JP2010194731A - 航空機用ラジアルタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性の向上を可能にした航空機用ラジアルタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】ビードコア５の廻りに巻き上げられた複数層のターンナッププライ４Ａ及び複数層のターンダウンプライ４Ｂからなるカーカス層４を備えた航空機用ラジアルタイヤの製造方法において、ターンナッププライ４Ａを円筒状にしターンナッププライ円筒体１４Ａを成形し、ターンダウンプライ４Ｂを円筒状にしターンナッププライ円筒体１４Ａの内周長と同一又はそれ以下の外周長を有するターンダウンプライ円筒体１４Ｂを成形し、ターンナッププライ円筒体１４Ａをタイヤ成形ドラム１３の外周上に配置し、ターンナッププライ４Ａの両端部をビードコア５の廻りに巻き上げ、ターンダウンプライ円筒体１４Ｂを拡径してターンナッププライ円筒体１４Ａの外周上に配置し、ターンダウンプライ４Ｂの両端部をビードコア５の径方向内側へ折り込み、カーカス層４を膨張させタイヤを成形。
【選択図】図２

Description

本発明は、ターンナッププライ及びターンダウンプライからなるカーカス層を備えた航空機用ラジアルタイヤの製造方法に関し、更に詳しくは、成形工程を工夫することで耐久性の向上を可能にした航空機用ラジアルタイヤの製造方法に関する。

航空機用タイヤは、バイアスタイヤが主流であるが、近年ではラジアルタイヤも普及してきている。このような航空機用ラジアルタイヤとして、例えば、左右一対のビード部にそれぞれ埋設されたビードコアと、これらビード部間に装架されて各ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた複数層のターンナッププライ及び該ターンナッププライの外側に位置してビードコアの径方向内側へタイヤ外側から折り込まれた複数層のターンダウンプライからなるカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層の外周上に配置されたベルト層とを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このように構成される航空機用ラジアルタイヤを製造する場合、タイヤ成形用ドラムの周囲に複数層のターンナッププライを巻き付け、これらターンナッププライの両端部をそれぞれビードコアの廻りに巻き上げた後、ターンナッププライの周囲に複数層のターンダウンプライを巻き付け、これらターンダウンプライの両端部をそれぞれビードコアの径方向内側へ折り込むようにして１次グリーンタイヤを成形する。その後、ビードコアの相互間隔を縮めつつターンナッププライ及びターンダウンプライからなるカーカス層を膨張させて該カーカス層の外周上に環状のベルト層を貼り合わせ、これらビードコア、カーカス層及びベルト層を含む２次グリーンタイヤを成形し、その２次グリーンタイヤを金型内で加硫する。

上述した航空機用ラジアルタイヤの製造方法において、タイヤ成形用ドラム上でのカーカス層の周長を小さく設定した場合（例えば、ビードコアの内周長に近付けた場合）、成形工程においてトレッド部及びサイドウォール部にてカーカス層がタイヤ周方向に大きく伸ばされることにより、加硫後のタイヤではトレッド部及びサイドウォール部におけるカーカスコードの打ち込み密度が低くなる。そのため、タイヤ成形用ドラム上でのカーカス層の周長を小さく設定すると、タイヤ剛性が低くなり、耐久性の面で不利である。

一方、上述した航空機用ラジアルタイヤの製造方法において、タイヤ成形用ドラム上でのカーカス層の周長を大きく設定した場合、加硫後のタイヤにおいてトレッド部及びサイドウォール部におけるカーカスコードの打ち込み密度が高くなるため、タイヤ剛性を増大させることが可能である。しかしながら、タイヤ成形用ドラム上でのカーカス層の周長を大きく設定すると、成形工程においてカーカス層の両端部が絞り込まれることにより、カーカス層の周長が最小となるビードベース部の近傍にてカーカス層に皺を生じ易くなる。特に、リムとタイヤとの接触部であるビードベース部はタイヤがリムに装着された状態では常に負荷が掛かるため、そのようなビードベース部の近傍にてカーカス層に皺があると、その部位にて故障が発生し易くなる。そのため、タイヤ剛性が大きくなったとしても、ビード部の耐久性が悪化し、タイヤ全体としての耐久性を高める効果は得られない。

