(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビード部に複数のビードコアを備えた空気入りラジアルタイヤであって、
各ビードコアには１乃至複数枚のラジアルカーカスプライがタイヤ内側から外側へ向けて巻き上げられており、
前記各ビードコアにおいて、半数以上のラジアルカーカスプライの端部が、タイヤセクションハイトの３５〜５５％の範囲内に位置しており、
タイヤ軸方向最外側の前記ビードコアを巻き上げている前記ラジアルカーカスプライのタイヤ軸方向外側にはダウンプライを介してゴムからなるスティフナーが配置されており、
前記スティフナーのタイヤ径方向内側端は、タイヤ軸方向最外側に配置される前記ビードコアの中心を通りタイヤ軸方向に平行な直線と、タイヤ軸方向最外側に配置される前記ビードコアの中心を通りタイヤ軸方向に対して４５°で傾斜する直線との間に挟まれる領域内に配置されている、ことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記スティフナーのタイヤ径方向外側端は、タイヤセクションハイトの３０〜４０％の範囲内に配置されている、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記スティフナーの最大ゲージは、タイヤ径方向内側に配置される前記ビードコアを巻き上げている前記ラジアルカーカスプライの合計のゲージの３〜５倍の範囲内に設定されている、請求項１または請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤに係り、特に、重荷重が作用し、高速走行に供される航空機に好適な空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
大型旅客機用の空気入りラジアルタイヤとして、ビード部内に複数のビードコアを備えた空気入りラジアルタイヤがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、航空機メーカー各社は超大型旅客機の開発を推進しており、タイヤ自体の大型化と耐久性に対する要求は必然的にシビア化している。
【０００４】
シビア化する耐久性を確保するためには、タイヤ構造的にカーカスのプライ枚数増加は不可欠であるが、ビードコアがビードベース面から遠くなり、ビードベース面でタイヤとリムが点接触傾向になり、局所的な応力集中によりビードベース面の割れ等の不具合が発生し易くなり、ビード部の耐久性が低下する問題がある。
【０００５】
ビード部に複数のビードコアを持つ航空機用の空気入りラジアルタイヤとして、特開平９−１７５１０８号に開示されている空気入りラジアルタイヤがある。
【０００６】
しかしながら、三日月状ゴム層を配置するため、構造が複雑化し、コストが上昇する問題がある。また、この空気入りラジアルタイヤの構造においても、タイヤを大型化し、ラジアルカーカスプライの枚数を増加すると、ビードベース面でタイヤとリムが点接触傾向になり、ビード部の耐久性低下は免れない。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、タイヤが大型化し、負荷する荷重が増大してもビード部の耐久性を確保することができうる空気入りラジアルタイヤを提供することが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ビード部に複数のビードコアを備えた空気入りラジアルタイヤであって、各ビードコアには１乃至複数枚のラジアルカーカスプライがタイヤ内側から外側へ向けて巻き上げられており、前記各ビードコアにおいて、半数以上のラジアルカーカスプライの端部が、タイヤセクションハイトの３５〜５５％の範囲内に位置しており、
タイヤ軸方向最外側の前記ビードコアを巻き上げている前記ラジアルカーカスプライのタイヤ軸方向外側にはダウンプライを介してゴムからなるスティフナーが配置されており、前記スティフナーのタイヤ径方向内側端は、タイヤ軸方向最外側に配置される前記ビードコアの中心を通りタイヤ軸方向に平行な直線と、タイヤ軸方向最外側に配置される前記ビードコアの中心を通りタイヤ軸方向に対して４５°で傾斜する直線との間に挟まれる領域内に配置されている、ことを特徴としている。
【０００９】
