JPS63269702A - 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、内圧の充填によって、タイヤのショルダ部に
比較的大きな予張力を生じさせることによって、タイヤ
の耐久性、耐摩耗性等のタイヤ性能を向上したラジアル
タイヤに関する。

〔従来技術〕

近年、カーカスプライのコードをタイヤの周方向に対し
て直角に配するとともに、トレッド部に沿って強固なブ
レーカを設けたラジアルタイヤが多用されている。

しかしこのようなラジアルタイヤ、特にバス、トラック
等に用いられる重車両用のラジアルタイヤでは、乗心地
性能、トラクション性能に加えて、トレッド部の耐カッ
ト性、耐摩耗性、高速耐久性、低燃費性、操縦安定性等
の種々なタイヤ性能が要求されている。このために、例
えば耐カット性、耐摩耗性を向上すべく、それらに優れ
るゴムを用いるときには、高速耐久性、燃費性能等を損
ないがちである。従ってこのような問題を防ぐため、例
えば内部に低ヒステリシスゴムを用いることは、摩耗中
期におけるトレンド部の剛性が低下し、操縦安定性、ト
ラクション性、ウェットグリップ性を損ない易いなど、
このような単なるゴム材質の変更等のみによる改善は、
前記した種々のタイヤ性能の向上のためには限界がある
。

他方、このようなラジアルタイヤは、従来、成型された
タイヤに標準内圧を付加したときにもカーカスの変形が
生じない自然平衡形状となる内腔形状を具える金型によ
って加硫、成形されている。

ここで自然平衡形状とは、自然平衡形状理論によって求
められるカーカスプロファイルをいい、この自然平衡形
状理論とは、ホンコアバース（曽。

Ｈｏｆｆｅｒｂｅｒｔｈ　）が、Ｋａｕｔｓｃｈ　、　
Ｇｕｍｍｉ　　（８−１９５５，１２４〜１３０頁）で
論じたものであって、この理論は、ブレーカは内圧の充
填によって変形しない剛のリング体と考え、このブレー
カと、他方の変形を生じないビードコアーとの間に配さ
れ、サイドウオール部からビード部に跨る不伸長のカー
カスを、該内圧の充填によっても変形を生じない、カー
カス張力が均一となる形状に、加硫金型によって予め成
形することを意図している。

なおこのホンコアバースの理論は、バイアスタイヤにつ
いてのものであるが、赤坂氏によって、日本複合材料学
会誌ＶＯＬ３．４（１９７７）　（７）　１４９〜１５
４頁「ラジアルタイヤの断面形状について」において、
ラジアルタイヤにおいても適応しうるように拡張され、
又この自然平衡形状理論はラジアルタイヤについては、
剛体とみなせるブレーカの縁部即ち有効ブレーカ端縁と
、等価ビード位置、即ちビード部付近のカーカスの折り
返し部分、ビードエーペックス、その他の補強層による
剛性の大なる部分の上端部に位置し、通常リムポイント
といわれるカーカスプロファイルの変曲点との間の範囲
で適用される。

このように、従来のタイヤで採用される自然平衡形状理
論は、前記したごとく、加硫金型内で加硫成形された金
型内のタイヤを、標準のリムに装着しかつ標準の内圧を
充填したときにも、カーカスの形状の変化を伴わず、カ
ーカスに均一な張力を生じさせる曲線とするための理論
といいうる。

なお実際のタイヤにおいては、ブレーカが金属コードな
どからなる場合においても、完全な剛体ではなく、内圧
充填によるカーカスの押し上げによって、該ブレーカは
中凸状に変形しがちである。

従来のタイヤは、このような自然平衡形状理論に基づく
カーカスプロファイルを具えるのである。

本発明者らは、タイヤ諸性能を向上するべくカーカスプ
ロファイルについても、種々研究を加えた結果、ブレー
カ、特にショルダ部に作用する張力を増すことによって
、次のような利点を有することを見出した。

