JP4630463B2 - ラジアルタイヤ用クラウン補強体 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、航空機タイヤのように、重荷重を支持しかつ１２バール以上の非常に高い圧力に膨張されるタイヤに関する。
【０００２】
（背景技術）
上記基準に適合しかつ本件出願人により使用されているタイヤは、長期間に亘って、一つ以上のプライで形成されたラジアルカーカス補強体で構成されており、前記プライは一般に次の２つのグループ、すなわち、プライアップターンを形成すべく、ビードワイヤの回りで内側から外側へと巻き付けることにより各ビード内で少なくとも１つのビードワイヤに係止された、軸線方向内方プライと呼ばれる第１グループと、半径方向内端部が一般にビードワイヤの下で各ビード内に配置される、軸線方向外方プライと呼ばれる第２グループとに区分されている。前記ラジアルカーカス補強体の半径方向外方には、周方向に対して或る角度αで傾斜したテクスタイル補強要素からなる複数の層で形成されたクラウン補強体が載置されている。クラウンプライの自由端を無くすため、前記層は、少なくとも１つのテクスタイル補強要素を、或る形状（円筒状であるか円形であるかを問わない）の回りでまたはカーカス補強ブランクの回りで、層の一縁部から他縁部まで巻回し、赤道平面に対して所望角度を形成することにより得られる。
【０００３】
一般に使用されるテクスタイル要素は脂肪族ポリアミドであり、多数のプライが使用されるため、比較的小さい引張り強度特性を有している。多数のタイヤにおけるように、クラウン補強体の強化材料として芳香族ポリアミドまたは他の同様な材料を使用することは、前記材料の特性のため、航空機タイヤに有効であることが判明している。しかしながら、このような材料の使用は容易でなく、かつその使用には多くの問題がある。例えば、ストリップをジグザグに巻回することにより得られる上記のようなクラウン補強体に前記材料を使用することは事実上不可能である。すなわち、層の縁部でストリップにより、従って補強要素により採用される曲り（curvatures）は前記要素に非常に大きな張力および圧縮力を伝達し、これらの力は、芳香族ポリアミドが前記応力に対する抵抗性（該抵抗性は温度とともに低下する）を有するという事実と組み合わされて、芳香族ポリアミドの全ての長所を消滅させる。
【０００４】
曲がりおよびゴムへの接着性が脂肪族ポリアミドのこれらの性質より劣っているため、縁部が折り重ねられたプライを備えたクラウン補強体も殆ど考えられない。
【０００５】
（発明の開示）
本発明の目的は、クラウン補強体の構造を材料に適合させることにより、クラウン補強体の主補強要素用材料として芳香族ポリアミドを使用できるようにすることにある。
【０００６】
本発明による航空機タイヤは、ラジアルカーカス補強体を有し、該ラジアルカーカス補強体の半径方向外方にクラウン補強体およびトレッドが載置されており、クラウン補強体は、
ａ）周方向に配向されたテクスタイル補強要素（以下、「要素」、「補強要素」、又は、「テクスタイル要素」とも言う）からなる少なくとも１つのプライを有し、１つのテクスタイル補強要素の割線伸び係数は少なくとも２００cN/texに等しく、
ｂ）テクスタイル補強要素の自由端を備えた少なくとも２つのプライを有し、テクスタイル補強要素は、各プライ内で互いに平行でかつ一プライから隣接プライにかけて交差し、周方向に対して５〜３５°の間の角度αを形成しており、１つのテクスタイル補強要素の割線伸び係数は少なくとも２００cN/texに等しく、
ｃ）半径方向外方の組立体を更に有し、該組立体は、周方向に対して０〜３５°の角度βで配向されたテクスタイル補強要素の少なくとも２つの層からなり、１つのテクスタイル補強要素の割線伸び係数はせいぜい２００cN/texであり、前記２つの層は、ゴム配合物でコーティングされた少なくとも１つのテクスタイル補強要素で形成されたストリップを、前記層の一縁部から他縁部まで巻回することにより得られ、前記層の組立体はトレッドの幅より大きい軸線方向幅を有し、一方、高割線伸び係数のテクスタイル補強要素で形成されたプライはトレッドの前記幅より小さいことを特徴とする。
【０００７】
「トレッドの幅」とは、作動リムに装着されかつ推奨圧力まで膨張されかつ標準荷重を支持するタイヤとの間の接触面の、装着ホイールの軸線の半径方向平面内で測定した幅を意味するものと理解すべきである。
