JP2007168783A - 強化ラジアル航空機用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】優れたコード伸び性を実現し、一方、ラジアル航空用タイヤ構成の厳しい加重およびたわみ要件に必要な強度性能を実現すること。
【解決手段】トレッドと、クラウン補強物と、ラジアルカーカス補強物とを有する空気入りタイヤは、カーカス補強物が、一対のビードコアの周りに巻かれた織物コードの少なくとも１つの軸線方向内側プライと、各ビード内でビードコアの周りに内側から外側に巻かれ外側の折返しを形成する少なくとも１つの軸線方向内側プライと、少なくとも軸線方向内側プライの折返しに沿ってビードからビードへ延びる織物コードの少なくとも１つの軸線方向外側プライとを有する。各ビードは弾性エイペックスフィラーを有する。少なくとも１つの軸線方向内側プライまたは少なくとも軸線方向外側プライは、破壊時の伸び率が１２％から２０％未満であり、破壊強度が１０５０Nより高く、線密度が９０００ｄｔｅｘより高い組合せコードを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、重い荷重を支持するようになっており、高速で使用できるように比較的高い圧力まで膨張させられるラジアルカーカス補強物を有するタイヤ、特に航空機用タイヤに関する。

このようなタイヤのラジアルカーカス補強物は一般に、各ビード内で、一般に単一のビードワイヤを有する少なくとも１つのビードコアに固定された、織物コードのいくつかのプライを有する。このような補強物の補強部材は、ビードワイヤに内側から外側に巻かれ、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配置された折返しを形成する。航空機のタイヤが使用される厳しい条件は、ビードの寿命が、特にカーカス補強物の折返しの領域で短くなるような条件である。

カーカス補強物のプライを２つの群に分離することによって性能の大幅な改善が実現される。第１の群は、軸線方向にビードの領域の内側の方へ向かい、次に各ビード内のビードワイヤの周りにタイヤの内側から外側に巻かれる、カーカス補強物のプライを有する。第２の群は、一般にビードワイヤの周りにタイヤの外側から内側に巻かれる、ビードの領域内の少なくとも１つの軸線方向外側プライで形成される。このような構成は、たとえば特許文献１で公知である。

このように構成されたビードの耐久力は、ビードワイヤの周りに巻かれ、したがって軸線方向外側ストランドおよび軸線方向内側ストランドを形成する他の補強プライ、すなわち、一般に三角形であり固定ビードワイヤの半径方向上方に位置する充填ゴムで形作られた部材の最も近くに位置するプライが、各ビード内に存在することによって向上させることができる。この種の構造は特許文献２で開示されている。

同様に、軸線方向外側プライの縁部を軸線方向内側プライの折返し同士の間に配置することから成る解決策が提案されている。

しかし、航空機用タイヤのビードにおいて、特に、ビードに負荷を与え、その高さの５０％以上程度をたわませる可能性がある大きな過荷重をビードが受けるときの耐久力を改善する必要がある。ビードの構造の開発について予想される進歩は、公知のように使用圧力の４倍に等しくなければならないいわゆる試験圧力による張力に耐えるために一般に脂肪族ポリアミドの補強部材で形成されるカーカスプライの必要な数のために、少なくとも現在の所かなり制限されている。カーカスプライの数が多いため、補強部材の自由端が倍増し、プライ同士の間の界面が倍増し、ヒステリシス損失が大きくなり、したがって動作温度が高くなることは明らかであり、これらはすべて、ビードの疲労を進行させビードの耐久力を制限する要因である。

航空機用タイヤのビードの耐久性を改善する解決策として、脂肪族ポリアミドのカーカスプライを、複合補強部材で形成されたカーカスプライ、すなわち、特許文献３に開示されたようにそれぞれの異なる弾性係数を有するヤーンで形成されたカーカスプライで置き換える方法が提案されている。

高い圧力まで膨張させられ、トレッドと、クラウン補強物と、ほぼ半径方向に向けられた（すなわち、周方向に対して８０度から１００度の間の角度を形成する）複数の織物補強部材で構成されたラジアルカーカス補強物とを有する特許文献３の航空機用タイヤによれば、このタイヤは、カーカス補強物のラジアル補強部材が、張力をかけられたときの弾性係数が２０００ｃＮ／ｔｅｘ以上である少なくとも１本のヤーンを、牽引時の弾性係数が最大で１５００ｃＮ／ｔｅｘである少なくとも１本のヤーンと組み合わせることによって形成された複合ケーブルであり、ヤーンの弾性係数が、各ヤーンの破壊荷重の１０％に等しい引張力に関して測定されることを特徴としていた。同様に、クラウン補強物はこれらのケーブルを使用することができる。

