JP6184233B2

JP6184233B2 - 航空機用タイヤ

Info

Publication number: JP6184233B2
Application number: JP2013161681A
Authority: JP
Inventors: 山口　卓; 卓山口
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2017-08-23
Anticipated expiration: 2033-08-02
Also published as: EP3028875B1; EP3028875A1; JP2015030389A; CN105431306A; WO2015016047A1; US20160167444A1; CN105431306B; EP3028875A4

Description

本発明は、航空機用タイヤに関する。

航空機用タイヤのトレッドには、排水用としてタイヤ周方向に延びる周方向溝が複数本形成されている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−１６８７８４号公報

ところで、航空機用タイヤでは、航空機の着陸時や地上走行時にトレッドが受ける荷重が大きいため、トレッドの剛性を維持する観点から周方向溝の溝幅や溝深さに制限が設けられることがある。
本発明は、航空機用タイヤにおいて、トレッドの剛性を維持しつつ、排水性を向上することを課題とする。

本発明の第１の態様の航空機用タイヤは、タイヤ周方向に延びると共に溝底にタイヤ周方向に間隔をあけて凹部が複数設けられた周方向溝がタイヤ幅方向に間隔をあけて複数設けられ、複数の前記周方向溝によって形成された複数の陸部のうち最もタイヤ幅方向の長さが大きい前記陸部を形成する前記周方向溝に他の前記周方向溝よりも多くの前記凹部が配置されたトレッド、を有している。

本発明の第２の態様の航空機用タイヤは、第１の態様の航空機用タイヤにおいて、前記凹部は、前記周方向溝の両溝壁間に亘っている。

本発明の第３の態様の航空機用タイヤは、第２の態様の航空機用タイヤにおいて、前記凹部は、前記周方向溝の一方の溝壁から他方の溝壁へ延びると共に延びる方向が長手方向とされた溝状とされている。

本発明の第４の態様の航空機用タイヤは、第１〜第３のいずれか１態様の航空機用タイヤにおいて、最もタイヤ幅方向の長さが大きい前記陸部が前記トレッドのタイヤ赤道面上に形成されている。

本発明の航空機用タイヤは、トレッドの剛性を維持しつつ、排水性を向上させることができる。

第１実施形態の航空機用タイヤのトレッドパターンを示すトレッドの展開図である。図１の２Ｘ−２Ｘ線断面図である。図２の３Ｘ−３Ｘ線断面図である。第１実施形態の凹部の変形例をタイヤ幅方向に沿って切断した断面図である。第２実施形態の航空機用タイヤのトレッドパターンを示すトレッドの展開図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態の航空機用タイヤについて説明する。
図１は、第１実施形態の航空機用タイヤ（以下、単に「タイヤ」と記載する。）１０のトレッド１２の展開図を示している。なお、図１中の矢印Ｓはタイヤ１０の周方向（以下、適宜「タイヤ周方向」と記載する。）を示し、矢印Ｘはタイヤ１０のタイヤ幅方向を示している。また、符号ＣＬはタイヤ１０の赤道面（以下、適宜「タイヤ赤道面」と記載する。）を示している。なお、本実施形態では、タイヤ幅方向に沿ってタイヤ赤道面ＣＬに近い側を「タイヤ幅方向内側」、タイヤ幅方向に沿ってタイヤ赤道面ＣＬから遠い側を「タイヤ幅方向外側」と記載する。

また、図１中の符号１２Ｅは、トレッド１２の接地端を示している。なお、ここでいう「接地端」とは、ＴＲＡ（ＴｈｅＴｉｒｅａｎｄＲｉｍＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＩｎｃ.のＹｅａｒＢｏｏｋ）またはＥＴＲＴＯ（ＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎのＹｅａｒＢｏｏｋ）の規格が適用される正規リム（標準リム）にタイヤを装着し、同規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（標準荷重）に対応する空気圧（標準内圧）を内圧として充填し、同規格に記載されている適用サイズにおける単輪の標準荷重を負荷したときのタイヤ幅方向最外側の接地点をいう。

