JP5289155B2

JP5289155B2 - 航空機用空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5289155B2
Application number: JP2009099112A
Authority: JP
Inventors: 秀一小沼
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2029-04-15
Also published as: JP2010247660A

Description

本発明は、ジェット旅客機等の航空機に使用される航空機用空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という。）、特に、更生タイヤの質量をトレッド厚みの均一化を図った航空機用空気入りタイヤに関する。

一般に、航空機用空気入りラジアルタイヤは、トレッドゴムが所定量摩耗した場合、残存する古くなったトレッドゴムに対してバフを行って取り除き、いわゆる更生タイヤの台タイヤとして再利用されている。この台タイヤに対し、新たにトレッドゴムや補強ファブリック層、クッションゴムなどを貼り付けることにより、更生タイヤが製造され、かかる更生タイヤは、カーカスやベルトに大きな損傷が生じない限り、複数回繰り返し更生され、再利用される。

従来の航空機用空気入りラジアルタイヤの更生時のバフ作業においては、タイヤのベルト層群までのゴム残ゲージを測定するための確認孔をタイヤに形成することにより、バフ量の制御を行っていた。しかし、ベルト層群までの確認孔を形成する際には、ベルト層のコードを傷つけないように慎重に作業する必要があり、工程が煩雑になることから、前記確認孔を形成することなく、適正なバフ量を確保できるタイヤの開発が望まれていた。

上記課題を解決すべく、例えば特許文献１には、タイヤのトレッド部中央に、周方向に延びたトレッドゴムとは色の異なる識別層を設ける空気入りタイヤに関する発明が開示されている。特許文献１の発明は、識別層により、トレッド部とベルト層との境界がわかるため、ベルト層を傷つけることなくトレッドゴムの外周部を削り落とすことができ、バフ作業の効率化を図ることが可能となる。

しかしながら、特許文献１の発明は、タイヤクラウン部及びベルト層群は曲率を帯びたクラウン形状を有しており、また、センター領域とショルダー領域では、曲率異なるため、特許文献１のタイヤのように、センター領域付近にのみ識別層を設けたのでは、残存するトレッドゴムのバフ残しや、バフ過多によるベルト層の損傷の問題が生じる可能性があった。

また、特許文献２には、さらに識別層の適正化が図られた航空機用空気入りラジアルタイヤに関する発明が開示されている。特許文献２の発明によれば、識別ゴム層を設けたことにより、更生時において、従来のような確認孔を空ける作業をすることなく、センター領域のみならずショルダー領域についても適正なバフ量の確保及びベルト層の損傷の抑制が可能となるとともに、識別ゴム層の適正化により、航空機用タイヤとして要求される耐熱性や耐負荷耐久性についても十分に満足することができ、工程やコストの増加を伴わずに更生作業ができるとしている。

しかしながら、特許文献２の発明は、バフの適正化及びベルト損傷の抑制について、一定の効果があるものの、バフ作業時のバフ面チッピングの発生を抑制し、バフ形状を安定させてトレッドゴムのさらなる均一化が図れる航空機用タイヤの開発が望まれていた。

特開平０３−３１００７号公報特開２００５−２１９５２３号公報

本発明の目的は、タイヤのカーカスとクラウン保護層の間に位置するクッションゴムの改良を図ることによって、タイヤ更生時のバフ面チッピングの発生を抑制でき、更生タイヤの質量とトレッドゴム厚みの均一化を図れる航空機用空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、従来のタイヤ更生時のバフ面チッピングは、バフ作業の際、トップトレッド及びクラウン保護層と共にクッションゴムが部分的に引き剥がされることが原因で発生することを見出した。そして、さらに研究を重ね、前記カーカスと前記クラウン保護層との間に、前記クラウン保護層の内周面に沿って、カーカス側に位置する下側ゴム層と前記クラウン保護層側に位置する上側ゴム層の２層からなるクッションゴムを設け、前記上側ゴム層は、300％モジュラスが前記下側ゴム層の300％モジュラスよりも低く、かつ、破断伸びが前記下側ゴム層の破断伸びよりも大きくなるように、前記上側及び下側ゴム層の適正化を図ることで、該上側ゴム層と下側ゴム層との界面を剥ぎ取り面としてバフ作業を行える結果、ベルト損傷を効果的に抑制できるとともに、タイヤ更生時のバフ面チッピングの発生を抑制でき、更生タイヤの質量とトレッドゴム厚みの均一化を図れることを見出した。

