JPS61146604A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はラジアルタイヤ、特にトラック・バス用ラジア
ルタイヤに関するものである。

（従来の技術） 従来のトラック・バス用ラジアルタイヤには、タイヤの
赤道面に対して比較的小さな角度で傾斜するスチールコ
ード配列を有するコード層をコードが互いに交差する向
きに積層とした少なくとも３層のゴム引きコード布のベ
ルトおよび上記赤道面に対して実質的に直交するコード
配列になる少なくとも１層のゴム引きコード布より成る
カーカスでボディ補強したラジアル・タイヤがある。

（発明が解決しようとする問題点） スチール・コードをベルトおよび更らにはカーカスの補
強要素に用いたトランク・バスなどの重荷重用タイヤは
、高速道路等の自動車専用通路のように舗装路面が完備
され、その管理も行届いている良路を主走路とする場合
の他に工事用道路の如く路面状態が劣悪な悪路を走行の
一部に含むような使途にも供されるが、前者の場合高速
で走行する為めベルト層の眉間セパレーション（ＢＬＢ
）が生じやすく、後者の場合はしばしばカットからのバ
ースロチッピング及びトレッド層とブレーカ層のセパレ
ーション（ＴＬＢ）が走行中期から末期にかけて生じ、
使用ライフの異常低下、更生不能及び安全上の問題を生
じ勝ちである。

上記後者の問題をできるだけ防ごうとしたタイヤは一方
の要求性能である良路のＢＬＢ　、それによるバースト
を生じ易くなる。

このような問題の解決に関して以下述べるところは悪路
を走行路の少なくとも一部として供用される上記単車路
用ラジアルタイヤの補強の改善に関連した技術の分野に
位置付られる。

従来スチールコードはヤング率が大きい為め良路性能は
良好だがエンベロソピング（Ｅ、）性が悪く石等の突起
物を踏んだ場合カフ）が入り易く、その欠点を゛直す為
の中抜き構造等の検討がなされたが、中抜き構造の場合
タイヤトレッドセンタ一部ではＥｐ性が良くなっている
が、タイヤ肩の部分では中抜きのベルト層があるためＥ
ｐ性が改良されず悪路でのベルト端亀裂に対しても改良
効果が小さく、又良路走行ではベルト剛性が小さい為発
熱が大きくなりＢＬＢを生じやすくなる。

又コードを単純に低ヤング率化すると悪路性能は向上す
るが良路性能は中抜き構造と同様にベルト剛性が小さく
なり耐久性が悪くなる（悪路率４０χという悪路では速
度が遅い為はとんど同等だが、悪路率５χという単車路
では２倍はど亀裂が大きくなり、耐久性が悪くなる。こ
れは速度要因が大きくなる為め発熱が大になり亀裂発生
要因がコード物性に敏感に依存するようになる為と考え
られる。）という問題点がある。ここで耐久性とはベル
ト端の亀裂で評価した性能を意味するものとする。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は悪路走行を少なくとも一部に含む使途に供用
される前記単車路用ラジアルタイヤについて悪路性能と
良路性能とを両立させるべく種種研究の結果、悪路性能
を向上させるということはタイヤのトレンドセンタ一部
を比較的柔くすることであり、良路性能を向上させると
いうことはベルトコードエンド部の動きを小さくするこ
とであり、このため悪路性能はコードヤング率により向
上させ、良路性能はコードの曲げ剛性を上げ且つ初期伸
びを小さくすることにより両性能の両立を可能にしたも
のである；従って本発明のタイヤはスチール・コードを
ゴムに平行に埋め込んだ少なくとも３層のコード層を各
層のコード方向がタイヤの赤道面に対し比較的小さい角
度をなし且つ少なくとも１組の隣接コード層のコード方
向が１５゜〜３０°の角度で互いに交差するように配列
し、積層してなるベルトを、タイヤの赤道面に対し、実
質的に直交するコード配列になるカーカスと組み合せた
、補強を有するラジアルタイヤにおいて、前記ベルトの
最外コード層を除く互に交差するように配した２つのコ
ード層のそれぞれに埋込んだス＋−ル・：２−Ｙ（Ｄヤ
ング率が６０００〜１６０００　ｋｇ／　ｗ”曲げ剛性
が１５０〜２５０ｇを有しそのコードのタイヤから取り
出したゴム付き状態での初期の伸び（Ｐ、Ｌ、Ｅ）が０
．２％以下の範囲にあることを特徴とする。

