JPH0332904A - 高速重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、構造耐久性能、耐高内圧性能等のタイヤ諸性
能を向上しえた高速重荷重用ラジアルタイヤに関する。

〔従来の技術〕

高速重荷重用ラジアルタイヤ、特に航空機用タイヤは、
近年の航空機の大型化、飛行速度の増大に伴い、使用速
度、使用荷重が増大し、従って、■　航空機が滑走路に
離着陸する際の衝撃を効果的に緩和させるため、タイヤ
の負荷時の撓み量が、例えば２８〜３８％と極めて大で
あり、従って大きな繰返し変形に耐えうろこと。

■　飛行機の高速化に伴い、離着陸に伴う速度が増大し
ているため、大荷重、大きな変形下における高速回転に
耐えること。

■　飛行機の軽量化のために、タイヤ単位重量当たり、
１３０〜３６０倍程度（通常のタイヤでは約５０倍程度
）の負担荷重が作用し、しかもそのために１０〜１６ｋ
ｇ／ｃ＋ａ等の極めて高内圧が負荷されること。

に加えて、滑走路とゲートとの問を移動するときの低速
ではあるが、比較的長時間に亘り大きな荷重が作用する
タクシ−条件に耐えることが要求される。

さらに飛行機は、この滑走路と、ゲートとの間の走行時
においては、飛行機の向き変えのための旋回がしばしば
行われるため、前記耐久性とともに、旋回時における振
れを防ぎ、操縦安定性を高めるべくコーナリング力を増
すことが必要となる。

又このような操縦安定性の向上は離着陸時の横揺れ、首
振り等を防止するのにも役立つ。

他方、航空機用タイヤとして、カーカスコードをプライ
間で互いに交差するように配したクロスブライ構造のも
のが多用されている。しかしこのものは、カーカスコー
ドが比較的大きな角度で交差しているため、横剛性が大
であり、操縦特性も比較的優れているとはいえ、トレッ
ド部の剛性が小でありかつ重量が大であることと相まっ
て、耐摩耗性、発熱性などの他の特性において、好まし
くなく、近年の大型ジェット機の著しい性能向上から、
クロスブライ構造のものは使用が制約されつつある。

従って、近年、カーカスコードをタイヤ赤道に略直角に
配列したいわゆるラジアル、セミラジアル構造のカーカ
スの半径方向外側に、タイヤ赤道に対して小角度で傾く
ベルトコードからなるベルト層を配置したラジアルタイ
ヤが使用されつつある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このようなラジアル構造の航空機用タイ
ヤは、ベルトコードがタイヤ赤道方向に配されることに
より、トレッド部の円周方向に大きなタガ効果を付与で
き、トレッド部の面外曲げ剛さを高め、耐摩耗性、転が
り特性等を改善し、タイヤの耐久性を向上しうるとはい
え、各ベルトプライのベルトコードの交差角が小であっ
て、しかもカーカスコードと略直角に交わり、コードが
互いに矩形状に交わるため、従来のラジアルタイヤでは
、トレッド部の面内曲げ剛性にやや劣ることとなり、そ
の結果、旋回に際してのコーナーリング力が低下し、振
れ等を生じやすく操縦安定性を損ないがちであるなど、
充分な構造耐久性能を具えるものではなかった。

又ベルトコードは、従来、タイヤ重量の軽減を意図して
ナイロン繊維からなるコードが多用されている。しかし
ナイロン繊維コードはコードの引張強さが小であり、近
年の航空機の大型化、高速化に伴う耐摩耗性、耐高内圧
には追従し得ないものがある。

前記問題点の一端を解決すべく、スチール製のコードを
用いることも提案されているがスチール製のコードは引
張強さを上昇するもののタイヤ重量が増大するという間
理があり完全な解決に至っていない。

発明者らは、スチールに近い物性を有しかつナイロンと
時開等の比重からなる芳香族ボリアミド繊維に着目し、
しかも該繊維を形成する素糸の組成を一定の条件範囲に
規制することにより、前記問題点を解決しうることを見
出したのである。

本発明は、ベルト層に芳香族ボリアミド繊維を用いるこ
とを基本として、優れた構造へ性能、耐高内圧性能、コ
ーナリング性能等のタイヤ諸性能を向上しうる高速重荷
重用ラジアルタイヤの提供を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

