JPH04317803A - 小型トラック用ラジアルタイヤ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、　３．５ｋｇ／ｃｍ２
から　７．０ｋｇ／ｃｍ２の間の標準内圧が充填される
小型トラック用ラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ラジアルタイヤのカーカスプロ
ファイルは、タイヤ全体の耐久性を考慮したとき、内圧
充填時にタイヤ各部が一様に膨出し、一様に張力を負担
する自然平衡形状曲線が適していると考えられており、
例えば、特開昭４７−　１４８０３号公報に記載されて
いるようなものが知られている。ここで、カーカスプロ
ファイルとは、ラジアルタイヤに標準内圧の　５％の内
圧を充填した無負荷状態の子午線断面において、最内側
のカーカスプライの厚さ方向中央を通る曲線を該タイヤ
のカーカスラインとしたとき、このカーカスラインの軌
跡により定められるカーカスプライの形状をいう。また
、自然平衡形状曲線とは、タイヤの規格からタイヤ外径
、最大幅、トレッド半径等を適宜選択するとともに、こ
れらタイヤの主要寸法からショルダー部での基準点およ
びビード部での基準点を求め、次に、これら２つの基準
点を通るとともに、最大幅位置におけるリム径ラインに
垂直な直線に接し、かつ、以下の式 ｃｏｓφ＝（Ｒ２　−Ｒｅ２）／（Ｒｓ２−Ｒｅ２）を
満足する形状を、前記Ｒｅ　、Ｒｓ　を変数にとって収
束計算することにより求めたものである。ここで、φは
、曲線の接線とタイヤ回転軸から距離Ｒを隔てて回転軸
に平行な直線とのなす角度、Ｒｅ　は曲線が軸線方向最
大距離をとる点から回転軸までの距離、Ｒｓ　は上記曲
線の延長線の接線が回転軸と平行になる点から回転軸ま
での距離である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなカーカスプロファイルが自然平衡形状曲線であるラ
ジアルタイヤにあっては、重負荷で長時間走行すると、
ベルトエッジセパレーションが発生し、ベルト耐久性が
十分ではないという問題点がある。

【０００４】この発明は、ベルト耐久性を向上させた小
型トラック用ラジアルタイヤを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、まず、本発明者は、図１に示すような小型トラ
ック用ラジアルタイヤ１０、即ち子午線方向に延びる多
数本の有機繊維コードが埋設された少なくとも２枚のカ
ーカスプライ１１からなり、一方のビード部１２から他
方のビード部まで延在するカーカス層１３と、カーカス
層１３の半径方向外側に配置され、スチールコードが埋
設された２枚以上のベルトプライ１４からなるベルト層
１５と、を備えた小型トラック用ラジアルタイヤ１０に
おいて、ベルトエッジセパレーションがどのような理由
によって発生するか、を検討した。

【０００６】ここで、このような検討は、トレッド部１
７およびビード部１２が種々の補強材により補強されて
剛性が著しく大きくなっており、カーカスプロファイル
の影響を殆ど受けないため、これらトレッド部１７とビ
ード部１２との間の部位に関してのみ行った。即ち、ト
レッド部１７にあっては、スチールコードが埋設された
ベルト層１５により補強されて剛性が著しく大きくなっ
ているが、ベルト端部では剛性が低下するので、タイヤ
赤道面Ｅから最大幅ベルトプライ１４ａの　１／２幅Ｗ
の　２／３倍だけ幅方向外側に離れた点Ａまでは検討か
ら除外した。また、ビード部１２にあっては、カーカス
プライ１１の折り返し部１８、硬質ゴムからなるビード
フィラー１９などで補強されているため、ビードベース
２０からカーカスラインＫの最大高さＨの　１／５倍だ
け半径方向外側に離れた点Ｂまでは検討から除外した。 なお、前記カーカスラインＫとは、最内側のカーカスプ
ライ１１の厚さ方向中央を通る曲線をいい、また、カー
カスラインＫの最大高さＨとは、ビードベース２０から
カーカスラインＫとタイヤ赤道面Ｅとの交点Ｏまでの半
径方向距離をいう。

