JPH0579521B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ラジアル・カーカスと、２つのビー
ドと、トレツドと、帯状のトレツド補強部とを有
し、その際カーカスは２枚のコード織物プライか
ら成り、そのラジアル方向内側のプライは芯部材
を有するビードリングをその内側から外側へと取
り囲み、カーカス折り返しを形成し、またコード
織物プライのラジアル方向外側のプライはビード
部でビードリングの軸に対しカーカス折り返しの
外側で終わつており、且つカーカスは内側にゴム
保護層によつてそして外側に側壁ストリツプによ
つて被覆されている様な車両用空気入りタイヤに
関する。 この種の帯状ラジアルタイヤは乗用車にとつて
も軽トラツクにとつてもスタンダードなものであ
る。その際このカーカスは２つの同じコード織物
プライから出来ており、そのコード繊条の延び方
向は、タイヤの周辺方向に対する幅の中心平面に
対して測定して実質的に90゜±公差となつている。 このようなコード織物プライはレーヨン、ナイ
ロン又はポリエステルの如き定評のあるコード材
料から成り、且つ材料、コード繊条構造及びコー
ド繊条のパツキン密度に応じて、カーカスコード
繊条に空気圧及び負荷によつて生ずる交番応力を
カーカス吸収することを保証する強度を備えるも
のである。その様なカーカスは更にパンク圧に対
する安全性に関して必要とするパンク圧の数倍の
値の強度留保分を有するものである。 周知の如く、カーカスプライは、数百本の束に
撚り合わせた極めて細い手細系から出来た１本の
繊条（単一糸とも称する）か、これらの繊条を２
本又は３本とまとめてて被覆を施して出来たコー
ドかを適当に並べてすだれ織りにし、それをゴム
等でコーテイングしてゴム引き織物層を作る。こ
れをコード織物プライと称するが、以下の明細書
において、「コード繊条」とはカーカスプライは
コードでも繊条でも良いので選択の余地を残す為
にこの用語を用いることにする。 例えばレーヨン1220／２とは1220dtexのレー
ヨンで作り、２本の繊条を纏めて被覆を施して出
来たコードを意味し、ナイロン1400／１とは
1400dtexのナイロンで１本の繊条を作りそれを
プライの材料とすることを意味する。 また「パツキン密度」という用語は、コード構
造において繊条かコードからなるエレメントを
1dm毎にきつちりと〓間無く並べられうる本数に
対する実際の本数との比をパーセントで表したも
のである。換言すれば、1dmに最大平らに並べら
れるコード繊条を100％とした時の実際のコード
繊条の割合である。 従つてこのパツキン密度は1dmが100mmである
ので、mmで表したコード繊条の直径とコード繊条
の実際の本数とを掛けた値と数字的には一致す
る。その数字に％を付したものがパツキン密度で
もある。 ２つの同一で同じ値にして充分なパツキン密度
（普通75％位）とゴム引き層とを有するコード織
物プライから形成されている周知のカーカスはタ
イヤ重量のかなりの割合を占めている。このカー
カス重量は今まで何ら変らるところがなかつた。 安全性、走行姿勢、経済性及び快適さという点
で今日タイヤに課される種々の要件があるが、常
に出来るだけ軽く作るけれど安全性を犠性にして
はならないという原則は重要である。 軽重量のタイヤは転がり抵抗を著しく減じ、そ
して僅かな転がり抵抗はエネルギーを節約するこ
とを意味するものである。このことは特に原料が
不足している時に重要である。 単一層カーカスは多分高い重量減少をもたらす
ことになろう。その様な単一カーカスを装備した
帯状ラジアルタイヤはしかしながら走行姿勢が好
ましく無くなるという著しい欠点を具備するもの
となろう。タイヤの屈曲領域、即ちトレツドの肩
部とタイヤ・ビード部との間にあるタイヤの部分
は不都合な程大きなものとなろうし、その屈曲領
域は横方向安定性及び走行方向変化による安定性
並びに帯状ラジアルタイヤにおけるカーブ走行姿
勢に悪い影響を与えるものである。 本発明は、従つて特許請求の範囲第１項の上位
概念に述べられている如き車両用空気入りタイヤ
を次の様に作ること、即ちカーカスの重量をかな
り減少させ、そのカーカスが強度に関する要求に
応じ且つ走行姿勢ではタイヤに普通の２層カーカ
スを有するスタンダードタイヤに比肩しうる程良
好な特性を与えるように作ることを課題とするも
のである。 この課題は本発明によれば、初めに述べた種の
