JP3002272B2 - 高速重荷重用タイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カーカス及びトレッド
補強層の途切れ端から進行するプライ間剥離を効果的に
抑制できタイヤの構造耐久性を向上しうる高速重荷重用
タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】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
タイヤにおいても走行安定性能、耐摩耗性能、燃費性能
等の向上のためにカーカスの半径方向外側を強靭な補強
層でタガ締めしたラジアル構造のものが採用されつつあ
る。

【０００３】しかしながらこのようなラジアルタイヤ
は、前記補強層によりトレッド剛性が大巾に高まりその
変形量が減ずるため、特に高荷重条件下で使用される航
空機用タイヤではショルダ部からビード部にかけての曲
げ変形が著しく増加する。その結果、前記ショルダ部で
途切れる前記補強層両端の途切れ端及びビード部で途切
れるカーカス折返し部上端の途切れ端において剪断力が
夫々集中して作用し、各途切れ端を起点として、プライ
間剥離を誘発させるなど構造耐久性を損ねることが知ら
れている。

【０００４】なおこのようなプライ間剥離を抑制するた
めに、従来、例えばショルダ部にあっては補強層のコー
ド角度及びコード材質を違えたり、又ビード部にあって
はビード補強層を新たに設けその剛性を高め変形量を減
ずるなどの手段がとられているが十分満足しうる効果を
得るに至っていない。

【０００５】従って本発明者らは、前記途切れ端におけ
る隣り合うプライ間相互のコード間距離をコード直径の
１／４倍以上かつ２．０倍以下に規制し、該コード間に
介在するゴム材の伸縮によって前記剪断力を緩和させる
ことを案出した。

【０００６】しかしこの途切れ端ではその内外において
剛性差を招くため、生タイヤ形成の際の外圧及び加硫成
形におけるインフレート時の充填内圧力が不均一に作用
し、前記コード間に介在するゴム材を外側に流出させ、
途切れ端におけるコード間距離を局部的に減ずることが
判明した。なお流出後におけるコード間距離を確保する
ために、各プライにおけるトッピングの被覆厚さ全体を
高めることが提案されうるが、このものではタイヤ重量
の大巾な増加を招き燃費性能及び発熱性を損ねるととも
に、例えばトレッド補強層にあってはトレッド面内剛性
を減じ走行安定性を悪化させる。

【０００７】本発明は、所定寸法のストリップゴムシー
トを用いて途切れ端を覆ってプライの両側に折返すゴム
保護層を設けることを基本として、前記弊害を招くこと
なく途切れ端でのコード間距離を確保でき、プライ間剥
離を抑制しタイヤ耐久性を向上しうる高速重荷重用タイ
ヤの提供を目的としている。

【０００８】

【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
ドウォールをへてビード部のビードコアで折返しかつ互
いに平行に揃えたコードが折返し部上端で途切れる複数
枚のカーカス用のプライからなるカーカスと、このカー
カスの半径方向外側かつトレッド部の内方に配されタイ
ヤを周回するとともにコードを互いに平行に揃えかつ該
コードがタイヤ円周方向に対して傾くことによりタイヤ
軸方向両側でコードが途切れる複数枚のプライからなる
補強層とを含むとともに、前記カーカス用のプライの前
記折返し部上端の途切れ端、及び補強用のプライの両側
の途切れ端に、０．２mm以上かつ２．０mm以下の厚さか
つ２０mm以上かつ３００mm以下の巾のストリップゴムシ
ートを前記途切れ端を覆ってプライの両側に折返したゴ
ム保護層を設け、しかもカーカス用のプライ、補強層用
のプライにそれぞれにおいて、各プライのコードと該プ
ライに隣り合うプライのコードとの間のプライの厚さ方
向の距離を、前記カーカス用のプライの場合には該カー
カス用のプライのコードの直径Ｄ１、補強用のプライの
場合には該補強層用のプライのコードの直径Ｄ２の１／
４倍以上かつ２．０倍以下とし、かつ前記ゴム保護層
は、１００％モジュラスを４０以上かつ７０ kg ／cm ²
以下、破断時の伸びを２００以上かつ３５０％以下、し
かも破断時の応力を１５０以上かつ３００ kg ／cm ² 以
下としたゴム組成体を用いて形成している。

【０００９】

【作用】カーカス用及び補強層用のプライの端部に所定
寸法のストリップゴムシートをＵ字に折返して貼着し、
該プライの途切れ端を覆うゴム保護層を形設する。従っ
て加硫成形での内圧充填時等、コード間のゴム材がある
程度流出した場合にも、途切れ端での必要なコード間距
離が確保され、タイヤ変形時の剪断力を緩和・吸収しプ
ライ間剥離を防止しうる。又このゴム保護層は、プライ
の端部のみに局部的に設けられるため、トレッド面内剛
性の低下及びタイヤ重量の増加等をほとんど招くことが
なく走行安定性、燃費性等を維持しうる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例を、タイヤサイズが４
６×１７Ｒ２０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。

