JP2019517952A - 耐久性が改善されたケーシング補強部材を有する航空機用タイヤ - Google Patents

Abstract

航空機用ラジアルタイヤ（１）は、円周方向（Ｘ）、軸方向（Ｙ）、及び半径方向（Ｚ）の３つの主方向を定め、トレッド（３）を載置するクラウン（２）と、２つの側壁（４）と、２つのビード（５）とを備え、側壁（４）の各々がビード（５）をクラウン（２）に接続し、さらに、少なくとも１つのビードワイヤ（６）のところでビード（５）の各々内に固定されかつ側壁（４）内をクラウン（２）まで延びているカーカス補強部材（７）と、クラウン（２）内で円周方向（Ｘ）に延びておりかつカーカス補強部材（７）とトレッド（３）の間に半径方向に配置されたクラウン補強部材又はベルト（１０）と、を備え、ラジアルカーカス補強部材と呼ばれるカーカス補強部材（７）は、撚り合わされて、らせん構造体を形成するＮマルチフィラメントストランド（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）を含むナイロン織物諸撚糸（３０）で全体又は一部が構成されているラジアル織物レインフォーサと呼ばれる実質的に半径方向に指向した補強要素によって補強されたゴムマトリックス又は組成物の形態のカーカスプライと呼ばれる少なくとも１つのプライを有し、−Ｎは２よりも大きく、−各ストランドのＴｉで示されるカウント数は１８０ｔｅｘよりも大きく、−各ストランドのＴｅ１で示される引張強さ７５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、−各ストランドのＡｒ１で示される破断伸びは１４％よりも大きく、−各諸撚糸のＴｅ２で示される引張強さは６０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、−各諸撚糸のＡｒ２で示される破断伸びは１８％よりも大きく、−各諸撚糸のαで示されるらせん角度は２０度よりも大きい、ことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明の分野は、公知の方法で比較的高圧に膨らませること及び高速で超重荷重を支持することが意図された、ラジアルカーカス補強部材を有する航空機用タイヤに関する。
より詳細には、このようなタイヤのカーカス補強部材に使用される織物補強要素又は「レインフォーサ」に関する。

当初から、タイヤレインフォーサとして、織物が使用されてきた。
公知のように、ナイロン繊維などの連続織物繊維から生成された織物レインフォーサは、タイヤ、特に航空機用タイヤの重要な部分を担う。これらのタイヤの要件を満たすために、織物レインフォーサは高い機械的強度、良好な耐久性、そして最後に補強を行うことができるゴム基質に対する優れた付着性をもつ必要がある。

これは、一般に、航空機用タイヤのラジアルカーカス補強部材は、複数の織物プライを備え、これらは少なくとも１つのビードワイヤ又は環状補強要素において各ビードに固定されることに留意されたい。このような補強部材の織物レインフォーサ及び各プライは、ビードワイヤに巻装され、ターンアップを形成し、その各端部はタイヤの回転軸から半径方向に相隔たる。航空機用タイヤが使用される厳しい状況では、これらのカーカス補強部材の非常に高い耐久性が必要である。特に欧州特許第０ ７５６ ９５０号に記載されるように、従来、カーカス補強部材の織物プライを２つのグループに分けることで耐久性の著しい改善がもたらされている。第１のグループは、側壁及びビード領域のカーカス補強部材の軸方向内側パイルを備え、このパイルは、次に固定用ビードワイヤに巻装され、各パイルはタイヤの内側から外側に移行する。第２のグループは、上記の領域において軸方向外側パイルを構成し、これらのパイルは、概してビードワイヤに部分的に巻装され、タイヤの外側から内側に移行する。

各カーカス補強部材のプライは、一方で、「コード」又は「諸撚糸」（２つの用語は同義である）の形態の一方向織物レインフォーサで補強され、脂肪族ポリアミド又はナイロンで作られる場合が多く、各コードは、撚り合わされて、らせん構造体を形成する複数のストランドを形成する。これらのパイルを効果的に補強できるようにするために、これらのコードの引張特性（特に破壊強度及び引張強さ）及び疲労強度（引張、曲げ、圧縮における耐久性）に関する機械的特性は決定的に重要であり、一般に、所定の材料に対して、コードの線密度（カウント数）及び撚りが大きくなると、これらの機械的特性及び疲労強度が高くなる。

航空機用タイヤのラジアルカーカス補強部材及びその織物レインフォーサに関する従来技術を例示する目的で、欧州特許第１７４ １４７号、欧州特許第２９５ ３４８号、欧州特許第３６４ ２９１号、欧州特許第１ ８０８ ３１３号、仏国特許第２ ６２４ ０６３号、仏国特許第２ ６２８ ０３５号、仏国特許第２ ６３２ ２５２号、米国特許第４ ８８７ ６５５号、及び米国特許第８ ７５２ ６０２号の特許又は特許出願を引用することもできる。

欧州特許第０ ７５６ ９５０号 欧州特許第１７４ １４７号 欧州特許第２９５ ３４８号 欧州特許第３６４ ２９１号 公欧州特許第１ ８０８ ３１３号 仏国特許第２ ６２４ ０６３号 仏国特許第２ ６２８ ０３５号 仏国特許第２ ６３２ ２５２号 米国特許第４ ８８７ ６５５号 米国特許第８ ７５２ ６０２号

最近では、航空機用タイヤの製造業者は、タイヤの耐用年数を延ばすために、又は同一の寿命を前提として、これらの補強部材ひいてはタイヤの重量を低減するために、カーカス補強部材の耐久性をさらに改善するための解決策を継続的に探し求めている。

これら研究の課程において、本出願人は、具体的に、これらの補強部材のレインフォーサの疲労強度を改善し、結果的に上記の目的を達成することを可能にするナイロン織物コードの特定のデザインを見出した。

