(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部に設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び、該ビードコアに巻回されてビード部に係留されたカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側に配置されたトップトレッドと、を備え、前記カーカスとトップトレッドとの間に、少なくとも一層のクラウン保護層が設けられた航空機用空気入りタイヤにおいて、
前記トップトレッドが、タイヤ幅方向の少なくとも一部において、ベーストレッド層とキャップトレッド層とを内面側から順次積層してなる二層構造を有し、該トップトレッド表面には、少なくとも１本の周方向溝が設けられ、かつ、該ベーストレッド層およびキャップトレッド層が、下記式（１）および（２）、
１．０５＜Ｍ（５０）b／Ｍ（５０）c≦１．３０                （１）
１．０４＜Ｒb／Ｒc≦１．２０                                （２）
（式中、Ｍ（５０）bおよびＭ（５０）cは夫々、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムの５０％モジュラスを示し、ＲbおよびＲcは夫々、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムのレジリエンスを示す）で表される関係を満足することを特徴とする航空機用空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ベーストレッド層およびキャップトレッド層が、前記周方向溝の直下であって該周方向溝幅が占める部分を除き、前記クラウン保護層幅の９０％以上の領域において、下記式（３）、
０．１５≦Ｇb／（Ｇb＋Ｇc）≦０．５０                       （３）
（式中、Ｇbはベーストレッドゴムの厚さを示し、Ｇcはキャップトレッドゴムの厚さを示す）で表される関係を満足する請求項１記載の航空機用空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記キャップトレッドゴムの、５０％モジュラスＭ（５０）cが１．５〜１．７ＭＰａであり、１００％モジュラスＭ（１００）cが３．０〜３．３ＭＰａであり、レジリエンスＲcが５０〜５２であり、かつ、動的貯蔵弾性率Ｅ’が０．９〜１．２ＭＰａである請求項１記載の航空機用空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記周方向溝のうちタイヤ赤道線に最も近いセンター溝の溝深さをｈ、ＴＲＡのサイズ表記における呼称外径をＨとしたとき、下記式（４）、
ｈ／Ｈ≧０．００９                                          （４）
で表される関係を満足する請求項１記載の航空機用空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記周方向溝のうちタイヤ赤道線に最も近いセンター溝の溝深さが１０．２ｍｍ以上であり、該センター溝近傍において、前記トップトレッドが二層構造を有する請求項１記載の航空機用空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記トップトレッドが、前記周方向溝のうちタイヤ赤道面から最も遠い周方向溝近傍のみにおいて前記二層構造を有する請求項１記載の航空機用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は航空機用空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、ジェット旅客機等の航空機に使用される航空機用空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、航空機用空気入りタイヤには、カーカスがバイアス構造であるバイアスタイヤと、ラジアル構造であるラジアルタイヤとの２種類がある。このうちバイアスタイヤは、バイアスカーカスプライの外側に、内面側から順次、カーカスプライを外傷から保護するためのクッションゴム層と、一層乃至二層の有機繊維を斜めに配置してなるクラウン保護層とを備え、さらに、踏面部には、周方向のストレート溝を有するトップトレッドを備えている。【０００３】
