JP2003312207A - 重荷重用タイヤ、及びその製造方法 - Google Patents
重荷重用タイヤ、及びその製造方法Info
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Abstract
填した重荷重用タイヤにおいて、空気溜まりの発生を抑
え、かつ充分な内圧を付与するとともに、内圧の不均一
を減じる。 【解決手段】 カーカス6とブレーカ層7とを具える重
荷重用のタイヤ基体10と、リム11とが囲むタイヤ内
腔H内に、2液混合硬化型かつ混合時の25℃における
粘度(フォードカップNo.4)を5〜30秒しかも混
合後1時間経過後の25℃における粘度上昇を20秒以
下とした液状の樹脂材Paを注入しかつ硬化させた。
Description
く、特にモノレール等の新交通車両、およびに路線バス
などに好適に採用しうる重荷重用タイヤ、及びその製造
方法に関する。
行性および軽量化などの観点から、タイヤ内腔内に空気
を充填する空気入りタイヤが主流となっている。しか
し、地下鉄、モノレール等の新交通車両、および市街を
走行する路線バスなどにあっては、中低速度で運行され
かつ発進・停止が頻繁に行われることから、上記要求特
性よりもノンパンク(パンクの発生が無い)であること
が重要であり、近年、ノンパンクタイヤのこの種の車両
への採用が強く望まれている。
みされたタイヤとリムとがなすタイヤ内腔内に、液状の
ウレタン樹脂等を充填しかつ硬化させたもの、および特
開2001−294012号公報等で提案される如く、
前記タイヤ内腔内に発泡性組成物を充填した後、加熱な
どによりこの発泡性組成物を独立気泡の発泡体に変化さ
せるものなどが知られている。
液状のウレタン樹脂の粘度等に原因して、タイヤ内腔内
に充填する途中で、該樹脂が徐々に硬化しはじめ、タイ
ヤ内腔内から空気が完全に抜け切れずに不良品が発生し
たり、又重荷重用タイヤとして必要な内圧が充分に付与
されずに操縦安定性や耐久性を損ねたり、さらには内圧
が不均一となって偏摩耗が発生し易い傾向となる。
されるため、製品間で内圧のバラツキが大きい。又重荷
重用タイヤとして必要な内圧を充分に付与することが難
しく、しかも重荷重用タイヤとして連続走行したとき、
発熱によって発泡体のガス保持性が低下傾向となるた
め、内圧がいっそう不十分なものとなる。
ド中央側に比して低く、その結果、ショルダー部で偏摩
耗が顕著となるという問題もある。
合硬化型の液状の樹脂材を注入しかつ硬化させるととも
に、この液状の樹脂材の混合時の粘度および、混合後1
時間経過後の粘度上昇を特定することを基本として、タ
イヤ内腔内での空気溜まりの発生を抑え良品率を高める
とともに、充分な内圧を付与することが可能となり優れ
た操縦安定性および耐久性を確保でき、しかも内圧の不
均一を減じ偏摩耗を軽減しうる重荷重用タイヤ、及びそ
の製造方法の提供を目的としている。
に、本願請求項1の発明は、トレッド部からサイドウォ
ール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、
トレッド部の内方かつ前記カーカスの外側に配されるブ
レーカ層とを具えるトロイド状の重荷重用のタイヤ基体
と、このタイヤ基体をリム組みすることにより前記タイ
ヤ基体とリムとが囲むタイヤ内腔を形成するリムとから
なるとともに、該タイヤ内腔内に、2液混合硬化型かつ
混合時の25℃における粘度(フォードカップNo.
