JP2889477B2 - 高速重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トレッド部の発熱によ
る、トレッド部のゴム欠けなどトレッド部の破損を防止
し、タイヤの高速、高荷重性能を高めうる高速重荷重用
ラジアルタイヤに関する。

【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、軽量化等の向上のためにラジアル構造のもの
が採用されてきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】他方、近年航空機用タ
イヤにおいては、着陸、離陸時において複数のタイヤ群
にパンクが生じたときに、損傷のない残りタイヤに正規
荷重の略２倍の荷重が作用することがあっても、安全に
離着陸が可能な性能を持ったタイヤであることが要件と
されてきている。

【０００４】このため航空機用タイヤには、従来のもの
に比してより一層高速、高荷重に耐うることが強く要望
されることとなった。

【０００５】しかしこの様な航空機用タイヤで前述の如
く高速高荷重条件下で使用されるとトレッド部に大きな
応力が生じることによって、トレッド部の発熱が大きく
なり、トレッドゴムの発泡を生じこれを起点として、ト
レッドゴムの飛散をさせるなどの損傷を招来する。

【０００６】又高速高荷重条件下での性能を上げるた
め、トレッドの発熱を下げ、ゴムの発泡性を良くしよう
とすると耐摩耗性、耐ティア性の低下をまねく。

【０００７】発明者らは前記要請を充足すべく鋭意研究
の結果、 １）トレッド部においては、ベルト層が途切れるタイヤ
軸方向両側部では、前記ベルト層、バンド層の拘束力が
ないため、離着陸時など高速、高荷重が作用することに
よって、ゴムの発熱によりトレッド部の内部温度が高ま
り、ゴム発泡、トレッドゴムの欠けが生じやすいこと。

【０００８】２）従ってトレッド部の前記ベルト層が途
切れるバットレス部分には、トレッドゴムとはその組成
が異なる低発熱性、耐発泡性を有する特異なゴムを用い
て形成することが好ましいこと。又このゴム層は、トレ
ッド摩耗に影響されない位置に配設すること。

【０００９】３）ゴムの低発熱性、耐発泡性を高めるに
は、ソリューションＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）
を含むゴム組成が好ましく、又性能を十分に発揮させる
ためにはその組成配分、及び配合剤の規制が必要である
こと。を見出し本発明を完成させたのである。

【００１０】本発明は、トレッド部の両側部に規制され
た範囲に、非油展のソリューションＳＢＲを含むゴム組
成を有するウイングゴム層を設けることを基本として、
高速、高荷重のもとで使用されるタイヤであっても、ト
レッド部の発熱、発泡に起因する引裂け、ゴム欠けの発
生を防止し、トレッド部の高速、高荷重性能及び安全性
を向上でき、航空機用ラジアルタイヤとして好適に採用
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。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部か
らサイドウォール部を通りビード部のビードコアの周り
を折返すカーカスの半径方向外側かつトレッド部の内方
に、ベルト層を有するトレッド構造体を設けた高速重荷
重用タイヤであって、タイヤ子午断面において、トレッ
ド部で周方向にのびる主溝の溝底を通りトレッド部表面
に平行な溝底ラインがサイドウォール部表面と交わる第
１の点をタイヤ軸方向に通る上方線と、ベルト層のタイ
ヤ軸方向外端縁を通る半径線がカーカスの外表面と交わ
る第２の点をタイヤ軸方向に通る下方線とに挟まれかつ
前記トレッド構造体のタイヤ軸方向外側を含む領域にサ
イドウォールゴム、トレッドゴムと異なるウイングゴム
を配設するとともに、前記ウイングゴム層は、スチレン
とブタジエンとからなりしかもスチレンを１０重量％以
上かつ１７重量％以下を含むとともに残りのブタジエン
部分におけるビニール分が占める割合をブタジエン部分
全体に対して２５重量％以上かつ７０重量％以下とした
非油展のソリューションＳＢＲを、ゴムポリマ１００重
量部にの中に２０重量部以上かつ６０重量部以下の比で
配合したことを特徴とする高速重荷重用ラジアルタイヤ
である。

