JP4878110B2 - 航空機用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

本発明は航空機用空気入りラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、ビード部耐久性を改良した航空機用空気入りラジアルタイヤに関する。

航空機用空気入りラジアルタイヤは、高荷重、高速度といった過酷な条件下で使用されるためにリム接触領域におけるビード部の負担が大きく、特に、航空機の大型化に伴ってタイヤの使用条件（プライレーティング）が厳しくなることを考えると、ビード部耐久性のさらなる向上が必要となる。航空機用空気入りタイヤの最大プライレーティングは、現状において、メインタイヤで４０ＰＲ、ノーズタイヤで３６ＰＲである。

一般に、ビード部耐久性を向上するための方法としては、ビード部に設けられたゴムチェーファーや第２スティフナーなどの補強ゴム層の厚みを増加することにより、リムからの反力を緩和させる方法が知られている。また、各補強ゴムの物性や配置箇所等を所定に規定することによりビード部耐久性を向上する技術についても、種々検討されてきている（例えば、特許文献１〜７等に記載）。
特開２００１−３０７２２号公報（特許請求の範囲等） 特開２００２−３６８２９号公報（特許請求の範囲等） 特開２００２−２９３１１３号公報（特許請求の範囲等） 特開平２−１１４０５号公報（特許請求の範囲等） 特開平３−１６８１２号公報（特許請求の範囲等） 特開平５−９２７０９号公報（特許請求の範囲等） 特開平７−１４４５１６号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、航空機用タイヤには軽量化が求められることから、ビード部全体で補強ゴム層の厚みを単に増加するのではなく、必要箇所のみのゲージ増加を行うことが必要となる。また、リムとの接触範囲内にサイドゴムとゴムチェーファーとの接合部を配置した場合、接合部のセパレーションが生ずるおそれがあるため、接合部の位置をリムとの接触範囲から外してセパレーションの防止を図ることも、ビード部耐久性を考慮した設計として必要である。上記したように、ビード部構造の改良によりビード部耐久性を向上する技術については種々検討され、提案されてきているが、さらに、これらの要請を満足しつつ、より優れたビード部耐久性を備えた航空機用空気入りラジアルタイヤを実現することが求められている。

そこで本発明の目的は、軽量化を図りつつ、ゴム部材の接合部におけるセパレーション等に起因するビード部故障の発生を防止して、ビード部耐久性を向上した航空機用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の航空機用空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部と、該一対のビード部に夫々埋設されたビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止された２プライ以上のゴム被覆ラジアル配列コードのカーカスと、該カーカスのクラウン部外周に位置するトレッド部と、該カーカスのサイド部に位置する一対のサイドウォール部とを備え、前記ビード部に、前記カーカス折り返し部外周に配置されたゴムチェーファーと、前記カーカスの間でビードコアから先細り状に延びる第１スティフナーと、前記ゴムチェーファーと折り返されたカーカスとの間に配置された第２スティフナーとを有する航空機用空気入りラジアルタイヤにおいて、
ＴＲＡに規定された正規リムに組み、正規内圧を充填し、正規荷重の１５０％負荷時に、前記ビード部の外表面がリムフランジの直線部と曲線部との接点Ａに接する点を点ａとし、該点ａから０ｂａｒ内圧、無荷重時の条件下でタイヤ表面に対してカーカス方向に下ろした垂線が折り返されたカーカスの最外層プライ表面と交差する交差点を点ｂとするとき、点ａと点ｂとの間に、１００％伸長時の弾性率αが３．１〜４．６ＭＰａの前記ゴムチェーファーと、１００％伸長時の弾性率βが２．５〜３．７ＭＰａの前記第２スティフナーとが配置され、
ＴＲＡに規定された正規リムに組み、正規内圧を充填し、正規荷重の１５０％負荷時に、前記点ａが前記接点Ａに接するときにリム反力により点ａで生じる接触圧をＰとし、前記垂線が前記第２スティフナーの外表面と交差する交点を点ｃとするとき、点ａと点ｃとの間の直線距離が次式、
０．２４×（α／Ｐ）〜０．３５×（α／Ｐ）
で表され、点ｂと点ｃとの間の直線距離が次式、
１．６９×（β／Ｐ）〜２．０３×（β／Ｐ）
で表され、
前記ゴムチェーファーと隣接する前記サイドウォールのサイドゴムの１００％伸長時の弾性率γが１．２〜２．１ＭＰａであり、該サイドゴムと前記ゴムチェーファーとのタイヤ表面における結合部を点ｄとするとき、タイヤ表面の点ａと点ｄとの間の沿面距離がリムフランジ上の直線距離である接点Ａとリムフランジの最外ポイントＥとの間の距離の１５．６〜６４．２％であることを特徴とするものである。

