JP3226040B2 - 浮上式車両用ラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、例えば磁気の作用で浮上して走行するリニ
アモータカーの離着陸時に使用される浮上式車両用ラジ
アルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】

現在、磁気浮上式車両（以下リニアモータカーとい
う）が開発されている。

【０００３】 このリニアモータカーは、断面Ｕ字状の案内路の路面
と車体との間に作用する磁力により車体を路面から浮上
させ、案内路の側壁と車両との間に作用する磁力により
車体に推進力を付与することにより、車体を案内路に沿
って非接触状態で走行させるものである。

【０００４】 理論的には浮上高さは数mm程度でよいが、地震多発国
である日本の特質を考慮して、100mm程度の浮上高さを
達成するため、超電導磁石を用いて強力な磁場をつくっ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

ところで、このようなリニアモータカーにおいて、離
陸及び着陸時には車体を路面に対して支持及び案内する
必要があり、リニアモータカー用のタイヤが開発されて
いる。

【０００６】 図９に示される様に、リニアモータカー用のタイヤが
受ける荷重は時間（速度）と共に変化している。

【０００７】 即ち、離陸開始時にはリニアモータカーの全荷重を受
け速度の上昇と共に徐々に磁気浮上力が増していくた
め、タイヤに加わる荷重は徐々に小さくなり、離陸後は
無荷重となる。

【０００８】 また、着陸時には上記離陸時とは反対に無荷重の状態
から速度低下に伴い徐々に荷重が加わり、停止後はリニ
アモータカーの全荷重を受けることになる。

【０００９】 このように、時間と共にタイヤに加わる荷重が変化す
る点は通常の自動車に適用されるタイヤにはないもので
ある。

【００１０】 また、このリニアモータカー用のタイヤは航空機用タ
イヤとも異なり着陸時に低荷重域で比較的長時間にわた
って路面とスリップ状態にあるため、以下に詳述するよ
うにタイヤの磨耗状態が航空機用タイヤのそれと全く異
なる。

【００１１】 リニアモータカーでは、着陸時に車両内の乗客等に衝
撃を与えないように、また、車両を駅の所定位置に安全
かつ正確に停止するために、着陸の際には速度を除々に
低下させ、停車駅の手前ではタイヤが接地した状態で所
定時間（所定距離）走行する必要がある。

【００１２】 航空機用のタイヤも着陸時においては無荷重状態から
全荷重状態へと移行する点では、リニアモータカー用の
タイヤと使用状態が類似している。

【００１３】 しかしながら、航空機用のタイヤとリニアモータカー
用のタイヤとは、以下に説明する如く、使用条件と要求
性能が大きく異なる。

【００１４】 即ち、一般の航空機が着陸する場合とリニアモータカ
ーが着陸する場合とを比較すると、一般の航空機が滑走
路に着陸する場合、全荷重の約45％に達するまでの低荷
重状態で路面と接触している時間は１秒未満である。

【００１５】 一方、リニアモータカーが着陸する場合、タイヤは路
面に接地して全荷重の約45％に達するまでの低荷重状態
で、少なくとも数十秒間にわたって路面に接触し、航空
機と比較して遙に長時間低荷重状態で路面と接触する。

【００１６】 この様に、離着陸時の特殊な条件下において使用され
るリニアモータカー用のタイヤでは、特に着陸時にタイ
ヤが低荷重で路面と比較的長時間にわたって接触するた
め、従来の航空機用タイヤがリニアモータカーに適用さ
れた場合には、リニアモータカーの全荷重時（100％荷
重時）の接地形状が図４に示すようにセンター部接地長
さ（Ａ）がショルダー部接地長さ（Ｂ）よりも若干長い
形状となり、低荷重域（車両の全荷重の45％以下の荷
重）では図５に示すようにタイヤ幅方向中央部のみの接
地となり、タイヤのトレッド部（クラウン部）の特にタ
イヤ幅方向中央部の磨耗（所謂、センター部のスリップ
磨耗）が増大する。

【００１７】 従来の航空機用タイヤの全荷重時（100％荷重時）の
接地形状を図４に示すような形状とするのは、この接地
形状で走行する場合が殆どであり、全荷重に近い荷重で
走行する場合の性能を重視しているからである。

【００１８】 従って、従来の航空機用タイヤをリニアモータカーに
そのまま使用すると上述した不具合が生じるため、リニ
アモーターカー専用のタイヤの開発が熱望されている。

【００１９】 換言すれば、リニアモータカーは着陸時において、そ
のタイヤが低荷重状態で比較的長時間にわたって高速度
で路面と摺動接触するため、タイヤのクラウン部の中央
が特に磨耗が多くなり、このクラウン部の中央の磨耗を
低減することが必要とされる。

