JPS592904A - 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】 本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、特に
、一方のベルト補強層の両側を他方のベルト補強層で包
み込んだベルト構造として、高速耐久性の向上を図った
ラジアルタイヤに顕著なプライステアを減少させ、直進
走行性を改善した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少なくとも２層で構成されるベ
ルト補強層をタイヤの円周方向にほぼ平行に介在させて
いる構成を有しており、このベルト補強層の補強コード
はタイヤ周方向に対し１５°〜３０°を、また他方の層
の補強コードはタイヤ周方向に対して１５０°〜１６５
°を有し互いに交差しており、特に高速耐久性を向上せ
しめる目的から、上側のベルト補強層の両側を、下側の
ベルト補強層で包み込むように配置したものである。一
方、カーカスコード層は１層又は２層からなり、各層の
コードはタイヤ周方向に対し略９０°をなすような構６
成となっている。

この種のラジアルタイヤはバイアスタイヤに比較して、
上記ベルト補強層の効果により制動性能、低燃費性、耐
摩耗性などに優れているが、その反面、また上記ベルト
補強層に起因して直進走行性が劣るという問題がある。

特に上述したように、上側のベルト補強層の両側を、下
側のベルト補強層で包み込んだ構造のベルトを、トレッ
ドとカーカスコード層との間に配置したラジアルタイヤ
においては、特にこのことが顕著であり、通常の走行時
は勿論のこと、特に高速走行時における直進安定性が劣
っていた。

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り、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発生する力の成分からなっており
、その一つはコニシティ（ＣＴ　）と呼ばれ、もう一つ
はブライ、ステア、（ＰＳ　）と呼ばれてタイヤのユニ
７オミテイ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イ試験方法（ＪＡＳＯＣ６
０７）に従うと、タイヤが１回転するときのラテラルフ
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ＬＦＤｗとタイヤを入れ替えて裏側にして測定し
たＬＦＤ、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。

ＬＦＤ、　＝　ＰＳ　＋　ＣＴ　　　　　　　　・・・
・・・・・・・・・・・・（１）ＬＦＤ８＝　ＰＳ　−
ＣＴ　　　　　　　　　・・・・・・・・・・・（２）
（＋）、　（２）式からＰＳ　、　ＣＴを求めると次の
ようになる。

ＰＳ−□　　　　　・・・・・・・・・・・（４）上記
（１）、　（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７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が可
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、ベルト補−強層をとり出して考えると、第２図（
４）に示すように下側ベルト補強層５０ｄの両側を折り
曲げて上側ベルト補強層５０ｕを包み込むようにした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
２図（Ｂ）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。

そして２層積層した通常のベルト構造と比較して、前述
した上側のベルト補強層の内側を下側のベルト補強層で
包み込んだベルト構造の方が、特にこ□のねじれ変形が
大きい。

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
種々検討されていたが、このように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
を損なうことにもなり、あまり好ましいものとはいえな
かった。

本発明の目的は上述のような従来のラジアルタイヤの問
題を解消し、新たに別なベルト補強層を追加することな
くカーカスコード層におりるコードの配列を工夫するこ
とによりプライステアを軽減して直進走行性を改善する
と共に、高速耐久性を従来のラジアルタイヤよりも一層
向上させるようにした空気入りタイヤを提供せんとする
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は、トレッ
ドとカーカスコード層との間に、タイヤ周方向に対して
補強コードの角度が１５０°〜１６５°である上側ベル
ト補強層と１５°〜３０°である下側ベルト補強層を、
両側を踏面側に折り曲げた下側ベルト補強層の折り曲げ
部によって、上側ベルト補強層の両側を包み込むように
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ノ補強コード
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α、との平均値ｉ（α１＋α２）が９６°〜１０
８°であり、かつ差（α２−α１）、が１０゜〜４０°
であるように配列したことを特徴とするものである。

