JP3391590B2

JP3391590B2 - ラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3391590B2
Application number: JP31587394A
Authority: JP
Inventors: 一夫浅野
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1994-11-24
Filing date: 1994-11-24
Publication date: 2003-03-31
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH08142602A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動乗り心地性能など
を向上しうる乗用車用に適したラジアルタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】タイヤが、車両の振動乗り心地性能に影
響を及ぼす因子として、ラジアルフォースバリエーショ
ン（以下、「ＲＦＶ」という）が挙げられる。ＲＦＶ
は、タイヤに荷重をかけて回転させたときに、タイヤ回
転軸に上下に現れる荷重変動の力であり、かかるＲＦＶ
が車軸を伝って車両に伝達され乗り心地を低下させてい
る。

【０００３】一般にＲＦＶは、アンバランスな形状のタ
イヤを回転させたときの縦振れであるラジアルランナウ
ト（以下、「ＲＲＯ」という）との関係が深く、これを
小さくすることにより減じうることが判明している。

【０００４】このＲＲＯを小さくする手段としては、例
えばトレッド表面を真円バフで研磨することが挙げられ
るが、この方法はタイヤ新品時では有効ではあるが、根
本的な原因を究明しかつ除去したものではない場合が多
く、タイヤの走行使用につれて偏磨耗が発生したり、タ
イヤプロファイルが変化するなど前記ＲＦＶの悪化が表
面化する。

【０００５】又、トレッドゴムや、ベルトプライといっ
たタイヤ構成部材の継ぎ目を、タイヤ周方向に分散させ
るなどにより、前記ＲＲＯを減じることも試されてはい
るが、かかる方法は、そもそも前記継ぎ目を完全に無く
すものではなく、その効果は未だ十分ではない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、ＲＦＶ
は、タイヤ新品時には所定の規格内であってもタイヤの
走行により、例えばトレッド部に偏磨耗が発生していな
くとも大きくなる場合がある。従ってＲＦＶは、タイヤ
新品時のみならず、現実に車両に装着されて使用されて
いる期間中、常時一定のレベルに留めうるよう考慮され
なければならないが、これを実現しうる提案は現在なさ
れていない。

【０００７】ところで、走行に供されるタイヤは、トレ
ッド部の磨耗状況やタイヤ内圧などが走行中においても
刻々と変化し、特に後者の内圧変化によりカーカスプロ
ファイルが変化すれば、タイヤ周方向のＲＲＯも大きく
変化し、前記ＲＦＶを増大せしめるということが近年判
ってきた。従って、タイヤ内圧が変化しても、カーカス
プロファイルの形状変化が小さければ、それだけＲＦＶ
の抑制を期待しうるのである。

【０００８】本発明は、かかる実状に鑑み、タイヤ内圧
が変化しても、カーカスプロファイルの形状変化を極力
小さくするという観点から案出されたもので、タイヤ新
品時はもとより、タイヤ使用中においてもＲＦＶを抑制
し、車両の振動乗り心地性能を向上し、かつ長期に亘っ
て向上した性能を維持しうるラジアルタイヤを提供する
ことを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部か
らサイドウオール部をへてビード部のビードコアの廻り
をタイヤ軸方向内側から外側に向けて折り返す折返し部
を有しかつコードをラジアル方向に配したカーカスと、
このカーカスの半径方向外側かつ前記トレッド部の内方
に配したベルト層とを具えたラジアルタイヤであって、
標準リムのリム巾より０．５インチ広い広巾リムに装着
し、かつ正規内圧を充填したときのタイヤ子午断面にお
けるカーカスプロファイルは、カーカスプロファイルが
タイヤ赤道面と交わる点ａ、この点ａから前記ベルト層
のタイヤ軸方向巾の１／２長さ（ＢＷ／２）に０．７を
乗じた距離（０．７×ＢＷ／２）をタイヤ軸方向に隔て
るカーカスプロファイルのトレッド部上の第１点ｂ、前
記ベルト層の前記１／２長さ（ＢＷ／２）を前記点ａか
ら隔てるカーカスプロファイルのトレッド部上の第２点
ｃ、カーカスプロファイルの最大巾位置から、カーカス
プロファイル断面高さ（Ｈ）より前記最大巾位置までの
ビードベースラインからの高さ（ｈ）を減じた長さ（Ｈ
−ｈ）に０．７を乗じた距離｛０．７×（Ｈ−ｈ）｝を
タイヤ半径方向外側に隔てたカーカスプロファイルのサ
イドウォール部上の第３点ｄ、前記最大巾位置を第４点
ｅ、この第４点ｅから前記距離｛０．７×（Ｈ−ｈ）｝
をタイヤ半径方向内側に隔てたカーカスプロファイルの
サイドウォール上の第５点ｆ、およびタイヤ回転軸から
前記第２点ｃまでの半径長さをｒｃとしたとき、前記第
１点ｂと第２点ｃとの間を滑らかに継ぐ曲率半径Ｒ１の
第１の円弧Ｃ１と、前記第３点ｄと第４点ｅとの間を滑
らかに継ぐ曲率半径Ｒ２の第２の円弧Ｃ２と、前記第４
点ｅと第５点ｆとの間を滑らかに継ぐ曲率半径Ｒ３の第
３の円弧Ｃ３とは、０．６９≦Ｒ１／ｒｃ≦１．３９、
かつ０．９９＜Ｒ２／Ｒ３＜１．１７の関係を満たすこ
とを特徴とするラジアルタイヤである。