従って、本発明の第１の主題は、航空機用ラジアルタイヤ（１）を提供し（添付図面１から３を参照）、航空機用ラジアルタイヤ（１）は、円周方向（Ｘ）、軸方向（Ｙ）、及び半径方向（Ｚ）の３つの主方向を定め、トレッド（３）を載置するクラウン（２）と、２つの側壁（４）と、２つのビード（５）とを備え、側壁（４）の各々がビード（５）をクラウン（２）に接続し、さらに、少なくとも１つのビードワイヤ（６）のところでビード（５）の各々内に固定されかつ側壁（４）内をクラウン（２）まで延びているカーカス補強部材（７）と、クラウン（２）内で円周方向（Ｘ）に延びておりかつカーカス補強部材（７）とトレッド（３）の間に半径方向に配置されたクラウン補強部材又はベルト（１０）と、を備え、ラジアルカーカス補強部材と呼ばれるカーカス補強部材（７）は、撚り合わされて、らせん構造体を形成するＮマルチフィラメントストランド（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）を含むナイロン織物諸撚糸（３０）で全体又は一部が構成されているラジアル織物レインフォーサと呼ばれる実質的に半径方向に指向した補強要素によって補強されたゴムマトリックス又は組成物の形態のカーカスプライと呼ばれる少なくとも１つのプライを有し、
−Ｎは２よりも大きく、
−各ストランドのＴｉで示されるカウント数は１８０ｔｅｘよりも大きく、
−各ストランドのＴｅ₁で示される引張強さ７５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、
−各ストランドのＡｒ₁で示される破断伸びは１４％よりも大きく、
−各諸撚糸のＴｅ₂で示される引張強さは６０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、
−各諸撚糸のＡｒ₂で示される破断伸びは１８％よりも大きく、
−各諸撚糸のαで示されるらせん角度は２０度よりも大きい。

また、本発明は、航空機用ラジアルタイヤのカーカス補強部材を補強するために、撚り合わされて、らせん構造体を形成する上記のナイロン織物諸撚糸の使用に関する。

本発明及び利点は、以下の詳細な説明及び例示的な実施形態を踏まえて容易に理解できるはずであり、図１から図４はこれらの実施形態に関連し、以下の点を概略的に示す（特段の定めがない限り、正確な縮尺ではない）。
−半径断面（すなわちタイヤの回転軸を含む平面）において、本発明の航空機用タイヤ（１）の実施例は、本発明のジアルカーカス補強部材（７）のナイロン織物諸撚糸を内部に組み込む（図１）。
−断面において、従来のマルチフィラメント織物繊維（又は紡績糸）は、まず初期の状態であり（１５）、すなわち撚られておらず、次に、方向Ｄ１での第１の撚り工程Ｔ１の後で、それ自体が事前に撚られた紡績糸又は「ストランド」（２０）の形である（図２）。
−断面において、上記の（方向Ｄ１に撚ることでＴ１全てが事前に撚られている）３ストランド（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）が、本発明による最終コード又は織物諸撚糸（３０）を形成するために第２の撚り工程Ｔ２で方向Ｄ１とは反対の第２の方向に撚り合わされる（図３）。
−断面において、上記の描写よりは概略的でない最終織物コード（４０）の他の描写が、織物コードの最終断面（この場合、例えば４ストランドをなす）が形成されかつ最小張力下で、開始材料のマルチフィラメント特性によってもたらされる高い横方向柔軟性の理由で、実際に円形輪郭断面に近づくことを示す（図４）。

本発明の航空機用タイヤの断面図を示す。 本発明の合撚糸を示す。 本発明の諸撚糸を示す。 本発明の４ストランドの実施形態を示す。

定義
本出願において各用語は以下のように理解される。
−「ゴム」又は「エラストマー」（２つの用語は同義語と見なす）：ジエン型であれ非ジエン型であれ、任意のタイプのエラストマーであり、例えば熱可塑性である。
−「ゴム組成物」又は「ゴム状組成物」： 少なくとも１つのゴムと少なくとも１つの充填材とを含有する組成物。
−「層」：その厚さが他の寸法と比較して相対的に小さい、好ましくは他の最大寸法に対する厚さの比が０．５より小さい、より好ましくは０．１より小さい、シート、ストリップ又は任意の他の要素。
−「軸方向」：タイヤの回転軸に実質的に平行な方向。
−「円周方向」： 軸方向及びタイヤの半径の双方に対して実質的に垂直な方向（換言すれば、中心がタイヤの回転軸上にある円の接線方向）。
−「半径方向」：タイヤの半径に沿った方向、すなわち、タイヤの回転軸を通り且つこの方向に対して実質的に垂直な任意の方向、すなわち、この方向に対する垂線と５度を超えない（すなわちゼロ又は最大で５度に等しい）角度をなす方向。
−「軸に沿って又はある方向に配向した」： レインフォーサのようないずれかの要素を説明するとき、この軸又はこの方向に対して実質的に平行に配向した、すなわち、この軸又はこの方向と５度を超えない角度をなす要素を意味する。
−「軸又はある方向に対して垂直に配向した」：レインフォーサのようないずれかの要素を説明するとき、この軸又はこの方向に対して実質的に垂直に配向した、すなわち、この軸又はこの方向に対する垂線と５度を超えない角度をなす要素を意味する。
−「正中円周面」（Ｍで示す）：２つのビードの間の中ほどに位置しかつクラウン補強部材又はベルトの中央を通る、タイヤの回転軸Ｙに対して垂直の面。
−「一方向レインフォーサ」：本質的に相互に平行である、すなわち１つの同じ軸に沿って配向したレインフォーサ。