本発明のタイヤにおいては、低ヤング率化を図ることで
タイヤのＥＰ性を良くし、悪路の要求性能である耐トレ
ッドカット性（以下単に耐カプト性という）を向上し、
低ヤング率化で悪くなる良路性能を高曲げ剛性化および
初期伸びを小さく保つことによって向上させることによ
り良路悪路性能を両立させ、更には中抜構造の欠点を克
服したもので、このためベルトの最外コード層を除く互
いに交差するように配した２つのコード層それぞれに埋
込んだスチール・コードのヤング率を６０００〜１６０
００ｋｇ／ｍｍ”　、好ましくは６０００〜１３５００
ｋｇ／ｍｍ”、初期伸び（Ｐ、Ｌ、Ｅ、）を０．２％以
下、曲げ剛性を１５０〜２５０ｇとすることを必要とす
る。

上記ヤング率は、伸度−荷重曲線（Ｓ−５曲線）の３０
ｋｇ時の接線の傾き（θ）をコード面積で割った値で、
この場合のコード面積とはコードを構成するフィラメン
トの断面を円と近位し、マイクロメーターで測定したフ
ィラメント径αから求めた断面積〔π−）２〕をフィラ
メント本数分だけたしま たちのである。

次に上記初期の伸び（Ｐ、ＬＪ、）はゴム付きコードを
引張試験機で引張り０．２５ｋｇ〜５ｋｇ間に伸びる伸
び量を示す。　　　゛ また上記曲げ剛性は次の方法により測定される。

即ち第７図（＾）に示すように、３点プーリー７（プー
リー直径（Ｄ）　２０ｍｍ、プーリー間距離（１）７０
ｍｍ）間にゴム付きコード８を掛け、矢印の方向に真中
のプーリーを移動させると、第７図（Ｂ）に示すように
Ｓ−５曲線が描ける（０．−０□）。そして移動距離が
１０ｍｍになったところでもとの方向にもどすと（（ｈ
−Ｏｉ−ＯＩ）の曲線が描ける。次にまた矢印の方向に
プーリーを１０１まで移動させると（０１−０３−０□
）の線が与えられる。この方法によって得られたヒステ
リシスカーブの移動距離５ＩｌｌＩ１１のところで垂直
な線をたてＤＣ直線とヒステリシスカーブ（ＯＩ−０□
）との交点Ｃ′が求められる。このＣ′点のｙの値が曲
げ剛性であり、値が大きい程高い剛性であることを示す
。

また上記ベルト層では、コードの打込み間隔０．９〜１
．５＋ｕ＋　、ゴム面積率４０〜５０％範囲とするのが
好ましい。尚ゴム面積率および打込み間隔は次式に従っ
て算出することができる。

ゴム面積率＝（５抛トコード径（ｌｌＩｌｌ）×打込み
数）１５０ｍｍ打込み間隔＝５０ｍｍ／打込み数−コー
ド径（ｍｍ）尚式中の打込み数とはタイヤのトレッドセ
ンタ一部で５０ｍ＋ｗ当りのコード本数であり、コード
径はスパイラル部を除いたものである。そして上式より
ゴム面積率、打込み間隔が決定されると最適コード径が
必然的に決定される。

従ってコードの打込み間隔が狭すぎると亀裂がすぐに隣
接したコードの亀裂とつながりやすく、又広すぎると１
本のコードのまわりに応力が集中しすぎてコード端亀裂
長さが長くなり好ましくないので、コードの打込み間隔
は上記０．９〜１　、５ｎｕｓの範囲とするのが好まし
い。またコードが上記範囲に打ちこまれていてもゴム面
積率が小さくなると、必然的にコード径が太くなりすな
わちコードのフィラメント径が大きくなることになりコ
ードが疲労しやすく、破断しやすくなり、耐トレッドカ
ット性も低下し、タイヤ重量も上がるという問題点が出
てくる。又、反対にゴム面積率が大きくなると耐トレッ
ドカット性が良くなるがコード径が細くなり、すなわち
コードのフィラメント径が小さくなることになりコード
曲げ剛性が小さくなってしまい、亀裂が大となるのでゴ
ム面積率は４０〜５０％の範囲とするのが好ましい。