本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下の通りである。
（１）トロイド状に延びるカーカスのクラウン部の外周に、少なくとも１層のクラウン保護層と、該クラウン保護層の外周面上に位置するトレッドとを具える航空機用空気入りタイヤにおいて、前記カーカスと前記クラウン保護層との間に、前記クラウン保護層の内周面に沿ってクッションゴムを設け、該クッションゴムはカーカス側に位置する下側ゴム層と前記クラウン保護層側に位置する上側ゴム層の２層からなり、前記上側ゴム層は、300％モジュラスが前記下側ゴム層の300％モジュラスよりも低く、かつ、破断伸びが前記下側ゴム層の破断伸びよりも大きいことを特徴とする航空機用空気入りタイヤ。

（２）上側ゴム層は、300％モジュラスが下側ゴム層の300％モジュラスの30〜60％であり、破断伸びが下側ゴム層の破断伸びの120〜150％である上記（１）記載の航空機用空気入りタイヤ。

（３）前記上側ゴム層は、クラウン保護層の外端位置を越えて、前記トレッドの幅方向外縁まで延在する幅を有する上記（１）又は（２）記載の航空機用空気入りタイヤ。

（４）前記下側ゴム層のゴム厚みをＧ_１、前記上側ゴム層のゴム厚みをＧ_２としたとき、0.15≦Ｇ_２／Ｇ_１≦0.40
の関係を満足する上記（１）〜（３）のいずれか１項記載の航空機用空気入りタイヤ。

（５）前記下側ゴム層の弾性率をＥ_１、前記上側ゴム層の弾性率をＥ_２としたとき、
0.25≦Ｅ_２／Ｅ_１≦0.50
の関係を満足する上記（１）〜（４）のいずれか１項記載の航空機用空気入りタイヤ。

（６）前記タイヤは、前記カーカスと前記クッションゴムとの間に、１層以上のベルト層からなるベルトが設けられたラジアルタイヤである上記（１）〜（５）のいずれか１項記載の航空機用空気入りタイヤ。

（７）前記タイヤからトレッド及びクラウン保護層を剥ぎ取って更生タイヤとする場合、前記クッションゴムを構成する上側ゴム層と下側ゴム層との界面を前記剥ぎ取り位置とする上記（１）〜（６）のいずれか１項記載の航空機用空気入りタイヤ。

本発明によれば、タイヤ更生時のバフ面チッピングの発生を抑制でき、更生タイヤの質量とトレッドゴム厚みの均一化を図れる航空機用空気入りタイヤを提供することが可能となった。

本発明に従う航空機用空気入りタイヤについての幅方向断面図を示す。図１中の一部を拡大した側断面図を示す。

以下、本発明の実施形態を、図１及び図２を用いて説明する。
図１は本発明の航空機用空気入りタイヤの幅方向断面を示した図であり、図２は図１中の一部を拡大した図である。本発明は、図１に示すように、１対のビードコア６０に係止されてトロイド状に延びるカーカス１０のクラウン部１０ａの外周に、少なくとも１層のクラウン保護層２０と、該クラウン保護層２０の外周面上に位置するトレッド３０とを具える航空機用空気入りタイヤ１である。

そして、本発明の航空機用空気入りタイヤ１は、図２に示すように、前記カーカス１０と前記クラウン保護層２０との間に、前記クラウン保護層２０の内周面に沿ってクッションゴム４０を設け、該クッションゴム４０はカーカス側に位置する下側ゴム層４１と前記クラウン保護層２０側に位置する上側ゴム層４２の２層からなり、前記上側ゴム層４２は、300％モジュラスが前記下側ゴム層４１の300％モジュラスよりも低く、かつ、破断伸びが前記下側ゴム層４１の破断伸びよりも大きいことを特徴とする。
モジュラスが低く、破断伸びが大きいゴムを前記上側ゴム層４２として用いることで、バフの際に上側ゴム４２が剥がれやすくするとともに、前記下側ゴム４１としてモジュラスが高いゴムを用いることで、下層となる１層以上のベルト層からなるベルト５０等の保護層としての効果に加えて、バフの際にも剥がれにくいゴムであるため、下側ゴム層４１と前記上側ゴム層４２との界面４０ａに沿ってバフすることが可能となる結果、バフ面チッピングの抑制及びバフ形状の安定化を有効に図れ、この結果として、更生タイヤの質量及び貼り替えたトレッドのゴム厚みの均一化が実現できる。

ここで、前記ゴム層４１、４２のモジュラスとは、ゴムに特定の伸びを与えた時の応力で、300％モジュラスの場合、300％以上の伸びを与えた時の応力（単位は、MPa）であり、各ゴム層４１、４２の剥がされ易さを間接的に把握可能な代用特性として用いられる。つまり、300％モジュラスが大きいほど、剛性が高く、バフの際に剥がれ難いことを意味する。

