JP3005042B2 - 高速重荷重用タイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビード部での損傷を防止することによりタ
イヤ耐久性を向上でき、特に航空機用として好適に使用
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。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこのようなラジアル構造のものは、その
特性上、強固なベルト層に原因してトレッド変形が小で
あり、従って、特に航空機用ラジアルタイヤでは、前記
のごとき高荷重条件下での使用によりビード部での曲げ
変形量が大巾に増大する。その結果、離着陸時における
衝撃、高速走行及びブレーキング等の際、大なる応力が
ビード部に作用するとともにその内部温度が大巾に上昇
し、他のタイヤ損傷に比してビード損傷が早期に発生
し、その使用寿命を低下するという問題点がある。

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４図に示す負荷時のタイヤビード部A0と、正規荷重
での負荷時のビード時A1とを比較した場合、ビード部内
部発熱は、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A0、A1外面とリムフランジRa
の上縁との間の各長さ、すなわち初期高さh0と負荷高さ
h1との差であるビード変形量h0−h1が小さいほど低く、
しかもビード部の負荷形状は無負荷形状にほとんど影響
することなくほぼ一定であることを見出し得た。

従って、ビード変形量を減じるためには、ビード部を
予め負荷形状に近似した形状に設定することが好まし
く、又そのためにはビードコアの位置をタイヤ軸方向内
側かつタイヤ半径方向外側に移行しビードコアから立上
がるビードエーペックスを負荷形状に近似した外側にね
かした形状とする必要がある。しかしながらかかるビー
ドコアの移行は、ビートコアとリムとの間のゴム厚さの
増大を招くなどビード剛性が減じ、リムの着座性を損ね
るとともにリムずれ等を誘発しやすい。

本発明は、ビート部に、カーカスの外表面に沿ってカ
ーカスの底部から外側部にのびる補強コードからなるヒ
ールフィラを設けることを基本として、リムへの着座性
を損ねることなくビードコアをタイヤ軸方向内側に移行
させることができ、かつリムとの摩擦やブレーキ熱等に
よるビード部ゴムの劣化等による外部損傷からカーカス
を保護することによりビード損傷を効果的に抑制しうる
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トロイド状の本体部と該本体部に
連なりかつ前記ビードコアの廻りで折返される折返し部
とを有しかつカーカスコードをラジアル配列したカーカ
ス、及び該カーカスの半径方向外側かつトレッド部内方
に配されるベルト層を具える一方、前記ビード部に、タ
イヤ円周方向に対して45゜以上かつ90゜以下の角度で配
列される補強コードを有する少なくとも１枚の補強プラ
イからなりかつ前記カーカスの外表面に沿って該カーカ
スの底部からタイヤ軸方向外側部にのびるヒールフィラ
を設けるとともに、該ヒールフィラは、その内端が、前
記ビードコアの中心点からタイヤ半径方向かつ下向きに
のびる縦の中心線よりもタイヤ軸方向内方に位置し、し
かも外端が、前記ビードコアの中心点からタイヤ軸方向
かつ外向きにのびる横の中心線に対してタイヤ半径方向
の上、下に40度の角度αで前記中心点で交わる上、下の
臨界線の間の領域内に位置させ、かつ前記ビードコア
は、ビードヒール点Q1から、ビードコアのタイヤ軸方向
内縁までのタイヤ軸方向の距離Ｘと、前記ビードヒール
点Q1からリムフランジRa上端までのタイヤ半径方向の距
離であるフランジ高さＨとの比X/Hを0.8以上、ビードコ
アのタイヤ半径方向上縁を、前記リムフランジRa上端よ
り下方に、しかもリムフランジRa上端からビードコア上
縁までの半径方向の距離Ｙと、前記フランジ高さＨとの
比Y/Hを0.3以下、前記ビードヒール点Q1から、タイヤ半
径方向上方にタイヤ断面高さHOの0.2倍の距離ｈを隔て
た基準点Q3において、前記カーカスの多側に配されタイ
ヤ外皮をなすゴム厚さF1と、前記距離Ｘとの比F1/Xを０
より大かつ0.20以下、カーカスを含みかつタイヤ外面と
直交する向きのタイヤ全厚さF2と、前記距離Ｘとの比F2
/Xを前記比F1/Xより大かつ0.60以下としている。