■　トレッドゴムの動きが抑制され、耐摩耗性、耐偏摩
耗性を向上しうろこと。

■　ブレーカに作用する張力の増大が、該ブレーカの動
きに対する抵抗となり、該ブレーカの見掛けの剛性を高
め、コーナリング特性を向上し操縦安定性を高めること
。

■　ブレーカの座屈が低減し、耐久性を向上すること。

■　ブレーカ周囲のトレッドゴムの動きを抑制し、タイ
ヤの転がり抵抗を低減できること、などである。

なお前記０項のようにタイヤの転がり抵抗を滅じうるの
は次の理由による。

走行に伴うタイヤのタイヤ負荷時においては、ブレーカ
に作用する円周方向の全張力Ｎは外力と釣り合い、又全
張力Ｎは内圧充填により生じる内圧張力Ｎ１と負荷によ
り生じる負荷張力Ｎ２との和である。さらに、内圧の充
填による内圧張力Ｎ１は、内圧の充填に際していわゆる
自然平衡形状理論に基づく曲線の場合に生じる平衡張力
Ｎｉｌと、該自然平衡形状理論から外れることにより内
圧の充填ととともに付加される子鹿張力Ｎ１２との和と
してあられされる。このように、外力＝Ｎ Ｎ＝Ｎ１＋Ｎ２＝　（Ｎ１１＋Ｎ１２）＋Ｎ２として表
示され、従って、外力が一定とすると、空気圧充填時の
内圧張力Ｎ１を増加させることによって、負荷張力Ｎ２
が減少するのがわかる。

さらに、エネルギー損失Ｅは、この負荷張力Ｎ２の繰り
返しのヒステリシスロスの和であるため、タイヤの転勤
に伴うエネルギー損失Ｅは次式によって求められる。

なおここでＮ　２　＝負荷張力、ε＝歪、ｔａｎ　δ＝
ゴムの損失係数、■は体積であり、このように負荷張力
Ｎ２が低下することによって、タイヤの転がり抵抗が、
前記■に記載するごとく減じうるのである。

このようにブレーカに作用する内圧張力Ｎ１を増すこと
によって負荷張力Ｎ２を減じうることは明らかであり、
そのためには前記した子鹿張力Ｎ１２を如何にして大と
するかが問題となる。

本発明は、このような知見に基づき完成されたものであ
り、自然平衡形状理論に基づくタイヤの形状とは異なら
せることによって、内圧の充填に伴うタイヤのショルダ
部の膨出量を大とし、ブレーカ張力を増大させ子鹿張力
Ｎ１２を増すことを意図している。

本発明は、これによって、タイヤの諸性能を改善しうる
ラジアルタイヤの提哄を目的としているのである。

〔間９点を解決するための手段〕 本発明は、タイヤのトレッド部、サイドウオール部を通
りかつ両端をビード部のビードコアで折返したラジアル
方向配列の非伸長又は低伸長コードからなるカーカスと
、該カーカスの主体部とその折返し部との間に配される
とともにカーカスに沿ってのびる先細かつゴム材からな
るビードエーペックスと、前記トレッド部の内方かつカ
ーカスの外側に配され高耐張かつ非伸長又は低伸長コー
ドからなるブレーカとを具えるとともに、標準のリムに
リム組しかつ標準内圧の５％の内圧を充填したときから
標準内圧を充填したときまでのトレッド面＠縁部の膨出
量△ＤＳと、標準内圧の５％の内圧を充填したときから
標準内圧を充填したときまでのトレッド面中央の膨出量
ΔＤＭとの比ΔＤＳ／ΔＤＭは２以上であるラジアルタ
イヤである。

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

ラジアルタイヤ１は、本実施例では、トランク、バス用
として代表的なサイズ１０．０ＯＲ２０１４ＰＨのタイ
ヤであって、例えば標準のリム？、５０ＶＸ２０である
リムＲに組こまれるとともに標準の内圧が充填されてい
る。又ラジアルタイヤ１は、ビードコア２が通る両側の
ビード部３と、該ビード部３から半径方向外向きにのび
るサイドウオール部４と、その上端を継ぐトレッド部５
とを具えるとともに、ビード部３、サイドウオール部４
、トレッド部５には、前記ビードコア２のまわりを内側
から外側に同かって折返したカーカス６の本体部が跨設
される。又トレッド部５には、カーカス６の外側にブレ
ーカ７を配置するとともに、カーカス６の大体部とその
折返し部との間にはビードエーペックス９を設ける一方
、タイヤ１は、前記リムＲのフランジ１１．１１に、ビ
ード部３を嵌合わせることにより、該リムＲに装着され
る。

前記カーカス６は、コードをタイヤ赤道面ＣＯに対して
約８０″〜９０″の角度に配列したいわゆるラジアル方
向コード配列体であり、コードとしてナイロン、ポリエ
ステル、レーヨン、芳香族ポリアミド繊維、スチール等
が採用される。このカーカス６は１層又は複数層のカー
カスプライが用いられる。

