JP2004010042A - 軽量ケーブルビードコア - Google Patents

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Abstract

【課題】航空機用タイヤのような過酷なサービス用途向けの軽量でしかも強度の高いビードを提供する。
【解決手段】軽量ケーブルビードコア30はスチールコードワイヤ36の外側のシース35を有する金属ワイヤ34で作られたインナーコア33を有する。各コード36は複数のフィラメント37で作られている。ビードコア30は特に、航空機、オフロード機器、および商用トラック用のタイヤ100でのヘビーデューティサービス条件に適している。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジアルプライタイヤ用の軽量ビードに関し、特に、非常に重い荷重および高圧を受けるタイヤ用のヘビーデューティ軽量ビードに関する。
【0002】
【従来の技術】
【0003】
【特許文献1】特許公開平04―078703号公報
【特許文献2】特許公開平04―183614号公報
【特許文献3】特許公開平07―096720号公報
一般にタイヤビードコアと呼ばれる環状の引張部材は、使用時にタイヤをリム上にしっかりと保持するように構成されている。
【0004】
タイヤリムは一般に、リムフランジと、特にタイヤのビード部を所定の位置に保持するように構成されたビードシートとを有している。
【0005】
このようなリムは、様々な工業協会によって規定されている特定の寸法および公差に合わせて構成されている。米国では、タイヤリム協会(Tire & Rim Association)がすべてのリム規格を設定している。ヨーロッパでは、ヨーロッパタイヤリム協会(European Tire and Rim Association)がリム規格を設定している。日本では、J.P.T.O.がこれらの規格を設定している。主として、これらの規格は、全世界で、適合性を有する適切なタイヤを確実に構成できるようにするものである。この標準化によって、タイヤ製造業者は、リム上に安全に取り付けて保持することのできるタイヤビードを構成することができる。
【0006】
タイヤビードは、半径方向に圧縮される半径方向内側の部分をビードコアとリムとの間に備えており、この部分が圧縮されると、ビードコアが張力を受ける。タイヤが、ビードを軸線方向外側に、垂直なビードフランジの方へ押すタイヤの内部圧力の作用によって、先細りにされたリムシート上に取り付けられるときに、半径方向の圧縮が生じる。リム上のテーパは通常、約50であり、商用トラックタイヤの場合は150に及ぶ。
【0007】
ビード保持力の値を実際に非常に大きくするのはビードコアである。通常、ビードコアは、様々な断面を有する円形のフープの形をしたビードバンドルを形成するように環状構成に巻かれた1本または複数のスチールワイヤで作られる。ビードコアには、断面が円形であるものや、方形、矩形、六角形、またはこれらの形状を変形した形状であるものがある。
【0008】
従来、合成ビードまたは非鉄型ビードコアを作る試みがなされている。これらのビードコアは玩具または自転車での使用に限られている。合成ビードコアを使用すると軽量構造が実現されるが、一般に、引張強度が低くなるか、またはビードワイヤのフレッチングが起こる。
【0009】
最近、日本のいくつかの特許公開公報で、スチールワイヤおよびアラミドコアを組み合わせて使用することが軽量ビードコアとして提案されている。株式会社横浜ゴムは日本特許公開平04―078703号公報で、アラミドコアの外側に、らせん状に巻かれた状態のスチールワイヤが巻かれたコア部材として、非ねじれ状態で延伸されたアラミド繊維を使用することが提案されている。この結果、同様な断面を有する全スチールビードコアよりも軽量の円形ビードコアが得られている。
【0010】
同様に、株式会社住友ゴムは日本特許公開平04―183614号公報で、株式会社東洋タイヤは日本特許公開平07―096720号公報で、やはりアラミド繊維とスチールワイヤの組合せを用いてビードコアを作っている。東洋タイヤの構造では、コア内径上の第1の層をスチールワイヤで作る必要がある。その後に続く層はアラミド繊維コードで作ることができる。これによって、全合成ビードコアと比べて、ビードの持上げ力が低下することがなくなる。住友ゴムの考え方では、アラミドコアの層とスチールワイヤの層が交互に使用される。一構成では、スチールワイヤとアラミドコードは垂直方向の層または半径方向の層として配置され、他の実施形態では、方形または矩形の断面を有するビードコアが作られるようにアラミドとスチールが水平方向の層に形成される。
