JP4502486B2 - 航空機用空気入りタイヤ - Google Patents

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用いられる航空機用空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
航空機用空気入りタイヤは、滑走路で高速走行が必要であるため、ベルト層のたが効果を更に増強するために、ベルト層のタイヤ径方向外側に複数本のコードを含む補強層を設けている。
【０００３】
そして、ベルト層のたが効果を更に補強するために、補強層のコードの角度は、タイヤ周方向に対して実質１５°以下が好まれて使用されている。
【０００４】
また、更に好ましくは、補強層のコードの切断面を排除する目的で、コード方向が実質的に周方向の補強層（所謂スパイラル構造、ジョイントレス構造）も用いられている。
【０００５】
また、タイヤ周方向に対して１５°以下のコードを含む補強層は、コードが切断されているジョイント部は通常１個以下であり、タイヤ周方向に補強層のコードがほぼ１周繋がっている構造であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、航空機が滑走路上を走行中に金属片等の異物を踏み、タイヤのプライを多数切断し、時にはバーストに到る事例がある。
【０００７】
低速でタクシー走行中（タクシング中）にバーストした場合は、運行を取りやめてタイヤ交換をすることができるが、離陸途中で止まることのできない場合、またはパイロットが気付かない場合はバーストしたタイヤで離陸、着陸が行われることになる。
【０００８】
このように多数のプライが切断損傷したタイヤや、バーストしたタイヤで高速走行を行った場合、遠心力によりタイヤがバラバラに破壊し、トレッド片が飛散する事例がある。
【０００９】
トレッド片が形成される過程において、補強層のコードを切断するには多大な力を要するため、亀裂は特に補強層のコードに沿って進むケースが殆どである。
【００１０】
この為、補強層の角度が周方向に対し、実質１５°以下で補強層のコード#が周方向に長く配されているタイヤでは、この飛散するトレッド片も長くなり、ゴムとコードの固まりとは言え、高速走行による遠心力とあいまって、時には航空機に大きな損傷を与えるという問題点があった。
【００１１】
一方、補強層のコードの角度が周方向に対して１５°よりも大きい場合は、一般的な航空機用空気入りタイヤでは、補強層のコードの周方向長さがタイヤ約１／３周分となる為、剥離の際、補強層のコードを切断することなくトレッド踏面を横切ってもトレッド片の大きさが限られるが、前記のたが効果が減少するので好ましくない。
【００１２】
本発明は上記事実を考慮して、バーストにより飛散するトレッド片の大きさを小さくし、航空機に与える損傷を減少させることのできる、より安全な航空機用空気入りタイヤを提供することが目的である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一対のビードコア間をトロイド状に跨るカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されるベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置される補強層と、前記補強層のタイヤ径方向外側に配置されるトレッドと、を備えた航空機用空気入りタイヤであって、前記補強層は、タイヤ周方向に２箇所以上のジョイント部を有し、長手方向がタイヤ周方向に対して実質上１５°以下の角度に設定された複数本のコードを含み、前記コードの角度がタイヤ幅方向で変化している。
【００１４】
次に、請求項１に記載の航空機用空気入りタイヤの作用を説明する。
【００１５】
走行中に外傷等により損傷やバーストした航空機用空気入りタイヤがそのまま高速走行を行った場合、遠心力によって航空機用空気入りタイヤが破壊し、外側のトレッド片が飛散する場合がある。
【００１６】
このトレッド片が形成される過程では、殆どの場合、トレッドと補強層もしくは補強層とベルトの最外層プライとの間で剥離が進行する。
【００１７】
補強層のコードを切断するにはある程度の力を要する為、剥離は抵抗の少ない補強層コード下面に沿って進行し、コードの途切れた個所でトレッド表面に達しトレッド片を形成する。
【００１８】
本発明の航空機用空気入りタイヤにおいては、補強層に少なくとも２箇所のジョイント部を設けることによりコードの周方向長さが短くなり、タイヤ故障時に形成されるトレッド片の大きさ（長さ）を小さくすることが可能となる。
【００１９】
特に、補強層にコード強力の高い、高強力有機繊維、スチール等を用いた場合に有効である。
