JPS588405A - バイヤス構造の大型空気入りタイヤ - 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】 この発明はバイアス構造の大型空気入りタイヤに関する
。

多数配列した有機繊維コードをゴム中に埋め込んだプラ
イの多数枚を、眉間ではコード方向が交差するように積
層したいわゆるバイアス構造のタイヤは、いわゆるラジ
アル構造のタイヤに比べて乗心地が良いなどの長所を有
しているので、建設用車両、産業用車両、トラック々ど
の高荷重車両に広く使用されている。しかしながら、大
型のバイアス構造のタイヤにおいては所望の強度をタイ
ヤに付与するために、カーカス部のプライ枚数が増加し
、多いものでは４０枚に及ぶものがある。

カーカスプライの枚数が増加すると、カーカスプライを
積層する工数は多くかかり、またカーカス本体が厚くな
ってタイヤの走行中の内部発熱が大キくなり、コードと
ゴムとのセパレーション（剥離）などの故障が起り易い
という欠点があった。

一般に同じ種類のフィラメントから作られたコードの引
張り強力は〜、コードの表示デニールに大略比例するが
、一方、同じ表示デニールであっても撚数によって引張
り強度が若干具なり、通常用いられるコードは引張り強
さが極大を示す撚数に撚っである。そして一般′的には
幅、２．５４（至）あたりのコードの打込数、所謂エン
ド数とコードの表示デニール数とプライ枚数との積がカ
ーカス強度の目安となる。このカーカス強度を維持しＣ
１表示デニールの大きいコードを使用することによって
プライ枚数を減少することが従来性われていた。

しかしながら、タイヤショルダ一部の内面に近いプライ
でのコード切れ現象では表示デニールの大きいコードを
使用したタイヤの場合には、表示デ細な観察結果では、
キンクバンド（Ｋｉｎｋ　ｂａ、ｎｄ）の発生が認めら
れた。このキンクバンドは、コードが繰返し圧縮応力を
受けて疲労した時に発生する現象であって、圧縮疲労で
コードが切れだのである。

上記の問題を解決する一つの手段として、同じ太さのコ
ードを使用し、コード撚数が異なる少なくとも３層のプ
ライ群からなり、カーカスの最外層のプライ群の撚数は
これに隣接するプライ群の撚数より５〜３０チ多く、最
内層のプライ群の撚数は上記最外層のプライ群の撚数と
同等かもしくはより多く、これに隣接するプライ群の撚
数より５〜３０％多くしたマルチプライ群積層カーカス
を備えたバイアス構造のタイヤが提案されている。

（特開昭５５−１２７２０６号公報参照）上記提案のタ
イヤでは、カーカスを形成する最外層および最内層のプ
ライ群のコード撚数を中間層プライ群のコード撚数より
多くしだものであるため、コード撚数の多いプライ群の
耐圧縮疲労性は増加し、タイヤ走行中のコー上゛切れは
減少するが、反面コードの撚数を多く、することによっ
て、ゴムとコードとの間のセパレーションが増加スる傾
向にあり、コード切れとゴムとのセパレーションとは二
律背反の関係にある。

従来のタイヤはトレッドとカーカス本体との剛性の差を
小さくする目的で、・カーカス本体内のコードの密度を
外側に近い程小さくしており、タイヤ内面に近いプライ
のゴム量は少なくしていた。

このような構成のタイヤではコードの外層プライ群と内
層プライ群の両方に撚数を多くしたために、このような
、剛性の低下したコードをプライに配置すれば当然０帰
結としてタイヤの剛性が低下し、内圧空気を充填した時
によく見られるタイヤの膨張が大きく々す、そして耐カ
ット性、および耐磨耗性が低下し、まだセパレーション
も生じやすくナル。このゴムとコ（ドとのセパレーショ
ンはコードの撚数が増加することによって、コードの撚
目が大きくなり、コードとゴムとの接着界面に作用する
剪断応力がコードの撚目に集中し、撚目に接しているゴ
ムに亀裂を生ずるものであり、撚数が多くなると応力の
集中箇所も多くなってセパレーションが増加すると考え
られる。

この発明者らは、タイヤショルダ一部の内面に近いプラ
イに多発するコード切れとセパレーションを防止するた
め鋭意研究した結果、タイヤ内面に近いプライのコード
のみ撚数を多くシ、中間層プライ群のゴム量を少なくす
ることにより、タイヤの剛性を維持して変形を少なくす
ることができるという点、また一方、タイヤ内面に近い
プライのコード間に存在するゴム量を増加することによ
って、応力を緩和して撚目への応力の集中を小さくでき
るということを知見し、この知見とコード撚数を多くす
ると耐圧縮疲労性が大きくなるという知見とに基いてこ
の発明を完成するに至ったものである。

