(57)【要約】【課題】所要の高圧耐久性を十分に確保してなお、タイヤ重量のより一層の低減を可能とした空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】タイヤ赤道面Ｅに対して７０〜９０°の範囲の角度をなして一対のビードコア４間にトロイダルに延在するポリケトン繊維コードのゴム被覆層にて形成した複数枚のカーカスプライからなり、各側部部分をビードコアの周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に巻上げた三枚のターンアッププライ５ａおよび、ターンアッププライ５ａの巻上げ部分５ｃを内包する一枚のダウンプライ５ｂのそれぞれを含むラジアルカーカス５と、ラジアルカーカス５のクラウン域の外周側に配設したベルトとを具えるものであって、ターンアッププライ５ａとダウンプライ５ｂとの間に、ポリケトン繊維のゴム被覆層からなり、一方のタイヤ側部から他方のタイヤ側部まで延在するインサートプライ９を配設してなる。【選択図】図１
2010115953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ赤道面に対して７０〜９０°の範囲の角度をなして一対のビードコア間にトロイダルに延在するポリケトン繊維コードのゴム被覆層にて形成した複数枚のカーカスプライからなり、各側部部分をビードコアの周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に巻上げた一枚以上のターンアッププライおよび、ターンアッププライの巻上げ部分を内包する一枚以上のダウンプライのそれぞれを含むラジアルカーカスと、ラジアルカーカスのクラウン域の外周側に配設したベルトとを具える空気入りラジアルタイヤであって、
ターンアッププライとダウンプライとの間に、ポリケトン繊維のゴム被覆層からなり、一方のタイヤ側部から他方のタイヤ側部まで延在する一枚以上のインサートプライを配設してなる空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
インサートプライの半径方向内端を、ターンアッププライの巻上げ部分の半径方向高さが最も低いものの巻上げ端より半径方向内方に位置させてなる請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
インサートプライを、巻上げ部分の半径方向高さが最も低いターンアッププライの、その巻上げ部分のタイヤ幅方向外側に隣接させて配設してなる請求項１もしくは２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
インサートプライの半径方向端部分を、巻上げ部分の半径方向高さが最も低いターンアッププライのその巻上げ部分に、インサートプライの延在方向で、１５〜３０ｍｍの範囲内でオーバラップさせてなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
相互に隣接する、インサートプライと、ターンアッププライの巻上げ部分との間のコード間ゴム厚みを０．５〜３．０ｍｍの範囲としてなる請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気入りラジアルタイヤ、なかでも、航空機用ラジアルタイヤに関するものであり、とくには、タイヤの軽量化を実現してなお、所要の耐圧性能を確保する技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機用ラジアルタイヤは、高内圧の充填下で使用されるため、安全率を見込んだ耐圧性能の確保のためには、多数枚のカーカスプライが必要になる一方、航空機用タイヤそれ自体は、航空機の離着陸時だけに使用されるものであることから、機体メーカからは一層の軽量化を要求されるという、相互に背反する要求を満たすことが必要であり、これがため従来は、特許文献１に記載されているように、カーカスプライの形成部材として、破断強度の高いポリケトン繊維コードにゴム被覆を施してなるものを用いることにより、所要の高圧耐久性を実現しつつ、カーカスプライの枚数の低減によってタイヤ重量を低減することとしていた。
【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】
