JPS6361201B2

JPS6361201B2 -

Info

Publication number: JPS6361201B2
Application number: JP57109942A
Authority: JP
Priority date: 1982-06-28
Filing date: 1982-06-28
Publication date: 1988-11-28
Also published as: JPS592903A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しく
は、ラジアルタイヤのプライステアを減小させ直
進走行性を向上すると共に、特に低内圧走行時に
おける耐久性を著しく向上せしめ得るようにした
乗用車用の空気入りタイヤに関するものである。

従来の乗用車用ラジアルタイヤは一般に、トレ
ツドとカーカスコード層との間に、タイヤ周方向
に対する補強コードの角度が15゜〜30゜で相互に交
差する少なくとも２層のベルト補強層を積層配置
する一方、前記カーカスコード層の補強コードは
タイヤ周方向に対し略90゜をなすような構成とな
つている。この種のラジアルタイヤは、バイヤス
タイヤと比較して、上記ベルト補強層の効果によ
り制動性能、低燃費性、耐摩耗性などに優れてい
るが、その反面、上記ベルト補強層に起因して直
進走行性に劣るという問題があつた。

すなわち、ラジアルタイヤが回転進行すると
き、スリツプ角が零でも進行方向に対し左右いず
れかの方向のラテラルフオースが発生する現象が
あり、このラテラルフオースにより操縦者の意図
する方向と異なつた方向へ車両が進行するという
ことがあるのである。

一般に、スリツプ角が零でのラテラルフオース
は、二つの異なるメカニズムで発生する力の成分
からなつており、その一つはコニシテイ（CT）
と呼ばれ、もう一つはプライステア（PS）と呼
ばれてタイヤのユニフオミテイ特性の一部として
分類されている。一方、自動車用タイヤのユニフ
オミテイ試験方法（JASO C607）に従うと、タ
イヤが１回転するときのラテラルフオースの平均
値をLFDとしたとき、タイヤの表側で測定した
LFD_Wとタイヤを入れ替えて裏側にして測定した
LFD_Sと、上述したコニシテイCT、プライステア
PSとは定義から次式で表わされる関係になつて
いる。

LFD_W＝PS＋CT ……(1) LFD_S＝PS−CT ……(2) (1)、(2)式からPS，CTを求めると次のようにな
る。

CT＝LFD_W−LFD_S／２ ……(3) PS＝LFD_W＋LFD_S／２ ……(4) 上記(1)、(2)、(3)、(4)の各関係を図にすると第１
図のように表わすことができる。

ところで、上述したコニシテイ、プライステア
のうち、コニシテイはタイヤの周方向中心に関し
てタイヤ形状が幾何学的に非対称であること、即
ち円錐台のようになつたタイヤが転動するときに
発生する力として考えられている。この原因は主
としてタイヤのトレツドに挿入されているベルト
補強層の位置に影響されるためであるので、これ
は製造上の改善によつて減少させることが可能で
ある。これに対し、プライステアはベルト補強層
の構造に起因する固有の力であつて、このベルト
補強層の構造自体を変更しない限り大きく軽減さ
せることは実質上困難とされていた。

いま、ベルト補強層をとり出して考えると、第
２図に示すようにベルト補強層５０ｕ，５０ｄの
２層積層板５０として表わすことができる。この
２層積層板５０に対しタイヤ周方向EE′に引張力
を作用させると、２層積層板５０はその張力の作
用する２次元の平面内のみではなく、３次元的に
面外にも変形を行ない、第３図に示すようなねじ
れ変形を生じてしまうことがよく知られている。
上述したプライステアはこのようなベルト補強層
のねじれ変形により発生するものである。

従来、このプライステアはベルト補強層に対し
て、新たなベルト補強層を追加することにより軽
減させることが種々検討されていたが、このよう
な新たなベルト補強層を追加することはラジアル
タイヤの低燃費性などの特性を損なうことにもな
り、あまり好ましいものとはいえなかつた。

