JPS63149209A - 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） 重荷重用空気入りラジアルタイヤ、なかでも重い負荷を
受ける転勤の際に著大な縦方向変形が強いられる航空機
用車輪の如き使途で必要など一ド部耐久性の向上に関す
る開発研究の成果について以下に述べる。ここに重負荷
転勤中のタイヤに生じる縦方向大変形は、航空機のタキ
シングの際、とくに著しいことがビード耐久性に強く影
響する。

（従来の技術） 在来の空気入りラジアルタイヤにおけるビード部の補強
は一般に、トロイド状をなすカーカスのプライをビード
コアーのまわりにタイヤの内側から外側へ巻き返した折
り返し部にて、ビードコアー上に硬質ゴムよりなる基部
を据え、この基部と一体の軟質ゴムよりなる減厚部を連
ねたステイフナ−を、折り返し部の端末よりも低いレベ
ルからプライの巻き返し域に沿ってカーカスの内側にま
でのびる主チェーファ−およびこの主チェーファ−に比
しより低いモジュラスにて、折り返し部の端末よりも高
いレベルから該端末と主チェーファ−の始端とを覆う通
常２枚の副チェーファ−とともに、ビード部ゴム中に埋
設し、ここに副チェーファ−は、２枚とも主チェーファ
−の外側に配置するか又は、折り返し部の端末および主
チェーファ−の始端を挟んで配置するかの別はあっても
、それぞれのタイヤ子午線断面に対する交角を同じくす
る交差コード配列とされるを例とする。

航空機のタキシフグ中におけるタイヤの縦たわみは著大
なためビード部に大きい強制変形が強いられ、上記した
従来のビード部補強によっては、タイヤの接地域の輪画
によるビード部のくり返し曲げ応力に由来した疲労の蓄
積が激しく、とくにプライ折り返し端と周囲ゴムとの界
面に、はく離故障の発生が頻発することが経験された。

そこで副チェーファ−を３層用いそのコード角度を異な
らせて、いわゆる３角形トラス組構造を形成し、ビード
部に発生する歪を低減することを試みたがなお充分でな
い。

すなわち特願昭６１−２２０９２号明細書に開示したよ
うに芳香族ポリアミド繊維コード（３０００ｄ／３）よ
りなるプライを２枚用いたラジアル構造カーカスのクラ
ウン部に、やはり芳香族ポリアミド繊維コード（３００
０ｄ／３）を用いたタイヤの赤道と実質的に平行な５枚
の層のほかそのうち内側から第２番目と第４番目でそれ
ぞれタイヤの赤道に対する傾角２３゜で互いに交差する
２枚を含む都合７層よりなるベルトを配置してトレンド
部の補強とした上で、とくに主チェーファ−として、カ
ーカスのコードに対し６０°で右上りの傾斜にてやはり
芳香族ポリアミド繊維コード（３０００ｄ／３）を配列
し、副チェーファ−としては、ナイロンコード（１２６
０ｄ／２）をタイヤの子午線断面に対し右上り７５°の
外側コード層４−１と、反対傾斜で６５″の外側コード
層４−２及び右上り４５＠の内側コード層４−３の都合
３枚を用いたところ、このようなタイヤは通常の航空機
用の使用条件では、十分な耐久性を得られるが、通常の
２倍以上の荷重等の重荷垂下や長距離走行後などのより
きびしい条件下では内側コード層４−３の端部にき裂が
発生し、 内側コード層４−３の角度を６５°にし他構造が同じタ
イヤでは、やはり通常の航空機用の使用条件では十分な
耐久性があっても、よりきびしい条件下では、カーカス
折返し部２のプライ端７に亀裂が発生することがあらた
に明らかになった。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は内側コード層４−３のチェーファ一端亀裂及
びカーカス折返し部のプライ端の亀裂の両方の問題を同
時に解決し得る３角形トラス組構造によって航空機用ラ
ジアルタイヤのビード耐久性を向上せんとするものであ
る。