【００１２】

【作用】前記構成に係る上方線、下方線、及びトレッド
構造体のタイヤ軸方向外側を含みかつサイドウォール部
表面を形成する領域に、ウィングゴムを配している。ト
レッド部はベルト層で代表されるトレッド構造体によっ
て補強されているがこのトレッド構造体が途切れるその
タイヤ軸方向外側部分では、そのトレッド構造体による
拘束力がなくなるため、トレッド部の中央部分に比して
ゴムの移動が容易であるため、その内部温度が上昇する
こととなる。その結果、ゴムに発泡、ゴム欠けなどの損
傷が生じがちになる。特に異状ともいえる大荷重が作用
した場合には、前記温度上昇が著しい。このためウィン
グゴムはサイドウォールゴム、トレッドゴムとは異なる
ゴムによって形成しているのである。

【００１３】又、ウィングゴムは、非油展のソリューシ
ョンＳＢＲを、ゴム組成１００重量部の中に２０重量部
以上、かつ６０重量部以下の比で配合している。２０重
量部未満では前記した高速、高荷重の使用条件のもとで
は、発熱が大きく、耐発泡性に劣る。又６０重量部をこ
えると、引裂きが生じやすく耐ゴム欠け性（耐ティアー
性）に劣る。なお非油展のソリューションＳＢＲとした
のは、油展の油分によりゴムの発熱が高くなるため非油
展としたのである。

【００１４】非油展のソリューションＳＢＲにおいて、
ＳＢＲを形成する原料であるスチレンとビニールとの含
有比率を変化させることによっても耐発泡性、耐ゴム欠
け性を異にする。表１に示すようにＳＢＲの配合、比率
及びＳＢＲの中に含まれるスチレン及びビニールの含有
率を種々違えてゴム試料を製作し、それぞれの性能を調
査した。

【００１５】耐発熱性は、損失弾性率（Ｅ″）を測定す
ることにより判定でき、その測定性が小さいほど耐発熱
性が良好である。又耐発泡性は、試料の加熱温度毎に生
じる空へきの有無によりゴムに発泡が始まる最低温度を
判定することができ、この発泡温度が高いほど耐発泡性
が良好である。さらにＪＩＳ Ｋ６３０１に規定する引
裂試験により、耐ゴム欠け性を把握することが出来る。

【００１６】このような調査を行った結果、表１に示す
試料３、５、１１のものが耐発熱性、耐発泡性及び耐ゴ
ム欠け性がバランスよく良好であり、これら試料３、
５、１１に基づくゴム組成のものを用いてウィングゴム
を製作すれば、米国規格ＴＳＯ−Ｃ６２Ｃに基づき、し
かも規定の荷重の２００％の荷重を加えた場合であって
も、損傷が生じることなく、耐久性を保持しうることが
表２に示すように確認された。なお表２から試料４、１
２も後記で測定する損失弾性率（Ｅ″）指数が９５以
下、ゴム発泡温度指数が１１０以上、耐テイア性指数が
９０以下であり、良好であるのがわかる。

【００１７】このような実験結果に基づき、前記領域に
非油展のソリューションＳＢＲからなり、しかもその配
合比及び組成を規定したゴム組成からなり、トレッドゴ
ム、サイドウォールゴムとは異なるウィングゴムを配設
することにより、高度の高速、高荷重性能を得ることが
出来たのである。

【００１８】

【実施例】以下本発明の一実施例を高速重荷重用ラジア
ルタイヤが航空機用タイヤである場合を例にとり、図面
に基づき説明する。

【００１９】正規リムＪ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６
が架け渡される。

【００２０】又、トレッド部２の内方かつ該カーカス６
の半径方向外方にはベルト層７が巻装され、かつカーカ
ス６とベルト層７との間には、カットブレーカ層８が配
される。

【００２１】本例では、これらのカーカス６、ベルト層
１０、及びカットブレーカ層８によってトレッド構造体
９が形成される。

【００２２】前記カーカス６は、本実施例では、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
の巻上げプライからなる内層６Ａ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、本実施例では前記内層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枚の巻下げプライからなる外層６Ｂとを具え
る。内層６Ａの巻上げプライ及び外層６Ｂ巻下げプライ
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
ラジアル構成とし、各プライは、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。

