(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022191086
(43)【公開日】2022-12-27
(54)【発明の名称】航空機用ラジアルタイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 3/04 20060101AFI20221220BHJP
B60C 15/06 20060101ALI20221220BHJP
【FI】
B60C3/04
B60C15/06 B
B60C15/06 C
B60C15/06 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021099726
(22)【出願日】2021-06-15
(71)【出願人】
【識別番号】000005278
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100186015
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 靖之
(74)【代理人】
【識別番号】100211395
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 裕貴
(72)【発明者】
【氏名】和田 翔吾
(72)【発明者】
【氏名】松本 拓也
(72)【発明者】
【氏名】陳野 和貴
【テーマコード(参考)】
3D131
【Fターム(参考)】
3D131AA34
3D131AA35
3D131BA05
3D131BB05
3D131BC05
3D131BC09
3D131BC25
3D131BC31
3D131BC33
3D131BC35
3D131BC39
3D131CA03
3D131DA09
3D131DA17
3D131DA33
3D131DA34
3D131DA43
3D131DA45
3D131DA52
3D131EA08U
3D131HA16
3D131HA33
3D131HA37
3D131HA38
3D131HA54
(57)【要約】 (修正有)
【課題】耐久性を向上させた、航空機用ラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】本発明に係る航空機用ラジアルタイヤは、適用リムに組付け、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態における、タイヤ幅方向断面視で、適用リムのリム幅RWとタイヤ最大幅Wとが、RW/W≦0.7を満たす、航空機用ラジアルタイヤであって、基準状態における、タイヤ幅方向断面視で、トレッド幅TWとタイヤ最大幅Wとが、0.73<TW/W<0.8を満たす。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
適用リムに組付け、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態における、タイヤ幅方向断面視で、前記適用リムのリム幅RWとタイヤ最大幅Wとが、RW/W≦0.7を満たす、航空機用ラジアルタイヤであって、
前記基準状態における、タイヤ幅方向断面視で、トレッド幅TWと前記タイヤ最大幅Wとが、0.73<TW/W<0.8を満たす、航空機用ラジアルタイヤ。
【請求項2】
一対のビードコアと、
前記一対のビードコア間にトロイダル状に延在するカーカスと、
前記カーカスのタイヤ幅方向外側に位置するスティフナーゴムと、
前記スティフナーゴムのタイヤ幅方向外側に位置する第1ゴムチェーファーと、を備え、
前記航空機用ラジアルタイヤを前記適用リムに組付け、前記規定内圧を充填し、規定荷重を負荷した状態における、タイヤ幅方向断面視で、前記適用リムのリムフランジの湾曲部分のタイヤ幅方向外端から、タイヤ径方向外側に伸ばした仮想線と前記カーカスのタイヤ幅方向外縁が交差する位置を前記カーカスの応力集中位置とする場合に、
前記基準状態における、タイヤ幅方向断面視で、前記カーカスの前記応力集中位置において、前記カーカスの前記タイヤ幅方向外縁に対して垂直方向の、前記第1ゴムチェーファーの厚さGWと前記スティフナーゴムの厚さSWとが、0.2≦GW/SW≦0.35を満たす、請求項1に記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【請求項3】
前記スティフナーゴムは、タイヤ幅方向内側の表面の少なくとも一部を覆っているシートゴムを含む、請求項2に記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【請求項4】
前記第1ゴムチェーファーのタイヤ径方向内側に位置する第2ゴムチェーファーを備え、
前記第2ゴムチェーファーは、前記第1ゴムチェーファーよりも損失係数tanδが高く、且つ、破断強力が高い、請求項2又は3に記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【請求項5】
前記スティフナーゴムの損失係数tanδは、前記第1ゴムチェーファーの損失係数tanδよりも小さい、請求項2から4のいずれか一項に記載の航空機用ラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、航空機用ラジアルタイヤに関するものである。
