JP4729182B2

JP4729182B2 - Heavy duty pneumatic radial tire

Info

Publication number: JP4729182B2
Application number: JP2001046330A
Authority: JP
Inventors: 大祐伊丹
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2021-02-22
Also published as: JP2002248912A

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、ＴＨＥＴＩＲＥａｎｄＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．発行の、「２０００ＡＡＩＲＣＲＡＦＴＹＥＡＲＢＯＯＫ」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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a heavy-duty pneumatic radial tire such as an aircraft tire, in particular, a bead portion structure thereof.
[0002]
[Prior art]
To cope with the increase in aircraft weight under the recent trend toward larger aircraft aircraft, it is necessary to increase the size of aircraft tires or increase the ply rating. For the purpose of suppressing the increase in the weight of the fuselage and minimizing the storage space of the tire as much as possible, the tires can be made with higher ply rating rather than increasing the size of the tire, or by reducing the height of the rim flange. By increasing the load bearing capacity of the tire, it is considered to be suitable for increasing the allowable load capacity of the tire.
[0003]
However, both higher ply rating and lowering of the rim flange height are more severe requirements for the tire, and in particular, the burden on the tire bead portion that supports heavy loads becomes extremely severe.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in general, the structure of the cable bead, that is, the core diameter, the layer diameter, and the number of layers are mainly determined based on the breakdown pressure resistance of the cable bead. Or the compression ratio of the rubber between the bead seat and the cable bead when assembling the tire rim, which is necessary to satisfy the actual dynamic requirement performance of the initially installed tire. However, since the relationship between the cable bead and the height of the rim flange has not been taken into account, it is extremely difficult to cope with the above-described decrease in the height of the rim flange.
[0005]
Accordingly, the present invention specifies the height of the rim flange by specifying the relationship between the cable bead serving as a core for supporting the load and the position of the rim flange, etc., in relation to the ply rating based on various experiments. The present invention provides a heavy-duty pneumatic radial tire capable of exhibiting excellent bead durability even with a low profile.
[0006]
In other words, according to the specification according to the present invention, when the actual standard tire is used as a reference, the height of the rim flange can be reduced, and the required rim can be obtained with the current single bead structure. It can also be determined whether or not the height of the flange can be accommodated.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A heavy-duty pneumatic radial tire according to the present invention includes a bead seat, and a standard rim that includes a bead seat and a rim flange that protrudes radially outward continuously from the width direction outer side of the bead seat and has a curved portion outward in the width direction. For example, one cable bead is embedded in the tire bead portion, the ply rating is 32 or more, the ply rating X and the cable bead outer diameter Do, the outer curved starting end diameter Dr of the rim flange, and The relative relationship with the rim flange height Fh is
(Do-Dr) /Fh≤8.55X ^-0.79
(In the formula, the unit of the cable bead outer diameter Do is mm, the unit of the outer curved starting end diameter Dr of the rim flange is mm, and the unit of the rim flange height Fh is mm) .
[0008]
Here, the standard rim refers to THE TIRE and RIM ASSOCIATION INC. The rim specified in “2000 A AIRACRFT YEARBOOK” (hereinafter referred to as “specified in TRA”) shall be referred to, and the rim flange height F _h shall also refer to the height specified in TRA. .
Further, the outer curved starting end of the rim flange refers to the outer edge position in the radial direction of the vertical portion of the rim flange.
[0009]
The provision of the wheel rim to TRA, the rim flange, and a vertical section, on the outer peripheral side of the vertical portion, sushi a curved portion curved in an arc shape in the width direction outside at half the radius of the rim flange height F _h When a tire is assembled on such a wheel rim and a heavy load is applied under the filling of internal pressure, the tire, especially its bead portion, runs along the inner surface of the rim flange. As a result, a rotational torque centering on the center of the cable bead is generated in the vicinity of the cable bead disposed in the bead portion. Also, the cable bead and the bead air disposed on the outer periphery thereof are generated. A shearing force is generated at the boundary with the pex, and a failure occurs when these forces become excessive.
[0010]
According to various experiments by the inventor, these limits are determined by the radial distance (D _o −D _r ) / 2 between the outer curved starting diameter D _r of the rim flange and the cable bead outer diameter D _o. It becomes clear that it can be defined by the ratio to the distance F _h / 2 from the horizontal line passing through the center of the flange height F _h to the flange upper edge, and the value becomes smaller as the ply rating increases. became.
[0011]
Therefore, in this invention, based on these findings, the ratio is
(Do-Dr) /Fh≤8.55X ^-0.79
(In the formula, the unit of the cable bead outer diameter Do is mm, the unit of the outer curved starting end diameter Dr of the rim flange is mm, and the unit of the rim flange height Fh is mm.) Suppose that excellent bead durability can be realized.
On the other hand, according to the above equation, the higher the ply rating, the more sufficient the bead portion durability cannot be secured unless the cable bead outer diameter Do is made smaller than the flange curve starting end diameter Dr. I understand.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a principal part showing an embodiment of the present invention in a posture in which a tire is assembled to a standard rim, and once the TRA is filled with a prescribed internal pressure, the internal pressure is reduced to less than 10 kPa. In the figure, 1 indicates a tire bead portion, and 2 indicates a rim to which the tire bead portion 1 is assembled.
The pneumatic radial tire here has a ply rating of 32 or more.
[0013]
In the bead portion 1 shown here, the radial carcass 4 is wound up from the inner side in the tire width direction around the single cable bead 3 embedded therein, and at the outer peripheral side of the cable bead 3, Between the main body portion and the rolled-up portion, a bead epex 5 that is gradually thinned radially outward is disposed.
[0014]
The rim 2 includes a bead seat 6 on which the bead base of the bead portion 1 is seated, and a rim flange 8 that continues to the outside in the width direction of the bead seat 6 via the rounded concave portion 7 and protrudes radially outward. The rim flange 8 has a vertical portion 8a and a curved portion 8b that is curved in an arc shape outward in the width direction on the outer peripheral side of the vertical portion 8a.
[0015]
Here, as described above, the rim flange height F _h is the radial distance from the rim diameter indicated by the rim size to the outer periphery of the rim flange, as defined in TRA. The radius of curvature of the curved portion 8b is set to F _h / 2 centered on the radial outer edge position of the vertical portion 8a, in other words, on the horizontal line passing through the outer curved starting end of the rim flange.
[0016]
Also, here, the diameter of the outer curved starting end of the rim flange is Dr, and the relative relationship between these and the ply rating X and the cable bead outer diameter Do is
(Do-Dr) /Fh≤8.55X ^-0.79
(In the formula, the unit of the cable bead outer diameter Do is mm, the unit of the outer curved starting end diameter Dr of the rim flange is mm, and the unit of the rim flange height Fh is mm) .
[0017]
If this condition is satisfied, it is possible to secure a good bead portion durability to the experiment on the rim flange height F _h, facilitates the limits of the rim flange height F _h for existing tire you can discern the, conversely, for the required rim flange height F _h, it is possible to makes it easy to select the ply rating X and cable bead outer diameter D _o satisfy the request.
[0018]
【Example】
Three types shown in Table 1 are selected as existing aircraft tires that satisfy a requirement of a ply rating of 32 or more, and the above formula (Do−Dr) /Fh≦8.55X ^−0.79
(In the formula, the unit of the cable bead outer diameter Do is mm, the unit of the outer curved starting end diameter Dr of the rim flange is mm, and the unit of the rim flange height Fh is mm.) Changed. Note that the flange height Fh (in) in Table 1 is the flange height of the standard rim defined in TRA, as shown in the upper part.
[0019]
[Table 1]