【００２３】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２１を設
け、内層６Ａの巻上げプライとその折返し部６ｂおよび
外層６Ｂの巻下げプライ７Ａとの間に働く剪断力を緩和
させている。

【００２４】前記ベルト層７は、カーカス６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５〜４５°の角度で傾けて配列している。

【００２５】カットブレーカ層８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。

【００２６】又高速重荷重用タイヤ１は、トレッド部２
の前記トレッド構造体９の半径方向外側にトレッド部表
面２ａを形成し、かつ周方向にのびる単数又は複数本の
主溝１０を条設したトレッドゴム１６が、前記サイドウ
ォール部３には、カーカス６の外表面１３の外側かつサ
イドウォール部表面３ａとの間にサイドウォールゴム１
７が、さらにトレッドゴム１６とこのサイドウォールゴ
ム１７との間には、サイドウォール部３のバットレス部
分３Ａを形成するウィングゴム１９がそれぞれ配され
る。

【００２７】ウィングゴム１９は少なくとも次に述べる
上方線１２と下方線１３とに挟まれかつトレッド構造体
９のタイヤ軸方向外側を含む領域Ｓに介在しなければな
らない。上方線１２は、前記主溝１０の溝底１０ａを通
りトレッド部表面２ａに平行な溝底ライン１１がサイド
ウォール部表面３ａと交わる第１の点Ｐをタイヤ軸方向
に通る線分によって形成される。

【００２８】又、下方線１３は、ベルト層７のタイヤ軸
方向外端縁Ｅを通る半径線Ｙがカーカス６の外表面１４
と交わる第２の点Ｑをタイヤ軸方向に通る線分によって
形成される。

【００２９】このような領域Ｓは、ウィングゴム１９が
介在する最小限の範囲を規制するものであり、ウィング
ゴム１９の上限位置は前記溝底ライン１１を限度とす
る。これは、トレッド部２のショルダー部分であって
も、旋回時などにおいて接地することがあり、耐摩耗性
を要件とするトレッドゴム１６によってトレッド部表面
２ａを全域に亘って覆う必要があるからである。

【００３０】又ウィングゴム１９の下限は、図１に示す
如く、サイドウォール表面３ａ上のビードベースｌから
の高さがタイヤ断面高さＨの０．７倍の点Ｒを通りカー
カスの外表面１４に接する接線Ｚを下限とする。前記接
線Ｚをこえてウィングゴム１９を半径方向内方に伸延さ
せると、タイヤの縦たわみが大となる領域に前記ウィン
グゴム１９が及び該ウィングゴム１９とサイドウォール
ゴム１７との境界でクラックが発生しやすくなる。

【００３１】又、ウィングゴム１９は、スチレンとブタ
ジエンを溶液重合により製造された非油展のソリューシ
ョンＳＢＲを、１００重量部のゴムポリマの中に２０重
量部以上かつ６０重量部以下の比でＮＲ（天然ゴム）と
配合して形成される。

【００３２】この非油展ソリューションＳＢＲは、スチ
レンとブタジエンからなり、前記スチレンを１０重量％
以上かつ１７重量％以下を含むとともに、残りのブタジ
エン部分におけるビニル分が占める割合をブタジエン部
分全体に対して２５重量％以上かつ７０重量％以下とし
ている。

【００３３】このようなゴム組成は、後述するように複
数の資料を試作しかつその試料を用いてタイヤを製作す
るとともに、高速、高荷重テストを行うことによってウ
ィングゴムのゴム組成を規制したのである。

【００３４】

【具体例】

（Ａ）テスト１ ウィングに用いるゴムについてＳＢＲの配合比と、ＳＢ
Ｒに含まれるスチレン、ビニールの含有率を変化させて
試料を製作するとともに、それぞれの試料について性能
のテストを行った。各試料の組成及びテスト結果を表１
に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】なおテスト項目及びテスト条件は次の通
り。 １）損失弾性率（Ｅ″） 岩本製作所製粘弾性スペクトロメータを用いて、温度７
０℃、初期歪１０％、動歪±１％、１０ にて測定し試
作１を１００とする指数で表示した。数値が大きい方が
発熱が大であることを示す。