【００１０】なお前記カーカスプロファイルは、標準リ
ムのリム巾より０．５インチ広い広巾リムに装着し、か
つ正規内圧の５％内圧を充填した状態から正規内圧の１
００％内圧に変化させる内圧変化処理を行ったときのせ
り出し量が、最大で１mm以下、かつビード部よりもバッ
トレス部のせり出し量を大とすることが好ましい。

【００１１】

【作用】図１には、標準リムのリム巾より０．５インチ
広い広巾リムに装着し、かつ正規内圧を充填したときの
タイヤ子午断面における本発明のラジアルタイヤのカー
カスプロファイル９を示している。

【００１２】図において、カーカスプロファイル９上に
以下の点を定義する。先ず、カーカスプロファイル９が
タイヤ赤道Ｃと交わる点をａとし、このａ点からベルト
層７のタイヤ軸方向巾ＢＷの１／２長さ（ＢＷ／２）に
０．７を乗じた距離（０．７×ＢＷ／２）をタイヤ軸方
向に隔てる点を第１点ｂとする。

【００１３】次に、前記ａ点から、ベルト層の前記１／
２長さ（ＢＷ／２）を隔てるトレッド部上の点を第２点
ｃとし、カーカスプロファイル９の最大巾Ｗの位置か
ら、カーカスプロファイル断面高さ（Ｈ）より前記最大
巾位置までのビードベースラインＢＬからの高さ（ｈ）
を減じた長さ（Ｈ−ｈ）に０．７を乗じた距離｛０．７
×（Ｈ−ｈ）｝をタイヤ半径方向外側に隔てたサイドウ
ォール部上の点を第３点ｄとする。

【００１４】さらに、カーカスプロファイルの前記最大
巾位置を第４点ｅとし、又このｅ点から前記距離｛０．
７×（Ｈ−ｈ）｝をタイヤ半径方向内側に隔てたサイド
ウォール上の点を第５点ｆとする。又タイヤ回転軸ＣＬ
から前記第２点ｃまでの半径長さをｒｃとする。

【００１５】このように各点を定義したうえで、前記第
１点ｂと第２点ｃとの間を滑らかに継ぐ曲率半径Ｒ１の
第１の円弧Ｃ１、前記第３点ｄと第４点ｅとの間を滑ら
かに継ぐ曲率半径Ｒ２の第２の円弧Ｃ２、および前記第
４点ｅと第５点ｆとの間を滑らかに継ぐ曲率半径Ｒ３の
第３の円弧Ｃ３は、次の関係を充足している。

【００１６】第一に、前記曲率半径Ｒ１と前記タイヤ回
転軸ＣＬから前記第２点ｃまでの半径長さｒｃとの比
（Ｒ１／ｒｃ）は、０．６９以上かつ１．３９以下とす
る。第二に、前記曲率半径Ｒ２、Ｒ３の比（Ｒ２／Ｒ
３）は、０．９９よりも大かつ１．１７よりも小とす
る。

【００１７】ここで、カーカスプロファイル９が正規内
圧の５％内圧から１００％内圧に変化させる内圧充填処
理により、どのように変形するかは種々の実験結果によ
り判明している。図５（Ａ）から（Ｃ）には、標準リム
に装着したタイヤのカーカスプロファイル９について、
各形状別に前記内圧充填処理を行ったときの変化状態
を、正規内圧５％時を実線で、同１００％時を点線で示
している。

【００１８】図５（Ａ）に示す、カーカスプロファイル
９が下膨らみの前記オタフク型である場合には、カーカ
ス最大巾位置よりも半径方向外側のバットレス部１０
が、ビード部４よりも大きくせり出す。

【００１９】同図（Ｂ）に示すカーカスプロファイル９
が自然平衡形状理論に基づく場合には、カーカス全体が
ほぼ相似形に近似してせり出し、又同図（Ｃ）のカーカ
スプロファイル９が、バットレス部１０を張り出させた
外膨らみのイカリ型の場合には、ビード部４がバットレ
ス部１０よりも大きくせり出すことが判明した。