また、ラジアルタイヤは、ラジアルカーカスプライの外側に複数層のベルトプライを有し、このベルトプライを外傷から保護するために、その外側に内面側から順次、クッションゴム層と、一層のコードを波型に片付けして配置してなるクラウン保護層、または一層乃至二層の有機繊維を斜めに配置してなるクラウン保護層とを備え、さらに、踏面部には、周方向のストレート溝を有したトップトレッドを備えた構造を有する。これら航空機用空気入りタイヤは通常、摩耗によって踏面部のトップトレッドの溝がなくなると、機体から外されて、新しいものと交換されることになる。【０００４】
ところで、従来の航空機用空気入りタイヤにおいては、乗用車やトラック／バス用の空気入りタイヤに使用されているような、いわゆるキャップ−ベース構造のトップトレッドの使用は行われていない。これは、従来のベースゴムコンパウンドを航空機用空気入りタイヤに適用すると、クラウン保護層およびキャップゴムの双方との剛性段差が不適切となって、高荷重かつ高速で使用される航空機用空気入りタイヤの特性上、トレッド変形時の歪が集中して破壊しやすくなるためである。【０００５】
これに対し、特許文献１には、キャップ−ベーストレッドを適用した航空機タイヤの開示があるが、この文献中では剛性段差についての考慮がなされていないため、トレッド変形時に歪が集中して破壊しやすくなるという上記の問題は残っており、ベースゴムの占める領域についても、何ら開示されていない。【０００６】
また、航空機用以外では、例えば、特許文献２に、キャップトレッドゴムおよびベーストレッドゴムのレジリエンス（反発弾性）や弾性率、トレッドゲージ等の関係を規定することにより、少なくとも２種類のゴムよりなるトレッドを有する空気入りタイヤにおいて、ベルト端の耐久性を低下させることなくタイヤの発熱を低下させ、同時にタイヤの耐久性の向上を図る技術が記載されている。また、特許文献３には、二重積層構造のトレッドゴムのレジリエンスを夫々規定した乗用車用ラジアルタイヤが記載されており、特許文献４には、ベースゴムの反発弾性率およびキャップゴムの損失弾性率の関係に言及した自動車用タイヤが記載されている。さらに、特許文献５にも、キャップゴム層とベースゴム層のレジリエンスの関係に言及した空気入りタイヤが記載されている。
【特許文献１】特開平２−１８５８０６号公報
【特許文献２】特開昭５４−３８００４号公報
【特許文献３】特開昭５５−９９４０３号公報
【特許文献４】特開昭５６−８７０４号公報
【特許文献５】特開平６−２２７２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、航空機用空気入りタイヤは通常、摩耗によりトップトレッドの溝がなくなると、機体から外されて交換されるが、外された摩耗タイヤは、その後、トップトレッドをレインフォースドファブリックまたはカットプロテクター等のクラウン保護層と共に付け替えて、更生タイヤとして再利用される。これに対し、近年では、タイヤを機体に付け替えるコストを低減することが要求されてきており、トレッド当りの着陸回数が多いタイヤが望まれている。【０００８】
トレッド当りの着陸回数を多くすることは、トップトレッドの溝を深くして摩耗により溝がなくなるまでの期間を長くすることにより達成可能である。しかしながら、単純に溝深さを深くするとトップトレッドの発熱耐久性が悪くなって、室内での離陸試験を繰り返した場合に、トップトレッドがブローしてしまうという問題が生ずる。従って、このような新たな問題を生ずることなく、トレッド当りの着陸回数を多くすることのできる航空機用空気入りタイヤを実現することが求められていた。【０００９】
そこで本発明の目的は、溝深さを深くした場合においてもトップトレッドの発熱耐久性の悪化を防止することができるタイヤを提供することにあり、特には、従来は航空機用においては使用されていなかったキャップ−ベース構造を適用することで、他性能はそのまま維持しつつ、トレッド当りの着陸回数を多くした航空機用空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は鋭意検討した結果、下記構成とすることにより、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。【００１１】
即ち、本発明の航空機用空気入りタイヤは、左右一対のビード部に設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び、該ビードコアに巻回されてビード部に係留されたカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側に配置されたトップトレッドと、を備え、前記カーカスとトップトレッドとの間に、少なくとも一層のクラウン保護層が設けられた航空機用空気入りタイヤにおいて、
