JP2793672B2 - 高速重荷重用タイヤ - Google Patents

高速重荷重用タイヤ

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビード変形及びビード発熱を低減でき、ビ
ード損傷を抑制し耐久性を向上しうる高速重荷重用タイ
ヤに関する。
〔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。しかしながらこのような航空機用タイヤは、
高内圧、高荷重、高速条件下で使用されるため、他の分
野のタイヤに比べ高い耐久性能が要求され、特にビード
部は、離着陸時の大きな負荷による曲げ変形に伴う歪に
よりカーカス端部及びその近傍に剥離損傷が発生しやす
く、従って従来、ビードボリュームの増加、有機、無機
繊維コードからなる補強層を用いる等により、ビード部
の剛性を高め、前記曲げ変形の抑制が計られている。
〔発明を解決しようとする課題〕
しかしながら、このような剛性強化策では、曲げ変形
に伴う内部発熱を低減しえず、満足のいくビード部損傷
の防止効果を得るに至っていない。
従って、本発明者らは、ビード部の曲げ変形について
米国航空局規格TSO−C62cに基づく離陸タクシーシュミ
レーションテスト等を用いて種々の研究を積み重ねた。
その結果、正規リムRに装着されかつ正規内圧を充填し
た第2図に示す無負荷時のタイヤビード部AOと、正規荷
重での負荷時のタイヤビード部A1とを比較した場合、ビ
ード部の内部発熱は、第3図に示すように、例えばリム
フランジRaの外側縁から立上げた垂線上における、各ビ
ード部AO、A1外面とリムフランジRa上縁との間の各長
さ、即ち初期高さh0、負荷高さh1の差であるビード変形
量h0−h1が小さいほど低いことを見出し得た。さらにビ
ード変形量h0−h1を下げるべくビード部の厚さ、とくに
変曲点部分の厚さであるクリンチ厚さを増すことにより
剛性を高めることは、むしろビード部の発熱を増大する
ことも見出している。
又本発明者らはさらに研究を重ねた結果、比較的高い
モジュラスのゴムをビードエーペックスに配置すること
により初期高さh0を殆ど変化することなく、負荷高さh1
を大とし、ビード変形量h0−h1を減じうること、内側か
ら外側に向かってモジュラスを減じることによって、負
荷時にビード部に生じる剪断応力を緩和しビード耐久性
を向上しうることに気付いた。
従って本発明はビード部曲げ変形とビード発熱とを低
減でき、ビード損傷を抑制しうる高速重荷重用タイヤの
提供を目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、本発明の高速重荷重用タ
イヤは、トレッド部からサイドウォール部をへてビード
部のビードコアに至る本体部と該ビードコアの廻りで折
返される折返し部とを有するラジアル構造のカーカス、
該カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部内方に
配されるベルト層、ビードコアの上方かつカーカスの前
記本体部と折返し部の間で半径方向外向きにのびる先細
状のビードエーペックスゴム、カーカスのタイヤ軸方向
外側面に沿って配される小厚さのサイドパッキングゴム
及びビード部からサイドウオール部に前記サイドパッキ
ングゴムを覆ってのびかつタイヤの外側面を形成するサ
イドウォールゴムを具えるとともに、前記サイドパッキ
ングゴムの100%伸長時のモジュラスMPを53〜95kg/c
m2、前記ビードエーペックスゴムの100%伸長時のモジ
ュラスMAを78〜120kg/cm2かつ前記サイドウォールゴム
の100%伸長時のモジュラスMSを14〜50kg/cm2、しかも
前記各モジュラスMP、MA、MSをMS<MP<MAとしている。
〔作用〕
ビードエーペックスゴムとして、100%伸長時のモジ
ュラス(以下100%モジュラスという)が78〜120kg/cm2
の高硬度ゴムを用いている。これによりビード部の剛性
を高め、ビード変形量h0−h1を減じる。さらにサイドウ
ォールゴムとして軟質の100%モジュラスが14〜50kg/cm
2のものを用いるとともに、その間に100%モジュラスが
53〜95kg/cm2であって、しかもビードエーペックスゴム
よりも小かつサイドウォールゴムよりも大のサイドパッ
キングゴムを介在させることにより、剛性を高めると同
時に剪断応力を緩和しビード部耐久性を高める。このよ
うに、ビード変形量の減少による曲げ応力及び変形発熱
の低減効果と、剪断応力の緩和効果との相乗作用によっ
て、ビード損傷を抑制しうる。
〔実施例〕
以下本発明の一実施例をタイヤサイズ46×17R20の航
空機用タイヤの場合を例にとり、図面に基づき説明す
る。
正規リムRに装着されかつ正規内圧を付加したときの
タイヤ軸を含むタイヤ断面を示す第1図において、高速
