JP2009051312A - 航空機用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】コードをゴム被覆したストリップ部材をタイヤ周方向に巻き付けて保護層を形成する場合に、ショルダー部に空気が入り込んでしまう虞や、保護層ジョイント部でのセパレーションが発生してしまう虞がない航空機用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】一対のビードコアの間をトロイド状に延び、ビードコアの周りをタイヤの内側から外側に折り返されるカーカスと、カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に複数層からなるベルトと、ベルトのタイヤ径方向外側に保護層と、保護層のタイヤ径方向外側にトレッドとを備え、トレッドにタイヤ周方向に延びる複数本の主溝によりリブが形成された航空機用空気入りタイヤにおいて、保護層１５が、所定の振幅と波長を有する波形コード１９をゴム被覆したストリップ部材２０を、コード振幅方向が保護層１５厚さ方向になるように、螺旋巻きして形成されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、航空機用空気入りタイヤに関し、特に、ベルトのタイヤ径方向外側に保護層を有する航空機用空気入りタイヤに関する。

近年、ジェット旅客機等の航空機において、滑走路上に飛散している異物により走行中のタイヤが外傷を受け、その傷がベルトまで達することにより、タイヤを取り降ろして交換する状況が頻発している。このため、ベルトのタイヤ径方向外側に保護層を配置し、この保護層により、ベルトにおける耐外傷性を確保しつつ外傷の成長を抑制している。

従来の保護層は、タイヤ幅方向に所定の振幅を有すると共に所定の波長を有するコードにより形成されており、タイヤのベルトとトレッドゴムの間、即ち、ベルト上部でトレッドゴム下部に配置されていた。このような、保護層をコード幅方向に波形のウエービーコードで形成した航空機用空気入りタイヤとして、例えば、「航空機用空気入りバイアスタイヤ」（特許文献１参照）や「航空機用空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法」（特許文献２参照）や「航空機用空気入りラジアルタイヤ」（特許文献３参照）がある。

ところで、従来の保護層は、タイヤ幅方向に所定の振幅を有するコードにより形成されており、ベルト上部でトレッドゴム下部に配置されていたため、保護層を、１本又は複数本のコードをゴム被覆したストリップ部材をタイヤ周方向に巻き付けて形成する場合、以下の点への対応が必要だった。
つまり、ストリップ部材を巻き付けて貼り付ける際に、隣のストリップ部材のコード波形と同期させるには、貼り付け面の周長を考慮する必要があるが、貼り付け面は、平らでないばかりか、タイヤのセンター部（トレッド）からショルダー部にかけてタイヤ径方向に小さくなっており、センター部とショルダー部では周差が生じるため、波形を同期させるのは困難である。

また、隣のストリップ部材のコード波形と同期させない場合、コード同士が干渉しないように隣接するストリップ部材の間隔を広げると、コードが配置されない面積が増加し、耐外傷性の低下をもたらすことになる。そこで、ストリップ部材間隔を狭くすると、コード同士が干渉してしまい、そこからセパレーションが発生する。
このため、従来は、保護層のコードを一枚の反物（保護層反）として形成し、このコードをベルト上部にタイヤ周方向に沿って貼り付けていた。
特開平５−２９４１０６号公報 特開２００４−９６６６号公報 特開２００６−１０３５０４号公報

しかしながら、上述したように、タイヤのセンター部とショルダー部では周長が異なるため、保護層の長さをセンター部の周長に合わせると、ショルダー部では生タイヤの周長に対して保護層が長過ぎるため、成型時に、保護層の性状に乱れが生じたり、保護層の下のゴム層との間に空気が入り込んでしまったりする虞がある。

一方、保護層の長さをショルダー部の周長に合わせると、センター部では生タイヤの周長に対して保護層が短くなるので、保護層を引っ張りながら貼り付けることになり、その結果、センター部の保護層ジョイント近傍では、コードの振幅が通常より小さくなってしまう。成型時に、センター部で保護層ジョイント部近傍の振幅が小さくなったタイヤは、飛行機の離着陸等でタイヤが高速転動した場合、遠心力によるタイヤ径方向へのせり出しによりジョイント部近傍の保護層コードは局所的に伸びきった状態になる。このため、タイヤ周方向にテンションが掛かって、保護層とその下のゴム層の間でセパレーションが発生してしまう虞がある。

