JPH01160712A

JPH01160712A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH01160712A
Application number: JP62318174A
Authority: JP
Inventors: Yoshihide Kono; 好秀河野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1987-12-15
Filing date: 1987-12-15
Publication date: 1989-06-23

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】（産業上の利用分野）本発明は空気入りラジアルタイヤ、例えば、重荷重下で
高速走行する航空機用の空気入リラジアルタイヤのビー
ド耐久性能の向上に関する。

（従来の技術）従来の空気入りラジアルタイヤとしては、例えば、第５
図に示すようなものがある。第５図において、ｌは空気
入りラジアルタイヤであり、空気入りラジアルタイヤｌ
は中心部にビードコア２を有する一対のビード３と、ビ
ード３間にはトロイダル状に跨がりビードコア２に巻き
付けられたカーカス５を有している。カーカス５はビー
ドコア２に内側から外側に巻き上げられた内側カーカス
プライ５Ａとビードコア２の外側でビードコア２に外側
から内側に巻き付けられた外側カーカスプライ５Ｉとを
有し、いわゆるビードのアップ−ダウン構造である。こ
の他に、空気入りラジアルタイヤのビードの構造には、
前述の内側カーカスプライ５Ａのみのビードコア２に内
側から外側に上方まで巻き上げるいわゆるビードのハイ
・ターンアップ構造もある。６はサイドウオールであり
、ビード３はリム８にリム組みされている。

このような空気入りラジアルタイヤ１が航空機に装着さ
れ、離着陸すると、空気入りラジアルタイヤ１は高荷重
下で高速走行を繰り返す。特に、着陸時には空気入りラ
ジアルタイヤ１は、正規荷重の２００％の高負荷荷重を
受け、第５図に２点鎖線にて示すように、ビード３はそ
の外側部３ａがリム８のリムフランジ８ａに接触するま
で屈曲を繰返す。そして、遂にはサイドウオール６の下
部６ａとカーカス間に剥離故障９が発生するという問題
点がある。

これらのビードの剥離故障を抑制する技術は今までにな
かった。

そこで本発明は、航空機のＭ着陸のように高荷重下で高
速走行を繰り返してもビードの剥離故障の発生を著しく
抑制する空気入りラジアルタイヤを提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは高荷重下で高速走行するタイヤのビードに
発生する剥離故障につき、発生の原因および剥離故障を
防止するための構造等につき種々研究を重ねた。その結
果、ビードの故障は、ビードのアップ−ダウン構造にお
いては、外側カーカスプライ５８の外側表面に発生し、
ビードのハイ・ターンアップ構造においては、ビードコ
ア２の内側から外側に巻き上げた内側カーカスプライ５
、の外側表面に発生する。そして、剥離故障は伸び難い
カーカスのコードと伸び易いサイドウオールのゴムとの
界面に発生する主剪断応力τ。に起因し、この主剪断応
力τ。を低減することが剥離故障を抑制するのに効果的
であることを見出した。

主剪断応力τ。は、第１図に示すように、ビードのリム
フランジに接触するビードの外表面からカーカスの最外
層までの外表路１ｉＩＩｔｈ１３（代表するときはｈと
する）とすると、次式 τ。ｏｏｈ−重・フの関係で示される。さらに、詳しくは次式〇ａで示される。ここに、Ｒ，、Ｇ、ａはそれぞれ、リムフ
ランジ曲率半径、リムフランジ接触幅、ゴムの剪断剛性
で、常数である。そこで、単に外表路ｌｈを大きくする
と、第３図に示すように、主剪断応力τ。は低減する。

しかしながら、ビードの体積および重量が増加し、負蒲
転動時のビードの発熱量が増加しかえって悪い結果とな
る。特に、航空機用の空気入りラジアルタイヤのように
重蒲重下で高速で使用される空気入りラジアルタイヤに
おいては、ビードの内部温度が故障の発生に直接つなが
るように高温となるので、外表距離りを増加することは
できない。

また、主剪断応力τ。はカーカスプライのコードに隣接
する部材例えば、サイドウオールのゴムもしくは高分子
材料のポアソン比νに関係し、主剪断応力τ。は τ。閃ν５．３の関係にある。さらに、詳しくは、次式の関係にある。

ここに、ＲＳＧ、ａ前述と同様に常数である。そこで、
ポアソン比νを０．５より小さくすることにより、主剪
断応力τ。は第４図に示すように、大幅に低減できるこ
とを見出した。

