(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部及び一対のサイドウォール部とトレッド部とを有し、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強する２プライ以上のゴム被覆ラジアル配列コードのカーカスを備え、カーカスは１プライ以上のターンアッププライと、該プライを外包みする１プライ以上のダウンプライとを有し、これらプライの間でビードコアから先細り状に延びるエペックスゴムを有する高速重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
ビード部は、ビードコア近傍位置からダウンプライの外側に沿いタイヤ半径方向外方に向かって延びるビード部補強ゴムストリップを備え、
補強ゴムストリップの１００％伸長モジュラス( Ｍ100R) に対する、エペックスゴムの１００％伸長モジュラス( Ｍ100A) の比（Ｍ100A／Ｍ100R）の値が１．０〜７．５の範囲内にあり、
タイヤとその規定リムとの組立体に規定空気圧を充てんした組立体断面にて、ビードコアの断面図形の重心を通るタイヤ回転軸線と平行な直線（Ｌ）と、規定リムのフランジ高さの１．５倍の位置を通る直線（Ｌ）に平行な直線（Ｔ）とタイヤ外側表面との交点（Ｐ）を通る、タイヤ内面の法線（Ｎ）とで囲まれる領域内の補強ゴムストリップの断面積（Ｒａ）が、同じ領域内のエペックスゴムの断面積（Ａａ）の１．５〜３．５倍の範囲内にあることを特徴とする高速重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
エペックスゴムの１００％伸長モジュラス( Ｍ100A) が、５０〜１５０kgf/cm2 の範囲内にあり、補強ゴムストリップの１００％伸長モジュラス( Ｍ100R) が、２０〜５０kgf/cm2 の範囲内にある請求項１に記載したタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高速重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、特に、ビード部耐久性に優れる航空機用空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速重荷重条件で使用される典型例としての航空機用空気入りラジアルタイヤには、当該タイヤの最大荷重の２倍荷重（以下２００％荷重という）負荷の下での高速走行に耐えるビード部耐久性が要求される。ここにいう最大荷重とは、ＴＲＡのAIRCRAFT YEAR BOOK(1999)に記載されているMaximum Load又はＥＴＲＴＯのAIRCRAFT TYRE AND RIM DATA BOOK(1999) に記載されているMaximum Static Load(kg) を言う。
【０００３】
上記のようなビード部の耐久性向上には、ビードコアから先細り状にタイヤ半径方向に延びるエペックスゴムに関し、ボリュウムが大きな効果を奏するとしてタイヤ半径方向高さを適正化する手段が提案されている。その一方、最外側カーカスプライに沿って配置するビード部補強ゴムストリップも、ボリュウムが大きく影響するとして、ゲージ分布やモジュラスの適正化が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のエペックスゴムや補強ゴムストリップの適正化は、それぞれのゴム単独の提案であり、通常のビード部耐久性向上には効果を示す反面、最大荷重の２倍荷重条件での走行に対するビード部耐久性は十分ではない。
【０００５】
この原因を追求したところ、エペックスゴムと補強ゴムストリップとの間の物性バランスが適正でないこと、また、両者ゴムのボリュウムバランスに適正を欠くことを究明することができた。
【０００６】
