(57)【要約】【課題】コードの数本を並置してゴムで被覆したストリップ材を螺旋状に巻き付けてなるベルトについて、タイヤの生産性を低下することなく、ストリップ材の単位幅部分における巻き付け径差の影響を吸収し得る構造を与える。【解決手段】一対のビードコア間でトロイド状に延びる少なくとも1層のカーカスプライからなるカーカスのクラウン域のタイヤ半径方向外側に、複数本のコードを並置してゴムで被覆したストリップ材を周方向に螺旋巻きしてなる、少なくとも２層のベルトおよびトレッドゴムとを積層配置した航空機用ラジアルタイヤにおいて、前記ベルトは、厚さおよび周長がタイヤ赤道面から幅方向端部に向けて減少し、さらに少なくともショルダー部に対応するベルト部分は、前記ベルトと前記トレッドゴムとの境界面をタイヤ赤道面から幅方向端部に向かってタイヤ半径方向に下る階段状とし、かつ前記ベルトと前記カーカスとの境界面を滑らかな曲面とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビードコア間でトロイド状に延びる少なくとも1層のカーカスプライからなるカーカスのクラウン域のタイヤ半径方向外側に、複数本のコードを並置してゴムで被覆したストリップ材を周方向に螺旋巻きしてなる、少なくとも２層のベルトおよびトレッドゴムとを積層配置した航空機用ラジアルタイヤであって、前記ベルトは、厚さおよび周長がタイヤ赤道面から幅方向端部に向けて減少し、さらに少なくともショルダー部に対応するベルト部分において、前記ベルトと前記トレッドゴムとの境界面はタイヤ赤道面から幅方向端部に向かってタイヤ半径方向に下る階段状であり、かつ前記ベルトと前記カーカスとの境界面は滑らかな曲面であることを特徴とする航空機用ラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記階段形状は、各段の幅が前記ストリップ材の幅の0.2〜0.6倍であることを特徴とする請求項1記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記コードは、引張強さ：6.3cN・dtex以上、0.3cN／dtex荷重時の伸び率：0.2〜2.0％、2.1cN／dtex荷重時の伸び率：1.5〜7.0％および3.2cN／dtex荷重時の伸び率：2.2〜9.3％の特性を有することを特徴とする請求項１または２記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記コードは、芳香族ポリアミド繊維からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記ベルトの端部に断面三角形状のゴム材を配置したことを特徴とする請求項１から4のいずれかに記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【請求項６】
一対のビードコア間でトロイド状に延びる少なくとも1層のカーカスプライからなるカーカスのクラウン域のタイヤ半径方向外側に、複数本のコードを並置してゴムで被覆したストリップ材を周方向に螺旋巻きして少なくとも２層のベルトを成形するに当たり、少なくともショルダー部に対応するベルト部分について、タイヤ半径方向最内側のベルト層は前記ストリップ材を幅方向に突き合わせつつ螺旋巻きして形成し、タイヤ半径方向最外側のベルト層は前記ストリップ材をその幅よりも小さいピッチにて螺旋巻きして形成することを特徴とする航空機用ラジアルタイヤの製造方法。
【請求項７】
前記タイヤ半径方向最外側のベルト層は、前記ストリップ材の幅の0.2〜0.6倍のピッチにてストリップ材を螺旋巻きして形成することを特徴とする請求項６に記載の航空機用ラジアルタイヤの製造方法。
【請求項８】
前記ベルトは、断面三角形状のゴム材を起点として前記ストリップ材を螺旋巻きして形成することを特徴とする請求項６または７に記載の航空機用ラジアルタイヤの製造方法。