さらにブレーカ７は、上、中、下のブレーカプライ７Ａ
、７Ｂ、７Ｃの積層体であり、上、中のブレーカプライ
７Ａ、７Ｂはその角度がタイヤの赤道ＣＯに対して、例
えば１０〜２５度の小さなバイヤス角度を有して互いに
交差し、又下のブレーカ７Ｃはより大きな４０〜７０度
の範囲で傾くことによって、ブレーカ７は三角形トラス
構造をなし、トレンド部５を強固なタガ効果を有して補
強している。

前記ブレーカ７は、その巾即ち最大中を有するブレーカ
プライ７Ｂの巾Ｂ　Ｗを、前記トレッド部５の端縁部Ｓ
間の巾即ちトレッド巾ＴＷの８０〜９５％の範囲に設定
される。これにより、ブレーカ７はトレッド部５の広い
範囲で補強できる。

又ビード部３には、ビードコア２下端から、カーカス６
の折返し部に沿って上方に前記ビードエーペックス９の
上端をこえて延びる補強層８が設けられる。なお補強層
８は、例えばナイロンコードなどの有機繊維コードを、
タイヤ半径方向に対して３０〜５０″の角度で交叉して
傾けた複数のプライからなる。

又ラジアルタイヤ１は、標準内圧充填時においてビード
部３下端、即ちリムベースラインＲＢからトレッド部５
の上表面であるタイヤトレッド面１２中夫の最大高さ点
Ｍまでの距離、即ちタイヤ全高さＨと、タイヤ１の最大
中となる位置ＷＭ間の長さであるタイヤ巾Ｗとの比Ｈ／
Ｗは０．９より大に形成されている。

なおタイヤは、前記サイズ１０．００Ｒ２０１４ＰＨの
ものでは、前記のごとく、標準のリム７．５０Ｖｘ２０
に装着されかつ標準内圧として、例えば７．２５ｋｇ／
ｃｄの内圧が充填されるなど、タイヤサイズごとに、標
準リム、標準内圧は定まる。

又標準内圧の５％の内圧（以下５％内圧という）即ち本
例では約０．３〜０．５ｋｇ／ｃｉ程度を充填したとき
には、タイヤは通常加硫金型で成形されるモールドタイ
ヤの形状を略復元し保形している状態である。このよう
な、第２図（ａ）に破線で示す５％内圧充填時のタイヤ
ＩＡのトレンド面の端縁部Ｓ１の直径をＤＳ　Ｌ又トレ
ッド面中央Ｍ１即ちトレッド面１２の最高位置の直径を
ＤＭＩ、さらに同図に実線で示すように、標準内圧を充
填したときのトレッド面１２の端縁部Ｓ２の直径をＤＳ
２、トレッド面中央Ｍ２の直径はＤＭ２とし、従って、
５％内圧から標準内圧への変化による端縁部Ｓの膨出量
を△ＤＳ＝ＤＳ２−ＤＳＬ、又中央Ｍでの膨出量をΔＤ
Ｍ＝ＤＭ２−ＤＭＩとしたときには、本発明のラジアル
タイヤにおいては、前記膨出量ΔＤＳと６０Ｍとの比Δ
ＤＳ／ΔＤＭを２以上に設定するものである。

従来の、自然平衡形状理論に基づくカーカスプロファイ
ルを有するタイヤ（以下従来タイヤという）ＩＢでは、
前記膨出量の比は、約０．５〜１．５程度であり、従っ
て、従来タイヤＩＢでは、第２図（ｂ）に示すように、
トレッド面は略元の形状を保ちつつ膨出する。

本発明のタイヤ１は、膨出量の比をこのように大とする
ことにより、従来タイヤＩＢに比して特にショルダ部の
ブレーカ張力を増加させるとともに、タイヤを平坦化す
る。タイヤの平坦化は、路面の接触面積に対して接地圧
力分布を一様とし、グリップを良好とする他、摩耗を均
一とする。

又この平坦化によって、タイヤのトレッドクラウン部に
、引張歪よりも圧縮歪を作用させ、トレッド部の耐カッ
ト性、耐摩耗性を向上しうるのである。さらに、とくに
ショルダ部に作用する引張歪は、ショルダ部の見掛けの
剛性を高めることによって、操縦安定性を改善し、又タ
イヤの転がり抵抗を減じて燃費性能を高めうるのである
。

さらに、このような機能は、タイヤの使用末期までも維
持できる他、ゴムゲージを減じることも可能となり、タ
イヤの軽量化をなしえて、燃費性、高速耐久性をも改善
しうるのである。

