(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｈ型リム上に装着されるラジアル空気入りタイヤを有するホイール組立体であって、前記ラジアル空気入りタイヤはカーカスとベルト補強構造を有し、前記カーカスはナイロンから形成された１以上のカーカスプライから形成され、前記ベルト補強構造は、第１、第２及び第３のベルト層と、前記タイヤの中央面に対して５°〜３０°に傾斜し各横縁部の所の折り返し点まで交互に延びる複数のコードの２つの層を形成するジグザグベルト補強構造と、を有し、前記第１、第２及び第３のベルト層の各々は中央周方向面に対して１０°以下の角度に配置された複数のコードを有し、前記第２のベルト層は前記第１及び第３のベルト層の間に位置し、前記第２のベルト層は前記第１及び第３のベルト層よりも狭い幅を有し、前記ジグザグベルト補強構造のベルト幅は、前記第１のベルト層よりも広く、定格圧力下における車輪フランジの間の幅（ＷＢＦ）と断面幅（Ｗ）との比は、０．６５から０．７の範囲内である、ホイール組立体。
【請求項２】
前記ジグザグベルト補強構造の幅（ＢＷ）に対する前記第１のベルト層の幅（ＢＷｓ）の比（ＢＷｓ／ＢＷ）は、０．４から０．６の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載のホイール組立体。
【請求項３】
前記ジグザグベルト補強構造の幅に対する前記第２のベルト層の幅の比は０．６から０．９９の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載のホイール組立体。
【請求項４】
最も広い前記ジグザグベルト補強構造の幅（ＢＷ）に対する、最も狭い前記第１、第２または第３のベルト層の幅（ＢＷｓ）の比（ＢＷｓ／ＢＷ）は０．４から０．６の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載のホイール組立体。
【請求項５】
定格圧力下における、前記断面幅（Ｗ）に対する前記車輪フランジの間の幅（ＷＢＦ）の比は０．６７から０．７の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載のホイール組立体。
【請求項６】
最も広いベルト幅（ＢＷ）に対する前記車輪フランジの間の幅（ＷＢＦ）の比（ＷＢＦ／ＢＷ）は０．８４から１．０の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載のホイール組立体。
【請求項７】
最も広いベルト幅（ＢＷ）に対する前記車輪フランジの間の幅（ＷＢＦ）の比（ＷＢＦ／ＢＷ）は０．８８から０．９２の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載のホイール組立体。
【請求項８】
最も広いベルト幅（ＢＷ）に対する前記車輪フランジの間の幅（ＷＢＦ）の比（ＷＢＦ／ＢＷ）は０．８８から０．９０の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーカスとベルト補強構造とを有する空気入りタイヤに関し、特に、航空機上で使用されるような高速重荷重タイヤを有するホイール組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速用途用の空気入りタイヤは、フットプリントの領域に出入りするときにタイヤのクラウン領域がかなりたわむ。この問題は、離陸および着陸時にタイヤの速度が２００ｍｐｈを超えることがある航空機タイヤでは特に深刻である。
【０００３】
タイヤが非常に速い速度で回転すると、クラウン領域は、角加速度および速度が高いため寸法が大きくなる傾向があり、トレッド領域が半径方向外側に引かれる傾向がある。このような力は、フットプリント領域と呼ばれるタイヤの小さな領域においてのみ支持される車両の荷重で打ち消される。
【０００４】