【００２０】 図６、７及び８を参照して、幅方向センター部が突出
された形状の従来のタイヤが適用されたリニアモータカ
ーの着陸時におけるこのタイヤの幅方向センター部の磨
耗のメカニズムについて説明する。

【００２１】 図６において、ｅ点はタイヤの幅方向センター部を示
し、ｈ点はタイヤのショルダー部近傍の路面との接地点
を示し、ｆ点及びｇ点は両者の中間点をそれぞれ示す。

【００２２】 また本図において、実線の状態はｅ点のみが路面に当
接しており、二点鎖線の状態はタイヤのクラウン部がタ
イヤ幅方向全面にわたって当接している。

【００２３】 図７において、Ｅで示される領域はｅ点における磨耗
量を示し、Ｆで示される領域はｆ点における磨耗量を示
し、Ｇで示される領域はｇ点における磨耗量を示し、Ｈ
で示される領域はｈ点における磨耗量を示す。

【００２４】 また本図において、磨耗量（Ｗ）は下記のようにしめ
される。 Ｗ∝（車両速度）^２×（車両荷重に基づくクラウン部の
各点の接地圧力） 尚、この式の車両速度はスリップ率との相関関係が大
である。

【００２５】 この図７より上記各点の磨耗量は次のようになる。

【００２６】 Ｅ＞Ｆ＞Ｇ＞Ｈ この結果、ｅ点、即ち、タイヤの幅方向センター部の
磨耗量が非常に大きいことが理解できる。

【００２７】 また、図７よりタイヤに負荷される荷重が全荷重の45
％以下の時点でのタイヤの磨耗量が特に大きいのはこの
時点までのタイヤと路面との間のスリップ現象が特に大
きいためであり、全荷重の45％を越えるとこのスリップ
現象が極めて少なくなる。

【００２８】 更に、図８にはタイヤのクラウン部の曲率半径寸法
（CR）が大きい場合及びタイヤのクラウン部の曲率半径
寸法（CR）が極めて大きい場合のタイヤの磨耗量と従来
のタイヤ（CRが小）の磨耗量との比較がグラフに示され
ている。

【００２９】 この図８において上側のグラフがクラウン部の曲率半
径寸法（CR）が大きい場合と従来のタイヤとの比較であ
り、下側のグラフがタイヤのクラウン部の曲率半径寸法
（CR）が極めて大きい場合、即ち、クラウン部が凹形状
の場合、と従来のタイヤとの比較である。

【００３０】 また、本図においてｅ点、ｆ点、ｇ点及びｈ点は図６
に示されている各点と同じ点を示し、実線は従来のタイ
ヤを、鎖線はクラウン部の曲率半径寸法が大きい場合の
タイヤを、また一点鎖線はクラウン部の曲率半径寸法が
極めて大きい場合のタイヤを示す。

【００３１】 本図はｅ点、ｆ点、ｇ点及びｈ点の着陸開始時から停
止時までの磨耗量を示し、各点を示す曲線で囲まれる領
域が各点の磨耗総量を示す。

【００３２】 本図からクラウン部の曲率半径寸法が極めて大きい場
合のタイヤはタイヤ幅方向センター部（ｅ点）よりもタ
イヤのショルダーの部近傍の路面との接地点（ｈ点）の
磨耗量が大きい、即ち、ｈ点で囲まれる領域＞ｅ点で囲
まれる領域、ことが理解される。

【００３３】 尚、タイヤの総磨耗量は各点を示す曲線で囲まれる領
域の略総和となり、前述の３種のタイヤの各磨耗総量は
互いに略等しくなる。

【００３４】 本発明は上記事実を考慮して、浮上式車両の着陸時に
受ける荷重を最適な接地形状で受け、耐磨耗性が向上で
きる浮上式車両用ラジアルタイヤを得ることが目的であ
る。

【００３５】

【課題を解決するための手段】

請求項１に記載の発明は、カーカス部を構成する少な
くとも１層のプライコード層のコードが略ラジアル方向
に配列され、クラウン部にその外表面と前記カーカス部
との間に複数の補強コード層からなる複数のベルト層が
介在され、速度が減少するにしたがって支持する荷重が
増加する浮上式車両用ラジアルタイヤであって、浮上式
車両の全荷重時の接地長さは、赤道面近傍に比してショ
ルダー部近傍が長いことを特徴としている。