【０００３】
この発明は、特許文献１に記載された発明にさらなる改善を加えたものであり、所要の高圧耐久性を十分に確保してなお、タイヤ重量のより一層の低減を可能とした空気入りラジアルタイヤを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明の空気入りラジアルタイヤは、タイヤ赤道面に対して７０〜９０°の範囲の角度をなして一対のビードコア間にトロイダルに延在するポリケトン繊維コードのゴム被覆層にて形成した複数枚のカーカスプライからなり、各側部部分をビードコアの周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に巻上げた一枚以上のターンアッププライおよび、ターンアッププライの巻上げ部分を内包する一枚以上のダウンプライのそれぞれを含むラジアルカーカスと、ラジアルカーカスのクラウン域の外周側に配設したベルト、たとえば、コードが層間で相互に交差する二層以上のベルト層からなる副ベルトおよび、この副ベルトの内周側に配設されて、ほぼトレッド周方向に延在するコードの螺旋巻回構造になる主ベルトを含むベルトとを具えるものであって、ターンアッププライとダウンプライとの間に、ポリケトン繊維のゴム被覆層からなり、一方のタイヤ側部から他方のタイヤ側部まで連続的に延在する一枚以上のインサートプライを配設してなるものである。
【０００５】
ここで、ポリケトン繊維コードはいずれも、下記の式（Ｉ）、（ＩＩ）を満足するものとする。
α≧−０．０１Ｅ＋１．２・・・・（Ｉ）
α≧０．０２          ・・・・・（ＩＩ）
［式中、α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。］
【０００６】
ところで、この熱収縮応力α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の２５ｃｍの長さのサンプルを、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り、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時の接線から算出した単位ｃＮ／ｄｔｅｘでの弾性率である。
【０００７】
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、航空機用空気入りラジアルタイヤに要求される耐圧性を満足した上で、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可能であり、タイヤ重量の低減を達成することができる。
また、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性と、圧縮応力に対する耐疲労性とを有しているので、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おいて見られた、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、さらに、ナイロン繊維コードを適用したタイヤと同等、ないしはその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。
【０００８】
なお、本発明をより実効あるものとする上で、熱収縮応力αは０．４以上とするのが好ましいが、熱収縮応力αを１．５以上とすると、加硫時の収縮力が大きくなりすぎ、結果的にタイヤ内部のコード乱れやゴムの配置乱れを引き起し、耐久性の悪化やユニフォーミティーの悪化を招くおそれがある。
【０００９】
そしてまた、前記ターンアッププライの巻上げ部分の半径方向外端高さは、適用リムに組付けて規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢の下で、リム径ラインから測って、タイヤ最大幅位置の半径方向高さの０．６〜１．４倍の範囲内とすることが好ましい。
すなわち、それが０．６倍未満では、ビード部の剛性を十分に確保することが難しく、一方、１．４倍を越えると、巻上げ端がベルトに近付きすぎて、その巻上げ端にセパレーションが発生し易くなる。
【００１０】
