JPS5847363B2 - 高耐久性空気タイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は重荷重下で使用される空気入りタイヤに係り、
特に有機繊維コードを多数配列してゴムコーティングを
施した複数のプライ積層物からなるバイアス構造のカー
カス本体を備えた空気入りタイヤの耐久性を増大するた
めの新規な構造に関する。

この種の空気入りタイヤの用途・種別は主として建設用
車両、産業用車両、大型トラック、大型バスであって、
カーカス構造としては使用条件に見合った強度をタイヤ
に付与するためには、ゴムコーティングを施した多数の
プライをバイアス状に積層するが、その場合に積層プラ
イ数は可戒り多数枚となる。

このため、コード１本当りの強力が犬なる太デニールコ
ード例えば１２６０ｄ／２のコードに替えて１８９０ｄ
／２のコードを使用したり、コードエンド数の増加（単
位巾当りのコード配列数の増加）によりプライ１層当り
の強力を増加させて使用条件に見合った強度を保ちなが
ら実質プライ数の減少を実現させ、もって生産能率、製
造コストの合理化あるいはタイヤ重量の軽減化等をはか
ることが従来汎く行われていた。

しかしながら、上述の手段によってカーカスプライ数を
減少した場合、致命的なタイヤ故障の原因であるプライ
セパレーション（プライの分離）が発生し易いことが度
重なる実測の結果、判然とした。

ところで、実測に基づいて種々検討を行った結果、タイ
ヤが高荷重下で走行する際の圧縮歪および剪断歪が太き
ければ大きい程、さらにはカーカスプライにおけるコー
ド間隔と、隣り合うプライ間におけるコード間隔が少な
くなる程、プライセパレーションが発生し易いことをつ
きとめるに至った。

しかも、従来タイヤのプライセパレーション故障発生品
に関する構造を仔細に観察しかつ分析したところ、本発
明者らは一般に散見されるブレーカーとカーカス界面付
近およびブレーカーとトレッド界面付近のセパレーショ
ン故障以外に、力一カスプライ層内、殊に圧縮歪が大き
いと考えられるカーカス内層部でのフライ間のセパレー
ションが発生し易いことを知るに至った。

本発明者らは、か＼る知見にもとづいて先ずプライセパ
レーション故障発生部近辺のカーカスプライの詳細な観
察を行った結果、驚くべき事実を知った。

即ち、ゴムコーティングを施して多数配夕１ルたプライ
コードに極く近接する部分のゴムにクラツクが生じ、し
かもそのクラツクが戒長じて隣接プライコードから延び
るクラツクと連り、プライセパレーションに至っている
事実を突きとめたのである。

か＼る実状に鑑みて、本発明は上述する如き従来枝術の
欠点、すなわち太デニールコードの使用やコードエンド
数増加によるプライ１層当りの強力増加に伴うプライ数
減少を企画して、生産性向上、タイヤ重量の軽減化につ
とめるときにプライセパレーション故障が余儀なくされ
る如き二律背反的な問題点を踏まえて、タイヤ挙動を実
験と考察の反復によって探究した結果発明するに至った
ものであり、特にプライセパレーション故障が発生し易
い部分のカーカスプライのコード間隔を適切に保つこと
によって、カーカスプライ数の減少、生産性の向上、タ
イヤ重量の軽減化を達成しながらしかもプライセパレー
ション故障を発生させないような高耐久性空気タイヤを
提供し得たところに特徴を有している。

さらに本発明の内容について添付図面を参照しつつ以下
詳細に説明する。

第１図は本発明タイヤの例を、その回転軸を含む面にお
いて横切らせた断面図であって、１はビード部で３つの
ビードコア１ａ，１ｂ，１ｃからなり、カーカス本体を
構成するプライ２は有機繊維コード例えばナイロンコー
ドな多数配列してゴムコーティングを施した複数のプラ
イ積層物からなっていて、各層のうちの約半数のプライ
のコード方向と残りのプライのコード方向とを互いに逆
方向としたいわゆるバイアス構造となしている。

このカーカス本体はビードコアー１ａｔｌｂ，１ｃのま
わりでタイヤの内側から外側に巻き返したプライ層及び
外側から内側にビードコアーをつつみ込んだプライ層か
ら戒っており、プライコード間で互に異なる内層群，中
層群および外層群の３群から構成されているが、これら
の異なるプライ層群は同一のビードコアーで巻返される
ことも勿論行われるものである。

それ等プライ２の外側におけるトレッド部３には有機繊
維コードからなるブレーカー４を配設している。

上記構或になる空気タイヤにおいて、プライ２の構造に
下記の条件を持たせているところに本発明の特徴が存す
るものであって、すなわち、前記３層群については、有
機繊維コードの間隔を同一プライ層内および隣接するプ
ライコード間で互いに異ならしめており、一方、各コー
ドの径および撚りを略々同等と成している。

