JPS63188502A - 重荷重用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〕 本発明は重荷重用空気入りラジアルタイヤの改良に関す
るもので、トランク用タイヤや作業車両用タイヤ等、い
わゆる悪路や非舗装路を走行する機会の多いタイヤとし
て利用される。

〔従来の技術〕

トラック用タイヤや作業車両用タイヤ等、いわゆる悪路
や非舗装路を走行する機会の多いタイヤは、砂利や瓦礫
等によりタイヤトレッド面のゴムが傷付けられる一方、
ベルトのセパレーション故障を招く等、耐久性の低下を
来たし易い。

そこで、砂利や瓦礫からの入力を低減することが必要で
あるが、従来の試みは、 （ａ）　　ベルト補強材つまりコードの材質、コードの
燃り構造等を改良する。

（ｂ）　　ベルト層のコードの配列密度及び配列角度を
改良する。

（Ｃ）　　ベルト層のプライ数を増力λする。

（ｄ）　　ベルト層の各プライの幅を増減する。

（ｅｌ　　ベルト層の各プライを構成するベルトコーテ
ィングゴムの物性を改良する。

等、専らベルト層の構造面から改良を加えるものであっ
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述したようなベルト層の構造面からの
改良では、タイヤの重量増加を招く一方、構成部材が増
加する関係上生産性の低下を招くきらいがあり、さらに
、路面凸凹からの入力を低減しようとすると、走行時に
おけるコーナリング時に発生する横力に対する抵抗力が
弱まり、ベルトセパレーションに対する抵抗力が弱まる
等問題があった。

本発明は上述した問題点を解消すべく実験し検討した結
果、達成されたものである。

従って本発明の目的は、カーカス並びにベルト層の形状
に着眼し、タイヤの重量増加及び生産性の低下を招くこ
とがない一方、走行時におけるコーナリングに伴う横力
に対する抵抗力を弱めることなく、砂利、瓦礫等路面の
凸凹からの入力を低減させ得る優れた重荷重用空気入り
ラジアルタイヤを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した目的を達成するため本発明は、一方のビードか
ら他方のビードまでトロイダルに延びるラジアル構造の
カーカスと、このカーカスのクラウン部にタイヤの赤道
面に対し、非伸張性コードを浅い角度で配列した層の少
なくとも数プライを、これらのコードが上記赤道面を挟
んで交差するように重ね合わせ、且つカーカスに第１プ
ライ、第２プライと順次密着配置したベルト層を含むタ
イヤにおいて、タイヤをリム組みし使用内圧を充填した
とき、 カーカスの形状が下記（１）式を満足し、０．８５≦Ｈ
／Ｂ≦１．ＯＯ−・−一−−−−−−・−・・−・−−
−ｍ−・−−−−−−−・・−・（１）Ｈ：カーカスの
断面高さ Ｂ：カーカスの断面幅 ベルト層の形状が下記（２）式を満足し、０．１６４１
−１４．７２≦ａ≦０．１７９１−１３．１７−（２）
ａ：ベルトプライの交差領域両側端を通るタイヤの赤道
面と平行な面とベルト第 １プライの中心とが交わる夫々の点を 結ぶ仮想線から上記赤道面上における 上記ベルト第１プライの中心までの距 離 ｌ：ベルトプライの交差領域両側端間の距離 カーカス側部の形状が下記（３）式を満足し、０．３１
１／Ｂ　＋１．０２７≦Ｂ／Ｊ≦０．３　Ｈ／Ｂ　＋１
．０５７・−・・−・−・−・−・−−−−−−−−−
−−（３１Ｊ：両ビード部間の距離 カーカスとベルト層の関係が、 ０．２７８≦Ｌ≦０．７５　ｊ２−−−−−−−−−・
−・・・−・−・・・・−・・−・・−一−−−−・（
４）Ｌ：カーカスとベルト層との密着領域の幅の関係に
あることを特徴とする。

〔作用〕

本発明は、カーカス並びにベルト層の形状を上述したよ
うに形成したから、タイヤの重量増加及び生産性の低下
を招くことがない一方、走行時におけるコーナリングに
伴う横力に対する抵抗力を弱めることなく、砂利、瓦礫
等路面の凸凹からの入力を低減させることができる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により図面を参照しつつ具体的に説
明する。

