JP2022095554A - ビード構造が改良されたタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】強度を犠牲にすることなく軽量であり、荷重下のクリープやフレッチングなどの問題を克服する、ビード構造が改良されたタイヤを提供する。【解決手段】ビードコア３０が内部に設けられたビード部と、前記ビードコア３０を囲む複数のシースワイヤ線３５の第１の層と、前記第１の層を囲む複数のシース線３７から形成された第２の層とを有し、前記第２の層のシースワイヤ線３７は、前記第１の層のシースワイヤ線３５よりも小さい直径Ｃを有する空気入りラジアルタイヤ。【選択図】図３

Description

本発明は一般に、空気入りタイヤに関し、より詳細には、航空機またはトラックのような大型車両用のビード構造に関する。

一般にタイヤビードコアと呼ばれる環状引張部材は、使用中にタイヤをリムにしっかりと保持するように設計されている。タイヤビードは、ビードコアとリムとの間に半径方向に圧縮される半径方向内側部分を提供し、この部分が圧縮されると、ビードコアは引張状態に置かれる。半径方向の圧縮は、タイヤの内圧がビードを垂直のビードフランジに向かって軸方向外向きに押し出す作用によって、タイヤがテーパー付きリムシートに装着されるときに生じる。

最近、軽量化された重荷重用ビード構造を提供する試みがなされている。しかし、荷重下のクリープやフレッチングなどの問題が生じている。荷重下のクリープでは、合成ケーブルまたはコードが荷重下で伸び、プラスチックが流動するにつれて、保持力は実際には経時的に低下する。第２の問題はフレッチングであり、コードが圧縮状態に置かれた場合に脆性破壊が生じる。したがって、強度を犠牲にすることなく軽量であり、上述の欠点をさらに克服する、改良されたビード設計が望まれている。

本発明は第１の態様において、ビードコアを内部に備えたビード部と、前記ビードコアを囲む複数のシースワイヤ線の第１の層と、前記第１の層を囲む複数のシースワイヤ線で形成された第２の層とを有し、前記第２の層のシースワイヤ線は、前記第１の層の前記シースワイヤ線よりも小さい直径を有する、空気入りラジアルタイヤを提供する。
定義

「約」は、特に明記しない限り、±１０％を意味する。

「縦横比」は、タイヤの断面の幅に対するタイヤの断面の高さの比を意味する。

「軸方向の」および「軸方向に」は、タイヤの回転軸に平行な線または方向を意味する。

「ビード」または「ビードコア」は一般に、環状引張り部材を含むタイヤの部分を意味し、半径方向内側のビードは、タイヤをリムに保持することに関連し、フリッパ、チッパ、エイペックスまたはフィラー、トウガード、およびチェーファーなどの他の補強要素の有無にかかわらず、プライコードが巻かれて形成されている。

「ベルト構造」または「補強ベルト」は、織布または不織布であって、トレッドの下に位置する、平行コードからなる少なくとも２つの環状層またはプライを意味する。

「カーカス」は、円筒形状または円環形状に継ぎ合わせるのに適した長さに切断されるか、またはすでに継ぎ合わされている、タイヤプライ材と他のタイヤ構成要素との積層体を意味する。カーカスを加硫して成形タイヤを作製する前に、追加の要素をカーカスに付加してもよい。

「円周方向の」は、±５°以内で軸方向に垂直な線または方向を意味する。

「コード」は、プライを補強するために使用される、繊維を含む補強ストランドの１つを意味する。

「伸長可能な」は、硬化タイヤから取り出したコードから測定した場合に、破断荷重の１０％で０．２％を超える相対破断点伸びを有するコードを意味する。破断点伸び（全伸び％）の引張り測定は、ＩＳＯ ６８９２－１Ｂ（２０１９）に従って、硬化タイヤから取り出したときにケーブルまたはコード上で試験される２５ｍｐａ以下の予荷重で行われる。

