JP6250259B2 - 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する。

ベルト層が、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タイヤ周方向に延びる構造が開示されている（特許文献１及び特許文献２参照）。またタイヤ周方向に対する外側ベルトのコードの傾斜角度が、内側ベルトのコードの傾斜角度よりも大きく、かつ該外側ベルトの両端が切断された構造が開示されている（特許文献３参照）。

更にストリップの幅方向における両側縁のうちの少なくとも片側縁にて折り返したフォールド構造ベルトを備えた空気入りタイヤが開示されている（特許文献４及び特許文献５参照）。

特開２０００−５２７１０号公報 特開平６−２１１００３号公報 特開平５−１９３３０６号公報 特開平２−１４１３０６号公報 特開平２−１９８８２８号公報

例えば航空機用の空気入りタイヤには、軽量化の制約の下、高速走行時のスタンディングウェーブの発生の抑制、及び外傷によるカットやピールオフの発生の抑制が求められ、上記した特許文献１〜３によりこれらの目標は一応達成されている。

しかしながら、上記した特許文献２，３に係る従来例では、外側ベルトのコード切断端部がむき出しとなっており、該コード切断端部を核としてセパレーションが発生し易いと考えられる。

本発明は、上記事実を考慮して、軽量化を図ると共に、スタンディングウェーブの発生、外傷によるカットやピールオフの発生、及び外側ベルトの両端でのセパレーションの発生を夫々抑制できるようにすることを目的とする。

請求項１の発明は、一対のビード部間をトロイド状に跨って配設された少なくとも１層のカーカスと、該カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝が形成されたトレッドと、タイヤ径方向における前記カーカスと前記トレッドとの間に配設され、タイヤ赤道面に対し鋭角となる第１角度で交差すると共にタイヤ幅方向両端において折れ曲がることによりジグザグしながらタイヤ周方向に延びるコードが全領域に埋設されている少なくとも１層の内側ベルトと、タイヤ径方向における該内側ベルトと前記トレッドとの間に配設され、前記タイヤ赤道面に対し前記第１角度よりも大きい鋭角の第２角度で交差するコードが全領域に埋設され、タイヤ幅方向両側の切断端部がタイヤ幅方向内側に折り返され、前記切断端部が前記周方向主溝のタイヤ径方向内側位置を避けて配置され、前記トレッドの接地幅をＷとすると、両側の前記切断端部が、タイヤ赤道面から（０．１５〜０．３５）Ｗの範囲に位置している少なくとも１層の外側ベルトと、を有している。

ここで、外側ベルトの切断端部の位置の下限を、タイヤ赤道面から０．１５Ｗとしたのは、タイヤ耐圧性や、遠心力による迫出し時のひずみの集中を避けるためであり、上限をタイヤ赤道面から０．３５Ｗとしたのは、せん断ひずみの集中を避けるためである。

請求項１に記載の航空機用空気入りタイヤでは、内側ベルトのコードが、タイヤ赤道面に対し鋭角となる第１角度で交差すると共に、タイヤ幅方向両端において折れ曲がることによりジグザグしながらタイヤ周方向に延びているので、該内側ベルトの総強力を維持したままその層数を減らして、軽量化を図ると共にスタンディングウェーブの発生を抑制することができる。また外側ベルトのコードが、タイヤ赤道面に対し第１角度よりも大きい鋭角の第２角度で交差しているので、外傷によるカットやピールオフの発生が抑制される。更に、外側ベルトのタイヤ幅方向両側の切断端部がタイヤ幅方向内側に折り返されているので、せん断ひずみが最大となる外側ベルトの最大幅位置に、切断端部が位置することを避けることができる。この切断端部の位置は適切に設定されているので、タイヤ耐圧性を確保すると共に、せん断ひずみの集中を避けることができる。このため、外側ベルトの両端でのセパレーションの発生を夫々抑制できる。

また、外側ベルトの切断端部が、断面内での変形が比較的大きくなる周方向主溝のタイヤ径方向内側位置にないので、該切断端部でのセパレーションの発生を抑制することができる。

請求項２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、前記切断端部は、前記トレッドの前記タイヤ赤道面の両側で前記タイヤ赤道面に夫々最も近い２本の前記周方向主溝で区画された中央陸部のタイヤ径方向内側に配置されると共に、タイヤ幅方向に対向するように配置され、該切断端部間には、タイヤ幅方向両端部が前記中央陸部のタイヤ径方向内側に配置された補完ベルトが配設されている。