前記問題点を解決するため、本発明の高速重荷重用ラジ
アルタイヤにあっては、トレッド部からサイドウオール
部をへてビード部のビードコアで折返しかつタイヤ赤道
に対して７５度以上かつ９０度以下の角度で傾くカーカ
スコードの１以上のカーカスプライからなるカーカスと
、該カーカスの外側かつトレッド部内方に位置するとと
もに芳香族ポリアミドからなる繊維を用いたベルトコー
ドを並列したベルト層とを具えるとともに、前記ベルト
コードは、ｌ０Ｃ１１当りの撚り数（Ｔ）とコードのト
ークルデニール数（Ｄ）の平方根との積（Ｔψ五）であ
る捩り系数（ＴＮ）の値が２．４６６Ｘ１０３以上かつ
３．０３６×１０３以下としている。

〔作用〕

ベルト層に芳香族ポリアミド繊維を用いたため、ベルト
層は、高い引張力と大きい伸長性とを具え、タイヤに高
い内圧を付加することが出来る。

しかもベルトコードは、その撚り系数（ＴＮ）を２．４
６６Ｘ１０３〜３．０３６×１０３の範囲とすることに
よって、前記カーカスと協同して、タガ効果を有効に発
揮でき、タイヤ内圧を更に高めろるとともに高内圧条件
のもとにあっても、コーナリンク性能を膿うことなく、
又ベルト層端部にセパレーシヨンの発生を防止し構造耐
久性能を高めることが出来るため、タイヤの諸性能を著
しく向上させうる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例をタイヤサイズ４６×１７Ｒ２０
の航空機用タイヤの場合を例にとり、図面に基づき説明
する。

正規リムＲに取付けかつ正規内圧を充填した状態を示す
第１図において、ラジアルタイヤｌは、ビードコア２が
通るビード部３と、該ビード部３に連なりタイヤ半径方
向外向きにのびるサイドウオール部４と、咳すイドウオ
ール部４の外端をつなぐトレッド部５とを具えている。

さらにタイヤｌには、ビードコア２を、タイヤの内側か
ら外側に折返す複数枚、例えば４枚のカーカスプライ１
ａ−からなる内Ｊｉ７Ａと、この内層７Ａの折返し部を
囲みタイヤの外側から内側に折返す複数枚、例えば２枚
のカーカスプライ７ｂ。

７ｂからなる外層７Ｂとを有するカーカス７が設けられ
る。又カーカスプライ７ａ、７ｂの各カーカスコードは
タイヤ赤道ＣＯに対して７５度〜９０度の傾きを有する
ラジアル方向に配置されるとともに、本例ではカーカス
７は、隣り合うカーカスプライ間において、夫々カーカ
スコードがタイヤ半径方向に対して交互に交差して傾く
ことにより、タイヤの横剛性を向上している。

又ビードコア２上方には、タイヤ半径方向にのびる先細
ゴムからなるビードエーペックス９を設けて剛性を高め
る。

さらにトレッド部５には、その内部にカーカス７の半径
方向外側に位置してタイヤ赤道面に対して５°以下の角
度でベルトコードを配置したベルト層１０が設けられる
。

ベルト層１０はペルトコードｄをタイヤ赤道ＣＯに対し
て前記した如く０〜５度の範囲で傾斜して配列してなる
複数枚、例えば６〜１０枚のベルトプライ１０ａ・・・
−と、該ベルトプライ１０ａの半径方向内側かつカーカ
ス７の外側に位置して、しかもペルトコードｄをタイヤ
赤道ＣＯに対して０〜７０度の範囲の角度で傾斜した１
層以上、例えば２層のカットプレーカプライ１４ａ、１
４ａからなるカントブレーカ１４とを具える。

