JP6014542B2 - 航空機用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、主に旅客機などに用いられる航空機用タイヤに関する。

カーカスよりタイヤ径方向外側にベルト層を備え、このベルト層の外周側にベルト層を保護するシート状の保護ベルト層（ベルト保護部材）がタイヤ周方向に巻き付けられた航空機用タイヤがある（例えば、特許文献１）。

特開２０１２−１５３３１０号公報

引用文献１の航空機用タイヤが走行中に突起物を踏んだ場合、ベルト保護部材が突起物に当接して突起物がベルト層へ侵入するのを抑制できる。一方、航空機用タイヤは、離着陸時に高速で回転するので大きな遠心力が発生する。このため、引用文献１の航空機用タイヤでは、ベルト保護部材の繋ぎ目などの強度が弱い部分が遠心力により膨れ上がり、タイヤ周方向で寸法及び質量が不均一となる虞がある。

本発明は、上記事実を考慮し、航空機用タイヤの寸法及び質量がタイヤ周方向で不均一となるのを抑制した航空機用タイヤを提供することを目的とする。

請求項１に記載の航空機用タイヤは、カーカスよりタイヤ径方向外側に設けられたベルト層と、トレッド部と前記ベルト層との間にタイヤ周方向に巻き付けられると共に、タイヤ幅方向に切断された切断部を備え、該切断部がタイヤ周方向に等間隔で形成されたシート状のベルト保護部材と、を有し、前記トレッド部は、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝で区画された陸部を備え、前記ベルト保護部材は、前記陸部と同じ幅で切断されている。

請求項１に記載の航空機用タイヤによれば、トレッド部とベルト層との間には、シート状のベルト保護部材がタイヤ周方向に巻き付けられており、ベルト保護部材には、タイヤ幅方向に沿って切断された切断部が形成されている。また、切断部は、タイヤ周方向に等間隔で形成されている。これにより、タイヤの回転時に発生した遠心力によりベルト保護部材の繋ぎ目及び切断部分がタイヤ周方向で均等に変形してタイヤ周方向の一カ所だけが膨れ上がるのを抑制できる。

また、陸部内に位置するベルト補強部材は、陸部と同じ幅で切断されており、陸部間に位置するベルト補強部材は切断されずに繋がっている。これにより、ベルト補強部材を端から端まで切断した場合と比較してベルト補強部材の強度を確保できる。

請求項２に記載の航空機用タイヤは、請求項１に記載の航空機用タイヤであって、前記トレッド部は複数の前記陸部を備え、隣り合う前記陸部内に位置する前記ベルト保護部材は、互いにタイヤ周方向の異なる位置で切断されている。

請求項２に記載の航空機用タイヤによれば、タイヤ周方向の異なる位置でベルト保護部材が切断されているので、タイヤ周方向の同じ位置でベルト保護部材が切断された場合と比較して、遠心力によるタイヤの変形をタイヤ周方向で均一にできる。

請求項３に記載の航空機用タイヤは、請求項２に記載の航空機用タイヤであって、広幅の前記陸部内に位置する前記ベルト保護部材は、狭幅の前記陸部内に位置する前記ベルト保護部材よりタイヤ周方向に狭いピッチで切断されている。

広幅の陸部は狭幅の陸部より単位長さ当たりの質量が大きい。このため、請求項３に記載の航空機用タイヤでは、広幅の陸部のタイヤ径方向内側に位置するベルト保護部材を狭いピッチで切断することで、切断された領域内の質量をタイヤ周方向で均一に近づけることができる。

請求項４に記載の航空機用タイヤは、請求項１〜３の何れか１項に記載の航空機用タイヤであって、前記ベルト保護部材は、タイヤ幅方向を振幅方向として波形状に延びる複数の波形コードを含んでいる。

