JP5188936B2

JP5188936B2 - 航空機用更生タイヤおよびその製造方法

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Publication number: JP5188936B2
Application number: JP2008292406A
Authority: JP
Inventors: 良介篠原
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2028-11-14
Also published as: JP2010116111A

Description

この発明は、保護層およびトレッドを除去した台タイヤを用いた航空機用更生タイヤおよびその製造方法に関する。

従来の航空機用更生タイヤおよびその製造方法としては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。
特開２００８−０２４１３５号公報

このものにおいては、使用済み航空機用タイヤから保護層およびトレッドをラスプと呼ばれるグラインダーにより除去する（バフを行う）ことで、半径方向外端に更生面を有するとともに、内部に少なくともカーカス層が配置された台タイヤを形成した後、該台タイヤの更生面に更生保護層および未加硫ゴムからなる更生トレッドを貼付け、その後、加硫を施すことで航空機用更生タイヤを製造している。

ここで、前述の保護層およびトレッドの除去作業は、保護層が配置されているトレッド中央部では該保護層を目安として行うようにしているため、残ゴムゲージを所望の範囲内に容易に収めることができるが、保護層の軸方向両外側に位置するショルダー部においては目安となるものが存在しないため、作業者の経験、勘に基づいて行っていた。

この結果、ショルダー部での残ゴムゲージが厚過ぎると、更生タイヤの重量が重くなり、これにより、ショルダー部での発熱量が増大して耐久性が悪化し、一方、ショルダー部での残ゴムゲージが薄過ぎると、加硫時に加硫モールドによってショルダー部の更生トレッドを台タイヤに対し押し付ける押付力が不足し、これにより、更生トレッドと台タイヤとの接着力が低減して、これらの接着面から剥離し易くなるという課題がある。

特に、近年、航空機の大型化に伴い、タイヤにはさらなる耐負荷能力が求められるようになり、また、航空機用更生タイヤは安全面から高負荷時（標準荷重の 120％荷重時や 150％荷重時）においても所定の性能が発揮できるよう要求されているにも拘わらず、従来のものでは致命的な故障が発生することはないものの、実際の使用に際しては、未だ充分なものではなかった。

この発明は、高負荷時における接着面からの剥離およびショルダー部における発熱を効果的に抑制することができる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を目的とする。

このような目的は、第１に、使用済み航空機用タイヤから保護層およびトレッドを除去することで形成され、半径方向外端に更生面を有するとともに、内部に少なくともカーカス層が配置された台タイヤと、前記台タイヤの更生面に貼付けられた更生保護層および更生トレッドとを備えた航空機用更生タイヤにおいて、正規リムに装着し標準内圧を充填した状態で標準荷重の 120％荷重、 150％荷重を負荷したときのタイヤ接地端をそれぞれS1、S2、該接地端S1、S2を通りカーカス層に対する垂線をL1、L2、前記垂線L1、L2上における残ゴムゲージをそれぞれP1、P2、前記垂線L1、L2上における更生面から台タイヤの内面までの距離をそれぞれR1、R2としたとき、前記残ゴムゲージP1、P2を距離R1、R2でそれぞれ除した値P1／R1、P2／R2を共に0.20〜0.35の範囲内とした航空機用更生タイヤにより、達成することができ、

第２に、使用済み航空機用タイヤから保護層およびトレッドを除去することで、半径方向外端に更生面を有するとともに、内部に少なくともカーカス層が配置された台タイヤを形成する工程と、該台タイヤの更生面に更生保護層および更生トレッドを貼付ける工程とを備えた航空機用更生タイヤの製造方法において、正規リムに装着し標準内圧を充填した状態で標準荷重の 120％荷重、 150％荷重を負荷したときのタイヤ接地端をそれぞれS1、S2、該接地端S1、S2を通りカーカス層に対する垂線をL1、L2、前記垂線L1、L2上における残ゴムゲージをそれぞれP1、P2、前記垂線L1、L2上における更生面から台タイヤの内面までの距離をそれぞれR1、R2としたとき、前記残ゴムゲージP1、P2を距離R1、R2でそれぞれ除した値P1／R1、P2／R2が共に0.20〜0.35の範囲内となるよう前記トレッドを除去した航空機用更生タイヤの製造方法により、達成することができる。

