(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にタイヤ赤道面に対して実質上直交する多数本のコードが埋設されたトロイド状のカーカス層と、前記カーカス層の半径方向外側に配置されたトレッドゴムと、前記カーカス層と前記トレッドゴムとの間に配置されたベルト層と、を備え、前記トレッドゴムが実質的にタイヤ赤道面に沿って延びる複数本の溝によって複数の陸部に分割された航空機用ラジアルタイヤにおいて、
前記ベルト層を構成するベルトプライのうち複数のベルトプライは、複数本のコードを互いに平行に配置してゴムで被覆した細長体をベルト層面に平行となるようにベルトプライ端間を往復しながら周方向に巻き付けるとともに、このような巻き付けを細長体間に隙間が生じないように多数回行うことにより前記ベルトプライ両端付近に前記細長体が３重以上に重なり合った領域が形成され、前記コードは、前記細長体の層間で互いにタイヤ赤道面に対して交差されると共に、ベルトプライ両端において曲率をもって折れ曲がることによりジグザグしながらタイヤ周方向に延びてベルト層全領域において均一に埋設されており、
トレッド幅方向最外溝の内側に隣接して位置するトレッド陸部のタイヤ幅方向中間点よりも外側のトレッド接地面が、前記複数のトレッド陸部のトレッド接地面を結ぶ仮想曲線に対してタイヤ径方向内側に位置することを特徴とする航空機用ラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ジェット旅客機等の航空機に用いられる航空機用ラジアルタイヤに係り、特に、ジグザグしながらほぼ周方向に延びるコードが埋設されたベルトプライを有する航空機用ラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、航空機用ラジアルタイヤとしては、実開昭４８−９６２５９号公報に記載されているようなものが知られている。このものは、両プライ端において折れ曲がることによりジグザグしながらほぼ周方向に延びるコードが全領域においてほぼ均一に埋設されたベルトプライを有するものである。
【０００３】
そして、このようなベルトプライを有するラジアルタイヤは、両ベルト端においてコードの切断端が露出していないため、ベルトの総強力を向上させようとしてコードのタイヤ赤道面に対する傾斜角を小さくした場合でも、ベルト端における層間剪断歪は小さくてベルトエンドセパレーションは発生しにくく、この結果、規定の安全率を維持したままベルトプライの総枚数を減少させて軽量化を図ることができる。そして、このようなベルト層の軽量化は滑走路における離陸直前などの高速走行におけるスタンディングウエーブの発生を抑制することができるため、前述したベルトプライを有するタイヤは航空機用タイヤとして極めて好適である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ジグザグベルトをラジアルタイヤに用いると、接地端近傍で、トレッドゴム（接地面の表面ゴム）が早期摩耗する不具合がある。この理由は、ジグザグベルト端部の周方向剛性が高いためであり、ベルト端部の周方向剛性が高いと、ベルトが周方向に伸びずらくなり、接地端周辺が走行中に路面に対して引きずられるためである。
【０００５】
この早期摩耗によりベルト層などの補強層が露出すると、赤道部付近のゴムが十分残っていても、タイヤは使用することが出来ない。このため、ジグザグベルトを有した航空機用ラジアルタイヤは未だ実用化されていない。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、軽量化、スタンディングウエーブの抑制を図ると共に、偏摩耗、特に接地端部の早期摩耗の発生を抑制することのできる航空機用ラジアルタイヤを提供することが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内部にタイヤ赤道面に対して実質上直交する多数本のコードが埋設されたトロイド状のカーカス層と、前記カーカス層の半径方向外側に配置されたトレッドゴムと、前記カーカス層と前記トレッドゴムとの間に配置されたベルト層と、を備え、前記トレッドゴムが実質的にタイヤ赤道面に沿って延びる複数本の溝によって複数の陸部に分割された航空機用ラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