JPH0796707A

JPH0796707A - ラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH0796707A
Application number: JP5245132A
Authority: JP
Inventors: Atsuto Miyatake; 淳人宮武
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-04-11

Abstract

(57)【要約】【目的】トレッド部ゴム層の側端ゴム部がサイド部ゴ
ム層の上に重ねられた扁平率５０％以下のラジアルタイ
ヤにおいて、カーカスプロファイルの最大幅位置Ａを従
来よりも低くして、該最大幅位置から前記両ゴム層の接
合端部までの距離を大きくし、サイドクラック等の発生
を防ぎ、耐久性を向上させる。【構成】カーカスの最大幅位置Ａがリムベースライン
Ｌからカーカスの最大高さＨに対し０．４５Ｈ〜０．５
５Ｈの高さｈの位置にあり、前記最大幅位置Ａより上部
域の半径Ｒ1 の自然平衡形状による仮想基準円弧の半径
Ｒに対する比（Ｒ1 ／Ｒ）が１．２〜１．３の範囲にあ
り、下部域の半径Ｒ2 が前記基準円弧の半径Ｒより小さ
くなるように、カーカスプロファイルを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、扁平率５０％以下の比
較的扁平なラジアルタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】ラジアル
タイヤは、図４に示すように、両端部がビード部（１
３）に有するビードコア（１２）で折返されて支持され
たラジアル方向のコード配列よりなるカーカス（１１）
と、トレッド部（１５）のカーカス（１１）の外側に配
されたベルト層（１６）とを有し、これらカーカス（１
１）およびベルト層（１６）の外側にサイド部ゴム層
（１７）およびトレッド部ゴム層（１８）が付着成型さ
れて一体化されている。

【０００３】このラジアルタイヤの成型は、通常、二段
階成型で行なわれており、第１ステージにおいて、成型
ドラム上にカーカスプライをビードコアとフィラーを挟
み込んだ状態で貼付けて、その上にサイド部ゴム層を貼
り、さらに第２ステージにおいて、シェーピング後にベ
ルト層、トレッド部ゴム層を貼付けてグリーンタイヤを
作る。このグリーンタイヤを加硫して最終製品のタイヤ
にする。

【０００４】しかして、前記の成型において、図４のよ
うに、トレッド部ゴム層（１８）の側端ゴム部（１８
ａ）は、クラウン部に相当する中央ゴム部（１８ｂ）よ
りやや硬度の低い、すなわち中央ゴム部（１８ｂ）とサ
イド部ゴム層（１７）との中間の硬度を有するものにし
て、サイド部ゴム層（１７）の上に重ねて成型する、所
謂トレッド・オン・サイド構造（以下、本発明ではＴＯ
Ｓ構造と略称する）をなすものが、成型工程上特に有利
であるとされている。

【０００５】しかし、このＴＯＳ構造のラジアルタイヤ
においては、タイヤの屈曲によるひずみがＴＯＳ構造の
接合端部、すなわちＴＯＳ端（ｅ）付近に集中すると、
サイドクラックが発生し、故障となることがある。

【０００６】したがって、ＴＯＳ端（ｅ）付近には、ひ
ずみが集中しない形状、構造にすることが望まれるが、
扁平タイヤの場合には、これがきわめて難しいものであ
る。すなわち、図４のような扁平率（タイヤ最大高さ
Ｈ′とタイヤ最大幅Ｗとの比Ｈ′／Ｗ）が５０％を越え
るタイヤの場合は、前記ＴＯＳ端（ｅ）と最大幅位置
（Ａ′）との間隔（Ｓ′）が比較的大きく、クラック発
生の問題はほとんど生じないが、図５のような扁平率５
０％以下の扁平タイヤの場合、サイド部のペリフェリ長
さが短くなり、それだけＴＯＳ端（ｅ）と最大幅位置
（Ａ′）との間隔（Ｓ′）も小さく、タイヤの屈曲点が
ＴＯＳ端（ｅ）に近くなり、ＴＯＳ端（ｅ）付近でのひ
ずみが大きくなり、サイドクラックが発生することにな
る。

【０００７】また、上記のようなラジアルタイヤは、一
般にその断面形状におけるカーカスプロファイルを、成
型されたタイヤに標準内圧を付加した時にもカーカスの
変形が生じない所謂自然平衡形状を意識して設計し、加
硫している。

【０００８】ところが、従来の自然平衡形状によるカー
カスプロファイルでは、上記したように扁平タイヤの場
合、ＴＯＳ端（ｅ）がタイヤ最大幅位置（Ａ′）すなわ
ち屈曲点に近くなり、ＴＯＳ端割れ等の問題が生じるこ
とになる。