この発明においては、タイヤを正規リムに装着し標準内圧を充填した状態で標準荷重の 120％荷重、 150％荷重を負荷したときのタイヤ接地端をそれぞれS1、S2とし、さらに、該接地端S1、S2を通りカーカス層に対する垂線をL1、L2、前記垂線L1、L2上における残ゴムゲージをそれぞれP1、P2、前記垂線L1、L2上における更生面から台タイヤの内面までの距離をそれぞれR1、R2としたとき、前記残ゴムゲージP1、P2を距離R1、R2でそれぞれ除した値P1／R1、P2／R2が共に0.20を超えた値となるよう、使用済み航空機用タイヤからトレッドを除去している。

このように残ゴムゲージP1、P2を厚くしたので、更生面に更生保護層および更生トレッドを貼付け加硫を施すことで更生タイヤを製造するとき、ショルダー部の更生トレッドは台タイヤの更生面に加硫モールドによって充分な押付力で押し付けられ、台タイヤと更生トレッドとの接着を充分なものとすることができる。この結果、高負荷（標準荷重の 120％荷重や 150％荷重）を受けた状態で更生タイヤを走行させても、更生トレッドが接着面から剥離してしまうような事態を効果的に抑制することができる。

また、前記値P1／R1、P2／R2を共に0.35未満とすれば、ショルダー部における使用済みトレッドを充分に除去することができて、製造された更生タイヤの重量増加を抑制することができ、これにより、ショルダー部での発熱量が減少して、耐久性を向上させることができる。このように、前記値P1／R1、P2／R2を共に0.20〜0.35の範囲内とすれば、高負荷時におけるトレッドの接着面からの剥離、および、ショルダー部における発熱を効果的に抑制することができ、これにより、航空機用更生タイヤは耐久性が向上し、高負荷時においても所定の性能を発揮することができる。

また、請求項２に記載のように構成すれば、高負荷時におけるトレッドの接着面からの剥離、および、ショルダー部における発熱を強力に抑制することができる。さらに、請求項３、４に記載のように、この発明は航空機用ラジアルタイヤ、バイアスタイヤの両タイヤに好適に適用することができる。

ここで、前述の 120％荷重、 150％荷重を負荷したときのタイヤ接地端とは、ＴＲＡ（The Tire and Rim Association Inc.のYear Book）またはＥＴＲＴＯ（The European Tyre and Rim Technical OrganisationのYear Book）の規格が適用される正規リム（標準リム）にタイヤを装着し、同規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（標準荷重）に対応する空気圧（標準内圧）を内圧として充填し、同規格に記載されている適用サイズにおける単輪の標準荷重（標準荷重を 100％荷重とする）の 120％荷重、 150％荷重をそれぞれ負荷したときのタイヤ軸方向（幅方向）最外側の接地点をいう。

以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１、２において、11は航空機用更生ラジアルタイヤであり、この更生タイヤ11は対をなすビードコア12がそれぞれ埋設された一対のビード部13を有し、これらビード部13からは略半径方向外側に向かってサイドウォール部14がそれぞれ延びている。15は略円筒状を呈するトレッド部であり、このトレッド部15の軸方向両端と前記サイドウォール部14の半径方向外端と間には一対のショルダー部16が位置している。

そして、この更生タイヤ11は前記対をなすビードコア12間をトロイダル状に延びてサイドウォール部14、トレッド部15を補強するカーカス層18を有し、このカーカス層18は内部にラジアル方向（子午線方向）に延び有機繊維からなる多数本のカーカスコードが埋設された１枚以上、ここでは、５枚のカーカスプライ19から構成されている。

これらカーカスプライ19のうち、内側の３枚は、その幅方向両端部をビードコア12の回りに内側から外側へそれぞれ巻き返したターンアッププライ構造となっており、また、外側の２枚は、幅方向両端部がビードコア12回りを外側から内側へそれぞれ巻き返されたダウンプライ構造となっている。なお、この発明では、前述した全てのカーカスプライをターンアッププライ構造としてもよい。ここで、前記ビードコア12間に位置するカーカス層18の内側には空気不透過性のゴムからなるインナーライナー22が配置されている。