また、使用によりトレッドゴムが薄くなって取り降ろされたタイヤは、トレッド及び保護層を削り取り、その上に新しい保護層及びトレッドを貼り付けて、更生タイヤとして再出荷される。取り降ろされたタイヤは走行によりカーカス部分が伸びているため、更正タイヤは、新品時のタイヤよりタイヤ外周が大きくなってしまうことが避けられず、個々のタイヤによってタイヤ周長のバラツキが生じてしまう。また、保護層を削り取る際にも、個々のタイヤの周長にバラツキが生じるため、仮に保護層を一定の長さに決定した場合、保護層をタイヤに貼り付けた時、個々のタイヤ外周に対して保護層長さが長過ぎたり短過ぎたりしてしまう。これにより、ショルダー部に空気が入り込んでしまう虞や、保護層ジョイント部のセパレーションが発生してしまう虞等が生じる。

これに対し、保護層反を各タイヤの周長に合った長さに調整しながら更正タイヤを生産するのは、生産効率の低下が避けられず、仮に長さを調整してもタイヤのセンター部やショルダー部の周差があることから、空気の入り込みやセパレーションが発生してしまう虞は同様にある。
この発明の目的は、コードをゴム被覆したストリップ部材をタイヤ周方向に巻き付けて保護層を形成する場合に、ショルダー部に空気が入り込んでしまう虞や、保護層ジョイント部でのセパレーションが発生してしまう虞がない航空機用空気入りタイヤを提供することである。

上記目的を達成するため、この発明に係る航空機用空気入りタイヤは、一対のビードコアの間をトロイド状に延び、前記ビードコアの周りをタイヤの内側から外側に折り返されるカーカスと、前記カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に複数層からなるベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外側に保護層と、前記保護層のタイヤ径方向外側にトレッドとを備え、前記トレッドにタイヤ周方向に延びる複数本の主溝によりリブが形成された航空機用空気入りタイヤにおいて、前記保護層が、所定の振幅と波長を有する波形コードをゴム被覆したストリップ部材を、コード振幅方向が保護層厚さ方向になるように、螺旋巻きして形成されていることを特徴としている。

また、この発明において、前記保護層の端が、前記リブのタイヤ径方向内側に位置していることが好ましい。
また、この発明において、前記波形コードは、振幅が１〜７ｍｍの範囲内にあり、波長が振幅の１〜４倍である波形を有することが好ましい。

この発明によれば、保護層は、所定の振幅と波長を有する波形コードをゴム被覆したストリップ部材を、コード振幅方向が保護層厚さ方向になるように、螺旋巻きして形成されるので、保護層を形成する際、ショルダー部に空気が入り込んでしまう虞や、保護層ジョイント部でのセパレーションが発生してしまう虞がない。

以下、この発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る航空機用空気入りタイヤの部分断面を示す説明図である。図１に示すように、航空機用空気入りタイヤ１０は、タイヤ外周方向に沿うクラウン部１０ａと、クラウン部１０ａの両側面を構成するサイドウォール部１０ｂを有している。サイドウォール部１０ｂのタイヤ径方向内周側には、ビード部１１が設けられており、左右一対のビード部１１のそれぞれには、ビードコア１２が配置されている。なお、図１において、ビード部１１は、左右一対の内の右側のみを示す。
この航空機用空気入りタイヤ１０は、タイヤのサイズに応じて規格に規定された適用リムＲのビードシートに、ビード部１１のビードベース１１ａを密着させて装着される。

左右のビードコア１２の間には、両ビードコア１２，１２の間をトロイド状に延び、各ビードコア１２の周りをタイヤの内側から外側に折り返されるカーカス１３が形成されている。このカーカス１３は、少なくとも一層からなり、カーカス１３のクラウン部１０ａに該当する部分のタイヤ径方向外側には、複数層からなるベルト１４が、ベルト１４のタイヤ径方向外側には、保護層１５が、それぞれ配置されている。
更に、保護層１５のタイヤ径方向外側には、タイヤ接地面（トレッド）を有するトレッドゴム１６が配置されており、トレッドゴム１６には、タイヤ外表面に開口すると共にタイヤ周方向に延びる複数本の主溝１６ａにより、リブ１６ｂが形成されている。このリブ１６ｂのタイヤ径方向内側に、保護層１５の端部が位置している。従って、保護層１５は、その全体がリブ１６ｂにより覆われた状態になっている。

即ち、航空機用空気入りタイヤ１０は、少なくとも一層からなるカーカス１３と、ベルト１４と、保護層１５と、トレッドゴム１６とを、記載順に積み重ねた積層構造を有すると共に、カーカス１３のコードが、タイヤ中心から見て放射状（Ｒａｄｉａｌ）に配置されたラジアル構造を有している。
また、ビードコア１２のタイヤ径方向外側で、カーカス１３の本体部と折り返し部との間には、タイヤ径方向外向きに延びる第１ステフィナーゴム１７ａが配置されており、ビード部１１のカーカス１３のタイヤ軸方向外側面に沿って、第２ステフィナーゴム１７ｂが配置されている。

