JPS6338007A

JPS6338007A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPS6338007A
Application number: JP61181048A
Authority: JP
Inventors: Kazutomi Kobayashi; 一臣小林; Minoru Nakano; 実中野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1988-02-18
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: AU615814B2; JPH0741767B2; AU7617887A; AU4606389A; CA1315653C; US4865103A

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】 −の１この発明は、ベルト端におけるセパレーションを効果的
に防止した空気入りラジアルタイヤに関する。

【久立且遣 −ｆｉに、空気入りラジアルタイヤにおいては、ラジア
ル方向に延びるコードによって補強されたカーカス層の
半径方向外側に、コードによって補強され複数枚のベル
トプライから構成されたベルト層を配置している。この
ようなタイヤに荷重を作用させると、ベルトプライが引
っ張られ内部に埋設されたコードが僅かに傾いて変形す
るが、この変位量はコードの長手方向両端、ベルトプラ
イにおいては幅方向両端、に近づくほど、またベルトプ
ライの幅が広くなるほど大きくなる。

この結果、最大幅のベルトプライの幅方向両端において
は、コード端と該コード端の周囲のゴムとの間に大きな
周方向剪断歪が生じ、これによりセパレーションが発生
することがあった。

このため、従来、ベルトプライのコードのタイヤ赤道面
に対する交差角、ベルトプライのモジュラス、ベルトプ
ライの形状、ベルト層の形状等を種々に変化させて前記
コードの変位を小さく抑え、これにより最大幅ベルトプ
ライの両端におけるセパレージ、ンを防止しようとして
いた。

が　　　よ−　　る３、Ｉ′１点しかしながら、前述のような方法は、割合小型のタイヤ
、例えば乗用車用タイヤのセパレーションを有効に防止
できるが、大型のタイヤ、例えばトラック、バスとか大
型建設車両用タイヤのセパレージ、ンを確実に防止する
ことができなかった。

−占　　　　　ためのこのような問題点は、複数のベルトプライからなり、そ
の内の少なくとも２枚の隣接するベルトプライを補強す
るコードがタイヤ赤道面に対し逆方向に傾斜しているベ
ルト層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、その
幅が最大幅ベルトプライの幅以上でそのモジュラスがベ
ルトプライのモジュラスより低い緩和ベルトプライを前
記ベルトプライに兎なり合わせて設け、かつ、該緩和ベ
ルトプライを補強するコードのタイヤ赤道面に対する傾
斜方向を前記最大幅ベルトプライのニードの傾斜方向と
同一方向とすることにより解決することができる。

１」この発明の空気入りラジアルタイヤに荷重を作用させる
と、ベルト層が引っ張られ、ベルトプライおよび緩和ベ
ルトプライのコードがプライの幅方向両端に近づくほど
大きく変位する。このとき、緩和ベルトプライのコード
の傾斜方向は、ベルト端に生じる周方向剪断歪が最大値
をとる最大幅ベルトプライと同一方向であり、その幅が
最大幅ベルトプライの輻以上であるため、該緩和ベルト
プライのコードによって変形したコード端周囲のゴムは
周囲のゴム、即ち最大幅ベルトプライのコード端周囲の
ゴム、を該最大幅ベルトプライのコードの変位方向と同
一方向に追従変形させる。

この結果、最大幅ベルトプライのコード端と該コード端
の周囲のゴムとの相対的な変位が減少し、周方向剪断歪
が減少する。これにより、最大幅ベルトプライのベルト
端におけるセパレーションが効果的に防止される。なお
、このとき、緩和ベルトプライのモジュラスがベルトプ
ライのモジュラスより低いので、緩和ベルトプライの幅
が最大幅ベルトプライの幅以上であっても、該緩和ベル
トプライのベルト端におけるコードの変位量はあまり大
きなものではなく、この結果、緩和ベルトプライのベル
ト端に生じる周方向剪断歪によってはセパレーションは
発生しない。

