JPH04331604A - 高速重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 　本発明は、カーカスとベルト層との間に配されるカッ
トブレーカの両端でのセパレーションを、ビード損傷及
び偏摩耗等を招くことなく抑制でき、その使用寿命を向
上しうる高速重荷重用ラジアルタイヤに関する。

〔従来の技術〕

　近年、例えばカーカスコードをラジアル配列したカー
カス外側に、タイヤ赤道に対して小角度で傾く高弾性の
ベルトコードからなるベルト層を配置したラジアル構造
のタイヤが、航空機等の高速重荷重用車両にも使用され
つつある。

しかしながらこのようなラジアル構造の航空機用タイヤ
では、各ベルトプライのベルトコードの交差角が小であ
って、しかもカーカスコードと略直角に交わるなどコー
ドが互いに矩形状に交差するため、トレッド部の面内曲
げ剛性に劣ることとなり、その結果、旋回に際してのコ
ーナリング力が低下し、振れ等を招くなど操縦安定性が
損ないがちとなる。しかもこのような面内曲げ剛性の低
下は、スタンディングウェーブの発生臨界速度を減じ高
速耐久性の低下を招来する。

従って本発明者は、誠意研究を積み重ねた結果、前記カ
ーカスとベルト層との間に、カーカスコード及びベルト
コードの双方に交差する向きに補助コードを配列させた
カットブレーカを配設し、前記面内曲げ剛性を高めるこ
とを案出した。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこのようなカットブレーカを設けたタイヤ
では、補助コードがカーカスコード及びベルトコードと
互いに交差するなど、その伸長方向が隣り合う他のプラ
イのコードと異なり、しかもベルト層とカーカスとの間
に生ずる剛性差も加わって、タイヤ変形時、特にコーナ
リング時において、カットブレーカのプライ間及び、該
プライとそれに隣設するカーカスプライ及びベルトプラ
イとの間に大なる剪断力が発生しやすい。

他方、このようなプライには、通常、互いに平行に配列
した縦糸をなすコードａ…を、小径な横糸ｂで織り合わ
せたすだれ織り状のファブリック材が用いられるため、
前記横糸ｂの織り合せ部においては第７図に示すように
、コードａがプライの厚さ方向にジグザグ状に大きくば
ら付き、各フライの厚さを増大させる一方、各コードａ
がプライ間相互で局部的に著しく近接する。その結果該
近接部分が弱所となってコードルーズを誘発し、特に前
記剪断力が集中するプライ端を起点としてセパレーショ
ンが進行することが判明した。

なお、前記カットブレーカの端部において、プライ間に
保護ゴムを介在させ、前記端部で集中する剪断力を吸収
・緩和することが提案されうるが、このものはショルダ
ー部でのトレッド全厚さをタイヤ赤道上でのトレッド全
厚さに比して不均一に高め、該ショルダー部の曲げ剛さ
を相対的に増加させる。その結果、内圧充填の際、第８
図に実線で示すように、ビード部がリムフランジから半
径方向外方に離れる方向にせり上がり、接地の際のビー
ド変形量を増大させ、ビード耐久性を低下させるという
新たな問題が発生する。

又このようなトレッド全厚さの不均一を防止するために
、ベルト層外側のトレッドゴム厚さを、保護ゴム厚さに
相当して減じた場合には、トレッド面外剛性が該ショル
ダー部で過度に高まるなど偏摩耗を誘発する。

本発明は、横糸により継ぐことなく補助コードを同一面
内で互いに平行に配列したカーカスプライを用いること
を基本として、ビード損傷、偏摩耗等の弊害を招くこと
なくカットブレーカ端部でのセパレーションを効果的に
抑制でき、しかもタイヤの軽量化をも達成しうる高速重
荷重用ラジアルタイヤの提供を目的としている。

〔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ラジ
アルタイヤは、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で折返しかつタイヤ赤道に対して
７５〜９０度の角度で傾く有機繊維を用いたカーカスコ
ードの１以上のプライからなるカーカスと、該カーカス
の半径方向外側かつトレッド部の内方に位置するととも
にタイヤ赤道に対して５度以下の角度で配置した有機繊
維を用いたベルトコードの１以上のプライからなるベル
ト層と、前記カーカスとベルト層との間に介在しかつタ
イヤ赤道に対して０以上かつ７０度以下の角度で配置さ
れる補助コードの１以上のプライからなるカットブレー
カとを具える一方、前記カットブレーカのプライは、横
糸により継ぐことなく同一面内で互いに平行に配列した
前記補助コードをゴム中に埋着したシート状をなすとと
もに、前記カットブレーカのプライの補助コードは、該
プライと内外で隣り合う他のプライのコードとの間の前
記カットブレーカ外面と直角方向の距離を前記補助コー
ドの直径の１／４倍以上かつ４倍以下としている。