【０００７】その結果、このような点Ａから点Ｂまでの
カーカスラインＫが自然平衡形状曲線Ｄであるラジアル
タイヤ１０にあっては、該タイヤ１０に標準内圧（　３
．５ｋｇ／ｃｍ２から　７．０ｋｇ／ｃｍ２と割合高い
）を充填したとき、ベルト層１５の端部が半径方向外側
に大きく膨出し、この結果、ベルト端に生じる層間剪断
歪が大きくなること、および、この自然平衡形状曲線Ｄ
に基づいたラジアルタイヤのバットレス部におけるカー
カス層１３は曲率半径が大きいため内圧充填時における
カーカス層１３の張力（カーカス層１３の張力は内圧と
曲率半径との積で近似することができる）は大きくなり
、これに伴いベルト層１５に重なるカーカス層１３の張
力も大きくなってトレッド部でのカーカス層１３による
内圧負担の割合が増し、その結果、ベルト層１５の内圧
負担の割合が減少してベルト層１５自体の張力が小さく
なり、これによって負荷転動時におけるベルト層１５の
変形量が大きくなる、ことを知見した。

【０００８】この発明は、前述の知見に基づきなされた
もので、最大幅位置を表す点Ｃと点Ａとの間のカーカス
ラインＫを予め（標準内圧の　５％の内圧を充填した無
負荷状態において）外側に突出させ、即ち前記自然平衡
形状曲線Ｄより外側に位置させ、残りの点Ｃと点Ｂと間
ではカーカスラインＫを従来と同様に自然平衡形状曲線
Ｄに実質上一致させたのである。ここで、外側とは、タ
イヤ１０の内室の中心から離れた側をいい、軸方向外側
、半径方向外側、これらの双方のいずれでもよい。なお
、前記点Ｃと点Ｂとの間のカーカスラインＫを自然平衡
形状曲線Ｄより内側に位置させると、標準内圧充填時に
、該点Ｃと点Ｂとの間のカーカスラインＫが外側に大き
く膨出するため、この影響を受けて点Ａと点Ｃとの間の
カーカスラインＫが内側に凹んでしまい、これにより、
該凹むことに基づいて曲げられた部位の内側のカーカス
プライ１１に圧縮方向の変形が発生し、カーカスプライ
１１内の有機繊維コードの撚り戻し現象が生じてセパレ
ーションなどを誘発しタイヤ１０の耐久性が低下するた
め、点Ｃと点Ｂと間のカーカスラインＫは自然平衡形状
曲線Ｄより内側に位置させてはならないのである。また
、このようなタイヤ１０にあっては、カーカスプライ１
１に埋設されているコードが有機繊維からなるため、タ
イヤ１０の内圧が標準内圧の　５％から　１００％に変
化したとき、該有機繊維コードが伸張して点Ａから点Ｂ
までのカーカスラインＫに対応するタイヤ外壁２５は外
側に膨出すると考えられる。しかしながら、いずれかの
部位が内側に凹むような場合には、前述のように凹むこ
とに基づいて曲げられた部位の内側のカーカスプライ１
１に圧縮方向の変形が発生し、カーカスプライ１１内の
有機繊維コードの撚り戻し現象が生じてセパレーション
などを誘発しタイヤ１０の耐久性が低下するのである。 このようなことから、タイヤ１０の内圧が標準内圧の　
５％から　１００％に変化したとき、点Ａから点Ｂまで
のカーカスラインＫに対応するタイヤ外壁２５は、図２
に破線で示すように外側に膨出しなければならないので
ある。ここで、外側に膨出するとは、タイヤ外壁２５上
の任意の点の変位が、タイヤ１０の内室の中心から離れ
る方向の成分を有することをいう。

【０００９】このようなことから、この発明は、子午線
方向に延びる多数本の有機繊維コードが埋設された少な
くとも１枚のカーカスプライからなり、一方のビード部
から他方のビード部まで延在するカーカス層と、カーカ
ス層の半径方向外側に配置され、スチールコードが埋設
された２枚以上のベルトプライからなるベルト層と、を
備え、　３．５ｋｇ／ｃｍ２から　７．０ｋｇ／ｃｍ２
の間の標準内圧が充填される小型トラック用ラジアルタ
イヤにおいて、標準内圧の　５％の内圧を充填した無負
荷状態の子午線断面において、最内側のカーカスプライ
の厚さ方向中央を通る曲線を該タイヤのカーカスライン
Ｋとし、該カーカスラインＫとタイヤ赤道面Ｅとの交点
をＯ、該カーカスラインＫ上でタイヤ赤道面Ｅから最大
幅ベルトプライの　１／２幅Ｗの　２／３倍だけ幅方向
外側に離れた点をＡ、カーカスラインＫ上でビードベー
スからカーカスラインＫの最大高さＨの　１／５倍だけ
半径方向外側に離れた点をＢとし、該カーカスラインＫ
の最大幅の　１／２をＳとしたとき、前記点Ａ、点Ｂを
通り最大幅の　１／２がＳとなる自然平衡形状曲線をＤ
としたとき、前記カーカスラインＫを、点Ａと点Ｃとの
間では前記自然平衡形状曲線Ｄより外側に位置させると
ともに、点Ｃと点Ｂと間では前記自然平衡形状曲線Ｄ上
に実質上位置させ、かつ、これら点Ａと点Ｂとの間で連
続的に滑らかに連ならせ、タイヤの内圧が標準内圧の　
５％から　１００％に変化したとき、点Ａから点Ｂまで
のカーカスラインＫに対応するタイヤ外壁がいずれの位
置においても外側に膨出するようにしたものである。

