JPH0211405A - 高内圧重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

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） この発明は高内圧、重荷重にて使用される空気入りラジ
アルタイヤ、例えば、航空機用ラジアルタイヤについて
のビード耐久性能の向上に関連する。

（従来の技術） −Ｃにラジアルタイヤの場合、カーカスのプライをビー
ドコアのまわりで内側から外側に巻き返した構造が広（
用いられているが、特に航空機用タイヤのように高内圧
で使用されるタイヤでは、複数プライそれも特に少なく
とも一層はビードコアのまわりでタイヤの内側から外側
へ折り返した内側カーカスと、この内側カーカスをその
巻き返しも含め外包みしてビードコアの少なくとも直下
まで巻込んだ少なくとも一層の外側カーカスとを有する
アップ−ダウン構造が使われ、それというのは長期間高
内圧で使用される際カーカスのブライ巻き返し部でタイ
ヤに充てんした内圧により引き抜けようとする力が働く
ことすなわちカーカスとビードコアとの間に生じる過度
のせん断力を外側カーカスにより軽減でき、巻き返し部
におけるセパレーションの発生を有利に抑制し得るため
である。

しかし乍ら重荷重用ラジアルタイヤ、とくに大型航空機
用の空気入りラジアルタイヤでは負荷荷重が著しく高く
従って撓みが大きいので、リムのフランジ上における荷
重下の接触部での接触圧が高く、しかもこの部分での変
形が大きいところ、特にアップ−ダウン構造のカーカス
よりなるタイヤの場合は、ビード下部が内側カーカスと
外側カーカスとで囲まれてビード剛性が高められること
に加えて外側カーカスとリムフランジとの間のゴム部分
に上記の変形が集中するために、このゴム部分と外側カ
ーカスとの間でのセパレーションや、リムフランジとの
接触位置でのゴムのクランクが生じ易く、ひいてはビー
ド耐久性能 えなかった。

そこでこの発明は、上記の問題を有利に解決し得る耐久
性に優れたビード構造を提供することがその目的である
。

（課題を解決するための手段） この発明は、タイヤ赤道面に対して７０°〜９０゜のコ
ード角度にて配列した有機繊維コードの複数プライより
なり、１対のビードコアのまわりにタイヤの内側から外
側へ巻き返したトロイド状をなす少なくとも一層の内側
カーカスと、この内側カーカスをその巻き返しも含め外
包みしてビードコアの少なくとも直下まで巻き込んだ少
なくとも一層の外側カーカスとをボディ補強としてそな
える空気入リタイヤにおいて、標準内圧のもとで標準荷
重を負荷したタイヤの荷重下におけるビード部ボディ外
皮とリムのフランジとの接触の離反点（ｅ）に相当する
、ビード部ボディ外皮の外断面輪郭上の点（ｅ′）から
上記荷重を除いたタイヤの標準内圧充てん姿勢における
内側カーカスのパスライン上におろした法線（ｎ）上で
の、タイヤ外断面輪郭から内側カーカスの層中心までの
距離（Ａ）に対する、ビードコアの中心を通りタイヤ回
転軸線に平行な基準線（ｍ）上での、ビード部ボディ外
皮の外断面輪郭から内側カーカスの層中心までの距離（
Ｂ）の比（Ｂ）　／（＾）が１．８以上であること、を
特徴とする高内圧重荷重用空気入りラジアルタイヤであ
る。

ここに上記の比Ｂ／Ａをとくに２．０以上にすると、ま
たさらに、標準内圧のもとで標準荷重を負荷したタイヤ
の荷重下におけるビード部ボディ外皮とリムのフランジ
との接触の離反点（ｅ）に相当する、ビード部ボディ外
皮の外断面輪郭上の点（ｅ′）から上記荷重を除いたタ
イヤの標準内圧充てん姿勢における内側カーカスのパス
ライン上におろした法線（ｎ）上での、タイヤ外断面輪
郭から外側カーカスの層中心までの距Ｍ　（Ｃ）　と、
ビードコアの中心を通りタイヤ回転軸線に平行な基準線
（ｍ）上での、ビード部ボディ外皮の外断面輪郭から外
側カーカスの層中心までの距離（Ｄ）の比、（Ｃ）／（
Ｄ）が２．３以下であるより好ましくは２．０以下であ
ること、加えて標準内圧のもとで標準荷重を負荷したタ
イヤの荷重下におけるビード部ボディ外皮とリムのフラ
ンジとの接触の離反点（ｅ）に相当する、ビード部ボデ
ィ外皮の外断面輪郭上の点（ｅ′）から上記荷重を除い
たタイヤの標準内圧充てん姿勢におけるビード部ボディ
外皮とリムのフランジとの接触の離反点（ｈ）に至るま
での間の領域における、上記荷重を除いたタイヤの標準
内圧充てん姿勢におけるボディ外皮の外断面輪郭が、上
記各点（ｅ′）及び（ｈ）より、上記荷重を除いたタイ
ヤの標準内圧充てん姿勢における内側カーカスのパスラ
イン上にそれぞれおろした法線（ｎｔ　ｎ’　）に囲ま
れる領域における内側カーカスのパスライン曲率に比し
より小さい曲率を有するものとすることがより有利であ
る。