さらに本例では前記ベルトＪＩＩＪの外側に、保護コー
ドを用いたカットプロテクタ１６が配される。

前記複数枚のベルトプライ１０ａ−は、半径方向外向き
に徐々に中挟とすることにより、ベルト層１０は、タイ
ヤ軸を含む断面において台形状をなし、又その側面ＩＱ
ｂはタイヤバットレス部の外表面ＳＢに略同厚さで沿っ
た斜面となる。又ベル）ＭＩＯの最大重、本例では最も
内側の広巾のプライ１０ａの巾は、タイヤ金山Ｗの６５
〜８５％程度の範囲としている。なおベルトコードは、
各ベルトプライ１０３−ごとに交互に逆に傾ける。

前記カントブレーカ１４は、前記ベルトコードが交互に
逆に傾く２層のカットプレーカプライ１４ａ、１４．３
を用いる一方、このカットブレーカ１４は、その外端Ｉ
ま、前記ベルト層１０の外端内方で終端する。なおりッ
トブレーカ１４の外端はベルトＪＩＩＯの外端と整一す
ることもややはみ出ることもできる。

このカットブレーカ１４は、トレッド部５の面内曲げ剛
さを高め、コーナーリング力を増大するためのものであ
り、そのために好ましくはカーカスコード、ベルトコー
ドとトライアングル構造となるように配置する。従って
カーカスコードがタイヤ赤道に対して７５〜９０度、ベ
ルトコードが５度以下の角度で傾くため、補助コードは
、前記した如くタイヤ赤道ＣＯに対して、０〜７０度、
好ましくは１０〜３０度の角度で傾ける。なおり−カス
コードが７５〜８０度の角度のとき、コードのタイヤ赤
道に対する傾きを０度近くに設定することができる。

このように、カットブレーカ１４のの付加自体によって
、さらには、前記のようにカーカスコード、ベルトコー
ドとトライアングル構造とすることにより面内曲げ剛さ
を高め、コーナーリング力を増大するとともに、構造耐
久性能が高まる。

又カットプロテクタ１６は、ベルト層ｌＯの外側に配さ
れかつ保護コードを用いる少なくとも一枚、本例では２
枚のブライ１６ａ、１６ａからなり、かつこのカットプ
ロテクタ１６は、外部からの耐カット性を向上するとと
もに、ベルト層１０とトレッド部５とのゴムとの間の剛
性段差を緩和し、その間における剪断応力を低減する。

カーカスコードは本実施例では芳香族ポリアミド、ナイ
ロン、ポリエステル等の伸長性を有する有機繊維、カー
ボン、金属のコードの内の一種又は二種以上の混成コー
ドを用い、又咳コードを基材ゴムに埋着させることによ
り前記カーカスプライ７ａ、７ｂが形成される。

タイヤ１は、内圧充填によって歪がサイドウオール部４
、特に最大重Ｗ部に集中する傾向がある。

このような歪の発生を防止するためにベルト層ｌＯを形
成するベルトコードは、その伸び特性を規制する必要が
ある。

ペルトコードｄは複数本の芳香族ボリアミド繊維からな
る素綿を撚り合わせて形成される。

又ペルトコードｄは、ｌ０ＣＩＩ当りの撚り数Ｔと該コ
ードのトータルデニール数りの平方根との積（Ｔ６）で
ある捩り系数ＴＮの値を２．４６６　Ｘ１０ツ以上かつ
３，０３６×１０３以下としている。

前記撚り係数が２．４６６ｘｌＯ’未満の場合には、ペ
ルトコードｄの伸度が小となり、コーナーリング性能が
低下する一方、１０３６ｘｌｏ’をこえるとペルトコー
ドｄの伸度が大となる拮果、タガ効果が不十分となり、
ベルト７１１０のセパレーシヨンが生じ構造耐久性能が
低下する。

又ペルトコードｄは、本実施例ではその破断時の伸び％
を前記コードのト−タルデニールＦＥＤで除した値であ
る破断伸度Ｅが７．７８Ｘ１０−’以上かつ１２．２２
Ｘ１０−’以下とするのが好しい。

破断伸度Ｅが７．７８Ｘ１０−’未満の場合には内圧の
充填によってもベルト層の伸びは少であり、変形に除し
てトレッド部５、及びビード部３に作用する圧縮応力を
緩和する能力に劣る。又逆に１２．２２Ｘ１０−’をこ
えるとベルト層１０の伸縮が大となり、該ベルト層１０
のエツジにおけるセパレーシヨンが発生する危険がある
。