前記カーカス層18の半径方向外側にはトレッド部15を強化するベルト層23が配置され、このベルト層23は内部にベルトコードが埋設された複数枚のベルトプライを積層することで構成している。そして、前記ベルトコードは、タイヤ赤道Ｅに対して所定の角度で傾斜した、あるいは、タイヤ赤道Ｅに実質上平行に延びる有機繊維コードから構成されている。前記ベルト層23の半径方向外側には更生トレッド24が配置され、この更生トレッド24の外表面にはタイヤ赤道Ｅに実質上平行に延びる複数本の主溝26が形成されている。

前記ベルト層23と更生トレッド24との間でトレッド中央部にはベルト層23より若干幅狭である更生保護層25が配置され、この更生保護層25は内部にタイヤ赤道Ｅに実質的に平行に延びる、あるいは、タイヤ赤道Ｅに対して所定の角度で傾斜している補強コードが埋設された少なくとも１枚、ここでは２枚の保護プライから構成されている。

ここで、タイヤ赤道Ｅに対して補強コードを傾斜させた場合には、該補強コードの傾斜方向を隣接する保護プライ間で互いに逆方向とすることが好ましい。そして、前述した補強コードとしては、例えば芳香族ポリアミド、ナイロン等の有機繊維コードを用いることができる。そして、この更生保護層25は前記ベルト層23を半径方向外側から覆うことで、該ベルト層23をカットから保護している。

次に、前述のような航空機用更生タイヤ11は、例えば、以下に説明するようにして製造する。即ち、航空機用タイヤを長期間使用することで、トレッド30に形成された主溝31が摩耗により許容限度近くまで消失した使用済み航空機用タイヤ29となると、該使用済み航空機用タイヤ29をバフマシンに装着して、トレッド30および保護層32（図２に二点鎖線で示す）をラスプと呼ばれるグラインダーにより除去する（バフを行う）。これにより、内部に少なくともカーカス層18を有する、ここでは、ラジアルタイヤであるためベルト層23も有する台タイヤ34が形成されるが、この台タイヤ34の半径方向外端には、前記除去作業によって加硫済みゴム（トレッドやクッションゴム）の更生面35が露出する。

このとき、使用済み航空機用タイヤ29のショルダー部16においては、垂線L1、L2上における残ゴムゲージP1、P2を、該垂線L1、L2上における更生面35から台タイヤ34の内面までの距離R1、R2でそれぞれ除した値P1／R1、P2／R2が共に0.20〜0.35の範囲内となるよう、トレッド30を除去して台タイヤ34を形成する。

ここで、垂線L1、L2とは、新品タイヤを正規リムに装着し標準内圧を充填した状態で標準荷重の 120％荷重、 150％荷重を回転軸に対して垂直に負荷したときのタイヤの幅方向最外側接地端をそれぞれS1、S2としたとき、これら接地端S1、S2を通るカーカス層18に対する垂線のことであり、また、垂線L1、L2上における残ゴムゲージP1、P2とは、前記垂線L1、L2と更生面35との交点M1、M2から垂線L1、L2とベルト層23の半径方向外側面との交点N1、N2までの距離のことであり、さらに、距離R1、R2とは、前記交点M1、M2から垂線L1、L2と台タイヤ34の内面との交点Q1、Q2までの距離のことである。

そして、前述のように残ゴムゲージP1、P2を距離R1、R2でそれぞれ除した値P1／R1、P2／R2が共に0.20を超えた値となるよう、使用済み航空機用タイヤ29からトレッド30を除去すれば、残ゴムゲージP1、P2が厚くなるため、更生面35に更生保護層25および更生トレッド24を貼付け加硫を施すことで更生タイヤ11を製造するとき、ショルダー部16の更生トレッド24は台タイヤ34の更生面35に加硫モールドによって充分な押付力で押し付けられ、台タイヤ34と更生トレッド24との接着を充分なものとすることができる。

