JPS6313802A

JPS6313802A - ラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPS6313802A
Application number: JP61156129A
Authority: JP
Inventors: Makoto Misawa; 三澤　眞; Shinji Kawakami; 伸二河上; Ryoji Hanada; 亮治花田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1986-07-04
Publication date: 1988-01-21
Also published as: KR880001450A; US4819704A; KR950010216B1

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】〔発明の技術分野〕本発明は、プライステアを軽減して直進走行安定性を改
善したラジアルタイヤに関する。

〔従来技術〕

従来、乗用車用ラジアルタイヤは、一般にトレッドとカ
ーカス層との間に少なくとも２層のベルト層をタイヤ周
方向にほぼ平行に介在させて構成されている。このベル
ト層の一方の層の補強コードはタイヤ周方向に対し１５
°〜３０゛を有し、また他方の層の補強コードはタイヤ
周方向に対し１５０゛〜１６５゛を有して互いに交差し
ている。また、カーカス層は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層の存在により制動性能
、低燃費性、耐摩耗性などに優れているが、その反面、
上記ベルト層に起因して直線走行性が劣るという問題が
ある。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
へ車両が進行することがある。

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
はプライステア（ＰＳ）と呼ばれてタイヤのユニフォー
ミティ特性の一部として分類されている。一方、自動車
用タイヤのユニフォーミティ試験方法（ＪＡＳＯＣ６０
７）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ＬＦＤ−とタイヤを入れ替えて裏側にして測定した
Ｌ　Ｆ　Ｄｓ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
となっている。

ＬＦＤｗ　　　＝　　ｐｓ＋ｃ’ｒ・・・・（１）ＬＦ
Ｄｓ　　　＝　　ＰＳ−ＣＴ−Ｉｌｌ上記＜１１、（２
）式からＰＳ、ＣＴを求めると次のようになる。

上記（１）、（２）、（３）、（４）の各関係を図にす
ると第７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、すなわち円錐台のように
なったタイヤが転勤するときに発生する力として考えら
れる。この原因は主として、タイヤのトレンドに挿入さ
れているベルト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、ベルト層の構造に起
因する固有の力であって、このベルト層の構造自体を変
更しない限り太き（軽減されることは実質上困難とされ
ていた。

いま、ベルト層をとり出して考えると、第８図（Ａ）に
示すようにベルト層５０ｕ　、５０ｄの２層積層板５０
として表わすことができる。この２Ｆｆ積層ｉ５０に対
しタイヤ周方向ＥＥ″に引張力を作用させると、２層Ｍ
ｉ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い、第８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。

従来、このプライステアは、ベルト層に対して新たにベ
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
検討されてきた。例えば、特開昭６０−２３４００３号
ではベルト層の上下にベルト補強層を設けてプライステ
アを減少させようとしているが、このように新たにベル
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、あまり好ましいことで
はない。また、特開昭５７−１１４７０４号ではカーカ
ス層のコード角度を工夫しているが、この場合には耐久
性が低下するという欠点がある。特開昭５４−５５９０
２号ではトレッドパターンの方向を最外層のベルト層の
コードと反対方向にすることによりプライステアを減少
させているが、トレッドパターンの方向に対する定義が
不明であると共に、ブロックの形状によっては全く効果
がない場合があったり、偏摩耗を生じる場合があるので
不十分である。

〔発明の目的〕

本発明は、偏摩耗を生じることなく、従来のラジアルタ
イヤに特有のプライステアの問題をトレッドブロックの
形状を工夫することにより軽減して直進走行性を改善し
たラジアルタイヤを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、プライ間のコードが互いに交差し
た少なくとも２層のベルト層を有し、かつ、踏面にブロ
ックパターンを形成したラジアルタイヤにおいて、（１
１踏面のブロックの剪断剛性が最大となる方向がタイヤ
周方向に対してなす角度θを４０°≦θ≦７５°の範囲
となし、（２）該ブロックの剪断剛性が最大となる方向
を、タイヤ周方向を基準として、最外層のベルト層のコ
ード方向と対称となし、（３）該ブロックの剪断剛性の
最大・最小の比を１．４〜１．８の範囲とし、（４）該
ブロックの面積の合計を全ブロック面積の６５％以上と
したことを特徴とするラジアルタイヤを要旨とするもの
である。

