JPS592903A - 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】 本発明は空気入）タイヤに関し、さらに詳しくは、ラジ
アルタイヤのプライステアを減小させ直進走行性を向上
すると共に、特に低内圧走行時における耐久性を著、シ
く向上せしめ得るようにした乗用車用の空気入りタイヤ
に関するものである。

従来の乗用車用ラジアルタイヤは一般に、トレッドとカ
ーカスコード層との間に、タイヤ周方向に対する補強コ
ードの角度が１５°〜３０°で相互に交差する少なくと
も２層のベルト補強層を積層配置する一方、前記カーカ
スコード層の補強コードはタイヤ周方向に対し略９０°
をなすような構成となっている。この種のラジアルタイ
ヤは、バイヤスタイヤと比較して、上記ベルト補強層の
効果により制動性能、低燃費性、１ｌａ１摩れ性などに
優れている゛が、その反面、上記ベルト補強層に起因し
て直進走行性に劣るという問題があった。

すなわち、ラジアルタイヤが回転進行するとき、スリッ
プ角が零でも進行方向に対し左右いずれかの方向のラテ
ラルフォースが発生する現象があシ、このラテラルフォ
ースにより操縦者の意図する方向と異なった方向へ車両
が進行するということがあるのである。

一般に、スリップ角が零でのラテラルフォースは、二つ
の異なるメカニズムで苑生ずる力の成分からなっており
、その−っはコニシティ（ＣＴ）と呼ばれ、もう一つは
プライステア（Ｐｓ）と呼ばれてタイヤのユニフォミテ
ィ特性の一部として分類されている。一方、自動車用タ
イヤのユニフオミティ試験方法（ＪＡＳＯＣ６０７）に
従うと、タイヤが１回転するなきのラテラルフォースの
平均値をＬＦＤとしたとき、タイヤの表側で測定したＬ
ＦＤｗとタイヤを入れ替えて裏側にして測定したＬＦＤ
　ｓと、上述したコニシティＣＴ。

プライステアＰＳとは定義から次式で表わされる関係に
なっている。

ＬＦＤｗ　＝　ＰＳ　＋　ＣＴ　　　　　　　・−・・
・・（１１ＬＦＤｓ　＝　ＰＳ　−ＣＴ　　　　　　　
・−・−・・（２）（＋１　、　（２）式からＰＳ　、
　ＣＴを求めると次のようになる。

上記（１１、（２）　、　（３）　、　（４）の各関係
を図にすると第１図のように表わすことができる。

ところで、上述したコニシティ、プライステアのうち、
コニシティはタイヤの周方向中心に関してタイヤ形状が
幾何学的に非対称であること、即ち円錐台のようになっ
たタイヤが転動するときに発生する力として考えられて
いる。この原因は主としてタイヤのトレッドに挿入され
ているベルト補強層の位置に影響されるためであるので
、これは製造上の改善によって減少させることか可能で
ある。これに対し、プライステアはベルト補強層の構造
に起因する固有の力であって、このベルト補強層の構造
自体を変更しない限り大き、く軽減させることは実質上
困難とされていた。

いま、べ）レト補強層をとり出して考え名と、第２図に
示すよう′にベルト補強層５００　、５０ｄの２層積層
板５０として表わすことができる。この２層積層板５０
に対しタイヤ周方向ＥＥ’に引張力を作用させると、２
層積層板５０はその張力の作用する２次元の平面内のみ
ではなく、３次元的に面外にも変形を行ない、第３図に
示すようなねじれ変形を生じてしまうことがよく知られ
ている。上述したプライステアはこのようなベルト補強
層のねじれ変形により発生するものである。

従来、このプライステアはベルト補強層に対して、新た
なベルト補強層を追加することにより軽減させることが
褌々検討されていたが、このような新たなベルト補強層
を追加することはラジアルタイヤの低燃費性などの特性
を損１なう−ことにもなシ、あまり好ましいものとはい
えなかった。

