JP4079556B2

JP4079556B2 - 空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法

Info

Publication number: JP4079556B2
Application number: JP24905699A
Authority: JP
Inventors: 哲川又
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2019-09-02
Also published as: JP2001071707A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法に関し、さらに詳しくは高速耐久性に優れ、特に航空機用ラジアルタイヤに好適な空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、航空機用空気入りラジアルタイヤのベルト層には、図６に示すように、複数本のコード２１が引き揃えられてゴム引きされたストリップ材２２を、ベルト層２０の両端部で平面内で折り返しながらタイヤ周方向にジグザグ状に巻回する所謂「つづら折り」ベルト構造が使用されている。
【０００３】
「つづら折り」構造にしたベルト層２０は、両端部にコードの切断端末をもたないため有効幅を広くし、補強効果を大きくする利点がある。しかし、広幅にしてあるため高速回転時における両ショルダー部のせり上がりが大きく、このせり上がりがゴムとのセパレーションを起こし易く、高速耐久性の低下の原因になっていた。
【０００４】
また、製作上の観点からは、ストリップ材２２を平面内で屈曲させるためストリップ材２２が曲がり難く、その屈曲部２２ａで浮き上がりが生じやすくなる。しかも、航空機用空気入りラジアルタイヤはトレッドラジアスが約２００〜３００ｍｍと小さいため、グリーンタイヤの加硫成形時に金型内でリフトを掛ける際にトレッドセンター部のリフト量がショルダー部に比べて著しく大きくなり、これが上記屈曲部での浮き上がりを更に大きくするため、一層セパレーションを起こしやすい原因になっていた。
【０００５】
【発明の解決しようとする課題】
本発明の目的は、所謂「つづら折り」ベルト構造を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、一層の高速耐久性を向上可能にした空気入りラジアルタイヤ及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の空気入りラジアルタイヤは、複数本のコードからなるストリップ材を両ショルダー端部でジグザグ状に折り返しながらタイヤ周方向に巻回したベルト層をトレッド部に設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ストリップ材の長手方向に直交する方向のコード密度を、前記ショルダー端部で密にするとともに、センター部に向かうに従って前記ショルダー端部よりも疎にしたことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、複数本のコードからなるストリップ材から「つづら折り」ベルト構造を成形するに当たり、ストリップ材の長手方向に直交する方向のコード密度をショルダー端部で密にし、センター部に向かうに従ってショルダー端部よりも疎にしたので、ストリップ材のショルダー部での剛性が高くなり、高速回転時におけるショルダー部のせり上がりを抑制できる。また、コード密度をセンター部に向かうほどコード間隔を広げて疎にしたので、ベルト層端部のせり上がり力をトレッド全体に分散させ、トレッドに対する補強効果を一層増大させることができる。
【０００８】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法は、複数本のコードからなるストリップ材をベルト成形ドラムの軸方向に往復移動させながら、該ベルト成形ドラム上にドラム周方向にジクザグ状に巻回して空気入りラジアルタイヤのベルト層を形成するに当たり、１乃至２本を単位として供給するコード供給部を前記ベルト成形ドラムの軸方向に互いに独立に往復移動するように複数配置し、これら複数のコード供給部を前記ベルト成形ドラムの両端部では互いに近接させ、センター部では互いに離間させるように移動させることにより、前記複数本のコードからなるストリップ材を前記両端部で密にするとともに、前記センター部に向かうに従って前記両端部より疎になるようにして前記ベルト層を形成することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の製造方法によれば、ストリップ材を構成する複数本のコードのコード供給部を、１〜２本単位毎に複数に独立させ、これら複数のコード供給部をベルト成形ドラムの両端部で互いに近接させ、センター部で離間させるように移動させながら、ストリップ材の長手方向に直交する方向のコード密度を両端部で大きくするとともにセンター部に向かうに従って両端部より小さくしたので、両端部でのストリップ材の屈曲を容易にするとともに、グリーンタイヤの加硫成形時に金型内でリフトを掛ける際のセンター部のリフトを容易にし、ショルダ部におけるストリップ材の屈曲部の浮き上がりを防止することができる。そのため、高速回転時におけるベルト層両端部のせり上がりを抑制し、耐久性を向上することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【００１１】
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アの子午線断面図である。この航空機用タイヤ１は、一般の車両用に比べてトレッド部３のトレッドラジアスＲが２００〜３００ｍｍと比較的小さく、かつ幅広に形成されているのが特徴である。カーカス層２は複数プライからなり、タイヤ内側においてトレッド部３から左右のサイド部４を経てビード部５に到るように配置され、さらに両端部がビードコア６の廻りにビードフィラー７を包み込むように折り返されている。このカーカス層２のトレッド部３での外周側にはテキスタイルコードからなるベルト層８が配置されている。更に、ベルト層８の外周側にはテキスタイルコードを周方向に配列してなるベルトカバー層（ベルト保護層）８ｘが配置されている。
【００１２】
ベルト層８は、図２に示すように、複数本（図では５本）のコード１１からなるストリップ材１２が両側のショルダー端部９で平面内で屈曲するように折り返されながらジグザグ状にタイヤ周方向に巻回された「つづら折り」ベルト構造になっている。しかも、この「つづら折り」構造を保ちながら、ストリップ材１２のコード１１がトレッド部の両ショルダー端部９では、互いに接触し、センター部１０に向かうにつれ隣接し合うコード１１間が互いに離間するようになっている。従って、このストリップ材１２の長手方向に直交する方向Ａ−Ａのコード密度は、ショルダー端部９で最大となり、センター部１０で最小となっている。
【００１３】
このようなベルト層８を有する航空機用ラジアルタイヤ１は、ストリップ材１２のコード密度がショルダー端部９で高く、高い剛性を有するため、高速回転時におけるベルト層８の両端部のせり上がり現象を抑制することができる。また、センター部１０ではストリップ材１２のコード１１が互いに離れてコード密度が疎になっているので、ベルト層８の端部のせり上がり力をトレッド部３の全体に広く分散させるため、高速耐久性を向上することができる。
【００１４】
特に、本発明では、図３に示す接地面１５において、センター部１０の進行方向の接地長さＬｃと接地幅Ｗの８０％の幅Ｗｓの位置における進行方向接地長さＬｓとの比Ｌｓ／Ｌｃが、０．７５〜０．８５の範囲であるのが好ましい。
【００１５】
ここで、接地面１５は、ＴＲＡ（Tire and Rim Association）発行の1997年度版の航空機年鑑（Aircraft Year Book）に規定されている最高空気圧を充填して規定荷重を負荷したときに静止状態で形成される接地面である。また、進行方向の接地長さＬｃ、Ｌｓは、それぞれの位置にリブがない場合には、直近のリブの長さである。
【００１６】
接地面１５の荷重直下の中央部１７とその周りの環状の周辺部１８の接地圧力と荷重との関係は、図４に示すように、負荷される荷重が大きい場合、中央部１７の接地圧Ｐｃより周辺部１８の接地圧Ｐｓが大きくなる。この接地圧ＰｃとＰｓとの差が大きいと、タイヤ転動時にトレッド部の接地圧の変化が大きくなるため、高速耐久性が低下する。
【００１７】
この接地圧ＰｃとＰｓとの差は、図中に鎖線で示す接地面１５’のようにＬｓ’／Ｌｃ’が小さくなると、実線で示す接地面１５より大きくなる。そのため、Ｌｓ／Ｌｃを０．７５以上にすることにより、中央部１７と周辺部１８の接地圧の差を小さくして、高速耐久性を向上することが可能となる。
