JP5898851B2 - 航空機用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、航空機用空気入りタイヤに関し、特には、耐久性および耐摩耗性を向上させた航空機用空気入りタイヤに関するものである。

一般に、航空機用空気入りタイヤは、高速、高内圧および高荷重条件下で使用されるため、接地圧が高くなる傾向がある。そのため、航空機用空気入りタイヤのトレッド部やショルダー部では、その高い接地圧に起因して、荷重走行時の発熱により早期に故障が発生し易い。そして、この荷重走行時の発熱による故障は、ショルダー部のゴムゲージが厚く、トレッド部の中央とショルダー部との間の径差が小さい航空機用空気入りタイヤのショルダー部において特に発生し易い傾向がある。

ここで、このような荷重走行時の発熱による故障に対しては、ショルダー部におけるタイヤ断面高さを小さくしてショルダー部のゴムゲージを薄くすることにより、ショルダー部における発熱量を低減して故障の発生を抑制することが考えられる。

しかし、ショルダー部のタイヤ断面高さをトレッド部のタイヤ断面高さよりも大幅に小さくした場合、トレッド部中央とショルダー部との間の径差が大きくなる。そして、このようなトレッド部中央とショルダー部との間の径差が大きいタイヤでは、タイヤの回転時に、径の小さいショルダー部が径の大きいトレッド部に引きずられることでショルダー部とトレッド部中央とが同じ移動距離を得るため、ショルダー部が早期に摩耗する。即ち、ショルダー部におけるタイヤ断面高さを小さくした場合には、荷重走行時の発熱によるショルダー部の故障発生を抑制することはできるものの、トレッド部中央とショルダー部との間の径差に起因する偏摩耗が発生し易くなり、耐摩耗性が悪化する。

そこで、ショルダー部のタイヤ断面高さを適度に小さくすることで、荷重走行時の発熱によるショルダー部の故障発生を抑制して耐久性を向上させつつ、トレッド部中央とショルダー部との間の径差に起因する偏摩耗の発生を抑制して耐摩耗性を向上させた航空機用空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１９９０７６号公報

しかし、上記従来の航空機用空気入りタイヤには、耐久性および耐摩耗性を更に向上させるという点において改善の余地があった。

この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の航空機用空気入りタイヤは、トレッド部から該トレッド部のタイヤ幅方向両外側に位置する一対のショルダー部および一対のサイドウォール部を介して一対のビード部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１プライからなるカーカスと、前記カーカスのクラウン部外周側に配設された少なくとも１層のベルト層からなるベルトとを備える航空機用空気入りタイヤであって、タイヤを適用リムに装着し、所定内圧を適用した無負荷状態で、タイヤ幅方向中央のタイヤ断面高さ（Ａ）と、前記ショルダー部の接地端領域のタイヤ断面高さ（Ｂ）と、前記ショルダー部の接地端領域におけるタイヤ外輪郭の曲率半径（Ｃ）と、タイヤ幅方向中央から前記ショルダー部の接地端領域までのタイヤ幅方向距離（Ｄ）と、タイヤ幅方向中央から前記ベルトのタイヤ幅方向外端までのタイヤ幅方向距離（Ｅ）と、前記サイドウォール部のタイヤ最大幅位置とショルダー部の接地端領域とを結ぶ部分の、当該部分内で変化しないタイヤ幅方向に対する傾斜角度（Ｆ）とが下記式：
０．９２≦Ｂ／Ａ≦０．９９ ・・・（１）
２０ｍｍ≦Ｃ≦１００ｍｍ ・・・（２）
１．００≦Ｅ／Ｄ≦１．３０ ・・・（３）
４５°≦Ｆ≦８０° ・・・（４）
を満たし、
ベルト層のうち、少なくとも、タイヤ幅方向中央からベルト層のタイヤ幅方向外端までのタイヤ幅方向距離が前記タイヤ幅方向距離（Ｅ）となるベルト層は、一層のベルト層としてタイヤ赤道面に跨って両側のタイヤ幅方向に延びることを特徴とする。
このように、タイヤ幅方向中央のタイヤ断面高さ（Ａ）、ショルダー部の接地端領域のタイヤ断面高さ（Ｂ）、ショルダー部の接地端領域におけるタイヤ外輪郭の曲率半径（Ｃ）、タイヤ幅方向中央からショルダー部の接地端領域までのタイヤ幅方向距離（Ｄ）、タイヤ幅方向中央からベルトのタイヤ幅方向外端までのタイヤ幅方向距離（Ｅ）およびサイドウォール部のタイヤ最大幅位置とショルダー部の接地端領域とを結ぶ部分のタイヤ幅方向に対する傾斜角度（Ｆ）が上記関係式（１）〜（４）を満たすようにすれば、航空機用空気入りタイヤの耐久性および耐摩耗性を充分に向上させることができる。