そこで本発明の発明者らは、上述した問題を解消すべく
検討の結果、上述したベルト補強層構造を有し、カーカ
スコード層を上下２層、で構成した空気入わタイヤの、
各カーカスコード層を構成する補強コードのタイヤ周方
向に対゛する角度を、前記カーカスコード層に接する側
のベルト補強層の補強コードのタイヤ周方向に対する角
度が鋭角である側から測定した時に、前記ベルト補強層
に接する側のカー２カスコード層の補強コードの角度α
２とその下側のカーカスコード層の補強コードの角度α
、との平均値＋（α１十α２）が９６°〜１０８°であ
り、かつ差（α２−α１）が１０°〜４０°であるよう
に配列することにより、前述したベルト補強層に起因す
る直進走行性を大幅に改善した空気入りタイヤを発明し
、すてに　′出願した。（特願昭５５−１８８６０２号
明細書及び図面参照） しかしながら上述したように、直進走行性を改善するた
めに、各カーカスコード層の補強コードをタイヤ周方向
に対し相互に所要の角度で交差せしめた場合、特に低内
圧走行時（おいて各カーカスコード層の補強コードが圧
縮により切断する問題があった。

従って本発明の目的は、上述のような問題を解消し、直
進走行性を向上すると共に、特に低内圧走行時における
耐久性を大幅に向上せしめ得る乗用車用の空気入りタイ
ヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤｑ１　トレ
ッドとカーカスコード層との間に、タイヤ周方向に対す
る補強コードの角度が１５°〜３０゜であるベルト補強
層と１５０°Ａ−１６５°であるベルト補強層との少な
くとも２層を積層配置した空気入りタイヤにおいて、前
記カーカスコード層を上下２層に積層されたカーカスコ
ード層で構成すると共に、各カーカスコード層を構成す
る補強コードのタイヤ周方向に対する角度を、前記カー
カスコード層に接する側のベルト補強層の補強コードの
タイヤ周方向に対する角度が鋭角である側から測定した
時に、前記ベルト補強層に接する側のカーカスコード層
の補強コードの角度α２とその下側のカーカスコード層
の補強コードの角度α１との平均値−＋（α、＋α２）
が９６°〜１０８°であり、かつ差（α２−α１）が１
０°〜４０°であるように配列し、さらに前記下側のカ
ーカスコード層の５０九当りのトータルデニール（ＴＤ
Ｄ　）を、前記上側のカーカスコード層の５０鬼当りの
トータルデニール（ＴＤＵ　）の１．１〜１．５倍とし
たことを特徴とするものである。

以下本発明を図に示す実施例により具体的に説明する。

第４図は本発明の実施例からなる空気入りタイヤを示す
半断面斜視図、第５図〜第８図は本発明の各実施例から
なる空気入りタイヤのナーカスコード層とベルト補強層
との平面視展開説明図である。

第４図〜第８図において、１はトレッド、２はこのトレ
ッド１の両側にそれぞれ延長するように設けられるサイ
ドウオール、３はこのサイドウオールの下端部に周方向
に沿って埋設されるビードワイヤでへる。この両端部に
計けるビードワイヤ６をそれぞれ包込み、サイドウオー
ル２およびトレッド１の内側面に沿うようにしてカーカ
スコード層４が設けられておシ、さら°にこのカーカス
コード層４とトレッド１との間にスチールコードからな
るベルト補強層５が介在するように設けられている。カ
ーカスコード層４は上側のカーカスコード層４ｕと下側
のカーカスコード層４ｄとの２層積層構造からなってお
り、まだベルト補強層５も上側のベルト補強層５ｕと下
側のべ９ルト補強層５ｄとの２層積層構造からなってい
る。

ベルト補強層５を構成する２層のうち、上側のベルト補
強層５ｕはその補強コードのタイヤ周方向ＥＥ’に対す
る角度θ２が１５０゛〜１６５°となっており、下側の
ベルト補強層５ｄの補強コードのタイヤ周方向ＥＥ’に
対する角度θ１が１５°〜３０°となっており、上側と
下側のベルト補強層５ｕ　、　５ｄの補強コードは互い
に交差するような関係に配置されている。このベルト補
強層５における補強コードの構成は、従来のラジアルタ
イヤに用いられている構成と同じである。