特開２００３−３２０８０９号公報

本発明の目的は、成形工程を工夫することで耐久性の向上を可能にした航空機用ラジアルタイヤの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の航空機用ラジアルタイヤの製造方法は、左右一対のビード部にそれぞれ埋設されたビードコアと、これらビード部間に装架されて各ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた複数層のターンナッププライ及び該ターンナッププライの外側に位置して前記ビードコアの径方向内側へタイヤ外側から折り込まれた複数層のターンダウンプライからなるカーカス層と、トレッド部における前記カーカス層の外周上に配置されたベルト層とを備えた航空機用ラジアルタイヤを製造する方法において、複数層のターンナッププライを円筒状にしてターンナッププライ円筒体を成形し、複数層のターンダウンプライを円筒状にして前記ターンナッププライ円筒体の内周長と同一又はそれ以下の外周長を有するターンダウンプライ円筒体を成形し、前記ターンナッププライ円筒体をタイヤ成形用ドラムの外周上に配置し、前記ターンナッププライの両端部をそれぞれビードコアの廻りに巻き上げ、前記ターンダウンプライ円筒体を拡径して前記ターンナッププライ円筒体の外周上に配置し、前記ターンダウンプライの両端部をそれぞれ前記ビードコアの径方向内側へ折り込み、前記ビードコアの相互間隔を縮めつつ前記ターンナッププライ及び前記ターンダウンプライからなるカーカス層を膨張させて該カーカス層の外周上に環状のベルト層を貼り合わせ、これらビードコア、カーカス層及びベルト層を含む未加硫のタイヤを成形し、該タイヤを金型内で加硫することを特徴とするものである。

本発明者は、航空機用ラジアルタイヤについて鋭意研究した結果、以下の点を知見し、本発明に至ったのである。即ち、ターンナッププライ及びターンダウンプライからなるカーカス層を備えた航空機用ラジアルタイヤにおいて、ターンダウンプライはビードコアの径方向内側へ折り込まれるが、その最外層の折り込み部分がビードコアの下方域において最も径方向内側に配置されることになる。そのため、ターンダウンプライの最外層はタイヤ成形工程において最も皺を生じ易いのである。一方、ターンナッププライとターンダウンプライの剛性メンバーとしての働きを比較したとき、ターンダウンプライはビードコアを巻き込んでいないため剛性への寄与が小さい。言い換えれば、ビードコアを巻き込んでいるターンナッププライに基づいて十分な剛性を確保すれば、ターンダウンプライに基づく剛性を落としても、その影響は軽微である。

そこで、本発明では、ターンナッププライ円筒体とターンダウンプライ円筒体とを別工程で成形し、ターンダウンプライ円筒体の外周長をターンナッププライ円筒体の内周長と同一又はそれ以下に規定することにより、カーカス層の剛性低下を最小限に抑えながらビードベース部の近傍にてターンダウンプライに皺が生じるのを抑制し、ビード部を含むタイヤ全体としての耐久性を向上するのである。

本発明において、ターンナッププライ円筒体の内周長に対するターンダウンプライ円筒体の外周長の比は０．９５〜１．０の範囲に設定することが好ましい。また、ビードコアの内周長に対するターンダウンプライ円筒体の外周長の比は１．０６〜１．１８の範囲に設定することが好ましい。更に、ビードコアの内周長に対するターンアッププライ円筒体の内周長の比は１．０８〜１．１２の範囲に設定することが好ましい。これにより、航空機用ラジアルタイヤの耐久性を効果的に改善することが可能になる。

本発明の実施形態からなる航空機用ラジアルタイヤを示す子午線半断面図である。 本発明の実施形態からなる航空機用ラジアルタイヤの製造方法を示し、（ａ）〜（ｅ）はタイヤ成形工程における各工程を概略的に示す断面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる航空機用ラジアルタイヤを示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。図１に示すように、一対のビード部３，３間には、引き揃えられた複数本のカーカスコードからなるカーカス層４が装架されている。カーカスコードのタイヤ周方向に対する角度は８５°〜９０°の範囲に設定されている。カーカスコードとしては、ナイロンやポリエステル等の有機繊維コードを使用することができる。カーカス層４は複数層のターンナッププライ４Ａと複数層のターンダウンプライ４Ｂとから構成されている。ターンナッププライ４Ａはビード部３に埋設されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。一方、ターンダウンプライ４Ｂはターンナッププライ４Ａの外側に位置してビードコア５の径方向内側へタイヤ外側から折り込まれている。この種の航空機用ラジアルタイヤにおいては、ターンナッププライ４Ａを３〜５層とし、ターンダウンプライ４Ｂを２〜３層とすることが望ましい。