【背景技術】
【0002】
航空機用ラジアルタイヤ(以下、単に「タイヤ」ともいう)の耐久性を向上させる技術が知られている。例えば、特許文献1には、ホイールのリム幅Bとタイヤのベルト幅BWとの比B/BWを0.84から約1までの範囲とすることで、航空機用ラジアルタイヤの耐久性を向上させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般に、航空機用ラジアルタイヤは、リトレッドを実施して繰り返し使用する上で、タイヤの耐久性の更なる向上が依然として求められている。特に、航空機用ラジアルタイヤでは、荷重負荷が大きく、規定内圧が非常に高いためビード部の損傷が発生しやすく、ビード部の耐久性の更なる向上が求められている。
【0005】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、耐久性を向上させた、航空機用ラジアルタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る航空機用ラジアルタイヤは、適用リムに組付け、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態における、タイヤ幅方向断面視で、前記適用リムのリム幅RWとタイヤ最大幅Wとが、RW/W≦0.7を満たす、航空機用ラジアルタイヤであって、前記基準状態における、タイヤ幅方向断面視で、トレッド幅TWと前記タイヤ最大幅Wとが、0.73<TW/W<0.8を満たす。
かかる構成によれば、荷重負荷が大きく、規定内圧が非常に高い航空機用ラジアルタイヤにおいて、トレッド部の耐摩耗性を確保しつつ、ビード部の耐久性を向上させることができ、航空機用ラジアルタイヤの耐久性を向上させることができる。
【0007】
本発明に係る航空機用ラジアルタイヤは、一対のビードコアと、前記一対のビードコア間にトロイダル状に延在するカーカスと、前記カーカスのタイヤ幅方向外側に位置するスティフナーゴムと、前記スティフナーゴムのタイヤ幅方向外側に位置する第1ゴムチェーファーと、を備え、前記航空機用ラジアルタイヤを前記適用リムに組付け、前記規定内圧を充填し、規定荷重を負荷した状態における、タイヤ幅方向断面視で、前記適用リムのリムフランジの湾曲部分のタイヤ幅方向外端から、タイヤ径方向外側に伸ばした仮想線と前記カーカスのタイヤ幅方向外縁が交差する位置を前記カーカスの応力集中位置とする場合に、前記基準状態における、タイヤ幅方向断面視で、前記カーカスの前記応力集中位置において、前記カーカスの前記タイヤ幅方向外縁に対して垂直方向の、前記第1ゴムチェーファーの厚さGWと前記スティフナーゴムの厚さSWとが、0.2≦GW/SW≦0.35を満たすことが好ましい。かかる構成によれば、航空機用ラジアルタイヤは、ビード部の耐久性を確保しつつ、カーカスに、スティフナーゴムよりもタイヤの外表面側に位置する第1ゴムチェーファーからの熱が伝わりにくくすることができる。
【0008】
本発明に係る航空機用ラジアルタイヤでは、前記スティフナーゴムは、タイヤ幅方向内側の表面の少なくとも一部を覆っているシートゴムを含むことが好ましい。かかる構成によれば、シートゴムによって、スティフナーゴムとカーカスとの間の剛性段差を軽減することができる。
【0009】
本発明に係る航空機用ラジアルタイヤは、前記第1ゴムチェーファーのタイヤ径方向内側に位置する第2ゴムチェーファーを備え、前記第2ゴムチェーファーは、前記第1ゴムチェーファーよりも損失係数tanδが高く、且つ、破断強力が高いことが好ましい。かかる構成によれば、航空機用ラジアルタイヤのエアシール性、耐候性、耐へたり性及び耐リムすべり性を悪化させることなく、リムずれ摩擦及びクラック耐久性等のリム背面部耐久性が向上させることができる。
【0010】
本発明に係る航空機用ラジアルタイヤでは、前記スティフナーゴムの損失係数tanδは、前記第1ゴムチェーファーの損失係数tanδよりも小さいことが好ましい。かかる構成によれば、カーカス近傍の温度を低減させることができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、耐久性を向上させた、航空機用ラジアルタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】本発明の一実施形態に係る航空機用ラジアルタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【
図2】
図1に示される航空機用ラジアルタイヤのビード部のタイヤ幅方向断面図である。
【
図3】タイヤ径方向外側から見た、
図1に示される航空機用ラジアルタイヤの主ベルト層の概略図である。
【
図4】タイヤ径方向外側から見た、
図1に示される航空機用ラジアルタイヤの副ベルト層の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の一実施形態に係る航空機用ラジアルタイヤについて、図面を参照して例示説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。
【0014】