現在のタイヤ設計の推進力となっているのは、高速高荷重性能を有する軽量の航空機タイヤである。特許文献１で開示されているように、航空機タイヤにおいてジグザグベルト層を使用することが従来技術では公知である。ジグザグベルト層は、ベルトパッケージの外側横縁部の所の切断されたベルト縁部が無くなるので有利である。ジグザグベルト層は本来柔軟であるため、コーナリングフォースを向上させる働きをする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５４２７１６７号明細書
【特許文献２】米国特許第６５７１８４７号明細書
【特許文献３】米国特許第４８９３６６５号明細書
【特許文献４】米国特許第４１５５３９４号明細書
【特許文献５】米国特許第６７９９６１８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ジグザグベルト層を有するように構成されたタイヤは、現在の商業的な航空機構成要件によって必要とされる程度の重い荷重を支持することができない。また、一般に、荷重容量と重量との兼ね合わせが行われる。したがって、高速高荷重性能を満たすことができかつ軽量化された、改善された航空機タイヤを有するホイール組立体が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、カーカスとベルト補強構造を有する空気入りタイヤであって、ベルト補強構造は、中央周方向面に対して１０°以下の角度に配置された複数のコードを有する第１のベルト層と、タイヤの中央面に対して５°〜３０°に傾斜し各横縁部の所の折り返し点まで交互に延びる複数のコードの２つの層を形成するジグザグベルト補強構造と、を有する、空気入りタイヤに係る。この態様において、ジグザグベルト補強構造のベルト幅は、第１のベルト層よりも広く、定格圧力下における車輪フランジの間の幅ＷＢＦと断面幅Ｗとの比は、約０．６５から約０．７の範囲内であることを特徴とする。
【０００８】
（定義）
「カーカス」は、プライの上方のベルト構造、トレッド、アンダートレッド、およびサイドウォールゴムを除くが、ビードを含むタイヤ構造を意味する。
【０００９】
「周方向の」は、軸方向に垂直な環状のトレッドの表面の周囲に沿って延びるラインまたは方向を意味する。
【００１０】
「コード」は、タイヤ内のプライを構成する補強ストランドの１つを意味する。
【００１１】
「赤道面（ＥＰ）」は、タイヤの回転軸に垂直でありかつタイヤのトレッドの中心を通過する平面を意味する。
【００１２】
「プライ」は、ゴムで被覆された互いに平行な複数のコードの連続層を意味する。
【００１３】
「半径方向の（ラジアル）」および「半径方向に」は、半径方向においてタイヤの回転軸に向かうかあるいは回転軸から遠ざかる方向を意味する。
【００１４】
「ラジアルプライタイヤ」は、ビードからビードへと延びるプライコードがタイヤの赤道面に対して６５°から９０°の間のコード角に配置された、ベルトが巻かれるかあるいは周方向に制限された空気入りタイヤを意味する。
【００１５】
「ジグザグベルト補強構造」は、複数のコードからなる少なくとも２つの層、すなわち、各層内に１本〜２０本のコードを有し、互いに平行な複数のコードからなるリボンであって、ベルト層の横縁部同士の間を５°から３０°の間の角度に延びる交互パターンに配置されたリボンを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明によるタイヤの半部についての第１の実施形態の概略断面図である。
【図２】この構成の中央に位置するジグザグベルト層の概略斜視図である。
【図３】ベルト層構成を示す、タイヤの複合ベルトパッケージの半部についての第１の実施形態の概略的な拡大断面図である。
【図４】ベルト層構成を示す、複合ベルトパッケージの第２の実施形態の概略的な拡大断面図である。
【図５】ベルト層構成を示す、複合ベルトパッケージの第３の実施形態の概略的な拡大断面図である。
【図６】ベルト層構成を示す、複合ベルトパッケージの第４の実施形態の概略的な拡大断面図である。
【図７】ベルト層構成を示す、複合ベルトパッケージの第５の実施形態の概略的な拡大断面図である。
