JPH0379403A - 空気入りラジアルタイヤ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ベルト層にタイヤ赤道で２分割されたベルト
プライを有し、かつそのベルトプライを分割点の内側及
び外側に沿う２枚のバンド層を設けることにより、適正
なトレッドラジアス、耐偏摩耗性及び操縦安定性を保持
しつつ高速耐久性を向上しうる空気入りラジアルタイヤ
に関する。

〔従来の技術〕

空気入りラジアルタイヤにあっては、トレンド部におい
てカーカスの外側にベルトプライからなるベルト層を設
けることによりトレッド部の剛性増大が図られている。

又ベルト層は、コードの向きを違えた複数枚のベルトプ
ライを重ね合わせることによってタガ効果が発揮され著
しく剛性が高まり高速耐久性が向上することも知られて
いる。

他方、トレッド部は走行時においてはそのシッルダ部の
変形が大きく、この変形を抑えかつ変形によるベルトプ
ライ端部の剥離を防止するためにベルトプライの両端は
前記シッルダ近傍まで延ばされている。又タイヤ偏平率
が低いタイヤはどカーカスの両肩部がフラット化を呈す
る傾向にある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ベルト層を前記の如く構成することによって、トレッド
部の剛性は向上するもののベルトプライのコードが交叉
するため、ベルトプライ間において、タガ効果が強力と
なり、複数枚のベルトプライが一体化されることによっ
て硬直状態となる結果トレッド面ａは第４図に示す如く
逆反りｒの傾向が生じ、振動が大となり乗心地が低下す
る。

さらに接地圧分布Ｓも第４図（ｂ）に示すごとくシッル
ダ部が拡がる鼓状となり、その結果クラウン部とシッル
ダ部との間で偏摩耗が生じ耐久性が劣るとともに旋回性
能、直進性能が低下するという問題がある。

特に偏平率が７０％以下のタイヤにあっては、接地性が
良い反面、前記鼓状の傾向が顕著に現れる。又スチール
コードを用いてベルトプライを形成した場合には、ベル
トプライ自体の剛性が大きいため、前記トレッド面ａの
逆反りｒが太き（現れる。

本発明は、ベル）１５を構成するベルトプライの一部を
タイヤ赤道において２分割するとともにその分割点の内
、外側を夫々硬質ゴムからなるバンド層で覆うことを基
本として、分割点におけるネッキングを防止して適正な
トレッド剛性を維持し、耐偏摩耗性及び操縦安定性を保
持しつつ高速耐久性を向上しうる空気入りタイヤの提供
を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、トレッド部からサイドウオール部を通りビー
ド部のビードコアの廻りを折返すカーカスと、前記トレ
ッド部にかつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベ
ルト層とを具え、該ベルト層はカーカス側から順次配さ
れる第１のベルトプライ　（Ｂｌ）、第２のベルトプラ
イとを含み前記第１のベルトプライ（Ｂ１）はタイヤ赤
道に対して傾斜するベルトコードを、第２のベルトプラ
イは第１のベルトプライのベルトコードとは逆向きにタ
イヤ赤道に対して傾斜するベルトコードを夫々具えると
ともに、第１、第２のベルトプライのうち一方のベルト
プライはタイヤ赤道近傍を分割点（Ｐ）としてかつ間隙
（ｇ）を存して２分割された２枚のベルトプライ片（Ｂ
Ａ、ＢＡ）からなり、しかも前記分割点（Ｐ）のタイヤ
半径方向内側及び外側に夫々硬質ゴムからなるバンド層
（ＳＡ、ＳＢ）を設け、しかも前記バンド層は、初期歪
が１０％、動的歪が２％、周波数１０　Ｈｚ、温度が６
０℃において測定した複素弾性率（Ｅ”　”）が４０ｋ
ｇ／ｃｍ’以上かつ７９ｋｇ／ｃｍ２以下であるととも
に損失弾性率（Ｅ“）と前記複素弾性率（Ｅ１′）の２
束との比　Ｅ″／　（Ｅ”　）”であるロスコンプライ
アンスが０．６　Ｘ　１０−”ｃｓ／　ｋｇ”以上かつ
Ｑ、　１３　Ｘ　ｌ　Ｏ”ｅｌｌ　／　ｋｇ”以下であ
るゴムからなりかつバンド層の巾（ＳＷ）は前記分割点
（Ｐ）を中心として該間隙（ｇ）の２．０倍以上かつ間
隙（ｇ）の３．０倍以下であるとともに、バンド層の厚
み（Ｔ）は前記分割されたベルトプライにおけるベルト
コード径（ｄ）の１．０倍以上かつ２．０倍以下として
なる空気入りラジアルタイヤである。