従って、この発明の請求項１、２に記載した発明は、エペックスゴムと補強ゴムストリップとの間の物性バランスを適正化し、かつ、これら両種ゴム間のボリュウムバランスを適正化して、最大荷重の２倍荷重負荷の下での高速走行に耐え得る高度のビード部耐久性を発揮することができる高速重荷重用空気入りラジアルタイヤを提案することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、一対のビード部及び一対のサイドウォール部とトレッド部とを有し、これら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり補強する２プライ以上のゴム被覆ラジアル配列コードのカーカスを備え、カーカスは１プライ以上のターンアッププライと、該プライを外包みする１プライ以上のダウンプライとを有し、これらプライの間でビードコアから先細り状に延びるエペックスゴムを有する高速重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
ビード部は、ビードコア近傍位置からダウンプライの外側に沿いタイヤ半径方向外方に向かって延びるビード部補強ゴムストリップを備え、
補強ゴムストリップの１００％伸長モジュラスＭ100Rに対する、エペックスゴムの１００％伸長モジュラスＭ100Aの比Ｍ100A／Ｍ100Rの値が１．０〜７．５の範囲内にあり、
タイヤとその規定リムとの組立体に規定空気圧を充てんした組立体断面にて、ビードコアの断面図形の重心を通るタイヤ回転軸線と平行な直線Ｌと、規定リムのフランジ高さの１．５倍の位置を通る直線Ｌに平行な直線Ｔとタイヤ外側表面との交点Ｐを通る、タイヤ内面の法線Ｎとで囲まれる領域内の補強ゴムストリップの断面積Ｒａが、同じ領域内のエペックスゴムの断面積Ａａの１．５〜３．５倍の範囲内にあることを特徴とする高速重荷重用空気入りラジアルタイヤである。
【０００８】
ここに、タイヤの規定リム及び規定空気圧とは、THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC. の1999 AIR CRAFT YEAR BOOK及びThe European Tyre and Rim Technical OrganisationのAIR CRAFT TYRE AND RIM DATA BOOK 1999 の少なくとも一方の規格で、タイヤ種類、タイヤサイズ毎に規定しているリム及び空気圧(Un-Loaded Inflation Pressure)を指す。また、前述及び後述の最大荷重も上記規格のMax.Load, Max. Static Loadを適用する。
【０００９】
請求項１に記載した発明に関し、実際上は、請求項２に記載した発明のように、エペックスゴムの１００％伸長モジュラスＭ100Aが、５０〜１５０kgf/cm2 の範囲内にあり、補強ゴムストリップの１００％伸長モジュラスＭ100Rが、２０〜５０kgf/cm2 の範囲内にあるのが適合する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１に基づき説明する。
図１は、この発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤとリムとの組立体の要部左側断面図である。
図１において、重荷重用空気入りラジアルタイヤ（以下タイヤという）は、一対のビード部１（片側のみ示す）と、これに連なる一対のサイドウォール部２（片側の一部のみ示す）と、トレッド部（図示省略）とを有する。
【００１１】
また、タイヤは、一対のビード部１内にそれぞれ埋設したビードコア３相互間にわたり、各ビード部１及び各サイドウォール部２と、トレッド部とを補強するカーカス４を備える。カーカス４は、２プライ以上の（図示例は６プライ）ゴム被覆ラジアル配列コードプライを有する。このカーカス４のコードは有機繊維コードが適合する。
【００１２】
また、カーカス４は１プライ以上の、図示例は４プライのターンアッププライ４ｕと、このターンアッププライ４ｕを外包みする１プライ以上の、図示例は２プライのダウンプライ４ｄとを備える。ターンアッププライ４ｕは、ビードコア３の周りをタイヤ内側から外側に向け巻上げるプライである。
【００１３】