この場合の同一プライ層内のコード間隔および隣接する
プライコード間のコード間隔は次の条件に設定している
。

すなわち、中層群を基準として、これに対する内層群，
外層群の隣接プライ間コード間隔指数ｒｉおよびＩ’ｏ
と同一プライ内コード間隔指数ＡｉおよびＡｏとを、夫
々 １．１＜７’ｉ ＜３．０ ， １．１＜７’ ｏ ＜
３．０ ，１．５＜，４ｉ ＜４．０ ， １．５＜Ａ
ｏ ＜４．０ ，の範囲内に存せしめる如き関係を持た
せている。

しかして各指数７’ｉ ，７’ｏ ，，４ｉ ，Ａ
ｏは次式によって求められるものであって、諸元につい
ては第２図に図解示している通りである。

？１；カーカス内層群２ａに使用されているコードゲー
ジ（ ｍｒｔｔ ）、 ｄｍ ；カーカス中層群２ｂに使用されているコードゲ
ージ（ｍｉ）、 ｄｏ；カーカス外層群２ｃに使用されているコードゲー
ジ（ ｍｕ ）、 △ｔ１；カーカス内層群２ａにおげる隣接プライ間のコ
ード間隔（間）、 △ｔ．１ ；カーカス中層群２ｂにおける隣接プライ間
のコード間隔（間）、 △ｔｏ ；カーカス外層群２ｃにおける隣接プライ間の
コード間隔（ ｍｒｎ ）、 △ｅｉ ；カーカス内層群２ａにおける同一プライ内の
コード間隔（關）、 △ｅｒＴ１；カーカス中層群２ｂにおける同一プライ内
のコード間隔（關）、 △ｅｏ ；カーカス外層群２ｃにおける同一プライ内の
コード間隔（關）、 γｉ ：カーカス内層群２ａにおける隣接プライ間コ
ード間隔がコードゲージに対す る比、 γ ；カーカス中層群２ｂにおける隣接プライ間コード
間隔がコードゲージに対す る比、 γ。

；カーカス外層群２Ｃにおける隣接プライ間コード
間隔がコードゲージに対す る比、 λｉ ；カーカス内層群２ａにおげる同一プライ内コ
ード間隔がコードゲージに対す る比、 λｍ ：カーカス中層群２ｂにおける同一プライ内コー
ド間隔がコードゲージに対す る比、 λ。

：カーカス外層群２ｃにおける同一プライ内コード
間隔がコードゲージに対す る比、 以上述べた如き構造のカーカス本体を備えたことによっ
て、空気タイヤにおける従来の欠点、つまり太デニール
コードの使用、コードエンド数増加によるプライ一層当
りの強力増加に伴うプライ数減少をはかつて生産性向上
、タイヤ重量の軽減化を果そうとする際にプライセパレ
ーション故障が余儀なくされる不都合を解消することが
可能となったのである。

この点をさらに説明すると、先ず中層群２ｂは最少必要
限度のコード間隔を保持するに足るまでコード密度を高
めることによって、カーカスの必要な強力を保ちなから
プライ数の減少をはかる上に寄与し、一方、圧縮歪およ
び剪断歪が中層群２ｂよりも大きいとされる内層群２ａ
および外層群２ｃでは、コード間隔を中層群２ｂよりも
大きくすることによって、プライセパレーション故障の
発生を抑える上に寄与している。

この場合、後述の比較実験例によって明らかな如く、Ｆ
ｉおよび７’ｏが１．１未満であると、耐プライセパレ
ーションの効果が充分得られないことから１．１を下限
とし、一方、３．０を超えると、カー力スプライ本体の
肉厚増大をもたらし、また、カーカスに過わる圧縮歪の
増大を招いて、耐プライセパレーション効果がこれまた
充分得られないことから、３。

０を上限としている。また、ＪＨ，Ａｏについても、１
．５未満であると耐プライセパレーションの効果が充分
得られなイノは、Ｆｉ ，Ｆｏの場合と同様であり、従
って１．５を下限としている。

さらに同じようにＡｉおよびＡｏが４．０を超えると、
必要なカーカス強力を保つためにはプライ数の増大の必
要があり、本発明の趣旨から逸脱することにより、さら
にプライ数の増大はカーカス肉厚増大をもたらして前述
の如く、耐プライセパレーションの効果が充分得られな
い故をもって、上限を４．０に定めている。

かくして、等デニールコードを使用して３層群の各層群
におけるコード配列を変えることにより、コード部材の
単一化ならびにコード展延作業の容易化による能率、コ
スト面での合理化がはかれるとともに、コード近辺にお
けるゴムクラツクの発生を防いで耐プライセパレーショ
ン効果が発揮されるに至ったものである。

次に本発明の具体的な実施例をあげて選ばれた比較タイ
ヤとの間での性能比較をしたところ下記の結果を得た。

実施例 １ タイヤサイズ２４００−４９、４８ＰＲにおいて、カー
カスプライコードにコード径０．７９ｍｍのナイロンタ
イヤコード１ ｓ ９ ０ ａ／２本撚を用いたカーカ
スプライ本体の構造を表１に示すごとくタイヤカーカス
プライ中層群に対する内層群，外層群での各コード間隔
指数Ｆｉ ，Ｆｏ，ＡｉおよびＡｏをそれぞれ変化した
場合のタイヤ性能比較を室内のドラム試験機を用い試験
を行った。