図1は、本発明の一実施形態に係る航空機用ラジアルタイヤ1(以下、単に「タイヤ1」ともいう)をタイヤ幅方向に沿って切断した、タイヤ幅方向断面図である。
図1に示されるように、タイヤ1は、一対のビード部2と、当該ビード部2のタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部3と、当該サイドウォール部3間に延びるトレッド部4と、を備えている。
図1において、タイヤ1は、タイヤ1を適用リムであるホイールのリムRに組付け、規定内圧を充填し、無負荷とした、基準状態で示されている。具体的には、タイヤ1のビード部2が、リムRのビードシートR1に着座させられ、リムフランジR2により側面から支えられている。以下、タイヤ1の内腔には、空気が充填され、航空機等の車両に装着されるものとして説明する。
【0015】
本明細書において、「タイヤ幅方向」とは、タイヤ1の回転軸と平行な方向をいう。「タイヤ径方向」とは、タイヤ1の回転軸と直交する方向をいう。「タイヤ周方向」とは、タイヤ1の回転軸を中心にタイヤが回転する方向をいう。
【0016】
また、本明細書において、タイヤ径方向に沿ってタイヤ1の回転軸に近い側を「タイヤ径方向内側」と称し、タイヤ径方向に沿ってタイヤ1の回転軸から遠い側を「タイヤ径方向外側」と称する。一方、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」と称し、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」と称する。
【0017】
本明細書において、特に断りのない限り、タイヤ1の各要素の位置関係等は、基準状態で測定されるものとする。「基準状態」とは、タイヤ1を適用リムであるホイールのリムRに組付け、規定内圧を充填し、無負荷とした状態である。また、タイヤを適用リムであるホイールのリムに装着し、タイヤに規定内圧を充填し、規定荷重を負荷した状態で、路面と接する接地面のタイヤ幅方向の両端を接地端Eという。
【0018】
本明細書において、「適用リム」とは、米国のTRA(The Tire and Rim Association, Inc.)が発行する、最新版のAYB(AIRCRAFT YEAR BOOK)又は最新版のEDI(Engineering Design Information for Aircraft Tires)(本明細書における数値の記載は、2017年度版を使用)に記載されている、或いは、AYB又はEDIに将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム(Design Rim)をいう。上記規格に記載のないサイズの場合は、「適用リム」は、タイヤ1に適用されるリムをいうものとする。
【0019】
また、本明細書において、「規定内圧」とは、上記規格に記載されている適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいう。上記規格に記載のないサイズの場合には、「規定内圧」は、タイヤ1を装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいうものとする。さらに、本明細書において、「規定荷重」とは、上記規格に記載されている適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する荷重をいう。上記規格に記載のないサイズの場合には、「規定荷重」は、タイヤ1を装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する荷重をいうものとする。
【0020】
本実施形態に係る航空機用ラジアルタイヤ1は、タイヤ1を適用リムであるホイールのリムRに組付け、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態におけるタイヤ幅方向断面視で、リムRのリム幅RWとタイヤ最大幅Wとが、RW/W≦0.7を満たすタイヤである。
【0021】
タイヤ1は、ビード部2に配置された一対のビードコア5と、一対のビードコア5間にトロイダル状に延在する1枚以上のプライからなるカーカス6と、カーカス6のクラウン部のタイヤ径方向外側に配置された1層以上のベルト層からなるベルト7と、を備えている。
【0022】
タイヤ1は、さらに、ビード部2に、スティフナーゴム8と、ゴムチェーファー9とを備え、サイドウォール部3に、カーカス6のタイヤ幅方向外側に配置されたサイドゴム10を備え、トレッド部4に、ベルト7のタイヤ径方向外側に配置されたトレッドゴム11を備えている。
【0023】
本実施形態において、タイヤ1は、タイヤ赤道面CLに対して対称な構成であるものとして説明する。しかしながら、タイヤ1は、タイヤ赤道面CLに対して非対称な構成とされてもよい。
【0024】
本実施形態において、ビードコア5は、タイヤ周方向に延在する環状のケーブルビードからなっている。ビードコア5の延在方向に直交する面の断面形状(タイヤ幅方向の断面形状)は、円形又は略円形とされている。ケーブルビードは、例えば、高炭素の鋼線をゴム被覆して構成されている。
【0025】