また、ビード部１は、ビードコア３の外周面から、ターンアッププライ４ｕとダウンプライ４ｄとの間で、タイヤ半径方向外方に向け先細り状に延びるエペックスゴム５と、ダウンプライ４ｄの外側に沿って延びる補強ゴムストリップ６とを備える。補強ゴムストリップ６の外側にはチェーファゴム７が位置し、タイヤ外側表面を形成する。チェーファゴム７には、十分な耐リム擦れ性策のため、硬質ゴムを適用する。
【００１４】
ここで、補強ゴムストリップ６の１００％伸長モジュラスＭ100Rに対する、エペックスゴム５の１００％伸長モジュラスＭ100Aの比Ｍ100A／Ｍ100Rの値が１．０〜７．５の範囲内にあることを要する。実際上は、モジュラスＭ100Aが５０〜１５０kgf/cm2 の範囲内にあり、モジュラスＭ100Rが２０〜５０kgf/cm2 の範囲内にあるのが適合する。
【００１５】
図１は、タイヤはその規定リム１０に組付け、これに規定内圧を充てんしたタイヤとリム１０との組立体の左側断面図を示す。この断面図上にて、ビードコア３の断面図形の重心Ｇを通るタイヤ回転軸線Ｘと平行な直線Ｌを引く。同じ断面図上にて、リム１０の実際のリム径ＤR 位置を通るタイヤ回転軸線Ｘと平行な直線ＲＬ、すなわちリム径ラインＲＬから測ったリム１０のフランジ１０Ｆ高さＦＨの１．５倍の位置を通る直線Ｌと平行な直線Ｔを引く。
【００１６】
直線Ｔとタイヤ外側表面との交点を点Ｐとし、交点Ｐを通るタイヤ内面ＳI の法線Ｎと、先の直線Ｌとで囲まれる領域内のエペックスゴム５の断面積Ａａと、同じ領域内の補強ゴムストリップ６断面積Ｒａとにつき、断面積Ｒａは断面積Ａａの１．５〜３．５倍の範囲内とする。
【００１７】
さて、２００％荷重をタイヤに負荷したとき、荷重直下におけるビード部１は、図１の二点鎖線で示すように倒れ込み、、リム１０のフランジ１０Ｆに押し付けられる。そのとき、直線Ｌとビード部１の外側表面との交点Ｑから交点Ｐまでにわたる間のビード部１領域が、フランジ１０Ｆの突き上げにより、特に厳しい入力を受ける。
【００１８】
このとき、比Ｍ100A／Ｍ100Rの値を１．０〜７．５の範囲内とすることで、より具体的には、モジュラスＭ100Aが５０〜１５０kgf/cm2 の範囲内で、かつ、モジュラスＭ100Rが２０〜５０kgf/cm2 の範囲内であることにより、エペックスゴム５と補強ゴムストリップ６との間の１００％伸長モジュラスのバランスがとれ、ビード部１の倒れ込み変形量が抑制され、交点Ｐは接触点ＰD に止まる。
【００１９】
モジュラスＭ100Aが５０kgf/cm2 未満で、かつ、モジュラスＭ100Rが２０kgf/cm2 未満では、ビード部１の倒れ込み位置は接触点Ｒまで延び、ビード部１のひずみが過大になり不可である。一方、モジュラスＭ100Aが１５０kgf/cm2 を超えると、ビード部１の耐久性は向上するが、ビード部１の過大な硬化がクラウン部、特にショルダ部に悪影響をもたらし、トレッドゴムのピールオフ故障からベルト破壊故障に至り、モジュラスＭ100Rが５０kgf/cm2 を超えると、ダウンプライ４ｄと補強ゴムストリップ６との間に界面セパレーションが発生するので、共に不可である。
【００２０】
また、比Ｍ100A／Ｍ100Rの値が１．０未満では、エペックスゴム５と補強ゴムストリップ６との間の１００％伸長モジュラスＭ100 の関係が逆転し、チェーファゴム７及び補強ゴムストリップ６ゴムのブローアウトに始まり、ダウンプライ４ｄのコード切れ故障に発展するので不可である。また、比Ｍ100A／Ｍ100Rの値が７．５を超えると、エペックスゴム５と補強ゴムストリップ６との間の剛性格差（剛性段差）が過大となり、エペックスゴム５と補強ゴムストリップ６とに挟まれるカーカス４のプライに大きなひずみが加わり、ダウンプライ４ｄと補強ゴムストリップ６との間のセパレーション故障が発生し、又はダウンプライ４ｄのコード破断故障は発生するため不可である。
【００２１】
さらに、断面積Ｒａは断面積Ａａの１．５〜３．５倍の範囲内とすることで、硬質チェーファゴム７とダウンプライ４ｄとの間でクッション効果が十分に発揮され、ダウンプライ４ｄとチェーファゴム７との間に挟まれる補強ゴムストリップ６のダウンプライ４ｄ近傍のせん断ひずみが軽減され、結局、セパレーション故障の発生と、それに伴うダウンプライ４ｄのコード破断発生とを阻止する。
