(57)【要約】【課題】高速と高負荷と軽量化とを満たす、改良された航空機タイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤが、ビードコア１０３を有する２つの環状のビード部１０１と、ビード部１０１同士の間を、サイドウォール部１６およびトレッド部を通って延びているカーカス１０と、最大幅の部分で分けられている上方サイドウォールおよび下方サイドウォールを有する各々のサイドウォール部１６と、を含む。下方サイドウォールは、取り付けられず膨張していない新品のタイヤを測定した時に、エイペックスの半径方向の外側の端部と最大幅の点との間に位置している第１の凹部１９を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードコアを有する２つの環状のビード部と、前記ビード部同士の間を、サイドウォール部およびトレッド部を通って延びているカーカスと、最大幅の部分で分けられている上方サイドウォールおよび下方サイドウォールを有する各々の前記サイドウォール部と、を含み、
前記下方サイドウォールは、取り付けられず膨張していない新品のタイヤを測定した時に、エイペックスの半径方向外側端部と前記最大幅の点との間に位置している第１の凹部をさらに有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記空気入りタイヤが、前記上方サイドウォールに位置する第２の凹部をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記第１の凹部は第２のエイペックスの半径方向外側端部に隣接して配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記第２の凹部は、前記トレッドが前記上方サイドウォールと交わる位置に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記第２の凹部はベルトパッケージの軸方向外側に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記第１の凹部と第２の凹部が凸部によって分けられていることを特徴とする、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記カーカスが、前記トレッドから下方に延び前記ビードコアの周りに少なくとも１つの折り返し部を形成している少なくとも２つのプライを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
軸方向内側プライの角度は、取り付けられず膨張していない新品の状態で軸ＸＸに対して測定した時に、４０〜５５度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。
【請求項９】
軸方向内側プライの角度は、取り付けられず膨張していない新品の状態で軸ＸＸに対して測定した時に、４０〜５０度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。
【請求項１０】
軸方向内側プライの角度は、取り付けられず膨張していない新品の状態で軸ＸＸに対して測定した時に、４０〜４５度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を有し、特に、航空機に用いられるような高速かつ高負荷の空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機タイヤのラジアルカーカス補強材は、一般的に、少なくとも１つの環状ビード部材に繋がれている、テキスタイルコードからなるいくつかのプライを含んでいる。補強プライの第１のグループは、一般的に、環状ビード部材の周りに内側から外側に巻かれて折り返し部を形成しており、それぞれの端部がタイヤの回転軸から半径方向に間隔を置いて位置する。プライの第２のグループは、一般的に、環状ビード部材の周りにタイヤの外側から内側に巻かれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６７５１８４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
