(57)【要約】【課題】高い強度と優れた耐疲労性とを両立した航空機用ラジアルタイヤを提供する。【解決手段】本発明の航空機用ラジアルタイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在してこれら各部を補強するカーカスとをそなえ、前記カーカスのプライにポリケトン繊維コードを用いた航空機用ラジアルタイヤにおいて、前記コードの下撚り係数と上撚り係数とが異なることを特徴とする。ここで、前記下撚り係数が０．３０〜０．７０、及び前記上撚り係数が０．３０〜０．７０の範囲にあることが好ましい。【選択図】図１
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【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、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在してこれら各部を補強するカーカスとをそなえ、前記カーカスのプライにポリケトン繊維コードを用いた航空機用ラジアルタイヤにおいて、
前記コードの下撚り係数と上撚り係数とが異なることを特徴とする航空機用ラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記下撚り係数が０．３０〜０．７０、及び前記上撚り係数が０．３０〜０．７０の範囲にある請求項１に記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記ポリケトン繊維コードが下記式（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たす請求項１又は２に記載の航空機用ラジアルタイヤ。
σ≧−０．０１Ｅ＋１．２・・・（Ｉ）
σ≧０．０２            ・・・（ＩＩ）
［式中、σは１７７℃における熱収縮応力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）であり、Ｅは２５℃における４９Ｎ荷重時の弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）である。］
【請求項４】
前記カーカスが、前記ビードコアの周りにタイヤの内側から外側へ巻き返した少なくとも一層のターンアッププライと、少なくとも該ターンアッププライのプライ端を覆っている少なくとも一層のダウンプライとをそなえることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機用ラジアルタイヤに関し、特に高い強度と優れた耐疲労性とを両立した航空機用ラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機用ラジアルタイヤは、１０気圧を超える非常に高い規定内圧が公的規格により定められている上、高度な信頼性への要求に答えるため、タイヤの強度は規定内圧の４倍の耐圧性を有することが必要とされる。このため、タイヤのカーカスは有機繊維からなるプライを多数枚積層することで前記耐圧性を満足させている。一方で、航空機メーカーからは厳しい重量低減の要求が課されており、タイヤ性能と軽量化の両立がタイヤ設計上重要な課題となっている。また、航空機用ラジアルタイヤはその負担する荷重が大きいため、使用状態でのタイヤのたわみが非常に大きく設定されている。すなわち、走行時のタイヤカーカス部の変形量が大きいため、繰り返しの屈曲に耐えうる素材及びタイヤ構造の採用が必須となっている。
【０００３】
上記要求等を満たすため、従来の技術では、上記カーカスプライを補強するコードとして、耐疲労性、熱収縮性に優れる脂肪族ポリアミド（ナイロン）コードが使用されている。しかしながら、ナイロンは破断強力が比較的小さく、耐圧性を付与するためには多数枚のカーカスプライを配置する必要があるので、重量増となり、タイヤの重量低減を目指す上では妨げとなる問題があった。
【０００４】
上記問題を解決するために、前記カーカスプライに用いるコードとして、優れた接着性、高い耐疲労性及び高い強度を持つポリケトン繊維を使用することが検討されている（特許文献１）。
【０００５】
一方、コードの強度と耐疲労性とはコードの撚り数に依存している。一般的に、コードは、撚り数を減少させると強度が向上するものの耐疲労性が低下し、撚り数を増加させると耐疲労性が向上するものの強度が低下する。このように、コードの強度と耐疲労性とは二律背反の関係にある。従って、高い強度と優れた耐疲労性とを両立した航空機用ラジアルタイヤを提供するためには、上述のような優れた特性を有するポリケトン繊維をカーカスプライの補強コードとして用いたとしても、更なる性能改善の余地がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９０９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は高い強度と優れた耐疲労性とを両立した航空機用ラジアルタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、タイヤのカーカスプライにコードとしてポリケトン繊維を使用し、該コードの下撚り係数と上撚り係数を所定の関係にすることによって、高い強度と優れた耐疲労性とを両立した航空機用ラジアルタイヤを提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在してこれら各部を補強するカーカスとをそなえ、前記カーカスのプライにポリケトン繊維コードを用いた航空機用ラジアルタイヤにおいて、
