JPH0717220A - 高速重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】カーカスのプライ端部をタイヤの曲げ変形に起
因するビード部の発熱の著しい部分を避けて位置させる
ことにより、プライの剥離を防ぎビード部の耐久性を高
める。 【構成】巻上げプライ６Ａからなる内層６と巻下げプラ
イ７Ａからなる外層７とからなるカーカス９を有し、２
００％負荷時においてビード部４のリムのフランジＲＦ
から離れ始める倒れ離間点Ｋを通って無負荷時に内層６
の厚さ中間線Ｎに直交する線を基準線Ｘ、ビードコア５
の直径の０．２５倍の距離をビードコア外端から外方に
隔てる外方線Ｙとビードコア５の内端を通る内方線Ｙと
の間を下方域Ｅとするとき、低ターンの巻上げプライ１
２の折返し部外端を下方域Ｅ内に、高ターンの巻上げプ
ライ１３の折返し部外端を基準線Ｘの外方に位置させて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビード部の損傷、特に
カーカスプライ端部の剥離を抑制でき、耐久性を高めう
る高速重荷重用タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高荷重、高速条件で使用されるタ
イヤ、例えば航空機用タイヤにおいても構造耐久性能、
走行性能、燃費性能等の向上のためにラジアル構造のも
のが採用されつつある。

【０００３】しかしこのような航空機用ラジアルタイヤ
では、前述の如く高荷重条件下で使用されるためビード
部における曲げ変形が大であり、従って離着時における
衝撃高速走行及びブレーキングの際、ビード部に大きな
応力が作用し、その内部温度が大巾に上昇し、カーカス
プライの端部に剥離が生じるなどビード部に損傷を発生
させる。

【０００４】又、滑走路間等を移動するタクシー走行に
おいても、低速ではあるが長時間走行した際には同様に
ビード部の内部温度が高まり、カーカスのプライ端近傍
においての剥離、タイヤ外皮が開口するなどの損傷を招
来する。

【０００５】従って近年この温度上昇を抑制し、前記損
傷を防止するためにビード部に低発熱性のゴムを用いる
ことが行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
なゴムを使用しても、左右一対のタイヤのうち片方のタ
イヤがパンクした場合などの異状状態での走行において
は、ビード部の損傷が起こりうることが判明した。

【０００７】発明者らは前記問題点を解決すべく、米国
航空局規格ＴＳＯ−Ｃ６２ｃに基づいて実験を重ねた結
果、ビード部の曲げ変形に起因する局部的な発熱によ
り、カーカスプライの端部の位置によってビード部に大
きな損傷を与えることを知り得た。即ちビード部は、リ
ムに嵌着しており、ビード部が変形する際にはリムフラ
ンジの保持されることによって、局部的に大きな曲げが
作用するのであるが、カーカスのプライ端を、この大き
な曲げ変形位置を避けて、即ち発熱の少ない位置に配設
することによりビード部の耐久性を大巾に向上しうるこ
とを見出した。

【０００８】本発明は、カーカスのプライ端の位置を規
制することを基本として、ビード部におけるカーカスプ
ライの損傷を防止でき、耐久性を向上しうる高速重荷重
用ラジアルタイヤの提供を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部か
ら両側にのびサイドウォール部をへてビード部に至る本
体部とこの本体部に連なる前記ビード部のビードコアを
タイヤ軸方向内側から外側に巻上げる折返し部とを設け
た複数の巻上げプライからなる内層及びこの内層のタイ
ヤ軸方向外側で前記トレッド部からサイドウォール部を
へてビード部の前記ビードコアの半径方向内方までのび
る巻下げプライからなる外層を具えるカーカス、および
カーカスの半径方向外方かつトレッド部の内方に配され
るベルト層を具えるとともに、リム組みしかつ正規内圧
を充填しかつ正規の最大荷重の２００％の荷重を負荷す
ることによりリムのフランジ上に倒れ込んだビード部の
リムのフランジから離れ始める点を倒れ離間点とすると
ともに、前記荷重を除去した無負荷状態において前記倒
れ離間点を通り内層の前記本体部の厚さ中間点を結ぶ厚
さ中間線に直交する基準線Ｘ、および、ビードコアの半
径方向外端からこのビードコアの直径の０．２５倍の距
離を半径方向外方に隔てる外点Ｐを通るタイヤ軸に平行
な外方線Ｙと、前記ビードコアの半径方向内端を通るタ
イヤ軸に平行な内方線Ｚとが挟む下方域Ｅにおいて、
内層は、折返し部の外端が前記下方域Ｅ内に位置する少
なくとも１枚の低ターンの前記巻上げプライと、折返し
部の外端が前記基準線Ｘの半径方向外方に位置する残り
の高ターンの前記巻上げプライとからなる高速重荷重用
ラジアルタイヤである。