本実施形態のタイヤ１０は、内部構造として従来公知の航空機用タイヤの内部構造と同様のものを用いることができる。このため、タイヤ１０の内部構造に関しては説明を省略する。

図１に示すように、タイヤ１０の路面との接地部位を構成するトレッド１２には、タイヤ周方向に沿って直線状に延びる第１周方向溝１４がタイヤ赤道面ＣＬを挟んでタイヤ幅方向両側にそれぞれ設けられており、一対の第１周方向溝１４間にタイヤ周方向に連続するリブ状の第１陸部１６が形成されている。なお、第１陸部１６は、トレッド１２のタイヤ赤道面ＣＬ上に形成されている。

また、トレッド１２には、タイヤ周方向に沿って直線状に延びる第２周方向溝１８が第１周方向溝１４のタイヤ幅方向外側に設けられており、第１周方向溝１４と第２周方向溝１８との間にタイヤ周方向に連続するリブ状の第２陸部２０が形成されている。
なお、本実施形態の第１周方向溝１４及び第２周方向溝１８は、それぞれタイヤ周方向に沿って直線状に延びているが、本発明はこの構成に限定されず、例えば、タイヤ周方向に沿ってジグザグ状や波状に延びていてもよい。さらに、第１周方向溝１４及び第２周方向溝１８は、それぞれ溝幅が一定（図１参照）とされているが、溝幅が一定でなくとも構わない。
さらに、トレッド１２には、第２周方向溝１８のタイヤ幅方向外側にタイヤ周方向に連続するリブ状の第３陸部２２が形成されている。

図１に示すように、第１陸部１６のタイヤ幅方向の長さＷ１は、第２陸部２０のタイヤ幅方向の長さＷ２及び第３陸部２２のタイヤ幅方向の長さＷ３よりも広くなっている。ここで、第１陸部１６の長さＷ１は、タイヤ幅方向断面において、第１陸部１６の表面（踏面）１６Ａの延長線と第１陸部１６の側壁（第１周方向溝１４の第１陸部１６側の溝壁１４Ａ）の延長線との交点間をタイヤ幅方向に沿って測定した長さの平均値である。第２陸部２０の長さＷ２も第１陸部１６の長さＷ１と同様に、タイヤ幅方向断面において、第２陸部２０の表面（踏面）２０Ａの延長線と第２陸部２０の側壁（第２周方向溝１８の第２陸部２０側の溝壁１８Ａ）の延長線との交点間をタイヤ幅方向に沿って測定した長さの平均値である。また、第３陸部２２の長さＷ３は、タイヤ幅方向断面において、第３陸部２２の表面（踏面）２２Ａの延長線と第３陸部２２の側壁（第２周方向溝１８の第３陸部２２側の溝壁１８Ａ）の延長線との交点から接地端１２Ｅまでをタイヤ幅方向に沿って測定した長さの平均値である。なお、本実施形態の第１陸部１６は、本発明の最もタイヤ幅方向の長さが大きい陸部の一例であり、第１周方向溝１４は、本発明の最もタイヤ幅方向の長さが大きい陸部を形成する周方向溝の一例である。また、第２周方向溝１８は、本発明の他の周方向溝の一例である。

図１、図３に示すように、第１周方向溝１４の溝底１４Ｂには、第１凹部３０がタイヤ周方向に間隔をあけて複数設けられている。この第１凹部３０は、図２に示すように、第１周方向溝１４の両溝壁１４Ａ間に亘っている。具体的に説明すると、第１凹部３０は、第１周方向溝１４の一方の溝壁１４Ａから他方の溝壁１４Ａへタイヤ幅方向に沿って直線状に延びると共に延びる方向が長手方向とされた溝（細長い窪み）状とされている。なお、第１凹部３０の延びる方向は、第１周方向溝１４の延在方向（本実施形態では、タイヤ周方向と同義）に対して交差する方向であれば、どの方向でも構わない。さらに、第１凹部３０は、上記交差する方向（本実施形態では、タイヤ幅方向）に沿って、例えば、ジグザグ状や波状に延びる構成としてもよい。
また、第１凹部３０の深さ（溝底１４Ｂから凹底までの距離）は、長手方向の中間部分では略一定とされ、第１周方向溝１４の深さ（トレッド１２踏面から溝底１４Ｂまでの距離）よりも値が小さくされている。なお、本実施形態の第１周方向溝１４の深さは、タイヤ周方向に沿って略一定とされている。