「フリッパ」は、ビードコアの周りに巻かれた補強織物を意味する。

「半径方向の」及び「半径方向に」は、半径方向にタイヤの回転軸に向かう、またはタイヤの回転軸から離れる方向を意味する。

「ラジアルプライ構造」は、１つ以上のカーカスプライであって、そのうちの少なくとも１つのプライがタイヤの赤道面（ＥＰ）に対して６５°と９０°の間の角度で配置された補強コードを有するものを意味する。

「リブ」は、少なくとも1つの周方向溝と、第２の周方向溝または横方向縁部のいずれかとによって画定される、トレッドの周方向に延びるゴムのストリップを意味し、ストリップは、最も深い溝によって分割されない。

本発明は、一例として、添付の図面を参照して説明される。
ラジアルプライタイヤの半部断面図である。 図１のタイヤの下部サイドウォールおよびビード部の拡大図である。 図１のタイヤのビードコアの断面図である。 本発明のビードコアの第２の実施形態の断面図である。 本発明のビードコアの第３の実施形態の断面図である。 本発明のビードコアの第４の実施形態の断面図である。

図１を参照すると、ラジアルプライタイヤ１００の半部断面図が示されている。図示されているように、タイヤ１００は、航空機のタイヤとして使用するための構造である。一例として、タイヤ１００は、高内圧および高負荷を受けるラジアル航空機用タイヤである。アースムーバ、トラックおよびファームタイヤのような他のこのようなタイヤも、本発明のビードコアを使用するのに理想的に適している。

タイヤ１００は、圧力下で流体または空気を収容する空気不透過性の内側ライナー２２を有するラジアルプライタイヤである。内側ライナー２２の半径方向外側には、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３０と呼ばれる環状引張部材から延びている。図に示すように、プライ２０は、ビードコア３０の周りに固定されており、軸方向外向きおよび上向きに折り返してプライ折り返しを形成するか、またはビードコア３０よりも下で、軸方向内側に折り返している。ビードコア３０の半径方向上方には、任意のゴムエイペックス４０がある。

カーカスプライ２０の半径方向外側には、複数のベルト補強層を含むベルトパッケージ５０があり、各層は平行な補強コードで補強されている。頂部ベルト層５３は、ベルト層５０の半径方向外側に示されている。ベルトの上方には、図示のようなトレッド１８があり、トレッド１８は複数の任意の円周方向に連続する溝１７を有する。このようなタイヤ構造１００は、本発明のビードコア３０を利用可能なタイヤ構造の一例である。図示されているタイヤ１００は、航空機のタイヤ構造であるが、本発明はあらゆる高積載重量タイヤ構造において使用可能である。

図２を参照すると、本発明の下部サイドウォールおよびビードコア３０の拡大図が示されている。図示するように、中央コア３３は、任意選択的に３６０°に巻かれた単一のワイヤまたはロッドであっても良いことが示されており、ワイヤ線の両端は、１つの切れ目のないフープまたは中央コア３３を形成するように一緒に固定されている。中央コア３３は、好ましくは３ｍｍ～２０ｍｍの範囲、より好ましくは５ｍｍ～１５ｍｍの範囲の直径を有する。図３に示すように、中央コアの断面形状は中実円である。図３に示すように、中央コア３３は、アルミニウムの合金、またはマグネシウム、チタンなどの他の軽量金属合金、またはスチールよりも重量が小さい任意の金属合金で作られることが好ましい。金属製の中央コアが使用される場合には、中央コアは、アルミニウム、または優れた延性を維持するとともに優れた強度比を有するアルミニウム合金からなることが好ましい。中央コアはまた、アラミド、炭素繊維、またはプラスチック樹脂などの非金属材料から作製されてもよい。

さらに図示するように、中央コア３３は、内側シースワイヤ線３５の第１の環状列によって包まれている。好ましくは、内側シースワイヤ線３５の少なくとも２つの環状列があり、各内側シースワイヤ線が直径Ｂを有する。好ましくは、内側シースワイヤ線３５のワイヤの直径は同じであり、１．５ｍｍ～約３ｍｍの範囲のサイズであり、より好ましくは、１．８ｍｍ～約２．５ｍｍの範囲のサイズである。好ましくは、３つから４つの環状列の内側シースワイヤ線３５が設けられている。シース層のワイヤ線３５は、中央コア３３の周りにヘリカル状またはスパイラル状に巻かれたスチールである。