更に、ビード部１１の適用リムＲとの接触部分には、ゴムチェーファー１８が配置されており、このゴムチェーファー１８は、タイヤのリムフランジ接触部分を含んでタイヤ径方向外方に延びた形状を有している。
図２は、図１の保護層における波形コードの配列状態を示し、（ａ）は概念説明図、（ｂ）はストリップ部材配置説明図である。図２に示すように、保護層１５は、１本或いは複数本の波形コード１９をゴム被覆して形成したストリップ部材２０を、波形コード１９の波形振幅方向が保護層１５の厚さ方向になるように、螺旋巻きして形成されている（（ａ）参照）。

つまり、波形コード１９は、所定の振幅と波長を有する波形（例えば、正弦波形状）に形成されており、その振幅変位方向が、タイヤ周方向に沿う面を形成するベルト１４に対し略直交する方向に位置する、タイヤ径方向に沿う縦置き状態に、配列されている。
そして、１本のストリップ部材２０を、ベルト１４の上に、タイヤの一方のショルダー部からクラウン部１０ａを経て他方のショルダー部に向けて螺旋状に巻き回し（（ｂ）参照）、波形コード１９を振幅変位方向がタイヤ径方向に沿う縦置き状態に配列した保護層１５を形成する。

波形コード１９は、振幅変位方向がベルト１４に対し略直交する、クラウン部１０ａ法線方向に配列される他、ベルト１４に対し振幅変位方向が平行となる平置き状態ではない、振幅変位方向がベルト１４と所定角度で交差する傾斜した状態に、配列されていても良い。
この波形コード１９は、振幅が、例えば、１ｍｍ〜７ｍｍの範囲内にあり、波長が、例えば、振幅の約１倍〜約４倍の範囲内にある波形を有している。これは、振幅が１ｍｍ未満の場合、例えば、突起物を乗り越した場合にタイヤ周方向の伸びへの対応が不十分となる虞があり、且つ、コード径を考えると、振幅１ｍｍ未満の波形を形成することは容易でないからである。振幅が７ｍｍを越える場合、ベルト１４とトレッドゴム１６の層間が厚くなり、タイヤ重量増加をもたらすことになるからである。

また、波長が振幅の１倍未満の場合、コード間距離が極端に短くなって、波形コードにテンションが加わった際にコード間のゴムにセパレーションが発生する虞があるからである。波長が振幅の４倍を越える場合、タイヤの内圧負荷時による成長で既に保護層が伸びきってしまい保護層に過度の張力が発生することから、外傷を受けた場合の進展が大きくなってしまう虞があるからである。
一般に、保護層１５は、ベルト１４とトレッドゴム１６の間に配置されて、ベルト１４の耐外傷性を確保しながら外傷の成長を抑制することを目的とするものであり、従来、保護層は、振動変位方向がタイヤ幅方向となる平置き状態に配置した１本又は複数本の波形コードをゴム被覆して形成したストリップ部材を、タイヤ周方向に巻いて貼り付けることにより形成されていた。

これに対し、この発明に係る保護層１５は、ストリップ部材２０を形成する波形コード１９を、従来の平置き状態ではなく振幅変位方向がタイヤ径方向に沿う縦置き状態に配列することにより、隣接する波形コード１９同士が干渉することがない。
このため、１本又は複数本の波形コード１９をゴム被覆して形成した１本のストリップ部材２０を、タイヤ周方向に螺旋状に巻くことにより、半径が異なる円形状からなるタイヤのショルダー部とセンター部の周差に関係なく一定のテンション、且つ、適切な長さで貼り付けることができる。

また、一方のショルダー部から他方のショルダー部へ１本のストリップ部材２０で螺旋状に巻くことにより、ジョイント部分を持たないため、従来の保護層反を貼り付けた場合のジョイント部でのセパレーションは起こり得ず、更に、タイヤ周方向に沿って締め付ける「たが」効果により張力を負担することができるため、タイヤの耐久性も向上する。
また、波形コード１９を振幅変位方向がタイヤ径方向に沿う縦置き状態に配列したストリップ部材２０を貼り付けているため、隣接する波形コード１９同士が干渉しないので、波形コード１９の隣接間隔を任意に設定することができる。