カーカス6は、一対のビードコア5間にトロイダル状に延在する1枚以上(本実施形態では5枚)のプライからなる。カーカス6は、1枚以上(本実施形態では3枚)のターンアッププライ6aと、1枚以上(本実施形態では2枚)のダウンプライ6bと、を含んでいる。ターンアッププライ6a及びダウンプライ6bは、例えば、ナイロンコードなどの有機繊維コードをゴム被覆して構成されている。ただし、カーカス6は、ターンアッププライ6a又はダウンプライ6bを有さない構成とされてもよい。
【0026】
ターンアッププライ6aは、ビードコア5間にトロイダル状に延びるプライ本体部6aB及びビードコア5の周りにタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられたプライ巻上げ部6aTを有する。本実施形態では、ターンアッププライ6aのプライ巻上げ部6aTのそれぞれの端部は、互いにタイヤ径方向位置が異なるように配置されている。具体的には、3枚のターンアッププライ6aのプライ巻上げ部6aTのうち2枚は、基準状態におけるタイヤ最大幅Wの位置よりもタイヤ径方向内側で終端している。3枚のターンアッププライ6aのプライ巻上げ部6aTのうち残りの1枚は、後述の第1スティフナーゴム8aのタイヤ幅方向外側で終端している。ただし、ターンアッププライ6aのプライ巻上げ部6aTが、ビードコア5に巻き付けられている構成とされてもよい。
【0027】
ダウンプライ6bは、ターンアッププライ6aのプライ巻上げ部6aTをタイヤ幅方向外側から覆ってビードコア5のタイヤ径方向内側まで延びている。本実施形態では、ダウンプライ6bは、ビードコア5の中心5cよりも、タイヤ幅方向内側にまで延びて終端している。また、ダウンプライ6bのそれぞれの端部は、互いにタイヤ径方向位置及びタイヤ幅方向位置が異なるように配置されている。
【0028】
スティフナーゴム8は、ビードコア5のタイヤ径方向外側に配置されている。本実施形態では、スティフナーゴム8には、第1スティフナーゴム8a、第2スティフナーゴム8b、及び、シートゴム8cが含まれる。
【0029】
第1スティフナーゴム8aは、ビードコア5のタイヤ径方向外側の、ターンアッププライ6aのプライ本体部6aB、プライ巻上げ部6aT及びビードコア5によって周囲を囲われた領域に配置されている。本実施形態では、第1スティフナーゴム8aは、タイヤ幅方向断面視において、タイヤ径方向内側から外側に向かって、タイヤ幅方向の幅が先細りする、略三角形状である。
【0030】
第2スティフナーゴム8bは、カーカス6のタイヤ幅方向外側に配置されている。本実施形態では、第2スティフナーゴム8bは、タイヤ径方向において、ビードコア5の中心5cのタイヤ幅方向外側の近傍に位置する端部から、第1スティフナーゴム8aのタイヤ径方向外端を超えて、ターンアッププライ6aのプライ巻上げ部6aTのタイヤ径方向外端よりもタイヤ径方向内側に位置する端部に渡って延びている。本実施形態では、第2スティフナーゴム8bは、タイヤ幅方向断面視において、第2スティフナーゴム8bのタイヤ径方向の中心付近から端部に向かって、タイヤ幅方向の幅が先細りする形状である。本実施形態では、第1スティフナーゴム8aと第2スティフナーゴム8bは異なるゴム材料で構成されているが、同じゴム材料で構成されていてもよい。
【0031】
第2スティフナーゴム8bは、少なくとも、
図1において位置Pで示される、カーカス6のタイヤ幅方向外縁上の1点をタイヤ幅方向外側から覆うように配置されている。
【0032】
図2を参照して、位置Pについて説明する。
図2は、航空機用ラジアルタイヤ1のビード部2のタイヤ幅方向断面図である。
図2では、タイヤ1を適用リムであるホイールのリムRに組付け、規定内圧を充填し、規定荷重を負荷した状態におけるタイヤ1が実線で示され、基準状態におけるタイヤ1が破線で示されている。
図2に示されるように、リムフランジR2は、ビードシートR1のタイヤ幅方向外端から立ち上がり、タイヤ径方向外側に凸となる向きに湾曲した湾曲部分R2aと、当該湾曲部分R2aからタイヤ幅方向外側に延在する水平部分R2bを有している。
【0033】
位置Pは、航空機用ラジアルタイヤ1を適用リムであるホイールのリムRに組付け、規定内圧を充填し、規定荷重を負荷した状態における、タイヤ幅方向断面視で、リムRのリムフランジR2の湾曲部分R2aのタイヤ幅方向外端R2aEからタイヤ径方向外側に伸ばした仮想線と、カーカス6のタイヤ幅方向外縁とが交差する位置である。リムフランジR2の湾曲部分R2aのタイヤ幅方向外端R2aEは、リムフランジR2のタイヤ1側に面する表面において、湾曲部分R2aと水平部分R2bとの境界として特定され得る。
【0034】
タイヤ1をリムRに組付けた状態において位置Pに応力が集中することから、本明細書では、当該位置Pを、カーカス6の応力集中位置Pともいう。カーカス6は、航空機の離着陸及び滑走時に航空機の荷重が掛かると、応力集中位置Pの近傍において、変形が大きく、温度が高くなりやすい。そのため、カーカス6の応力集中位置Pの近傍では、変形の大きさと温度の高さとが相まって、破壊が生じやくなる。第2スティフナーゴム8bでカーカス6の応力集中位置Pの近傍を覆うことで、カーカス6に掛かる応力を軽減させることができる。このため、カーカス6に破壊が生じにくくなり、ビード部2の耐久性が向上する。
【0035】
