JPH11505786A - 円周方向の要素を備えた補強プライを有するタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも１つのカーカス補強材を有するタイヤであって、最大円周方向長さがＬである少なくとも１つの付加的な補強プライ（１）を更に備え、補強プライが、互いに実質的に円周方向に平行に配列され、その配向と直交する方向に互いに間隙（ｐ、Ｐ）によって間隔を隔てて列をなす０．１Ｌ〜０．５Ｌの長さの金属ワイヤ又はケーブルの断片（２０）によって少なくとも構成されているタイヤにおいて、合成材料の繊維コード又はケーブル（３）が、２つの間隙のうちの少なくとも１つの間隙に設けられ、列の長さ全体にわたって連続していることを特徴とするタイヤ。“重量車両”タイプのタイヤについてのクラウン補強材への適用では、プライ（１）は、円周方向の要素を備えたプライである。

Description

【発明の詳細な説明】 円周方向の要素を備えた補強プライを有するタイヤ 本発明は、半径方向カーカス補強材を有するタイヤであって、前記補強材が、 タイヤの円周方向に対して０°〜１５°の角度をなしたワイヤ又はケーブルによ って構成された補強要素の少なくとも１つのプライで形成されている補強材を更 に有するタイヤに関する。本発明は又、ワイヤ及び／又はケーブルのストリップ から前記プライを製造する方法に関する。 乗用車のタイヤにおいては、円周方向の要素のプライは、連続したポリアミド （特に脂肪族ポリアミド）ケーブルの略クラウン状の補強プライであり、これら のケーブルは、一定の弾性を有するとともに、熱の作用の下でのそれらの収縮特 性のため、一般には金属であり、円周方向に対して一定角度（一般に、１０°〜 ４５°）をなすケーブルで形成された、下に位置するプライの大きなフーピング を可能にする。 この種の繊維ケーブルは、“重量車両”のタイヤ、特にいわゆるハイウェー用 タイヤのクラウン補強材に多量に使用するのは勧められない。実際には、上述の 材料は、タイヤのクラウンの長寿命とは相いれない加熱を引き起こす。金属ケー ブルの使用が好ましい。何故ならば、金属ケーブルを使用すると、第１に、加熱 を受ける帯域での熱の発生が少なくなるからであり、第２に、発生した熱が消散 し易くなるからである。 “重量車両”のタイヤ用のクラウン補強プライにおいて実質的に円周方向の金 属ケーブルを使用すると、特に加硫モールドでのタイヤの成形では、上述の課題 を引き起こさないことはない。硬化プレスが閉鎖され加硫が開始したときのトレ ッドのゴム混合物の良好な分配は、非加硫状態において、同じ状態で測定した直 径よりも僅かに小さい赤道平面で測定され、加硫モールドで有さなければならな いトレッド直径を有するタイヤを必要としており、加硫モールドにおいて慣習上 付加的な造形と呼ばれるものを受ける。少なくとも１以上のプライの連続した非 延伸金属ケーブル（即ち、破断荷重の１０％の引張力の下で０．２％以下の伸び を有するケーブル）を有する半径方向カーカス補強材を備えたタイヤのクラウン 補強材が、非常な困難を伴って或いは困難を伴わずに、小さな引張の下で前記付 加的な造形を可能にする。 例えば仏国特許第２０１３８１２号に記載されているように、円周方向長さに わたって不連続である非延伸金属ケーブルの使用は、妥当であることが分かって いる。何故ならば、このようなケーブルの使用が、第１に、非加硫状態における プライの十分な弾性を可能にするからであり、第２に、加硫状態において極めて 大きなプライの引張弾性係数を得ることができるからである。この引張弾性係数 は、可変であるか不変であるかを問わず、切断したケーブルの長さを適切に選択 し、切断箇所の円周方向のオフセットによって得られる。 非加硫プライの弾性は、タイヤの製造の際に取扱い易いように十分であるばか りでなく、大きすぎるものであり、不規則にする（特に、種々のタイヤのクラウ ン補強材の直径を不規則にする）原因であることが分かっている。 タイヤカーカス補強材の非加硫素材を建造ドラム（ビルディングドラム）及び ／又は造形ドラム（シェーピングドラム）とは別個に準備している限り、金属ケ ーブルを備え、長さがタイヤの平行なケーブルの円周方向長さよりも短い補強材 についても、上述の課題が生ずることは明らかであるが、同じ結果に至ることは 不可避ではない。 