【００１８】
また、Ｌｓ／Ｌｃが０．７５より小さいと、つづら折り構造のベルト層８によりショルダー部１９のせり上がりを抑制していても、高速回転時のセンター部１０の直径の成長が大きくなり、タイヤ転動時のトレッド部の繰り返し変形が大きくなるため、高速耐久性が低下しやすい。
【００１９】
一方、Ｌｓ／Ｌｃが０．８５より大きいと、接地面１５におけるセンター部１０の接地圧に比べてショルダー部１９の接地圧が大きくなるため、ショルダー部の耐久性が低下する。
【００２０】
次に、上記のような航空機用ラジアルタイヤタイヤの製造方法について説明する。
【００２１】
図５に示すように、ベルト層８を成形するベルト成形ドラム１３は、その外周面のセンター部１３ａと両端部１３ｂの周長の差が３０〜１５０ｍｍで、タイヤのトレッドラジアスＲと略同じ曲率を有するプロファイルドラムであり、回転軸Ｃを中心に回転駆動されるようになっている。
【００２２】
一方、このベルト成形ドラム１３に対して複数のコード供給部１４ａ〜１４ｅが、それぞれ１乃至２本の単位でテキスタイルコード１１を供給して１本のストリップ材１２を形成するように配置されている。これらコード供給部１４ａ〜１４ｅは、それぞれベルト成形ドラムの回転軸Ｃに平行なリニアガイド１６ａ〜１６ｅに支持され、駆動装置１５により互いに独立に往復移動可能になっている。
【００２３】
上記装置を使用してベルト層８を成形するには、ベルト成形ドラム１３を回転させるとともに、その外周面にコード供給部１４ａ〜１４ｅからそれぞれコード１１をストリップ材１２を形成するように供給しながら巻付ける。この巻付け操作において、各コード供給部１４ａ〜１４ｅをベルト成形ドラム１３の軸方向両端部では互いに近接させ、センター部に向かうほど互いに離間させるように往復移動させると、ストリップ材１２を形成するコード１１が両端部で互いに近接状態に集束しながら屈曲し、またセンター部１０では互いに離間状態になりながらベルト成形ドラム１３の周方向にジグザグ状に巻回される。従って、ストリップ材１２の長手方向に直交する方向のコード密度が、両端部で密になるとともに、センター部に向かうに従って両端部よりも疎になったベルト層８が成形される。
【００２４】
このようにして得られたベルト層８は、公知の方法によって別途成形されたタイヤ台部のトレッド部外周側に組付けることにより、グリーンタイヤを成形し、その後加硫成形することにより、図１に示すような航空機用ラジアルタイヤが得られる。
【００２５】
上述したタイヤ製造方法によると、ストリップ材１２を形成するコード供給部１４ａ〜１４ｅを互いに独立に往復移動させ、ベルト成形ドラム１３の両端部では互いに近接させてコード密度を密にするようにしたので、両端部におけるストリップ材１２の屈曲を容易にすることができ、しかも屈曲部の浮き上がりも防止することができる。
【００２６】
また、ストリップ材１２のコード密度をセンター部でショルダ部よりも疎にしているので、航空機用タイヤのようにトレッドラジアスの比較的小さいタイヤのグリーンタイヤを加硫成形する場合であっても、リフト量が多いセンター部のリフトに対する抵抗を小さくしてリフトをし易くし、かつ、リフト時のストリップ材の屈曲部の浮き上がりを防止することができる。従って、ベルト層両端部の歪みを少なくし、一層高速耐久性を向上することができる。
【００２７】
なお、図示の実施形態では、コード供給部１４ａ〜１４ｅを特別の構造体として構成したが、それぞれ単純な往復移動ガイドにしたものであってもよい。
【００２８】
本発明において、ストリップ材のコード密度は、ショルダー端部の位置で密にし、センター部に向かうにほど疎にしていることが特徴であり、タイヤのショルダー端部とセンター部の周長の比に対応してコード密度を変化させて構成してあるのが好ましい。例えば、ストリップ材のセンター部のコード密度（Ｄｃ）とショルダー部のコード密度（Ｄｓ）との比（Ｄｃ／Ｄｓ）を０．９４〜０．９７の範囲に設定したものが好ましい。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述の通り、本発明の空気入りラジアルタイヤでは、複数本のコードからなるストリップ材を両ショルダー端部でジグザグ状に折り返しながらタイヤ周方向に巻回したベルト層において、ストリップ材の長手方向に直交する方向のコード密度を、ショルダー端部で密にするとともに、センター部に向かうに従ってショルダー端部よりも疎にしたので、ショルダー部での剛性が高くなり、高速回転時におけるショルダ部のせり上がりを抑制でき、また、ベルト層端部のせり上がり力をトレッド全体に分散させ、トレッドに対する補強効果を一層増大して、高速耐久性を向上することができる。