さらに、第2スティフナーゴム8bは、基準状態において、第2スティフナーゴム8bのタイヤ幅方向外側に配置される後述の第1ゴムチェーファー9aよりも、損失係数tanδが低い低発熱性のゴム材料で構成されている。これにより、カーカス6の応力集中位置Pの近傍に、より損失係数tanδが低い第2スティフナーゴム8bを配置することで、カーカス6近傍の温度を低減させることができる。このため、カーカス6に破壊が生じにくくなり、ビード部2の耐久性が向上する。第2スティフナーゴム8b及び第1ゴムチェーファー9aの損失係数tanδは、例えば、室温、52Hz、振幅歪2%の条件下で、スペクトロメーターを用いて測定される。
【0036】
再び
図1を参照して、シートゴム8cは、第2スティフナーゴム8bのタイヤ幅方向内側の表面の少なくとも一部を覆っている。すなわち、カーカス6のタイヤ幅方向外側には、スティフナーゴム8として、第2スティフナーゴム8bとシートゴム8cとが位置している。図示例では、シートゴム8cが第2スティフナーゴム8bのタイヤ幅方向内側の表面の全てを覆っているが、シートゴム8cは、第2スティフナーゴム8bのタイヤ幅方向内側の表面の一部を覆う構成とされてもよい。本実施形態では、シートゴム8cは、第2スティフナーゴム8bよりも剛性が大きく、カーカス6よりも剛性が小さいゴム材料で構成されている。これにより、シートゴム8cによって、第2スティフナーゴム8bとカーカス6との間の剛性段差を軽減することができ、タイヤ1がリムRに組付けられた状態、特にタイヤ1に内圧が充填された状態又は荷重が負荷された状態における第2スティフナーゴム8bの歪みを和らげることができる。ただし、カーカス6のタイヤ幅方向外側に配置されたスティフナーゴム8は、シートゴム8cを含まなくてもよい。
【0037】
ゴムチェーファー9は、カーカス6及びスティフナーゴム8をタイヤ径方向内側及びタイヤ幅方向外側から覆うように配置されている。本実施形態では、ゴムチェーファー9には、第1ゴムチェーファー9aと、第2ゴムチェーファー9bとが含まれる。第1ゴムチェーファー9aは、第2スティフナーゴム8bのタイヤ幅方向外側に配置されている。
【0038】
第1ゴムチェーファー9aは、第2スティフナーゴム8bの少なくとも一部(本実施形態では、大部分)をタイヤ幅方向外側から覆うとともに、タイヤ径方向において、サイドゴム10と第2ゴムチェーファー9bとに挟まれている。本実施形態では、第1ゴムチェーファーは、タイヤ1の外表面を構成している。第1ゴムチェーファー9aは、基準状態において、リムRのリムフランジR2に主に接触している。第1ゴムチェーファー9aは、少なくともカーカス6の応力集中位置Pのタイヤ幅方向外側において、第2スティフナーゴム8bのタイヤ幅方向外側を覆うように配置されている。第1ゴムチェーファー9aで第2スティフナーゴム8b及びカーカス6の応力集中位置Pの近傍を覆うことで、カーカス6に掛かる応力を軽減させることができる。
【0039】
第2ゴムチェーファー9bは、第1ゴムチェーファー9aのタイヤ径方向内側に位置している。具体的には、第2ゴムチェーファー9bは、ビードコア5のタイヤ幅方向外側において第1ゴムチェーファー9aにタイヤ径方向内側から接触するとともに、ビードコア5及びカーカス6をタイヤ径方向内側から覆うように配置されている。第2ゴムチェーファー9bは、タイヤ1がリムRに組付けられた状態において、リムRのビードシートR1に主に接触する。本実施形態では、第1ゴムチェーファー9aと第2ゴムチェーファー9bとのタイヤ径方向の境界は、ビードコア5のタイヤ径方向外側近傍に位置している。
【0040】
第2ゴムチェーファー9bは、第1ゴムチェーファー9aよりも損失係数tanδが高く、且つ、破断強力が高いゴム材料で構成されている。これにより、タイヤ1のエアシール性、耐候性、耐へたり性及び耐リムすべり性を悪化させることなく、リムずれ摩擦及びクラック耐久性等のリム背面部耐久性が向上する。
【0041】
第1ゴムチェーファー9a、第2ゴムチェーファー9b及びサイドゴム10の破断強力は、例えば、JIS K6301に準拠して測定される。また、第1ゴムチェーファー9a、第2ゴムチェーファー9b及びサイドゴム10の損失係数tanδは、例えば、室温、52Hz、振幅歪2%の条件下で、スペクトロメーターを用いて測定される。
【0042】
本実施形態では、航空機用ラジアルタイヤ1は、基準状態における、タイヤ幅方向断面視で、カーカス6の応力集中位置Pにおいて、カーカス6のタイヤ幅方向外縁に対して垂直方向の、第1ゴムチェーファー9aの厚さGWと、カーカス6のタイヤ幅方向外側に位置するスティフナーゴム8の厚さ(即ち、本実施形態では、第2スティフナーゴム8bの厚さとシートゴム8cの厚さとを加えた厚さ)SWとが、0.2≦GW/SW≦0.35を満たすことが好ましい。GW/SWを小さくすることで、カーカス6の応力集中位置Pの近傍に、第2スティフナーゴム8bよりもタイヤ1の外表面側に位置する第1ゴムチェーファー9aからの熱が伝わりにくくなる。一方で、GW/SWを大きくすることで、ビード部2の耐久性及び耐摩耗性が向上する。特に、GW/SWを0.2≦GW/SW≦0.35とすることで、ビード部2の耐久性を確保しつつ、カーカス6の応力集中位置Pの近傍に、第2スティフナーゴム8bよりもタイヤ1の外表面側に位置する第1ゴムチェーファー9aからの熱が伝わりにくくすることができ、カーカス6が破損しにくくなる。