走行時のタイヤの性能に悪影響を及ぼさずに、このような製造に関連した欠点 を克服するために、本発明は、少なくとも１つのカーカス補強材を有するタイヤ であって、最大円周方向長さがＬである少なくとも１つの付加的な補強プライを 更に備え、該補強プライが、互いに実質的に円周方向に平行に配列され、それら の向きと直交する方向に互いに間隙によって間隔を隔てて列をなす金属ワイヤ又 はケーブルの断片、すなわち、０．１Ｌ〜０．５Ｌの断片によって少なくとも構 成されているタイヤにおいて、合成材料の繊維コード又はケーブルが、２つの間 隙のうちの少なくとも１つの間隙に設けられ、列の長さ全体にわたって連続して いることを特徴とするタイヤを提供する。 タイヤの“補強プライの長さＬ”は、前記プライの最大の円周方向長さを意味 するものと理解すべきである。 本発明は、付加的な補強プライが、円周方向のケーブル、即ちタイヤの円周方 向に対して±２．５°以内の角度をなすケーブルのクラウン補強プライであると きに特に有利である。 “実質的に円周方向に配列されたケーブル”は、タイヤの円周方向に対して０ °〜１５°の角度をなすケーブルを意味するものと理解すべきである。 有利には、繊維コード又はケーブルは、コード又はケーブルの破断荷重が、タ イヤの非加硫素材において素材の造形に用いられる反り圧力の作用の下でコード 又はケーブルが受ける引張力に少なくとも等しく、せいぜい前記引張力の５倍（ これにより、タイヤの加硫の際にプライの前記繊維コード又はケーブルを破断さ せる）であるという事実を考慮して、プライの金属ケーブルの直径のせいぜい０ ．２倍に等しい小さな直径のコード又はケーブルである。 “合成繊維コード又はケーブル”は、レーヨン及び／又はポリアミド及び／又 はポリエステル及び／又は繊維の製造に使用することができる他の合成プラスチ ック材料のコード又はケーブルを意味するものと理解すべきである。繊維コード 又はケーブルは、熱の作用の下で収縮するものでもよく、造形圧力によって引き 起こされる引張力の下で出来るだけ小さな相対伸びを有している。 コード又はケーブルの方向に不連続である要素を備えた補強プライの製造は、 種々の方法で行うことができる。或る第１の方法は、公知の方法の１つによる連 続したコード又はケーブルのプライを製造することにあり、このようにして形成 された圧延プライのコード又はケーブルを、長さ方向に間隔を隔てた片に一定間 隔（規則的なものか不規則なものかを問わない）で切断することにある。補強要 素を切断するために、例えば米国特許第３，８４４，３２７号に記載されている ように、手動切断具又は自動切断具を使用してもよい。金属ケーブルのみが存在 する場合にはケーブル毎の切断に不十分に適合しているこの第１の方法は、危険 なやり方で切断される可能性の大きい繊維コード又はケーブルが金属ケーブルの 列の間に存在する場合には、完全に適合しない。不連続なケーブルのプライを製 造する第２の方法は、円筒形ドラム又はテーブル上に予め置かれた非加硫ゴム混 合物の層に僅かな圧力を加えて、予め切断されたコード又はケーブルの断片（セ クション）を配置し、前記配置が、（可変でも一定でもよい）コード又はケーブ ルの断片の長さ、プライの長さ方向におけるコード又はケーブルの断片の端部間 の距離、（可変でも一定でもよい）この断片の間の軸線方向の距離を考慮して配 列された配置に従って行われることにある。本発明によるプライの製造では、供 給リールから解かれた連続した繊維コード又はケーブルを同時に配置することが できる。断片とコード又はケーブルを配置した後、プライは、非加硫ゴム混合物 の第２の層を断片に付着させることによって、仕上げられる。この第２の方法を 作動させるために、フープ状のケーブルの断片を裸状態で使用し、繊維コード又 はケーブルを、断片と接触しないように断片の列の間に配置するが、これは、精 密な配置精度を必要とし、長く且つコストのかかる方法となる。被覆されたケー ブル（即ち、例えば適当なダイから出て、案内オリフィスを通ってコードのまわ りに配置されるゴム混合物による押出のような適当な手段によってゴム混合物の 円筒形スリーブが既に配置されているケーブル）を使用するのが有利である。