カーカスコード層４を構成するコードのタイヤ周方向に
対する角度はプライステアを軽減させるために重要な構
成になっており、次のような条件を満たすようにして配
置される必要がある。

即ち、カーカスコード層４の上側および下側のカーカス
コード層４ｕ　、　４ｄとも、そのコードのタイヤ周方
向に対する角度は、いずれもベルト補強層のうちカーカ
スコード層４に接する側に位置している下側のベルト補
強層５ｄの補強コードがタイヤ周方向に対して鋭角にな
っている側から測一定するものとし、下側のカーカスコ
ード層４ｄの補強コードの角度α、と上側のカーカスコ
ード層４ｕの補強コードの角度α２との平均値β＝＋（
α１＋α２．）が９６°〜１０８°の範囲内となるよう
にし、しかも内角度の差（α、−α１）が１０”〜４０
°の範囲内となるようにすることが必要である。角度α
１．α２は、カーカスコード層４と接する側にある下側
のベルト補強層５ｄの補強コードがタイヤ周方向ＥＥ’
に対し鋭角である側から測定するため、第６図及び第８
図に示す例のように、下側のベルト補強層５ｄの補強コ
ードが左下りとなるように配置されている場合には、タ
イヤ周方向ＥＥ’に対し時計方向に測定しなければなら
ない。

上述した角度α１．α２の関係から明らかであるように
、上側のカーカスコード層４ｕの補強コードの角度α２
は下側のカーカスコード層４ｄの補強コードの角度α１
よりも必ず大きくなるように配置され、しかも互いに交
差する関係に置かれている。

本発明においては上述したように各補強コードの角度α
１．α２の平均値β及び差（α２−α１）をそれぞれ９
６°〜１０８°、１０”〜４０°の範囲としたから、ベ
ルト補強層５のねじれ変形によって生ずるプライステア
を軽減することができ、この結果タイヤの直進走行性を
向上できて操縦安定性を向上する。ことができる。

しかしながら平均値βの値が１０８°を越えると乗心地
性及び荷重耐久性さらにはタイヤの成型・加硫作業性が
悪化し、また９６°未満では、従来タイヤに比べてプラ
イステアの軽減がされないため好ましくない。そして乗
心地性及び荷重耐久性をさらに向上せしめるには、上述
した範囲内で１０２°以下とするのがより好ましい。

さらに上述したように角度α１．α２の平均値βが９６
°〜１０８°の範囲内にある場合であっても、その差（
α２−α１）が１０°〜４０°の範囲にあることが必要
であり、このように差（α２−α１）の値を１０゜〜４
０°の範囲とすることにより、上下２層のカーカスコー
ド層４ｕ　、　４ｄの補強コードを平行にタイヤ子午断
面方向に配置した従来のラジアルタイヤと比較してプラ
イステアを軽減できて直進走行性を向上でき、さらにカ
ーカスコード層の剛性を向上でき、良好な操縦安定性を
得ることができる。

しかしながら、上記角度が４０°を越えると荷重耐久性
の悪化を招き、また１０°未満では従来タイヤに一比べ
てプライステアが軽減されず、さらにカーカス剛性が不
足して操縦安定性の低下を招いてしまうので好ましくな
い。そして操縦安定性をさらに向上させるためには、上
記範囲内で２５°以上とすることがより好ましく、また
荷重耐久性をさらに向上させるためには上記範囲内で３
５°以下に：：することがより好ましい。

また本発明は、前記下側のカーカスコード層４ｄの５０
％当りのトータルデニール（ＴＤＤ　）を、前記上側の
カーカスコード層４ｕの５０へ当りのトータルデニール
（ＴＤＵ　）の１．１〜１．５倍としたから、成型・加
硫工程において、上側のカーカスコード層４ｕの補強コ
ードに加わる緊張と、下側のカーカスコード層４ｄの補
強コードに加わる緊張の差を小さくできて、例え著しい
低内圧走行に於ても良好な耐久性を享受することができ
る。