前記トップトレッドが、タイヤ幅方向の少なくとも一部において、ベーストレッド層とキャップトレッド層とを内面側から順次積層してなる二層構造を有し、該トップトレッド表面には、少なくとも１本の周方向溝が設けられ、かつ、該ベーストレッド層およびキャップトレッド層が、下記式（１）および（２）、
１．０５＜Ｍ（５０）b／Ｍ（５０）c≦１．３０                （１）
１．０４＜Ｒb／Ｒc≦１．２０                                （２）
（式中、Ｍ（５０）bおよびＭ（５０）cは夫々、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムの５０％モジュラスを示し、ＲbおよびＲcは夫々、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムのレジリエンスを示す）で表される関係を満足することを特徴とするものである。【００１２】
本発明においては、前記ベーストレッド層およびキャップトレッド層が、前記周方向溝の直下であって該周方向溝幅が占める部分を除き、前記クラウン保護層幅の９０％以上の領域において、下記式（３）、
０．１５≦Ｇb／（Ｇb＋Ｇc）≦０．５０                       （３）
（式中、Ｇbはベーストレッドゴムの厚さを示し、Ｇcはキャップトレッドゴムの厚さを示す）で表される関係を満足することが好ましい。【００１３】
また、好適には、前記キャップトレッドゴムの、５０％モジュラスＭ（５０）cが１．５〜１．７ＭＰａであり、１００％モジュラスＭ（１００）cが３．０〜３．３ＭＰａであり、レジリエンスＲcが５０〜５２であり、かつ、動的貯蔵弾性率Ｅ’が０．９〜１．２ＭＰａである。【００１４】
本発明のタイヤは、前記周方向溝のうちタイヤ赤道線に最も近いセンター溝の溝深さをｈ、ＴＲＡのサイズ表記における呼称外径をＨとしたとき、下記式（４）、
ｈ／Ｈ≧０．００９                                          （４）
で表される関係を満足する場合において特に有用である。【００１５】
本発明においては、前記周方向溝のうちタイヤ赤道線に最も近いセンター溝の溝深さが１０．２ｍｍ以上である場合に、該センター溝近傍において、前記トップトレッドが二層構造を有することが好ましく、前記トップトレッドが、前記周方向溝のうちタイヤ赤道面から最も遠い周方向溝近傍のみにおいて前記二層構造を有するものとすることも好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の航空機用空気入りタイヤによれば、上記構成としたことにより、溝深さを深くしてもトップトレッドの発熱耐久性を低下させることがない。従って、従来におけるような問題を生ずることなく、航空機に装着した際におけるトレッド当りの着陸回数を増加することができ、コスト性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一好適実施形態に係る航空機用空気入りタイヤのクラウン部近傍の部分断面図である。
【図２】本発明の他の好適実施形態に係る航空機用空気入りタイヤのクラウン部近傍の部分断面図である。
【図３】従来例に係る航空機用空気入りタイヤのクラウン部近傍の部分断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  カーカス
２  トップトレッド
３  クラウン保護層
４ａ〜４ｄ  周方向溝
１１  ベーストレッド層
１２  キャップトレッド層
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の一好適実施形態に係る航空機用空気入りタイヤのクラウン部近傍の部分断面図を示す。図示するように、本発明の航空機用空気入りタイヤは、左右一対のビード部に設けられたビードコア（図示せず）と、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び、ビードコアに巻回されてビード部に係留されたカーカス１と、そのタイヤ半径方向外側に配置されたトップトレッド２とを備え、カーカス１とトップトレッド２との間に、少なくとも一層のクラウン保護層３が設けられてなる。また、トップトレッド２の表面には、少なくとも１本、図示する例では４本の周方向溝４ａ〜４ｄが設けられている。【００２０】