さらに、特段の明示の指示のない限り、示す百分率（％）は、全て重量％である。

「ｘ及び／又はｙ」という表現は、「ｘ」又は「ｙ」又は両方（すなわち「ｘ及びｙ」）を意味する。「ａとｂとの間」という表現によって示される値の範囲は、いずれも、「ａ」より大きい値から「ｂ」より小さい値までに及ぶ（すなわち、終点「ａ」及び「ｂ」を除く）の値の範囲を表し、他方、「ａからｂまで」という表現によって示される値の範囲は、いずれも、「ａ」から「ｂ」までに及ぶ値の範囲（すなわち、厳密に終点「ａ」及び「ｂ」を含む）を意味する。

発明の詳細な説明及び例示的な実施形態
例示的に、図１は、航空機用タイヤ（１）の半径断面を極めて模式的に（すなわち、何らかの特定の縮尺に従うことなく）示したものであり、そのラジアルカーカス補強部材（７）は、本発明によるナイロンの織物諸撚糸によって補強されている。

この航空機用ラジアルタイヤ（１）は、円周（Ｘ）、軸（Ｙ）及び半径（Ｚ）の３つの主方向を定め、トレッド（３）を載置しているクラウン（２）と、２つの側壁（４）と、２つのビード（５）（各側壁（４）は各ビード（５）を前記クラウン（２）に接続している）と、少なくとも１つのビードワイヤ（６）のところで各ビード（５）内に固定されかつ側壁（４）内をクラウン（２）まで延びているカーカス補強部材（７）と、クラウン（２）内で円周方向（Ｘ）に延びておりかつカーカス補強部材（７）とトレッド（３）の間に半径方向に配置されたクラウン補強部材又はベルト（１０）と、を含む。ラジアルカーカス補強部材と呼ばれるカーカス補強部材（７）は、特定のナイロン織物レインフォーサで構成されているラジアル織物レインフォーサと呼ばれる実質的に半径方向に指向した補強要素によって補強されたゴムマトリックス又は組成物の形態の「カーカスプライ」と呼ばれる少なくとも１つのプライを有する。好ましくは、特定のナイロン織物レインフォーサはラジアル織物レインフォーサの全てを構成する。

本発明によれば、これらのナイロン織物諸撚糸は、らせん構造体を形成するために、撚り合わされたＮ本のマルチフィラメントストランドを備え、以下の特徴と組み合わされる。
−Ｎは２よりも大きい。
−各ストランドのＴｉで示されるカウント数は１８０ｔｅｘよりも大きい。
−各ストランドのＴｅ₁で示される引張強さ７５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きい。
−各ストランドのＡｒ₁で示される破断伸びは１４％よりも大きい。
−各諸撚糸のＴｅ₂で示される引張強さは６０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きい。
−各諸撚糸のＡｒ₂で示される破断伸びは１８％よりも大きい。
−各諸撚糸のα（アルファ）で示されるらせん角度は２０度よりも大きい。

好ましくは、好ましくは，ナイロン又は脂肪族ポリアミド（２つの用語は同義である）は、ポリアミド４−６、６、６−６、１１又は１２から選択され、より好ましくはナイロン６又は６−６が使用され、より具体的にはナイロン６−６である。

従って、本発明の航空機用タイヤのカーカスプライを補強するために使用される特定のナイロンの諸撚糸又はコードは、３以上のストランド、すなわち３又はそれ以上のストランドを備えるという第１の本質的特徴を有する。

好ましくは、Ｎは３又は４に等しい。より好ましくは、Ｎは３に等しい。

図２は、初期状態の、すなわち撚り合わされていない従来のマルチフィラメント織物繊維（１５）を断面で概略的に示し、知られているように、このような繊維又は「紡績糸」（又はまさに「糸」）は、典型的には数十から数百の複数の、一般には３５μｍ未満の微細直径の基本フィラメント（５０）から形成される。

ここで想起されるように、図２及び図３に例示的に示されている少なくとも二重撚り（Ｔ１、Ｔ２）の織物諸撚糸又はコードは、「撚り」と呼ばれる方法でこのような紡績糸から作られ、この方法は、
−第１のステップにおいて（図２）、最終コードの各構成要素の紡績糸（１５）自体は、最初に、所定の方向Ｄ１で（Ｓの又はＺの横方向のバーに一致する回転方向を示す容認された専門用語に従ってそれぞれＳ又はＺ方向で）、個別に事前に撚られ（初期撚りＴ１で）、マルチフィラメントストランド（又はプライ）を形成し、これはオーバーツイスト（又は「合撚糸」）（２０）としても知られており、基本フィラメント（５０）自体は繊維の軸線（又はストランドの軸線）の周りのらせん構造体に変形される状況になる。
−次に、第２のステップの間に（図３）、図３において例えば３本（２０、２０ｂ、２０ｃ）であるＮストランド又は合撚糸は、Ｎストランドの最終コード又は諸撚糸（３０）を得るために、反対方向Ｄ２に（それぞれＺ又はＳ方向に）、最終撚りＴ２（Ｔ１と同じか又は異なることができる）で、今回は一緒に撚り合わされる。

従って、少なくとも二重撚り（すなわち、少なくとも２つの連続撚りＴ１、Ｔ２に基づいて製造されたもの）の出現するコードは、コードを「分解（ｄｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）」して初期の紡績糸に「戻す」ために（開始マルチフィラメント繊維を初期の撚られていない状態に回復する）、２つの連続した撚り工程（又は、反対方向の撚り）を必要とすることが直ちに理解される。

この撚り工程の目的は、レインフォーサの横方向結合を引き起こし、その疲労性能を高めさらに補強マトリックスとの密着性を改善するように材料特性を適合させることである。

留意点として、図４は、上記の描写ほどは概略的ではない織物コード（４０）の他の描写の断面を示し、織物コードの断面（この場合、例えば４つのストランド又は合撚糸２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄから構成される）は、形成されて最小張力の状態で、開始繊維（紡績糸）のマルチフィラメント特性によってもたらされるストランドの半径方向及び横方向の高い柔軟性の理由で実質的に円形輪郭を備えた、円筒形構造に実際に近づくというよく知られた事実を思い出す手掛かりとなる。