車両用空気入りタイヤにおいて、特許請求の範囲
第１項に記載した手段によつて解決される。 本発明に従う形状のものによつて内側のカーカ
スプライは実質的にカーカスの強度を担うものと
なり、そして内側のカーカスプライは、道路にデ
コボコ等があつてもタイヤはそれに対応するの
で、自動車の姿勢を安定させる様にし、即ち良好
な走行姿勢を確保するという機能を満足させ、ま
た重量の減少を保証するものである。タイヤの屈
曲領域は前述したスタンダードタイヤに比較して
より好ましいものとなる。側壁の屈曲応力に対す
る中心軸は内側のカーカスプライに近い領域に位
置しているのが好ましい。このことはコードの僅
かなパツキン密度及び／又はコードの僅かなコー
ド繊条数を有する補助層で得ることが出来る。 更に別の特徴によれば、ラジアル方向外側のカ
ーカスプライとしてのコード繊条の少ない補助層
は強度を担う内の内側のカーカスプライとはコー
ド繊条構造及びコード織物材料に関して違つたも
のとして良い。その補助は更に尚コードの代わり
に繊条（単一糸）から作ることも出来る。このた
めに多数の工業用糸が使われる。例えばポリアミ
ド又は芳香族ポリアミドから成る単一糸が好まし
い比重のため且つアルアミドにおいては金属織条
に比肩しうる引張り強度のため、取り分け補助層
における物理特性のためにそれが設けられうるも
のである。 カーカスにおいて混合構造を含めたあらゆる適
用状態においてカーカス及びその限りではタイヤ
にも多かれ少なかれかなりの重量の減少が生じ、
このタイヤはそれによつて僅かな転がり抵抗を有
するものである。 付加的にまた補助層のゴム引き層の厚さを減ら
して構成しても良いことになる。特に有利にはこ
の厚さはコード直径乃至は繊条直径を越えて普通
のゴム引き層に比較して50％まで少なくしうるも
のである。例えば全層の厚さＤはｄ（コード直径）
＋２×0.05mmと等しくすることが出来る。補助層
は更に尚ゴム引き層に関してラジアル方向内側の
カーカスに比較してより高い弾性係数を備えてい
ても良い。補助層の弾性係数は300％モジユール
に対して102Kg/cm²の範囲内にある通常値を著しく
越えうる、即ち153から204Kg/cm²であつても良い。 こうして比較的重量の軽いカーカスプライを維
持することが出来るが、それらの層の互いに上下
に重なり実質的に平行なコード繊条は比較的幅の
広い側方距離を置いて補助層に互いに並んで位置
する。これらカーカスプライは僅かに存する緯
（よこいと）繊条のためにゴム引きされ網目の大
きなネツトに等しく、このネツトは強度を担うも
のを内側層上に配設されている。 次に図面に基づいて本発明の特に有利な実施例
を説明することにする。第１図は車両用空気入り
タイヤの横断面を示すものであり、第２図はカー
カスの詳細を空間的部分図で示したものである。 第１図： 車両用空気入りタイヤ１はラジアル・カーカス
２を備え、これは２つのコード織物プライ１２，
１４と２つのビード３とから成つている。トレツ
ドは６で、そしてトレツド補強部は７で示してあ
る。 この補強部７は、カーカス２とトレツドとの間
に帯状に配設されている２乃至３枚のコード層
８，９からら出来ている。内側でカーカス２はゴ
ム保護層１０によつて被覆され、これはチユーブ
レスタイヤにおいて僅かの空気透過性しかないゴ
ム混合物から成つているものである。材料として
は例えばハロブチルゴムが考えられる。外側でカ
ーカス２はゴムストリツプ１１によつて被われ、
これは実質的にタイヤ側壁を形成するものであ
る。ラジアル方向内側のカーカスプライ１２は鋼
線から形成されているビードリング４と、ゴム混
合物から成る芯部材（フイラー）５を軸方向内側
から外側へ取り囲んでいる。プライの端部は芯部
材５の範囲内でカーカス折り返し１３を形成して
いる。 ラジアル方向内側のカーカスプライ１２はゴム
引きされたコード繊条から成り、これは普通の数
のコード繊条数からなる。即ち比較的密に間隔が
詰まつている。ビードリングの上側の範囲内で測
つたデシメートル毎のコード繊条の数は例えばコ
ード型式1840／２のレーヨンコードにあつては、
約100から130コード繊条（epdm＝ends pro
decimeter）となる。レーヨンの代わりにナイロ
ン撚糸及びポリエステル撚糸もまま選ばれるカー
カスコード材料となる。更に尚芳香族ポリアミド
コード又は可撓性で細い金属コードもカーカス材