又前記ペルトコードｄは第２図に示す如く、トッピング
ゴムｅに埋着させることによりベルトプライ１０ａ及び
カットプレーカプライ１４ａを形成する。このトッピン
グゴムｅには補強性及び低発熱性に加えて、前記コード
の特性を発揮させるものを用いる。このようなものとし
て、天然ゴム、合成イソプレンゴムの１種又は２種以上
からなる基材にカーボンを５０〜７０重量部が混合され
かつ１００％モジュラスが３０〜７０　ｋｇ／ｃｏ＋”
　、破断時の伸びが２００％以上かつ５００％以下のも
のが好適に用いられる。カーボンが５０重量部未満の場
合は、補強性が低下し、７ｏａｍ部をこえる場合は発熱
が大きくなる傾向にある。他方１００％モジュラスが３
０ｋｇ／ｃｓ＊”未満の場合は、発熱が大きくなり、７
０ｋｇ／ｃｏ＋”をこえると補強性が低くなりやすい、
又破断時の伸びが２００％未満の場合、カーカスの歪に
対する追従性が不足しゴム破断を招きやすく、５００％
を越えると発熱性が高くなる１頃向にある。

芳香族ポリアミドを用いた繊維は、優れた強度、伸びを
具える反面、従来、ナイロン、脂肪族ポリアミドに比べ
てトッピングゴムｅとの接着力が劣るという問題があり
、その利用が妨げられていた。

しかし、芳香族ポリアミドに通した接着処理方法を見出
すことにより、芳香族ポリアミドとトッピングゴムｅと
の接着力１よ、ナイロン、脂肪族ポリアミドなどと同等
或はそれ以上の接着力を得ることが出来るようになり、
芳香族ポリアミドからなる繊維をベルトコード　１０の
タイヤベルトコードとしての採用が可能となったのであ
る。

ナイロン、脂肪族ポリアミドをト・ンピングゴムに接着
する工程は、第１表に示す如く、２浴処理で行われる。

しかし前記処理手順で芳香族ボリアミド繊維とトッピン
グゴムとを接着した場合には、接着力はナイロン等のそ
れに比べて顕著に低下し、ベルト層としての機能を達成
し得ないものがある。

そこで第２表に示す如く１浴工程を続けて２回行い、し
かも２浴工程も前記１浴工程と同様に２回連続して行う
ことにより、ベルトコード（ｌとトッピングゴムとの接
着力を２１．０ｋｇ／ｃｍ以上になし得たのである。

前記接着力が２１．０　ｋｇ　、／　ｃｍ未溝になると
大荷重、大きな変形下における高速回転時においてセパ
レーシッンが発生する危険があり航空機用などの高速重
荷重用タイヤとして採用することが出来ない。

前記ベルトプライ１０ａは、トレッド部５のタイヤ軸方
向の一方の側ｉＴＥからタイヤ赤道ＣＯを通って他方の
側縁ＴＥに亘り一本乃至数本のベルトコードｄを、ワイ
ンデング法によって周方向に巻回している。

このように巻回させることによりベルトコードｄは、一
本に連らなることとなり、ベルトコード間においてタガ
効果を発揮しトレッド部５の剛性を高める。

しかもそのベルトコードｄは側縁部分のベルトコードの
直径に比してタイヤ赤道部分の直径を大としている。従
ってトレッド部５において最も大きな作用力を受けるタ
イヤ赤道部分が補強されトレッド部５の強度が均等化さ
れる結果、タイヤの軽量化に役立つ。

〔具体例１〕 タイヤサイズ４６Ｘ１７Ｒ２０の第１図に示すタイヤに
ついて、そのベルトコードを第３表に示す仕様により試
作した。又比較別欄に示す仕様に１ 第 表 ついても併せて試作し実！＊例ａのものと比較した。

実施例ａのものは捩り係数ＴＮ及び破断伸度Ｅは何れも
合格域でありかつ実施例ａのものは芳香族ボリアミドを
用いたにもかかわらず比較例Ｃのものに比べ接着力が１
４％増大しかつ比較例すに示すナイロンコードのものと
路間等の接着力を有することが判明した。