以下、図を参照して本発明の構成について詳しく説明す
る。

第１図は、本発明のラジアルタイヤの一例の一部切欠き
半断面斜視図である。この第１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
に設けられたサイドウオール、３はこのサイドウオール
２の下端部にタイヤ周方向ＥＥ”に沿って埋設されたビ
ードワイヤである。この両端部におけるビードワイヤ３
をそれぞれ包み込み、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層４が設けられて
おり、さらにこのカーカス層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層５が介在するように設け
られている。カーカス層４は上側カーカス層４　ｕと下
側カーカス層４ｄとの２層からなっており、また、ベル
ト層５も上側ベルト層５ｕと下側ベルト層５ｄの２層か
らなっている。

カーカス層４のコードの材質としては、ナイロン、ポリ
エステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等が用いられる
。

ベルト層５では、プライ間のコードが互いに交差してい
る。すなわち、上側ベルト層５ｕを構成するコードと下
側ベルト層５ｄを構成するコードとが互いに交差してい
る。

タイヤ踏面には、複数個のブロック６からなるブロック
パターンが形成されている。

また、上側ベルト層５ｕとトレッド１との間には、高速
耐久性を向上せしめるために、タイヤ周方向ＥＥ’　に
対してほぼ０°のナイロンコードからなるカバ一層が配
されてもよい。

本発明では、この第１図に示されるタイヤにおいて、下
記の要件を規定したのである。

（１）　　踏面のブロック６の剪断剛性が最大となる方
向がタイヤ周方向ＥＥ’　に対してなす角度θを４０”
≦θ≦７５°の範囲としたこと。

進行方向（タイヤ周方向ＥＥ“）に対して角度θをもっ
て配置されたブロック６に、第２図に示すように駆動力
Ｔが加わった場合にブロック６は駆動力Ｔの方向に真直
ぐに変形するのではなく、剪断剛性の弱い方向に斜めに
変形する。

このため、ブロック６には、その反力としての駆動力Ｔ
と反対方向の力Ｆ＋だけでなく、横方向の力Ｆ２も同時
に発生する。そして、このＦ２が大きくなるにつれてプ
ライステアは減少する。

そこで、第３図に示すように、ブロック６の剪ｖｆｒ剛
性が最大となる方向がタイヤ周方向ＥＥ’に対してなす
角度θ（ブロック６のタイヤ周方向ＥＥ”に対する傾斜
角度と同じ）をＯ°〜９０゜まで種々変化させてＦｌ、
Ｆ２の大きさを測定した結果、Ｆ２／Ｆ、は４０°≦θ
≦７５°の範囲で大きくなることが判った。なお、第３
図中、ａはＣｏ　　（ＭＡＸ）　／Ｃｏ　　（ＭＩＮ　
）　＝１．９の場合を、ｂはＣｏ　　（ＭＡＸ　）　／
Ｃｏ　　（旧Ｎ　）　＝１．６の場合を、ＣはＣｏ　　
（ＷＡＸ　）　／Ｃｏ　　（ＭＩＮ　）　＝１゜１の場
合をそれぞれ表わす、ここで、Ｃ，（ＭＡＸ）とはブロ
ックを３６０　　°回転させて各角度での剪断剛性を測
定し、測定値のうち最大のものをいい、Ｃｏ（ＭＩＮ）
とは同じくブロックを３６０　°回転させて各角度での
剪断剛性を測定し、測定値のうち最小のものをいう。

ブロック６の剪断剛性を測定するには、例えば、合本製
作所製の「回転円盤式摩擦測定機」を用い、荷重６ｋｇ
、摩擦速度１６０ｃａ＋　／ｈ　、温度２５℃で、路面
はセイフティウォークを使用して測定すればよい。