【００２０】同様に、図６（Ａ）から（Ｃ）には、リム
巾を適宜変化させた場合、前記内圧充填処理によるカー
カスプロファイル９の形状変化を示し、例えば加硫金型
内でのプロファイルを一点鎖線で、前記標準リムに装着
されたときの正規内圧５％時を実線で、同１００％時を
点線で示している。

【００２１】図５（Ａ）の、加硫金型内に比して標準リ
ムに装着した時にビード間が狭められるような場合に
は、カーカスプロファイル９は、内圧充填処理によりビ
ード部４がバットレス部１０よりも大きくせり出し、同
図（Ｂ）の、前型内と標準リム装着時のビード間巾とが
略同一の場合には、カーカスプロファイル９全体がほぼ
相似形に近似してせり出し、又同図（Ｃ）の、加硫金型
内に比して標準リムに装着した時にビード間が押し広げ
られるような場合には、ビード部４よりもバットレス部
１０が大きくせり出すことが判明した。

【００２２】以上を踏まえ、広巾リム装着時に前記比
（Ｒ１／ｒｃ）が０．６９未満、かつ前記比（Ｒ２／Ｒ
３）は、０．９９以下に設定したときには、カーカスプ
ロファイル９は、バットレス部が張り出した上膨らみの
イカリ型をなす。したがって、標準リムに装着して前記
内圧充填処理を行えばビード部が大きくせり出す形状変
化をなしうる。

【００２３】逆に前記比（Ｒ１／ｒｃ）が１．３９より
も大、かつ前記比（Ｒ２／Ｒ３）が、１．１７以上に設
定したときには、カーカスプロファイル９は、サイドウ
ォール部内方が張り出した下膨らみの明瞭なオタフク型
をなす。したがって、この場合には標準リムに装着して
前記内圧充填処理を行えばバットレス部が大きくせり出
す形状変化をなす。なおビード間が狭められることによ
り、ビード部のせり出しで、前記バットレス部のせり出
しを多少抑制しうる。

【００２４】つまり、このようなカーカスプロファイル
は、タイヤを標準リムに装着して正規内圧を充填したと
きにはカーカスプロファイルが大きくせり出す形状変化
をなす。つまり、タイヤ周方向のＲＲＯを大とすること
が種々の実験の結果判明したのである。

【００２５】これに対し、本発明のラジアルタイヤは、
カーカスプロファイルが、前記各比（Ｒ１／ｒｃ）及び
（Ｒ２／Ｒ３）を規制したことにより、自然平衡形状よ
りもわずかにオタフク型をなすに止まる。この場合、標
準リムに装着し、かつ正規内圧の５％から１００％に内
圧充填変化処理を行ったときには、ビード部の間隔が
０．５インチ狭められる。

【００２６】したがって、カーカスプロファイル９は、
図４、図５で説明したように、ビード部を０．５インチ
だけ狭めたことによるビード部のせり出しと、オタフク
形状に基づくバットレス部のせり出しがともに相殺し合
うことにより、両者のせり出しは互いに均一かつその絶
対量を１mm以下とするなど極めて小とする平衡点を見い
出しうる。

【００２７】つまり、ラジアルタイヤは、タイヤ使用中
の内圧の変化によっては、カーカスプロファイル９がＲ
ＲＯに殆ど影響を及ぼさない程度の小さなかつ均一な形
状変化に止まり、前記ＲＦＶを抑制する結果、車両の振
動乗り心地性能を大幅に向上し、かつ長期に亘りこの性
能を維持しうるのである。

【００２８】なお前記カーカスプロファイル９は、前記
広巾リムに装着した状態で前記内圧充填処理を行ったと
きに、ビード部４よりもバットレス部１０のせり出し量
をわずかに大とすることが好ましい。この理由は後に述
べる。

【００２９】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図２、図３に示すように、ラジアルタイヤ１は、ト
レッド部２からサイドウオール部３をへてビード部４の
ビードコア５でタイヤ軸方向内側から外側に向けて折り
返されるカーカス６と、前記カーカス６の半径方向外側
かつトレッド部内方に位置する補強用のベルト層７とを
具えるとともに、カーカス６の本体部６ａと折返し部６
ｂとの間には、前記ビードコア５からのびる先細状かつ
周囲のゴム組成よりも硬質のゴムからなるビードエーペ
ックス８が設けられる。

【００３０】前記カーカス６は、芳香族ポリアミド、レ
ーヨン、ナイロン、ポリエステル等の有機繊維からなる
カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７０〜９０度の
ラジアル方向に配したコードプライを１枚又は複数枚用
いて形成している。

【００３１】前記ベルト層７は、好ましくはスチールか
らなるベルトコードを、例えばタイヤ赤道Ｃに対して１
０〜３０度の小角度に配列した内外２層のベルトプライ
７Ａ、７Ｂをコードが互いに交差する向きに重ね合わせ
て形成され、前記トレッド部３に強固にタガ効果を付与
しうる。