前記コードの下撚り係数と上撚り係数とが異なることを特徴とする航空機用ラジアルタイヤ。
【００１０】
（２）前記下撚り係数が０．３０〜０．７０、及び前記上撚り係数が０．３０〜０．７０の範囲にある前記（１）に記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【００１１】
（３）前記ポリケトン繊維コードが下記式（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たす前記（１）又は（２）に記載の航空機用ラジアルタイヤ。
σ≧−０．０１Ｅ＋１．２・・・（Ｉ）
σ≧０．０２            ・・・（ＩＩ）
［式中、σは１７７℃における熱収縮応力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）であり、Ｅは２５℃における４９Ｎ荷重時の弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）である。］
【００１２】
（４）前記カーカスが、前記ビードコアの周りにタイヤの内側から外側へ巻き返した少なくとも一層のターンアッププライと、少なくとも該ターンアッププライのプライ端を覆っている少なくとも一層のダウンプライとをそなえることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に従って、ポリケトン繊維コードの下撚り係数と上撚り係数とが異なるコードをカーカスのプライに適用すると、高い強度と優れた耐疲労性とを両立した航空機用ラジアルタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図を参照して、本発明を詳細に説明する。図１は本発明の航空機用ラジアルタイヤの断面図である。
【００１５】
本発明の航空機用ラジアルタイヤは、図１に示すように、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、前記一対のビード部１間にトロイド状に延在してこれら各部１、２、３を補強するカーカス４と、カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配設されたベルト５とをそなえ、前記カーカスのプライにポリケトン繊維コードを用い、該ポリケトン繊維コードの下撚り係数と上撚り係数とが異なることを特徴とする。このように、コードは、下撚り係数及び上撚り係数が異なることにより、高い強度と優れた耐疲労性との両立が可能になる。このことは、後述する実施例の結果から明らかである。ここで、前記下撚り係数と上撚り係数とは、異なる限り特に限定されず自由に選択できるが、それぞれ０．３０〜０．７０の範囲にあることが好ましく、０．４０〜０．６０の範囲にあることがより好ましい。なぜなら、コードの下撚り係数と上撚り係数とが０．３０未満であるとコードの耐疲労性が低下し、０．７０超えであるとコードの強度が低下するからである。また、上撚りと下撚りの方向は、特に限定されないが、逆方向に撚りをかけるとコードの撚糸トルクを消す事ができるため好ましい。
【００１６】
なお、ここで言う下撚り係数及び上撚り係数は、以下の式から算出される。
（下撚り係数）＝０．００１×ｎ１×（０．１２５×Ｄ１／ρ）１／２
（上撚り係数）＝０．００１×ｎ２×（０．１２５×Ｄ２／ρ）１／２
［式中、
ｎ１：繊維コードの下撚り数（回／１０ｃｍ）
ｎ２：繊維コードの上撚り数（回／１０ｃｍ）
Ｄ１：コードの総ｄｔｅｘ数
Ｄ２：コードの総ｄｔｅｘ数の半分
ρ：コードの比重（ｇ／ｃｍ３）］
【００１７】
また、本発明の航空機用ラジアルタイヤにおいて、前記ポリケトン繊維コードが上記式（Ｉ）及び（ＩＩ）を満たすことが好ましい。ここで、熱収縮応力σは、一般的なディップ処理を施した加硫前のポリケトン繊維コードであって長さ２５ｃｍのサンプルを、５℃／分の昇温スピードで加熱して、１７７℃での測定時にコードに発生する応力である。また、上記ポリケトン繊維コードの２５℃における４９Ｎ荷重時の弾性率Ｅは、ＪＩＳのコード引張り試験によるＳＳカーブの４９Ｎでの接線から算出した値（単位：ｃＮ／ｄｔｅｘ）である。
【００１８】
上記式（Ｉ）および（ＩＩ）を満たすポリケトン繊維コードは、高い破断強力を有するため、該コードをカーカスプライに適用した場合、従来のナイロン繊維コードをカーカスプライに適用した場合よりもカーカスプライの枚数を減らすことができる。従って、航空機用ラジアルタイヤに要求される耐圧性を満足することが可能となり、タイヤ重量の大幅な低減を達成できる。また、該ポリケトン繊維コードは、温度の上昇に伴って熱収縮して大きな熱収縮応力および弾性力を発揮し、温度の低下に伴って伸張変形する可逆性を有し、優れた熱収縮性と圧縮方向の応力に対する耐疲労性とを有している。それ故、例えば、アラミド繊維よりなるコードをカーカスプライに適用した場合に見られるような、タイヤ製造時に生じるカーカスプライのたるみ、又は走行中におけるコード疲労によるカーカスプライの切断の発生を防ぎ、従来のナイロン繊維コードを適用したタイヤと同等、又は該タイヤより優れたタイヤ耐久性を確保することができる。
【００１９】