層を構成するベルトプライのうち複数のベルトプライは、複数本のコードを互いに平行に配置してゴムで被覆した細長体をベルト層面に平行となるようにベルトプライ端間を往復しながら周方向に巻き付けるとともに、このような巻き付けを細長体間に隙間が生じないように多数回行うことにより前記ベルトプライ両端付近に前記細長体が３重以上に重なり合った領域が形成され、前記コードは、前記細長体の層間で互いにタイヤ赤道面に対して交差されると共に、ベルトプライ両端において曲率をもって折れ曲がることによりジグザグしながらタイヤ周方向に延びてベルト層全領域において均一に埋設されており、トレッド幅方向最外溝の内側に隣接して位置するトレッド陸部のタイヤ幅方向中間点よりも外側のトレッド接地面が、前記複数のトレッド陸部のトレッド接地面を結ぶ仮想曲線に対してタイヤ径方向内側に位置することを特徴としている。
【０００８】
【作用】
本発明の航空機用ラジアルタイヤでは、コードがジグザグ状とされベルトプライの端部に切断されたコード端が無いため、ベルト端での層間剪断歪が大幅に抑制され、通常、層間剪断歪の増加を招くコードの角度アップや、コード間のゴム量減を行っても層間剥離が生じない。このため、コード総強力、即ち、タイヤ内圧安全率を変えずにゴム量減による軽量化を図ることができる。
【０００９】
また、複数本のコードを互いに平行に配置してゴムで被覆した細長体をベルト層面に平行となるようにベルトプライ端間を往復しながら周方向に巻き付けるとともに、このような巻き付けを細長体間に隙間が生じないように多数回行うことによりベルトプライ両端付近に細長体が重なり合った領域が形成され、ベルトプライを構成するコードがプライ端で曲率をもって折り曲げられているため、ベルト端部でコードが周方向を向くと共にプライ端にコードが３重以上に重なる部分が生じ、この３重以上に重なる部分がタイヤ周方向に連続して生じる。このためベルト端部の周方向剛性が高くなり、スタンディングウェーブの発生が抑制される。
【００１０】
また、ただ単にベルト端部の周方向剛性を高くすると、周方向に伸びずらくなって走行中に路面との引きずりを促し、サイドウォール部側のトレッド陸部で接地端部早期摩耗が発生するが、本発明の航空機用ラジアルタイヤでは、トレッド幅方向最外溝の内側に隣接して位置するトレッド陸部のタイヤ幅方向中間点よりも外側のトレッド接地面が、複数のトレッド陸部のトレッド接地面を結ぶ仮想曲線に対してタイヤ径方向内側に位置するので、サイドウォール部側のトレッド陸部の内側に隣接して配設されるトレッド陸部のサイドウォール側を薄くでき、薄くした部分の接地圧が下がることになり、逆にサイドウォール部側のトレッド陸部の接地圧が高められる。これによって、サイドウォール部側のトレッド陸部と路面との密着が高められ、高剛性のベルトのもたらす引きずり力がゴム内部の変形によって吸収され、路面との摩擦が低減されて接地端部の早期摩耗が抑制される。
【００１１】
なお、トレッド幅方向最外溝の内側に隣接して位置するトレッド陸部のタイヤ幅方向中間点よりも外側のトレッド表面を上記のように薄く出来ないと、サイドウォール部側のトレッド陸部と路面との密着を高めることができず、高剛性のベルトのもたらす引きずり力をゴム内部の変形によって吸収することができなくなり、この結果、接地端部の早期摩耗を抑制できなくなる。
【００１２】
【実施例】
本発明の一実施例を図１乃至図９にしたがって説明する。
【００１３】
図１、２において、２１は航空機に装着されるラジアルタイヤであり、このようなタイヤ２１はビード２２がそれぞれ埋設された一対のビード部２３と、これらビード部２３からそれぞれほぼ半径方向外側に向かって延びるサイドウォール部２４と、これらサイドウォール部２４の半径方向外端同士を連ねる略円筒状のトレッド部２５と、を有する。
【００１４】
また、このタイヤ２１は一方のビード部２３から他方のビード部に亘って延びるトロイダル状をしたカーカス層３１によって補強されており、このカーカス層３１は、互いに重なり合わされた１層以上、この実施例では６層のカーカスプライ３２から構成されている。これらのカーカスプライ３２のうち、内層側の４層は幅方向両端部が前記ビード２２の回りに軸方向内側から軸方向外側へ向かって折り返されたターンアッププライとなっており、また、外層側の２層は内層側のカーカスプライ３２の折り返し部の外側に沿ってビード２２まで延びるダウンプライとなっている。