【００１１】正規リムＲに装着されかつ正規内圧を付加
した正規内圧状態におけるタイヤの断面を示す図１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。

【００１２】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枚の内の
プライ７ａ…からなる内層７Ａと、この内層７Ａの折返
し部７１を囲みタイヤの外側から内側に巻下す複数枚、
例えば２枚の外のプライ７ｂ、７ｂからなる外層７Ｂと
を有するカーカス７が設けられる。

【００１３】内のプライ７ａは、サイドウォール部４、
トレッド部５を通りトロイド状をなす本体部７０両端に
ビードコア２をタイヤ内側から外側に折返す折返し部７
１を有し、又外のプライ７ｂはトロイド状の本体部７３
にビードコア２の外側で巻下ろした巻下ろし部７４を具
える。

【００１４】又内・外のプライ７ａ、７ｂは夫々コード
２５をタイヤ赤道に対して７５度〜９０度の角度で配列
したコード配列体をトッピングゴム３０で被覆したシー
ト状をなし、内のプライ７ａの各コード２５は前記折返
し部７１上端で途切れるとともに、外のプライ７ｂの各
コード２５は前記巻下ろし部７４の内端で途切れてい
る。又本例ではカーカス７は、隣り合うカーカスプライ
間において、夫々コード２５が円周方向に対して交互に
交叉して傾くように夫々向きを違えて重置している。

【００１５】なおカーカスのコード２５として例えばレ
ーヨン、ポリエステル、ビニロン、ナイロン、芳香族ポ
リアミド等の有機繊維コードが用いられる。

【００１６】又ビードコア２上方には、タイヤ半径方向
にのびる先細ゴムからなるビードエーペックス９を設け
て剛性を高め、かつカーカス７の折返し部７１のたわみ
による応力を分散させる。又ビード部３外面には、リム
ずれ防止用のチエーフア（図示せず）を設けることもで
きる。

【００１７】さらにトレッド部５には、本例では、その
内部に、カーカス７の半径方向外側に位置してタイヤ赤
道ＣＯに対して補強用のコード２６を５度以下のコード
角度で配置したベルト１０と、該ベルト１０と前記カー
カス７との間に介在しかつタイヤ赤道ＣＯに対して０以
上かつ７０度以下のコード角度で傾く補強用のコード２
７を有するカットブレーカ１４とからなる補強層１５が
タイヤ円周方向に巻装される。

【００１８】前記ベルト１０は、前記コード２６をトッ
ピングゴム３０中に埋着した、複数枚、例えば６〜１０
枚のプライ１０ａ…から形成され、各コード２６はタイ
ヤ軸方向のプライ両端で途切れている。又該プライ１０
ａ…は、半径方向外向きに徐々に巾狭とすることによ
り、ベルト１０は、タイヤ軸を含む断面において略台形
状をなし、又その側面１０Ｓはタイヤバットレス部の外
表面ＳＢに略同厚さで沿った斜面となる。又ベルト１０
のタイヤ軸方向最大巾ＷＢ、本例では最も内側の巾広の
プライ１０ａ１の巾は、タイヤ全巾ＷＴの７５〜８５％
程度の範囲としている。なおコード２６は、各プライ１
０ａ…ごとに交互に逆に傾ける。なおプライ巾はプライ
最外端のコード端間の距離として測定している。

【００１９】又前記カットブレーカ１４は、トッピング
ゴム３０中に埋着した前記コード２７をプライ間相互で
交差するごとく向きを違えて配置した例えば２枚のプラ
イ１４ａ１、１４ａ２（プライ１４ａ１、１４ａ２を総
称してプライ１４ａという）から形成され、各コード２
７はプライ端で途切れるとともに、本例では外のプライ
１４ａ１のタイヤ軸方向巾Ｗ１は該プライ１４ａ１と内
側で隣り合う内のプライ１４ａ２の巾Ｗ２より小かつ外
側で隣り合う前記ベルト１０のプライ１０ａ１の巾Ｗ３
すなわち本例では最大巾ＷＢよりも小に設定し各プライ
端位置を違えることにより応力の分散を計っている。な
お前記巾Ｗ１は、巾Ｗ２、Ｗ３と同巾もしくは広巾に設
定してもよい。