【0011】
それぞれの場合に、合成繊維が非ねじれ構成で使用されるように注意が払われる。合成コードに関する主要な問題は、ねじられたコードを有するケーブルとして与えられたときに、いくつかの問題が生じることである。第1の問題は、荷重下のクリープと呼ばれる。合成ケーブルまたはコードは、荷重を受けると伸び、プラスチックが流れるにつれて、保持力は実際には長い年月の間に低下し、したがって、ビードの保持力を確実に一定にしたい場合には、半径方向で最も内側の層にスチールを用いることが必須である。このようなビードに関する第2の問題は、フレッチングと呼ばれる現象である。特にアラミドと、他の多数のプラスチックは、コードが圧縮された場合に小さな脆性破壊が起こる状態を有する。このようなコードでケーブルを作ると、実際にはこのような破壊が起こる確率が高くなる。一般に、アラミドコードは通常、カーカスプライで使用され、繰り返し圧縮応力にさらされると、特に設計面で配慮がなされていない場合はコードが破壊する恐れがある。ビードコアでは、ビードがらせん状又は渦巻き状に巻かれるときを除いてほとんどすべての荷重が張力である。このような場合、コードは互いに作用して弱い曲げ力を発生させ、長い年月の間に、互いに隣接するコードの微細な磨耗が生じる。これによって、フレッチングと呼ばれる現象が起こる。
【0012】
軽量のケーブルコードでは、自転車用の小形で軽量のタイヤが確実に得られるが、このようなコードは非常に過酷な荷重条件では実際的でないと考えられている。
【0013】
航空機用ラジアルタイヤでは、軽量問題は非常に重要である。スチールビードコアを用いるのが実際的であるとされている。タイヤは約200psi(14.1kg/cm2)まで膨張させられ、50,000lbf(22,680kg)以上の衝撃荷重を受けることがある。
【0014】
このようなタイヤでは、適切な安全マージンが存在するように試験が行われる。通常、タイヤの環状の引張部材は、タイヤのカーカス及びベルト構造の強度を超えるように構成される。破壊に対する水圧バースト試験が行われ、タイヤがある非常に高い圧力で破壊するまでタイヤに水が注入される。通常、ビードは、このような試験において、ベルトまたはプライで生じる破壊モードでも破壊しない。
土工機械で使用される大形のオフロードタイヤでは、タイヤのビードは、大きなバンドルとして形成されたスチールワイヤで構成される。タイヤは、非常に高い圧力、通常100psiで動作させられ、ビードのバンドルは、断面の厚さが1インチ(2.54cm)を超え、数百本のスチールワイヤで構成されることがある。
【0015】
同様に、商用トラックタイヤは全スチールビードコアを使用する。このようなタイヤは、約95psi以上で走行し、非常に重い荷重を保持しなければならない。それぞれの場合に、全スチールビードコアを使用することが一般に受け入れられている。
【0016】
軽量タイヤは一般に、高温にならずに走行すると考えられているが、一般に、このような利点はカーカスゴムまたはトレッドゴムを減らすことによって得られるものであり、ビードコアの重量を軽くしたことによるものではないと考えられている。
【0017】
このため、ヘビーデューティタイヤ用の軽量ビードコアの利点にはほとんど関心が寄せられていない。タイヤの重量の問題が極めて重要であると考えられているのは航空機用タイヤだけである。
【0018】
本発明は、ヘビーデューティタイヤ用の軽量ビードコアに関する。本発明は最初、高度な航空機用軽量ラジアルタイヤ向けに構成された。分析により、この概念は非常に費用効率がよく、耐久性が高く、したがって、ほぼあらゆるヘビーデューティタイヤ用途で使用できることが分かっている。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、航空機用タイヤのような過酷なサービス用途向けの軽量でしかも強度の高いビードを提供することである。
【0020】
本発明の他の目的は、全スチールビードコアと同等の価格を有する低コストのビードコアを提供することである。
【0021】
これらの特徴および他の特徴は、後述の本発明で説明する。
【0022】
【課題を解決するための手段】