また、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、引き揃えられた複数本のベルトコードを含む複数層のベルトプライ６Ａからなるベルト層６が配置されている。ベルトコードのタイヤ周方向に対する角度は０°〜１７°の範囲に設定されている。ベルトコードとしては、スチールコードを使用すると良いが、アラミド等の高弾性の有機繊維コード等を使用しても良い。

図２（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施形態からなる航空機用ラジアルタイヤの製造方法を示すものである。上述した航空機用ラジアルタイヤを製造する場合、図２（ａ）に示すように、バンド成形ドラム１１の周囲に複数層のターンナッププライ４Ａを順次巻き付けてターンナッププライ円筒体１４Ａを成形する一方で、図２（ｂ）に示すように、バンド成形ドラム１２の周囲に複数層のターンダウンプライ４Ｂを順次巻き付けてターンナッププライ円筒体１４Ａの内周長と同一又はそれ以下の外周長を有するターンダウンプライ円筒体１４Ｂを成形する。つまり、ターンナッププライ円筒体１４Ａの内径をＤａとし、ターンダウンプライ円筒体１４Ｂの外径をＤｂとしたとき、Ｄｂ≦Ｄａの関係を満たすものとする。ここで、１本のタイヤに使用されるターンナッププライ４Ａから１つのターンナッププライ円筒体を成形しても良いが、ターンナッププライ４Ａの枚数が多い場合、それらターンナッププライ４Ａを複数のターンナッププライ円筒体に別けても良い。

次に、図２（ｃ）に示すように、ターンナッププライ円筒体１４Ａをタイヤ成形用ドラム１３の外周上に同軸的に配置し、ターンナッププライ４Ａの両端部をそれぞれビードコア５の廻りに巻き上げる。次いで、図２（ｄ）に示すように、ターンダウンプライ円筒体１４Ｂを拡径してターンナッププライ円筒体１４Ａの外周上に同軸的に配置し、ターンダウンプライ４Ｂの両端部をそれぞれビードコア５の径方向内側へ折り込む。これにより、ビードコア５及びカーカス層４を含む１次グリーンタイヤを成形する。ここでは具体的な説明を省略するが、１次グリーンタイヤはビードフィラー、リムクッションゴム及びサイドゴム等の必要なタイヤ構成部材を備えたものとする。

次に、図２（ｅ）に示すように、１次グリーンタイヤを一対のクランプリング１５を備えた２次成形装置に移し替え、ビードコア５の相互間隔を縮めつつターンナッププライ４Ａ及びターンダウンプライ４Ｂからなるカーカス層４を内圧負荷により膨張させて該カーカス層４の外周上に予め環状に成形された複数層のベルトプライ６Ａからなるベルト層６を貼り合わせる。これにより、ビードコア５、カーカス層４及びベルト層６を含む２次グリーンタイヤを成形する。ここでは具体的な説明を省略するが、２次グリーンタイヤはトレッドゴム等の必要なタイヤ構成部材を備えたものとする。

その後、上述の如く成形された２次グリーンタイヤを金型内に投入し、それを金型内で加硫することにより、所望の航空機用ラジアルタイヤを得ることができる。

上述した航空機用ラジアルタイヤの製造方法においては、ターンナッププライ４Ａからなるターンナッププライ円筒体１４Ａの内周長を大きく設定することにより、加硫後のタイヤにおいてトレッド部１及びサイドウォール部２におけるカーカスコードの打ち込み密度が高くなるので、タイヤ剛性を十分に確保することができる。ここで、ビードコア５の内周長に対するターンアッププライ円筒体１４Ａの内周長の比は１．０８〜１．１２の範囲に設定すると良い。つまり、ビードコア５の内径をＤｃとしたとき、１．０８×Ｄｃ≦Ｄａ≦１．１２×Ｄｃの関係を満たすものとする。この比が１．０８未満であるとタイヤ剛性が低下し、逆に１．１２を超えるとターンアッププライ４Ａに皺を生じ易くなる。