折り返された切断端部を、タイヤ幅方向に対向するように配置した場合、該切断端部間におけるベルトプライの枚数が少なくなるが、請求項３に記載の航空機用空気入りタイヤでは、該切断端部間に補完ベルトが配設されているので、外側ベルトにおけるベルト枚数を均等に揃えることができる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の航空機用空気入りタイヤにおいて、前記外側ベルトと前記補完ベルトとの間に、追加ベルトが包み込まれるように配設されている。

請求項３に記載の航空機用空気入りタイヤでは、外側ベルトと補完ベルトとの間に、追加ベルトが包み込まれるように配設されているので、該追加ベルトから外側へのセパレーションの進展を抑制することができる。

請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載の航空機用空気入りタイヤにおいて、前記補完ベルトのタイヤ幅方向両端部は、前記周方向主溝の位置を避けて配置されている。

請求項４に記載の航空機用空気入りタイヤでは、補完ベルトのタイヤ幅方向両端部が、断面内での変形が比較的大きくなる周方向主溝のタイヤ径方向内側位置にないので、該タイヤ幅方向両端部でのセパレーションの発生を抑制することができる。
請求項５の発明は、請求項１〜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、前記外側ベルトのタイヤ幅方向両端における、タイヤ径方向に互いに隣接する該外側ベルトの前記コードと前記内側ベルトの前記コードとのタイヤ径方向のコード間距離である層間距離をＤとし、前記外側ベルトの前記コードの径をｄとすると、Ｄ≧ｄである。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の航空機用空気入りタイヤによれば、軽量化を図ると共に、スタンディングウェーブの発生、外傷によるカットやピールオフの発生、及び外側ベルトの両端でのセパレーションの発生を夫々抑制できるようにすることができる、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載の航空機用空気入りタイヤによれば、外側ベルトにおけるベルト枚数を均等に揃えることができる、という優れた効果が得られる。

請求項３に記載の航空機用空気入りタイヤによれば、追加ベルトから外側へのセパレーションの進展を抑制することができる、という優れた効果が得られる。

請求項４に記載の航空機用空気入りタイヤによれば、補完ベルトのタイヤ幅方向両端部でのセパレーションの発生を抑制することができる、という優れた効果が得られる。

航空機用空気入りタイヤを示す断面図である。 内側ベルトを示す斜視図である。 内側ベルトを示す展開図である。 （Ａ）外側ベルト及び補完ベルトを示す要部斜視断面図である。（Ｂ）外側ベルト及び補完ベルトを示す要部展開図である。 外側ベルトと補完ベルトの間に、追加ベルトを包み込むように配設した例を示す要部斜視断面図である。 （Ａ）外側ベルトの切断端部及び補完ベルトのタイヤ幅方向両端部と、周方向主溝との位置関係を示す要部拡大断面図である。（Ｂ）外側ベルトのタイヤ幅方向両端と周方向主溝との位置関係を示す要部拡大断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施の形態に係る航空機用空気入りタイヤ１０は、少なくとも１層のカーカス１２と、トレッド１４と、少なくとも一層の内側ベルト１６と、少なくとも一層の外側ベルト１８とを有している。

カーカス１２は、一対のビード部２０間をトロイド状に跨って配設され、両端が該ビード部２０のビードコア２２に対して例えばタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されている。カーカス１２とビードコア２２との間には、ビードフィラー２４が設けられている。

トレッド１４は、カーカス１２のタイヤ径方向外側に配置されている。トレッド１４には、タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝２６が形成されている。

図１において、内側ベルト１６は、タイヤ径方向におけるカーカス１２とトレッド１４との間に配設されている。図２，図３に示されるように、内側ベルト１６の全領域には、コード２８が埋設されている。このコード２８は、タイヤ赤道面ＣＬに対し鋭角となる第１角度Ａで交差すると共に、タイヤ幅方向両端１６Ａにおいて折れ曲がることにより、ジグザグしながらタイヤ周方向に延びている。

具体的には、内側ベルト１６は、１本以上、通常１本もしくは数本のコード３２をゴム被覆して構成した細長体３０を準備し、この細長体３０を、タイヤ周方向に略１周する毎に、タイヤ幅方向両端１６Ａ間を例えば１度だけ往復させながら周方向に巻き付けるとともに、このような巻付けを細長体３０間に隙間が生じないよう周方向にほぼ細長体３０の幅だけずらして多数回行うことで形成している。