〔作用〕

カーカスの折返し部外表面に沿って配されるヒールフ
ィラは、折返し部の底部からその外側部にのびるため、
ビードコアとリムフランジとの間のゴム厚さの増加を招
くことなくビードコアをタイヤ軸方向内側かつタイヤ半
径方向外側に移行しうる。従って必要なビード剛性を維
持でき、リムへの着座性を高めかつリムずれを予防しう
る一方、ビード部の無負荷形状を負荷形状に近似させる
ことが可能となり、ビード変形量減じビード損傷を大巾
に抑制しうるとともに、外部損傷に対し例えばカーカス
のアウタープライを保護する。

しかもヒールフィラはその外端が、高剛性を有するビ
ードコアの側方すなわち、ビードコアの中心点を通る外
向きの横中心線に対する±45度の角度領域内に位置して
いるため、ビード変形の際該外端に作用する応力を低下
でき、該外端からのコードルースを防止しうる。又その
内端は、ビードコアとリムベースとで挟まれることによ
り強い圧縮応力を受けるビードコア下方領域を経てビー
ドコアの中心を通る縦の中心線よりタイヤ軸方向の内方
に位置しているため、前記圧縮応力を緩和でき、該ヒー
ルフィラのセパレーションを抑制しうる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例がタイヤサイズ46×17R20の航
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。

正規リムＲに装着されかつ正規内圧が付加された正規
内圧状態におけるタイヤ断面を示す第１図において、高
速重荷重用タイヤ（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。

又前記ビード部３、３間には、本例では、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、その内層7Aの折返
し部71を囲みタイヤの外側から内側に折返す複数枚、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が架け渡される。

前記内層7Aは、トレッド部５からサイドウォール部４
を通りビード部３に至るトロイド状の本体部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71
を有し、又外層7Bは前記本体部70外側に配される本体部
73にビードコア２の外から内に折返されることにより前
記内の折返し部71を包み込む折返し部74を延設してい
る。

又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８を用いており、
該カーカスコードは、タイヤ円周方向に対して70〜90度
の傾きを有するラジアル方向に配列されるとともに、本
例では内外で隣り合うプライ間において、夫々カーカス
コードが円周方向に対して交互に交差して傾いている。
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。
なお、スチールコードも要求に応じて使用しうる。

又カーカス７の外側にはベルト層15がタイヤ円周方向
に巻装される。

前記ベルト層15は、複数枚、例えば８枚のベルトプラ
イ15Aからなる多層体であって、その外端はタイヤ外表
面に沿う斜面で整一する。又ベルト層15は、タイヤ断面
巾の70〜85％程度のベルト巾を有し、前記カーカス７を
タガ効果を有して拘束することによりタイヤ剛性を高め
走行性能等を向上する。

なおベルトプライ15Aを形成するベルトコードは、タ
イヤ赤道に対して０〜30度の角度で傾けて並置してい
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
先細状にのびるビードエーペックス９が配される。なお
ビードエーペックス９として、JISA硬度が65〜95゜の比
較的硬質のゴムが好適に使用される。

さらに前記ビードコア２は、第２図に示すように、リ
ムベースRbの延長線と、リムフランジRa内面の延長線と
が交わる点がであるビードヒール点Q1から、ビードコア
２のタイヤ軸方向内縁までのタイヤ軸方向の距離Ｘと、
前記ビードヒール点Q1からリムフランジRa上端までのタ
イヤ半径方向の距離であるフランジ高さＨとの比X/Hを
0.8以上としている。さらにビードコア２のタイヤ半径
方向上縁は、前記リムフランジRa上端より下方に位置
し、しかもリムフランジRa上端からビードコア２上縁ま
での半径方向の距離Ｙと、前記フランジ高さＨとの比Y/
Hを0.3以下としている。

また前記ビードヒール点Q1から、タイヤ半径方向上方
にタイヤ断面高さHOの0.2倍の距離ｈを隔てた基準点Q3
において前記カーカス７の外側に配されタイヤ外皮をな
すゴム厚さF1と、前記距離Ｘとの比F1/Xを０より大かつ
0.20以下とする一方、前記カーカス７を含みかつタイヤ
外面と直交する向きのタイヤ全厚さF2と、前記距離Ｘと
の比F2/Xを前記比F1/Xより大かつ0.60以下としている。