【００１０】なお高ターンの巻上げプライの折返し部の
外端は、前記基準線Ｘの外方に、しかもビードベースか
らの高さをリムのフランジ高さＨの１．７倍以上とする
のが好ましい。

【００１１】

【作用】カーカスは巻上げプライからなる内層と、巻下
げプライからなる外層とを具えたいわゆるアップ、ダウ
ン構成をなす。これによりタイヤ内腔に高内圧が長期に
亘って付加された場合であっても、この内圧による巻上
げプライの折返し部端部の抜け出すのを巻下げプライに
よって抑制でき、前記折返し部の剥離を防止することが
出来る。

【００１２】又、内層は、少なくとも１枚からなる低タ
ーンの巻上げプライの外端を下方域Ｅに位置させ残りの
高ターンの巻上げプライの折返し部の外端を基準線Ｘの
半径方向外方に位置させている。このように、基準線Ｘ
と、外方線Ｙとの間を避けて巻上げプライの外端を位置
させたのは、次の理由に基づく。

【００１３】基準線Ｘと、外方線Ｙとの間に多数の巻上
げプライが存在するときには、巻下げプライの厚さ方向
中間点ｍａを結ぶ中心線ｎａと、カーカス６の曲げ中立
線ｌとの間の距離ｊが大となり、この距離ｊが大きくな
れば巻下げプライに生じる圧縮歪みも大きくなるため、
巻下げプライの局部的なコードの強力低下および破断が
生じやすくビード部の耐久性を低下させることとなる。

【００１４】しかし、巻上げプライの外端をすべて外方
線Ｙよりも内端に位置させると、高内圧により巻上げプ
ライの折返し部の端部が抜け出すのを巻下げプライによ
って抑制する効果が低下し、前記折返し部における剥離
の発生を充分に防止できない。従って、少なくとも１枚
以上の高ターンの巻上げプライが必要となる。

【００１５】しかしビード部４の基準線Ｘと外方線Ｙと
の間の領域は、例えば離着陸時等において図１に一点鎖
線で示す如く、大きな曲げ変形が生じるところであり、
又この曲げ変形によって温度上昇も著しい。従ってこの
範囲に巻上げプライの折返し部の外端を位置させること
は、短期に該外端から剥離が生じることとなる。

【００１６】従って前記外端の位置を曲げ変形の少ない
基準線Ｘよりも半径方向外方に位置させねばならない。

【００１７】なお高ターン巻上げプライの折返し部の外
端のビードベースからの高さをリムのフランジ高さＨの
１．７倍以上とした場合には、ビード部の曲げ変形によ
り該外端の引きずり及び温度上昇の影響がさらに少なく
なり、高ターン巻上げプライの折返し部の外端に剥離が
発生するのを一層抑制しうる。

【００１８】本発明において、２００％の荷重が負荷さ
れた場合を基準としたのは、離着陸時に一対のタイヤの
うち片方のタイヤがパンクした場合などにおいて正規負
荷をこえる力が衝撃的に加わることも予想されるのでこ
のような異状荷重が作用した場合であってもタイヤの損
傷の発生を防ぐためである。

