JPS632704A

JPS632704A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPS632704A
Application number: JP61146555A
Authority: JP
Inventors: Norinobu Shiyouyama; 庄山　宣伸; Hiroyuki Koseki; 小関　弘行
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1986-06-23
Filing date: 1986-06-23
Publication date: 1988-01-07

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】９上の１　　）この発明は、空気入りタイヤ、特に乗用車、軽トラツク
・パン等の小型タイヤに関し、操縦安定性とベルト層の
耐久性とが両立したタイヤに関する。

え速Ｊと良苅一般に、第１０．１１図に示すように、空気入りタイヤ
　ｌに荷重を作用させると、該空気入りタイヤ　ｌのシ
ョルダー部近傍は実線で示す状態から破線で示す状態ま
で変形して接地部分２が！Ｆ−担となるため、他の部分
のタイヤ外径Ｔが拡大して該部分のベルト層３が周方向
に引き延ばされる。

これにより、ベルト層３を構成するベルトプライ４の補
強コード５は、第１２．１３図に実線で示す状態から仮
想線で示す状態まで倒れ、タイヤ赤道面６に対する交差
角が小さく（延在方向がタイヤ赤道面８と平行になるよ
う傾斜）なる、ここで、隣接するベルトプライ　４の補
強コード　５はタイヤ赤道面６に対する傾斜方向が互い
に逆方向であるため、外層側のベルトプライ４の補強コ
ード５と内層側のベルトプライ　４の補強コード５とが
周方向にずれ、この結果、これら補強コード５間の層間
ゴム７に第１３図にハツチングで示すように犬Ｊな剪断
歪が生じていた。そして、この層間剪断歪はベルト層３
の幅方向両端に接近するほど大きくなるため、ベルト層
３の両端部にベルトプライ　４間のセパレーションが発
生することがあった。このようなセパレーションを防止
するために、従来、ベルト層３の幅を狭くしたり、ベル
ト層３の単位幅当りの補強コード５の打込み本数を減じ
たり、また、ベルト層３の補強コード５のタイヤ赤道面
６に対する交差角を比較的大きな値としたり、さらには
、トレッド半径を大きくすることによりベルト層３を回
部な限すモ担としたりしていた。

か　　　ようと　る（１　へしかしながら、前述のようにベルト層３の幅を狭くした
り、ベルト層３の補強コード　５のタイヤ赤道面６に対
する交差角を比較的大きな値とすると、空気入りタイヤ
の旋回時におけるサイドフォースが減少し、これにより
操縦安定性が著しく悪化するという問題点がある。また
、ベルト層３の中位＠ちりの補強コード打込み本数を減
じると、前述と同様に空気入りタイヤのサイドフォース
が減少して操縦安定性が著しく悪化するのみならず、ベ
ルト層３の中位幅当りの強力が減少し。

突起を乗り越える時等に加わる衝撃に対する耐久性（安
全率）が悪化してしまうという問題点がある。さらに、
トレッド半径を大きくしてベルト層３を平担にすると、
′！Ａ造コクコストくなるとともに、トレッドの異常摩
耗等の原因となり易いという問題点がある。このように
、従来方法ではセパレーションを防止しようとすると、
タイヤの運動性ずεまたは耐久性能が低下してしまうと
いう問題点がある。

１　占　　　　るためのこのような問題点は、多数本の金属コードにより補強さ
れたベルトプライをその金属コードがタイヤ赤道面に対
して交互に逆方向に傾斜するようにして２枚重ね合わせ
ることにより構成したベルト層を有する空気入りタイヤ
において、各金属コードを構成するフィラメントの直径
をＲｉ（ｍ鳳）とし、１本の金属コードを構成するフィ
ラメントの本数をｍとし、ベルト層に打ち込まれた金属
コードの全本数をｎとしたとき、前記ベルト層が式およ
び式 ■ Σ　Ｒｉ２＞　０．４８ｉ＝１双方を満足するものであることにより解決することがで
きる。

１」ベルト層が前記２つの式を満足している場合には、単位
幅当りの強力が同一である従来のベルト層に比較して、
埋設されている金属コードが曲がり易くなるので、前記
ずれによって金属コードが倒れようとしても該金属コー
ドは居間ゴムに引戻されである程度変形し、これにより
層間剪断歪が緩和されてベルト層の両端部に発生するセ
パレーションが防止され、かつ性能に見合うコストのタ
イヤを提供でさるのである。