ここで、本発明の空気入りタイヤは、それぞれのサイズに応じて、ＴＲＡ（米国）が発行する規格に定められた標準リムに装着して使用され、この標準リムが通常正規リムと称される。よって、「正規リム」とは米国のタイヤとリムの協会ＴＲＡが発行する２００２年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指す。同様に、「正規荷重」及び「正規内圧」とは、米国のタイヤとリムの協会ＴＲＡが発行する２００２年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重及び最大荷重に対する空気圧を指す。

本発明によれば、軽量化を図りつつ、ゴム部材の接合部におけるセパレーション等に起因するビード部故障の発生を防止して、ビード部耐久性を向上した航空機用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。これにより、航空機の大型化により使用条件が更に厳しくなってきている航空機用タイヤのビード部の耐久性を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を図１および図２に基づき説明する。
図１は、本発明の航空機用空気入りラジアルタイヤのビード部とリムとの組立体の要部左側断面図である。また、図２は、図１の上半分を更に拡大して示す断面図である。

このタイヤは、一対のビード部（一方のみ図示）と、この一対のビード部に夫々埋設されたビードコア１の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止された２プライ以上のゴム被覆ラジアル配列コードのカーカス２と、カーカス２のクラウン部外周に位置するトレッド部（図示せず）と、このカーカス２のサイド部に位置する一対のサイドウォール部６とを備える。

ビード部には、カーカス折り返し部外周に配置されたゴムチェーファー３と、カーカス２ａと折り返されたカーカス２ｂとの間でビードコア１から先細り状に延びる第１スティフナー４と、ゴムチェーファー３と折り返されたカーカス２ｂとの間に配置された第２スティフナー５とを有する。

本発明においては、上記構造のタイヤにおいて、ＴＲＡに規定された正規リム７に組み、正規内圧を充填し、正規荷重の１５０％負荷時に、ビード部の外表面がリムフランジの直線部と曲線部との接点Ａに接する点を点ａとし、この点ａから０ｂａｒ内圧、無荷重時の条件下でタイヤ表面に対してカーカス方向に下ろした垂線Ｌが折り返されたカーカス２ｂの最外層プライ表面と交差する交差点を点ｂとするとき、点ａと点ｂとの間に、１００％伸長時の弾性率αが３．１〜４．６ＭＰａのゴムチェーファー３と、１００％伸長時の弾性率βが２．５〜３．７ＭＰａの第２スティフナー５とが配置されていることが先ず肝要である。

ゴムチェーファー３および第２スティフナー５の各１００％弾性率α、βは、いずれも上記の上限値を上回ると脆性疲労により破壊し易くなり、一方、上記の下限値を下回るとリム７からの反力を緩和する能力が低下することになる。なお、上記「０ｂａｒ内圧、無荷重時」とは、正規内圧を充填し、正規荷重の１５０％負荷状態から、荷重をキャンセルして内圧を抜いた状態を意味する。

また、ＴＲＡに規定された正規リム７に組み、正規内圧を充填し、正規荷重の１５０％負荷時に、点ａが接点Ａに接するときにリム反力により点ａで生じる接触圧をＰとし、垂線Ｌが第２スティフナー５の外表面と交差する交点を点ｃとするとき、点ａと点ｃとの間の直線距離が次式、
０．２４×（α／Ｐ）〜０．３５×（α／Ｐ）
で表され、点ｂと点ｃとの間の直線距離が次式、
１．６９×（β／Ｐ）〜２．０３×（β／Ｐ）
で表されることも肝要である。

ゴムチェーファー３における点ａと点ｃとの間の直線距離（ａ〜ｃ）および第２スティフナー５における点ｂと点ｃとの間の直線距離（ｂ〜ｃ）が、それぞれ０．２４×（α／Ｐ）の値および１．６９×（β／Ｐ）の値を下回ると、リム反力により点Ａ−ａで発生する接触圧による歪を緩和することができず、点ｂを起点とした故障が発生する。逆に、直線距離（ａ〜ｃ）、および直線（ｂ〜ｃ）が、それぞれ０．３５×（α／Ｐ）の値および２．０３×（β／Ｐ）の値を上回ると、熱蓄積量が大きくなることによるゴムの物性変化が発生し、結果としてビード故障に至ることになる。

さらに、ゴムチェーファー３と隣接するサイドウォールのサイドゴム６の１００％伸長時の弾性率γが１．２〜２．１ＭＰａであり、サイドゴム６とゴムチェーファー３とのタイヤ表面における結合部を点ｄとするとき、タイヤ表面の点ａと点ｄとの間の沿面距離（ａ〜ｄ）がリムフランジ上の直線距離である接点Ａとリムフランジの最外ポイントＥとの間の距離の１５．６〜６４．２％であることも肝要である。このポイントＥは、ＴＲＡに規定されたフランジ幅とフランジ高さとを夫々示すラインの交点である。