このようなラジアルタイヤ１と従来タイヤＩＢとの膨出
量の比の相違は、ラジアルタイヤ１においては、自然平
衡形状理論に基づく曲線からカーカスプロファイルを予
め異ならせたことによる。

第３図に、標準リムに装着された５％内圧時のタイヤＩ
Ａのカーカス６０カーカスプロフアイルを破線Ｓ１で、
標準内圧を付加したタイヤ１の状態を実線Ｓ２で夫々誇
張して示している。又同図には、自然平衡形状理論によ
り求められた従来タイヤＩＢのカーカスプロファイルを
、５％内圧の充填時において、一点鎖線Ｓ３で示してい
る。破線Ｓ１のカーカスプロファイルと、一点鎖線Ｓ３
のものとを比較すれば明らかなように、本発明のラジア
ルタイヤでは、５％内圧時のタイヤＩＡの状態において
、従来のものに比べて下膨らみの形状をなしているので
ある。

これは、本発明のタイヤ１では、リムベースラインＲＢ
がリムフランジ１１内面に交わる交点に１からのびかつ
該リムベースラインＲＢに直交する半径線を、ビード部
３においてカーカス６に交わらせた交点に２と、カーカ
ス６の最大巾位置ＣＭとの間の半径方向の距離ｈＭと、
カーカス６の前記位置ＣＭ間の長さである最大巾ＣＷと
の比ｈＭ／ＣＷを０．３よりも小とすることによって達
成している。

このように、カーカス６の形状を、自然平衡形状理論に
基づく曲線と異ならせることによりブレーカに作用する
前記内圧張力Ｎ１を増加しうろことは、次の理論式によ
ってもｌｒ！ｔ！しうる。

なおこの理論式では、タイヤを環状殻膜とし、又解析部
分が等方性に弾性を有するものとし、曲げこわさを無視
して膜理論の非線型解析に基づいて行っている。さらに
、解析領域を、前記したブレーカの端縁Ｕから前記等価
ビード位ｔＢの範囲に設定し、従来の自然平衡形状理論
に基づくカーカスプロファイルを有する従来タイヤＩＢ
と、自然平衡形状理論のカーカスプロファイルと異なら
せたカーカスプロファイルを有する変形タイヤＩＣの場
合とを対比して求めている。

なおこの理論式で用いる変形タイヤＩＣは、第６図に示
すように、カーカスプロファイルを菱形状とした極端な
場合ではあるが、このようにカーカスプロファイルを、
自然平衡形状理論による曲線とは異ならせることによっ
て、前記のごとく、前記子鹿張力Ｎ１２を増加しうるの
が理論的に明らかとなる。

この理論式において、第４図を参照しつつ、自然平衡形
状理論に基づ〈従来タイヤＩＢのモールド状態からの、
標準内圧の充填によるラジアル方向の変位Ｕ、タイヤ軸
方間即ち巾方向の変位Ｗは、計算代表における（１）式
となる。

ここで、モールドタイヤのビード部３の外巾寸法即ちク
リップリング巾ＦＷを、第２図（ｂ）に示すように、リ
ムフランジ１１間のフランジ巾ＦＷよりも予め増量ｗｏ
分が大となっているとする。

さらにモールドタイヤＩＢの円弧長をもつ半径すの円弧
を基準円弧と仮定し、この形状から自然平衡形状理論に
基づく曲線までの付加変位η、ζを求める。

ここでｕ、ｗは（２）式とする。なお（２）式において
は、 ｒ：　モールドタイヤＩＢの円弧の半径ｂ＝　基準円弧
の半径 ａ：　モールド円弧中心までの半径 ｒ、？ｆ？　　モールドタイヤＩＢの円弧の半径方向座
標及び回転座標 γ、Φ：　基準円弧の半径方向座標及び回転座標 Φ。：　基準円弧の１７２中心角 である。

さらに自然平衡形状理論に基づく曲線の子午線方向量ε
Φ、周方同量εθ、回転角βは、第５図を参照しつつ、
（３）式の基準方程式かえられる。

なお（３）式において、８Φ、εθは、基準円弧までの
（歪Ｔ下、ａ７）　　と、基準円弧からの歪（η、ζで
表した項）の和である。

さらに標準内圧充填による変形後の子午線方間および周
方向曲率１／ρ１．１／ρ２は、（４）式でえられる。

ここで解析＄■域では、等方性弾性と仮定しているので
フックの法則によって、子午線方向の膜力ＮΦ、周方向
の膜力Ｎθ（即ち内圧張力Ｎｌ）は、（５）式によって
えられる。なお（５）式において、Ｃ０は腰布の一軸引
張剛性、νはポアソン比である。