【０００９】そのため、一般に扁平タイヤの場合は、成
型工程上の煩雑さに拘らず、トレッドゴム層の側端ゴム
部の上にサイド部ゴム層を重ねて成型する構造にしてい
るのが現状である。

【００１０】本発明は、上記の鑑みて、ＴＯＳ構造で扁
平なラジアルタイヤにおいて、その断面形状におけるカ
ーカスプロファイルを、自然平衡形状に対して変化させ
て最大幅位置を従来よりも下げることにより、該最大幅
位置からＴＯＳ端までの距離を大きくとり、表面ひずみ
の分布を従来よりも一様なものにして、ＴＯＳ端付近に
ひずみが集中しないようにして、サイドクラック発生等
の問題の生じないようにしたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明は、両端がビードコアで折返されたカーカスと、外
周のトレッド部に配されたベルト層とを有し、このベル
ト層の上に配されたトレッド部ゴム層の側端ゴム部がサ
イド部ゴム層の上に重ねられて成型された、扁平率５０
％以下のラジアルタイヤであって、タイヤの断面形状に
おいて、カーカスの最大幅位置（Ａ）が、リムベースラ
インからカーカスの最大高さ（Ｈ）に対し０．４５Ｈ〜
０．５５Ｈの高さ（ｈ）の位置にあり、また、前記最大
幅位置（Ａ）より上部域の半径（Ｒ1 ）は、自然平衡形
状による仮想基準円弧の半径（Ｒ）に対する比（Ｒ1 ／
Ｒ）が、１．２〜１．３の範囲にあり、かつ下部域の半
径（Ｒ2 ）は、前記基準円弧の半径（Ｒ）より小さくし
てあることを特徴とする。

【００１２】ここで、自然平衡形状による仮想基準円弧
は、ビード部外面のリムフランジに対する離反点を通る
リムベースライン（Ｌ）と平行な直線がカーカスと交わ
る点（Ｂ）と、この点（Ｂ）を通るリムベースライン
（Ｌ）に対し垂直な線がトレッド部のカーカス（１）と
交わる点（Ｃ）とを通り、かつカーカス最大幅が該タイ
ヤのカーカス最大幅と等しくなるように仮想した自然平
衡形状の円弧（図１において破線で示す）である。

【００１３】前記のラジアルタイヤにおいて、最大幅位
置（Ａ）より下部域の半径（Ｒ2 ）が、前記自然平衡形
状による基準円弧の半径（Ｒ2 ）に対する比（Ｒ2 ／
Ｒ）が０．６〜０．７の範囲にあるものが好適である。

【００１４】また下部域の半径（Ｒ2 ）がビード部半径
（Ｒ3)に変化する変曲点（Ｄ）は、リムベースラインか
らカーカスの最大高さ（Ｈ）に対し０．２５Ｈ〜０．３
Ｈの高さ（ｈ1 ）の位置にあり、金型内でのモールドタ
イヤのビードリング間隔が、リム間隔より１０〜１５％
狭く加硫成形されたものが好ましい。

【００１５】

【作用】上記したラジアルタイヤであると、自然平衡形
状によるカーカスラインのタイヤに比して、最大幅位置
（Ａ）が低くなり、そのためトレッド部コム層の端部が
サイド部ゴム層の上に重ねられたＴＯＳ構造をなす扁平
率５０％以下のタイヤでも、ＴＯＳ端から最大幅位置
（Ａ）までの距離が大きくなり、タイヤに荷重が負荷さ
れたときの屈曲点がＴＯＳ端から離れることになる。

【００１６】また前記最大幅位置（Ａ）より上部域の半
径（Ｒ1 ）が自然平衡形状による仮想基準円弧の半径
（Ｒ）よりも大きく、したがってこの上部域では基準円
弧よりも曲率変化が小さくなってタイヤショルダー部の
張出しが抑えられる。

【００１７】そのため、タイヤ表面のひずみ分布が従来
の自然平衡形状のタイヤに比して一様になるとともに、
最大ひずみ値も小さくなり、ＴＯＳ端部分にひずみが集
中することがない。

【００１８】しかも、前記最大幅位置（Ａ）より下部域
の半径（Ｒ2 ）は、自然平衡形状の仮想基準円弧の半径
（Ｒ）よりも小さく、この下部域において自然平衡形状
に対しやや膨み形状をなし、その分カーカスのペリフェ
リ長さが長くなる。そのため前記のように上部域の半径
（Ｒ1 ）を大きくすると、サイド部のカーカスのペリフ
ェリ長さが短かくなるが、本発明の場合は、前記の下部
域の膨み形状によってペリフェリ長さを補うことができ
る。