しかしながら、上記ＴＤＤ／ＴＤＵの値が１．１倍未満
では下側のカーカスコード層４ｄの補強コードが上側の
カーカスコード層４ｕの補強コードに沿って損傷を受け
やすく、また１、５倍以上では逆に上側のカーカスコー
ド層４ｕの補強コードが下側のカーカスコード層４ｄの
補強コードに沿って損傷を受けやすくなるため好ましく
ない。さらに好ましくは１．２倍〜１．４倍とするのが
より望ましい。

なお下側のカーカスコード層４ｄの５０１当りのトータ
ルデニール（ＴＤＤ　）は、　ＴＤＤ二下側のカーカス
コード層の素線のデニール数×素線本数×５０Ｘ当りの
コード本数であり、また上側のカーカスコード層４ｕの
５０１当りのトータルデニール（ＴＤＵ　）は、ＴＤＵ
−上側のカーカスコード層の素線のデニール数×素線本
数×５０１当りのコード本数である。そしてこれらはベ
ルト補強層中央（タイヤ赤道面）位置でしかもカーカス
コード層の上下層とも同位置で測定し、また上記５０九
当シのコード本数はコード方向に直角に測定する。

なお、上述した実施例では、ベルト補強層５はスチール
コードからなる２層積層のものについて説明したが、一
層がスチールコードのベルト補強層であシ、他の一層が
商品名“ケプラー”と称されている芳香族ポリアミド繊
維コードのベルト補強層にするものとか、あるいは２層
ともテキスタイルコードのベルト補強層とするものなど
、従来一般に適用されているものか使用できる。当然ベ
ルト補強層の端部を内側へ折曲げるようなものであって
もよい。また、従来必要により上記２層のほかに付加的
に他のテキスタイルコードのベルト補強層を加えていた
ようなものでも適用が可能である。

まだ各カーカスコード層のコードはナイロン、レイヨン
、ポリエステル、芳香族ポリアミド繊維コード等から構
成されている。

以下に、具体的な実験例によシさらに詳細を説明する。

実験例１ 第４図、第５図および第４図、第７図に示すベルト補強
層およびカーカスコード層の構成を有し、上側および下
側のカーカスコード層のコードの角度差（α２−α、）
を３０°の一定にし、角度の平均値βを変化させた種々
の空気入りタイヤを製作した。ベルト補強層の上下各層
におけるコードのタイヤ周方向に対する角度はそれぞれ
２０°と１６０°で、各カーカスコード層の諸元は下記
の通シであった。タイヤサイズは１９５／７０ＨＲ１４
。

リム５ｙ２−　ＪＪ　Ｘ　１４とした。これらの空気入
りタイヤについて、自動車用タイヤのユニフオミテイ試
験方法ＪＡＳＯＣ６０７に基づいてプライステアＰＳを
測定した結果、第９図のような結果を得た。

第９図に０印で示す各カーカスコード層は、第４図及び
第５図に示すように構成されており、その諸元は、 上側のカーカスコード層： ナイロンコード、１２６０Ｄ／２．３０本１１５０ｍｍ
下側のカーカスコード層： ナイロンコード、１２６０Ｄ／２．３８本１５９ｍｍＴ
ＤＤ／ＴＤＵ二１．３で一定 であシ、 第９図に・印で示す各カーカスコード層は第４図及び第
７図に示すように構成されており、その諸元は。

上側のカーカスコード層： ナイロンコード、　８４０Ｄ／２．３７本１／ｓｏ關下
側のカーカスコード層： ナイロンコード、　　１２６０Ｄ／２．３４本１５０計
ＬＴＤＤ／ＴＤＵ　＝　１．４で一定 である。

また第９図に☆印で示す従来タイヤは第３図に示すよう
に帽二α２＝９０°で、その各カーカスコード層の諸元
は、 上側のカーカスコード層１ ナイロンコード、１２６０Ｄ／２．３４本１５０間下側
のカーカスコード層： ナイロンコード、１２６０Ｄ／２．３４本１５０朋ＴＤ
Ｄ／ＴＤＵ　＝　１ である。なおコード本数はベルト補強層中央（タイヤ赤
道面）位置で測定した値である。