この結果、標準荷重の 120％荷重や 150％荷重という高負荷を受けた状態で更生タイヤ11を走行させても、更生トレッド24が接着面（更生面35）から剥離してしまうような事態を効果的に抑制することができる。しかも、前記値P1／R1、P2／R2を共に0.35未満とすれば、ショルダー部16における使用済みトレッド30を充分に除去することができて、製造された更生タイヤ11の重量増加を抑制することができ、これにより、ショルダー部16での発熱量が減少し、耐久性を向上させることができる。

このように、前記値P1／R1、P2／R2を共に0.20〜0.35の範囲内とすれば、高負荷時における更生トレッド24の接着面からの剥離、および、ショルダー部16における発熱を効果的に抑制することができ、これにより、更生タイヤ11は耐久性が向上し、前述のような高負荷時においても所定の性能を発揮することができる。さらに、前記値P1／R1を0.20〜0.23の範囲内と、一方、値P2／R2を0.23〜0.25の範囲内とすれば、後述の試験結果から明らかなように、高負荷時における更生トレッド24の接着面からの剥離、および、ショルダー部16における発熱を強力に抑制することができるので、好ましい。

ここで、前述の残ゴムゲージP1、P2および距離R1、R2は、未使用の更生タイヤ11からカットサンプルを切り出し、そのカットサンプルにおいて測定することで求めることができる。そして、このように求めた残ゴムゲージP1、P2の値に基づき、タイヤ表面からベルト層23に向けて針等を刺してその距離を測定しながら、あるいは、目標とするバフ形状（更生面35の外表面形状）と補完関係の定規を作成しておき、この定規をタイヤ表面に当接させながら、バフを行うことで、容易に目標の残ゲージP1、P2を有する台タイヤ34を形成することができる。

次に、前述のように形成された台タイヤ34の更生面35に更生保護層25を貼付けた後、未加硫ゴムリボンを台タイヤ34、更生保護層25の周囲に螺旋状に多数回巻付け（貼付け）て所定断面形状の更生トレッド24を形成し、その後、加硫モールドを用いて更生トレッド24に対し加硫を施すことで、前記航空機用更生タイヤ11を製造する。

なお、前述の実施形態においては、更生タイヤ11はラジアルタイヤであったが、この発明はベルト層が存在しない航空機用のバイアスタイヤに適用することもできる。この場合の残ゴムゲージP1、P2は、垂線L1、L2と更生面35との交点M1、M2から垂線L1、L2とカーカス層18（最外側カーカスプライ）の半径方向外側面との交点までの距離となる。

また、前述の実施形態においては、更生トレッド24を未加硫ゴムから構成したが、この発明においては、更生トレッドとして予め加硫が施されたプレキュアトレッドを用いてもよい。さらに、この発明においては、台タイヤおよび更生保護層の半径方向外側に所定断面形状の未加硫ゴムシートを１周巻き付け、その始終端同士を接合することで更生トレッドを成形してもよい。また、前述の使用済み航空機用タイヤは、既に１度以上更生された更生タイヤであってもよい。

次に、試験例について説明する。この試験に当たっては、P1、P2、R1、R2およびP1／R1、P2／R2がそれぞれ下記の表１に示す値である従来タイヤ、比較タイヤおよび実施タイヤ１〜４を準備した。ここで、これらの各タイヤは、いずれも内部に埋設されたカーカスコードがラジアル方向に延びるカーカス層の半径方向外側にベルト層、保護層、トレッドが配置された図１に示す構造のラジアルタイヤであり、そのサイズはいずれも52×21.0Ｒ22 36ＰＲであった。

次に、各タイヤを正規リムに装着して1565ｋPa（227psi）の標準内圧を充填した後、 100％荷重（標準荷重）である 295.8ｋＮ（66500LBS）を負荷しながら室内ドラム上において1.57m/s²の加速度で速度零から最高速度 378.2km/hまでリニアに加速し、この最高速度に達した時点までを１サイクルの第１テイクオフ試験として、この第１テイクオフ試験を50サイクル行った。次に、前述の第１テイクオフ試験が終了した各タイヤに、前述の標準内圧を維持した状態で、 100％荷重である 295.8ｋＮ（66500LBS）を負荷しながら室内ドラム上において64km/hの速度で10分間走行させる第１タキシング試験を10サイクル行った。