〔作用〕

　このように、カットブレーカを形成するプライは、補
助コード間に織り込まれる横糸を排除しているため、該
補助コードのプライ内における厚さ方向のばら付きを防
止でき、補助コードを同一平面内で互いに平行に配列す
ることが可能となる。

その結果、１枚当たりのプライ厚さを低減でき、ゴム発
熱量を減じうるとともにタイヤを軽量化しうる。しかも
均一かつ安定したプライ間相互のコード間距離が得られ
るため、コードルーズの局部的な弱所を排除でき、又保
護ゴムを用いることなく、特にカットブレーカ端におけ
るコード間距離を、剪断応力を吸収・緩和しうる必要最
小限の値に設定しうる。従って、偏摩耗及びビード耐久
性の低下原因となるショルダー部でのトレッド全厚さの
不均一な増加を招くことなくカットブレーカ端のセパレ
ーションを効果的に抑制しうる。

〔実施例〕

　以下本発明の一実施例をタイヤサイズ４６×１７Ｒ２
０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。

正規リムＲに取付けかつ正規内圧を充填した状態を示す
第１図において、ラジアルタイヤ１は、ビードコア２が
通るビード部３と、該ビード部３に連なりタイヤ半径方
向外向きにのびるサイドウォール部４と、該サイドウォ
ール部４の外端をつなぐトレッド部５とを具えている。

さらにタイヤ１には、ビードコア２の廻りを、タイヤの
内側から外側に折返す複数枚、例えば４枚のプライ７ａ
…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折返す複数枚、例えば２枚のプ
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。

各プライ７ａ、７ｂは、夫々有機繊維からなるカーカス
コード２５をタイヤ赤道ＣＯに対して７５度〜９０度の
角度で配列したコード配列体であって、本例ではカーカ
ス７は、隣り合うプライ間において、夫々カーカスコー
ド２５がタイヤ半径方向に対して交互に交差して傾くこ
とにより、タイヤの横剛性を向上している。

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。

さらにトレッド部５には、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に対してベルトコード２
６を５度以下のコード角度で配置したベルト層１０が設
けられるとともに、前記ベルト層１０と前記カーカス７
との間には、タイヤ赤道に対して０以上かつ７０度以下
のコード角度で傾く補助コード２７を有するカットブレ
ーカ１４が介在する。さらに本例では、前記ベルト層１
０の外側に、保護コードを用いたカットプロテクタ１６
が配される。

前記ベルト層１０は、前記ベルトコード２６を有する複
数枚、例えば６〜１０枚のプライ１０ａ…から形成され
、かつ該プライ１０ａ…は、半径方向外向きに徐々に巾
狭とすることにより、ベルト層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。

又ベルト層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。なおベルトコー
ド２６は、各プライ１０ａ…ごとに交互に逆に傾ける。

又前記カットブレーカ１４は、前記補助コード２７がプ
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から形成され、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Ｗ
２より小かつ外側で隣り合う前記ベルト層１０のプライ
１０ａ１の巾Ｂ３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Ｗ
１は、巾Ｗ２、Ｗ３と同巾もしくは広巾に設定してもよ
い。

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コード２５、ベルトコード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
ーカスコード２５がタイヤ赤道に対して７５〜９０度、
ベルトコード２６が５度以下の角度で傾くため、補助コ
ード２７を、タイヤ赤道に対して、好ましくは１０〜４
５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。なおカーカスコード２
５が７５〜８０度の角度のとき、補助コード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
。

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、前記のようにカーカスコード２５、ベルトコ
ード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
スタンディングウェブの発生を抑制する。

そして本発明では、このようなカットブレーカ１４の形
成に起因して、そのプライ１４ａ１、１４ａ２の各端部
から進行するプライ端剥離を抑制するために、各プライ
１４ａ１、１４ａ２に補助コード２７をプライの厚さ方
向にばら付くことなく平滑に配列させた新規な構造を採
用している。

すなわち各プライ１４ａ１、１４ａ２は、各補助コード
２７を横糸によって継ぐことなく同一平面内で互いに平
行に配列したコード配列体２０をトッピングゴム２１中
に埋着したシート体である。

従って、すだれ織り状のファブリック材を用いた従来の
プライに比して、トッピングゴムの被覆厚さを同等に保
ちつつプライ厚さを大巾に減じることができ、内部発熱
を低減しかつ軽量化を図りうる。しかも隣り合うプライ
間における、コードの局部的な近接を防止しうるため、
プライの全巾に亘って各コード間距離ｅを、プライ間に
作用する剪断応力を吸収・緩和しうる必要最小限の範囲
に設定できる。