図は本発明の実施例からなる重車両用空気入りタイヤを
示すラジアル方向半断面説明図である。

図においてＥは本発明の実施例からなる重車両用空気入
りタイヤで、一方のビード１０から他方のビード（図示
しない）までトロイダルに延びるスチールコードで代表
される非伸張性コード層の例えばｌプライからなるラジ
アル構造のカーカス２０と、このカーカス２０のクラウ
ン部にタイヤの赤道面ＣＬに対し、同様にスチールコー
ドで代表される非伸張性コード３０ａを浅い角度で配列
した層の少なくとも２プライ　（図においては符号３１
．３２　）を、これらのコード３０ａが上記赤道面ＣＬ
を挟んで交差するように重ね合わせ、且つカーカス２０
に第１プライ３１、第２プライ３２と順次密着配置した
ベルト層３０から構成されている。

そして本発明においては、特に、タイヤをリム組みし使
用内圧を充填したとき、 カーカス２０の形状が下記（１）式を満足し、０．８５
≦Ｈ／Ｂ≦１．００・−一−−−−−−・−・−−一−
・−−−−−−−−−−−・−−−−・−（１）Ｈ二角
−カス２０の断面高さ Ｂ：カーカス２０の断面幅 ベルト層３０の形状が下記（２）式を満足し、０．１６
４１！−１４，７２≦ａ≦０．１７９１−１３．１７−
（２）ａ：ベルトプライの交差領域両側端を通るタイヤ
の赤道面と平行な面とベルト第 １プライ３１の中心とが交わる夫々の点を結ぶ仮想線か
ら上記赤道面上におけ る上記ベルト第１プライ３１の中心までの距離 ｌ：ベルトプライの交差領域両側端間の距離 カーカス２０の側部２０ｓの形状が下記（３）式を満足
し、 ０．３　ＨＵＢ　　＋１．０２７　≦Ｂ／Ｊ　≦０．３
　ＨＵＢ　　＋１．０５７−−−−−・−−−−一−−
・−−−−・−・・−（３１Ｊ：両ビード部１０間の距
離 カーカス２０とベルト層３０との関係が、０．２７８≦
Ｌ≦０．７５１−−−−−−−−−−−−−−−−・−
・−・・−−一−−−−・−・−・・・（４）Ｌ：カー
カス２０とベルト層３０との密着領域の幅 の関係にあるように成形されている。

さらにこの構造を説明すると、本実施例においてベルト
層３０を構成する第１プライ３１及び第２プライ３２は
、図示したように、それぞれコード角度を同じくした２
プライから構成されている。つまり、第１プライ３１の
カーカス２０側にはこの第１プライ３１とコードが同じ
方向に向いた（角度は両者具なる場合がある）第１゛プ
ライ３１ａが、また第２プライ３２のトレッドＴ側には
この第２プライ３２とコードが同じ方向に向いた（角度
は両者具なる場合がある）第２°プライ３２ａがそれぞ
れ配置されている。

そして、上記第１プライ３１と第２プライ３２とのトレ
ッド端側には、図示したように、１００％モジュラスが
６０ｋｇ／−前後のクッションゴム６０が配置されてお
り、ベルト層端部のセパレーション故障を防止し得るよ
うにしである。

なお図において４０はビードフィラーで、硬質ゴムから
なる下部ビードフィラー４１と軟質ゴムからなる上部ビ
ードフィラー４２から構成されている。

また、５０はチェーファ−で、ビード部のリムＲ側から
上部ビードフィラー４２にかけて配置されており、７０
はインナーライナーでる。

さらに上述したカーカス２０の形状、ベルト層３０の形
状、カーカス２０の側部２０ｓの形状及びカーカス２０
とベルト層３０との関係について説明すると次の通りで
ある。

（１）　　ベルト層３０の形状（（２）式に関連）走行
時における路面及び路面上の障害物に対して、タイヤの
行動を改善する為には、従来、タイヤの軸方向断面にお
けるトレッドＴの曲率を減少せしめる、つまり、平坦な
形状を呈したトレッド形状とすることがか望ましいと考
えられてきた。

従って、トレッド領域にあるカーカス２０及びベルト層
３０の形状も同様に軸方向断面における曲率を減少せし
める傾向にあった。

すなわち、障害物つまり路面の石等の突起に対してこの
ように考えられてきたのは、軸方向断面曲率を減少させ
た方が、タイヤ幅方向の曲げ変形が小さくてすみ、タイ
ヤの行動への擾乱が小さくてすむと考えられたからであ
る。