当業者であれば理解されるように、撚りは、種々の方法で測定して表現することができ、単純に単位メートル当たりの撚り（ｔ／ｍ）に関して、又はフィラメントのらせん角度α（これは、異なるタイプ（密度）及び／又は異なるカウント数の材料を比較したい場合により厳密である）に関して、又は撚り係数Ｋ（これは等価である）に関して測定して表現することができる。

らせん角度α（諸撚糸の軸線に対する）は、直接、諸撚糸を視覚的に観察することで測定することができ、又はその正接（Ｔａｎ）は、公知の方法で以下の式を利用して計算される。
Ｔａｎα＝２πＴＲｅ
ここで、Ｔは、諸撚糸の基本フィラメントの構成要素の撚り（ｔ／ｍ）を示し、Ｒｅ（ｍ単位）は、最終諸撚糸内のストランド又は合撚糸の巻き半径を示す。

一方で、巻き半径Ｒｅは、諸撚糸の特定のデザインに応じて、合撚糸の半径（Ｒｓ）から容易に導くことができる、例えば、Ｒｅは、２つの同一のストランドを有する諸撚糸デザインではＲｓに等しく、３つの同一のストランドを有する諸撚糸デザインでは（２／√３）Ｒｓに等しい。

一方で、合撚糸（円筒形に等しい）の半径Ｒｓ（例えば、以下ではｃｍで示す）は、以下の式を利用して、そのカウント数（ｔｅｘ）（合撚糸１０００メートルのグラム重量）、及び材料の密度又は単位容積当たりの質量ρ（ｇ／ｃｍ³、この場合、ナイロンでは１．１４ｇ／ｃｍ³）を計算することで容易に導くことができる。
Ｔｉ＝１０⁵πρＲｓ²

一方で、撚り係数Ｋは、以下のよく知られた関係によって、撚りＴ（この係数がストランドで計算されるか又は諸撚糸で計算されるかに応じてＴ１又はＴ２）に関連する（Ｔ（ｔ／ｍ）、Ｔｉ（ｔｅｘ）、ρ（ｇ／ｃｍ³））。
Ｋ＝Ｔ［Ｔｉ／（１０００ρ）］^1/2

本発明によれば諸撚糸の各構成要素のストランド又は合撚糸のカウント数Ｔｉは１８０ｔｅｘよりも大きい。好ましくは、Ｔｉは２００ｔｅｘより大きく、より好ましくは２２０ｔｅｘよりも大きい。さらに好ましくは、Ｔｉは２４０ｔｅｘよりも大きく、より詳細には２６０ｔｅｘよりも大きい。

必須要件に応じて、カウント数Ｔｉは、勿論、最も頻繁にはより小さな基本カウント数の２、３、又は４の複数の紡績糸束における事前のグルーピングによって様々とすることができる。例えば、何らかの撚り工程の前に、基本カウント数が９４ｔｅｘの２本の紡績糸をグルーピングすることで１８８ｔｅｘのストランド又は合撚糸を準備することは普通であり、２８０ｔｅｘのストランド又は合撚糸は、基本カウント数が１４０ｔｅｘの２本の紡績糸をグルーピングすることで準備することができる。全ての事例において、本出願で示されるカウント数Ｔｉは、常に、最終紡績糸（何らかのグルーピングに続く）のものであり、これは、諸撚糸の製造における最初の撚り（事前撚り）工程のためのストランドとしての役割を果たす。

他の本質的な特徴によれば、各ストランドのＴｅ₁で示される引張強さ（カウント数で除算した破壊強度であることに留意）は、７５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きい。好ましくは、これは８０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、より好ましくは８５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きい。詳細には、９０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、より詳細には９５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きい。

他の本質的な特徴によれば、各ストランドの破断伸びＡｒ₁は、１４％よりも大きい。好ましくは、Ａｒ₁は１６％よりも大きく、より好ましくは１８％よりも大きく、詳細には２０％よりも大きい。

例示できる可能性のある適切な市販のナイロン繊維の例は、例えば、Ｋｏｒｄｓａ社の繊維「Ｔ７２８」又は「Ｔ８０２」、Ｎｅｘｉｓ社の「Ｔ６５４」、又はＡｓａｈｉ社の「Ｔ７」であり、これは様々なカウント数で利用することができる。

本発明の他の本質的な特徴によれば、諸撚糸の引張強さＴｅ₂は、６０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、好ましくは６５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、より好ましくは７０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きい。詳細には、７５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、より詳細には８０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きい。

他の本質的な特徴によれば、各諸撚糸の破断伸びＡｒ₂は、１８％よりも大きい、Ａｒ₂は好ましくは２０％よりも大きく、より好ましくは２２％よりも大きく、詳細には２４％よりも大きい。

他の本質的な特徴によれば、各諸撚糸のらせん角度αは２０度よりも大きく、好ましくは、αは２２度よりも大きく、より好ましくは２４度よりも大きい。

好ましくは、結果として諸撚糸内に存在する（撚られた）として合撚糸上で計算される、各ストランド又は合撚糸のねじり係数（Ｋｓで示す）は、９０よりも大きく、より好ましくは１００よりも大きく、詳細には１１０よりも大きい。

前述の全ての機械的特性は、事前調製を受けた予め撚られた織物コード（すなわち、すぐに使えるもの、又はこれらが補強するゴム物品から抽出したもの）上で測定され、用語「事前調製」は、コードを、測定前に、ＤＩＮ ＥＮ ２０１３９欧州標準（温度摂氏２０±２度、湿度６５％±２％）に従って標準大気中に少なくとも２４時間だけ保管すること意味すると理解される。

