JP6031400B2

JP6031400B2 - 航空機用タイヤ

Info

Publication number: JP6031400B2
Application number: JP2013084210A
Authority: JP
Inventors: 岳矢野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2033-04-12
Also published as: EP2985157A1; US9821609B2; US20160059639A1; CN105121186A; CN105121186B; WO2014168062A1; EP2985157B1; EP2985157A4; JP2014205423A

Description

本発明は、航空機用タイヤに関する。

トレッドに、タイヤ周方向に延びる周方向溝が複数本形成された航空機用タイヤが開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１２−１５３３１０号公報

航空機の地上走行時に、航空機用タイヤは機体（航空機）の重量を支えた高荷重下で路面上を転動するため、トレッドの接地圧がやや高くなってトレッドの温度が高くなる傾向がある。

本発明は、航空機用タイヤにおいて、トレッドの周方向溝からの放熱を促進して、タイヤの耐久性を高めることを目的とする。

請求項１の発明（航空機用タイヤ）は、トレッドに、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝が形成され、タイヤ周方向断面において、少なくとも１本の前記周方向溝の溝底が、タイヤ半径方向に振幅を有する波形状を有し、前記周方向溝として、最もタイヤ幅方向中央側に位置する一対の中央側周方向溝と、一対の前記中央側周方向溝よりも夫々タイヤ幅方向外側に位置する端部側周方向溝とを有し、前記トレッドは、前記中央側周方向溝により区画された幅広リブと、前記幅広リブよりもタイヤ幅方向外側に位置すると共に前記幅広リブよりもタイヤ幅方向に幅狭に構成され、タイヤ幅方向に隣り合う前記中央側周方向溝と前記端部側周方向溝とにより、又はタイヤ幅方向に隣り合う前記端部側周方向溝により区画された幅狭リブとを有し、前記中央側周方向溝における前記波形状のタイヤ周方向ピッチは、前記端部側周方向溝における前記波形状のタイヤ周方向ピッチよりも狭い。

請求項１に記載の航空機用タイヤでは、タイヤ周方向断面において、少なくとも１本の周方向溝の溝底が、タイヤ半径方向に振幅を有する波形状を有しているので、溝底が平坦である場合と比較して表面積が大きく、またタイヤ回転中に周方向溝内に気流を発生させ易い。このため、トレッドの周方向溝からの放熱を促進して、タイヤの耐久性を高めることができる。
また、中央側周方向溝の方が端部側周方向溝よりも溝底の表面積が大きくなっている。従って、幅狭リブよりも発熱し易い幅広リブの熱を、中央側周方向溝から効率的に放散させることができる。またこれによって、トレッドからの放熱をバランスよく行うことができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の航空機用タイヤにおいて、前記波形状は、直線的に形成されている。
請求項２に記載の航空機用タイヤでは、溝底の波形状が直線的に形成されているので、溝内での乱流促進がより効果的に行われる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の航空機用タイヤにおいて、前記波形状は、タイヤ周方向の一方側に位置する長辺と、タイヤ周方向の他方側に位置し前記長辺より短い短辺とが、タイヤ半径方向外側で交わる鋸歯状とされている。

請求項３に記載の航空機用タイヤでは、溝底の波形状が、鋸歯状とされているので、タイヤ回転中の周方向溝内の空気の流れが乱され難い易く、溝内の乱流を促進することで熱伝達性を向上させることができる。このため、トレッドの周方向溝からの放熱を更に促進することができる。

請求項４の発明は、請求項３に記載の航空機用タイヤにおいて、前記短辺のタイヤ半径方向外側端は、前記短辺のタイヤ半径方向内側端よりもタイヤ周方向の他方側に位置している。

請求項４に記載の航空機用タイヤでは、短辺のタイヤ半径方向外側端が、短辺のタイヤ半径方向内側端よりもタイヤ周方向の他方側に位置しているため、鋸歯状の溝底の表面積が更に大きくなっている。このため、トレッドの周方向溝からの放熱をより一層促進することができる。尚、回転方向の指定のない航空機用タイヤにおいては、タイヤ幅方向の一方側と他方側とで、タイヤ周方向における長辺と短辺の配置が逆あることが望ましい。

