JP3685432B2

JP3685432B2 - 航空機用ラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3685432B2
Application number: JP22531197A
Authority: JP
Inventors: 護滝村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2017-08-21
Also published as: JPH1159141A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はジェット旅客機等の航空機に使用される航空機用ラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジェット旅客機等の航空機には航空機専用の多数のラジアルタイヤが用いられており、これらの航空機用ラジアルタイヤのなかには、サイドゴムとゴムチェーファーゴムとに同一のゴムを使用しているものがあるが、サイドゴムをゴムチェーファーゴムとして使用した場合には、ゴムチェーファーゴムが軟らかすぎるため高発熱となる走行条件において、ゴムチェーファーゴムがブロー（気泡がゴム中に発生する状態）するおそれがあるとともに、長期走行においてゴムチェーファーゴムがリムずれ摩滅するおそれがある。一方、ゴムチェーファーゴムをサイドゴムとして使用した場合には、サイドゴムにオゾンクラックが発生するおそれがある。
【０００３】
また、タイヤサイドが柔軟なラジアルタイヤに重荷重が負荷されると、タイヤビード部に多大な負荷が生じるので、航空機用ラジアルタイヤのなかには、ビード部の曲げ剛性をできるだけ高めるために、第２スティフナーゴムの１００％伸長時の弾性率を、ゴムチェーファーゴムの１００％伸長時の弾性率より大きくしたものがあるが、この場合には、第２スティフナーゴムが硬過ぎるため高発熱となる走行条件において、第２スティフナーゴムがブローするおそれがあるとともに、長期走行において第２スティフナーゴムが剥離するおそれがある。
【０００４】
かかる問題点を考慮し、サイドゴムとゴムチェーファーゴムに異種のゴムを使用し、また第２スティフナーゴムの１００％伸長時の弾性率をゴムチェーファーゴムの１００％伸長時の弾性率より小さく設定する等して、上述のリムずれ、ブロー、剥離等のビード部の故障の防止を図った航空機用ラジアルタイヤが特開平７−１７２１１８号公報に報告されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
航空機用ラジアルタイヤにおいて、カーカスプライコーティングゴムはスタンディングウエーブの発生の抑制を考慮すれば高速耐久性を満足させるために高弾性とすることが好ましい。しかし、カーカスプライコーティングゴムを高弾性にし過ぎると第２スティフナーゴムとの剛性段差が大きくなり、カーカスプライと第２スティフナーゴムとの間で故障し易くなることが明らかとなった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、リムずれ、ブロー、剥離等のビード部の故障の防止を図るとともに、カーカスプライと第２スティフナーゴムとの間の故障をも防止した航空機用ラジアルタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、カーカスプライと第２スティフナーゴムとの所定の箇所にこれら両者間の剛性段差を緩和するための、カーカスプライゴムと第２スティフナーゴムの中間的な弾性率を有する背面ゴムを配設することにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の航空機用ラジアルタイヤは、トレッド部の両側で連なる一対のサイドウォール部の内周に夫々形成された一対のビード部と、該ビード部で両端部が折り返され係止された複数のカーカスと、前記カーカスのクラウン部に設けられ路面と接するトレッド部と、前記カーカスのタイヤ半径方向外側でかつトレッド部内側に設けられたベルト層と、ビード部のタイヤ半径方向外側でカーカスの本体部と折り返し部との間でタイヤ半径方向外向きに延びる第１スティフナーゴムと、ビード部においてカーカスのタイヤ軸方向外側面に沿って配設された第２スティフナーゴムと、タイヤサイド部を構成するサイドゴムと、タイヤが正規リムに装着された状態で正規内圧、かつ正規荷重の２００％荷重時にリムフランジに接触する部分を含んでタイヤ半径方向外方に延び、サイド部からビード部の底面に至るタイヤの外側面を形成するゴムチェーファーゴムと、を備えた航空機用ラジアルタイヤにおいて、