以下、図に示す本発明の実施例により説明する。

第４図は本発明による空気入りタイヤの半断面斜視図で
あり、第５図は同空気入りタイヤにおけるベルト補強層
とカーカスコード層との展開平面図である。

第４図および第５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ある。この両端
部におけるビードワイヤ３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が設けられており、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は上側のカーカスフード層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、またベルト補強層５も上側のベルト補強層５ｕ
と下側のベルト補強層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）　
補強Ｆｉｔ　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θ、が１５°〜３０°となっている
と共に、その両側が踏面側に折り曲げられており、この
折り曲げ部によって、上側ベルト補強層５ｕの両側を包
み込むように配置されている。そしてこの下側ベルト補
強層５ｄの折り曲げ幅ｔは、高速耐久性を向上せしめる
ため、ベルト補強層５の総幅りに対してｔ／Ｌ≧０．１
５となるように、幅がｔｕである上側ベルト補強層５ｕ
を包み込むように折り曲げられている。

なお本実施例では、前述したベルト補強層５に上下各層
５ｕ　、　Ｓｄともスチールコードを用いたベルト補強
層を使用したが、これは一層をスチールコードのベルト
補強層とし、他の一層には商品名”ケブラー”と称され
ている芳香族ボリアＪミド繊維コードのベルト補強層を
用いるが、あるいは２層とも芳香族ボリアｉミド繊維コ
ードなどのテキスタイルコードのベルト補強層とするな
ど、従来一般に用いられているものを使用してもよいの
は勿論である。

また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。

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−ｉ（α
、＋α２）が９６°〜１０８°の範囲内となるようにし
、しかも面角度の差（α２−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α１．
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図の例のように
、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。上述した角度α１．α２の
平均値βが、９６°よりも小さいときは、プライステア
が従来のラジアルタイヤの水準から改善されることはな
く、また１０８°より大きくなるとプライステアは一層
改善されるものの、乗心地性及び荷重耐久性が従来のラ
ジアルタイヤよりも劣ってくるため好ましくない。また
、たとえ角度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−αｌ）
が１００〜４ｏ０の範囲にあることが必要であり、差（
α２−α、）が１００よりも小さくなると、プライステ
アの従来ラジアルタイヤに比較しての改善はみられなく
なる。また、差（α２−α１）が４０°よりも大きい場
合にはプライステアは改善されるが荷重耐久性に劣るよ
うになるので好ましくない。

以下に、具体的な実験例によりさらに詳細を説明する。

実験例１ 第４図および第５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−α１）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、ベルト補強層の総幅りを１４０調、下側ベルト補強
層の両側の各折り曲げ幅ｔを４５ｗｎ、上側ベルト補強
層の幅ｔｕを１２０　ｖａｎとした。タイヤサイズは１
９５／７０ＨＲ１４、リム５　Ｖ′２−　ＪＪ　Ｘ　１
４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７図のような結果を得
た。

第７図中、星印★でプロットしたものは、第３図に示す
ように、α、＝α２＝９０°とし、ベルト構造は、タイ
ヤ周方向に対して補強コードの角度が２０°と１６０°
で相互に交差する２枚のベルト補強層を、両側を踏面側
に折り曲げた下側ベルト補強層の折り曲げ部によって、
上側ベルト補強層の両側を包み込むように積層配置した
構造とし、ベルト補強層の総幅りを１４０閣１、下側ベ
ルト補強層の両側の各折り曲げ幅ｔを４５１＋＋＋＋１
、上側ベルト補強層の幅１ｕを１２０咽とした従来のラ
ジアルタイヤによるものである。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図および第５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−偽）を′変化させた種々の空気入りタイヤを
製作した。ベルト補強層の諸元は前述した実験例１と同
じである。

タイヤサイズは１９５／７０　ＨＲ１４、リム５１／２
−ＪＪ×１４とした。これらの空気入りタイヤにつＩ、
ｚで自動車用タイヤのユニフオミテイ試験方法ＪＡＳＯ
Ｃ６０７に基づいてプライステアＰＳを測定した結果、
第８図のような結果を得た。

