JPS6365522B2 - - Google Patents

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、ベルト強化層とその上面に積層された少なく
とも２層のタイヤ耐張力層からなるベルト補強層
を、トレツドとカーカスコード層の間に、積層配
置したトラツクバス用あるいは小型トラツク用ラ
ジアルタイヤの、プライステアを減少させ直進走
行性を向上すると共に、偏摩耗性を抑制すべく、
カーカスコード層の構造を改良した空気りタイヤ
に関するものである。

従来のトラツクバス用あるいは小型トラツク用
のラジアルタイヤは、第３図に示すようにトレツ
ドとカーカスコード層との間に、このカーカスコ
ード層に隣接し配置された補強コード角がタイヤ
周方向に対して40゜〜75゜であるベルト強化層とこ
のベルト強化層の上面に積層された補強コード角
がタイヤ周方向に対して15゜〜30゜と150゜〜165゜で
相互に交差する少なくとも２層のベルト耐張力層
からなるベルト補強層を、積層配置する一方、前
記カーカスコード層は１層又は２層以上からな
り、そ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。この種のトラツ
クバス用あるいは小型トラツク用のラジアルタイ
ヤは、バイア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が劣るという問題があ
る。即ち、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Ａに示すようにベルト耐張力層５０ｕ，５０
ｄとベルト補強層５０ｓの３層積層板５０として
表わすことができる。この３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、３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２図Ｂ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
に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。

本発明の目的は、前述した従来のトラツクバス
用あるいは小型トラツク用のラジアルタイヤのう
ち、特に２層のカーカスコード層を有するタイヤ
の問題を解消し、新たに別のベルト補強層を追加
することなく、カーカスコード層における補強コ
ードの配列を工夫することにより、プライステア
を軽減して直進走行及び耐摩耗性を前述した従来
のラジアルタイヤよりも１層向上せしめ得るよう
にした空気入りタイヤを提供せんとすることにあ
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、該カ
ーカスコード層に隣接して配置された補強コード
角がタイヤ周方向に対して40゜〜75゜であるベルト
補強層と該ベルト強化層の上面に積層され補強コ
ード角がタイヤ周方向に対して15゜〜30゜である下
側ベルト耐張力層と150゜〜165゜である上側ベルト
耐張力層の少なくとも２層のベルト耐張力層から
なるベルト補強層を、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、前記ベルト強化層
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92゜〜102゜で
あ り、かつ差（α₂−α₁）が5゜〜30゜であるように配
列したことを特徴とするものである。

以下、図に示す本発明の実施例により説明す
る。

第４図は本発明による空気入りタイヤの断面斜
視図であり、第５図は同空気入りタイヤにおける
ベルト補強層とカーカスコード層との展開平面図
である。

第４図および第５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は、前記上側のカーカスコード層４ｕに隣接
して配置されるベルト強化層５ｓと、このベルト
強化層５ｓの上面に積層される上下２層のベルト
耐張力層５ｕ，５ｄとの３層積層構造から構成さ
れている。

そして前記ベルト補強層５を構成する３層のう
ち、上側のベルト耐張力層５ｕの補強コードのタ
イヤ周方向EE′に対する角度θ₃は、150゜〜165゜と
なつており、下側のベルト耐張力層５ｄの補強コ
ードのタイヤ周方向EE′に対する角度θ₂は15゜〜
30゜となつていて、これら上側のベルト耐張力層
５ｕと下側のベルト耐張力層５ｄはその各補強コ
ードが相互に交差するように積層されている。

また前記ベルト強化層５ｓの補強コードのタイ
ヤ周方向EE′に対する角度θ₁は、40゜〜75゜で、前
述した下側のベルト耐張力層５ｄの補強コードと
同一方向に配列されている。

なお、上述したベルト補強層５における補強コ
ード構成は、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
しているベルト強化層５ｓ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４ｕの補
強コードの角度α₂との平均値β−１／２（α₁＋α₂） が92゜〜102゜の範囲内となるようにし、しかも両
角度の差（α₂−α₁）が5゜〜30゜の範囲となるよう
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と接する側にあるベルト強化層５ｓ
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図の例のように、ベ
ルト強化層５ｄの補強コードが右下りとなるよう
に配置されている場合には、タイヤ周方向EE′に
対し反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。
上述した角度α₁，α₂の平均値βが92゜よりも小さ
いときには、プライステアが従来のラジアルタイ
ヤの水準から改善されることはなく、また102゜よ
り大きくなるとプライステアは一層改善されるも
のの、荷重耐久性が従来のラジアルタイヤよりも
劣つてくるため好ましくない。また、たとえ角度
α₁，α₂の平均値βが92゜〜102゜の範囲内にある場
合であつても、その差（α₂−α₁）が5゜〜30゜の範
囲にあることが必要であり、差（α₂−α₁）が5゜よ
りも小さくなると、プライステアは従来ラジアル
タイヤに比較して改善はみられなくなる。また、
差（α₂−α₁）が30゜よりも大きい場合にはプライ
ステアは改善されるが荷重耐久性に劣るようにな
るので好ましくない。

またプライステアをさらに改善するにはα₁＜
90゜とするのがより好ましい。

なお本実施例においては上述したように、１層
のベルト強化層と２層のベルト耐張力層の３層構
造からなるベルト補強層を配置した空気入りタイ
ヤについて説明したが、これは１層のベルト強化
層と３層のベルト耐張力層の４層構造からなるベ
ルト補強層等、３層以上のベルト構成層からなる
ベルト補強層を用いてもよく、あるいは前記ベル
ト強化層がトレツド中央領域を除去した両シヨル
ダー側部分に２分割されて配置された構造のベル
ト補強層等、従来一般に用いられている構造のベ
ルト補強層を使用できるのは勿論である。

