JP2003252006A - 中間材及びその製造方法と複合材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】予め製造して使用時まで保存することを可能に
することで、複合材の成形時間を大幅に短縮することが
でき、かつ使用時においてコード間隔やコード角度を容
易に変更することが可能な中間材及びその製造方法と該
中間材を用いた複合材を提供する。 【解決手段】並設した延在体１Ａ，１Ｂ間にコード３を
ジグザグ状に配設してなる中間材であり、延在体１Ａ，
１Ｂが、長手方向に変形可能で、かつコード３が折り返
される係合部５を長手方向に周期的に設けた構成になっ
ている。その係合部５間にコード３がジグザグ状に係合
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中間材及びその製
造方法と該中間材を用いた複合材に関し、更に詳しく
は、複合材の成形時間を大幅に短縮することができ、か
つ使用時においてコード間隔やコード角度を容易に変更
できるようにした中間材及びその製造方法と複合材に関
する。

【０００２】

【従来の技術】中間材として、例えば、空気入りタイヤ
のカーカス層（複合材）に使用される補強材がある。こ
の補強材は、タイヤ幅方向に延在する多数の補強コード
をタイヤ周方向に引き揃えて配列した構成になってい
る。このような補強材をゴム層に埋設して構成したカー
カス層は、その両端に表面を接着処理されていない補強
コードの切断端末がくるため、その端末部からゴムと補
強コードとが剥離するエッジセパレーションを誘発し易
くなる。

【０００３】そこで、近年、無端末化した補強材を使用
したカーカス層が提案されている。このようなカーカス
層は、成形ドラム上に予めゴム層を配置しておき、円状
に配置した多数の左右の爪部に補強コードを１ピッチ毎
ずらしてジグザグ状に係合させて円筒状の補強材を形成
した後、該補強材の上に未加硫ゴム層を配置しサンドイ
ッチ状に成形される。

【０００４】しかしながら、上記のようにカーカス層を
成形する際に製造される補強材は、多数の左右の爪部に
補強コードを１ピッチ毎ずらして製造するため、補強材
の製造に時間がかかり、その結果、カーカス層の成形に
時間を要し、生産性を大きく阻害する要因になってい
た。

【０００５】そこで、予め上記補強材を成形ドラムによ
り製造し、それを取り外して保存しておこうとすると、
バラけてしまい、保存することができないという問題が
あった。

【０００６】また、補強コードの間隔やコード角度を変
更した補強材を使用したい場合には、それに対応したピ
ッチで爪部を配置した他の成形ドラムを用いて新たに製
造する必要があるという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、予め
製造して使用時まで保存することを可能にすることで、
複合材の成形時間を大幅に短縮することができ、かつ使
用時においてコード間隔やコード角度を容易に変更する
ことが可能な中間材及びその製造方法と該中間材を用い
た複合材を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の中間材は、並設した延在体間にコードをジグザグ状
に配設してなる中間材であって、前記延在体を、長手方
向に変形可能で、かつ前記コードが折り返される係合部
を長手方向に周期的に設けた構成にし、該係合部間に前
記コードをジグザグ状に係合させたことを特徴とする。

【０００９】本発明の中間材の製造方法は、並設した延
在体間にコードをジグザグ状に配設してなる中間材の製
造方法であって、前記延在体を、長手方向に変形可能
で、かつ前記コードが折り返される係合部を長手方向に
周期的に設けた構成にし、前記延在体を並設した後、該
延在体の係合部間に前記コードをジグザグ状に巻回する
ことを特徴とする。

【００１０】本発明の複合材は、上記中間材に未加硫ゴ
ムまたは未硬化樹脂を複合したことを特徴とする。

【００１１】上記本発明によれば、ジグザグ状に配設し
たコードを両延在体の係合部に係合させてそのジグザグ
形状を保持することができるので、予め中間材を製造し
てもバラけてその形状が崩れることがないため、中間材
を予め製造しておき、それを保存して複合材成形時に使
用できるので、複合材の成形にかかる時間を大きく短縮
することが可能になる。

【００１２】また、両延在体を幅方向に引っ張ることに
より、係合部間のピッチを縮小することができ、更に両
延在体を長手方向に引っ張ることにより、係合部間のピ
ッチを拡大することができる。そのため、係合部にジグ
ザグ状に係合するコードの間隔を使用時において容易に
変更することができる。

【００１３】しかも、使用時に、一方の延在体を長手方
向一方側に、他方の延在体を長手方向他方側に引っ張る
ことにより、長手方向に対するコードの角度を容易に変
更することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】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。