１呈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図において、　ｌは大型建設車両等に用いられ
る重荷重用の空気入りラジアルタイヤであり、このタイ
ヤ　ｌはラジアル方向に延びるコードにより補強された
カーカス層２と、このカーカス層２の半径方向外側に配
置されたベルト層３とを有する。このベルト層３は互い
に重ね合わされた複数枚、この実施例では３枚、のベル
トプライ４から構成され、これらベルトプライ　４は、
一般に内層側から外層側に向かって第１ベルトプライ４
ａ、第２ベルトプライ４ｂ、第３ベルトプライ４ｃと呼
ばれている。そして、この実施例では、第２ベルトブラ
イ４ｂの幅Ｗｂが最大で、第３ベルトプライ４ｃの幅−
Ｃが最小で、かつ第１ベルトプライ４ａの幅Ｗａがこれ
らの中間値となっており、タイヤ赤道面６に対して左右
対称に配置されている。これら第１．２．３ベルトプラ
イ４ａ、４ｂ、　４ｃはそれぞれ互いに平行な多数本の
コード５ａ、５ｂ、５ｃにより補強され、これらコード
５ａ、５ｂ、５ｃはタイヤ赤道面６に対して所定の交差
角Ａａ、　Ａｂ、　Ａｃを保って交差している。そして
、前記コード５ａ、５ｂ、５ｃのタイヤ赤道面６に対す
る傾斜方向は隣接する層同士で逆方向となっている０例
えば、この実施例では、コード５ａは左上りに、次のコ
ード５ｂは右上りに、そしてコード５ｃは左上りとなっ
ている。なお、この発明においては、少なくとも２枚の
隣接するベルトプライ　４のコードが逆方向に傾斜して
いればよく、例えばコード５ａは左上りに、コード５ｂ
も左上りに、コード５ｃが右上りになってもよい、前記
ベルト層３の半径方向外側には、該ベルト層３に玉なり
合う第１緩和ペルドプライアが配置されている、この第
１４９和ベルトプライ　７は、その幅Ｘが前記ベルトプ
ライ　４の内の最大幅である第２ベルトプライ４ｂの＠
ｗｂ以上であり、また、そのモジュラスＹが前記ベルト
プライ　４のモジュラスＭより低い、さらに、前記第１
緩和ベルトプライ　７はベルトプライ　４と同様にコー
ド８により補強されているが、これらのコード８のタイ
ヤ赤道面Ｂに対する類語方向は前記最大幅である第２ベ
ルトプライ４ｂのコード５ｂのタイヤ赤道面６に対する
傾斜方向と同一方向である。ここで、モジュラスとは、
コード打ち込み方向におけるプライのヤング率をいい、
一般に、単位幅とコード直径とを乗じて求めた単位断面
積中におけるコードの合計断面積が占める割合に、コー
ド自身のヤング率を乗じて求められ、単位としてはＫｇ
ｆ／　ｍ　ｒｒｆである。そして、このモジュラスを低
下させるには、例えばコード径を小さくしたり、コード
の打ち込み間隔を広げたり、あるいはコード自身のヤン
グ率を低下させればよい、また、前記第１１１和ベルト
プライ　７の幅Ｘは前記第２ベルトプライ４ｂのＴｌ１
ＩＷｂの１．０倍以上で１．３倍以下であることが好ま
しい、その理由は、　１．０倍未満であると、第３図に
示すように第２ベルトプライ４ｂのベルト端における剪
断歪がセパレーションを発生させる限界値りを超え、セ
パレーションが生じるおそれがあるからであり、一方、
　１．３倍を超えると、第４図に示すように第１緩和ベ
ルトプライ　７のベルト端における剪断歪がセパレーシ
ョンを発生させる限界値りを超え、セパレーションが生
じるおそれがあるからである。ここで、第３．４図に示
したグラフは、前記第１緩和ベルトプライ　アのモジュ