さらに法線方向、子午線方向の平衡方程式は、ｐを内圧
とすると、（６）式となる。

従って、（４）　、（５）式を、（６）式へ代入して平
衡方程式をεΦと８θで表示すると、（７）式かえられ
る。

さらに、この（７）式を（３）式を用いて、η、ζで表
示すると、以下（８）式の非線形２階連立微分方程式と
なる。なお（８）式の記号型の内容を（９）式に示す。

ブレーカ７の端縁■、等価ビード位ｆＢではη、ζが共
にゼロであるため、これを０の式の境界条件とする。

この境界条件を満たすように、付加変位η、ζを求める
と、ａυ式となる。

ここでｐｉ、ｑｉは未知数である。式（１１）式を、（
８）式に代入した際の重みつき残差をゼロとすること（
Ｇｏｌｅｒ　ｋｉｎ法）から（２）式、α温式を得る。

（１２）式、（１３）式を整理すると、（１４）式とな
る。

このように、従来タイヤＩＢにおける付加変位η、ζが
求まる。

次にモールド時におけるカーカスプロファイルを、第６
図に示すように菱形とすることにより、自然平衡形状理
論による曲線と予め異ならせた変形タイヤＩＣの場合に
ついて説明する。

変形タイヤＩＣでは、自然平衡形状理論によるモールド
タイヤのカーカスプロファイルと等価な円弧断面形にす
るには、形状変化のための初期歪を考えなければならな
い。

今、前記円弧をなす初期歪は、子午線方向量εΦｉが変
化しないものとすれば、周方同量のみによって表すこと
ができる。

第６図に示すように、変形タイヤＩＣのモールドタイヤ
のカーカスプロファイルにおいて、カーカス長さＢＨＵ
が、円弧ＧＶと長さが等しいとすれば、（５）式をうる
。

又三角形の相似比より（２）式かえられ、これによって
α９式をうる。さらにｒ　、　　＝　ａ　＋Ｔｓｉｎ　
’ｆより、半径方向に生じる変位ｕｉはα環式により求
まるｑ従って、変形タイヤＩＣでは、従来の自然平衡形
状理論に基づくカーカスプロファイルと同形になるには
（至）式の周方向の初期歪が付加したものとして解析し
なければならない。ただしεΦ五＝０であるため、午前
張力Ｎ１２としてａ！Φ式をうる。

従って、まず、このような理論式に基づいて、以下の数
値を代入して求めた、従来タイヤＩＢと変形タイヤＩＣ
との周方向膜力である前記内圧張力Ｎ１を第７図に示し
ている。

ａ　＝　３９２．５鶴、■＝８８鶴、軍。＝　６６．５
°、Ｃｏ　＝２．Ｉ　Ｘ　１０’　／　５　　ｋｇ／鶴
、ν＝０．３３、ｐ＝８ｋｇ／　ｔｍ、　Ｗ６　ニー１
０ｖａ。

以下第７図において、白丸をつなぐ曲線Ｉ　Ｂ　１は従
来タイヤＩＢの場合を、又黒丸をつなぐ曲線ＩＣ１は変
形タイヤＩＣを示し、同図から明らかなように曲線ＩＣ
１はトレッド側、とくにショルダ一部４の上方からバッ
トレス部にかけての内圧張力Ｎ１を増加させうるのは明
らかである。

なお第８図に子午線方向の膜力ＮΦを参考上に示してい
る。

この内圧張力Ｎ１はブレーカ７の特にショルダ部を押上
げ圧縮応力を生じさせうるのである。さらに次の条件で
数値計算した内圧張力Ｎ１を同様に第９図に示し、父子
子線方向の膜力を第１０図に示している。

ａ　＝４０ｍ、Ｔ＝　１０．２８ｍ、”ｔｏ　＝　１．
２４６５　ｒａｄ。

Ｃｏ　＝　１２．８８５ｋｇ／　ｔｍ、ν＝０．３３、
ｐ　＝　０．３　ｋｇ／ａＪ、ｗ　ｏ　”−２鶴、 これは内圧ｐが小の場合であるが、同様に端縁部Ｓで大
きな張力が生じているのがわかる。

前記した理論式では、変形タイヤＩＣのカーカスプロフ
ァイルを予め菱形とした極端な場合である。しかし、こ
のようにカーカスプロファイルを、自然平衡形状理論に
よる曲線から位置ずれさせることによって、カーカス６
の前記ブレーカ７の端縁部Ｓに生じる押上げ力を増加さ
せることが明らかである。このような押上げ力の量が、
特にトレッド面の中央に比べて、端縁部Ｓにおいてブレ
ーカ７の張力を増長させ見掛けの剛性を向上する。

