JPS632702A - 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】 一−−上の千　ノ）テ この発明は、空気入りタイヤ、特に乗用車、軽トラツク
・パン等の小型タイヤに関し、操縦安定性とベルト層の
耐久性とが両立したタイヤに関する。

【久立且遣 一般に、第１０．１１図に示すように、空気入りタイヤ
　ｌに荷重を作用させると、該空気入りタイヤ　１のシ
ョルダー部近傍は実線で示す状態から破線で示す状態ま
で変形して接地部分２がＶ、担となるため、他の部分の
タイヤ外径Ｔが拡大して該部分のベルト層３が周方向に
引き延ばされる。

これにより、ベルト層３を構成するベルトブライ４の補
強コード５は、第１２．１３図に実線で示す状態から仮
想線で示す状態まで倒れ、タイヤ赤道面Ｂに対する交差
角が小さく（延在方向がタイヤ赤道面Ｂとモ行になるよ
う傾斜）なる、ここで、？ｉ接するベルトブライ　４の
補強コード５はタイヤ赤道面６に対する傾肩方向が互い
に逆方向であるため、外層側のベルトブライ４の補強ニ
ード５と内層側のベルトブライ　４の補強コード５とが
周方向にずれ、この結果、これら補強コード５間の層間
ゴム　７に第１３図にハツチングで示すように大きな剪
断歪が生じていた。そして、この層間剪断歪はベルト層
３の幅方向両端に接近するほど大きくなるため、ベルト
層３の両端部にベルトブライ　４間のセパレーションが
発生することがあった。このようなセパレーションを防
ｔｔ−するために、従来、ベルト層３の幅を狭くしたり
、ベルト層３の単位幅当りの補強コード５の打込み本数
を減じたり、また、ベル）！！：３の補強コード　５の
タイヤ赤道面６に対する交差角を比較的大きな値とした
り、さらには、トレッド半径を大きくすることによりベ
ルト層３を可能な限り乎担としたりしていた。

が　　しようと　るｎ　へ しかしながら、前述のようにベルト層３の幅を狭くした
り、ベルト層３の補強コード５のタイヤ赤道面６に対す
る交差角を比較的大きな値とすると、空気入りタイヤの
旋回時におけるサイドフォースが減少し、これにより操
縦安定性が著しく悪化するという問題点がある。また、
ベルト層３の中位幅当りの補強コード打込み本数を減じ
ると、前述と同様に空気入りタイヤのサイドフォースが
減少して操縦安定性が著しく悪化するのみならず、ベル
ト層３の単位幅当りの強力が減少し、突起を乗り越える
時等に加わるｆｆｉ！Ｈに対する耐久性（安全率）が悪
化してしまうという問題点がある。さらに、トレッド半
径を大きくしてベルト層３をモ担にすると、製造コスト
が高くなるとともに、トレッドの異常庁耳等の原因とな
り易いという問題点がある。このように、従来方法では
セパレーションを防止しようとすると４タイヤの運動性
能または耐久性能が低下してしまうという問題点がある
、 ｆ・　占　　　　るための このような問題点は、多数本の金属コードにより補強さ
れたベルトブライをその金属コードがタイヤ赤道面に対
して交互に逆方向に傾斜するようにして２枚重ね合わせ
ることにより構成したベルト層を有する空気入りタイヤ
において、各金属コードを構成するフィラメントの直径
をＲｉ（ｍｍ）とし、１本の金属コードを構成するフィ
ラメントの本数をｍとし、ベルト層に打ち込まれた金属
コードの全本数をｎとしたとき、前記ベルト層が式およ
び式 層 ０．２１≦Σ　Ｒｉ２　≦０．２７ １謀１ 双方を満足するものであることにより解決することがで
きる。

忙」 ベルト層が前記２つの式を満足している場合には、単位
幅当りの強力が同一である従来のベルト層に比較して、
埋設されている金属コードが曲がり易くなるので、前記
ずれによって金属コードが倒れようとしても該金属コー
ドは居間ゴムに引戻されである程度変形し、これにより
居間剪断歪が緩和されてベルト層の両端部に発生するセ
パレーションが防止されるのである。