次に、上述した構成に基づくタイヤの例である、実施例１、実施例２、実施例３、及び実施例４と、従来のタイヤについて、耐圧性、耐カット性、耐セパレーション性の各試験を実施し性能の比較を行った。試験には、タイヤサイズが４６×１７Ｒ２０／３０ＰＲの航空機用空気入りタイヤを使用した。
ここで、従来例と実施例１〜４について説明する。
従来例は、反物をジョイント成形した保護層を有し、コードの波形は、振幅が６ｍｍ、波長が２５ｍｍである。

実施例１は、波形コード１９を略垂直配列（クラウン部法線方向に配置）したストリップ部材２０を螺旋巻成形した保護層１５を有し（図２参照）、コードの波形は、振幅が、１ｍｍ〜７ｍｍの範囲外である８ｍｍ、波長が２５ｍｍである。
実施例２は、波形コード１９が略垂直配列されたストリップ部材２０を螺旋巻成形した保護層１５を有し（図２参照）、コードの波形は、振幅が１ｍｍ〜７ｍｍの範囲内である６ｍｍ、波長が、振幅の約１倍〜約４倍の範囲より小さい４ｍｍである。
実施例３は、波形コード１９が略垂直配列されたストリップ部材２０を螺旋巻成形した保護層１５を有し（図２参照）、コードの波形は、振幅が１ｍｍ〜７ｍｍの範囲内である４ｍｍ、波長が、振幅の約１倍〜約４倍の範囲より大きい３０ｍｍである。

実施例４は、波形コード１９が略垂直配列されたストリップ部材２０を螺旋巻成形した保護層１５を有し（図２参照）、コードの波形は、振幅が、１ｍｍ〜７ｍｍの範囲内である６ｍｍ、波長が、振幅の約１倍〜約４倍の範囲内である２０ｍｍである。
耐圧性試験は、ポンプでタイヤ内部に水を供給して加圧し、破壊時の水圧を測定して比較を行った。耐カット性、耐セパレーション性試験は、ドラム試験機の表面上に半球形状の突起物を取り付け、下記条件で繰り返し走行し、保護層１５のコード破断及びセパレーションに到るまでの試験回数（最大で２００回）で評価を行った。

試験内圧：１５５０ｋＰａ
試験荷重：２０８７０ｋｇ
試験速度：６４ｋｍ／ｈ
走行距離：５ｋｍ
試験間隔：６０分
耐圧性試験の結果は、従来例を１００とした場合の指数比であり、数値が大きい程、耐圧性が高いことを示している。結果は、表１の通りである。

表１から、従来例に比べ、実施例１は、耐圧性と耐セパレーション性共に優れていることが分かった。また、耐カット性については、実施例１〜４の何れにおいても保護層コードの切断は発生せず、良好な結果となった。
このように、本発明により、保護層１５の耐圧性と耐セパレーション性を共に向上し得る航空機用ラジアルタイヤを提供することができる。

この発明の一実施の形態に係る航空機用空気入りタイヤの部分断面を示す説明図である。 図１の保護層における波形コードの配列状態を示し、（ａ）は概念説明図、（ｂ）はストリップ部材配置説明図である。

符号の説明

１０ 航空機用空気入りタイヤ
１０ａ クラウン部
１０ｂ サイドウォール部
１１ ビード部
１１ａ ビードベース
１２ ビードコア
１３ カーカス
１４ ベルト
１５ 保護層
１６ トレッドゴム
１６ａ 主溝
１６ｂ リブ
１７ａ 第１ステフィナーゴム
１７ｂ 第２ステフィナーゴム
１８ ゴムチェーファー
１９ 波形コード
２０ ストリップ部材
Ｒ 適用リム

Claims (3)

1. 一対のビードコアの間をトロイド状に延び、前記ビードコアの周りをタイヤの内側から外側に折り返されるカーカスと、前記カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に複数層からなるベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外側に保護層と、前記保護層のタイヤ径方向外側にトレッドとを備え、前記トレッドにタイヤ周方向に延びる複数本の主溝によりリブが形成された航空機用空気入りタイヤにおいて、
   前記保護層が、所定の振幅と波長を有する波形コードをゴム被覆したストリップ部材を、コード振幅方向が保護層厚さ方向になるように、螺旋巻きして形成されている
   ことを特徴とする航空機用空気入りタイヤ。
2. 前記保護層の端が、前記リブのタイヤ径方向内側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の航空機用空気入りタイヤ。
3. 前記波形コードは、振幅が１〜７ｍｍの範囲内にあり、波長が振幅の１〜４倍である波形を有することを特徴とする請求項１または２に記載の航空機用空気入りタイヤ。

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