次に、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤの作用を説明する。
【００１０】
先ず、ここで言う「各ビードコアにおいて、半数以上のラジアルカーカスプライの端部」とは、ビードコアに複数のラジアルカーカスプライが巻き上げられている場合には、その複数のラジアルカーカスプライの半数以上の端部のことを意味し、ビードコアに一枚のラジアルカーカスプライしか巻き上げられていない場合には、その一枚のラジアルカーカスプライの端部のことを意味する。
【００１１】
ビードコアを巻き上げている複数のラジアルカーカスプライの内の半数以上のラジアルカーカスプライの端部を、タイヤセクションハイトの３５〜５５％の範囲内に配置したので、ビード部からサイド部にかけての剛性を向上させ、負荷状態のビード部の倒れ込みを抑制し、ビード部の歪みレベルを減少させることができる。これにより、ビード部の耐久性が向上する。
【００１２】
なお、ビードコアを巻き上げている複数のラジアルカーカスプライの内の半数以上のラジアルカーカスプライの端部が、タイヤセクションハイトの３５％に満たない位置に配置されている場合には、負荷状態のビード部の倒れ込みを抑制することが出来なくなる。
【００１３】
一方、ビードコアを巻き上げている複数のラジアルカーカスプライの内の半数以上のラジアルカーカスプライの端部がタイヤセクションハイトの５５％を越えると、該端部がタイヤサイド部の歪みの大きい部分に位置することとなり、セパレーションを発生し易くなる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記スティフナーのタイヤ径方向外側端は、タイヤセクションハイトの３０〜４０％の範囲内に配置されている。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記スティフナーの最大ゲージは、タイヤ径方向内側に配置される前記ビードコアを巻き上げている前記ラジアルカーカスプライの合計のゲージの３〜５倍の範囲内に設定されている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の空気入りラジアルタイヤの一実施形態を図１にしたがって説明する。
【００２１】
図１は、リム１２に装着された空気入りラジアルタイヤ１０の回転軸に沿った断面図である。
【００２２】
本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１０は航空機用であり、ビード部１４には、タイヤ軸方向内側（矢印ＩＮ方向側）に内側ビードコア１６、タイヤ軸方向外側（矢印ＯＵＴ方向側）には外側ビードコア１８を備えている。
【００２３】
本実施形態の内側ビードコア１６及び外側ビードコア１８は、断面形状が各々円形である。
【００２４】
内側ビードコア１６の中心と外側ビードコア１８の中心とを結ぶ直線Ｌ１は、リム１２のビードシート１２Ａに対して略平行である。
【００２５】
この空気入りラジアルタイヤ１０には、ラジアルカーカスプライとして、一方のビード部１４から他方のビード部１４へトロイド状に跨るように、タイヤ内面側から第１ターンアッププライ２０、第２ターンアッププライ２２、第３ターンアッププライ２４、第４ターンアッププライ２６、第５ターンアッププライ２８、第６ターンアッププライ３０、第１ダウンプライ３２、第２ダウンプライ３４が設けられている。
【００２６】
第１ターンアッププライ２０、第２ターンアッププライ２２及び第３ターンアッププライ２４の各端部（２０Ａ、２２Ａ、２４Ａ）付近は、内側ビードコア１６をタイヤ軸方向内側から外側へ向けて巻き上げられている。
【００２７】
第１ターンアッププライ２０、第２ターンアッププライ２２及び第３ターンアッププライ２４の各本体部と巻き上げ部との間には、硬質のゴムからなる断面略三角形状の内側フィラー３６が配設されている。
【００２８】
なお、以後ラジアルカーカスプライは、一方のビードコアから他方のビードコアへ至る部分を本体部、ビードコアからタイヤ軸方向外側へ巻き上げられた部分を巻き上げ部と称する。
【００２９】
第４ターンアッププライ２６、第５ターンアッププライ２８及び第６ターンアッププライ３０の各端部（２６Ａ、２８Ａ、３０Ａ）付近は、外側ビードコア１８をタイヤ軸方向内側から外側へ向けて巻き上げられている。
【００３０】
