(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の太径芯線の周囲に、スチール単線からなる細径レイヤー線を略螺旋状に巻き付けることで構成したレイヤー層を３層以上積層して形成するとともに、これらレイヤー層におけるレイヤー線の巻き方向を１層毎に逆方向としたビードコアをビード部に有し、最外側から２番目のレイヤー層におけるレイヤー線の巻きピッチ数を整数である５とし、該２番目レイヤー層より内側に位置する３番目のレイヤー層におけるレイヤー線の巻きピッチ数を整数である６としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、芯線の周囲にレイヤー層を３層以上積層して形成したビードコアを有する空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高速、重荷重で使用される空気入りタイヤ、例えば航空機用空気入りタイヤにおいては、走行時にビード部に大きな応力が作用するため、該ビード部にはこのような大きな応力に耐えうるビードコアを設置しなければならない。
【０００３】
従来、このような大きな応力に耐えうるビードコアとしては、例えば特開昭５３ー５１８０４号公報に記載されているようなビードコア 1、即ち、図５に示すような１本の太径芯線 2の周囲に、細径レイヤー線 3を略螺旋状に巻き付けることで構成したレイヤー層 4を複数層積層して形成した、いわゆるケービルビードと呼ばれるビードコアが知られている。
【０００４】
そして、このようなビードコア 1においては、レイヤー層 4のレイヤー線 3の巻き方向を１層毎に逆方向、例えば、あるレイヤー層のレイヤー線がＺ撚りであると、このレイヤー層に隣接する両側（内、外側）のレイヤー層のレイヤー線はＳ撚りとなっていた。これは、前述のようにレイヤー線 3の巻き方向を１層毎に逆方向とすれば、ビードコア 1のねじり剛性を高めることができ、これにより、スリップ角の変化に対応したタイヤ各部の変形負担率の変化が低減し、操縦安定性、高速直進性を向上させることができるからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のビードコア 1を設けた空気入りタイヤは、長期間使用すると、多くの場合、最外側から２番目のレイヤー層 4におけるレイヤー線 3に疲労破壊が発生し、ビード部耐久性が低下してしまうという問題点がある。
【０００６】
その理由は以下の通りである。即ち、前述のような空気入りタイヤが重荷重下で走行すると、ビードコア 1には大きな外力が作用して左、右回転の捻りが繰り返し作用する。ここで、ビードコア 1に右回転（時計回り）の捻りが作用すると、レイヤー線 3の巻き方向がＺ撚りであるレイヤー層4zにおいてはレイヤー線3zが開く方向（拡径方向）に、レイヤー線 3の巻き方向がＳ撚りであるレイヤー層4sにおいてはレイヤー線3sが閉じる方向（縮径方向）に変形し、一方、ビードコア 1に左回転（反時計回り）の捻りが作用すると、Ｚ撚りであるレイヤー層4zにおいてはレイヤー線3zが前述とは逆に閉じる方向（縮径方向）方向に、Ｓ撚りであるレイヤー層4sにおいてレイヤー線3sが開く方向（拡径方向）に変形する。
【０００７】
このため、前述の如くあるレイヤー層のレイヤー線がＺ撚りで、このＺ撚りレイヤー層に隣接する両側のレイヤー層のレイヤー線がＳ撚りであると、ビードコアに右回転の捻りが作用したときには、拡径方向に変形するＺ撚りレイヤー層4zのレイヤー線3zと、縮径方向に変形する外側のＳ撚りレイヤー層4sのレイヤー線3sとが直接接触して互いに擦れ合うとともに、レイヤー線3zが外側のレイヤー線3sに押されてその接触部位が局部的に半径方向内側に凹み、一方、ビードコアに左回転の捻りが作用したときには、縮径方向に変形するＺ撚りレイヤー層4zのレイヤー線3zと、拡径方向に変形する内側のＳ撚りレイヤー層4sのレイヤー線3sとが直接接触して互いに擦れ合うとともに、レイヤー線3sが外側のレイヤー線3zに押されてその接触部位が局部的に半径方向内側に凹むのである。
【０００８】
そして、前述のような擦過力および凹み変形量は外側のレイヤー層ほど大きくなるが、最外側レイヤー層のレイヤー線は、拡径方向への変形時に、レイヤー線に擦れ合ったり押されて凹むことはないため、最外側から２番目のレイヤー層のレイヤー線が、前述のような擦れ合いおよび凹み変形によって、レイヤー層の中で最初に疲労破壊してしまうことが多いのである。
【０００９】
この発明は、最外側から２番目のレイヤー層におけるレイヤー線の疲労破壊を効果的に抑制することでビード部耐久性を向上させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、１本の太径芯線の周囲に、スチール単線からなる細径レイヤー線を略螺旋状に巻き付けることで構成したレイヤー層を３層以上積層して形成するとともに、これらレイヤー層におけるレイヤー線の巻き方向を１層毎に逆方向としたビードコアをビード部に有し、最外側から２番目のレイヤー層におけるレイヤー線の巻きピッチ数を整数である５とし、該２番目レイヤー層より内側に位置する３番目のレイヤー層におけるレイヤー線の巻きピッチ数を整数である６とすることにより達成することができる。