〔作用〕

ベルト層は、一方のベルトプライを２分割しているため
、コーナーリングの際、適正なトレッドラジアスを確保
することによりキャンバ角が生じ、ハンドリング性を確
保することができる。

又バンド層をタイヤ赤道を中心にかつ前記ベルトプライ
の分割点と略同じ位置に設けたため、ベルトプライの分
割によるベルト層のタイヤ半径方向の剛性断層を緩和し
、従来の分割ベルトにおいて発生しがちであった旋回時
における腰くだけ、偏摩耗の発生を防止しうる。

しかもバンド層を形成するゴムの特性を、複素弾性率と
ロスコンプライアンスとによって規制したため、剛性の
過大又は過小を防止しかつヒステリスの過大化、振動の
発生等の操縦安定性を損ない耐久性を低下させるような
要因を排除しうる。

又バンド層の巾ＳＷと厚みＴとをそれぞれ規制したため
、高速耐久性及び耐摩耗性の低下を防止することができ
る。

このように前記した各構成が有機的に結合し、一体化さ
れることによって互いに不備を補い合い全体として接地
領域Ｓは第４図（ａ）に示すごとく均等化し、その結果
、操縦安定性を保持しつつ高速走１−４での耐久性を高
めつるのである。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

図において本発明の空気入りタイヤｌは、ビードコア２
が通る両側のビード部３．３と該ビード部３からタイヤ
の半径方向外向きにのびるサイドウオール部４．４とそ
の上端を継ぐトレンド部５とを有し、又トレンド部５か
らサイドウオール部４を通りビード部３の前記ビードコ
ア２の廻りを折返すカーカス６と、前記トレッド部５に
おいてカーカス６のタイヤ半径方向外側に配されるベル
ト層７とを具える。

カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して
４５度〜９０度の角度で配列したラジアル方向配列体で
あり、又カーカスコードとしてスチールコードの他、ナ
イロン、ポリエステル、レーヨン等の繊維コードが採用
される。

前記ベルト層７は、カーカス６から半径方向外側、即ち
トレッド部５の外表面層に向かって順次第１のベルトプ
ライＢ１、第２のベルトプライＢ２の順に配される２層
のベルトプライからなる。

第１、第２のベルトプライＢｌ、Ｂ２は傾斜して配され
るベルトコードを具え、本実施例では、第１のベルトプ
ライＢ１はそのコードをタイヤ赤道Ｃに対して左上りに
１５度〜７０度の範囲で傾けて配列する一方、第２のベ
ルトプライＢ２は、第１のベルトプライＢ１とは逆に右
上りに１５度〜７０度の範囲で傾けて配列する。このよ
うに第１、第２のベルトプライＢｌ、Ｂ２は、そのコー
ドが互いに交叉することにより、両ブライＢ１、Ｂ２に
よってタガ効果が生じトレンド部５の周方向、軸方向に
対する剛性を高めうるのである。

又本実施例では前記第１のベルトプライＢ１はそのタイ
ヤ軸方向の巾ＢＷＩをトレンド部５の外縁り、Ｄ間のタ
イヤ軸方向の長さであるトレッド巾ＴＷの０．９倍より
も大かつ該トレッド巾ＴＷの０．９５倍よりも小とする
とともに、第２のベルトプライＢ２にあってはそのタイ
ヤ軸方向の巾ＢＷ２を前記トレンド巾ＴＷの０．８８倍
よりも大かつトレッド巾ＴＷの０．９２倍以下としてい
る。

第層第２のベルトプライＢｌ、Ｂ２の答中が前記したそ
れぞれの下限値よりも小の場合には、トレッド部５の外
縁り、Ｄ近傍、即ちシッルダ部において剛性が不定する
こととなり、トレッド部５の中央部において中凹みの逆
反りの傾向が大となる。又第層第２のベルトプライＢ１
、Ｂ２の答中が前記したそれぞれ上限値よりも大の場合
には、トレッド部は剛性が過大となり操縦安定性に劣る
。

