JPS5845366B2 - 高速耐久性にすぐれる空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はトロイド状を呈するラジアル構造のカーカス
を有し、このカーカスを取囲んでクラウン部に金属コー
ドによる強化ベルトを具える空気入りラジアルタイヤの
高速耐久性の改良、なかでも、上記強化ベルトの外周両
端区域の周囲に熱収縮性を有する有機繊維コードをタイ
ヤの赤道面と平行に配列したコード層バンドを具えるい
わゆるベルト層拘束タイプの上記タイヤの性能改良に関
するものである。

従来金属コードを、タイヤの赤道面に対し１０゜〜３０
０のような小さい角度範囲で配列した層の複数枚を、プ
ライ間でコードが互に交差するように重ね合せた金属強
化ベルト（以下単にベルト層と称する）をトレッド位置
のカーカスクラウン部上に配置したラジアルタイヤは、
耐摩耗性の面ですぐれている反面トレッドの重量か繊維
コード布をベルト層の代りに使用した場合と比べて著し
く大きいため、スタンディングウェーブが発生し易く、
高速走行には不向とされてきた。

ここで「スタンディングウェーブ」とは、高速走行時の
接地面における撓みの残留、すなわち走行時に接地面で
タイヤが受けた撓みが比較的低い走行速度にあっては接
地面から離れるやいなや復元したのに反し、走行速度が
次第に高くなって上記撓みの復元に寄与する内圧に比し
、トレンドに作用する遠心力が著しく増大する成る速度
に至つて上記の撓みが回復しないまま遂に遠心力が加振
力となり接地面から離れる部分からトレンドゴム表面に
波動が起り、その周方向に沿って伝播してゆく現象であ
る。

タイヤにスタンディングウェーブが発生し始めるとその
部分の発熱が急激に増加し、熱にもとすくセパレーショ
ン故障が生じ従ってかような現象が発生しない比較的低
い速度域にける使用に制限せざるを得ないのである。

従来、スタンディングウェーブを抑制するための方策は
、ベルト層の全幅または両端区域に限定して、タイヤの
赤道面と平行にナイロンコードなどの有機繊維コードを
配列した少数プライからなるコード層バンドを、ベルト
層の外周に巻きつけてタイヤの高速回転に伴うベルト層
の伸張抑制を図った、いわゆるベルト層拘束タイプのタ
イヤが提案されている。

このようなベルト層拘束タイプのタイヤはコード層バン
ドを巻き付けたことによるベルト層に対する拘束効果に
よって、それなりに高速耐久性を期待することができる
。

とは云え、より高速下の走行時においては、トレッドが
接地域を通過する際に路面との間で、トレンドのリブ、
ブロックに生起される圧縮運動が猛烈な速度で繰返され
ることとなり、そのためコード層バンドによる剛性強化
を来たした区域においてトレンドゴムの発熱が過大とな
ることが実験により判明した。

その結果ポーラス状にトレッドゴムが変質して、セパレ
ーション故障、或はブロック欠けの如きトラブルの原因
となる。

この発明は、ベルト層拘束タイプのタイヤにおける上記
欠点を根本的に解決することにより、とくにスチールコ
ードによるベルト層を具えたラジアルタイヤの高速耐久
性を飛躍的に向上させることを目的とするものである。

この発明はトロイド状を呈するラジアルカーカスと、カ
ーカスのクラウン部にてタイヤの赤道面に対し１００〜
３０’の範囲でスチールコードを配列したプライの複数
を互にコードを交差して重ね合せたベルト層と、このベ
ルト層の端部区域の直下にて上記カーカスとの間に配置
した軟質、低モジュラスの楔状クッションゴム層と、該
端部区域の外周に熱収縮性有機繊維コードを上記赤道面
と実質上平行に配列したコード層バンドおよびコード層
バンドを含めて上記ベルト層の周囲を取囲むトレンドゴ
ムとを具えるベルト層拘束タイプの空気入りラジアルタ
イヤにおいて、上記コード層バンドとトレンドゴムとの
間に、２〜１２ｋｇ／ｉの損失弾性率と６０〜８５俸の
レジリエンスを兼ね備えた緩衝ゴム層を介在させた高速
耐久性にすぐれる空気入りラジアルタイヤである。

この発明における緩衝ゴムはベルト層拘束タイプの空気
入りラジアルタイヤの著しい高速走行条件において、該
ベルト層の拘束に伴う剛性増加に由来したトレッドゴム
の発熱の有効な緩和抑制に著大な寄与をもたらす。