ここで、本発明において、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であるＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に規定されたリムを指し、「所定内圧」とは、ＴＲＡ等に記載の、適用サイズにおける最大負荷能力に対応する内圧を指す。また、「タイヤ断面高さ」とは、タイヤの外径と適用リムのリム径との差の１／２を指す。

本発明によれば、耐久性および耐摩耗性を向上させた航空機用空気入りタイヤを提供することができる。

本発明に従う代表的な航空機用空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 図１に示す航空機用空気入りタイヤのトレッド部およびショルダー部近傍のタイヤ幅方向断面を拡大して示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ここに、図１は、本発明に従う航空機用空気入りタイヤの一例のタイヤ幅方向断面を示す図であり、図２は、図１に示す航空機用空気入りタイヤの半部についてトレッド部およびショルダー部近傍のタイヤ幅方向断面を拡大して示す図である。

図１に示す空気入りタイヤ１０は、高速、高内圧および高荷重条件下で使用される航空機用空気入りタイヤであり、トレッド部１と、トレッド部１のタイヤ幅方向両外側に位置する一対のショルダー部２と、ショルダー部２の側部からタイヤ径方向内方に延びる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３のタイヤ径方向内方に連なるビード部４とを備えている。

また、空気入りタイヤ１０は、一対のビード部４間に延在する２プライからなるラジアルカーカス６を備えている。そして、該ラジアルカーカス６は、トレッド部１から一対のショルダー部２および一対のサイドウォール部３を介して一対のビード部４にわたってトロイド状に延び、ビード部４内に埋設された断面円形のビードコア５の周りに折り返されてなる第１ラジアルカーカスプライ６ａおよび第２ラジアルカーカスプライ６ｂよりなる。なお、図１，２ではカーカスプライのプライ数を２プライとした場合を示しているが、本発明の空気入りタイヤでは、プライ数は必要に応じて適宜変更することができる。

更に、トレッド部１のラジアルカーカス６のタイヤ径方向外方（クラウン部外周側）には、４層のベルト層７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄからなるベルト７および１層のベルト保護層８が順次配設されている。また、ベルト保護層８のタイヤ径方向外方には、トレッドゴムが配設されており、該トレッドゴムの表面には、タイヤ周方向に延びる周方向溝等の溝９が形成されている。なお、図１，２では、ベルト７が合計４層のベルト層７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄからなる場合を示しているが、本発明の空気入りタイヤでは、ベルト層の数や配設位置は、必要に応じて任意の数や配設位置とすることができる。また、本発明の空気入りタイヤでは、ベルト層やベルト保護層の構成は任意の構成とすることができる。

そして、この空気入りタイヤ１０では、ＴＲＡ等に規定の適用リムＲに装着し、所定内圧を適用した無負荷状態のタイヤのタイヤ幅方向断面および一部拡大断面図を図１，２に示すように、ショルダー部２の接地端領域Ｓｈのタイヤ断面高さＢが、タイヤ幅方向中央ＣＬにおけるタイヤ断面高さＡの０．９２倍以上０．９９倍以下（０．９２≦Ｂ／Ａ≦０．９９）とされている。なお、図１中、符号ＲＬは適用リムＲのリム径を測定する位置である「リム径ライン位置」を示している。