【００３６】 次に、請求項１に記載の浮上式車両用ラジアルタイヤ
の作用を説明する。

【００３７】 上記構成の本発明では、浮上式車両が着陸する場合、
当該タイヤは路面との接触によって、徐々に受ける荷重
が増加していくが、浮上式車両の全荷重時の接地長さ
は、赤道面近傍に比してショルダー部近傍が長いので、
浮上式車両用ラジアルタイヤの磨耗が激しい全荷重時の
45％以下の荷重下において、浮上式車両用ラジアルタイ
ヤの幅方向の略均一にその荷重を受けさせることがで
き、クラウン部の幅方向中央部のみの磨耗を防止するこ
とができる。

【００３８】 本発明のタイヤの接地形状の領域を表す説明図が図19
に示されている。

【００３９】 この説明図によれば車両の着陸から車両の全荷重の45
％の荷重がタイヤに負荷されるまでの間にタイヤの接地
形状がB/Aが0.6〜1.5で囲まれる領域を通過すれば本発
明を満足することになる。

【００４０】 請求項２に記載の発明は、カーカス部を構成する少な
くとも１層のプライコード層のコードが略ラジアル方向
に配列され、クラウン部にその外表面と前記カーカス部
との間に複数の補強コード層からなる複数のベクトル層
が介在され、速度が減少するにしたがって支持する荷重
が増加する浮上式車両用ラジアルタイヤであって、浮上
式車両の全荷重時の接地圧が、赤道面近傍に比してショ
ルダー部近傍が高いことを特徴としている。

【００４１】 上記構成の本発明では、浮上式車両が着陸する場合、
当該タイヤは路面との接触によって、徐々に受ける荷重
が増加していくが、浮上式車両の全荷重時の接地圧が、
赤道面近傍に比してショルダー部近傍が高いので、浮上
式車両用ラジアルタイヤの磨耗が激しい全荷重時の45％
以下の荷重下において、浮上式車両用ラジアルタイヤの
幅方向に略均一にその荷重を受けさせることができ、ク
ラウン部の幅方向中央部のみの磨耗を防止することがで
きる。

【００４２】

【発明の実施の形態】

［第１の実施形態］ 図１には、本発明が適用されたリニアモータカー10が
示されている。

【００４３】 リニアモータカー10は、案内路12上に浮上式車両用ラ
ジアルタイヤ14（以下タイヤ14という）を介して支持さ
れている。

【００４４】 案内路12は、リニアモータカー10の両側面に対応して
それぞれ側壁16、18が立設されている。

【００４５】 リニアモータカー10の側面には、回転軸が路面と垂直
とされるガイドタイヤ20が取付けられている。このガイ
ドタイヤ20は側壁16、18と接触されている。

【００４６】 案内路12の面上には、浮上用コイル22が敷設されてい
る。この浮上用コイル22はリニアモータカー10に接地さ
れている超電導磁石24との間に作用する磁力でリニアモ
ータカー10自体を案内路12に対して約100mm浮上させる
ことができるようになっている。

【００４７】 また、側壁16、18には推進案内コイル26が取付けられ
ている。

【００４８】 この推進案内コイル26はラニアモータカー10に設置さ
れている超電導磁石24との間に作用する磁力でリニアモ
ータカー10を推進させるようになっている。

【００４９】 また、リニアモータカー10は、その速度が所定の速度
に達した状態で浮上されるようになっており、所定の速
度未満では、タイヤ14により路面上に支持されるように
なっている。

【００５０】 即ち、タイヤ14は、非走行時及び離着陸時のリニアモ
ータカー10の支持体としての機能を有している。

【００５１】 なお、リニアモータカー10の通常の走行時にはこのタ
イヤ14は図示しない収容部へ収容されるようになってい
る。

【００５２】 図２に示される様に、タイヤ14は、その回転軸回りに
リング状に形成された一対のビードコア40と、タイヤ幅
方向両端部がこれらのビードコア40に巻き付けられタイ
ヤ半径方向断面が略Ｕ字状に配置されたカーカス42と、
カーカス42の半径方向外側に環状に配設されたベルト層
32と、このベルト層32の外側に環状に配置された保護層
35と、これらの部材を被覆するゴム体44と、を有する構
造となっている。

【００５３】 このゴム体44の前記案内路12（図１参照）と接触する
部分、即ちタイヤ半径方向外側、は厚肉のトレッド部46
とされている。

【００５４】 トレッド部46は、その曲率半径が小さくなるタイヤ幅
方向両端部近傍がショルダー部48とされ、これらのショ
ルダー部48の間のトレッド部46がクラウン部30と称され
る。