すなわちこの発明は、平行に配列した有機コードのプラ
イをコード方向が互に交差するように多数積層したカー
カス本体を有するバイヤス構造のタイヤにおいて、同じ
表示デニールのコードで形成した各プライは、内層プラ
イ群、中間層プライ群および外層プライ群の群をなし、
少なくとも内層プライ群を形成するコードの撚数は中間
層プライ群を形成するコードの撚数の１１〜１５倍であ
り、中間層プライ群を形成する同一プライ内コード間隙
比Ａが０５〜１５、積層プライ間のコード間隙比Ｂが０
２〜１０であり、かつ内層プライ群および外層プライ群
を形成する同一プライ内コード間隙比Ａ１、ＡＯは上記
中間層プライ群の同一プライ内コード間隙比Ａの１２〜
３０倍、積層プライ間コード間隙比Ｂｉ％ＢＯは上記中
間層プライ群の積層プライ間コード間隙比Ｂの１０〜２
５倍であることを特徴とする。・；イヤス構成の大型空
気入りタイヤである。

この発明のタイヤの構造の概要を第１図によって説明す
ると、（１）はカーカス本体であって、内層プライ群（
１ａ）、中間層プライ群（１ｂ）、外層プライ群（１Ｃ
）から形成され、上記各プライ群の大部分のプライの端
部は、ビードコア（２ａ）、（２ｂ）、の周りで外側へ
折返されてビードコア（２ａ）’、（２ｂ）に係止され
ているが、一部分のプライ端部はビードコア（２ａ）、
（２ｂ）付近で折り返されたプ°ライ間に挾持されて係
止されている。そして最外プライ（１ｄ）はビードコア
の周りの折返し下部を包んでいる。（３）は上記カーカ
ス本体の頭部に重ねら、れたプレーカープライ、（４）
はトレッドゴム、（５）はサイドゴムであり、ｃ−ｃ’
線はタイヤ幅の中心線である。

カーカス本体（１）を形成する各プライ群（１ａ）、（
１ｂ）、及び（１Ｃ）は、いづれも表示デニールを同じ
くする有機繊維コードを平行に配列したプライであり、
各層間ではコード方向が互いに交差するように多数枚積
層した・積層プライである。

そしてカーカス本体（１）の全プライ枚数はタイヤの大
きさ、使用コードの表示デニールなどによって適宜設定
される。まだ、各プライ（１ａ）、（１ｂ）、及び（１
Ｃ）におけるプライ枚数は、タイヤ全体の歪の分布と荷
重応力の分担率を勘案して設定される。全プライ枚数を
１００チとして、各プライ群の占めるプライ枚数の割合
は、内層プライ群が５〜３５チ、中間層プライ群が３５
〜８５チ、そして外層プライ群が１０〜３０チであるこ
とが好ましい。

各７°ライ群を構成するプライのコードの撚数は各プラ
イ群内においては同じであるが、内層プライ群（１ａ）
を構成するコードの撚数は、中間層プライ群（１ｂ）を
構成するコードの撚数の１１〜１５、好ましくは１６〜
１５倍である。通常中間層プライ群（１ｂ）を構成する
コード撚数は、引張強度が最大になるように設定される
。

内層プライ群（１ａ）を構成するコードの撚数が中間層
プライ群（１ｂ）のコードの撚数に対して１１倍未満の
場合は、カーカスの反復圧縮歪によるコード切れの防止
効果は少なく、コード切れの防止効果を大きくするには
１３倍以上が好ましい。

これに反して１５倍を越える場合は、コードの強力が低
下して好ましくない。

この発明に使用されるコードの表示デニールは、１８９
０４／２　、１ａ９ｏｄ／ｓ　ｊ１２６０（１／２／２
　、８４ｏｄ／３／２などの大きいものである。

次にこの発明の構成要件であるコード間隙比を第２図′
によって説明する。プライ（６）はコード（６ａ）から
なり、プライ（６）に積層されたプライ（７）はコード
（７ａ）から形成されており、コード（６ａ）、（７ａ
）は同じ直経ｄ％であり、同一プライ内コード（６ａ）
、（６ａ）の表面間隙！勘、プラ、イ（６）のコード（
６ａ）とプライ（７）のコード（７ａ）との表面間隙ｆ
ｍとすると 同一ブライ内コード間隙比Ａ　−，７／ｄ積層プライ間
コード間隙比Ｂ＝ｔ／ｄ で表わされる。