同様に、ベルト層３０の構造での石等の突起からの人力
の低ンヨを考える時にも、軸方向の曲げ変形のコントロ
ールのみが考えられてきた。

しかしながら、本発明の発明者の研究では、それだけで
は不充分であり、むしろ周方向の曲げ変形をコントロー
ルすることが、突起入力を低減させうるとの知見を得た
。

その手法の１つが上記（２）式である。すなわち周方向
の曲げ変形に関して、突起入力を低減させる為には、ベ
ルト層３０の軸方向曲率は大きいことが好ましいのであ
る。

これは次のことで示される。全簡単の為に突起をトレッ
ドＴの中央に当てタイヤを上から押しつけていく。この
際、タイヤの踏面は軸方向曲げ変形が優先的に起こり、
トレッドＴの中央位置から順次トレッドの側端が接地し
た後、周方向曲げ変形が生じる。この時ベルト層３０の
形状は、軸方向断面上において内圧充填後の形状とは逆
の曲率を呈する。この場合、初期曲率の大きい方が反対
に小さな逆の曲率をもつことになり、しかる後、周方向
の曲げ変形が発生ずるが、これは負荷時に突起上におい
て小さな逆の曲率をもつ方が曲がりやすい。なぜなら曲
率が小さいがゆえに周方向曲げの断面２次モーメントは
小さくなるからである。

以上によってベルト層３０の軸方向曲率は大きいことが
望ましい。

（２）　　カーカス２０の形状（（３）式に関連）路上
の突起による入力を緩和する目的で、タイヤ周方向の曲
げ変形をコントロールする為には、ベルト層３０が負担
する応力を低減することが有効であることを見出した。

その為のカーカス形状を（３）式で規定する。最大中を
（３）式の範囲内に設定することで達成される。

ベルト層３０が負担する応力を低減するカーカス２０の
形状を提供することは、次の効果を生じさせる為でもあ
る。

一般にベルト層３０の軸方向曲率を増加させることは、
横力のない状態でタイヤが転動している時、ベルト層３
０の端部での変動型を増加させる傾向がある。しかし、
上記カーカス２０の形状はベルト層３０が負担する応力
を低減させるがゆえに、内圧充填時におけるベルト層３
０の周方向伸びは小さくすることができる。この為にベ
ルト層３０の端部での歪を低減でき、ベルト層３０の曲
率増加による変動型の増加によってもたらされるベルト
層３０の耐久性の低下を相殺することができるのである
。

（３）　　カーカス２０とベルト層３０との関係（（４
）式上記規定によりベルト層３０の放射方向曲率の増加
によるベルト層３０の端部での転動変動歪の増加によっ
て、もたらされるベル）ＰＦ３０の耐久性の低下の相殺
は一層完全なものとなる。

こうすることでベルト層３０とカーカス２０との相互作
用は増加する。その為ベルト層３０の周方向伸びを小さ
くすることができ、ベル）Ｊ！３０の端部での内圧充填
時における歪は小さくできるのである。

なお、この効果は上述した（２）式があって寄与が大き
くなる。

一般にベルト層３０は内圧を分担する時、周方向応力は
勿論であるが、それより寄与は小さいものの幅方向応力
によっても分担する。この幅方向応力による内圧分担は
、ベル）層３０の曲率が大きい程大きくなる。

（４）式の規定は、ベルト層３０とカーカス２０の相互
作用を増加させることは述べたが、これは主にベルト層
３０の幅方向応力を増加させる。それゆえ（２）式があ
って（４）式の効果を大きくすることができる。

このことは、突起入力の低減には何らの影響を与えない
。

以上のことは、走行時におけるコーナリングにおいて発
生する横力に対する抵抗力を弱めることがなく、この為
、ベルト層３０の耐久性の低下をきたさないと共に、構
成部材の増加や重量の増加ももたらさない。

