JPS621606A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - 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） 重荷重用空気入りラジアルタイヤ、なかでも重い負荷を
受ける転勤の際に著大な縦方向変形が強いられる航空機
用車輪の如き使途で必要なビード部耐久性の向上に関す
る開発研究の成果について以下に述べる。ここに重負荷
転勤中のタイヤに生じる縦方向大変形は、航空機のタキ
シングの際、とく呻著しい。

（従来の技術） 在来の空気入りラジアルタイヤにおけるビード部の補強
は一般に、トロイド状をなすカーカスのプライをビード
コアーのまわりにタイヤの内偵ｊがら外側へ巻き返した
折り返し部にて、ビードコアー上に硬質ゴムよりなる基
部を据え、この基部と一体の軟質ゴムよりなる減厚部を
連ねたスチフナーを、折り返し部の端末よりも低いレベ
ルからプライの巻き返し域に沿ってカーカスの内側にま
でのびる主チェーファ−およびこの主チェーファ−に比
しより低いモジュラスにて、折り返し部の端末よりも高
いレベルから該端末と主チェーファ−の始端とを覆う通
常２枚の副チェーファ−とともに、ビード部ゴム中に埋
設し、ここに副チェーファ−は、２枚とも主チェーファ
−の外側に配置するか又は、折り返し部の端末および主
チェーファ−の始端を挟んで配置するかの別はあっても
、それぞれのタイヤ子午線断面に対する交角を同じくす
る交差コード配列とされるを例とする。

航空機のタキシフグ中におけるタイヤの縦たわみは著大
なためビード部に大きい強制変形が強いられ、上記した
従来のビード部補強によっては、タイヤの接地域の軸回
によると一ド部のくり返し曲げ応力に由来した疲労の蓄
積が激しく、とくにプライ折り返し端と周囲ゴムとの界
面に、はく離、故障の発生が頻発すくことが経験された
のであり、この点の解決に関する従来の技術による打開
策は未だ検討段階であって、文献などによる適切な教示
を見ることはできない。

（発明が解決しようとする問題点） 航空機用の使途に供されるような、重荷重用空気入りラ
ジアルタイヤが、一般的なトラック、バス用の場合に比
しほぼ２倍又はそれ以上に及ぶような著しい縦たわみに
よるビード部の著大な強制変形による疲労の蓄積に由来
したビード部耐久性を、有利に改善増強することができ
る補強構造を与えることがこの発明の目的である。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的は次の仕組みで有効に成就される。

タイヤの赤道面と事実上直交する向きで互いに平行配列
をなす芳香族ポリアミド繊維の放射方向コードよりなる
少なくとも１枚のプライをビードコアーのまわりにタイ
ヤの内側から外側へ巻き返した折り返し部をもつトロイ
ド状のカーカスと、このカーカスのクラウン部を取り巻
く少なくとも３枚のコード層よりなるベルトとを有し、
該カーカスと折り返し部との間に、ビードコアーと接す
る基部で比較的硬く、この基部と一体をなす減厚部でよ
り軟らかい、２種のゴム複合によるステイフナ−を、該
折り返し部の端末よりも下位レベルからプライの巻き返
し域に沿ってカーカスの内側にまでのびる芳香族ポリア
ミド繊維コードによる主チェーファ−および、この主チ
ェーファ−に比しより低いモジュラスのコードを該折り
返し部の端末よりも高いレベルから該端末と主チェーフ
ァ−の始端とを覆ってそれらとオーバーラツプ配置した
複数枚の副チェーファ−とともにそなえ、これらにより
タイヤのビード部を固めた空気入りラジアルタイヤであ
って、副チェーファ−が主チェ−ファーの外側を包む少
なくとも２枚のうち少なくとも１枚はプライの巻き返し
域に沿ってカーカスの内側にまで巻き上げた外側コード
層に、該折り返し部とその内側に沿ってオーバーラツプ
配置した少なくとも１枚の内側コード層を加えた都合少
なくとも３枚のコード層からなり、これら各コード層の
うち少なくとも２枚はそれぞれタイヤの子午線断面に対
し６５°〜９０°と、４０’〜７５°、残り少なくとも
１枚は同じく一４０°〜−７０°の角度範囲で交わるコ
ード配列をなしてそれらの結節点を頂点とする３角形補
強構造を形成して成る、重荷重用空気入りラジアルタイ
ヤである。