グリーンタイヤを形成するには、上記プライを円筒状に
形成し、その上、下部にビードコアを配置して、サイド
ゴム、及びトレッドゴムを被覆し、しかる後タイヤ成型
金型内で加硫してトロイダル状に膨径させる際に、埋設
ゴムは薄くなり、かつエンド数は減少する。上記変化の
程度は、タイヤの各部によって異なるので、この発明で
規定する上記コード間隙は、タイヤ上での測定位置を正
しく定め得る場所であるタイヤ幅中心線上における値で
示される。

この発明における中間層プライ群（１ｂ）を形成する同
一プライ内コード間隙比Ａはｎ５〜１５、積層プライ間
コード間隙比Ｂはα２〜１ｏであり、上記Ａ、Ｂの値は
従来のタイヤにおけるプライ間隙比と同じか、または小
さい範囲である。上記Ａ、Ｂの範囲は中間層プライ群の
各プライの強力分担率およびコードの太さによって設定
され、Ａを小さくすることによりプライの強力分担率が
大きくなって、全体のプライ枚数が少なく、発熱の少な
いタイヤとな□す、Ｂを小さくするとタイヤ全体の厚み
が薄くなって発熱の小さいタイヤとなる。

同一プライ内コード間隙比Ａがα５より小さいト、隣の
コードと接近しすぎてセパレーションの原因となり、ま
た１、５より大きいとプライ内でのコードの占める割合
が少なくなって、プライの強力が低下する。

また、プライ間コード間隙比Ｂが０２より小さいと、隣
のプライと接近しすぎて、セパレーションの原因となり
、１０より大きいとタイヤの厚みが大となり、タイヤ内
部温度が高くなって、セパレーションの原因となる。

内層プライ群（１ａ）、外層プライ（１Ｃ）を形成する
同一プライ内コード間隙比Ａｉ　、ＡＯは、上記中間層
プライ群（１ｂ）の同一プライ内コード間隙比Ａの１２
〜３倍である。上記Ａ１、或はＡＯがＡの１２倍未満の
場合には、コードに接触するゴムに亀裂が生じ、セパレ
ーション防止”効果が小さくなり、反対に１０倍を超え
る場合にはプライ内でのコードの占める割合が小さくな
って、タイヤの強度が不足する。

また内層プライ群（１ａ）、及び外層プライ群（１Ｃ）
を形成する積層プライ間コード間隙比Ｂ１、及びＢＯは
、上記中間層プライ群（１ｂ）の積層プライ間コーヂ間
隙比Ｂの１．０〜２５倍である。

上記Ｂ１、及びＢＯがＢの１０倍未満の場合には、コー
ドに接触するゴムに亀裂が生じ、セパレーション防止効
果が小さくなり、反対に２５倍を超える場合にはカーカ
スが厚くなって発熱が大となり、セパレーションの原因
、！：ナル。

次にこの発明を実施例にもとづき更に詳細に説明する。

実施例 本実施例に用いたタイヤは、建設車両に使用するサイズ
１８．００−３３のタイヤで、そしてナイロン１８９０
（１／２のコードからなるプライ数１８枚でカーカスプ
ライを形成し、このカーカスプライの外側にナイロン８
４０　ｄ　／　２のコードからなるブレーカ−プライ４
枚を配置して製造した。

それぞれのタイヤのカーカスプライ群の諸要素、および
タイヤ性能試験の結果を第１表に示す。

（以下余白） 上記第１表のタイヤ性能試験のドラム試験は、タイヤ内
圧４へ／　ｃｄｌ　１荷重１（１５・トン、速度１１ｈ
／時の条件で、タイヤ高さ及びタイヤ幅を測定してコー
ド切れもしくはセパレーションによって生ずるタイヤの
膨れを検知しながら、ドラム上で回転させ、膨れが生じ
る迄の回転数で示し、２５万回回転させても故障のない
ものは試験を打切った。

また故障状態はドラム試験を行ったタイヤを解体してコ
ード切れもしくはセパレーションの生じたプライを調べ
た。

コードの強度保持率は内より２枚目のプライ、８枚目の
プライ及び１７枚目のプライのコード強力を測定してそ
れぞれ内層プライ群、中間層プライ群及び外層プライ群
の強力保持率を求めこれを示した。

