JPH0224202A - 高内圧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） 高内圧重荷重用空気入りラジアルタイヤは、航空機タイ
ヤを典型的使途とするがこの種のタイヤのビード部耐久
性能は、か酷にわたる使用条件の下に損耗の著しいトレ
ッドゴムのリキャツプによる寿命更新の成否を左右する
ことから、その向上が強く要請されている。

（従来の技術） 一般にラジアルタイヤの場合、カーカスを単にビードコ
アのまわりで内から外へ巻き返したターンアップ構造が
広く用いられている。これに対しとくに航空機タイヤの
ように高内圧で使用するために複数層のカーカスを用い
少なくとも一層はビードコアのまわりで内から外へ巻返
した内側カーカスと、この内側カーカスに沿えてこんど
はビードコアの外から内に向って巻きつけた少なくとも
一層の外側カーカスとを有するいわゆるアップ−ダウン
構造が多く使われそれというのは長期間高内圧でしかも
とくに再三にわたるリキャツプを経て使用される間にカ
ーカスに働く内圧によって折返し部を引抜く向きに作用
する力に基いてカーカスとビードコアとの間に生じる過
度のせん断力が著しく軽減されて、その部分でのセパレ
ーションの発生を有利に抑制し得るからである。

（発明が解決しようとする課題） 高内圧重荷重用空気入りラジアルタイヤ、例えば航空機
用のラジアルタイヤの場合、負荷荷重が高く撓みが大き
いので、リムフランジとの接触部での面圧が高（、しか
もこの部分での変形がとくに大きいことがビード部耐久
性の問題を生じる根本である。

とくにアップ−ダウン構造のカーカスを主補強とするタ
イヤの場合、ビード下部が、内側カーカスと外側カーカ
スで囲み閉ざされているために、ビード剛性が高まる一
方これに帰因して外側カーカスとリムのフランジとの間
のゴム部分に変形が集中するためこのゴム部分と外側カ
ーカスとの間でのセパレーションが生じ易い。

またアップ−ダウン構造にあって、は、負荷によるビー
ド屈曲部で外側カーカスに圧縮変形が生じるところ、オ
ーバーロード（例えば複輪の一方のバンクに伴うような
条件のもとにタイヤの負荷転勤は上記圧縮変形の繰り返
しをもたらし、これにより外側カーカスのコードが疲労
破壊を生じることも懸念される。

このような問題を有利に解決してビード部の耐久性に優
れる高内圧重荷重用空気入りラジアルタイヤを堤供する
ことがこの発明の目的である。

（課題を解決するための手段） この発明は互いに平行配列とした有機繊維コードよりな
るプライを、タイヤ赤道面をまたぎこれに対して７０゛
　〜９０°のコード角度にてトロイド状に展張し、１対
のビードコアのまわりにそれぞれ内から外へ巻き返した
少なくとも一層の内側カーカスと、同じくビードコアの
外から内に向け巻きつけた少なくとも一層の外側カーカ
スとを主補強として有している空気入りラジアルタイヤ
であって、 カーカスのプライコードが、ポリヘキサメチレンアジパ
ミドの構造単位が９５モル％以上の６６ナイロンポリマ
ーよりなり、しかも撚糸後に接着剤処理されたディップ
コードの状態における強度（Ｓ）が９．０　ｇ／ｄ以上
１５　ｇ、／ｄ以下で初期モジュラス（Ｍ）は８０　ｇ
／ｄ以下の好ましくは６０ｇ／ｄ以下の特性を有してい
る ことを特徴とする高内圧１重荷重用空気入りラジアルタ
イヤである。

ここで撚糸後に接着剤処理したディップコードの状態に
おける強度Ｓ　（ｇ／ｄ）というのは、そのコードの引
張破断荷重をＳａ　（ｇ）　、ディップコードについて
測定した正量繊度（試料の乾燥重量に公定水分率に相当
する重さを加えて算出した重さ）をＤｄ　（ｄ）　、　
　溶解法により測定したデイツプピックアップをＰａ　
（χ）とおいて で与えられ、ここにＳｄ、　Ｄｄ及びＰｄの測定はＪＩ
Ｓ−Ｌ１０１７に従う。