（問題点を解決するための手段） この発明は、タイヤの赤道面と事実上直交する向きで互
いに平行配列をなす芳香族ポリアミド繊維の放射方向コ
ードよりなる少なくとも１枚のプライをビードコアー５
のまわりにタイヤの内側から外側へ巻き返した折り返し
部２をもつトロイド状のカーカス１と、このカーカス１
のクラウン部を取り巻く少なくとも３枚のコード層より
なるベルトとを有し、該折り返し部２のプライ端７より
も下位レベルからプライの巻き返し域に沿ってカーカス
の内側にまでのびる芳香族ポリアミド繊維コードによる
主チェーファ−３及び、この主チェーファ−３に比しよ
り低いモジュラスのコードを該折り返し部２のプライ端
７よりも上位レベルから該プライ端７と主チェーファ−
３の始端に対しオーバーラツプ配置した複数枚の副チェ
ーファ−４をそなえ、これらによりタイヤのビード部を
固めた、空気入りラジアルタイヤであって、副チェーフ
ァ−４が、主チェーファ−の外側を包む少なくとも２枚
のうち少なくとも１枚はプライの巻き返し域に沿ってカ
ーカス１の内側にまで巻き上げた外側コードＪｉ４−１
．４−２に、該折り返し部２とその内側に沿ってオーバ
ーラツプ配置した少なくとも２枚の内側コード層４−３
．４−４を加えた都合少なくとも４枚構成に成り、これ
ら副チェーファ−のそれぞれのコード層のうち、外側コ
ード層４−１．４−２の２層はタイヤ子午線断面をはさ
んでたがいに交差し、また内側コード層４−３．４−４
の２層はやはりタイヤ子午線断面をはさんで互いに交差
してなるコード配列により、これら４層のうち３層の結
節点を頂点とする３角形トラス組構造を形成して成る、
ことを特徴とする、重荷重用空気入りラジアルタイヤで
ある。

又実施に当り、副チェーファ−がその内側コード層４−
３．４−４のうちいずれか少なくとも１層はカーカス１
の折り返し部２の内側からカーカス１とビードコア５と
の間を経てカーカス１の外側にまで配置したものである
ことが有利に適合する。

この空気入りラジアルタイヤは、内側コード層が主チェ
ーファ−の始端よりも低いレベルで端止めしたものであ
ること、そして副チェーファ−が脂肪族ポリアミド繊維
コードよりなるものであること、さらに主チェーファ−
が芳香族ポリアミド繊維コードよりなるものであること
が、何れも実施態様として推奨され、さらに副チェーフ
ァ−の外側コード層４−１．４−２の２７１がタイヤ子
午線断面に対してそれぞれ６５°〜９０°、４０゛〜７
０゜の範囲の角度でコード配列されたものであること、
同様に内側コード層４−３．４−４の２層がタイヤ子午
線断面に対してそれぞれ４０°〜８０°、３０゜〜７０
°の範囲の角度でコード配列されたものであること、そ
して内側コード層のうち４０’〜８０″のコード層（４
−３）の始端よりも３０″〜７０＠のコード層（４−４
）の始端の方でより低いレベルにあることがのぞましい
。

さて第１図にこの発明に従う重荷重用空気入りラジアル
タイヤのビード部を、タイヤの子午線断面について図解
し、図中１はこの例で２枚のプライを用いた場合で示す
カーカス、２は該プライの折返し部、３は主チェーファ
−５４はとくに４枚の場合を例示した副チェーファ−１
５はビードコアー、６は硬・軟ゴム複合になるステイフ
ナ−である。ここにステイフナ−６の基部６−１すなわ
ち硬ゴムと減厚部６−２つまり軟ゴムとは図示の断面に
あられれる面積比にて１：４程度が最適であり、ここに
軟ゴムは副チェファー４のうち内側コード層４−３から
測ったカーカス１に至る距離Ｗがビードコア５の外径り
に対して１７４以上に相当するような厚みとする。