基本ストランド又はコードのカウント数は、各々が長さ５０ｍに相当する少なくとも３つのサンプルに基づいて、この長さの軽量によって決定される。カウント数（又は線密度）は、製品の１０００ｍのグラム重量であり、ｔｅｘ（０．１１１ｔｅｘは１デニールに等価）で示されることに留意されたい。

引張における機械的特性（破壊強度、引張強さ、及び破断伸び）は、ＡＳＴＭ Ｄ８８５ （２０１０）基準に準じて示されない限りにおいて、型式「４Ｄ」グリップ（１００ｄａＮ未満の破壊強度に対して）又は型式「４Ｅ」グリップ（少なくとも１００ｄａＮに等しい破壊強度に対して）を装着した「ＩＮＳＴＲＯＮ」引張試験機を用いて、公知の方法で測定される。試験サンプルは、標準プレテンション０．５ｃＮ／ｔｅｘの下で公称速度２００ｍｍ／ｍｉｎでもって、４Ｄグリップに関して初期長さ４００ｍｍ、及び４Ｅグリップに関して８００ｍｍに対する引張応力を受ける。得られた結果は１０測定値の平均値である。

勿論、当業者であれば、諸撚糸（Ｔｅ₂、Ａｒ₂）に適用される機械的特性は、所与の安定した（らせん角度αでの）撚り状態において諸撚糸上で測定されたものであるが、マルチフィラメントストランドに適用される機械的特性（Ｔｉ、Ｔｅ₁、Ａｒ₁）は、最初に諸撚糸が形成され、その後、ストランド自体の撚りが解かれた後に、ストランドの構成要素紡績糸上で測定されることに理解でき、諸撚糸の撚りが解かれた後、紡績糸は、公知のやり方で、グリップ内に配置されて引張試験を受ける前に、単純に「保護撚り（ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｔｗｉｓｔｉｎｇ）」（フィラメントのらせん角度約６度に相当する）と呼ばれる非常に弱い事前撚りを受けることに留意されたい。

本発明による航空機用タイヤのカーカス補強部材パイル内にマトリックスとして使用されたゴム組成物は、カレンダー仕上げ織物レインフォーサ用の従来の組成物であり、一般に、少なくとも１つのゴム、カーボンブラック及び／又はシリカなどの補強材、一般に加硫系及び従来の添加剤に基づく。

ナイロンコードをゴムマトリックスに接着するために、任意の適切な接着系、例えば、「ＲＦＬ」（レゾルシノール−ホルムアルデヒド−ラテックス）型の織物接着剤、又はゴムとナイロンとの間の十分な接着を与えることが分かっている任意の公知の等価な接着剤を使用することができ、例えば、最新の接着剤組成物は、国際公開特許２０１３／０１７４２１、国際公開特許２０１３／０１７４２２、国際公開特許２０１３／０１７４２３、国際公開特許２０１５／００７６４１、国際公開特許２０１５／００７６４２に記載されている。

好ましくは、ゴムはジエンゴムであり、換言すると、ジエンモノマーから、即ち２つの炭素間二重結合を保持するモノマーから、後者が共役していても非共役であっても、少なくとも部分的に得られる（すなわち、ホモポリマーまたはコポリマー）、任意のエラストマー（単一エラストマー又はエラストマー混合物）であることに留意されたい。

このジエンエラストマーは、より好ましくは、ポリブタジエン（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、合成ポリイソプレン（ＩＲ）、様々なブタジエンコポリマー、様々なイソプレンコポリマー、及びこれらのエラストマーの混合物からなる群から選択され、そのようなコポリマーは、ブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＲ）、イソプレン／ブタジエンコポリマー（ＢＩＲ）、イソプレン／スチレンコポリマー（ＳＩＲ）、及びイソプレン／ブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＩＲ）からなる群から特に選択される。

特に好ましい１つの実施形態は、「イソプレン」エラストマー、すなわちイソプレンホモポリマー又はコポリマー、換言すると、天然ゴム（ＮＲ）、合成ポリイソプレン（ＩＲ）、様々なイソプレンコポリマー、及びこれらエラストマーの混合物からなる群から選択されたジエンエラストマーの使用にある。イソプレンエラストマーは、より好ましくは、天然ゴム、又はｃｉｓ−１，４型の合成ポリイソプレンである。これらの合成ポリイソプレンの中で、より好ましくは、９０％超、さらにより好ましくは９８％超の含量（ｍｏｌ％）のｃｉｓ−１，４−結合を有するポリイソプレンが使用される。１つの好ましい実施形態によれば、ゴム組成物の各層は、天然ゴムを５０−１００ｐｈｒ含有する。

各ゴム組成物は、単一のジエンエラストマー又はいくつかのジエンエラストマーを含有することができ、タイヤの製造用に意図されたゴムマトリックスにおいて通常使用される添加剤、例えば、カーボンブラック又はシリカのような補強用充填材、カップリング剤、老化防止剤、酸化防止剤、可塑剤又は伸展油（これは芳香族性又は非芳香族性（特に極めて弱い芳香族性又は非芳香族性の、例えばナフテン又はパラフィン型の、高粘性又は好ましくは低粘性の、ＭＥＳ又はＴＤＡＥ油）のいずれであってもよい）、高ガラス転移温度（３０℃よりも高い）を有する可塑化用樹脂、未処理状態の組成物の処理（加工性）を補助する薬剤、粘着性付与樹脂、加硫戻り防止剤、メチレン受容体及び供与体、例えばＨＭＴ（ヘキサメチレンテトラミン）又はＨ３Ｍ（ヘキサメトキシメチルメラミン）など、補強用樹脂（レソルシノール又はビスマレイミドなど）、金属塩型の、例えば特にコバルト塩、ニッケル塩又はランタニド塩の、既知の接着促進系、架橋系又は加硫系、の全部又は一部を含むこともできる。