また前記ベルトの交差するコード層に使用するコードと
しては、直径０．３２〜０．４２ｍｍのフィラメントか
ら成る２〜４本のフィラメントを２層にした２層撚り構
造を有する撚りコードを使用するのが好ましい。この理
由は上記打込み間隔（亀裂性からの限定）及びゴム面積
率（耐カツト数等から限定）の制約の中で曲げ剛性を大
きくして良路性能（耐久を向上させるには２層撚り構造
の方が有利な為である。即ち曲げ剛性はフィラメント径
の４乗に比例するため３層撚り構造になるとフィラメン
ト径が小さくなり極端に耐久性が低下する。

従って、フィラメント径が従来より太い直径０．３２〜
０．４２ｍｍのフィラメントを使用し、２〜４本のフィ
ラメントをコアとした２層撚り構造を有する金属コード
、具体的には２＋６．２＋７．３＋８．３＋９．４＋９
．４＋１０．４＋１１等の２層撚り金属コードを上記交
差ベルト層のコードとして使用することにより好結果が
得られる。

（実施例） 本発明を次の実施例及び比較例につき説明す。

１〜９．　比内ｌ〜１０ 第１図、第２図および第３図に示すトレッド部を有する
Ａタイプ、ＢタイプおよびＣタイプのトラック・バス用
ラジアルタイヤ１１．０ＯＲ−２０を作製した。各タイ
ヤのベルト構造は、第１図で、カーカスプライ６側から
最初の第１ベルト層３のスチ−）Ｌｔコードタイヤ周方
向角度が５２°、第１ベルト層３の上に配置されている
第２ベルト層及び第３ベルト層２，２は各層のスチール
コードが層２゜２間で互いに周方向角度２８°で交差し
ており、交差ベルト層の上に配置された第４ベルト層１
のスケールコードは周方向に２８６の角度で配列してい
る。

５はトレッド、４は交差ベルト層２，２間に配置された
間シートゴムであり、このゴムの１００％モジュラスは
６０ｋｇ／ｃｍ”である。

第２図のベルト構造は第１ベルト層３が中抜きである中
抜きベルト構造を示し、この第１ベルト層３のスチール
コードの周方向角度は５２°であり、第２ベルト層及び
第３ベルト層２１．２並びに第４ベルト１は第１図のも
のと同じである。また間シートゴム４の１００％モジュ
ラスは６０　ｋｇ／ｃｍ”である。

第３図は、間シートゴム４として１００％モジュラス３
０ｋｇ／ｃｍ”の軟ゴムを使用した点のみが第１図のタ
イヤと異なる。

第１表に代表的実施例及び比較例のタイヤを示す。

これらの試験タイヤについて、悪路５％を含む単車路を
７万Ｋｍにわたり１００％負荷で実地走行を行い、次の
特性を評価した。

耐カット性：実地走行後タイヤのトレンドをベルトの最
外層の上で剥ぎ最外コード層に到達したカット数を求め
る。

このカット数を基に指数の大きい程良好であるように指
数表示したのが耐カット性であり、比較例３のタイヤの
数値を１００として指数表示した。

耐久性（３Ｂ端亀裂長さ）：実地走行後のタイヤを解剖
し第３ベルトコード層端亀裂長さを測定し、評価した。

即ち第３ベルト層コードの上を剥ぎ、第３ベルトコード
端を出しノギスでコードに沿って発生している亀裂の長
さを測定し、比較例３のタイヤの数値を１００として指
数表示した。

実施例１．２．３，４．５及び６はコード構造をそれぞ
れ３　＋　９　Ｘｏ、３６．　４　＋　９　ｘＯ，３６
，２＋　７Ｘ０．３８．　　Ｉ　Ｘ１２Ｘ０．３６の例
で、それぞれ悪路性能、良路性能とも向上している。