なおこのようなプライは、前記横糸による拘束力を排除
しているため、同一平面内での均一な配列を可能とする
半面、各補助コード２７が独立するため、その形成過程
において逆にコード配列を大きく乱す恐れがある。しか
しながら本発明者が案出した新規な手段の採用によって
形成が可能となった。すなわち第４図（ａ）に示すよう
に、各ボビン３０から巻戻されかつガイド３１によって
互いに平行に整列される補強コード２７からなるコード
整列体３２に、ダイ３３中でトッピングゴム３４を所定
被覆厚さでゴム付けし、均一厚さかつ巾のテープ状体３
５を形成する。しかる後、該テープ状体３５を、タイヤ
サイズに応じた外形寸法を有するドラム３６上に、螺旋
状に巻装し、１層の円筒体３７を形成する一方、これを
巾方向にのびるドラム上のスリット３８に沿って切断す
ることによって広巾かつ均質なシート状の補強用プライ
を形成する。なおガイド３１は、第４図（ｂ）に示すよ
うに、各補強コード２７を挿通する案内孔３９…を同一
直線上に等ピッチで形成した例えばブロック状をなし、
ボビン３０と押さえローラ４０との間に作用する張力を
用いて、前記補強コード２７…をその下流側において、
同一平面内で互いに平行に配列させる。

又ダイ３３は、ゴム押出機４１に連通しかつ前記コード
整列体３２が通るゴム室４２を有する基体３３Ａと、ゴ
ム室４２の前後端に着脱自在に取付きかつ成形用の孔部
４３を有する端材３３Ｂとを具え、端材３３Ｂは、孔部
４３がコード整列体３２と同芯に配されることにより、
該孔部４３の開口形状に応じた断面を有しかつコード整
列体３２をその中心に埋設したテープ状体３５を形成し
うる。なお前記基体３３Ａには、ゴム室４２に通じ余剰
ゴムを取出す取出し口４２Ａを設けている。

又第５図（ａ）〜（ｂ）に示す他の手段を用いて形成す
ることもできる。即ち補助コード２７の下面を受ける位
置決め用の嵌合溝２２を並設したドラム２３を用い、供
給される複数の補助コード２７…をドラム２３の外周面
上で互いに平行に支持する。

又その外面に、押し出し成形されたトッピングゴム片２
１Ａを均一厚さでゴム付けする一方、該ゴム付けされた
トッピッグゴム２１Ａ外面を基準としてコード配列体２
０の他面に同様なトッピングゴム片２１Ｂをゴム付けす
る。

このことにより補助コード２７がゴム２１中に、厚さ方
向にばら付くことなく同一平面内で互いに平行に配列す
る。ここで「同一平面内で配列する」とは、第６図に示
すように、基準面Ｓから補助コード２７の直径Ｋの１／
１０倍の距離Ｌ隔たる上下の臨界面Ｓ１の間に、各補助
コード２７が夫々中心を位置させて並列することを意味
し、前記距離Ｌはより好ましくは１／１２Ｋ以下、さら
に好ましくは１／１４Ｋ以下である。

又直径Ｋとは前記補助コード２７に外接する外接縁のう
ち最小径のものの直径で定義されるとともに、前記コー
ド間距離ｅとは、カットブレーカ１４のプライ外面と直
角方向の距離を意味する。

又前記コード間距離ｅ、すなわち外のプライ１４ａ１の
補助コード２７と内のプライ１４ａ２の補助コード２７
との間の距離ｅ１、外のプライ１４ａ１の補助コード２
７とベルト層１０の最内側のプライ１０ａ１のベルトコ
ード２６との間の距離ｅ２、及び内のプライ１４ａ２の
補助コード２７とカーカス７の最外側のプライ７ｂ１の
カーカスコード２５との間の距離ｅ３を夫々、前記補助
コード２７の直径Ｋの１／４倍以上かつ４倍以下の範囲
とし、前記剪断力をそのコード間に介在するトッピング
ゴム２１のゴム弾性によって緩和する。

従ってトッピングゴム２１は、それを挟む各コードに追
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／ｃｍ２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。

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７０ｋｇ／
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ズを生じやすい。

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１５０ｋｇ／ｃ
ｍ２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。

同様に前記コード間距離ｅが前記直径Ｄの１／４未満の
場合剪断力緩和効果が期待できず又４倍をこえると発熱
が大となる。従って前記距離ｅを前記範囲に規制してい
る。

又ベルト層１０の外側に配される前記カットプロテクタ
１６は、前記保護コードを用いる少なくとも一枚、本例
では２枚のプライ１６ａからなり、かつこのカットプロ
テクタ１６は、外部からの耐カット性を向上するととも
に、ベルト層１０とトレッド部５のゴムとの間の剛性段
差を緩和し、その間における剪断応力を低減する。