【００１９】他方、低ターンの巻上げプライの外端が内
方線Ｚの内方に位置するときには、これらの低ターンの
巻上げプライの折返し代が不足し、その外端から剥離が
生じやすい。

【００２０】なお１枚の低ターンの巻上げプライ又は１
枚の高ターンの巻上げプライの各外端が外方線Ｙの外方
かつ基準線Ｘの内方に位置しているならば、この１枚の
巻上げプライから剥離が発生し、他の巻上げプライの剥
離を誘発することとなるので低ターンの巻上げプライ及
び高ターンの巻上げプライの総てが前記構成を充足する
必要がある。

【００２１】このように本願発明は、前記各構成が有機
的かつ一体化することにより、タイヤに異状な大荷重が
作用し、ビード部に大きな曲げ応力が加わった場合であ
ってもカーカスを構成するカーカスプライの剥離を防止
でき、ビード部の耐久性を向上しうるのである。

【００２２】

【実施例】以下本発明の一実施例が航空機タイヤである
場合を例にとり、図面に基づき説明する。

【００２３】正規リムＲに取付きかつ正規内圧を充填し
た正規内圧状態を示す図１において、高速重荷重用ラジ
アルタイヤ１は、トレッド部２と、その両端からタイヤ
半径方向内方にのびるサイドウォール部３と、各サイド
ウォール部３の内方端に位置するビード部４とを具え
る。又各ビード部４は、リング状のビードコア５によっ
て補強される一方、ビードコア５、５間にはカーカス９
が架け渡されるとともに、該カーカス９の半径方向外方
にはベルト層１０が巻装され、かつカーカス９とベルト
層１０との間には、カットブレーカ層１１が配される。

【００２４】前記カーカス９は、トレッド部２から両側
にのびサイドウォール部３をへてビード部４に至る本体
部６ａ及びこの本体部６ａに連なり前記ビード部４のビ
ードコア５の廻りでタイヤの内側から外側に巻上げる折
返し部６ｂを設けた複数枚、例えば４枚の巻上げプライ
６Ａからなる内層６と、この内層の外側に配されるとと
もに前記トレッド部２からサイドウォール部３をへてビ
ード部４の前記ビードコア５の半径方向内方までのび
る、本実施例では前記巻上げプライ６Ａの前記折返し部
６ｂのタイヤ軸方向外側をのびる１枚又は複数枚、本例
では２枚の巻下げプライ７Ａからなる外層７とを具え
る。巻上げプライ６Ａ及び巻下げプライ７Ａは、ナイロ
ン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有
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
７５〜９０度、本例では８５度の角度で配列してなり、
各プライ６Ａ、７Ａは、カーカスコードがプライ間相互
で交差するごとく向きを違えて配される。

【００２５】なおビードコア５のタイヤ半径方向外方に
は、先細状にのびる硬質のビードエーペックス１８を設
け、巻上げプライ６Ａとその折返し部６ｂおよび巻下げ
プライ７Ａとの間に働く剪断力を緩和させている。

【００２６】前記ベルト層１０は、カーカス９側からト
レッド面側に向かって順次積重ねられる複数枚本例では
８枚のベルトプライ…からなり、又各ベルトプライは、
タイヤ軸方向のプライ巾をその外側で隣り合うベルトプ
ライのプライ巾よりも大に設定している。又各ベルトプ
ライ…は、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族
ポリアミド、カーボン等の有機又は無機繊維を用いたベ
ルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して、本例ではタイヤ赤
道Ｃに対して略平行に配列している。

【００２７】カットブレーカ層１１は、ナイロン、レー
ヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド、カーボン等有
機又は無機繊維を用いたブレーカコードをタイヤ赤道Ｃ
に対して２５度以下、本例では１９度に傾けて配列した
１枚又は複数枚、本例では２枚のブレーカプライによっ
て形成される。各ブレーカプライは、そのブレーカコー
ドがプライ間で相互に交差するよう向きを違えて配して
いる。

