠点は、オートバイのタイヤは、車輪
がカーブにて大きく傾動し（オートバイの傾動角は５０
−５５°にも達する）、路面を転動する円錐体のように
作用するため、ベルト端部は、大きい荷重の集中、遠心
力及び側部スラスト力に耐えなければならないために生
ずるものである。

【００１５】又、ラジアルタイヤにおけるベルト構造体
の周方向に伸長する側端縁は、ベルトの中央部分に対し
てより臨界的な状態を示す。これは、ベルト端縁におけ
るせん断応力は、上記構造体を形成する異なるストリッ
プ間にて最大となること、及びカーブを走行するとき、
これらの領域は路面との反作用により生ずる変形を最も
受け易い箇所であるからである。

【００１６】カーブにおける車輪の上記の極めて大きい
傾動角の効果から、かかる臨界的な状態が４輪車用タイ
ヤに比べて２輪車用タイヤでいかに顕著であるかが明確
に理解されよう。

【００１７】高速用ラジアルタイヤに一般に生ずる更に
別の欠点は、側壁が路面の状態に関係する瞬間的な過荷
重、即ち、例えば、材料をひどく疲労させ、その結果、
タイヤの寿命を短縮させる石又は穴ぼこによる衝撃を吸
収し得る機能が低下することである。

【００１８】実際上、衝撃の原因となる要素（路面の凹
凸）は、ビードとトレッドとの間の距離を短くし、これ
により、繊維製カーカスコードに力及び異常な変形を加
え、その結果、カーカスが危険な程度に擦り切れ又はカ
ーカスに穴が開くことさえある。通常、膨張圧力を高圧
にし、これらの事故的な過荷重の作用に対抗しようとす
る試みが為されるが、これは当然、走行時の快適性に有
害である。

【００１９】自動車及びオートバイの双方に高性能を発
揮することを目的とするラジアルタイヤに関する上述の
現在の技術に鑑み、本発明のタイヤは、上記の欠点を解
消し、又は、少なくとも実質的に軽減することを目的と
するものである。

【００２０】より具体的には、本発明の目的は、タイヤ
のカーカスプライの構造体内に一体にすべき要素によっ
て、ラジアルタイヤ（４輪車及び２輪車の双方に使用さ
れる型式のもの）の側壁のねじり強度を実質的に増大さ
せることである。特に、該強化要素はビードコアに結合
されるため、通常の走行中、タイヤの快適性に悪影響を
与えずに、側壁を補強するのに効果的である。

【００２１】本発明の別の目的は、半径方向に対して傾
斜させた単一層のコードから成る本発明の強化要素の存
在により、車両の走行中、車輪／路面の衝撃に起因する
急激な応力の変化に対する抵抗性が向上したラジアルタ
イヤを提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】故に、本発明の対象は、
少なくとも１つのカーカスプライを備え、コードがタイ
ヤの中間周縁面に対して約９０°の角度に配置されたカ
ーカスを有し、前記カーカスプライコードが、タイヤビ
ードコアの廻りに沿って内側から外側に折り重ねられ、
各ビードコアから半径方向外方に伸長するエラストマー
的ビードフィラーと、前記タイヤのクラウン部分上に配
置されたトレッドバンドと、前記カーカスと前記トレッ
ドバンドとの間に介装されたベルト構造体と、及び前記
カーカスプライから軸方向外方に配置された少なくとも
一つの側壁強化プライであって、半径方向に対して傾斜
させた繊維製コードを有する強化プライとを備える型式
のラジアルタイヤにして、前記強化プライのコードが、
前記ビードコアの廻りに沿って外側から内側に向けて軸
方向内方に折り重ねられた半径方向内端を備えかつ前記
カーカスプライの上方に折り重ねた部分と前記ビードコ
アとの間に介装され、前記強化プライのコードが、タイ
ヤの最大幅の領域を越えて半径方向外方に向け、ベルト
構造体の端縁に向けて伸長すると共に、タイヤの断面高
さの１０％を上廻らない距離だけ前記領域から離間され
る外端部を備えることを特徴とするラジアルタイヤであ
る。

【００２３】繊維製タイヤは、ナイロンにて形成し、３
０°乃至６０°の範囲、好適な実施例においては、約４
５°の角度だけ傾斜させることが望ましい。

【００２４】これらのタイヤにおいて、上記プライ端部
は、上記ビードコアの上端の半径方向高さを越えて上方
に伸長させずに、ビードコアの廻りに沿って折り重ねる
ことが望ましい。

【００２５】ベルト構造体は、アラミド繊維のコードを
有し、１０°乃至３０°、特に、１５°の角度に配置さ
れた半径方向に２つの重ね合わせたストリップを備える
ことが望ましい。