ビード部が設けられた空気入りラジアルタイヤは、中央のコアを囲む複数のシースワイヤによって形成されたケーブルビードコアを有する。
【0023】
シースは、少なくとも3本のフィラメントを有するコードまたはスチールコードで作られ、中央のコアは、スチール、またはスチールよりも軽い金属の合金のビードワイヤで作られている。中央のコアの材料は、スチール、チタン、アルミニウム、マグネシウム、あるいは他の金属合金からなる群から、複合コアまたは合成コアとして選択される。
【0024】
一実施態様では、ビードコアは、中央のコアの周りをらせん状に覆うシースワイヤを有する。ビードコアは、円形断面、矩形断面、方形断面、または六角形断面、あるいはこのような断面形状の組合せを有することができる。
【0025】
中央のコアは、360度以上覆われた単一のワイヤまたはロッドであってよい。あるいは、中央のコアは、複数のワイヤで360度以上覆ってもよい。
【0026】
【定義】
「エイペックス」は、ビードコアの半径方向上方に位置させられた補強されていないエラストマを意味する。
【0027】
タイヤの「アスペクト比」は、タイヤの断面高さ(SH)とタイヤの断面幅(SW)の比に、百分率で表すために100%を掛けた値を意味する。
【0028】
「軸線方向」および「軸線方向に」は、タイヤの回転軸に平行なラインまたは方向を意味する。
【0029】
「ビード」は、プライコードで覆われるかまたは他の方法でプライコードに取り付けられ、かつフリッパ、チッパ、エイペックス、トウガード、およびチェーファーのような他の補強部材と共に、あるいはそのような補強部材なしで、構造リムに嵌るように形作られた環状の引張部材を有する部分を意味する。
【0030】
「ベルトまたはブレーカ補強構造」は、トレッドの下に存在し、ビードに固定されておらず、タイヤの赤道面に対して17度から33度の範囲の左および右のコード角を有する、織物または不織布の平行なコードのプライの少なくとも2つ層を意味する。
【0031】
「バイアスプライタイヤ」は、タイヤの赤道平面に対して約25度〜50度の角度でビードコアからビードコアへタイヤを斜めに横切って延びる、カーカスのプライに補強コードを持つカーカスを有するタイヤを意味する。コードは、各層間で置いて交互に互いに向かい合う角度に延びている。
【0032】
「カーカス」は、ベルト構造トレッド、アンダートレッド、及びプライの上方の側壁ゴムを除いたビードを含む部分のタイヤ構造を意味する。
【0033】
「周方向」は、軸線方向に垂直な環状トレッドの表面の周囲に沿って延びているラインまたは方向を意味する。
【0034】
「チェーファー」は、コードプライをリムから保護し、たわみをリムの上方で分散させ、かつタイヤを密封するためにビードの外側に配置された幅の狭い材料ストリップを指す。
【0035】
「チッパ」は、タイヤのビード部に位置する補強構造を意味する。
【0036】
「コード」は、タイヤ内のプライまたはケーブルビードコアを構成する補強ストランドの1つを意味する。本明細書で使用される「コード」は、複数のフィラメントを有する構造を意味する。
【0037】
「赤道面(EP)」は、タイヤの回転軸線に垂直でトレッドの中心を通る平面を意味する。
【0038】
「フリッパ」は、ビードコアの周りを覆う補強繊維を意味する。
【0039】
「フットプリント」は、速度が零でかつ標準荷重および空気圧下において平坦な面と接触するタイヤトレッドの接触部分、すなわち領域を意味する。
【0040】
「インナーライナ」は、チューブレスタイヤの内側の表面を形成し、タイヤ内の膨張流体を含むエラストマまたは材料の層を意味する。
【0041】
「ネット対グロス比」は、フットプリントにある間に路面と接触するタイヤトレッドゴムを、溝などの非接触部を含むフットプリント内のトレッドの面積で割った比を意味する。
【0042】
「標準空気圧」は、タイヤの使用条件についての関係標準化機関によって決められた特定の設計空気圧および荷重を意味する。
【0043】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0044】
図1を参照すると、ラジアルプライタイヤ100の断面図が示されている。図示のタイヤ100は、航空機用タイヤとして使用される構成である。一例としてのタイヤ100は、高い内圧および極端な荷重を受ける航空機用ラジアルタイヤである。アースムーバ、商用トラック、農用タイヤなどの、他のこのようなタイヤは、本発明のビードコアを使用するのに最も適している。