請求項５の発明は、請求項１又は請求項２に記載の航空機用タイヤにおいて、前記波形状は、三角波状である。

請求項５に記載の航空機用タイヤでは、波形状が三角波状であるので、回転方向の指定のない航空機用タイヤにおいては、回転方向の影響を受けることなく放熱性の効果を向上することができる。

本発明に係る航空機用タイヤによれば、トレッドの周方向溝からの放熱を促進して、タイヤの耐久性を高めることができる、という優れた効果が得られる。

タイヤ半径方向外側から見た航空機用タイヤのトレッドを示す展開図である。溝底が円弧波状に形成された例を示す、図１における２−２矢視部分拡大断面図である。溝底が鋸歯状に形成された例を示す、図２に相当する断面図である。溝底が、図３の場合よりも尖った鋸歯状に形成された例を示す、図２に相当する断面図である。溝底が三角波状に形成された例を示す、図２に相当する断面図である。

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中の矢印Ｃはタイヤ周方向を示し、矢印Ｘはタイヤ軸方向（タイヤ幅方向）を示している。また、図２から図５において、矢印Ｒはタイヤ半径方向を示している。タイヤ幅方向において、タイヤ赤道面ＣＬに近い側を「中央側」、タイヤ赤道面ＣＬから遠い側を「端部側」と記載する。

航空機用タイヤ１０の内部構造としては、従来公知の航空機用タイヤと同様のものを用いることができる。従って、航空機用タイヤ１０の内部構造の説明は省略する。

図１において、本実施形態に係る航空機用タイヤ１０は、トレッド１２に、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝（例えば、中央側周方向溝１４、端部側周方向溝１６）が形成されている。図２に示されるように、タイヤ周方向断面において、少なくとも１本の周方向溝の溝底１８（例えば、中央側周方向溝１４）が、タイヤ半径方向に振幅を有する波形状を有している。本実施形態では、溝底１８の波形状は、各々の中央側周方向溝１４及び端部側周方向溝１６、即ちすべての周方向溝に形成されている。波形状の振幅は、例えば一定である。

トレッド１２には、周方向溝として、例えば、最もタイヤ幅方向中央側に位置する一対の中央側周方向溝１４と、一対の中央側周方向溝１４よりも夫々タイヤ幅方向外側に位置する端部側周方向溝１６とが形成されている。中央側周方向溝１４と端部側周方向溝１６は、夫々２本ずつ形成されており、計４本の周方向溝がトレッド１２に形成されている。なお、端部側周方向溝１６は４本形成されていてもよい。つまり、周方向溝は、計６本であってもよい。

トレッド１２は、中央側周方向溝１４により区画された幅広リブ２２と、幅広リブ２２よりもタイヤ幅方向外側に位置と共に幅広リブ２２よりもタイヤ幅方向に幅狭に構成され、タイヤ幅方向に隣り合う中央側周方向溝１４と端部側周方向溝１６とにより、又はタイヤ幅方向に隣り合う端部側周方向溝１６により区画された幅狭リブ２４とを有している。

図２に示される例では、溝底１８の波形状は、例えば正弦波等の円弧波状とされている。円弧の山及び谷付近の曲率半径は、夫々例えば５〜５００ｍｍである。また、図３に示される例では、溝底１８の波形状は、タイヤ周方向の一方側に位置する長辺２６と、タイヤ周方向の他方側に位置し長辺２６より短い短辺２８とが、タイヤ半径方向外側の例えば頂点２０で交わる鋸歯状とされている。換言すれば、タイヤ周方向に対する接線Ｔと長辺２６とがなす角度θＡは、該接線Ｔと短辺２８とがなす角度θＢよりも小さく設定されている。波形状は、直線的に形成されている。