この図から明らかなように、カーカスコード層のコード
の角度平均値βが９６．以上のものは、従来のラジアル
タイヤに比べてプライステアＰＳが小さくなっているこ
とがわかる。

即ち、走行直進性の改善されていることがわかる。

実験例２ 第４図、第５図および第４図、第７図に示すベルト補強
層およびカーカスコード層の構成を有し、上側および下
側のカーカスコード層のコード角度平均値βを１０２°
の一定にし、角度差（α２−α、）を変化させた種々の
空気入りタイヤを製作した。ベルト補強層の上下各層に
おけるコードのタイヤ周方向に対する角度は、それぞれ
２０°と１６０°であった。タイヤサイズは１９５／７
０ＨＲ１４，リム５捧−ＪＪＸ１４とした。これらの空
気入りタイヤについて自動車用タイヤのユニフオミテイ
試験方法ＪＡＳＯＣ６０７に基づいてプライステアＰＳ
を測定した結果、第１０図のような結果を得た。

第１０図中Ｏ印、・印及び☆印については前述した実験
例１と同様である。この図から明らかなように、カーカ
スコード層のコード角度差（α２−αｌ）が１ｏ°以上
のものはプライステアが従来のラジアルタイヤに比較し
て小さくなり、走行直進性の改善されることがわかる。

実験例３ ＴＤＤ／ＴＤＵを０．８〜１．８まで変化させた下記仕
様の各空気入りタイヤにつき、直径が１７０７％室内ド
ラム試験機により、低内圧走行時の耐久性を測定した。

各タイヤは空気圧１．３’Ｆ／、４、速度８０　Ｋｍ／
ｈｒ、荷重７８０．ｋｇでタイヤが破壊するまで走行を
行なわせ、その破壊したときの距離を第１１図にプロッ
トした。

なお１００００　Ｋｍ破壊せずに走行した場合は、完走
とし走行を中止した。

本実験に用いた空気入シタイヤは、第４図および第５図
あるいは第４図及び第７図に示すベルト補強層およびカ
ーカスコード層の構成を有し、上側および下側のカーカ
スコード層の角度差（α２−α、）を３０°、角度の半
均値βを１００”とし、ＴＤＵとＴＤＤ　（７）和は約
１６　Ｘ　１０．’デー　−ル１５０　ｍｍに固定し、
タイヤサイズは１９５／７０ＨＲ１４、リムは５Ｖ２−
ＪＪｘｉ４とした。

第１１図に○印で示す各カーカスコード層は、上下者カ
ーカスコード層共１２６０Ｄ／２でナイロンコードであ
る。（上下者カーカスコード層のコード本数を変化させ
た例） ・印で示す各カーカスコード層は、上側のカーカスコー
ド層が８４０Ｄ／２でナイロンコードであり、下側のカ
ーカスコード層が１２６０Ｄ／２でナイロンコードであ
る。（上下各層のコード本数、太さを変化させた例） Δ印で示す各カーカスコード層は、上側のカーカスコー
ド層が１００ＯＤ／２でポリエステルコードであり、下
側のカーカスコード層カ１５ｏＯＤ／２でポリエステル
コードである。（上下各層のコード本数、太さを変化さ
せた例）これらのＴＤＵ、ＴＤＤはベルト補強層中央（
タイヤ赤道面）位置で測定した。

図から明らかなように、ＴＤＤ／ＴＤＵの値が１．１〜
１．５の範囲である場合良好な結果が得られ、特に１．
２〜１．４の範囲では１１００００Ｋ走行しても破壊し
ないことがわかる。

またＴＤＤ／ＴＤＵの値が１．１未満では上側のカーカ
スコードに沿って下側のカーカスコードが破壊し、１．
５を越えると下側のカーカスコートニ沿って上側のカー
カスコードが破壊してしまうことを発見した。

