JPH02175301A - 重荷重用空気入りタイヤ - 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） この発明は、重荷重用空気入りタイヤ、とくには、凹凸
の多い舗装又は非舗装路面を、重荷重下で連続高速走行
する関度の高いトラック、バス等に用いて好適な空気入
りバイアスタイヤに関するものである。

（従来の技術） 従来の重荷重用空気入りバイアスタイヤは、通常、第３
図に示す構造をしている。

この重荷重用空気入りバイアスタイヤ１０は、互いに対
をなすビードリング１２と、それらビードリング１２を
経て各側端部が巻き上げられるとともに、８〜１２層に
重ね合わせられたカーカスプライよりなるカーカス１４
と、タイヤの踏面部を形成するトレッド１６と、それら
カーカス１４およびトレッド１Ｇ間には配設された複数
のブレーカ−層よりなるブレーカ−１８とを具えている
。

カーカス１４を形成する各カーカスプライはそれぞれ有
機繊維コードを具え、各カーカスプライを、そのコード
がタイヤ赤道面に対して３０゜〜５０°の角度範囲で互
いに斜めに交差するよう重ね合わせ、それぞれの側端部
をビードリング１２を経て巻き−Ｌげるとともに、対を
なすそれらビードリング１２間に亙って延在させたもの
である。

カーカスプライを形成する有機繊維コードは、通常、−
本当たりの引張り強度が２８〜３５ｋｇ程度の＋２６０
Ｄ／３．１６１１１０Ｄ／２若しくは１８９０Ｄ／２の
ナイロン６からなり、タイヤの呼びが１２．００−２０
、又は１２．００−２４の１６ＰＲ，１８ＰＨのものに
あっては、そのような有機繊維コートドからなるカーカ
スプライを８〜１０枚用いることが一般的であり、第３
図に示すタイヤにあっては、タイヤ内方から外方に向け
て８枚のカーカスプライが、３層、３層そして２層と重
ね合わせられ、それぞれ組みをなしコードが同一方向に
配列されたカーカスプライを、それらコードが互いに交
叉するよう配設されている。

そして、それらカーカスプライが８〜１２層に重ね合わ
せられたカーカス１４と、タイヤの踏面部を形成するト
レッド１６との間には、カーカスプライと同一の材質か
らなり、これも有機繊維コードからなるｌまたは２枚の
ブレーカ−層が重ね合わせて配設されている。なお、プ
レーｈ層を形成するコードも、タイヤ赤道面に対して、
カーカスプライと同等な角度をなして配設される。

しかしながら、このような空気入りバイアスタイヤで、
高温な地域の凹凸の多い路面を高速走行すると、当該タ
イヤのショルダ一部２０付近に位置するカーカス１４に
は、その転勤に併せて発熱および内部歪みが集中する。

特に、砂または土の広がる地域を走行する場合にあって
は、タイヤの空気圧を半減させてタイヤの接地面積を大
きくすることにより、タイヤの接地圧を小さくしてフロ
ーテーションを増加させるともに、乗心地を向上させる
ことが行われるが、タイヤを構成するゴムは、熱伝導性
が極めて悪いので、そのような使用状況にあっては、カ
ーカスの温度が大幅に上昇し、また、タイヤ転勤時にお
ける歪みも一段と集中することになり、以下に述べるよ
うな種々の問題が生じる。

すなわち、（１）内部発熱の蓄積により、タイヤ温度が
、ゴムおよびカーカスプライ・コードの物性が損なわれ
る領域に達してゴムがポーラス状となり、また、コード
が溶解して、バースト等の熱故障が生ずることとなる。

また、（２）カーカス、特に、ショルダ一部２０付近の
カーカスのカーカスプライのそれぞれのコードを取り巻
（ゴムが炭化してコードが破断する、いわゆるコード切
れ故障が生ずる。更に、（３）バイアスタイヤは、その
−回転毎に、負荷の鉛直下方位置で最大幅形状を取り、
次いで、充填された空気圧の支配する形状に復帰する変
形が繰り返されるので、タイヤ転勤に合わせて、カーカ
スを構成するそれぞれのカーカスプライのコードの相対
角度が変化し、相互に隣接して配設されたカーカスプラ
イ間に、せん断歪みが作用することとなる。一方、ゴム
の物性は、タイヤが高温になるにつれて低下するので、
カーカスプライの剥がれに対する抵抗力が著しく低下す
ることとなり、ついには剥離すると言う故障が生ず。そ
して、（４）荒地を走行する場合に、タイヤの踏面部を
形成するトレッド部は、岩石等により損傷を受は易く、
最悪の場合には使用不能に到ることがある。岩石等によ
るこのような故障に対処するため、通常は、トレッドゴ
ムの厚さと、それぞれのカーカスプライのコード間に位
置するゴムの厚さとを加えた値を大きくすることにより
、岩石等による損傷がカーカスプライを経てチューブに
到るのを阻止する構成が取られていた。