及ム１ 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１．２．３図において、１１は空気入りラジアルタイ
ヤであり、このタイヤ１１はトロイダル状に変形したカ
ーカス層１２と、カーカス層１２の半径方向内端部が折
り返されて係留された一対のビードコア１３と、カーカ
ス層１２の半径方向外側に配置されたベルト層１４と、
カーカス層１２．ベルト層１４の半径方向外側に配置さ
れたトレッド１５と、を有している。前記ベルト層１４
は互いに重ね合わされた２枚のベルトブライ１Ｂから構
成され、各ベルトブライ１６は多数本の平行なスチール
等の金属コード１７により補強されている。これら金居
コード１７のタイヤ赤道面１８に対する交差角は一定で
、また、隣接するベルトプライ１６では金属コード１７
のタイヤ赤道面１８に対する傾斜方向が逆となっている
。各金属コード１７は第４図に示すように、互いに撚り
合わされた複数本のフィラメント１３から構成され、各
フィラメント１θの直径は同一でＲｉ（爵ｍ）である、
このようなタイヤ１１に例えば正規内圧を充填した後、
適当な荷重を作用させて接地させると、前述のようにベ
ルト層１４が伸張し、ベルト層１４の幅方向両端部に大
きな居間剪断歪が発生する。ここで、従来においては、
ベルト層１４の居間剪断歪に起因する耐久性は、１枚の
ベルトプライ１６の剛性あるいは金属コード１７の配列
方向によっておこるベルトプライ１Ｂの挙動等に着目し
て考察されてきたが、このような点からは耐久性をうま
〈説明できなかった。そこで１本発明者が種々の実験、
推論を繰り返した結果、金属コード１７の有効コード径
指数、引張剛性指数および曲げ剛性指数が、２唐のベル
ト層１４における層間剪断歪に大きな影う４：与えてい
ることを見出した。そこで、未発ＩＪＩ　Ｘはさらに研
究を重ね、以下の２つの式を満足するフィラメント１３
を使用したベルト層１４をタイヤ１１に適用することを
案出したのである。

ｉ＝ｌ　　　　１＝１ ｉ＝１ ここで１ｍは１本の金属コード１７を構成するフィラメ
ント１９の本数を意味し、ｎはベルト層１４に打ち込ま
れた金属コード１７の全本数を意味する。したがって、 は、１本の金属コード１７の有効コード径、即ち多数本
のフィラメント１９を統合して１本の中線の金属コード
１７を仮に形成した場合における該中線金属コード１７
の直径、を指数化したものである。また。

ｉ＝１ は、各金属コード１７の曲げ剛性を指数化したものであ
り、 ｉ＝１ は、各金属コード１７の引張剛性を指数化したものであ
り、この結果１式１の左辺の後半ば金属コード１７にお
ける曲げ剛性指数と引張剛性指数との比ということにな
る。そして、有効コード径指数が０．６２に接近するほ
ど、さらに１曲げ剛性指数と引張剛性指数との比が小さ
くなるほど、金属コード１７が曲がり易くなるので、前
記ずれによって金属コード１７が倒れようとしても、該
金属コードは居間ゴム２０によって第２，３図に仮想線
で示すように引戻されである程度湾曲し、居間剪断歪が
小さくなるのである。そして、式ｌの値がＱ、３０ｔ−
ａえると、第５図に示すように、ベルト層１４の両端に
発生する亀裂が急激に大きくなりセパレーションが発生
するので、前記値は０．３０以下でなければならない、
ここで、：ｊｒＪＳ図に示した結果は、正規内圧が充填
されサイズが１７５／７０Ｓ　Ｒ１３でベルト層が２枚
のベルトプライから構成されている乗用車用ラジアルタ
イヤを多数準備し、正規荷重の２００％の負荷荷重を作
用させながらドラム上を８０Ｋｍ／ｈで３万に厘走行さ
せ、ベルト層の幅方向端における亀裂の大きさを測定す
ることにより求めたもので、各タイヤのベルト層の単位
輻当りの強力が同一であることを条件としている。また
、この発明では、式２の値が０．２１以上で０．２７以
下である金属コード１７を使用しなければならない、そ
の理由は、前記値が０．２１未満あるいは０，２７を超
えると、第６図に示すように、サイドフォースが実用上
必要とされる値より小さくなり操縦安定性が悪化するか
らである。