航空機タイヤは、通常、タイヤの重量に著しく影響し得る多層のプライを用いている。多層のプライは、ビードの耐久性の問題を生じさせることがある。従って、ビードの耐久性が向上した、軽量で効果的なタイヤ構造を提供することが望まれている。内側にある上方へ折り返したプライと外側にある下方へ折り返したプライの使用法とそれらの位置とが最適化された、改良されたビード構造がさらに望まれている。そのため、高速と高負荷と軽量化とを満たすことができる、改良された航空機タイヤが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の空気入りタイヤは、２つの環状のビード部と、カーカスと、ベルト補強層を含む。空気入りタイヤはサイドウォールをさらに含み、各サイドウォールは、最大幅の部分で分けられている上方サイドウォールおよび下方サイドウォールを有する各々のサイドウォール部と、を含む。下方サイドウォールは、エイペックスの半径方向の外側の端部と最大幅の点との間に位置している第１の凹部をさらに有する。空気入りタイヤは、上方サイドウォール内に位置する第２の凹部をさらに有する。
［定義］
【０００６】
「１００パーセントモジュラス」は、１００パーセントの伸び（すなわち元の長さの２倍に拡張すること）を生じさせるのに必要な、メガパスカル（ＭＰａ）単位の力を意味する。
【０００７】
「３００パーセントモジュラス」「Ｍ３００モジュラス」は、３００パーセントの伸び（すなわち元の長さの４倍に拡張すること）を生じさせるのに必要な、メガパスカル（ＭＰａ）単位の力を意味する。
【０００８】
「エイペックス」は、ビードコアの半径方向上方であって、プライと折り返しプライの間、すなわち折り返しプライの軸方向外側に位置するエラストマーのフィラーを意味する。
【０００９】
「環状」は、リングのように形成されていることを意味する。
【００１０】
「軸方向の」および「軸方向に」は、ここでは、タイヤの回転軸に平行な線または方向を指す。
【００１１】
「ビード」は、フリッパー、チッパー、エイペックス、トゥガード、およびチェーファーのような、他の補強部材があってもなくてもよい、タイヤの、プライコードで巻かれて形成された環状の引っ張り部材を含む、設計リムに嵌まる部分を意味する。
【００１２】
「ベルト構造」は、織られていても織られていなくてもよく、トレッドの下方にあり、ビードに繋がれておらず、タイヤの赤道面に対して傾斜したコードを有している、平行な複数のコードからなる少なくとも２つの環状の層、すなわちプライを意味する。ベルト構造は、拘束層としてはたらく、相対的に小さな角度だけ傾斜している平行なコードのプライも含んでいてよい。
【００１３】
「カーカス」は、ベルト構造、トレッド、アンダートレッド、プライ上のサイドウォールゴムとは別であるが、ビードを含むタイヤ構造を意味する。
【００１４】
「ケーシング」は、タイヤの、トレッドおよびアンダートレッドを除く、カーカス、ベルト構造、ビード、サイドウォール、およびその他のすべての構成要素（例えばタイヤ全体）を意味する。
【００１５】
「チェーファー」は、ビード構造をリムから保護し、リムの半径方向上方での屈曲に寄与し、タイヤをリムからより良くシールするために、ビードの外側の周りに配置された狭いストリップ材を指す。
【００１６】
「チッパー」は、ビード領域を補強し、サイドウォールの半径方向の最も内側の部分を安定させるという機能を有する、ビード領域に配置されている布地または鋼コードからなる狭い帯材を指す。
【００１７】
「周方向」は、赤道面（ＥＰ）に平行で、軸方向に垂直な、環状のタイヤの表面の外周に沿って延びる線または方向を指し、断面を見た時にトレッドの軸方向の曲率を定義する半径を有する、隣接する円曲線の組の方向も指す。
【００１８】
「コード」は、タイヤの補強構造に含まれる補強ストランドの１つを意味する。
【００１９】
「コード角度」は、タイヤの平面図において左または右の、コードが赤道面に対してなす鋭角を意味する。「コード角度」は、硬化されているが膨張していないタイヤで測定される。
【００２０】
「クラウン」は、タイヤの、タイヤトレッドの幅の両端の内部にある部分を意味する。
【００２１】
「デニール」は、９０００メートルあたりの、グラム単位の重量（線密度を表す単位）を意味する。Ｄｔｅｘは、１００００メートルあたりの、グラム単位の重量を意味する。
【００２２】
「密度」は、単位長さあたりの重量を意味する。
【００２３】
「エラストマー」は、変形した後の寸法と形状を元に戻すことができる弾性材料を意味する。
【００２４】
「赤道面（ＥＰ）」は、タイヤの回転軸に垂直でそのトレッドの中心を通る平面、すなわち、トレッドの周方向中心線を含む平面を意味する。
【００２５】
「布地（fabric）」は、撚り合わされていてもよい、基本的に一定方向に延びるコードの網状組織を意味し、高モジュラス材料の（撚り合わされていてもよい）多数のフィラメントで順番に（in turn）構成されている。
【００２６】
「繊維」は、フィラメントの基本的な構成要素を形成する、天然または人工の物質の単位である。その直径または幅の少なくとも１００倍の長さを有することを特徴とする。
【００２７】
「フィラメントの番手（count）」は、糸（yarn）を構成するフィラメントの数を意味する。一例では、１０００デニールのポリエステルは、およそ１９０のフィラメントを有する。