ラスＹを第２ベルトプライ４ｂのモジュラスＭで除した
値Ｎが０．３で、コード８のタイヤ赤道面６に対する交
差角Ｂが前記コード５ｂの交差角Ａｂと同一であること
を条件として求めたものである。さらに、前記第１緩和
ベルトプライ　７のモジュラスＹは第２ベルトプライ４
ｂのモジュラスＭの０．２倍から　０．７倍までの範囲
内であることが好ましい、その理由は、０．２倍未満で
あると第１ｆｉ和ベルトブライ　フの製造が困難となる
からであり、０．７倍を超えると第５．６図に示すよう
に、第１Ｉ！和ベルトプライ　７のベルト端における剪
断歪がセパレーションを発生させる限界値りを超え、セ
パレーションが生じるおそれがあるからである。ここで
、第５．６図のグラフは、第１ＩＩ和ベルトブライ　７
の幅Ｘが第２ベルトプライ４ｂの幅ｗｂの　１．１倍で
、コード　８の交差角Ｂがコード５ｂの交差角Ａｂと同
一であることを条件として求めたものである。また、前
記コード８の交差角Ｂは４５度以下で、かつコード５ｂ
の交差角Ａｂから５度差し引いた値以上であることが好
ましい、その理由は、４５度を超えると、第７．９図に
示すように、コード８の変位が小さくなって第２ベルト
プライ４ｂのベルト端における剪断歪を殆ど低下させら
れないからであり、一方、交差角Ａｂから５度を差し引
いた個未満であると、第８．１０図に示すように、第１
．１２和ペルドブテイ　７のベルト端における剪断歪が
セパレーションを発生させる限界値りを超え、セパレー
ションが生じるおそれがあるからである。ここで、第７
．８．９．１０図のグラフは、第１緩和ベルトプライ　
７の＠Ｘが第２ベルトプライ４ｂの幅ｗｂの　１．１倍
で、第１！ｉ和ベルトプライ　７のモジュラスＹを第２
ベルトプライ４ｂのモジュラスＭで除した値が０．３で
あることを条件として求めたもので、第７．８図はコー
ド５ｂの交差角Ａｂが３０度、第９．１０図はコード５
ｂの交差角Ａｂが１５度である。この実施例においては
、また、最大幅の第２ベルトプライ４ｈの半径方向外側
に第２ベルトプライ４ｂより幅の狭い第３ベルトプライ
４ｃを配置しているが、この第３ベルトプライ４ｃのベ
ルト端におけるセパレーション防止のため、該第３ベル
トプライ４ｃの半径方向外側で第１９和ペルドプライア
の半径方向内側に第２緩和ベルトブライ１１を配置して
いる。この第２８ａ和ベルトプライ１１は、その幅Ｚが
第３ベルトプライ４ｃの輻Ｗｃ以上で、かつ第２ベルト
プライ４ｂの幅Ｗｂ未満であり、さらに、そのモジュラ
スＶが第３ベルトプライ４ｃのモジュラスＭより低く、
かつ、第２緩和ベルトプライ１１を補強するコード１２
のタイヤ赤道面８に対する傾斜方向が前記第３ベルトプ
ライ４Ｃのコード５ｃのタイヤ赤道面　６に対する傾斜
方向と同一方向である。また、この第２ｆｉ和ベルトプ
ライ１１は、前述と同様の理由により、そのモジュラス
■が第３ベルトプライ４ＣのモジュラスＭの０．２倍か
ら　０．７倍までの範囲内にあり、さらに、コード１２
のタイヤ赤道面６に対する交差角Ｃが４５度以下で、コ
ード５ｃの交差角Ａｃから５度を差し引いた値以上であ
ることが好ましい、なお、前記第２Ｉｌ和ベルトプライ
１１　（Ｋ２）は、第１５図（ｈ）に示すように、第１
緩和ベルトプライＫｌの半径方向外側に配置しても、該
第２！ｌ和ベルトプライに２は第１１１和ベルトプライ
に１を越えて第３ベルトブライＰ３のベルト端のゴムに
殆ど影響を与えられないため、セパレーション防止効果
はあまりない。