次に、試験結果を第７．８．９図を参照しながら説明す
る。この試験に使用したタイヤは前記第５図で説１５１
シたものと同様である。そして１本発明を適用した供試
タイヤは、１本のスチールコードを直ｔｌＲｉが０．１
７５　（ｍｍ）のフィラメント８本撚り合わせて構成し
ており、この結果、 ｍ Σ　Ｒ１２＝　０．２４５ ｉ＝１ となる、−方、比較タイヤｌは、１本のスチールコード
を直径Ｒｉが０．２３（ｍｍ）のフィラメント４本撚り
合わせて構成しており、 謬 Σ　Ｒ１２＝　０．２１１８ ｉ＝１ となる、なお、他の構成は供試タイヤと同一で、特に、
中位［当りの強力は４９４Ｋｇ／Ｃｖで同一である。ま
た、この試験には比較タイヤ２も使用しているが、この
比較タイヤ２と比較タイヤｌとの差ｌのベルト層の幅よ
り５（■）だけ狭いだけで、他は全く同一である。第７
図はタイヤに作用する荷重と隣接するベルトプライ間の
居間剪断歪との関係を示したグラフであり、第８図は４
００Ｋｇの荷重を作用させた状態で旋回させたときのタ
イヤの横滑り角（度）とサイドフォースとの関係を示し
たグラフである。これら両図かられかるように１供試タ
イヤはサイドフォースを高い値に維持しながら層間剪断
歪を低減させているが、比較タイヤ１では居間剪断歪が
、また、比較タイヤ２ではサイドフォースが悪化してい
る。第９図はベルト層の幅方向端における亀裂の大きさ
を第５図と同条件で比較試験した結果を示すグラフであ
る。この図から供試タイヤは比較タイヤｌ、２より大幅
に層間剪断歪が改善されていることがわかる。

なお、この発明は、キャップ、レイヤー等の補強材を有
するベルト層に適用してもよい。

ｉ乱立差］ 以上説明したように、この発明によれば、タイヤの圧動
性能、耐久性能を低下させることなく層間剪断歪を低減
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す子午線断面図、第２
図はベルト層の部分平面図、第３図は第２図のＩ−Ｉ矢
視断面図、第４図は１本の金属コードの断面図、ｍ５図
はベルト層の両端に発生した亀裂の大きさと前記式ｌの
値との関係を示すグラフ、第６図は旋回時のサイドフォ
ース指数とと前記式２の値との関係を示すグラフ、第７
図は居間剪断歪とタイヤに作用する荷重との関係を示す
グラフ、第８図は旋回時のサイドフォースと横滑り角と
の関係を示すグラフ、第９図はベルト層の両端に発生す
る亀裂の大きさと走行距離との関係を示すグラフ、第１
０図は従来の空気入りタイヤの側面図、第１１図はその
子午線断面図、第１２図はベルト層の部分平面図、第１
３図は第１２図のｎ−ｎ矢視断面図である。 １４・・・ベルト層１６・・・ベルトブライ１７・・・
金属コード　　　１８・・・タイヤ赤道面１３・・・フ
ィラメント 特許出願人　　株式会社ブリデストン 代理人　　弁理士　　多　１）敏　雄 第１図 １４・・・ベルトノー １６・・・ベルトプライ １７・・・金属コード １８・・タイヤ赤道面 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第　７　図　　　　　　　　　　　！＃試タイヤー□−
比咬タイヤｌ 第８図 横滑り角（９）□ ０供試タイヤ 走行距離（Ｋ、）　− 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多数本の金属コードにより補強されたベルトプライをそ
   の金属コードがタイヤ赤道面に対して交互に逆方向に傾
   斜するようにして２枚重ね合わせることにより構成した
   ベルト層を有する空気入りタイヤにおいて、各金属コー
   ドを構成するフィラメントの直径をＲｉ（ｍｍ）とし、
   １本の金属コードを構成するフィラメントの本数をｍと
   し、ベルト層に打ち込まれた金属コードの全本数をｎと
   したとき、前記ベルト層は式 （√［＾ｍ＾×＾ｎΣ＿ｉ＿＝＿１Ｒｉ＾２］／ｎ−０
   ．６２）＾２＋６（＾ｍ＾×＾ｎΣ＿ｉ＿＝＿１Ｒｉ＾
   ４／＾ｍ＾×＾ｎΣ＿ｉ＿＝＿１Ｒｉ＾２）≦０．３０
   および式 ０．２１≦＾ｍΣ＿ｉ＿＝＿１Ｒｉ＾２≦０．２７双方
   を満足するものであることを特徴とする空気入りタイヤ
   。