（発明が解決すべき課題） しかしながら、このような構成を採用することにより耐
カット性を向１−させることができるものの、タイヤの
転勤によりその内部に発生する熱量が、ゴム厚さの増大
に伴って増加し、また、ゴノ・の熱伝導性の悪さに起因
して、タイヤ内の熱が効率良く放熱されないので、必然
的にタイヤ内部の湿度が１−昇する。このため、タイヤ
温度のｔ昇に伴い、前述したように、ゴムのポーラス化
、コードの溶解および破断等の種々の問題が早期に発生
することとなる。　換言すれば、空気入りバイアスタイ
ヤは、凹凸のない舗装された良路を走行する場合に、カ
プトならび衝撃によるバースト等の故障は発生すること
がないが、凹凸の多い非舗装路を走行する場合には、カ
ットおよび衝撃によるバースト等が問題となる。

このため、従来タイヤにあっては、カーカスプライの枚
数を増やし、例えば、１２．００−２０．１２．００−
２４のタイヤにあっては８〜１０とすることにより、耐
カット性を向上させるのが通例であったが、ゴム厚さが
増加するに伴ってタイヤ温度も上昇するので、熱故障、
およびコード切れ等の故障が生ずることとなり、また、
ゴム厚さを大きく設定すると、何重を負担するカーカス
の安全率が必要以上に大きくなり、必要とされる値の１
０倍以上にも達するので、コスト的にも不利になる等の
問題があった。

発明者は、それら問題につき鋭意研究および調査をおこ
なった所、空気入りバイアスタイヤが重荷ｍ下で凹凸の
ある路面を走行し、又は低圧下で砂またはｌ−の広がる
地域を走行する場合に、ショルダ一部２０付近のカーカ
スプライのコードが、タイヤの発熱による熱疲労と、歪
み疲労とを繰り返し受け、コード強度が低下することに
起因するコード切れ故障、ゴムのポーラス化、コードの
溶解等により、バースト故障が発生することを確認した
。

また、隣接して重ね合わされたカーカスプライ間におけ
る、発熱とせん断歪みの繰り返しによるカーカスプライ
の剥離とについて詳細に調査したところ、故障の発生に
は、使用するゴムの特性および隣接するカーカスプライ
間のゴムの厚さが大きく関与することを確認した。

本発明は、この様な事実に基づいて、カーカスプライお
よびブレーカ−層の枚数、それらを形成するコードの材
質、更にはそれらコード間に配設されるゴムの特性及び
その厚さを適性化することにより、重荷重下で凹凸の多
い路面を走行し、あるいは低内圧下にあっても砂および
土の広がる区域を走行することのできる空気入りパイア
スクイヤを提供することをその目的とする。

（課題を達成するための手段） その目的を達成するため、本発明重荷市川空気入りバイ
アスタイヤにあっては、どくに、カーカスを６枚のカー
カスプライにて形成するとともに、それらカーカスプラ
イの有機繊維コードを、１２６（ＩＤ／３．１６８ＱＤ
／２若しくは１８９０Ｄ／２のナイロン６６にて構成し
、３層以上外方に位置するカーカスプライに関連するゴ
ムの１００％モジュラスを３３〜４５ｋｇ／ｃｍ’とす
るとともに、３層より内方に位置するカーカスプライに
関連するゴムの１００％モジュラスを１４〜２４ｋｇ／
ａｍ’とし、相互に隣接するカーカスプライ・コード間
のゴム厚さを、コード径の０．８倍以下とし、ブレーカ
−層を少なくとも３層としてなる。

（作用） この重荷重用空気入りタイヤにあっては、カーカスプラ
イの有機繊維コードを、１２６０Ｄ／３．１６８０Ｄ／
２若しくはＪ８９０Ｄ／２の耐熱性に優れたナイロン６
６としたので、コードの熱疲労性が向」ニすることとな
る。