【００５５】 本実施形態では、クラウン部30の幅寸法CWが140mm、
クラウン部30の曲率半径寸法CRが630mmとされている。

【００５６】 従って、両者の割合CR/CWは、4.5とされている。

【００５７】 これにより、タイヤ14が案内路12に接地され、リニア
モータカー10の全荷重の45％以下の荷重がタイヤ14に加
わった場合に、タイヤ14は図４に示される接地形状とな
る。

【００５８】 即ち、タイヤ14の幅方向センター部の回転（周）方向
の接地長さ（以下センター部接地長さという）をＡと
し、ショルダー部の回転（周）方向の接地長さ（以下シ
ョルダー部接地長さという）をＢとすると、B/A≒0.7の
関係が成立することになる。

【００５９】 ここで、図３に示されるように、本実施形態に係るタ
イヤ14に全荷重が加わると、Ａ＜Ｂとなる。

【００６０】 従って、例えば航空機、トラック、バス等がこの条件
で走行した場合、タイヤ14のショルダー部48の接地圧力
が増大し、ショルダー部48のゴム体44の発熱量が増加し
て、タイヤ14はベルト層32のタイヤ幅方向両端部からセ
パレーションを起こし耐久性が大幅に低下されるが、リ
ニアモータカー10がこの条件下にある場合は非常に低速
度域から走行停止状態までの間であり、この様な問題は
ない。

【００６１】 以下第１の実施形態の作用を説明する。

【００６２】 まず、リニアモータカー10の離陸時のタイヤ14に加わ
る荷重の変化を説明する。

【００６３】 図９に示されるように、リニアモータカー10が離陸す
る場合、その開始時（時間ｔ＝０）の荷重は車両停止時
の荷重（車両重量、即ち100％荷重）となっている。

【００６４】 リニアモータカー10が超電導磁石24と推進案内コイル
26との間に作用する磁力により走行を開始すると、超電
導磁石24と浮上用コイル22との間に作用する磁力（浮上
力）は徐々に増加し、タイヤ14に加わる荷重は車両重量
から磁気浮上力を差し引いたものであるためタイヤ14に
加わる荷重は徐々に減少する。

【００６５】 更に車両速度が徐々に上がり所定の速度に達するとタ
イヤ14に加わる荷重は零になり、リニアモータカー10が
案内路12の面上に対して約100mmまで浮上し高速走行状
態となる。

【００６６】 次にリニアモータカー10の着陸時のタイヤ14に加わる
荷重の変化について説明する。

【００６７】 図９に示されるように、着陸開始直前では荷重は零で
あるが、着陸時には、車両重量から着陸速度における磁
気浮上力を差し引いたものとなり、さらに減速すると磁
気浮上力が減少するため、それに比例してタイヤ14に加
わる荷重は増加してゆき更に減速を続けてリニアモータ
カー10が停止すると、タイヤ14には車両停止時の荷重
（車両重量、即ち100％荷重）が加わる。

【００６８】 このようにリニアモータカー10はタイヤ14に加わる荷
重を徐々に増加させながら着陸することにより、乗員に
衝撃を与えることなく円滑に着陸を行うことができる。

【００６９】 ここで、リニアモータカー10の離着陸時、特に着陸時
の初期において、タイヤ14は前述の低荷重の状態でしか
も高速状態で案内路12の路面に摺接（スリップ）されな
がら回転されることになる。その結果、全荷重（100％
荷重）を受けた時図４の接地形状になるように設計され
た従来のタイヤの場合には、前記低荷重域（リニアモー
タカー10の全荷重の45％以下の荷重）では図５に示すタ
イヤ幅方向中央部のみの接地となり、タイヤトレッド部
の特にタイヤ幅方向中央部の磨耗が著しく促進される
（図７参照）。

【００７０】 ところが、第１の実施形態では、クラウン部30の曲率
半径寸法CRのクラウン部30の幅寸法CWに対する割合を3.
5乃至10.0の範囲内に設定することにより、全荷重の45
％以下の荷重が加わった時にセンター部接地長さＡに対
するショルダー部接地長さＢの割合が約0.7となる接地
形状となるようにタイヤ14の形状を設定したので、とく
に磨耗の激しい着陸開始時の低荷重域の状態でクラウン
部30のほぼ全体が路面に摺接されるので、クラウン部30
の中央部のみの磨耗が阻止できる。

【００７１】 表１には、実施例として第１の実施形態の結果がし
めされている。

【００７２】 この表１によれば従来のタイヤの磨耗ライフ指数は10
0であるが第１の実施形態のタイヤの磨耗ライフ指数は1
51となっており、第１の実施形態のタイヤは従来のタイ
ヤに比較して磨耗ライフが飛躍的に向上されている。