図１に示すように、第２周方向溝１８の溝底１８Ｂには、第２凹部３２がタイヤ周方向に間隔をあけて複数設けられている。この第２凹部３２は、第２周方向溝１８の両溝壁１８Ａ間に亘っている。具体的に説明すると、第２凹部３２は、第２周方向溝１８の一方の溝壁１８Ａから他方の溝壁１８Ａへタイヤ幅方向に沿って直線状に延びると共に延びる方向が長手方向とされた溝（細長い窪み）状とされている。なお、第２凹部３２の延びる方向は、第２周方向溝１８の延在方向（本実施形態では、タイヤ周方向と同義）に対して交差する方向であれば、どの方向でも構わない。さらに、第２凹部３２は、上記交差する方向（本実施形態では、タイヤ幅方向）に沿って、例えば、ジグザグ状や波状に延びる構成としてもよい。
また、第２凹部３２の深さ（溝底１８Ｂから凹底までの距離）は、長手方向の中間部分では略一定とされ、第２周方向溝１８の深さ（トレッド１２踏面から溝底１８Ｂまでの距離）よりも値が小さくされている。なお、本実施形態の第２周方向溝１８の深さは、タイヤ周方向に沿って略一定とされている。
なお、本実施形態の第１凹部３０は、本発明の最もタイヤ幅方向の長さが大きい陸部を形成する周方向溝に設けられる凹部の一例であり、第２凹部３２は、本発明の他の周方向溝に設けられる凹部の一例である。

図１に示すように、第１周方向溝１４に設けられる第１凹部３０の数は、第２周方向溝１８に設けられる第２凹部３２の数よりも多くなっている。なお、本実施形態では、第１凹部３０のタイヤ周方向の長さＡ１と第２凹部３２のタイヤ周方向の長さＡ２が同じ長さになっている。このため、隣り合う第１凹部３０間のタイヤ周方向の長さ（間隔）Ｐ１が、隣り合う第２凹部３２間のタイヤ周方向の長さ（間隔）Ｐ２よりも狭くなっている。なお、本発明は上記構成に限定されず、第１凹部３０のタイヤ周方向の長さＡ１と第２凹部３２のタイヤ周方向の長さＡ２が異なっていてもよい。また、第１凹部３０のタイヤ周方向の長さＡ１は、第１凹部３０の延びる方向（長手方向）と直交する方向の断面において、溝底１４Ｂの延長線と第１凹部３０の凹壁の延長線との交点間を第１凹部３０の延びる方向と直交する方向（本実施形態では、タイヤ周方向）に沿って測定した長さの平均値である。一方、第２凹部３２のタイヤ周方向の長さＡ２は、第２凹部３２の延びる方向（長手方向）と直交する方向の断面において、溝底１８Ｂの延長線と第２凹部３２の凹壁の延長線との交点間を第２凹部３２の延びる方向と直交する方向（本実施形態では、タイヤ周方向）に沿って測定した長さの平均値である。

また、第１凹部３０は、トレッド１２の接地領域内に少なくとも一つ存在するように第１周方向溝１４の溝底１４Ｂに複数設けられている。なお、第１凹部３０は、タイヤ１０の周上１２個所以上、より好ましくは、タイヤ周方向に２〜３ｃｍ間隔で配置されるとよい。なお、ここでいうトレッド１２の接地領域とは、ＴＲＡ規格またはＥＴＲＴＯ規格において、タイヤ１０の適用サイズにおける単輪の最大荷重に対応する空気圧を内圧として充填した状態で、上記最大荷重を負荷したときの接地領域をいう。