図中７はカーカスｌの折返し部２におけるプライ端、８
はクッションゴムである。

また図示は略したが、ビード部とサイドウオールを介し
て連なるトレッド部を強化するため、カーカスのクラウ
ン部を取巻いて少なくとも３枚のコード層よりなるベル
ト９（第２図参照）を慣例に従って配置するのは、云う
までもない。

さらにカーカス１とビードコアー５とが接触しこすれあ
ってカーカスの破断に至るのを防止するため、第３図に
示すように、内側コード層４−３゜４−４の一方又は両
方をカーカス１の折り返し部２の内側からビードコアー
５に巻回しカーカス１の外側にまで延在させて配置する
ことが好ましい。

（作　用） 荷重Ｗの直下における空気入りラジアルタイヤの縦方向
変形のありさまを第２図に図解したように、ビード部が
外方へ図の仮想線の状態から実線のように倒れ込む曲げ
変形Ｂが加わることはまず明らかで、この曲げ変形は該
タイヤの接地域をあられす第４図にて矢印りのような引
張り応力を生じ、一方同じく矢印αのタイヤ転勤中に、
踏込み側ａと、けり出し側すにわたるトレッド部の接地
変形の影響がリムに固定されたビード部にてせん断応力
Ｓをもたらす。

これらの応力りおよびＳは、荷重Ｗに依存するので、航
空機用の如き使途においては、これらに対する抵抗つま
り、引張り剛性とせん断剛性を高めることが必要なので
ある。

これらの剛性増強に及ぼすべき副チェーファ−４に用い
るコード層のコード角度の影響を、第５図にて定義した
タイヤの子午線断面に対するコード方向の交角θについ
て調べたところ、第６′図（ａ）。

（ｂ）に示すように引張剛性はコード角θが大きい程有
利であり、一方せん断剛性についてはより小さいコード
角で適合することが明らかになった。

そこで第１図に示した副チェーファ−４のうちの外側コ
ードｊｉｉ４−１につき、コード角θを７５″に固定す
る一方、内側コード層４−４と外側コード層４−２のコ
ード角θを種々に代えてそれらによる三角形トラス組構
造に関するシュミレート計算を行ったところ、第６図（
Ｃ）、　（ｄ）に示すように、引張り剛性指数は内側コ
ード層４−４のコード角θの如何に拘らず、外側コード
層４−２のコード角θを４０°、〜７０°の範囲でピー
クを呈する一方、せん新開性指数についても、第６図（
Ｃ）にて高い引張り剛性指数が得られた外側コード層４
−２のコード角θが４０°〜７０°の範囲にて、内側コ
ード層４−４のコード角θが３０°〜７０°の範囲でと
くに高いレベルが確保され得ることがわかった。

引続いてさらに外側コード層４−１のコード角θを変え
て解明を行い、６５°〜９０”の範囲では、上記とほぼ
同様の効果が得られることを究明した。

ちなみに従来の技術においては、第７図（ａ）、　（ｂ
）の各場合とも２枚の副チェーファ−として、すでに触
れたようにタイヤの子午線断面に対するそれぞれの交角
を同じくして逆方向に交差するコード配列とされたので
、両コード層のコード配列による網目構造が第８図のよ
うにひし形をなして、容易にパンタグラフ運動を起し、
引張り剛性の増強に役立たずまたコード角自体も不適切
な場合が多かったのである。

上記の解明の結果に従い、副チェーファ−４を、上記の
引張りおよびせん断両剛性にそれぞれ役立つコード角毎
に、さらにはその確保に有効な寄与をもたらすコード角
とに３区分した、それぞれ少なくとも１枚のコード層の
例えば都合少なくとも３枚構成とすることによって、上
記した双方の剛性増強を有利に実現するわけである。