ショルダー部２の接地端領域Ｓｈのタイヤ断面高さＢを、タイヤ幅方向中央ＣＬにおけるタイヤ断面高さＡの０．９９倍超（０．９９＜Ｂ／Ａ）とした場合、タイヤ幅方向中央ＣＬ（トレッド部１の中央）とショルダー部２との間の径差は小さくなるものの、ショルダー部２の接地圧が増加して荷重走行時のショルダー部２の発熱量が多くなり、早期に故障が発生し易くなる（即ち、タイヤの耐久性が低下する）からである。一方、ショルダー部２の接地端領域Ｓｈのタイヤ断面高さＢを、タイヤ幅方向中央ＣＬにおけるタイヤ断面高さＡの０．９２倍未満（Ｂ／Ａ＜０．９２）とした場合、ショルダー部２における接地圧の増加は抑制できるものの、タイヤ幅方向中央ＣＬとショルダー部２との間の径差が大きくなり、径の小さいショルダー部２が径の大きいトレッド部１に引きずられて早期に摩耗する（即ち、タイヤの耐摩耗性が低下する）からである。

また、この空気入りタイヤ１０では、ショルダー部２の接地端領域Ｓｈにおけるタイヤ外輪郭（即ち、タイヤ幅方向断面における接地端領域Ｓｈのタイヤ外表面）の曲率半径Ｃが、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下（２０ｍｍ≦Ｃ≦１００ｍｍ）とされている。

接地端領域Ｓｈにおけるタイヤ外輪郭の曲率半径Ｃを１００ｍｍ超（１００ｍｍ＜Ｃ）とした場合、タイヤ幅方向中央ＣＬとショルダー部２との間の径差が大きくなる。従って、１００ｍｍ＜Ｃとすると、径の小さいショルダー部２が径の大きいトレッド部１に引きずられて早期に摩耗し、タイヤの耐摩耗性が低下するからである。一方、接地端領域Ｓｈにおけるタイヤ外輪郭の曲率半径Ｃを２０ｍｍ未満（Ｃ＜２０ｍｍ）とした場合、荷重変動時のタイヤ幅方向変形が大きくなる。従って、Ｃ＜２０ｍｍとすると、荷重変動時にショルダー部が大変形して発熱し易くなり、早期に故障が発生し易くなる（即ち、タイヤの耐久性が低下する）からである。

なお、本発明の航空機用空気入りタイヤでは、ショルダー部の接地端領域におけるタイヤ外輪郭の曲率半径が接地端領域内で変化する場合には、接地端領域の全ての曲率半径が２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である必要がある。

更に、この空気入りタイヤ１０では、タイヤ幅方向中央ＣＬからベルト７のタイヤ幅方向外端（即ち、４層のベルト層７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのうちタイヤ幅方向寸法が最も大きいベルト層７ａのタイヤ幅方向外端）までのタイヤ幅方向距離Ｅが、タイヤ幅方向中央ＣＬからショルダー部２の接地端領域Ｓｈまでのタイヤ幅方向距離Ｄの１．００倍以上１．３０倍以下（１．００≦Ｅ／Ｄ≦１．３０）とされている。

タイヤ幅方向中央ＣＬからベルト７のタイヤ幅方向外端までのタイヤ幅方向距離Ｅを、タイヤ幅方向中央ＣＬからショルダー部２の接地端領域Ｓｈまでのタイヤ幅方向距離Ｄの１．００倍未満（Ｅ／Ｄ＜１．００）とした場合、ショルダー部２の剛性が不足して、サイドフォース入力時のショルダー部の変形量が大きくなる。従って、Ｅ／Ｄ＜１．００とすると、ショルダー部２に溝を形成している場合などには、溝底の歪が大きくなってグルーブクラックが発生し易くなり、タイヤの耐久性が低下してしまうからである。一方、タイヤ幅方向中央ＣＬからベルト７のタイヤ幅方向外端までのタイヤ幅方向距離Ｅを、タイヤ幅方向中央ＣＬからショルダー部２の接地端領域Ｓｈまでのタイヤ幅方向距離Ｄの１．３０倍超（１．３０＜Ｅ／Ｄ）とした場合、ショルダー部２の剛性が大きくなり過ぎて、タイヤ幅方向中央ＣＬからショルダー部２までの剛性のバランスが崩れてしまう。従って、１．３０＜Ｅ／Ｄとすると、ショルダー部２よりもタイヤ幅方向中央部が早期に摩耗する（即ち、タイヤの耐摩耗性が低下する）からである。