好ましくは、ゴム組成物を架橋するための系は、加硫系と呼ばれる系であり、すなわち硫黄（又は硫黄供与剤）と一次加硫促進剤とに基づくものである。この基本加硫系に各種の既知の二次加硫促進剤又は加硫活性化剤を添加してもよい。硫黄は、０．５ｐｈｒと１０ｐｈｒとの間の好ましい含有量で用いられ、一次加硫促進剤、例えばスルフェンアミドは、０．５ｐｈｒと１０ｐｈｒとの間の好ましい含有量で用いられる。補強用充填材、例えばカーボンブラック及び／又はシリカの含有量は、好ましくは３０ｐｈｒより高く、特に３０ｐｈｒと１００ｐｈｒとの間である。

通常タイヤに用いられる全てのカーボンブラック（「タイヤ等級」ブラック）、特にＨＡＦ、ＩＳＡＦ又はＳＡＦ型のブラック類が、カーボンブラックとして適している。この中でも、さらに詳細には、３００、６００又は７００（ＡＳＴＭ）等級のカーボンブラック（例えば、Ｎ３２６、Ｎ３３０、Ｎ３４７、Ｎ３７５、Ｎ６８３又はＮ７７２）が挙げられる。４５０ｍ²／ｇ未満、好ましくは３０から４００ｍ²／ｇまでのＢＥＴ表面積を有する沈降シリカ又はフュームドシリカが、シリカとして特に適している。

好ましくは、各ゴム組成物は、架橋状態で、４ＭＰａと２５ＭＰａの間、より好ましくは４ＭＰａと２０ＭＰａの間の、１０％伸び時の割線伸びモジュラスを有し、特に５ＭＰａと１５ＭＰａの間の値が特に適していることが判明している。モジュラス測定は、特段の断りのない限り１９９８年の標準ＡＳＴＭ Ｄ ４１２（試験片「Ｃ」）従って、引張試験において行われ、「真」の割線モジュラス（すなわち試験片の実際の断面に対するモジュラス）は、２回目の伸びにおいて（すなわち、適応サイクル後に）１０％伸び時に測定され、本明細書ではＭｓで示され、ＭＰａで表される（１９９９年の標準ＡＳＴＭ Ｄ１３４９に従う標準温度及び相対湿度条件下）。

本発明によるタイヤの他の好ましい特徴は、軸方向Ｙで測定した当該（少なくとも１つの）ラジアルカーカスプライを補強するラジアル織物諸撚糸の密度が、プライの５０スレッド／ｄｍと８０スレッド／ｄｍとの間であり（デシメートル当たり、すなわちゴムプライ幅１００ｍｍ当たり）、好ましくはプライの６０スレッド／ｄｍから７５スレッド／ｄｍである。

公知のように、航空機用タイヤに使用は、特に高圧、高荷重、及び高速状態によって特徴付けされる。

本出願において、「航空機用タイヤ」は、好ましくは、３０％よりも大きい公称偏位において公称圧力が９バールよりも大きいタイヤと理解される。例えば、タイヤ・リム協会（ＴＲＡ）で定義されているように、タイヤ公称圧力は公称膨張圧力であることに留意されたい。

公称偏位は、例えばＴＲＡ規格によって定義されるような公称圧力及び荷重の下で、空荷時の膨張状態から静的積載時の膨張状態へ移行する場合のタイヤの半径方向の変形、又は半径方向高さの変化である。これは、相対偏位の形で表され、タイヤの半径方向高さの変化と、タイヤの外径とリムフランジ上で測定したリムの最大直径との間の差の半分との比によって定義される。タイヤの外径は、公称圧力まで膨張した空荷時の静的状態の下で測定される。ＴＲＡ規格は、特に、タイヤ押しつぶし半径による、すなわち、タイヤの車輪軸とタイヤが参照圧力及び荷重条件下に接触している地面との間の距離による航空機タイヤの押しつぶしを定義する。

本発明によるタイヤにおいて、ラジアルカーカス補強部材（７）は、好ましくは、半径方向に重ね合わされた複数のカーカスプライを備え、重ね合わされたカーカスプライの数は、より好ましくは、３から１０の範囲である。

本発明による航空機用タイヤのカーカス補強部材に使用されるナイロンコード又は諸撚糸の特異性は、従来技術の航空機用タイヤのカーカス補強部材にこれまで使用された諸撚糸と比較して、上記に記載の本質的な特徴を組み合わせた点であり、すなわち、
−少なくとも３つのストランドで構成される。
−各ストランドの（基本）カウント数が非常に大きく（１８０ｔｅｘよりも大きく）、その引張強さが７５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、その破断伸びが１４％よりも大きい。
−各諸撚糸の引張強さが６０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、その破断伸びが１８％よりも大きく、そのらせん角度αが２０°よりも大きい。

３つのストランド（またはそれ以上）を有するデザインは、基本ストランドに関して同様に大きく（１８０ｔｅｘよりも大きい）、実際には当業者の知識及び指針とは異なることを理解されたい。

特に、航空機用タイヤのカーカス補強部材に関する諸撚糸の非常に高い破壊強度及び疲労強度を認識することが必要であり、この疲労強度の何らかの改善は、主として諸撚糸の撚り（らせん角度）の増大を必要とし、必然的に破壊強度の悪化が付随して起こり、当業者は、ストランドの数を増やすことなく基本カウント数を増やす傾向にあるであろう。さらに、諸撚糸の構成要素ストランドの数の増加は、コストがかかり、この諸撚糸のデザインの複雑性を伴い、レインフォーサの全体的な耐久性の弊害をもたらす可能性がある、予期される欠陥の発生リスクに付随して起こる。