一方、第４ターンアッププライ２６、第５ターンアッププライ２８及び第６ターンアッププライ３０の各本体部と巻き上げ部との間には、硬質のゴムからなる断面略三角形状の外側フィラー３８が配設されている。
【００３１】
外側フィラー３８を構成するゴムは、１００％伸張モジュラスを５０〜１５０ｋｇ／ｃｍ2の範囲内に設定することが好ましい。
【００３２】
タイヤ外面側に配置される第１ダウンプライ３２及び第２ダウンプライ３４の各々の端部（３２Ａ、３４Ａ）付近は、外側ビードコア１８にタイヤ外側から内側へ向けて巻き掛けられており、第１ダウンプライ３２の端部３２Ａ及び第２ダウンプライ３４の端部３４Ａは、各々ビード部１４のビードトゥ１４Ａ付近に配置されている。
【００３３】
なお、ビードトゥ１４Ａ付近とは、内側ビードコア１６の中心を通るタイヤ回転軸に平行な直線Ｌ２よりもタイヤ径方向内側で、かつ、内側ビードコア１６の中心を通るタイヤ径方向に平行な直線Ｌ３よりもタイヤ軸方向内側の部分を指す。
【００３４】
また、第４ターンアッププライ２６、第５ターンアッププライ２８の第６ターンアッププライ３０の巻上げ部分と、第１ダウンプライ３２及び第２ダウンプライ３４との積層部分は、リムフランジ１２Ｂのタイヤ径方向外側端部１２Ｂａ近傍で、タイヤ軸方向内側に大きく円弧状に凹んでいる。
【００３５】
ビード部１４において、最外の第２ダウンプライ３４のタイヤ幅方向外側には、上記凹み部分にゴムからなるスティフナー４０が配置されている。
【００３６】
ここでスティフナー４０を構成するゴムは、１００％伸張モジュラスを２０〜５０ｋｇ／ｃｍ2の範囲内に設定することが好ましい。
【００３７】
ここで、スティフナー４０の径方向内側端４０Ａの位置は、外側ビードコア１８の中心を通りタイヤ軸方向に平行な直線Ｌ４と、同じく中心を通りタイヤ軸方向に対して４５°で傾斜する直線Ｌ５との間に挟まれる領域内に配置されることが好ましい。本実施形態では、スティフナー４０の径方向内側端４０Ａが、外側ビードコア１８の中心のタイヤ軸方向外側（直線Ｌ４上）に位置している。
【００３８】
一方、スティフナー４０の径方向外側端４０Ｂの位置は、タイヤセクションハイトＨの３０〜４０％の範囲内が好ましい。本実施形態では、スティフナー４０の径方向外側端４０Ｂが、基準線Ｘ−Ｘ（詳しくは後述する。）からタイヤ径方向に沿って計測したタイヤセクションハイトＨ（詳しくは後述する。）の３５％の位置に配置されている。
【００３９】
ビード部１４の外面には、環状のリムライン４１が形成されている。
【００４０】
このリムライン４１は、基準線Ｘ−Ｘからタイヤ径方向に沿って計測したリムフランジ１２Ｂの高さ寸法ｈ７の１．５倍の高さ位置に設けられている。
【００４１】
リムライン４１のタイヤ軸方向内側部分（リムフランジ１２Ｂからの突き上げが厳しいリムライン４１からタイヤ径方向内側へ５〜２０ｍｍの範囲。）において、スティフナー４０の最大ゲージｔ１は、内側ビードコア１６を巻き上げる第１ターンアッププライ２０、第２ターンアッププライ２２及び第３ターンアッププライ２４の３枚のターンアッププライプライの合計のゲージの３〜５倍の範囲内に設定されていることが好ましい。
【００４２】
本実施形態では、スティフナー４０の最大ゲージｔ１は、第１ターンアッププライ２０、第２ターンアッププライ２２及び第３ターンアッププライ２４の３枚のターンアッププライプライの合計のゲージｔ２の３倍に設定されている。
【００４３】
なお、スティフナー４０のゲージは、タイヤ径方向内側及び外側に向けて漸減している。
【００４４】
また、ビード部１４の外面には、ビードトウ１４Ａからリムフランジ１２Ｂのタイヤ径方向外側端１２Ｂａをタイヤ径方向外側へ若干越えた付近まで、ゴムチェーファー４２が設けられている。
【００４５】
なお、サイド部４４の外面には、第２ダウンプライ３４の一部及びスティフナー４０の一部を覆うようにサイドゴム４６が設けられている。
【００４６】
また、内側ビードコア１６及び外側ビードコア１８の径方向内側には、第２ダウンプライ３４の外面に沿って、複数本の有機繊維コードを含む繊維コードチェーファー４８が設けられている。
【００４７】
繊維コードチェーファー４８は、タイヤ軸方向外側端４８Ａが外側ビードコア１８の中心よりもビードヒール１４Ｂ側に位置しており、タイヤ軸方向内側端４８Ｂが内側ビードコア１６の中心よりもビードトゥ１４Ａ側に位置している。
