JP2011051457A - 航空機用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ビード部において温度が上昇しても所期の剛性を有するとともに、リムとの磨耗に対しても優れた耐摩耗性を備える、新規な航空機用バイアスタイヤを提供する。
【解決手段】本発明の航空機用タイヤは、カーカスプライ群５はビードコア３の周りで巻回し、内側カーカスプライ６はカーカスプライ群５をタイヤの内側から外側まで巻回し、外側カーカスプライ７はタイヤの外側から内側カーカスプライが巻回した端部６ａを覆ってタイヤの内側まで巻回したものであり、チェーファー９は、式（Ｉ）：σ≧−０．０１×Ｅ＋１．２及び式（ＩＩ）：σ≧０．０２（但しσ：１７７°Ｃにおける熱収縮応力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、Ｅ：２５°Ｃにおける４９Ｎ荷重時の弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ））を満たす有機繊維コードを有し、カーカス層８の周りに、タイヤの内側から外側カーカスプライ７が巻回した端部７ａを覆ってタイヤの外側まで巻回したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ジェット旅客機等の航空機に装着して好適な航空機用バイアスタイヤに関するものであり、特にタイヤのビード部における耐久性の向上を図ろうとするものである。

航空機用のバイアスタイヤは、ナイロンコードなどの有機繊維コードをゴムに埋め込んでなる複数のカーカスプライを一対のビード部間にわたって配置し、かつそれらのカーカスプライをタイヤの周方向に３０°〜４０°の角度で交差積層するとともに、隣接するコードを反対方向に交差させてなる、バイアス構造を有している。ここで、タイヤ回転中にビード部とリムとの間の摩擦によりカーカスプライやゴムが損傷するのを防止し、ビード部の耐久性を確保するためには、チェーファーをビード部に配置するのが有効であり、この点に関する先行技術としては、特許文献１に開示された航空機用バイアスタイヤが知られている。

特開２００２−２４０５１７号公報

ところで、航空機用バイアスタイヤにおいては、タイヤにかかる荷重は通常値であっても低内圧となっている場合、荷重が通常値を超えて大きい場合、およびタクシー時にタイヤビード部の温度を上昇させる場合など、過酷な使用条件にさらされるときがあり、ビード部の耐久性の更なる向上が求められていた。

本発明の課題は、ビード部において温度が上昇しても所期の剛性を有するとともに、リムとの磨耗に対しても優れた耐摩耗性を備える、新規な航空機用バイアスタイヤを提供することにある。

本発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部までトロイダル状に延在するカーカス層と、ビード部に配置したビードコアと、ビード部においてカーカス層の外側に配置されるチェーファーを備えた航空機用バイアスタイヤにおいて、
前記カーカス層は、有機繊維コードをゴム中に埋め込み、該コードをタイヤの周方向に対して互いに逆方向の角度で交差させた複数のカーカスプライを積層して前記ビードコアの周りで巻回したカーカスプライ群と、前記カーカスプライ群をタイヤの内側から外側まで巻回した内側カーカスプライと、タイヤの外側から前記内側カーカスプライの巻回し端を覆ってタイヤの内側まで巻回した外側カーカスプライからなり、
前記チェーファーは、下記式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす有機繊維コードを有し、前記外側カーカスプライの巻回し端を覆って前記ビード部の周りに巻回したものであることを特徴とするものである。
記
σ≧−０．０１×Ｅ＋１．２・・・（Ｉ）
σ≧０．０２・・・（ＩＩ）
σ：１７７°Ｃにおける熱収縮応力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
Ｅ：２５°Ｃにおける４９Ｎ荷重時の弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）

上記の構成になるタイヤにおいて、前記有機繊維コードは、ポリケトン繊維コードであることが望ましい。

チェーファーは、上記式（Ｉ）、（ＩＩ）を満たす有機繊維コードを有し、外側カーカスプライの巻回し端を覆ってビード部の周りに巻回すこととしたため、高温下において熱収縮応力が大きい有機繊維コードによりチェーファーの剛性が増加し、ビード部の耐久性を向上させることが可能となる。

チェーファーの有機繊維コードをポリケトン繊維コードとすることで、耐摩耗性を向上させることが可能となり、タイヤが回転する際にビード部とリムと間に滑りが生じてもチェーファーは摩滅しにくくなり、ビード部を保護することができる。

本発明にしたがう航空機用タイヤの実施の形態につき、タイヤ子午線断面を、タイヤの左側半部について示した図である。

以下、図面を参照して、本発明をより具体的に説明する。

図１は本発明にしたがう空気入りタイヤの実施の形態につき、タイヤ子午線断面を、タイヤの左側半部について示した図であり、図示せぬ右側のビード部も同様の構成である。

図における１は、タイヤの周方向につながるタイヤ左側のビード部であり、２は、このビード部１からタイヤのほぼ半径方向外側に向かって延びるタイヤ左側のサイドウォール部である。サイドウォール部２は、図示しないタイヤ右側のサイドウォール部とともに図示しないトレッド部と繋がり、トロイダル形状をなしている。