この結果、各内側ベルト１６内の全領域には、タイヤ幅方向両端１６Ａにおいて折曲げ方向を変えてジグザグしながらタイヤ周方向に延びるコード３２が、略均一に埋設されることになる。

なお、前述のような方法によって内側ベルト１６を形成すると、コード３２が２重となるため、１度に２枚の内側ベルト１６が、層間でコード３２が互いに交差して形成されることになる。

航空機用の空気入りタイヤには種々のサイズのものがあるが、前述のように細長体３０を略１周する毎にタイヤ幅方向両端１６Ａ間を１度だけ往復させるようにすると、いずれのサイズであっても、コード３２はタイヤ赤道面ＣＬに対して５〜１５°の第１角度Ａの範囲で交差する。コード３２としては、例えばナイロン、ケブラー（ポリアミド繊維）等の合成樹脂性繊維あるいはスチールが使用される。

図１において、外側ベルト１８は、タイヤ径方向における該内側ベルト１６とトレッド１４との間に配設されている。図４（Ａ），（Ｂ）に示されるように、この外側ベルト１８には、タイヤ赤道面ＣＬに対し第１角度Ａよりも大きい鋭角の第２角度Ｂで交差するコード３４が全領域に埋設され、タイヤ幅方向両側の切断端部１８Ａが、例えばタイヤ径方向外側かつタイヤ幅方向内側に折り返されている。即ち、外側ベルト１８は、所謂フォールドベルトである。

図６（Ａ）に示されるように、この切断端部１８Ａは、周方向主溝２６のタイヤ径方向内側位置を避けて配置されている。また図６（Ｂ）に示されるように、本実施形態では、外側ベルト１８のタイヤ幅方向両端１８Ｂも、周方向主溝２６のタイヤ径方向内側位置を避けて配置されている。

図１において、トレッド１４の接地幅をＷとすると、両側の切断端部１８Ａは、タイヤ赤道面ＣＬから（０．１５〜０．３５）Ｗの範囲に位置している。この範囲を、タイヤ赤道面ＣＬを中心とした全幅に換算すると、（０．３〜０．７）Ｗである。ここで、外側ベルト１８の切断端部１８Ａの位置の下限を、タイヤ赤道面ＣＬから０．１５Ｗとしたのは、タイヤ耐圧性や、遠心力による迫出し時のひずみの集中を避けるためであり、上限をタイヤ赤道面ＣＬから０．３５Ｗとしたのは、せん断ひずみの集中を避けるためである。

なお、「接地幅」とは、航空機用空気入りタイヤ１０をＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２０１０年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧を充填し、最大負荷能力を負荷したときの接地領域におけるタイヤ幅方向最外側の端部間の距離である。使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は、各々の規格に従う。

図４に示されるように、両側の切断端部１８Ａは、タイヤ径方向外側に折り返され、タイヤ幅方向に対向するように配置されており、該切断端部１８Ａ間には、補完ベルト３６が配設されている。本実施形態では、補完ベルト３６のコード３８も、外側ベルト１８のコード３４と同様に、タイヤ赤道面ＣＬに対し第２角度Ｂで交差するコード３８が全領域に埋設されている。補完ベルト３６のタイヤ幅方向両端部３６Ａは、外側ベルト１８の切断端部１８Ａと同様に、周方向主溝２６の位置を避けて配置されることが望ましい。切断端部１８Ａとタイヤ幅方向両端部３６Ａとの間隔は、図示の例には限られない。この間隔をより小さくして、両者が近接対向するように設定してもよく、また両者が当接するように設定してもよい。

外側ベルト１８の層数を３層以上としたい場合、図５に示されるように、外側ベルト１８と補完ベルトとの間に、追加ベルト４０を包み込むように配設してもよい。

タイヤ幅方向において、内側ベルト１６の幅（両側のタイヤ幅方向両端１６Ａ間の距離）は、例えば（０．９〜１．１５）Ｗである。これにより、内側ベルト１６のタイヤ幅方向両端１６Ａの剛性を向上させて、スタンディングウェーブの発生を抑制することができる。