【００２０】このカットブレーカ１４は、トレッド部５
の面内曲げ剛さを高め、コーナーリング力を増大するた
めのものであり、そのためにカーカスのコード２５、ベ
ルトのコード２６とトライアングル構造となるように配
置する。従ってカーカスのコード２５がタイヤ赤道に対
して７５〜９０度、ベルトのコード２６が５度以下の角
度で傾くため、カットブレーカのコード２７を、タイヤ
赤道ＣＯに対して、好ましくは１０〜４５度、より好ま
しくは１０〜３０度の角度で傾け強固なトライアングル
構造を形成する。なおカーカスのコード２５が７５〜８
０度の角度のとき、カットブレーカのコード２７のタイ
ヤ赤道に対する傾きを０度近くに設定することもでき
る。

【００２１】このように、カットブレーカ１４の付加自
体によって、さらには、前記のようにコード２５、２６
とトライアングル構造とすることにより面内曲げ剛さを
高め、コーナーリング力を増大させるとともにスタンデ
ィングウエブの発生を抑制する。

【００２２】そして本発明では、このようなベルト１０
とカットブレーカ１４とからなる補強層１５の形成によ
り高まるショルダー部５Ａからビード部３に至る曲げ変
形に原因する補強層１５及びカーカスの折返し部７１で
のプライ間剥離を防止するために、前記補強層１５両端
部及び折返し部上端部に夫々ゴム補強層２０、２１を設
けている。

【００２３】なお本実施例では、カットブレーカ１４の
コード２７がカーカスのコード２５、ベルトのコード２
６と交差するなどその伸長方向が異なりしかもベルト１
０とカーカス７との間の剛性差も加わって、ショルダ部
５Ａでは特に前記カットブレーカ１４のプライ間及び該
プライとそれに隣接するカーカスのプライ及びベルトの
プライとの間でセパレーションが発生しやすい。従って
本例ではゴム補強層２０は、補強層１５のうちカットブ
レーカ１４の両端部に配される。

【００２４】すなわちゴム補強層２０は、図２に拡大し
て示すように、前記外のプライ１４ａ１の端部を被覆す
るゴム保護層２０Ａ、及び内のプライ１４ａ２の端部を
被覆するゴム保護層２０Ｂとを含む。又各ゴム保護層２
０Ａ、２０Ｂは、夫々図３に示すように、０．２mm以上
かつ２．０mm以下の厚さｔを有ししかも２０mm以上かつ
３００mm以下の巾Ｗの半加硫もしくは未加硫の帯状のス
トリップゴムシート１６を、予め各プライ１４ａの端面
である途切れ端ｅを覆ってプライ１４ａのタイヤ半径方
向の上面、下面の両側にＵ字に折返して貼着し、しかる
後、これらを用いて生タイヤを形成しかつ金型内で加硫
形成することにより形成される。なおこのストリップゴ
ムシート１６は、生タイヤの形成におけるベルト１０、
トレッドゴム等の順次の貼重ねの外力、及び加硫形成の
際の充填内圧等により、途切れ端ｅからある程度流出す
る。しかしながら予め前記厚さｔを有するため、その残
部によって外のプライ１４ａ１のコード２７と内のプラ
イ１４ａ２のコードとの間のプライ厚さ方向の距離ｌ
１、外のプライ１４ａ１のコード２７とベルト１０のプ
ライ１０ａ１のコード２６との間の距離ｌ２及び内のプ
ライ１４ａ２のコード２７とカーカス７のプライ７ｂ１
のコード２５との間の距離ｌ３を夫々該コード２７の直
径Ｄ２の１／４倍以上かつ２．０倍以下の範囲に維持で
き、プライ間に作用しかつ途切れ端ｅで集中する剪断力
をそのゴム弾性によって緩和・吸収しうる。

【００２５】従って該ゴム保護層２０Ａ、２０Ｂは、そ
れらを挟むコードに追従して伸縮する必要があり、その
ために、１００％モジュラスを４０以上かつ７０kg／cm
2 以下、破断時の伸びを２００以上かつ３５０％以下、
しかも破断時の応力を１５０以上かつ３００kg／cm2 以
下としたゴム組成体が用いられる。

【００２６】なお１００％モジュラスが４０kg／cm2 未
満の場合発熱が大きくなり、熱破壊を招きやすく、又７
０kg／cm2 をこえると剪断力緩和効果が不十分となる
他、コードとの接着性が低下しコードルースを生じやす
い。

【００２７】又破断時の伸びが２００％未満の場合コー
ドへの追従性が不足しゴム破壊を招きやすく、３５０％
をこえると発熱性が高くなる。さらに破断時の応力が１
５０kg／cm2 未満の時強度不足となり又３００kg／cm2
をこえると剪断力緩和効果に劣る傾向にある。