さらに第２のベルトプライＢ２の巾を第１のベルトプラ
イＢ１のよりも小とする傾向に形成することによって、
第２のベルトプライＢ２端部の過大な側方への張り出し
を防止でき、ベルトプライ端部で生じ勝ちなブライのセ
パレーシヨンを防止することができる。

前記第１のベルトプライＢ１は、タイヤ赤道Ｃ線上で０
．５ｆｉ以上かつ４ｆｉ以下の間隙ｇを有して２分割さ
れた２枚のベルトプライ片ＢＡ、ＢＡからなる。

なお前記各間隙ｇが０．５　ｗ未満ではコーナーリング
時又は、路上走行中に突起物を乗り越える際に、ベルト
プライＢ１、Ｂ２に作用する横力によって生じる各ベル
ト片の変位を前記間隙ｇに介在するゴムが吸収しえず、
その横力がベルトプライ全体にわたって伝播される結果
、ハンドリング性が低下する。又前記間隙ｇが４鰭をこ
えると、該間隙ｇにおいてベルト層７のタイヤ半径方向
の剛性が低下し、トレンド面に逆反りが生じがちとなり
、接地領域が中央部とショルダ一部とにおいて不均一と
なる結果、ハンドリング性が劣り、かつ偏摩耗による耐
久性が低下する。

前記第１、第２のベルトプライＢｌ、Ｂ２の各ベルトコ
ードは、比較的高い弾性率を有するスチール及びナイロ
ン、ポリエステル、レーヨン等の繊維コードの他、テフ
ロン、芳香族ポリアミドの繊維が用いられる。

前記第１のベルトプライＢ１のタイヤ半径方向内、外側
に、前記間隙ｇを覆うバンド層９．１０が配設される。

バンド層９．１０は硬質のゴムからなり、本発明におい
ては、ゴムの複素弾性率Ｅ１とロスコンプライアンス即
ち損失弾性率Ｅ“と前記複素弾性率Ｅ０の２乗との比Ｅ
“／　（Ｅ”　）”を規制している。

トレンド部５にベルトプライを分割することによってそ
の分割点Ｐに間隙ｇを有する場合には、トレッド部５に
は、前記間隙ｇが存在することによって剛性断層が生じ
る。他方、トレッド部５に繰返し荷重が作用した場合に
は、前記間隙ｇ部分に応力が集中する。この応力を緩和
するために本発明は前記バンド層９、ｌＯを設けている
のである。従ってバンド層９．１０は弾性率の高いゴム
を用いるのが望ましいのであるが、弾性率が過大となる
ことによって、トレッド部５のバネ性を失い、操縦安定
性、乗心地が低下する。

他方、バンド層のクランク発生を防止し耐久性を高める
には、トレッド部のエネルギー損失、低発熱性をも考慮
することが望ましい、−船釣にはゴムの耐久性はエネル
ギー損失に影響が大きい損失正接（ｔａｎδ）により判
断され、損失正接が大きくなるほど発熱しやすく耐熱性
が劣るといわれていた。

しかしトレンド部５のように反復して荷重が作用する場
合には、ゴム体からなるバンドＮ９．１０は、トレッド
部の剛性の適性化及び変形の復元の適性化を計り、耐久
性の向上と操縦安定性を確保するため、前記複素弾性率
Ｅ０及びロスコンプライアンス比、Ｅ″／　（Ｅ”　）
”の規制が必要となる。

本発明においては、周波数が１０Ｈｚ、初期歪が１０％
、動的歪が２％、温度が６０℃において複素弾性率Ｅ０
が４０ｋｇ／ｃｎ”以上かつ７０ｋｇ／ｃｍ２ワ下に規
制している。４０ｋｇ／ｃｍ２未満では、トレンド部５
の剛性が小となり、操縦安定性が低下する。逆に１０ｋ
ｇ／ｃｍ２をこえると剛性が過大となり、走行中に振動
が生じ、操縦安定性、乗心地に劣る。

又前記複素弾性率Ｅ０と同じ条件のもとてロスコンプラ
イアンスＥ“／　（Ｅ”　）”を０．６Ｘ１０−”ａｍ
／ｋｇ”以上かつ０．８　Ｘ　１０−’ｃｘ　／　ｋｇ
”以下としている。