【００３０】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法によれば、複数本のコードからなるストリップ材をベルト成形ドラム上にジクザグ状に巻回して空気入りラジアルタイヤのベルト層を成形するに当たり、１乃至２本を単位として供給するコード供給部をベルト成形ドラムの軸方向に互いに独立に往復移動するように複数配置し、ベルト成形ドラムの両端部で互いに近接し、センター部で互いに離間するように移動させることにより、複数本のコードからなるストリップ材を両端部で密にするとともにセンター部に向かうに従って両端部より疎になるようにベルト層を成形するので、ストリップ材の両端部での屈曲を容易にするとともに、グリーンタイヤの加硫成形時に金型内でリフトを掛ける際のセンター部のリフトを容易にし、ショルダー部におけるストリップ材の屈曲部の浮き上がりを防止でき、高速回転時におけるベルト両端部のせり上がりを抑制して高速耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す空気入りラジアルタイヤの子午線断面図である。
【図２】図１の空気入りラジアルタイヤのベルト層の一部を示す展開図である。
【図３】図１の空気入りラジアルタイヤの接地面を説明する図である。
【図４】図３の接地面の中央部と周辺部の接地圧と荷重との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の空気入りラジアルタイヤの製造方法におけるベルト層の成形工程を示す説明図である。
【図６】従来の航空機用ラジアルタイヤのベルト層の成形装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１航空機用ラジアルタイヤ
８ベルト層
９ショルダー端部
１０センター部
１１コード
１２ストリップ材
１３ベルト成形ドラム
１４ａ〜１４ｅコード供給部
１５接地面
Ｗ接地幅
Ｗｓ８０％接地幅
Ｌｃセンター部の接地長さ
Ｌｓ８０％接地幅における接地長さ

Claims

複数本のコードからなるストリップ材を両ショルダー端部でジグザグ状に折り返しながらタイヤ周方向に巻回したベルト層をトレッド部に設けた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ストリップ材の長手方向に直交する方向のコード密度を、前記ショルダー端部で密にするとともに、センター部に向かうに従って前記ショルダー端部よりも疎にした空気入りラジアルタイヤ。
前記トレッド部のトレッドラジアスが２００〜３００ｍｍである請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
最高空気圧を充填して規定荷重を負荷したときに静止状態で形成される接地面において、センター部の接地長さ（Ｌｃ）と接地幅の８０％の位置における接地長さ（Ｌｓ）との比（Ｌｓ／Ｌｃ）が、０．７５〜０．８５の範囲である請求項１または２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記空気入りラジアルタイヤが航空機用ラジアルタイヤである請求項１、２または３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
複数本のコードからなるストリップ材をベルト成形ドラムの軸方向に往復移動させながら、該ベルト成形ドラム上にドラム周方向にジクザグ状に巻回して空気入りラジアルタイヤのベルト層を形成するに当たり、１乃至２本を単位として供給するコード供給部を前記ベルト成形ドラムの軸方向に互いに独立に往復移動するように複数配置し、これら複数のコード供給部を前記ベルト成形ドラムの両端部では互いに近接させ、センター部では互いに離間させるように移動させることにより、前記複数本のコードからなるストリップ材を前記両端部で密にするとともに、前記センター部に向かうに従って前記両端部より疎になるようにして前記ベルト層を形成する空気入りラジアルタイヤの製造方法。
前記センター部と両端部の周長の差が３０〜１５０ｍｍのベルト成形ドラムを用いて前記ベルト層を形成する請求項５に記載の空気入りラジアルタイヤの製造方法。