【００２８】ビード部４にあっては、前記巻上げプライ
６Ａの折返し部６ｂ外端の位置を規制するに際して、そ
の基準となる線及び範囲を次の如く設定している。

【００２９】タイヤをリム組みしかつ正規内圧を充填す
るとともに、正規の最大荷重の２００％の荷重を負荷す
ることによりリムＲのフランジＲＦの上に倒れ込んだビ
ード部４（図１に一点鎖線で示す）の前記フランジＲＦ
から離れ始める点を倒れ離間点Ｋとし、前記荷重を除去
した無負荷状態において、図２に示す如くビード部４の
外面４Ａに位置する前記倒れ離間点Ｋを通りかつ内層６
の前記本体部６ａの厚さ中間点Ｍを結ぶ厚さ中間線Ｎに
直交する線を基準線Ｘと定義する。

【００３０】又、前記ビードコア５の半径方向外端Ｏか
らこのビードコア５の直径Ｄの０．２５倍の距離を半径
方向外方に隔てる外点Ｐを通るタイヤ軸に平行な外方線
Ｙと、前記ビードコア５の半径方向内端Ｑを通るタイヤ
軸に平行な内方線Ｚとが挟む範囲を下方域Ｅと定義す
る。

【００３１】そこで内層６は、該内層６を構成する巻上
げプライ６Ａが折返し部６ｂの半径方向の外方に位置す
る折返し部の外端Ｇが前記下方域Ｅ内に位置する少なく
とも１枚、本例では２枚の低ターンの巻上げプライ１２
と、折返し部の外端Ｊが前記基準線Ｘの半径方向外方に
位置する残りの、本例では２枚の高ターンの巻上げプラ
イ１３とによって形成される。

【００３２】なお図３に示す如く、前記高ターンの巻上
げプライ１３の折返し部６ｂの外端Ｊが前記基準線Ｘの
半径方向外方に位置し、しかもビードベースを通るタイ
ヤ軸に平行な線分であるビードベースラインＬからの高
さＬＨをリムＲの前記フランジＲＦの高さＨの１．７倍
異状とするのが好ましい。このように高ターンの巻上げ
プライ１３の折返し部６ｂの外端をさらに高くすること
によって、タイヤに過大な負荷が作用することによって
生じるビード部４の大きな曲げ変形に対して、前記外端
Ｊが基準線Ｘからさらに遠ざかることにより、該外端Ｊ
は曲の影響がさらに減じ高ターンの巻上げプライ１３の
折返し部６ｂに剥離が生じるのを一層確実に防ぐことが
出来る。

【００３３】さらに本実施例では、前記ビード部３に、
カーカス９の外層７の外表面Ｓ、本例では巻下げプライ
７ＡのリムＲと向き合う外向き面に沿ってヒールフィラ
１４を設けている。

【００３４】該ヒールフィラ１４は１枚以上、本例では
１枚の補強プライから形成され、該補強プライとして
は、ナイロン、ポリエステル、芳香族ポリアミド繊維等
の有機繊維からなり、かつタイヤ円周方向に対して４５
度以上かつ９０度以下の角度で配列される補強コードを
トッピングゴム中に埋着したシート体をなす。

【００３５】なおヒールフィラ１４が配設される領域
は、高剛性のヒードコア５及びリムＲのフランジＲＦに
よって支持されているため、タイヤが負荷状態にあって
もビード変形のない安定領域であり、従ってこのヒール
フィラ１４はカーカス９の内層６、外層７の負荷による
移動を阻止でき巻下げプライ７Ａの先端及び巻上げプラ
イ６Ａの外端における剥離を防止しうる。

【００３６】又、高速重荷重用ラジアルタイヤ１におい
て、前記低ターンの巻上げプライ１２は、少なくとも１
枚、例えば図４に示すように２枚が高ターンの巻き上げ
プライ１３、１３の間で挟まれるよう形成してもよい。
このような構成とすることにより、低ターンの巻上げプ
ライ１２の折返し部の外端Ｇが高ターンの巻き上げプラ
イ１３によって、一層強固に拘束され該外端Ｇの剥離を
一層高めることが出来る。