その一方で、ビードコア５の径方向内側へ折り込まれるターンダウンプライ４Ｂからなるターンダウンプライ円筒体１４Ｂの外周長を小さく設定することにより、ターンダウンプライ４Ｂに生じる皺を低減することができる。しかも、ターンダウンプライ４Ｂはビードコア５を巻き込んでおらず剛性への寄与が小さいので、ターンダウンプライ円筒体１４Ｂの外周長を小さく設定することで加硫後のタイヤにおいてターンダウンプライ４Ｂのカーカスコードの打ち込み密度が低くなったとしても、タイヤ剛性の低下を最小限に抑えることができる。これにより、カーカス層４に基づくタイヤ剛性を十分に確保して圧力容器としての耐久性を十分に確保すると同時に、ビード部にてカーカス層に生じる皺を低減してビード部の耐久性を向上することができる。

ここで、ターンナッププライ円筒体１４Ａの内周長に対するターンダウンプライ円筒体１４Ｂの外周長の比は０．９５〜１．０の範囲に設定すると良い。つまり、０．９５×Ｄａ≦Ｄｂ≦１．０×Ｄａの関係を満たすものとする。この比が０．９５未満であるとタイヤ剛性が低下すると共にターンダウンプライ円筒体１４Ｂをターンナッププライ円筒体１４Ａに被せる作業が困難になり、逆に１．０を超えるとターンダウンプライ４Ｂに皺を生じ易くなる。

また、ビードコア５の内周長に対するターンダウンプライ円筒体１４Ｂの外周長の比は１．０６〜１．１８の範囲に設定すると良い。つまり、１．０６×Ｄｃ≦Ｄｂ≦１．１８×Ｄｃの関係を満たすものとする。この比が１．０６未満であるとタイヤ剛性が低下すると共にターンダウンプライ円筒体１４Ｂをターンナッププライ円筒体１４Ａに被せる作業が困難になり、逆に１．１８を超えるとターンダウンプライ４Ｂに皺を生じ易くなる。

上記航空機用ラジアルタイヤの製造方法において、ターンアッププライ４Ａ及びターンダウンプライ４Ｂのカーカスコードの打ち込み密度は特に限定されるものではないが、特に成形前の状態で４０本／５０ｍｍ〜５０本／５０ｍｍの範囲に設定することが望ましい。これにより、カーカス層４における皺の発生を抑えながらタイヤ剛性を十分に確保することができる。

タイヤサイズが５０×２０．０Ｒ２２であり、左右一対のビード部にそれぞれ埋設されたビードコアと、これらビード部間に装架されて各ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた複数層のターンナッププライ及び該ターンナッププライの外側に位置してビードコアの径方向内側へタイヤ外側から折り込まれた複数層のターンダウンプライからなるカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層の外周上に配置されたベルト層とを備えた航空機用ラジアルタイヤを製造にあたって、そのタイヤ成形工程だけを種々異ならせた。

従来例及び比較例１，２：
タイヤ成形用ドラムの周囲に複数層のターンナッププライを巻き付けてターンナッププライ円筒体を成形し、ターンナッププライの両端部をそれぞれビードコアの廻りに巻き上げた後、ターンナッププライの周囲に複数層のターンダウンプライを巻き付けてターンダウンプライ円筒体を成形し、ターンダウンプライの両端部をそれぞれビードコアの径方向内側へ折り込むようにして１次グリーンタイヤを成形した。その後、ビードコアの相互間隔を縮めつつターンナッププライ及びターンダウンプライからなるカーカス層を膨張させて該カーカス層の外周上に環状のベルト層を貼り合わせ、これらビードコア、カーカス層及びベルト層を含む２次グリーンタイヤを成形した。その後、２次グリーンタイヤを金型内で加硫した。

実施例１，２：
複数層のターンナッププライをバンド成形ドラムの外周上で円筒状にしてターンナッププライ円筒体を成形し、複数層のターンダウンプライを他のバンド成形ドラムの外周上で円筒状にしてターンナッププライ円筒体の内周長と同一又はそれ以下の外周長を有するターンダウンプライ円筒体を成形し、ターンナッププライ円筒体をタイヤ成形用ドラムの外周上に配置し、ターンナッププライの両端部をそれぞれビードコアの廻りに巻き上げ、ターンダウンプライ円筒体を拡径してターンナッププライ円筒体の外周上に配置し、ターンダウンプライの両端部をそれぞれビードコアの径方向内側へ折り込むようにして１次グリーンタイヤを成形した。その後、ビードコアの相互間隔を縮めつつターンナッププライ及びターンダウンプライからなるカーカス層を膨張させて該カーカス層の外周上に環状のベルト層を貼り合わせ、これらビードコア、カーカス層及びベルト層を含む２次グリーンタイヤを成形した。その後、２次グリーンタイヤを金型内で加硫した。