なおこれらの値は、前記ビードエーペックス９の形状
を予め負荷形状に近いものに成形しビード変形量を低減
させることを目的としている。

すなわち、ビードエーペックス９はビードコア２から
内層7Aの本体部70及び折返し部71間を充填するともに、
曲げ剛性の極小位置であるサイドウォール部４の中央位
置に向かって延びるため、前記ビードコア２とリムＲと
の相対位置によって大略その形状が定まり、従って前記
比X/H、Y/Hを夫々前記範囲に設定することにより、ビー
ドエーペックス９が外方にねた負荷形状に近似しうる。
なお比X/Hが0.80未満の時及び比Y/Hが0.30より大のと
き、ビードエーペックス９の立上り角度が大となりビー
ド変形量を増大する。なおサイドウォール部４の中央位
置4a及びビードヒール点Q1は、タイヤサイズ及びリムサ
イズにより決定される。又ビードコア２は、断面円形状
の他、六角形状及び四角形状等とすることができる。

そして本発明においては、前記ビード部３に、カーカ
ス７の折返し部外表面Ｓ、すなわち本例ではカーカス７
の外の折返し部74外表面に沿って該折返し部74の底部か
ら該折返し部74のタイヤ軸方向外側部にのびるヒールフ
ィラ10を設けている。

該ヒールフィラ10は１枚以上、本例では１枚の補強プ
ライ10Aから形成され、又該補強プライ10Aとしては、例
えば芳香族ポリアミド繊維等からなりかつタイヤ円周方
向に対して45以上かつ90度以下の角度で配列される補強
コード11をトッピングゴムであるフィラゴム12中に埋着
したシート状体が用いられる。なお補強コード11として
は他に、ナイロン、ポリエステル等の有機繊維コードも
使用しうる。

又該ヒールフィラ10は、前記折返し部74の底部からそ
の外側部にのびることにより、そのフィラー厚さによっ
て、ビードゴム13のゴム厚さの増加を招くことなく、前
記ビードコア２をリムＲからタイヤ半径方向外側かつタ
イヤ軸方向内側に移行させることができ、このことによ
り、ビードコア廻りの剛性を保ち、リムＲとの嵌合力を
維持しつつ前記比X/H、Y/Hの設定を可能としている。

なおカーカスプライをさらに１枚追加し、該追加のカ
ーカスプライの厚さによって前記ビードコア２の設定位
置の移行を行いうるが、このものではタイヤ重量の大巾
な増加を招くとともに、タイヤ剛性を過度に高めタイヤ
走行性能バランスを損ねる。

又ヒールフィラ10の外端10aは、前記ビードコア２の
中心点からタイヤ軸方向かつ外向きにのびる横の中心線
N1に対してタイヤ半径方向の上、下に40度の角度αで前
記中心線で交わる上、下の臨界線l1、l2の間の領域T1内
で終端している。なおこの領域T1は、高剛性のビードコ
ア２及びリムフランジRaによって支持されているため、
前記カーカス７によって伝播する応力外発生しないビー
ド変形のない安定領域であり、従って該外端10aでの応
力集中を低下でき、コード端からのコードルースを抑制
しうる。

又ヒールフィラ10の内端10bは、ビードコア２の中心
点から半径方向かつ下向きにのびる縦の中心線N2よりタ
イヤ軸方向内方で終端するとともに、タイヤ内面に露出
することなく前記ビードゴム13で被覆している。なお縦
の中心線N2よりタイヤ軸方向外方の領域T2は、逆にタイ
ヤ接地時、ビードコア２とリムベースRbとの間で大なる
圧縮応力が作用する。従って本発明では該領域T2をこえ
たタイヤ軸方向内方に前記内端10bを位置させることに
より、該内端10bに作用する前記圧縮応力を軽減しエッ
ジルースを防止している。