【０００８】
「周方向要素」とは、周方向に対して０〜１０°の間の角度を形成する要素を意味するものと理解すべきである。
【０００９】
補強要素の割線伸び係数Ｍ_aは、次式に従って、組立体について計算される。
Ｍ_a＝Ｆ／ε・１／Ｔ_i
ここで、Ｆ：組立体が４％の相対伸びを受けるときの力、
ε：４％に等しい相対伸び
Ｔ_i：組立体の線密度であり、Ｔｅｘで表される。
２００cN/texより大きい割線係数をもつ要素は、高割線係数の要素と呼ばれる。
【００１０】
好ましくは、周方向要素のプライ（単一または複数）はカーカス補強体上に直接配置され、かつ芳香族ポリアミドからなる少なくとも１つの補強要素で形成されたストリップを螺旋状に巻回することにより得られる。前記要素は適当なゴム配合物でコーティングされる。
【００１１】
周方向要素のプライ（単一または複数）より半径方向上方で、角度αで配向される要素で形成されたプライも、好ましくは芳香族ポリアミドのケーブルで形成され、かつ互いに異なる軸線方向幅であるが周方向要素からなるプライの幅（単一または複数）より大きい幅（トレッドの幅よりは小さく維持される）を有する。
【００１２】
せいぜい２００cN/texに等しい割線係数をもつテクスタイル要素の全ての層は、周方向に対して角度βに配向される脂肪族ポリアミドのケーブルで形成するか、同じ態様で配向される２つの芳香族ポリアミドのコードと、１つの脂肪族ポリアミドのコードとで形成されたハイブリッドケーブルと呼ばれるケーブルで形成できる。前記組立体は、好ましくは、該組立体の縁部が、前記軸線方向幅の少なくとも１０％に等しい展開幅に亘ってカーカス補強体に連結されるような軸線方向幅を有する。「カーカス補強体に連結される縁部」とは、前記補強体と或る長さに亘って接触しておりかつ最終カーカス補強プライのカレンダリング層および前記最終プライと接触する組立体の層のそれぞれの大きい厚さおよび小さい厚さの合計に等しいゴムの厚さだけ前記補強体から分離された縁部を意味するものと理解すべきである。上記実施形態は、層間分離および高速の観点からクラウン補強体の耐久性の顕著な改善を可能にし、同時に、タイヤの破裂圧力の増大並びに特にトレッドの異常摩耗を最小にする周期的観点からタイヤの良好な均一性を得ることを可能にする。
【００１３】
それ自体は既知であるが、また小さい寸法の場合には、せいぜい２００cN/texに等しい割線係数をもつ補強要素からなる層の組立体は保護層の役割を演じるが、特許請求の範囲に記載のクラウン補強体は、プライの平面内で波打つ金属要素で形成された少なくとも１つの保護プライにより有効に完成され、前記プライは脂肪族ポリアミドの層からなる組立体の半径方向外方に配置される。
【００１４】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の特徴は、添付図面を参照して述べる以下の説明から、より良く理解されよう。
【００１５】
例示のタイヤは、２９×７．７R１５の標準寸法（Tire and Rim Associationの標準規格）をもつタイヤである。カーカス補強体（１）は、ラジアルテクスタイルケーブルからなる３つのプライ（１Ａ〜１Ｃ）で形成されている。「ラジアルケーブル」とは、タイヤの周方向に対して、９０°±１０°の範囲内の角度を形成するケーブルを意味する。これらの３つのプライのうち、軸線方向内方の２つのプライ（１Ａ、１Ｂ）は、各ビード（Ｂ）内のビードワイヤ（２）の回りで巻回され、ターンアップ（１０Ａ、１０Ｂ）を形成する。ここに説明する実施形態の場合には、ビードワイヤ（２）は、円形断面を有しかつ高い引張り弾性係数をもつゴム配合物からなる層（２０）でコーティングされている。
【００１６】
ビードワイヤ（２）のセクションの半径方向外方には、ほぼ三角形の形状を有するエラストマ配合物からなる異形要素すなわちフィラー（１２）が載置されている。タイヤの回転軸線から半径方向に最も遠いフィラー（１２）の頂点Ａは、直線ＸＸ′から距離Ｄの位置にある。直線ＸＸ′は、第１に、前記回転軸線に対して平行であり、第２に、ビードワイヤ（２）の断面を囲む円（該円は、ここに説明する実施形態の場合には断面自体と同一である）の幾何学的中心を通る。
【００１７】
