JPS6050006A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - 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】 本発明は、一層のカーカスプライよりなるトランク、バ
ス用、その他重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード
部補強構費の改良に関するものである。さらに詳しくは
、環状のビード束のまわりにスチールコードで構成され
た一層のカーカスプライを内側から外側に巻き上げ、そ
の巻き上げ域の外側に配置するコード補強層を高伸度か
つ伸度の変化による弾性率の変化が少ないコードで構成
することによりビード部耐久性および操縦安定性の向上
をＥ１工能としたビード部補強構造を有する重荷重用空
気入りラジアルタイヤに関する。

従来、重荷重用空気入りラジアルタイヤは、金属コード
よりなるカーカスプライをラノγル方向、すなわち一方
のビード部から他方のビード部に至る間をタイヤ周方向
にほぼ９０度に配列したカーカスプライの端部を各環状
ビード束の内側から外側へ巻き上げ、ビード部の耐久性
又は操縦安定性を向上させるため、このカーカス巻き上
げ域の外側に少なくとも一層以」二のコード補強層を配
置している。

このコード補強層のうちで、各コード補強層を構成する
コードのコード１本当りの破断強力が最大である補強層
、さらに、破断強力か最大である補強層が２層以」二存
在した場合にはカーカスプライ巻き上げ部に最隣接する
コード補強層を主補強層といい、そしてこの主補強層以
夕ｔのコード補強層を補助補強層という。

この主補強層を構成するコードが普通撚りの金属コード
、すなわち破断伸度が２％内外である場合、ピード部耐
久性は十分でない場合が多く、さらに、コード補強層を
構成するコードの破断伸度が６〜７％内外であるいわゆ
る高伸度金属コードの場合、カーカスプライ巻き上げ端
末のセパレーションの発生が少なく、ピード部耐久性は
ほぼ満足できるレヘルにあるといわれている。

しかし、主補強層か高伸度金属コードで構成された場合
、普通撚りの金属コードの場合に比し、コーナリング時
の荷重移動の依存性が太きく変化する傾向を示し、コー
ナリング特性の低下、すなわち操宏安定１′ｌミか低下
することか確認されている。

つまり、金属コードよりなるカーカスプライをう／アル
方向、ずなわぢ一方のビード部から他方のビード部（ｌ
こ至る間にほぼ９０度に配列したカーカスプライを各ビ
ード束の内側から外側に巻き上げ、この巻き上げ域の外
側に配置される主補強層を構成するコードが普通撚り金
属コードすなわち、破断伸度が２％内外である場合、操
縦安定性は満足するがピード部耐久性は十分ではない。

また、主補強層を破断伸度が６〜７％であるいわゆる高
伸度金属コードで構成した場合、ピード部耐久性は十分
てはあるが操縦安定性か十分てない。さらに、主補強層
が有機繊維コードで構成される場合は必要な強力を得る
ために多層積層とせざるを得す、このためビード部の厚
さが大とな−っ、蓄熱によりピード部耐久性が低下する
など、ピード部耐久性と操縦安定性の両者を同時に満足
することができないという欠点がある。

本発明は、このような事情にかんがみてなさレタモので
あって、カーカスプライ巻き上げ域の外側に配置される
主補強層を構成するコードか普通撚りコードであるとき
、操縦安定性は満足されるがピード部耐久性は十分てな
く、また、このコードがいわゆる高伸度金属コードであ
るときピード部耐久性は十分であるが操縦安定性は満足
されないという従来技術の欠点を除去し、高いピード部
耐久性と良好な操縦安定性という相反する特性を同時に
満足させるビード部構造を有する重荷重用空気入りラジ
アルタイヤを提供することを目的とするものである。