本発明においては、トップトレッド２が、ベーストレッド層１１とキャップトレッド層１２とを内面側から順次積層してなる二層構造、いわゆるキャップ−ベース構造を有し、これらベーストレッド層１１およびキャップトレッド層１２が、下記式（１）および（２）、
１．０５＜Ｍ（５０）b／Ｍ（５０）c≦１．３０                （１）
１．０４＜Ｒb／Ｒc≦１．２０                                （２）
（式中、Ｍ（５０）bおよびＭ（５０）cは夫々、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムの５０％モジュラスを示し、ＲbおよびＲcは夫々、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムのレジリエンスを示す）で表される関係を満足することが必要である。ベーストレッド層１１およびキャップトレッド層１２を夫々構成するベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムの物性比を上記のように規定することで、トップトレッド２表面に設ける溝深さを深くしても、トップトレッド２の発熱を低下させることができ、これにより、室内での離陸試験を繰り返してもトレッドをブローさせることがなく、かつ、トレッド当りの着陸回数を向上することが可能となる。【００２１】
上記式（１）および（２）において、ベーストレッドゴムとキャップトレッドゴムとの５０％モジュラス比を１．０５より大きく、かつ、レジリエンス比を１．０４より大きくしたのは、各値がこれ以下であると、ベーストレッド層１１に歪が集中して、ベーストレッドゴムがブローしてしまうためである。また、ベーストレッドゴムとキャップトレッドゴムとの５０％モジュラス比を１．３以下、かつ、レジリエンス比を１．２０以下としたのは、各値がこれを超えると、クラウン保護層３とベーストレッドゴムとの間の剛性段差が大きくなり、界面における破壊が生じやすくなってしまうためである。【００２２】
また、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムの夫々の厚さＧbおよびＧcは、周方向溝４ａ〜４ｄの直下であってその溝幅が占める部分を除き、クラウン保護層３の幅の９０％以上の領域において、下記式（３）、
０．１５≦Ｇb／（Ｇb＋Ｇc）≦０．５０                      （３）
で表される関係を満足することが好ましい。ベーストレッドゴムの厚さＧbがトップトレッドの全厚さＧb＋Ｇcに占める割合が、０．１５未満であると発熱低減効果が小さく、０．５０を超えると耐摩耗性が低下してしまうためである。ここで、ベーストレッドゴムの厚さＧbは、ベーストレッドゴムとキャップトレッドゴムとの界面からクラウン保護層３のコーティングゴムの界面までの厚さであり、キャップトレッドゴムの厚さＧcは、新品タイヤの表面からベーストレッドゴムとキャップトレッドゴムとの界面までの厚さである。なお、クラウン保護層３の幅の９０％以上の領域とするのは、本発明に係るキャップ−ベース構造の効果を良好に得るためである。【００２３】
さらに、キャップトレッドゴムの具体的な物性値としては、適切な耐摩耗性の他、耐シェブロンカット性および耐チッピング性を確保する観点から、夫々、５０％モジュラスＭ（５０）cについては１．５〜１．７ＭＰａ、１００％モジュラスＭ（１００）cについては３．０〜３．３ＭＰａ、レジリエンスＲcについては５０〜５２、動的貯蔵弾性率Ｅ’については０．９〜１．２ＭＰａの範囲内とすることが好ましい。【００２４】
本発明は、周方向溝のうちタイヤ赤道線に最も近いセンター溝、図示する例では４ｂおよび４ｃの溝深さをｈ、ＴＲＡのサイズ表記における呼称外径をＨとしたとき、下記式（４）、
ｈ／Ｈ≧０．００９                                          （４）
で表される関係を満足するような、溝深さの深い航空機用空気入りタイヤに適用することが特に効果的であり、このような場合でも発熱耐久性を損なわないものである。一方、溝深さの浅いタイヤの場合には、本発明を適用するメリットは少ない。【００２５】
図２に、本発明の他の好適実施形態に係るタイヤのクラウン部近傍の部分断面図を示す。本発明においては、タイヤ幅方向の少なくとも一部において、トップトレッド２をベーストレッド層１１とキャップトレッド層１２との二層構造を有するものとすることが必要であるが、図１に示すように全周方向溝４ａ〜４ｄを含む領域において二層構造とする他、図示するように、周方向溝のうちタイヤ赤道面から最も遠い周方向溝、図示する例では４ａ、４ｄ近傍のみにおいて、トップトレッド２をベーストレッド層１１とキャップトレッド層１２との二層構造を有するものとすることも好ましい。これにより、本発明に係る発熱低減効果を適切に得ることができ、トレッド当りの着陸回数を高めることができる。特に好適には、溝深さが１０．２ｍｍ以上である周方向溝、特にはセンター溝４ｂ、４ｃの近傍において、本発明に係るトップトレッド２の二層構造を適用する。これにより、溝深さの増加に伴う発熱耐久性の低下を適切に防止して、トレッド当りの着陸回数を良好に増加させることができる。【００２６】