本発明のラジアルタイヤでは、前記したごと（、トレッ
ド面１２中央Ｍの膨出量ΔＤＭに比して、トレンド面１
２の端縁Ｓの膨出量△ＤＳの比△ＤＳ／ΔＤＭを２以上
に設定するのである。又これは、主として、リムベース
ラインＲＢがリムフランジ１１内面に交わる交点に１か
ら該リムベースラインＲＢに直交する半径線をビード部
においてカーカスに交わらせた交点に２と、カーカス６
の最大中位置ＣＭとの間の半径方向の距離ｈＭと、カー
カス６の前記位置ＣＭ間の長さである最大中ＣＷとの比
ｈＭ／ＣＷを０．３よりも小とすることによって達成し
うろことが判明した。

このようなラジアルタイヤ１は、従来タイヤＩＡに比べ
て、ブレーカ７に作用する内圧張力Ｎ１、従って前記午
前張力Ｎ１２を増加させ、いわゆるプレストレスを付与
しているのは明らかである。

とくにラジアルタイヤ１では、カーカスラインは、標準
空気圧をインフレートしたときには、タイヤ断面高さの
６０％以上に相当するバットレス部よりトレッドにかけ
てタイヤ形状が大きく変形するのであり、この範囲のカ
ーカスの張力が大きく、又見かけの剛性も大きくなるの
は明らかである。同様に、タイヤ赤道面における変形量
よりもトレッド両端における変形量の方が大きいため、
トレッド接地表面には圧縮の歪が働き、前記剛性とあい
まって横剛性が大きくなる。これによって、耐カット性
や耐摩耗性の向上の他操縦安定性、転がり抵抗、高速耐
久性等の改良をもたらすものである。

タイヤの操縦安定性については、コーナリングパワーが
重要であるが、このコーナリングパワーはコーナリング
フォースの立上りの勾配で表される。トラック、バス用
タイヤのように空気圧が高く、しかも曲げ剛性の高いベ
ルト層を有するラジアルタイヤではトレッドの横耐性に
比例してコーナリングパワーが高くなるのではあるが、
このタイヤではカーカス自体の横剛性が低いために横力
によってねじり変形をうけ易く、又このねじりによりシ
ョルダ一部かうきあがりコーナリングパワーを低下させ
ることになる。本発明のラジアルタイヤ１は、バットレ
スからトレッド部に至るカーカスの張力を大きくするこ
と、トレッド接地面に圧縮歪を作用させることによって
スリップ角を付与し、コーナリングパワーを高め優れた
操縦安定性かえられるのである。

とくに操縦安定性の向上については、ブレーカ７の剛性
は、該ブレーカコード自体が有する剛性に加えて、内圧
充填によって該ブレーカ７に作用する張力も、該ブレー
カ７の変形に際しては抵抗となり、従ってこの張力もブ
レーカの剛さをまず見掛けの剛性として作用する。又本
発明のラジアルタイヤ１は、カーカス６の前記変形によ
って、見掛けの剛性をとくにショルダ側の部分で増す。

ラジアルタイヤ１では前記のごとくショルダ側部分にお
いて張力が増すことにより接地面における縁部の見掛け
の剛性が向上する。他方、タイヤのコーナリング時にお
けるブレーカ７の変形を第１１図に示すように、コーナ
リングに際しては面内で側方に膨れるごとく湾曲し、面
内の曲げモーメントが生じるのである。従って、本発明
のタイヤ１のように、接地面の側縁り即ちショルダ側部
分での剛性を増すことによって、前記側縁りで大となる
曲げモーメントに対する反力、面内曲げ剛性を有効に高
めることができ、コーナリング力を向上することによっ
て操縦安定性を改善しうるのである。

転がり抵抗について述べる。トレッド部の剛性向上はタ
イヤの転がり抵抗を減じる。さらにバットレス部の剛性
向上も転がり抵抗の減少に寄与する。

従来、前記したように、転がり抵抗を軽減するべく反発
弾性率の高いゴム配合を用いることがおこなわれている
が、この場合、タイヤの安全性にとって重要なウェット
グリップ性能を悪化させる。

これに対して本発明のタイヤは張力の増大により剛性を
向上させ、タイヤの転動に伴うゴムの動きが減少するこ
とによって、転がり抵抗を低下しうるちのである。これ
は特にウェットグリップ性能、高速耐久性の悪化を伴う
ことなく、操縦性能、耐摩耗性、耐カット性等の改善を
なしうるのである。