空気入り航空機用タイヤは、少なくとも２つの一次材料、エラストマと繊維の複合材料である。これらの材料が組み合わされ、タイヤの補強物として使用されるゴム化繊維が製造される。タイヤの最も一般的な繊維は一般にポリエステル、レーヨン、およびナイロンであり、航空機用タイヤは、芳香族ポリアミドまたはアラミドも使用し、これらはすべて、エラストマに組み込まれる前にコードに形成される。繊維コードは、タイヤにその形状、サイズ、安定性、耐荷重性、疲労および損傷耐性などの特性を付与する。

繊維コードは、タイヤの、補強手段が必要とされる様々な領域のすべてにおいて使用され、すなわち、カーカス全体の補強プライとしてカーカスに使用され、一次補強プライまたはオーバーレイもしくはアンダーレイとしてベルト構造またはブレーカ構造に使用され、フリッパープライまたはチッパプライとしてビード領域に使用されている。タイヤの様々な領域では、タイヤのその領域に特有の特性を付与するために繊維コードが使用されている。したがって、タイヤの各領域について、単一の種類の繊維を、様々な利益が得られるように多数の方法で処理するかまたはコードに形成することができる。

繊維コードは、エラストマに組み込まれる前に、繊維をエラストマに確実に結合するように接着剤で処理される。選択される接着剤としては、使用される繊維に適合し、繊維をタイヤの硬化および使用時にエラストマに結合されたままにしておくのを可能にする接着剤が決定される。ナイロン繊維と一緒に使用される接着剤は、接着剤と繊維の化学的構造が異なるためポリエステル繊維に適合しない。

繊維を処理する際には３つの主要な変数、すなわち、時間、温度、および張力を考慮すべきである。これらの変数はそれぞれ、処理すべき繊維コードの種類、すなわち、ナイロン、レーヨン、アラミドと、エラストマと繊維を結合するのに使用される接着剤に応じて最適化される。時間は、接着剤を繊維に結合させて凝固させるのに十分な時間でなければならず、温度は、接着剤を活性化するのに十分な温度でなければならず、張力は、接着剤を確実に貫通させ、繊維が処理ユニットと通過するのを可能にし、弾性、収縮性、および伸び性のような必要な物理的特性を発現させるのに十分な張力でなければならない。

タイヤを補強する繊維コードを選択する際、コード特性としては、所望の目標を実現する特性が選択される。様々な特性が必要であり、単一の繊維種ではタイヤに所望の特性を付与することができない場合、様々な材料を組み合わせることができる。補強プライは、交互に異なる種類の互いに平行なコードを使用することができる。

コア／シース型のフィラメントも公知である。特許文献４に開示されたような従来のコア／シース型のフィラメントでは、シースはポリアミドシースおよびポリエステルコアであり、シース／コア断面比は９０：１０〜１０：９０から７０：３０〜３０：７０である。このようなコードには、結果として得られるフィラメントの特性によって真のコア／シースが存在することが、当業者には認識されよう。たとえば、特許文献４のフィラメントが１０％がポリアミドシースであり９０％がポリエステルコアである場合、結果として得られる特性は通常、複合則に従い、ポリイミドのある特性の１０％がポリエステルの特性の９０％に付加される。コア／シースフィラメントは、２つの異なる材料が紡糸口金の入れ子にされた開口部を通して紡糸される高速紡績を使用し、かつ２つの異なる材料がフィラメントの配向時に接触し結合するダイスェルを利用することによって形成される。

特許文献５の発明は、補強タイヤに使用される混合繊維コードおよびそのようなコードを有する空気入りタイヤに関するものであった。このコードを好ましい接着剤と組み合わせると、高度の熱安定性が実現され、空気入りタイヤ用の様々な補強プライにこのようなコードを使用することが可能になり、かつタイヤが硬化または使用時に高温にさらされる領域におけるこのようなコードの好ましい使用が可能になった。
米国特許第４２４４４１４号 米国特許第５２８５８３５号 米国特許出願第２００４／０２０６４３９号 米国特許第５２２１３８４号（タカハシ） 米国特許出願第２００５／１０１３３１３７号

本発明の目的は、優れたコード伸び性を実現し、一方、ラジアル航空機用タイヤ構成の厳しい荷重およびたわみ要件に必要な強度性能を実現することである。
主として乗用車用ランフラットタイヤまたは農機具用タイヤに使用されることを目的とする混合アラミドおよびポリエステルコードを使用した特許文献５のタイヤとは異なり、本発明は、後述のように航空機用タイヤにアラミドまたは芳香族ポリアミド繊維およびナイロンまたは脂肪族ポリアミド繊維を使用した独特の組合せコードを使用する。