【００１０】

【作用】前述のように標準内圧の　５％の内圧を充填し
た無負荷状態の子午線断面におけるカーカスラインＫを
、点Ａと点Ｃとの間では自然平衡形状曲線Ｄより外側に
位置させ、即ち予め外側に突出させておくと、該タイヤ
に標準内圧を充填したときのベルト層の端部における半
径方向外側への膨出量が小さくなり、この結果、ベルト
端に生じる層間剪断歪が小さくなってベルト耐久性が向
上するのである。また、前述のようにすると、ベルト端
近傍におけるカーカス層の曲率半径が小さくなるため、
標準内圧充填時における該部位のカーカス層の張力が小
さくなり、一方、ベルト層はその影響を受けて張力が大
きくなり、負荷転動時におけるベルト層の変形量が減少
してベルト耐久性が向上するのである。ここで、前記カ
ーカスラインＫの自然平衡形状曲線Ｄからの外側への最
大突出量Ｌは、カーカスラインＫの最大高さＨの　０．
５％から　４％の範囲が好ましい。その理由は、最大突
出量ＬがカーカスラインＫの最大高さＨの　０．５％未
満であると、カーカスラインＫと自然平衡形状曲線Ｄと
の間の差が小さすぎて前述した作用が十分に発揮できな
いからであり、一方、　４％を超えると、標準内圧を充
填したとき、内側に凹んでカーカスプライ内の有機繊維
コードに撚り戻しが生じるおそれがあるからである。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を説明する。この
実施例においては、図３に示すような点Ａから点Ｂまで
のカーカスラインＫが自然平衡形状曲線Ｄに実質的に一
致している従来タイヤ１と、図１に示すような点Ａから
点ＣまでのカーカスラインＫが自然平衡形状曲線Ｄより
外側に位置し、点Ｃから点ＢまでのカーカスラインＫが
自然平衡形状曲線Ｄに実質的に一致している供試タイヤ
１と、図４に示すような点Ａから点Ｃまでのカーカスラ
インＫが自然平衡形状曲線Ｄより内側に位置し、点Ｃか
ら点ＢまでのカーカスラインＫが自然平衡形状曲線Ｄに
実質的に一致している比較タイヤ１と、図５に示すよう
な点Ａから点ＣまでのカーカスラインＫが自然平衡形状
曲線Ｄより外側に位置し、点Ｃから点Ｂまでのカーカス
ラインＫが自然平衡形状曲線Ｄより内側に位置している
比較タイヤ２と、を準備した。ここで、各タイヤのカー
カス層は、子午線方向に延びる　１５００ｄ／２のポリ
エステルコードが埋設された２枚のカーカスプライを一
方のビード部から他方のビード部まで延在させるととも
に、これらカーカスプライの幅方向両端部をビードの回
りに軸方向内側から軸方向外側に折り返し、かつ、これ
ら両カーカスプライ（折り返し部を含む）の外側を、一
方のビードヒール部から他方のビードヒール部まで延在
するもう１枚のカーカスプライで囲むことにより構成し
、一方、ベルト層はタイヤ赤道面に対して傾斜したスチ
ールコードが埋設された３枚のベルトプライを積層して
構成している。また、前記供試タイヤにおいては、点Ａ
と点Ｃとの間でのーカスラインＫの自然平衡形状曲線Ｄ
からの最大突出量Ｌ（標準内圧の　５％内圧充填時）は
　１．５ｍｍであり、該最大突出点は標準内圧充填によ
って外側へさらに　１．５ｍｍだけ変位し、比較タイヤ
１においては、点Ａと点Ｃとの間でのカーカスラインＫ
の自然平衡形状曲線Ｄからの最大凹み量Ｍ（標準内圧の
　５％内圧充填時）は　１．５ｍｍであり、該最大凹み
点は標準内圧充填によって外側へ　４．２ｍｍだけ変位
し、比較タイヤ２においては、点Ａと点Ｃとの間でのカ
ーカスラインＫの自然平衡形状曲線Ｄからの最大突出量
Ｎ（標準内圧の　５％内圧充填時）は　７ｍｍ、点Ｃと
点Ｂとの間でのカーカスラインＫの自然平衡形状曲線Ｄ
からの最大凹み量Ｐは　３．６ｍｍであり、前記最大突
出点および最大凹み点は標準内圧充填によってそれぞれ
内側へ　０．５ｍｍ、外側へ　７．６ｍｍだけ変位した
。なお、前記各タイヤはサイズが７．００Ｒ１６　１０
ＰＲであった。次に、このような各タイヤに５．２５ｋ
ｇ／ｃｍ２の標準内圧を充填した後、車両重量が４５４
０ｋｇである小型トラックに装着し、一般路面を８万ｋ
ｍ走行させ、走行終了時における最外側ベルトプライの
両端におけるベルトセパレーションの幅およびベルト端
近傍における故障状況を調べた。その結果を以下に示す
と、従来タイヤにあっては前者は　６．３ｍｍ、後者は
故障なしであり、供試タイヤにあっては前者は　４．４
ｍｍ、後者は故障なしであり、比較タイヤ１にあっては
前者は　８．７ｍｍ、後者は故障なしであり、比較タイ
ヤ２にあっては前者は　４．２ｍｍ、後者はカーカスプ
ライのコーティングゴムに剥離が生じていた。このよう
に本発明のタイヤ、即ち供試タイヤにあってはベルト耐
久性が大きく向上している。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、小型トラック用ラジアルタイヤのベルト耐久性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す子午線断面図である
。