この空気入りラジアルタイヤは、内側コード層が主チェ
ーファ−の始端よりも低いレベルで端止めしたものであ
ること、そして副チェーファ−が脂肪族ポリアミド繊維
コードよりなるものであること、さらに主チェーファ−
が芳香族ポリアミド繊維コードよりなるものであること
が、何れも実施態様として推奨される。

さて第１図にこの発明に従う重荷重用空気入りラジアル
タイヤのビード部を、タイヤの子午線断面について図解
し、図中１はこの例で２枚のプライを用いた場合で示す
カーカス、２は該プライの折返し部、３は主チェーファ
−１４はとくに３枚の場合を例示した副チェーファ−１
５はビードコアー、６は硬・軟ゴム複合になるステイフ
ナ−である。ここにステイフナ−６の硬ゴム６−１と軟
ゴム６−２とは図示の断面にあられれる面積比にて１：
４程度が最適であり、軟ゴム６−２は副チェファー４の
うち内側コード層４−２のカーカス１に至る距離Ｗがビ
ードコア５の外径りに対して１／４以上に相当するよう
な厚みとする。

また図示は略したが、ビード部とサイドウオールを介し
て連なるトレッド部を強化するため、カーカスのクラウ
ン部を取巻いて少なくとも３枚のコード層よりなるベル
トを慣例に従って配置するのは、云うまでもない。

（作　用） なお荷重Ｗの直下における空気入りラジアルタイヤの縦
方向変形のありさまを第２図に図解したように、ビード
部が外方へ図の仮想線の状態から実線のように倒れ込む
曲げ変形Ｂが加わることはまず明らで、この曲げ変形は
該タイヤの接地域をあられす第３図にて矢印りのような
引張り応力を生じ、一方同じく矢印αのタイヤ転勤中に
、踏込み側ａと、けり出し側すにわたるトレッド部の接
地変形の影響がリムに固定されたビード部にてせん断心
力Ｓをもたらす。

これらの応力りおよびＳは、荷重Ｗに依存するので、航
空機用の如き使途においては、これらに対する抵抗つま
り、引張り剛性とせん断剛性を高めることが必要なので
ある。

これらの剛性増強に及ぼすべき副チェーファ−４に用い
るコード層のコード角度の影響を、第４図にて定義した
タイヤの子午線断面に対するコード方向の交角θについ
て調べたところ、第５図（ａ）。

（ｂ）に示すように引張剛性はコード角θが大きい程有
利であり、一方せん断剛性についてはより小さいコード
角で適合することが明らかになった。

そこで第１図に示した副チェーファ−４のうちの外側コ
ード層４−１につき、コード角θを７５″に固定する一
方、外側コード層４−２と内側コードＮ４−３のコード
角θを種々に代えてそれらによる三角形トラス組構造に
関するシュミレート計算を行ったところ、第５図（Ｃ）
、　（ｄ）に示すように、引張り剛性指数は外側コード
層４−２のコード角θの如何に拘らず、内側コードＮ４
−３のコード角θを一４０°〜−７０°の範囲でピーク
を呈する一方、せん新開性指数についても、第５図（Ｃ
）にて高い引張り剛性指数が得られた内側コード層４−
３のコード角θ−４０°〜−７０°の範囲にて、外側コ
ード層４−２のコード角θが４０°〜７５″の範囲でと
くに高いレベルが確保され得ることがわかった。

引続いてさらに外側コード層４−１のコード角θを変え
て解明を行い、６５°〜９０°の範囲では、上記とぼ同
様の効果が得られることを究明した。

ちなみに従来の技術においては、第６図（ａ）、　（ｂ
）の各場合とも２枚の副チェーファ−として、すでに触
れたようにタイヤの子午線断面に対するそれぞれの交角
を同じくして逆方向に交差するコード配列とされたので
、両コード層のコード配列による網目構造が第７図のよ
うにひし形をなして、容易にパンタグラフ運動を起し、
引張り剛性の増強に役立たずまたコード角自体も不適切
な場合が多かったのである。

上記の解明の結果に従い、副チェーファ−４を、上記の
引張りおよびせん断両剛性にそれぞれ役立つコード角毎
に、さらにはその確保に有効な寄与をもたらすコード角
とに３区分した、それぞれ少なくとも１枚のコード層の
都合少なくとも３枚構成とすることによって、上記した
双方の剛性増強を有利に実現するわけである。