【図８】ベルト層構成を示す、複合ベルトパッケージの第６の実施形態の概略的な拡大断面図である。
【図９】ベルト層構成を示す、複合ベルトパッケージの第７の実施形態の概略的な拡大断面図である。
【図１０】ベルト層構成を示す、複合ベルトパッケージの第８の実施形態の概略的な拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明におけるラジアル航空機タイヤ１０の一方の半部の断面図を示している。タイヤは、中央周方向面に対して対称的であり、したがって、半部のみが図示されている。図示のように、この航空機タイヤは、それぞれにビードコア１４が埋め込まれた一対のビード部１２を有する。航空機タイヤに使用するのに適したビードコアの一例は特許文献２に示されている。ビードコア１４は、複数の鋼製シースワイヤ１５に囲まれた中央部１３にアルミニウム、アルミニウム合金、または他の軽量合金を有することが好ましい。当業者には、他のビードコアも利用できることが理解できよう。
【００１８】
この航空機タイヤは、タイヤの半径方向において各ビード部１２から実質的に外側に延びるサイドウォール部１６と、サイドウォール部１６の半径方向外側端部同士の間を延びるトレッド部２０とをさらに有する。タイヤは、一方のビードから他方のビードへ延び、図１ではＷＢＦとして示されているリムフランジ幅を有するリムフランジ上に取り付けられるように示されている。タイヤの断面幅は、図１ではＷとして示されており、定格圧力まで膨張させられかつ荷重を受けていないときのタイヤの最も広い部分における断面幅である。本発明における航空機タイヤは、ＷＢＦ／Ｗの比が約０．６５から約０．７の範囲であるＨ型定格タイヤであることが好ましい。また、リムフランジ幅と最大ベルト幅の比ＷＢＦ／ＢＷは約０．８４から１の範囲であり、より好ましくは約０．８６から０．９２の範囲であることが好ましい。
【００１９】
また、タイヤ１０は、一方のビード部１２から他方のビード部１２まで環状に延びるカーカス２２によって補強されている。カーカス２２は、好ましくは半径方向に向けられた、複数の内側カーカスプライ２４と複数の外側カーカスプライ２６とで構成されている。これらのカーカスプライのうちで、通常４つの内側プライ２４がビードコア１４の周りにタイヤの内側からタイヤの外側に向かって巻かれて折り返し部を形成しており、一方、通常２つの外側プライ２６が、内側カーカスプライ２４の折り返し部の外側に沿って下向きにビードコア１４まで延ばされている。
【００２０】
これらのカーカスプライ２４，２６はそれぞれ、タイヤの赤道面ＥＰまで実質的に垂直に延びる（すなわち、タイヤの半径方向に延びる）任意の適切なコード、通常はナイロン−６．６コードのようなナイロンコードを有してよい。ナイロンコードは１８９０デニール／２／２構成または１８９０デニール／３構成を有することが好ましい。１つまたは２つ以上のカーカスプライ２４，２６は、アラミドおよびナイロンコード構造、たとえば、ハイブリッドコード、高エネルギーコード（Ｈｉｇｈ  ｅｎｅｒｇｙ  ｃｏｒｄ）、または混成コード（ｍｅｒｇｅｄ  ｃｏｒｄ）を有してもよい。適切なコードの例は、特許文献３、特許文献４、または特許文献５に記載されている。これらのプライコードは、破断伸びが３０％以下であることが好ましい。これらのプライコードは、破断伸びが２８％よりも低いことがより好ましい。
【００２１】
航空機タイヤ１０は、カーカス２２とトレッドゴム２８との間に配置されたベルトパッケージ４０をさらに有する。図３は、航空機タイヤに使用するのに適したベルトパッケージ４０の一方の半部についての第１の実施形態を示している。ベルトパッケージ４０は中央周方向平面に対して対称的であり、したがって、ベルトパッケージの一方の半部のみが図示されている。図に示されたようなベルトパッケージ４０は、カーカスに隣接して配置された第１のベルト層５０を有する。第１のベルト層５０は、中央周方向面に対して１０°以下、より好ましくは５°以下の角度を有する複数のコードによって形成されることが好ましい。第１のベルト層５０は、２つまたは３つ以上のコードを周方向に対して渦巻き状またはらせん状に巻くことによって作られたこれらのコードのゴム引きストリップ４３によって形成されることが好ましい。第１のベルト層５０は、ベルトパッケージ４０の最も狭いベルト構造であり、リム幅（フランジ同士の間の幅）の約１３％から約１００％の範囲、より具体的にはリム幅（フランジ同士の間の幅）の約２０％か約７０％の範囲、最も具体的にはリム幅（フランジ同士の間の幅）の約３０％か約４２％の範囲の幅を有している。