【0043】
ベルト7は、カーカス6のクラウン域のタイヤ径方向外側に配置されている。本実施形態では、ベルト7は、トレッド部4において、カーカス6を覆うように設けられている。しかしながら、ベルト7は、トレッド部4とサイドウォール部3の一部とに亘って設けられていてもよい。
【0044】
ベルト7は、タイヤ赤道面CLにおいてタイヤ径方向に積層された1層以上(本実施形態では4層)のベルト層によって構成されている。ベルト7は、1層以上(本実施形態では3層)の主ベルト層(スパイラルベルト層)71と、主ベルト層71のタイヤ径方向外側に配置された1層以上(本実施形態では1層)の副ベルト層(ジグザグベルト層)72と、を有している。
【0045】
はじめに、
図3を参照して、主ベルト層71について説明する。
図3は、タイヤ径方向外側から見た、航空機用ラジアルタイヤ1の主ベルト層71の概略図である。
図3に示されるように、スパイラルベルト層である主ベルト層71は、ベルトコード71aがゴム被覆されたストリップ部材71bが、タイヤ周方向にらせん状に巻回されて構成されている。ベルトコード71aは、例えば、ケブラー等の有機繊維コードである。
【0046】
主ベルト層71は、生タイヤのカーカス6のクラウン部に、ストリップ部材71bが、隣接するストリップ部材71bとの間に隙間が生じないように、タイヤ幅方向に所定量ずれながら、タイヤ周方向にらせん状に巻回されて形成される。ベルトコード71aのタイヤ周方向に対する傾斜角度は、例えば5度以下となる。すなわち、主ベルト層71は、タイヤ赤道面CLに対して0~5度の範囲で傾斜するベルトコードを備えたベルト層である。このように、ケブラー等の強度が高いベルトコードをタイヤ赤道面CLに対して少ない傾斜で巻回すことで、トレッド部4に求められる耐摩耗性をより少ないベルト層71の層数で実現することができ、タイヤ1の軽量化を実現することができる。
【0047】
主ベルト層71が複数層からなる場合、ストリップ部材71bは、主ベルト層71の一方のタイヤ幅方向端71cまで巻かれると折り返されて、タイヤ径方向外側に次の層として巻き始められ、他方のタイヤ幅方向端71cに向かって巻き付けられることにより、積層される。
【0048】
次に、
図4を参照して、副ベルト層72について説明する。
図4は、タイヤ径方向外側から見た、航空機用ラジアルタイヤ1の副ベルト層72の概略図である。
図4に示されるように、ジグザグベルト層である副ベルト層72は、ベルトコード72aがゴム被覆されたストリップ部材72bが、両方のタイヤ幅方向端72cで繰り返し折り返されて、タイヤ周方向に波型に巻回されて構成されている。ベルトコード72aは、例えば、ナイロン等の有機繊維コードである。
【0049】
副ベルト層72は、タイヤ幅方向における一方のタイヤ幅方向端72cから他方のタイヤ幅方向端72cに向かって延在し、他方のタイヤ幅方向端72cで折り返されて、他方のタイヤ幅方向端72cから一方のタイヤ幅方向端72cに向かって延在することが繰り返されて、タイヤ周方向に波型に巻回されて形成される。ベルトコード72aのタイヤ周方向に対する傾斜角度は、例えば5~23度となる。すなわち、副ベルト層72は、タイヤ赤道面CLに対して5~23度の範囲で傾斜するベルトコードを備えたベルト層である。
【0050】
再び
図1を参照して、本実施形態では、主ベルト層71のタイヤ幅方向両端間の長さは、副ベルト層72のタイヤ幅方向両端間の長さよりも長い。より具体的には、1層以上の主ベルト層71のうちタイヤ径方向で最も内側に位置する主ベルト層71がタイヤ幅方向で最大幅を有する最幅広ベルト層である。本明細書では、最幅広ベルト層の両端間の距離をベルト幅BWという。ただし、ベルト7に含まれるベルト層の幅の大小は、上記の例には限定されず、いずれのベルト層がタイヤ幅方向の最大幅を有していても良い。また、本実施形態では、最幅広ベルト層のタイヤ幅方向外端は、接地端Eよりもタイヤ幅方向外側に位置している。ただし、最幅広ベルト層のタイヤ幅方向外端は、接地端Eよりもタイヤ幅方向内側に位置していてもよい。
【0051】
タイヤ1は、ベルト7を補強する、1層以上(本実施形態では1層)のベルト補強層73を更に備えていてもよい。ベルト補強層73は、ベルト7のタイヤ径方向外側に配置されている。ベルト補強層73は、例えばケブラー等の高弾性の有機繊維コードが、タイヤ周方向に波型に巻回されて形成される。タイヤ1がベルト補強層73を備えることで、突起物等がトレッド表面からタイヤ1内部に貫入した場合に、ベルト7を損傷から守る、或いは、ベルト7の損傷を軽減させることができる。このようなベルト補強層73は、特に荷重負荷が大きく、規定内圧が非常に高い航空機用タイヤにおいて有効である。本実施形態では、ベルト補強層73のタイヤ幅方向外端は、接地端Eよりもタイヤ幅方向内側に位置している。ただし、ベルト補強層73のタイヤ幅方向外端は、接地端Eよりもタイヤ幅方向外側に位置していてもよい。
【0052】
本実施形態に係る航空機用ラジアルタイヤ1は、基準状態におけるタイヤ幅方向断面視で、トレッド幅TWとタイヤ最大幅Wとが、0.73<TW/W<0.8を満たしている。
【0053】