【００２６】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、非限定的な
一例として、本発明の好適な実施例について詳細に説明
する。

【００２７】図１を参照すると、符号１で示した本発明
によるタイヤは、１又は２以上のカーカスプライ３を備
えており、タイヤビード８の領域内に配置された少なく
とも１つの金属ビードコア６の廻りに沿って軸方向内側
から外側に折り重ねた半径方向に伸長する繊維製コード
が設けられたカーカス構造体から成り、エラストマー材
料から成りかつ略三角形の形状のフィラーストリップ９
が公知の方法にて上記のタイヤビード８の領域上にて半
径方向外側の位置に配置される。

【００２８】簡単にするため、図１には、タイヤの左半
分のみしか図示していないが、図示しない側にも同一の
構造体が設けられることが理解されよう。

【００２９】トレッドバンド２が通常の方法にて、タイ
ヤカーカスのクラウン部上に配置されており、カーカス
とトレッドバンドとの間には、相互に反対方向に、望ま
しくは、タイヤの中間周面に対して対称状に傾斜させた
半径方向に重ね合わせた２つのコードストリップ４、５
を備えるベルト構造体が挿入されている。

【００３０】これらコードの傾斜角度は、１０°乃至３
０°の範囲であることが望ましい。ベルトストリップは
、任意の適当な公知の方法にて形成し、特に、ケブラー
（Ｋｅｖｌａｒ）の登録商標名で市販されている型式の
アラミド繊維から成る繊維コードを備えることが出来る
。

【００３１】本発明の好適な実施例によれば、該タイヤ
は、カーカスプライに対して軸方向外側の位置に配置さ
れた第１の強化プライ７であって、半径方向、即ち、側
壁のカーカスコードの傾斜方向に対して約４５°だけ傾
斜させ、ビードコア６の廻りに沿って外側から内側へ軸
方向に折り重ねた強化コードを有する強化プライ７を更
に備えており、該強化プライ７の半径方向外端縁７ａは
、タイヤ側壁の上方部分、即ち、タイヤの最大幅領域の
半径方向外方に、タイヤの断面高さＨを１０％以上上廻
らない距離ｄだけベルト構造体の端縁から外方に離間さ
れて位置している。

【００３２】半径方向に対して、プライ７の繊維製コー
ドにより形成される接線角度は、概ね３０°乃至６０°
の範囲内にある。上記の強化プライ内のコードは、繊維
型式とし、望ましくはナイロンにて形成する。

【００３３】コード７の半径方向内側プライ端部７ａは
、ビードコアの廻りに沿って半径方向に折り重ねられ、
僅かな程度だけ軸方向内方位置まで上昇するが、ビード
フィラー９の上端の半径方向高さを越えないことが望ま
しい。

【００３４】タイヤ側壁に加えられる加速又はブレーキ
トルクの作用により、トルクの作用方向に対して反対方
向に傾斜したプライ７のコードは、幾分板ばねのように
挙動し、ねじりモーメントに反作用する。故に、タイヤ
側壁のねじり強度を増大させることが可能となり、その
結果、トルク力に一層耐えることが可能となる。

【００３５】その結果、これら加速及び減速段階中に生
ずる傾向があるトレッドバンドと、車輪ハブ及びタイヤ
ビードから成る組立体との間の相互的回転が阻止される
。

【００３６】タイヤ側壁が強化バンド７及びカーカスプ
ライ３のラジアルコードの双方を備えることを鑑みると
、本発明のタイヤにおいて、トルク振動に抵抗するある
種の交差構造体を形成し得ることが理解される。故に、
タイヤ側壁に作用するねじり力を著しく増大させること
が可能となる。

【００３７】加速及びブレーキモーメントに続くねじり
動作に伴うこの側壁の剛性は、有利な効果を及ぼし、通
常の走行状態下にて構造体の全体を補強することはない
。この側壁の剛性が増大することは、タイヤが吸収し得
る上述の瞬間的な過荷重に対する強化動作を可能である
ことを意味する。実際上、幾つかの箇所にてラジアルコ
ードを結合させる一種の閉メッシュ網を形成することに
より、カーカスコードに対して傾斜させたコードを有す
る本発明の強化プライは、ラジアルコードが、例えば、
道路表面の凹凸に対するタイヤの衝撃の結果生じる急激
な過荷重に耐えるのを支援する。

【００３８】本発明による強化プライ内のコードの方向
は又、特に臨界的状態、例えばタイヤの一部がパンクし
た場合のようなとき、上記急激な衝撃を吸収するのを非
常に支援する。