請求項４に記載の航空機用タイヤによれば、ベルト保護部材は波形コードを含んでいる。コードが張り詰めるとコードのせん断強度が低下して切れ易くなるが、波形状のコードとすることで、タイヤ周方向に張力が作用しても波形コードが張り詰めずにせん断強度の低下を抑制できる。

本発明は、上記の構成としたので、航空機用タイヤの寸法及び質量がタイヤ周方向で不均一となるのを抑制できる。

本発明の第１実施形態に係る航空機用タイヤのタイヤ赤道面の右側半分を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態に係る航空機用タイヤの内部構造を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係るベルト保護部材を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係るベルト保護部材を示す平面図である。

（第１実施形態）
図を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る航空機用タイヤ１０（以下、タイヤ１０と記載する）について説明する。なお、図中矢印ＴＷはタイヤ１０の回転軸と平行な方向（以下、適宜「タイヤ幅方向」と記載する。）を示し、矢印ＴＲはタイヤ幅方向と直交してタイヤ１０の回転軸を通る径方向（以下、適宜「タイヤ径方向」と記載する。）を示す。また、矢印ＴＣはタイヤ１０の回転軸を中心とする円の円周方向（以下、適宜「タイヤ周方向」と記載する。）を示す。さらに、図中ＣＬは赤道面（タイヤ１０の軸方向中心を通りタイヤの回転軸に垂直な面）を示す。

図１に示すように、本実施形態に係るタイヤ１０は、図示しない一対のビードコアに跨るカーカス１２と、カーカス１２のタイヤ径方向外側に設けられたベルト層１４と、ベルト層１４のタイヤ径方向外側に設けられたベルト保護層２０とを備えている。カーカス１２は、少なくとも１枚のカーカスプライで構成されており、このカーカスプライは、複数本のコード１２Ａ（例えば、有機繊維コードや金属コード等）を被覆ゴムで被覆して形成されている（図２参照）。

カーカス１２のタイヤ径方向外側にはベルト層１４が設けられており、ベルト層１４は、タイヤ径方向内側から順に内ベルト層１６、及び外ベルト層１８を含んで構成されている。内ベルト層１６は、図２に示すように、タイヤ周方向に延びる複数本のコード１６Ａ（例えば、有機繊維コードや金属コード等）で形成されており、タイヤ幅方向の両端部よりタイヤ幅方向の中間部（赤道面ＣＬ近傍）側が厚くなっている（図１参照）。

外ベルト層１８は、タイヤ周方向に対して傾斜した複数本のコード１８Ａ（例えば、有機繊維コードや金属コード等）で形成されており、本実施形態では一例として、コード１８Ａが互いに交差するように構成されているが、これに限らずコード１８Ａ同士が互いに交差しないように形成してもよい。

外ベルト層１８のタイヤ径方向外側には、シート状のベルト保護部材としてのベルト保護層２０が設けられている。ベルト保護層２０は、タイヤ周方向に延びる複数の波形コード２０Ａ（例えば、有機繊維コードや金属コード等）を被覆ゴムで被覆して形成されており、本実施形態では一例として、タイヤ幅方向を振幅方向とする波形コードで形成されているが、これに限らず、例えば、ジグザグ状やクランク状に延びるコードで形成してもよい。また、本実施形態では１層のベルト保護層２０が設けられているが、複数層のベルト保護層２０を積層させてもよい。

また、ベルト保護層２０は、長尺状のシートを外ベルト層１８の外周側に巻き付けて形成されており、ベルト保護層２０の端部同士が突き合わされた繋ぎ目２０Ｂを備えている。本実施形態では、１枚のベルト保護層２０を用いて繋ぎ目２０Ｂを一カ所のみ形成しているが、これに限らず、複数の繋ぎ目２０Ｂを備えていてもよい。