本発明者らは、さらに種々研究を重ね本発明に到達した
。

すなわち、本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、中
心部にビードコアを有する一対のビードと、ビード間に
トロイダル状に跨がりビードコアに内側から外側に巻き
付けられほぼ放射方向に互いに平行に配列されたコード
を有するカーカスと、を備えた空気入りラジアルタイヤ
であって、前記ビードコアに巻き付けられたカーカスの
タイヤ軸方向外側にポアソン比０．４８以下の補強部材
からなる補強層を設けたことを特徴としている。

ここに、補強部材のポアソン比νは０．４８以下とした
のは、０．４８を超えると、主剪断応力τ。の低減が従
来の場合の２５％以下と少なく、本発明の効果が十分に
得られず、ビード耐久性能の向上が得られないからであ
る。

（作用）空気入りラジアルタイヤが高荷重下で高速走行すると、
タイヤは大きく撓みビードはリムフランジに接触し、ビ
ードにはリムフランジからの大きな反力が繰り返し作用
する。この反力は、ビードニオいて、カーカスのタイヤ
軸方向外側に大きい主剪断応力を発生する。しかしなが
ら、本発明の空気入りラジアルタイヤはビードのカーカ
スのタイヤ軸方向外側にポアソン比０．４８以下の補強
層を有しているので、主剪断応力の発生は大幅に抑制さ
れ、従来のものの２５％が低減される。このため、カー
カス外側に繰り返し応力が作用しても補強層により主剪
断応力が大幅に緩和され、カーカス外側の繰り返し応力
は大幅に低減され、剥離故障の発生が抑制される。ビー
ドの耐久性能は大幅に増加する。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る空気入りラジアルタイヤの実施例
１である。

まず、構成について説明する。第１図において、１１は
空気入りラジアルタイヤであり、空気入りラジアルタイ
ヤ１１は、タイヤサイズＨ４Ｇ　−１８Ｒ２０の航空機
用タイヤである。空気入りラジアルタイヤ１１は中心部
にビードコア１２を有する一対のビード１３と、ビード
１３間にトロイダル状に跨がりビードコア１２に巻き付
けられたカーカス１５と、を有している。カーカス１５
はビードコア１２に空気入りラジアルタイヤ１１の内側
から外側にタイヤ最大幅位置Ｐの近傍１５Ａ、まで巻き
上げられた３枚の内側カーカスプライ１５Ａとビードコ
ア１２のタイヤ外側から内側にビードトウ１３ａの近傍
１５ｍｂまで巻き付けられた２枚の外側カーカスプライ
１５．とを有するアンプ−ダウン構造である。各内側カ
ーカスプライ１５Ａはゴム被覆された１８９０　ｄ　／
　３デニールのナイロンコードからなり、各外側カーカ
スプライ１５゜はゴム被覆された１８９０　ｄ　／　３
デニールのナイロンコードからなっている。１６はサイ
ドウオールゴムであり、カーカス１５の軸方向外側をビ
ードヒール１３ｂまで被覆するよう設けられている。１
８はリムであり、空気入りラジアルタイヤ１１はビード
１３によりリム１８にリム組みされている。２０は補強
層としての外部ステイフナ（図には斜線にて示している
）であり、外部ステイフナ２０は外側カーカスプライ１
５．とサイドウオール１６との間でサイドウオール１６
がリム１８のリムフランジ１８ａに接触する近傍に周方
向に断面半月状に設けられている。外部ステイフナ２０
の厚さＤ２゜は、外側カーカスプライ１５１１の表面か
らサイドウオール１Ｇの外表面までの厚さｈ１３の約１
／２である。外部ステイフナ２０のポアソン比は０．３
０であり、１００％伸張時のモジュラスは４２．３ｋｇ
ｆ　／ｃａｌである。外部ステイフナ２０は多数の微細
な気泡を有する発泡ゴムからなり、発泡ゴムの発泡率Ｖ
ｓは２００である。発泡率Ｖｓは次式発泡率Ｖｓ＝　（気泡の体積）／（ゴムの体積）×１０
０にて算出したものである。

発泡ゴムはフオーム状のウレタン等または弾性部材であ
ってもよい、ビード１３が高荷重によりリムフランジ１
８ａに接触し、リムフランジ１８ａからの大きな反力を
受けても、外部ステイフナ２０はこの反力を緩和して、
大きな主剪断応力τ。の発生を大幅に抑制する。２１は
ビードコア１２の上側に隣接しカーカス１５の内側にあ
る内部ステイフナ２１である。図示していないカーカス
１５のクラウン部の外側にはナイロンコードからなる６
枚のベルトブライが周方向に設けられている。前述以外
の構成は通常の航空機用の空気入りラジアルタイヤと同
じである。