【0045】
タイヤ100はチューブレス型構成のラジアルプライタイヤである。タイヤ100は圧力下の流体または空気を含む空気不透過性のインナーライナ22を有している。インナーライナ22の半径方向外側に1つまたは複数のラジアルプライ20がある。各プライ20は、一般にビードコア20と呼ばれる環状の引張部材から延びている。図示のように、プライ20は、ビードコア30の周りを覆い、軸方向外側および上方に曲げられてプライ折返し部を形成するか、または軸方向内側にビードコア30の下方に曲げられる。ビードコア30の半径方向上方にゴムエイペックス40がある。タイヤビードは、織物コード61の補強チッパプライ60によって補助される。チッパ60は、プライ20をリムの取付け時に損傷しないように保護する。チッパ60の半径方向下方にチェーファー11があることが好ましい。チッパ60およびプライ20の軸線方向外側に、チェーファーに隣接するビードの半径方向内側から1つまたは複数のプライ折返し部の半径方向位置またはそれよりわずかに上の半径方向位置まで延びる弾性材料の細長いストリップ8がある。このストリップ8は、側壁9とプライ20との間に挿入されている。図示の例示的なタイヤでは、ビードコア30およびプライにフリッパ31が隣接している。
【0046】
カーカスプライ20の半径外側に、各層がコード51で補強された複数のベルト補強層50がある。
【0047】
繊維層53は、ベルト層50の半径方向外側に示されている。
【0048】
繊維層53の上方に図示のトレッド18があり、トレッド18は、複数の周方向に連続する溝17を有している。
【0049】
前述のタイヤ構造100は、本発明のケーブルビードコア30を利用できるタイヤ構造の1種類の例である。図示のタイヤ100は航空機用タイヤ構造であるが、本発明は、荷重の大きなヘビーデューティタイヤ構造で使用することができる。
【0050】
図2(A)から2(D)を参照すると、本発明のケーブルビードコア30が示されている。図示のように、中央のコア33は、360度巻かれた単一のワイヤまたはロッド34として示されている。ワイヤ34の端部は、1つの連続的なフープすなわち中央のコア33を形成するように溶接されることが好ましい。中央のコア33は、スチールワイヤまたはアルミニウムの合金、あるいはマグネシウム、チタン、スチールよりも軽量の他の金属合金のような他の軽量金属合金で作られている。さらに、複合材料または場合によっては合成材料を用いることができる。
【0051】
図2(A)および2(B)では、中央のコア34は円形断面を有している。図2(C)では、中央のコア34は長楕円形であり、図2Dでは、中央のコアは三角形状に示されている。結果として得られるシース内のケーブルコードは、図示のコアの形状を示す。
【0052】
アルミニウムは、スチールと共に使用されたときに優れた耐食性を示し、かつ溶接された継手において高い強度を有するという点で理想的な合金である。アルミニウムを焼き戻し、中央のコア33の引張強度をさらに高めることができる。6061アルミニウム合金の引張強度は、6061T0の125MPaから6061T6の310MPaの範囲であってよい。6061T4の範囲のアルミニウム合金は、優れた延性を維持しつつ極めて高い強度比を有する。
【0053】
さらに図示されているように、中央のコア33は、2つまたは3つ以上のシース層35、好ましくは少なくとも2つのシース層35で覆われている。シース層のコード36は、中央のコア33の周りにらせん状又は渦巻き状に巻かれたコード36として形成されたスチール製フィラメント37である。
【0054】
図8に示されているコード36はフィラメント37で作られている。一例として、フィラメントは3x7x0.25mm構成で配置される。ただし、任意の数のワイヤコード構成が可能である。図示のように、7x7x0.25mmのコード36は、図8に示すように49本のフィラメント37を有する。
【0055】
図3のケーブルビードコア30は、図2(A)に示されている例とほとんど同じであるが、顕著な違いは、中央のビードコアバンドル33を形成するように何度も巻かれた単一の合金ワイヤ34で中央のコア33のワイヤ34を構成することができ、あるいは図示のビードコア30が中央のコア33を作るように複数回巻かれた複数のワイヤ34であってよいことである。複数の巻線または巻きのいずれの構成でも、図示の中央のコア33を予成形することができ、次に外側のスチールシース層35で中央のコア33のワイヤ34の周りを覆うことができる。図2(A)から2(D)に示されている中央のコア33はいずれも、図3に示されているように、より小さな直径のワイヤ34の複数の巻線で作ることができることに留意されたい。