（２）ブロック６の剪断剛性が最大となる方向を、タイ
ヤ周方向ＥＥ’を基準として、最外層のベルト層（上側
ベルト層５ｕ）のコード方向と対称としたこと。

ベルト構造がバイアス積層構造である場合には、ベルト
部に力が加わるとベルト面内の２次元的変形だけでなく
ヘルド面外へのねじれ変形を生じるが、タイヤではこの
変形を平坦な路面に押えつけることにより抑えている。

このため、接地面でのタイヤ中心線は進行方向とずれ、
タイヤが回転すると微少なスリップ角を生じる。

これにより、第４図（Ａ）、　　（Ｂ）に示すようにタ
イヤ進行方向ｔ　（駆動力Ｔの方向、タイヤ周方向ＥＥ
’　に同じ）に対して横力ｍが発生する。この横力ｍを
プライステアと呼んでいる。

この力の方向は、バイアス積層構造の場合、最外層のベ
ルト層（上側ベルト層５ｕ）のコード方向５ａによって
決る。

そこで、本発明では、ブロック６の剪断剛性が最大とな
る方向６ａを、タイヤ周方向ＢＥ’を基準として、最外
層のベルト層（上側ベルト層５ｕ）のコード方向５ａと
対称とし、プライステアをブロック６の発生する横力に
より打ち消すことを可能として直進性を向上せしめよう
としたのである。

（３）ブロック６の剪断剛性の最大・最小の比を１．４
〜１．８の範囲としたこと。

第２図に示す横方向の力Ｆ２の大きさは、ブロック６の
剪断剛性の最大・最小の比に依存し、その比が１．４以
上になると急激に大となる。

したがって、この最大・最小の比を大きくすればするほ
ど駆動力Ｔに対する横力ｍの発生比率は高くなるのでプ
ライステアの減少は大きくなるが、その比が大きくなれ
ばなるほど偏摩耗が問題となる。そこで、本発明では１
．８を限界としている。

（４）ブロック６の面積の合計を全ブロック面積の６５
％以上としたこと。

他種のブロックが設面された場合でも、踏面全体の横力
が所定の方向に向くようにするためである。

以下に実施例を示す。

実施例下記のタイヤについてプライステアおよび偏摩耗比を評
価した。この結果を第６図に示す。

（８１本発明タイヤ。

タイヤサイ・ズ１８５　／７０　ＳＲ１３゜リム５Ｊ　
Ｘ　１３゜カーカス層；　１５００　Ｄ／２のポリエス
テルコードをタイヤ周方向に対し実質的に９０°で配置
。ベルト層；スチールコード１　ｘ５　　（０，２５）
を２０゜で互いに交差させた２層構造。第５図（Ａ）に
示すブロックパターン、ブロック６の剪断剛性が最大と
なる方向６ａがタイヤ周方向ＥＥ’　に対してなす角度
θ；６０°。ブロック６の剪断剛性が最大となる方向６
ａが、タイヤ周方向ＥＥ’を基準として、上側ベルト層
５ｕのコード方向５ａと対称。剪断剛性の最大・最小の
比；１−５＊全ブロツク６の面積；全ブロック面積の１
００％。