【００２８】
「フリッパー」は、タイヤ本体内のビードワイヤを結びつける、強度のためのビードワイヤの周りの補強用布地を指す。
【００２９】
「ゲージ」は、測定値を全般的に指し、特に厚さの測定値を指す。
【００３０】
「内側」は、タイヤの内部に向かうことを意味し、「外側」は、その外部に向かうことを意味する。
【００３１】
「インナーライナー」は、チューブレスタイヤの内表面を形成し、タイヤ内に膨張流体を封じ込める、エラストマーまたはその他の材料の１つまたは複数の層を意味する。
【００３２】
「側方」は、軸方向を意味する。
【００３３】
「負荷範囲」は、タイヤ・リム協会の表で定義されている特定の形式の点検（service）に用いられる所定のタイヤにおける負荷と膨張の限界を意味する。
【００３４】
「標準負荷」は、タイヤの点検条件のために適切な標準化機関によって決められた特定の設計の膨張圧力と負荷を意味する。
【００３５】
「プライ」は、半径方向に配置された、または平行な、ゴムで覆われたコードの、コード補強層を意味する。
【００３６】
「半径方向の」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸に放射状に向かうか、またはタイヤの回転軸から放射状に離れる方向を意味するものとして用いられる。
【００３７】
「ラジアルプライ構造」は、１つまたは複数のカーカスプライを意味し、少なくとも１つのプライが、タイヤの赤道面に対して６５〜９０度の角度に方向付けられている補強コードを有している。
【００３８】
「ラジアルプライタイヤ」は、ベルトで巻かれた、すなわち周方向に拘束された空気入りタイヤを意味し、少なくとも１つのプライが、ビードからビードまで延びておりタイヤの赤道面に対して６５〜９０度のコード角度に置かれているコードを有している。
【００３９】
「断面高さ」は、タイヤの赤道面におけるリムの名目直径からタイヤの外側直径までの半径方向距離を意味する。
【００４０】
「断面幅」は、負荷をかけずに標準圧力で２４時間膨張させる時とその後の、タイヤの回転軸に平行で、そのサイドウォールの外側同士の間の、ラベルや装飾や保護バンドによるサイドウォールの隆起部を除く最大直線距離を意味する。
【００４１】
「サイドウォール」は、タイヤの、トレッドとビードの間の部分を意味する。
【００４２】
「剛比」は、固定された端部同士の間の中心で支持され負荷によって曲げられたコードの両端を含む固定された３点での曲げ試験によって値を決定した時の、管理されたベルト構造（control belt structure）の剛性値を別のベルト構造の剛性値で割った値を意味する。
【００４３】
「トレッド」は、タイヤが標準膨張状態で標準負荷がかけられた時に路面に接触するタイヤの部分を含む、タイヤのケーシングに固着されている、成形されたゴム部材を意味する。
【００４４】
「トレッド幅」は、タイヤの回転軸を含む平面内のトレッド表面の弧の長さを意味する。
【００４５】
「折り返し端部」は、周囲にプライが巻かれるビードから上向き（すなわち半径方向外向き）に折られたカーカスプライの部分を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のタイヤ構造の半分を模式的に例示する部分断面図である。
【図２】本発明のビード構造の模式的に例示する部分断面図である。
【図３】サイドウォールとビード領域の輪郭を模式的に例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明のラジアル航空機タイヤ１００の半分の断面図を示している。タイヤは、中央の周方向面（mid-circumferential plane）を中心として対称であるため、半分のみを示している。図示されているように、航空機タイヤは、それぞれの内部に環状ビード部材１０３が埋め込まれている１対のビード部１０１を有している。航空機タイヤに用いられるのに適した環状ビード部材の一例が特許文献１に示されている。環状ビード部材１０３は、好ましくは、複数の鋼シースワイヤによって囲まれている中央部分に、アルミニウム、アルミニウム合金、またはその他の軽量合金を有している。他の環状ビード部材を用いてもよいことが、当業者には理解されるであろう。
【００４８】