【0056】
図2(A)から2(D)および図3のビードコアのそれぞれにおいて、円形断面の外径Dを、図7の従来技術のビードコア3と同じにすることができることに留意されたい。図7において、図示の全スチールビードコア3は、外径Dが23.6mmである1x6.0mm+(10+17+23+29)x2.2mmのワイヤ構成を有している。一例として、本発明のケーブルビードコア30を、ほとんど同じ外径Dを有するように作れることが示されている。この結果得られる構造では、タイヤ構造の残りの部分の構成全体がそのままであってよい。このことは、必要に応じて、タイヤ構造の広範囲の変更を必要とせずに本発明を既存のタイヤ構造に組み込めることを意味する。本構造のこの利点は、軽量ケーブルビードコア30への変換を迅速にかつ安価に実施できることを意味する。プライのライン制御、折返し終了位置、ビードコアの寸法のような重大な構成要件を変更する必要はない。ビードからリムフランジ構成要素までが精密な構造であることは十分に認識されている。ビードコアとリムビードシートとの間のビードコアのほぼ真下でピーク圧力が発生する。さらに、リムフランジに沿って高圧力が発生する。したがって、エンジニアはビードコアの直径Dを、圧力を広い面積にわたって分散させるのに十分な大きさにすることを望む。より軽量のタイヤを実現するためにビードコアの直径を小さくする場合、ピーク接触圧力により、同じ量の全体的な力を維持するためにほぼ必然的に、ビードコアの下方により高い圧力が必要になる。これは、より小さなビードコアの位置によってピーク接触圧力が半径方向内側および軸線方向外側に移動するからである。このため、圧力分布プロファイル面積は小さくなる。これを補償する唯一の方法はピーク圧力を高くすることだけである。これらの問題はすべて、タイヤの全体の構造に対する前記した変更と組み合わされる。このため、本発明は、既存のタイヤ構造で容易に実施できるという大きな利点を有する。重大な要件は、エンジニアによって選択された構造安全マージンを満たすようにケーブルビードコア30が有さなければならない引張強度の量を定めることだけである。
【0057】
図7に示されているように、従来技術の全スチールビードコアワイヤ3は、1x6.0mm+(11+17+23+29)x2.2mm構成のビードコアを有する航空機用タイヤサイズ向けに作られた場合、理論的な引張強度が578Kニュートンよりもわずかに低いビードコア当たりの重量が4.587kgである。
【0058】
興味深いことに、中央のコア33の周りにスチールコードケーブルを使用すると、全タイヤ重量を大幅に減らすことができる。本発明のビードコア33の全引張強度は、簡単に言えば、シースの引張強度Tsに等しい強度であり、この場合、Tsはスチールシース35のワイヤ強度の和である。中央のコア33はフィラーまたはスペーサとして働くものと仮定することができる。
【0059】
スチールまたは他の金属合金のコア33を有するケーブルコア30の本発明の概念を用いることは、重量を著しく減らすことができることを意味する。図2(A)から2(D)のケーブルビードコア30は、50x20R22のサイズの航空機用タイヤの例で使用されると、以下の強度および重量を有する。以下では、比較のために全スチールワイヤビードコア3も示されている。
【0060】
【表1】
Figure 2004010042
【0061】
可能な重量低減量は、犠牲にできるビード強度の量に実質的に依存する。ビード強度を高くしなければならない場合、より高い強度のスチールワイヤを検討することが望ましい。上記の例では、フィラメント直径が0.25mmである高引張強度フィラメント37を有するスチールコードを使用した。結果として起こった引張強度の低下は8%に過ぎず、一方、ビードの重量は35%減った。スーパー引張強度フィラメントまたはウルトラ引張強度フィラメントを用いることによって、重量低減量を一定に保持することができ、一方、強度を従来技術のビード以上になるように高めることができる。より高い強度のフィラメントを使用しない唯一の理由は純粋にコスト上の理由である。スーパー引張強度フィラメントを用いた上記で引用したビードコア30の例のコストは従来技術にほぼ等しい。さらなる強度の低下に耐えられると仮定すれば、通常の強度のフィラメントではコストが削減され、かつこのような用途では実際に重量が軽くなる。