すなちこの発明は図示例に従い３枚構成とした副フェー
ファ−４のうち１枚はタイヤの子午線断面に対し６５〜
９０’、もう１枚は同じ＜４０°〜７５″の角度範囲で
交わるコード配列としてそれぞれ引張り剛性とせん新開
性の増強、そして残りはこれらのコード配列の傾斜とは
反対向きのコード配列とくに一４０°〜−７０°の角度
範囲のコード配列にて３角形トラス組みを形成させるの
であり、とくに内側コード層を外側コード層との間に折
返し部および主チェーファ−が挟在するように配置した
ので挟み込みによる端部変形の抑制と、端部はく離の際
にその進展の制御にも役立つ。

（実施例） 実施史上 サイズ１１４６　Ｘ　１８．ＯＲ２０につき、芳香族ポ
リアミド繊維コード（３０００ｄ／３）よりなるプライ
を２枚用いたラジアル構造カーカスのクラウン部に、や
はり芳香族ポリアミド繊維コード（３０００ｄ／３）を
用いたタイヤの赤道と実質的に平衡な５枚の層のほがそ
のうち内側から第２番目と第４番目でそれぞれタイヤの
赤道に対する傾角２３°で互いに交差する２枚を含む都
合７Ｎよりなるベルトを配置してトレッド部の補強とし
た。

主チェーファ−としては、カーカスのコードに対し６０
″で右上りの傾斜にてやはり芳香族ポリアミド繊維コー
ド（３０００ｄ／３）を配列し、副チェーファ−として
第１図に従いナイロンコード（１２６０ｄ／２）をタイ
ヤの子午線断面に対し７５°の外側コード層４−１と、
同じり４５°の内側コード４−２は何れも右上り、これ
らと反対傾斜で一６５°の中間コードＮ４−３は左上り
に配列した供試タイヤを試作した。

この例でカーカス１の折返し部２における段差は約１５
鶴、折返し部２と主チェーファ−３との段差も約１５鶴
、そして副チェーファ−４−１の４−２および４−３に
対する段差は、４−２の折返し部２に対する段差とほぼ
等しく約１０１１とした。なおり−カス１の折返し高さ
は８１１１である。

これに対し第６図（ａ）、　（ｂｌに示した比較タイヤ
は主チェーファ−３にスチールコード（撚り構造ＩＸ　
ａ　＋９　＋１５＋１）を用い、副チェーファ−４′と
してナイロンコード（１２６０ｄ／２）をカーカス１の
プライコードに対し５５°の右上りおよび左上りの交差
配列をなす２枚を用いたほかは第１図の場合とほぼ同様
である。

これらの各タイヤについて試験荷重１８．８　トンを充
てん内圧１５　、２　ｋｇ　／　ｃｍ　２の下に負荷し
て１１０００ｋ走行相当のドラムテストを行ったのち、
折返し部２のコード端に生じた亀裂長さを比べたところ
、第６図（ａ）の成績を１００とする指数表示で第６図
（ｂｌの比較タイヤが８４であったのにこの発明に従う
供試タイヤは２８に著滅した。

大施炭主 実施例１に述べたとほぼ同様ながら第９図に従って、と
くに副チェーファ−４の外層コード層４−１を最高にし
て同じく４−３との段差を１０ｍｍ。

内・外側各コード層４−２〜４−３間の段差を１０ｍｍ
、また折返し部２−２と主チェーファ−３との段差を１
５＋ｎ＋に変え、また副チェーファ−４の内側コード層
４−２のコード角θを６５°、外側コード層４−３のコ
ード角θを一４５°とした試作タイヤについて実施例１
と同じドラムテストを行ったところ、亀裂長さの指数は
、さらに１５まで低下した。

なお第９図において７は折返し部２のコード端にかぶせ
たキャップゴムである。

１里１ユ 実施例２に準じたやはり第９図に従って副チェーファ−
４の内側コード層４−２のコード角θを５５°、外側コ
ード層４−３のコード角θを−６５。

に変えたほかは、実施例２と同様にして、同じくドラム
テストを行い、亀裂長さの指数は１７であった。

去４１生上 同じく内側コード層４−２のコード角θを６５°、外側
コード層４−３のコード角θは−６５°とした同様なド
ラムテストでは、亀裂長さの指数が１８であった・ 以上の各実施例では、ステイフナ−６につき、初期テン
ション１％で２％の動ひずみを３５Ｈｚで与えたときの
ロスであるｔａｎδを、硬ゴム６−１は０．２６４　、
軟ゴム６−２は０．１５４のものを用いたが、これらに
ついて前者は０．２００以下、後者を０．１２０以下に
すること、さらに折返し部２を内外に挾んで副チェーフ
ァ−４の外側コード層４−３および内側コード層４−３
との間に位置するクッションゴム８をｔａｎδにつき０
．１２０以下にて第１０図のように介在させることによ
り、さらに耐久性の向上が期待できることがわかった。