4)を5〜30秒しかも混合後1時間経過後の25℃に
おける粘度上昇を20秒以下とした液状の樹脂材を注入
しかつ硬化させたことを特徴としている。
レタン樹脂であることを特徴としている。
た場合の接地面の形状は、トレッド接地縁での周方向の
接地長さLsと、タイヤ赤道での接地長さLcとの比L
c/Lsを0.7〜0.95としたことを特徴としてい
る。
周方向の接地長さLがタイヤ赤道からトレッド接地縁に
向かって徐々に減少することを特徴としている。
いずれかに記載の重荷重用タイヤの製造方法であって、
トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビー
ドコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつカーカ
スの外側に配されるブレーカ層とを具えるトロイド状の
重荷重用のタイヤ基体を、リムにリム組みするリム組ス
テップと、リム組みされた前記タイヤ基体とリムとが囲
むタイヤ内腔内に、2液混合硬化型の液状の樹脂材を注
入しかつ硬化させることにより、硬化した固形状の樹脂
材とタイヤ基体とリムとを一体化する充填ステップとを
含むとともに、前記液状の樹脂材は、混合時の25℃に
おける粘度(フォードカップNo.4)を5〜30秒、
かつ混合後1時間経過後の25℃における粘度上昇が2
0秒以下としたことを特徴としている。
図示例とともに説明する。図1は本発明の重荷重用タイ
ヤを示す断面図である。図1において、重荷重用タイヤ
1は、トロイド状の重荷重用のタイヤ基体10と、この
タイヤ基体10にリム組みされるリム11と、前記タイ
ヤ基体10とリム11とが囲むタイヤ内腔H内に注入さ
れかつ硬化される2液混合硬化型の樹脂材Pとを含んで
形成され、これによってノンパンク性能が付与される。
サイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に
至るカーカス6と、トレッド部2の内方かつ前記カーカ
ス6の外側に配されるブレーカ層7とを具え、例えば、
従来的な重荷重用の空気入りタイヤが好適に採用しう
る。なお本例では、ラジアル構造のものを例示している
が、バイアス構造のものも適宜採用しうる。
ヤ周方向に対して例えば70〜90度の角度で配列した
1枚以上のカーカスプライから形成される。本例では、
カーカスコードとしてスチールコードを用いた1枚のカ
ーカスプライ6Aからなる場合を例示している。
ア5、5間に跨るプライ本体部6aの両側に、前記ビー
ドコア5の周りを内から外に折り返して係止される折返
し部6bを有し、該プライ本体部6aと折返し部6bと
の間には、ビードコア5から半径方向外方にのびるビー
ドエーペックスゴム8が配置され、ビード部4からサイ
ドウォール部3にかけて補強している。
てスチールコードを用いた2枚以上、通常3〜4枚のブ
レーカプライから形成される。本例では、スチールコー
ドをタイヤ周方向に対して例えば60±15°の角度で
配列してなりかつ半径方向最内に配される第1のブレー
カプライ7Aと、タイヤ周方向に対して例えば10〜3
5°の小角度で配列する第2〜4のブレーカプライ7
B、7C、7Dとの4枚構造の場合を例示している。な
おブレーカプライ7A〜7Dは、コードがプライ間で互
いに交差する箇所を1箇所以上設けて重置されることに
より、ブレーカ剛性を高めトレッド部2をタガ効果を有
して強固に補強する。
ベース11Aのタイヤ軸方向外端部に、ビード底面を受
けるリムシート11B1とビード側面を受けるフランジ
11B2とからなるL字状の着座部11Bを設けてい
る。なお本例では、リムベース11Aが平坦な平底リム
の場合を例示しているが、前記タイヤ基体10に応じて
浅底リム、及び深底リムも適宜採用することができる。
は、前記タイヤ基体10とリム11とが囲むタイヤ内腔
H内に、2液混合硬化型の樹脂材Pが硬化してなる固形
状の充填体12が隙間なく充填され、前記タイヤ基体1
0とリム11とを一体化している。
有さない非発泡体であって、前記タイヤ基体10とリム
11とをリム組みした後、図2に略示する如く、前記タ
イヤ内腔H内に、2液混合硬化型の液状の樹脂材Paを
注入しかつ硬化させる充填ステップによって形成され
る。
ス11Aに設ける注入孔13から、前記液状の樹脂材P
aを、例えば100〜200kPaの圧力を有して注入
する。本例では、タイヤを横置きしたとき上を向く側の
サイドウォール部3に、予め、例えば注射針状の空気抜
き針14を挿入せしめ、タイヤ内腔H内の空気を順次排
出している。なお前記空気抜き針14を用いることな
く、サイドウォール部3に直接空気抜き孔を穿設しても
良い。
時の25℃における粘度(フォードカップNo.4)
を、5〜30秒と従来よりも低粘度に設定することが重
要であり、また混合後1時間経過後の25℃における粘
度上昇を、20秒以下と従来よりも粘度上昇を低く抑え
ることが重要である。
り、樹脂材Paの注入を適正化でき、タイヤ内腔H内で
の空気溜まりの発生を防止するとともに、タイヤ基体1