緑料として可能である。カーカスプライ１２の比
較的高いパツキン密度は、空気圧及び荷重によつ
て引き起こされる交番応力を引き受けるためにラ
ジアルタイヤにとつて必要な強さを且つまた良好
な走行姿勢及び快適さにとつて望ましい可撓性を
確保するものである。これは同時にブチルゴム層
１０がカーカスの中に侵入しないように阻止する
ものである。尚、本発明による内側カーカスプラ
イ１２のパツキン密度は55％から95％とする。 ラジアル方向外側のカーカスプライ１４は、タ
イヤの横断面で見て弧状の周辺全体で内側プライ
１２を取り囲み、そしてビード領域においては芯
部材５とカーカス折り返し１３の外側に位置して
いる。 このカーカスプライ１４はコード繊条が少なく
形成されている。このプライはその限りでは少な
いパツキン密度及び／又は各コード繊条毎に僅か
な繊条数を具備しうるものである。特に有利には
パツキン密度は内側プライにおけるパツキン密度
よりも20〜70％僅かなものとするのが有利であ
り、但し最小20％のパツキン密度のものが許容さ
れる。コード材料にはレーヨン、ナイロン、ポリ
エステル及び芳香族ポリアミドを選定することも
出来る。 撚糸（単一糸）材料及びコード型式に応じ、デ
シメートル毎に単に25から60本のコード繊条を含
むラジアル方向外側のカーカスプライ１４はカー
カスの重量を著しく下げるものである。 繊条の僅かな補助層は良好な走行姿勢を確保す
る重要な機能を果たすものである。この補助層
は、第２図に示す通り、カーカスプライ１２の上
で補助層にある緯（よこいと）繊条のために網目
幅の広いネツトの如く載置されている。カーカス
プライ１４はその限りでは良好に形成した屈曲領
域１５を形成する。 この領域は単一層カーカスに比較したら幅が狭
いが、２枚の同一で詰まり具合が密なコード織物
プライから成る２層カーカスに比較したらより幅
広である。更に補助層として形成されたカーカス
プライ１４を設けているため側壁の曲げ応力の中
心線１６はラジアル方向内側のカーカスプライ１
２の近くの領域に位置しているのが好ましい。両
方の手段によつて帯状タイヤの一般的走行姿勢は
改良される。カーカスにおける重量が節約される
為に、タイヤは好ましい転がり抵抗を得ることに
なる。 次に第３図及び第４図を用いて従来技術による
プライの重量と本発明によるプライの重量とを比
較する。 従来技術のカーカスを示す第３図では内側プラ
イと外側プライとが同じに構成されており、両方
のプライが同じ場合には、パツキン密度が高けれ
ばそれに応じてコード分の重量は増加する。これ
に対してパツキン密度が増す場合には、プライ体
積の残りを満たすゴムの場合、従つてプライの重
量の残りを占めるゴムの割合は減少する。ま内側
プライ及び外側プライのゴム重量とコード重量と
はそれぞれ同じである。これらを加えると、プラ
イの全重量となり、同様に内側プライ及び外側プ
ライに対しても同じである。両方のプライの全重
量を加えると、内側プライ及び外側プライの全重
量、従つてプライ構造の全重量を得ることにな
る。 これに対して第４図は本発明によるカーカスの
重量配分を図示したものである。この図で左上か
ら右下へハツチングした区間Ｃは外側プライにお
けるコードの全重量帯域幅を表す。この区間の値
は第３図のコードの重量の80から30％の間にあ
る。従つてこの区間は第３図のものに比べて20か
ら70％減少した値を示している。 垂直にハツチングした区間Ｇは外側プライのゴ
ムの重量帯域幅を示す。この区間は第３図の値の
100から50％の間にある。 両区間を加えたものが全体で外側プライの重量
帯域幅を生ずる。これに内側プライ全体重量に相
当する内側プライの重量を全体に加えると、結果
として全体で内側プライ及び外側プライである重
量帯域幅の値を有する区間を得ることになる。こ
の区間の値は全て従来技術を表す第３図の内側プ
ライ及び外側プライである全重量値以下となつて
いる。従つてこれらグラフを比較すると、従来技
術のカーカスに比べてて本発明によるカーカス重
量の減少することが、明瞭に認識出来ることにな
る。 内側カーカスプライ１２のコード繊条パツキン
密度が95％より大きいというのは技術的に好まし
くない。というのはそうしないと繊条の間のゴム
引き層が少な過ぎてしまい、プライの上半分と下
半分との間にはしつかりとした結合が生ぜず、繊
条プライの両方のゴム引き層の付着が充分でなく