一方、空気入りタイヤにあっては、本来、荷重の約７割
がタイヤ内部に充填された空気で負担され、残りの約３
割の荷重がカーカスに負担されるので、６枚程のカーカ
スプライで十分に荷重を負担することができ、また、カ
ーカスの厚さが増大することに起因する発熱及び放熱の
問題が有利に解決されることとなる。

カーカスプライ数の減少に伴う耐カット性の低下分は、
ブレーカ−層の数を増すことにより保証することができ
、少な（とも３層に配設すれば、従来のタイヤと同等ま
たはそれ以−ヒの性能を確保することができる。

さらに、相互に隣接するカーカスプライのコード間に位
置するゴム厚さを、コード径の０゜８倍以下とすること
により、発熱に対する抵抗力を減少させることなく、そ
れらカーカスプライの剥離減少を阻止することができる
。

しかも、３層以上外方に位置するカーカスプライに関連
するゴムの１００％モジュラスを３３〜４５ｋｇ／ｅ１
ｍ’以上とし、３層より内方に位置するカーカスプライ
に関連するゴムの１００％モジュラスを１４〜２４ｋｇ
／ｃｓ＋”とすることにより、熱および歪みによる問題
が最も厳しいショルダ一部付近のカーカスプライ・コー
ドに関連するゴムを、熱的に抵抗力の大きなものとする
とともに、それらカーカスプライより外方に位置するカ
ーカスプライ・コードに関連するゴムに、弾性率の大き
なものを適用したので、カーカスプライの減少によるト
レ、ツド剛性の低下、ひいてはトレッドの摩耗を有効に
防止することができる。

そして、ブレーカ−を形成するブレーカ−層を３層とす
ることにより、トレッドを含むタイヤの耐カプト性を担
保することができる。

（実施例） 以下、この発明の好適な実施例につきＭ面を参照しなが
ら説明する。

第１図は、この発明の重荷重用空気入りタイヤを、断面
にして示す模式図である。

この図は、１２．００−２４の寸法をしたタイヤ１０を
断面にしてしめす線図であり、１８９０Ｄ／２のナイロ
ン６６よりなるコードからなる６枚のカーカスプライ３
４ａ〜３４ｆをそれぞれ２枚−組みとするとともに、そ
れら↑１１みをなす各カーカスプライ３４ａと３４ｂ、
　３４Ｃと３４ｄ、　３４ｅと３４ｆのコードがそれぞ
れ交差するよう整列させ、１いに隣接して配設されカー
カスプライの組みのコードが、タイヤの赤道面に対して
約４０°の角度をなして交叉するよう配置されている。

そし−Ｃ１それらカーカスプライ３４ａ〜３４ｒの各端
部を、一対のビードリング３２を杆て巻き上げてカーカ
ス３４を形成する。

また、それぞれのカーカスプライのコード間に位置する
ゴム層の厚さｔは、第２図にその一部を示したように、
それらコードの径ｄの０，８ｄ倍以下、好ましくは０．
６ｄ倍以下とするものとする。

これは、負荷転勤時におけるカーカスプライ間のせん断
歪みを減少させてカーカスプライの剥離故障に対する抵
抗力を同上させるには、カーカスプライ間のゴム厚さを
増加させることが好ましいが、反面、全体としてのゴム
厚さが増加して発熱に対する抵抗力が減少することとな
るので、所期の目的を達成するためには、これら二つの
課題を考慮し、カーカスプライ間のゴム厚さを、カーカ
スプライのコード径の０．８ｄ以下とするものした。

そして、３層以上外方１＝外方に位置するカーカスプラ
イ３４ｃ、３４ｄ、３４ｅそして３４ｒに関連するゴム
の１００％モジュラスを３３〜４５ｋｇ／ｃ諺−本実施
例では４０ｋｇ／　′Ｃａｌ”とするとともに、それら
カーカスプライより内方に位置するカーカスプライに関
連するゴムの１００％モジュラスを１４〜２４ｋｇ／ｃ
ｍ’、本実施例では１９ｋｇ／ｃＩｌ雷とした。