そこで本発明の発明者らは、上述した問題を解
消すべく検討の結果、上述したベルト補強層構造
を有し、カーカスコード層を上下２層で構成した
空気入りタイヤの、各カーカスコード層を構成す
る補強コードのタイヤ周方向に対する角度を、前
記カーカスコード層に接する側のベルト補強層の
補強コードのタイヤ周方向に対する角度が鋭角で
ある側から測定した時に、前記ベルト補強層に接
する側のカーカスコード層の補強コードの角度α₂
とその下側のカーカスコード層の補強コードの角
度α₁との平均値1/2（α₁＋α₂）が96゜〜108゜であ
り、かつ差（α₂−α₁）が10゜〜40゜であるように配
列することにより、前述したベルト補強層に起因
する直進走行性を大幅に改善した空気入りタイヤ
を発明し、すでに出願した。（特願昭55−188602
号明細書及び図面参照）しかしながら上述したように、直進走行性を改
善するために、各カーカスコード層の補強コード
をタイヤ周方向に対し相互に所要の角度で交差せ
しめた場合、特に低内圧走行時において各カーカ
スコード層の補強コードが圧縮により切断する問
題があつた。

従つて本発明の目的は、上述のような問題を解
消し、直進走行性を向上すると共に、特に低内圧
走行時における耐久性を大幅に向上せしめ得る乗
用車用の空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤ
は、トレツドとカーカスコード層との間に、タイ
ヤ周方向に対する補強コードの角度が15゜〜30゜で
あるベルト補強層と150゜〜165゜であるベルト補強
層との２層を積層配置した空気入りタイヤにおい
て、前記カーカスコード層を上下２層に積層され
たカーカスコード層で構成すると共に、各カーカ
スコード層を構成する補強コードのタイヤ周方向
に対する角度を、前記カーカスコード層に接する
側のベルト補強層の補強コードのタイヤ周方向に
対する角度が鋭角である側から測定した時に、前
記ベルト補強層に接する側のカーカスコード層の
補強コードの角度α₂とその下側のカーカスコード
層の補強コードの角度α₁との平均値1/2（α₁＋α₂）
が96゜〜108゜であり、かつ差（α₂−α₁）が10゜〜40
゜
であるように配列し、さらに前記下側のカーカス
コード層の50ｍ／ｍ当りのトータルデニール
（TDD）を、前記上側のカーカスコード層の50
ｍ／ｍ当りのトータルデニール（TDU）の1.1〜
1.5倍としたことを特徴とするものである。

以下本発明を図に示す実施例により具体的に説
明する。

第４図は本発明の実施例からなる空気入りタイ
ヤを示す半断面斜視図、第５図〜第８図は本発明
の各実施例からなる空気入りタイヤのカーカスコ
ード層とベルト補強層との平面視展開説明図であ
る。

第４図〜第８図において、１はトレツド、２は
このトレツド１の両側にそれぞれ延長するように
設けられるサイドウオール、３はこのサイドウオ
ールの下端部に周方向に沿つて埋設されるビード
ワイヤである。この両端部におけるビードワイヤ
３をそれぞれ包込み、サイドウオール２およびト
レツド１の内側面に沿うようにしてカーカスコー
ド層４が設けられており、さらにこのカーカスコ
ード層４とトレツド１との間にスチールコードか
らなるベルト補強層５が介在するように設けられ
ている。カーカスコード層４は上側のカーカスコ
ード層４ｕと下側のカーカスコード層４ｄとの２
層積層構造からなつており、またベルト補強層５
も上側のベルト補強層５ｕと下側のベルト補強層
５ｄとの２層積層構造からなつている。