【００１５】
そして、各カーカスプライ３２内にはタイヤ赤道面Ｅに実質上直交する（ラジアル方向に延びる）多数本のナイロン、例えば６６ナイロンからなるコード３３が埋設されている。前記カーカス層３１の半径方向外側にはトレッドゴム３６が配置されている。
【００１６】
前記カーカス層３１とトレッドゴム３６との間にはベルト層４０が配置され、このベルト層４０は、カーカス層３１に近接する側に位置する複数枚、ここでは６枚の内側ベルトプライ４１と、トレッドゴム３６に近接する側に位置する複数枚、ここでは２枚の外側ベルトプライ４２と、から構成されている。
【００１７】
ここで、各内側ベルトプライ４１は、図３、４に示すように、複数本のコードをゴム被覆して構成した細長体４３を準備し、この細長体４３をほぼ１周する毎にプライ端４４、４５間を１度だけ往復させながら周方向に巻き付けるとともに、このような巻付けを細長体４３間に隙間が生じないよう周方向にほぼ細長体４３の幅だけずらして多数回行うことで形成している。
【００１８】
この結果、各内側ベルトプライ４１内には両プライ端４４、４５において折り曲げ方向を変えることによりジグザグしながらほぼ周方向に延びるコード４６が、該内側ベルトプライ４１の全領域においてほぼ均一に埋設されることになる。
【００１９】
なお、前述のような方法によって内側ベルトプライ４１を形成すると、コード４６が２重となるため、１度に２枚の内側ベルトプライ４１が層間でコード４６が互いに交差して形成されることになる。
【００２０】
ここで航空機用タイヤには、種々のサイズのもの、例えば１８×４．４、Ｈ４６×１８．０Ｒ２０、Ｈ３１×１３．０Ｒ１２等があるが、前述のように細長体４３をほぼ１周する毎にプライ端４４、４５間を１度だけ往復させるようにすると、いずれのタイヤであってもコード４６はタイヤ赤道面Ｅに対して５度から１５度の角度Ａの範囲で交差する。そして、前述したコード４６としては、例えばナイロン、ケブラー（ポリアミド繊維）等の合成樹脂性繊維あるいはスチールが使用される。
【００２１】
ここで、前記ポリアミド繊維からなるコード４６としては、レゾルシン−ホルムアルデヒド／ゴムラテックス（以下ＲＦＬという）接着剤液を用いて接着剤処理されゴム中に埋め込まれて加硫された後のポリアミド繊維コードが好ましく、加硫ゴム中でのコード強度が８．０ｇ／ｄ以上、好ましくは８．５ｇ／ｄ以上、さらに好ましくは９．５ｇ／ｄ以上であり、単糸織度が１．５〜１０デニール、好ましくは３〜８デニールのものが良く、更にコードに合浸されたＲＦＬ接着剤の、ジメチルスルホキシド（以下ＤＭＳＯという）中の膨張度Ｘが１２２％≦Ｘ≦３４０％であることが好ましい。
【００２２】
ここで、ＲＦＬ接着剤液は、レゾルシン／ホルムアルデヒド総量のモル比Ｒ／Ｆが１／２．３≦Ｒ／Ｆ≦１／１．１の範囲、レゾルシンおよびホルムアルデヒド総量とゴムラテックス固形分の総量との比ＲＦ／Ｌが１／１０≦ＲＦ／Ｌ≦１／４の範囲、ＲＦＬ接着剤液の総固形分量に対するアルカリ金属水酸化物の重量Ｓ（重量％）が０．０５≦Ｓ≦０．８の範囲、ＲＦＬ接着剤液の総固形分量に対するＮＨ３  水溶液のＮＨ４  ＯＨベースの重量Ａ（重量％）が０≦Ａ≦０．５の範囲、重量Ｓ＋Ａ（重量％）が０．０５≦Ｓ＋Ａ≦０．８の範囲、ＲＦＬ接着剤液の総固形分重量Ｃ（重量％）が１０≦Ｃ≦２４の全てを同時に満足し、
かつこの溶液中のラテックス成分を構成する、ビニルピリジン（ＶＰ）ラテックスと、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）ラテックスと、天然ゴム（ＮＲ）および／またはイソプレンゴム（ＩＲ）ラテックスの各々の固形分重量の全ラテックス固形分重量に対する重量％をそれぞれａ、ｂ、ｃとしたときに、下記式
ＶＰラテックス：１０≦ａ≦８０（重量％）
ＳＢＲラテックス：０≦ｂ≦７０（重量％）
ＩＲおよび／またはＮＲラテックス：２０≦ｃ≦６０（重量％）
を同時に満足することが好ましい。
【００２３】
なお、ポリアミド繊維コードに用いられるポリアミド繊維としては、一例として６−６ナイロンを上げることができる。
【００２４】