これは、カーカスプライの数を少なくすると、そのこと
に起因してカーカス剛性が低下してタイヤ全体としての
動きが大きくなり、結果として摩耗に対するタイヤ寿命
が低下することとなるので、弾性率の高いゴムを３層以
上外方のカーカスプライ間に適用してタイヤの剛性低下
に対抗するためである。

一方、カーカスプライ３４ａ、　３４ｂそして３４ｅに
関連するゴムを、１００％モジュラスが１４〜２４ｋｚ
／ｃ＋ｗ″とするのは、タイヤが、重荷電、高温下で、
しかも適用圧力が低い、極めて厳しい条件の下で使用さ
れる場合に、熱歪みが最も厳しいのは、シコルダ一部４
０付近に位置するカーカス部分であるので、それらカー
カス部分には、若干剛性が低下したとしても熱的に抵抗
力の大きなゴムを適用することが好ましいからである。

そこで、本実施例にあっては、１００％モジュラスが１
９ｋｇ／ｅｍ’のゴムを適用することとした。

そして、カーカスプライの枚数低減にけう、カーカス３
４としての耐カプト性の低下分を保証するため、ブレー
カ−層の数を増加することにより、タイヤ全体としての
耐カプト性を、少なくとも従来のタイヤのそれと同程度
に維持することができ、本実施例にあっては、８４０Ｄ
／２のナイロン６６よりなるコードからなるブレーカ−
層を、タイヤ赤道面に対してそのコードが４０°の角度
をなして配置するとともに、各ブレーカ−層をそのコー
ドが互いに交叉するよう３層に配設した。なお、ブレー
カ−層を３層としたのは、ブレーカ−層を３層以Ｊ−と
することにより、従来のタイヤ以上の性能を確保するこ
とができることが確認されたからである。

なお、そのブレーカ−層の外方に、タイヤの踏面部を形
成するトレッドゴムを配設することは、従来通りである
。

更に、本発明の他の実施例にあっては、第１図に示すタ
イヤ３０のブレーカ−３８を形成するそれらブレーカ−
層間に、ＪＯＯ％モジコラスが３３〜４５ｋｇ／Ｃ１１
’のゴムを配設した。

この様な構成とすることにより、カーカスとブレーカ−
を含めた剛性を高めることがで、カーカスプライ数の減
少に伴うタイヤ剛性の低下を一層有利に阻止することが
できる。

（発明の効果） 以上詳述したように、この発明によれば、カーカスプラ
イ、ブレーカ−層の枚数、さらにはそれらを形成するコ
ード材質およびコード径、それらカーカスプライおよび
ブレーカ−層間に配設されるゴム厚さおよびその特性を
適性に設定することにより、砂漠あるいは凹凸の激しい
悪路のような、高温重荷重、高温下で、しかも遣用圧力
が低い極めて厳しい条件下で走行することが余儀なくさ
れる場合にあっても、カーカスプライ・コードのシコル
ダ一部におけるコード切れ、更には、カーカスプライ間
の剥離故障を未然に防止することができ、タイヤの耐久
力を大幅に向」−させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明重荷重用空気入りタイヤを断面にして
線図、 第２図は、第１図に示すタイヤのカーカスを一部断面に
して示す図、そして 第３図は、従来の重荷重用タイヤを断面にして示す線図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、タイヤ赤道面に対する交角を３０゜〜５０゜の範囲
   内の値とした有機繊維コードからなり、その各端部が、
   互いに対をなすビードリングを経て巻き上げられた複数
   のカーカスプライよりなるカーカスと、複数のブレーカ
   ー層よりなるブレーカーと、タイヤの踏面部を形成する
   トレッドとを具える重荷重用空気入りタイヤにおいて、
   カーカスを６枚のカーカスプライにて形成するとともに
   、それらカーカスプライの有機繊維コードを、１２６０
   Ｄ／３、１６８０Ｄ／２若しくは１８９０Ｄ／２のナイ
   ロン６６にて構成し、３層以上外方に位置するカーカス
   プライに関連するゴムの１００％モジュラスを３３〜４
   ５ｋｇ／ｃｍ＾２とするとともに、３層より内方に位置
   するカーカスプライに関連するゴムの１００％モジュラ
   スを１４〜２４ｋｇ／ｃｍ＾２とし、相互に隣接するカ
   ーカスプライ・コード間のゴム厚さを、コード径の０．
   ８倍以下とし、ブレーカー層を少なくとも３層としたこ
   とを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。