（ｂ）　　対比タイヤＡ。

タイヤサイズ１８５　／７０　ＳＲ１３，リム５Ｊ　Ｘ
　１３゜カーカス層；　１５００　Ｄ／２のポリエステ
ルコードをタイヤ周方向に対し実質的に９０゛で配置。

ベルト層；スチールコードＩ　Ｘ５　　（０，２５）を
２０゜で互いに交差させた２層構造。タイヤ踏面にブロ
ックパターンのないスムースタイヤ。

（Ｃ１対比タイヤＢ。

タイヤサイズ１８５　／７０　ＳＲ１３゜リム５Ｊ　Ｘ
　１３゜カーカスＮ　；　１５００　Ｄ／２のポリエス
テルコードをタイヤ周方向に対し実質的に９０’で配置
。ベルト層；スチールコード１ｘ５　　（０，２５）を
２０゜で互いに交差させた２層構造、第５図（Ｂ）に示
すブロックパターン。ブロック６の剪断剛性が最大とな
る方向６ａがタイヤ周方向ＥＥ’　に対してなす角度θ
；６０°。ブロック６の剪断剛性が最大となる方向６ａ
が、タイヤ周方向ＥＥ゛を基準として、上側ベルト層５
ｕのコード方向５ａと同一。剪断剛性の最大・最小の比
；１゜５゜全ブロック６の面積；全ブロック面積の１０
０％。

（ｄ）　　対比タイヤＣ。

タイヤサイズ１８５　／７０　ＳＲ１３゜リム５Ｊ　Ｘ
　１３゜カーカス層；　１５００　Ｄ／２のポリエステ
ルコードをタイヤ周方向に対し実質的に９０°で配置。

ベルト層；スチールコード１　ｘ５　　（０，２５）を
２０゜で互いに交差させた２層構造。第５図（Ｃ）に示
すブロックパターン。ブロック６の剪断剛性が最大とな
る方向６ａがタイヤ周方向ＥＥ”に対してなす角度θ；
６０°。ブロック６の剪断剛性が最大となる方向６ａが
、タイヤ周方向ＥＥ’を基準として、上側ベル）ｆｆｉ
５ｕのコード方向５ａと対称。剪断剛性の最大・最小の
比；１．１゜全ブロック６の面積；全ブロック面積の１
００％。

ｆｅ）　　対比タイヤＤ。

ベルト層；スチールコードＩ　Ｘ５　　（０，２５）を
２０゜で互いに交差させた２層構造。第５図（Ｄ）に示
すブロックパターン。ブロック６の剪断剛性が最大とな
る方向６ａがタイヤ周方向ＥＥ”に対してなす角度θ；
６０°。ブロック６の剪断剛性が最大となる方向６ａが
、タイヤ周方向ＥＥ’を基準として、上側ベルト層５ｕ
のコード方向５ａと対称のもの６０％、同一方向のもの
４０％。

剪断剛性の最大・最小の比；１．４゜全ブロック６の面
積；全ブロック面積の６０％。

（ｆ）　　対比タイヤＥ。

タイヤサイズ１８５　／７０　ＳＲ１３゜リム５ＪＸ１
３゜カーカス層；　１５００　Ｄ／２のポリエステルコ
ードをタイヤ周方向に対し実質的に９０°で配置。ベル
ト層；スチールコード１　ｘ５　　（０，２５）を２０
”で互いに交差させた２層構造。第５図（Ｅ）に示すブ
ロックパターン。ブロック６の剪断剛性が最大となる方
向６ａがタイヤ周方向ＥＥ’　に対してなす角度θ；４
５°。ブロック６の剪断剛性が最大となる方向６ａが、
タイヤ周方向ＥＥ’を基準として、上側ベルト層５ｕの
コード方向５ａと対称。剪断剛性の最大・最小の比ｉ　
１．８５゜全ブロック６の面積；全ブロック面積の１０
０％。

プライステアの１　：自動車タイヤのユニフォーミティ試験方法ＪＡＳｏ　Ｃ
６０７に準１処。

逼至■止曵盃定：対比タイヤＡを除き、良路を主体とした一般路で実車走
行テストを行い、１万ｋｍ走行後、タイヤプロファイル
をレーザーで測定し、周上等分４点の断面方向（タイヤ
幅方向）と周方向ブロックの走行前との平均摩耗量の比
を偏摩耗比とした。第９図（Ａ）はトレッド部のタイヤ
周方向断面を示す説明図、第９図（Ｂ）はトレッド部の
タイヤ幅方向断面を示す説明図である。