【００７３】 また、第１の実施形態のタイヤは従来のタイヤに比較
して、この表から理解されるように、耐久性指数におい
ても向上されている。

【００７４】 ［第２の実施形態］ 次に、第２の実施形態について説明する。

【００７５】 第２の実施形態の説明において、第１の実施形態と同
じ構成、部分等については第１の実施形態に用いた符号
と同じ符号を用いて説明は省略する。

【００７６】 第２の実施形態では、図10に示されている様に、タイ
ヤ14に加わる荷重がラニアモータカー10の全荷重の45％
以下の場合、センター部接地長さＡに対するショルダー
部接地長さＢの割合が約0.7となる接地形状となるよう
に、ベルト層32の中央部においてタイヤ幅方向寸法の40
乃至50％の範囲内のベルト総打ち込み本数とクラウン部
全体のベルト総打ち込み本数の割合を0.6〜0.75として
いる（第２の実施形態ではベルト中央部においてベルト
のタイヤ幅方向寸法の45％の範囲で上記打ち込み本数の
割合を0.70とした）。

【００７７】 この結果、クラウン部30の幅方向両端部近傍であるシ
ョルダー部の剛性が中央部に比較して低くなり、低荷重
でセンター部接地長さＡに対するショルダー部接地長さ
Ｂの割合が約0.7となる接地形状を得ることができた。

【００７８】 なお、表１には、実施例として第２の実施形態の結
果がしめされている。

【００７９】 この表１によれば従来のタイヤの磨耗ライフ指数は10
0であるが第２の実施形態のタイヤの磨耗ライフ指数は1
30となっており、第２の実施形態のタイヤは従来のタイ
ヤに比較して磨耗ライフが飛躍的に向上されている。

【００８０】 また、第２の実施形態のタイヤは従来のタイヤに比較
して、この表から理解されるように、耐久性指数におい
ても109に向上されている。

【００８１】 ベルト層32の中央部においてタイヤ幅方向寸法40乃至
50％の範囲内のベルト総打ち込み本数とクラウン部全体
のベルト総打ち込み本数の割合を0.6〜0.75に設定する
理由についてのべる。

【００８２】 上記の割合を0.6未満に設定された場合にはCR（クラ
ウン部30の曲率半径寸法）が小さくなり、CR/CW（クラ
ウン部30の幅寸法）を3.5以上に設定することが困難に
なる。

【００８３】 即ち、図11に示されている様に、クラウン部30の剛性
が低くなり、タイヤの内圧に起因する拡張力によりクラ
ウン部30のセンター部のベルト層が変形されこのセンタ
ー部が突出形状となる。この結果、CRが小となる。

【００８４】 一方、この割合が0.75を越えるように設定された場合
にはトレッド部46のショルダー部48のベルト打ち込み本
数が極端に少なくとも、図12に示されているように、タ
イヤの転動時に荷重による、即ち、タイヤ転動時の曲げ
変形力Ｐによる、ショルダー部48の変形が大になりベル
ト層端部の歪みが増加する。

【００８５】 この結果、ベルト層端部にセパレーションが発生する
可能性が高くなりタイヤの耐久性が低下されることにな
る。

【００８６】 また、クラウン部30のセンター部のベルト打ち込み本
数を極端に多くすると、図13に示されている様に、ベル
ト層を構成するコードの間隔が狭くなり、隣接するコー
ド間にコードを被覆するゴムが埋め込まれなくなる。

【００８７】 この結果、このタイヤが適用された車両の走行によ
り、タイヤが繰り換し変形されるコードとコードを被覆
するゴムとの間が剥離される可能性が高くなりタイヤの
耐久性が低下されることになる。

【００８８】 ［第３の実施形態］ 次に、第３の実施形態について説明する。

【００８９】 第３の実施形態の説明において、第１の実施形態と同
じ構成、部分等については第１の実施形態に用いた符号
と同じ符号を用いて説明は省略する。

【００９０】 第３の実施形態のタイヤ14は、前記第１の実施形態で
説明したクラウン部30の曲率半径寸法CRのクラウン部30
の幅寸法CWに対する割合CR/CWと、第２の実施形態で説
明したベルト幅寸法の40乃至50％の範囲内のベルト総打
ち込み本数とクラウン部全体のベルト総打ち込み本数の
割合との両方を満足する構成となっている。

【００９１】 このように構成されたタイヤ14を用いた実験結果が表
１に実施例として示されている。

【００９２】 この表１によれば従来のタイヤの磨耗ライフ指数は10
0であるが第３の実施形態のタイヤの磨耗ライフ指数は1
61となっており、第３の実施形態のタイヤは従来のタイ
ヤに比較して磨耗ライフが飛躍的に向上されている。