【図２】標準内圧の　５％および　１００％内圧充填時
におけるタイヤの子午線断面図である。

【図３】実施例で説明した従来タイヤのカーカスライン
を示す説明図である。

【図４】実施例で説明した比較タイヤ１のカーカスライ
ンを示す説明図である。

【図５】実施例で説明した比較タイヤ２のカーカスライ
ンを示す説明図である。

【符号の説明】

１０…小型トラック用ラジアルタイヤ １１…カーカスプライ　　　　　　　　１２…ビード部
１３…カーカス層　　　　　　　　　　　　１４…ベル
トプライ１５…ベルト層　　　　　　　　　　　　　　
２０…ビードベース２５…タイヤ外壁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】子午線方向に延びる多数本の有機繊維コー
   ドが埋設された少なくとも２枚のカーカスプライからな
   り、一方のビード部から他方のビード部まで延在するカ
   ーカス層と、カーカス層の半径方向外側に配置され、ス
   チールコードが埋設された２枚以上のベルトプライから
   なるベルト層と、を備え、　３．５ｋｇ／ｃｍ２から　
   ７．０ｋｇ／ｃｍ２の間の標準内圧が充填される小型ト
   ラック用ラジアルタイヤにおいて、標準内圧の　５％の
   内圧を充填した無負荷状態の子午線断面において、最内
   側のカーカスプライの厚さ方向中央を通る曲線を該タイ
   ヤのカーカスラインＫとし、該カーカスラインＫとタイ
   ヤ赤道面Ｅとの交点をＯ、該カーカスラインＫ上でタイ
   ヤ赤道面Ｅから最大幅ベルトプライの　１／２幅Ｗの　
   ２／３倍だけ幅方向外側に離れた点をＡ、カーカスライ
   ンＫ上でビードベースからカーカスラインＫの最大高さ
   Ｈの１／５倍だけ半径方向外側に離れた点をＢ、カーカ
   スラインＫの最大幅位置をＣとし、該カーカスラインＫ
   の最大幅の　１／２をＳとしたとき、前記点Ａ、点Ｂを
   通り最大幅の　１／２がＳとなる自然平衡形状曲線をＤ
   としたとき、前記カーカスラインＫを、点Ａと点Ｃとの
   間では前記自然平衡形状曲線Ｄより外側に位置させると
   ともに、点Ｃと点Ｂと間では前記自然平衡形状曲線Ｄ上
   に実質上位置させ、かつ、これら点Ａと点Ｂとの間で連
   続的に滑らかに連ならせ、タイヤの内圧が標準内圧の　
   ５％から　１００％に変化したとき、点Ａから点Ｂまで
   のカーカスラインＫに対応するタイヤ外壁がいずれの位
   置においても外側に膨出するようにしたことを特徴とす
   る小型トラック用ラジアルタイヤ。