さらに、前記上側ゴム層４２は、その300％モジュラスが前記下側ゴム層４１の300％モジュラスの30〜60％であり、その破断伸びが前記下側ゴム層４１の破断伸びの120〜150％であることが好ましい。前記下側ゴム層４１の300％モジュラスの30％未満では、剛性が小さすぎるため、前記上側ゴム層４２に作用する剪断力が大きくなるため、発熱耐久性が悪化する恐れがあり、一方、60％を超えると、剛性が下側ゴム層４１に近くなるため下側ゴム４１と前記上側ゴム４２との界面４０ａに沿ってバフできず、バフ形状の安定化を図れない恐れがあるからである。また、前記下側ゴム層４１の破断伸びの120％未満では弾性が下側タイヤ４１に近くなるため、バフ時に下側ゴム４１と前記上側ゴム４２との界面４０ａに沿ってバフできない恐れがあるからであり、150％を超えると、弾性が大きいため前記上側ゴム層４２に作用する剪断力が大きくなり発熱耐久性が悪化する恐れがあるからである。

また、前記上側ゴム層４２は、図２に示すように、クラウン保護層２０の外端位置２０ａを越えて、実質的に前記トレッド１の幅方向外縁まで延在する幅を有することが好ましい。前記クラウン保護層２０が存在しないショルダー部分におけるバフ形状についてもチッピングがなく安定した形状を有することができるからであり、前記トレッド１の幅方向外縁まで延在しない場合、ショルダー部におけるバフ面チッピングの抑制及びバフ形状の安定化を十分には図れないためである。ここで、実質的にトレッドの幅方向外縁まで延在するとは、前記上側ゴム層４２の幅方向の端部が、タイヤのショルダー部まで延在し、その端部の幅方向位置が、前記トレッドの幅方向外縁とほぼ同じ位置（具体的には1.0cm以内）にあることをいう。

また、図２に示すように、前記下側ゴム層４１のゴム厚みをＧ_１、前記上側ゴム層のゴム厚みをＧ_２としたとき、
0.15≦Ｇ_２／Ｇ_１≦0.40
の関係を満足することが好ましい。Ｇ_２／Ｇ_１が0.15未満の場合、前記下側ゴム層４１と前記上側ゴム層４２との界面４０ａに沿っての剥ぎ取りが困難になる恐れがあるからであり、一方、0.40を超えると、前記上側ゴム層４２に作用する剪断力が大きくなるため、発熱耐久性が悪化する恐れがあるからである。ここで、前記ゴム厚みＧ_１、Ｇ_２は、クラウンセンター近傍の各ゴム層４１、４２のタイヤ径方向の厚みを測定することで得られる。

さらに、前記下側ゴム層の弾性率をＥ_１、前記上側ゴム層の弾性率をＥ_２としたとき、
0.25≦Ｅ_２／Ｅ_１≦0.50
の関係を満足することが好ましい。Ｅ_２／Ｅ_１が0.25未満の場合、前記上側ゴム層４２に作用する剪断力が大きくなるため、発熱耐久性が悪化する恐れがあるからであり、一方、0.50を超える場合、前記下側ゴム４１と前記上側ゴム４２との界面４０ａに沿っての剥ぎ取りが困難になる恐れがあるからである。

また、前記タイヤ１は、図１に示すように、前記カーカス１０と前記クッションゴム４０との間に、１層以上のベルト層からなるベルト５０が設けられたラジアルタイヤであることが好ましい。ベルト５０を具えるラジアルタイヤに本発明の技術を用いることが本発明の効果（タイヤ更生時のバフ面チッピングの抑制及びバフ形状の安定化）を最も顕著に発揮できるためである。なお、前記ベルト５０を構成する各ベルト層の交差角度や、ベルトの種類、層数等については、特に限定はせず、用途に応じて適宜選択することができる。

上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。

次に、本発明に従う航空機用空気入りタイヤを試作し、性能を評価したので、以下で説明する。
（実施例）
実施例として、航空機用ラジアルタイヤ（タイヤサイズ：1270／455 R22、プライレーティング：32PR）であって、図２に示すように、カーカス１０とクラウン保護層２０との間に、前記クラウン保護層２０の内周面に沿ってクッションゴム４０を設け、該クッションゴム４０が、カーカス１０側に位置する下側ゴム層４１（300％モジュラス：18.2MPa、破断伸び：406％、ゴム厚み：2.8mm、弾性率：0.67kg／mm²）と、前記クラウン保護層２０側に位置し、前記クラウン保護層２０の外端位置２０ａを越えて前記トレッド３０の幅方向外縁まで延在する幅を有する上側ゴム層４２（300％モジュラス：9.5 MPa、破断伸び：534％、ゴム厚み：0.5mm、弾性率：0.20kg／mm²）の２層からなる航空機用空気入りタイヤ１を試作した。