上述したように、本発明の空気入りタイヤは、トレッド
とカーカスコ−ド層・との間に、タイヤ周方向に対する
補強コードの角度が１５°〜３０”であるベルト補強層
と１５０”〜“１６５°であるベルト補強層との少なく
とも２層を積層配置した空気入りタイヤにおいて、前記
カーカスコード層を上下２層に積層されたカーカスコー
ド層で構成すると共に、各カーカスコード層を構成する
補強コードのタイヤ周方向に対する角度を、前記カーカ
スコード層に接する側のベルト補強層の補強コードのタ
イヤ周方向に対する角度が鋭角である側から測定した時
に、前記ベルト補強層に接する側のカーカスコード層の
補強コードの角度α２とその下側のカーカスコード層の
補強コードの角度α１との平均値＋（α１＋αｉ）−が
９６°〜１０８゜であシ、かつ差（α２−α１）が１０
°〜４０°であるように配列し、さらに前記下側のカー
カスコード層の５０へ当りのトータルデニールＴＤＤを
、前記上側のカーカスコード層５０％当りのトータルデ
ニールＴＤＵの１．１〜１．５倍としたから、前述した
ベルト補強層に起因するプライステアを従来のラジアル
タイヤと比較して軽減することができて直進安定性を改
善することができ、しかも上側のカーカスコード層の補
強コードに加わる緊張と、下側のカーカスコード層の補
強コードに加わる緊張の差を小さくできて、特に低内圧
走行時における耐久性を著しく向上することができる。

そしてＴＤＤ／ＴＤＵの比率を上記範囲内で大きめにも
ってゆくことにより、直進安定性をさらに向上させるこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はラジアルタイヤの走行距離とラテラルフォース
との関係図、第２図及び第３図はそれぞれベルト補強層
の変形の状況を示−すモデル図、第４図は本発明の実施
例からなる空気入りタイヤを示す半断面斜視図、第５図
〜第８図は本発明の各実施例からなる空気入りタイヤの
カーカスコード層とベルト補強層との平面視展開説明図
であって、第５図及び第６図はカーカスコード層のコー
ド本数を主体に変化させてＴＤＤ／ｒＤｕの比率を定め
た場合を示す例、第７図及び第８図はカーカスコード層
のコードの太さく素線のデニール数×素線本数）を主体
に変化せしめた場合を示す例をそれぞれ示し、第９図は
プライステアと角度平均値Ｖ２（α１＋α２）との関係
図、第１０図はプライステアと角度差（α２−α、）と
の関係図、第１１図は走行距離とＴＩ）Ｄ、／’ｒＩ）
Ｕとの関係図である。 １・・・トレッド、４・・・カーカスコード層、４ｕ・
・・上側のカーカスコード層、４ｄ・・・下側のカーカ
スコード層、５・・・ベルト補強層、５ｕ・・・上側の
べ／Ｌ。 ト補強層、５ｄ・・・下側のベルト補強層。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士　斎　下　和　彦 第２図　　　　第３図 Ｅ′ 第４１！１ ｒ′ 第９図 第１０図 び２−ｄｌ 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トレッドとカーカスコ・−ド層との間に、タイヤ周方向
   に対する補強コードの角度が１５°〜３０゜テするベル
   ト補強層と１５０°〜、１６５°であるベルト補強層と
   の少なくとも２層を積層配置しん空気入りタイヤにおい
   て、前記カーカスコード層を上下２層に積層されたカー
   カスコード層で構成すると共に、各カーカスコード層を
   構成する補強コードのタイヤ周方向に対する角度を、前
   記カーカスコード層に接する側のベルト補強層の補強コ
   ードのタイヤ周方向に対する角度が鋭角である側から一
   測定した時に、前記ベルト補強層に接する側のカーカス
   コード層の補強コードの角度α２とその下側のカーカス
   コード層の補強コードの角度α１との平均値＋（α１＋
   α２）が９６°〜１０８°であり、かつ差（α２−α１
   ）が１０°〜４０°であるように配列し、さらに前記下
   側のカーカスコード層の５０九当りのトータルデニール
   （ＴＤＤ）を、前記上側のカーカスコード層の５０）当
   りのヒタルデニール（ＴＤＵ　）の１．１〜１．５倍と
   したことを特徴とする空気入りタイヤ。