※※ 試験条件は全て同一でリムは正規リム１７．
００Ｘ４９Ｔｌ３を使用、タイヤ内圧は３．＜） ｋ９
／ＣＩＩＬ，荷重＆！２ ６ ０ ０ ０＄速度ハ１
０ ｌｖｈｒ テアル。

試験結果は表２に示した通りであって、本発明タイヤ（
Ａ１）がプライセパレーションを全く起生ずることなく
試験を終了した。

実施例 ２ タイヤサイズ１６００−２５２４ＰＲにおいてカーカス
プライコードにコード径０．７９關のナイロンタイヤコ
ード１ ８ ９ ０ ｄ／２本撚を用いカーカスプライ
本体の構成を表３に示す如く設定した本発明タイヤ（Ａ
のと比較タイヤ（Ｅ）との性能比較を下記の試験条件に
より耐久性試験ならびにプランジャエネルギーの測定に
ついて行なった。

試験条件（ドラムテスト） タイヤの空気圧 ’ ７” ”／ａｎｔ
※注１ 注２ 重 ６ ５ ０ ｏｋｇ 度 １０〜５ｏＩａｒＬ／ｈｒの段階速度 耐久性は故障の起るまでの時間を測定し、１００分比で
表わした。

プランジャーエネルギーの測定は米国自動車安全基準Ｆ
ＭＶＳＳ−１１９に規定されている方法によるもので、
１００分比で表わした。

試験結果は表４に示した通りであって、タイヤ耐久性お
よびプランジャーエネルギーに見られるタイヤ強度に関
しすぐれていることが判然としている。

以上の試験結果をまとめると、Ｆｉ ，Ｆｏが３．０以
上、またｊＨ ，Ａｏが４．０以上であるとタイヤ耐
久性については同等であってもタイヤ強度が劣り、Ｆｉ
，Ｆｏが１．１以下、またＡｉ ，Ａｏが１．５以下で
あるとタイヤ耐久性が劣ることが明白である。

なお、タイヤ強度を保持する為には中層群の枚数を増す
ことによって可能であるが、これは本発明の主旨である
実質プライ数の減少を実現することにより生産能率，製
造コスト面での合理化ならびにタイヤ重量の軽減化をは
かる点から逸脱するものであって、当然限界があること
は言う迄もなく、実施例のタイヤ（ＡＩ） （Ａ２）に
示すように、カーカス本体の全プライ数ｎに対して中層
群のプライ数を０．８ｎ＝０．６ｎに、内層群および外
層群のプライ数を０．１ｎ＝０．２ｎになるよう定める
ことによって最適条件のものが得られるものである。

本発明は以上の説明によって明らかな如く、プライセパ
レーションの故障が発生し易い換言するならばゴムクラ
ツクが発生し成長し易い内層群、外層群を中層群に比し
てコード間隔を大きくすると共に、タイヤ強度に影響を
持つ中層群のコード間隔を適切に保つことによって、カ
ーカスプライ数を減少しながらも耐荷重性に富む空気タ
イヤを提供することが可能となったものであり、斯界に
貢献する処多大な空気タイヤである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明タイヤの１例に係る断面示半部分図、第
２図は同じくカーカス部の構造を説明するための拡大断
面図である。 １・・・・・・ビード部、１ａｔ１ｂ，１ｃ−ビードコ
ア、２・・・・・・プライ、２ａ・・・・・・内層群、
２ｂ・・・・・・中層群、２ｃ・・・・・・外層群、３
・・・・・・トレッド部、４・・・・・・ブレーカー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有機繊維コードを多数配夕１ルてゴムコーティング
   を施した複数のプライ積層物からなるバイアス構造のカ
   ーカス本体を備えた空気タイヤであって、前記カーカス
   本体は夫々が複数のプライを持つ内層群，中層群および
   外層群の３群から構成して、同一プライ内での有機繊維
   コードの間隔および隣接するプライ間の有機繊維コード
   の間隔を、いずれも内層群，中層群および外層群の間で
   異ならしめているとともに、中層群に対する内層群およ
   び外層群の隣接プライ間コード間隔指数ＦｉおよびＩ’
   ｏと、同一プライ内コード間隔指数ＡｉおよびＡｏとが
   、 １．１＜Ｆｉ ， Ｉ” ｏ ＜３．０ １．５＜Ａｉ ， Ａｏ ＜４．０ の範囲内に存していることを特徴とする高耐久性空気タ
   イヤ。 ２ カーカス本体が、その全プライ数ｎに対して中層群
   のプライ数を０．８ｎ＝０．６Ｈに、内層群および外層
   群のプライ数を夫々Ｏ− １ ｎ＝ ０． ２ ｎに定
   めた３層群から構成されている特許請求の範囲第１項記
   載の高耐久性空気タイヤ。