また、図１に示すように、本実施形態では、一方の第１周方向溝１４に設けられた第１凹部３０と、他方の周方向溝１４の第１凹部３０とがタイヤ幅方向に沿って並んでいる。また、タイヤ周方向に間隔をあけて配置された複数の第１凹部３０のうち一つ置きの第１凹部３０と、第２凹部３２とがタイヤ幅方向に沿って並んでいる。なお、本発明はこの構成に限定されず、一方の第１周方向溝１４に設けられた第１凹部３０と、他方の周方向溝１４の第１凹部３０とがタイヤ幅方向に沿って並ばずに、タイヤ周方向にずれて配置されてもよく、第１凹部３０と第２凹部３２がタイヤ幅方向に並ばずに、タイヤ周方向にずれて配置されてもよい。
なお、本実施形態のタイヤ１０は、第１凹部３０及び第２凹部３２を含むトレッドパターンがタイヤ赤道面ＣＬに対して左右対称とされている。

次に、タイヤ１０の作用効果について説明する。
タイヤ１０では、第１周方向溝１４に複数の第１凹部３０を設けていることから、第１周方向溝１４の溝幅や溝深さを全体的に増やすことなく、第１周方向溝１４の溝容積（排水容量）を増大させることができる。一方、第２周方向溝１８に複数の第２凹部３２を設けていることから、第２周方向溝１８の溝幅や溝深さを全体的に増やすことなく、第２周方向溝１８の溝容積（排水容量）を増大させることができる。
これにより、タイヤ１０は、トレッド１２の剛性を維持しつつ、第１周方向溝１４及び第２周方向溝１８の排水容量を増大させて排水性を向上させることができる。

特に、最もタイヤ幅方向の長さが大きい第１陸部１６を形成する第１周方向溝１４には、第２周方向溝１８よりも多量の排水が流れ込むため、第１周方向溝１４に設ける第１凹部３０の数を第２周方向溝１８に設ける第２凹部３２の数よりも多くすることで、タイヤ１０の排水性を効果的に向上させることができる。

ところで、タイヤ１０は、航空機の地上走行時に、機体の重量を支えながら路面上を転動する。このとき、トレッド１２には、タイヤ周方向のせん断歪が生じる。このせん断歪は、トレッド１２の中でもゴム厚が薄い部分である第１周方向溝１４の溝底１４Ｂ及び第２周方向溝１８の溝底１８Ｂにも生じるが、これらの溝底１４Ｂ、１８Ｂにはそれぞれ第１凹部３０、第２凹部３２を設けていることから、各溝底１４Ｂ、１８Ｂに生じるせん断歪が第１凹部３０、第２凹部３２で吸収される。これにより、第１周方向溝１４の溝底１４Ｂ及び第２周方向溝１８の溝底１８Ｂに過剰な歪みが生じるのを緩和することができる。
また、タイヤ１０では、溝底１４Ｂに第１凹部３０を設け、溝底１８Ｂに第２凹部３２を設けていることから、第１周方向溝１４及び第２周方向溝１８の各々の放熱面積が増大している。これにより、航空機の地上走行時における溝底１４Ｂ、１８Ｂの温度上昇を抑制することができる。

また、第１凹部３０が第１周方向溝１４の両溝壁１４Ａ間に亘っていることから、第１周方向溝１４の溝容積、放熱面積、及びせん断歪を吸収する効果が向上する。さらに、第１凹部３０を第１周方向溝１４の一方の溝壁１４Ａから他方の溝壁１４Ａへ延びると共に延びる方向が長手方向となる溝状としていることから、トレッド１２の中で最もゴム厚が薄い部分である第１凹部３０のタイヤ周方向の長さＡ１を該第１凹部３０のタイヤ幅方向の長さよりも小さい値にすることができ、第１凹部３０の形成によるトレッド１２の剛性低下を抑制できる。同様に、第２凹部３２が第２周方向溝１８の両溝壁１８Ａ間に亘っていることから、第２周方向溝１８の溝容積、放熱面積、及びせん断歪を吸収する効果が向上し、さらに第２凹部３２が第２周方向溝１８の一方の溝壁１８Ａから他方の溝壁１８Ａへ延びると共に延びる方向が長手方向となる溝状としていることから、トレッド１２の中で最もゴム厚が薄い部分である第２凹部３２のタイヤ周方向の長さＡ２を該第２凹部３２のタイヤ幅方向の長さよりも小さい値にすることができ、第２凹部３２の形成によるトレッド１２の剛性低下を抑制できる。

