JP2006199073A - 航空機用更生タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 グルーブクラックの発生等の他の問題を生ずることなく、トレッドの耐熱耐久性の向上を図った航空機用更生タイヤを提供する。
【解決手段】 左右一対のビード部に設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び、ビードコアに巻回されてビード部に係留されたカーカスと、カーカスのタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド１と、を備え、トレッド１の踏面部に複数本の直線状周方向溝が設けられている航空機用更生タイヤである。トレッド１がキャップトレッド層１１とベーストレッド層１２とからなり、ベーストレッド層１２、直線状周方向溝３ａ、３ｂの形成位置を避けて、タイヤ幅方向に分断して配置され、かつ、ベーストレッド層１２のタイヤ半径方向外側面が、直線状周方向溝３ａ、３ｂの底面よりタイヤ半径方向内側に位置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は航空機用更生タイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、ジェット旅客機等の航空機に使用されるタイヤであって、特にトレッドの耐熱耐久性および耐グルーブクラック性の向上を図った航空機用更生タイヤに関する。

一般に、航空機用タイヤには、カーカスがバイアス構造であるバイアスタイヤと、ラジアル構造であるラジアルタイヤとの２種類がある。このうちバイアスタイヤは、バイアスカーカスプライの外側に、内面側から順次、カーカスプライを外傷から保護するためのクッションゴム層と、一層乃至二層の有機繊維を斜めに配置してなるファブリック層とを備え、さらに、踏面部には、周方向のストレート溝を有するトレッドを備えている。

また、ラジアルタイヤは、ラジアルカーカスプライの外側に複数層のベルトプライを有し、このベルトプライを外傷から保護するために、その外側に内面側から順次、クッションゴム層と、一層のコードを波型に片付けして配置してなるファブリック層、または一層乃至二層の有機繊維を斜めに配置してなるファブリック層とを備え、さらに、踏面部には、周方向のストレート溝を有したトレッドを備えた構造を有する。これら航空機用タイヤは通常、摩耗によって踏面部のトレッドの溝がなくなると、機体から外されて、新しいものと交換されることになる。この際、外された摩耗タイヤは、トレッドをレインフォースドファブリックまたはカットプロテクター等のファブリック層と共に付け替えて、更生タイヤとして再利用される。

ところで、従来の航空機用タイヤにおいては、乗用車やトラック／バス用の空気入りタイヤに使用されているような、いわゆるキャップ−ベース構造のトレッドの使用は行われていない。これは、超高速大負荷能力が要求される航空機用タイヤでは、キャップトレッド層とベーストレッドゴム層との境界面における剛性段差等に起因して、周方向溝の溝底においてグルーブクラックが発生したり、両層の界面でセパレーション破壊が生ずるなどのおそれが大きいためであり、このため、航空機用タイヤには、このようなおそれのない単一のトレッドゴム層からなるトレッドが使用されていた。

これに対し、特許文献１には、キャップ−ベーストレッドを適用した航空機タイヤの開示があるが、この文献中では剛性段差についての考慮がなされていないため、グルーブクラックの発生やセパレーション破壊が生じやすいという上記の問題は残っており、また、ベーストレッドゴムの占める領域についても、何ら開示されていない。
特開平２−１８５８０６号公報

近年、航空機の大型化に伴って、航空機用タイヤに対してますます耐負荷能力アップが求められるようになり、単一層からなるトレッド構造では、耐熱性等において対処しきれなくなってきている。従って、耐熱耐久性等をより向上することができ、かつ、他の問題を生ずることがない航空機用タイヤの実現が望まれている。また、特に、航空機用タイヤにおいては、前述のような状況の下、摩耗後における更生（リトレッド）技術についても、併せて考慮することが必要となる。

そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、グルーブクラックの発生等の他の問題を生ずることなく、トレッドの耐熱耐久性の向上を図った航空機用更生タイヤおよびその製造方法を提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、トレッドにキャップ−ベース構造を適用するとともに、ベーストレッド層の配置箇所を所定に規定することにより、キャップ−ベース構造の適用に伴う他の問題の発生を防止しつつ、耐熱性等の向上を図ることが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の航空機用更生タイヤは、左右一対のビード部に設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び、該ビードコアに巻回されてビード部に係留されたカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドと、を備え、該トレッドの踏面部に複数本の直線状周方向溝が設けられている航空機用更生タイヤにおいて、
前記トレッドがキャップトレッド層とベーストレッド層とからなり、該ベーストレッド層が、前記直線状周方向溝の形成位置を避けて、タイヤ幅方向に分断して配置され、かつ、該ベーストレッド層のタイヤ半径方向外側面が、前記直線状周方向溝の底面よりタイヤ半径方向内側に位置することを特徴とするものである。

本発明においては、分断して配置された前記ベーストレッド層のタイヤ軸方向端部と、近接する前記直線状周方向溝との離間距離が０．８〜６ｍｍの範囲内であることが好ましく、前記キャップトレッド層およびベーストレッド層が、下記式（１）および（２）、
１．０５＜Ｍ（５０）ｂ／Ｍ（５０）ｃ≦１．３０ （１）
１．０４＜Ｒｂ／Ｒｃ≦１．２０ （２）
（式中、Ｍ（５０）ｂおよびＭ（５０）ｃは夫々、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムの５０％モジュラスを示し、ＲｂおよびＲｃは夫々、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムのレジリエンスを示す）で表される関係を満足することも好ましい。

また、本発明の航空機用更生タイヤの製造方法は、上記航空機用更生タイヤの製造方法であって、摩耗後のトレッドをバフして除去した台タイヤに、新たなベーストレッド層とキャップトレッド層とを順次積層配置することを特徴とするものである。

本発明の製造方法においては、キャップトレッド層を形成するにあたり、前記キャップトレッド層を、小幅帯状ゴムリボンの積層により形成し、分断して配置された前記ベーストレッド層間の凹み部分に、該小幅帯状ゴムリボンを多く積層する方法、分断して配置された前記ベーストレッド層間の凹み部分に、キャップトレッドゴムと同一のゴムを充填した後、該ベーストレッド層および充填ゴム上に、キャップトレッドゴムを貼り付ける方法、および、キャップトレッドゴムの下側面を、分断して配置された前記ベーストレッド層間の凹み部分に対応する複数の凸部を備えた形状に形成し、該キャップトレッドゴムを、分断して配置された前記ベーストレッド層間の凹み部分を埋めるように貼り付ける方法を、いずれも好ましく用いることができる。

本発明の航空機用更生タイヤによれば、上記構成としたことにより、キャップトレッド層とベーストレッドゴム層との境界面に起因するグルーブクラックの発生を防止して、他の性能を維持しながら、耐熱耐久性の向上を図ることが可能となった。また、かかる本発明の航空機用更生タイヤは、本発明の製造方法により容易に製造可能である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の一好適実施形態に係る航空機用更生タイヤのクラウン部近傍の左半分部分断面図を示す。図示するように、本発明の航空機用更生タイヤは、左右一対のビード部に設けられたビードコア（図示せず）と、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び、ビードコアに巻回されてビード部に係留されたカーカス（図示せず）と、そのタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド１と、を備えており、トレッド１の踏面部には、複数本の直線状周方向溝３ａ、３ｂが設けられている。また、図示する例では、カーカスとトレッド１との間に、２層のファブリック層４が設けられている。

本発明のタイヤにおいては、トレッド１がキャップトレッド層１１とベーストレッド層１２とからなり、ベーストレッド層１２が、直線状周方向溝３ａ、３ｂの形成位置を避けて、タイヤ幅方向に分断して配置され、かつ、そのタイヤ半径方向外側面が、直線状周方向溝３ａ、３ｂの底面よりタイヤ半径方向内側に位置している。ベーストレッドゴムを、直線状周方向溝３ａ、３ｂの形成位置を避けて、直線状周方向溝３ａ、３ｂの溝底よりも下方に配置することで、ベーストレッドゴムに対する負荷の入力が小さくなり、グルーブクラックの発生を抑えることが可能となった。