【００３２】又前記内のベルトプライ７Ａの両端は、外
のベルトプライ７Ｂよりも広巾に形成されている。なお
ベルトコードは、スチール以外にも有機繊維といった種
々のコード材料を用いうる。

【００３３】又前記カーカスプロファイル上に作用の項
で説明した各点ａ〜ｆを定義したうえで、前記第１点ｂ
と第２点ｃとの間を滑らかに継ぐ曲率半径Ｒ１の第１の
円弧Ｃ１、前記第３点ｄと第４点ｅとの間を滑らかに継
ぐ曲率半径Ｒ２の第２の円弧Ｃ２、および前記第４点ｅ
と第５点ｆとの間を滑らかに継ぐ曲率半径Ｒ３の第３の
円弧Ｃ３は、前記曲率半径Ｒ１と前記タイヤ回転軸ＣＬ
から前記第２点ｃまでの半径長さｒｃとの比（Ｒ１／ｒ
ｃ）は、０．６９以上かつ１．３９以下とし、前記曲率
半径Ｒ２、Ｒ３の比（Ｒ２／Ｒ３）は、０．９９よりも
大かつ１．１７よりも小とすることは既に述べたとおり
である。

【００３４】このラジアルタイヤは、図２に示すよう
に、標準リム巾ＲＷより０．５インチ広い広巾リムＪＡ
に装着し、かつ正規内圧の５％内圧を充填した状態から
正規内圧の１００％内圧に変化させる内圧変化処理を行
ったときのタイヤ子午断面におけるカーカスプロファイ
ル９Ａのせり出し量Ｆが、ビード部４よりもバットレス
部１０の方がわずかに大きく設定されている。

【００３５】又かかるラジアルタイヤは、前記広巾リム
ＪＡのリム巾より０．５インチ狭いリム巾の標準リムＪ
に装着し、かつ前記内圧変化処理を行ったときには、前
記カーカスプロファイル９Ｃのせり出しは、バットレス
部１０及びビード部４が互いに相殺し合って両者は互い
に均一かつその絶対量を小とするせり出しの平衡点を見
い出しうる。

【００３６】このようにカーカスプロファイル９Ｃの内
圧変化による形状変化が小さければ、タイヤ使用中の内
圧変化によっても、カーカスプロファイルはＲＲＯに殆
ど影響を及ぼさず、ＲＦＶを抑制し車両の振動乗り心地
性能を大幅に向上しうるのは既に述べた通りである。

【００３７】ここで、前記標準リムＪとは、ＪＡＴＭＡ
規格における標準リムをいい、正規内圧とはＪＡＴＭＡ
規格において規定されている空気圧をいう。又カーカス
プロファイルは、カーカス６の前記本体部６ａの肉厚中
心線として示しており、さらに、前記カーカスプロファ
イル上の第２点ｃと、第３点ｄとの間は円弧で滑らかに
継いでいる。

【００３８】次に、かかるラジアルタイヤ１の製造に適
した製造方法について説明すれば次の通りである。先
ず、図３に示すようにタイヤの生カバー１Ａを加硫金型
内で加硫する加硫工程においては、ビード部外面４ａ間
の距離を、装着する標準リムのリム巾ＲＷよりも大とし
て成形しうるクリップ巾ＣＷのビード成形面１１を有し
た加硫金型１２を用いることが重要であり、本実施例で
は、前記クリップ巾ＣＷを、標準リム巾ＲＷに０．８イ
ンチを加えた巾としたものを例示している。

【００３９】前記した図５、６より、内圧充填によるカ
ーカスプロファイル９の形状変化を最小に止めるために
は、加硫金型内でのカーカスプロファイルの形状を自然
平衡形とし、かつクリップ巾ＣＷを標準リム巾ＲＷと一
致させることが重要となるのは明らかである。

【００４０】ところが、前記クリップ巾ＣＷを標準リム
巾ＲＷと一致させると、前記ビード部４、４の間隔を狭
めがちとなり、加硫時にタイヤ内腔へ向けて膨張し又伸
縮しうるブラダーＢＤ（図３に示す）の出し入れを困難
とし、かつタイヤリム組時に、ビード部とリムフランジ
との十分な接触状態を確保しえずリム組み作業性を劣化
させる。従って、かかるタイヤの生産性を悪化させるこ
とがないよう加硫金型のクリップ巾ＣＷは標準リム巾Ｒ
Ｗよりも大とすることが前提となる。

【００４１】他方前記加硫金型１２は、加硫中の前記カ
ーカスプロファイル９が、自然平衡形状理論に基づくプ
ロファイルに対してカーカス最大巾位置から半径方向内
方部をやや下膨らみとしたオタフク型となるように成形
面を形成することが好ましいが、詳細は後で述べる。

【００４２】次に生カバー１Ａを加硫した加硫済タイヤ
１Ｂは、大気圧よりも大きい内圧を付与して一定時間保
持するポスト・キュア・インフレーション工程（以下、
「ＰＣＩ工程」という）を行うことが重要である。