荷重直下におけるリム離反点Ａからカーカスに引いた垂線Ｘのタイヤ内面と交差する点をＢとしたとき、少なくとも垂線Ｘ上において背面ゴムがカーカスプライと第２スティフナーゴムとの間にあり、
該背面ゴムの厚さがＡ−Ｂ間の距離の１〜２０％であり、
カーカスプライコーティングゴム、背面ゴムおよび第２スティフナーゴムの１００％伸長時の弾性率が夫々３０〜８０ｋｇ／ｃｍ^２（ＭＰ）、２０〜６０ｋｇ／ｃｍ^２（ＭＣ）および２０〜５０ｋｇ／ｃｍ^２（ＭＳ）であって、これら弾性率が次式、
ＭＰ＞ＭＣ≧ＭＳ
で表される関係を満足することを特徴とするものである。
【０００９】
前記背面ゴムの反発弾性が６０以上で、かつブローアウト温度が１８０℃以上であることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の航空機用ラジアルタイヤにおいては、前記背面ゴムを配設する他は前記特開平７−１７２１１８号公報に開示されているラジアルタイヤと同様の構造を採用することで、リムずれ、ブロー、剥離等のビード部の故障を防止することができる。背面ゴムの配設箇所は、図２に示す如く、荷重直下におけるリム離反点Ａからカーカスに引いた垂線Ｘのタイヤ内面と交差する点をＢとしたとき、少なくとも垂線Ｘ上においてカーカスプライと第２スティフナーゴムとの間に存在するようにする。かかる箇所に背面ゴムが存在しないと、カーカスプライと第２スティフナーゴムとの間の剛性段差を良好に緩和することができない。
【００１１】
ここで、「荷重直下」とは、１９９７年ティー・アール・エイイヤーブック（ＴＲＡＹＥＡＲＢＯＯＫ）に従い、デザインリム（ＤＥＳＩＧＮＲＩＭ）に装着し、内圧充填時における荷重直下を意味するものとする。
【００１２】
また、本発明においては、前記背面ゴムの厚さがＡ−Ｂ間の距離の１〜２０％である。この厚さが１％未満であるとカーカスプライと第２スティフナーゴムとの間の剛性段差を緩和する役割を果たさず、一方２０％を超えると背面ゴムより外側のゴムに歪みが集中して、当該外側のゴムの故障を引き起こすことになる。
【００１３】
さらに、本発明においては、カーカスプライの高速耐久性を満足するとともに隣接する部材間のバランスを良好に保つために、カーカスプライコーティングゴム、背面ゴムおよび第２スティフナーゴムの１００％伸長時の弾性率を夫々３０〜８０ｋｇ／ｃｍ²（ＭＰ）、２０〜６０ｋｇ／ｃｍ²（ＭＣ）および２０〜５０ｋｇ／ｃｍ²（ＭＳ）とし、かつ前記剛性段差の緩和を実現するために、これら弾性率が次式、
ＭＰ＞ＭＣ≧ＭＳ
で表される関係を満足するようにする。
【００１４】
かかる背面ゴムは、好ましくは反発弾性を６０以上としかつブローアウト温度を１８０℃以上のゴムで構成することで、高発熱の走行条件において背面ゴム自身および隣接する第２スティフナーゴムの故障を、より生じ難くすることができる。
【００１５】
なお、背面ゴムが前記物性を満足するようにする上で、その配合系にポリマーゴムの他に、補強性充填剤、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等、通常ゴム工業で使用される配合剤を適宜用いることができるのは勿論のことである。
【００１６】
図２に、本発明の実施の形態に係る航空機用ラジアルタイヤ１０を示す。このタイヤ１０は、その内方に供給された空気による内圧を保つカーカス１２によって、圧力容器が形成されている。カーカス１２は、馬蹄形状で工業用繊維（例えばナイロン、ポリエステル、アラミド等）、また、場合によっては鋼線により形成されるコードを複数本並べ、ゴム層でこのコードが被覆されて構成されている。
【００１７】
また、このタイヤ１０は、カーカス１２のコードの軸線方向がタイヤ１０の幅方向に沿っており、これらのコードがタイヤ１０の周方向に並んだラジアル構造となっている。
【００１８】
カーカス１２の表面は、ゴム層１４によって被覆されている。このゴム層１４は、タイヤ１０の側面部がサイドウォール１６と称され、カーカス１２の両側壁の外側を保護する役目を有している。
【００１９】
カーカス１２の両端部は、タイヤ回転軸回りにリング状とされたビードコア１８にそれぞれ巻付けられて保持されている。
【００２０】