３は、ビード部１に配設したビードコアであり、タイヤの周方向に延びてリング形状をなしている。ビードコア３は左右のビード部にそれぞれ1対でも、また複数対であってもよく、図１の例示においては、３対のビードコア３ａ、３ｂ、３ｃからなるものとして表示している。

４は、カーカスプライであり、このカーカスプライ４は、タイヤ周方向に対して所定の角度で傾斜した多数本のカーカスプライコード（以下プライコードという）を有している。このプライコードは各種材料が選択可能であり、例えばアラミド、ポリエステル、ナイロン等の有機繊維コードから採用される。

５は、前記カーカスプライ４を複数枚積層させたカーカスプライ群であり、該カーカスプライ群５は、隣接する前記カーカスプライ４を、前記プライコードがタイヤ周方向に対して互いに逆向きとなるように交差させて複数枚重ね合わせ、前記ビードコア３の周りで巻回してなるものである。このような構成にすることにより、タイヤ径方向の柔軟性を確保するために必要なパンタグラフ効果を得ることが可能となる。図１の例示においては、前記３対のビードコア３ａ、３ｂ、３ｃの周りに、カーカスプライ群５ａ、５ｂ、５ｃをそれぞれ巻回してひとつのカーカスプライ群５としたものとして表示しているが、前記ビードコア３ａ、３ｂ、３ｃに巻回す前記カーカスプライ４はそれぞれ１枚でもよく、またビードコア毎に枚数を変えるようにしてもよい。

６は、内側カーカスプライであり、この内側カーカスプライ６は、前記カーカスプライ４と同様にタイヤ周方向に対して所定の角度で傾斜した多数本のカーカスプライコード（以下内側プライコードという）を有しており、該内側プライコードが直近の前記カーカスプライ群５の前記プライコードとタイヤ周方向に対して互いに逆向きとなるように交差させて、前記カーカスプライ群５とタイヤの内側で当接している。前記内側カーカスプライ６は、前記ビードコア３に巻回した前記カーカスプライ群５に当接するようにして巻回し、内側カーカスプライ端部６ａが該カーカスプライ群５とタイヤの外側で当接し、凹状の断面形状となるものである。前記内側プライコードは、各種材料が選択可能であり、例えばアラミド、ポリエステル、ナイロン等の有機繊維コードから採用される。図１の例示においては、前記内側カーカスプライ６は１枚のものとして示したが、前記内側プライコードがタイヤ周方向に対して互いに逆向きとなるように交差させて複数枚重ね合わせるようにしてもよい。

７は、外側カーカスプライであり、この外側カーカスプライ７は、前記カーカスプライ４と同様にタイヤ周方向に対して所定の角度で傾斜した多数本のカーカスプライコード（以下外側プライコードという）を有しており、該外側プライコードが直近の前記カーカスプライ群５の前記プライコードとタイヤ周方向に対して互いに逆向きとなるように交差させて、前記カーカスプライ群５とタイヤの外側で当接している。前記外側カーカスプライ７は、前記内側カーカスプライ端部６ａを覆って前記内側カーカスプライ６を巻回し、外側カーカスプライ端部７ａが該内側カーカスプライ６とタイヤの外側で当接し、凹状の断面形状となるものである。前記外側プライコードは、各種材料が選択可能であり、例えばアラミド、ポリエステル、ナイロン等の有機繊維コードから採用される。図１の例示においては、前記内側カーカスプライ７は１枚のものとして示したが、前記外側プライコードがタイヤ周方向に対して互いに逆向きとなるように交差させて複数枚重ね合わせるようにしてもよい。

８は、カーカス層であり、前記カーカスプライ群５、前記内側カーカスプライ６、前記外側カーカスプライ７からなるものである。

９は、チェーファーであり、該チェーファー９は、多数本のチェーファーコードを経糸と緯糸として纏めてキャンバス状に形成した、キャンバスチェーファーである。前記チェーファーコードは、下記式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす有機繊維コードである。
記
σ≧−０．０１×Ｅ＋１．２・・・（Ｉ）
σ≧０．０２・・・（ＩＩ）
σ：１７７°Ｃにおける熱収縮応力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
Ｅ：２５°Ｃにおける４９Ｎ荷重時の弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）

ここで熱収縮応力σとは、一般的なディップ処理を施した加硫前の有機繊維コードの２５ｃｍの長さサンプルを、５℃／分の昇温速度で加熱して、１７７℃で２分間加熱したときのコードの発生する応力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）をいうものとする。弾性率Ｅとは、ＪＩＳ Ｌ １０１７ ８．５のコード引張り試験によるＳＳカーブの４９Ｎ時の接線から算出した弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）をいうものとする。

前記チェーファー９は、チェーファー内側端部９ａが前記カーカス層８とタイヤの内側で当接し、前記外側カーカスプライ端部７ａを覆って該カーカス層８を巻回し、チェーファー外側端部９ｂが該カーカス層８とタイヤの外側で当接し、凹状の断面形状となるものである。

１０は、本発明にしたがう航空機用タイヤが装着される航空機のリムであり、このリム１０は前記チェーファー９が着座するビードシート部１０ａ及び前記ビード部１の外側への規制となるフランジ部１０ｂを有する。