【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、特にベルトの耐久性を向上させた航空機用ラジアルタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機用ラジアルタイヤに要求される性能の一つに、異物に対する耐カット耐久性がある。すなわち、航空機用タイヤは、苛酷な使用環境下にあるため、異物を踏むことによって傷を受けると、この傷を起点としたトレッド剥がれ、いわゆるピールオフや、ひいてはバーストに至る可能性が高い。そして、ピールオフやバーストによって生じたタイヤの破片が、航空機体にダメージを与える場合は、非常に大きな問題に発展する。その為、耐カット耐久性を向上させることは、航空機用タイヤにおける非常に重要な課題となってきている。
【０００３】
ここで、耐カット耐久性の向上に寄与する設計要素としては、タイヤの径成長の抑制がある。この径成長の抑制が実現できれば、耐カット耐久性は向上する。また、航空機の燃料排出量低減の為、機体を極限にまで軽量化することが、近年の機体メーカーの命題となっており、タイヤメーカーに対するタイヤ質量の低減要求は厳しくなっている。
【０００４】
以上の要求を満足する為には、従来技術で開発したタイヤでの対応は困難となってきている。一方、新たな技術を用いたタイヤとして、特にタイヤショルダー部に対応するベルト部分について、コードの数本を並置してゴムで被覆したストリップ材を、オーバーラップさせながらタイヤの周方向に螺旋状に巻付けて、耐久性を向上させた、航空機用タイヤが、特許文献１に提案されている。しかしながら、ショルダー部の径成長は小さくできるが、センター部の径成長を十分に抑制できない問題があった。
【０００５】
また、径成長の抑制を少ないベルト枚数の下で実現する技術として、特許文献２には、径成長を抑制するのに十分なベルト枚数の下、ショルダー部に対応するベルト部分の層数を減らした、いわゆるコンベックス構造を採用してショルダー部の質量を軽減することが、記載されている。
【特許文献１】特開2005−193896号公報
【特許文献２】国際公開第2003／061991号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のコンベックス構造では、幅方向中心部分よりもショルダー部側のベルトの層数が少なく、センター部よりショルダー部のベルトの伸びが大きくなるために、接地形状がセンター部の接地長よりショルダー部の接地長の方が大きい形状（蝶々型）になる。そこで、この蝶々型の接地形状とならないように、トレッドのクラウン域の曲率半径を従来構造よりも小さく（以下、Ｒ形状という）してショルダー部の接地長を小さくする工夫が必要になる。
【０００７】
上記のＲ形状を与えたタイヤは、トレッドを適正に接地させるために、ベルトの形状も略フラットではなく当然、R形状になっている。その為に、タイヤの成型時に、ドラム上のカーカスプライのクラウン域に、上記したストリップ材を連続して巻き付けていく際に、ストリップ材の巻き付け径が内側域（ベルトの幅方向中心部側）に比べて外側域（同ショルダー部側）で大きくなる結果、外側域のストリップ材の巻き付けが弛む現象が発生する。
【０００８】
ここで、図１（ａ）に、航空機用タイヤ１のベルト２を、タイヤ幅方向断面において示すように、ベルト２は、複層、図示例で８層の周方向ベルト層２ａの径方向外側に、複層、図示例で２層の交差ベルト層２ｂを積層配置してなるのが一般的である。このベルト２の周方向ベルト層２ａは、図示しないカーカスプライのクラウン域において、例えば４本のコード３を並置してゴムで被覆したストリップ材４を、その幅方向に突き合わせて螺旋状に巻き付けることによって形成される。このストリップ材４の巻き付けは、ベルトの幅方向に連続して行うが、図１（ａ）に示したように、特にショルダー部域では、ストリップ材４の一巻き分の幅（以下、単位幅という）内において、そのタイヤの赤道面Ｏ側の内側域とベルト端部側の外側域との間に巻き付け径に差が生じるため、螺旋巻きを一定の張力で行っても、その後の巻き付け張力を一定に保つことが難しく、ストリップ材４の外側域の巻き付け部分に弛みが生じることを回避するのは難しい。
【０００９】