0に充分な内圧を付与することが可能となる。又隙間な
く充填された樹脂材Paは適度に流動し、硬化しはじめ
る前に内圧がタイヤ基体10の各部に満遍なく伝播され
るため、内圧を均一化することができ、ショルダー部で
の内圧をトレッド中央側の内圧に近づけるなど、該ショ
ルダー部での偏摩耗抑制にも貢献できる。
4.5.4に記載のフォードカップNo.4法に基づい
て測定した値である。
ると、注入に時間がかかりすぎ、途中で樹脂材Paが徐
々に硬化しはじめ、タイヤ内腔H内に空気が残留するな
ど不良品が発生したり、又重荷重用タイヤとして必要な
内圧が充分に付与されなかったり、さらにはタイヤの各
部で内圧がバラつくといった問題が生じるからである。
又前記粘度が5秒未満の場合にも、注入圧力が高められ
なくなる結果、同様に空気抜けが悪くなるとともに、タ
イヤ内圧を充分に高めることが困難となる。このような
観点から、前記粘度は、10〜20秒の範囲がさらに好
ましい。
途中で硬化傾向となって不良品が発生したり、充填後の
樹脂材Paの流動が不十分となってタイヤ内圧を均一に
高めることが難しくなる。
は、発泡体とした場合には、タイヤ内腔H内で発泡性組
成物を発泡させることによって内圧を確保するが、この
とき製品間で内圧のバラツキが大きく、又重荷重用タイ
ヤとして必要な内圧を充分に付与することが難しいから
であり、しかも重荷重用タイヤとして連続走行したと
き、発熱によって発泡体のガス保持性が低下傾向となる
ため、内圧がいっそう不十分なものとなってしまうから
である。
の樹脂材Pを用いる理由は、もし通常のゴム材を用いる
場合には、充填体のボリュームが大であるため充填後の
加硫加熱に長時間を要し、しかもこの加硫加熱によって
タイヤ基体のゴムに悪影響を与える恐れがあるからであ
る。
て、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙
げられるが、乗り心地性等の観点からウレタン樹脂が好
ましく使用できる。
アネート化合物を含む第1液と、この第1液中のイソシ
アネート基を架橋させるポリアミン、ポリオール等を含
む第2液とを混合することによって硬化する室温架橋性
の組成物であって、ゴム状弾性を有するために前記充填
体12として好ましく採用しうる。
て硬化を早める傾向にあるが、混合時の粘度および混合
後の粘度上昇が前記範囲内であるならば、何れの場合も
好適に使用できる。
例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート(MD
I)、トルイレンジイソシアネート(TDI)、ナフチ
レン‐1, 5‐ジイソシアネート、o‐トルイレンジイ
ソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネー
ト、トリス(p‐イソシアネートフェニル)チオホスフ
ァイト、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
キシリレンジイソシアネート(XDI)などの単量体、
またはその変性体等があり、これを単独あるいは組み合
わせて使用しうる。
ミノ変成ポリエチレングリコール、末端アミノ変成ポリ
プロピレングリコール等の末端アミノ変成ポリアルキレ
ングリコール;アミノ変成ポリ(メタ)アクリレート系
ポリマー、アミノ変成ビニル系ポリマー、アミノ変成ポ
リエステル、アミノ変成ポリカーボネート、ポリアリル
アミン、ポリエチレンイミン等のアミノ基を一分子中に
2個以上持つポリマー;エチレンアミン類、ジエチルア
ミノプロピルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、
N−アミノエチルピペラジン、トリメチルヘキサメチレ
ンジアミン、脂肪族アミン変成体等の脂肪族アミン;m
‐フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジ
アミノジフェニルスルホン、メタキシリレンジアミン、
芳香族アミン変成体等の芳香族アミン等があり、これを
単独あるいは組み合わせて使用しうる。
ロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセ
リン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、ソルビトール、水酸基変性(メタ)アクリル系ポリ
マー、水酸基変成ビニル系ポリマー、水酸基変成ポリエ
ステル、水酸基変成ポリカーボネート等があり、これを
単独あるいは組み合わせて使用しうる。
従来に比して内圧を均一化する効果はあるが、空気入り
タイヤに比しては不十分であり、ショルダー部での接地
圧が相対的に低くなって、ショルダー部で肩落ち摩耗、
ヒール&トゥ摩耗等の偏摩耗が発生し易い。
前記充填体12が充填された状態、即ち重荷重用タイヤ
1におけるトレッドプロファイルTPの曲率半径R(ト
レッド半径R)を、トレッド接地巾TWの3.0〜5.