なお、（２）式及び（３）式の規定は（４）式での相殺
が可能な範囲に限られるのは勿論である。

〔実験例〕

本発明の効果を確認する為、３００００　ｋｍ走行後に
おける下記各項目を測定した。

（ａ）　　ベルト層３０の上まで達したトレッドのカッ
ト数。

（ｂ）　　耐摩耗性。

（Ｃ）　　ベルト層３０の端部に発生した亀裂の長さ。

（実験に用いたタイヤの仕様） ・タイヤのサイズ・・・・・・１１．０ＯＲ−２０・内
圧・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７．２
５　ｋｇ／ｃｏ！・リム・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・８．０ｖＸ２０・カーカス・・・・・・
・・・・・・・・・ｌプライ・カーカスのコード・・・
スチールコード（３＋　９　＋１５）　Ｘｏ、７５＋　
トベル＋−ｍ・・・・・・・・・・・・・・・４プライ
・ベルト層のコード・・・スチールコード（３ｘＯ，２
０＋　６　ｘｏ、３Ｂ） ・ベルト層のコード角度 第１゛プライ　（３１ａ　）・・・４８°右あがり第１
プライ（３１）・・・・・・・・・１８°右あがり第２
プライ　（３２）・・・・・・・・・１８°左あがり第
２°　プライ　（３２ａ　）・・・１８°左あがり以上
の仕様は本発明の実施例タイヤ及び従来タイヤとも同じ
であり、その他の仕様は第１表に示す通りである。

・（１１式・・−・・・０．８５≦Ｈ／Ｂ≦１．ＯＯＨ
／Ｂ　＝０．９５６　　（実施例） ０．９１４　　（従来例） ・（２）式 ％式％ ・（３）式 ０．３１１／Ｂ　　＋１．０２７　≦Ｂ／Ｊ　≦０．３
Ｈ／Ｂ＋１．０５７１．３１４≦Ｂ／Ｊ≦１．３４４　
　（実施例）１．３０１≦Ｂ／Ｊ≦１．３３１　　（従
来例）Ｂ／Ｊ　＝１．３２９　　（実施例） Ｂ／Ｊ　＝１．３７８　　（従来例） ・（４）式・・・・・・０．２７８≦Ｌ≦０．７５　／
８１≦Ｌ≦１３２（実施例） ８４≦Ｌ≦１３２（従来例） Ｌ＝９０　　（実施例） Ｌ＝５５　　（従来例） 実験例の結果を第２表に示す。なお、実験例の結果は従
来例タイヤの測定結果を１００とした指数で示し、ベル
ト層の上まで達したトレンドのカプト数及びベルト層の
端部に発生した亀裂の長さく＊印）は、値が小さい程良
く、また耐摩耗性（＊＊印）は、値が大きい程良い。

第２表から本発明の実施例タイヤは従来例タイヤと比較
して、優れていることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明は上述したように構成したから、タイヤの重量増
加及び生産性の低下を招くことがない一方、走行時にお
けるコーナリングに伴う横力に対する抵抗力を弱めるこ
となく、砂利、瓦礫等路面の凸凹からの入力を低減させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例からなる重車両用空気入りラジアル
タイヤを示すラジアル方向半断面説明図である。 １０・・・・・・ビード ２０・・・・・・カーカス ３０・・・・・・ベルト層 ３０ａ・・・コード

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一方のビードから他方のビードまでトロイダルに延びる
   ラジアル構造のカーカスと、このカーカスのクラウン部
   にタイヤの赤道面に対し、非伸張性コードを浅い角度で
   配列した層の少なくとも２プライを、これらのコードが
   上記赤道面を挟んで交差するように重ね合わせ、且つカ
   ーカスに第１プライ、第２プライと順次密着配置したベ
   ルト層を含むタイヤにおいて、タイヤをチューブタイプ
   の正規リムにリム組し、正規内圧を充填したとき、 カーカスの形状が下記（１）式を満足し、 ０．８５≦Ｈ／Ｂ≦１．００………………………………
   ……（１）Ｈ：カーカスの断面高さ Ｂ：カーカスの断面幅 ベルト層の形状が下記（２）式を満足し、 ａ：ベルトプライの交差領域両側端を通る タイヤの赤道面と平行な面とベルト第 １プライの中心とが交わる夫々の点を 結ぶ仮想線から上記赤道面上における 上記ベルト第１プライの中心までの距 離 ｌ：ベルトプライの交差領域両側端間の距 離 カーカス側部の形状が下記（３）式を満足し、０．３Ｈ
   ／Ｂ＋１．０２７≦Ｂ／Ｊ≦０．３Ｈ／Ｂ＋１．０５７
   …………………（３） Ｊ：両ビード部間の距離 カーカスとベルト層の関係が ０．２７Ｂ≦Ｌ≦０．７５ｌ………………………………
   ……（４）Ｌ：カーカスとベルト層との密着領域の幅 の関係にあることを特徴とする重荷重用空気入りラジア
   ルタイヤ。