１呈１以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１．２．３図において、１１は空気入りラジアルタイ
ヤであり、このタイヤ１１はトロイダル状に変形したカ
ーカス層１２と、カーカス層１２の寥径方向内端部が折
り返されて係留された一対のビードコア１３と、カーカ
ス層１２の半径方向外側に配こされたベルト層１４と、
カーカス層１２．ベルト層１４の半径方向外側に配こさ
れたトレッド１５と、を有している。前記ベルト層１４
は互いに重ね合わされた２枚のベルトプライ１６から構
成され、各ベルトプライ１６は多数本の平行なスチール
等の金属コード１７により補強されている。これら金属
コード１７のタイヤ赤道面１８に対する交差角は一定で
、また、隣接するベルトプライ１６では金属コード１７
ノタイヤ赤道面Ｉ８に対する傾斜方向が逆となっている
。各金属コード１７は第４図に示すように、互いに撚り
合わされた複数本のフィラメント１９から構成され、各
フィラメント１３の直径は同一でＲｉ（ａｍ）である、
このようなタイヤ１１に例えば正規内圧を充填した後、
適当な荷重を作用させて接地させると、前述のようにベ
ルト層１４が伸張し、ベルト層１４の幅方向両端部に大
きな居間剪断歪が発生する。ここで、従来においては、
ベルト層１４の居間剪断歪に起因する耐久性は、１枚の
ベルトプライ１６の剛性あるいは金属コード１７の配列
方向によっておこるベルトプライ１６の挙動等に着目し
て考察されてきたが、このような点からは耐久性をうま
く説明できなかった。そこで、本発明者が種々の実験、
推論を繰り返した結果、金属コード１７の有効コード径
指数、引張剛性指数および曲げ剛性指数が、２層のベル
ト層１４における居間剪断歪に大きな影！を与えている
ことを見出した。そこで、木光明者はさらに研究を毛ね
、以下の２つの式を満足するフィラメント１９を使用し
たベルト層１４をタイヤ１１に適用することを案出した
のである。

ｉ＝１　　　　　　　　　　ｉ−１・・・・・・式１ここで、ｍは１本の金属コード１７を構成するフィラメ
ン）１９の本数を、α味し、ｎはベルト層１４に打ち込
まれた金属コード１７の全本数を意味する。したがって
。

は、１本の金属コード１７の有効コード径、即ち多数本
のフィラメント１９を統合して１本の単線の金属コード
１７を仮に形成した場合における該小線金属コード１７
の直径、を指数化したものである。また。

ｉ富ｌは、各金属コード１７の曲げ剛性を指数化したものであ
り。

ｉ＝１は、各金属コード１７の引張剛性を指数化したものであ
り、この結果、式ｌの左辺の後半は金属コード１７にお
ける曲げ剛性指数と引張剛性指数との比ということにな
る。そして式ｌの値が小さくなるほど、金属コード１７
が曲がり易くなるので、前記ずれによって金属コード１
７が倒れようとしても、該金属コード１７は層間ゴム２
０によって第２，３図に仮想線で示すように引戻されで
ある程度湾曲し、居間剪断歪が小さくなるのである。ま
た、前記値が５．２５以上であると、第５図に示すよう
に、ベルト層！４の両端に発生する亀裂が急激に大ｄ〈
なリセパレーションが発生するので、前記値は５゜２５
未満でなければならない、ここで、第５図に示した結果
は、正規内圧が充填されサイズがｔ７５／７ＧＳ　Ｒ１
３でベルト層が２枚のベルトプライから構成されている
乗用車用ラジアルタイヤを多数９１し、正規荷重の２０
０％の負荷荷重を作用させながらドラム上を８０Ｋｔｍ
ハで３万に層走行させ、ベルト層の幅方向端における亀
裂の大きさを測定することにより求めたもので、各タイ
ヤのベルト層の栄位＠当りの強力が同一であることを条
件としている。また、Φ位幅当りの強力が同一であるこ
とを条件としたとき、金属コード１７の断面積を小さく
するほど、打込むべき金属コード１７の本数が増加して
ベルト層１４の製造コストが上昇するため、金属コード
！７の断面積をある限度以下としてはならない、ここで
、式２の値、即ち金属コード１７の断面積指数、が０．
４８以下であると、第６図に示すように製造コストが急
激に上昇してコストの一ヒ昇率に対するタイヤ性能の向
上率が鈍化するため、前記値は０．４８を超えていなけ
ればならない。

次に、試験結果を第７．８．９図を参照しながら説明す
る。この試験に使用したタイヤは前記第５図で説明した
ものと同様である。そして１本発明を適用した供試タイ
ヤは、１本のスチールコードを直径Ｒｉが０．２３　（
ａｍ）のフィラメント１１本撚り合わせて構成しており
、この結果。