すなわち第１０図の図示例に従い３枚構成とした副チェ
ーファ−４のうち１枚４−１、又は４−２はタイヤの子
午線断面に対し６５〜９０°、もう１枚４−２又は、４
−１は同じ＜４０°〜７０°の角度範囲で子午線断面を
はさんで互いに交わるコード配列としてそれぞれ引張り
剛性とせん断剛性の増強、そして残り１枚４−４は４０
°〜７０°のコード配列をもつコード層の傾斜とはタイ
ヤ子午線断面をはさんで反対向きのコード配列でとくに
３０°〜７０″の角度範囲のコード配列にて３角形トラ
ス組みを形成させるのであり、ここに内側コード層４−
４を外側コード層４−１．４−２との間で折返し部２お
よび主チェーファ−３が挟在するように配置したので挟
み込みによる端部変形の抑制と、端部はく離の際にその
進展の制御にも役立つ。

ところが、この３角トラス組形状の副チェーファ−のみ
では、前述のとおりきびしい条件下で第１０図の内側コ
ード層４−４右上り４５°の時はその始端に右上り６５
°の時は折返し部２のプライ端７に亀裂が発生すること
が研究により明らかになった。

内側コード層４−４の始端の歪集中をさけるためには、
その始端の高さを低くする事が効果があるが、プライ端
７の亀裂を防止するためにはプライ端７をオーバーラツ
プする必要がある。そこで内側コード層４−４の始端の
高さはプライ端７の高さとほぼ同じか、それより少し高
＜　（５ｍｍ程度）する。

但し、これだけでは、プライ端７と、内側コード層４−
４の始端の相方に歪が集中し、かつ亀裂が生じた場合の
進展が速くなるため、第１図のようにその始端が高い内
側コード層４−３を新たに加えることにより内側コード
始端及びプライ端７の歪集中を防止する。

ここで、内側コード層４−３始端における歪を、外側コ
ード層４−１を７０°、４−２は子午断面をはさんで反
対に６５°とし、内側コードＮ４−４のコード角度は４
５°で４−３の角度を変化させることによって計測した
結果を第１１図に示す。同図からコード層４−３の亀裂
の発生を防止し得るよう歪を２５％以下にするにはコー
ド角度を４０°以上にすれはゝよいことがわかる。一方
上限は製造上の制約から８０°以下にする必要がある。

したがってコード角度は４０″〜８０°の範囲とする。

ここに内側コード層４−３と４−４をタイヤ子午断面を
はさんで交差させ、さらに４−２と４−３を同様に交差
させることにより、この部分の周方向剛性があがりカー
カス１の折返し部プライ端７の歪をさらに軽減すること
ができ、ビード耐久性を向上する事が可能となる。

（実施例） サイズＨ４６Ｘ１８．ＯＲ２０につき芳香族ポリアミド
繊維コード（３０００ｄ／３）よりなるプライを２枚用
いたラジアル構造カーカスのクラウン部に芳香族ポリア
ミド繊維コード（３０００ｄ／３）をタイヤ周方向に実
質平行に配列した７層よりなるベルトを配置してトレッ
ド部を補強した航空機用タイヤの副チェーファ−のコー
ド角度をタイヤ子午線に対して下表のように変化させた
。

図示の実施例では主チェーファ−３はカーカス１の内側
までまき上げた例を示したがビードトウにて端止めして
もかまわない。副チェーファ−４の始端ステップは第１
図のように外側コード層４−１を最も高（し順次、内側
の始端はど低くする事が好ましく、さらにカーカス１の
折返部２のプライ端、主チェーファ−３とも始端のビー
ドヒールからの高さを変化させることがよい。

なお同サイズのバイアス・タイヤでは、５０サイクル程
度が一般的なビード耐久性であった。

ステイフナ−６の基部６−１はｔａｎδが０．２００以
下、減厚部６−１では０．１２０以下のゴムを用いるこ
と、さらに折返し部２を内外に挟んで、副チェーファ−
４の外側コード層４−２と内側コード層４−３との間に
位置させるを可とするクッションゴム８をｔａｎδが０
．１２０以下のものを用いて第１図のように介在させる
ことにより、さらに耐久性の向上が期待できる。