本発明は、航空機に使用され、トレッドと、クラウン補強物と、ラジアルカーカス補強物とを有する空気入りタイヤを開示する。カーカス補強物は、一対のビードコアの周りに巻かれた織物コードの少なくとも１つの軸線方向内側プライと、各ビード内でビードコアの周りに内側から外側に巻かれ外側の折返しを形成する少なくとも１つの軸線方向内側プライと、少なくとも軸線方向内側プライの折返しに沿ってビードからビードへ延びる織物コードの少なくとも１つの軸線方向外側プライとを有する。各ビードは弾性エイペックスフィラーを有する。少なくとも１つの軸線方向内側プライまたは少なくとも軸線方向外側プライは、破壊時の伸び率が１２％から２０％未満であり、線密度が９０００ｄｔｅｘより高く、破壊強度が１０５０Nより高く、好ましくは破壊時の伸び率が１４％〜１６％であり、線密度が９５００ｄｔｅｘより高く、破壊強度が１０５０Nより高い組合せコードを有する。

好ましいコードは、芳香族ポリアミドおよびナイロンの繊維を有する。芳香族ポリアミドのコード繊維は、３３００ｄｔｅｘの２つのプライの芳香族ポリアミドと１８８０ｄｔｅｘの脂肪族ポリアミドまたはナイロンの１つのプライとを組み合わせた構成である。好ましいコード撚り構成は、６．７Ｚ（Ａ）＋４．５Ｚ（Ｎ）／６．７Ｓ ＴＰＩである。コード補強物は、クラウン補強物のプライ層またはストリップに使用されることが好ましく、タイヤのフリッパー、チッパ、および他のコード補強部材に使用することもできる。
本発明の組合せコードを製造する方法は、生繊維材料低伸び率が６％〜１５％であり、浸漬時高伸び率が、伸び率が１０％〜１５％である生繊維材料組合せコードの値より少なくとも２０％高い、芳香族ポリアミドの２つのプライおよび脂肪族ポリアミドの１つのプライの組合せコードを形成するステップを含む。

定義
開示される発明では主として以下の定義が使用される。
「エイペックス」は、ビードコアの半径方向上方およびプライと折返しプライとの間に配置された弾性フィラーを意味する。
「環状の」は、リングのように形成されることを意味する。
タイヤの「アスペクト比」は、タイヤの断面高さ（ＳＨ）と断面幅（ＳＷ）との比に、百分率で表せるように１００％を掛けた値を意味する。
「軸線方向の」および「軸線方向に」は、本明細書では、タイヤの回転軸に平行なラインまたは方向を指すのに使用される。
「ビード」は、プライコードで覆われ、フリッパー、チッパ、エイペックス、トウガード、チェーファーのような他の補強部材を有する場合も有さない場合もあるが、設計リムに合うように形作られた、環状の引張部材を有するタイヤの部分を意味する。

「ベルト構造」は、織物または不織布であり、トレッドの下に位置し、ビードに固定されず、タイヤの赤道面に対して傾斜したコードを有する、互いに平行なコードの少なくとも２つの環状の層またはプライを意味する。ベルト構造はまた制限層として働く比較的低角度で傾斜した平行コードを含んでも良い。
「バイアスタイヤ」（クロスプライ）は、カーカスプライの補強コードが、タイヤを斜めに横切ってビードからビードへタイヤの赤道面に対して２５度〜６５度の角度に延びるタイヤを意味する。複数のプライが存在する場合、プライコードは交互に異なる層において互いに逆の角度に延びる。
「ブレーカ」は、タイヤの赤道面に対してカーカスプライ内の互いに平行な補強コードと同じ角度を有する互いに平行な補強コードの少なくとも２つの環状層またはプライを意味する。ブレーカは通常、バイアスタイヤに関連するものである。

「ケーブル」は、２本または３本以上の諸撚糸を撚ることによって形成されたコードを意味する。
「カーカス」は、プライ上のベルト構造、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。
「チャーファー」は、コードプライをリムから保護し、たわみをリムの上方に分散させ、タイヤを密封するためにビードの外側の周囲に配置された材料の狭いストリップを指す。
「チッパ」は、タイヤのビード部に配置された補強構造を意味する。
「周方向の」は、赤道面（ＥＰ）に平行で軸線方向に垂直な環状のタイヤの面の周縁に沿って延びるラインまたは方向を意味する。

「コード」は、タイヤのプライを構成する補強ストランドの１つを意味する。
「コード角度」は、赤道面に対してコードによって形成される、タイヤの平面図の左右の鋭角を意味する。「コード角度」は、硬化済みであるが膨張させられていないタイヤで測定される。
「デニール」は、９０００ｍ当たりのグラム単位の重量を意味する（線密度を表す単位）。Ｄｔｅｘは、１００００ｍ当たりのグラム単位の重量を意味する。
「エラストマ」は、変形後にサイズおよび形状を回復することのできる弾性材料を意味する。
「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面を意味する。
「織物」は、撚ることができ、かつ弾性係数の大きい（やはり撚ることのできる）複数のフィラメントで構成された、主として一方向に延びるコードのネットワークを意味する。