また初期モジュラスＭ　（ｇ／ｄ）についてはやはりＪ
ＩＳ−Ｌ１０１７に従い標準時試験のディップコードの
荷重−伸び率曲線を描いたときの初期引張抵抗度Ｍ（ｇ
／ｄ）　、すなわち原点近くで伸長変化に対する荷重変
化の最大点を求めてこの点における接線と横軸との交点
から１０％の伸びの点に立てた垂線が上記接線と交わる
点に相当する荷重Ｗ（ｇ）を読みとり次式 ％式％ について１０回以上の平均値で与えられる。

（作　用） アップ−ダウン構造のカーカスを主補強とする高内圧重
荷重用空気入りラジアルタイヤの耐久性に関して種々検
討した結果によると、まず外側カーカスとリムのフラン
ジとの間のゴム部材が、それに隣接する外側カーカスと
の間で生じるセパレーションは、両者の剛性段差によっ
てその界面に歪が集中することが主原因なのでこの剛性
段差を緩和する意味でカーカスプライのコード打込みの
本数を少なくすると有効であることが明らかになった。

しかし乍らこのコード打込みの低減は当然耐圧上必要な
カーカス層枚数の増加を余儀なくしてタイヤのコスト、
重量が増す不利が結果される。

ここにアラミド等の高強力コードを使用してカーカス層
枚数を低減することが考えられるところ、こうしたコー
ドの使用はオーバーロード時の耐久性が却って著しく低
下することが判明した。

そこでさらにビード部の変形をより詳細に検討したとこ
ろ、負荷転勤時の歪だけでなく内圧充填時の歪も大きく
影響していることが明確になったのである。

ところで有機繊維コードは一般に引張り歪よりも圧縮歪
による疲労寿命の方がより低いが、アラミドの様な高弾
性率コードを使用した場合には内圧充てん時におけるコ
ードの伸びがもともと少ないために、オーバーロード時
に外側カーカスのコードに生じる歪は圧縮側に移り易い
ことから、それによって早期に疲労破壊が生じるわけで
ある。

そこで逆に低弾性率のコードを用いれば、内圧充てん時
におけるコードの伸びが大きくかなりの引張歪が生じる
ので、負荷転勤時にビード部の曲げ変形による圧縮歪が
加わっても、全体としては余り大きな圧縮歪がコードに
生じることなくコードの疲労が少ないことになる。

こうした低弾性率のコードとしては、ゴムとの接着にす
ぐれることからタイヤ用としては６６ナイロンコードが
多く用いられ、今日なお一般的な航空機用の空気入りバ
イアスタイヤにあっても広く使われて来たのであるが、
従来使われている６６ナイロンコードをそのままラジア
ルタイヤのカーカスプライに用いて前述の外側カーカス
と隣接する部材とのセパレーションを防止するようにコ
ード打込みを落としたとすると、すでに述べたプライ枚
数が増して重量が増えるだけでなくさらにオーバーロー
ド時におけるコードの疲労にも悪影響を与えることがわ
かった。

つまりプライ枚数の増加は、ビード部の曲げ変形時に、
その曲げの中立軸（引張、圧縮変形の生じない軸）から
の距離が増す最外層カーカスの圧縮歪が増加する結果と
なって、さらにビード部の厚みが増すことによる発熱の
増加とも相まって、外側カーカスのオーバーロード時の
疲労寿命をそこねるのである。

この点について発明者らは、低弾性率のコードについて
検討を加え、ポリヘキサメチレンアジパミドの繰返し構
造単位が９５モル％以上のいわゆる６６ナイロンボリマ
ーを用いて撚糸後に接着剤処理したディップコードの状
態における強度が９．０ｇ／ｄ以上、より好ましくは９
．５　ｇ／ｄ以上から１５．０ｇ／ｄ以下まででしかも
初期モジュラスは８０　ｇ／ｄ以下の特性を持つ高強力
６６ナイロンコードをとくにアップ−ダウン構造のカー
カスとして用いプライの打込本数を少なくすることが耐
久性向上の上で必要であることを見出したのである。