またタイヤ幅方向において、外側ベルト１８の幅（タイヤ幅方向両端１８Ｂ間の距離）は、例えば（０．６〜０．８５）Ｗである。下限を０．６Ｗとしたのは、これを下回ると、外傷時のカットが、内側ベルト１６に直接到達し易くなるからであり、また上限を０．８５Ｗとしたのは、これを上回ると、内側ベルト１６，外側ベルト１８間のひずみが大きくなるからである。

図６（Ｂ）において、外側ベルト１８のタイヤ幅方向両端１８Ｂにおける、タイヤ径方向に互いに隣接する該外側ベルト１８のコード３４と内側ベルト１６のコード３２とのタイヤ径方向のコード間距離である層間距離Ｄは、該外側ベルト１８のコード３４の径をｄとすると、Ｄ≧ｄである。Ｄ＜ｄであると、内側ベルト１６と外側ベルト１８との間のひずみが増大するからである。なお図６（Ｂ）では、層間距離Ｄを示すためにコード３２の一部のみを描いてあるが、該コード３２は、上記したように、内側ベルト１６の全領域に略均一に埋設されるものである。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１から図６において、本実施形態に係る航空機用空気入りタイヤ１０では、内側ベルト１６のコード３２が、タイヤ赤道面ＣＬに対し鋭角となる第１角度Ａで交差すると共に、タイヤ幅方向両端１６Ａにおいて折れ曲がることによりジグザグしながらタイヤ周方向に延びているので、該内側ベルト１６の総強力を維持したままその層数を減らして、軽量化を図ると共にスタンディングウェーブの発生を抑制することができる。また外側ベルト１８のコード３４が、タイヤ赤道面ＣＬに対し第１角度よりも大きい鋭角の第２角度Ｂで交差しているので、外傷によるカットやピールオフの発生が抑制される。

更に、外側ベルト１８のタイヤ幅方向両側の切断端部１８Ａが、タイヤ幅方向内側に折り返されているので、せん断ひずみが最大となる外側ベルト１８の最大幅位置（タイヤ幅方向両端１８Ｂ）に、切断端部１８Ａが位置することを避けることができる。更に切断端部１８Ａの位置が適切に設定しているので、タイヤ耐圧性を確保すると共に、せん断ひずみの集中を避けることができる。このため、外側ベルト１８のタイヤ幅方向両端１８Ｂでのセパレーションの発生を夫々抑制できる。

外側ベルト１８において、折り返された切断端部１８Ａを、タイヤ幅方向に対向するように配置した場合、該切断端部１８Ａ間におけるベルトプライの枚数が少なくなるが、本実施形態では、該切断端部１８Ａ間に補完ベルト３６が配設されているので、外側ベルト１８におけるベルト枚数を均等に揃えることができる。

更に、外側ベルト１８の切断端部１８Ａ、補完ベルト３６のタイヤ幅方向両端部３６Ａ、及び外側ベルト１８のタイヤ幅方向両端１８Ｂが、断面内での変形が比較的大きくなる周方向主溝２６のタイヤ径方向内側位置にないので、該切断端部１８Ａ、タイヤ幅方向両端部３６Ａ及びタイヤ幅方向両端１８Ｂでのセパレーションの発生を夫々抑制することができる。

外側ベルト１８と補完ベルト３６との間に、追加ベルト４０を包み込むように配設した場合には、外側ベルト１８の層数を増やしつつ、該追加ベルト４０から外側へのセパレーションの進展を抑制することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態においては、外側ベルト１８の切断端部１８Ａ、補完ベルト３６のタイヤ幅方向両端部３６Ａ、及び外側ベルト１８のタイヤ幅方向両端１８Ｂが、夫々周方向主溝２６のタイヤ径方向内側位置を避けて配置されるものとしたが、これらの部位のうちの少なくとも１つが、周方向主溝２６のタイヤ径方向内側位置に配置されていてもよい。

また外側ベルト１８の切断端部１８Ａが、タイヤ径方向外側に折り返され、タイヤ幅方向に対向するように配置されるものとしたが、該切断端部１８Ａをタイヤ径方向内側に折り返してもよい。更に、両側の切断端部１８Ａのうち一方をタイヤ径方向内側に折り返し、他方をタイヤ径方向外側に折り返してもよい。この場合、補完ベルト３６は、省略されるか、又はベルト枚数を均等に揃えるために、外側ベルト１８のタイヤ径方向内側及び外側に夫々配置される。