また、この空気入りタイヤ１０では、サイドウォール部３のタイヤ最大幅位置Ｐ（タイヤの幅が最大値Ｗとなる位置）とショルダー部２の接地端領域Ｓｈとを結ぶ部分のタイヤ幅方向に対する傾斜角度Ｆ（鋭角側）が、４５°以上８０°以下（４５°≦Ｆ≦８０°）とされている。

タイヤ最大幅位置Ｐと接地端領域Ｓｈとを結ぶ部分の外表面のタイヤ幅方向に対する傾斜角度Ｆを４５°未満（Ｆ＜４５°）とした場合、サイドフォース入力時のショルダー部の倒れ込み量が大きくなる。従って、Ｆ＜４５°とすると、サイドフォース入力時の変形（倒れ込み）が大きくなって発熱量が増大し、早期に故障が発生し易くなる（即ち、タイヤの耐久性が低下する）からである。一方、タイヤ最大幅位置Ｐと接地端領域Ｓｈとを結ぶ部分の外表面のタイヤ幅方向に対する傾斜角度Ｆを８０°超（８０°＜Ｆ）とした場合、垂直方向の荷重負荷時のショルダー部２の接地圧が増加する。従って、８０°＜Ｆとすると、垂直方向の荷重負荷時のショルダー部２の発熱量が多くなり、早期に故障が発生し易くなる（即ち、タイヤの耐久性が低下する）からである。

なお、本発明の航空機用空気入りタイヤでは、傾斜角度Ｆがタイヤ最大幅位置Ｐと接地端領域Ｓｈとを結ぶ部分内で変化する場合には、タイヤ最大幅位置Ｐと接地端領域Ｓｈとを結ぶ部分の全て位置での傾斜角度が４５°以上８０°以下である必要がある。

そして、この空気入りタイヤ１０では、上述した通り、タイヤ幅方向中央ＣＬのタイヤ断面高さＡと、ショルダー部２の接地端領域Ｓｈのタイヤ断面高さＢと、ショルダー部２の接地端領域Ｓｈにおけるタイヤ外輪郭の曲率半径Ｃと、タイヤ幅方向中央ＣＬからショルダー部２の接地端領域Ｓｈまでのタイヤ幅方向距離Ｄと、タイヤ幅方向中央ＣＬからベルト７のタイヤ幅方向外端までのタイヤ幅方向距離Ｅと、サイドウォール部３のタイヤ最大幅位置Ｐとショルダー部２の接地端領域Ｓｈとを結ぶ部分のタイヤ幅方向に対する傾斜角度Ｆとが下記式（１）〜（４）を全て満たしているので、タイヤ構造を最適化して、高い耐久性と高い耐摩耗性とを両立させることができる。
０．９２≦Ｂ／Ａ≦０．９９ ・・・（１）
２０ｍｍ≦Ｃ≦１００ｍｍ ・・・（２）
１．００≦Ｅ／Ｄ≦１．３０ ・・・（３）
４５°≦Ｆ≦８０° ・・・（４）

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の航空機用空気入りタイヤは上述した例に限定されることは無く、本発明の航空機用空気入りタイヤには適宜変更を加えることができる。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
表１に示す諸元で、図１に示すような構成を有する、サイズが５２×２１．０ Ｒ２２ ３６ＰＲの航空機用空気入りタイヤを試作し、下記の方法で性能を評価した。結果を表１に示す。

（従来例１）
諸元を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして航空機用空気入りタイヤを試作した。そして、実施例１と同様の方法で性能を評価した。結果を表１に示す。

（比較例１〜４）
諸元を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして航空機用空気入りタイヤを試作した。そして、実施例１と同様の方法で性能を評価した。結果を表１に示す。