【００９３】 また、第３の実施形態の磨耗ライフ指数は、前記第１
の実施形態及び第２の実施形態の磨耗ライフ指数よりも
更に向上されている。

【００９４】 更に、第３の実施形態のタイヤは数来のタイヤに比較
して、この表から理解されるように、耐久性指数におい
ても113に向上されている。

【００９５】 ［第４の実施形態］ 第４の実施形態では、図14及び図15を参照してタイヤ
114のクラウン部130が凹形状となっているものについて
述べる。

【００９６】 タイヤ114は次のように構成されている。

【００９７】 正規内圧充填後の無荷重状態における赤道面Ｄのタイ
ヤ回転軸線Ｃからクラウン部130の表面までの距離R1を
最小とし、タイヤ回転軸線Ｃからショルダー部148付近
までの距離R2の最大とすると共に、径を赤道面Ｄからシ
ョルダー部148付近に向かって漸増させてタイヤ回転軸
線Ｃを通る断面におけるクラウン部130の外輪郭形状を
凹形状としている。

【００９８】 また、図15に示されているように、無荷電状態におけ
る両ショルダー部148を結ぶ線Ｅと赤道面Ｄとの交線か
ら赤道面Ｄ上のクラウン部130の表面までの距離をH1と
し、無荷重状態における赤道面Ｄ上のクラウン部130の
表面から全荷重状態における赤道面Ｄ上のクラウン部13
0の表面までの距離（即ち、距離R1から全荷重状態にお
ける赤道面Ｄのタイヤ回転軸線Ｃからクラウン部130の
表面までの距離RLを差し引いた長さ）をH2となるように
タイヤ114は構成されている。

【００９９】 上記の構成のタイヤを用いた実験した結果が表１に示
されている。

【０１００】 表１には、第４の実施形態が実施例として示され、
併せて第４の実施形態に対する比較例が比較例１として
示されている。

【０１０１】 この表によれば、第４の実施形態のタイヤの磨耗ライ
フ指数は従来のそれに比較して格段に向上されている。

【０１０２】 一方、比較例１のタイヤはその磨耗ライフ指数が向上
されてはいるが、耐久性指数が従来のタイヤに比較して
低下される結果となっている。

【０１０３】 図16には、従来のタイヤ及び、第２の実施形態（実施
例）及び第４の実施形態（実施例）のタイヤのクラ
ウン部のタイヤ幅方向各位置の接地圧分布が示されてい
る。

【０１０４】 本図より、従来のタイヤに比較して第２の実施形態及
び第４の実施形態のタイヤは、赤道面Ｄ近傍の接近圧が
低くくショルダー部近傍の接地圧が高く全体としてタイ
ヤ幅方向の接地圧の均一化が認められる。

【０１０５】 図18には、従来のタイヤ、第１、２、４の実施形態
（実施例、、）及び比較例１の関係を表すグラフ
が示されている。

【０１０６】 この図18によれば、第１、２、４の実施形態のタイヤ
は耐磨耗性及び耐久性の両方において従来のタイヤ及び
比較例１のタイヤよりも優れていることが理解される。

【０１０７】 ［第５の実施形態］ 次に、第５の実施形態について説明する。

【０１０８】 第５の実施形態のタイヤは第４の実施形態のそれと構
成が同様であり、詳細なデータは表２に実施例として
示されている。。

【０１０９】 また、この表にはこの第５の実施形態に対する比較例
が比較例２及び３として示されている。

【０１１０】 この表から理解される様に、第５の実施形態のタイヤ
はタイヤ棄却限界までのクラウン部の総磨耗量が比較例
２よりも多く又耐久性においても比較例３よりも優れて
いる。

【０１１１】 なおこの表２に示されている結果は外形450mm、最大
荷重375kg、内圧6.5kg/cm²のタイヤで実験されたもので
ある。

【０１１２】 この表において、トレッド総磨耗量は次のように定義
する。

【０１１３】 実際の車両（実験車）走行において、WearIndicator
（タイヤ溝底下部のゴム中に薄いキャンバスを一枚埋め
込んでおき溝が磨耗し尽くすとこのキャンバスがトレッ
ド表面に露出する。

【０１１４】 この露出時を磨耗限界とする）が露出するまでのトレ
ッド部（クラウン部）のゴムの総磨耗量をトレッド総磨
耗量とし、このトレッド総磨耗量が多い程長く走行した
異になりLONG LIFEのタイヤであると評価できる。

【０１１５】 また耐久性は次のように定義する。

【０１１６】 室内のドラム試験機を用いて、タイヤに正規荷重をか
け速度200km/hで60km走行させる。60km走行後タイヤの
内部の部材（特にベルト層の幅方向端部）に剥離が発生
しているか否かで評価する。