【００３７】さらに図５に示すように、前記低ターンの
巻上げプライ１２において、少なくとも１枚、例えば２
枚の折返し部６ｂが、高ターンの巻上げプライ１３の折
返し部６ｂと、巻下げプライ７Ａとの間で挟まれるよう
形成してもよい。

【００３８】さらに又、図６に示すように低ターン巻上
げプライ１２は、その少なくとも１枚、本例では２枚の
折返し部６ｂが巻下げプライ間７Ａ、７Ａで挟まれるよ
う形成することも出来る。

【００３９】図５、図６に示す態様のものにあっては、
図４のものと同様に、低ターンの巻上げプライの折返し
部６ｂが外端Ｇが他のプライによって挟まれているた
め、ビード部４の曲げ変形による前記外端Ｇの剥離をよ
り確実に防止しうる。

【００４０】なお図４、５、６に示す態様のものについ
ては、低ターンの各巻上げプライ１２における折返し部
６ｂの外端Ｇは、前記下方域Ｅ内に存在することはいう
までもない。

【００４１】このように本発明の高速重荷重用ラジアル
タイヤは種々な態様のものに変形できる。

【００４２】

【具体例】タイヤサイズが４６×１７Ｒ２０でありかつ
図１に示す全体構成を有し、かつ図２、３、４、５に示
す巻上げ構成からなるタイヤ（実施例１〜５）について
表１に示す仕様で試作するとともに、その性能について
テストを行った。なお本願構成以外のタイヤ（比較例１
〜４）についても併せてテストを行いその性能を比較し
た。

【００４３】Ａ）テスト１ ドラム試験機を用いて、各テストタイヤに１５．６kg／
cm² の内圧を付与しかつ２６３００kgの荷重を加え６４
km／Ｈの速度で走行させるとともに、表１に示す走行距
離を走行させテストを終了したのちタイヤを解体して内
部損傷を調査した。表中走行距離は実施例１を１００と
する指数で表示し、数値が大きいほど走行距離が長いこ
とを示す。テスト結果を表１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】テストの結果巻上げプライの折返し部外端
の位置を下方域Ｅと基準線Ｘの外方とに分散し位置させ
た実施例１〜５のものは比較例のものに比べて剥離の発
生が少なく、顕著に走行距離を伸ばしうることが確認出
来た。

【００４６】Ｂ）テスト２ 図１、２に示す構成を有し、表１に示す各構成のタイヤ
について、テスト１と同様にドラム試験機を用いて、各
タイヤに１５．６kg／cm² の内圧と４６２００kgの荷重
を加え６４km／Ｈの速度で６．４km走行させた後、巻下
げプライのカーカスコードの残存強力と、タイヤの損傷
状況を調査した。又走行直後のビード部の温度分布も併
せて調査した。

【００４７】温度分布は図1 に示すようにビードコア５
の中心から該ビードコア５の直径の０．２５倍ずつ半径
方向外方に隔てる点を通るタイヤ軸に平行な複数の軸方
向線ｔ６…ｔ１において、ビード部４のタイヤ軸方向外
側と内側との間の温度分布を測定した。又その測定結果
を図１２に示す。

【００４８】残存強力は、走行後の巻下げプライコード
の残存強力を実施例１を１００とする指数で示した。テ
ストの結果を表１に示す。

【００４９】

【発明の効果】叙上の如く本発明の高速重荷重用ラジア
ルタイヤは、前記構成を具えることにより、タイヤに異
状な大荷重が作用し、ビード部に大きな曲げ荷重が加わ
った場合でもカーカスの端部を曲げによる発熱位置から
遠ざけることによって、剥離を防ぎ、耐久性を向上しう
るなど航空機用タイヤとして好適に採用しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】そのビード部を拡大して示す部分断面図であ
る。

