JPH01178004A - 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） 径成長の増加を伴うことなく補強ベルト端におけるセパ
レーションを効果的に防止した空気入りラジアルタイヤ
を提供しようとするものである。

（従来の技術） 空気入りラジアルタイヤは荷重時にベルトが引っ張られ
て、そのコードかわずかに傾いて変形する。そのベルト
端での円周変位量はベルトの幅方間両側端に近づくほど
、またその幅が広くなるほど大きくなる。

その結果、ベルト端におていはコード端と周囲のゴムと
の間に大きな円周せん断ひずみが生じ、これがセパレー
ション発生の原因になる。

一方、タイヤの内圧光てんによる径成長は、トレッド部
での引っ張りひずみを増大させて耐摩耗性、耐ＣＵＴ性
を劣化させる他、ベルトに張力がかかり、これまたベル
ト端の円周せん断ひずみを増加させ、ベルト端の耐久性
に悪影響を及ぼす。

そこで補強ベルトの半径方向外側に、低モデュラスコー
ドよりなり最大幅補強ベルトよりも幅広のコード層より
なる緩和ベルトを最大幅補強ベルトと同じ向きのコード
傾斜角度にて配置することにより、荷重時に最大幅のベ
ルト端周囲のゴムを、ベルト端の変位方向に追従変形さ
せ円周せん断ひずみを減少させることが試みられ、また
この緩和ベルトは低モデュラスコードよりなり、元来ベ
ルト端においてセパレーションを発生しにくいので、こ
の緩和ベルトを複数配して、径成長の抑制に役立たせる
ように他のベルトに対しタイヤ赤道面に対する角度をよ
り小さくすることも企てられた。

しかし、幅広の緩和ベルトを単に１枚だけ配置したので
は、そのすぐ内側でクラウン円周に対し逆のコード傾斜
角度をもちより幅の狭い補強ベルトのコードと交差する
ので、緩和ベルトのせん断変形に際し、その内側の補強
ベルト端周囲のゴムがベルト端の変位方向とは逆に変位
して円周せん断ひずみが増大する。そこで緩和ベルトの
内側ベルト端付近の変形をおさえるために、幅広緩和ベ
ルトとは逆方向のコード傾斜角度をもちより幅の狭い第
２緩和ベルトを配置することが必要になる。

（発明が解決しようとする問題点） 緩和ベルトによってこの種タイヤの径成長を抑えようと
した場合は緩和ベルトのコード傾斜角度をクラウン円周
に対しより小さくする方向で交差させることが必要であ
り、このように緩和ベルトのコードＮ２枚が小角度で交
差していると、荷重時のベル、ト端での変位が大きく円
周せん断ひずみも大きくなる。緩和ベルトは低モデュラ
スコードよりなるため元来ベルト端でのセパレーシヨン
は発生しすらいとは云え、路表土の突起物を踏んづけて
乗上げたときタイヤのトレッドに局部的大入力が加わっ
てやはり緩和ベルトの側端での円周せん断ひずみが増大
し、またとくに幅の狭い緩和ベルトの側端ではもう一方
の緩和ベルトとの間にて層閲せん断ひずみが激増しセパ
レーシヨンを発生することがあった。

（問題点を解決するための手段） この発明は、多数のコードの平行配列ゴム被覆になる複
数のコード層を補強ベルトとして、ラジアル構造カーカ
スのクラウン領域のまわりに、上記コード層の少なくと
も一組み２枚の層間コードがクラウン円周を挟んで交差
する向きに積層配置し、この補強ベルトの外周上に、引
張り破断伸びが３．５％以上の物性になる第２のコード
の多数を平行配列ゴム被覆したコード層からなる緩和ベ
ル）・をそなえる空気入りラジアルタイヤであって、緩
和ベルトを構成するコード層のうち最大幅を有するもの
で、補強ベルトを構成するコード層のうちの最大幅にな
るものよりも幅広でかつ、これら両コード層のコード傾
斜の向きがクラウン円周に関し同じ側であって、しかも
、緩和ベルトを構成して最大幅をなすコード層の第２の
コードのクラウン円周に対するコード傾斜角度が２５°
以下、このコード層に隣接するより幅の狭いコード層に
ついて同様のコード傾斜角度は３５＠以上であり、−方
補強ベルトのコード層につき同様のコード傾斜角度を１
５°以上としたことを特徴とする空気入りラジアルタイ
ヤであり、緩和ベルトの最大幅コード層は、補強ベルト
のどのコード層のコード傾斜角度よりも小さいものとす
ることが実施上望ましい。