【0062】
図7に示されている、上記で引用した従来技術のビードコア3の構成は実際には、当然のごとく非常に大きな公称ビード直径を有するオフロード土工機械で使用されるいくつかのビードコアよりもかなり軽量の要素を有している。
【0063】
図4(A)および4(B)のビードコア30は、商用トラックタイヤで一般に使用されている六角形構成である。このようなタイヤは一般に、22.5インチ(約57.15cm)または24.0インチ(約60.96cm)の公称ビード直径で作られる。シースコード36を用いたビード30は、このような種類のタイヤでもかなり軽量である。
【0064】
農用ラジアルタイヤは一般に、24.0インチから54インチ(約137.16cm)までのビード直径を有し、ビードコア当たり最大約12ポンド(約4.45kg)の重量を有する。いくつかの農用ラジアルタイヤは通常、方形ストラップ構成を使用する。図5(A)および5(B)のビード30でこれらのビードを置き換えることができ、この場合も重量を減らすことができる。
【0065】
オフロードアースムーバは様々なビードコア形状を使用する。図6(A)および6(B)に示されている底部が丸い断面でこれらのビードコアを容易に置き換えることができる。代表的なラジアルアースムーバは一般に、この底部の丸いビードコアを全スチール構成で使用している。このようなタイヤの公称ビード直径は通常、25インチ(約63.5cm)から63インチ(約160.02cm)以上の範囲である。一例として、33.00R51アースムーバのタイヤビードの重量は約150lb(68kg)である。本発明の2つのビードコア30を使用すると、タイヤ当たり総ビードコア重量は300lb(136kg)になる。
【0066】
本発明のビードコア30は、一般に使用されているスチールワイヤの代わりに通常の引張強度または高い引張強度を有するスチールコードを仮定した場合、コストをほとんど増やさずにその重量の3%から35%を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のビードコアを使用する空気入りラジアルタイヤの断面図である。
【図2】図2(A)乃至図2(D)は、360度巻かれた単一のワイヤまたはロッドの中央のコアと、各コードが少なくとも3本のフィラメントを有するスチールコードのシースとを有する円形断面のビードコアを示す本発明の断面図である。
【図3】複数の巻きとして巻かれた単一のワイヤまたは360度以上巻かれた複数のワイヤを示す中央のコアを有する、円形断面のビードコアを表わす本発明のビードコアの断面図である。
【図4】図4(A)及び図4(B)は、いずれも中央の合金コアを有する六角形断面を持つ本発明のビードコアを示す。図4(A)は、360度のフープとして巻かれた単一のワイヤまたはロッドを示す図である。図4(B)は、単一または複数のワイヤの複数の巻線を示す図である。
【図5】図5(A)及び図5(B)は、方形または矩形のビードコアを有する本発明のビードコアを示し、図5(A)は単一のワイヤの中央のコアを示す、図5(B)は、複数の巻線またはワイヤを示す図である。
【図6】図6(A)及び図6(B)は底部が丸い断面を有する本発明のビードコアを示し、図6(A)は単一ワイヤの中央のコアを有し、図6(B)は複数の巻線またはワイヤを有している。
【図7】スチールの中央コアの周りに、らせん状に巻かれた全スチールワイヤを有する従来技術のビードコア断面を示す図である。
【図8】本発明のコードの拡大断面図である。
【図9】スチールコードフィラメントの様々な強度を示す表である。
【符号の説明】
3  ビードコア
8  ストリップ
11  チェーファー
18  トレッド
20  ラジアルプライ
22  インナーライナ
30  ビードコア
31  フリッパ
33  中央のコア
34  ワイヤ
35  シース層
37  フィラメント
40  エイペックス
50  ベルト層
51  コード
53  織物層
60  補強チッパプライ
100  ラジアルプライタイヤ

Claims (3)

  1. 中央のコアを囲む複数のシースワイヤによって形成されたビードコアを有するビード部が設けられた空気入りラジアルタイヤであって、
    前記シースは、各コードが少なくとも3本のフィラメントを有する複数のスチールコードを有し、