なお上記したところにおいて「標準内圧」　「標準荷重
」というのはザ・タイヤ・アンド・リム・アソシエージ
ョン・スタンダード（Ｔｈｅ　Ｔｉｒｅ　ａｎｄＲｉＩ
ＩＩＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　５ｔａｎｄａｒｄｓ　）
の規格の無負荷時内圧及び標準内圧充てん下の最大荷重
を意味するものとする。

カーカスのパスラインとは、タイヤの回転軸を含む断面
で内側及び外側のそれぞれのカーカスを構成するコード
層の厚み中心を通る曲線を指す。

第１図〜第５図にこの発明に従い、アップ−ダウン構造
カーカスをボディ補強とする航空機用空気入りラジアル
タイヤの具体例を、要部断面にて示し、図中１はリム、
２はビードコア、３ａは内側カーカス、３ｂは外側カー
カスであり、４はビード部ボディ外皮、５はリム１のフ
ランジであって、標準内圧充てん姿勢を実線で、とくに
第１図には標準荷重を負荷することによるビード部の変
形状態を仮想線にて対比しである。

標準荷重の負荷により、リム１のフランジ５に対するビ
ード部ボディ外皮４の無負荷時における接触の離反点り
は、図のｅ点に移る間にビード部の変形を生じるが、こ
の負荷時離反点ｅに相当する、ビード部ボディ外皮４の
外断面輪郭上の点ｅ′を基準として、無負荷時における
内側カーカス３ａの層中心に至る垂直距離Ａに対して、
ボディ外皮４がリムｌのフランジ５に接する位置から、
タイヤの回転軸と平行なビードコア２の中心を通る基準
線ｍに沿って測った内側カーカス３ａの層中心までの距
離Ｂの比をとり、また同様に、点ｅ′から外側カーカス
３ｂの層中心に至る垂直距離Ｃと、基準線ｍに沿って外
側カーカス３ｂの層中心がフランジ５から隔たる距離り
との比をとって、第１図〜第３図の例ではＡ／Ｂを２．
２、Ｃ／Ｄ　　は順に１．５．２．０．２．２また第４
図ではＡ／Ｂが１．９、Ｃ／Ｄは２．２であり、これに
対して第６図、第７図の比較例では　Ａ／Ｂが順に１．
６．１．４　、　Ｃ／Ｄはそれぞれ２．９である。

まずボディ外皮４の点ｅ’　−ｈ間における外断面輪郭
の曲率は、法線ｎ−ｎ’間での内側カーカス３ａのパス
ラインが通常タイヤの内側に曲率中心を有する外向きに
凸であることがらそれに比して小さいということの中に
、曲率の向き（符号）が反転して外向きに凹をなすよう
な第１図、第２図の場合を当然に含んでいる。

（作　用） すでに述べたように、重荷重用ラジアルタイヤ、例えば
航空機用ラジアルタイヤの場合に撓みが大きい上にリム
フランジとの接触部での接触圧が高く、ビード部の故障
はこの領域に集中する。

そこでこの接触圧の低減を図るため、種々検討の結果、
タイヤ内部のカーカス構造並びにリムＩのフランジ５と
タイヤのボディ外皮４との接触の離反点りからフランジ
５の外縁に至る空隙の形状が大きく影響することが明ら
かになった。

すなわちタイヤに荷重が負荷されると、無負荷の状Ｍ（
内圧充てん）でのリムｌのフランジ５とタイヤのボディ
外皮４との離反点りを起点にビード部がフランジ５に沿
って折れ曲がる変形をするが、その際に内側カーカス３
ａのパスラインが、よりタイヤの内方に入っている程、
負荷時にビード部曲率変化の大きい折れ曲がり点はより
径方向外側に移動するためにリム１のフランジ５との接
触圧が低下し、さらにその際に無負荷の状態（内圧充て
ん）におけるリム１のフランジ５とタイヤのボディ外皮
４との上記空隙が大きい程、負荷時の接触圧が低下する
ことがつきとめられたわけである。