この場合、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムを、「規定の空気圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、最大負荷能力とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。
なお、ここでいう空気は、窒素ガス等の不活性ガスその他に置換することも可能である。
【００１１】
そして規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格をいい、たとえば、アメリカ合衆国では“THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK”であり、欧州では、“THE European Tyre and Rim Technical OrganisationのSTANDARDS MANUAL”である。
【００１２】
このようなタイヤにおいて、インサートプライの半径方向の内端は、上記のタイヤ姿勢で、ターンアッププライの巻上げ部分の半径方向高さが最も低いものの巻上げ端より半径方向内方に位置させることが好ましく、また好ましくは、インサートプライを、巻上げ部分の半径方向高さが最も低いターンアッププライの、その巻上げ部分のタイヤ幅方向外側に隣接させて配設する。
【００１３】
ここで、インサートプライの半径方向内端部分は、巻上げ部分の半径方向高さが最も低いターンアッププライのその巻上げ部分に、これも上記のタイヤ姿勢の下で、インサートプライの延在方向で１５〜３０ｍｍ、なかでも、１８〜２５ｍｍの範囲内でオーバラップさせることが好ましく、この一方で、相互に隣接する、インサートプライと、ターンアッププライの巻上げ部分との間のコード間ゴム厚みは０．５〜３．０ｍｍ、とりわけ、０．８〜２．８ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の空気入りタイヤでは、破断強度の高いポリケトン繊維コードをもってラジアルカーカスを構成することにより、特許文献１に記載されたタイヤと同程度の耐圧性能および、カーカスプライ枚数の低減の下での、タイヤ重量の低減を実現することができる他、たとえば、ターンアッププライの一枚以上を、一方のタイヤ側部から他方のタイヤ側部まで延在するインサートプライに置換することで、耐圧性能を維持しつつ、タイヤの一層の軽量化を達成することができる。
すなわち、ここにおけるインサートプライは、耐圧性の低い、タイヤクラウン域からタイヤ側部に到る領域の全体をカバーすることから、高い耐圧性能を確保しつつ、軽量化を実現することができる。
かくして、この空気入りタイヤでは、高内圧条件の下で、すぐれた耐圧性能を発揮させることができ、併せて、より一層の軽量化を実現することができる。
【００１５】
ここで、インサートプライの半径方向内端を、ターンアッププライの巻上げ部分の半径方向高さが最も低く、引き抜け抗力が最も小さいものの巻上げ端より半径方向内方に位置させた場合は、インサートプライの耐張力をもって、ターンアッププライの巻上げ部分の引き抜け方向の力に有効に対抗させて、その引き抜けを効果的に阻止することができる。
【００１６】
そしてこのことは、インサートプライを、巻上げ部分の半径方向高さが最も低く、引き抜け方向の力に対する抗力の最も小さいターンアッププライの、その巻上げ部分のタイヤ幅方向外側に隣接させて配設した場合、すなわち、そのターンアッププライの巻上げ端部分に、インサートプライの半径方向内端部分を直接的にオーバラップさせて配設して、半径方向高さの最も低い巻き上げ部分を、インサートプライで覆い、その巻上げ部分の引き抜けを、隣接するインサートプライの抗張力をもって拘束する場合にとくに効果的である。
【００１７】
ところで、インサートプライの半径方向内端部分を、巻上げ部分の半径方向高さが最も低いターンアッププライのその巻上げ部分に、インサートプライの延在方向で、１５〜３０ｍｍの、なかでも１８〜２５ｍｍの範囲内でオーバラップさせた場合は、その巻上げ部分に作用する引き抜け力を、インサートプライによってより十分に支持することができる。