ベルト保護層２０のタイヤ径方向外側には、トレッドゴムで形成されて路面と接地するトレッド部２２が設けられている。ここで、トレッド部２２には、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝が形成されており、具体的には、図２に示すように、赤道面ＣＬを挟んで設けられた左右一対の第１周方向溝２４と、第１周方向溝２４よりタイヤ幅方向外側にそれぞれ設けられた左右一対の第２周方向溝２６とが形成されている。なお、本実施形態では一例として、上記の４本の周方向溝が形成されているが、これに限らず、例えば、赤道面ＣＬを挟んで左右に３本ずつ計６本の周方向溝を形成してもよい。また逆に、左右一対の第１周方向溝２４のみを形成してもよい。

また、トレッド部２２のタイヤ幅方向の中間部には、第１周方向溝２４で区画された第１陸部２８が設けられており、第１陸部２８よりタイヤ幅方向外側には、第１周方向溝２４と第２周方向溝２６とで区画された第２陸部３０が設けられている。さらに、トレッド部２２のタイヤ幅方向両端部には、第２陸部３０よりタイヤ幅方向外側にショルダー部３２が設けられている。

ここで、第１陸部２８の幅（タイヤ幅方向の長さ）Ｗ１は、第２陸部３０の幅Ｗ２よりも広幅に形成されている。また、赤道線ＣＬを挟んで２カ所に設けられた第２陸部３０の幅Ｗ２は同じ幅に形成されている。さらに、２カ所のショルダー部３２の幅についても同じ幅に形成されているが、これに限らず、例えば、２カ所に形成された第２陸部３０の幅をそれぞれ異なる幅で形成してもよい。また、第１陸部２８より第２陸部３０の幅を広幅に形成してもよい。

次に、ベルト保護層２０の詳細について説明する。図３に示すように、ベルト保護層２０は、タイヤ周方向に等間隔で切断されている。具体的には、第１陸部２８内（第１陸部２８のタイヤ径方向内側）に位置するベルト保護層２０には、ベルト保護層２０をタイヤ周方向に等間隔で切断した第１切断部３６が形成されている。本実施形態では一例として、タイヤ周方向に等間隔で２４カ所に第１切断部３６が形成されているが、これに限らず、ベルト保護層２０に要求される強度などに応じて第１切断部３６の切断箇所が適宜設定される。

第１切断部３６は、タイヤ幅方向に延びており、第１切断部３６の切断長さは、第１陸部２８の幅と同じ幅に切断されている。また、第１切断部３６は狭幅で切断されてベルト保護層２０に殆ど隙間が開いていない状態となっている。さらに、ベルト保護層２０よりタイヤ径方向内側のベルト層１４等は切断されておらず、ベルト保護層２０のみが切断されて第１切断部３６とされている。なお、第１切断部３６は、ベルト保護層２０を構成する波形コード２０Ａが切断されていればよく、波形コード２０Ａを被覆する被覆ゴムは切断されずに繋がっていてもよい。

また、第２陸部３０内に位置するベルト保護層２０には、ベルト保護層２０をタイヤ周方向に等間隔で切断した第２切断部３８が形成されている。第２切断部３８は、タイヤ幅方向に延びており、第２切断部３８の切断長さは、第２陸部３０の幅と同じ幅に切断されている。さらに、第２切断部３８は、ベルト保護層２０のみを切断して形成されており、ベルト層１４は切断されていない。

ここで、第１切断部３６と第２切断部３８は、互いにタイヤ周方向で異なる位置を切断して形成されている。本実施形態では一例として、第１切断部３６のピッチＰ１の中間部に第２切断部３８が形成されているが、これに限らず、第１切断部３６のピッチＰ１の中間部から外れた部分を切断して第２切断部３８としてもよい。また、必ずしも第１切断部３６と第２切断部３８をタイヤ周方向で異なる位置に形成する必要はない。