すなわちこの発明は低弾性率でかつ高強度のコードを使
用してカーカスの層枚数を過度に増すことなしにコード
打込み本数を下げたプライよりなるアップ−ダウン構造
とすることでアップ−ダウン構造の弱点である外側カー
カスのプライのコード疲労や、外側カーカスと隣接する
ビード部外皮ゴムとのセパレージコンを解決し、高内圧
による引き抜き力に対しても抵抗力が強く、オーバーロ
ード時の耐久性にも優れたビード構造が与えられる。

ここにコード打込みは、プライの隣接コード中心距離に
対するコード相互間の間隔の百分率で与えられる空隙率
で２５％以上、６０％以下の範囲の低減によって、目的
に適うことかたしかめられ、空隙率の値が２５％に達し
ないときビード部外皮ゴムとの間の剛性段差をセパレー
ションの防止に役立つまで緩和し得ないからであり、一
方６０％をこえると、高内圧の充てんに耐えるカーカス
強度が不充分になる。

（実施例） この発明で用いるカーカスのプライコードは、特開昭６
０−３８２０７号公報に述べられたことろに従う高強力
６６ナイロン原糸により作られる。この原糸物性は表−
１にて６６ナイロン原糸と対比して示した。

く表−１〉　　原糸物性 通常の紡糸延伸方法によって繊維化したポリアミド繊維
の繊維内断面における複屈折率Δｎの分布は、比較例１
のようにほとんど外層と内層で差がないか、むしろ外層
の方がやや高い傾向にあるが、これに対し、この発明の
コードに用いられるポリヘキサメチレンアジパミド繊維
においては実施例１のように外層の方で複屈折率がより
低い傾向にある。

表−１の＊印の欄でΔｎＡ及びΔｎ、は下記に示す繊維
断面内の複屈折率を表わす。

ΔｎＡ：ｒ／Ｒ＝ｏ、９の位置における繊維の複屈折率 Δｎｓ　　：ｒ／Ｒ＝０．０ Ｒ：繊維断面の半径 ｒ　：　　〃　　中心軸からの距離 一般に、高延伸により配向を上げて高強力化した繊維は
耐屈曲疲労性が低下するが、この発明のカーカスプライ
のコードに用いる繊維は、上記の性質のため、繊維外層
の配向が、繊維内層の配向よりも低くて、外柔内剛の構
造となるため表面で応力集中しにくく、耐屈曲疲労性が
良好になると考えられる。

このため、空気入りタイヤのオーバーロード時における
カーカスプライのコードは疲労破壊に対する耐久性にす
ぐれかくして高内圧重荷重用空気入りラジアルタイヤを
提供するという、この発明の目的を達成するにはΔｎＡ
−Δｎ、＜Ｏ，より好ましくはΔｎＡ−７１１１　＜　
　１．ＯＸｌ０−’であることが望ましい。

なお表−１に示した繊維断面内のΔｎ分布の測定は、上
掲特開昭６０−３８２０７号公報に述べられた方法に従
って行った。

表−１に掲げた原糸（ヤーン）は、次式（１）で示す撚
係数０．３〜０．６の範囲で使用することができる。

表−２ 式中　ＮＴ：撚係数 Ｔ：撚数　（回／１０ｃｍ） Ｄニド−タルデニール ρ：コードの比重 この撚係数ＮＴは０．３より小さくし過ぎるとコードの
耐圧縮疲労性が悪くなり、一方路係数ＮＴは０．６より
も大きくし過ぎるとコードの強力が低下し何れも好まし
くない。

一例として、撚係数０．４６とした撚りコードを用いて
通常のＲＦＬにより接着剤処理を行ったディップコード
の物性を表−２に示す。

表−２に示した初期モジュラスは、ＪＩＳ−Ｌ１０１７
で定める初期引張抵抗度（ｇ／Ｄ）についてディップコ
ードの荷重−伸び率曲線を第２図実線のように描き、原
点の近くで伸長変化に対する荷重変化の最大点Ｐを求め
、この点における接点（図の破線）を引いて横軸との交
点Ｔを求め、その点Ｔから１０％の伸びの点Ｈに垂線を
立てて、接線と交わる点Ａに相当する荷重Ｗを読み、次
式（２）により初期引張モジュラスを算出し、１０回以
上の平均値で表わしたものである。