【００２２】
ベルトパッケージ４０は、第１のベルト層５０の半径方向外側に配置された第２のベルト層６０をさらに有する。第２のベルト層６０は、好ましくは中央周方向面に対して１０°以下、より好ましくは５°以下の角度を有する複数のコードによって形成される。第２のベルト層６０は、２つまたは３つ以上のコードを周方向に対して渦巻き状またはらせん状に巻くことによって作られたこれらのコードのゴム引きストリップ４３によって形成されることが好ましい。第２のベルト層は、第１のベルト層５０よりも広い幅を有する。ベルトパッケージ４０は少なくとも１つのジグザグベルト補強構造７０をさらに有する。ジグザグベルト補強構造７０は、図２に示されているように形成された、互いに織り合わされたコードの２つの層によって構成されている。このジグザグベルト構造は、概ね周方向に巻かれ、一方、タイヤ組み立てドラム４９またはコアの横縁部４４および４５間を交互に延びるように傾斜した、１つまたは２つ以上のコードのゴム引きストリップ４３によって形成されている。このストリップは、このようなジグザグ経路に沿って何度も巻かれ、一方、ストリップ４３は、互いに隣接するストリップ４３の間に隙間を形成しないように周方向に所望の量だけずらされる。その結果、複数のコードは、両方の端部４４、４５の所の折り返し点において曲げ方向を変更しつつ周方向に延びている。ジグザグベルト構造の複数のコードは、ストリップ４３が上述のように周方向の３６０°ごとにプライの両側の端部４４と４５の間を少なくとも１回往復するときにタイヤの赤道面ＥＰに対して５°〜３０°のコード角Ａにおいて互いに交差する。各ジグザグベルト構造として形成された複数のコードの２つの層はベルト層に埋め込まれかつ分離不能であり、ベルトの外側横端部の所に切断された端部は存在しない。
【００２３】
ジグザグベルト構造７０は、ベルトパッケージ４０の半径方向において最も外側のベルト構造であることが好ましい。また、ジグザグベルト構造は１つだけであることが好ましい。ジグザグベルト構造７０は、第１のベルト構造５０よりも広いことが好ましく、第１のベルト構造５０と第２のベルト構造６０の両方よりも広いことがより好ましい。ジグザグベルト幅ＢＷと第２のベルト構造６０の幅ＢＷｓ２との比は以下のとおりであることが好ましい。
【００２４】
【数１】
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【００２５】
第１のベルト層の幅ＢＷｓとジグザグベルト構造の幅ＢＷとの比は以下のとおりであることが好ましい。
【００２６】
【数２】
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【００２７】
また、第２のベルト層６０の幅ＢＷｓ２とジグザグベルト構造の幅ＢＷとの比は以下のとおりであることが好ましい。
【００２８】
【数３】
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【００２９】
図４は、本発明の第２の実施形態を示している。第２の実施形態は、以下の違いを除いて第１の実施形態と同じである。ベルトパッケージは、第１のベルト層５０の半径方向内側に配置された追加的な第３のベルト層５５をさらに有する。第３のベルト層５５は、他のすべてのベルト層５０，６０，７０の幅よりも狭い幅を有することが好ましい。第３のベルト層５５は、フランジ同士の間のリム幅の約１３％から約４７％の範囲内の幅を有することがより好ましい。また、第１のベルト層、第２のベルト層、または第３のベルト層の最も狭い幅ＢＷｓと最も広いベルト幅ＢＷとの比（ＢＷｓ／ＢＷ）は約０．４から０．６の範囲であることが好ましい。また、第１のベルト層、第２のベルト層、および第３のベルト層の幅は、半径方向において最も内側の層から半径方向において最も外側の層へと大きくなっていくことが好ましい。