ビードコア１８は、ゴム層１４に被覆され、全体としてビード部２０を構成している。このビード部２０は、タイヤ１０の内周の寸法を定め、リム２１との嵌め合いを確保するようになっている。
【００２１】
図１に示す如く、カーカス１２は、トレッド部からサイドウォール１６を経てビード部２０のビードコア１８に至る本体部と、ビードコア回りで折り返される折り返し部とから成り、カーカス１２の一部１２Ａは、ビードコア回りをタイヤ内側からタイヤ外側へ折り返されビードコア１８の近傍で止まっており、他の一部１２Ｂは、ビードコア回りをタイヤ内側からタイヤ外側へ折り返されサイドウォール１６に達しており、残り１２Ｃは、カーカス１２Ａ、１２Ｂをタイヤ外面側から覆うようにタイヤ内側へビードコア回りで折り返されビードコア１８の近傍で止まっている。
【００２２】
ビードコア１８のタイヤ半径方向外方（図１の上方）、かつカーカス１２の本体部と折り返し部との間には、タイヤ半径方向外向きに延びる第１スティフナーゴム４０が設けられており、この第１スティフナーゴム４０の１００％伸長時の弾性率は、好ましくは５０〜１５０ｋｇ／ｃｍ^２とする。
【００２３】
ビード部２０においては、カーカス１２のタイヤ軸方向外側面に沿って、本発明に係る背面ゴム４８を介して第２スティフナーゴム４２が配設されている。背面ゴム４８および第２スティフナーゴム４２の１００％伸長時の弾性率は夫々上述の範囲内とする。
【００２４】
サイドウォール１６を構成するサイドゴム４４の１００％伸長時の弾性率は、好ましくは１０〜４０ｋｇ／ｃｍ^２とする。
【００２５】
このサイドゴム４４のビード部側端部４４Ａは、ゴムチェーファーゴム４６で覆われている。このゴムチェーファーゴム４６は、タイヤ１０が正規リム２１に装着された状態で正規内圧、かつ正規荷重の２００％荷重時にリムフランジ２１Ａに接触する部分を含んでタイヤ半径方向外方に延び、ビード部２０の底面２０Ａからサイドウォール１６に至るタイヤ１０の外側面を形成している。このゴムチェーファーゴム４６の１００％伸長時の弾性率は、好ましくは２５〜６０ｋｇ／ｃｍ^２とする。
【００２６】
図２に示す如く、ゴム層１４の上方はトレッド部２２に連続されている。トレッド部２２は、実際に地面に接する部分とされ、摩耗や外傷に十分耐えるように肉厚とされている。
【００２７】
カーカス１２とトレッド部２２との間にはコードをゴム層で被覆したホールドベルト層２６、周方向ベルト層２７、ホールドベルト層２８、切離しベルト層２９が層状に配設されており、これらのベルト層２６、２７、２８、２９により、タイヤ１０の剛性が保持されている。トレッド部２２には、タイヤ周方向に沿って延びる溝３０がタイヤ幅方向に所定間隔をおいて複数本形成されており、これらの溝３０によって周方向に延びる陸部３２が区画されている。なお、これらの溝３０は、排水、デザイン的な要素の他、タイヤ１０に生じる熱を逃がす役目を有している。
【００２８】
トレッド部２２には、最上層のベルト層２９の踏面側に距離をおいて補強層としての保護層３４が埋設されている。保護層３４は、アラミドコード等の工業繊維コードの編み上げ式とされ、これがゴム層によって被覆されており、地面との接地により傷ついたトレッド部２２の表面からのカットの進行を前記ベルト２９まで伝達させないよう保護する役目を有している。なお、保護層３４の幅はトレッド幅と同等または若干狭めとすることが好ましい。
【００２９】
上述した本発明の実施の形態に係る航空機用ラジアルタイヤ１０においては、前記特開平７−１７２１１８号公報に開示されているように、サイドゴム４４の１００％伸長時の弾性率をゴムチェーファーゴム４６の１００％伸長時の弾性率より小さくすることで、ゴムチェーファーゴム４６のリムフランジとの摩擦による発熱を低減でき、ブローを抑制することができる。また、リムフランジ２１Ａに対するゴムチェーファーゴム４６の摩擦変形歪みを低減でき、リムずれ量を低減することができる。さらに、サイドゴム４４がサイドウォール１６の大変形に対しても低応力で変形するため、オゾンクラックの発生を抑制することができる。さらにまた、第２スティフナーゴム４２の１００％伸長時の弾性率をゴムチェーファーゴム４６の１００％伸長時の弾性率より小さくすることで、タイヤ荷重時に一定の変形量が加わる、所謂、定変形状態となる航空機用ラジアルタイヤのビード部において、第２スティフナーゴム４２の応力を低減するとともに、第２スティフナーゴム４２内の発熱を低減でき、ブローを抑制することができる。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