【００１５】図１は、本発明の中間材の一例を示す。こ
の中間材は、並設した一対の延在体１Ａ，１Ｂ間にコー
ド３をジグザグ状に配設した構成になっている。

【００１６】両延在体１１Ａ，１Ｂは、長手方向に変形
可能で、かつ延在体１Ａ，１Ｂ間に張設したコード３を
支持可能な剛性をもつ線状体から構成され、コード３が
折り返される係合部５が一定のピッチで長手方向に周期
的に設けられている。各係合部５はループ状に形成さ
れ、コード３がそのループ孔５ａを通って、両延在体１
Ａ，１Ｂの係合部５間にジグザグ状に係合している。

【００１７】この延在体１Ａ，１Ｂは、長手方向両方向
に引っ張られて係合部５を有する線状に変形したもので
ある。図２に長手方向に変形する前の一方の延在体１Ａ
を示すが、他方の延在体１Ｂも同様である。延在体１Ａ
は、線状体を螺旋状に形成した螺旋体からなり、この螺
旋体を係合部５がループ状となるように平面状に押し倒
して潰した後、長手方向に引き延ばして図１の延在体１
Ａにしている。これによりコード３の折り返し部分が係
合部５に締め付け固定された状態になっている。

【００１８】上記ように変形させて使用する延在体１
Ａ，１Ｂは、弾性変形可能な金属や塑性変形可能な樹脂
から構成することができる。金属としては、鉄、銅、ア
ルミなど、塑性変形可能な樹脂としては、ナイロン、ポ
リエステルなどを好ましく例示することができる。望ま
しくは、コード３を巻回する際に延在体１Ａ，１Ｂが対
面する方向に撓まない強度を容易に確保できる点から金
属がよい。中間材を空気入りタイヤに使用する場合に
は、ナイロン、ポリエステルなどがよい。

【００１９】延在体１Ａ，１Ｂを構成する線状体の断面
形状は、円形や楕円形などにすることができる。長手方
向から見た螺旋体の形状は、円形、楕円形、四角形、三
角形など、螺旋状であればいずれの形状を採用してもよ
い。

【００２０】螺旋体の螺旋径や螺旋ピッチは、中間材の
用途に応じて任意に設定することができる。一方の延在
体１Ａを構成する螺旋体と他方の延在体１Ｂを構成する
螺旋体の巻き方向も、中間材の用途に応じて同方向、あ
るいは逆方向にすることができる。

【００２１】また、組み合わされる周囲の部材が樹脂
で、該部材と延在体１Ａ，１Ｂとを一体成形してもよい
場合には、延在体１Ａ，１Ｂを周囲の部材と同一の樹脂
から構成するのが、成形を容易にする上でよい。

【００２２】コード３としては、中間材に使用されるコ
ードであれば、いずれのコードであってもよく、例え
ば、中間材が空気入りタイヤに使用されるゴム層に埋設
されるタイヤ補強材の場合には、ポリエステルコード、
レイヨンコード、ナイロンコード、アラミド繊維コード
などの有機繊維コードや、スチールコードなどの金属コ
ードを使用することができる。コード３は、モノフィラ
メントであってもマルチフィラメントであってもよい。

【００２３】また、コード３と延在体１Ａ，１Ｂの表面
は、被覆されるゴムや樹脂に合わせて接着前処理してお
いてもよい。

【００２４】上述した中間材を製造するには、螺旋体か
らなる延在体１Ａ，１Ｂを並列に配置した後、図３に示
すように、延在体１Ａ，１Ｂの係合部（螺旋体の対面側
部分）５間にコード３を１ピッチずつずらしながらジグ
ザグ状に巻回する。巻回後、図４に示すように矢印ａ方
向から延在体１Ａ，１Ｂを押し倒し、平面状に潰した状
態にする。これにより、図５に示すように、係合部５が
ループ状となり、コード３がループ孔５ａに挿通された
状態となる。

【００２５】この状態で、図５の矢印ｂで示すように、
延在体１Ａ，１Ｂを長手方向両方向に引き延ばす。これ
によりループ孔５ａを縮小させた係合部５によりコード
３が締め付けられ（図６参照）、係合部５にコード３を
ジグザグ状に固定した図１の中間材を得ることができ
る。

【００２６】上記中間材によれば、ジグザグ状に配設し
たコード３が両延在体１Ａ，１Ｂの係合部５に係止する
ため、予め中間材を製造してもバラバラになってその形
状が崩れることがない。そのため、予め中間材を製造し
ておき、それを使用時まで保存することができるので、
複合材成形時に製造する必要がなく、従って、複合材の
成形時間を大幅に短縮することができる。

【００２７】また、図７に示すように、両延在体１Ａ，
１Ｂを矢印ｃで示す幅方向に引っ張ることにより、係合
部５間のピッチ、即ちジグザグ状に配設されたコード３
の間隔を縮小変更することができる。従って、使用時に
おいてコード間隔を容易に変更することが可能になる。

