JP3240119B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カーカスをラジア
ル配列のカーカスプライとバイアス配列のカーカスプラ
イとで形成することによって、操縦安定性と高速耐久性
とを両立して向上しうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】カー
カスプライのコード角度をタイヤ周方向に対して略９０
度とした、いわゆるラジアルタイヤでは、カーカスプラ
イを複数枚使用した際にも、プライ間でコードが交差し
ないために、ビード部からサイドウオール部にかけての
剛性が不足しがちとなる。その結果、この剛性不足に原
因してコーナリング性能が損なわれ、又特に負担荷重の
大きい車両においては直進性能も低下することとなる。
従って、従来、この剛性不足を補うために、ビード部か
らサイドウオール部にかけて補強コードフィラーを添設
することが行われているが、重量増加、コスト増加を招
くという問題がある。

【０００３】他方、カーカスコード角度をタイヤ周方向
に対して約５０〜７０度とした、いわゆるバイアスタイ
ヤでは、プライ間でコードが交差して互いに拘束し合う
ために、ビード部からサイドウオール部にかけての剛性
が増加し、前記コーナリング性能、直進性能を向上させ
るという利点を具えている。しかしその半面、ベルト層
における高速耐久性に劣るという問題がある。

【０００４】これは下記の原因によると考えられる。す
なわち、ラジアルタイヤにあっては、タイヤ側面側から
見たカーカスコードａを示す図５（Ａ）の如く、ビード
コアｂからベルト端までのカーカス高さが高速走行時に
ｈ１からｈ２までΔｈ増加したとき、カーカスコード自
体にはｈ２／ｈ１の伸び率の伸びが発生する。これに反
して、バイアスタイヤでは、図５（Ｂ）に示すように、
コード角がθ１からθ２に増加しながらＨ２／Ｈ１の伸
び率の伸びが発生するが、この時、Ｈ２＝ｈ２／sin θ
２、Ｈ１＝ｈ１／sin θ１であるため、バイアスタイヤ
ではラジアルタイヤに比してsin θ１／sin θ２倍だけ
カーカスコードの伸びが小となる。従って、ベルト層の
剛性が大きくカーカス高さの増加量Δｈが同じ時には、
このカーカスコードの伸びが小となる分だけベルト端に
負担される応力が大きくなり、従って、バイアスタイヤ
では高速走行時にベルト端に損傷を発生しやすくなる。

【０００５】このようにラジアルタイヤ、バイアスタイ
ヤでは夫々の構造に固有の特性を有しており、近年、各
構造の利点を兼ね備えたタイヤの出現が望まれている。

【０００６】そこで本発明のうち請求項１記載の発明
は、ラジアルカーカスプライとバイアスカーカスプライ
とでカーカスを形成することを基本として、従来の補強
コードフィラーを用いることなくタイヤ横剛性を高めう
るとともにベルト端への負担応力を低減でき、操縦安定
性と高速耐久性とを両立して向上しうる空気入りタイヤ
の提供を目的としている。

【０００７】請求項２記載の発明は、前記目的に加え
て、直進性能の向上をより確実化しうる空気入りタイヤ
の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項１記載の発明は、トレッド部
からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至
る本体部にこのビードコアで折り返す折返し部を一連に
設けたカーカスプライを含むカーカスと、このカーカス
の半径方向外側かつトレッド部の内方に配されるベルト
層と、前記カーカスプライの本体部と折返し部との間で
前記ビードコアから半径方向外側にのびるビードエーペ
ックスとを具え、前記カーカスは、カーカスコードがタ
イヤ周方向に対して８５〜９０度の傾き角度αで配列さ
れるラジアルカーカスプライと、カーカスコードがタイ
ヤ周方向に対して、前記傾き角度αよりも２０度以上の
差のある６０〜７０度の傾き角度βで配列されるバイア
スカーカスプライとからなり、かつ前記ベルト層は、高
弾性のベルトコードがタイヤ周方向に対して１０〜４０
度の角度で配列する２枚以上のベルトプライを有すると
ともに、前記バイアスカーカスの折返し部を、ハイター
ンアップ構造としたことを特徴とする空気入りタイヤで
ある。

【０００９】又請求項２記載の発明は、バイアスカーカ
スプライを偶数枚設け、このうちの半数を、カーカスコ
ードが右上がりの傾き角度βａで配列される右上がりプ
ライで、又残りの半数を、カーカスコードが左上がりの
傾き角度βｂで配列される左上がりプライで形成すると
ともに、右上がりプライの各傾き角度βａの総和Σβａ
を、左上がりプライの各傾き角度βｂの総和Σβｂと実
質的に同じとしたことを特徴とし、かつ請求項３記載の
発明は、カーカスを、ともに１枚のラジアルカーカス、
バイアスカーカスにより形成している。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図１において空気入りタイヤ１
は、本例では、小型トラック用等の重荷重用タイヤであ
って、トレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内
方にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウオ
ール部３の内方端に位置するビード部４とを具える。又
タイヤ１には、前記ビード部４、４間にカーカス６が架
け渡されるとともに、このカーカス６の半径方向外側か
つトレッド部２内方には強靭なベルト層７が巻装され
る。

