JP3045429B2 - 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、走行中タイヤが異物を
踏み込むなど局部変形が生じた場合であっても伸びが大
きく、タイヤを破損から保護し、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】高速重荷重のもとに使用されるタイヤ、
例えば航空機タイヤにあっては、地上走行時において大
きな荷重でしかも高内圧のもとで使用されるため、空港
路上を走行する際において、転動時に硬い異物を踏み付
けた場合、カーカス又はタイヤの骨格構造体が被傷を受
けることがある。このためカーカスを含むタイヤの骨格
構造体の外側に保護層を設ける必要がある。

【０００２】（イ）保護層は、スチールからなるフィラ
メントを複数本まとめて螺旋状に撚り合わせることによ
り保護コードを形成するとともに、この保護コードを複
数本平行に並べて配置することによって、形成してい
た。 （ロ）また、スチールコードを波状に形成し保護層を形
成したものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】トレッド部に、前記構
成の保護層を設けることによって、例えば地上走行する
際において、異物を踏むなどトレッド面が局部的に変形
した場合には、前記（イ）項の構成のものはスチールコ
ードの初期伸びが小さく、偏摩耗などにより局部的にコ
ードが露出したとき又は前記した局部的な変形に対して
はフィラメントの一部が破断しかつコードがばらけ保護
層としての機能を充分果たし得なかった。又（ロ）項の
構成のものにあっては、（イ）項のものに比して容易に
伸縮するため保護効果は少ない。

【０００４】なお初期伸びがスチールに比べて大きい、
ナイロン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードを用い
ることも考えられるが、有機繊維コードは柔軟性が大き
いため、硬い異物を踏み付けた場合、保護層として機能
せず採用し得ない。

【０００５】発明者は、引張り強さを保持しつつ初期伸
びを大にする撚り構成を見出すべく鋭意研究の結果、フ
ラメント径を一定の範囲に規制したうえ、撚りピッチを
一定範囲に規制することなどを基本として、従来のコー
ドと同等の強度を保持しつつ初期伸びを増大しうること
を見出し本発明を完成させたのである。

【０００６】本発明は、保護コードの撚りピッチを小さ
くすることによって該コードの初期伸びを大とし、走行
時における異物の踏込み時にあっても、タイヤを破損か
ら保護し、耐久性を高めかつ信頼性を増大しうることに
よって航空機用タイヤとして好適に採用しうる高速重荷
重用タイヤの提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、９kg／cm ²以
上の内圧が充填されかつ３０００kg以上の荷重が付加さ
れるとともに、トレッド部からサイドウォール部を通っ
てビード部のビードコアで折返すカーカスを具える骨格
構造体と、この骨格構造体の半径方向外側に位置し、ト
レッド部の破損から骨格構造体を保護する保護層とを配
する高速重荷重用タイヤであって、前記保護層は保護コ
ードを並置した１枚以上かつタイヤ赤道を中心として配
されるプライからなり、しかもタイヤ軸方向の巾をタイ
ヤ最大巾の０．３倍以上かつ接地巾以下とするととも
に、前記保護コードは、フィラメント径０．１５mm以上
かつ０．３５mm以下の複数本のスチールフィラメントを
３mm以上かつ７．５mm以下の撚りピッチで撚り合わせ、
直径を０．４mm以上かつ１．２mm以下とした撚り合わせ
体に波高さＨが１．３〜１０mm、波長さＬが前記波高さ
Ｈの２．０〜５．０倍の波状折曲げ部を連続に形成した
型付けコードであり、しかも前記保護コードは、この保
護コードの波状折曲げ部を伸長により直線とした仮想直
線がタイヤ赤道に対してなす角度を０°以上かつ１５°
以下とし、かつ前記保護層はトレッド部表面に条設され
るトレッド溝の溝底との間の距離Ｌ２を０．７〜４．０
mmとしたことを特徴とする高速重荷重用タイヤである。
なお前記撚り合わせ体は、上撚りと下撚りの撚りピッチ
をともに３mm以上かつ７．５mm以下の撚りピッチで撚り
合わせた複撚り構造とすることもできる。

【０００８】又前記保護層は、１本当たりの保護コード
の破断強度が少なくとも３０kgであり、該保護層の単位
巾の該単位巾中に配列される保護コードの直径の総和と
の比であるコード密度が３０〜７０％となる保護コード
の打込み、又は１cm当たり２５０kg以上となる保護コー
ドの打込み本数を有することが望ましい。