「繊維」は、フィラメントの基本的な部材を形成する、天然または人工の物質の単位である。長さが直径または幅の少なくとも１００倍であることを特徴とする。
「フィラメント数」は、ヤーンを構成するフィラメントの数を意味する。例：１０００デニールのポリエステルは約１９０本のフィラメントを有する。
「フリッパー」は、ビードコアを覆う補強された織物を意味する。
「生繊維材料(Ｇｒｅｉｇｅ)」は、完成されていないコードまたは織物を意味する。
「内側」はタイヤの内側の方を意味し、「外側」は外側の方を意味する。
「インナーライナー」は、チューブレスタイヤの内面を形成し、タイヤ内に膨張流体を閉じ込める層、エラストマまたは他の材料の層を意味する。
「ＬＡＳＥ」は、指定された伸びにおける荷重である。

「横方向」は、軸線方向を意味する。
「撚り長さ」は、撚られたフィラメントまたはストランドが他のフィラメントまたはストランドの周りを３６０度回転するのに走行する距離を意味する。
「プライ」は、タイヤの文脈ではゴムで被覆された互いに平行なコードの連続的な層を意味し、また、ヤーンまたはコードの文脈では撚糸を意味する。本明細書では、意味は文脈によって決まる。
「ポリエステル」は、ジオールおよびジカルボン酸を重縮合させることによって合成されたポリマーを意味する。
「半径方向の（ラジアル）」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸に半径方向に向かうかまたは回転軸から離れる方向を意味するのに使用される。

「ラジアルプライタイヤ」は、ビードからビードに延びるプライコードがタイヤの赤道面に対して６５度から９０度の間のコード角度に配置された、ベルト付きのまたは周方向に制限された空気入りタイヤを意味する。
「断面高さ（ＳＨ）」は、タイヤの赤道面の所のタイヤの公称リム直径からの半径方向距離を意味する。
「サイドウォール」は、タイヤの、トレッドとビードとの間の部分を意味する。
「強力」は、ひずんでいない標本の単位線密度当たりの力として表される応力である（ｇｍ／ｔｅｘまたはｇｍ／デニール）。織物で使用される。
「引張力」は、力／断面積で表される応力である。ｐｓｉ＝１２８００における強度ｘ比重ｘデニール当たりグラム数。

「トレッド」は、タイヤケーシングに結合されたときに、タイヤが標準空気圧で標準荷重を受けている際に道路に接触するタイヤの部分を含む、成形されたゴム構成部材を意味する。
「撚り」は、ヤーンの単位長さ当たりの軸の周りの巻数を意味する。インチ当たり巻数がＴＰＩである。
「ヤーン」は、以下の形態を有する。１）多数の撚られた繊維、２）撚らずに重ね合わせられた多数のフィラメント、３）ある程度撚って重ね合わせられた多数のフィラメント、４）撚る場合も撚らない場合もある単一のフィラメント（モノフィラメント）、５）撚る場合も撚らない場合もある材料の狭いストリップ。

本発明を一例として添付の図面を参照して説明する。
以下の文言は、本発明を実施する現在考えられる最良の態様についての文言である。この説明は、本発明の一般的な原則を示すためのものであり、制限的な意味で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明確に決定される。

図１は、本発明による例示的な航空機用タイヤ１００を示している。タイヤ１００は、トレッド１２の横方向縁部に連結されかつ横方向縁部から延びているサイドウォール部９を含むトレッド１２を有している。各サイドウォール９の半径方向内側端部にビード部３０がある。各ビード部３０は内部に、ビードコア３３と、ビードコア３３から半径方向外側に延びるエイペックス４０とを有し、タイヤのリムの摩耗を軽減するためにコード６１で補強された少なくとも１つの補強チェーファー層６０を有してよい。カーカス補強プライ構造２０は、図示のように、一方のビード部から折返し部を有する反対側のビード部まで延びている。

本発明の例示的なタイヤ１００は、図２および３の断面図により詳細に示されている。

図２、３を参照すると、カーカス補強物２０はラジアル織物コード２１の６つのプライ２Ａ〜２Ｆで形成されている。この６つのプライのうちで、４つの軸線方向内側プライ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、および２Ｄは、各ビード内で、円形断面を有する図示のビードコア３３の周りに巻かれている。この４つのプライは、タイヤの内側から外側まで延びて折返し２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、および２０Ｄを形成している。カーカス補強物は、タイヤ１００のインナーライナ２２の半径方向外側に位置している。

軸から半径方向に最も遠い、基準線ＸＸ’から距離Ｄの位置に配置された頂点Ａまで延びるほぼ三角形を有する弾性材料のストリップまたはフィラー４０が、ビードコア３３の外側に位置している。図１に示されているように、基準線はまた、回転軸に平行であり、ビードコア３３の断面に外接した円の幾何学的中心Ｏを通過している。