【００２８】更に、図８に示すように、使用時に、一方
の延在体１Ａを長手方向一方側に、他方の延在体１Ｂを
長手方向他方側に、矢印で示すように引っ張ることによ
り、長手方向に対するコード３のコード角度を容易に変
更することができる。

【００２９】図９は、本発明の中間材の他の例を示す。
この中間材は、螺旋体からなる延在体１Ａ，１Ｂを上記
のように平面状に倒すことなく、その螺旋状のまま使用
したものであり、図３に示す状態と同じである。

【００３０】この中間材によれば、コード３を係合部５
に係合させた状態で保持できるため、予め製造して保存
することができ、また、図１の中間材と同様にコード間
隔の縮小及びコード角度の変更ができることに加えて、
使用時に両延在体１Ａ，１Ｂを図９の矢印ｄで示す長手
方向両方向に引っ張ることにより、コード間隔を拡大変
更することもできる。

【００３１】図１０は、本発明の中間材の更に他の例を
示す。この中間材は、図９の中間材において、螺旋状の
延在体１Ａ，１Ｂ内に柱状の芯体７を挿入したものであ
る。延在体１Ａ，１Ｂの強度が低く、コード３を延在体
１間に巻回した際に、延在体１Ａ，１Ｂがコード３に引
っ張られて内側に撓んでしまうような場合に好ましく用
いることができる。このような中間材は、延在体１Ａ，
１Ｂ内に芯体７をセットした後、コード３を係合部５間
にジグザグ状に巻回することにより、容易に得ることが
できる。

【００３２】図１１は、本発明の中間材の更に他の例を
示す。この中間材は、直線状に延びる線状体からなる延
在体１Ａ，１Ｂにおいて、長手方向に周期的に設けた係
合部５を、線状体を折り曲げて形成した凹部から構成
し、この係合部５間にコード３をジグザグ状に係合させ
たものである。この中間材も、並設した両延在体１Ａ，
１Ｂの係合部５間にコード３をジグザグ状に巻回するこ
とにより、容易に製造することができ、図９の中間材と
同様の効果を得ることができる。係合部５として形成さ
れる凹部の形状は、図示した形状に限定されず、コード
３を係合できる形状であれば、いずれの形状であっても
よい。

【００３３】図１２は、本発明の複合材の一例を示し、
図１の中間材を未加硫ゴムで被覆すように複合し、ゴム
層９内に中間材Ｍを埋設した構成になっている。この中
間材を成形するには、上記のように中間材Ｍを製造した
後、その両面に未加硫ゴムシートを配置しながら順次ロ
ーラ等による圧着することにより、容易に得ることがで
きる。

【００３４】上記中間材を使用する複合材は、図１３に
示すように、延在体１Ａ，１Ｂに巻回させるコード３間
にゴム層９を配置した複合構造のものであってもよい。
その場合、複合材は、押出機から順次押し出された未加
硫ゴムシートを延在体１Ａ，１Ｂ間に配置しながら、コ
ード３を係合部５間に巻回して成形することができる。

【００３５】上述した他の中間材も同様にして複合材を
成形することができる。また、未加硫ゴムに代えて、未
硬化樹脂で複合した複合材であってもよい。

【００３６】このような複合材は、使用に際し、延在体
１Ａ，１Ｂを除去して使用してもよく、また延在体１
Ａ，１Ｂを取り付けたまま用いてもよい。延在体１Ａ，
１Ｂを除去するには、複合材の成形中にコード３が未加
硫ゴムや未硬化樹脂に接して固定された後、延在体１
Ａ，１Ｂを切断し分離したものを除去してもよく、また
未加硫ゴムや未硬化樹脂を複合する際に、延在体１Ａ，
１Ｂより内側のコード３ののみを複合し、露出する延在
体１Ａ，１Ｂの係合部５を図５→図４→図３の順で係合
の解除を行った後、延在体１Ａ，１Ｂを長手方向に抜き
取って除去するようにしてもよい。

【００３７】除去される延在体１Ａ，１Ｂは、加熱する
ことにより元の形状に復元する形状記憶合金から構成す
るのがよく、これにより延在体１Ａ，１Ｂの再使用を容
易にすることができる。

【００３８】図１０に示す芯体７を用いた中間材を複合
した複合材では、芯体７をそのまま残して使用してもよ
く、また芯体７を除去してもよい。

【００３９】本発明において、上記実施形態では、１本
のコード３を半ピッチずれて対面する係合部５に順次係
合させて中間材を製造するようにしたが、用途に応じて
複数ピッチ間隔で係合部５にコード３を係合させるよう
にすることができる。その場合、複数本のコードを使用
して中間材を製造するようにしてもよい。