【００２８】同様に前記コード間距離ｌ１、ｌ２、ｌ３
が前記直径Ｄ２の１／４未満の場合剪断力緩和効果が期
待できず又２倍をこえると発熱が大となる。

【００２９】又ゴム保護層２０形成用のストリップゴム
シート１６の厚さｔは、タイヤ形成時のゴム流出量を考
慮した値であって、０．２mmより小及び２．０mmより大
の時前記範囲内でのコード間距離ｌ１、ｌ２、ｌ３の維
持が困難となる。又ストリップゴムシート１６の巾Ｗが
２０mm未満の場合応力緩和効果が十分発揮されず又３０
０mmをこえると、タイヤ重量を増大させる他、トレッド
剛性を低下し走行性能を損ねることとなる。

【００３０】又カーカス７の折返し部７１に配される前
記ゴム保護層２１は図４に示すように、同様に、各内の
プライ７ａの途切れ端ｅをＵ字に被覆したストリップゴ
ムシート１６により形成されるゴム保護層２１Ａ〜２１
Ｄを含み、このことにより途切れ端ｅにおけるプライ間
相互のコード間距離Ｌ１〜Ｌ４を夫々カーカスのコード
２５の直径Ｄ１の１／４倍以上かつ２．０倍以下に設定
している。

【００３１】なお本発明においては前記補強層１５をベ
ルト１０のみによって形成してもよく、かかる場にはプ
ライ１０ａ両端の途切れ端にゴム保護層を形成する。又
カーカス７の折返し部７１のゴム保護層２１はビード部
の耐久性を向上しうる。

【００３２】

【表１】

【００３３】なお表１に記載するゴム保護層のゴム組成
及びゴム物性を表２に示す。

【００３４】

【表２】

【００３５】なお高速耐久テストとして、米国航空局規
格ＴＳＯ−Ｃ６２ｃに基づく離陸テストを１５０％基準
荷重の下で１００回行いその時のカーカスゴム破壊の有
無を評価した。なおビード部発熱指数とは１００回走行
後の各回のビード発熱平均温度から夫々走行前のビード
温度を引いた温度差を該走行前のビード温度で除した値
である。

【００３６】又低速耐久テストとして、１２０％基準荷
重の下で速度１１km／Ｈで３０００kmまで連続走行さ
せ、その時のショルダ部損傷及びビード部損傷に至る走
行距離で評価した。

【００３７】

【発明の効果】叙上のごとく本発明のタイヤは、所定寸
法のストリップゴムシートを用いてカーカス用プライ又
は補強層用プライの各途切れ端をＵ字に折返して覆うゴ
ム補強層を設けているため、タイヤ重量の増大、走行性
能の低下等を招くことなく、途切れ端で集中する剪断力
を緩和でき、プライ間剥離を抑制しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】ショルダ部を拡大して示す部分断面図である。

【図３】ストリップゴムシートを示す断面図である。

【図４】ビード部を拡大して示す断面図である。

【図５】そのコード間距離を説明する断面図である。

【符号の説明】

２ ビードコア ３ ビード部 ４ サイドウォール部 ５ トレッド部 ７ カーカス ７ａ カーカス用のプライ １０ａ、１４ａ 補強層用のプライ １５ 補強層 １６ ストリップゴムシート ２０、２１ ゴム保護層 ２５、２６、２７ コード ７１ 折返し部 ｅ 途切れ端

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 15/00 B60C 9/20

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をへてビー
   ド部のビードコアで折返しかつ互いに平行に揃えたコー
   ドが折返し部上端で途切れる複数枚のカーカス用のプラ
   イからなるカーカスと、 このカーカスの半径方向外側かつトレッド部の内方に配
   されタイヤを周回するとともにコードを互いに平行に揃
   えかつ該コードがタイヤ円周方向に対して傾くことによ
   りタイヤ軸方向両側でコードが途切れる複数枚のプライ
   からなる補強層とを含むとともに、前記カーカス用のプライの前記折返し部上端の途切れ
   端、及び補強用のプライの両側の途切れ端に、 ０．２mm
   以上かつ２．０mm以下の厚さかつ２０mm以上かつ３００
   mm以下の巾のストリップゴムシートを前記途切れ端を覆
   ってプライの両側に折返したゴム保護層を設け、 しかもカーカス用のプライ、補強層用のプライにそれぞ
   れにおいて、各プライのコードと該プライに隣り合うプ
   ライのコードとの間のプライの厚さ方向の距離を、前記
   カーカス用のプライの場合には該カーカス用のプライの
   コードの直径Ｄ１、補強用のプライの場合には該補強層
   用のプライのコードの直径Ｄ２の１／４倍以上かつ２．
   ０倍以下とし、かつ前記ゴム保護層は、１００％モジュラスを４０以上
   かつ７０ kg ／cm ² 以下、破断時の伸びを２００以上か
   つ３５０％以下、しかも破断時の応力を１５０以上かつ
   ３００ kg ／cm ² 以下としたゴム組成体を用いて形成し
   た ことを特徴とする高速重荷重用タイヤ。