JP4729182B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、航空機用タイヤ等の、重荷重用空気入りラジアルタイヤ、なかでもそれのビード部構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の航空機機体の大型化傾向の下で、機体重量の増加に対処するためには、航空機用タイヤの大型化あるいは高プライレーティング化が必要となるも、航空機機体メーカからタイヤメーカに対する今後の要求は、機体重量の増加を抑制するとともに、タイヤの格納スペースをできるだけ小さくする目的の下に、タイヤを大型化するよりもむしろ高プライレーティング化すること、またはリムフランジの高さを低くしてタイヤの荷重負担容積を増やすことによって、タイヤの許容負荷能力を高める方向に向くものと考えられている。
【０００３】
しかるに、高プライレーティング化および、リムフランジ高さの低下はいずれも、タイヤにとってはよりシビアな要求であり、とくに、重荷重を支持するタイヤビード部の負担が極めて厳しくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来は一般に、ケーブルビードの構造、すなわち、それのコア径、レイヤ径およびレイヤ本数は、主には、それの破壊耐圧性を基準として決定し、また、ケーブルビードの内径は、行政指導の下での要求条件または、初期装着タイヤの現実の動的要求性能を満足するに必要な、タイヤのリム組み時の、ビードシートとケーブルビードとの間のゴムの圧縮率に基づいて決定することとしているも、ケーブルビードと、リムフランジの高さ等との関係は考慮に入れていなかったため、上述したリムフランジ高さの低下への対応は甚だ困難である。
【０００５】
そこでこの発明は、荷重を支える芯の役割を果たすケーブルビードと、リムフランジ位置等の関係を、種々の実験に基づいて、プライレーティングとの関連の下に特定することで、リムフランジの高さを低くしてなお、すぐれたビード部耐久性を発揮することができる重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供する。
【０００６】
これをいいかえれば、この発明に係る特定に従えば、現実の規格タイヤを基準とした場合に、リムフランジの高さをどの程度まで低くできるか、また、現在のシングルビード構造をもって、所要のリムフランジ高さに対応できるか否かを見極めることもできる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、ビードシートと、このビードシートの幅方向外側に連続して半径方向外方へ突出し、幅方向外側への湾曲部を有するリムフランジとを具える規格リムに適用可能な、タイヤビード部にたとえば一本のケーブルビードを埋設した、プライレーティングが３２以上のものであって、プライレーティングＸおよびケーブルビード外径Ｄｏの、リムフランジの外側湾曲始端直径Ｄｒおよびリムフランジ高さＦｈとの相対関係を、
（Ｄｏ−Ｄｒ）／Ｆｈ≦８．５５Ｘ^-0.79
（式中、ケーブルビード外径Ｄｏの単位はｍｍ、リムフランジの外側湾曲始端直径Ｄｒの単位はｍｍ、リムフランジ高さＦｈの単位はｍｍである。）としたものである。
【０００８】
なおここで、規格リムとは、ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．発行の、「２０００ Ａ ＡＩＲＣＲＡＦＴ ＹＥＡＲＢＯＯＫ」に規定されている（以下「ＴＲＡに規定の」という）リムをいうものとし、リムフランジ高さＦ_ｈもまた、ＴＲＡに規定の高さをいうものとする。
また、リムフランジの外側湾曲始端とは、リムフランジの垂直部の、半径方向の外縁位置をいうものとする。
【０００９】
ＴＲＡに規定のホイールリムでは、リムフランジは、垂直部と、この垂直部の外周側に、リムフランジ高さＦ_ｈの１／２の半径で幅方向外側に円弧状に湾曲する湾曲部を具えるものとされており、このようなホイールリムに、タイヤをリム組みするとともに、内圧の充填下で重荷重を負荷した場合には、タイヤ、とくにそのビード部は、リムフランジの内面に沿って大きく撓み変形し、これがため、ビード部に配設したケーブルビードの近傍に、ケーブルビードの中心をセンタとする回転トルクが発生し、また、ケーブルビードと、それの外周側に配設したビードエペックスとの境界に剪断力が生じ、これらの力が過大になった時に故障が発生する。
【００１０】
発明者の各種実験によれば、これらの限界は、リムフランジの外側湾曲始端直径Ｄ_ｒと、ケーブルビード外径Ｄ_ｏとの間の半径方向距離（Ｄ_ｏ−Ｄ_ｒ）／２の、リムフランジ高さＦ_ｈの中心を通る水平線からフランジ上縁までの距離Ｆ_ｈ／２に対する比によって定義可能であることが明らかになり、その値は、プライレーティングが大きくなるにつれて小さくなることが明らかになった。
【００１１】
そこでこの発明では、これらの知見に基づいて、その比を、
（Ｄｏ−Ｄｒ）／Ｆｈ≦８．５５Ｘ^-0.79
（式中、ケーブルビード外径Ｄｏの単位はｍｍ、リムフランジの外側湾曲始端直径Ｄｒの単位はｍｍ、リムフランジ高さＦｈの単位はｍｍである。）とし、この条件が満たされる場合には、すぐれたビード部耐久性が実現できるとする。
この一方で、上記式によれば、プライレーティングが高くなればなるほど、フランジ湾曲始端直径Ｄｒに対して、ケーブルビード外径Ｄｏを小さくしないと、十分なビード部耐久性を確保し得ないことが解る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態を、タイヤを規格リムに組付けて、一旦ＴＲＡに規定の内圧を充填した後、その内圧を１０ｋＰａ未満まで低減させた姿勢で示す要部横断面図であり、図中１はタイヤビード部を、２は、そのタイヤビード部１を組付けたリムをそれぞれ示す。
なおここにおける空気入りラジアルタイヤは、３２以上のプライレーティングを有するものである。
【００１３】
ここに示すビード部１では、そこに埋設した一本のケーブルビード３の周りで、ラジアルカーカス４を、タイヤ幅方向の内側から外側に巻き上げるとともに、ケーブルビード３の外周側で、ラジアルカーカス４の本体部分と巻き上げ部分との間に、半径方向外方に向けて次第に薄肉となるビードエペックス５を配設する。
【００１４】
また、リム２は、ビード部１のビードベースを着座させるビードシート６と、隅丸凹部７を介してそのビードシート６の幅方向外側に連続し、半径方向外方へ突出するリムフランジ８とを具えるものであり、そのリムフランジ８は、垂直部８ａと、この垂直部８ａの外周側で、幅方向外側に円弧状に湾曲する湾曲部８ｂとを有する。
【００１５】
ここでは、前述したように、リムフランジ高さＦ_ｈを、ＴＲＡに規定されているように、リムのサイズ表示のリム径からリムフランジ外周縁までの半径方向距離とし、また、リムフランジ８の湾曲部８ｂの曲率半径を、垂直部８ａの半径方向外縁位置、いいかえれば、リムフランジの外側湾曲始端を通る水平線分上に中心をおくＦ_ｈ／２とする。
【００１６】
またここでは、リムフランジの外側湾曲始端の直径をＤｒとし、これらと、プライレーティングＸおよびケーブルビード外径Ｄｏとの相対関係を、
（Ｄｏ−Ｄｒ）／Ｆｈ≦８．５５Ｘ^-0.79
（式中、ケーブルビード外径Ｄｏの単位はｍｍ、リムフランジの外側湾曲始端直径Ｄｒの単位はｍｍ、リムフランジ高さＦｈの単位はｍｍである。）とする。
【００１７】
この条件を満たす場合には、実験上リムフランジ高さＦ_ｈに対してすぐれたビード部耐久性を確保することができるので、既存のタイヤに対してはリムフランジ高さＦ_ｈの限界を容易に見極めることができ、逆に、所要のリムフランジ高さＦ_ｈに対しては、要求を満たすプライレーティングＸおよびケーブルビード外径Ｄ_ｏの選択を容易ならしめることができる。
【００１８】
【実施例】
プライレーティングが３２以上の要件を満たす既存の航空機用タイヤとして表１に示す三種類を選択し、上記式
（Ｄｏ−Ｄｒ）／Ｆｈ≦８．５５Ｘ^-0.79
（式中、ケーブルビード外径Ｄｏの単位はｍｍ、リムフランジの外側湾曲始端直径Ｄｒの単位はｍｍ、リムフランジ高さＦｈの単位はｍｍである。）の左項を同表に示すように変化させた。なお表１中のフランジ高さＦｈ（ｉｎ）は、上段に示すものが、ＴＲＡに規定の標準リムのフランジ高さである。
【００１９】
【表１】