ここで、分断して配置されたベーストレッド層１２のタイヤ軸方向端部と、近接する直線状周方向溝４との離間距離ｘは、好適には０．８〜６ｍｍ、より好適には１．２〜４．０ｍｍの範囲内である。離間距離ｘが０．８ｍｍ未満では、直線状周方向溝３の溝側壁にキャップトレッド層１１とベーストレッド層１２との界面が露出する危険性が高く、耐グルーブクラック性を確保する観点から好ましくない。また、離間距離ｘが６ｍｍを超えると、耐熱性向上のために導入したベーストレッド層１２のボリュームが不足して、耐熱耐久性を確保する観点から好ましくない。

また、本発明においては、キャップトレッド層１１およびベーストレッド層１２が、下記式（１）および（２）、
１．０５＜Ｍ（５０）ｂ／Ｍ（５０）ｃ≦１．３０ （１）
１．０４＜Ｒｂ／Ｒｃ≦１．２０ （２）
（式中、Ｍ（５０）ｂおよびＭ（５０）ｃは夫々、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムの５０％モジュラスを示し、ＲｂおよびＲｃは夫々、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムのレジリエンスを示す）で表される関係を満足することが好ましい。ベーストレッド層１１およびキャップトレッド層１２を夫々構成するベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムの物性比を上記のように規定することで、トレッド１の表面に設ける周方向溝深さを深くしても、トレッド１の発熱を低下させることができ、これにより、室内での離陸試験を繰り返してもトレッドをブローさせることがなく、かつ、トレッド当りの着陸回数を向上する効果も得ることができる。

上記式（１）および（２）において、ベーストレッドゴムとキャップトレッドゴムとの５０％モジュラス比を１．０５より大きく、かつ、レジリエンス比を１．０４より大きくしたのは、各値がこれ以下であると、ベーストレッド層１１に歪が集中して、ベーストレッドゴムがブローしてしまうためである。また、ベーストレッドゴムとキャップトレッドゴムとの５０％モジュラス比を１．３以下、かつ、レジリエンス比を１．２０以下としたのは、各値がこれを超えると、ファブリック層４とベーストレッドゴムとの間の剛性段差が大きくなり、界面における破壊が生じやすくなってしまうためである。

また、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムの夫々の厚さＧｂおよびＧｃは、直線状周方向溝３の直下であってその溝幅が占める部分を除き、ファブリック層４の幅の９０％以上の領域において、下記式（３）、
０．１５≦Ｇｂ／（Ｇｂ＋Ｇｃ）≦０．５０ （３）
で表される関係を満足することが好ましい。ベーストレッドゴムの厚さＧｂのトレッド１の全厚さＧｂ＋Ｇｃに占める割合が、０．１５未満であると発熱低減効果が小さく、一方、０．５０を超えると耐摩耗性が低下してしまうためである。ここで、ベーストレッドゴムの厚さＧｂは、ベーストレッドゴムとキャップトレッドゴムとの界面からファブリック層４のコーティングゴムの界面までの厚さであり、キャップトレッドゴムの厚さＧｃは、新品タイヤの表面からベーストレッドゴムとキャップトレッドゴムとの界面までの厚さである。なお、ファブリック層４の幅の９０％以上の領域とするのは、本発明に係るキャップ−ベース構造の効果を良好に得るためである。

さらに、キャップトレッドゴムの具体的な物性値としては、適切な耐摩耗性の他、耐シェブロンカット性および耐チッピング性を確保する観点から、夫々、５０％モジュラスＭ（５０）ｃについては１．５〜１．７ＭＰａ、１００％モジュラスＭ（１００）ｃについては３．０〜３．３ＭＰａ、レジリエンスＲｃについては５０〜５２、動的貯蔵弾性率Ｅ’については０．９〜１．２ＭＰａの範囲内とすることが好ましい。