【００１１】
前述のように最外側から２番目のレイヤー層におけるレイヤー線の巻きピッチ数を、該２番目レイヤー層より内側に位置するレイヤー層におけるレイヤー線の巻きピッチ数より小とすると、該２番目レイヤー層におけるレイヤー線のピッチが長くなってタイヤ周方向に対する傾斜角が小さくなり、これにより、隣接するレイヤー層、即ち、最外側および最外側から３番目のレイヤー層のレイヤー線との交差角が小さく（より鋭角）となる。
【００１２】
この結果、該２番目レイヤー層のレイヤー線と隣接レイヤー層のレイヤー線との接触時における接触長が長くなって擦過応力が低下し、これにより、２番目レイヤー層のレイヤー線における疲労破壊が効果的に抑制される。しかも、前述のように２番目レイヤー層におけるレイヤー線のピッチが長くなると、該レイヤー線自身の曲率半径が大きくなるため、外側のレイヤー線に押されて局部的に凹んだときの屈曲部における曲率が小さくなり（なだらかとなり）、これにより、該レイヤー線の繰り返し曲げ変形による疲労破壊も効果的に抑制されるのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、11は航空機に装着される空気入りラジアルタイヤであり、このタイヤ11は断面円形のビードコア12がそれぞれ埋設された一対のビード部13と、これらビード部13からそれぞれほぼ半径方向外側に向かって延びるサイドウォール部14と、これらサイドウォール部14の半径方向外端同士を連ねる略円筒状のトレッド部15とを有する。
【００１４】
また、このタイヤ11は一方のビード部13から他方のビード部に亘って延びるトロイダル状をしたカーカス層21によって補強されており、このカーカス層21は互いに重なり合わされた複数枚のカーカスプライ22から構成されている。これらのカーカスプライ22のうち大部分のプライは幅方向両端部が前記ビードコア12の回りに軸方向内側から軸方向外側に向かって折り返されたターンアッププライとなっているが、外層側に位置する一部のカーカスプライ22は折り返し部の外側に沿ってビードコア12まで延びるダウンプライとなっている。そして、各カーカスプライ22内にはタイヤ赤道面Ｅに実質上直交する（ラジアル方向に延びる）多数本のテキスタイル等からなるコードが埋設されている。
【００１５】
前記カーカス層21の半径方向外側にはトレッドゴム23が配置され、このトレッドゴム23の外表面には複数本の主溝24およびこれら主溝24に交差する複数本の図示していない横溝が形成されている。前記カーカス層21とトレッドゴム23との間にはベルト層25が配置され、このベルト層25は互いに重なり合わされた複数枚のベルトプライ26から構成されている。これらベルトプライ26内にはテキスタイル等からなりタイヤ赤道面Ｅに対して傾斜した多数本のコード、あるいは螺旋状に巻き付けられタイヤ赤道面Ｅに実質上平行に延びるコードが埋設されている。
【００１６】
図２、３、４において、各ビードコア12は１本のリング状をした太径の芯線31を有し、この芯線31は裸（ゴム被覆されていない）のスチール単線からなる。32は芯線31の周囲に積層された３層以上、ここでは４層のレイヤー層であり、各レイヤー層32は芯線31より細径であるレイヤー線33を該芯線31の周囲に略螺旋状に多数回最密状態で巻き付けることで構成しているが、これらレイヤー層32のレイヤー線33も前記芯線31と同様に裸のスチール単線から構成されている。
【００１７】
ここで、前記各レイヤー層32を構成するレイヤー線33の巻き方向は１層毎に逆方向、即ち隣接する２層のレイヤー層32におけるレイヤー線33の巻き方向は逆方向となっており、この実施形態においては、最外側のレイヤー層32ａのレイヤー線33ａがＳ撚り、最外側から２番目のレイヤー層32ｂのレイヤー線33ｂがＺ撚り、３番目のレイヤー層32ｃのレイヤー線33ｃがＳ撚り、４番目のレイヤー層32ｄのレイヤー線33ｄがＺ撚りとなっている。
【００１８】
また、この実施形態では、前記２番目レイヤー層32ｂにおけるレイヤー線33ｂの巻きピッチ数（具体的には５）を、該２番目レイヤー層32ｂより内側、即ち３、４番目レイヤー層32ｃ、32ｄにおけるレイヤー線33ｃ、33ｄの巻きピッチ数（具体的には、それぞれ６、７）より小としている。ここで、前述の巻きピッチ数とは、芯線31上のある点からレイヤー線33が芯線31の周囲に何回巻き付けられると前記点に戻ってくるか、その元の点に戻るまでに巻き付けられる回数をいう。
【００１９】