【００２０】
これらの各タイヤをそれぞれのリムに組付けるとともに、ＴＲＡに規定の内圧を充填して、第１には、規定荷重の１８７％を負荷し、停止状態から各タイヤの規定速度まで一定加速度で加速して、トータル走行距離が１１５００ｆｔ（３５０７．５ｍ）になるように試験を行い、第２には、規定荷重の８０％を負荷して、４０ｍｐｈ（６４．３６ｋｍ／ｈ）の一定速度で８分間走行させるのを一サイクルとし、各サイクルの開始時間間隔を１２０分として同様のことを繰り返す試験を行ったところ、表２に示す通りとなった。
【００２１】
【表２】

【００２２】
表２に示されるところによれば、先の条件式を満足するタイヤはいずれも、適用リムとの関連の下で、第１および第２のそれぞれの試験において高いビード部耐久性を発揮することが明らかである。
【００２３】
【発明の効果】
かくして、この発明によれば、特定の条件を満足させることで、リムフランジ高さの低下の要求に十分に対応できる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】 この発明の実施の形態を、リム組み姿勢で示す要部横断面図である。
【符号の説明】
１ タイヤビード部
２ リム
３ ケーブルビード
４ ラジアルカーカス
５ ビードエペックス
６ ビードシート
７ 隅丸凹部
８ リムフランジ
８ａ 垂直部
８ｂ 湾曲部
Ｆ_ｒ リムフランジ高さ
Ｄ_ｏ ケーブルビード外径
Ｄ_ｒ リムフランジの外側湾曲始端直径
ｌ，ｍ 直線
ｐ 交点

Claims (1)

1. ビードシートと、このビードシートの幅方向外側に連続して半径方向外方へ突出するリムフランジとを具える規格リムに適用できる、タイヤビード部にケーブルビードを埋設し、プライレーティングが３２以上である重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
   プライレーティングＸおよびケーブルビード外径Ｄｏの、リムフランジの外側湾曲始端直径Ｄｒおよびリムフランジ高さＦｈとの相対関係を、
   （Ｄｏ−Ｄｒ）／Ｆｈ≦８．５５Ｘ^-0.79
   としてなる重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
   （式中、ケーブルビード外径Ｄｏの単位はｍｍ、リムフランジの外側湾曲始端直径Ｄｒの単位はｍｍ、リムフランジ高さＦｈの単位はｍｍである。）

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