かように、巻き付けに弛みが生じると、例えばベルト幅方向端におけるストリップ材４の単位幅部分の（ｂ）矢視を図１（ｂ）に示すように、外側域のコード３が波形に変形することになる。この波形に変形した箇所では、走行中に異常な歪を生じ、特に歪の大きな領域であるベルト端部に波形が生じた場合には、その箇所を起点とするセパレーションが生じてベルトの耐久性が低下することになる。
なお、１本のコードを巻き付けてベルト層を形成すれば、どんなR形状にも追従できるが、生産性は大幅に低下することとなる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、コードの数本を並置してゴムで被覆したストリップ材を螺旋状に巻き付けてなるベルトについて、タイヤの生産性を低下することなく、ストリップ材の単位幅部分における巻き付け径差の影響を吸収し得る構造を与えることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の要旨構成は、次の通りである。
（１）一対のビードコア間でトロイド状に延びる少なくとも1層のカーカスプライからなるカーカスのクラウン域のタイヤ半径方向外側に、複数本のコードを並置してゴムで被覆したストリップ材を周方向に螺旋巻きしてなる、少なくとも２層のベルトおよびトレッドゴムとを積層配置した航空機用ラジアルタイヤであって、前記ベルトは、厚さおよび周長がタイヤ赤道面から幅方向端部に向けて減少し、さらに少なくともショルダー部に対応するベルト部分において、前記ベルトと前記トレッドゴムとの境界面はタイヤ赤道面から幅方向端部に向かってタイヤ半径方向に下る階段状であり、かつ前記ベルトと前記カーカスとの境界面は滑らかな曲面であることを特徴とする航空機用ラジアルタイヤ。
【００１２】
（２）前記階段形状は、各段の幅が前記ストリップ材の幅の0.2〜0.6倍であることを特徴とする請求項1記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【００１３】
（３）前記コードは、引張強さ：6.3cN・dtex以上、0.3cN／dtex荷重時の伸び率：0.2〜2.0％、2.1cN／dtex荷重時の伸び率：1.5〜7.0％および3.2cN／dtex荷重時の伸び率：2.2〜9.3％の特性を有することを特徴とする請求項１または２記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【００１４】
（４）前記コードは、芳香族ポリアミド繊維からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【００１５】
（５）前記ベルトの端部に断面三角形状のゴム材を配置したことを特徴とする請求項１から4のいずれかに記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【００１６】
（６）一対のビードコア間でトロイド状に延びる少なくとも1層のカーカスプライからなるカーカスのクラウン域のタイヤ半径方向外側に、複数本のコードを並置してゴムで被覆したストリップ材を周方向に螺旋巻きして少なくとも２層のベルトを成形するに当たり、少なくともショルダー部に対応するベルト部分について、タイヤ半径方向最内側のベルト層は前記ストリップ材を幅方向に突き合わせつつ螺旋巻きして形成し、タイヤ半径方向最外側のベルト層は前記ストリップ材をその幅よりも小さいピッチにて螺旋巻きして形成することを特徴とする航空機用ラジアルタイヤの製造方法。
【００１７】
（７）前記タイヤ半径方向最外側のベルト層は、前記ストリップ材の幅の0.2〜0.6倍のピッチにてストリップ材を螺旋巻きして形成することを特徴とする請求項６に記載の航空機用ラジアルタイヤの製造方法。
【００１８】
（８）前記ベルトは、断面三角形状のゴム材を起点として前記ストリップ材を螺旋巻きして形成することを特徴とする請求項６または７に記載の航空機用ラジアルタイヤの製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、コードの数本を並置してゴムで被覆したストリップ材を螺旋状に巻き付けてなるベルトにおいて、ストリップ材の単位幅部分の巻き付け径差が抑制され、径差に起因したセパレーションは回避される結果、ベルトの耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の航空機用タイヤについて、図面を参照して詳しく説明する。