【００４３】ＰＣＩ工程は、図４に示すように前記加硫
工程を経た加硫済タイヤ１Ｂを、リム巾ＰＷが標準リム
巾ＲＷよりも大かつ標準リム巾ＲＷに１．５インチを加
えた１．５インチ増加巾以下で、しかも前記クリップ巾
ＣＷ以下のリム体１３に装着して行うものを示してい
る。

【００４４】一般に、加硫工程では、加硫金型１２の成
形面の存在によりカーカスプライ内のカーカスコードに
十分な張力を作用させることはできず、カーカスコード
が伸びきった状態ではない。したがって、ＰＣＩ工程を
行うことにより、カーカスコードを自由変形を許容しう
る状況下で、十分に伸ばした状態でカーカスプロファイ
ルを固定でき、内圧充填によるカーカスのコードパス伸
びを小、ひいてはカーカスプロファイル９の形状変化を
より小としうる。

【００４５】又ＰＣＩ工程は、リム巾ＰＷが、標準リム
巾ＲＷよりも大、かつ前記クリップ巾ＣＷ以下としたリ
ム体１３を用いることにより、ビード部４は、加硫後ク
リップ巾に形成されたビード部の幅を、同等或いはそれ
よりも狭めうるが、標準リム巾ＲＷより広げた形状に保
持される。従って、ＰＣＩ工程後、標準リムＪにタイヤ
を装着することによりビード部４の間隔を狭めるのであ
る。

【００４６】以上から明らかなように、前記加硫、ＰＣ
Ｉ工程をへたラジアルタイヤ１は、カーカスプロファイ
ル９が下膨らみの自然平衡形状を基調としたややオタフ
ク状をなし、かつビード部４間が広げられている結果、
標準リムＪにリム組して前記内圧充填処理を行えば、カ
ーカスプロファイル９は、図４、図５のようにオタフク
状に基づくバットレス部１０のせり出しと、ビード部４
の間隔を狭めることに基づくビード部４のせり出しとが
互いに相殺し合うことにより、両者のせり出しは互いに
均一かつその絶対量を小とする平衡点を見い出すのであ
る。

【００４７】加うるに前記ＰＣＩ工程により、カーカス
コードは、均一に張力が作用し伸長した状態で保持され
ている結果、内圧充填による伸びが殆ど無視しうる程度
の極めて小さなものに止まり、カーカスプロファイル９
のせり出し量の絶対量を、例えば１mm以下とするなど小
になしうる。

【００４８】ここで、内圧充填による形状変化の少ない
カーカスプロファイルとして、前記自然平衡形状理論が
提唱されているのは周知である。この自然平衡形状理論
とは、ベルト層の軸方向端点とビード部固定位置点が与
えられた場合（この２点は移動しないとの前提の下）、
カーカスのコードパス又はカーカス最大巾のいずれかを
定めることにより、カーカスプロファイルを一義的に求
めうる理論である。

【００４９】この自然平衡形状理論の特徴は、カーカス
コードに作用する張力が一定となることである。したが
って、カーカスコードに伸びが生じることを前提として
考慮するならば、この理論に基づくカーカスプロファイ
ルは、元の形状から相似的に略均一に膨張変形し又その
変形量を小に止めうるといえる。

【００５０】なお自然平衡形状理論については、Ｗ．Ｈ
ｏｆｆｅｒｂｅｒｔｈが、Ｋａｕｔｓｃｈ．Ｇｕｍｍｉ
（８−１９５５、１２４〜１３０）で論じた文献などに
詳しい。

【００５１】このような自然平衡形状理論を基調とした
カーカスプロファイルは、例えばベルト層７のタイヤ軸
方向端部と、前記ビードエーペックス８先端とが挟むサ
イドウォール部領域は膜理論を適用しうるため自然平衡
形状理論を採用しうるが、カーカス６のベルト層７のタ
イヤ半径方向内側に位置するクラウン領域及びビードエ
ーペックスのタイヤ軸方向内側のビード部領域は次のよ
うな修正を加えている。

【００５２】前記クラウン領域は、図７のようにタイヤ
回転軸上にｙ軸をとり、タイヤ赤道位置を通って半径方
向にｚ軸をとる座標系上で、Ｄ−Ｐ間である。この領域
はカーカス６のカーカスコードとベルト層７のベルトコ
ードとによりタイヤ内圧を分担していると考えられる。

【００５３】ここで、前記ベルト層７がタイヤ内圧を分
担するベルト内圧分担率をＴｂを、ｚの関数として数１
のように近似させて表すことができる。

【００５４】

【数１】

【００５５】但し、ａはベルト層に応じて任意であり、
ベルト内圧分担率Ｔｂは、ａ＝０でベルト層７の全域で
τｏの均一な圧力分担となり、ａ＝τｏではベルト層両
端で圧力分担は０となり又赤道上でτｏとなる放物状を
なす。ｒｐ、ｒｄは座標値である。