そして、この実施例では、これらの内側ベルトプライ４１の幅は、半径方向外側になるほど、即ちトレッドゴム３６に近接するほど狭くなっている。また前述のように平行に並べられた複数本のコード４６をゴム被覆して構成したストリップ状の細長体４３を巻き付けて内側ベルトプライ４１を構成すると、成型時間の短縮およびコード整列を良好とすることができるが、プライ端４４、４５において細長体４３が図５に示すように小さな曲率半径Ｒで折れ曲がるため、曲率最内側のコード４６に大きな圧縮歪みが発生し、残留歪としてコード４６内に残ってしまう。
【００２５】
ここで、コード４６がナイロンの場合には、前記圧縮歪が２５％を超えると、コード疲労を促進させるおそれがあるが、図６に示すようにＲ／Ｗの値を２．０以上とすると、コード４６に発生する圧縮歪みを２５％以下に抑えることができる。なお、図６は机上計算の結果をグラフ化したものである。
【００２６】
このようなことから複数本のナイロンコード４６をゴム被覆して構成した細長体４３から内側ベルトプライ４１を構成する場合には、Ｒ／Ｗの値を２．０以上とすることが好ましい。ここで、Ｒは細長体４３のプライ端４４、４５における曲率半径（ｍｍ）、Ｗは細長体４３の幅（ｍｍ）である。
【００２７】
なお、細長体４３は、プライ端４４、４５において図５に示すように弧状を呈しながら折れ曲がる場合もあるが、図７に示すように、途中にプライ端４４、４５に沿って延びる直線部分を有し、その直線部分に両側において弧状に曲がっている場合もあり、後者の場合にも、この弧状部におけるＲ／Ｗの値を前述と同様に２．０以上とすることが好ましい。
【００２８】
また、前述のように細長体４３をプライ端４４、４５において所定の曲率半径Ｒで屈曲させながら巻き付けると、これらの屈曲部、即ち両プライ端４４、４５近傍に、図８に示すような３枚の細長体４３の半幅同士が上下に重なり合って（通常は前述のように１度の成型で２枚の細長体４３が重なり合わされるが、この部位に関しては１枚余分に重なり合っている）、図５に示すように細長体４３、即ちコード４６が３重に重なり合って略三角形の領域４７が周方向に繰り返し発生するとともに、これらの領域４７は周方向に次々に連続して細幅（幅は周方向位置により変化する）の積層部４８を構成する。
【００２９】
なお、これらの積層部４８は、内側ベルトプライ４１ほど狭くなっているところで、図８に示すように半径方向外側に位置しているものほど軸方向内側に位置している。また、前記屈曲部において、上下の細長体４３ａ、４３ｂの間に挟まれた中間の細長体４３ｃの幅方向外端部は、該中間の細長体４３ｃの半径方向内側に位置する領域４７に、つまり４重に重なり合っている。そして、ベルト層４０に、前述のような内側ベルトプライ４１が設けられていると、総強力を維持したままベルトプライの総枚数を減少させて軽量化を図ることができるとともに、高速走行時におけるスタンディングウエーブの発生を阻止することもできる。
【００３０】
再び、図１、２において、各外側ベルトプライ内４２にはタイヤ赤道面Ｅに対する交差角Ｂが前期角度Ａより大きいコード５１が全領域においてほぼ均一に埋設されている。ここで、各外側ベルト４２内のコード５１は図示するように、タイヤ赤道面Ｅに対して同一方向に同一角度Ｂで傾斜するとともに両プライ端５２に切断端が位置することで露出していてもよく、また、内側ベルトプライ４１内のコード４６と同様に両プライ端５２において折れ曲がることによりジグザグしながらほぼ周方向に延びていてもよい。なお、前者の場合には、外側ベルトプライ４２の内の少なくとも２枚は（この実施例では前記２枚の外側ベルトプライ４２は）、層間でコード５１同士が互いに交差するように、即ち逆方向に傾斜するよう配置されている。
【００３１】
ここで、前述した内側ベルトプライ４１のうち、最外側に位置する内側ベルトプライ４１のコード４６には、図９に示すように、タイヤ赤道面Ｅに対して角度Ａ度で傾斜したものと、逆方向に角度Ａ度で傾斜したものとがあるため、最内側の外側ベルトプライ４２内のコード５１と最外側の内側ベルトプライ４１内のコード４６との交差角がＡ度よりも小さい領域と、Ａ度よりも大きい領域との２つの領域が発生するが、前記２つの方向に傾斜したコード４６の占める面積はほぼ等しいため、コード５１、４６同士の交差角が異なる領域の面積も同様にほぼ等しくなり、この結果、最内側の外側ベルトプライ４２を、コード５１の向きに考慮を払うことなく、内側ベルトプライ４１の外側に配置することができる。
【００３２】
ここで、トレッドゴム３６には、複数本（本実施例では４本）の周方向に延びる溝５４Ａ，５４Ｂが形成されており、最もサイドウォール部２４に近い溝５４Ａと２番目に近い溝５４Ｂの溝底部を結ぶ接線ｇから測ったタイヤ外周面までの距離Ｔが両溝間で以下の分布をとることが好ましい。