実施例７．８は中抜構造と組み合わせた例で、中抜構造
のデメリットである耐久性を十分に補っているのがわか
る。

実施例９は軟ゴムとの組み合せの例で耐久性が更によく
なっているすなわち３Ｂ端亀裂が更に小さくなっている
（１００χモジユラスとしてベルトコーティングゴムの
半分の３０ｋｇ／ｃ＋ｗ”）。

比較例１は極端に低ヤング率化した高弾性（ＨＨＣ）の
例で耐カット性は向上しているが、耐久性（３Ｂ端亀裂
長さ）は極端に悪くなっている。

比較例２は高ヤング率化したコードで耐カット性は良く
なっていない。

比較例３は３層撚りコードの例で打込み間隔、ゴム面積
率の限定からフィラメント径が細くなり、曲げ剛性が小
さくなり又、ヤング率も大きいので耐カット性、耐久性
が良くなっていない。

比較例４は３層のピッチを密にした低ヤング率コードの
例で低ヤング率化したため耐カット性は良くなっている
が、耐久性（３Ｂ端亀裂長さ）は更に悪くなっている。

比較例５はＳＳ撚りにした為め初期伸びが大きくなった
３　＋　９　Ｘｏ、３６コードの例で初期伸びが大の為
耐久性はほとんど良くなっていない。

比較例６は打ち込み間隔が広い例で、耐カット性は良（
なっているが、耐久性が悪くなっている。

比較例７は２層撚りの曲げ剛性の小さい例で、２層撚り
の場合曲げ剛性が小さいということは必然的にフィラメ
ント径が小さいということになっており、耐久性が悪く
なって゛いる。

比較例８は比較例７と逆の場合で必然的にフィラメント
径が太き（なると曲げ剛性が大となり耐カット性、耐久
性とも良好だが、疲労性が極端に悪くなり、コード切断
を生じやすくなり、バーストが生じやすくなる。

比較例９は３層撚り構造と中抜の組み合せの例で、やは
り曲げ剛性が小さい為、耐久性が悪い。

比較例１０は２層撚りの曲げ剛性小さく打ち込み間隔の
狭い例で耐カット性も悪く耐久性も悪い、また打ち込み
間隔が狭いためつながりやすい。

なお、初期の伸び（Ｐ、Ｌ、Ｅ、）が０．０５％以下の
例がないのはコードの製造上の点から実際上コードがで
きない為である。（どうしてもある程度空隙ができる）
、なお、Ｐ、Ｌ、Ｅ、を極端に大きくすることは単独に
できず、この場合撚りピッチも密にせざるをえないこと
となり必然的にヤング率も低くなる。

さらに、実験例で得た総合結果を第４図、第５図及び第
６図に示す。第４図は、交差ベルト層のベルトコードヤ
ング率（ｋｇ／ｌＩＩｍ”）と耐カット性（カット数）
及び耐久性（ＢＬＢ性）の関係を示す。図中線１０は耐
カット性、線１１は耐久性を示す。ベルトコードヤング
率を高くすると耐久性は上昇するが耐カット性は減少す
る傾向にあり、ヤング率を一定値以上高くしても耐久性
向上の効果は飽和状態となる。一方ベルトコードヤング
率を低くすると耐カット性は向上するが、耐久性は減少
する。

従って、ベルトコードヤング率は、６０００〜１６００
０　　。

ｋｇ／ｃ＠”、好ましくは６０００〜１３５００ｋｇ／
ｃｍ”　とすることが最適である。

第５図は、交差ベルト層のベルトコード層の曲げ剛性（
ｇ）と耐カット性（カット数）及び耐久性（ＢＬＢ性）
の関係を示す。耐カット性は曲げ剛性が一定値以上であ
れば変化がなく、耐久性は曲げ剛性が高くなると向上し
、一定値に収れんする傾向にある。従って２５０ｇ未満
とするのが好ましく、また曲げ剛性が低くなると耐久性
が減少する他、曲げ剛性が１５０ｇ未満となるとトレッ
ドに偏摩耗を発生させ好ましくない。