また、本発明の航空機用ラジアルタイヤは、前記カーカスプライ４が、一対のビードコア６の周りにタイヤの内側から外側へ巻き返した少なくとも一層のターンアッププライ４ａと、少なくとも該ターンアッププライ４ａのプライ端を外包みする少なくとも一層のダウンプライ４ｂとをそなえることを特徴とする。前記カーカスプライ４を、このようなアップ・ダウン構造とすることにより、高い内圧がタイヤに付加された状態においてもターンアッププライがビードコアから引き抜けるのを効果的に防止することができる。その結果、航空機用ラジアルタイヤに求められる耐圧性を確保することが可能になる。また、走行中に生じるビード部の変形に伴い、ビード部に位置するターンアッププライの巻き返し部の端部とその近傍に大きな歪みが生じることによって、該端部近傍でセパレーションが発生し、ビード部の破壊につながるおそれがあるが、前記カーカスに前記ダウンプライを適用すると、該端部に対する保護効果が得られ、その結果、該端部でのセパレーションを防ぎ、ビード部の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００２０】
なお、本発明においては、カーカスプライの枚数を少なくとも２枚とし、そのうち、ターンアッププライ及びダウンプライの枚数を少なくとも１枚とすればよく、カーカスプライ、ターンアッププライ及びダウンプライの各枚数の上限は特に制限されるものではなく、タイヤサイズに応じて、規定の耐圧性を確保できるようにカーカスプライの枚数を調整することができる。また、前記ダウンプライ４ｂは、ターンアッププライ４ａのプライ端を覆っている限り特に限定されず、例えば、図２に示すように、ビードコア６を包み込んでいてもよい。
【００２１】
なお、本発明の航空機用ラジアルタイヤの構造については、図１に示すように、一対のビード部と、該ビード部間でトロイド状に延在する少なくとも１枚のカーカスプライよりなるカーカスとをそなえ、前記カーカスのプライにポリケトン繊維のコードを用いた航空機用ラジアルタイヤにおいて、前記コードの下撚り係数と上撚り係数とが異なること以外は特に限定されず、公知のタイヤ構造により公知の方法で製造できる。また、本発明の航空機用ラジアルタイヤは空気入りタイヤであってもソリッドタイヤであってもよく、空気入りタイヤである場合、該タイヤ中に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。
【００２３】
（実施例１〜６）
表１に示す種々の構造のポリケトン（ＰＫ）繊維コードを試作し、それらについて、下記方法により、１７７℃における熱収縮応力σ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、２５℃における４９Ｎ荷重時の弾性率Ｅ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）及び破断強力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）を測定した。結果を表１に示す。
これらコードを表１に示す種々の構造を有するカーカスのプライに適用して、タイヤサイズ：４６×１７Ｒ２０  ３０ＰＲで図１に示す構造の航空機用ラジアルタイヤをそれぞれ製造した。各航空機用ラジアルタイヤについて、タイヤ重量、タイヤ耐圧性及びドラム耐久性について、下記方法により測定した。結果を表１に示す。
なお、前記カーカスプライにおいて、コードの被覆ゴムに使用するゴム組成物は、天然ゴム１００質量部、ＨＡＦカーボンブラック５０質量部及び硫黄３質量部を含んでなる。
【００２４】
（１７７℃における熱収縮応力σの測定方法）
１７７℃における熱収縮応力σは、一般的なディップ処理を施した加硫前のポリケトン繊維コードであって長さ２５ｃｍのサンプルを、５℃／分の昇温スピードで加熱して、１７７℃での測定時にコードに発生する応力を測定した。なお、比較例１の値を１００として他の測定値を指数化した。
【００２５】
（２５℃における４９Ｎ荷重時の弾性率Ｅの測定方法）
２５℃における４９Ｎ荷重時の弾性率ＥはＪＩＳのコード引張り試験によるＳＳカーブの４９Ｎでの接線から算出した値（単位：ｃＮ／ｄｔｅｘ）である。なお、比較例１の値を１００として他の測定値を指数化した。
【００２６】
（破断強力の測定方法）
破断強力は、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠して測定した。
【００２７】
（タイヤ耐圧性の測定方法）
タイヤ耐圧性は、リムに組み付けたタイヤ内を水で満たし内圧を上昇させた時の、タイヤが破壊する圧力と、ＴＲＡで定められた規定内圧との比である。各測定値は、比較例１の値を１００として指数化した。ここで、数値が大きいほどタイヤ耐圧性が高いことを示す。ＦＡＡの定めるＴＳＯでは、航空機用タイヤについての安全率は４倍以上とすることが規定されている。
【００２８】
（タイヤ耐久性の測定方法）
タイヤ耐久性は、ドラム試験機上にて、規定内圧、規定荷重にてＴａｘｉ試験（１０分走行、１１０分冷却）を繰り返し実施した後に、タイヤ故障発生するまでの試験回数として測定した。各測定値は、比較例１の値を１００として指数化した。数値が大きいほどタイヤ耐久性が優れることを示す。
【００２９】
【表１】
2010030355.tif 000003
【００３０】
表１から分かるように、実施例の航空機用ラジアルタイヤは、重量変化はほとんど無いにも関わらず、タイヤ耐圧性及びドラム耐久性が向上していることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の航空機用ラジアルタイヤの一例の断面図である。
【図２】本発明の航空機用ラジアルタイヤの他の例の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    ビード部
２    サイドウォール部
３    トレッド部
４    カーカス
４ａ  ターンアッププライ
４ｂ  ダウンプライ
５    ベルト
６    ビードコア
【図１】
2010030355.tif 000004
【図２】
2010030355.tif 000005