しかも本例では、前記カーカス７によって伝播する歪
に原因するカーカス７とヒールフィラ10との間のせん断
力を緩和し、該ヒールフィラ10のセパレーションをさら
に抑制するために、第３図に示すように、ヒールフィラ
10の補強コード11と、前記ヒールフィラ10に隣り合う折
返し部74のカーカスコード８との間のコード間距離ｌ
を、カーカスコード８の直径Ｄの1/4倍以上から2.0倍以
下としている。なお前記コード間距離とは、折返し部74
の外表面に対して直交する方向の距離であって、該コー
ド間に介在するカーカスゴム14及びフィラーゴム12の伸
縮によって前記せん断力を緩和、収縮しうる。なお直径
Ｄの２倍をこえる場合には、ビード部２のゴム厚さが増
し、内部温度を上昇させるとともにタイヤ重量を増加す
る。又直径Ｄの1/4倍未満のときには緩和効果が不十分
となりセパレーションを誘発する。

なおフィラーゴム12はカーカスゴム14とともに各コー
ドに追従して伸縮する必要があり、従って、カーカスゴ
ム14との接着性に優れるゴム、すなわちカーカスゴム14
とほぼ同一のゴム組成物で形成することが好ましく、又
その100％モジュラスはカーカスゴム14の100％モジュラ
スの0.6倍以上かつ1.3倍以下の値とするのがよい。なお
このようなヒールフィラ10は、例えば内層7Aのみでカー
カス７を構成したタイヤにも好適に採用しうる。

〔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、カーカ
スの折返し部の底部から外側部に至りヒールフィラをそ
の外表面に沿って設けているため、リムへの着座性を損
ねることなく、又タイヤ重量の大巾な増大を招くことな
く、ビード変形が小なビード形状の形成を可能とし、ビ
ード損傷を効果的に抑制しうる。

【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
ド部を拡大して示す断面図、第３図はヒールフィラとカ
ーカスとのコード間距離を示す断面図、第４図は従来技
術を説明する略図である。 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、８……カーカスコード、 10……ヒールフィラ、10A……補強プライ、 11……補強コード、15……ベルト層、 70、73……本体部、71、74……折返し部。

───────────────────────────────────────────────────── 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 - 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トロイド状の本体部と該本体
   部に連なりかつ前記ビードコアの廻りで折返される折返
   し部とを有しかつカーカスコードをラジアル配列したカ
   ーカス、及び該カーカスの半径方向外側かつトレッド部
   内方に配されるベルト層を具える一方、 前記ビード部に、タイヤ円周方向に対して45゜以上かつ
   90゜以下の角度で配列される補強コードを有する少なく
   とも１枚の補強プライからなりかつ前記カーカスの外表
   面に沿って該カーカスの底部からタイヤ軸方向外側部に
   のびるヒールフィラを設けるとともに、 該ヒールフィラは、その内端が、前記ビードコアの中心
   点からタイヤ半径方向かつ下向きにのびる縦の中心線よ
   りもタイヤ軸方向内方に位置し、 しかも外端が、前記ビードコアの中心点からタイヤ軸方
   向かつ外向きにのびる横の中心線に対してタイヤ半径方
   向の上、下に40度の角度αで前記中心点で交わる上、下
   の臨界線の間の領域内に位置させ、 かつ前記ビードコアは、ビードヒール点Q1から、ビード
   コアのタイヤ軸方向内縁までのタイヤ軸方向の距離Ｘ
   と、前記ビードヒール点Q1からリムフランジRa上端まで
   のタイヤ半径方向の距離であるフランジ高さＨとの比X/
   Hを0.8以上、ビードコアのタイヤ半径方向上縁を、前記
   リムフランジRa上端より下方に、しかもリムフランジRa
   上端からビードコア上縁までの半径方向の距離Ｙと、前
   記フランジ高さＨとの比Y/Hを0.3以下、 前記ビードヒール点Q1から、タイヤ半径方向上方にタイ
   ヤ断面高さHOの0.2倍の距離ｈを隔てた基準点Q3におい
   て、前記カーカスの多側に配されタイヤ外皮をなすゴム
   厚さF1と、前記距離Ｘとの比F1/Xを０より大かつ0.20以
   下、カーカスを含みかつタイヤ外面と直交する向きのタ
   イヤ全厚さF2と、前記距離Ｘとの比F2/Xを前記比F1/Xよ
   り大かつ0.60以下、 とした高速重荷重用タイヤ。
2. 【請求項２】前記ヒールフィラは、前記補強コードと、
   前記ヒールフィラが沿う折返し部のカーカスコードとの
   間の折返し部外表面に対して直交する方向のコード間距
   離を、前記カーカスコードの直径の1/4倍以上かつ2.0倍
   以下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。