【００１９】特に、前記の下部域の半径（Ｒ2 ）を自然
平衡形状の仮想基準円弧の半径（Ｒ）に対し０．６〜
０，７の範囲に設定した場合、前記のようにペリフェリ
長さを補うことができるとともに、ビード部へ無理のな
い形状で連続することになる。これが、前記比率が大き
くなると、ペリフェリ長さの補充効果が小さくなり、ま
た前記比率より小さくなると、ビード部への連続性が劣
ることになる。

【００２０】さらに、下部域の曲率からビード部の曲率
への変曲点（Ｄ）の位置を、カーカス最大高さ（Ｈ）に
対し０．２〜０．３ｈに設定して、自然平衡形状での変
曲点（ｄ）よりも低くし、さらに金型内でのモールドタ
イヤのビードリング間隔をリム間隔に対し１０〜１５％
狭くすることにより、カーカスのペリフェリ長さをこれ
によって充分に確保できる、しかも扁平タイヤの場合に
は、タイヤ全体の剛性が高いので、下部域の膨らみ形状
がタイヤ性能に悪影響を及ぼすこともない。

【００２１】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００２２】図１は本発明のカーカスプロファイルと自
然平衡形状の基準円弧の関係を示す説明図であり、図２
は本発明によるタイヤの半部断面図である。

【００２３】図２において、ラジアルタイヤは、両側の
ビードコア（２）を備えるビード部（３）と、該ビード
部（３）から半径方向外向きに延びるサイドウォール部
（４）と、その上端をつなぐトレッド部（５）とよりな
り、その内周に沿って両端がビードコア（２）で折返さ
れて支持されたカーカス（１）を備え、またトレッド部
（５）のカーカス（１）の外側にはベルト層（６）を備
えている。

【００２４】カーカス（１）は、コードをタイヤ幅方向
センター（赤道）に対して約８０〜９０°の角度に配列
したコード配列層からなり、コードとしては、アラミド
繊維等の繊維コード、あるいはスチールコードが用いら
れる。またベルト層（６）は、スチールコードや高張力
を有する繊維コードをタイヤセンターに対し比較的小さ
い角度で配列したコード層よりなり、必要に応じてその
外側にさらにコード補強層が配される場合もある。

【００２５】（７）はサイドウォール部（４）を構成す
るサイド部ゴム層、（８）はトレッド部ゴム層を示して
いる。このトレッド部ゴム層（８）は、その両側端部に
クラウン中央部に相当する中央ゴム部（８ｂ）に比して
硬度が低く、サイド部ゴム層（７）より硬度の高い、す
なわち中央ゴム部（８ｂ）と、サイド部ゴム層（７）と
の略中間の硬度を持った側端ゴム部（８ａ）を有し、こ
れが中央ゴム部（８ｂ）に付着形成されている。

【００２６】前記のサイド部ゴム層（７）とトレッド部
ゴム層（８）とは、図２のように、サイド部ゴム層
（７）の上に、トレッド部ゴム層（８）の側端ゴム部
（８ａ）が重ねられて成型された、所謂ＴＯＳ構造をな
している。（ｅ）はそのＴＯＳ構造の接合端部（ＴＯＳ
端）を示す。

【００２７】またこのタイヤは、リム（９）に組み込ん
で所定の標準内圧を充填した状態において、リムベース
ライン（Ｌ）から、トレッド部（５）の上表面であるタ
イヤトレッド面までの最大高さ（Ｈ′）とタイヤ最大幅
（Ｗ）との比（Ｈ′／Ｗ）が０．５以下、すなわち扁平
率５０％以下のタイヤである。

【００２８】そして、タイヤの断面形状において、カー
カス（１）のプロファイルは、次のように構成されてい
る。

【００２９】図１において、カーカス（１）の最大幅位
置（Ａ）の高さ（ｈ）は、リムベースライン（Ｌ）から
のカーカス（１）の最大高さ（Ｈ）に対して、０．４５
Ｈ〜０．５５Ｈの範囲に設定されて、最大幅位置（Ａ）
は後述の自然平衡形状での最大幅位置（Ａ′）より低位
置にある。