本発明は、前述したバイアスタイヤとラジアルタイヤとのいずれにも適用可能であり、例えば、本発明のタイヤがバイアスタイヤである場合には、図示はしないが、カーカスとファブリック層４との間に、クッションゴム層が適宜設けられる。また、本発明のタイヤがラジアルタイヤである場合には、図示はしないが、カーカスとファブリック層４との間に、適宜ベルト層およびクッションゴム層が設けられる。本発明のタイヤにおいては、トレッド１にキャップ−ベース構造を適用し、ベーストレッド層１２の配置箇所を上記のように規定する以外の点については特に制限されるものではなく、それ以外のタイヤ構造、材質等については、常法に従い適宜構成することが可能である。

本発明の航空機用更生タイヤを製造するにあたっては、摩耗後のトレッドをバフして除去した台タイヤに、新たなベーストレッド層とキャップトレッド層とを順次積層配置する。即ち、図示するようにファブリック層４を配設した場合には、ファブリック層４を含めてトレッド１を除去して（図中の点線部Ａ）、得られた台タイヤのクラウン部に、補充的に配設した新しい間ゴム層を介して、新しいファブリック層４、ベーストレッド層１２およびキャップトレッド層１１を順次積層配設する。

特に、本発明のタイヤ構造においては、ベーストレッド層１２がタイヤ幅方向に分断して配置されているため、キャップトレッド層１１を配設する際には、例えば、小幅帯状ゴムリボンの積層により形成する方法を用いることが好ましい。即ち、ベーストレッド層１２上に、押出し機から押出されたホット状態の小幅帯状ゴムリボンを重ね合わせることにより、キャップトレッド層１１を形成する。この場合、分断して配置されたベーストレッド層１１間の凹み部分に小幅帯状ゴムリボンを他の部分より多く積層することにより、凹み部分を埋めることができ、これによりベーストレッド層１２間のエアーを除去することができる。製品にエアーが残留すると、その部分から剥離が発生して、本発明の所期の目的を達成できなくなるおそれがある。

また、ベーストレッド層１２間の凹み部分に、キャップトレッドゴムと同一のゴムをあらかじめ充填して、その後、ベーストレッド層１２および充填ゴム上に、キャップトレッドゴムをコールドで貼り付け成型する方法も好適に用いることができる。ここでいう「コールド」とは、押出し機から押出されたキャップトレッドゴムを、室温まで空冷した状態を意味する。さらに、キャップトレッドゴムの下側面を、分断して配置されたベーストレッド層１２間の凹み部分に対応する複数の凸部を備えた形状に形成して、このキャップトレッドゴムを、ベーストレッド層１２間の凹み部分を埋めるように貼り付ける方法も好適である。これらの方法を用いることによっても、ベーストレッド層１２間のエアーを確実に除去することができ、エアー残留による問題の発生を防止することができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（実施例、比較例１，２）
図１〜３に示すキャップ−ベース構造を有するタイヤサイズ Ｈ４４．５×１６．５−２１ ２８ＰＲの供試タイヤを夫々試作した。ベーストレッド層のタイヤ幅方向およびタイヤ半径方向の配置、ベーストレッド層の配置形態、ベーストレッド層と直線状周方向溝との離間距離、並びに、キャップトレッドゴムおよびベーストレッドゴムの各ゴム物性値は、下記の表１中に示すとおりである。また、各ゴム物性値の測定方法は以下に示すとおりである。

（モジュラスの測定）
キャップトレッドゴムとベーストレッドゴムの双方について、５０％伸び時における引張応力をＪＩＳ Ｋ ６２５１−１９９３に従い、ＪＩＳ ダンベル状（３）号型試験片を用いて、試験温度２４±２℃にて測定して、これを５０％モジュラスとした。

（レジリエンスの測定）
キャップトレッドゴムとベーストレッドゴムの双方について、ＪＩＳ Ｋ ６２５５−１９９６に従う反発弾性試験方法に基づき、試験温度２４±２℃にて測定を行った。