このコードを、カーカスのブライに使用して種々のタイ
ヤを作成した。

第１図は、この発明に従う航空機用タイヤの断面をあら
れし図中１はカーカス、２はベルト、３はトレッド、４
はビードコアである。

この例でタイヤサイズは８４６　Ｘ　１Ｂ、０Ｒ２０（
航空機用）でベルト２にはナイロン６６　（１２６０ｄ
／２／２）をタイヤの赤道面に対してほぼ２０°のコー
ド角度の配列にてほぼ同じ幅の交差コード層の２枚をこ
れらに対しやはり交差する向きのほぼ倍寸幅のコード層
で包み込んだ２組みの折畳み層の上に両端が切り離され
た２枚の交差・コード層を配置した、全体で１０層の積
層になる。

カーカス１は、この例でビードコア４のまわりをタイヤ
の内から外へ巻返した４枚の内側カーカスｌａと、その
折返し部の外側にてビードトウに向かってのびる２枚の
外側カーカスとからなる６枚構成のアップダウン構造に
なる。

表３には第１図について述べたところに準拠する実施例
のカーカス構造及び比較例のカーカス構造についてビー
ド耐久性を調べた結果をまとめて示す。

なお表３中のカーカス総強力とはコード強力（本／ｋｇ
）　Ｘコード打込本数（本１５ｃｍ）Ｘプライ枚数で５
ｃｍ当りのカーカス強力をあられし、また表３中の各カ
ーカス構造のカーカス総強力はほぼ同一に揃えることに
より耐圧テスト（使用内圧の４倍の圧力で破壊しない事
）を満足するように設定している。

ビード耐久性のドラム試験による評価は、以下の条件で
各供試タイヤをドラム周上で毎回３５．０００ｆｔの走
行距離にて繰り返し走行させ、ビード部にセパレーショ
ンが発生するまでの繰返し回数につき比較例Ａの成績を
１００とした指数で示した。

内圧”’−−−−−−−−−　１４．１　ｋｇ／　ｃｍ
　”荷重・・・・・・・−・・−・−−−−−５３０４
０Ｌｂｓ速度・−・−・・−・−・−・−４０ＭＰＨま
た、オーバーロード時のビード耐久性の評価については
以下に示す標準荷重の１６０％の荷重にて連続走行させ
、カーカスプライの破断が生じるまでの走行距離につき
比較例Ａを１００とした指数で示した。

内圧−−−−・・−−−１４、１ｋｇ　／　ｃｍ　”荷
重−−−−−−−−−−−−−−−−７０７２０Ｌｂｓ
速度−−−−−−４０ＭＰＨ なお比較例Ｅはアラミドコードをカーカスプライに用い
ているが、使用したコード物性は表−４の通りである。

表−４ 第２図は初期モジュラスの算出要領を示すグラフである
。

１・・・カーカス　　　　　１ａ・・・内側カーカスｌ
ｂ・・・外側カーカス　　　２・・・ベルト３・・・ト
レッド　　　　　４ビードコア（発明の効果） この発明のタイヤは、と−ド部外側カーカスの近傍にお
けるセパレーション耐久性が大巾に向上するとともに、
かつオーバーロード時の外側カーカスの疲労破壊の問題
も同時に改良出来、ビード耐久性に優れた安全性の高い
タイヤであることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にしたがう航空機用タイヤの断面図、 特 許 出 願 人 株式会社ブリヂス ト ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに平行配列とした有機繊維コードよりなるプラ
   イを、タイヤ赤道面をまたぎこれに対して７０°〜９０
   °のコード角度にてトロイド状に展張し、１対のビード
   コアのまわりにそれぞれ内から外へ巻き返した少なくと
   も一層の内側カーカスと、同じくビードコアの外から内
   に向け巻きつけた少なくとも一層の外側カーカスとを主
   補強として有している空気入りラジアルタイヤであって
   、 カーカスのプライコードが、ポリヘキサメ チレンアジパミドの構造単位が９５モル％以上の６６ナ
   イロンポリマーよりなり、しかも撚糸後に接着剤処理さ
   れたディップコードの状態における強度（Ｓ）が９．０
   ｇ／ｄ以上１５ｇ／ｄ以下で初期モジュラス（Ｍ）は８
   ０ｇ／ｄ以下の特性を有している ことを特徴とする高内圧、重荷重用空気入りラジアルタ
   イヤ。