次に、この発明の一実施例の作用について説明する。

前述したようなタイヤ１に荷重を作用させると、ベルト
層３が引っ張られ、第１、？、３ベルトブライ４ａ、　
４ｂ、　４ｃおよび第１．２緩和ベルトプライ７．１１
ノコード５ａ、　５ｂ、５ｃおよび８．１２が第１１図
（ａ）（ｂ）に示すように変位し、その変位量はプライ
の幅方向両端に近づくほど、また、プライの幅が広いほ
ど大きくなる。そして、この第１緩和ベルトプライ　７
のコード８に追従して変形したコード８の両端周囲のゴ
ムは、該ゴムの周囲のゴムを同一方向に引張っである程
度変形させる。このとき、前記第１Ｉ！和ベルトプライ
　７は、そのコード８の傾斜方向が最大幅の第２ベルト
プライ４ｂのコード５ｂの傾斜方向と同一方向であり、
その＠Ｘが第２ベルトプライ４ｂの輻ｗｂ以上であるた
め、荷重作用時に最大の周方向剪断歪が生じる第２ベル
トプライ４ｂのコード５ｂの両端周囲に位置するゴムが
、コード５ｂの変位方向と同一方向にある程度変形させ
られることになる。この結果、前記コード５ｂの両端と
該コード５ｂの両端周囲のゴムとの相対的な変位が減少
し、この部分のゴムの周方向剪断歪が減少する。これに
より、最大幅の第２ベルトプライ４ｂのベルト端におけ
るセパレーシゴンが効果的に防止される。一方、第３ベ
ルトプライ４ｃのベルト端におけるセパレーシゴンも前
述と同様にして第２１ｓ和ベルトプライ１１により効果
的に防止される。なお、このとき、第１！！和ベルトプ
ライ　７のモジュラスＹが第２ベルトプライ４ｂのモジ
ュラスＭより低いので、第１緩和ベルトプライ　７の１
ｗ１ｉｘが第２ベルトプライ４ｂのｍｗｂ以上であって
も、該第１！ｌ和ベルトプライ　アのベルト端における
コード８の変位量は、第１１図（ｂ）に示すようにあま
り大きなものではなく、この結果、第１緩和ベルトプラ
イ　７のベルト端に生じる周方向剪断歪によってはセパ
レーションは生じない。

また、この実施例ではモジュラスＹが低く、かつ最も広
い幅である第１緩和ベルトプライ　アを半径方向最外側
に配置しているので、トレッドゴム１６がカットを受け
たような場合にも、該カットの進展を阻止することがで
きる。さらに、各プライ４．１１の両端部近傍のゴムに
クラックが生じたような場合にも、第１緩和ベルトプラ
イ　７が該部分のゴムを拘束しているため、クラックの
進展が抑制される。なお、第１２図（ａ）（ｂ）に従来
構造のベルトプライのコード端における変位量を比較の
ため示している。この図面かられかるように、最大幅の
ベルトプライのベルト端には大きな周方向剪断歪が生じ
ている。