【００５６】次に、ビード部４のビードエーペックス８
がタイヤ内圧を分担するビード内圧分担率をＴｅは、ｒ
の関数として数２のように近似的に表すことができる。
なおｒｂは、ビードエーペックス内方端でのｒ座標、ｒ
ｅは、ビードエーペックス先端のｒ座標であり、τｅは
ビードエーペックス内方端での圧力分担率である。

【００５７】

【数２】

【００５８】かかる場合、カーカスコードに作用するコ
ード張力ｔｃとタイヤ内圧ｐの釣り合い条件から、半径
ｒの点における断面曲率半径Ｒｓの間には、タイヤ全周
のカーカスコードの本数をＮとすると数３の関係式が成
り立つ。

【００５９】

【数３】

【００６０】なおＴｃは、カーカス６の内圧分担率でｒ
の関数であり、前記クラウン領域ではＴｃ＝１−Ｔｂ
（Ｔｂ：ベルト内圧分担率）、前記ビード部領域ではＴ
ｃ＝１−Ｔｅ（Ｔｅ：ビード内圧分担率）、それ以外で
はＴｃ＝１となる。又前記Ｒｓは、幾何学的関係より数
４のように示すことができる。

【００６１】

【数４】

【００６２】前記数４及び各カーカス内圧分担率Ｔｃを
数３に代入し、クラウン領域（Ｄ−Ｐ間）、サイドウォ
ール部領域（Ｅ−Ｄ間）およびビード部領域（Ｅ−Ｂ
間）について積分することによりカーカス形状を数５〜
７のように与えることができる。

【００６３】

【数５】

【００６４】

【数６】

【００６５】

【数７】

【００６６】ただし、数５〜７のＢは、数８に示すよう
になる。

【００６７】

【数８】

【００６８】前記数５〜７で表される式を用い、自然平
衡形状を基調とした標準リム装着時のカーカスプロファ
イル９を描くことができる。又前記数５〜７について
は、図８に示すように、カーカス径：ｒｐ、カーカ
ス巾：Ｗ、リム巾：ＲＷ、ベルト巾：ＢＷ、ビー
ド部の厚さ：ＣＴ、ビードエーペックスの高さ：ＢＨ
（ビードベースラインＢＬより）、ベルト内圧分担
率：Ｔｂ、ビード内圧分担率Ｔｅを適宜与えることに
より前記カーカスプロファイルを描画しうる。

【００６９】又カーカス径：ｒｐ、カーカス巾：Ｗ、リ
ム巾：ＲＷについては、適宜ＪＡＴＭＡ、ＪＩＳといっ
た規格及び各種のゴムゲージを与えることにより、適宜
定めうるとともに、ベルト巾：ＢＷについては、カーカ
ス巾：Ｗよりも小かつカーカス巾：Ｗに、｛１．２５−
０．０１×（偏平率）｝を乗じた係数よりも大としてい
る。

【００７０】なお本実施例ではビード内圧分担率Ｔｅ
は、０．７とし、前記ベルト内圧分担率Ｔｂは、カーカ
スプロファイル９のトレッド部２が最もフラットとなる
時の値としている。

【００７１】このように適宜数値を与えることにより、
タイヤを標準リムに装着したときのカーカスプロファイ
ル９を描画することができ、これからカーカス６のコー
ドパスを計算でき、この計算したカーカス６のコードパ
スを固定し、加硫金型内での加硫中におけるカーカスプ
ロファイル９は、前記リム巾：ＲＷにクリップ巾ＣＷに
広げ、又金型の成形面に基づいて適宜数値を与えれば良
い。

【００７２】このように加硫金型１２のクリップ巾ＣＷ
を、標準リム巾ＲＷよりも広巾としたときには、標準リ
ムＪに装着する時には、前記したようにビード部間隔が
狭められ、内圧充填処理によりビード部４がせり出すこ
ととなる。したがって、カーカスプロファイル９は前記
した数５〜７の理論曲線を図８としたとき、この理論曲
線とコードパスが等しく、点線で示すように、最大巾位
置ｒｍをビード側へずらし、タイヤ半径方向内方を、こ
の理論曲線より、やや下膨らみとするオタフク型とし、
前記内圧充填処理によるバットレス部１０のせり出しに
より、前記ビード部４のせり出しと互いに打ち消し合わ
せ、せり出し自体を均一かつ小としうるのである。

【００７３】なお前記クリップ巾ＣＷは、タイヤサイズ
により異なるが、例えばタイヤサイズが２０５／６５Ｒ
１５の場合、好ましくは標準リムのリム巾よりも０．５
インチよりも大かつ１．５インチ以下、好ましくは０．
８インチ（２０．３２mm）程度とする。つまり、タイヤ
サイズの呼び寸法（２０５mm）の６ないし２０％程度と
している。