そのためにカットプロテクタ１６は、ベルト層１０の全
面に配されるのが好ましい。又ベルト層１０に好ましい
変形を許容しうるように、タイヤ赤道に対するコード角
度を０度に近づけ、保護コードに伸長性を付与するのも
よい。

さらにカットプロテクタ１６は、一層のプライを用いる
他、２枚以上の複数層とすることもでき、さらに第２図
に示すように、ベルト層１０との間に、ゴム層１９を設
けるのもよい。このゴム層１９は、タイヤ更生に際して
、ベルト層１０を傷つけることなく、カットプロテクタ
１６を除去することを容易とする。

又本発明では、タイヤ赤道ＣＯ上のトレッド全厚さＴＡ
と、前記正規状態における接地端Ａまでのタイヤ赤道Ｃ
Ｏからの長さＬの９０％を前記タイヤ赤道ＣＯから隔て
る９０％接地点Ｂにおけるトレッド全厚さＴＢとの厚さ
比ＴＢ／ＴＡを１以下としている。なおトレッド全厚さ
ＴＡ、ＴＢとは、トレッド面に直交する向きに測定した
トレッド面からタイヤ内腔に向く内面までの全厚であり
、前記カットブレーカ１４の採用により、接地端におけ
るベルト層１０外面からトレッド面までのトレッドゴム
の厚さｔＢを、タイヤ赤道ＣＯにけるトレッドゴムの厚
さｔＡに比して大巾に減じることなく前記厚さ比ＴＢ／
ＴＡを１以下に達成しうる。これによってショルダー部
の曲げ剛さが相対的に減少し、第７図に示すように、ビ
ード変形量が小なタイヤプロファイルが得られる。

〔具体例〕

　第１図に示すタイヤ構造をなしかつタイヤサイズが４
６×１７Ｒ２０のタイヤを第１表の仕様に基づき試作す
るとともに、該試作タイヤの耐久性を比較例品と比較し
た。

又耐久テストとして、規格荷重すなわち１２０％負荷状
態において、走行速度１１ｋｍ／ｈで３０００ｋｍまで
連続走行させた。又コーナリング力は、プラットベルト
式の室内試験機を用いて測定し、カットブレーカを排除
した時の値を１００とした指数で示している。数値の大
なほど優れている。

〔発明の効果〕

　叙上のごとく本発明のタイヤは構成されているため、
カットブレーカによりコーナリング力を向上しうるとと
もに、外カットブレーカ両端でのセパレーションを、ビ
ード損傷、偏摩耗等の弊害を招くことなく抑制しうる。

【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図はト
レッド部を拡大して示す断面図、第３図はカットブレー
カをカーカス及びベルト層とともに拡大して示す断面図
、第４図（ａ）〜（ｂ）はカットブレーカのプライの形
成手段の一例を示す線図、第５図（ａ）〜（ｂ）はカッ
トブレーカのプライの他の形成手段を示す線図及びそれ
に用いるガイドを示す拡大図、第６図はカットブレーカ
を説明する断面図、第７図〜８図は従来技術を説明する
線図である。 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、１０……ベルト層、 １４……カットブレーカ、２５……カーカスコード、２
６……ベルトコード、２７……補助コード、ｅ、ｅ１、
ｅ２、ｅ３……コード間距離、Ｋ……直径。 特許出願人　住友ゴム工業株式会社 代理人　弁理士　苗村　正

Claims (1)

【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 ド部のビードコアで折返しかつタイヤ赤道に対して７５
   〜９０度の角度で傾く有機繊維を用いたカーカスコード
   の１以上のプライからなるカーカスと、該カーカスの半
   径方向外側かつトレッド部の内方に位置するとともにタ
   イヤ赤道に対して５度以下の角度で配置した有機繊維を
   用いたベルトコードの１以上のプライからなるベルト層
   と、前記カーカスとベルト層との間に介在しかつタイヤ
   赤道に対して０以上かつ７０度以下の角度で配置される
   補助コードの１以上のプライからなるカットブレーカと
   を具える一方、前記カットブレーカのプライは、横糸に
   より継ぐことなく同一面内で互いに平行に配列した前記
   補助コードをゴム中に埋着したシート状をなすとともに
   、前記カットブレーカのプライの補助コードは、該プラ
   イと内外で隣り合う他のプライのコードとの間の前記カ
   ットブレーカ外面と直角方向の距離を前記補助コードの
   直径の１／４倍以上かつ４倍以下とした高速重荷重用ラ
   ジアルタイヤ。