【００１１】前記カーカス６は、前記トレッド部２から
サイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に
至る本体部Ａに、このビードコア５の廻りをタイヤ軸方
向の内から外に折り返す折返し部Ｂを一連に設けた折返
しのカーカスプライ１０を含み、又この本体部Ａと折返
し部Ｂとの間には、前記ビードコアから半径方向外側に
のびるビードエーペックス９が充填される。

【００１２】本例では、カーカス６は、本体部Ａａ、Ａ
ｂの外端に折返し部Ｂａ、Ｂｂを設けた、内外２枚の折
返しのカーカスプライ１０ａ、１０ｂからなり、少なく
とも一方の折返し部、本例では、内のカーカスプライ１
０ａの折返し部Ｂａを、タイヤ最大巾近傍位置まで延在
させたハイターンアップ構造とすることによって、前記
折返し部Ｂａと本体部Ａａ、Ａｂとが、ビードエーペッ
クス９上端より高所において互いに隣接している。

【００１３】なお前記ビードエーペックス９は、ＪＩＳ
Ａ硬度が例えば５０〜８０度の比較的硬質のゴムからな
る断面略三角形状をなし、リムフランジ上端をタイヤ半
径方向外側にこえた高さ位置で終端することによって、
前記ハイターンアップの折返し部Ｂａとともにビード４
を補強する。

【００１４】又前記カーカス６は、図２に示すように、
カーカスコードをタイヤ周方向に対して８５〜９０度の
傾き角度αで配列した少なくとも１枚のラジアルカーカ
スプライ１１と、カーカスコードをタイヤ周方向に対し
て６０〜７０度の傾き角度βで配列した少なくとも１枚
のバイアスカーカスプライ１２とを含み、本例では、例
えば外のカーカスプライ１０ｂをラジアルカーカスプラ
イ１１で形成するとともに、内のカーカスプライ１０ａ
をバイアスカーカスプライ１２で形成している。前記の
ごとく、内のカーカスプライ１０ａの折返し部Ｂａをハ
イターンアップ構造としており、即ち本発明において
は、バイアスカーカスプライ１２をハイターンアップ構
造とする。なおカーカスコードとして、本例の如きポリ
エステルの他、ナイロン、レーヨン等の有機繊維コー
ド、及びスチールコードが好適に採用できる。

【００１５】このように、カーカス６が、ラジアルカー
カスプライ１１とバイアスカーカスプライ１２とを含む
ため、プライ間でカーカスコードが交差して互いに拘束
し合い、ビード部４からサイドウオール部３にかけての
剛性を増加しうる。特にハイターンアップ側のカーカス
プライ１０ａをバイアスカーカスプライ１２としている
ので、図３に示すように、このプライ１１の折返し部Ｂ
ａと本体部Ａａ、及びプライ１２の本体部Ａｂの各コー
ドが互いに交差するトラス構造をなすため、剛性をより
増加しうる。又少なくとも１枚のラジアルカーカスプラ
イ１１を含むため、タイヤの負荷応力を、このプライ１
１のコードがその長さ方向に適正に支承でき、ベルト端
にかかる応力／歪みを減少させる。この結果、コーナリ
ング性能、直進性能などの操縦安定性、及び高速耐久性
を両立して向上できる。

【００１６】従って、ラジアルカーカスプライ１１のコ
ードの傾き角度αは、ベルト端での応力／歪みの低減の
ために、８７度以上であることが好ましい。又バイアス
カーカスプライ１２のコードの傾き角度βは、サイドウ
オール部３などでの前記剛性の増加効果を高めるため
に、前記傾き角度αとの差を２０度以上とする。即ち、
前記のように傾き角度αをタイヤ周方向に対して８５〜
９０度とするとき、コードの傾き角度βは６０〜７０度
となる。

【００１７】又カーカス６は、タイヤ成型時、予め複数
のカーカスプライを重ね張りしたのち、この重ね張り体
をトロイド状に膨満させて環状のベルト層と一体化させ
るのであるが、前記傾き角度βが６０度未満では、この
膨満が難しくタイヤ成形性に劣り、従って、好ましく
は、７０度以上、即ちバイアスカーカスプライ１２では
前記のようにコードの傾き角度βは６０〜７０度とす
る。