【００２２】
その一方、補強ゴムストリップ６内部のせん断応力が軽減されるので、発熱量が低減し、フランジ１０Ｆとの接触面に生じるゴムのブローアウト故障の発生も阻止する。以上のようにして、２００％荷重負荷でのビード部１の耐久性は大幅に向上する。
【００２３】
ここに、断面積Ｒａが断面積Ａａの１．５倍未満では、エペックスゴム５のボリョウムが多過ぎるか、補強ゴムストリップ６のボリョウムが少な過ぎるかのいずれかであり、この場合、補強ゴムストリップ６のクッション効果が低下し、ダウンプライ４ｄ近傍ゴムのせん断ひずみが過大となり、ダウンプライ４ｄ近傍にセパレーション故障が発生し、ダウンプライ４ｄのコード破断が発生するので不可である。
【００２４】
その一方、断面積Ｒａが断面積Ａａの３．５倍を超えると、補強ゴムストリップ６のボリョウムが多過ぎるか、エペックスゴム５のボリョウムが少な過ぎるかのいずれかであり、この場合、フランジ１０Ｆからの突き上げにより補強ゴムストリップ６の押し出し現象が著しくなる。
【００２５】
その結果、補強ゴムストリップ６内でのせん断ひずみが過大となり、このゴム６の発熱量が著しく増加し、フランジ１０Ｆとの接触領域でゴムのブローアウト故障が発生するので不可である。また、ビード部１の倒れ込み抑制効果が低減し、エペックスゴム５本来の役割を十分に果たすことができない。また、製造時に、ターンアッププライ４ｕの低い巻上げ部にクリス故障が発生する不具合をもたらす。
【００２６】
以上述べたように、この発明のタイヤは、エペックスゴム５と補強ゴムストリップ６との相互関係を適正化することで、ビード部耐久性、特に、２００％荷重負荷時のビード部耐久性を大幅に向上させることができる。
【００２７】
【実施例】
航空機用ラジアルプライタイヤで、サイズが４２×１７．０Ｒ１８の２６ＰＲ（プライレィティング）と、サイズが５０×２０．０Ｒ２２の３２ＰＲとの２種類で、タイヤ構成は図１に従う。エペックスゴム５と補強ゴムストリップ６とに関し、Ｍ100A、Ｍ100R、比Ｍ100A／Ｍ100Rの値、比Ｒａ／Ａａの値それぞれを表１及び表２に示す。
【００２８】
【表１】
0004298073.tif 000002
【００２９】
【表２】
0004298073.tif 000003
【００３０】
上記２サイズの各諸元のタイヤを供試タイヤとして、下記試験条件で、航空機用タイヤに特有のドラム耐久性テストを実施した。
すなわち、正規リム１０に組付けたタイヤとリムとの組立体に、ＴＲＡで定める内圧を充てんし、２００％荷重をドラムの曲率半径で修正した荷重を負荷し、組立体をドラムに押し当て、７０秒間に一定の加速度で速度２３５ＭＰＨまで加速するものである。このテスト結果を表１、２の下欄に記載した。
【００３１】
表１、２が示す結果から、この発明に従うタイヤは全て故障発生なく、完走していることが分かる。これに対し、この発明から外れるタイヤは、加速途中でビード部がバーストするか、完走してもリムのフランジに倒れ込むビード部のゴムにブローアウト故障が発生していることが分かる。
【００３２】
【発明の効果】
この発明の請求項１、２に記載した発明によれば、エペックスゴムと補強ゴムストリップとの間に、適正な物性バランスと適正なゴムボリュウムバランスとを確立することができ、これにより、２００％荷重負荷での高速走行に十分に耐えることが可能な高速重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明のタイヤの要部片側断面図である。
【符号の説明】
１  ビード部
２  サイドウォール部
３  ビードコア
４  カーカス
４ｕ  ターンアッププライ
４ｄ  ダウンプライ
５  エペックスゴム
７  チェーファゴム
１０  規定リム
１０Ｆ  フランジ
Ｘ  タイヤ回転軸線
Ｇ  ビードコアの断面図形重心
Ｌ  重心Ｇを通る軸線Ｘと平行な直線
Ｔ  フランジ高さの１．５倍位置を通る直線Ｌと平行な直線
ＳI   タイヤ内面
Ｐ  直線Ｔとビード部外側表面との交点
Ｎ  交点Ｐを通るタイヤ内面の法線
ＲＬ  リム径ライン
【図１】
0004298073.tif 000004