【００３０】また、前記最大幅位置（Ａ）より上部域の
半径（Ｒ1 ）は、ビード部外面のリムフランジ（９ａ）
に対する離反点を通るリムベースライン（Ｌ）と平行な
直線がカーカスと交わる点（Ｂ）と、この点（Ｂ）を通
るリムベースライン（Ｌ）に対し垂直な線がトレッド部
のカーカス（１）と交わる点（Ｃ）とを通り、かつカー
カス最大幅が該タイヤのカーカス最大幅と等しくなるよ
うに仮想した自然平衡形状の基準円弧（図１破線）の半
径を（Ｒ）とすると、上部域の半径（Ｒ1 ）の基準円弧
の半径（Ｒ）に対する比（Ｒ1 ／Ｒ）が、１．２〜１．
３の範囲となるように設定されている。また下部域の半
径（Ｒ2 ）は前記基準円弧の半径（Ｒ）より小さく設定
され、前記基準円弧より膨んだ形状をなしてビード部
（３）に連続している。

【００３１】前記の下部域の半径（Ｒ2 ）は、前記基準
円弧の半径（Ｒ2 ）に対し比（Ｒ2／Ｒ）が０．６〜
０．７の範囲にあるのがよい。これにより下部域の半径
（Ｒ2）の曲線からビード部（３）の曲線に滑らかに変
曲して無理のない形状で連続することになる。（Ｄ）は
その変曲点を示す。

【００３２】なお、前記の最大幅位置（Ａ）より上部域
の半径（Ｒ1 ）と、下部域の半径（Ｒ2 ）とは、最大幅
位置（Ａ）を通るリムベースライン（Ｌ）と平行な線
（ａ）上に中心（Ｏ1 ）（Ｏ2 ）を有している。

【００３３】下部域の半径（Ｒ2 ）がビード部半径（Ｒ
3)に変化する変曲点（Ｄ）が、リムベースラインからカ
ーカスの最大高さ（Ｈ）に対し０．２５〜０．３Ｈの高
さ（ｈ1 ）の位置にあり、また加硫金型内におけるモー
ルドタイヤにおけるビードリング間隔（ビード部外面間
の間隔）が、従来の自然平衡形状におけるタイヤのビー
ドリング間隔より狭く、例えばリム間隔より１０〜１５
％程度狭くなるように加硫成形しておくのがよい。

【００３４】これにより、上部域のカーカス（１）のペ
リフェリ長さが半径（Ｒ1 ）が大きくなることによって
短くなる分を、下部域のカーカス（１）の膨み形状によ
るペリフェリ長さの増大と、ビードリング間隔を狭くし
たことによるペリフェリ長さの増大により補うことがで
きる。

【００３５】また前記のように形成しても、ビード部
（３）をリム（９）に装着し内圧を充填することによ
り、リム（９）に対しフィットし、かつ扁平タイヤであ
るために充分な剛性を保ち、タイヤ性能上の問題は生じ
ない。

【００３６】しかして、上記のように改良した本発明の
ラジアルタイヤによれば、サイドウォール部（４）の特
に上部域での曲率変化が小さくなり、カーカス（１）の
最大幅位置（Ａ）が自然平衡形状による最大幅位置
（Ａ′）よりも低くなり、ＴＯＳ端（ｅ）との間の間隔
（Ｓ）が従来タイヤよりも大きくなり、サイドウォール
部（４）の屈曲点がＴＯＳ端（ｅ）から遠くなるため、
タイヤ表面における径方向のひずみ分布が一様なものに
なり、またその最大値も抑えることができる。そのため
ＴＯＳ端（ｅ）での割れ等を防止できる。

【００３７】上記の効果を確認するために、タイヤ断面
形状におけるカーカス（１）のプロファイルが、上記の
本発明の実施例タイヤ（Ｒ1 ／Ｒ＝１．２５、ｈ＝０．
５Ｈ）と、自然平衡形状による従来タイヤとについて、
荷重負荷状態でのタイヤ径方向のひずみを測定したとこ
ろ、図３の結果が得られた。

【００３８】ただし、いずれもタイヤサイズは２３５／
４５ＺＲ１７とし、タイヤ内圧２．５ｋｇｆ／ｃｍ
で、荷重５７０ｋｇｆを負荷した時の径方向の表面ひず
みを測定した。

【００３９】図３中の実線は従来タイヤ、破線は実施例
タイヤの測定結果を示し、また表面歪の（＋）は引張方
向のひずみを、（−）は圧縮方向のひずみを現わしてい
る。さらに図の横軸のペリフェリ長さはタイヤ幅方向セ
ンターラインからの長さである。

【００４０】図３の測定結果から明らかなように、本発
明の実施例タイヤは、その形状によって、従来タイヤに
比して表面歪が全体的に小さく、特にＴＯＳ端の割れに
影響を与える部分（イ）付近での歪値が従来タイヤより
も小さくなっている。これによりＴＯＳ端割れ等の故障
が防止されることになるといえる。