【００７４】増加巾が０．５インチ以下ではビード部４
を広げる効果が小さく、逆に１．５インチを越えるとカ
ーカスプロファイルの変化が大きすぎて目的を達しえな
い。

【００７５】次に前記ＰＣＩ工程は、図４に示すように
前記加硫工程を経た加硫済タイヤ１Ｂを、リム巾ＰＷが
標準リム巾ＲＷよりも大かつ標準リム巾ＲＷに１．５イ
ンチを加えた１．５インチ増加巾以下で、しかも前記加
硫金型１２のクリップ巾ＣＷ以下のリム体１３に装着し
て行うことを特徴とし、本実施例では標準リム巾ＲＷに
０．５インチ（１２．５５mm）増加している。

【００７６】このようにＰＣＩ工程は、リム巾ＰＷが標
準リム巾ＲＷよりも大かつ加硫金型のクリップ巾ＣＷ以
下、好ましくはクリップ巾より小なる関係を充足するリ
ム体Ｂを用いることにより、加硫工程中に広げられたビ
ード部４間を維持又は狭めた状態でカーカスコードに伸
びを付与し、カーカスプロファイルの形状を保持するこ
とができ、標準リム装着時のビード部４の変形を適度に
緩和しうる。

【００７７】なおＰＣＩ工程は、次の３点に注意するこ
とが必要である。先ず第１に、加硫済タイヤ１Ｂに少な
くとも正規内圧の９０〜１００％、好ましくは１００％
の内圧を充填し、かかる状態でのビード部４のみを保持
してタイヤの自由変形を許容することである。

【００７８】内圧の負荷が十分に作用し得ないと、又タ
イヤの自由変形を許容しえないと前記カーカスプロファ
イル９を、カーカスコードが伸びた平衡状態で保つこと
ができず正規内圧充填時にカーカスコードパスが変化し
てカーカスプロファイル９の形状変化に悪影響を及ぼす
一方、逆に正規内圧の１００％を越えると過大な負荷を
前記カーカスコードに与えてしまい耐久性を低下させる
など好ましくない。

【００７９】第２に、ＰＣＩ工程は、加硫時の余熱を利
用しつつタイヤの温度を摂氏８０〜１６０度程度に温度
管理することである。前記温度が１６０度を越えるとゴ
ム焼けなどを生じて製品価値を損なう反面、８０度を下
回るときにはカーカスコードが収縮しがちとなり好まし
くないからである。

【００８０】第３に、ＰＣＩ工程は、前記内圧充填状態
かつ温度管理の下で１０〜２０分程度維持することであ
る。１０分を下限としたのは、ＰＣＩ工程本来の効果を
達成するための最小時間であり、これに満たないとカー
カスコードに十分な伸びを付与しえず、逆に２０分を越
えるとタイヤ生産性に劣るからである。

【００８１】このような加硫工程、ＰＣＩ工程を経たラ
ジアルタイヤは、標準リムのリム巾より０．５インチ広
い広巾リムに装着し、かつ正規内圧の５％内圧を充填し
た状態から正規内圧の１００％内圧に変化させる内圧変
化処理を行ったときのカーカスプロファイルのせり出し
量が、ビード部よりもバットレス部の方が大きく、逆に
標準リムのリム巾より０．５インチ狭い狭巾リムに装着
して前記内圧変化処理を行ったときには、バットレス部
よりもビード部の方が大きくせり出すカーカスプロファ
イルを設定することができ、本例では各々のせり出し量
は１mm以下程度に止めうる。つまり、請求項１に記載し
たようなカーカスプロファイルの形状変化をなしうるラ
ジアルタイヤを製造しうる。

【００８２】

【具体例】タイヤサイズを２０５／６５Ｒ１５（標準リ
ムのリム巾ＲＷ：６インチ）、加硫金型のクリップ巾を
６．８インチ、ＰＣＩ工程のリム体のリム巾を７イン
チ、６．５インチ及び６インチの３種を設定し、実施例
の製造方法に従うタイヤを表１の仕様に基づいて試作す
るとともに（実施例）、実施例以外の製造方法にて試作
したタイヤ（従来例及び比較例１ないし５）についても
試作し、テストを行った。なお、従来のタイヤは、加硫
金型内でのカーカスプロファイルを、略単一の円弧を基
調とする円弧型としている。テストの要領は次の通りで
ある。

【００８３】イ）カーカスプロファイルの形状変化標準リムのリム巾より０．５インチ大きい広巾リムにタ
イヤを装着し、前記内圧充填処理を行うとともに、変化
前後のカーカスプロファイルの形状変化を、Ｘ線ＣＴ測
定装置を使用して記録し、そのせり出し量及び状態を確
認した。