[0020]
Each of these tires is assembled to each rim, and the TRA is filled with the specified internal pressure. First, 187% of the specified load is applied and accelerated from the stopped state to the specified speed of each tire at a constant acceleration. Then, the test was conducted so that the total travel distance was 11500 ft (3507.5 m), and secondly, 80% of the specified load was applied, and a constant speed of 40 mph (64.36 km / h) was applied for 8 minutes. When the test was repeated with one cycle being run and the start time interval of each cycle being 120 minutes, the results were as shown in Table 2.
[0021]
[Table 2]

[0022]
As shown in Table 2, all tires that satisfy the above conditional expression exhibit high bead durability in each of the first and second tests in relation to the applicable rim. Is clear.
[0023]
【The invention's effect】
Thus, according to the present invention, it is possible to provide a heavy-duty pneumatic radial tire that can sufficiently meet the demand for lowering the rim flange height by satisfying specific conditions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment of the present invention in a rim assembly posture.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tire bead part 2 Rim 3 Cable bead 4 Radial carcass 5 Bead apex 6 Bead sheet | seat 7 Corner round recessed part 8 Rim flange 8a Vertical part 8b Curved part F _r Rim flange height D _o Cable bead outer diameter D _r Outside of rim flange Curve start end diameter l, m Straight line p Intersection

Claims

Applicable to standard rims comprising a bead seat and a rim flange projecting radially outward in the width direction outside of the bead seat. A cable bead is embedded in a tire bead portion and a ply rating is 32 or more. In a heavy duty pneumatic radial tire,
The relative relationship between the ply rating X and the cable bead outer diameter Do with respect to the outer curved starting end diameter Dr and the rim flange height Fh of the rim flange,
(Do-Dr) /Fh≤8.55X ^-0.79
Heavy duty pneumatic radial tire.
(In the formula, the unit of the cable bead outer diameter Do is mm, the unit of the outer curved starting end diameter Dr of the rim flange is mm, and the unit of the rim flange height Fh is mm.)