【００３３】
溝５４Ａと溝５４Ｂとの中間部を通り、接線ｇに対して直角とされた直線を法線ａ、溝５４Ａの中心を通りかつ接線ｇに対して直角とされた直線を法線ｄとしたときに、法線ｄよりサイドウォール部２４側ではＴ＜Ｔ０  （Ｔ０  ：溝５４Ａと溝５４Ｂとの中間点での法線ａ上での該距離）、Ｔｄ  （Ｔｄ  ：法線ｄ上での該距離）＜０．９Ｔ０  。
【００３４】
なお、図１に示された実施例では、法線ｄよりサイドウォール部２４側ではＴｄ  ＝０．７Ｔ０  となっている。
【００３５】
〔試験例〕
本発明に係る試験タイヤを４種、比較例に係る試験タイヤを１種用意してタイヤの接地端部付近の摩擦エネルギーを測定し、摩擦エネルギーの大小によって接地端部付近の耐摩耗性の優劣を判定した。
【００３６】
なお、各試験タイヤともタイヤサイズはＨ４６×１８．０Ｒ２０であり、各試験タイヤは以下の表１内に記載したようにＴｄ  ／Ｔ０  の値のみが異なっている。
【００３７】
試験は、試験路面に表面３分力トランスジューサーと変位トランスジューサーを埋設し、それぞれの試験タイヤにＴＲＡ規格に規定された内圧、荷重を与えて速度５ｍ／分にて各トランスジューサー上を走行させ、タイヤゴムの変位、剪断力をこれらトランスジューサーによって測定し、試験タイヤに生ずる摩擦エネルギーを求めた。なお、測定部位はタイヤの接地端部付近とした。
【００３８】
なお、摩擦エネルギーは、以下の数１により求めることができる（ここで、（１）式のＸはタイヤの外周方向の接線方向、ＹはＸと直交方向、ＬはＸ方向の寸法を示す。）。
0003574155.tif 000002
試験結果は指数表示として以下の表１に示す。なお、数値の小さいほど発生する摩擦エネルギーが小さく、耐摩耗性に優れることを示す。
【００３９】
【表１】
0003574155.tif 000003
【００４０】
上記表１の試験結果からも、本発明の適用された実施例１〜３のタイヤは発生する摩擦エネルギーが小さく、耐摩耗性に優れることは明らかである。
【００４１】
なお、前記実施例では、溝５４Ａと溝５４Ｂとで挟まれるトレッド陸部において法線ｄよりサイドウォール部２４側で、Ｔ＜Ｔ０  、Ｔｄ  ＜０．９Ｔ０  としたが、溝５４Ａと溝５４Ｂとで挟まれるトレッド陸部全体を低くしても溝５４Ａのサイドウォール部２４側のトレッド陸部の接地圧を高めることができ、同様な効果を得ることができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の航空機用ラジアルタイヤは上記構成としたので、軽量化、スタンディングウエーブの抑制を図ると共に、接地端部付近の偏摩耗の発生も抑制できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る航空機用ラジアルタイヤの子午線断面図である。
【図２】図１に示す航空機用ラジアルタイヤの一部破断平面図である。
【図３】成型途中における内側ベルトプライを示す斜視図である。
【図４】成型途中における内側ベルトプライを示す展開図である。
【図５】プライ端近傍における成型途中での内側ベルトプライの拡大展開図である。
【図６】コードに作用する圧縮歪とＲ／Ｗとの関係を示すグラフである。
【図７】プライ端近傍における成型途中での内側ベルトプライの別の例を示す拡大展開図である。
【図８】プライ端近傍における複数枚の内側ベルトプライの拡大子午線断面図である。
【図９】最外側の内側ベルトプライの展開図である。
【符号の説明】
２１    タイヤ
３１    カーカス層
３６    トレッドゴム
４０    ベルト層
４１    内側ベルトプライ
４６    コード
５４Ａ  溝
５４Ｂ  溝
Ｅ      タイヤ赤道面
【図１】
0003574155.tif 000004
【図２】
0003574155.tif 000005
【図３】
0003574155.tif 000006
【図４】
0003574155.tif 000007
【図５】
0003574155.tif 000008
【図６】
0003574155.tif 000009
【図７】
0003574155.tif 000010
【図８】
0003574155.tif 000011
【図９】
0003574155.tif 000012