（比較例）
比較例として、２層からなる本発明のクッションゴム４０に代えて、１層からなる従来のクッションゴム（300％モジュラス：18.2 MPa、破断伸び：406％、ゴム厚み：3.3mm、弾性率：0.67kg／mm²）を用いたこと以外は、実施例と同様の条件の航空機用空気入りタイヤをサンプルとして用いた。

（評価）
実施例及び比較例のタイヤについて、バフマシンによりバフを行った。そして、バフ後の各サンプルについて、以下の評価を行った。

（１）バフ面チッピングの発生
実施例及び比較例の各サンプルについて、外観を観察し、バフ面チッピングの有無を確認した。観察結果を表１に示す。なお、表１中の数値は、比較例のバフ面チッピングの数を100としたときの相対値であり、数値が小さいほどバフ面チッピングがなく、良好であることを意味する。

（２）更生タイヤの質量のばらつき
実施例及び比較例について各１０個のサンプルを用意し、サンプルごとの質量を測定することによって、質量のばらつきを算出した。算出結果は、比較例の質量のばらつきを100としたときの指数比で表示し、表１に示す。なお、表１中の数値は、小さいほど更生タイヤの質量のばらつきがなく、結果が良好であることを意味する。

（３）更生タイヤのショルダー部におけるトレッド厚みのばらつき
実施例及び比較例について各１０個のサンプルを用意し、サンプルごとの厚さを測定することによって、ショルダー部におけるトレッド厚みのばらつきを算出した。算出結果は、比較例のトレッド厚みのばらつきを100としたときの指数比で表示し、表１に示す。なお、表１中の数値は、小さいほど更生タイヤショルダー部のトレッドのばらつきがなく、結果が良好であることを意味する。

表１の結果より、下側ゴム層と上側ゴム層の２層からなるクッションゴムを具える実施例のサンプルは、従来のクッションゴムを具える比較例のサンプルに比べて、バフ作業後のバフ面チッピングの発生、更生タイヤの質量ばらつき及び更生タイヤのショルダー部におけるトレッド厚みのばらつきのいずれについても優れた効果を奏することがわかった。

本発明によれば、タイヤ更生時のバフ面チッピングの発生を抑制でき、更生タイヤの質量とトレッドゴム厚みの均一化を図れる航空機用空気入りタイヤを提供することが可能である。

１航空機用空気入りタイヤ
１０カーカス
２０クラウン保護層
２０ａクラウン保護層の外端部
３０トレッド部
４０クッションゴム
４１下側ゴム層
４２上側ゴム層
５０ベルト

Claims

トロイド状に延びるカーカスのクラウン部の外周に、少なくとも１層のクラウン保護層と、該クラウン保護層の外周面上に位置するトレッドとを具える航空機用空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスと前記クラウン保護層との間に、前記クラウン保護層の内周面に沿ってクッションゴムを設け、該クッションゴムはカーカス側に位置する下側ゴム層と前記クラウン保護層側に位置する上側ゴム層の２層からなり、前記上側ゴム層は、300％モジュラスが前記下側ゴム層の300％モジュラスよりも低く、かつ、破断伸びが前記下側ゴム層の破断伸びよりも大きいことを特徴とする航空機用空気入りタイヤ。
上側ゴム層は、300％モジュラスが下側ゴム層の300％モジュラスの30〜60％であり、破断伸びが下側ゴム層の破断伸びの120〜150％である請求項１記載の航空機用空気入りタイヤ。
前記上側ゴム層は、クラウン保護層の外端位置を越えて、実質的に前記トレッドの幅方向外縁まで延在する幅を有する請求項１又は２記載の航空機用空気入りタイヤ。
前記下側ゴム層のゴム厚みをＧ_１、前記上側ゴム層のゴム厚みをＧ_２としたとき、
0.15≦Ｇ_２／Ｇ_１≦0.40
の関係を満足する請求項１〜３のいずれか１項記載の航空機用空気入りタイヤ。
前記下側ゴム層の弾性率をＥ_１、前記上側ゴム層の弾性率をＥ_２としたとき、
0.25≦Ｅ_２／Ｅ_１≦0.50
の関係を満足する請求項１〜４のいずれか１項記載の航空機用空気入りタイヤ。
前記タイヤは、前記カーカスと前記クッションゴムとの間に、１層以上のベルト層からなるベルトが設けられたラジアルタイヤである請求項１〜５のいずれか１項記載の航空機用空気入りタイヤ。
前記タイヤからトレッド及びクラウン保護層を剥ぎ取って更生タイヤとする場合、前記クッションゴムを構成する上側ゴム層と下側ゴム層との界面を前記剥ぎ取り位置とする請求項１〜６のいずれか１項記載の航空機用空気入りタイヤ。