フ ープ状ケーブルが好ましいが、非フープ状ケーブルについては、被覆ケーブルの 使用が事実上必須である。 金属ケーブルの断片の２列の間に繊維コード又はケーブルを挿入した、このよ うな使用は、有利には、不連続な円周方向のケーブル（即ち、タイヤの方向に対 して±５°の範囲内の角度をなすケーブル）を備えた補強プライを有するタイヤ の製造を可能にする。このようなプライを製造するための方法は、 ゴム混合物を被覆した不連続な金属ケーブルの隣接したせいぜい５列と、各列 の間の寸法決めされた連続繊維コード又はケーブルとによって構成されるストリ ップを製造し、 次いで、前記ストリップを、ストリップの幅の２倍に実質的に等しい幅を有す る挿入された非粘着シート上に配置し、このように形成された複合体を巻付けリ ールに巻付け、 次いで、円筒形ドラム即ちタイヤのカーカス及びクラウン補強材の素材となる 形態に螺旋状に巻付けるために、ストリップを解くことを含む。 本発明の特徴と利点は、実施例を非限定的に図示した添付図面を参照して、以 下の説明を読むことによって、より良く理解されるであろう。 第１Ａ図と第１Ｂ図は、本発明の第１の実施例による補強プライを平面と中立 断面においてそれぞれ概略的に示している。 第２Ａ図と第２Ｂ図は、本発明の第２の実施例による補強プライを平面と中立 断面においてそれぞれ概略的に示している。 クラウン補強プライとなることを意図し、補強要素２０、３が円周方向に向け られている補強プライ１は、まず、フープ状の金属２７．２３ＦＲケーブルの断 片２０で形成されており、前記断片２０が、全て同じ長さのものであり、切断箇 所２１によって互いに円周方向に分離されている。断片２０の列２が、間隙又は ピッチｐによって、軸線方向に隣接する列から軸線方向に間隔を隔てられており 、図示されている例では、前記ピッチは一定である（ピッチは、２つの隣接する ケーブルのそれぞれの同じ２つの母線間の軸線方向距離である）。これらのフー プ状のケーブルは、裸の状態で使用されており、１以上の供給リールから解かれ た後、櫛状工具（コーム）によって案内されてコンベアを通過し、所定のプログ ラムに従って所望のように切断箇所２１を行う一連の切断ヘッドの前に到達する 。脂肪族ポリアミドの１以上の寸法決めされたコード（即ち、ゴムラテックス、 レソルシノール及びホルムアルデヒドに基づく配合物で被覆したコード）３が、 金属の断片２０の列の間の間隙の全てに配列されるように、適当な手段によって 案内される。金属の断片２０と繊維コード３のそれぞれの２系列が、公知のよう に、非加硫ゴム混合物の２層の間に挿入され、前記２層が、このように形成され たプライ１のライナ４になる。当該例においては繊維コード３が０．２５ｍｍの 直径ｄを有しているので、寸法決めされた繊維コード３とこれに隣接した断片２ ０との接触を避けるため、金属の断片２０の２つの列２の間のピッチｐを少なく とも１．９ｍｍとするのが好ましい。 第２図は、非加硫ゴム混合物のシースで被覆され、非フープ状の２７．２３ケ ーブルの金属の断片２０の２つの列２で構成されたストリップ１０によって形成 されている補強プライ１を示しており、前記被覆された断片が、軸線方向に隣接 し、寸法決めされたレーヨンの繊維コードから、金属の断片２０の２つの列の間 に位置している。このようなストリップの製造は、以下の工程を備えている。２ つの非フープ状の金属ケーブルを公知の押出手段によって非加硫ゴムシースで被 覆し、次いで所望の長さに切断する。次いで、このようにして得られた断片２０ を、それぱが隣接するまで適当な手段によって案内し、寸法決めされたレーヨン のコード３０を僅かな垂直圧力で断片の２列２の組立体に付着させる。ポリエチ レンのバンドにこのように形成された、被覆されたケーブルの直径の２倍に等し い幅を有するストリップ１０を、金属又は繊維ケーブルが通常巻付けられるよう に巻付けの間に巻付け間隙が生じた状態で供給リールに巻付ける。補強プライ１ の形成には、普通の公知の手段を使用することができる。