得られた各供試タイヤにつき、以下の条件でタクシー試験および離陸試験を繰り返し実施した。その結果を併せて下記の表１中に示す。

（試験条件）
１）タクシー試験
荷重：定格荷重の１．５倍
内圧：定格内圧
速度：３０ＭＰＨ
走行距離：１００００ｆｔ
２）離陸試験
荷重：定格荷重の１．５倍
内圧：定格内圧
離陸速度：２６０ＭＰＨ
離陸時間：３５秒
３）タクシー試験と離陸試験の間隔：２分以内
４）試験回数５０回

上記表１中に示すように、本発明を適用した実施例の航空機用更生タイヤにおいては、グルーブクラックの発生を防止しつつ、優れた高速耐久性が実現されていることが確かめられた。

本発明の一好適実施形態に係る航空機用更生タイヤのクラウン部近傍の左半分部分断面図である。 比較例１に係る航空機用更生タイヤのクラウン部近傍の左半分部分断面図である。 比較例２に係る航空機用更生タイヤのクラウン部近傍の左半分部分断面図である。

符号の説明

１ トレッド
３ａ、３ｂ 周方向溝
４ ファブリック層
１１ ベーストレッド層
１２ キャップトレッド層

Claims (7)

1. 左右一対のビード部に設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドを経て両ビード部に延び、該ビードコアに巻回されてビード部に係留されたカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドと、を備え、該トレッドの踏面部に複数本の直線状周方向溝が設けられている航空機用更生タイヤにおいて、
   前記トレッドがキャップトレッド層とベーストレッド層とからなり、該ベーストレッド層が、前記直線状周方向溝の形成位置を避けて、タイヤ幅方向に分断して配置され、かつ、該ベーストレッド層のタイヤ半径方向外側面が、前記直線状周方向溝の底面よりタイヤ半径方向内側に位置することを特徴とする航空機用更生タイヤ。
2. 分断して配置された前記ベーストレッド層のタイヤ軸方向端部と、近接する前記直線状周方向溝との離間距離が、０．８〜６ｍｍの範囲内である請求項１記載の航空機用更生タイヤ。
3. 前記キャップトレッド層およびベーストレッド層が、下記式（１）および（２）、
   １．０５＜Ｍ（５０）ｂ／Ｍ（５０）ｃ≦１．３０ （１）
   １．０４＜Ｒｂ／Ｒｃ≦１．２０ （２）
   （式中、Ｍ（５０）ｂおよびＭ（５０）ｃは夫々、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムの５０％モジュラスを示し、ＲｂおよびＲｃは夫々、ベーストレッドゴムおよびキャップトレッドゴムのレジリエンスを示す）で表される関係を満足する請求項１または２記載の航空機用更生タイヤ。
4. 請求項１〜３のうちいずれか一項記載の航空機用更生タイヤの製造方法であって、摩耗後のトレッドをバフして除去した台タイヤに、新たなベーストレッド層とキャップトレッド層とを順次積層配置することを特徴とする航空機用更生タイヤの製造方法。
5. 前記キャップトレッド層を、小幅帯状ゴムリボンの積層により形成し、分断して配置された前記ベーストレッド層間の凹み部分に、該小幅帯状ゴムリボンを多く積層する請求項４記載の航空機用更生タイヤの製造方法。
6. 分断して配置された前記ベーストレッド層間の凹み部分に、キャップトレッドゴムと同一のゴムを充填した後、該ベーストレッド層および充填ゴム上に、キャップトレッドゴムを貼り付ける請求項４記載の航空機用更生タイヤの製造方法。
7. キャップトレッドゴムの下側面を、分断して配置された前記ベーストレッド層間の凹み部分に対応する複数の凸部を備えた形状に形成し、該キャップトレッドゴムを、分断して配置された前記ベーストレッド層間の凹み部分を埋めるように貼り付ける請求項４記載の航空機用更生タイヤの製造方法。

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