第１図は、この発明を大型建設車両に用いる重荷重用空
気入りラジアルタイヤ（タイヤサイズ；ＯＲＲ３６，０
０Ｒ５１）に適用した事例につきトレッドの要部断面で
示した。

図中１は補強ベルト、２は緩和ベルト、３はラジアル構
造のカーカス、そして４がトレッド部である。

この例で補強ベルトｌはカーカス３に近い方から、トレ
ッド部３のクラウン円周に対し右上り４０°のコード傾
斜角度配列になるコード層Ｂ＋、同じ（右上り２３＠の
コード層Ｂ８及び左上り２３゜のコード層Ｂ、の３枚積
層になり、また緩和ベルト２は、補強ベルト１を取囲む
右上り１５°のコード層Ｋｔ及び左上り４２°のコード
層Ｋｔの２枚積層よりなり、各コード層の幅はＸ　ｒ　
＞　Ｄ　ｔ　＞　Ｘ　ｚ＞ＤＩ　＞Ｄ、の関係とされて
いるので、最大幅の補強ベルトのコード層はＢｕ、また
最大幅の緩和ベルトのコード層はに１である。

（作　用） この発明の構成に従い、まずタイヤに荷重が作用したと
きのベルト変形において、最大幅緩和ベルトのコード層
はより内層の最大幅補強ベルトのコード層に対して幅が
広く、かつせん断力の方向を同じくして変形することに
より内層の最大幅補強ベルトの側端のゴムをベルト端で
の変位方向と同方向へ追従変形させる。

また緩和ベルトのコード層におけるコード傾斜角度は内
層の補強ベルトのコード層におけるコード傾斜角度に比
べ小さいためにベルトの変形は大きく、前記内層の最大
幅補強ベルトの側端ゴムの追従変形も大きくなる。

その結果、内層の最大幅補強ベルトの側端とその周囲の
ゴムとの相対変位が減少して円周せん断ひずみは激減す
る。

なお、最大幅緩和ベルトの変形も大きくなるにしてもそ
のコードのモデュラスが低いためにコード端とその周囲
のゴムとの間にはセパレーションは発生しにくい。

とは云え第２図に示した実験の結果から最大幅緩和ベル
トのコード傾斜角度が１０°より小さくなるとベルト端
でのせん断ひずみがセパレーションを発生させる限界値
りを超えるので、１０”以上であることが望ましくその
一方で２５°をこえると最大幅補強ヘルドの側端ゴムの
追従変形効果がうすれかつ内圧光てんによるタイヤの径
成長の増加を招くため２５°以下とする。

次に幅狭の第２緩和ベルトはクラウン部円周に対するコ
ード傾斜角度が３５°以上のように大きいために、荷重
時、突起踏み時のベルト端のひずみは小さくセパレーシ
ョンは発生しに（くなる、また三角トラス効果が効き円
周引張剛性が増大するため径成長を抑える効果も大きい
。

その効果は第３図に実験結果を示したように緩和ベルト
に！のコード傾斜角度が３５°よりも小さくなると２５
″以下となるまでの間で効かなくなるので、３５＠以上
に限定するが７０１以下を可としする。

また径成長を抑えるために内側の補強ベルト層のコード
傾斜角度を小さくすると、第４図のようにベルト端のせ
ん断ひずみがセパレーションを発生させる限界値Ｌ′を
超えるので、その角度は１５°以上に限定するが７０＠
以下を可とする。

なお最大幅の緩和ベルト２及び同じく補強ベルト１の各
コード層に、、　　Ｂ、の幅比Ｘ、／Ｄ２については、
第５図の調査結果から１．３以下とすることが望ましい
。

すなわち第１図に示した大型建設車両に用いられる重荷
重用の空気入りラジアルタイヤにおける事例では最大幅
緩和ベルトＫＩのベルト幅Ｘ１は内層ベルトの最大幅ベ
ルトＢ２のベルト幅Ｄ２の１．３倍以下であることが好
ましく、１．３倍を超えると第５図のように最大幅緩和
ベルト端のせん断ひずみがセパレーションを発生させる
限界値りを超えることが明らかになった。

（実施例） この発明を４枚のベルトをもつ大型タイヤ（ＴＢＲｌｏ
、００　Ｒ２０）第６図、また５枚のベルトをもつ超大
型タイヤ（ＯＲＲ３６，００Ｒ５１ｉ第７図）に適用し
た場合のベルト積層構造を従来の一般構造と対比して示
す。