ベルト補強層５を構成する２層のうち、上側の
ベルト補強層５ｕはその補強コードのタイヤ周方
向EE′に対する角度θ₂が150゜〜165゜となつており、
下側のベルト補強層５ｄの補強コードのタイヤ周
方向EE′に対する角度θ₁が15゜〜30゜となつており、
上側と下側のベルト補強層５ｕ，５ｄの補強コー
ドは互いに交差するような関係に配置されてい
る。このベルト補強層５における補強コードの構
成は、従来のラジアルタイヤに用いられている構
成と同じである。

カーカスコード層４を構成するコードのタイヤ
周方向に対する角度はプライステアを軽減させる
ために重要な構成になつており、次のような条件
を満たすようにして配置される必要がある。

即ち、カーカスコード層４の上側および下側の
カーカスコード層４ｕ，４ｄとも、そのコードの
タイヤ周方向に対する角度は、いずれもベルト補
強層のうちカーカスコード層４に接する側に位置
している下側のベルト補強層５ｄの補強コードが
タイヤ周方向に対して鋭角になつている側から測
定するものとし、下側のカーカスコード層４ｄの
補強コードの角度α₁と上側のカーカスコード層４
ｕの補強コードの角度α₂との平均値β＝1/2（α₁
＋α₂）が96゜〜108゜の範囲内となるようにし、し
かも両角度の差（α₂−α₁）が10゜〜40゜の範囲内と
なるようにすることが必要である。角度α₁，α₂
は、カーカスコード層４と接する側にある下側の
ベルト補強層５ｄの補強コードがタイヤ周方向
EE′に対し鋭角である側から測定するため、第６
図及び第８図に示す例のように、下側のベルト補
強層５ｄの補強コードが左下りとなるように配置
されている場合には、タイヤ周方向EE′に対し時
計方向に測定しなければならない。

上述した角度α₁，α₂の関係から明らかであるよ
うに、上側のカーカスコード層４ｕの補強コード
の角度α₂は下側のカーカスコード層４ｄの補強コ
ードの角度α₁よりも必ず大きくなるように配置さ
れ、しかも互いに交差する関係に置かれている。

本発明においては上述したように各補強コード
の角度α₁，α₂の平均値β及び差（α₂−α₁）をそれ
ぞれ96゜〜108゜、10゜〜40゜の範囲としたから、ベル
ト補強層５のねじれ変形によつて生ずるプライス
テアを軽減することができ、この結果タイヤの直
進走行性を向上できて操縦安定性を向上すること
ができる。

しかしながら平均値βの値が108゜を越えると乗
心地性及び荷重耐久性さらにはタイヤの成型・加
硫作業性が悪化し、また96゜未満では、従来タイ
ヤに比べてプライステアの軽減がされないため好
ましくない。そして乗心地性及び荷重耐久性をさ
らに向上せしめるには、上述した範囲内で102゜以
下とするのがより好ましい。

さらに上述したように角度α₁，α₂の平均値βが
96゜〜108゜の範囲内にある場合であつても、その
差（α₂−α₁）が10゜〜40゜の範囲にあることが必要
であり、このように差（α₂−α₁）の値を10゜〜40゜
の範囲とすることにより、上下２層のカーカスコ
ード層４ｕ，４ｄの補強コードを平行にタイヤ子
午断面方向に配置した従来のラジアルタイヤと比
較してプライステアを軽減できて直進走行性を向
上でき、さらにカーカスコード層の剛性を向上で
き、良好な操縦安定性を得ることができる。

しかしながら、上記角度が40゜を越えると荷重
耐久性の悪化を招き、また10゜未満では従来タイ
ヤに比べてプライステアが軽減されず、さらにカ
ーカス剛性が不足して操縦安定性の低下を招いて
しまうので好ましくない。そして操縦安定性をさ
らに向上させるためには、上記範囲内で25゜以上
とすることがより好ましく、また荷重耐久性をさ
らに向上させるためには上記範囲内で35゜以下に
することがより好ましい。