さて第１図にこの発明によるタイヤをその左半分につき
横断面で示した。

タイヤ１はトロイド状を呈するラジアルカーカス２を骨
格とし、そのクラウン部から順次トレッド部３、サイド
部４およびビード部５と連らり、カーカス２は、ポリエ
ステル、レーヨン、ナイロン等で代表される繊維コード
を実質上ラジアル方向に配列したプライの１枚または少
数からなる。

図において便宜上タイヤの左側半分を示しているが、赤
道面０−０に対し左右対称であることは勿論である。

カーカス２の端部はビードワイヤ６のまわりを外側に向
って巻き上げ、サイド部４のほぼ中央に至る間に折返し
２′を形成し、これらコード層の空間を埋めるようにし
てビードワイヤから先細りに２０％伸張モジュラスが３
０ｋｇ／ｆｆ１以上（通常５０〜７０ ｋｇ／ａｒｔ
）の高弾性ゴムフィラー７を配置する。

カーカス２のクラウン部上には、トレッド幅Ｗｔとほぼ
同等の幅をもってベルト層８を具え、このベルト層８は
常法によりスチールコードを赤道面０−０に対し１００
〜３００の範囲で傾斜配列したプライ８−１および８−
２からなり、両プライ間においてコードは互に交差する
。

ベルト層８の端部区域９の直下にはカーカス２との間に
軟質低モジュラスの楔状クッションゴムＣを介在させ、
また該端部区域９の外周には、熱収縮性有機繊維による
コード層バンド１０を重ねて配置する。

このコード層バンド１０は、たとえばナイロンコードを
、赤道面０−０とほぼ平行に配列したゴム引きシートの
少くとも１枚とし、べルト層８の最大幅のｉｏ〜４０％
（通常２０〜３０嶺）の幅Ｗｔを有し且つベルト層８の
幅端Ｅよりも多少外側にはみ出し配置する。

このコード層バンド１０を添えたベルト層８の周囲は、
耐摩耗および耐スキツド性に富むトレンドゴム１１が覆
い、このトレッドゴム１１の外周には複数の溝１２、と
くにこの実施例においては赤道に沿って延びるトレンド
溝にてリブ１３を区分するものとする。

トレンドゴム１１は、谷溝１２の底を断面方向に結んだ
一点鎖線りからコード層バンド１０を添えたベルト層８
との間に位置するスキッドベース１４上にかさなる。

この発明においてコード層バンド１０上にて少くともそ
の幅Ｗｔの−ばいにわたってスキッドベース１４のゲー
ジｔの少くとも３０％の厚みを有する緩衝ゴム層１５を
、トレッドゴム１１との間に介在させる。

この緩衝ゴム層１５は発明者等の実験によると２〜１２
ｋｇ／ｆｆｌの損失弾性率と６０〜８５φのレジリエン
スを兼ね備えることが必要であり、さらに好適には１０
０％伸張時のモジュラスが２０ｋｇ／−以上であること
が望ましく、加えてトレンドゴム１２のモジュラスより
も高いと一層望ましい。

図では緩衝ゴム層１５をコード層バンド１０の位置にお
いてスキッドベース１４のゴムゲージｔの大部分を占め
る場合につき、とくに両バットレスＢ間に連らなる一枚
のシート状を呈する例で示した。

またこの例で緩衝ゴム層１５中（こ、コード層バンド１
０を埋設した態様を例示した。

なおこの他、スキッドベース１４の実質上の全体を、緩
衝ゴム層１５にて占めるとか、またさらには限界線りを
たとえば波状で部分的に若干越える程度にて、ゲージを
厚くした緩衝ゴム１５を用いることもまた、可能である
。

倒れにせよ緩衝ゴム層１５、ベルト層８およびカーカス
２に囲まれる部分に上掲した楔状の軟質低モジュラスの
クッションゴムＣが位置する。

以上述べた、この発明のタイヤの高速性能、特に高速耐
久性を確めるため、タイヤサイズ１８５／７０ＨＲ１４
に適合する種々の構造のタイヤを試作し、次の比較実験
を行った。

ここにカーカス２は共通して１５００ ｄ／２ポリエス
テルコード層の１プライまたベルト層８はタイヤの赤道
面に対し１９°にスチールコードを配置１ル、プライ間
で交差するよう１３０ｍｍの最大幅をもって、カーカス
２上に２プライ積み重ねた。

コード層バンド１０は、ナイロンコード８４０ｄ／２を
赤道函と平行に配列した幅３５朋（ベルト層幅対比２７
ｑ６）のゴム引きプライを、ベルト層の両端部に若干ベ
ルト層端から側方へはみ出すように重ねて２回巻き（２
プライとなるように）して積層をした。