0倍の範囲とするなど、従来的な空気入りタイヤに正規
内圧を充填した状態におけるトレッドプロファイルに比
して大に設定している。これにより、図3に示すよう
に、正規荷重を負荷した場合の接地面の形状Fにおい
て、トレッド接地縁TEでの周方向の接地長さLsと、
タイヤ赤道での接地長さLcとの比Lc/Lsを0.7
〜0.95の範囲まで高め、ショルダー部での偏摩耗を
さらに抑制している。
赤道Cからトレッド接地縁TEに向かって徐々に減少す
ることが好ましく、これによりトレッド全体に亘っての
摩耗の均一化が図れ、摩耗寿命を向上しうる。
円弧でない場合には、トレッド赤道点COとトレッド接
地縁TE、TEとを通る3点円弧の半径を、前記曲率半
径Rとする。又前記正規荷重とは、前記タイヤ基体と等
しいタイヤサイズの空気入りタイヤに対して設定される
規格荷重であって、前記空気入りタイヤがJATMAで
あれば最大負荷能力、TRAであれば表 "TIRE LOAD LI
MITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES" に記載の
最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY"を意味す
る。
では、ショルダー部での偏摩耗抑制が不十分であり、逆
に0.95を越えると、タイヤ赤道側でのセンタ摩耗や
パンチング摩耗が発生傾向となる。従って、前記比Lc
/Lsは0.8〜0.9の範囲が好ましい。
いて詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定される
ことなく、種々の態様に変形して実施しうる。
1.00R20の重荷重用タイヤを表1の仕様に基づき
試作するとともに、その時の不良発生率、摩耗性能をテ
ストし、その結果を表1に記載した。なお表1以外の仕
様は、各タイヤとも実質的に同一であり、又タイヤ基体
の仕様は表2に示している。
0の4.5.4に記載のフォードカップNo.4法に基
づき、混合時の樹脂材のフォードカップからの落下時間
を、25℃において測定した。
カップNo.4法に基づき、混合後1時間経過後の樹脂
材のフォードカップからの落下時間を、25℃において
測定した。
イズ11.00R20の空気入りタイヤに対する規格荷
重(JATMAの最大負荷能力;30.4kN)を、試
供タイヤに負荷した時の接地面の形状において、接地長
さLc、Lsを測定し計算した。
した。
格荷重相当の荷重付加状態にて、一般路を100,00
0km走行した後、タイヤを解体し、 <a> タイヤ赤道における摩耗率αcを、次式で求め
た。 (走行後のトレッドゴム厚/走行前のトレッドゴム厚)
X100(%) <b> トレッド接地縁における摩耗率αsを、次式で
求めた。 (走行後のトレッドゴム厚/走行前のトレッドゴム厚)
X100(%)
入する2液混合硬化型の樹脂材の混合時における粘度お
よび、混合後1時間経過後における粘度上昇を特定して
いるため、タイヤ内腔内での空気溜まりの発生を抑え良
品率を高めるとともに、充分な内圧を付与することが可
能となり優れた操縦安定性および耐久性を確保できる。
内圧の不均一を減じ偏摩耗を軽減にも貢献しうる。
図である。
する線図である。
線図である。
Claims (5)
- 【請求項1】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
ード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内
方かつ前記カーカスの外側に配されるブレーカ層とを具
えるトロイド状の重荷重用のタイヤ基体と、 このタイヤ基体をリム組みすることにより前記タイヤ基
体とリムとが囲むタイヤ内腔を形成するリムとからなる
とともに、 該タイヤ内腔内に、2液混合硬化型かつ混合時の25℃
における粘度(フォードカップNo.4)を5〜30秒
しかも混合後1時間経過後の25℃における粘度上昇を
20秒以下とした液状の樹脂材を注入しかつ硬化させた
ことを特徴とする重荷重用タイヤ。 - 【請求項2】前記樹脂材は、ウレタン樹脂であることを
特徴とする請求項1又は2記載の重荷重用タイヤ。 - 【請求項3】正規荷重を負荷した場合の接地面の形状
は、トレッド接地縁での周方向の接地長さLsと、タイ
ヤ赤道での接地長さLcとの比Lc/Lsを0.7〜
0.95としたことを特徴とする請求項1又は2記載の
重荷重用タイヤ。 - 【請求項4】接地面の形状は、周方向の接地長さLがタ
イヤ赤道からトレッド接地縁に向かって徐々に減少する
ことを特徴とする請求項3記載の重荷重用タイヤ。 - 【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の重荷重用
タイヤの製造方法であって、 トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビー
ドコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつカーカ
スの外側に配されるブレーカ層とを具えるトロイド状の
重荷重用のタイヤ基体を、リムにリム組みするリム組ス
テップと、 リム組みされた前記タイヤ基体とリムとが囲むタイヤ内
腔内に、2液混合硬化型の液状の樹脂材を注入しかつ硬
化させることにより、硬化した固形状の樹脂材とタイヤ
基体とリムとを一体化する充填ステップとを含むととも
に、 前記液状の樹脂材は、混合時の25℃における粘度(フ
ォードカップNo.4)を5〜30秒、かつ混合後1時
間経過後の25℃における粘度上昇が20秒以下とした
ことを特徴とする重荷重用タイヤの製造方法。
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---|---|---|---|
JP2002121033A JP4307011B2 (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 重荷重用タイヤ、及びその製造方法 |
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Publications (2)
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JP4307011B2 JP4307011B2 (ja) | 2009-08-05 |
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- 2002-04-23 JP JP2002121033A patent/JP4307011B2/ja not_active Expired - Fee Related
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