【０１１７】 上記の比較例３はトレッド総磨耗量では優れていた
が、耐久性では劣ることになり、総合としては劣と評価
した。

【０１１８】 また、前述の距離H1をタイヤ114の赤道面Ｄ上の最大
たわみ量の50％以下とするのが好ましい。

【０１１９】 即ち、図15には無荷重時と荷重時とを対比して示して
おり、H1/H2≦0.5とするのが好ましい。

【０１２０】 理由は、もし距離H1がタイヤ114の赤道面Ｄ上の最大
たわみ量の50％を越える場合には、ショルダー部148の
接地圧とクラウン部の内部（ケース部）の変形が過大と
なりクラウン部の発熱を誘発して部材間剥離等の故障を
発生しやすくなるからである。

【０１２１】 特に、ショルダー部に過大な荷重負荷がかなり、この
部分の歪みと発熱量が増大してタイヤ内部のベルト層の
端部でセパレーションを惹起するためである。

【０１２２】 更に、タイヤ114の耐磨耗性や耐久性を向上させるた
めにクラウン部130の幅を、タイヤ断面最大幅の90％〜1
10％としてタイヤ114の平均接地面圧を低下させること
が好ましい。

【０１２３】 この理由について述べる。

【０１２４】 従来のタイヤでは、クラウン部の幅（CW）／タイヤ断
面最大幅（SW）が70±10％となる様に一般的に設計され
ている。

【０１２５】 ところがラニアモータカーのように低荷重時に高速で
路面に摺接されるタイヤを備える車両の場合、もしクラ
ウン部130の幅がタイヤ断面最大幅の90％未満の値に設
定されるならば、クラウン部130の接地圧が過大となっ
てクラウン部130の発熱を誘発するおそれがある。

【０１２６】 また、この値に設定することによりタイヤのクラウン
部130を幅広に設計できそれによりこのクラウン部130の
ゴムのタイヤ棄却限界までの磨耗量を増加することがで
きる。

【０１２７】 一方、クラウン部130の幅がタイヤ断面最大幅の110％
を越える場合、即ち、クラウン部130の幅を広げ過ぎた
場合には、図17に示されている様に、ショルダー部148
のゴムの量の増加により荷重負荷状態でのタイヤの転動
時にショルダー部148の発熱が増大し、クラウン部130に
埋設されているベルト層の幅方向端部付近（ショルダー
部148近傍）のゴムの疲労が促進されベルト層のコード
とそれを被覆するゴムとの間にセパレーションが発生す
る。

【０１２８】 また、クラウン部130の剛性を保持することが困難と
なりトレッド剥離のような故障が発生する。

【０１２９】

【表１】

【０１３０】

【表２】

【０１３１】

【発明の効果】

上述の如く、本発明の浮上式車両用ラジアルタイヤ
は、浮上式車両の着陸時、特に浮上式車両の全荷重の45
％以下の荷重が作用した時に、幅方向に略均一に荷重を
受けるので、耐磨耗性が大幅に向上できるという優れた
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 リニアモータカーの正面図である。