また故障状態はドラム試験を行ったタイヤを解体してコ
ード切れもしくはセパレーションの有無を調べた結果を
示す。

さらにプランジャ試験は、内圧５．５ｂ／Ｃｄのタイヤ
トレンド部に、先端が直径５８鴫の半球状をなす鉄製ロ
ンドを押し付け、タイヤを貫通して抵抗がなくなる迄に
要した仕事量を測定し、上記比較例のタイヤ５（内層プ
ライ群を実質的に有しない従来のタイヤ）の仕事量を１
００として、各タイヤの値を指数で示した。

上記第１表に示すように、実施例のタイヤはいずれもド
ラム試験による耐久性は、比較例に比べてすぐれている
。特に内層プライ群のコードの撚数が中間層プライ群の
コードの撚数の１３〜１．５倍であるタイヤ２，３．４
の耐久性がすぐれている。

比較例のタイヤ５は、内層プライ群を中間層プライ群と
同じくしたものであって、従来の細いコードを使用して
いたタイヤと同じ方法のプライ群の構成をしたものであ
るが、セパレーションとコード切れが発生した。タイヤ
６は内層プライ群のプライ内コード間隙比Ａ１およびプ
ライ間間隙比Ｂ１のそれぞれの、中間層プライ群のプラ
イ内コード間隙比Ａおよびプライ間間隙比Ｂに対する倍
率Ａ　ｉ／Ａ　、　Ｂ　ｉ／Ｂを小さくして、コード間
のゴム量を少なくしたものであって、セパレーションの
発生が早く、同じ撚数のコードのみで構成したタイヤ６
より早くセパレーションを発生し、内層プライ群のコー
ドの撚数を中間層プライ群のそれよりも大きくしただけ
では耐久性の向上が望めないことを示している。比較例
のタイヤ７はＡ１／Ａ、Ｂｉ／Ｂを大きくしてプライ間
のゴム量を大きくしたものであるが、発熱とタイヤの強
度不足により、セパレーションとコード切れが発生した
。タイヤ８はタイヤ１とコード間のゴム量を同じくして
内層プライ群および外層プライ群の両者のコード撚数を
多くしたものであるが、外層プライ群のコード撚数を多
くすると耐久性が低下する傾向にあることを示している
。

以上説明したように、この発明のタイヤは、内層プライ
群のコードの撚数を中間層プライ群のコードの撚数よし
も大きくして、大変形条件下でのタイヤ走行によるタイ
ヤ内面近かくのプライのコード切れが防止でき、更に内
層プライ群および外層プライ群のコード間隙比を中間層
プライ群よりも大きくするこ□とにより、撚数を多くし
た時に問題となっていたコードｍ目とゴムとの界面に生
じる亀裂によるセパレーションを防止し、その結果タイ
ヤの耐久性が向上するものであり、大型空気入りタイヤ
の寿命を延させる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のタイヤの左半分を示す断面図、第２
図はプライのコード間隙を説明するプライの部分断面図
である。 １　・・・・・カーカス本体 １ａ・・・・・内層プライ群 １ｂ・・・・・中間層プライ群 １Ｃ・・・・・外層プライ群 特許出願人 東洋ゴム工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平行に配列した有機繊維コー幻゛のプライをコード方向
   が互いに交差するように多数積層したカーカス本体を有
   するバイヤス構造のタイヤにおいて、同じ表示デニール
   のコードで形成した各プライは内層プライ群、中間層プ
   ライ群および外層プライ群の各群をなし、少なくとも内
   層プライ群を形成するコードの撚数は中間層プライ群を
   形成するコードの撚数０１．１〜１５倍であり、中間層
   プライ群を形成する同一プライ内コード間隙比Ａが０５
   〜１５、積層プライ間のコード間隙比Ｂが１２〜１０で
   あり、かつ内層プライ群および外層フライ群を形成する
   同一プライ内コード間隙比Ａｉ１．ＡＯは上記中間層プ
   ライ群の同一プライ内コード間隙比Ａの１２〜５０“倍
   、積層プライ間コード間隙比Ｂｉ、ＢＯは上記中間層プ
   ライ群の積層プライ間コー　ド間隙比Ｂの１０〜２，５
   倍であることを特徴とするバイヤス構造の大型空気入り
   タイヤ。