また緩衝ゴム層１５は、コード層バンド１０の位置で厚
み３朋のゲージに定めたスキッドベース１４のうち、２
朋（約７０％）の厚みを占める配置とし図に示すように
ベルト層の両端にまたがる一連りのものとした。

比較タイヤとしては、緩衝ゴム層１５を有しないだけで
他の構造は同一にし、コントロールとした。

緩衝ゴム層１５の物性は損失弾性率が３ｋｇ／ｉ、レジ
リエンスが７０悌そして１００％伸張時モジュラスは２
３ ｋｇｌ祠であった。

参考までにトレンドゴム１１の物性を示すと緩衝ゴム層
１５につき上掲した順にて、３０ ｋｇ／ｃｒ？ｔ１３
８％および２０ｋｇ／ｄであった。

なおレジリエンスの測定は８ ｍｍＸ ８ ｍｍ×４±
０．１朋のゴムサンプルを重量６ Ｑ ｆｉのハンマを
用い常温下に東洋精機製作新製ＢＳ規格Ａ、 ９０３ダ
ンロツプ・トリプソレジリエンステスターを使用して測
定した。

また損失弾性率は、若木製作所製粘弾性スペクトロメー
タ試験機を用い幅５順、厚さ２間の短冊状試料で振動数
５０Ｈｚ、動歪１％で２５℃における損失係数および動
的弾性率を測定し損失弾性率を計算で求めた。

上記の供試タイヤをコントロールとともに、次の耐久性
試験に供した。

テスト条件 １、 リ ム ： ５ＪＸ１
３２内 圧： ２． ｌ ｋｙ／ｃｒｉｔ ３、荷 重：４５０ｋｇ ４、 ドラム：直径１．７１朋ｍ表面平滑５、周囲温度
＝３８℃ 走行条件 ８０ ｋｍ／ ｈで２時間ならし走行後３時間放置し、
ついで内圧を調整した。

まず１２１ｋｍ／ｈで３０分、異常なく完走したら次に
８ ｋｍ／ ｈたけ速度を上けて３０分同様に走行させ
、同様に完走したら逐次８ ｋｍ／ ｈ −３０分の刻
みで２４１ ｋｍ／ ｈまで、連続ステップアンプして
行く方式とした。

テスト結果によるとこの発明によるタイヤは２４１ ｋ
ｍ／ ｈに至る１５ステツプ完走で異常がなかったがコ
ントロールは２０１ｋｍ／ｈ−１８分走行後にトレッド
ゴム全周にわたるはく離故障を生じた。

以上のようにしてこの発明によれば空気入りラジアルタ
イヤ、それもスチールコードをベルトに用いた場合にお
ける高速耐久性を有利に増強できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す断面図である。 ２・・・・・・カーカス、８・・・・・・ベルト層、１
０・・・・・・コート層ハンド、１１・・・・・・トレ
ンドゴム １４・・・・・・スキッドベース １５・・
・・・・緩衝ゴム層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トロイド状を呈するラジアル構造のカーカスと、該
   カーカスのクラウン部にてタイヤの赤道面に対し１０°
   〜３０°の範囲でスチールコードを配列したプライの複
   数を互にコードを交差して重ね合せたベルト層と、この
   ベルト層の端部区域の直下にて上記カーカスとの間に配
   置した軟質、低モジュラスの楔状クッションゴム層と、
   該端部区域の外周に熱収縮性有機繊維コードを上記赤道
   面と実質上平行に配列したコード層バンドおよびコード
   層バンドを含めて上記ベルト層の周囲を取囲むトレンド
   ゴムとを具えるベルト層拘束タイプの空気入りラジアル
   タイヤにおいて、上記コード層バンドとトレッドゴムと
   の間に、２〜１２ｋｇ／ｆｆｌの損失弾性率と６０〜８
   ５％のレジリエンスを兼ね備えた緩衝ゴム層を介在させ
   たことを特徴とする高速耐久性にすぐれる空気入りラジ
   アルタイヤ。 ２ 緩衝ゴム層が、スキッドベースゴムゲージの少くと
   も３０％の厚みを有する特許請求の範囲１記載のタイヤ
   。 ３ 緩衝ゴム層が、タイヤの軸方向に連なる単一体であ
   る特許請求の範囲１または２記載のタイヤ。 ４ 緩衝ゴム層が１００％伸張時少くとも２０ｋｇ／−
   のモジュラスを有する特許請求の範囲１または２記載の
   タイヤ。