次１」ルユエ 実施例２〜３とそれぞれ同様な副チェーファ−４のコー
ド配列において、ｔａｎδが０．１８５の硬ゴム６−１
とｔａｎδが０．１０５の軟ゴム６−２とを面積率１：
４にて適用し、さらに第１０図に従いｔａｎδが０．１
０５のクッションゴム８と、折返し部２のコード端での
キャップゴム７とを適用して、すでに述べたところと同
様なドラムテストを行ったところ、亀裂長さの指数がそ
れぞれ７，８．９にまで激減した。

以上何れの実施例においても主チェーファ−３はカーカ
スｌの内側にまで巻上げた例で説明をしたが第１１図に
示すように主チェーファ−３はビードトウ部にて端止め
をした場合であっても、この発明で目指す効果にかわり
がない。

（発明の効果） この発明により、タイヤの著大な縦たわみを来すような
使途に供される重荷重用空気入りタイヤにおける特異の
変形挙動の下におけるビード部耐久性を有利に改善する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は要部の断面図、 第２図、第３図はタイヤの変形挙動説明図、第４図はコ
ード配列図、 第５図はコード角が引張りおよびせん新開性に及ぼす影
響を示す線図、 第６図は従来タイヤの要部断面図、 第７図はその副チェーファ−のコード配列図、第８図は
この発明による副チェーファ−のコード配列図、 第９図〜第１１図はこの発明の他の実施例の断面図であ
る。 １・・・カーカス　　　　　２・・・折返し部３・・・
主チェーファ−４・・・副チェーファ−５・・・ビード
コアー　　　６・・・ステイフナー第２図 循会Ｗ１ 第３図 第４図 第５図 （ａ　）　　　　　　　（ｂ） コード角度θ　　　　　　　　　　　　　　　コード角
度θ第 一３０°　　　−６０’　　　　　−’？０”内項リコ
ーＦ／＃　４−ｓのコーＦ′角５図 （ｄン ゲＦ使１コ−Ｆ／１４−２（ＤＪ−Ｆ１４閃　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　ρ第７図 第８図 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タイヤの赤道面と事実上直交する向きで互いに平行
   配列をなす芳香族ポリアミド繊維の放射方向コードより
   なる少なくとも１枚のプライをビードコアーのまわりに
   タイヤの内側から外側へ巻き返した折り返し部をもつト
   ロイド状のカーカスと、このカーカスのクラウン部を取
   り巻く少なくとも３枚のコード層よりなるベルトとを有
   し、 該カーカスと折り返し部との間に、ビード コアーと接する基部で比較的硬く、この基部と一体をな
   す減厚部はやや軟らかい、２種のゴム複合によるスティ
   フナーを、 該折り返し部の端末よりも下位レベルから プライの巻き返し域に沿ってカーカスの内側にまでのび
   る芳香族ポリアミド繊維コードによる主チエーフアーお
   よび、この主チエーフアーに比しより低いモジュラスの
   コードを該折り返し部の端末よりも上位レベルから該端
   末と主チエーフアーの始端とを覆って、それらとオーバ
   ーラップ配置した複数枚の副チエーフアー とともにそなえ、これらによりタイヤのビード部を固め
   た、空気入りラジアルタイヤであって、 副チエーフアーが、主チエーフアーの外側 を包む少なくとも２枚のうち少なくとも１枚はプライの
   巻き返し域に沿ってカーカスの内側にまで巻き上げた外
   側コード層に、該折り返し部とその内側に沿ってオーバ
   ーラップ配置した少なくとも１枚の内側コード層を加え
   た、都合少なくとも３枚構成に成り、 これら各コード層のうち少なくとも２枚は それぞれタイヤの子午線断面に対し６５°〜９０°と４
   ０°〜７５°、残り少なくとも１枚は同じく−４０°〜
   −７０°の角度範囲で交わるコード配列をなしてそれら
   の結節点を頂点とする３角形トラス組構造を形成して成
   る、 ことを特徴とする、重荷重用空気入りラジアルタイヤ。 ２、内側コード層が、主チエーフアーの始端よりも下位
   レベルにて端止めしたものである、１記載のタイヤ。 ３、副チエーフアーが、脂肪族ポリアミド繊維コードよ
   りなるものである、１又は２記載のタイヤ。 ４、主チエーフアーが、芳香族ポリアミド繊維コードよ
   りなるものである、１、２又は３記載のタイヤ。