また、タイヤ１０では、タイヤ赤道面ＣＬ上に形成される第１陸部１６を最もタイヤ幅方向の長さが大きい陸部としていることから、地上走行時や離陸時の荷重に対して第１陸部１６が十分に耐えることができる。

第１実施形態のタイヤ１０では、図２に示すように、第１凹部３０が溝底１４Ｂ内に設けられているが、本発明はこの構成に限定されず、第１凹部３０が溝底１４Ｂから少なくとも一方の溝壁１４Ａの高さ方向（陸部高さ方向）中間部分まで延びていてもよい。例えば、図４に示す変形例の第１凹部３０のように、第１凹部３０の長手方向（延びる方向）の両端を溝底１４Ｂから溝壁１４Ａの中腹部分に到達させてもよい。また、第１凹部３０の長手方向の少なくとも一端を、溝底１４Ｂから溝壁１４Ａを通り、第１陸部１６の踏面に開口させてもよい。なお、第２凹部３２にも第１凹部３０の上記構成を適用することができる。

また、第１実施形態のタイヤ１０では、図２に示すように、第１凹部３０が第１周方向溝１４の溝壁１４Ａ間に亘るように溝底１４Ｂに設けられる構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、第１凹部３０は、溝壁１４Ａ間に亘らずに溝底１４Ｂのタイヤ幅方向の中間部分のみに設けられる構成としてもよい。なお、第２凹部３２にも第１凹部３０の上記構成を適用することができる。

第１実施形態のタイヤ１０では、一対の第１周方向溝１４に設ける第１凹部３０の数を同じ数にしているが、本発明はこの構成に限定されず、各第１周方向溝１４に設ける第１凹部３０の数は、一つの第２周方向溝に設ける第２凹部３２の数よりも多ければ、異なっていてもよい。

また、第１実施形態のタイヤ１０では、図１に示すように、トレッド１２には、２本の周方向溝１４と２本の周方向溝１８が設けられているが、本発明はこの構成に限定されず、トレッド１２には、第２周方向溝１８のタイヤ幅方向外側に一つ以上のタイヤ周方向に延びる周方向溝が別途設けられてもよい。例えば、図５に示す第２実施形態のタイヤ４０のトレッド４２のように、第２周方向溝１８のタイヤ幅方向外側にタイヤ周方向に沿って直線状に延びる第３周方向溝４４（本発明の他の周方向溝の一例）を設けてもよい。このトレッド４２には、第３周方向溝４４と第２周方向溝１８との間に第３陸部４６が形成され、第３周方向溝４４のタイヤ幅方向外側に第４陸部４８が形成されている。第３陸部４６のタイヤ幅方向の長さＷ３は、第２陸部２０のタイヤ幅方向の長さＷ２よりも狭くなっている。なお、図５における第３陸部４６の長さＷ３は、第１陸部１６や第２陸部２０と同様の方法で測定されるタイヤ幅方向の長さである。また、第３周方向溝４４の溝底４４Ｂには、第２凹部３２と同じ幅の第３凹部５０がタイヤ周方向に間隔をあけて複数設けられている。この第３凹部５０は、第３周方向溝４４の一方の溝壁４４Ａから他方の溝壁４４Ａへタイヤ幅方向に沿って直線状に延びると共に延びる方向が長手方向とされた溝（細長い窪み）状とされている。なお、第３周方向溝４４に設けられる第３凹部５０の数は、第２周方向溝１８に設けられる第２凹部３２の数よりも少なくなっている。

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。

（試験例）
次に、本発明の効果を確かめるために、実施例の航空機用タイヤと、本発明に含まれない比較例の航空機用タイヤを用意し、以下の試験１〜３を実施した。なお、供試航空機用タイヤのサイズは１４００×５３０Ｒ２３である。

まず、各供試タイヤの構造について説明する。
実施例：第１実施形態と同じ構造を有する航空機用タイヤ。
比較例１：第１実施形態と同じ構造を有するが、周方向溝に凹部が設けられていない航空機用タイヤ。
比較例２：第１実施形態と同じ構造を有するが、第１周方向溝の第１凹部の数が第２周方向溝の第２凹部の数と同じ航空機用タイヤ。