次に、試験例を説明する。この試験では、小型トラック
に用いられる中型タイヤ、トラック、バスに用いられる
大型タイヤおよび大型建設車両に用いられる超大型タイ
ヤを対象とし、中型タイヤについては、第１３図（ａ）
　（ｂ）　（ｃ）に示すようなプライ数が３枚の比較タ
イヤｌ、本発明を適用した供試タイヤｌ、２を、大型タ
イヤについては、第１４図（ａＯｂ）（ｃ）に示すよう
なプライ数が４枚の比較タイヤ２、供試タイヤ３．４を
、超大型タイヤについては、第１５図（ａ）　（ｂ）　
（ｃ）に示すようなプライ数が５枚の比較タイヤ３、供
試タイヤ５．６を準備した。ここで、中型タイヤのサイ
ズはＬ　Ｖ　Ｒ７，０ＯＲ１Ｂであり、大型タイヤのサ
イズはＴ　Ｂ　Ｒ１０，００Ｒ２０であり、超大工タイ
ヤのサイズはＯＲＲ３Ｂ、００　Ｒ５１−１？ある。ま
た、前記比較タイヤ１、供試タイヤｌ、２における第１
．第２ベルトプライＰ１、Ｐ２は、そのコード交差角が
それぞれ右上り１９度、左上り１９度であり、また、モ
ジュラスがそれぞれ５７５７である。また、比較タイヤ
１における補助ベルトプライＨ１はそのコード交差角が
右上す８７度、モジュラスが３７０４であり、供試タイ
ヤｌにおける緩和ベルトプライに１はそのコード交差角
が右上り１９度、モジュラスが３７０４であり、さらに
、供試タイヤ２における緩和ベルトプライに１はそのコ
ード交差角が左上り１９度、モジュラスが３７０４であ
る０次に、前記比較タイヤ？、供試タイヤ３．４におけ
る第１、第２ベルトプライＰｉ、　Ｐ２は、そのコード
交差角がそれぞれ右上り１８度、左上り１８度であり、
また、モジュラスがそれぞれ８４５０である。また、比
較タイヤ２における補助ベルトプライＨ１はそのコード
交差角が右上り６５度、モジュラスが８４５０であり、
補助ベルトプライＨ２はそのコード交差角が左上り１８
度、モジュラスが４６８０である。また、供試タイヤ３
における補助ベルトプライＨ１はそのコード交差角が右
上り６５度、モジュラスが８４５０であり、緩和ベルト
プライＫｌはそのコード交差角が右上り１８度、モジュ
ラスが３０００である。さらに、供試タイヤ４における
第１緩和ベルトプライに１はそのコード交差角が右上り
１８度、モジュラスが４０００であり、第２緩和ベルト
プライに２はそのコード交差角が左上り１８度、モジュ
ラスが４０００である６次に、前記比較タイヤ３、供試
タイヤ５．６における第１、第２、第３ベルトプライＰ
１、Ｐ２、Ｐ３は、そのコード交差角がそれぞれ左上り
４０度、左上り２１度、右上り２１度であり、また、モ
ジュラスがそれぞれ７５００である。また、比較タイヤ
３における補助ベルトプライＨ１はそのコード交差角が
左上り２１度、モジュラスが７５００であり、補助ベル
トプライＨ２はそのコード交差角が右上り２１度、モジ
ュラスが７５００である。また、供試タイヤ５における
第１緩和ベルトプライに１はそのコード交差角が左上り
２１度、モジュラスが３５００であり、第２緩和ベルト
プライに２はそのコード交差角が右上り２１度、モジュ
ラスが３５００である。さらに、供試タイヤ６における
第１緩和ベルトプライに１はそのコード交差角が左上り
２１度、モジュラスが３５００であり、第２緩和ベルト
プライに２はそのコード交差角が右上り２１度、モジュ
ラスが３５００である。なお、各タイヤのプライの幅は
各図に単位ｍｍで示している。

上述のようなタイヤを用いて、まず、各ベルトプライの
ベルト端における周方向剪断歪を有限要素法によるシミ
ュレーション計算によって求めた。ここで、各タイヤは
１００％の荷重が平押しでかけられた状態とした。この
計算結果を別表に指数で示すが、中型タイヤにあっては
比較タイヤ１の第１ベルトプライＰ１のベルト端におけ
る歪２２％を指数　１００とし、大型タイヤにあっては
比較タイヤ２の第１ベルトプライＰ１のベルト端におけ
る歪３９％を指数　１００とし、さらに、超大型タイヤ
にあっては比較タイヤ３の第１ベルトプライＰ１のベル
ト端における歪３５％を指数１００とした。また、前記
各タイヤに対してドラム耐久試験を行なったが、その結
果を同じく別表に指数で示す、この耐久試験の条件は以
下の通りで、中型、大型、超大型タイヤについて、ドラ
ム径はそれぞれ　１．７ｍ、１．７ｍ、　５．０ｍであ
り、また、荷重はいずれもＪＡＴＭＡ規格の１５０％荷
重で、それぞれ１８４５Ｋｇ、４０５０Ｋｇ、　５７５
００Ｋｇであり、さらに、内圧はいずれも規定内圧で、
それぞれ８Ｋｇ／Ｃゴ、７．２５Ｋｇ／Ｃゴ、７Ｋｇ／
Ｃｍ′であり、また、速度はそれぞれ８０１ｆ／ｈ、６
０に層ハ、　８Ｋｍ／ｈである。そして、このような条
件下でドラムの外周面を転勤させ、故障発生までの走行
距離を測定したが、中型、大型、超大型タイヤにあって
はいずれも比較タイヤｌ、２．３がそれぞれ１２０００
に鳳、２１０００に鳳、８１［１０Ｋｍにおいて最初に
故障した。別表には前記値をそれぞれ指数　１００とし
て表示している。