内方のカーカスプライ（１Ａ、１Ｂ）のターンアップ（１０Ａ、１０Ｂ）の端部は、ここに説明する実施形態の場合には、直線ＸＸ′から、距離Ｄより大きい距離だけ半径方向に隔たっている。
【００１８】
これと同じことが、カーカスプライのケーブルと同じラジアルテクスタイルケーブルからなる（但し、カーカスプライとは異なる）タング（１１）の軸線方向内方のストランド（１１０）の半径方向端部にも適用される。内方のタング（１１）の軸線方向外方のストランド（１１１）の半径方向端部は、距離Ｄより小さい半径方向距離だけ直線ＸＸ′から隔たっている。
【００１９】
いわゆる外方カーカスプライ（１Ｃ）は、内方カーカスプライ（１Ａ、１Ｂ）のターンアップ（１０Ａ、１０Ｂ）を軸線方向外方から覆っている。プライ（１Ｃ）は、せいぜい１８０°に等しいビードワイヤ（２）を囲む円の中心の角度に対応する円の一部すなわち円弧に亘って、ビードワイヤ（２）の回りに巻き付けられ、これにより、このプライ（１Ｃ）の端部は基準直線ＸＸ′より半径方向下方に位置する。
【００２０】
これ自体は既知であるが、タイヤビードＢは側壁配合物（５）およびビードワイヤ保護配合物（６）により完成され、一方、内側層（７）はタイヤの内壁を形成する。
【００２１】
前記カーカス補強体（１）の半径方向外方には、テクスタイルケーブルからなるクラウン補強体（３）が載置される。このクラウン補強体（３）は、半径方向内方から半径方向外方にかけて、下記ａ）、ｂ）およびｃ）で形成されている。すなわち、
ａ）周方向に配置された芳香族ポリアミドの３３０×２テクスタイルケーブルからなる２つのプライ（３００）、（３０１）で形成されたツインプライ（３０）。各プライは、カーカス補強体ブランク（１）上に、ゴムでコーティングされたケーブルを螺旋状に巻回することにより得られる。前記２つのプライ（３００）、（３０１）のそれぞれの幅は、上記のようにして測定されたトレッド（４）の幅Ｌ（１３０ｍｍに等しい）より小さい９５ｍｍおよび８５ｍｍである。
【００２２】
ｂ）切断された（すなわち自由端を有する）２つのプライ（３１０）、（３１１）からなる半径方向上方のツインプライ（３１）。各プライ（３１０）、（３１１）は、芳香族ポリアミドの１６７×３テクスタイルケーブルで形成されている。該ケーブルは各プライ内で互いに平行でありかつ一プライから隣接プライにかけて交差しており、周方向に対して２４°に等しい角度αを形成している。プライ（３１０）、（３１１）は、３．０ｍｍの全厚、および第１に不等長でかつ第２にプライ（３０）の半径方向下方を軸線方向に覆うと同時に、トレッド（４）の幅Ｌより小さい長さを維持している。
【００２３】
ｃ）２つの傾斜層からなる半径方向外方の組立体（３２）。傾斜層は、周方向に対して１０°の角度βを形成する脂肪族ポリアミドの８本のテクスタイルケーブルのストリップを、組立体（３２）の一縁部から他縁部まで巻回することにより得られる。前記角度βは、一方では組立体（３２）の製造時間数に、他方ではトレッド幅Ｌよりはるかに大きい前記組立体の展開幅（１９０ｍｍに等しい）に、物理的にリンクしている。
【００２４】
図１に示したタイヤでは、組立体（３２）の縁部は、ツインプライ（３１）を軸線方向に延長するゴム（８１）、ツインプライ（３１）をツインプライ（３０）から分離しかつ該ツインプライ（３０）を延長する異形要素（８２）、およびカーカス補強体（１）をクラウン補強体（３）から分離する異形要素（８３）等のゴム配合物の複合体上で半径方向に位置しているが、前記縁部は、図２に示すタイヤの例では、或る展開長さｌ（エル）（少なくとも２０ｍｍ、ここに説明する実施形態では３０ｍｍ）に亘ってカーカス補強体（１）に直接接触している。組立体（３２）の半径方向下方の層のケーブルをカーカスプライ（１０Ｃ）のケーブルから分離するゴムの厚さは、層（３２）のケーブルを内的に覆うカレンダリング層の厚さと、最終カーカスプライ（１０Ｃ）を外的に覆うカレンダリング層の厚さとの合計厚さである。組立体（８）を形成する縁ゴムおよびゴム異形要素は、このようにしてカーカス補強体（１）と組立体（３２）との間に形成される空間を充填する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による航空機タイヤを示す子午線方向断面図である。
【図２】 図１の航空機タイヤの好ましい変更態様を示す図面である。