重荷重用タイヤ1(以下タイヤ1という)は、ビードコ
ア2が通るビード部3と、該ビード部3に連なりかつタ
イヤ半径方向外向きにのびるサイドウォール部4と、そ
の外端間を継ぐトレッド部5とを具えている。
さらにタイヤ1には、ビードコア2を、タイヤの内側
から外側に折返す複数枚、例えば4枚のインナープライ
からなる内層7Aと、この内層7Aの折返し部を囲みタイヤ
の外側から内側に巻下す複数枚、例えば2枚のアウター
プライからなる外層7Bとを有するカーカス7が設けられ
る。
前記内層7Aは、サイドウォール部、トレッド部を通り
トロイド状をなす本体部70にビードコア2をタイヤ内側
から外側に折返す折返し部71を有し、又外層7Bはトロイ
ド状の本体部73にビードコア2の外から内に巻下ろした
巻下ろし部74を具える。
インナープライ及びアウタープライは本例では有機繊
維コードからなるカーカスコードを用いており、該カー
カスコードはタイヤ赤道に対して70度〜90度の傾きを有
するラジアル方向に配置されるとともに、本例ではカー
カス7は、隣り合うカーカスプライ間において、夫々カ
ーカスコードが円周方向に対して交互に交叉して傾いて
いる。なお、有機繊維コードとして、レーヨン、ポリエ
ステル、ビニロン、ナイロン、芳香族ポリアミド等を用
いうる。
又前記カーカス7の内層7Aの本体部70と折返し部71と
の間にはビードコア2の上方において半径方向外向きに
のびるビードエーペックスゴム9が配される。又ビード
部3において、カーカス7の外層7Bの本体部73には、そ
の外側面に沿って半径方向内外にのびる小厚さのサイズ
パッキングゴム15が配される。なおサイドパッキングゴ
ム15の下端15aは、外層7Bの前記巻下ろし部74下面をの
びる補強フィラ16の上端で途切れるとともに、サイドパ
ッキングゴム15は、ビード部3からサイドウオール部4
に亘ってタイヤ外側面をなすサイドウオールゴム17によ
り覆われる。
又トレッド部5には、その内部にカーカス7の半径方
向外側に位置してベルト層19が設けられ、又本例では、
前記ベルト層10と前記カーカス7との間には、カットブ
レーカ14が介在している。
前記ベルト層10は、複数枚、例えば8枚のベルトプラ
イからなる。
前記カットブレーカ14は、例えば2層のカットブレー
カプライを用いる一方、このカットブレーカ14は、タイ
ヤ赤道を挟んだ該トレッド面の中央部では、カーカス7
に沿うとともに、その外方で該カーカス7から徐々に離
間してその外端は、タイヤ全巾Wの65〜85%程度の位
置、好ましくは70〜78%程度の範囲の位置で終端する。
さらにベルト層10は、カットブレーカ14に接しかつそ
の外端は、カットブレーカ14の外端を外方に越えて延在
するとともにタイヤ外表面に沿う斜面で整一する。又ベ
ルト巾は、タイヤ全巾Wの70〜85%程度の範囲であっ
て、ベルト外端からタイヤ外表面までの最短距離L1が3
〜15mm程度の範囲となるように設定される。
ベルトプライを形成するベルトコードは、低伸長性の
弾性コードを用い、かつベルトコードはタイヤ赤道に対
して0〜20度の角度を傾けて並置している。
なおベルト層10の外面には、耐カット性を高める保護
層18を設けている。
そして本発明においては、前記サイドッパッキングゴ
ムの100%モジュラスMPを53〜95kg/cm2、前記ビードエ
ーペックスゴムの100%モジュラスMAを78〜120kg/cm2
つ前記サイドウォールゴムの100%モジュラスMSを14〜5
0kg/cm2、しかも各モジュラスMP、MA、MSをMS<MP<MA
としている。
又ビードエーペックスゴム9、サイドパッキングゴム
15、サイドウオールゴム17の前記100%モジュラスを、
破断時の伸び(%)、破断時の応力(kg/cm2)ととも
に、カーカス7のトッピングゴムの各数値とともにまと
めて第1表に示す。
このようにビードエーペックスゴム9として、100%
モジュラスが78〜120kg/cm2の高硬度ゴムを用いてい
る。これによりビード部の剛性を高め、ビード変形量h0
−h1を減じる。さらにサイドウォールゴム17として100
%モジュラスが14〜50kg/cm2の比較的軟質のものを用い
るとともに、その間に100%モジュラスが53〜95kg/cm2
であって、ビードエーペックスゴム9よりも小かつサイ
ドウォールゴム17よりも大のサイドパッキングゴム15を
介在させる。これにより、剛性を高めると同時に剛性段
差を減じ、剪断応力を緩和しビード部耐久性を高める。
このように、ビード変形量の減少による曲げ応力及び変
形発熱の低減効果と、剪断応力の緩和効果との相乗作用
によって、ビード損傷を大巾に抑制しうる。
さらに、前記サイドパッキングゴム15は、その上端15
bのビード底面3Aからの半径方向の高さHPが前記ビード
エーペックスゴム9の上端9aのビード底面3Aからの高さ