【図２】 第１実施例に係わるタイヤのクラウン部の拡大断面図
（但し、ゴム層のハッチングは省略する）である。

【図３】 センター部接地長Ａがショルダー部接地長Ｂより短い接
地形状を示す説明図である。

【図４】 センター部接地長Ａがショルダー部接地長Ｂより長い接
地形状を示す説明図である。

【図５】 低荷重時クラウン部中央部分のみが接地した時の接地形
状図である。

【図６】 従来のタイヤの路面への接地状態を示す説明図である。

【図７】 図６に示されたｅ、ｆ、ｇ、ｈの各点における磨耗量を
示すグラフである。

【図８】 タイヤのクラウン部（トレッド部）幅方向サイズの大小
によるクラウン部（トレッド部）幅方向各点における磨
耗量を示すグラフである。

【図９】 リニアモータカーの離着陸時のタイヤに加わる荷重を示
す特性図である。

【図１０】 第２実施例に係わるタイヤのクラウン部の拡大断面図で
ある。

【図１１】 クラウン部のタイヤ幅方向センター部のベルト打ち込み
本数が少ない場合のタイヤのクラウン部の変形を示す説
明図である。

【図１２】 ショルダー部のベルト打ち込み本数が少ない場合のタイ
ヤの変形を示す説明図である。

【図１３】 クラウン部のタイヤ幅方向センター部のベルト打ち込み
本数が多い場合の説明図である。

【図１４】 第４、５実施例に係わるタイヤの回転軸線を通るタイヤ
の部分断面図である。

【図１５】 第４、５実施例に係わるタイヤの無荷重状態及び全荷重
状態の形状を示す部分断面図である。

【図１６】 タイヤの接地圧分布を示すグラフである。

【図１７】 CR/SW（タイヤ断面最大幅）が110％を越える場合のタイ
ヤのクラウン部の状態を説明するためのタイヤの一部断
面図である。

【図１８】 第１、２、４実施例と従来例及び比較例１とのタイヤの
性能の比較を示すグラフである。

【図１９】 本発明のタイヤの接地形状の領域を表す説明図である。

【符号の説明】 10……リニアモータカー 14……タイヤ（浮上式車両用ラジアルタイヤ） 32……ベルト層 35……保護層 40……ビードコア 42……カーカス 46……トレッド部 48……ショルダー部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ // Ｂ６１Ｂ 13/06 Ｂ６１Ｂ 13/06 Ｎ (72)発明者 阿座上 雅芳 東京都国分寺市光町２丁目８番地38 財 団法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 黒田 昌弘 東京都東村山市野口町４丁目11―８ (72)発明者 山田 幸正 埼玉県所沢市美原町１―2927―２ (56)参考文献 特開 昭62−137203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−295702（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−87302（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−121905（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−156103（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−167007（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−163805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−163808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−106103（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−34803（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 11/00 - 11/12 B60C 3/00 B60C 9/04 - 9/30

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カーカス部を構成する少なくとも１層のプ
   ライコード層のコードが略ラジアル方向に配列され、ク
   ラウン部にその外表面と前記カーカス部との間に複数の
   補強コード層からなる複数のベルト層が介在され、速度
   が減少するにしたがって支持する荷重が増加する浮上式
   車両用ラジアルタイヤであって、 浮上式車両の全荷重時の接地長さは、赤道面近傍に比し
   てショルダー部近傍が長いことを特徴とする浮上式車両
   用ラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】カーカス部を構成する少なくとも１層のプ
   ライコード層のコードが略ラジアル方向に配列され、ク
   ラウン部にその外表面と前記カーカス部との間に複数の
   補強コード層からなる複数のベルト層が介在され、速度
   が減少するにしたがって支持する荷重が増加する浮上式
   車両用ラジアルタイヤであって、 浮上式車両の全荷重時の接地圧が、赤道面近傍に比して
   ショルダー部近傍が高いことを特徴とする浮上式車両用
   ラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】前記クラウン部の形状は前記クラウン部の
   当該浮上式車両用ラジアルタイヤの幅方向寸法に対する
   前記クラウン部の曲率半径寸法の割合が3.5以上になる
   ように設定されていることを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の浮上式車両用ラジアルタイヤ。
4. 【請求項４】前記クラウン部の形状は前記クラウン部の
   当該浮上式車両用ラジアルタイヤの幅方向寸法に対する
   前記クラウン部の曲率半径寸法の割合が10.0以下になる
   ように設定されていることを特徴とする請求項３に記載
   の浮上式車両用ラジアルタイヤ。
5. 【請求項５】前記クラウン部の形状は外周面が幅方向断
   面が凹形状となっていることを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載の浮上式車両用ラジアルタイヤ。
6. 【請求項６】前記複数のベルト層の一部を短幅とし、 前記ベルト層の幅方向中央部において前記ベルト層の最
   大幅寸法の40〜50％の範囲内のベルト総打ち込み本数の
   前記クラウン部全体の前記ベルト総打ち込み本数に対す
   る割合を0.6〜0.75とすることにより前記クラウン部の
   剛性は当該浮上式車両用ラジアルタイヤの幅方向中央部
   近傍に於いて高められていることを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載の浮上式車両用ラジアルタイヤ。
7. 【請求項７】前記複数のベルト層の一部を短幅とし、 前記ベルト層の幅方向中央部において前記ベルト層の最
   大幅寸法の40〜50％の範囲内のベルト総打ち込み本数の
   前記クラウン部全体の前記ベルト総打ち込み本数に対す
   る割合を0.6〜0.75とすることにより前記クラウン部の
   剛性は幅方向中央部近傍に於いて高められていることを
   特徴とする請求項４に記載の浮上式車両用ラジアルタイ
   ヤ。
8. 【請求項８】前記クラウン部の前記両ショルダー部を結
   ぶ線の中心から前記クラウン部の表面の幅方向中心まで
   の距離が前記クラウン部の幅方向中心の全荷重時の当該
   浮上式車両用ラジアルタイヤのたわみ量の50％以下にな
   るように設定されていることを特徴とする請求項５に記
   載の浮上式車両用ラジアルタイヤ。