【００４８】
なお、第１ターンアッププライ２０の内周方向面にはインナーライナー５０が配設されている。
【００４９】
ここで、これら複数のターンアッププライのうちの半数以上のターンアッププライの端部が、タイヤセクションハイトＨの３５〜５５％の範囲内に位置していることが必要である。
【００５０】
タイヤセクションハイトＨは、周知のように、ビードシート１２Ａを通る直線と、タイヤ回転軸に垂直なリムフランジ１２Ｂの内壁面の延長線との交点５２を通り、タイヤ回転軸に対して平行な基準線Ｘ−Ｘからタイヤ径方向に沿って計測したタイヤ径方向最外位置までの寸法である。
【００５１】
本実施形態では、上記基準線Ｘ−Ｘからタイヤ径方向に沿って計測した第１ターンアッププライ２０の端部２０Ａまでの高さ寸法ｈ１がタイヤセクションハイトＨの４６％（０．４６Ｈ）、第２ターンアッププライ２２の端部２２Ａまでの高さ寸法ｈ２がタイヤセクションハイトＨの５０％（０．５０Ｈ）、第３ターンアッププライ２４の端部２４Ａまでの高さ寸法ｈ３がタイヤセクションハイトＨの５４％（０．５４Ｈ）、第４ターンアッププライ２６の端部２６Ａまでの高さ寸法ｈ４がタイヤセクションハイトＨの３８％（０．３８Ｈ）、第５ターンアッププライ２８の端部２８Ａまでの高さ寸法ｈ５がタイヤセクションハイトＨの４２％（０．４２Ｈ）、第６ターンアッププライ３０の端部３０Ａまでの高さ寸法ｈ６がタイヤセクションハイトＨの４６％（０．４６Ｈ）である。
【００５２】
なお、本実施形態において、基準線Ｘ−Ｘからタイヤ径方向に沿って計測したリムフランジ１２Ｂの高さ寸法ｈ７は、タイヤセクションハイトＨの１４％（０．１４Ｈ）である。
【００５３】
なお、本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１０は、ビード部１４以外の構造が一般的な航空機用空気入りラジアルタイヤと同じであるので、その他のタイヤ構成の説明は省略する。
（作用）
次に、本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１０の作用を説明する。
【００５４】
内側ビードコア１６及び外側ビードコア１８を巻き上げている第１ターンアッププライ２０、第２ターンアッププライ２２、第３ターンアッププライ２４、第４ターンアッププライ２６、第５ターンアッププライ２８及び第６ターンアッププライ３０の内の半数以上のラジアルカーカスプライの端部を、タイヤセクションハイトＨの３５〜５５％の範囲内に配置したので、ビード部１４からサイド部４４にかけての剛性が向上する。このため、負荷状態のビード部１４の倒れ込みが抑制され、ビード部１４の歪みレベルが減少し、ビード部１４の耐久性が向上する。
【００５５】
なお、内側ビードコア１６及び外側ビードコア１８を巻き上げている第１ターンアッププライ２０、第２ターンアッププライ２２、第３ターンアッププライ２４、第４ターンアッププライ２６、第５ターンアッププライ２８及び第６ターンアッププライ３０の内の半数以上のラジアルカーカスプライの端部が、タイヤセクションハイトＨの３５％に満たない位置に配置されている場合には、負荷状態のビード部１４の倒れ込みを従来品対比で抑制することが出来なくなる。
【００５６】
一方、内側ビードコア１６及び外側ビードコア１８を巻き上げている第１ターンアッププライ２０、第２ターンアッププライ２２、第３ターンアッププライ２４、第４ターンアッププライ２６、第５ターンアッププライ２８及び第６ターンアッププライ３０の内の半数以上のラジアルカーカスプライの端部が、タイヤセクションハイトＨの５５％を越えると、タイヤサイド部４４の歪みの大きい部分に近づくため、該端部からセパレーションが発生し易くなる。
【００５７】
更に、ビード部１４の中でも、リムフランジ１２Ｂ付近は負荷時の歪みが集中する傾向にあるが、リムフランジ１２Ｂに近いタイヤ軸方向最外側の外側ビードコア１８に巻き上げられている第６ターンアッププライ３０の端部３０ＡをタイヤセクションハイトＨの３５〜５５％の範囲内に位置させ、歪みの集中する部分よりもタイヤ半径方向外側に遠ざけているので、プライ端（端部３０Ａ）からのセパレーション発生を抑制することができる。
【００５８】
また、スティフナー４０を前述した物性に限定したので、ビード部１４の剛性バランスが最適になり、歪みを最小化出来る。
【００５９】