このため、本発明は、左右一対のビード部間に、タイヤ
周方向に対するコード角度がほぼ９０度である金属コー
ドからなるカーカス層を配置し、該カーカス層の端部を
各ビード束の内側から夕を側に巻き上げ、この巻き上げ
域の外側に少なくとも−１・ごのコード補強層を配置し
た空気入りラジアルタイヤにおいて、前記コード補強層
のうちて最も破断強力の高いコードからなる主補強層の
コードが、破断伸度：・４〜８　％　％破断強カニ　４
０　Ｋｑ／コード以上、およびフード１本当りの伸度に
対する弾性率の最小値と最大値との比（Ｋ）：最小弾性
率／最大弾性率≧０５の物性を有することを特徴とする
重荷爪用空気人すラ／アルタイヤを要旨とする。

以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤの
で例のビード部断面説明図である。

１はタイヤ周方向に対するコード角度かほぼ９０度であ
る金属コードからなるカーカスプライで、左右一対のビ
ード部８，８間に配置さねている。このカーカスプライ
１のＡ１４部は、各ビード束５，５の内側から外側に巻
き上げられており、この巻き上げ域の外側に、主補強層
２か配置され、さらに、第１補助補強層６と第２補助補
強層４とが配置されている。なお、６はインナーライナ
ーである。主補強層２、第１補助台１１強層６、および
第２補助補強層４は、例えば、それぞれ、アラミツドと
称される芳香族ポリアミＩＪ繊維のコード、平織布、お
よびテキスタイルコードから構成される。

この主補強層２を構成するコードは、破断伸度：４〜８
％、破断強カニ　４０　Ｋ？／コード以上、およびコー
ド１本当りの伸度に対する弾性率の最小値と最大値との
比（Ｋ）、最小弾性率／愛犬弾性率≧０５　の物性を有
している。また、主補強層２のコート゛の配置角度は、
タイヤ周方向に対して２０度〜３０度であることが好ま
しい。２０度未満ては、タイヤ成型に際し、主補強層２
をカーカスプライ１に１ｖｊ合したのちにそのカーカス
プライ１をビード束５のまわりに巻き」二げる工程てビ
ード束５の下側部分において主補強層２にシワか発生し
易く、このため、ビード束５の下側が波状の凹凸形状と
なり易いので、リムとの嵌合不良による車体振動やりム
シ−１・部でのリムクッションゴムと主補強Ｒ２とのセ
パレーション等の発生の原因となる。３０度を越えると
、タイヤの径方向の断［ｍ曲げ剛性が大きくなりすぎ、
ビード部の耐久性か低下し、コーナリング時の荷重移動
の依存性が大きくなり、操縦安定性かわるくなるからで
ある。なお、主補強層２は、カーカスプライの巻き上げ
部に隣接していることか好ましい。

つきに、第２図（ａ）〜（ｄ）に別の実施例を示す。

第２図（ａ）において、一層のカーカスプライ１は、環
状のビード束５のまわりをタイヤの内側から夕）側に巻
き上げられ、リムシート部Ａから巻き上げ端末１−ａま
での配置高さＨｃはＨｃ−５３ｍＭｌとなっている。そ
して、主補強層２の］二側端末２−ａのリムシート部Ａ
よりの配置Δ高さＨｓは、カーカスプライ１の巻き上げ
端末１−ａの配置高さＨｃより低く、Ｈｓ　＝　４３　
ｒｔａｎとなっている。この場合、Ｈ８とＨｅとの高さ
の差は、５扉〜］０−の範囲内であることか好ましい。

主補強層２の下側端末２−ｂは、ビード束５の下側を一
部巻き込み、ビード束５の下で終っている。なお、Ｂは
リムフランジを、７はリムクッション部を、Ｈｆはリム
シート部ＡからのリムフランジＢの高ぎヲ表わす。主補
強１ｖＩ２のフードのタイヤ周方向に対する配置角度は
、リムフランジＢと１ノムク／ジョン部７との接触開始
点と同じ高さの位置で２８度となっている。