なつてしまうからである。 更に内側及び外側のカーカスプライは相違する
大きさの応力に曝されている。そこで内側のカー
カスプライはタイヤ内圧に耐える必要がある。内
側のカーカスプライにあつては55％より低いコー
ド繊条パツキン密度の場合には、コード繊条の間
のゴム引き層が一様に潰されず、このことはカー
カス層が不均一となる。従つてタイヤ内圧によつ
てコード繊条の間のゴム引き層はパツキン密度が
低い所で完全に潰されてしまう。 外側のカーカスプライの場合には、タイヤ内圧
によるこの負荷は最早存在しない。従つてここで
はカーカス層に不均一状態が生ずる危険がなく、
より低いコード繊条パツキン密度を使用出来るこ
とになる。より低い応力のため、また外側カーカ
スプライのゴム引き層の厚さを下げることが出来
る。しかし普通のゴム引き層の厚さに比較して50
％よりも大きく減少させるべきではない、という
のはそうでもないとコード繊条の直径に近くなつ
てしまうからである。 更に外側カーカスプライのパツキン密度を、内
側カーカスプライのパツキン密度より20から70％
低い値（即ち内側カーカスプライの30％から80％
のパツキン密度の値）ではあるが、最低パツキン
密度は20％になつている様にするには、タイヤ全
重量を下げる為である。 このパツキン密度の選定は、主としてタイヤの
違つた寸法から生ずるものである。例えばサイズ
が135−13のタイヤの場合には、内側のカーカス
プライは55％のコード繊条パツキン密度を有し、
外側のカーカスプライは20％のコード繊条パツキ
ン密度を有する様にし、これに対してサイズが19
５／７０−15のタイヤの場合には、内側のカーカスプ
ライが95％のパツキン密度を備え、外側のカーカ
スプライが60％のパツキン密度を備えている様に
する。 上記の臨界値の70％以上に外側カーカスプライ
のパツキン密度が内側カーカスプライのパツキン
密度より低くなると、タイヤ強度を確保するには
プライは不安定になつてしまい、そして20％より
低く減少させた場合には、わざわざ外側カーカス
プライを違うものとした内側カーカスプライに対
して得られる経済的な長所が意味を無くしてしま
う結果となる。尚、カーカスプライとしての機能
を保つ為には外側カーカスプライのパツキン密度
の値は最低20％とすべきである。 空気入りタイヤには安全性、走行姿勢、経済性
及び乗り心地の良さに関して色々な要求が成され
る。一般的に走行姿勢に対しては取り分け案内姿
勢と偏向姿勢とがあげられる。この走行姿勢は走
行方向安定性、偏向の正確さ、走行方向変更によ
る安定性、限界状態での車の支配の出来具合及び
逆トルク姿勢とを含んでいる。この走行姿勢は補
助層の形状及び配置に基づいて良好なものとな
る。 安全性のためにパンク圧に対する空気圧維持能
を挙げることが出来る。経済性のためには代表的
なコスト以外にも取り分け転がり抵抗も計算され
るが、この抵抗はエネルギーコストを僅かなもの
とする結果をまねく。乗り心地の良さのためには
弾力性能：タイヤ均一性（一様性）及び走行の静
かさが挙げられる。弾力性能における良好な値は
補助層により得られる。 次の表は内側カーカスプライと外側カーカスプ
ライの例で、パツキン密度が最小となつている各
材料の属性を示したものである。それぞれ所望特
性の材料を選択して組み合わせて内側と外側カー
カスプライとからなる本発明に適合するカーカス
を作ることが出来る。

【表】

【表】 ラジアル方向外側のプライが補助層である様な
カーカスに対する例 例 １ ラジアル方向内側のプライ１２はコード型式18
４０／２のレーヨンから成る。デンメートル毎のそこ
に存するコードの本数：130 これは93.6％のパツキン密度に相当する。コー
ド直径は0.72mmである。層の厚さは1.38mmであ
る。ゴム引き層の厚さは従つてコード直径を越え
て上下に0.33mmである。張力は18.5Kgである。織
物強度は2405Kg/dmである。ゴム引き層混合物の
300％モジユールは92.8Kg/cm²である。織物重量は
1503g/m²であると分かつた。 補助層としての外側プライ１４はコード型式14
００／１のナイロンから出来ている。デシメート毎の
そこに存する繊条の本数：110 これは47.3％のパツキン密度に相当する繊条直
径0.43mmである。ゴム引き層の厚さは0.11mmであ
る。張力は11.4Kgである。織物強度は1254Kg/dm