図２に、図１に示した航空機用タイヤ１のベルト２と同様に、周方向ベルト層２ａの径方向外側に、通常は周方向ベルト層より幅狭の交差ベルト層２ｂを積層配置してなるベルト構造において、周方向ベルト層２ａに本発明を適用した例を示す。すなわち、図２に示すように、周方向ベルト層２ａのうち、まず、径方向最内側の周方向ベルト層２ａ−１は、例えば４本のコード３を並置してゴムで被覆したストリップ材４を、その幅方向に突き合わせて螺旋状に巻き付けることによって形成する。かように形成した周方向ベルト層２ａ−１は、その径方向内側のカーカス５との境界面が滑らかな曲面となる。
【００２１】
次に、周方向ベルト層２ａ−１の径方向外側に積層する周方向ベルト層２ａ−２〜２ａ−４は、図２に示すように、前記ストリップ材４をその幅よりも小さいピッチにて、換言すると、ストリップ材４を部分的に重ね合わせながら、螺旋巻きして形成する。かように形成した周方向ベルト層２ａ−２〜２ａ−４は、少なくともショルダー部域において、その半径方向外側のトレッドゴム６との境界面がタイヤ赤道面Ｏからベルト幅方向端部に向かってタイヤ半径方向に下る階段状となる。ここで、ショルダー部とは、赤道面O を中心とするベルト総幅の60％の領域からベルト幅方向外側の範囲を意味する。
【００２２】
なお、ショルダー部域以外においても同様のベルト構造とすることが可能であり、その場合は、交差ベルト層２ｂとの境界面が階段状となる。あるいは、ショルダー部域以外の領域では、従前の周方向ベルト層２ａ−１と同様のベルト構造とすることもできる。
【００２３】
以上の構造に従う周方向ベルト層２ａは、特にショルダー部域において、周方向ベルト層２ａとトレッドゴム６との境界面がタイヤ赤道面Ｏからベルト幅方向端部に向かってタイヤ半径方向に下る階段状となることから、ストリップ材の幅方向内側と外側で周差が小さくなり、外側のコードのうねりを抑制でき、その結果コード回りの歪が抑制され、ベルト耐久が向上する。
【００２４】
一方、周方向ベルト層２ａとカーカス５との境界面は滑らかな曲面となるため、カーカスとベルトの成型時接着がよくなり、エアーだまりの製造不良を低減することができる。
【００２５】
上記した周方向ベルト層２ａは、ストリップ材４をその幅よりも小さいピッチにてストリップ材４を部分的に重ね合わせながら、螺旋巻きして形成するため、ストリップ材４の単位幅内において、そのタイヤの赤道面Ｏ側の内側域とベルト端部側の外側域との巻き付け径差を極めて小さくできるため、図１（ｂ）に示したストリップ材４の単位幅内の部分的な、コードの波状化が抑制される結果、ベルトの耐久性が向上する。
【００２６】
なお、周方向ベルト層２ａにおいて、半径方向最内側の周方向ベルト層２ａ−１は、ストリップ材４を幅方向に突き合わせて螺旋状に巻き付ける従前の構造であるが、半径方向最内側の周方向ベルト層は、半径方向外側の周方向ベルト層２ａ−２〜２ａ−４に比べて、せん断歪みの影響を受け難いため、必ずしも重ね合わせの螺旋巻き構造とする必要はない。むしろ、周方向ベルト層２ａ−１上にストリップ材４を小ピッチで螺旋巻きして周方向ベルト層２ａ−２〜２ａ−４を形成する際の作業性を考慮して、周方向ベルト層２ａ−１は従前の巻き付けによる滑らかな表面を有するベルト層とすることが好ましい。
【００２７】
また、周方向ベルト層２ａのいずれの層も、ストリップ材４を螺旋巻きして形成するものであり、その巻き付けは、タイヤの赤道面Oに対してほぼ０°の傾斜角度、具体的には３°以内の傾斜角度で巻き始めから巻き終わりまで連続巻きする。ベルト２は、タイヤの赤道面Oからベルト端部にむけて少しずつ層厚が薄くなるコンペックス構造であり、ショルダー部において、ベルト層の巻き付け径は少しずつ小さくなるR形状になる。
【００２８】