このように本発明のタイヤは、 ■　耐摩耗性、耐偏摩耗性の向上 ■　操縦安定性の向上、 ■　耐久性の向上 ■　転がり抵抗の軽減 に寄与するのは前記の通りである。

〔実施例〕

タイヤサイズ１０．０ＯＲ２０の第１図に示すタイヤを
、第１表に示す仕様により試作した。

さらに、自然平衡形状理論に基づくカーカスプロファイ
ルを有するタイヤを比較例として試作した。なおこれら
のタイヤは、いずれもカーカスプロファイルのみを異に
し、その構造はタイヤ動方向に対して９０°に配列した
１ブライのカーカス６を用い、ブレーカ７にはスチール
コード（撚り構造ｌＸ３１０．２０＋ｌＸ６１０．３８
ｍ）をタイヤ赤道面に対し、下のブレーカプライ７Ｃは
６７０、上、中のブライ７Ａ、７Ｂは１６″に配列して
いる。

これらのタイヤを、７．５０ＶＸ２０の正規のリムにリ
ム組し、かつ標準内圧７．２５　ｋｇ／ａｌ！及び５％
の内圧を充填した。

これらのタイヤにつき、トレッドゴムのカットテストを
行った。結果を第１表に示す。

なお、カット深さは、先端説なナイフ状の治具を公称最
大空気を充填したタイヤに一定の力で押付けてトレッド
がうけたカットの深さを測定するものである。

次にタイヤの乗心地や操縦安定性の目安となる縦バネ定
数、コーナリングフォースを調査した結果を第１２図、
第１３図に示す。実施別品は比較別品に比べて、縦撓み
の大きさは変わらないがコーナリングフォースは１０％
程度高いデータを示している。これはバットレスからト
レッド部にかけて働（カーカスプライの張力とタイヤ軸
方向の圧縮歪とにより接地面の横開性が向上しているた
めと思われる。

さらに転がり抵抗を室内ドラム試験機で測定した結果を
、実施別品を１００とした指数表示で第１表に併記して
いる。数字が大であるほど結果は良好であることを示す
。

なおタイヤの転がり抵抗は、ドラム径１．７ｍの鋼製ド
ラム表面にタイヤを、２４２５ｋｇの荷重が負荷される
ように押しつけ、８０ｋｍ／ｈの速度、７、　’１５　
ｋｇ／　ｃｔｌの空気圧のもとて約４５分間の慣らし走
行の後、走行抵抗を測定するものである。実施別品は従
来の比較別品よりも転がり抵抗が低く、タイヤの燃料消
費が低減する。これは前記理由によって、タイヤ転勤等
のゴムの動きが少ないため、内部エネルギーロスが軽減
され、転がり抵抗が小さくなったのである。

さらにバスに装着し、荷重２４２５ｋｇ、８０ｋｍ／ｈ
で実車評価を行った。その結果を同様な指数表示によっ
て第１表に示している。実施別品は操縦安定性にも優れ
ている。

次にウェットグリップ性能について比較した値を第１表
に示す。

ウェットグリップ性能は、速度８０ｋｍ／ｈにおける車
の制動距離を湿潤アスファルト道路上で、実意試験によ
り測定したものである。指数が大きい程ウェットグリッ
プ性能に優れていることを示し、実施別品はウェットグ
リップ性能においても優れ安全なタイヤであることがわ
かる。

これは、トレッド部の剛性が大であるためであって、水
の抵抗を突き破る力が高く、ハイドロプレーニングの発
生限界速度の向上も期待できる。

さらに高速耐久性について試験した。なお荷重は３７８
０ｋｇ、初回圧は７．２５ｋｇ／ｃ＋Ｊであり、ドラム
走行試験機にてステップスピード方式で走行させ、発熱
により破壊した時の速度レベルとその速度における走行
時間の長短により評価する。このテストにおいても実施
別品が優れているのがわかる。

これは、バットレスからトレッド部にかけてカーカスに
高い張力が働くため、トレッドゴムの動きが少ないこと
に由来している。

次に耐摩耗性については、実車テストによる比較テスト
により５万ｉ走行後の溝深さを測定して、１．０００ｋ
ｍ走行当たりのトレッドの摩耗量を指数により比較した
。第１表に示す通り実施別品では、トレッド部での剛性
が大かつ平坦化により１０％程度優れている。