前記値がＯ；６　Ｘ　１０−”ｃｌｌ／ｃ未満では剛性
がトレッド部５の剛性が過大となり、振動吸収力が低下
し、操縦が不安定になる一方、０．８Ｘ１０−’ｔｓ　
／　ｋｇ　”をこえるとヒステリシスが大となる結果、
発熱が大きく高速走行において許容最大速度に制約を受
ける。

又バンド層９．１０は巾ＳＷを前記間隙ｇの２゜０倍以
上かつ３．０倍以下に規制している。２．０倍未満では
ベルトプライの分割に対する補強効果が少なく耐久性が
低下し、又３．０倍をこえると走行時によるバンド層の
変形によって生じる内部歪が多くなる結果、発熱による
バンド層の破損が生じるため耐久性が低下する。

又バンド層９．１０はその厚みＴを分割したベルトプラ
イである第１のベルトプライＢｌのベルトコード径ｄの
１．０倍以上かつ２．０倍以下としている。

前記値力月、Ｏ倍未満であると、ベルトプライの分割点
Ｐに生じる剛性断層を補強しえず高速走行における耐久
性が低下し、逆に２．０倍をこえるとトレンド部５は中
央部とショルダ一部とにおいて剛性か不均一となる結果
、偏摩耗が大きくなる。

なお本実施例ではトレッド部５の外表面層の曲率半径Ｒ
を、タイヤサイズ２２５１５０Ｒ１２゜５のタイヤにお
いて該タイヤを漂準リムに装着しかつ標準の内圧を加え
た場合において４００以上５００鶏以下の凸円弧状をな
すごとく形成される。

第３図はベルト層７が第１図に示す構成とは逆に第２の
ベルトプライＢ２をタイヤ赤道Ｃ線上を分割点Ｐとして
２分割した２枚のベルトプライ片ＢＡ、ＢＡによって形
成するとともに、第１のベルトプライＢ１は１枚のベル
トプライによって構成した他の実施例を示す。

本実施例では第２のベルトプライＢ２の前記分割点に位
置して該第２のベルトプライＢ２の内側、外側に夫々前
記構成のバンドｒＩ１９．１０を設けている。

〔具体例〕

タイヤサイズ２２５１５０Ｒ１２，５のタイヤについて
第１図又は第３図の構成を有しかつ第１′表に示す仕様
でタイヤを試作しテストを行った。

なお比較のため従来の仕様のもの（比較例１）及び本発
明の構成外のタイヤ（比較例２〜１０）についても併せ
て試作し、比較テストを行った。

なおり−カス及びベルトコードは実施例、比較例ともに
、下記仕様のものを用いた。

ａ）　カーカス カーカスコード材質　　ポリエステル コード太さ　　　　　　１０００　ｄ／２コードエンズ
　　　　　４９本／　５　ｃｓカーカスプライの枚数　
　　　　２枚 コードの傾斜角　　　　　　　９０度 ｂ）　ベルトコード コードの材質　　　　　スチール コード径（ｄ）　　　　　１．０４　　ｖｍコードエン
ズ　　　　　２６１５値 又バンド層の複素弾性率Ｅ０及びロスコンプライアンス
Ｅ″／　（Ｅ”　）”は、寸法が２５ｔｍＸ５ｍＸ１ｍ
の試料を岩本製作所製のハイパワースペクトロメータを
用いて周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動的歪２％、温
度６０℃の条件により測定した。

その試験結果を第１表に示す。

なお各試験は下記仕様で行った。

１）　高速耐久試験 表面平滑なドラム走行試験機にてＪＩＳに定める最大荷
重と最大内圧とを加えるとともに、速度８０ｋｌＩＩ／
Ｈからスタートし、２４時間走行毎に１０ｋｍ／Ｈずつ
増加させ故障するまでの走行距離を求めるとともに、比
較例１の値１００として指数で表示した。数値がと大き
いほど良好であり層０以上が合格である。

２）　乗心地振動性試験 直径１．６ｍのドラム表面の１カ所に高さ２５鶴の鉄製
突起を設けるとともに、試供タイヤにＪＩＳに定める最
大荷重と最大内圧とを加え、該タイヤが突起を乗越す際
に該タイヤを取付けた固定軸の上下方向及び前後方向の
荷重変動力を求めた。