前記チェーファーコードは、上記式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす有機繊維コードであればどのようなものであってもよく、例えばアラミド、ポリエステル、ナイロン等からなる有機繊維コードから選択される。また上記式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす前記チェーファーコードは高温下において熱収縮応力が大きいため、例えばタクシー時のように前記ビード部１の温度が上昇する場合であっても前記チェーファー９の剛性を増加させることができ、前記ビード部１の耐久性を向上させることが可能となる。

前記チェーファーコードは、上記式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たすポリケトン繊維コードであることが好ましい。ポリケトン繊維コードは、高温下において熱収縮応力に優れており、例えばアラミド繊維コードよりも熱収縮応力が大きく、より剛性を高めることが可能である。

また、ポリケトン繊維コードは、耐摩耗性に優れており、例えばナイロンコードやポリエステルコードを用いた場合よりも高い耐磨耗性を有している点で好ましい。このため前記チェーファーコードにポリケトン繊維コードを採用することで、タイヤが回転する際に前記ビード部１と前記リム１０と間に滑りが生じても、前記チェーファー９は摩滅しにくくなり、前記ビード部１を保護することができる。

前記チェーファー内側端部９ａは、前記ビード部１の前記フランジ１０ｂからの離反点１０ｃに対してタイヤ半径方向外側に位置すること、つまりタイヤの回転軸から前記チェーファー内側端部９ａまでのタイヤ半径方向寸法Ｒ_１が、タイヤの回転軸から前記離反点１０ｃまでのタイヤ半径方向寸法Ｒ_３よりも大きいことが望ましい。同様にタイヤの回転軸から前記チェーファー外側端部９ｂまでのタイヤ半径方向寸法Ｒ_２は、前記タイヤ半径方向寸法Ｒ_３よりも大きいことが望ましい。これにより前記チェーファー９の両端部９ａ、９ｂは、前記フランジ１０ｂの離反点１０ｃよりもタイヤ半径方向外側に位置することとなり、特に高温下においてビード部１の耐久性を向上させることが可能となる。

表１に示す有機繊維コードを備えた、図１の如き構造になる、サイズＨ３７×１４．０−１５ ２２ＰＲのタイヤを製造し、各タイヤにつきタクシー試験をおこなった。その結果を表１に併せて示す。

タクシー試験は、室内ドラム試験を使用し、荷重３６１５０ＬＢＳ、内圧１６５ｐｓｉ、速度６４ｋｍ／ｈの条件下にて測定を行った。ビードで故障するまでの時間を測定し、従来品である基準タイヤを１００としてＩＮＤＥＸで表１に示した。数字が大きいほど耐久性が高いことを示す。

その結果、有機繊維コードをチェーファーに埋設していないタイヤ（比較タイヤ）は、従来品である基準タイヤに対し著しく早く故障が発生し、ビード部の耐久性を確保することができない。一方有機繊維コードとして前記式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満足するポリケトン繊維コードを用いたタイヤ（適合タイヤ）は、基準タイヤに対し故障までの時間を十分に長くすることが可能であることが確認された。

本発明によれば、ビード部において温度が上昇しても所期の剛性を有するとともに、リムとの磨耗に対しても優れた耐摩耗性を備える、耐久性の高い航空機用バイアスタイヤを安定的に供給できる。

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ ビードコア
４ カーカスプライ
５ カーカスプライ群
６ 内側カーカスプライ
６ａ 内側カーカスプライ端部
７ 外側カーカスプライ
７ａ 外側カーカスプライ端部
８ カーカス層
９ チェーファー
９ａ チェーファー内側端部
９ｂ チェーファー外側端部
１０ リム

Claims (2)

1. トレッド部からサイドウォール部を経てビード部までトロイダル状に延在するカーカス層と、ビード部に配置したビードコアと、ビード部においてカーカス層の外側に配置されるチェーファーを備えた航空機用バイアスタイヤにおいて、
   前記カーカス層は、有機繊維コードをゴム中に埋め込み、該コードをタイヤの周方向に対して互いに逆方向の角度で交差させた複数のカーカスプライを積層して前記ビードコアの周りで巻回したカーカスプライ群と、前記カーカスプライ群をタイヤの内側から外側まで巻回した内側カーカスプライと、タイヤの外側から前記内側カーカスプライの巻回し端を覆ってタイヤの内側まで巻回した外側カーカスプライからなり、
   前記チェーファーは、下記式（Ｉ）および式（ＩＩ）を満たす有機繊維コードを有し、前記外側カーカスプライの巻回し端を覆って前記ビード部の周りに巻回したものであることを特徴とする航空機用バイアスタイヤ。
   記
   σ≧−０．０１×Ｅ＋１．２・・・（Ｉ）
   σ≧０．０２・・・（ＩＩ）
   σ：１７７°Ｃにおける熱収縮応力（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
   Ｅ：２５°Ｃにおける４９Ｎ荷重時の弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
2. 前記有機繊維コードは、ポリケトン繊維コードである、請求項１記載の航空機用バイアスタイヤ。

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