また、補強層のコードが、タイヤ幅方向で変化している場合、例えば、タイヤ赤道面付近ではタイヤ周方向に対する角度が小さく、タイヤ幅方向外側へ向かうにしたがってタイヤ周方向に対する角度が大きくなるように変化している場合、内圧、荷重や転動による変形を吸収し易く、前記変形に伴い補強層のコード自体に張力を付与することが可能となり、一層のたが効果の付与も可能となる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の航空機用空気入りタイヤにおいて、前記ジョイント部が３箇所以上であることを特徴としている。
【００２１】
次に、請求項２に記載の航空機用空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２２】
ジョイント部を３箇所以上とすることにより、タイヤ故障時に形成されるトレッド片の大きさを更に小さくすることができ、航空機に与える損傷を更に小さくできる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の航空機用空気入りタイヤにおいて、前記ジョイント部が２４箇所以下であることを特徴としている。
【００２４】
次に、請求項３に記載の航空機用空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２５】
補強層のジョイント部が２４箇所を越えると、ジョイントの貼り付けに多大の工数を要し現実的ではないし、前記たが効果も低下せざるを得ない（ジョイント部では、周方向に大きな力が作用した際に補強層間で周方向のずれを生じるため）。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の航空機用空気入りタイヤにおいて、前記ジョイント部の相互間のタイヤ周方向距離が１０ｍｍ以上であることを特徴としている。
【００２７】
次に、請求項４に記載の航空機用空気入りタイヤの作用を説明する。
【００２８】
ジョイント部の相互間のタイヤ周方向距離が１０ｍｍ未満になると、ジョイント部の貼り付けに多大の工数を要し現実的ではないし、前記たが効果も低下せざるを得ない。
【００２９】
したがって、ジョイント部の相互間のタイヤ周方向距離を１０ｍｍ以上に設定することが好ましい。
【００３０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の航空機用空気入りタイヤにおいて、前記ジョイント部の相互間のタイヤ周方向距離が、前記補強層のタイヤ周方向長さの１／３以下であることを特徴としている。
【００３１】
次に、請求項５に記載の航空機用空気入りタイヤの作用を説明する。
【００３２】
ジョイント部の相互間のタイヤ周方向距離が、補強層のタイヤ周方向長さの１／３を越えると、タイヤ故障時に形成されるトレッド片が大きくなり過ぎるので効果に乏しい。
【００３３】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の航空機用空気入りタイヤにおいて、前記補強層のコードが、一方向にジグザグ状に延びていることを特徴としている。
【００３４】
次に、請求項６に記載の航空機用空気入りタイヤの作用を説明する。
【００３５】
補強層のコードが、一方向にジグザグ状に延びている場合、内圧、荷重や転動による変形を吸収し易く、前記変形に伴い補強層のコード自体に張力を付与することが可能となり、一層のたが効果の付与も可能となる。
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【発明の実施の形態】
参考例に係る航空機用空気入りタイヤを図１乃至図３にしたがって説明する。
【００４０】
図１に示すように、参考例の航空機用空気入りタイヤ１０（タイヤサイズ：ＡＰＲ４６×１７Ｒ２０ ３０ＰＲ）は、ビード部１２に丸型断面を有するビードコアー１４備えていて、ゴム被覆された１２６０ｄ／２／２の６６ナイロンコードがラジアル方向に配列された７枚のプライ（図示せず）よりなるラジアルカーカス１６がこのビードコアー１４に係留されている。
【００４１】
７枚のプライのうち４枚のプライはビードコアー１４のまわりにタイヤの内側から外側へ巻き返されていて、その巻き返しの外側に沿わせて残りの２枚のプライが外側から内側へ巻き返されているいわゆるアップ・ダウン構造である。
【００４２】
フリッパーやチェーファーなどの他の構造部材は図示を省略してある。
【００４３】
ラジアルカーカス１６のクラウン部外側でトレッド１８の内側に配置されたベルト２０は、ラジアルカーカス１６に近接する側の内側ベルト２０Ａとトレッド１８に近接する側の外側ベルト２０Ｂとで構成されている。
【００４４】
内側ベルト２０Ａは、タイヤ赤道面ＣＬに対して１０度の角度Ａで交差するとともにベルト両端において折れ曲がることによりジグザグしながらほぼ周方向に延びる１２６０ｄ／２／３の６６ナイロンコードがゴムに埋設された４枚の内側ベルトプライよりなる。
【００４５】