比較例１のものを１００として表示するとともに、指数
か大きいほど突起乗越時の反力が小さく乗心地の良いこ
とを示す、又１０１以上が合格値である。

なお表中、高速は６０〜１２０ｋｍ／Ｈで、又低速は２
０〜５０１ｕａ／Ｈでテストを行っている。

３）　実地耐摩耗試験 実車に装備し高速道路と一般舗装道路とを１：１の比率
で４００００　ｋｎ＋を走行させ、トレッド部が１ｍｌ
摩耗に要する走行距離を比較例１を１００とする指数で
示した。数値が大きいほど良好であることを示し、１０
０以上が合格である。

４）　実地偏摩耗試験 ３）項に示す試験に供したタイヤのショルダ部の摩耗量
について、クラウンリブ部の摩耗量を１００として指数
で示した。１００に近いほど両者の摩耗量が近づくこと
を示す。なお１００＋２が合格域である。

〔発明の効果〕

叙上の如く本発明の空気入りラジアルタイヤは、２層の
ベルトプライでベル）１を形成するとともにその一方の
ベルトプライをタイヤ赤道近傍で２分割しその分割され
たベルトプライの内、外に分割点を中心として夫々硬質
ゴムからなるバンド層を配設し、しかもバンド層はその
断面形状と、複素弾性率及びロスコンプライアンスのゴ
ム特性を一定の範囲に規制したため、偏平率が小なタイ
ヤであっても、トレッド部の接地領域が中央部とシッル
ダ一部とにおいて均一化される結果、低速時のみならず
高速走行にあっても耐久性に優れ、しかも耐摩耗性、偏
摩耗性及び直進性、旋回性等の操縦安定性を保持しうる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はその
要部を拡大して示す断面図、第３図は他の実施例を示す
断面図、第４図（ａ）〜（ｂ）はタイヤの接地領域を示
す線図、第５図は従来技術を示す断面図である。 ２−・・ビードコア、　３・−・ビード部、４・−サイ
ドウオール部、　　５・・・トレッド部、６・−・カー
カス、　７−・−ベルト層、９．１０・・−バンド層、 Ｂ１・・−第１のベルトプライ Ｂ２・−第２のベルトプライ、 ＢＡ・・・−ベルトプライ、　　　ｃ　−タイヤ赤道、
ｄ−・・ベルトコード径、　ｇ・−間隙、　Ｐ・−分割
点、ＳＷ−・バンド層の巾、　Ｔ・・・バンド−の摩み
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トレッド部からサイドウォール部を通りビード部のビー
   ドコアの廻りを折返すカーカスと、前記トレッド部にか
   つ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層とを
   具え、該ベルト層はカーカス側から順次配される第１の
   ベルトプライ（Ｂ１）、第２のベルトプライとを含み、
   前記第１のベルトプライ（Ｂ１）はタイヤ赤道に対して
   傾斜するベルトコードを、第２のベルトプライは第１の
   ベルトプライのベルトコードとは逆向きにタイヤ赤道に
   対して傾斜するベルトコードを夫々具えるとともに、第
   １、第２のベルトプライのうち一方のベルトプライはタ
   イヤ赤道近傍を分割点（Ｐ）としてかつ間隙（ｇ）を有
   して２分割された２枚のベルトプライ片（ＢＡ、ＢＡ）
   からなり、しかも前記分割点（Ｐ）のタイヤ半径方向内
   側及び外側に夫々硬質ゴムからなるバンド層（ＳＡ、Ｓ
   Ｂ）を設け、しかも前記バンド層は初期歪が１０％、動
   的歪が２％、周波数１０Ｈｚ、温度が６０℃において測
   定した複素弾性率（Ｅ＾＊）が４０ｋｇ／ｃｍ＾２以上
   かつ７０ｋｇ／ｃｍ＾２以下であるとともに損失弾性率
   （Ｅ″）と前記複素弾性率（Ｅ＾＊）の２乗との比Ｅ″
   ／（Ｅ＾＊）＾２であるロスコンプライアンスが０．６
   ×１０＾−＾３ｃｍ／ｋｇ＾２以上かつ０．８×１０＾
   −＾３ｃｍ／ｋｇ＾２以下であるゴムからなり、かつ前
   記バンド層の巾（ＳＷ）は前記分割点（Ｐ）を中心とし
   て該間隙（ｇ）の２．０倍以上かつ該間隙（ｇ）の３．
   ０倍以下であるとともに、バンド層の厚み（Ｔ）は前記
   分割されたベルトプライにおけるベルトコード径（ｄ）
   の１．０倍以上かつ２．０倍以下としてなる空気入りラ
   ジアルタイヤ。