【００３０】
図５は、本発明の第３の実施形態を示している。第３の実施形態は、以下の違いを除いて、図４に示されているような第２の実施形態と同じである。第１のベルト層５０は削除されている。第１のジグザグベルト構造７０の半径方向外側に第２のジグザグベルト構造９０が付加されている。第２のジグザグベルト層９０は第１のジグザグベルト構造７０よりも狭い幅を有している。第１のジグザグベルト構造７０は最も広いベルト層である。ベルト層６０の幅は、第１のジグザグベルト構造７０の幅よりも狭く、かつ第２のベルト構造９０の幅よりも広い。第１のジグザグベルト構造と第２のジグザグベルト構造は、互いに隣接しかつ低角度ベルト５５、６０の半径方向外側に配置されている。
【００３１】
図６は、以下の違いを除いて図４と同様な追加的な実施形態を示している。このベルト構造は、第１のジグザグベルト構造７０の半径方向外側に配置された第２のジグザグベルト構造９２をさらに含んでいる。第２のジグザグベルト構造９２は第１のジグザグベルト構造７０よりも狭い幅を有している。ジグザグベルト構造７０は、最も広いベルトであり、ベルト層６０の幅よりも広い幅を有している。
【００３２】
図７は、２つの半径方向外側ジグザグベルト構造７０，９２と３つの低角度ベルト層６０，５０，５６とを有するベルト構造の実施形態を示している。半径方向において最も内側のジグザグベルト構造７０は最も広いベルトである。３つの低角度ベルト層６０，５０，５６はジグザグベルト構造９２，７０の半径方向内側に配置されている。中央の低角度ベルト層５０は、ベルトパッケージの最も狭いベルト層であり、より広い幅を有する低角度ベルト層５６，６０の間に配置されている。
【００３３】
図８は、以下の違いを除いて、図６に示されている実施形態と同様な他の実施形態を示している。ベルトパッケージ４０は、２つの半径方向外側ジグザグベルト９２，７０と３つの低角度ベルト５５，６０，６１を含んでいる。２つの低角度ベルト６０，６１は同じ幅を有しており、最も広い低角度ベルトである。半径方向内側の低角度ベルト５５は、フランジ同士の間のリム幅の約１３％から約４７％の範囲の最も狭い幅を有している。
【００３４】
図９は、本発明の他の実施形態を示している。図９は、以下の違いを除いて、図３に示されている実施形態と同様である。図９の実施形態は２つの半径方向内側の低角度ベルト５０，６０を含んでいる。ベルトパッケージは、追加的な２つのジグザグベルト構造６８，６９をさらに含み、どちらのベルト構造も第１のジグザグベルト構造７０の半径方向外側に配置されている。ベルト構造６８，６９，７０は、半径方向において最も内側のベルトが最も広いベルトになり、半径方向において最も外側のベルト６８が最も狭いベルトになるようにベルト幅が狭くなっていく。図１０は、第３の低角度ベルト５１が低角度ベルト５０の半径方向内側に配置され、フランジ同士の間のリム幅の約１３％から約４７％の範囲の幅を有する、図９の実施形態の変形実施形態を示している。
【００３５】
上述の実施形態のいずれにおいても、各コードは１つのベルト構造から次のベルト構造へと連続的に巻かれることが好ましい。
【００３６】
上述のベルト層、たとえば５０，５５，６０，６１，７０のうちのいずれのベルト層のコードも、任意の適切なコード、通常はナイロン６．６コードのようなナイロンコードを有してよい。ナイロンコードは１８９０デニール／２／２または１８９０デニール／３構成を有することが好ましい。１つまたは２つ以上のベルトコードは、アラミド・ナイロンコード構造を有し、たとえば、ハイブリッドコード、高エネルギーコード、または混成コードであってよい。適切なコードの例は、特許文献３、特許文献４、および特許文献５に記載されている。各ベルトコードは、破断伸びが２６％以下であり、より好ましくは２０％以下である。カーカスコードは、ベルトコードよりも破断伸び率が高いことが好ましい。
【００３７】