外側ベルト２０Ｂは、タイヤ赤道面に対して前記角度Ａより大きな２０度の角度Ｂで交差するとともにベルト両端において切断されている１２６０ｄ／２／２の６６ナイロンコードがゴムに埋設された３枚の外側ベルトプライよりなる。
（補強層）
外側ベルト２０Ｂのタイヤ径方向外側には、補強層２２が設けられている。
【００４６】
図２（Ａ）に示すように、本参考例の補強層２２は、周方向に沿ってジグザグ状に延びる複数本のコード２４を平行に並べてゴム被覆（ゴムは不図示）した２枚のプライ２６なり、図３（Ａ）に示すように、２枚のプライ２６のタイヤ周方向端部同士を互いに付き合わせたジョイント部２８を２箇所有している。
【００４７】
なお、図３（Ｂ）に示すように、ジョイト部２８は、プライ２６のタイヤ周方向端部同士を互いにオーバーラップさせた所謂オーバーラップジョイントであっても良い。
【００４８】
図２（Ａ）に示すように、コード２４がジグザグ状に延びている場合、本発明でいうコードの角度は、タイヤ周方向とコード２４の振幅の中心線２４Ｃとの成す角度θである。本参考例では、コード２４が周方向に沿ってジグザグ状に延びているため、コード２４の角度は０°となる。
【００４９】
コード２４の材質は特に問わないが、コード強力の大きいＫｅｖｌａｒ（デュポン社商品名）、ＺＹＬＯＮ（東洋紡績株式会社商品名 ＰＢＯ繊維）等の高強力有機繊維コードやスチールコード等が好ましく用いられる。
（作用）
次に、本参考例の航空機用空気入りタイヤ１０の作用を説明する。
【００５０】
走行中に外傷等により損傷やバーストした航空機用空気入りタイヤ１０がそのまま高速走行を行った場合、遠心力によって航空機用空気入りタイヤ１０が破壊し、外側のトレッド片が飛散する場合がある。
【００５１】
このトレッド片が形成される過程では、殆どの場合、トレッド１８と補強層２２もしくは補強層２２とベルト２０の最外層プライとの間で剥離が進行する。
【００５２】
補強層２２のコード２４を切断するにはある程度の力を要する為、剥離は抵抗の少ない補強層２２のコード２４下面に沿って進行し、コード２４の途切れたジョイント部２８でトレッド表面に達しトレッド片を形成する。
【００５３】
本参考例の航空機用空気入りタイヤ１０では、補強層２２に２箇所のジョイント部２８を設けたので、補強層２２のコード２４の周方向長さが短くなり（従来例対比１／２。従来例の補強層は図２（Ｂ）参照。）、タイヤ故障時に形成されるトレッド片の大きさ（長さ）を小さくすることが可能となり、航空機の機体に与える損傷を低減することができる。
【００５４】
なお、本参考例のように、補強層２２のコード２４が、一方向にジグザグ状に延びている場合、直線状に延びている場合に比較して内圧、荷重や転動による変形を吸収し易く、前記変形に伴い補強層２２のコード２４自体に張力を付与することが可能となり、一層のたが効果の付与も可能となる。
（その他の例）
上記参考例の航空機用空気入りタイヤ１０の補強層２２では、ジョイント部２８が２箇所であったが、３箇所以上であっても良い。これにより、タイヤ故障時に形成されるトレッド片の大きさを更に小さくすることができ、航空機に与える損傷を更に小さくできる。
【００５５】
なお、ジョイント部２８の数は２４個以下が好ましい。ジョイント部２８の数が２４個を越えると、ジョイント２８の形成作業に多大の工数を要し現実的ではないし、たが効果も低下してしまう。
【００５６】
また、ジョイント部２８の相互間のタイヤ周方向距離は１０ｍｍ以上が好ましい。ジョイント部２８の相互間のタイヤ周方向距離が１０ｍｍ未満になると、ジョイント部２８の形成作業に多大の工数を要し現実的ではないし、たが効果も低下してしまう。
【００５７】
また、ジョイント部２８の相互間のタイヤ周方向距離は、補強層２２のタイヤ周方向長さの１／３以下が好ましい。ジョイント部２８の相互間のタイヤ周方向距離が、補強層２２のタイヤ周方向長さの１／３以下を越えると、タイヤ故障時に形成されるトレッド片が大きくなり過ぎるので効果に乏しい。
【００５８】
なお、上記参考例では、補強層２２のコード２４が一方向にジグザグ状に延びていたが、図４（Ａ）に示すように、一方向に直線状に延びていても良い。
本実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、タイヤ赤道面ＣＬ付近ではタイヤ周方向に対する角度が小さく、タイヤ幅方向外側へ向かうにしたがってタイヤ周方向に対する角度が大きくなるように変化している。
【００５９】
但し、何れの場合も、タイヤ赤道面ＣＬにおけるコード２４の角度は１５°以下とする。
【００６０】
なお、図４（Ｂ）に示すようにコード２４の角度を変化させた場合、上記参考例と同様に内圧、荷重や転動による変形を吸収し易く、前記変形に伴い補強層２２のコード２４自体に張力を付与することが可能となり、一層のたが効果の付与も可能となる。
【００６１】