フリッパー５０は、プライ２０と同様なラジアル織物コード５１で形成することができ、ビードコア３３の高さＢｈよりわずかに上に内側端部ＬＩを備えており、外側端部ＬＥも線ＸＹ’から測定されたビードコア３３よりわずかに上に示されている。端部ＬＩ、ＬＥは、関係Ｂｈ＜ＬＩと、公称ビード直径ＮＢＤから測定されたＬＥ＜０．７Ｄとを満たす。フリッパー５０によって占有される空間を最小限に抑えるために、コード５１をプライコード２１より小さい直径で作ることができる。

カーカスは、本明細書では外側プライと呼ばれる２つのカーカスプライ２Ｅおよび２Ｆをさらに有している。これらの外側プライは、内側プライ２Ａ〜２Ｄの折返し２０Ａ〜２０Ｄを覆っている。プライ２Ｅおよび２Ｆは、半径方向内側部分上の少なくともビードコア３３の中心を越えた円弧の一部上でビードコア３３の周りに巻かれている。したがって、プライ端部２０Ｅおよび２０Ｆは、ビードコア３３の最下部の軸線方向内側に位置している。端部２０Ｅおよび２０Ｆは、ビードコア３３とリムシートとの間に効果的に挟まれ、これらの外側プライ２Ｅおよび２Ｆをしっかりと固定するのを助ける。

タイヤビードは、端部２０Ｅおよび２０Ｆを覆うように示されている織物コード６１の外側チッパ６０を有して、取付け時にカーカスプライが損傷しないように保護することができる。０．０４インチ（１．０ｍｍ）〜０．１６インチ（４．１ｍｍ）の範囲のゴムゲージ１１を有するチェーファー１１がチッパ６０の半径方向下方に位置することが好ましい。

チェーファーに隣接するビードの半径方向内側から折返し２０Ｂの所であるかまたは折返し２０Ｂよりわずかに上であるが折返し２０Ｄより下の半径方向位置まで延びる弾性材料の細長いストリップ８が、チェーファーおよびプライ２０Ｅおよび２０Ｆの軸線方向外側に位置している。図示のように、このストリップ８は、サイドウォールゴム９と外側プライ２０Ｆとの間に挿入されている。エイペックスＡの半径方向高さＤにほぼ等しい位置で、ストリップ８は最大高さｔを有している。図示のタイヤサイズでは、最大厚さは０．３インチ〜（７．６ｍｍ）である。

再び図１を参照すると、カーカスの外側にベルト構造１０がある。ベルト構造１０は、５度〜３５度の角度に傾斜したコード１の少なくとも２つのプライ層を有している。各プライ層のコード１は、互いに平行であり、隣接する層内のコード１に対して交差している。半径方向においてラジアルカーカス補強物より上に、周方向に対してある角度αだけ傾斜した織物補強部材またはベルトの複数の層で形成されたクラウン補強物またはベルト構造１０が位置している。クラウンプライの自由端を無くすように、これらの層は、円筒形であっても球形であってもよいフォームまたはカーカス補強ブランクの周りに、少なくとも１つの織物補強部材またはコード１を層の一方の縁部から他方の縁部まで、赤道面に対して所望の角度を形成するように巻くことによって得られる。

一般に使用されている公知の織物部材またはコードは、脂肪族ポリアミドの部材であり、引張強度特性が比較的不十分であり、したがって、多数のプライが使用されている。多くのタイヤに関して、クラウン補強物またはベルト構造の材料として芳香族ポリアミドまたは他の同様の材料を使用してみることは、これらの材料の特性のために航空機のタイヤでは有利である。しかし、このような材料を使用するのは容易ではなく、その使用には多数の問題がある。たとえば、このような材料を、ストリップをジグザグに巻くことによって得られた上述のようなクラウン補強物に使用することはほぼ不可能であり、ストリップ、したがって補強部材の層の縁部に使用される湾曲によって、補強物に非常に大きな張力および圧縮が加わり、これが芳香族ポリアミドがこれらの応力に抵抗することと相まって、縁部が互いに折り重ねられた芳香族ポリアミドプライを有するクラウン補強物も、湾曲のためと、ゴムとの付着が脂肪族ポリアミドより劣るために、ほぼ使用不能である。

本発明のコード１は、コード材料を後述のように独自の方法で組み合わせることによって補強物の構造を修正することにより、クラウン補強物またはベルト構造１０の主補強部材の適切な材料として芳香族ポリアミドを使用するのを可能にするように構成されている。