即ち、ストリップ１０ を、円筒形又は僅かに横断方向に膨らんだドラムとなる巻付け形態に螺旋状に巻 付けることができ、ドラムには、非加硫ゴムの第１の層が予め付着されており、 かくして、製造すべきタイヤのカーカス補強材の非加硫素材に直接ストリップ１ ０を巻付けることができ、或いは前記タイヤのカーカス補強／クラウンプライ組 立体を、円周方向の要素を備えた補強プライ１の所望の半径方向位置の関数とし て巻付けることができる。混合材の第２の層が補強プライ１を完成させ、プライ １のライナ４を形成する。ストリップ１０を、２列を超える（合理的には、５列 以内の）列２の断片２０で製造することができることは明らかである。 補強プライ１の形成に関するこの原理は、加硫の後にカレンダリング混合物４ の性質とは異なる係数（モジュラス）、ヒステリシス損失、付着等の性質を有す るゴム混合物５を使用することができるという利点を提供する。この場合には、 混合物５は、１０％の相対伸びの下で高い引張弾性率で金属ケーブルに強固に付 着する混合物であり、これに対して、カレンダリング混合物４は、繊維コードに 使用される寸法に強固に付着する混合物であるが、同じ条件の下で測定される引 張弾性率は、さほど大きくない。断片の２つの列の間に存在する理論的なピッチ （被覆されたケーブルの金属部分の母線間に見積られるので理論的となる）ｐと 異なるピッチＰでストリップ１０を設置することができ、かつ、補強プライ１の 多くの構造変形のような種々の変形実施例を提供することができることは明らか である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つのカーカス補強材を有するタイヤであって、最大円周方向長 さがＬである少なくとも１つの付加的な補強プライ（１）を更に備え、該補強プ ライが、互いに実質的に円周方向に平行に配列され、それらの向きと直交する方 向に互いに間隙（ｐ、Ｐ）によって間隔を隔てて列をなす０．１Ｌ〜０．５Ｌの 長さの金属ワイヤ又はケーブルの断片（２０）によって少なくとも構成されてい るタイヤにおいて、 合成材料の繊維コード又はケーブル（３）が、２つの間隙のうちの少なくと も１つの間隙に設けられ、列の長さ全体にわたって連続していることを特徴とす るタイヤ。 ２．付加的な補強プライ（１）が、円周方向のクラウン補強ケーブルを有するプ ライであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のタイヤ。 ３．使用される繊維コード又はケーブル（３）が、プライの金属ケーブルの直径 のせいぜい０．２倍に等しい小さな直径のコード又はケーブルであることを特徴 とする請求の範囲第１項又は第２項に記載のタイヤ。 ４．使用される繊維コード又はケーブル（３）の破断荷重が、タイヤの非加硫素 材において素材の造形に用いられる反り圧力の作用の下でコード又はケーブルが 受ける引張力に少なくとも等しく、せいぜい前記引張力の５倍であることを特徴 とする請求の範囲第３項に記載のタイヤ。 ５．円周方向の金属ケーブルの断片の列によって構成されるタイヤの補強プライ を製造するための方法において、 ゴム混合物（５）を被覆した不連続な金属ケーブル（２０）のせいぜい５列 の隣接した列（２）と、各列の間に設けられ、寸法決めされ、連続した繊維コー ド又はケーブル（３）とによって構成されるストリップ（１０）を製造し、 次いで、前記ストリップ（１０）を、ストリップの幅の２倍に実質的に等し い幅を有する挿入された非粘着シート上に配置し、このように形成された複合体 を巻付けリールに巻付け、 次いで、円筒形ドラム即ちタイヤのカーカス及びクラウン補強材の素材とな る形態に螺旋状に巻付けるために、ストリップを解くことを特徴とする方法。 ６．請求の範囲第５項に記載した方法によって得られる補強プライ（１）をクラ ウン補強材内に備えたタイヤにおいて、 前記プライが、被覆された金属ワイヤ又はケーブルの断片（２０）の２つの 列（２）と、前記２つの列（２）の間に設けられ、連続し、寸法決めされた繊維 コード（３）とによって構成されたストリップ（１０）で構成されており、該ス トリップ（１０）が、断片（２０）の２つの列（２）の間のピッチｐよりも大き なピッチＰで螺旋状に巻付けられていることを特徴とするタイヤ。