航空機タイヤは、さらに、ビード部１０１の各々からタイヤの半径方向に実質的に外側向きに延びているサイドウォール１６と、複数のサイドウォール部１６の半径方向外側端部同士の間を延びているトレッド１４を有している。トレッドの外側の軸方向縁部において、ショルダー１８は、サイドウォール１６およびトレッド１４と結合している。ショルダー１８は、半径ＲＳを有している。好ましくは、サイドウォール１６は、上方サイドウォール部１６ａと下方サイドウォール部１６ｂを有している。上方サイドウォール部１６ａは、最大幅Ｓの点で下方サイドウォール部１６ｂから分けられる。上方サイドウォール部１６ａは、好ましくは、上方サイドウォール部１６ａ内でショルダー領域１８の近くに位置している凹部１７を有している。好ましくは、凹部１７は、ショルダー１８とサイドウォール１６ａの間に位置している。凹部１７は、２〜６インチ（５０．８〜１５２ｍｍ）の範囲、好ましくは３〜５インチ（７６．２〜１２７ｍｍ）の範囲の半径ＲＸを有し、タイヤの外側に位置する中心点（原点）を有している。凹部１７は、半径方向外側にトレッドショルダー１８内まで延びている。好ましくは、凹部１７は、トレッド１４と上方サイドウォール１６ａが交わる部分に位置している。上方サイドウォール１６ａの半径は、半径ＲＡである。好ましくは、ＲＡはＲＸよりも大きい。より好ましくは、ＲＡはＲＸの２倍よりも大きい。
【００４９】
好ましくは、下方サイドウォール部１６ｂは凹部１９を有している。好ましくは、凹部１９は、エイペックスの点９の半径方向外側、かつ最大幅Ｓの点の半径方向内側に位置している。凹部１９は、２〜６インチ（５０．８〜１５２ｍｍ）の範囲、好ましくは２〜４インチ（５０．８〜１０２ｍｍ）の範囲の半径ＲＹと、タイヤの外側に位置する中心点とを有している。下方サイドウォール１６ｂの半径は半径ＲＢである。好ましくは、ＲＢはＲＹよりも大きい。好ましくは、ＲＢはＲＡよりも大きい。
【００５０】
さらに、タイヤ１００は、一方のビード部１０１から他方のビード部１０１へドーナツ状に延びているカーカス１０によって補強されている。空気を通さないインナーライナー１３が、カーカス１０の内側表面に配置されている。図２は、本発明に係る空気入りタイヤのタイヤビード構造１０１の一例の部分断面を模式的に示している。図示されているタイヤの例は、５７１００ポンドの負荷定格と２２０ｐｓｉの圧力定格の、５０ｘ２０Ｒ２２の標準寸法のタイヤの例である。このような構造１０１は、優れた耐久性を生み、リムにおける摩擦を減らす。
【００５１】
カーカス補強材１０は、４つの軸方向内側プライ１，２，３，４と２つの軸方向外側プライ５，６から形成されていてよい。ビード１０３の断面は、実質的に三角形の断面形状を有するエラストマー混合物のフィラーすなわち第１のエイペックス１１１が半径方向上方に位置していてもよい。第１のエイペックスの終端部７は、タイヤの回転軸から半径方向に、基準線ＸＸからの距離Ｄだけ延びており、基準線ＸＸはビードワイヤの中心を通って軸方向に延びている。好ましくは、３つの軸方向内側プライ１，２，３はトレッドから下方に延び、軸方向内側に位置し、ビードコア１０３の周りに巻かれ、折り返し部１Ａ，２Ａ，３Ａをそれぞれ形成している。軸方向の最も内側のカーカスプライ１，２は、例えばエイペックスの高さすなわち距離Ｄの１．５〜３倍の範囲である量Ｈ１，Ｈ２だけ線ＸＸから半径方向に離れているそれぞれの折り返し端部１Ａ，２Ａを有していてよい。さらに、例えば、内側プライ３および４の折り返し端部３Ａ，４Ａも、第１のエイペックス１１１の終端部の半径方向下方の距離Ｈ３，Ｈ４の位置にそれぞれ配置されていてよい。好ましくは、折り返し端部１Ａ，２Ａはエイペックスの頂点７の半径方向外側に配置され、チェーファー１２２のチェーファー末端部１２４よりも高い。好ましくは、軸方向の最も内側のプライ１は、軸方向の最も外側の折り返し端部１Ａを有している。
【００５２】
内側カーカスプライ１，２，３，４の折り返し部１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａを包み込む、少なくとも１つのカーカス外側下降プライ５がある。軸方向外側下降プライは、例えば、ビードワイヤ１０３に外接する円の中心における１８０度以下の角度に対応する部分すなわち円弧の上を、ビードワイヤ１０３の周りに部分的に巻かれているため、外側プライ５の端部５Ａは基準線ＸＸの半径方向内側に位置している。図１に示すプライ６は任意に設けられるものである。カーカスプライ１〜６は、赤道面に対して７０〜９０度の間の角度をなす補強材を含んでいてよい。
【００５３】
内側プライの角度は、ＰＬＡと表されている図１に示されている角度で測定される。角度ＰＬＡは、軸方向（線Ｘ-Ｘ）と、軸方向内側プライ１〜４のうちの軸方向の最も外側のプライ４、すなわちビードコアに最も近いプライとの間の角度である。好ましくは、ＰＬＡは、リムに取り付けられておらず膨張していない新しいタイヤで測定されたときに４０〜５５度の範囲内である。
【００５４】
フリッパー８は、ビードワイヤ１０３をカーカス補強材１０から分離し、カーカスプライコード（または異なるコード）と同じラジアルテキスタイルコードで形成されていてもよい。フリッパー８の一方の終端部は、例えば、線ＸＸから、１８ｍｍである半径方向距離ＬＩだけ延びていてよい。フリッパー８の他方の終端部は、線ＸＸから、１０ｍｍに等しい半径方向距離ＬＥだけ延びていてよい。