第８図中、星印★でプロットしたものは、第３図に示す
ようにα、＝α２＝９０°とし、ベルト構造は前述した
実験例１と同じとした従来のラジアルタイヤによるもの
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−α、）が１０°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。

また実車の高速走行時における直進走行性を試験したと
ころ本発明のタイヤは（１００〜１６０Ｊａｎ／　ｈ？
）直進安定性において顕著な効果が確認された。

実験例３ 実験例１で用意した空気入りタイヤにつき、直径１７０
７　ｍｍのドラムからなる室内ドラム試験機により高速
耐久性の試験を行なった。各ラジアルタイヤを空気圧２
．１υ、初速度８１ｈ／ｈｒとし、３０分毎に８Ｉａｎ
Ｚｈｒづつ速度を増加し、破壊するまで走行を行なわせ
、その破壊したときの速度を第９図にプロットした。

第９図中、星印☆で示したものは、α１−α２＝９０°
の従来のラジアルタイヤで、ベルト補強層ハ補強コード
がタイヤ周方向に対し２０°と１６００で互いに交差し
単純に積層した２層のスチールヘルド構造である。また
黒星臼★で示したものは、第３図に示すように、補強コ
ードがタイヤ周方向に対し２０°と１６０°で互いに交
差する２枚のベルト補強層を、両側を踏面側に折り曲＼ げた下側ベルト補強層の折り曲げ部によって、上側ベル
ト補強層の両側を包み込むように積層配置したベルト構
造とし、α、−α２−９０°とした従来のラジアルタイ
ヤである。

第９図から明らかなように、β＝９６°〜１０８゜の本
発明による空気入りタイヤは、両側を踏面側に折り曲げ
た下側ベルト補強層の折り曲げ部により上側ベルト補強
層の両側を包み込むように積層配置したベルト構造の従
来のラジアルタイヤと比較して、高速耐久性を向上する
ことができることがわかる。

上述したように、本発明の空気入りタイヤは、トレッド
とカーカスコード層との間に、タイヤ周方向に対して補
強コードの角度が１５０°〜１６５゜である上側ベルト
補強層と１５°〜３０°である下側ベルト補強層を、両
側を踏面側に折り曲げた下側ベルト補強層の折り曲げ部
によって、上側ベルト補強層の両側を包み込むように積
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ｍ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α、との平均値ｉ（α１＋α２）が９６゜〜１０８
０であり、かつ差（α２−α１）が１０°〜・４０゜で
あるように配列したから、カーカスコード層により上述
した構造のベルＩ・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
、通常走行及び高速走行時における走行直進性を改善す
ることができ、しかも高速耐久性をより一層向上するこ
とができる。

【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デラルフォース
との関係図、第２図（Ａ）、（Ｂ）はベルト補強層の変
形の状況を示すモデル図、第３図は従来のラジアルタイ
ヤの半断面斜視図、第４図は、本発明の実施例からなる
空気入りタイヤの半断面斜視図、第５図は同タイヤのベ
ルト補強層及びカーカスコード層の展開平面図、第６図
は同じく他の実施例による展開ゝ１１面図、第７図はプ
ライステアと角度平均値βとの関係図、第８図はプライ
ステアと角度差（α、−α、）との関検図、第９図は速
度と角度平均値β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
ベルト補強層、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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トレッドとカーカスコード層との間４に、タイヤ周方向
   に対して補強コードの角度が１５００〜１６５°である
   上側ベルト補強層と１５°〜３０’である下側ベルト補
   強層を、両側を踏面側に折り曲げた下側ベルト補強層の
   折り曲げ部によって、上側ベルト補強層の両側を包み込
   むように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
   層で構成すると井に、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２（α＋＋α２）が９６
   °〜１０８°であり、かつ差（α２−α、）が１０゜〜
   ４０°であるように配列したことを特徴とする空気入り
   タイヤ。