第２図（ｂ）において、一層のカーカスプライ１は、環
状のビード束５のまわりをタイヤの内１１Ｉｍから外側
に巻き上げられ、リムシート部Ａ力１ら巻き上げ高さＨ
ｅはリムフランジＢの高さＨｆ−４４５陥の１１〜１，
３倍、すなわち）（ｃ　−（１，１〜］、、３　）　Ｈ
ｆ　（Ｄ　範囲内となっている。そして、主補強層２の
上側端末２−ａのリムシート部Ａよりの配置高さＨｓは
、カーカスプライ１の巻き上げ端末１−ａの配置高ざＨ
ｃよりも高い。このとき、ＨｓとＨｅとの高さの差は、
５〜１０■以内とすることが好ましい。主補強層２のコ
ードのタイヤ周方向に対する配置角度は、リムフランジ
Ｂとリムクッション部７との接触開始点と同し高さの位
置で２８度となっている。

第２図（ｃ）では、カーカスプライ１の巻き上げ側の端
末１−ａの配置高さＨｃよりもインナーライナー６側の
主補強層下側端末２−ｂの配置高さＨ５′について、Ｈ
ｓ’　−（’１．０〜］、ｌ　）　ＨＣと高くした例を
示す。また、第２図（ｄ）は、ＨｓかＨｓ’よりも１“
１らい場合の例を示す。

さらに、第２図（ａ）〜（ｄ）に示されるビード部抽強
構造に、一層以上の浦助補強層を主補強層に隣接配置し
てもよい。

以下に実験例を示して本発明の効果を具体的に説明する
。

実験例 下記の表−１に示す種々のコードで主補強層全構成して
、Ａ−Ｆのタイヤを作成し、従来タイヤと本づζ明タイ
ヤとのビード）郭耐久性および操縦安定性を評価した。

なお、ビード部補強構造は第２図（Ｃ）と同様とした。

コードの伸度と力との関係は第３図に示す。

（本頁以下余白） ビード部耐久性評価： 室内回転ｒ゛ラム試験より実施した。試験条件は、荷重
４０５０に９、空気圧７２５に９／ｃＡ、速度４．５　
Ｋｍ／ｈ　、使用リム７５０　Ｖ　Ｘ　２０　、使用ド
ラム径１７００φである。

この試験条件では、１０００Ｒ２０サイズのタイヤで約
１．６０００　ｙａ以」二走行した場合、実用上人ぎな
問題は発生しないことか過去のテークがら明らかとなっ
ているので、これを１．００とし、Ａ−Ｆまての６仕様
のタイヤの評価結果を指数表示し、第４図（、）および
第４図（ｂ）に示した。第４図（ａ）は主補強層を構成
するコード１本の破断伸度とビード部耐久性指数との関
係を、第４図（ｂ）は主補強層を構成するコード１本の
破断強力とビード部耐久性指数との関係を、それぞれ表
わす。なお、これらの図中、ｍは耐久性実用レベルを示
し、ｍより上か耐久性良好域を、ｍより下か耐久性不足
域をそれぞれ表わす。

第４図（ａ）および第４図（ｂ）によれば、従来タイヤ
Ａはビード部耐久性が低下しており、対比タイヤＢは向
上しており、本発明タイヤＣおよびＤは向上していて、
対比タイヤＥおよびＦは低下している。ここで、実用上
問題のないレベルにあるものは、Ｂ、Ｃ，Ｄのタイヤで
ある。主補強層を構成するコードを有機繊維としたＥｌ
Ｆのタイヤは、破断伸度は大きいかコードの破断強力が
低いため、十分な補強効果を示さないので実用耐久性レ
ベルに達していない。また、破断伸度が２６％であるＡ
のタイヤもやはり実用耐久性レベルには至っていない。