図４に示される例では、溝底１８の波形状が鋸歯状とされると共に、短辺２８のタイヤ半径方向外側端（頂点２０）が、短辺２８のタイヤ半径方向内側端３２よりもタイヤ周方向の他方側に位置している。換言すれば、角度θＢが、図３の場合よりも大きく設定されている。具体的には、図３における角度θＢは略直角であるが、図４における角度θＢは鈍角となっている。短辺２８のタイヤ半径方向内側端３２における該短辺２８と長辺２６とは、鋭角に交わっている。

そして、図５に示される例では、溝底１８の波形状が、三角波状とされている。換言すれば、θＡ≒θＢである。

図２，図５に示される溝底１８（円弧波状、三角波状）の場合には、タイヤ回転方向の影響を受けない。これに対し、図３，図４に示される溝底１８（鋸歯状）の場合には、タイヤ回転方向の影響を受けるので、回転方向の指定のない航空機用タイヤにおいては、タイヤ幅方向の一方側と他方側とで、タイヤ周方向における長辺２６と短辺２８の配置が逆であることが望ましい。

図１において、何れの波形状についても、中央側周方向溝１４における波形状のタイヤ周方向ピッチＰｃは、端部側周方向溝１６における波形状のタイヤ周方向ピッチＰｅよりも狭い。各ピッチがタイヤ周方向で変化する場合には、夫々平均を取るものとする。

なお、溝底１８における波形状の頂点は、タイヤ軸方向に連続する稜線３０（図１）を形成している。タイヤ幅方向に隣り合う周方向溝、例えばタイヤ赤道面ＣＬの片側における中央側周方向溝１４と端部側周方向溝１６において、稜線のタイヤ周方向位置は、互いに異なっていることが望ましい。なお、稜線は、タイヤ軸方向と平行に限られず、タイヤ軸方向に対して傾斜していてもよい。

（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，図２において、本実施形態に係る航空機用タイヤ１０では、タイヤ周方向断面において、少なくとも１本の周方向溝（例えば中央側周方向溝１４）の溝底１８が、タイヤ半径方向に振幅を有する波形状を有しているので、溝底１８が平坦である場合と比較して表面積が大きく、またタイヤ回転中に周方向溝内に気流を発生させ易い。このため、トレッド１２の周方向溝からの放熱を促進して、タイヤの耐久性を高めることができる。

図３に示される例では、溝底１８の波形状が、鋸歯状とされているので、タイヤ回転中の周方向溝（例えば中央側周方向溝１４）内の空気の流れが乱され易く、溝内の乱流を促進することで熱伝達性を向上させることができる。このため、トレッド１２の周方向溝からの放熱を更に促進することができる。

図４に示される例では、短辺２８のタイヤ半径方向外側端（頂点２０）が、短辺２８のタイヤ半径方向内側端３２よりもタイヤ周方向の他方側に位置しているため、鋸歯状の溝底１８の表面積が更に大きくなっている。このため、トレッド１２の周方向溝からの放熱をより一層促進することができる。図５に示される例では、波形状が三角波状であるので、回転方向の指定のない航空機用タイヤにおいては、回転方向の影響を受けることなく放熱性の効果を向上させることができる。

図１において、航空機用タイヤ１０では、幅広リブ２２は、ボリュームが幅狭リブ２４よりも大きく、また接地圧が高くなるタイヤセンター部に位置しているため、幅狭リブ２４よりも発熱し易い。これに対し、本実施形態では、幅広リブ２２を区画する中央側周方向溝１４における波形状のタイヤ周方向ピッチＰｃが、端部側周方向溝１６における波形状のタイヤ周方向ピッチＰｅよりも狭い。つまり、中央側周方向溝１４の方が端部側周方向溝１６よりも溝底１８の表面積が大きくなっている。従って、幅広リブ２２の熱を、中央側周方向溝１４から効率的に放散させることができる。またこれによって、トレッド１２からの放熱をバランスよく行うことができる。