    前記中央のコアは、スチールワイヤ、またはスチールよりも軽量の金属合金材料で作られている空気入りラジアルタイヤ。
  2. 前記中央のコアの材料は、スチール、チタン、アルミニウム、マグネシウム、または他の合金から選択される、請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤ。
  3. 中央のコアを囲む複数のシースワイヤによって形成されたビードコアを有するビード部が設けられた空気入りラジアルタイヤであって、
    前記シースは、各コードが少なくとも3本のフィラメントを有する複数のスチールコードを有し、
    前記中央のコアは、スチールよりも軽量の複合材料または合成材料で作られている空気入りラジアルタイヤ。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009298401A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Goodyear Tire & Rubber Co:The 改良された航空機用ラジアルタイヤ
JP2010137854A (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 Goodyear Tire & Rubber Co:The 航空機用ラジアルタイヤ
JP5129249B2 (ja) * 2007-06-20 2013-01-30 高周波熱錬株式会社 ハイブリッド型熱処理機及びその方法
WO2019124469A1 (ja) * 2017-12-20 2019-06-27 株式会社ブリヂストン 航空機用ラジアルタイヤ
WO2019124471A1 (ja) * 2017-12-20 2019-06-27 株式会社ブリヂストン 航空機用ラジアルタイヤ
JP2019111843A (ja) * 2017-12-20 2019-07-11 株式会社ブリヂストン 航空機用ラジアルタイヤ
JP7123038B2 (ja) 2017-04-17 2022-08-22 株式会社ブリヂストン ケーブルビードおよびこれを用いた航空機用タイヤ

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8845836B2 (en) * 2009-12-23 2014-09-30 The Goodyear Tire & Rubber Company Geodesic tire and method of manufacture
US8973635B2 (en) * 2009-12-23 2015-03-10 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire with carcass cord strip wound in specified pattern
US9421825B2 (en) * 2009-12-23 2016-08-23 The Goodyear Tire & Rubber Company Geodesic belted tire
US20110146871A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-23 Richard Frank Laske Self-supporting pneumatic tire
US9272577B2 (en) * 2011-06-13 2016-03-01 The Goodyear Tire & Rubber Company Aircraft radial tire
US20130146201A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-13 Jean-Louis Marie Félicien Thomas Bead structure for a pneumatic tire
JP5416792B2 (ja) * 2012-01-24 2014-02-12 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
FR2991632B1 (fr) * 2012-06-07 2014-06-27 Michelin & Cie Tringle hybride allegee pour pneumatique.