サイドゴム６の１００％弾性率γは、２．１ＭＰａを上回ると脆性疲労により破壊し易くなり、一方、１．２ＭＰａを下回るとリム７からの反力を緩和する能力が低下することになる。また、ゴムチェーファー３とサイドゴム６の結合部である点ｄでは、この結合部のセパレーションを回避するために、リム７との接触領域から離すことが必要であり、タイヤ表面での沿面距離（ａ〜ｄ）はリムフランジ上の直線距離Ａ〜Ｅの１５．６％以上である必要がある。また、サイドゴム６は、耐オゾン劣化性能がゴムチェーファー３よりも優れたものが使用されるため、外気に接するビード部のオゾン劣化低減のために、ｄ点がリムに近い位置にあることが好ましい。そのため、ｄ点はリムラインを上限位置とし、沿面距離（ａ〜ｄ）はリムフランジ上の直線距離Ａ〜Ｅの６４．２％以下であることが必要である。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
下記の表１に示す条件にて、実施例および従来例の供試タイヤをそれぞれ作製した。

得られた各供試タイヤにつき、以下に示すドラム試験機による耐久試験を実施した。この結果を下記の表２に示す。
〈試験内容〉
各供試タイヤに正規内圧を充填し、下記（１）〜（４）の試験を無故障完走すれば合格とする。
（１）１００％正規荷重での離陸試験を５０回
（２）１００％正規荷重でのタクシー試験を８回
（３）１２０％正規荷重でのタクシー試験を２回
（４）１５０％正規荷重での離陸試験を１回

上記表２に示すように、実施例の供試タイヤは上記試験（１）〜（４）を完走し、試験後の非破壊検査においても異常はなかった。これに対し、従来例の供試タイヤは、試験（４）においてタイヤ表面上の点ａでタイヤ内部からの膨れが発生し、割れてしまった。

本発明の一実施の形態に係る航空機用空気入りラジアルタイヤのビード部とリムとの組立体の要部左側断面図である。 図１の上半分を更に拡大して示す断面図である。

符号の説明

１ ビードコア
２ カーカス
３ ゴムチェーファー
４ 第１スティフナー
５ 第２スティフナー
６ サイドウォール部（サイドゴム）
７ リム

Claims (1)

1. 一対のビード部と、該一対のビード部に夫々埋設されたビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止された２プライ以上のゴム被覆ラジアル配列コードのカーカスと、該カーカスのクラウン部外周に位置するトレッド部と、該カーカスのサイド部に位置する一対のサイドウォール部とを備え、前記ビード部に、前記カーカス折り返し部外周に配置されたゴムチェーファーと、前記カーカスの間でビードコアから先細り状に延びる第１スティフナーと、前記ゴムチェーファーと折り返されたカーカスとの間に配置された第２スティフナーとを有する航空機用空気入りラジアルタイヤにおいて、
   ＴＲＡに規定された正規リムに組み、正規内圧を充填し、正規荷重の１５０％負荷時に、前記ビード部の外表面がリムフランジの直線部と曲線部との接点Ａに接する点を点ａとし、該点ａから０ｂａｒ内圧、無荷重時の条件下でタイヤ表面に対してカーカス方向に下ろした垂線が折り返されたカーカスの最外層プライ表面と交差する交差点を点ｂとするとき、点ａと点ｂとの間に、１００％伸長時の弾性率αが３．１〜４．６ＭＰａの前記ゴムチェーファーと、１００％伸長時の弾性率βが２．５〜３．７ＭＰａの前記第２スティフナーとが配置され、
   ＴＲＡに規定された正規リムに組み、正規内圧を充填し、正規荷重の１５０％負荷時に、前記点ａが前記接点Ａに接するときにリム反力により点ａで生じる接触圧をＰとし、前記垂線が前記第２スティフナーの外表面と交差する交点を点ｃとするとき、点ａと点ｃとの間の直線距離が次式、
   ０．２４×（α／Ｐ）〜０．３５×（α／Ｐ）
   で表され、点ｂと点ｃとの間の直線距離が次式、
   １．６９×（β／Ｐ）〜２．０３×（β／Ｐ）
   で表され、
   前記ゴムチェーファーと隣接する前記サイドウォールのサイドゴムの１００％伸長時の弾性率γが１．２〜２．１ＭＰａであり、該サイドゴムと前記ゴムチェーファーとのタイヤ表面における結合部を点ｄとするとき、タイヤ表面の点ａと点ｄとの間の沿面距離がリムフランジ上の直線距離である接点Ａとリムフランジの最外ポイントＥとの間の距離の１５．６〜６４．２％であることを特徴とする航空機用空気入りラジアルタイヤ。

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