さらに、第１切断部３６は、第２切断部３８と比べて狭いピッチで形成されている。本実施形態では、第１切断部３６のピッチＰ１が第２切断部３８のピッチＰ２の半分のピッチとなるように形成されているが、これに限らず、例えば、第２切断部３８のピッチＰ２が第１切断部３６のピッチＰ１の３倍であってもよく、好ましくは、第１陸部２８の幅Ｗ１と第２陸部３０の幅Ｗ２との比が、第１切断部３６のピッチＰ１と第２切断部３８のピッチＰ２の比に対して反比例するように形成するのがよい。すなわち、第１陸部２８の幅Ｗ１が第２陸部３０の幅Ｗ２の２倍の幅であった場合、第１切断部３６のピッチＰ１を第２切断部３８のピッチＰ２の２分の１のピッチで形成するのがよい。

なお、本実施形態では、ショルダー部３２内に位置するベルト保護層２０は切断されていないが、第１陸部２８及び第２陸部３０と同様にベルト保護層２０をタイヤ周方向に等間隔で切断してもよい。また、第１切断部３６及び第２切断部３８は、ベルト保護層２０をタイヤ幅方向に切断して形成されているが、これに限らず、タイヤ幅方向に対して傾斜する方向に切断してもよい。さらに、第１切断部３６及び第２切断部３８は、直線状に限らず、ジグザグ状や波形状に切断してもよい。

次に、本発明に係るタイヤ１０の作用について説明する。本発明に係るタイヤ１０を装着した航空機が走行中に路面上の突起物を踏んだ場合、突起物が比較的大きければ、トレッドゴムを貫通することがあるが、ベルト保護層２０に突起物が当接して、突起物がベルト層１４へ侵入するのを抑制できる。

また、離着陸時などタイヤ１０が高速回転している場合に発生する遠心力は、ベルト保護層２０の繋ぎ目２０Ｂ、及び第１切断部３６、第２切断部３８に均等に作用するため、ベルト保護層２０が切断されていない従来のタイヤと比べて、遠心力がタイヤ周方向に均等に作用する。これにより、タイヤ１０の寸法及び質量がタイヤ周方向で不均一となるのを抑制できる。さらに、航空機用のタイヤ１０の空気圧は、車両用のタイヤの空気圧より６倍以上高い圧力に設定されているので、車両用のタイヤよりタイヤ周方向の寸法及び質量を均一にすることが求められており、上記の構成とすることにより、空気圧をタイヤ周方向に均等に作用させることができる。このため、離着陸時の騒音や振動を低減できる。

また、ベルト保護層２０は、第１切断部３６と第２切断部３８以外の部分が切断されずに繋がっているので、ベルト保護層２０の強度を確保できる。また、第１切断部３６と第２切断部３８がタイヤ周方向で同じ位置に形成されていれば、遠心力が作用した際に膨らみ易くなるが、第１切断部３６と第２切断部３８をタイヤ周方向で異なる位置に形成することで、遠心力によるタイヤ１０の変形を抑制できる。

また、広幅の第１陸部２８内に形成された第１切断部３６のピッチＰ１が、狭幅の第２陸部３０内に形成された第２切断部３８のピッチＰ２より小さいピッチとなっている。これにより、第１切断部３６で切断された領域における質量を第２切断部３８で切断された領域における質量に近づけることができ、タイヤ１０の質量がタイヤ周方向で不均一になるのを抑制できる。

（試験例）
本実施形態に係るタイヤ１０の効果を確認するため、３種類の実施例のタイヤと、比較例のタイヤの計４種類のタイヤを用意して試験を実施した。以下に試験に用いた実施例のタイヤ及び比較例のタイヤについて説明する。なお、試験に用いたタイヤのサイズは、全てＡＰＲ３０×８．８Ｒ１５のものを使用し、内圧は正規内圧（１５００ｋＰａ）に設定されたものを用いた。また、各タイヤのベルト保護層２０には、第１実施形態のタイヤ１０と同じ位置に第１切断部３６を形成しており、第２切断部３８は形成せずに試験を実施した。
実施例１：第１切断部３６をタイヤ周方向に等間隔で８箇所に形成したタイヤ。
実施例２：第１切断部３６をタイヤ周方向に等間隔で１２箇所に形成したタイヤ。
実施例３：第１切断部３６をタイヤ周方向に等間隔で２４箇所に形成したタイヤ。
比較例 ：第１切断部３６が形成されていない従来のタイヤ。