US8622106B1 (en) 2012-08-27 2014-01-07 The Goodyear Tire & Rubber Company Bead structure for a pneumatic tire
WO2014166673A1 (en) * 2013-04-10 2014-10-16 Nv Bekaert Sa Flat steel cord with zinc or zinc alloy core
DE102017215934A1 (de) * 2017-09-11 2019-03-14 Continental Reifen Deutschland Gmbh Wulstkern zur Verstärkung der Wulstbereiche von Fahrzeugluftgreifen
DE102018200685A1 (de) * 2018-01-17 2019-07-18 Leoni Kabei Gmbh Draht, insbesondere für eine Litze
US11993894B2 (en) * 2018-10-23 2024-05-28 Bekaert Advanced Cords Aalter Nv Steel wire rope, coated steel wire rope and belt comprising steel wire rope
US20220185034A1 (en) * 2020-12-16 2022-06-16 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with improved bead structure
US20220410637A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 The Goodyear Tire & Rubber Company Bead structure for a tire

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE373247A (ja) *
US1463978A (en) * 1922-06-23 1923-08-07 William E Somerville Endless loop or grommet
NL299306A (ja) * 1963-10-14
GB1251928A (ja) * 1970-05-26 1971-11-03
DE2204746A1 (de) 1972-02-01 1973-08-09 Uniroyal Ag Schlauchloser fahrzeugluftreifen
ZA743459B (en) * 1973-06-09 1975-10-29 Dunlop Ltd Bead coils
DE2364274A1 (de) * 1973-12-22 1975-06-26 Continental Gummi Werke Ag Luftreifen fuer fahrzeugraeder
FR2260660B1 (ja) * 1974-02-12 1976-11-26 Michelin & Cie
JP3061409B2 (ja) 1990-11-16 2000-07-10 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ビード
JP3035598B2 (ja) 1990-11-16 2000-04-24 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ビード
DE4137726C2 (de) 1990-11-16 1994-03-10 Sumitomo Rubber Ind Reifenwulst
JPH05163686A (ja) 1991-12-13 1993-06-29 Tokyo Seiko Co Ltd タイヤ補強用ケーブルビード
JP3499261B2 (ja) 1993-09-01 2004-02-23 株式会社ブリヂストン ケーブルビードコードの成型方法
JPH0796720A (ja) 1993-09-30 1995-04-11 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤにおけるビードコア構造
JP4021987B2 (ja) 1998-05-14 2007-12-12 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP2000225817A (ja) 1999-02-02 2000-08-15 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
US6571847B1 (en) * 2002-01-24 2003-06-03 The Goodyear Tire & Rubber Company Light weight alloy bead core

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5129249B2 (ja) * 2007-06-20 2013-01-30 高周波熱錬株式会社 ハイブリッド型熱処理機及びその方法
JP2009298401A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Goodyear Tire & Rubber Co:The 改良された航空機用ラジアルタイヤ
JP2010137854A (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 Goodyear Tire & Rubber Co:The 航空機用ラジアルタイヤ
JP7123038B2 (ja) 2017-04-17 2022-08-22 株式会社ブリヂストン ケーブルビードおよびこれを用いた航空機用タイヤ
WO2019124469A1 (ja) * 2017-12-20 2019-06-27 株式会社ブリヂストン 航空機用ラジアルタイヤ
WO2019124471A1 (ja) * 2017-12-20 2019-06-27 株式会社ブリヂストン 航空機用ラジアルタイヤ
JP2019111843A (ja) * 2017-12-20 2019-07-11 株式会社ブリヂストン 航空機用ラジアルタイヤ

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BR0302060A (pt) 2004-11-23
US6991017B2 (en) 2006-01-31

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