従ってビード部における内側カーカス３ａのパスライン
をできるだけ内側に入れ、かつ空隙域を大きくするには
ビードコア２の中心を通りタイヤ回転軸線に平行な基準
線ｍ上でのタイヤ外断面輪郭から内側カーカス３ａの層
中心までの距離Ｂと、負荷時に荷重下におけるビード部
のボディ外皮４とリム１のフランジ５との離反点（ｅ）
に相当する、無負荷の状態での点（ｅ′）から、内側カ
ーカス３ａのパスラインにおろした法線ｎ上での内側カ
ーカス３ａＮ中心までの距ＭＡとの比、Ｂ／Ａを大きく
１．８以上、より好ましくは２．０以上とすることで荷
重時のタイヤボディ外皮４とリム１のフランジ５との接
触圧を第５図に実測結果の一例につき図示したごとく、
大幅に低減することができ、ひいては該部分に生じ易い
ゴムのクランクや、外側カーカス層とゴム界面でのセパ
レーションを有利に防ぐことが可能となる。

また負荷時にタイヤのボディ外皮４とリム１のフランジ
５が接触する領域においては、外側カーカス３ｂの外側
を占めているゴム厚みが厚過ぎると同一の接触圧でも発
熱が高くなり耐久上不利となることから、あまり厚くし
ない方が良く、しかも上記したＢ／Ａの値につき１．８
以上を得るためにも、ビードコア２の中心を通りタイヤ
回転軸線に平行な基準線ｍ上でのタイヤ外断面輪郭から
外側カーカス３ｂ層中心までの距離りに対する、負荷時
に荷重下におけるビード部ボディ外皮４とリム１のフラ
ンジ５との離反点（ｅ）に相当する無負荷の状態での点
（ｅ′）から内側カーカス３ａのパスラインにおろした
法線ｎ上での外側カーカス３ｂの層中心までの距離Ｃの
比Ｃ／Ｄが２．３以下、好ましくは２．０以下であるこ
とが一層望ましいわけである。

さらに負荷時にタイヤのボディ外皮４とリム１のフラン
ジ５とが接触する領域において、タイヤ外断面輪郭が外
向きに凸であってしがも大きすぎる曲率を有する場合に
は、リム１のフランジ５の形状とは逆の曲率で接触する
ので接触圧が不均一となり、局所的に高い接触圧が生じ
て耐久性をそこねるおそれがある。なおアンプ−ダウン
カーカス構造のビード部変形は、ビード部が荷重を受は
折れ曲がる際に内側カーカス３ａには引張り歪が生じ、
外側カーカス３ｂには圧縮歪が生じるところ、一般に有
機繊維コードは圧縮側の弾性係数が低いことから引張り
側の内側カーカス３ａの方が、曲げ変形の中立軸に近く
なって、ビード下部全体は、より内側カーカス３ａの変
形に沿って曲げられる。

そこで内圧を充てんし無負荷の状態でのビード部ボディ
外皮４とリム１のフランジ５の離反点（ｈ）から、負荷
時におけるボディ外皮４とリムＩのフランジ５との離反
点（ｅ）に相当する無負荷の状態での点（ｅ′）の間の
領域におけるボディ外皮４の外断面輪郭が、タイヤ外方
に向かって凸の曲率を有する第３図、第４図に示すよう
な場合は、上記各点りとｅ′から、内圧充てんされ無負
荷の状態における内側カーカス３ａのパスラインにそれ
ぞれおろした法線ｎ、ｎ’に囲まれる領域での内側カ−
カス３ａの曲率に比べてより小さい曲率を有するものと
し、さらに好ましくは第１図、第２図のようにタイヤ外
方に向かって凹の曲率を有することが、負荷時のリムフ
ランジとの接触圧を平均化するために適合するので、耐
久性の面で一層望ましい。

（実施例） 第１図にこの発明に従う高内圧重荷重用空気入りラジア
ルタイヤを、要部の断面で示した。

この例のタイヤサイズは、Ｈ４６Ｘ１８．ＯＲ２０（航
空機用）で、内側カーカス３ａ、外側カーカス３ｂはナ
イロン６６　（１８９０ｄ／３　）コードよりなるプラ
イを用い、何れもタイヤの赤道面に対してほぼ９０″の
コード角度にて配列し、この場合３層の内側カーカス３
ａと２層の外側カーカス３ｂとでアップ−ダウン構造を
構成している。

第２図〜第４図には同一サイズになる他の実施例を、ま
た第６図、第７図には２種の比較例を示し、各図中の記
号は、第１図と同様である。すでに触れた第５図には上
記の各実施例及び比較例についてリム１のフランジ５と
ビード部のボディ外皮４との接触圧と、Ｂ／＾の関係を
示し、ここで接触圧とは、内圧１４．１　ｋｇ／ｃｍ”
で荷重４４２００　Ｌｂｓを負荷した場合における点ｅ
　−ｈの領域における接触圧の最大値、すなわち無負荷
の状態から負荷状態への接触圧の変化量を示す。