ストリップ材４は、複数本、具体的には２〜10本のコードを並置してゴムで被覆したリボン状のトリート材である。すなわち、ストリップ材４におけるコード本数を２〜10本としたのは、1本では生産性が大幅に低下する一方、11本以上では、巻き付けピッチの変更による径差抑制の効果が得られ難いからである。
【００２９】
ここで、ショルダー部において、周方向ベルト層成形時の巻きつけピッチを、ストリップ材４の単位幅を１とした場合に、１ピッチより小さく、具体的には0.2〜0.6倍のピッチの範囲で巻き付ける（0.5ピッチの例：図２）ことが好ましい。通常は１ピッチであるが、ピッチを細かくすることにより、当該ベルト層の強度を増すことができる上、ベルトに与えるR形状に合わせて階段状に巻き付けることにより、ストリップ材４の単位幅内での径差を抑制することができ、従って、コードの弛みも抑制することができる。
【００３０】
このピッチが0.2倍より小さい場合は、必要以上に補強しすぎることとなりベルト質量が増加し、一方ピッチが0.6倍より大きい場合はストリップ材４の単位幅内の径差抑制効果が十分得られないことから、巻き付けピッチは0.2〜0.6倍の範囲とする。
【００３１】
ストリップ材４の補強素子としては、引張強さ：6.3cN・dtex以上、0.3cN／dtex荷重時の伸び率：0.2〜2.0％、2.1cN／dtex荷重時の伸び率：1.5〜7.0％および3.2cN／dtex荷重時の伸び率：2.2〜9.3％の特性を有する、コードである芳香族ポリアミド繊維からなるコードが適している。
すなわち、引張強さが6.3cN・dtex未満では、この伸び率の規定はアラミドコードの特性であり、この範囲を外れたコードはアラミドではない。
【００３２】
さらに、周方向ベルト層２ａの成形において、周方向ベルト層２ａ−１の半径方向外側に小ピッチでストリップ材４を巻き付けるに当たり、図３に示すように、断面三角形状のゴム材７を楔として機能させ、このゴム材７を起点としてストリップ材４を螺旋巻きして形成することによって、特にベルト端部域でのストリップ材４の重ね合わせ部分を相互に平行に配置することができ、小ピッチでの螺旋巻きの性状を更に改善し、ストリップ材４の単位幅内における径差をより抑制することができる。
【実施例】
【００３３】
図１から図３に示すベルト構造を有する、サイズ：1400×530  Ｒ23  40PRの航空機用タイヤを、表１に示す使用の下に試作した。なお、交差ベルト層は、ナイロンコードを被覆したストリップ材をジグザグに巻き付けて約２０°の角度を持つ２層のベルトとした。かくして得られた試作タイヤについて、ベルト層２ａ端部の２層目部分のストリップ材の単位幅内におけるコードの波状化の有無およびベルト耐久性を評価した。
【００３４】
すなわち、コードの波状化の有無は、タイヤのべルトの２ｂ層までを剥いでから、２ａ層端部を目視にて確認して、コードの形状を確認して判断した。
また、ベルト耐久性は、各試作タイヤを標準空気圧に調整したのち、標準リムに装着してから、荷重：標準荷重および速度：標準速度のドラム走行試験に供し、走行時間：およそ１分および停止時間：およそ３０分を１サイクルとして、このサイクルを繰り返してタイヤのショルダー部にトレッドの膨れ異常の故障が発生するまで繰り返し、その回数をもって評価した。なお、評価結果は、従来タイヤの回数を１００としたときの指数にて表示した。
これらの評価結果を、表１に併記する。
【００３５】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来のベルト構造を示す図である。
【図２】本発明に従うベルト構造を示す図である。
【図３】本発明に従う別のベルト構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  タイヤ
２  ベルト
２ａ  周方向ベルト層
２ｂ  交差ベルト層
３  コード
４  ストリップ材
５  カーカス
６  トレッドゴム
７  ゴム材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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