第９図（Ａ）、　　（Ｂ）において、１０は走行前の新
品時のブロック面を、１１は偏摩耗時のブロック面を、
１２は均−摩耗時のブロック面を表わす。

第９図（Ａ）では、新品時のブロック面１０のリブエツ
ジ９１．９１’は均−摩耗時にそれぞれブロック面１２
のリブエツジ９２．９２”となるが、ブロック面１０の
リブエツジ９１’　は偏摩耗時にはブロック面１１の９
２゛　　となる。δ１はブロック面１２のリブエツジ９
２”とブロック面１１の９２”　との差である。また、
第９図（Ｂ）でも同様に、新品時のブロック面ｌＯのり
ブエソジ９３．９３’は均−摩耗時にそれぞれブロック
面１２のリブエツジ９４．９４″となるが、ブロック面
１０・のりブエッジ９３°　は偏摩耗時にはブロック面
１１の９４゛　となる。δ２はブロック面１２のリブエ
ツジ９４”とブロック面１１の９４″との差である。そ
こで、偏摩耗比は、δ１≧δ２のときδ、／δ２となり
、δ１〈δ２のときδ２／δ１となるので、常に１より
大である。

第６図から、本発明タイヤは、スムースタイヤである対
比タイヤＡよりも明らかにプライステアが減少しており
、剪断剛性の最大・最小の比が１．１のパターンでは対
比タイヤＡと比較してプライステアの大きさは変化しな
いことが判る。また、対比タイヤＤでは、明らかなプラ
イステアの減少が見られるものの、本発明タイヤはど顕
著ではない。対比タイヤＥでは、本発明タイヤよりもさ
らに大きなプライステアの減少が見られるものの、偏摩
耗比も著しく高（なってしまい良くない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、偏摩耗性を悪化さ
せることなくプライステアを減少させることができる。

したがって、本発明のタイヤは、自動車の直進安定性、
操縦安定性の向上に大きく寄与することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のラジアルタイヤの一例の一部切欠き半
断面斜視図、第２図はタイヤ踏面のブロックに駆動力が
作用したときの発生応力の方向を示す説明図、第３図は
ブロックの剪断剛性が最大となる方向が駆動力の方向と
なす角度と第２図におけるＦ２／Ｆｌとの関係図である
。第４図（Ａ）はタイヤ進行中にベルト層に生じるプライ
ステアを示す説明図、第４図（Ｂ）は駆動力に対してブ
ロックに生じるプライステアを示す説明図である。第５図（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれタイヤ踏面のブロック
パターンを示す説明図、第６図は各タイヤのプライステ
アと偏摩耗比とをグラフで示す説明図である。第７図はタイヤ走行距離とラテラルフォースとの関係図
、第８図（Ａ）、　　（Ｂ）はベルト層の変形の状況を
示すモデル図である。第９図（Ａ）はトレッド部のタイヤ周方向断面を示す説
明図、第９図（Ｂ）はトレッド部のタイヤ幅方向断面を
示す説明図である。１・・・トレッド、２・・・サイドウオール、３・・・
ビードワイヤ、４・・・カーカス層、５・・・ベルト層
、６・・・ブロック、１０・・・新品時のブロック面、
１１・・・偏摩耗時のブロック面、１２・・・均一摩耗
時のブロック面。

Claims

【特許請求の範囲】

プライ間のコードが互いに交差した少なくとも２層のベ
ルト層を有し、かつ、踏面にブロックパターンを形成し
たラジアルタイヤにおいて、（１）踏面のブロックの剪
断剛性が最大となる方向がタイヤ周方向に対してなす角
度θを４０°≦θ≦７５°の範囲となし、（２）該ブロ
ックの剪断剛性が最大となる方向を、タイヤ周方向を基
準として、最外層のベルト層のコード方向と対称となし
、（３）該ブロックの剪断剛性の最大・最小の比を１．
４〜１．８の範囲とし、（４）該ブロックの面積の合計
を全ブロック面積の６５％以上としたことを特徴とする
ラジアルタイヤ。