表１には実施例及び比較例の各タイヤのビード部耐久性
のドラム試験による評価結果を示す。

このドラム試験は以下の条件で、各タイヤをドラム周上
で毎回３５００　ｆｔの走行距離にて繰り返し走行させ
、ビード部にセパレーションが発生するまでの繰り返し
回数を比較例１について１００とした指数で示し、ビー
ド耐久性とした。

試験条件　内圧−−−−−−−−１４，１ｋｇ　／　ｃ
ｍ　”荷重−−−−−５３０４０Ｌｂｓ　（２４，０５
８ｋｇ）速度−−−−−４０ＭＰ）ｌ　（６４，３７４
ｋｍ／ｈ）表１ ３ａ・・・内側カーカス　　　３ｂ・・・外側カーカス
４・・・ビード部ボディ外皮 ５・・・フランジ （発明の効果） この発明のタイヤは負荷時にリムｌのフランジ５との間
に生じる接触圧を低減でき、ビード部耐久性が大幅に向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明に従う空気入りラジアルタイ
ヤのビード部断面図、 第５図は負荷時のリムフランジとビード部ボディ外皮と
の接触圧と、Ｂ／Ａの関係を示すグラフ、また第６図、
第７図は比較試験のための比較タイヤのビード部断面図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タイヤ赤道面に対して７０°〜９０°のコード角度
   にて配列した有機繊維コードの複数プライよりなり、１
   対のビードコア（２）のまわりにタイヤの内側から外側
   へ巻き返したトロイド状をなす少なくとも一層の内側カ
   ーカス（３ａ）と、この内側カーカスをその巻き返しも
   含め外包みしてビードコアの少なくとも直下まで巻き込
   んだ少なくとも一層の外側カーカス（３ｂ）とをボディ
   補強としてそなえる空気入りタイヤにおいて、 標準内圧のもとで標準荷重を負荷したタイ ヤの荷重下におけるビード部ボディ外皮（４）とリム（
   １）のフランジ（５）との接触の離反点（ｅ）に相当す
   る、ビード部ボディ外皮（４）の外断面輪郭上の点（ｅ
   ′）から上記荷重を除いたタイヤの標準内圧充てん姿勢
   における内側カーカス（３ａ）のパスライン上におろし
   た法線（ｎ）上での、タイヤ外断面輪郭から内側カーカ
   ス（３ａ）の層中心までの距離（Ａ）に対する、ビード
   コア（２）の中心を通りタイヤ回転軸線に平行な基準線
   （ｍ）上での、ビード部ボディ外皮（４）の外断面輪郭
   から内側カーカス（３ａ）の層中心までの距離（Ｂ）の
   比（Ｂ）／（Ａ）が１．８以上であること を特徴とする高内圧重荷重用空気入りラジアルタイヤ。 ２、標準内圧のもとで標準荷重を負荷したタイヤの荷重
   下におけるビード部ボディ外皮（４）とリム（１）のフ
   ランジ（５）との接触の離反点（ｅ）に相当する、ビー
   ド部ボディ外皮（４）の外断面輪郭上の点（ｅ′）から
   上記荷重を除いたタイヤの標準内圧充てん姿勢における
   内側カーカス（３ａ）のパスライン上におろした法線（
   ｎ）上での、タイヤ外断面輪郭から外側カーカス（３ｂ
   ）の層中心までの距離（Ｃ）と、ビードコア（２）の中
   心を通りタイヤ回転軸線に平行な基準線（ｍ）上での、
   ビード部ボディ外皮（４）の外断面輪郭から外側カーカ
   ス（３ｂ）の層中心までの距離（Ｄ）との比、（Ｃ）／
   （Ｄ）が２．３以下であること を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の高内圧重荷
   重用空気入りラジアルタイヤ。 ３、標準内圧のもとで標準荷重を負荷したタイヤの荷重
   下におけるビード部ボディ外皮（４）とリム（１）のフ
   ランジ（５）との接触の離反点（ｅ）に相当する、ビー
   ド部ボディ外皮（４）の外断面輪郭上の点（ｅ′）から
   上記荷重を除いたタイヤの標準内圧充てん姿勢における
   ビード部ボディ外皮（４）とリム（１）のフランジ（５
   ）との接触の離反点（ｈ）に至るまでの間の領域におけ
   る、上記荷重を除いたタイヤの標準内圧充てん姿勢にお
   けるボディ外皮（４）の外断面輪郭が、上記各点（ｅ′
   ）及び（ｈ）より、上記荷重を除いたタイヤの標準内圧
   充てん姿勢における内側カーカス（３ａ）のパスライン
   上にそれぞれおろした法線（ｎ、ｎ′）に囲まれる領域
   における内側カーカス（３ａ）のパスライン曲率に比し
   より小さい曲率を有すること 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
   高内圧重荷重用空気入りラジアルタイヤ。