外側ベルト１８の切断端部１８Ａの位置は、必ずしもタイヤ赤道面ＣＬから（０．１５〜０．３５）Ｗの範囲になくてもよい。

（試験例）
表１に示される従来例、比較例及び実施例１，２に係るタイヤについて、タイヤ破壊圧力及び異常発生までの走行回数（耐久性）について試験を行った。タイヤの基本構造は、図１に示される通りである。

［試験条件］
タイヤサイズ：４２×１７．０Ｒ１８
内圧：正規内圧
荷重：正規荷重の１００％
速度：６４ｋｍ／ｈ
走行時間：１０分
試験間隔：１２０分
評価方法：シアログラフィー検査（６００回走行後、５０回毎に実施）

表１に記載の項目について補足する。「外側ベルトの切断端部の位置」は、タイヤ赤道面からの接地幅に対する割合である。「外側の幅」、「内側ベルトの幅」は、何れも接地幅に対する割合（ベルト幅／接地幅）である。「外側ベルトのタイヤ幅方向両端の層間距離」とは、コード径に対する割合（外側ベルトと内側ベルトの層間距離／コード径）である。タイヤ破壊圧力については、従来例を１００とした指数により示されており、数値が大きいほど良好な結果であることを示している。

この試験結果によれば、比較例では、外側ベルトの切断端部の位置が適切でないため、耐久性が低下しているが、実施例１，２では、各項目が適切に設定されているので、耐久性を大幅に向上させ得ることが確認できた。

１０ 航空機用空気入りタイヤ
１２ カーカス
１４ トレッド
１６ 内側ベルト
１６Ａ タイヤ幅方向両端
１８ 外側ベルト
１８Ａ 切断端部
１８Ｂ タイヤ幅方向両端
２０ ビード部
２６ 周方向主溝
２８ コード
３２ コード
３４ コード
３６ 補完ベルト
３６Ａ タイヤ幅方向両端部
４０ 追加ベルト
Ａ 第１角度
Ｂ 第２角度
ＣＬ タイヤ赤道面
Ｄ 層間距離
ｄ コードの径

Claims (5)

1. 一対のビード部間をトロイド状に跨って配設された少なくとも１層のカーカスと、
   該カーカスのタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ周方向に延びる複数の周方向主溝が形成されたトレッドと、
   タイヤ径方向における前記カーカスと前記トレッドとの間に配設され、タイヤ赤道面に対し鋭角となる第１角度で交差すると共にタイヤ幅方向両端において折れ曲がることによりジグザグしながらタイヤ周方向に延びるコードが全領域に埋設されている少なくとも１層の内側ベルトと、
   タイヤ径方向における該内側ベルトと前記トレッドとの間に配設され、前記タイヤ赤道面に対し前記第１角度よりも大きい鋭角の第２角度で交差するコードが全領域に埋設され、タイヤ幅方向両側の切断端部がタイヤ幅方向内側に折り返され、前記切断端部が前記周方向主溝のタイヤ径方向内側位置を避けて配置され、前記トレッドの接地幅をＷとすると、両側の前記切断端部が、タイヤ赤道面から（０．１５〜０．３５）Ｗの範囲に位置している少なくとも１層の外側ベルトと、
   を有する航空機用空気入りタイヤ。
2. 前記切断端部は、前記トレッドの前記タイヤ赤道面の両側で前記タイヤ赤道面に夫々最も近い２本の前記周方向主溝で区画された中央陸部のタイヤ径方向内側に配置されると共に、タイヤ幅方向に対向するように配置され、
   該切断端部間には、タイヤ幅方向両端部が前記中央陸部のタイヤ径方向内側に配置された補完ベルトが配設されている請求項１に記載の航空機用空気入りタイヤ。
3. 前記外側ベルトと前記補完ベルトとの間に、追加ベルトが包み込まれるように配設されている請求項２に記載の航空機用空気入りタイヤ。
4. 前記補完ベルトのタイヤ幅方向両端部は、前記周方向主溝の位置を避けて配置されている請求項２又は請求項３に記載の航空機用空気入りタイヤ。
5. 前記外側ベルトのタイヤ幅方向両端における、タイヤ径方向に互いに隣接する該外側ベルトの前記コードと前記内側ベルトの前記コードとのタイヤ径方向のコード間距離である層間距離をＤとし、
   前記外側ベルトの前記コードの径をｄとすると、
   Ｄ≧ｄである請求項１〜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。

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