本発明は、前述したバイアスタイヤとラジアルタイヤとのいずれにも適用可能であり、例えば、本発明のタイヤがバイアスタイヤである場合には、図示はしないが、カーカス１とクラウン保護層３との間に、クッションゴム層が適宜設けられる。また、本発明のタイヤがラジアルタイヤである場合には、図示はしないが、カーカス１とクラウン保護層３との間に、適宜ベルト層およびクッションゴム層が設けられる。本発明においては、トップトレッド２を上記ベーストレッド層１１とキャップトレッド層１２とからなる二層構造とする以外の点については特に制限されるものではなく、それ以外のタイヤ構造、材質等については、常法に従い適宜構成することが可能である。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
従来例１、２
図３に示す構造を有するタイヤサイズ  Ｈ４４．５×１６．５−２１  ２８ＰＲの従来例１のタイヤ、および、そのセンター溝２４ｂ、２４ｃの深さを１０．２ｍｍから１２．７ｍｍにした以外は同様の構造とした従来例２のタイヤを夫々試作して、室内離陸試験を繰り返し実施した。なお、図３中、符号２１はカーカス、２２はトップトレッド、２３はクラウン保護層（レインフォースドファブリック）を夫々示す。その結果、深溝にした従来例２のタイヤは、離陸試験１２０回目にトップトレッドがブローしてしまった。【００２８】
実施例１、２
次に、従来例１、２と同一タイヤサイズで、センター溝深さ１２．７ｍｍにて、図１に示す構造を有する実施例１のタイヤおよび図３に示す実施例２のタイヤを作製した。これら各実施例のタイヤにつき、従来例１、２のタイヤと同様に室内離陸試験を繰り返し実施したところ、共に２００回以上繰り返してもトレッドはブローしなかった。【００２９】
上記各従来例および実施例の試験結果を、各タイヤのセンター溝４ｂ、４ｃ（２４ｂ、２４ｃ）およびセカンド溝４ａ、４ｄ（２４ａ、２４ｄ）の溝深さ、ベーストレッドゴムの厚さ（ゲージ）Ｇb1〜Ｇb3およびキャップトレッドゴムの厚さ（ゲージ）Ｇc1〜Ｇc3、キャップトレッドゴムの５０％モジュラス、１００％モジュラス、レジリエンスおよび動的貯蔵弾性率Ｅ’、ベーストレッドゴムの５０％モジュラスおよびレジリエンスの各ゴム物性値、並びに、タイヤ構造を示す図面の表示とともに、下記の表１中に示す。各ゴム物性値の測定方法は以下に示すとおりである。【００３０】
（モジュラスの測定）
キャップトレッドゴムとベーストレッドゴムの双方について、５０％伸び時における引張応力を、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１−１９９３に従い、ＪＩＳ  ダンベル状（３）号型試験片を用いて、試験温度２４±２℃にて測定して、これを５０％モジュラスとした。また、キャップトレッドゴムについては、同条件下で、１００％モジュラスについても測定した。【００３１】
（レジリエンスの測定）
キャップトレッドゴムとベーストレッドゴムの双方について、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５５−１９９６に従う反発弾性試験方法に基づき、試験温度２４±２℃にて測定を行った。【００３２】
（動的貯蔵弾性率（Ｅ’）の測定）
キャップトレッドゴムについて、東洋精機（株）製のスペクトロメータを用いて、試料片（厚さ２ｍｍ、幅４．７ｍｍ、長さ２０ｍｍ）に対し静的に初期荷重１６０ｇを与えて、平均歪振幅２％、周波数５２Ｈｚの条件下で、試験温度２４±２℃にて測定を行った。【００３３】
【表１】
0004530364.tif 000002
【００３４】
上記表１中に示すように、本発明を適用した実施例１、２の航空機用空気入りタイヤは、溝深さを深くしても発熱性を悪化させることがなく、また、室内で離陸試験を繰り返し行ってもトレッドを故障させることなく、航空機に装着したときのトレッド当りの着陸回数を多くすることができた。
【図１】
0004530364.tif 000003
【図２】
0004530364.tif 000004
【図３】
0004530364.tif 000005