【０００９】なお前記カーカスは、そのコードの配列が
ラジアル配列であってもよく、又バイアス配列であって
もよい。又撚り合わせ体は単撚又は複撚のコードでスト
ランドの数は特に制約はないが外撚りピッチを小さくす
るためには４ストランド以下が好ましい。

【００１０】

【作用】保護層は、タイヤ赤道を中心として対称にタイ
ヤ最大巾の０．３倍以上かつ接地巾以下としている。保
護層の巾がタイヤ最大巾の０．３倍未満では、トレッド
面の接地領域をカバー出来ず、異物を踏み込んだ際に骨
格構造体を破損する危険がある。又接地巾をこえて保護
層の巾を大きくすることは意味がないからである。

【００１１】保護コードを形成する撚り合わせ体は、フ
ィラメント径が０．１５〜０．３５mmのスチールフィラ
メントを３mm以上かつ７．５mm以下の撚りピッチで撚り
合わせている。通常、タイヤの構造部材に用いられるス
チールコードでは撚りピッチを９mm以上とした大きなピ
ッチで撚っているのであるが、本発明のように撚りピッ
チを従来のものに比べて小とすることによって、撚り合
わせ体の引張り強さを低下させることなく初期伸びを大
きくするともにコードが偏摩耗などによって局部的に露
出した場合であってもバラケを少なくすることが出来た
のである。

【００１２】図６は、複数種類の撚り合わせ体につい
て、撚り合わせ体の構成及び撚りピッチを変えて荷重と
伸びとの関係を示したグラフであり、同一構成からなり
撚りピッチが異なる試料Ａと試料Ｅについて比較すれ
ば、撚りピッチの小さな試料Ａが初期伸びが著しく増加
していることを示している。又撚りピッチを７．５mm以
下とした試料Ｂ、Ｃ、Ｄについては何れも初期伸びが大
きく、撚りピッチを小とすることによって、初期伸びを
高めうることが確認出来たのである。

【００１３】

【表１】

【００１４】フィラメント径が０．１５mm以下では、素
線の強度が低くかつ経済的にフィラメントを製造するこ
とが困難であり、０．３５mmをこえると、小さい撚りピ
ッチで撚ることが困難となる他、小突起物を踏み込んだ
際に撚り合わせ体１本当たりについて、それを構成する
のフィラメントの破損率が大となる。又撚りピッチが
７．５mmをこえると、初期荷重における伸びが少なく、
保護層が局部的に変形した際にフィラメントが切断する
危険があり、他方、３mm未満ではコード径と波高、波長
の関係から波状折曲げ部を連続に形成した型付けコード
の加工が困難である。

【００１５】又本願構成のように撚りピッチを従来のも
のより小とすることにより、フィラメントは周辺のゴム
との接着面積がより大きくなり、又撚り戻りが少ないた
め、万一フィラメントの一部が破断した場合であっても
フィラメントのバラケが少なく、フィラメントの外への
飛出しがなく、トレッド部にカットが生じるなど急激な
破損を防止することが出来る。

【００１６】前記撚り合わせ体はその直径を０．４mm以
上かつ１．２mm以下としている。０．４mm以下では、保
護層を形成した場合異物踏付時における局部的な変形に
対して不充分であり、骨格構造体に破損が生じる危険が
ある。

【００１７】保護コードは、前記撚り合わせ体に、波高
さＨが１．３〜１０mm、波長さＬが波高さＨの２．０〜
５．０倍の波状折曲げ部を連続して型付けコードであ
り、又この保護コードを並置してなるプライによって形
成されている。このように規制された範囲の波高さＨ、
波長さＬに型付けすることによって、衝撃荷重を受けた
場合にあっても保護層は変形することなく、骨格構造体
を保護しうる。

【００１８】波高さＨが１．３mm未満、又は波長さＬが
波高さＨの２．０倍未満では、異物の踏み込みに際して
保護層の変形が生じやすく、他方、波高さＨが１０mmを
こえ、又は波長さＬが波高さＨの５．０倍をこえた場合
にはトレッド面の広域に亘って衝撃が加わった場合には
保護層が変形しやすく、その変形により骨格構造体が破
損する危険がある。

【００１９】さらに保護コードは、前記波状折曲げ部を
伸長により直線とした仮想直線がタイヤ赤道に対して０
〜１５°、好ましくは実質的にタイヤ周方向に平行とし
ている。仮想直線の傾きが１５°をこえて大きくなる
と、保護層の端部においてセパレーションを起こし易く
保護層の変形により骨格構造を破損する危険があるから
である。又仮想直線の傾きが大となることによって片流
れが生じやすく走行安定性に劣る場合もある。