試験内容：繰り返し着陸試験を実施し、繋ぎ目２０Ｂが故障するまでの繰り返し回数を測定し、比較例における繰り返し回数を１００として、実施例１〜３の測定結果を表１に記載した。なお、試験条件はＡＲＰ５２５７に基づいて設定した。また，カット耐久性の評価として、幅５００ｍｍのブレード上のカッターを踏ませた際の平均カット深さを測定し、比較例を１００として測定結果を表１に記載した。数字が大きいほど、耐久性が高いこととなる。

表１の試験結果に示すように、第１切断部３６の数を増やすことにより、タイヤの質量均質性が向上し、繋ぎ目２０Ｂが故障しにくくなることが確認できた。また，カット耐久性については、第１切断部３６の数を増やしても耐久性に顕著な影響は見られないことが確認できた。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るタイヤ５０について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施形態のタイヤ５０は、図１及び図２に記載された第１実施形態のタイヤ１０と同じ内部構造であり、ベルト保護層２０の切断箇所を第１実施形態のタイヤ１０と異ならせたものである。

図４に示すように、ベルト保護層２０の第１陸部２８のタイヤ径方向内側に位置する部分には、ベルト保護層２０をタイヤ周方向に等間隔で切断した第１切断部３６が形成されており、ベルト保護層２０の第２陸部３０のタイヤ径方向内側に位置する部分には、ベルト保護層２０をタイヤ周方向に等間隔で切断した第２切断部５２、５４が形成されている。また、第２切断部５２と第２切断部５４は、互いにタイヤ周方向で異なる位置に形成されている。

本実施形態のタイヤ５０によれば、第２切断部５２と第２切断部５４の切断箇所を互いにタイヤ周方向で異ならせることで、さらにタイヤ５０の寸法及び質量をタイヤ周方向で均一に近づけることができる。その他の作用は第１実施形態と同様である。

以上、本発明の第１、２の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、第１周方向溝２４及び第２周方向溝２６をタイヤ周方向に対して傾斜して形成してもよく、トレッド部２２にタイヤ幅方向に延びる幅方向溝を形成してもよい。

１０、５０：航空機用タイヤ、 １２：カーカス、 １４：ベルト層、 ２０：ベルト保護層（ベルト保護部材）、 ２０Ａ：波形コード、 ２２：トレッド部、 ２４：第１周方向溝（周方向溝）、 ２６：第２周方向溝（周方向溝）、 ２８：第１陸部（陸部）、 ３０：第２陸部（陸部）、 ３６：第１切断部、 ３８：第２切断部

Claims (4)

1. カーカスよりタイヤ径方向外側に設けられたベルト層と、
   トレッド部と前記ベルト層との間にタイヤ周方向に巻き付けられると共に、タイヤ幅方向に切断された切断部を備え、該切断部がタイヤ周方向に等間隔で形成されたシート状のベルト保護部材と、を有し、
   前記トレッド部は、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝で区画された陸部を備え、
   前記ベルト保護部材は、前記陸部と同じ幅で切断されている航空機用タイヤ。
2. 前記トレッド部は複数の前記陸部を備え、
   隣り合う前記陸部内に位置する前記ベルト保護部材は、互いにタイヤ周方向の異なる位置で切断されている請求項１に記載の航空機用タイヤ。
3. 広幅の前記陸部内に位置する前記ベルト保護部材は、狭幅の前記陸部内に位置する前記ベルト保護部材よりタイヤ周方向に狭いピッチで切断されている請求項２に記載の航空機用タイヤ。
4. 前記ベルト保護部材は、タイヤ幅方向を振幅方向として波形状に延びる複数の波形コードを含んでいる請求項１〜３の何れか１項に記載の航空機用タイヤ。

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