従来例、比較例１，２及び実施例１，２において、ターンナッププライ円筒体の内周長及びターンダウンプライ円筒体の外周長を種々異ならせた。表１においては、従来例のターンナッププライ円筒体の内周長を１００とする指数にて他の寸法を示した。

従来例、比較例１，２及び実施例１，２の各製造方法において、１次グリーンタイヤにおけるビード部付近の皺の発生状況を観察した。また、これら製造方法により得られたタイヤについて、下記試験方法により、タイヤ剛性及び耐久性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

タイヤ剛性：
水圧試験機を使用して、各タイヤの内部に水圧を掛け、その水圧をタイヤが破壊するまで徐々に増大させ、タイヤが破壊したときの水圧を計測した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどタイヤ剛性が高いことを意味する。

耐久性：
各タイヤをリム組みして空気圧を１．２２ＭＰａとし、ＦＡＡ ＴＳＯ Ｃ６２ｄに準拠した動的試験を実施した後、タイヤの各部における故障の数及び程度を調べ、その結果に基づいて耐久性を評価した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐久性が優れていることを意味する。

この表１に示すように、実施例１，２のタイヤは、ビード部付近での皺の発生が少なく、タイヤ剛性が高いものであり、従来例に比べて耐久性が優れていた。これに対して、比較例１のタイヤは、タイヤ剛性が高いものの、ビード部付近での皺の発生が多いため、耐久性の改善効果が得られなかった。一方、比較例２のタイヤは、ビード部付近での皺の発生が少ないものの、タイヤ剛性が低いため、耐久性の改善効果が得られなかった。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
４Ａ ターンナッププライ
４Ｂ ターンダウンプライ
５ ビードコア
６ ベルト層
６Ａ ベルトプライ
１１，１２ バンド成形ドラム
１３ タイヤ成形ドラム
１４Ａ ターンナッププライ円筒体
１４Ｂ ターンダウンプライ円筒体
１５ クランプリング

Claims (4)

1. 左右一対のビード部にそれぞれ埋設されたビードコアと、これらビード部間に装架されて各ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた複数層のターンナッププライ及び該ターンナッププライの外側に位置して前記ビードコアの径方向内側へタイヤ外側から折り込まれた複数層のターンダウンプライからなるカーカス層と、トレッド部における前記カーカス層の外周上に配置されたベルト層とを備えた航空機用ラジアルタイヤを製造する方法において、複数層のターンナッププライを円筒状にしてターンナッププライ円筒体を成形し、複数層のターンダウンプライを円筒状にして前記ターンナッププライ円筒体の内周長と同一又はそれ以下の外周長を有するターンダウンプライ円筒体を成形し、前記ターンナッププライ円筒体をタイヤ成形用ドラムの外周上に配置し、前記ターンナッププライの両端部をそれぞれビードコアの廻りに巻き上げ、前記ターンダウンプライ円筒体を拡径して前記ターンナッププライ円筒体の外周上に配置し、前記ターンダウンプライの両端部をそれぞれ前記ビードコアの径方向内側へ折り込み、前記ビードコアの相互間隔を縮めつつ前記ターンナッププライ及び前記ターンダウンプライからなるカーカス層を膨張させて該カーカス層の外周上に環状のベルト層を貼り合わせ、これらビードコア、カーカス層及びベルト層を含む未加硫のタイヤを成形し、該タイヤを金型内で加硫することを特徴とする航空機用ラジアルタイヤの製造方法。
2. 前記ターンナッププライ円筒体の内周長に対する前記ターンダウンプライ円筒体の外周長の比を０．９５〜１．０の範囲に設定したことを特徴とする請求項１に記載の航空機用ラジアルタイヤの製造方法。
3. 前記ビードコアの内周長に対する前記ターンダウンプライ円筒体の外周長の比を１．０６〜１．１８の範囲に設定したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の航空機用ラジアルタイヤの製造方法。
4. 前記ビードコアの内周長に対する前記ターンアッププライ円筒体の内周長の比を１．０８〜１．１２の範囲に設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の航空機用ラジアルタイヤの製造方法。

Images