スティフナー４０の径方向内側端４０Ａを、外側ビードコア１８の中心のタイヤ軸方向外側（直線Ｌ４上）に配置したので、負荷時に歪みが集中する領域（リムフランジ１２Ｂ付近）を全てカバーし、剛性バランスの最適化を維持出来る。
【００６０】
なお、スティフナー４０の径方向内側端４０Ａが、直線Ｌ４よりもタイヤ径方向外側に位置すると、負荷時に歪みが集中する領域（リムフランジ１２Ｂ付近）を全てカバー出来ず、剛性バランスの最適化を維持出来ない。
【００６１】
また、スティフナー４０の径方向内側端４０Ａが、直線Ｌ５よりもタイヤ径方向内側に位置すると、ビードベース面に、ゴムチェーファー４２より軟らかいスティフナー４０が位置することいにより、ベース面で必要な剛性が確保出来ない。
【００６２】
また、リムライン４１のタイヤ軸方向内側部分において、スティフナー４０の最大ゲージｔ１を、内側ビードコア１６を巻き上げる第１ターンアッププライ２０、第２ターンアッププライ２２及び第３ターンアッププライ２４の３枚のターンアッププライプライの合計のゲージｔ２の３倍に設定したので、ビード部１４の剛性バランスが最適になり、歪みを最小化出来る。
【００６３】
なお、スティフナー４０の最大ゲージｔ１が、上記合計のゲージｔ２の３倍未満になると、ビード部１４の剛性バランスがくずれ、歪みを最小化出来ない。
【００６４】
一方、スティフナー４０の最大ゲージｔ１が、上記合計のゲージｔ２の５倍を越えると、ビード部１４の剛性バランスがくずれ、歪みを最小化出来ない。
【００６５】
なお、上記実施形態の空気入りラジアルタイヤ１０では、ビード部１４内に２つのビードコアを備えているが、ビードコアの数は３個以上であっても良く、ラジアルカーカスプライの数も上記実施形態の数に限定されない。何れの場合も、ラジアルカーカスプライの端部の位置を前述した範囲に設ければ良い。
【００６６】
また、図２に示すように、リムフランジ１２Ｂのタイヤ径方向外側端部１２Ｂａの近傍に配置されている第３ターンアッププライ２４の端部２４Ａと第６ターンアッププライ３０の端部３０Ａとを、リムフランジ１２Ｂのタイヤ径方向外側端部１２Ｂａよりもタイヤ径方向内側（歪みの少ない領域）に配置することにより、プライ端（端部２４Ａ及び端部３０Ａ）からのセパレーションの発生を抑制することができる。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、本発明の適用された実施例のタイヤ４種と、比較例のタイヤ２種とを試作し、ＴＳＯ−Ｃ６２ｄに準じたドラム試験を実施した。
【００６７】
タイヤサイズは何れも１４００×５３０Ｒ２３  ３６ＰＲである。
【００６８】
各タイヤの基本構成部材は上記実施形態と同様であるが、ターンアッププライの端部の位置が下記の表１内に示すように各々異なっている。
【００６９】
【表１】
0004699651.tif 000002
試験の結果、本発明の適用された実施例１〜４のタイヤはＴＳＯ−Ｃ６２ｄの要求水準を全てクリアしたが、比較例のタイヤ１，２はクリア出来なかった。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の空気入りラジアルタイヤは上記の構成としたので、タイヤが大型化し、負荷する荷重が増大しても耐久性を確保することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りラジアルタイヤのビード部付近の断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る空気入りラジアルタイヤのビード部付近の断面図である。
【符号の説明】
１０    空気入りラジアルタイヤ
１４    ビード部
１６    内側ビードコア
１８    外側ビードコア
２０    第１ターンアッププライ
２０Ａ  端部
２２    第２ターンアッププライ
２２Ａ  端部
２４    第３ターンアッププライ
２４Ａ  端部
２６    第４ターンアッププライ
２６Ａ  端部
２８    第５ターンアッププライ
２８Ａ  端部
３０    第６ターンアッププライ
３０Ａ  端部
３２    第１ダウンプライ
３２Ａ  端部
３４    第２ダウンプライ
３４Ａ  端部
【図１】
0004699651.tif 000003
【図２】
0004699651.tif 000004