いいかえれば、オーバラップ量が１５ｍｍ未満では、カーカスプライの枚数の低減に伴って、プライコード一本当りの負担張力が大きくなる状況の下で、巻上げ部分の引き抜けを、ターンアッププライをもって十分に拘束することが難しくなるとともに、両プライ端が接近しすぎることに起因する、プライ端部セパレーションが発生し易くなり、一方、それが３０ｍｍを越えると、インサートプライの目的である軽量化効果が小さくなるとともに、タイヤ側部の剛性増加に伴う、乗心地の低下が余儀なくされることになる。
【００１８】
また、相互に隣接する、インサートプライと、ターンアッププライの巻上げ部分との間の、コード被覆ゴムをも含む、コード間ゴム厚みを０．５〜３．０ｍｍ、とりわけ０．８〜２．８ｍｍの範囲としたときは、巻上げ部分の引き抜け方向の力によってコード間ゴムに生じる剪断応力を有効に緩和して、コード間ゴムの剪断破壊等のおそれを有効に取り除くことができる。
いいかえれば、ゴム厚みが０．５ｍｍ未満では、コード間ゴムの剪断変形、ひいては、剪断応力が大きくなりすぎて、そのコード間ゴムに剪断破壊、ないしは、コードからのセパレーションを生じるおそれがあり、一方、それが３．０ｍｍを越えると、タイヤ重量の増加が否めず、また、発熱量が多くなって、内部でゴムのブローが発生するおそれがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、この発明の実施の形態をタイヤの半部について示す幅方向断面図であり、ここでは、タイヤを、適用リムに組付けて、規定の空気圧を充填した姿勢で示す。
図中Ｒは、適用リムを示し、１はトレッド部を、２は、トレッド部１の各側部に連続する一対のサイドウォール部を、そして３は、各サイドウォール部２の内周側に連続して、リムＲのビードシートに組付けられるビード部をそれぞれ示す。
なおここでは、これらのサイドウォール部２およびビード部３のそれぞれを一括してタイヤ側部と称する。
【００２０】
このタイヤでは、それぞれのビード部３に配設した一対のビードコア４間に、先に述べた式（Ｉ）、（ＩＩ）を満足するポリケトン繊維コードのゴム被覆層からなる複数枚、たとえば五枚のカーカスプライをトロイダルに延在させて、各ポリケトン繊維コードがタイヤ赤道面Ｅに対して７０〜９０°の範囲の角度で延びるラジアルカーカス５を構成し、それらのカーカスプライのうちの一枚以上、たとえば三枚を、各側部部分がビードコア４の周りで、タイヤ幅方向の内側から外側に向けて巻上げられたターンアッププライ５ａとするとともに、残りのカーカスプライを、ターンアッププライ５ａの巻上げ部分を内包して、少なくとも、ビードコア４の図心の半径方向内方位置まで延在するダウンプライ５ｂとする。
【００２１】
またここでは、ラジアルカーカス５のクラウン域の外周側に、たとえば、コードが層間で相互に交差する二層以上の交差ベルト層からなる副ベルト６ｂおよび、直線状もしくはジグザグ状等の形態のコードを、副ベルト６ｂのｂの内周側で、それの一方側から他方側に向けて巻回した螺旋巻回層からなる一層以上の主ベルト６ａによって構成してなるベルト６を配設し、このようなベルト６のさらに外周側に、高弾性コードを振幅Ｓ（２．０≦Ｓ≦２０）で波状に平面配置したコード群をゴムで被覆したカットプロテクター７および、トレッド踏面を区画するトレッドゴム８を順次に配設する。
【００２２】
ところで、このようなタイヤにおいて、各ターンアッププライ５ａの巻上げ部分５ｃの、リム径ラインＬから測った半径方向外端高さＨは、同様にして測った、タイヤ最大幅位置の半径方向高さＨ０の０．６〜１．４倍の範囲内に位置させることが、各巻上げ部分５ｃの耐引き抜け性を確保しつつ、巻上げ端へのセパレーションの発生を防ぐ上で好適である。
【００２３】
このようなタイヤにおいて、ここでは、ターンアッププライ５ａとダウンプライ５ｂとの間に、一方のタイヤ側部から他方のタイヤ側部まで連続して延びる、これも先の式（Ｉ）、（ＩＩ）を満足するポリケトン繊維コードのゴム被覆層からなる一枚以上、図では一枚のインサートプライ９を配設して、たとえば、ターンアッププライ５ａの枚数の削減を図ってなお、耐圧性の相対的に低い、タイヤクラウン域からタイヤ側部に到る領域全体の耐圧性の低下を防止する。
従って、ここにおけるインサートプライ９は、最外層のターンアッププライ５ａの本体部分および、最内層のダウンプライ５ｂのそれぞれに隣接して延在することになる。
【００２４】