本明細書において、「トレッド幅」とは、基準状態におけるタイヤ幅方向断面視におけるタイヤ1の接地端E間の距離である。タイヤ1の接地端Eは、上述のとおり、タイヤ1を適用リムであるホイールのリムRに組付け、タイヤ1に規定内圧を充填し、規定荷重を負荷した状態で特定される。特定されたタイヤ1の接地端Eの距離を、基準状態で計測することで、トレッド幅TWが導出される。
【0054】
航空機用ラジアルタイヤ1では、荷重負荷が大きく、規定内圧が非常に高いため、一般的な乗用車用タイヤ等に比べ、ビード部2の倒れこみに起因するビード部2の損傷が発生しやすい。そのため、航空機用ラジアルタイヤ1において、トレッド幅TWとタイヤ最大幅Wとの比TW/Wを適切な範囲に設定することで、タイヤ1のビード部2の倒れこみを抑制し、ひいては、ビード部2のリムRに接触する部分の歪みを抑制することができる。TW/Wを小さくすることで、ビード部2が倒れこみにくくなり、ビード部2の耐久性を向上させることができる。一方で、TW/Wを大きくすることで、路面との接地面が大きくなり、トレッド部4の耐摩耗性を向上させることができる。特に、トレッド幅TWとタイヤ最大幅Wとの比を0.73<TW/W<0.8とすることで、トレッド部4の耐摩耗性を確保しつつ、ビード部2の耐久性を向上させることができ、タイヤ1の耐久性を向上させることができる。
【実施例0055】
以下に、表1を参照して、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。本発明に係る航空機用ラジアルタイヤ1の実施例に関するシミュレーション結果を、表1に示す。
【0056】
【0057】
表1に示される実施例1~4及び比較例1~2のタイヤについてシミュレーションを行い、ビード部の耐久性とタイヤの耐摩耗性とを評価した。
【0058】
具体的には、表1に示される実施例1~4及び比較例1~2のタイヤは、
図1を用いて説明した航空機用ラジアルタイヤ1の構成を有するタイヤである。実施例1~4及び比較例1~2は、内圧無負荷時形状におけるトレッド幅TWとタイヤ最大幅Wがそれぞれ異なっている。表1では、実施例1~4及び比較例1~2の内圧無負荷時形状におけるトレッド幅TW及びタイヤ最大幅Wは、それぞれ比較例1のトレッド幅TW及びタイヤ最大幅Wを100%とした場合の百分率で示されている。ここで、内圧無負荷時形状とは、タイヤを適用リムに装着し、30kPaの低内圧を充填した無負荷(荷重を加えない)状態におけるタイヤの形状である。実施例1~4及び比較例1~2の内圧無負荷時形状における値に基づいて、それぞれトレッド幅TW、タイヤ最大幅W、リム幅RW、及び最大ベルト幅BWとして表1に示される値を設定してシミュレーションを実施した。表1に示される諸元以外の構成については、実施例1~4及び比較例1~2のタイヤは、互いに同一の構成を有するタイヤである。
【0059】
本シミュレーションは、有限要素法(FEM:Finite Element Method)を用いたシミュレーションである。具体的には、FEMを用いてタイヤの応力及び歪を解析することで、実施例1~4及び比較例1~2についてビード部の耐久性とタイヤの耐摩耗性とを評価した。
【0060】
ビード部の耐久性は、予測ライフに基づいて評価を行った。ここで予測ライフとは、FEMを用いて予測されたタイヤの応力及び歪に基づいて算出される耐久試験ライフである。表1では、実施例1~4及び比較例1~2の予測ライフは、比較例1の予測ライフを100%とした場合の百分率で示されている。予測ライフの数値が大きいほど、ビード部の耐久性が高いことを示している。評価の結果、実施例1~4及び比較例2の全てにおいて、比較例1に比べてビード部の耐久性の向上が見られた。
【0061】
タイヤの耐摩耗性は、Indexに基づいて評価を行った。ここでIndexとは、FEMを用いて解析されたタイヤ踏面のせん断力に基づいて試算される摩耗性の指標である。表1では、実施例1~4及び比較例1~2のIndexは、比較例1のIndexを100%とした場合の百分率で示されている。Indexの数値が大きいほど、タイヤの耐摩耗性が高いことを示している。評価の結果、実施例1~4において、比較例1に比べて耐摩耗性の低下が許容範囲内(本実施例では、比較例1からの数値低下が12%未満の範囲)に抑えられたが、比較例2では、許容範囲を超えた耐摩耗性の低下がみられた。
【0062】
以上から、航空機用ラジアルタイヤ1は、基準状態におけるタイヤ幅方向断面視で、トレッド幅TWとタイヤ最大幅Wとが、0.73<TW/W<0.8を満たしている場合に、タイヤの耐摩耗性を確保しつつ、ビード部の耐久性が向上することが明らかになった。
【0063】
以上述べたように、本発明の一実施形態に係る航空機用ラジアルタイヤ1は、適用リムRに組付け、規定内圧を充填し、無負荷とした基準状態における、タイヤ幅方向断面視で、適用リムRのリム幅RWとタイヤ最大幅Wとが、RW/W≦0.7を満たす、航空機用ラジアルタイヤ1であって、基準状態における、タイヤ幅方向断面視で、トレッド幅TWとタイヤ最大幅Wとが、0.73<TW/W<0.8を満たす。かかる構成によれば、荷重負荷が大きく、規定内圧が非常に高い航空機用ラジアルタイヤ1において、トレッド部4の耐摩耗性を確保しつつ、ビード部2の耐久性を向上させることができ、航空機用ラジアルタイヤ1の耐久性を向上させることができる。
【0064】