したがって、主補強層を構成するコードの１本当りの破
断強力が４０に９／コード未１１１もである場合、タイ
ヤに充填される空気圧によりタイヤ内面が受ける力と、
リムフランジからの反力によるタイヤリムクッション部
とリムフランジ接触開始点付近からカーカスプライ巻き
上げ端末の方向に向かう剪断歪および主補強層上側端末
に作用する径方向の引張力とに耐えられず、コードが破
断し、耐久・四が低下するため、主補強層を構成するコ
ードの破断強力は４０Ｋｙ／コ一ド以上であることが必
要である。また、このようなタイヤ内面が受ける力や剪
断歪および引張力を緩和するため、主補強層を構成する
コードの破断伸度を４〜８％とすることが必要であり、
これによりカーカスプライ端末部より発生するセパレー
ションを防止し、ビード部耐久性を実用最低レベルより
も向上させることか１げ能となる。

操縦安定性の詳価二 コーナリング時の荷重移動効果を表わず係数２（α）に
より行う。

このコーナリング時の荷重移動効果を表わす係数９（α
）　、Ｌｏａｄ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｃｏｅｆｉｃｉｅ
ｎｔ　について説明する。− 良く知られているように、車の操縦安定性に大きな効果
を与えるタイヤの力学的特性として、コーナリングフォ
ースとセルファライニングトルクがあり、それぞれタイ
ヤの荷重、空気圧、スリップ角によって大きく変化する
。急激な操舵を行なわない場合、コーナリングフォース
はスリップ角αに比例し、その比例定数をコーナリング
パワーとして表示している。コーナリングパワーの値は
、タイヤ荷重により大幅に変化するため、コーナリング
時のタイヤ荷重変化によるコーナリングパワー値の変化
が車の挙動すなイつち操縦安定性に影響を及ぼす。

これらのことを考慮して、タイヤのコーナリングパワー
特°注をコーナリングフォースの荷重依存性として表わ
すパラメーターが２（α）である。

このように２（α）は、コーナリング時の荷重移動の影
響を表わすもので、小さいほど横加速度に対しリニア特
性を示し、大きいほど横加速度が高くなったときに急激
なオーバーステア傾向が表われるため、２（α）は小さ
いほど好ましいといえる。また、スリップ角αに対する
ｆ（α）の変化が少ないほど操縦安定性は向上する。

？（α）は、スリップ角αでのコーナリング特性のうち
第５図に示したように、荷重−コーナリングフォース曲
線（すなわちコーナリングパワー曲線）の荷重依存性を
表わすもので１、（α）−１９２１ （０，６下）２ の式で定められるものである。ここて貰は、タイヤ平均
荷重を表わし、常用前ｉＪ７とされるＪＩＳ最大荷重の
８０％の値”とする。△ＦｙＩは、スリップ角αにおけ
るタイヤ平均荷重室の時のコーナリングフォースＦｙ（
π）とタイヤの平均荷重の±６０％、すなわち（１±０
６）ｉ萌１１でてのコーナリングフォースＦｙ（０，４
省）とＦｙ（１，６ｐ）の平均との差、つまり △Ｆｙ＋　＝　Ｆｙ（？）　−ＣＦｙ（０，４π）　＋
Ｆｙ（］−，６？　）　：］／　２でめられるものであ
る。

６仕様タイヤの操縦安定性評価のため、前述したコーナ
リング特性の荷重移動の影響を表わす係数ｆ（α）　：
　Ｌｏａｄ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔ
をスリップ角αの関係を前述にしたかつてめた。

このとき、タイヤの平均荷重は２１６０に９、空気圧は
７．２５　Ｋ＆　／ｃａ　、使用リムは７５０　ＶＸ２
０とした。

第６図は、ビード部耐久性は実用レベルに達していない
が、コーナリング特性、つまり操縦安定性が実用レベル
にある従来タイヤＡのスリップ角２°でのコーナリング
特性の荷重移動の影響を表わす係数値を基準として指数
表示した？（α）と、スリップ角４°と２°の２（α）
の比、すなわちｒ（４）／ｒ（２）と、コード１本当り
のカー伸度の関係からめられる伸度に対する弾性率の最
小値と最大値の比、つまり最小弾性率と最大弾性率の比
との関係を示したものである。なお、第６図中、ｌ、ｍ
Ｘｎは実用レベルを、ｒ、ｓ。