［他の実施形態］
図３，図４に示されるように、溝底１８の波形状を鋸歯状とする場合、複数の周方向溝の半数において、鋸歯の向きを互い違いに設定することが望ましい。回転方向の指定のない航空機用タイヤにおいては、長辺２６と短辺２８の配置を互い違いに設定することで、回転方向の影響を受けることなく放熱性の効果を向上させることができるためである。

溝底１８の波形状は図２から図５に示されるものに限られず、矩形波状、折れ線状等であってもよい。また、種々の波形状を、タイヤ周方向において適宜組み合わせてもよい。波形状は、タイヤ周方向に断続的に形成されていてもよい。

（試験例）
従来例と実施例に係るタイヤについて、摩耗性能と耐久性の試験を行った。タイヤサイズは、４６×１７Ｒ２０３０ＰＲである。タイヤの内部構造は、特許文献１に記載のものと同様である。従来例における周方向溝の溝底は平坦である。実施例における周方向溝の溝底は、図２に示される形状を有している。試験方法は、夫々次のとおりである。
［摩耗性能］
摩耗特性試験機において、タイヤ／路面の接触面にてタイヤ周方向に発生するせん断応力、及び相対滑り量を測定した。摩耗仕事量（＝せん断力×滑り量）をタイヤ幅方向各部位においてタイヤ周方向に積分した値を元に、耐摩耗性を算出したものである。表１において、摩耗性能は、従来例を１００とした指数により示されており、数字が大きいほど性能が良好であることを示す。
［耐久性］
ドラム試験機により、規定内圧、規定荷重下で規定の離陸試験を繰り返し実施し、タイヤ故障が発生するまでの回数を測定した。表１において、耐久性は、従来例を１００とした指数により示されており、数字が大きいほど性能が良好であることを示す。なお、「規定」とは、ＴＲＡ（Ｔｉｒｅ＆ＲｉｍＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）が夫々定めている規定である。

表１に示されるように、実施例によれば、従来例と同一の摩耗性能を維持しつつ、耐久性を１０％向上させ得ることが確認できた。

１０航空機用タイヤ、１２トレッド、１４中央側周方向溝（周方向溝）、１６端部側周方向溝（周方向溝）、１８溝底、２２幅広リブ、２４幅狭リブ、２６長辺、２８短辺、３２タイヤ半径方向内側端、Ｐｃタイヤ周方向ピッチ、Ｐｅタイヤ周方向ピッチ

Claims

トレッドに、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝が形成され、
タイヤ周方向断面において、少なくとも１本の前記周方向溝の溝底が、タイヤ半径方向に振幅を有する波形状を有し、
前記周方向溝として、最もタイヤ幅方向中央側に位置する一対の中央側周方向溝と、一対の前記中央側周方向溝よりも夫々タイヤ幅方向外側に位置する端部側周方向溝とを有し、
前記トレッドは、前記中央側周方向溝により区画された幅広リブと、前記幅広リブよりもタイヤ幅方向外側に位置すると共に前記幅広リブよりもタイヤ幅方向に幅狭に構成され、タイヤ幅方向に隣り合う前記中央側周方向溝と前記端部側周方向溝とにより、又はタイヤ幅方向に隣り合う前記端部側周方向溝により区画された幅狭リブとを有し、
前記中央側周方向溝における前記波形状のタイヤ周方向ピッチは、前記端部側周方向溝における前記波形状のタイヤ周方向ピッチよりも狭い航空機用タイヤ。
前記波形状は、直線的に形成されている請求項１に記載の航空機用タイヤ。
前記波形状は、タイヤ周方向の一方側に位置する長辺と、タイヤ周方向の他方側に位置し前記長辺より短い短辺とが、タイヤ半径方向外側で交わる鋸歯状とされている請求項１又は請求項２に記載の航空機用タイヤ。
前記短辺のタイヤ半径方向外側端は、前記短辺のタイヤ半径方向内側端よりもタイヤ周方向の他方側に位置する請求項３に記載の航空機用タイヤ。
前記波形状は、三角波状である請求項１又は請求項２に記載の航空機用タイヤ。