【００１８】なおこのようなカーカス６として、内のカ
ーカスプライ１０ａをラジアルカーカスプライ１１で、
外のカーカスプライ１０ｂをバイアスカーカスプライ１
２で形成してもよい。

【００１９】又カーカス６としては、図４に示すよう
に、１枚以上の折返しのカーカスプライ１０と、この折
返しのカーカスプライ１０の外側に配されかつ本体部Ａ
０が前記折返しのカーカスプライ１０の折返し部Ｂを覆
う１枚以上の巻下ろしのカーカスプライ１４とで構成す
ることもでき、これらカーカスプライ１０、１４をラジ
アルカーカスプライ１１とバイアスカーカスプライ１２
との自在な組み合わせで形成できる。

【００２０】又カーカス６を３枚以上のプライで構成す
る時には、そのうちの偶数枚をバイアスカーカスプライ
１１で形成し、しかもこのバイアスカーカスプライ１１
のうちの半数を、カーカスコードがタイヤ周方向に対し
て右上がりの傾き角度βａで配列される右上がりプライ
１１Ｒとするとともに、残りの半数を前記カーカスコー
ドがタイヤ周方向に対して左上がりの傾き角度βｂで配
列される左上がりプライ１１Ｌとする。又前記右上がり
プライ１１Ｒの各傾き角度βａの総和Σβａを、前記左
上がりプライ１１Ｌの各傾き角度βｂの総和Σβｂと実
質的に同じとすることが好ましい。なお「実質的に同
じ」とは、各総和の差｜Σβａ−Σβｂ｜が３度以下で
あることを意味する。

【００２１】これは、バイアスカーカスプライ１１を用
いた場合、そのコード角度に原因してタイヤに横力が発
生し、片流れを誘発させるなど直進性能を損ねる傾向が
あり、従ってバイアスカーカスプライ１１の半数を、右
上がりプライ１１Ｒ及び左上がりプライ１１Ｌで形成
し、かつ総和Σβａを総和Σβｂと実質的に同じとする
ことによって、各プライ１１からの横力を打ち消し合う
ことができる。これによって直進走行の安定性を確実化
しうる。

【００２２】又前記ベルト層７は、ベルトコードをタイ
ヤ周方向に対して１０〜４０度の角度で配列した２枚以
上、本例では内外２枚のベルトプライ７ａ、７ｂから形
成され、各ベルトコードがプライ間で交差するように向
きを違えて配されることによって、タガ効果を有してト
レッド部２を補強しかつその剛性を高めている。なおベ
ルトコードとしては、例えばスチールコード、及び芳香
族ポリアミド繊維コード、芳香族ポリエステル繊維コー
ド等の高弾性コードが使用される。なおベルト層７とし
ては、前記内のベルトプライ７ａとカーカス６との間
に、４０〜７０度のコード角度を有することによって、
このベルトプライ７ａと最外側のカーカスプライとの間
の応力集中を緩和するとともにベルト剛性をさらに高め
る他のベルトプライを付設しても良い。

【００２３】

【実施例１】図１に示すカーカスの構造をなすタイヤサ
イズが２４５／７０Ｒ１６のタイヤを表１の仕様に基づ
き試作し、操縦安定性（コーナリング性能、直進性能）
及び高速耐久性を測定し、その結果を、従来のバイアス
タイヤ（比較例１）及びラジアルタイヤ（比較例２）と
比較した。なおカーカス構造以外は同一としており、又
ビードベースラインから各カーカスプライの折返し部上
端までの高さをＬｈ、Ｈｈとしている。

【００２４】操縦安定性は、試供タイヤを標準リム（７
Ｊ×１６）、前輪内圧（２．１kgf/cm² ）、後輪の内圧
（２．４kgf/cm² ）の条件下で車両（３２００CC、４Ｗ
Ｄ車両）の全輪に装着し、積載荷重なしの状態で乾燥舗
装路を実車走行し、そのときのドライバーによる、官能
評価を行うとともに、そのときの評価を比較例１を１０
０として指数表示した。指数値が大なほど優れている。

【００２５】高速耐久性は、試供タイヤを標準リム（７
Ｊ×１６）、内圧（２．６kgf/cm²）、負荷荷重（８０
０kg）の条件下で、ドラム上を開始速度１４０km/hから
３０分毎に走行スピードを１０km／ｈずつステップアッ
プさせ、ベルト端にコードルースなどの損傷が発生する
までの走行速度の差を比較例１を基準（０）として表示
した。表中＋１０は、比較例１より損傷発生速度が１０
ｋｍ／ｈ高いことを意味する。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【実施例２】図４に示すカーカスの構造をなすタイヤサ
イズが７．００Ｒ１６のタイヤを表２の仕様に基づき試
作し、操縦安定性（コーナリング性能、直進性能）及び
高速耐久性を測定し、その結果を、従来のバイアスタイ
ヤ（比較例３）及びラジアルタイヤ（比較例４）と比較
した。なおカーカス構造以外は同一としており、又ビー
ドベースラインから各カーカスプライの折返し部上端ま
での高さ及び巻下ろし下端までの高さをＬｈ、Ｈｈ、Ｄ
ｈとしている。