上述のカーカスベルト層、らせんベルト層、またはジグザグベルト層のうちのいずれの層のコードも、ナイロン、ナイロン６．６、アラミド、または当業者に公知の混成構成、ハイブリッド構成、高エネルギー構成を含む、ナイロン、ナイロン６６、アラミドの組み合わせであってよい。ベルトコード、カーカスコード（またはその両方）に適切なコード構成の一例は、３３００ｄｔｅｘで６．７撚りの構成を有するポリアミド（アラミド）の２つのコードと、１８８０ｄｔｅｘで４．５撚りの構成を有する１つのナイロンまたはナイロン６．６コードとを含む、アラミドとナイロンの複合体を有してよい。全混成ケーブル撚りは６．７である。この複合コードは破断伸びが８％よりも大きく、引張強度が９００ニュートンよりも高くてよい。任意に、本来の線密度は８５００ｄｔｅｘよりも高くてよい。破断伸び、線密度、および引張強度は、タイヤの浸漬工程終了時から加硫工程開始時までの間に得られたコードサンプルから求められる。
【００３８】
本発明は、カーカスとベルト補強構造とを有し、ベルト補強構造が、中央周方向面に対して５°以下の角度に配置された複数のコードを有する第１および第２のらせんベルト層と、タイヤの中央面に対して５°傾斜し各横縁部の所の折り返し点まで交互に延びる複数のコードの２つの層を形成するジグザグベルト補強構造とを有し、ジグザグベルト補強構造が第１および第２のらせんベルト層よりも広く、かつカーカスプライコードの方がベルト層よりも破断伸びが大きい空気入りタイヤをさらに含む。
【００３９】
本発明は、ジグザグベルト補強構造が第１および第２のらせんベルト層の半径方向外側に配置される空気入りタイヤをさらに含む。
【００４０】
本発明は、第１および第２のベルト層が、２つのらせん層を形成する複数のコードをらせん状に巻くことによって形成される空気入りタイヤをさらに含む。
【００４１】
本発明は、第１および第２のベルト層の半径方向内側に配置された第３のベルト層をさらに有し、第３のベルト層が、第１のベルト層より狭くかつ第２のベルト層よりも狭い幅を有する空気入りタイヤをさらに含む。
【００４２】
本明細書の説明を考慮すれば、本発明の変形実施形態が実施可能である。本発明を例示するためにある代表的な実施形態および詳細を示したが、当業者には、本発明の範囲から逸脱せずに様々な変更および修正を施せることが明らかであろう。
【符号の説明】
【００４３】
１０      ラジアル航空機タイヤ
１２      ビード部
１３      中央部
１４      ビードコア
１５      鋼製シースワイヤ
１６      サイドウォール部
２０      トレッド部
２２      カーカス
２４      内側カーカスプライ
２６      外側カーカスプライ
２８      トレッドゴム
４０      ベルトパッケージ
４３      ゴム引きストリップ
４４，４５  横縁部
４９      タイヤ組み立てドラム
５０      第１のベルト層
５５      第３のベルト層
５６      低角度ベルト層
６０      第２のベルト層
６１      低角度ベルト
６８，６９  ジグザグベルト構造
７０      ジグザグベルト補強構造
９０，９２  第２のジグザグベルト構造
ＢＷ      ジグザグベルト構造の幅
ＢＷｓ    第１のベルト構造の幅
ＢＷｓ２  第２のベルト構造の幅
Ｗ      断面幅
ＷＢＦ  リムフランジ幅
【図１】
0006034065.tif 000005
【図２】
0006034065.tif 000006
【図３】
0006034065.tif 000007
【図４】
0006034065.tif 000008
【図５】
0006034065.tif 000009
【図６】
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【図７】
0006034065.tif 000011
【図８】
0006034065.tif 000012
【図９】
0006034065.tif 000013
【図１０】
0006034065.tif 000014