また本発明は、前記下側のカーカスコード層４
ｄの50ｍ／ｍ当りのトータルデニール（TDD）
を、前記上側のカーカスコード層４ｕの50ｍ／ｍ
当りのトータルデニール（TDU）の1.1〜1.5倍と
したから、成型・加硫工程において、上側のカー
カスコード層４ｕの補強コードに加わる緊張と、
下側のカーカスコード層４ｄの補強コードに加わ
る緊張の差を小さくできて、例え著しい低内圧走
行に於ても良好な耐久性を享受することができ
る。

しかしながら、上記TDD／TDUの値が1.1倍未
満では下側のカーカスコード層４ｄの補強コード
が上側のカーカスコード層４ｕの補強コードに沿
つて損傷を受けやすく、また1.5倍以上では逆に
上側のカーカスコード層４ｕの補強コードが下側
のカーカスコード層４ｄの補強コードに沿つて損
傷を受けやすくなるため好ましくない。さらに好
ましくは1.2倍〜1.4倍とするのがより望ましい。

なお下側のカーカスコード層４ｄの50ｍ／ｍ当
りのトータルデニール（TDD）は、TDD＝下側
のカーカスコード層の素線のデニール数×素線本
数×50ｍ／ｍ当りのコード本数であり、また上側
のカーカスコード層４ｕの50ｍ／ｍ当りのトータ
ルデニール（TDU）は、TDU＝上側のカーカス
コード層の素線のデニール数×素線本数×50ｍ／
ｍ当りのコード本数である。そしてこれらはベル
ト補強層中央（タイヤ赤道面）位置でしかもカー
カスコード層の上下層とも同位置で測定し、また
上記50ｍ／ｍ当りのコード本数はコード方向に直
角に測定する。

なお、上述した実施例では、ベルト補強層５は
スチールコードからなる２層積層のものについて
説明したが、一層がスチールコードのベルト補強
層であり、他の一層が商品名“ケブラー”と称さ
れている芳香族ポリアミド繊維コードのベルト補
強層にするものとか、あるいは２層ともテキスタ
イルコードのベルト補強層とするものなど、従来
一般に適用されているものが使用できる。当然ベ
ルト補強層の端部を内側へ折曲げるようなもので
あつてもよい。また、従来必要により上記２層の
ほかに付加的に他のテキスタイルコードのベルト
補強層を加えていたようなものでも適用が可能で
ある。

また各カーカスコード層のコードはナイロン、
レイヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド繊維
コード等から構成されている。

以下に、具体的な実験例によりさらに詳細を説
明する。

実験例１第４図、第５図および第４図、第７図に示すベ
ルト補強層およびカーカスコード層の構成を有
し、上側および下側のカーカスコード層のコード
の角度差（α₂−α₁）を30゜の一定にし、角度の平
均値βを変化させた種々の空気入りタイヤを製作
した。ベルト補強層の上下各層におけるコードの
タイヤ周方向に対する角度はそれぞれ20゜と160゜
で、各カーカスコード層の諸元は下記の通りであ
つた。タイヤサイズは195／70HR14、リム５ 1/
２−JJ×14とした。これらの空気入りタイヤにつ
いて、自動車用タイヤのユニフオミテイ試験方法
JASO C607に基づいてプライステアPSを測定し
た結果、第９図のような結果を得た。

第９図に〇印で示す各カーカスコード層は、第
４図及び第５図に示すように構成されており、そ
の諸元は、上側のカーカスコード層：ナイロンコード、1260D／２、30本／50mm 下側のカーカスコード層：ナイロンコード、1260D／２、38本／50mm TDD／TDU＝1.3で一定であり、第９図に●印で示す各カーカスコード層は第４
図及び第７図に示すように構成されており、その
諸元は、上側のカーカスコード層：ナイロンコード、840D／２、37本／50mm 下側のカーカスコード層：ナイロンコード、1260D／２、34本／50mm TDD／TDU＝1.4で一定である。