Claims (7)

1. ラジアルカーカス補強体（１）を有し、該ラジアルカーカス補強体（１）の半径方向外方にクラウン補強体（３）およびトレッド（４）が載置されている構成の航空機タイヤにおいて、クラウン補強体（３）が、
   ａ）周方向に配向されたテクスタイル補強要素からなる少なくとも１つのプライ（３００、３０１）の組立体（３０）と、
   ｂ）テクスタイル補強要素の自由端を備えた少なくとも２つのプライ（３１０、３１１）組立体（３１）であって、テクスタイル補強要素が、各プライ内で互いに平行でかつ一方のプライから隣接プライにかけて交差し、周方向に対して５〜３５°の間の角度αを形成している前記組立体（３１）と、
   ｃ）半径方向外方の組立体（３２）であって、この組立体（３２）は、周方向に対して０〜３５°の角度βで配向されたテクスタイル補強要素の少なくとも２つの層からなり、且つ、前記少なくとも２つの層は、ゴム配合物でコーティングされた少なくとも１つのテクスタイル補強要素で形成されたストリップを、前記層の一縁部から他縁部まで巻回することにより得られる前記組立体（３２）と、を有し、
   ｄ）前記プライ（３００、３０１）の周方向に配向された１つのテクスタイル補強要素の割線伸び係数は、少なくとも２００cN/texに等しく、
   ｅ）前記プライ（３１０、３１１）の１つのテクスタイル補強要素の割線伸び係数は、少なくとも２００cN/texに等しく、
   ｆ）前記組立体（３２）の層の１つのテクスタイル補強要素の割線伸び係数は、せいぜい２００cN/texであり、前記ストリップを層の一縁部から他縁部まで巻回することにより得られた、テクスタイル補強要素の層からなる前記組立体（３２）は、トレッド（４）の幅Ｌより大きい軸線方向幅Ｌ₁を有し、一方、前記少なくとも２００cN/texの高割線伸び係数のテクスタイル補強要素で形成された、前記プライ（３００、３０１）及び前記自由端を備えたプライ（３１０、３１１）のぞれぞれの幅は、トレッド（４）の前記幅Ｌより小さいことを特徴とする航空機タイヤ。
2. 少なくとも２００cN/texに等しい割線伸び係数Ｍ_aをもつテクスタイル補強要素の層は、芳香族ポリアミドの要素からなる層であることを特徴とする請求項１記載の航空機タイヤ。
3. 少なくとも２００cN/texに等しい割線伸び係数Ｍ_aを有しかつ一縁部から他縁部まで巻回することにより得られるテクスタイル補強要素の層は、脂肪族ポリアミドのケーブルで形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の航空機タイヤ。
4. 周方向のテクスタイル補強要素の単一または複数のプライ（３００、３０１）は、カーカス補強体（１）の半径方向外方に直接配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の航空機タイヤ。
5. 周方向のテクスタイル補強要素の単一または複数のプライ（３００、３０１）は、芳香族ポリアミドからなる少なくとも１つのテクスタイル補強要素で形成されたストリップを螺旋状に巻回することにより得られ、前記要素は適当なゴム配合物でコーティングされていることを特徴とする請求項４項記載の航空機タイヤ。
6. 周方向のテクスタイル補強要素の単一または複数のプライ（３００、３０１）の半径方向上方で、角度αで配向されたテクスタイル補強要素で形成されたプライ（３１０、３１１）が、互いに異なる軸線方向幅であって、周方向のテクスタイル補強要素の前記プライ（３００、３０１）の単一または複数の幅より大きいが、トレッド（４）の幅Ｌより小さく維持される軸線方向幅を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の航空機タイヤ。
7. 割線伸び係数がせいぜい２００cN/texに等しくかつ周方向に対して角度βで配向されたテクスタイル補強要素からなる層の組立体（３２）は、前記組立体の縁部が少なくとも２０mmに等しい展開長さに亘ってカーカス補強体（１）に連結されるような軸線方向幅Ｌ₁を有することを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項記載の航空機タイヤ。

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