【００５５】
タイヤビード１０３は、補強プライ、またはラジアルテキスタイルコードによって補強されている外側の第１のチェーファー１２１によって補われていてもよい。ゴムチェーファー１２１は、カーカスプライの取り付け時の損傷に対する保護を確実にするのと同様に、タイヤと、それが使用されるリムとの間の圧力の分布を良好にする。第１のチェーファー１２１の軸方向外側端部は、基準線ＸＸのわずかに（約２０ｍｍ）上方であってよく、その軸方向内側端部は、線ＸＸの下方であってよい。
【００５６】
図１に示されているビード構造を有するタイヤの例は、２つの環状ビード部分／構造と、ビード部分同士の間を２つのサイドウォール部１０１を通って延びているカーカス１０と、トレッド部（図示せず）を含んでいてよい。カーカス１０は、ビード部１０１の周りを折り返される複数の平行なコードからなる少なくとも１つのカーカスプライ１と、カーカス１０の半径方向外側かつトレッド部の半径方向内側に配置されているベルト補強層（図示せず）とを有していてよい。各環状ビード部１０１は、カーカスプライすなわちビードコアの周りを折り返されるプライ１〜４を有する環状ビードコア１０３と、ビードコアに隣接しビードコアの半径方向外側に配置されている第１のエイペックス１１１と、ビードコアと１つまたは複数のカーカスプライの軸方向外側に配置されている第２のエイペックス１１２と、１つまたは複数のカーカスプライに隣接しビードコアの軸方向外側に配置されている第１のチェーファー１２１と、第２のエイペックス１１２に隣接し第２のエイペックス１１２の軸方向外側に配置されている第２のチェーファー１２２と、を含んでいてよい。
【００５７】
第１のエイペックス１１１は、３００パーセントモジュラスが１８〜２５ＭＰａである材料で構成されていてよい。第２のエイペックスは、３００パーセントモジュラスが１４〜１８ＭＰａである材料で構成されていてよい。第１のチェーファー１２１は、３００パーセントモジュラスが１７〜２１ＭＰａである材料で構成されていてよい。第２のチェーファー１２２は、３００パーセントモジュラスが７〜９ＭＰａである材料で構成されていてよい。第２のチェーファーの軸方向外側端部は、線ＸＸの約６０ｍｍ上方であってよい。従って、第２のチェーファーの軸方向外側端部は、２００％定格負荷条件の下で、タイヤとホイールフランジとの間の接触領域を覆う。サイドウォール部１６は、３００パーセントモジュラスが３〜８ＭＰａである材料で構成されていてよい。
【００５８】
前述したように、本発明に係るビード構造１０１は、優れた耐久性と、リムにおける摩擦の低減を生じさせる。従って、このビード構造１０１は、空気入りタイヤの構造と挙動の複雑さについて完全かつ十分な見解が提示されていないとしても、空気入りタイヤの性能を向上させる。
【００５９】
前に記載した説明は、本発明を実施するために現在最も良く考えられている１つまたは複数の形態である。この記載は、本発明の一般的な原理の例を示すためになされており、本発明を限定するものと解釈すべきではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照することによって最も良く定められる。模式的な図面に示されている参照符号は、明細書中で言及されているものと同じである。本願の目的のために、図面に示されている様々な例は、同様な構成要素に同じ参照符号を用いている。構成例は、位置や数が異なる同様構成要素を採用してもよく、それによって本発明の代替構成が形成される。
【符号の説明】
【００６０】
１，２，３，４      軸方向内側プライ
１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａ      折り返し部
５，６      軸方向外側プライ
８        フリッパー
１０      カーカス
１３      インナーライナー
１４      トレッド
１６      サイドウォール部
１６ａ    上方サイドウォール部
１６ｂ    下方サイドウォール部
１７      凹部
１８      ショルダー
１９      凹部
１００    ラジアル航空機タイヤ
１０１    ビード部
１０３    環状ビード部材
１１１    第１のエイペックス
１１２    第２のエイペックス
１２１    第１のチェーファー
１２２    第２のチェーファー
【図１】
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【図２】
2016117484.tif 000004
【図３】
2016117484.tif 000005