【００８４】ロ）振動乗り心地性能各タイヤについて、新品時と、１２８００km走行した後
のフォースバリエーション（ＦＶ）を測定し、従来例を
１００とする指数で表示しており、数値が小さいほど、
ＦＶが小さく振動乗り心地性能に優れることを示してい
る。なお、走行条件は、ＦＶ測定機を用いるとともに、
荷重４６８kgf 、正規内圧２．０ＫＳＣ、標準リム６．
０ＪＪ×１５、スリップ角１度で１６００km毎に正負ス
リップ角を変化させた条件下で行った。テストの結果を
表１に示す。

【００８５】

【表１】

【００８６】テストの結果、実施例のタイヤは、新品
時、走行後ともにＦＶが小さく、とりわけ走行後のＦＶ
が小さいことが確認しえた。

【００８７】

【発明の効果】叙上の如く、本発明によれば、タイヤ新
品時はもとより、タイヤ使用後においてもＲＦＶを抑制
し、車両の振動乗り心地性能を向上し、かつ長期に亘っ
て維持しうるラジアルタイヤを提供しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のラジアルタイヤのカーカスプロファイ
ルを説明する概念図である。

【図２】本発明のラジアルタイヤのカーカスプロファイ
ルの形状変化を示す概念図である。

【図３】ラジアルタイヤの加硫中を説明する断面図であ
る。

【図４】ＰＣＩ工程を説明するための断面図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、内圧充填処理によるカーカ
スプロファイルの形状変化を説明するための線図であ
る。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、内圧充填処理によるカーカ
スプロファイルの形状変化を説明するための線図であ
る。

【図７】カーカスプロファイルを説明するための線図で
ある。

【図８】カーカスプロファイルを説明するための線図で
ある。

【符号の説明】

２トレッド部３サイドウォール部４ビード部５ビードコア６カーカス７ベルト層８ビードエーペックス９カーカスプロファイル１０バットレス部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 3/00 - 3/08 B29D 30/00 - 30/72 B60C 9/00 - 9/30 B29C 33/02 B29C 35/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部からサイドウオール部をへてビ
ード部のビードコアの廻りをタイヤ軸方向内側から外側
に向けて折り返す折返し部を有しかつコードをラジアル
方向に配したカーカスと、このカーカスの半径方向外側
かつ前記トレッド部の内方に配したベルト層とを具えた
ラジアルタイヤであって、標準リムのリム巾より０．５インチ広い広巾リムに装着
し、かつ正規内圧を充填したときのタイヤ子午断面にお
けるカーカスプロファイルは、カーカスプロファイルがタイヤ赤道面と交わる点ａ、この点ａから前記ベルト層のタイヤ軸方向巾の１／２長
さ（ＢＷ／２）に０．７を乗じた距離（０．７×ＢＷ／
２）をタイヤ軸方向に隔てるカーカスプロファイルのト
レッド部上の第１点ｂ、前記ベルト層の前記１／２長さ（ＢＷ／２）を前記点ａ
から隔てるカーカスプロファイルのトレッド部上の第２
点ｃ、カーカスプロファイルの最大巾位置から、カーカスプロ
ファイル断面高さ（Ｈ）より前記最大巾位置までのビー
ドベースラインからの高さ（ｈ）を減じた長さ（Ｈ−
ｈ）に０．７を乗じた距離｛０．７×（Ｈ−ｈ）｝をタ
イヤ半径方向外側に隔てたカーカスプロファイルのサイ
ドウォール部上の第３点ｄ、前記最大巾位置を第４点ｅ、この第４点ｅから前記距離｛０．７×（Ｈ−ｈ）｝をタ
イヤ半径方向内側に隔てたカーカスプロファイルのサイ
ドウォール上の第５点ｆ、およびタイヤ回転軸から前記第２点ｃまでの半径長さを
ｒｃとしたとき、前記第１点ｂと第２点ｃとの間を滑らかに継ぐ曲率半径
Ｒ１の第１の円弧Ｃ１と、前記第３点ｄと第４点ｅとの
間を滑らかに継ぐ曲率半径Ｒ２の第２の円弧Ｃ２と、前
記第４点ｅと第５点ｆとの間を滑らかに継ぐ曲率半径Ｒ
３の第３の円弧Ｃ３とは、０．６９≦Ｒ１／ｒｃ≦１．
３９、かつ０．９９＜Ｒ２／Ｒ３＜１．１７の関係を満
たすことを特徴とするラジアルタイヤ。
【請求項２】前記カーカスプロファイルは、標準リムの
リム巾より０．５インチ広い広巾リムに装着し、かつ正
規内圧の５％内圧を充填した状態から正規内圧の１００
％内圧に変化させる内圧変化処理を行ったときのせり出
し量が、最大で１mm以下、かつビード部よりもバットレ
ス部のせり出し量を大としてなる請求項１記載のラジア
ルタイヤ。