【００２０】また保護層はトレッド表面に条設されるト
レッド溝の溝底との間の距離Ｌ２を０．７〜４．０mmと
しているため、走行時に異物を踏み込むことによって、
保護層９が局部的に変形した場合であっても、保護コー
ドのはみ出しを防止でき、かつ仮にはみ出したときでも
前記の如く撚りピッチを小さくしたことによってコード
への水の進入、特にコード軸方向に水の浸透が抑制で
き、保護コードの腐食の進行を抑制することができ、タ
イヤの耐久性が向上される。このように本発明は前記し
た各構成が有機的かつ一体化することによって、保護層
が骨格構造体の衝撃荷重による破損から保護するととも
に、異物を踏み込んだ際にあっても、保護層の損傷、腐
食を防止でき、タイヤの耐久性を向上しかつ信頼性を高
めうるのである。

【００２１】

【実施例】以下本発明の一実施例を、高速重荷重用タイ
ヤが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。

【００２２】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は、トレッド部２と、該ト
レッド部の両端からタイヤ半径方向内側にのびるサイド
ウォール部３と該サイドウォール部３に連なりビードコ
ア５が通るビード部４とを具える。

【００２３】又高速重荷重用タイヤ１には、トレッド部
２からサイドウォール部３を通ってビード部４のビード
コア５の周りを折返すトロイド状のカーカス７とその半
径方向外方にはベルト層２０がタイヤ円周方向に巻装さ
れる。

【００２４】前記カーカス７は、本例では、ビードコア
５の周りをタイヤの内側から外側に折返す複数枚、例え
ば４枚の内のカーカス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枚の外のカーカスプライからなる外
層７Ｂとから形成される。

【００２５】又内・外のカーカスプライは夫々タイヤ赤
道Ｃに対して７５〜９０度の角度で傾くラジアル、又は
セミラジアル配列のカーカスコードを具え、本例ではカ
ーカス７は、内外で重な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差
して傾くように夫々向きを違えて重置している。

【００２６】又前記ビード部４には、本例では前記本体
部と折返し部との間を通ってビードコア５から半径方向
外側に先細状に立上がるビードエーペックス８が設けら
れ、ビード部４からサイドウォール部３にかけて補強す
るとともに、前記トレッド部２には、本実施例ではその
内部にカーカス７の半径方向外側に位置してベルト層２
０がカットブレーカー２１を介して設けられる。

【００２７】前記ベルト層２０は、複数枚、例えば８枚
のベルトプライからなる多層体をなす。又ベルトプライ
を形成するベルトコードは、タイヤ赤道Ｃに対して０〜
２０度の角度で傾けて配置している。

【００２８】本実施例では前記カーカス７とカットブレ
ーカー２１とベルト層２０とによって、タイヤ本体の骨
格を形成する骨格構造体６を形成している。

【００２９】トレッド部２には、前記骨格構造体６の半
径方向外側に位置して保護層９が配される。保護層９
は、保護コード１０を並置した一枚以上本例では１枚の
プライ９Ａによって形成される。又保護層９はそのタイ
ヤ軸方向の巾ＷＢをタイヤ最大巾ＷＭの０．３倍以上か
つ接地巾ＷＴ以下としている。

【００３０】保護層９は、図２、３、４に示す如く複数
本のスチールフラメント１１…を撚り合わせた撚り合わ
せ体１２によって形成される。本実施例ではフィラメン
ト径が０．１５〜０．３５mmの複数本、本例では４本の
フィラメントを撚り合わせて下撚り体１５を形成すると
ともに、この下撚り体１５を複数条本例では４条合わせ
て上撚りすることによって、スチールフィラメント１１
…を撚り合わせた撚り合わせ体が形成される。

【００３１】又、図４、５に示すように下撚り体１５を
形成するための下撚りのピッチＰ１、及び下撚り体１５
…を撚り合わせ体１２を形成する上撚りピッチＰ２はと
もに３mm以上かつ７．５mm以下とし、しかも前記撚り合
わせにより形成された撚り合わせ体１２の直径を０．４
mm以上かつ１．２mm以下としている。