（発明の効果） この発明により、航空機車輪の使途の如きに供される重
荷重用空気入りタイヤが通常の使用の際における荷重に
比し１．２倍以上の重負荷を受けま”　だ、著しく長大
なタキシング走行が強いられるようなが酷な条件下で必
要とされるビード部耐久性の改善向上が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図はビード部断面図、 第２図、第４図はタイヤの変形挙動説明図、第３図は別
の例を示すビード部断面図、第５図はコード配列角度の
定義図、 第６図は引張り及びせん新開性に及ぼすコード角度の影
響を示すグラフ、 第７図は従来のビード部断面図、 第８図、第９図は副チェーファ−のコード配列図、 第１０図は比較例のビード部を示す断面図、第１１図は
内側コード層端に生じる歪みのコード角度依存性を示す
グラフである。 １・・・カーカス　　　　　２・・・折返し部３・・・
主チェーファ−４・・・副チェーファ−４−１，４−２
・・・外側コード層 ４−３．４−４・・・内側コード層 ゛５・・・ビードコア　　　　６・・・ステイフナ−６
−１・・・基部　　　　　６−２・・・減厚部７・・・
折返し部２のプライ端 特許出願人　株式会社ブリデストン 代理人弁理士　杉　　村　　暁　　書 間　　　　弁理士　　杉　　　村　　　興　　　作第２
図 射ｗＩ 第４図 第３図 ＠５図 第６図 ＜ａ　＞　　　　　　　　　＜’ｏ　＞コーＦｆＭθ　
　　　　　　　　　　　　　　　コード負度θ第 （Ｃ） ゲトイ則コー）″層４．ｔ（ｈコード轡７５＃外イヌリ
コーＦ／！＃４−２・のコーＦ山６図 （ｄン ０°　　　　　３グ　　　　６０’　　　　（７０’ゲ
Ｆ使１コーＦ／ｆ４−；２（ｆ）コーＦ角閃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タイヤの赤道面と事実上直交する向きで互いに平行
   配列をなす芳香族ポリアミド繊維の放射方向コードより
   なる少なくとも１枚のプライをビードコアー５のまわり
   にタイヤの内側から外側へ巻き返した折り返し部２をも
   つトロイド状のカーカス１と、このカーカス１のクラウ
   ン部を取り巻く少なくとも３枚のコード層よりなるベル
   トとを有し、 該折り返し部２のプライ端７よりも下位レ ベルからプライの巻き返し域に沿ってカーカスの内側に
   までのびる芳香族ポリアミド繊維コードによる主チエー
   フアー３及び、この主チエーフアー３に比しより低いモ
   ジュラスのコードを該折り返し部２のプライ端７よりも
   上位レベルから該プライ端７と主チエーフアー３の始端
   に対しオーバーラップ配置した複数枚の副チエーフアー
   ４をそなえ、これらによりタイヤのビード部を固めた、
   空気入りラジアルタイヤであって、 副チエーフアー４が、主チエーフアーの外 側を包む少なくとも２枚のうち少なくとも１枚はプライ
   の巻き返し域に沿ってカーカス１の内側にまで巻き上げ
   た外側コード層４−１、４−２に、該折り返し部２とそ
   の内側に沿ってオーバーラップ配置した少なくとも２枚
   の内側コード層４−３、４−４を加えた都合少なくとも
   ４枚構成に成り、 これら副チエーフアーのそれぞれのコード 層のうち、外側コード層４−１、４−２の２層はタイヤ
   子午線断面をはさんでたがいに交差し、また内側コード
   層４−３、４−４の２層はやはりタイヤ子午線断面をは
   さんで互いに交差してなるコード配列により、これら４
   層のうち３層の結節点を頂点とする３角形トラス組構造
   を形成して成る、 ことを特徴とする、重荷重用空気入りラジアルタイヤ。 ２、副チエーフアーが、その内側コード層４−３、４−
   ４のうちいずれか少なくとも１層はカーカス１の折り返
   し部２の内側からカーカス１とビードコアー５との間を
   経てカーカス１の外側にまで配置したものである特許請
   求の範囲第１項記載のタイヤ。