図１に示されているように、ベルト構造１０はオーバーレイプライ７０も含んでいる。オーバーレイプライ７０は、ベルトプライ１０の半径方向外側に配置されるように示されているが、このようなプライは、ベルトプライ１０の半径方向内側またはプライ１０同士の間に配置してよい。オーバーレイプライ７０は、タイヤの赤道面に対して約５度から１０度に傾斜したコード７１で形成されている。コードの傾斜角度は、１つには、オーバーレイプライの形成および貼付け方法によって決まる。オーバーレイプライ７０はタイヤ組立て装置上にらせん状に巻くことができ、この場合、単一の弾性密閉コードまたは複数のコードの弾性リボンのらせん巻きは、幅が５ｍｍ〜３０ｍｍであり、コード密度が１インチ当たり約１０個から約５０個（１ｃｍ当たり端部２５．４個〜１３０個）の範囲である。オーバーレイプライ７０は、互いに平行なコード７１を切断したプライであってもよい。らせん状に巻かれた層は、赤道面に対する傾斜角が、互いに平行なコードを切断したプライより大きい。

上述の各部材は、カーカスプライ２０、ベルトプライ１０またはストリップ、チェーファー６０、フリッパー５０、またはオーバーレイ７０を含む本発明の織物コード１、２１、５１、６１、または７１を使用することができる。

図４、５Ａ、５Ｂ、および５Ｃを参照すると、本発明による組合せコードが示されている。

図５Ａを参照すると、残留撚りがなく、かつコード内の撚り１インチ当たり約７回のＳ巻きに基づく１インチ当たり２．０回の巻きの残留撚りを有する１本のナイロンヤーン５３の１インチ当たり約５回のＺ巻きを有する、２本のアラミドヤーン５２で構成された、１インチ当たり約７回のＺ巻きの撚りを有するらせん状に巻かれた互いに異なるヤーンのコード１、２１、５１、６１、または７１（以下では単にコード５１と呼ぶ）のうちの任意の伸ばされていないコードが示されている。図５Ｂでは、コード５１が最初に伸ばされると、荷重は主として、アラミドプライ５２およびナイロンプライ５３が軸線方向に伸びることによって長くなるために両方のプライに共有される。図５Ｃでは、コード５１が長手方向にさらに伸ばされるため、ナイロンプライ５３が伸びることによって引き続き長くなり、最終的に、アラミドプライ５２が主としてその伸びの限界に達し、次にコード５１の主要な荷重支持部材になる。

航空機用タイヤは、極端なたわみを受ける非常に重い荷重に適合されたカーカス構造の一例に過ぎない。特定の用途に基づいてプライの数、フリッパー、チャーファーの使用法、プライ端部の最適な位置を変更することができる。本発明は、本発明によって製造された特殊織物コード２１に関し、このような航空機用タイヤに使用されるように構成されている。

本明細書では、「アラミド」と「芳香族ポリアミド」はどちらも、繊維形成物質が全体的に、アミド結合の少なくとも８５％が直接２つの芳香族環に付着した長鎖合成芳香族ポリアミドとして認識される、製造済みの繊維を意味すると理解される。アラミドまたは芳香族ポリアミドの代表はポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）である。ナイロンは脂肪族ポリアミド６．６、６、または４．６であると理解される。

コード内では、各ヤーンは、その構成フィラメントが互いにヤーンの単位長さ（通常ＴＰＩで表される）当たりの一定の巻数だけ撚られ、さらに、ヤーンは、コードの単位長当たりの一定の巻数だけ撚られる。ヤーンは、撚られた後、一般にプライと呼ばれる。撚りの方向は、ヤーンまたはコードが垂直に保持されたときにヤーンまたはコードのらせんの傾斜方向を指す。らせんの傾斜が文字「Ｓ」の傾斜方向と一致する場合、この撚りを「Ｓ撚り」または「左撚り」と呼ぶ。らせんの傾斜が文字「Ｚ」の傾斜方向と一致する場合、この撚りを「Ｚ撚り」または「右撚り」と呼ぶ。「プライ撚り」は、ヤーンがコードに組み込まれる前にヤーンに加えられる撚りを意味するものと理解され、「コード撚り」は、２本または３本以上のヤーンがコードを形成するように撚り合わされるときにヤーンに加えられる撚りを意味するものと理解される。「ｄｔｅｘ」は、１００００ｍのヤーンに撚りが加えられる前のヤーンのグラム単位の重量を意味するものと理解される。

好ましい実施形態におけるナイロンとアラミドとナイロンの組合せコード１、２１、５１、または６１は、３３００／２＋１８８０／１（Ｎ）ｄｔｅｘであり、６．７Ｚ／４．５Ｚ／６．７Ｓだけ撚られた（すなわち、２本の３３００ｄｔｅｘアラミドヤーン５３がそれぞれ、Ｚ方向に６．７ＴＰＩだけ撚られ、１本のナイロンヤーン５２がＺ方向に４．５ＴＰＩだけ撚られ、３本のヤーンがＳ方向に６．７ＴＰＩのコード撚りを受ける）。