【００３２】なお下撚り、上撚り共にその撚りの方向に
対する規制はないが下撚りと上撚りとの向きを同じにす
るのが好ましい。

【００３３】このように形成された撚り合わせ体１２
を、折曲げにより波状折曲げ部１３…を連続してかつ同
一平面内で形成し、型付けすることによって前記保護コ
ード１０が形成される。又波状折曲げ部１３はその波高
さＨを１．３〜１０mm、波長さＬを前記波高さＨの２．
０〜５．０倍としている。しかも保護コード１０は前記
波状折曲げ部１３を伸長により直線とした仮想直線Ｘが
タイヤ赤道Ｃになす角θを０°以上かつ１５°以下とし
ている。

【００３４】なお保護層９を形成するためのプライ９Ａ
の重ね枚数及び打込み本数は、撚り合わせ体１２の直
径、及びフィラメント１１の単体の強度とも関連するが
保護層９のタイヤ軸方向１cm当たりの強度が２５０kg以
上又はコード密度ρが３０〜７０％の範囲となるよう設
定するのが好ましい。

【００３５】ここでコード密度ρとは、保護層の単位長
さｌ₀ と該単位長さｌ₀ の中に配列される保護コード１
０…の直径の総和Ｄ₁ ＋Ｄ₂ ……との百分比、即ち、 コード密度ρ＝｛（Ｄ₁ ＋Ｄ₂ ＋ …… ）／Ｌ₀ ｝×
１００ で表した値をいう。

【００３６】このような保護層９は骨組構造体６の外側
のトレッドゴム２３中に埋設されるのであるが、該保護
層９は骨組構造体６との間、本実施例ではベルト層２０
の外向き面との間の距離Ｌ１を１．５〜４．０mm又保護
層９とトレッド表面に条設されるトレッド溝の溝底Ｇと
の間の距離Ｌ２を０．７〜４．０mmとしている。

【００３７】前記距離Ｌ１、Ｌ２を規制することによっ
て、走行時に異物を踏み込むことによって、保護層９が
局部的に変形した場合であっても、保護コードのはみ出
しを防止でき、かつ撚りピッチＰ１、Ｐ２を小さくした
ことと相まってコードへの水の進入、特にコード軸方向
に水の浸透が抑制でき、保護コード１０の腐食の進行を
抑制することができる。

【００３８】図７は、本発明の他の実施例を示す。本例
ではカーカス７は、複数枚のカーカスプライからなり各
カーカスプライは、何れもビードコア５の周りをタイヤ
軸方向内側から外側に向かって折返されそのカーカスプ
ライのタイヤ赤道Ｃに対する傾きを０〜４０°のバイア
ス配列としたクロスプライタイヤとして形成される。

【００３９】又トレッド部２の補強は前記カーカス７の
みによって行われ、該カーカス７が骨格構造体６を形成
している。

【００４０】保護層９はカーカス７の半径方向外側、即
ち、骨格構造体６の半径方向外側に配される１枚又は複
数枚、本実施例では２枚のプライ９Ａ、９Ａによって前
記保護層９を形成する。又プライ９Ａは、図１に示すラ
ジアル配列の高速重荷重用タイヤ１と同様にスチールフ
ィラメント１１を撚り合わせた撚り合わせ体１２に波状
折曲げ部１３を連続して形成した前記構成の保護コード
１０からなる。

【００４１】なお、図７に示すような、カーカスコード
がバイアス配列の高速重荷重用タイヤ１Ａの実施例で
は、保護層９と骨格構造体６との距離Ｌ１を２．０〜
４．０mmの範囲に設定する一方、保護層９とトレッド表
面のトレッド溝底Ｇとの間の距離Ｌ２を０．５〜２．０
mmとしている。又図７に示すタイヤにおいてカーカスを
ラジアル配列にすることは防げない。

【００４２】なお本発明において、保護コードを図３に
示すような二重撚りに代えてフィラメントを単一な撚り
によって形成してもよく、又波状折曲げ部を台形状の波
状折曲げ部が連続して形成されるよう折曲げてもよく、
本発明は種々な態様のものに変形できる。

【００４３】

【具体例】タイヤサイズが４６×１７Ｒ２０（ラジアル
配列）および４６×１６（バイアス配列）でありかつ図
１及び図７の構成を有するタイヤ（実施例１ａ、１ｂ、
１ｃ、２、３）について表２に示す仕様で試作するとと
もにその性能をテストした。なお従来の構成を有するタ
イヤ（比較例１）及び本願構成外のタイヤ（比較例２〜
６）についても合わせてテストを行い性能の比較を行っ
た。テスト条件は次の通り。