また、上記実施形態の補強層２２では、複数枚のプライ２６をタイヤ周方向にジョイントした構造であったが、本発明はこれに限らず、例えば、１乃至複数本のコードを含む幅狭の帯状プライをタイヤ幅方向に少しづつずらしながら螺旋状に巻き付けた構造、所謂スパイラル構造であっても良い。このスパイラル構造の補強層においても、帯状プライを周上の複数箇所でジョイントした構造とする。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、比較例のタイヤ１種と本発明の適用された実施例のタイヤ３種を用意し、ドラム試験を行った。
【００６２】
試験タイヤ：何れも補強層以外の構造は全て同一である。各試験タイヤの補強層は、以下の表１に記載した通りである。
【００６３】
試験方法：下記条件にて試験タイヤをドラム試験機のドラムに押し付け、繰り返し走行させて強制的にタイヤを破壊し、飛散した最も大きいトレッド片の周方向の大きさ（長さ）を測定した。
【００６４】
試験タイヤには、予めトレッドに幅方向１００ｍｍのタイヤ内面まで達する傷をセンター部に入れる。
【００６５】
タイヤ撓み：タイヤをタイヤ断面高さの５０％に撓ませる。
【００６６】
速度：速度０Ｋｍ／ｈから７０秒後に速度３６２Ｋｍ／ｈに達するように一定の加速度で加速する。
【００６７】
上記条件を１サイクルとし、タイヤが破壊するまで繰り返す。
【００６８】
試験の評価は、比較例のタイヤが故障した際の最も大きい（長い）トレッド片の長さを１００とする指数で表した。指数が小さいほど、トレッド片の大きさが小さいことを表している。
【００６９】
【表１】
本発明の適用された実施例１〜３のタイヤでは、複数のジョイント部を有しているので、強制的にタイヤを破壊する試験において、飛散するトレッド片の大きさを小さくできることが確認された。また、ジョイントの数を増加することによって、飛散するトレッド片の大きさを確実に小さくすることができることが確認された。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の航空機用空気入りタイヤは上記の構成としたので、バーストにより飛散するトレッド片の大きさを小さくし、航空機に与える損傷を減少させることができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例に係る航空機用空気入りタイヤの断面図である。
【図２】 （Ａ）は参考例に係る航空機用空気入りタイヤの補強層の平面図であり、（Ｂ）は従来例に係る航空機用空気入りタイヤの補強層の平面図である。
【図３】 （Ａ）は参考例に係る航空機用空気入りタイヤの補強層の斜視図であり、（Ｂ）は他の参考例に係る航空機用空気入りタイヤの補強層の斜視図である。
【図４】 （Ａ）は本発明の更に他の参考例に係る航空機用空気入りタイヤの補強層の平面図であり、（Ｂ）は本発明の実施形態に係る航空機用空気入りタイヤの補強層の平面図である。
【符号の説明】
１０ 航空機用空気入りタイヤ
１４ ビードコア
１６ カーカス
１８ トレッド
２０ ベルト
２２ 補強層
２４ コード
２８ ジョイント部

Claims (6)

1. 一対のビードコア間をトロイド状に跨るカーカスと、
   前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されるベルトと、
   前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置される補強層と、
   前記補強層のタイヤ径方向外側に配置されるトレッドと、
   を備えた航空機用空気入りタイヤであって、
   前記補強層は、タイヤ周方向に２箇所以上のジョイント部を有し、長手方向がタイヤ周方向に対して実質上１５°以下の角度に設定された複数本のコードを含み、前記コードの角度がタイヤ幅方向で変化している、ことを特徴とする航空機用空気入りタイヤ。
2. 前記ジョイント部が３箇所以上であることを特徴とする請求項１に記載の航空機用空気入りタイヤ。
3. 前記ジョイント部が２４箇所以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の航空機用空気入りタイヤ。
4. 前記ジョイント部の相互間のタイヤ周方向距離が１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の航空機用空気入りタイヤ。
5. 前記ジョイント部の相互間のタイヤ周方向距離が、前記補強層のタイヤ周方向長さの１／３以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の航空機用空気入りタイヤ。
6. 前記補強層のコードが、一方向にジグザグ状に延びていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の航空機用空気入りタイヤ。