ここで（ａ）は−殻構造の例（ｂ）は比較のために緩和
ベルトのコード傾斜角度を内側ベルト層と同じ角度にし
た比較例、（ｃ）はやはり比較のために緩和ベルトのコ
ード傾斜角度を２枚とも小さくした参考例であり（ｄ）
　、　（ｅ）は何れもこの発明の適用例である。

第６図の（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｅ）
　、第７図の（ａ）　、　（ｂ）　。

（ｃ）　、　（ｅ）　（順に比較タイヤＮα１．Ｎ１１
２．Ｎ（Ｌ３と適合タイヤＮα５、比較タイヤＮα６、
阻７、Ｎｏ、８と適合タイヤＮｏ、ｌＯ）に示した各タ
イヤに突起付ドラム耐久試験を行なった結果は次のとお
りである。

まず各種タイヤのベルト端における周方向せん断ひずみ
を有限要素法によるシェミレーションにより求めた。各
タイヤの性能は、突起をクラウンセンタトレッド部の幅
１／３部、幅２７３部及び肩部で踏んだ場合について計
算を行なった。

計算結果は以下に示すが、大型タイヤにあってはタイヤ
Ｎ０１１が肩部で突起物を踏んだ場合の第１コード層Ｂ
Ｉ（最内層のコード層は補助層Ｈ＋）のベルト端におけ
るひずみ４９％を指数１００とし、超大型タイヤにあっ
てはタイヤ隘６が肩部で突起を踏んだ場合の第２コード
層Ｂ８のベルト端のひずみ６０％を指数１００とした。

この試験の条件は以下に示すとおりである。

突起付ドラム耐久試験では、大型、超大型タイヤとも一
般ベルト構造を有するタイヤＮα１及びＮα６が最初に
故障し、故障発生までの走行距離はＮαｌが１１５００
ｋｍ　、　Ｎｏ、６が３０００ｋｍであったのでそれぞ
れの値を指数１００とした。

次に内圧光てん時のクラウンセンタでの径成長はＮｏ、
　１が１．８ｍｍ、　ｋ７が１０．１ｍｍであったので
それぞれの値を指数１００とした。

（発明の効果） この発明によれば径成長の有効な抑制の下にベルト端で
のセパレーションの発生を有効に防止し、空気入りラジ
アルタイヤの耐久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はベルト配列の要領を示すトレッド部の要部断面
図、 第２図〜第５図は効果グラフ、 第６図、第７図は実施例の説明図である。 ｌ・・・補強ベルト　　　　２・・・緩和ベルト３・・
・カーカス　　　　　４・・・トレッド部特許出願人　
　　株式会社ブリヂストン、　　　第２図 第３図 第１６侵犬個％）ｌ友オ０〜Ｉ叶角麿：１５１、ダ　　
　　　　１５図 十ｒ ＾ ベルト輻隙ＸＩ／＋３２ 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数のコードの平行配列ゴム被覆になる複数のコー
   ド層を補強ベルトとして、ラジアル構造カーカスのクラ
   ウン領域のまわりに、上記コード層の少なくとも一組み
   ２枚の層間コードがクラウン円周を挟んで交差する向き
   に積層配置し、この補強ベルトの外周上に、引張り破断
   伸びが３．５％以上の物性になる第２のコードの多数を
   平行配列ゴム被覆したコード層からなる緩和ベルトをそ
   なえる空気入りラジアルタイヤであって、 緩和ベルトを構成するコード層のうち最大 幅を有するものが、補強ベルトを構成するコード層のう
   ちの最大幅になるものよりも幅広でかつ、 これら両コード層のコード傾斜の向きがク ラウン円周に関し同じ側であって、しかも、緩和ベルト
   を構成して最大幅をなすコード 層の第２のコードのクラウン円周に対するコード傾斜角
   度が２５°以下、このコード層に隣接するより幅の狭い
   コード層について同様のコード傾斜角度は３５°以上で
   あり、一方補強ベルトのコード層につき同様のコード傾
   斜角度を１５°以上としたことを特徴とする空気入りラ
   ジアルタイヤ。 ２、緩和ベルトの最大幅コード層は、補強ベルトのどの
   コード層のコード傾斜角度よりも小さいものとした特許
   請求の範囲第１項に記載したタイヤ。