ビードコア３０は、外側シース層３７の１つ以上の環状列をさらに含む。外側環状列内のワイヤ線は、内側シース層内のワイヤ線の直径Ｂよりも小さい直径Ｃを有する。好ましくは、外側シース層３７のワイヤ線の直径Ｃは同じであり、１．５ｍｍ～約２．５ｍｍの範囲のサイズ、より好ましくは１ｍｍ～約２ｍｍの範囲のサイズである。

図４は、本発明のビードコア１４０の第２の実施形態を示す。第２の実施形態は、以下の相違点を除いて、図３と同じである。中央コア４０は、環状管４０の断面形状を有し、環状管の内側部分４５は充填剤で満たされている。環状管４０は、金属、アラミド、ナイロン、炭素繊維、またはプラスチックであってもよい。金属は、好ましくはアルミニウムまたはスチールである。充填材は、金属、プラスチック、炭素繊維またはプラスチックであってもよい。図５に示すように、ビードコア２４０の第３の実施形態が示されており、第３の実施形態は、以下の相違点を除いて図４のビードコアと同じである。中央コアの内部４５は空気で満たされている（すなわち、空気以外に何もない)。

図６は、本発明のビードコア３００の第４の実施形態を示す。中央コア３１０は、環状管から形成され、管３２０の内部は充填剤で満たされていてもよく、または満たされていなくても（空気が充填されても）よい。環状管３１０は、金属、アラミド、ナイロン、炭素繊維、またはプラスチックであってもよい。金属は、好ましくはアルミニウムまたはスチールである。充填剤は、金属、プラスチック、炭素繊維またはアラミドであってもよい。この実施形態では、同じ直径を有する環状ワイヤの１つまたは複数の内側列３５０が設けられている。好ましくは、内側列のワイヤ線の直径は同じであり、１．５ｍｍ～約３ｍｍの範囲のサイズで、より好ましくは１．８ｍｍ～約２．５ｍｍの範囲のサイズである。ビードコア３００はさらに、より大きな直径のワイヤ線の１つまたは複数の半径方向外側列３７０を有し、直径の範囲は２～３ｍｍである。

ビード全体が接着ゴム層で被覆され、次いで、繊維製のプライコードが、ビードコードの周囲に螺旋状に巻き付けられる。

本明細書で提供される本発明の説明に照らして、本発明の変形形態が可能である。特定の代表的な例および詳細を、本発明を説明する目的で示したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を行うことができることは当業者には明らかであろう。したがって、以下の添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の完全に意図された範囲内にある、本明細書に記載された特定の実施例において変更を行うことができることを理解されたい。

Claims (13)

1. ビードコアを内部に備えたビード部と、前記ビードコアを囲む複数のシースワイヤ線の環状の第１の層と、前記第１の層を囲む複数のシースワイヤ線で形成された環状の第２の層とを有し、前記第２の層のシースワイヤ線は、前記第１の層の前記シースワイヤ線よりも小さい直径を有することを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記第１の層の前記複数のシースワイヤ線の直径が１．５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記第２の層の前記複数のシースワイヤ線の直径が１ｍｍ～２ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記ビードコアの断面形状が環であることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記ビードコアの断面形状が円であることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記ビードコアは、チタン、アルミニウム、マグネシウム、または他の金属合金の群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
7. 前記ビードコアは、アラミド、炭素繊維、プラスチックまたは他の非金属材料の群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
8. 前記環の内部が、金属、非金属、アラミド、炭素繊維またはプラスチック充填材で満たされていることを特徴とする、請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
9. 前記環の内部が空気で満たされていることを特徴とする、請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
10. 前記第１の層にはシースワイヤ線の合計３つの環状列があることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
11. 前記第１の層にはシースワイヤ線の合計２つの環状列があることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
12. 前記第２の層にはシースワイヤ線の合計２つの環状列があることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
13. 外側層にシースワイヤ線の２つの環状列あることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。

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