【００３９】故に、本発明のタイヤは、材料の疲労を軽
減し、これにより、タイヤは長期の寿命を備えるに至り
、これは４輪車用タイヤの場合、相当なものである。

【００４０】本発明によるタイヤの構造体は又、図２の
実施例に示すように、オートバイのタイヤに使用した場
合、更なる利点を提供するものである。該図２において
、図１に示した構成要素と対応する部品は１０番台の同
様の参照符号で示してある。特に、本発明は、キャンバ
値、即ち、中間周面にて測定したトレッド高さｈ（キャ
ンバ）と、最大トレッド幅Ｌとの間の比の値が大きいオ
ートバイ用タイヤの場合、有利である。これらタイヤに
おけるこれら比の値は、４輪車のタイヤの場合、通常約
０．０２であるのに対して０．１５以下ではない。

【００４１】これらタイヤにおいて、現在のベルト構造
体は直線状の走行中に良好な挙動を示す場合、その挙動
はカーブを曲がるときには不適当となり、又その反対に
、直線状の走行中に不適当な挙動を示す場合、カーブを
曲がるときには良好な挙動となることが公知である。 特に、後軸に取り付けられるタイヤの場合、傾斜角度（
周方向に対する）の小さいコードを備えるベルトの挙動
は第１の型式のものである一方、傾斜角度の大きいベル
トの挙動は第２の型式のものである。

【００４２】上記特徴の双方を備えるベルトを製造する
ことは不可能であるため、上述の問題点を解決するため
、オートバイ用タイヤには、対応するベルト端部の下方
に挿入された強化プライ端部が設けられていた。

【００４３】図２に示すオートバイ用タイヤ１１は、自
動車用タイヤよりも遥かに大きいキャンバを備えかつよ
り伸長させたトレッドバンド１２と、タイヤビード１８
の領域内に配置された金属ビードコア１６の廻りに沿っ
て半径方向に伸長しかつ内側から外側に向けて軸方向に
折り重ねた繊維コードを有するカーカスプライ１３とを
備えている。この場合も又、公知のビードフィラー１９
が設けられる。

【００４４】該タイヤは、２つの半径方向に重ね合わせ
た交差コードのストリップ１４、１５にて形成されたベ
ルト構造体を備えており、これら交差コードは、中間周
面ｍ−ｍにて加硫処理したタイヤ上でタイヤの周方向に
対して測定した場合、１０°乃至３０°の範囲の角度に
て相互に傾斜している。

【００４５】本発明によれば、該タイヤは、例えば、半
径方向に対し、即ち、側壁コードに対して約４５°の角
度に配置されたナイロンから成る繊維コードを有する上
述の強化プライ１７を更に備えている。より一般的には
、この角度は、３０°乃至６０°の範囲である。上記強
化プライ１７は、カーカスプライに対して軸方向外方の
位置に配置され、ビードコアに固定状態に締結し得るよ
うに、上述と同一の方法にてビードコア１６の廻りに沿
って折り重ねられる。

【００４６】それ自体公知の方法にて、該強化プライは
、上述の限界点をも越えてカーカス側壁に沿って半径方
向外方に伸長し、ベルト構造体の一部に固定可能に係合
するのに十分な程度、該ベルト構造体の一部の上方を通
ってベルト構造体の端部の下方に貫通する。このことは
、ベルト構造体と強化プライとの間の重なり合い程度ｓ
は、少なくとも２０ｍｍ、より望ましくは、２０ｍｍ乃
至５０ｍｍの範囲とし、強化プライもベルトに固着され
るようにしなければならないことを意味する。このよう
にして、オートバイ用タイヤにおいて、強化プライとベ
ルト端縁とが重なり合うことに起因して、快適性が低下
することを補うという更なる利点が実現される。

【００４７】実際上、上記重なり合いの効果は、ベルト
をその両端にて、即ち、カーブを曲がるときに地面に接
する領域を補強することにある。その理由は、ビードに
締結されかつベルト端部の下方にある強化プライを備え
て形成される組立体及びカーカスプライは、ある程度交
差偏倚させたプライを備える付加的ベルト構造体のよう
に挙動し、その機能は、走行するタイヤのキャンバ角度
が最大の許容値に接近するとき、即ち、道路の凹凸に対
する急激な又は激しい衝撃に起因する応力がより危険と
なる状況のときに限って発揮されるからである。上述の
利点は、従来技術のタイヤが通常の走行中に示すような
快適性の著しい低下を伴うことなく、上記ベルト端縁の
補強状態を維持することによるものである。

【００４８】本発明のタイヤ一般に関し、強化プライの
コードを同一の状態で傾斜させた場合、特別な使用状態
のとき（例えば、加速トルクの存在するとき）に最大の
利点が得られる一方、その反対の場合には僅かな、又は
最小の利点しか得られないことが明らかである。２つの
側壁内のコードを反対方向に傾斜させる場合、上記と反
対の結果となり、何れの場合でも利点はあるものの、実
現される利点は、最大の可能な利点よりも小さいものと
なろう。