試験１：供試タイヤをＴＲＡ規格の標準リムに取り付け、同規格の標準内圧となるまで空気を充填し、そして、所定の荷重（標準荷重の１００％）を付与した状態でウエット路面を転動させ、その後、ブレーキをかけて停止するまでの制動距離を測定した。この制動距離が供試タイヤの排水性を示している。なお、表１では、各供試タイヤの排水性を、比較例１の制動距離（排水性）を１００としたときの指数で表している。また、排水性は、数値が大きいほど良好な結果を示している。
試験２：供試タイヤをＴＲＡ規格の標準リムに取り付け、同規格の標準内圧となるまで空気を充填し、そして、所定の荷重（標準荷重の１００％）を付与したドラム試験機のドラム上を所定距離転動させた後、周方向溝の溝底の温度を周上複数個所で測定し、その平均値を求めた。なお、表１では、各供試タイヤの溝底温度を、比較例１の溝底温度を１００としたときの指数で表している。また、溝底温度は、数値が大きいほど良好な結果を示している。
試験３：供試タイヤをＴＲＡ規格の標準リムに取り付け、同規格の標準内圧となるまで空気を充填し、そして、所定の荷重（標準荷重の１００％）を付与した状態で乾燥路面を転動させた場合に、周方向溝の溝底に生じる歪の最大値を測定した。なお、表１では、各供試タイヤの溝底に生じる歪（以下、適宜、「溝底歪」と記載する。）を、比較例１の溝底歪の最大値を１００としたときの指数で表している。また、溝底歪は、数値が大きいほど良好な結果を示している。

表１から、周方向溝に凹部を設けない比較例１の航空機用タイヤよりも、周方向溝に凹部を設ける比較例２の航空機用タイヤが排水性、周方向溝の溝底温度、及び、溝底歪が改良されていることが分かる。
また、表１から、実施例の航空機用タイヤが比較例２の航空機用タイヤよりも排水性、周方向溝の溝底温度、及び、溝底歪に関して優れていることが分かる。すなわち、実施例１の航空機用タイヤのように、最もタイヤ幅方向の長さが大きい陸部を形成する周方向溝に他の周方向溝よりも凹部を多く設ける構成を採用することで、排水性、周方向溝の溝底温度、及び、溝底歪を効果的に改良できることが分かる。

１０，４０・・タイヤ（航空機用タイヤ）、１２，４２・・トレッド、１４・・第１周方向溝（周方向溝）、１４Ａ・・溝壁、１４Ｂ・・溝底、１６・・第１陸部（最もタイヤ幅方向の長さが大きい陸部）、１８・・第２周方向溝（他の周方向溝）、１８Ａ・・溝壁、１８Ｂ・・溝底、２０・・第２陸部（陸部）、３０・・第１凹部（凹部）、３２・・第２凹部（凹部）、４４・・第３周方向溝（他の周方向溝）、４４Ａ・・溝壁、４４Ｂ・・溝底、４６・・第３陸部（陸部）、５０・・第３凹部（凹部）、ＣＬ・・タイヤ赤道面、Ｓ・・タイヤ周方向、Ｘ・・タイヤ幅方向。

Claims

タイヤ周方向に延びると共に溝底にタイヤ周方向に間隔をあけて凹部が複数設けられた周方向溝がタイヤ幅方向に間隔をあけて複数設けられ、複数の前記周方向溝によって形成された複数の陸部のうち最もタイヤ幅方向の長さが大きい前記陸部を形成する前記周方向溝に他の前記周方向溝よりも多くの前記凹部が配置されたトレッド、を有する航空機用タイヤ。
前記凹部は、前記周方向溝の両溝壁間に亘っている、請求項１に記載の航空機用タイヤ。
前記凹部は、前記周方向溝の一方の溝壁から他方の溝壁へ延びると共に延びる方向が長手方向とされた溝状とされている、請求項２に記載の航空機用タイヤ。
最もタイヤ幅方向の長さが大きい前記陸部が前記トレッドのタイヤ赤道面上に形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の航空機用タイヤ。