また第９図に☆印で示す従来タイヤは第３図に
示すようにα₁＝α₂＝90゜で、その各カーカスコー
ド層の諸元は、上側のカーカスコード層：ナイロンコード、1260D／２、34本／50mm 下側のカーカスコード層：ナイロンコード、1260D／２、34本／50mm TDD／TDU＝１である。なおコード本数はベルト補強層中央（タ
イヤ赤道面）位置で測定した値である。

この図から明らかなように、カーカスコード層
のコードの角度平均値βが96゜以上のものは、従
来のラジアルタイヤに比べてプライステアPSが
小さくなつていることがわかる。

即ち、走行直進性の改善されていることがわか
る。

実験例２第４図、第５図および第４図、第７図に示すベ
ルト補強層およびカーカスコード層の構成を有
し、上側および下側のカーカスコード層のコード
角度平均値βを102゜の一定にし、角度差（α₂−
α₁）を変化させた種々の空気入りタイヤを製作し
た。ベルト補強層の上下各層におけるコードのタ
イヤ周方向に対する角度は、それぞれ20゜と160゜
であつた。タイヤサイズは195／70HR14、リム
５ 1/2−JJ×14とした。これらの空気入りタイヤ
について自動車用タイヤのユニフオミテイ試験方
法JASO C607に基づいてプライステアPSを測定
した結果、第１０図のような結果を得た。

第１０図中〇印、●印及び☆印については前述
した実験例１と同様である。この図から明らかな
ように、カーカスコード層のコード角度差（α₂−
α₁）が10゜以上のものはプライステアが従来のラ
ジアルタイヤに比較して小さくなり、走行直進性
の改善されることがわかる。

実験例３ TDD／TDUを0.8〜1.8まで変化させた下記仕
様の各空気入りタイヤにつき、直径が1707ｍ／ｍ
室内ドラム試験機により、低内圧走行時の耐久性
を測定した。

各タイヤは空気圧1.3Kg／cm²、速度80Km／hr、
荷重780Kgでタイヤが破壊するまで走行を行なわ
せ、その破壊したときの距離を第１１図にプロツ
トした。

なお10000Km破壊せずに走行した場合は、完走
とし走行を中止した。

本実験に用いた空気入りタイヤは、第４図およ
び第５図あるいは第４図及び第７図に示すベルト
補強層およびカーカスコード層の構成を有し、上
側および下側のカーカスコード層の角度差（α₂−
α₁）を30゜、角度の平均値βを100゜とし、TDUと
TDDの和は約16×10⁴デニール／50mmに固定し、
タイヤサイズは195／70HR14、リムは５ 1/2−
JJ×14とした。

第１１図に〇印で示す各カーカスコード層は、
上下各カーカスコード層共1260D／２でナイロン
コードである。（上下各カーカスコード層のコー
ド本数を変化させた例） ●印で示す各カーカスコード層は、上側のカー
カスコード層が840D／２でナイロンコードであ
り、下側のカーカスコード層が1260D／２でナイ
ロンコードである。（上下各層のコード本数、太
さを変化させた例） △印で示す各カーカスコード層は、上側のカー
カスコード層が1000D／２でポリエステルコード
であり、下側のカーカスコード層が1500D／２で
ポリエステルコードである。（上下各層のコード
本数、太さを変化させた例）これらのTDU、
TDDはベルト補強層中央（タイヤ赤道面）位置
で測定した。

図から明らかなように、TDD／TDUの値が1.1
〜1.5の範囲である場合良好な結果が得られ、特
に1.2〜1.4の範囲では10000Km走行しても破壊し
ないことがわかる。

またTDD／TDUの値が1.1未満では上側のカー
カスコードに沿つて下側のカーカスコードが破壊
し、1.5を越えると下側のカーカスコードに沿つ
て上側のカーカスコードが破壊してしまうことを
発見した。