である。ゴム引き層混合物の300％モジユールは
193.7Kg/cm²である。織物重量は750g/m²であると
分かつた。 補助層の織物強度はラジアル方向内側のプライ
と比較して48％だけ低い。補助層における重量減
少分は内側プライに比較して測定して50％となつ
ている。補助層におけるコード繊条直径を越える
ゴム引き層の厚さの減少分は67％である。補助層
のゴム引き層の300％モジユールは内側プライの
ゴム引き層と比較して109％％だけ高いものであ
る。 上述した補助層を使用することによつてタイヤ
重量は著しく少なくなる。補助層は走行姿勢の枠
内での安定性を改良するものであり、そしてこれ
は安全性はそのまま保たれる。補助層は更に弾性
のあるカーカスの輪郭を改良するものである。得
られる好ましい屈曲領域によつて再び継続的丈夫
さ、高速度特性及び転がり抵抗が改良されること
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両用空気入りタイヤの横断面図であ
り、第２図はカーカスの詳細を空間的部分図で示
したものであり、第３図は従来技術に属するカー
カスにおけるパツキン密度に対する重量を関係を
示すグラフであり、第４図は本発明によるカーカ
スのパツキン密度に対する重量の関係を示すグラ
フである。 図中参照番号 １……車両用空気入りタイヤ、
２……ラジアル・カーカス、３……ビード部、４
……ビードリング、５……芯部材、６……トレツ
ド、７……トレツド補強部、８，９……コード
層、１０……ゴム保護層、１１……ゴムストリツ
プ、１２……内側のカーカスプライ、１３……カ
ーカス折り返し、１４……外側のカーカスプラ
イ、１５……屈曲領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯状のトレツド補強部７により強化されたタ
   イヤ・トレツド６と、ラジアル・カーカス２とを
   有する車両用空気入りタイヤ１にして、ラジアル
   カーカスが２枚のコード織物プライから成り、そ
   のラジアル方向内側のカーカスプライ１２は、芯
   部材５を有するビードリング４をその内側から外
   側へと取り組み、カーカス折り返し１３を形成
   し、またコード織物プライのラジアル方向外側の
   カーカスプライ１４が、タイヤ横断面で見て弧状
   の周辺全体で内側のカーカスプライ１２を包囲
   し、ビードリング４の領域においてはカーカス折
   り返し１３の外側で終わつている様な、車両用空
   気入りタイヤにおいて、 内側のカーカスプライ１２の織物が55〜95％の
   間のコード繊条パツキン密度を備え、外側のカー
   カスプライ１４は内側のカーカスプライのパツキ
   ン密度に比べ20から70％低いパツキン密度を備え
   てはいるが、最低のコード繊条パツキン密度が20
   ％と成つている織物を備えており、ラジアル方向
   外側のカーカスプライ１４が普通のゴム引き層に
   比べて最高50％まで減少されたゴム引き層を有し
   ていることを特徴とする車両用空気入りタイヤ。 ２ ラジアル方向外側のカーカスプライ１４がラ
   ジアル方向内側のカーカスプライ１２よりコード
   毎により繊条の数が少ないことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の車両用空気入りタイ
   ヤ。 ３ ラジアル方向内側及び外側のカーカスプライ
   １２，１４に対して材料及び繊条構造が違うコー
   ド織物を用いていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載の車両用空気入りタ
   イヤ。 ４ ラジアル方向外側のカーカスプライ１４がコ
   ードの代わりに単一糸（繊条）からなる織物で出
   来ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   〜第３項のうちの１項に記載の車両用空気入りタ
   イヤ。 ５ ラジアル方向内側及び外側のカーカスプライ
   に対して弾性係数の異なるゴム引き層が設けら
   れ、その際外側のプライ１４の方がより高い弾性
   係数のゴム引き層を有していることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項〜第４項のうちの１項に記
   載の車両用空気入りタイヤ。