Σ　Ｒ１２＝　０．５８１９ｉ＝１ｉＪ　　　　　ｉ＝１となる、−方、比較タイヤｌは、１本のスチールコード
を直径Ｒｉが０．３８（層履）のフィラメント６本撚り
合わせて構成しており。

■ Σ　Ｒ４２＝　０．８８８４ｉ＝１！雪１　　　　　ｉ＝１となる、なお、他の構成は供試タイヤと同一で、特に、
中位幅当りの強力は４９４Ｋｇ／Ｃ重で同一である。ま
た、この試験には比較タイヤ２も使用しているが、この
比較タイヤ２と比較タイヤｌとの差異は、比較タイヤ２
のベルト層の幅が比較タイヤ１のベルト層の幅より５（
■）だけ狭いだけで、他は全く同一である。第７図はタ
イヤに作用する荷重と隣接するベルトプライ間の居間剪
断歪との関係を示したグラフであり、第８図は４００Ｋ
ｇの荷重を作用させた状態で旋回させたときのタイヤの
横滑り角（度）とサイドフォースとの関係を示したグラ
フである。これら両図かられかるように、供試タイヤは
サイドフォースを高い値に維持しながら層間剪断歪を低
減させているが、比較タイヤ１では居間剪断歪が、また
、比較タイヤ２ではサイドフォースが悪化している。第
９図はベルト層の幅方向端における亀裂の大きさを第５
図と同条件で比較試験した結果を示すグラフである。こ
の図から供試タイヤは比較タイヤｌ、２より大幅に居間
剪断歪が改善されていること′がわかる。

なお、この発明は、キャップ、レイヤー等の補強材を有
するベルト層に適用してもよい。

１Ｌ１ｊ以上説明したように、この発明によれば、タイヤの運動
性能、耐久性能を低下させることなく層間剪断歪を低減
させることができ、がっ性濠に見合うコストのタイヤを
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す子午線断面図、第２
図はベルト層の部分平面図、第３図は第２図のＩ−Ｉ矢
視断面図、第４図は１本の金属コードの断面図、第５図
はベルト層の両端に発生した亀裂の大きさと前記式ｌの
値との関係を示すグラフ、第６図はベルト層の製造コス
ト指数と前記式２の値との関係を示すグラフ、第７図は
居間剪断歪とタイヤに作用する荷重との関係を示すグラ
フ、第８図は旋回時のサイドフォースと横滑り角との関
係を示すグラフ、第９図はベルト層の両端に発生する亀
裂の大きさと走行距離との関係を示すグラフ、第１０図
は従来の空気入りタイヤの側面図、第１１図はその子午
線断面図、第１２図はベルト層の部分平面図、第１３図
は第１２図のｎ−ｎ矢視断面図である。１４・・・ベルト層　　　　１Ｂ・・・ベルトプライ１
７・・・金属コード　　　１８・・・タイヤ赤道面１８
・・・フィラメント特許出願人　　株式会社ブリデストン代理人　　弁理士　　多　１）敏　雄第１図１４・・・ベルト層１６・・・ベルトプライ１７・・・金属コード１８・・・タイヤ赤道面第２図第３図第４図１９・・フィラメント第５図第　７　図　　　　□供試タイヤ荷重（’ｙ）　− 横滑り角（度）□ 第９図Ｏ供試タイヤ走行距離（ｈ）□

Claims

【特許請求の範囲】多数本の金属コードにより補強されたベルトプライをそ
の金属コードがタイヤ赤道面に対して交互に逆方向に傾
斜するようにして２枚重ね合わせることにより構成した
ベルト層を有する空気入りタイヤにおいて、各金属コー
ドを構成するフィラメントの直径をＲｉ（ｍｍ）とし、
１本の金属コードを構成するフィラメントの本数をｍと
し、ベルト層に打ち込まれた金属コードの全本数をｎと
したとき、前記ベルト層は式 √（＾ｍ＾×＾ｎΣ＿ｉ＿＝＿１Ｒｉ＾２）／ｎ＋３０
（＾ｍ＾×＾ｎΣ＿ｉ＿＝＿１Ｒｉ＾４／＾ｍ＾×＾ｎ
Σ＿ｉ＿＝＿１Ｒｉ＾２）＜５．２５および式＾ｍΣ＿ｉ＿＝＿１Ｒｉ＾２＞０．４８双方を満足するものであることを特徴とする空気入りタ
イヤ。