【００４０】また、上記中間材は、コード３を延在体１
Ａ，１Ｂの係合部５間に、折り返しジグザグ状に巻回し
て、ジグザグ状に係合させたコード３を交差するように
配置した構造であってもよい。

【００４１】中間材を製造する際には、延在体１Ａ，１
Ｂを長手方向に伸縮させた状態でコード３を巻回するよ
うにしてもよい。特にコード間隔を狭くした中間材を製
造する場合には、延在体１Ａ，１Ｂを長手方向に伸長さ
せ、係合部５の間隔を広くした状態でコード３を巻回す
ることにより、コード３を係合部５に係合し易くし、コ
ード３の巻回作業を容易にすることができる。

【００４２】本発明における中間材をタイヤ補強材とし
て用いる場合、そのタイヤ補強材を使用するタイヤ構成
部材（複合材）としては、カーカス層、ベルト層、ベル
トカバー層、コード補強層などを好ましく例示すること
ができる。

【００４３】

【発明の効果】上述したように本発明は、並設した延在
体間にコードをジグザグ状に配設してなる中間材であっ
て、その延在体を、長手方向に変形可能で、かつコード
が折り返される係合部を長手方向に周期的に設けた構成
にし、該係合部間にコードをジグザグ状に係合させたの
で、中間材を予め製造して使用時まで保存することがで
きるため、複合材の成形時間を大幅に短縮することがで
き、かつ使用時において中間材のコード間隔やコード角
度を容易に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中間材の一例を示す要部平面図であ
る。

【図２】図１の延在体の一例を示す要部正面図である。

【図３】図１の中間材の製造方法において、延在体間に
コードを巻回した状態を示す平面図である。

【図４】図１の中間材の製造方法において、図３のよう
にコードを巻回した延在体を平面状に潰す工程を示す要
部拡大平面図である。

【図５】図１の中間材の製造方法において、延在体を平
面状に潰した状態を示す要部拡大平面図である。

【図６】図１の中間材の製造方法において、図５の状態
で延在体を引っ張った状態を示す要部拡大平面図であ
る。

【図７】図１の中間材のコード間隔を縮小する方法を示
す要部平面図である。

【図８】図１の中間材の長手方向に対するコード角度を
変更する方法を示す要部平面図である。

【図９】本発明の中間材の他の例を示す要部平面図であ
る。

【図１０】本発明の中間材の更に他の例を示す要部平面
図である。

【図１１】本発明の中間材の更に他の例を示す要部平面
図である。

【図１２】本発明の複合材の一例を示す要部平面図であ
る。

【図１３】本発明の複合材の他の例を示す要部平面図で
ある。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ 延在体 ３ コード ５ 係合部 ５ａ ループ孔 ７ 芯体 ９ ゴム層 Ｍ 中間材

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 並設した延在体間にコードをジグザグ状
   に配設してなる中間材であって、前記延在体を、長手方
   向に変形可能で、かつ前記コードが折り返される係合部
   を長手方向に周期的に設けた構成にし、該係合部間に前
   記コードをジグザグ状に係合させた中間材。
2. 【請求項２】 前記延在体を線状体から構成した請求項
   １に記載の中間材。
3. 【請求項３】 前記線状体が弾性変形可能な金属または
   塑性変形可能な樹脂からなる請求項２に記載の中間材。
4. 【請求項４】 前記係合部がループ状である請求項１，
   ２または３に記載の中間材。
5. 【請求項５】 前記延在体を螺旋状に構成した請求項２
   または３に記載の中間材。
6. 【請求項６】 前記係合部が凹部からなる請求項１，２
   または３に記載の中間材。
7. 【請求項７】 前記コードが有機繊維コードまたは金属
   コードである請求項１乃至６のいずれか１項に記載の中
   間材。
8. 【請求項８】 前記中間材がゴム層に埋設されるタイヤ
   補強材である請求項７に記載の中間材。
9. 【請求項９】 並設した延在体間にコードをジグザグ状
   に配設してなる中間材の製造方法であって、前記延在体
   を、長手方向に変形可能で、かつ前記コードが折り返さ
   れる係合部を長手方向に周期的に設けた構成にし、前記
   延在体を並設した後、該延在体の係合部間に前記コード
   をジグザグ状に巻回する中間材の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記延在体を線状体を螺旋状に形成し
    た螺旋体から構成し、該螺旋体の係合部間に前記コード
    をジグザグ状に巻回した後、前記螺旋体を前記係合部が
    ループ状となるように平面状に倒して引き延ばす請求項
    ９に記載の中間材の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至８のいずれか１項に記載
    の中間材に未加硫ゴムまたは未硬化樹脂を複合した複合
    材。