【００３７】２）ゴム発泡温度 各試料から略２cm立方のゴム片採取し、加熱オーブンを
用いて約２０分間放置したのち、ナイフでそのゴム片の
中心部を切り出し、その中央部に発泡による空壁の有無
により発泡温度を測定するとともに試料１を１００とす
る指数で表示した。数値が高いほど発泡温度が高く良好
であることを示す。

【００３８】３）耐ゴム欠け性 ＪＩＳ Ｋ６３０１の第９項に示す引裂試験に準據して
テストを行い試料１を１００とする指数で表示した。数
値が大きいほど良好であることを示す。

【００３９】テストの結果、試料３、５、１１のものが
各テスト項目ともバランスよく良好であり、ウィングゴ
ムとして採用しうることを確かめ得た。

【００４０】Ｂ）テスト２ タイヤサイズが４６×１７ Ｒ２０である航空機用ラジ
アルタイヤについて表１に示す試料３、５、１１のゴム
を用いた本願構成のウィングゴムを有するタイヤ（実施
例１〜３）と、試料１、６、８のゴムをウィングゴムと
して用いたタイヤ（比較例１〜３）について、高速高荷
重テストを行った。高速高荷重テストには、米国規格Ｔ
ＳＯ−Ｃ６２Ｃに基づく離陸テストを行った。なお作用
負荷重荷として、各試供タイヤに、１００％基準荷重の
２倍の荷重を負荷した。テスト結果を表２に示す。

【００４１】

【表２】

【００４２】テストの結果、実施例のものは、比較例の
ものに比べて、何れもゴムの発泡、ゴム欠けが発生する
ことなく良好であることが確認出来た。

【００４３】

【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、トレッド部
の高速、高荷重性能及び安全性を高め航空機用タイヤと
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タイヤ左半分断面図で
ある。

【図２】その要部を拡大して示す部分断面図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ２ａ トレッド部表面 ３ サイドウォール部 ３ａ サイドウォール部表面 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ７ ベルト層 ９ トレッド構造体 １０ 主溝 １０ａ 溝底 １１ 溝底ライン １２ 上方線 １３ 下方線 １４ カーカスの外表面 １６ トレッドゴム １７ サイドウォールゴム １９ ウィングゴム Ｃ タイヤ赤道 Ｅ ベルト層の外端縁 Ｐ 第１の点 Ｑ 第２の点 Ｓ 領域 Ｙ 半径線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 9/06 Ｃ０８Ｌ 9/06 (56)参考文献 特開 平３−42303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−293212（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−179212（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−173026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−219241（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−160846（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−199734（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−230647（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−128203（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60C 1/00 B60C 11/00

Claims (1)

(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通りビ
   ード部のビードコアの周りを折返すカーカスの半径方向
   外側かつトレッド部の内方に、ベルト層を有するトレッ
   ド構造体を設けた高速重荷重用タイヤであって、 タイヤ子午断面において、トレッド部で周方向にのびる
   主溝の溝底を通りトレッド部表面に平行な溝底ラインが
   サイドウォール部表面と交わる第１の点をタイヤ軸方向
   に通る上方線と、ベルト層のタイヤ軸方向外端縁を通る
   半径線がカーカスの外表面と交わる第２の点をタイヤ軸
   方向に通る下方線とに挟まれかつ前記トレッド構造体の
   タイヤ軸方向外側を含む領域にサイドウォールゴム、ト
   レッドゴムと異なるウイングゴムを配設するとともに、 前記ウイングゴム層は、スチレンとブタジエンとからな
   りしかもスチレンを１０重量％以上かつ１７重量％以下
   を含むとともに残りのブタジエン部分におけるビニール
   分が占める割合をブタジエン部分全体に対して２５重量
   ％以上かつ７０重量％以下とした非油展のソリューショ
   ンＳＢＲを、ゴムポリマ１００重量部にの中に２０重量
   部以上かつ６０重量部以下の比で配合したことを特徴と
   する高速重荷重用ラジアルタイヤ。