〔具体例２〕、 前記具体例１と同様にタイヤサイズ４６Ｘ１７Ｒ２０の
第１図に示すタイヤについて第４表に示す仕様によりタ
イヤを試作するとともに、従来の仕様によるタイヤ（比
較例１〜５）を併せて製作し性能を比較した。

耐久テストは各タイヤに正規内圧を充填するとともに、
米国航空局規格ＴＳＯ−Ｃ６２ｃに基づくハイスピード
テスト及びタクシ−シュミレーシランテストを完走後破
壊するまで繰返した耐久テストを実施した。破断に至る
までの全走行距離を指数で比較しその結果を第４表に示
す。

又タイヤに試験機を用いて使用条件に対応する速度と荷
重を付加し、その速度と荷重におけるタイヤの発熱温度
を、トレッド部、サイドウオール部及びビード部のそれ
ぞれについて温度測定を行った。

結果を第４表に示す。

〔発明の効果〕

このように本発明のタイヤは、ベルト層に芳香族ポリア
ミドからなる繊維を用いることを要旨としているため、
タイヤの諸性質を高めることにより操縦安定性を向上し
かつ又構造耐久性を高めろる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はベル
トプライを示す斜視図である。 ２−・ビードコア、　　３・−ビード部、４・・・−サ
イドウオール部、　　５−）レッド部、７−　　カーカ
ス、　　７　ａ　、　　７　ｂ−カーカスプライ、ｌＯ
−・−ベルト層、　　１４−カットブレーカ、１４ａ−
・カットプレーカプライ、　ＴＥ−側縁、ｄ・・−ベル
トコード、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　トレッド部からサイドウオール部をへてビード部の
   ビードコアで折返しかつタイヤ赤道に対して７５度以上
   かつ９０度以下の角度で傾くカーカスコードの１以上の
   カーカスプライからなるカーカスと、該カーカスの外側
   かつトレッド部内方に位置するとともに芳香族ポリアミ
   ドからなる繊維を用いたベルトコードを並列したベルト
   層とを具えるとともに、前記ベルトコードは、１０ｃｍ
   当りの撚り数（Ｔ）とコードのトータルデニール数（Ｄ
   ）の平方根との積（Ｔ√Ｄ）である捩り系数（ＴＮ）の
   値が２．４６６×１０＾３以上かつ３．０３６×１０＾
   ３以下である高速重荷重用ラジアルタイヤ。 ２　前記ベルトコードは、破断時の伸び（％）を前記コ
   ードのトータルデニール数（Ｄ）で除した値である破断
   伸度（Ｅ）が７．７８×１０＾−＾４以上かつ１２．２
   ２×１０＾−＾４以下である請求項１記載の高速重荷重
   用ラジアルタイヤ。 ３　前記ベルトコードは、該ベルトコードを埋設するト
   ッピングゴムとの接着力が、２１．０ｋｇ／ｃｍ以上で
   ある請求項１記載の高速重荷重用ラジアルタイヤ。 ４　前記ベルト層は、前記ベルトコードを、タイヤ赤道
   に対して０度以上かつ５度以下の角度で傾斜して並列し
   てなる複数のベルトプライからなることを特徴とする請
   求項１記載の高速重荷重用ラジアルタイヤ。 ５　前記ベルトプライは、前記トレッド部のタイヤ軸方
   向の一方の側縁からタイヤ赤道を通って他方の側縁に亘
   り、一本乃至数本の連続したベルトコードを円周方向に
   巻回することにより形成されるとともに、該ベルトコー
   ドは前記側縁部分のベルトコードの直径に比してタイヤ
   赤道部分の直径を大としたことを特徴とする請求項４記
   載の高速重荷重用ラジアルタイヤ。 ６　前記ベルト層はタイヤ赤道に対して０度以上かつ５
   度以下の角度で傾斜して並列してなる複数のベルトプラ
   イと、該ベルトプライの半径方向内方かつ半径カーカス
   の外側に位置ししかも前記ベルトコードをタイヤ赤道に
   対して０度以上かつ７０度以下の角度で傾斜して並列し
   てなる一層以上の前記ベルトコードからなるカットプレ
   ーカプライとを具えてなる請求項１記載の高速重荷重用
   ラジアルタイヤ。