【００２８】操縦安定性は、試供タイヤを標準リム
（５．５０Ｆ×１６）、内圧（５．０kgf/cm² ）、の条
件下で車両（２Ｄタイプの重荷重車両）の全輪に装着
し、積載荷重（３トン）の状態で乾燥舗装路を実車走行
し、そのときのドライバーによる、官能評価を行うとと
もに、そのときの評価を比較例３を１００として指数表
示した。指数値が大なほど優れている。

【００２９】高速耐久性は、試供タイヤを標準リム
（５．５０Ｆ×１６）、内圧（６．０kgf/cm² ）、負荷
荷重（１１００kg）の条件下で、ドラム上を開始速度１
１０km／ｈから３０分毎に走行スピードを１０km／ｈず
つステップアップさせ、ベルト端にコードルースなどの
損傷が発生するまでの走行速度の差を比較例３を基準
（０）として表示した。表中＋１０は、比較例１より損
傷発生速度が１０ｋｍ／ｈ高いことを意味する。

【００３０】

【表２】

【００３１】表１、２に示すように、本実施例のタイヤ
は、操縦安定性をバイアスタイヤと略同程度に維持しな
がら高速耐久性をラジアルタイヤ並に約１０ｋｍ／ｈ高
めているのが確認できる。

【００３２】

【発明の効果】叙上の如く本発明は構成しているため、
従来の補強コードフィラーを用いることなくタイヤ横剛
性を高めうるとともにベルト端への負担応力を低減で
き、操縦安定性と高速耐久性とを両立して向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。

【図２】そのカーカスプライのコード配列をベルトプラ
イのコード配列とともに示す略図である。

【図３】本願のカーカスプライの効果を示す線図であ
る。

【図４】カーカスのプライ構成の他の一例を示す略図で
ある。

【図５】（Ａ）は、高速走行時における、ラジアルタイ
ヤのカーカスの伸び変形を説明する略図であり、（Ｂ）
は、バイアスタイヤのカーカスの伸び変形を説明する略
図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ７ ベルト層 ７ａ、７ｂ ベルトプライ ９ ビードエーペックス １０、１０ａ、１０ｂ カーカスプライ １１ ラジアルカーカスプライ １１Ｒ 右上がりプライ １１Ｌ 左上がりプライ １２ バイアスカーカスプライ Ａ、Ａ０、Ａａ、Ａｂ 本体部 Ｂ、Ｂａ、Ｂｂ 折返し部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
   ード部のビードコアに至る本体部にこのビードコアで折
   り返す折返し部を一連に設けたカーカスプライを含むカ
   ーカスと、このカーカスの半径方向外側かつトレッド部
   の内方に配されるベルト層と、前記カーカスプライの本
   体部と折返し部との間で前記ビードコアから半径方向外
   側にのびるビードエーペックスとを具え、 前記カーカスは、カーカスコードがタイヤ周方向に対し
   て８５〜９０度の傾き角度αで配列されるラジアルカー
   カスプライと、カーカスコードがタイヤ周方向に対し
   て、前記傾き角度αよりも２０度以上の差のある６０〜
   ７０度の傾き角度βで配列されるバイアスカーカスプラ
   イとからなり、 かつ前記ベルト層は、高弾性のベルトコードがタイヤ周
   方向に対して１０〜４０度の角度で配列する２枚以上の
   ベルトプライを有するとともに、 前記バイアスカーカスの折返し部を、ハイターンアップ
   構造とした ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記カーカスは、偶数枚の前記バイアスカ
   ーカスプライを具え、しかもこのバイアスカーカスプラ
   イのうちの半数は、前記カーカスコードがタイヤ周方向
   に対して右上がりの傾き角度βａで配列される右上がり
   プライからなり、 かつ残りの半数は前記カーカスコードがタイヤ周方向に
   対して左上がりの傾き角度βｂで配列される左上がりプ
   ライからなるとともに、 前記右上がりプライの各傾き角度βａの総和Σβａを、
   前記左上がりプライの各傾き角度βｂの総和Σβｂと実
   質的に同じとしたことを特徴とする請求項１記載の空気
   入りタイヤ。
3. 【請求項３】前記カーカスは、ともに１枚のラジアルカ
   ーカス、バイアスカーカスからなることを特徴とする請
   求項１又は２記載の空気入りタイヤ。