３３００／３ Ｚ／９４０／１ ｄｔｅｘであり、７Ｚ／０／７．０Ｓだけ撚られた構成を有するアラミドＫ２９／ナイロン６６の混成コアインサーションと、３３００／２Ｚ／１８８０／Ｎ ｄｔｅｘであり５．８Ｚ／５．８Ｚ／５．８Ｓだけ撚られたアラミドＫ２９／ナイロン６６の比較コード７２構成とを使用して、比較コード７３を評価した。

図６は、ＲＦＬ槽に浸漬させ（その後乾燥させ）たいくつかの異なるコードの応力−ひずみ曲線を示している。このような浸漬は、当業者に公知であり、その主要な目的は、ゴム状材料へのコードの付着を向上させることである。横軸は、Ｙ軸上にニュートン単位でより具体的に表されているように荷重がかけられたときのＸ軸上にコード長の伸び率を示している。比較コード７２、混成コード７４、アラミドコード７３、および本発明の好ましい実施形態の組合せコード１、２１、５１、６１、または７１が表されている。比較コード７３および混成コード７４は、約８％の伸びを生じさせる４００Ｎ以下の弱い応力でほぼ揃っていることが分かる。応力が弱い場合のアラミドコードの伸び率が約４％であるため、伸び性がなく、グリーンタイヤを形作る際にアラミドコードを使用する場合の問題が深刻化する。好ましい実施形態のコード１、２１、５１、または６１によって、４００Ｎの応力でほぼ１２％の高い伸び率が実現されることは非常に興味深い。言い換えれば、かけられる力が弱くても、組合せコードおよび高エネルギーコードの伸び率は高い。この特徴によって、グリーンタイヤをタイヤ組立てドラム上で容易に形作り、その後型内で容易に形作ることが可能になる。（また）アラミドコードの伸び率が低いと伸びに対する抵抗が大きくなることに留意されたい。これはタイヤの製造時に問題になる。コードの製造および浸漬ステップならびにその後のタイヤ組立ては、アラミドコードの伸び性をそれほど損なわないように厳密に制御しなければならない。グラフおよび以下の例での比較に使用されているアラミドコード７３は、ヨーロッパ特許第４１２９２８号に記載されている。

図７は、様々な生繊維材料コードを撚ってからＲＦＬ槽に浸漬させる前の各コードの応力−ひずみ曲線を示している。図６と同様に、横軸は、Ｙ軸上にニュートン単位で表された荷重がかけられたときのコードの伸び率を示している。図６と同様に、アラミドコード７３、比較コード７２、混成コード７４、および組合せコード１、２１、５１、６１、または７１の挙動が表されている。浸漬後の本出願の組合せコード用のコードの応力−ひずみ曲線は、最も高い伸び性を示すが、浸漬前の生繊維材料組合せコード１、２１、５１、６１、または７１はより伸び性が低い。これは、低応力処理をこの組合せコード構成と組み合わせるとこのように伸び性が向上することは予期されないことであった。本発明の組合せコードは、その生繊維材料コードの結果を約３０％向上させた。２０％以上の向上は驚異的である。

試験において、５．８／５．８／５．８で３３００／２／１８８０／１だけ撚られた比較コード７２は混成コード７４および組合せコード１、２１、５１、６１、または７１と比べてＬＡＳＥが中程度であり、伸び率が最低であり、強度は等しかった。したがって、コード７２はアラミドコード７３より優れている。混成コードは、ＬＡＳＥが最高で伸び率が中程度であり、強度は等しかったが、硬化後には７５％の引張強度しか保持していなかった。本発明の組合せコード１、２１、５１、６１、または７１は、伸び率が最高であり、強度は等しかったが、さらに硬化後に９３％の引張強度を保持した。これに対して、比較コードは８３％であった。

試験されたコードの物理特性を、以下に示されている表１、表２、および表３に概略的に示す。接着剤サブコード３１００Ｃまたは３１１０Ｃおよびトップコート２５５０ＣがGoodyear Tire and Rubber Companyの独自の接着剤であり、各タイヤ製造業者がこの用途に適した独自の接着剤サブコート、プライコート、および配合化合物を有し、各製品間で優劣があることを理解されたい。本発明で重要な点は、すべての比較試験で同じ接着剤を使用することである。

動的たわみ試験は、ゴムマトリックスに浸漬させた２つのコード層を対象とするものである。コードは、互いに平行であり、軸線方向に１４ＥＰＩの荷重をかけ、２．５時間の間３７５００サイクルにわたって循環的に張力と圧縮をかける。複合物を剥離して動的たわみ付着力を得、伸長させて保持引張強度を得た。これは一般に「シューシャイン試験（Ｓｈｏｅ Ｓｈｉｎｅ Ｔｅｓｔ）」と呼ばれている。