さらに、ストランド数を２（すなわち最小数に）に制限することは、本明細書の冒頭に記載した従来技術の文献で明確になされた選択であり、ストランドの基本カウント数が特に大きい（１８０ｔｅｘよりも大きい）ときはいつも、２つのストランド（Ｎが２に等しい）だけを備えたコードデザインを航空機用タイヤのラジアルカーカス補強部材の補強用途に用いる。

実際に、以下の試験で詳細に説明するように、出願人が行った試験は、この不利益に対して予想外の結果を示した。

これらの試験のために、６つの異なるコード（全てナイロン６−６で作られている）を１つの出発繊維（Ｔｅ₁は約９０ｃＮ／ｔｅｘに等しく、Ａｒ₁は約２０％に等しい）から製作した（２つの異なるカウント数、１つは１８８ｔｅｘ、他は２８０ｔｅｘを有する）。

同一の全体カウント数（約５６０ｔｅｘ）で比較試験を行うために、２８０ｔｅｘの紡績糸を２つのストランド（Ｎ＝２）にまとめ、１８８ｔｅｘの紡績糸を３つのストランド（Ｎ＝３）にまとめた。ストランド当たり初期カウント数Ｔｉの２つの変形例の各々に関して、らせん角度（上記の式に従って計算した）が３つの増加値、すなわち２３．５°から２８°を有する、３つの異なるコードを製作した（場合によって撚りＴ２は約２４５ｔ／ｍから３２０ｔ／ｍまで変わる）。

６つのナイロンコードは、以下の表ではＣ１からＣ６で示されており、全てが二重撚り構成を特徴としており、これらは最終撚りＴ２及び方向Ｄ２（Ｓ方向）に応じて、２又は３ストランド（Ｎ＝２又はＮ＝３）をまとめることで従来の方法によって製造した。これらのストランドの各々は、紡績糸自体を反対方向Ｄ１（Ｚ方向）に撚る初期撚り工程（Ｔ１＝Ｔ２）によって事前に製造した。

次に、これらのコードの疲労強度を、当業者には良く知られた実験室実験を行うことで解析した。この試験は、「靴磨き試験」として知られる「ベルト」試験、及び「ディスク疲労試験」（例えば、欧州特許８４８ ７６７、米国特許２ ５９５ ０６９、米国特許４ ９０２ ７７４、ＡＳＴＭ Ｄ８８５−５９１改訂６７Ｔ規格を参照）、事前に撚られた織物コードが加硫処理されたゴム製品に組み込まれている試験である。

まず、「ベルト」試験の原理は以下の通りである。すなわち、ベルトは、タイヤ補強用に一般に使用されている公知のゴム化合物（組成物）中に、試験対象の２層のコードを含む。各コードの軸線は、ベルトの長手方向に配向され、コードは、約１ｍｍの厚さのゴムによってベルトの両面から分離されている。

次に、ベルトに以下の荷重がかけられる。ベルトは、ロッド・クランクシステムを用いて所与の直径のディスクの周りで周期的に駆動され、その結果、ベルトの各要素部分は、の張力（この場合、約１５ｄａＮ）を受け、曲率の変動のサイクルを受けるようになっており、これによりベルトを無限の曲率半径から所与の曲率半径までたわませ、それを周波数７Ｈｚにて１９００００サイクルにわたって行う。このベルトの曲率の変動は、選択したホイール直径に応じて、ホイールに近い方の内側層のコードに所与の幾何学的圧縮率（この場合、約１３％）を経験させることになる。これらの応力荷重の終了時に、コードを内側層から剥ぎ取り、一度疲労したコードの破壊強度における減衰（ΔＦＲで示される）を測定する。

一方で、「ディスク疲労試験」は、本質的に、試験対象コードをゴムのブロックの中に組み込み、次に、硬化後、このようにして形成されたゴムの試験片を、互いに傾斜した（この場合、３．５°又は２つのディスク間の最大圧縮率の約２８％）２つの回転ディスク間で非常に高回転数（以下の例においては、３３サイクル／秒にて６０００００サイクル）で圧縮して疲労させることから成る。疲労荷重後、コードを試験片から抜き出し、その残留破壊強度を測定し、これから破壊強度の減衰（ΔＦＲ）を導出する。

２種類の試験から得られた結果を以下の表に詳述するが、表には疲労荷重（絶対単位及び最小らせん角度２３．５°に保持されたベース１００の相対値で示される）の前の諸撚糸の初期破壊強度（ＦＲ）も示されている。

この表を詳細に検討すると、まず撚り（らせん角度２８°まで）が増加すると、３ストランドのより複雑なデザインの場合に破壊強度がより急速に低下し、３−ストランド諸撚糸（Ｎ＝３）では−１８％であり、対して２−ストランド諸撚糸（Ｎ＝２）ではわずか−４％である）ことに気付くことになる。

このような結果は当業者には予期されていたが、正確には、破壊強度の急激な悪化の理由から、（１８０ｔｅｘよりも大きい）大きな基本カウント数のための２−ストランドデザインから離れる傾向にない。

しかしながら、予想外に、２−ストランドデザイン（Ｎ＝２）から３−ストランドデザイン（Ｎ＝３）への移行は、疲労試験の種類に無関係に、耐久性（ΔＦＲ低下）の相当の改善を伴うことが分かっており、詳細には、耐久性に関しては、航空機用タイヤカーカス補強部材を補強するために指摘したように、本質的な靴磨き試験において、２−ストランドコード（Ｃ３、Ｃ２、及びＣ１）は、対象とする撚りでは、疲労後に初期破壊強度の１７％、４０％、及び９０％をそれぞれ失い、３−ストランドコード（Ｃ６、Ｃ５、Ｃ４）は、同じレベルの撚りでは、初期破壊強度の２％、１１％、及び３２％をそれぞれ失うだけである。