上述したように、本発明の空気入りタイヤは、
トレツドとカーカスコード層との間に、タイヤ周
方向に対する補強コードの角度が15゜〜30゜である
ベルト補強層と150゜〜165゜であるベルト補強層と
の２層を積層配置した空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスコード層を上下２層に積層されたカ
ーカスコード層で構成すると共に、各カーカスコ
ード層を構成する補強コードのタイヤ周方向に対
する角度を、前記カーカスコード層に接する側の
ベルト補強層の補強コードのタイヤ周方向に対す
る角度が鋭角である側から測定した時に、前記ベ
ルト補強層に接する側のカーカスコード層の補強
コードの角度α₂とその下側のカーカスコード層の
補強コードの角度α₁との平均値1/2（α₁＋α₂）が
96゜〜108゜であり、かつ差（α₂−α₁）が10゜〜40゜
で
あるように配列し、さらに前記下側のカーカスコ
ード層の50ｍ／ｍ当りのトータルデニールTDD
を、前記上側のカーカスコード層50ｍ／ｍ当りの
トータルデニールTDUの1.1〜1.5倍としたから、
前述したベルト補強層に起因するプライステアを
従来のラジアルタイヤと比較して軽減することが
できて直進安定性を改善することができ、しかも
上側のカーカスコード層の補強コードに加わる緊
張と、下側のカーカスコード層の補強コードに加
わる緊張の差を小さくできて、特に低内圧走行時
における耐久性を著しく向上することができる。
そしてTDD／TDUの比率を上記範囲内で大きめ
にもつてゆくことにより、直進安定性をさらに向
上させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はラジアルタイヤの走行距離とラテラル
フオースとの関係図、第２図及び第３図はそれぞ
れベルト補強層の変形の状況を示すモデル図、第
４図は本発明の実施例からなる空気入りタイヤを
示す半断面斜視図、第５図〜第８図は本発明の各
実施例からなる空気入りタイヤのカーカスコード
層とベルト補強層との平面視展開説明図であつ
て、第５図及び第６図はカーカスコード層のコー
ド本数を主体に変化させてTDD／TDUの比率を
定めた場合を示す例、第７図及び第８図はカーカ
スコード層のコードの太さ（素線のデニール数×
素線本数）を主体に変化せしめた場合を示す例を
それぞれ示し、第９図はプライステアと角度平均
値1/2（α₁＋α₂）との関係図、第１０図はプライ
ステアと角度差（α₂−α₁）との関係図、第１１図
は走行距離とTDD／TDUとの関係図である。１……トレツド、４……カーカスコード層、４
ｕ……上側のカーカスコード層、４ｄ……下側の
カーカスコード層、５……ベルト補強層、５ｕ…
…上側のベルト補強層、５ｄ……下側のベルト補
強層。

Claims

【特許請求の範囲】

１トレツドとカーカスコード層との間に、タイ
ヤ周方向に対する補強コードの角度が15゜〜30゜で
あるベルト補強層と150゜〜165゜であるベルト補強
層との２層を積層配置した空気入りタイヤにおい
て、前記カーカスコード層を上下２層に積層され
たカーカスコード層で構成すると共に、各カーカ
スコード層を構成する補強コードのタイヤ周方向
に対する角度を、前記カーカスコード層に接する
側のベルト補強層の補強コードのタイヤ周方向に
対する角度が鋭角である側から測定した時に、前
記ベルト補強層に接する側のカーカスコード層の
補強コードの角度α₂とその下側のカーカスコード
層の補強コードの角度α₁との平均値1/2（α₁＋α₂）
が96゜〜108゜であり、かつ差（α₂−α₁）が10゜〜40
゜
であるように配列し、さらに前記下側のカーカス
コード層の50ｍ／ｍ当りのトータルデニール
（TDD）を、前記上側のカーカスコード層の50
ｍ／ｍ当りのトータルデニール（TDU）の1.1〜
1.5倍としたことを特徴とする空気入りタイヤ。