Ｌは操縦安定性良好域を、Ｕは操縦安定性不足域をそれ
ぞれ表わす。

第６図より明らかなように、操縦安定性か実用レベルに
あると経験的に知られるＡタイヤに較べ、ＢＳ　Ｅ、Ｆ
タイヤはいずれもコーナリング時の荷重移動の影響を表
わす係数７（α）α−２゜の値が大きく、かつ、スリッ
プ角の変化２°→４゜に対する２（α）の変動が大きく
なることが示されている。

Ｃタイヤは９（α）α−２°の値がＡタイヤに較べやや
大きいが、スリップ角αの変化にともなう２（α）の変
動ｒ（４）／ｆ（２）の値は小さく、Ａタイヤより操縦
安定性が向上している。

そしてＤタイヤは、２（α）α−２°の値がＡタイヤに
較べ小さく、又、スリップ角αの変ｆヒによる２（α）
の変動、すなわちｒ（４）、＃（２）の値もＡタイヤよ
り小ぎ＜、Ａタイヤより操縦安定性は向上している。

したがって、コード１本当りのカーｐ’、ｒ度の関係か
らめられる弾性率の最小値とノ１り大値、すなわち最小
弾性率と最大弾性率の比、７１４小弾ｔ′ｔ：率／最犬
弾性率か０．５以上あれば荷重移動の影’ｊ”！’係数
２（α）を小ざ＜シ、かつスリップ角αの変化に対する
？（α）の変動を少なくし、操縦安定性を向上させるこ
とか可能となる。

上述したように、破断伸度が４〜８％で、二Ｊ−ド１本
当りの破断強力か４０に９以上で、かつ、フード１本当
りのカー伸度の関係からめられる伸度に対する弾性率の
最小値と！υ人値の比、つまり最小弾性率／最大弾性率
が０５以上であるフードを用いて主補強層を構成するこ
とによ１ノ、ビード部耐久性と操縦安定性という相反す
る特性を同時に向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤの一
例のビード部断面説明図、第２図（ａ）〜（ｄ）　Ｌｌ
：　、それぞれ、本発明の重荷重用空気入りラジアルタ
イヤの他側のビード部断面説明図、第３図はコードの伸
度と力との関係図、第４図（ａ）は主補強層を構成する
コード１本の破断伸度とビード部耐久性指数との関係図
、第４図（ｂ）は主補強層を構成するコード１本の破断
強力とビード部耐久性指数との関係図、第５図は荷重と
コーナリングフォースとの関係図、第６図は荷重移動係
数と最小弾性率／最大弾性率と９（α）の変化との関係
図である。 １・・カーカスプライ、２・・主補強層、６・・第１補
助補強層、４　第２補助補強層、５・・−ビード束、６
・・インナーライナー、７・リムクッション部、８・°
ビード部。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士　斎下和彦 主補強層を構成するコードの伸度 主補強層を構成するフード１本の破断伸度主補強層を構
成するコード１本当りの破断強力０４π　百　１６π　
荷重（Ｋ９）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 左右一対のビード部間に、タイヤ周方向に対するコード
   角度がほぼ９０度である金属コードからなるカーカス層
   を配置し、該カーカス層の端部を各ビニド束の内側から
   外側に巻き上げ、この巻き上げ域の外側に少なくとも一
   層のコード補強層を配置した空気入りラジアルタイヤに
   おいて、前記コード補強層のうちで最も破断強力の高い
   コードからなる主補強層のコーじが下記の物性を有する
   ことを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。 破断伸度：４〜８％ 破断節カニ　４０　Ｋ９／−ｙ−ド以上コード１本当り
   の伸度に対する弾性率の最小値と最大値との比（Ｋ）： 最小弾性率／最大弾性率≧０５゜