HAよりも大かつタイヤ断面高さHの1/2よりも小とする
とともに、前記ビードエーペックスゴム9の上端9aの前
記高さHAはリムフランジ高さHRよりも大としたことを特
徴としている。
これは、ビード部の曲げ剛さを大とするには、ビード
エーペックスゴム9の上端9aの高さHAはリムフランジRa
の高さHRよりも大であることが必要であり、又この高さ
HRよりもサイドパッキングゴム15の上端15bの高さHPを
大とすることによって、ビード折曲がり部の剛性を効果
的に高めうる。又この高さHPを、タイヤ断面高さHの1/
2よりも大とすることは不要である。
〔具体例〕
第1図に示すタイヤ構造を有しかつタイヤサイズが46
×17R20である航空機用タイヤを第2表に示すように、
ビードエーペックスゴム、サイドパッキングゴム、サイ
ドウォールゴムの100%モジュラスを変えて、比較例と
ともに試作するとともに、該試作タイヤを米国航空局規
格TSO−C62cに基づきタクシーシュミレーションの条件
(荷重100%)をくり返しビード耐久性を測定した結果
を実施例を100とする指数により同表に示す。指数が大
であるのが好ましく、実施例品はビード部耐久性に優れ
ているのがわかる。又実施例品は比較例2のタイヤに比
して、前記条件下におけるビード部温度が5℃程度低く
又ビード変形量も1〜1.5%程度減じていた。
〔発明の効果〕
叙上のごとく本発明の高速重荷重用タイヤは、タイヤ
内部構造を変更することなくかつ走行性能等を低下させ
ることなくビード変形量及びビード発熱を効果的に抑制
できビード損傷を大巾に低減しうる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図はビー
ド部の曲げ変形状態を示す略線図、第3図はビード外面
高さh0、h1とビード部温度との関係を示す線図である。 2……ビードコア、3……ビード部、 3B……ビード底面、 4……サイドウォール部、5……トレッド部、 7……カーカス、9……ビードエーペックスゴム、 10……ベルト層、 15……サイドパッキングゴム、 16……サイドウオールゴム、R……リム、 Ra……フランジ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−83606(JP,A) 特開 平1−266003(JP,A) 特開 昭62−157816(JP,A) 特開 昭60−88610(JP,A) 特開 昭63−49502(JP,A) 特開 昭63−2708(JP,A) 実開 昭60−18005(JP,U) 実開 昭57−6606(JP,U) 特公 昭57−55603(JP,B2) 特公 昭56−38406(JP,B2) 特公 平3−28327(JP,B2) 特公 平3−28328(JP,B2) 特公 昭57−8725(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60C 15/00 B60C 15/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
    ード部のビードコアに至る本体部と該ビードコアの廻り
    で折返される折返し部とを有するラジアル構造のカーカ
    ス、該カーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部内
    方に配されるベルト層、ビードコアの上方かつカーカス
    の前記本体部と折返し部の間で半径方向外向きにのびる
    先細状のビードエーペックスゴム、カーカスのタイヤ軸
    方向外側面に沿って配される小厚さのサイドパッキング
    ゴム及びビード部からサイドウオール部に前記サイドパ
    ッキングゴムを覆ってのびかつタイヤの外側面を形成す
    るサイドウォールゴムを具えるとともに、前記サイドパ
    ッキングゴムの100%伸長時のモジュラスMPを53〜95kg/
    cm2、前記ビードエーペックスゴムの100%伸長時のモジ
    ュラスMAを78〜120kg/cm2かつ前記サイドウォールゴム
    の100%伸長時のモジュラスMSを14〜50kg/cm2、しかも
    前記各モジュラスMP、MA、MSをMS<MP<MAとした高速重
    荷重用タイヤ。
  2. 【請求項2】前記サイドパッキングゴムは、その上端の
    ビード底面からの半径方向の高さHPが前記ビードエーペ
    ックスゴム上端のビード底面からの高さHAよりも大かつ
    タイヤ断面高さHの1/2よりも小とするとともに、前記
    ビードエーペックスゴム上端の前記高さHAはリムフラン
    ジ高さHRよりも大としたことを特徴とする請求項1記載
    の高速重荷重用タイヤ。
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