この別表から、供試タイヤ４．６において最大幅ベルト
プライのベルト端における周方向剪断歪が著しく減少す
るとともに、タイヤの耐久性が大幅に向上していること
がわかる。

なお、前述の実施例においては、緩和ベルトプライを最
大幅ベルトプライの半径方向外側に配置したが、この発
明においては、半径方向内側に配置してもよい。

ｌ且立皇」以上説明したように、この発明によれば、最大幅ベルト
プライのベルト端におけるセパレーションを効果的に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すタイヤの子午線断面
図、第２図は前記タイヤの破断平面図、第３図は第２ベ
ルトプライのベルト端剪断歪とプライ幅比との関係を示
すグラフ、第４図は第１緩和ベルトプライのベルト端剪
断歪とプライ幅比との関係を示すグラフ、第５図は第２
ベルトプライのベルト端剪断歪とモジュラス比との関係
を示すグラフ、第６図は第１′ａ和ベルトプライのベル
ト端剪断歪とモジュラス比との関係を示すグラフ、第７
図は交差角Ａｂが３０度のときの第２ベルトプライのベ
ルト端剪断歪と交差角Ｂとの関係を示すグラフ、第８図
は交差角Ａｂが３０度のときの第１緩和ベルトプライの
ベルト端剪断歪と交差角Ｂとの関係を示すグラフ、第９
図は交差角Ａｂが１５度のときの第２ベルトプライのベ
ルト端剪断歪と交差角Ｂとの関係を示すグラフ、第１０
図は交差角Ａｂが１５度のときの第１緩和ベルトプライ
のベルト端剪断歪と交差角Ｂとの関係を示すグラフ、第
１１図（ａ）はプライ、コードの配置状態を示す概略断
面図、第１１図（ｂ）は前記コードの各幅方向位置にお
ける周方向変位量を示すグラフ１、第１２図（ａ）は従
来タイヤのプライ、コードの配置状態を示す概略断面図
、第１２図（ｂ）は前記コードの各幅方向位置における
周方向変位量を示すグラフ、第１３図（ａ）　（ｂ）　
（ｃ）はそれぞれ比較タイヤ１、供試タイヤｌ、供試タ
イヤ２におけるプライの配置状態を示す概略断面図、第
１４図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ比較タイヤ２、供
試タイヤ３．供試タイヤ４におけるプライの配置状態を
示す概略断面図、第１５図（ａＯｂ）（ｃ）はそれぞれ
比較タイヤ３．供試タイヤ５、供試タイヤ６におけるプ
ライの配置状態を示す概略断面図である。３・・・ベルト層４・・・ベルトプライ５・・・コード
　　　　　　６・・・タイヤ赤道面７・・・緩和ベルト
プライ特許出願人　　株式会社ブリデストン第１図琴！３　　ベルト・ｊ４　　ベルトプライ５　　コード６　　タイヤ示道面７　　慎イ０ベルトプライ第２図第４ｒＩ！Ｊプライ幅比　Ｘ冷り□ 第５図第６図モジュラス比　ＹｙＭ□ 第８図交差角Ｂ　（＋Ｉ　− 第１０図交差角Ｂ（釦− 第１１図第１２図第１３図第１４図比較タイヤ２第１５図

Claims

【特許請求の範囲】

複数のベルトプライからなり、その内の少なくとも２枚
の隣接するベルトプライを補強するコードがタイヤ赤道
面に対し逆方向に傾斜しているベルト層を備えた空気入
りラジアルタイヤにおいて、その幅が最大幅ベルトプラ
イの幅以上でそのモジュラスがベルトプライのモジュラ
スより低い緩和ベルトプライを前記ベルトプライに重な
り合わせて設け、かつ、該緩和ベルトプライを補強する
コードのタイヤ赤道面に対する傾斜方向を前記最大幅ベ
ルトプライのコードの傾斜方向と同一方向としたことを
特徴とする空気入りラジアルタイヤ。