第６図は、ベルトコードの初期の伸び（Ｐ、Ｌ、Ｅ、）
と耐カット性（カット数）及び耐久性（ＢＬＢ性）の関
係を示す。Ｐ、Ｌ、Ｅ、が０．２０以上になると良好な
耐久性が得られず好ましくない。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明のラジアルタイヤにお
いては、特に少なくとも３層より成るベルト層の最外コ
ード層を除く互いに交差するように配した２つのコード
層のそれぞれに埋込んだスチールコードのヤング率を６
０００〜１６０００ｋｇ／＋＋＋ｍｚとし、曲げ剛性を
１５０〜２５０ｇとし、そのコードのタイヤから取り出
したゴム付き状態での初期の伸び（Ｐ、Ｌ、ｔ！、）を
０．２％以下の範囲としたことにより、単車路走行にお
ける耐久性が改善され、悪路性能、即ち悪路で要求され
る耐カット性と、良路性能、即ち良路で要求される耐久
性の両立が可能になったという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は夫々本発明の一例タイヤの
トレッド部の断面図、 第４図はヤング率と、耐カット性及び耐久性の関係を示
す曲線図、 第５図は曲げ剛性と耐カット性及び耐久性の関係を示す
曲線図、 第６図は初期の伸びと耐カット性及び耐久性の関係を示
す曲線図、 第７図（Ａ）は曲げ剛性の測定方法の説明図、第７図（
Ｂ）は曲げ剛性の測定の測定結果を示す伸度−荷重曲線
図である。 １．２．３・・・ベルト層　　　４・・・間シートゴム
５・・・トレッド　　　　　６・・・カーカス７・・・
プーリー　　　　　８・・・ゴム付コード第１図 第２図 第３図 第４図 ５１）ＩＸ）　　ｔｏｏｏｏ　　　ｍｏ　　ｔｅαリ　
　２０１ＸＸ）でンヂ１（３０Ｋｈ−％・け５） 第５図 ｔｏｏ　　　　ｒｓｏ　　　　２ｏｏ　　　　２ｓａ曲
け肩り桂 第６図 第７図 手続補正書 昭和６０年２　月１９日 １、事件の表示 昭和５９年　特許願第２６８５４０号 Ｚ発明の名称 ラジアル・タイヤ ３、補正をする者 ・１．明細書第９頁第１１〜１２付「耐トレッドカット
性も低下し、」を削除する。 ２、同第１０頁第４行「耐カツト数」を「コード破断性
」に訂正する。 ８、同第１４頁第１表の実施例９のコード構造の「８＋
９Ｘ０．８８Ｊを［ａ＋９ｘＯＪ６Ｊに訂正ｊる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スチール・コードをゴムに平行に埋め込んだ少なく
   とも３層のコード層を各層のコード方向がタイヤの赤道
   面に対し比較的小さな角度をなし且つ少なくとも１組の
   隣接コード層のコード方向が１５°〜３０°の角度で互
   いに交差するように配列し、積層してなるベルトを、タ
   イヤの赤道面に対し、実質的に直交するコード配列にな
   るカーカスと組み合せた補強を有するラジアルタイヤに
   おいて、前記ベルトの最外コード層を除く互に交差する
   ように配した２つのコード層のそれぞれに埋込んだスチ
   ール・コードのヤング率が６０００〜１６０００ｋｇ／
   ｍｍ＾２、曲げ剛性が１５０〜２５０ｇを有し、そのコ
   ードのタイヤから取り出したゴム付き状態での初期の伸
   び（Ｐ．Ｌ．Ｅ．）が０．２以下の範囲にあることを特
   徴とするラジアル・タイヤ。 ２、前記交差するコード層に使用するスチールコードの
   ヤング率が６０００〜１３５００ｋｇ／ｍｍ＾２である
   特許請求の範囲第１項記載のラジアル・タイヤ。 ３、直径０．３２〜０．４２ｍｍのフィラメントから成
   る２〜４本のフィラメントをコアとした２層撚りコード
   を前記交差するコード層に使用した特許請求の範囲第１
   項記載のラジアル・タイヤ。 ４、前記コードを打込み間隔０．９〜１．５ｍｍ及びゴ
   ム面積率４０〜５０％の範囲でゴムに埋め込んでなる交
   差するコード層を有する特許請求の範囲第１項記載のラ
   ジアル・タイヤ。