次に、本発明に係る実施例２〜４につき説明する。

実施例２〜４においては、実施例１における外部ステイ
フナ２０のポアソン比νが０．３０に対し、それぞれポ
アソン比νが０．４０．０．４５．０．４８であり、１
００％伸張時のモジュラスおよび外部ステイフナ２０を
形成する発泡ゴムの発泡率Ｖｓを次表に示すようにした
ものである。他の構成は実施例１と同じである。

（本頁、以下余白）次に、本発明の実施例５について説明する。第２図は本
発明に係る空気入りラジアルタイヤの実施例５である。

実施例５の空気入りラジアルタイヤ３１においては、ビ
ードが、実施例１においては、アップ−ダウン構造であ
るのに対し、ノλイ・ターンアップ構造である。そして
、外部ステイフナ２０が、ビードコア１２の内側から外
側に巻き上げられた内側カーカスプライ１５Ａの外側で
、内側カーカスプライ１５Ａ　とサイドウオール１Ｇと
の間に設けられた場合である。外部ステイフナ２０の特
性は、実施例１のものと同じである。内側カーカスプラ
イ１５、はケブラーコードからなっている。他の構成お
よび作用は実施例１と同じである。

次に、本発明に係る実施例６〜８につき説明する。実施
例６〜８においては、実施例５において、外部ステイフ
ナ２０のポアソン比νが０．３０に対し、それぞれポア
ソン比νが０．４０．０．４５．０．４８で、１００％
時のモジュラスおよび発泡ゴムの発泡率Ｖｓを、画表に
示すようにしたものである。他の構成は実施例５と同じ
である。

次に、試験タイヤ１０種類（実施例８種類、比較例２種
類）を準備し、本発明の効果を確認した。

試験タイヤは、画表に示すように、実施例１〜４および
実施例５〜８は、それぞれ第１，２図に示すもので、外
部ステイフナ２０の特性を画表に示すように、変えたも
のである。前述以外は同じである。また、比較例１．２
は、それぞれ前述の第５図および第２図における外部ス
テイフナ２０を除いたものと同じであり、外部ステイフ
ナ２０以外は、それぞれ第１．５実施例と同じである。

試験は室内のドラム試験機により、ビードの耐久性能試
験を実施した。試験タイヤは内圧１４．１ｋｇ／ｄを充
填し、荷重２４　、　ＯＬｏｎを負荷し、米国規格ＴＳ
Ｏ−Ｃ６２の１２０％ＴＡＸｉ条件ニテ実施し、故障発
生までの回数により表した。回数は３５回以上であれば
よい４＜、好ましくは４５回以上である。ビードの耐久
性能試験の結果を画表に示す。

試験結果は、画表に示すように、実施例１〜４、および
実施例５〜８はそれぞれ比較例１．２より大幅に優れた
結果を示している。

（効果）以上説明したように、本発明によれば、ビードに補強層
を設けることにより、航空機の離着陸のように高荷重下
で高速走行を繰り返し時のビードの剥蔭故障の発生を著
しく抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１．２図はそれぞれ本発明に係る空気入りラジアルタ
イヤの第１．５実施例を示す一部断面図である。第３図
は主剪断応力τ。と外表距離りとの関係を示すグラフで
あり、第４図は主剪断応力τ。とポアソン比νとの関係
を示すグラフである。第５図は従来の空気入りラジアルタ・イヤを示す一部断
面図である。１１．３１・・・・・・空気入りラジアルタイヤ、１２
・・・・・・ビードコア、１３・・・・・・ビード、１５・・・・・・カーカス、１５Ａ・・・・・・内側カーカスプライ、１５、・・・
・・・外側カーカスプラ・イ、２０・・・・・・外部ス
テイフナ（ｔｌｌｉ強層）、ｈ・・・・・・外表距離、 τ。・・・・・・主剪断応力、 ν・・・・・・ポアソン比。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中心部にビードコアを有する一対のビードと、ビ
ード間にトロイダル状に跨がりビードコアに内側から外
側に巻き付けられほぼ放射方向に互いに平行に配列され
たコードを有するカーカスと、を備えた空気入りラジア
ルタイヤであって、前記ビードコアに巻き付けられたカ
ーカスのタイヤ軸方向外側にポアソン比０．４８以下の
補強部材からなる補強層を設けたことを特徴とする空気
入りラジアルタイヤ。
（２）前記補強部材が発泡ゴムである特許請求の範囲第
１項記載の空気入りラジアルタイヤ。