本発明の一実施形態に係る航空機用ラジアルタイヤ1は、一対のビードコア5と、一対のビードコア5間にトロイダル状に延在するカーカス6と、カーカス6のタイヤ幅方向外側に位置するスティフナーゴム(第2スティフナーゴム8b及びシートゴム8c)と、当該スティフナーゴム(第2スティフナーゴム8b及びシートゴム8c)のタイヤ幅方向外側に位置する第1ゴムチェーファー9aと、を備え、航空機用ラジアルタイヤ1を適用リムRに組付け、規定内圧を充填し、規定荷重を負荷した状態における、タイヤ幅方向断面視で、適用リムRのリムフランジR2の湾曲部分R2aのタイヤ幅方向外端R2aEから、タイヤ径方向外側に伸ばした仮想線とカーカス6のタイヤ幅方向外縁が交差する位置をカーカス6の応力集中位置Pとする場合に、基準状態における、タイヤ幅方向断面視で、カーカス6の応力集中位置Pにおいて、カーカス6のタイヤ幅方向外縁に対して垂直方向の、第1ゴムチェーファー9aの厚さGWとスティフナーゴム(第2スティフナーゴム8b及びシートゴム8c)の厚さSWとが、0.2≦GW/SW≦0.35を満たすことが好ましい。かかる構成によれば、航空機用ラジアルタイヤ1は、ビード部2の耐久性を確保しつつ、カーカス6の応力集中位置Pの近傍に、スティフナーゴム(第2スティフナーゴム8b及びシートゴム8c)よりもタイヤ1の外表面側に位置する第1ゴムチェーファー9aからの熱が伝わりにくくすることができる。このため、航空機用ラジアルタイヤ1において、カーカス6が破損しにくくなる。
【0065】
本発明の一実施形態に係る航空機用ラジアルタイヤ1では、カーカス6のタイヤ幅方向外側に位置するスティフナーゴム(第2スティフナーゴム8b及びシートゴム8c)は、タイヤ幅方向内側の表面を覆うシートゴム8cを含むことが好ましい。かかる構成によれば、シートゴム8cによって、第2スティフナーゴム8bとカーカス6との間の剛性段差を軽減することができ、航空機用ラジアルタイヤ1がリムRに組付けられた状態における第2スティフナーゴム8bの歪みを和らげることができる。したがって、航空機用ラジアルタイヤ1の耐久性を更に向上させることができる。
【0066】
本発明の一実施形態に係る航空機用ラジアルタイヤ1は、第1ゴムチェーファー9aのタイヤ径方向内側に位置する第2ゴムチェーファー9bを備え、第2ゴムチェーファー9bは、第1ゴムチェーファー9aよりも損失係数tanδが高く、且つ、破断強力が高いことが好ましい。かかる構成によれば、航空機用ラジアルタイヤ1のエアシール性、耐候性、耐へたり性及び耐リムすべり性を悪化させることなく、リムずれ摩擦及びクラック耐久性等のリム背面部耐久性が向上する。
【0067】
本発明の一実施形態に係る航空機用ラジアルタイヤ1では、カーカス6のタイヤ幅方向外側に位置するスティフナーゴム(第2スティフナーゴム8b)の損失係数tanδは、第1ゴムチェーファー9aの損失係数tanδよりも小さいことが好ましい。かかる構成によれば、カーカス6の近傍に、より損失係数tanδが低いスティフナーゴム(第2スティフナーゴム8b)を配置することで、カーカス6近傍の温度を低減させることができる。このため、航空機用ラジアルタイヤ1の耐久性を更に向上させることができる。
【0068】
本発明を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本発明に基づき種々の変形及び修正を行うことが可能であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各実施形態又は各実施例に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、各実施形態に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態又は他の実施例に組み合わせて用いることができ、複数の構成又は機能等を1つに組み合わせたり、分割したり、或いは一部を省略したりすることが可能である。
1:タイヤ(航空機用ラジアルタイヤ)、 2:ビード部、 3:サイドウォール部、 4:トレッド部、 5:ビードコア、 5c:ビードコアの中心、 6:カーカス、 6a:ターンアッププライ、 6aB:プライ本体部、 6aT:プライ巻上げ部、 6b:ダウンプライ、 7:ベルト、 71:主ベルト層、 71a:ベルトコード、 71b:ストリップ部材、 71c:タイヤ幅方向端、 72:副ベルト層、 72a:ベルトコード、 72b:ストリップ部材、 72c:タイヤ幅方向端、 73:ベルト補強層、 8:スティフナーゴム、 8a:第1スティフナーゴム、 8b:第2スティフナーゴム(カーカスのタイヤ幅方向外側に位置するスティフナーゴム)、 8c:シートゴム(カーカスのタイヤ幅方向外側に位置するスティフナーゴム)、 9:ゴムチェーファー、 9a:第1ゴムチェーファー、 9b:第2ゴムチェーファー、 10:サイドゴム、 11:トレッドゴム、 R:リム(適用リム)、 R1:ビードシート、 R2:リムフランジ、 R2a:湾曲部分、 R2aE:タイヤ幅方向外端、 R2b:水平部分、 CL:タイヤ赤道面、 E:接地端、 P:応力集中位置、 W:タイヤ最大幅、 RW:リム幅、 TW:トレッド幅、 BW:ベルト幅、 GW:第1ゴムチェーファーの厚さ、 SW:カーカスのタイヤ幅方向外側に位置するスティフナーゴムの厚さ