＜耐摩耗性＞
作製したタイヤを、それぞれ適用リムに装着し、所定の内圧を充填して、航空機に装着した。そして、実際に航空機を離発着させ、ランディングの回数と残溝のゲージとの関係を調べることで、溝の摩耗量１ｍｍ当たりのランディング回数を算出し、従来例１を１００として指数評価した。表中、値が大きいほど耐摩耗性に優れることを示す。
＜耐久性＞
作製したタイヤを、それぞれ適用リムに装着し、所定内圧を充填し、所定荷重を負荷した条件下、室内でＴＡＸＩ試験を実施し、故障が発生するまでの走行距離を求めた。そして、従来例１を１００として指数評価した。表中、値が大きいほど耐久性に優れることを示す。
＜耐グルーブクラック性＞
作製したタイヤを、それぞれ適用リムに装着し、所定内圧を充填し、所定荷重を負荷した条件下、室内で重荷重試験を実施し、所定距離走行後のグルーブクラックの個数を求めた。そして、従来例１を１００として指数評価した。表中、値が大きいほど耐グルーブクラック性に優れることを示す。
＜倒れ込み量＞
作製したタイヤを、それぞれ適用リムに装着し、所定内圧を充填し、所定荷重を負荷した条件下、室内でサイドフォース付きＴＡＸＩ試験を実施し、所定距離走行後の倒れこみ量を求めた。そして、従来例１を１００として指数評価した。表中、値が大きいほど倒れ込み量が小さいことを示す。

表１より、実施例１の航空機用空気入りタイヤは、従来例１および比較例１〜４の航空機用空気入りタイヤと比較して、耐久性および耐摩耗性の双方が向上していることが分かる。また、実施例１の航空機用空気入りタイヤは、従来例１および比較例１〜４の航空機用空気入りタイヤと比較して、耐グルーブクラック性が良好で、倒れ込み量が小さいことが分かる。

本発明によれば、耐久性および耐摩耗性を向上させた航空機用空気入りタイヤを提供することができる。

１ トレッド部
２ ショルダー部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ ラジアルカーカス
６ａ 第１ラジアルカーカスプライ
６ｂ 第２ラジアルカーカスプライ
７ ベルト
７ａ〜７ｄ ベルト層
８ ベルト保護層
９ 溝
１０ 空気入りタイヤ

Claims (1)

1. トレッド部から該トレッド部のタイヤ幅方向両外側に位置する一対のショルダー部および一対のサイドウォール部を介して一対のビード部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１プライからなるカーカスと、前記カーカスのクラウン部外周側に配設された少なくとも１層のベルト層からなるベルトとを備える航空機用空気入りタイヤであって、
   タイヤを適用リムに装着し、所定内圧を適用した無負荷状態で、タイヤ幅方向中央のタイヤ断面高さ（Ａ）と、前記ショルダー部の接地端領域のタイヤ断面高さ（Ｂ）と、前記ショルダー部の接地端領域におけるタイヤ外輪郭の曲率半径（Ｃ）と、タイヤ幅方向中央から前記ショルダー部の接地端領域までのタイヤ幅方向距離（Ｄ）と、タイヤ幅方向中央から前記ベルトのタイヤ幅方向外端までのタイヤ幅方向距離（Ｅ）と、前記サイドウォール部のタイヤ最大幅位置とショルダー部の接地端領域とを結ぶ部分の、当該部分内で変化しないタイヤ幅方向に対する傾斜角度（Ｆ）とが下記式：
   ０．９２≦Ｂ／Ａ≦０．９９
   ２０ｍｍ≦Ｃ≦１００ｍｍ
   １．００≦Ｅ／Ｄ≦１．３０
   ４５°≦Ｆ≦８０°
   を満たし、
   ベルト層のうち、少なくとも、タイヤ幅方向中央からベルト層のタイヤ幅方向外端までのタイヤ幅方向距離が前記タイヤ幅方向距離（Ｅ）となるベルト層は、一層のベルト層としてタイヤ赤道面に跨って両側のタイヤ幅方向に延びることを特徴とする、航空機用空気入りタイヤ。

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