次に、前述の第１タキシング試験が終了した各タイヤに、前述の標準内圧を維持した状態で、 120％荷重である 355.0ｋＮ（79800LBS）を負荷しながら室内ドラム上において64km/hの速度で10分間走行させる第２タキシング試験を 2サイクル行った。次に、前述の第２タキシング試験が終了した各タイヤに、前述の標準内圧を維持した状態で、 150％荷重である 443.7ｋＮ（99750LBS）を負荷しながら室内ドラム上において1.57m/s²の加速度で速度零から最高速度 378.2km/hまでリニアに加速し、この最高速度に達した時点までを１サイクルの第２テイクオフ試験として、この第２テイクオフ試験を 1サイクル行った。

その後、各タイヤを耐久試験機から取り外し、ショルダー部における故障状況を調べた。その結果を、前記表１に従来タイヤを指数 100として示すが、いずれの実施タイヤにおいても従来タイヤ、比較タイヤより故障が少なく（数値が大きく）、タイヤ耐久性が良好であることが実証された。

この発明は、保護層、トレッドを除去した台タイヤを用いた航空機用更生タイヤの産業分野に適用できる。

この発明の実施形態１を示す更生タイヤの子午線断面図である。台タイヤのショルダー部近傍を示す子午線断面図である。

符号の説明

11…航空機用更生タイヤ 18…カーカス層
24…更生トレッド 25…更生保護層
29…使用済み航空機用タイヤ 30…トレッド
32…保護層 34…台タイヤ
35…更生面

Claims

使用済み航空機用タイヤから保護層およびトレッドを除去することで形成され、半径方向外端に更生面を有するとともに、内部に少なくともカーカス層が配置された台タイヤと、前記台タイヤの更生面に貼付けられた更生保護層および更生トレッドとを備えた航空機用更生タイヤにおいて、正規リムに装着し標準内圧を充填した状態で標準荷重の 120％荷重、 150％荷重を負荷したときのタイヤ接地端をそれぞれS1、S2、該接地端S1、S2を通りカーカス層に対する垂線をL1、L2、前記垂線L1、L2上における残ゴムゲージをそれぞれP1、P2、前記垂線L1、L2上における更生面から台タイヤの内面までの距離をそれぞれR1、R2としたとき、前記残ゴムゲージP1、P2を距離R1、R2でそれぞれ除した値P1／R1、P2／R2を共に0.20〜0.35の範囲内としたことを特徴とする航空機用更生タイヤ。
前記値P1／R1を0.20〜0.23の範囲内と、P2／R2を0.23〜0.25の範囲内とした請求項１記載の航空機用更生タイヤ。
前記航空機用タイヤがラジアルタイヤであるとき、残ゴムゲージP1、P2は、更生面からベルト層の外側面までの距離である請求項１記載の航空機用更生タイヤ。
前記航空機用タイヤがバイアスタイヤであるとき、残ゴムゲージP1、P2は、前記更生面からカーカス層の外側面までの距離である請求項１記載の航空機用更生タイヤ。
使用済み航空機用タイヤから保護層およびトレッドを除去することで、半径方向外端に更生面を有するとともに、内部に少なくともカーカス層が配置された台タイヤを形成する工程と、該台タイヤの更生面に更生保護層および更生トレッドを貼付ける工程とを備えた航空機用更生タイヤの製造方法において、正規リムに装着し標準内圧を充填した状態で標準荷重の 120％荷重、 150％荷重を負荷したときのタイヤ接地端をそれぞれS1、S2、該接地端S1、S2を通りカーカス層に対する垂線をL1、L2、前記垂線L1、L2上における残ゴムゲージをそれぞれP1、P2、前記垂線L1、L2上における更生面から台タイヤの内面までの距離をそれぞれR1、R2としたとき、前記残ゴムゲージP1、P2を距離R1、R2でそれぞれ除した値P1／R1、P2／R2が共に0.20〜0.35の範囲内となるよう前記トレッドを除去したことを特徴とする航空機用更生タイヤの製造方法。