例えば上述した４層構造からなるベルト補強層
は、カーカスコード層に隣接して配置されるベル
ト補強層上に、３層の各ベルト耐張力層を下側の
ベルト耐張力層、中側のベルト耐張力層、上側の
ベルト耐張力層の順で積層することにより構成さ
れており、この各層の補強コードの方向は、ベル
ト強化層と下側のベルト耐張力層との間では同一
方向に、下側のベルト耐張力層と中側のベルト耐
張力層との間では異なる方向に、中側のベルト耐
張力層と上側のベルト耐張力層との間では同一方
向にそれぞれ配列されている。この時タイヤ周方
向に対する補強コードの角度はベルト補強層にお
いては40゜〜75゜、下側のベルト耐張力層において
は15゜〜30゜、中側と上側のベルト耐張力層におい
てはそれぞれ150゜〜165゜である。

また前述した本実施例のベルト補強層はスチー
ルコードを用いたベルト補強層を使用したが、こ
れはスチールコードの代りに、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
を用いたものであつてもよい。

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。

なお図中６はベルトクツシヨンゴムである。

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図および第５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差（α₂−α₁）を
20゜の一定とし、コード角度の平均値βを種々変
化させたタイヤを製作した。またベルト補強層の
補強コードはスチールコードからなりベルト強化
層における補強コードのタイヤ周方向に対する角
度はθ₁＝60゜、下側のベルト耐張力層の前記角度
はθ₂＝18゜、上側のベルト耐張力層の前記角度は
θ₃＝162゜である。さらにカーカスコード層は上下
各層とも1500D／２の芳香族ポリアミド繊維コー
ドを用い、タイヤサイズは11R22.5−14PR、リム
8.25×22.5とした。

これらの空気入りタイヤについて、荷重2450
Kg、空気圧7.25Kg／cm²にて自動車用タイヤのユニ
フオミテイ試験方法JASO C607に準じてプライ
ステア（PS）を測定した結果、第７図に示すよ
うな結果を得た。

第７図中、星印☆でプロツトしたものは、α₁＝
α₂＝90゜とした従来のラジアルタイヤによるもの
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92゜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図および第５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92゜
の一定にし、角度差（α₂−α₁）を種々変化させた
タイヤを製作した。またベルト補強層の補強コー
ドの材質、角度は実験例１と同じであり、タイヤ
サイズは11R22.5−14PR、リム8.25×22.5とした。

これらの空気入りタイヤについて、荷重2450
Kg、空気圧7.25Kg／cm²にて自動車用のタイヤのユ
ニフオミテイ試験方法JASO C607に準じてプラ
イステア（PS）を測定した結果、第８図に示す
ような結果を得た。

第８図中、星印☆でプロツトしたものは、α₁＝
α₂＝90゜とした従来のラジアルタイヤによるもの
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5゜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 上述した実験例２で用いた各空気入りタイヤに
ついて、直径1707mmのドラムからなる室内ドラム
試験機により荷重耐久性を測定した。各タイヤは
空気圧7.25Kg／cm²、速度45Km／hr、初期荷重2700
Kgとし、２時間の予備走行後、荷重を3915Kgに増
加させ、以後10時間毎に荷重を270Kgづつ増加し
てタイヤが破壊するまで走行させた。

この破壊時の荷重を測定した結果、第９図に示
すような結果を得た。

なお、第９図に示す各値は、α₁＝α₂＝90゜のラ
ジアルタイヤ（図中☆印）による実験結果を100
とし、指数化した値である。

第９図から明らかなように、コード角度差（α₂
−α₁）が30゜より大きくなると荷重耐久性が急に
低下してしまうことがわかる。

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、該カーカ
スコード層に隣接して配置された補強コード角が
タイヤ周方向に対して40゜〜75゜であるベルト強化
層と該ベルト強化層の上面に積層され補強コード
角がタイヤ周方向に対して15゜〜30゜である下側ベ
ルト耐張力層と150゜〜165゜である上側ベルト耐張
力層の少なくとも２層のベルト耐張力層からなる
ベルト補強層を、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、前記ベルト強化層の補強
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α₂
との平均値１／２（α₁＋α₂）が92゜〜102゜であり、
か つ差（α₂−α₁）が5゜〜30゜であるように配例した
から、上述した構造の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、走行時における走行直進
性を大幅に改善することができ、しかも耐摩耗性
をも向上することができる。

【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Ａ，Ｂはベルト補強
層の変形の状況を示すモデル図、第３図は従来の
ラジアルタイヤの断面斜視図、第４図は本発明の
実施例からなる空気入りタイヤの断面斜視図、第
５図は同タイヤのベルト補強層及びカーカスコー
ド層の展開平面図、第６図は同じく他の実施例に
よる展開平面図、第７図はプライステアと角度平
均値βとの関係図、第８図はプライステアと角度
差（α₂−α₁）との関係図、第９図は荷重耐久性と
角度差（α₂−α₂）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…
…上側のベルト耐張力層、５ｄ……下側のベルト
耐張力層、５ｓ……ベルト強化層。

Claims (1)

1. 【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、該カ
   ーカスコード層に隣接して配置された補強コード
   角がタイヤ周方向に対して40゜〜75゜であるベルト
   強化層と該ベルト強化層の上面に積層され補強コ
   ード角がタイヤ周方向に対して15゜〜30゜である下
   側ベルト耐張力層と150゜〜165゜である上側ベルト
   耐張力層の少なくとも２層のベルト耐張力層から
   なるベルト補強層を、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、前記ベルト強化層
   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92゜〜102゜で
   あ り、かつ差（α₂−α₁）が50°〜30°であるように配
   列したことを特徴とする空気入りタイヤ。