実施例において用いた背面ゴムを下記の配合内容にて調製した。

【００３１】
実施例として背面ゴムの厚さを図１に示すＡ−Ｂ間の距離の１０％として、タイヤサイズ５０×２０．０Ｒ２２／３２ＰＲの航空機用ラジアルタイヤを下記の表１に示す条件にて試作した。また、比較例１として背面ゴムを使用しない他は実施例と同様にして、さらに比較例２および３として背面ゴムの物性を変化させた他は実施例と同様にして、夫々航空機用ラジアルタイヤを試作した。
なお、表中、弾性率、反発弾性（発熱性、レジリエンス）およびブローアウト温度は以下のようにして測定した。
【００３２】
（イ）弾性率
ＪＩＳＫ６３０１の引張試験に準拠して１００％伸長時の弾性率を求めた。
（ロ）反発弾性（発熱性）
ブリティッシュ・スタンダード９０３：ＰａｒｔＡ８：１９６３に準拠して反発弾性試験を実施し、反発弾性値を求めた。レジリエンスが大きい程発熱性の面で優れていること、即ち発熱量が小さいことを示す。
（ハ）ブローアウト温度
荷重６８ｋｇ（１５０ＬＢ）、回転数３００ｒｐｍ、測定開始温度１６０℃の状況下において、動的剪断試験を実施し、ブローアウトを強制的に発生させ、その発生時の温度を測定した。
得られた結果を下記の表１に示す。
【００３３】
【表１】

＊正規内圧：１５．５ｋｇ／ｃｍ^２、正規荷重：２５９００ｋｇを基本条件として、１９９７年ＴＲＡＹＥＡＲＢＯＯＫに定めらている正規荷重の２００％荷重に対して２３５ＭＰＨスピードでの離陸ドラム走行試験
【００３４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の航空機用ラジアルタイヤにおいては、カーカスプライと第２スティフナーゴムとの所定の箇所にこれら両者間の剛性段差を緩和するための、カーカスプライゴムと第２スティフナーゴムの中間的な弾性率を有する背面ゴムを配設したことにより、リムずれ、ブロー、剥離等のビード部の故障の防止を図るとともに、カーカスプライと第２スティフナーゴムとの間の故障を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における航空機用ラジアルタイヤのビード部近傍を示すタイヤ幅方向に沿って切断した断面図である。
【図２】図１に示す航空機用ラジアルタイヤのタイヤ幅方向に沿って切断しハッチングを省略した断面図である。
【符号の説明】
１０航空機用ラジアルタイヤ
１２カーカス
１４ゴム層
１６サイドウォール
１８ビードコア
２０ビード部
２１リム
２１Ａリムフランジ
４０第１スティフナーゴム
４２第２スティフナーゴム
４４サイドゴム
４６ゴムチェーファーゴム
４８背面ゴム

Claims

トレッド部の両側で連なる一対のサイドウォール部の内周に夫々形成された一対のビード部と、該ビード部で両端部が折り返され係止された複数のカーカスと、前記カーカスのクラウン部に設けられ路面と接するトレッド部と、前記カーカスのタイヤ半径方向外側でかつトレッド部内側に設けられたベルト層と、ビード部のタイヤ半径方向外側でカーカスの本体部と折り返し部との間でタイヤ半径方向外向きに延びる第１スティフナーゴムと、ビード部においてカーカスのタイヤ軸方向外側面に沿って配設された第２スティフナーゴムと、タイヤサイド部を構成するサイドゴムと、タイヤが正規リムに装着された状態で正規内圧、かつ正規荷重の２００％荷重時にリムフランジに接触する部分を含んでタイヤ半径方向外方に延び、サイド部からビード部の底面に至るタイヤの外側面を形成するゴムチェーファーゴムと、を備えた航空機用ラジアルタイヤにおいて、
荷重直下におけるリム離反点Ａからカーカスに引いた垂線Ｘのタイヤ内面と交差する点をＢとしたとき、少なくとも垂線Ｘ上において背面ゴムがカーカスプライと第２スティフナーゴムとの間にあり、
該背面ゴムの厚さがＡ−Ｂ間の距離の１〜２０％であり、
カーカスプライコーティングゴム、背面ゴムおよび第２スティフナーゴムの１００％伸長時の弾性率が夫々３０〜８０ｋｇ／ｃｍ²（ＭＰ）、２０〜６０ｋｇ／ｃｍ²（ＭＣ）および２０〜５０ｋｇ／ｃｍ²（ＭＳ）であって、これら弾性率が次式、
ＭＰ＞ＭＣ≧ＭＳ
で表される関係を満足し、
前記背面ゴムの反発弾性が６０以上で、かつブローアウト温度が１８０℃以上であることを特徴とする航空機用ラジアルタイヤ。