組合せコード１、２１、５１、６１、または７１を製造する方法は、生繊維材料低伸び率が６％〜１５％の範囲であり、浸漬後高伸び率が、伸び率が１０％から１５％である生繊維材料組合せコードの値より少なくとも２０％高い芳香族ポリアミドの２つのプライおよび脂肪族ポリアミドの１つのプライの組合せコードを形成するステップを含む。

本明細書に記載された本発明の説明を検討することによって本発明の変形実施形態が可能である。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な説明が示されているが、当業者には、本発明の範囲から逸脱せずに実施形態に様々な変更および修正を加えられることが明らかであろう。したがって、特許請求の範囲によって定義される本発明の対象となる全範囲内の前述の特定の実施形態を変更できることを理解されたい。

空気入りタイヤの断面図である。 図１のタイヤのビードの断面図である。 図２のビードの別の図である。 本発明の組合せコードの断面図である。 図４のコードの平面図である。 図４のコードの平面図である。 図４のコードの平面図である。 本発明の浸漬コードと他のコード構成との応力／ひずみ曲線の比較を示す図である。 本発明の生繊維材料コードと他の生繊維材料コード構成との応力／ひずみ曲線の比較を示す図である。

符号の説明

１００ 航空機用タイヤ
１ コード
２Ａ〜２Ｄ 軸線方向内側プライ
２Ｅ、２Ｆ プライ
９ サイドウォール部
１０ クラウン補強物
１１ チェーファー
１２ トレッド
２０Ａ〜２０Ｄ 折返し
２１ コード
３０ ビード部
３３ ビードコア
４０ エイペックス
５０ フリッパー
５１ コード
５２ アラミドヤーン
５３ ナイロンヤーン
６０ 補強チェーファー層
６１ コード
７０ オーバーレイプライ
７１ コード
７２ 比較コード
７３ アラミドコード
７４ 混成コード
Ｄ 距離
ＬＥ 外側端部
ＬＩ 内側端部
ＮＢＤ 公称ビード直径
Ｏ 幾何学的中心
ＸＸ’ 基準線

Claims (12)

1. 航空機に使用され、トレッドと、クラウン補強物と、一対のビードコアの周りに巻かれた織物コードの少なくとも１つの軸線方向内側プライ、各ビード内で前記ビードコアの周りに内側から外側に巻かれ外側の折返しを形成する少なくとも１つの軸線方向内側プライと、前記少なくとも軸線方向内側プライの前記折返しに沿ってビードからビードへ延びる織物コードの少なくとも１つの軸線方向外側プライを有するラジアルカーカス補強物とを有し、各ビードが弾性エイペックスフィラーを有する空気入りタイヤにおいて、少なくとも１つの軸線方向内側プライまたは少なくとも軸線方向外側プライは、破壊時の伸び率が１２％から２０％未満であり、破壊強度が１０５０Nより高く、線密度が９０００ｄｔｅｘより高い空気入りタイヤ。
2. 前記コードは、ポリアミドおよびナイロンの繊維を有する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記ポリアミドコード繊維は、芳香族ポリアミド３３００／２構成である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ナイロンコード繊維は、１８８０／１ナイロン構成である、請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記コード構成は６．７（Ａ）＋４．５（Ｎ）／６．７ＴＰＩである、請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 航空機で使用され、ラジアルカーカスと、クラウン補強物と、トレッドとを有する空気入りタイヤであって、前記クラウン補強物は、周方向に対してタイヤの赤道面に対して０度から３５度の間の角度に周方向に対して向けられたコードによって補強された１つまたは２つ以上のプライ層またはストリップ有し、少なくとも１つのプライ層またはストリップは、破壊時の伸び率が１４％から１６％未満であり、破壊強度が１０５０Nより高く、線密度が９５００ｄｔｅｘより高い空気入りタイヤ。
7. 前記コードは、ポリアミドおよびナイロンの繊維を有する、請求項６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記ポリアミドコード繊維は、芳香族ポリアミド３３００／２構成である、請求項６に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記ナイロンコード繊維は、１８８０／１ナイロン構成である、請求項８に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記コード構成は６．７（Ａ）＋４．５（Ｎ）／６．７ＴＰＩである、請求項９に記載の空気入りタイヤ。
11. 組合せコードを製造する方法において、
    生繊維材料低伸び率が６％〜１５％の範囲であり、浸漬時高伸び率が生繊維材料組合せコードの値より少なくとも２０％高い、芳香族ポリアミドの２つのプライおよび脂肪族ポリアミドの１つのプライの組合せコードを形成するステップを含む方法。
12. 前記生繊維材料組合せコードは、伸び率が１０％〜１５％である、請求項１１に記載の方法。

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