【図３】他の態様を示す断面図である。

【図４】他の態様を示す断面図である。

【図５】他の態様を示す断面図である。

【図６】他の態様を示す断面図である。

【図７】従来技術を示す断面図である。

【図８】従来技術を示す断面図である。

【図９】従来技術を示す断面図である。

【図１０】従来技術を示す断面図である。

【図１１】ビード部の温度測定位置を示す断面図であ
る。

【図１２】その温度上昇傾向を示すグラフである。

【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 ４Ａ 外面 ６ 内層 ６Ａ 巻上げプライ ６ａ 内層の本体部 ６ｂ 内層の折返し部 ７ 外層 ７Ａ 巻下げプライ ９ カーカス １０ ベルト層 １１ カットブレーカ層 １２ 低ターンの巻上げプライ １３ 高ターンの巻上げプライ Ｄ ビードコアの直径 Ｅ 下方域 Ｇ、Ｊ 折返し部の外端 Ｈ フランジ高さ Ｋ 倒れ離間点 Ｍ 厚さ中間点 Ｎ 厚さ中間線 Ｏ 外端 Ｐ 外点 Ｑ 内端 Ｒ リム ＲＦ リムフランジ Ｘ 基準線 Ｙ 外方線 Ｚ 内方線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部から両側にのびサイドウォール
   部をへてビード部に至る本体部とこの本体部に連なり前
   記ビード部のビードコアをタイヤ軸方向内側から外側に
   巻上げる折返し部とを設けた複数の巻上げプライからな
   る内層及びこの内層のタイヤ軸方向外側で前記トレッド
   部からサイドウォール部をへてビード部の前記ビードコ
   アの半径方向内方までのびる巻下げプライからなる外層
   を具えるカーカス、およびカーカスの半径方向外方かつ
   トレッド部の内方に配されるベルト層を具えるととも
   に、 リム組みしかつ正規内圧を充填しかつ正規の最大荷重の
   ２００％の荷重を負荷することによりリムのフランジ上
   に倒れ込んだビード部のリムのフランジから離れ始める
   点を倒れ離間点とするとともに、前記荷重を除去した無
   負荷状態において前記倒れ離間点を通り内層の前記本体
   部の厚さ中間点を結ぶ厚さ中間線に直交する基準線Ｘ、
   および、ビードコアの半径方向外端からこのビードコア
   の直径の０．２５倍の距離を半径方向外方に隔てる外点
   Ｐを通るタイヤ軸に平行な外方線Ｙと、前記ビードコア
   の半径方向内端を通るタイヤ軸に平行な内方線Ｚとが挟
   む下方域Ｅにおいて、 内層は、折返し部の外端が前記
   下方域Ｅ内に位置する少なくとも１枚の低ターンの前記
   巻上げプライと、折返し部の外端が前記基準線Ｘの半径
   方向外方に位置する残りの高ターンの前記巻上げプライ
   とからなる高速重荷重用ラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】高ターンの巻上げプライの折返し部の外端
   は、前記基準線Ｘの半径方向外方、しかもビードベース
   からの高さをリムのフランジの高さＨの１．７倍以上と
   したことを特徴とする請求項１記載の高速重荷重用ラジ
   アルタイヤ。
3. 【請求項３】低ターンの巻上げプライは、その少なくと
   も１枚が高ターンの巻上げプライ間で挟まれたことを特
   徴とする請求項１又は２記載の高速重荷重用ラジアルタ
   イヤ。
4. 【請求項４】低ターンの巻上げプライは、その少なくと
   も１枚の折返し部が高ターンの巻上げプライの折返し部
   と巻下げプライとの間で挟まれたことを特徴とする請求
   項１又は２記載の高速重荷重用ラジアルタイヤ。
5. 【請求項５】低ターンの巻上げプライは、その少なくと
   も１枚の折返し部が巻下げプライ間で挟まれたことを特
   徴とする請求項１又は２記載の高速重荷重用ラジアルタ
   イヤ。