そして、このように２番目レイヤー層32ｂにおけるレイヤー線33ｂの巻きピッチ数を、該２番目レイヤー層32ｂより内側の３、４番目レイヤー層32ｃ、32ｄにおけるレイヤー線33ｃ、33ｄの巻きピッチ数より小とすると、該レイヤー線33ｂのピッチが長くなってタイヤ周方向に対する傾斜角が小さくなり、これにより、隣接するレイヤー層32（最外側および３番目レイヤー層32ａおよび32ｃ）のレイヤー線33ａ、33ｃとの半径方向から見た交差角が小さく（より鋭角）となる。
【００２０】
この結果、該２番目レイヤー層32ｂのレイヤー線33ｂと隣接レイヤー層32（最外側および３番目レイヤー層32ａおよび32ｃ）のレイヤー線33ａ、33ｃとの接触時における接触長が長くなって擦過応力が低下し、これにより、２番目レイヤー層32ｂのレイヤー線33ｂの疲労破壊が効果的に抑制される。しかも、前述のように２番目レイヤー層32ｂにおけるレイヤー線33ｂのピッチが長くなると、該レイヤー線33ｂ自体の曲率半径が大きくなるため、外側のレイヤー線33ａに押されて局部的に凹んだときの屈曲部における曲率が小さくなり（なだらかとなり）、これにより、該レイヤー線33ｂの繰り返し曲げ変形による疲労破壊も効果的に抑制されるのである。
【００２１】
ここで、前記最外側レイヤー層32ａのレイヤー線33ａには前述のように最大の擦過力が作用するため、該最外側レイヤー層32ａのレイヤー線33ａが場合によっては最初に疲労破壊することがある。このため、この実施形態では、最外側のレイヤー層32ａにおけるレイヤー線33ａの巻きピッチ数（具体的には４）を、前記２番目レイヤー層32ｂにおけるレイヤー線33ｂの巻きピッチ数（５）より小とし、該レイヤー線33ａにおける疲労破壊を効果的に抑制するようにしている。
【００２２】
また、この実施形態においては、前述のようにレイヤー層32のレイヤー線33の巻きピッチ数を最内側から最外側のレイヤー層32に向かって漸減させ、これにより、３番目レイヤー層32ｃにおけるレイヤー線33ｃの疲労破壊も効果的に抑制するようにしている。なお、前記レイヤー層32におけるレイヤー線33の巻きピッチ数は、前述と同様の理由から、最内側から最外側のレイヤー層32に向けて階段状に減少、即ち、一部の隣接するレイヤー層32におけるレイヤー線33の巻きピッチ数を同一としながら外側のレイヤー層32に向かうに従い小となるようにしてもよい。
【００２３】
なお、前述の実施形態においては、この発明をレイヤー層32が４層であるビードコア12に適用したが、この発明においては、レイヤー層が３層であるビードコアに適用してもよい。
【００２４】
【実施例】
次に、試験例について説明する。この試験に当たっては、最外側から４、３、２、１番目レイヤー層におけるレイヤー線の巻きピッチ数がそれぞれ５、５、６、６であるビードコアを有する比較タイヤと、最外側から４、３、２、１番目レイヤー層におけるレイヤー線の巻きピッチ数がそれぞれ前述したように７、６、５、４であるビードコアを有する供試タイヤとを準備した。ここで、これら各タイヤのサイズはＡＰＲ46×17Ｒ20／30ＰＲであった。
【００２５】
次に、これら各タイヤに 17.1kgf/cm２の内圧を充填してドラム試験機のリム（45×16ー20）に装着した後、16700kgfの荷重を負荷させがら時速64kmで１時間に10分間だけ 800回繰り返し走行させた。次に、このような試験済みタイヤおよび新品タイヤから２番目レイヤー層におけるレイヤー線を約30cmだけ取り出して引張試験機にセットし、これらレイヤー線の破断強力をそれぞれ求めた。その結果は新品タイヤにおける破断強力を指数 100とすると、比較タイヤにおいては97.5であったが、供試タイヤにおいては99.5と残強力が向上していた。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、最外側から２番目のレイヤー層におけるレイヤー線の疲労破壊を効果的に抑制することでビード部耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    この発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの子午線断面図である。
【図２】    ビードコアの部分斜視図である。
【図３】    図２のＩーＩ矢視断面図である。
【図４】    各レイヤー層のレイヤー線の巻き付け状態を説明する説明図である。
【図５】    従来のビードコアを示す部分斜視図である。
【符号の説明】
11…空気入りタイヤ         12…ビードコア
13…ビード部               31…芯線
32…レイヤー層             33…レイヤー線
【図１】
0004428748.tif 000002
【図２】
0004428748.tif 000003
【図３】
0004428748.tif 000004
【図４】
0004428748.tif 000005
【図５】
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