【００４９】２つのタイヤ側壁内のコードの傾斜角度を
等しくするという解決手段は、非対称状又は指向性パタ
ーンを備えるタイヤに採用することが望ましい。このた
め、タイヤ側壁に正しい走行方向を表示すること、即ち
、車両に対するタイヤの取り付け方向を表示することが
望ましい。

【００５０】一つの指針として、上記の状況は、２輪車
用タイヤに望ましい一方、２つの側壁上にて反対方向に
傾斜させたコードを有する強化プライを提供する解決手
段は自動車用タイヤに採用することが望ましい。

【００５１】本発明は、更なる利点及び改良点を実現す
るものである。第１に、主として、ビードフィラー９又
は１９がカーカスプライと強化プライとの間に包み込ま
れており、その結果、エラストマー材料を圧縮すること
が不可能であるため、変形力が作用する場合、ビードは
その流動特性のため、通常有するよりもより大きい剛性
が得られることに起因して、ビードの一層の強化が可能
となり、その結果、タイヤのねじり応力に対する抵抗機
能が増大する。

【００５２】最後に、中立軸線をタイヤの外側方向に変
位させることは概ね実現され、このことは、コードの疲
労に対して有益な作用を及ぼし、オートバイ用タイヤに
限られるが、カーブを走行するとき、急激かつ激しい応
力を受けた場合でさえ、車輪と道路との間に荷重を一層
良く配分することが確実となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】その右半分がその鏡像である、本発明による４
輪車の自動車に使用される型式のタイヤの構造体の左半
分の断面図である。

【図２】本発明による２輪車に使用するために設計され
たタイヤの完全な断面図である。

【符号の説明】

１　　タイヤ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　２　　トレッドバンド ３　　カーカスプライ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　４　　コードストリップ ５　　コードストリップ　　　　　　　　　　　　　　
　　６　　ビードコア７　　強化プライ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７ａ　　プライ外端縁 ７ｂ　　プライ内端縁　　　　　　　　　　　　　　　
　　　８　　タイヤビード ９　　ビードフィラー　　　　　　　　　　　　　　　
　　　Ｈ　　タイヤの断面高さ Ｌ　　最大トレッド幅　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ｈ　　トレッド高さ ｍ　　中間周面　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　ｓ　　重なり合い部分

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　タイヤの中間周縁面に対して約９０°
   の角度に配置されたコードを有する少なくとも１つのカ
   ーカスプライを備えたカーカスであって、前記カーカス
   プライコードが、タイヤビードコアの廻りに沿って軸方
   向へ内側から外側に折り重ねられた前記カーカスと、各
   ビードコアから半径方向外方に伸長するエラストマーの
   ビードフィラーと、前記タイヤのクラウン上に配置され
   たトレッドバンドと、前記カーカスと前記トレッドバン
   ドとの間に介装されたベルト構造体と、及び前記カーカ
   スプライから軸方向外方に配置された少なくとも一つの
   側壁強化プライであって、半径方向に対して傾斜させた
   繊維製コードを有する強化プライとを備える型式のラジ
   アルタイヤにして、前記強化プライのコードが、前記ビ
   ードコアの廻りに沿って軸方向内方へ外側から内側に折
   り重ねられた半径方向内端を備え、かつ前記カーカスプ
   ライの上方に折り重ねた部分と前記ビードコアとの間に
   介装され、前記強化プライのコードが、タイヤの最大幅
   の領域を越えて半径方向外方に向け、ベルト構造体の端
   縁に向けて伸長すると共に、タイヤの断面高さの１０％
   を上廻らない距離だけ前記領域から離間される外端部を
   備えることを特徴とするラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載のタイヤにして、前記
   繊維製コードが、３０°乃至６０°の範囲の角度だけ傾
   斜していることを特徴とするタイヤ。
3. 【請求項３】　　請求項２に記載のタイヤにして、前記
   コードが、約４５°の角度だけ傾斜していることを特徴
   とするタイヤ。
4. 【請求項４】　　請求項１に記載のタイヤにして、強化
   プライの半径方向内端の折り重ね部分が、前記ビードコ
   アの上端の少なくとも半径方向高さまで上方に伸長する
   ことを特徴とするタイヤ。
5. 【請求項５】　　請求項４に記載のタイヤにして、強化
   プライの半径方向内端が、前記ビードコアに関係するフ
   ィラーの上端の半径方向高さを越えて伸長しないことを
   特徴とするタイヤ。
6. 【請求項６】　　請求項１に記載のタイヤにして、前記
   繊維製コードがナイロンから成ることを特徴とするタイ
   ヤ。
7. 【請求項７】　　請求項１乃至６の何れかに記載の２輪
   車用タイヤ。