【００４４】突起物踏込みテスト 各試供タイヤに表３に示す内圧を加えるとともに、該試
供タイヤを図８に示す三角形状の試験片に対してタイヤ
１本につき表３に示す荷重を加えるとともにこの荷重が
作用することによって試供タイヤに試験片が進入した深
さを測定し、比較例４を１００とする指数で表示した。
数値が小さいほど良好である。

【００４５】

【表２】

【００４６】

【表３】

【００４７】

【発明の効果】叙上の如く本発明の高速重荷重用タイヤ
は、トレッド部のカーカスを含む骨格構造体の外側に、
保護層を設けるとともに、この保護層は、それぞれ規制
されたフィラメント径及び撚りピッチからなり、かつ定
められた範囲の径を有する撚り合わせ体を、波状折曲げ
部を連続して形成した保護コードの並置からなることを
要旨としているため、骨格構造体の保護機能を保持しつ
つ走行時に異物の踏み込んだ場合のように、トレッド部
に局部変形が生じた場合であっても保護層の損傷を防止
でき、タイヤの耐久性を向上しかつ信頼性を高めること
が出来る。

【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】保護層を例示する平面図である。

【図３】保護コードの撚り合わせ体を拡大して示す断面
図である。

【図４】保護コードの下撚り体を示す斜視図である。

【図５】保護コードの撚り合わせを示す正面図である。

【図６】撚り合わせ体の引張り荷重と伸びとの関係を示
すグラフである。

【図７】他の実施例を示す断面図である。

【図８】踏込テストに用いる試験片を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ 骨格構造体 ７ カーカス ９ 保護層 １０ 保護コード １１ スチールフィラメント １２ 撚り合わせ体 １３ 波状折曲げ部 Ｃ タイヤ赤道 Ｄ 直径 ｄ フィラメント径 Ｈ 波高さ Ｌ 波長さ Ｐ１、Ｐ２ 撚りピッチ ＷＢ タイヤ軸方向の巾 ＷＭ タイヤ最大巾 ＷＴ 接地巾 Ｘ 仮想直線

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−30804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−6187（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−201701（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−201704（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−57702（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−215602（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−7601（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 9/18 - 9/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】９kg／cm ²以上の内圧が充填されかつ３０
   ００kg以上の荷重が付加されるとともに、トレッド部か
   らサイドウォール部を通ってビード部のビードコアで折
   返すカーカスを具える骨格構造体と、この骨格構造体の
   半径方向外側に位置し、トレッド部の破損から骨格構造
   体を保護する保護層とを配する高速重荷重用タイヤであ
   って、 前記保護層は保護コードを並置した１枚以上かつタイヤ
   赤道を中心として配されるプライからなり、しかもタイ
   ヤ軸方向の巾をタイヤ最大巾の０．３倍以上かつ接地巾
   以下とするとともに、 前記保護コードは、フィラメント径０．１５mm以上かつ
   ０．３５mm以下の複数本のスチールフィラメントを３mm
   以上かつ７．５mm以下の撚りピッチで撚り合わせ、直径
   を０．４mm以上かつ１．２mm以下とした撚り合わせ体に
   波高さＨが１．３〜１０mm、波長さＬが前記波高さＨの
   ２．０〜５．０倍の波状折曲げ部を連続に形成した型付
   けコードであり、 しかも前記保護コードは、この保護コードの波状折曲げ
   部を伸長により直線とした仮想直線がタイヤ赤道に対し
   てなす角度を０°以上かつ１５°以下とし、 かつ前記保護層はトレッド部表面に条設されるトレッド
   溝の溝底との間の距離Ｌ２を０．７〜４．０mm としたこ
   とを特徴とする高速重荷重用タイヤ。
2. 【請求項２】前記撚り合わせ体は、上撚りと下撚りの撚
   りピッチをともに３mm以上かつ７．５mm以下の撚りピッ
   チで撚り合わせた複撚り構造をなし、 かつ 前記保護層は、１本当たりの保護コードの破断強度
   が少なくとも３０kgであり、該保護層の単位巾と該単位
   巾中に配列される保護コードの直径の総和との百分比で
   ある密度が３０〜７０％となる保護コードの打込み本数
   を有することを特徴とする請求項１記載の高速重荷重用
   タイヤ。
3. 【請求項３】前記型付けコードは、波高さＨが１．３〜
   １０mm、波長さＬが前記波高さＨの２．１〜２．８倍の
   波状折曲げ部を連続に形成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。