従って、結論として、同じ諸撚糸の全体カウント数及び同じ撚り（同じらせん角度）に関して、大きなカウント数の３−ストランドデザインは、破壊強度の大きな損失にも関わらず、最終的に、非常に良好な曲げ／圧縮疲労を標的とする航空機用タイヤカーカス補強部材に非常に好都合であると推測することができる。

本発明によれば、航空機用のラジアルカーカス補強部材の耐久性をさらに改善すること、従ってタイヤの耐用年数を延ばすこと、又は代替的に所定の耐用年数に関して、カーカス補強部材内に存在するパイルの総数を低減することで補強部材及びタイヤの重量を低減することができる。

Claims (18)

1. 円周方向（Ｘ）、軸方向（Ｙ）、及び半径方向（Ｚ）の３つの主方向を定め、トレッド（３）を載置するクラウン（２）と、２つの側壁（４）と、２つのビード（５）とを備え、前記側壁（４）の各々が前記ビード（５）を前記クラウン（２）に接続し、さらに、少なくとも１つのビードワイヤ（６）のところで前記ビード（５）の各々内に固定されかつ前記側壁（４）内を前記クラウン（２）まで延びているカーカス補強部材（７）と、前記クラウン（２）内で円周方向（Ｘ）に延びておりかつ前記カーカス補強部材（７）と前記トレッド（３）の間に半径方向に配置されたクラウン補強部材又はベルト（１０）と、を備え、ラジアルカーカス補強部材と呼ばれる前記カーカス補強部材（７）は、撚り合わされて、らせん構造体を形成するＮマルチフィラメントストランド（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）を含むナイロン織物諸撚糸（３０）で全体又は一部が構成されているラジアル織物レインフォーサと呼ばれる実質的に半径方向に指向した補強要素によって補強されたゴムマトリックス又は組成物の形態のカーカスプライと呼ばれる少なくとも１つのプライを有する、航空機用ラジアルタイヤ（１）であって、
   −Ｎは２よりも大きく、
   −各ストランドのＴｉで示されるカウント数は１８０ｔｅｘよりも大きく、
   −各ストランドのＴｅ₁で示される引張強さ７５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、
   −各ストランドのＡｒ₁で示される破断伸びは１４％よりも大きく、
   −各諸撚糸のＴｅ₂で示される引張強さは６０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、
   −各諸撚糸のＡｒ₂で示される破断伸びは１８％よりも大きく、
   −各諸撚糸のαで示されるらせん角度は２０度よりも大きい、
   ことを特徴とするタイヤ。
2. Ｎは３又は４に等しく、好ましくは３に等しい、
   請求項１に記載のタイヤ。
3. Ｔｉは２００ｔｅｘよりも大きく、好ましくは、２２０ｔｅｘよりも大きい、
   請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. Ｔｉは２４０ｔｅｘよりも大きく、好ましくは、２６０ｔｅｘよりも大きい、
   請求項３に記載のタイヤ。
5. Ｔｅ₁は８０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、好ましくは、８５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きい、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタイヤ。
6. Ｔｅ₁は９０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、好ましくは、９５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きい、
   請求項５に記載のタイヤ。
7. Ａｒ₁は１６％よりも大きく、好ましくは、１８％よりも大きい、
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載のタイヤ。
8. 前記ナイロンはナイロン６又は６−６であり、好ましくは、ナイロン６−６である、
   請求項１ないし７のいずれか１項に記載のタイヤ。
9. Ｔｅ₂は６５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、好ましくは、７０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きい、
   請求項１ないし８のいずれか１項に記載のタイヤ。
10. Ｔｅ₂は７５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、好ましくは、８０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きい、
    請求項９に記載のタイヤ。
11. Ａｒ₂は２０％よりも大きく、好ましくは、２２％よりも大きい、
    請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のタイヤ。
12. 前記各諸撚糸のらせん角度αは２２°よりも大きく、好ましくは、２４°よりも大きい、
    請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のタイヤ。
13. 前記諸撚糸の各ストランドの撚り係数は９０よりも大きく、好ましくは、１００よりも大きい、
    請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のタイヤ。
14. 前記ラジアルカーカスプライを補強するラジアル織物諸撚糸の密度は、軸方向Ｙにおいて、プライの５０から８０スレッド／ｄｍ、好ましくは、プライの６０から７５スレッド／ｄｍである、
    請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のタイヤ。
15. 前記カーカスプライの前記ゴムマトリックスは、架橋状態で、４ＭＰａと２５ＭＰａの間、より好ましくは４ＭＰａと２０ＭＰａの間の、１０％伸び時の割線伸びモジュラスを有する、
    請求項１ないし１４のいずれか１項に記載のタイヤ。
16. 前記ラジアルカーカス補強部材（７）は、複数の半径方向に重ね合わされたカーカスプライを有する、
    請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のタイヤ。
17. 前記重ね合わされたカーカスプライの数は、３から１０の範囲である、
    請求項１ないし１６のいずれか１項に記載のタイヤ。
18. 航空機用ラジアルタイヤのカーカス補強部材を補強するために、撚り合わされて、らせん構造体を形成するＮマルチフィラメントストランド（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）を含むナイロン織物諸撚糸の使用であって、
    −Ｎは２よりも大きく、
    −各ストランドのＴｉで示されるカウント数は１８０ｔｅｘよりも大きく、
    −各ストランドのＴｅ₁で示される引張強さ７５ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、
    −各ストランドのＡｒ₁で示される破断伸びは１４％よりも大きく、
    −各諸撚糸のＴｅ₂で示される引張強さは６０ｃＮ／ｔｅｘよりも大きく、
    −各諸撚糸のＡｒ₂で示される破断伸びは１８％よりも大きく、
    −各諸撚糸のαで示されるらせん角度は２０度よりも大きい、
    ことを特徴とする使用。

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