【００４１】なお、乗り心地や操縦安定性などの他のタ
イヤ特性については、実車テストによる感応評価による
と、従来タイヤの場合と遜色はなかった。

【００４２】

【発明の効果】上記したように本発明のラジアルタイヤ
は、トレッド部コム層の端部がサイド部ゴム層の上に重
ねられた所謂ＴＯＳ構造をなす、扁平率５０％以下のタ
イヤであるにも拘らず、カーカスプロファイルにおける
最大幅位置が、自然平衡形状による従来タイヤよりも低
く、かつＴＯＳ端から離れた位置にあり、しかもこれよ
り上部域の半径が自然平衡形状による仮想基準円弧の半
径より大きく、膨みが抑えられた形で基準円弧より曲率
変化が小さくなっている。そのため、この上部域での荷
重負荷時の表面ひずみの分布が従来よりも一様になり、
しかもその最大歪値が小さくなる。したがって、表面ひ
ずみがサイドウォール部の特にＴＯＳ端付近に集中する
ことがなく、このＴＯＳ端割れ等の故障の発生を防止で
き、耐久性を高めることができる。

【００４３】また上部域の半径を大きくして基準円弧よ
り内方に変位させたことによりペリフェリが短くなるの
を、下部域の半径を小さくして膨み形状としたことによ
り補うことができる。

【００４４】特に、下部域の曲面からビード部の曲面と
の変曲点の位置を下げ、かつビードリング間隔を小さく
することにより、ビード部に無理のない形状で連続する
ことになり、他のタイヤ性能を低下させるおそれがな
い。またビードリング間隔を従来よりも若干狭くしたこ
とにより、リムへの装着が容易になるといった効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカーカスプロファイルと自然平衡形状
による基準円弧の関係の略示説明図である。

【図２】本発明の実施例タイヤの半部断面図である。

【図３】本発明の実施例タイヤと従来タイヤとの荷重負
荷状態でのタイヤ径方向の表面歪を測定したグラフであ
る。

【図４】従来のＴＯＳ構造のタイヤの半部断面図であ
る。

【図５】扁平率５０％以下のタイヤの半部断面図であ
る。

【符号の説明】

（１）カーカス（２）ビードコア（３）ビード部（４）サイドウォール部（５）トレッド部（６）ベルト層（７）サイド部ゴム層（８）トレッド部ゴム層（８ａ）側端ゴム部（９）リム（９ａ）リムフランジ（ｅ）ＴＯＳ端（Ｌ）リムベースライン（Ｈ）リムベースラインからのカーカス最大高さ（Ａ）最大幅位置（ｈ）最大幅位置のリムベースラインからの高さ（Ｄ）変曲点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端がビードコアで折返されたカーカス
と、トレッド部のカーカスの外側に配されたベルト層と
を有し、このベルト層の上に配されたトレッド部ゴム層
の側端ゴム部がサイド部ゴム層の上に重ねられてなる、
扁平率５０％以下のラジアルタイヤであって、タイヤの
断面形状において、カーカスの最大幅位置（Ａ）が、リムベースラインから
カーカスの最大高さ（Ｈ）に対し０．４５Ｈ〜０．５５
Ｈの高さ（ｈ）の位置にあり、また、前記最大幅位置（Ａ）より上部域の半径（Ｒ1 ）
は、自然平衡形状による仮想基準円弧の半径（Ｒ）に対
する比（Ｒ1 ／Ｒ）が、１．２〜１．３の範囲にあり、
下部域の半径（Ｒ2 ）は前記基準円弧の半径（Ｒ）より
小さくしてあることを特徴とするラジアルタイヤ。
【請求項２】最大幅位置（Ａ）より下部域の半径（Ｒ2
）が、自然平衡形状による仮想基準円弧の半径（Ｒ）
に対する比（Ｒ2 ／Ｒ）が、０．６〜０．７の範囲にあ
ることを特徴とする請求項１に記載のラジアルタイヤ。
【請求項３】下部域の半径（Ｒ2 ）の曲面からビード部
半径（Ｒ3)の曲面に変化する変曲点（Ｄ）が、リムベー
スラインからカーカスの最大高さ（Ｈ）に対し０．２５
Ｈ〜０．３Ｈの高さ（ｈ1 ）の位置にあり、金型内での
モールドタイヤのビードリング間隔が、リム間隔より１
０〜１５％狭く加硫成形されてなることを特徴とする請
求項１または２に記載のラジアルタイヤ。