ここで、インサートプライ９の半径方向内端は、ターンアッププライ５ａの巻上げ部分５ｃの半径方向高さが最も低いものの巻上げ端より半径方向内方に位置させることが、全ての巻上げ部分５ｃに対して引き抜け拘束力を発揮させる上で好ましい。
【００２５】
そしてまた好ましくは、インサートプライ９を、図２に要部拡大断面図で示すように、巻上げ部分５ｃの半径方向高さが最も低いターンアッププライ５ａの、その巻上げ部分５ｃのタイヤ幅方向外側、図に示すところでは、最内層のターンアッププライ５ａの、巻上げ部分５ｃのタイヤ幅方向外側に隣接させて配設して、引き抜け抗力の最も小さい巻上げ部分に対する保護をより実効あるものとする。
【００２６】
ところで、インサートプライ９の半径方向内端部分は、巻上げ部分５ｃの半径方向高さが最も低いターンアッププライのその巻上げ部分５ｃに、インサートプライ９が直接的に隣接すると否とにかかわらず（図２に示すところでは、半径方向高さの最も低い巻上げ部分５ｃに隣接させてインサートプライ９を配設しているが、）、インサートプライ９の延在方向で、１５〜３０ｍｍの範囲内の長さｄにわたってオーバラップさせることが、インサートプライ９によって、その最低巻上げ部分５ｃの引き抜けにより有効に対抗させる上で好ましい。
【００２７】
そしてさらには、相互に隣接する、インサートプライ９と、ターンアッププライ５ａの巻上げ部分５ｃとの間の、巻上げ部分５ｃと直交する方向に測ったコード間ゴム厚みｇａは、０．５〜３．０ｍｍの範囲とすることが、コード間ゴムに生じる剪断応力を緩和して、コード間ゴムの剪断破壊等を防止する上で好ましい。
なおこのことは、相互に隣接する、インサートプライ９と、最内層のダウンプライ５ｂとの間の、ダウンプライ５ｂと直交する方向に測ったコード間ゴム厚みｇｂについても同様である。
【００２８】
以上、図示の実施形態に基いて説明したが、ターンアッププライ５ａ、ダウンプライ５ｂおよびインサートプライ９の枚数は所要に応じて適宜に変更することができる。
【実施例１】
【００２９】
サイズが１４００×５３０Ｒ２３  ４０ＰＲの航空機用ラジアルタイヤのタイヤ重量、破断圧力およびタイヤ側部耐久性のそれぞれを、実施例タイヤ、従来タイヤ、比較例タイヤのそれぞれについて測定したところ表１に示す結果を得た。
【００３０】
ここで破断圧力は、タイヤ内に加圧水を充填して、タイヤが破壊した時点の圧力を測定し、従来タイヤをコントロールとして指数評価することにより求め、
タイヤ側部の耐久性は、規格に規定された空気圧（このタイヤでは１７２０ｋＰａ）を充填して、規格に規定された負荷をかけてタイヤを転動させて、タイヤのトレッド部の温度を測定して試験間隔を決定する試験条件下で断続的に繰り返すドラム試験によって、インサートプライ端にセパレーションが発生するまでの回数を測定し、従来タイヤをコントロールとして指数評価することにより求めた。
なお、インサートプライ端のセパレーションの発生は、シアログラフィー検査で確認した。
ところで、これらの指数値はいずれも大きいほどすぐれた結果を示すものとした。
一方、重量の指数値は、小さいほど軽量であることを示すものとした。
【００３１】
【表１】
2010115953.tif 000003
【００３２】
表１に示すところによれば、実施例タイヤはいずれも、すぐれた耐圧性能を確保しつつ、タイヤ重量の低減を実現できることが解かる。
なお、実施例タイヤ２および４は、インサートプライと、ターンアッププライの巻上げ部分とのオーバラップ量が少ないことにより、タイヤ側部の耐久性の低さが否めない感がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施例の形態を、適用リムに組付けて、規定の空気圧を充填したタイヤ姿勢で、タイヤの半部について示す幅方向断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  ビードコア
５  ラジアルカーカス
５ａ  ターンアッププライ
５ｂ  ダウンプライ
５ｃ  巻上げ部分
６  ベルト
６ａ  主ベルト
６ｂ  副ベルト
７  カットプロテクター
８  トレッドゴム
９  インサートプライ
Ｅ  タイヤ赤道面
Ｒ  適用リム
Ｌ  リム径ライン
ｄ  オーバラップ長さ
ｇａ、ｇｂ  コード間ゴム厚み
【図１】
2010115953.tif 000004
【図２】
2010115953.tif 000005