なお、第１４図に示すように、ブレーカ７の上のブレー
カプライ７Ａの外端からＬＬ＝５ｍの位置に、上のブレ
ーカプライ７Ａを貫通して中のブレーカプライ７Ｂに達
する針を立て、剪断歪を測定した。

なお剪断歪γは、第１５図、第１６図に示すように、ト
レッドゴムの歪角度ｍによって、剪断歪Ｔ＝δ！／ｈａ
＝ｔａｎｍ として表示しえる。

この剪断歪を、前記実施別品と比較別品についてタイヤ
の接地中心からのタイヤ回転角度位置における剪断歪、
Ｆ／Ｅ歪を、荷重７トン、内圧８゜０ｋｇ／−の条件で
測定した結果を第１７．１８図に示している。

黒丸で示す本実施別品が、タイヤ接地中心付近を除いて
いずれの場合も、最大、最小の歪差が小であり、前記し
たごとく、転がり抵抗を減じうる第　　　１　　　表 計算式表 のがわかる。

〔発明の効果〕

このように本発明のラジアルタイヤは、耐摩耗性、耐偏
摩耗性、耐久性、操縦安定性に便れかつ転がり抵抗を減
じたラジアルタイヤを提供しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２（８１図
はそのカーカスプロファイルを説明する線図、第２　（
ｂ）図は従来タイヤのカーカスプロファイルを例示する
線図、第３図は自然平衡形状理論に基づ〈従来タイヤと
対比して説明する線図、第４〜６図はカーカスプロファ
イルを変形させたときの理論式を説明する線図、第７図
は内圧張力を示す線図、第８図は子午線方向の張力を示
す線図、第９図は内圧張力を示す線図、第１０図は子午
線方向の張力を示す線図、第１１図はコーナリング力を
説明する線図、第１２図は縦撓みと荷重との関係を示す
線図、第１３図はコーナリングフォースを示す線図、第
１４図は針位置を例示する断面図、第１５図は剪断歪を
例示する斜視図、第１６図は剪断歪を例示する線図、第
１７図は剪断歪を例示する線図、第１８図はＦ／Ｅ歪を
例示する線図である。 ２・−・ビードコア、　　３−　ビード部、４−サイド
ウオール部、　　５−・トレンド部、６・−・・カーカ
ス、　　７−ブレーカ、　８−・・補強層、９−　　ビ
ードエーペックス、　２０．２１・−円弧。 特許出願人　　　　住友ゴム工業株式会社代理人　弁理
士　　苗　　村　　　正 第２１１（ａ） 第２厘（ｂ） 第３ｒＭ 第１２ａ１ ４　重　（にｇｆ） 第１３図 λノック０フシクＺＩム　（浸り 第１５図 第１８図 昭和６２年１２月２９日 需庁長官　小川　邦夫殿 ３、（鉦をする者 事件との関係　　　特許出回り、 住　所　神戸市中央区筒井町１丁目１番１号４、代理人 住　所　大阪市淀用区西中島４丁目２番２６号天神第１
ビル　　電話（０６）３０２−１１７７（２）図面の第
１８図。 ７、補正の内容 （１）明細書の「第１表」を別紙の通り補正する。 （２）図面の第１８図を別紙の通り補正する。 ８、添付書類の目録 （１）補正された第１表。　　　　　１通（２）補正さ
れた第１８図。　　　１通第　　　１　　　表

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）タイヤのトレッド部、サイドウォール部を通りか
   つ両端をビード部のビードコアで折返したラジアル方向
   配列の非伸長又は低伸長コードからなるカーカスと、該
   カーカスの主体部とその折返し部との間に配されるとと
   もにカーカスに沿ってのびる先細かつゴム材からなるビ
   ードエーペックスと、前記トレッド部の内方かつカーカ
   スの外側に配され高耐張かつ非伸長又は低伸長コードか
   らなるブレーカとを具えるとともに、標準のリムにリム
   組しかつ標準内圧の５％の内圧を充填したときから標準
   内圧を充填したときまでのトレッド面端縁部の膨出量Δ
   ＤＳと、標準内圧の５％の内圧を充填したときから標準
   内圧を充填したときまでのトレッド面中央の膨出量ΔＤ
   Ｍとの比ΔＤＳ／ΔＤＭが２以上であるラジアルタイヤ
   。
2. （２）前記トレッド面は、前記ビード部の底面からの該
   トレッド面中央に至る半径方向のタイヤ高さＨと、タイ
   ヤの最大巾Ｗとの比Ｈ／Ｗは０．９よりも大であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のラジアルタイ
   ヤ。