JP2006502316A - 重車両用タイヤの補強に用いるケーブル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
本発明ケーブルはピッチp2で螺旋状に撚り合わされた3本のストランドを有し、各ストランドはピッチp1で螺旋状に撚り合わされた2本の金属ワイヤからなり、各ストランドのワイヤはそれぞれ直径(d1,d2)、(d1',d2')、(d1'',d2'')を有し、ケーブルは下記条件を満足する:
Description
本発明は特に、これらタイヤのクラウン保護プライまたはカーカス補強材またはスチフナでの上記ケーブルの使用に関するものである。
本発明はさらに、これらタイヤの保護プライまたはスチフナとして有用な複合テキスタイルとタイヤ自体とに関するものである。
これらのクラウン保護プライ用ケーブルはクラウン保護プライが走行時に衝突する障害物の形に順応できるようにするためにケーブルを含むプライに最適な柔軟性を与えるとともに、異物がプライに放射方向から侵入するのを防ぐことができるように設計されている。
このスチフナを有するプライの補強には一般に層状スチールケーブル(英語では層状コード)が用いられる。このスチールケーブルは中心のコアとこのコアの周りに配置された一つまたは複数の同心なフィラメント層とで構成されている。
(1)重車両タイヤのクラウン保護プライの補強で公知の(4×2)構造のストランドケーブルに比べて、寸法(容積)を小さくでき且つ製造コストが安くなり(三角形断面を形成するストランドの数が少なくなるため)、さらに、式(4×2)のストランドケーブルと同程度の耐食性をクラウン保護プライに与えることができ、
(2)本発明のケーブルを組み込んだスチフナを有するビードは(3+9+15)構造のスチフナを有する公知の層状ケーブルに比べて耐久性が向上し、さらに、本発明ケーブルを組み込んだスチフナも(3+9+15)構造の層状ケーブルに比べてやはり耐食性が向上する。
本発明の別の特徴は1984年のISO規格6892に従った引張り方法で測定した破断点伸びAtが3.3%以上である点にある。この破断点伸びAtは構造伸びAs、弾性伸びAeおよび塑性伸びApの合計と定義される。
本発明のケーブルは単位長さ当たりの質量が5.50g/m以下であるのが好ましく、全径が1.40mm以下であるのが好ましい。
本発明ケーブルのストランドを構成する金属ワイヤはカーボン量が0.2〜1.2重量%、好ましくは0.5〜1.0重量%のスチールからなる。
本発明組成物のジエンエラストマーは「実質的に不飽和な」ジエンエラストマー、すなわち共役ジエン単位のモル比が15%(重量%)以上のジエンエラストマーであるのが好ましい。上記のジエンエラストマーは「高度に不飽和な」ジエンすなわち共役ジエンのモル比が50%以上のジエンエラストマーといわれるのがさらに好ましい。
ゴム組成物は天然ゴムまたは合成ポリイソプレンをベースとするのがさらに好ましい。
本発明の複合テキスタイルのエラストマーマトリックスは一種以上のジエンエラストマーを含むことができる。このジエンエラストマーは任意タイプの非ジエンの合成エラストマー(すなわちエラストマー以外のポリマー、例えば熱可塑性ポリマー)と組み合わせて用いることができるということは理解できよう。
本発明のこの複合テキスタイルの別の特徴は互いに隣接する2本のケーブル間のゴム組成物のブリッジ幅ΔLが0.5〜1.3mm、好ましくは0.6〜1.0mmである点にある。
本発明の複合テキスタイルのさらに別の特徴は、このテキスタイルを重荷重産業車両用のタイヤビードのスチフナの形成に用いたときに、ASTM D412規格に従った引張り方法で測定した架橋状態でのゴム組成物の割線係数(module secant) M10が7〜15MPaである点にある。
好ましい実施例では、重荷重産業車両用の本発明タイヤは2つのビードにアンカーされたカーカス補強材とこのカーカス補強材の放射方向上側に配置されたクラウン補強材とを有し、このクラウン補強材は一つまたは複数のクラウンプライとこのクラウンプライ上に載った一つまたは複数のクラウン保護プライとを有し、クラウン補強材の上部にはトレッドが載り、このトレッドは2つのサイドウォールを介してビードに連結され、このタイヤのクラウン保護プライの少なくとも一つは上記定義の本発明の複合テキスタイルを有している。
カーカスプライ4と内側密封層2との間に設けられた補強エラストマー層6はプライ4と内側密封層2とを補強し、両者の機械的結合を確実にし、さらに、膨張ガスの拡散などの攻撃からプライ4を保護するように設計されている。
ビード1はビードワイヤ5の軸線方向外側に上方反転部4aの両側にあるカーカスプライ4の2つの部分の間にエラストマー充填層8をさらに含む([図1]の実施例でこの充填層8はがカーカスプライ4、端縁ストリップ4bおよびビードワイヤ5の取囲き層7に接触している)。
スチフナ9と上方反転部4aとの間には、スチフナ9を補強するためのエラストマー層10が存在する。[図1]に示す実施例ではこのエラストマー層10は軸線方向でスチフナ9、上方反転部4aおよび充填層8に接触している。
この実施例ではビード1がさらに、ビード1とホイールリムとの間の接触を確実にするための保護エラストマー層12を有する。この保護エラストマー層12は外側サイドウォール層3を内側密封層2に結合させてビード1の放射方向内側を規定する。[図1]からわかるように、この保護エラストマー層12はビード1の外側から内側へ軸線方向に延びて補強層11、スチフナ9、上方反転部4aおよび補強層6と接触し、内側密封層2の軸線方向内側を被覆し、タイヤの子午線断面で見た時にほぼL字型をしている。
1)重車両タイヤのクラウン保護プライでの使用:
以下、式「6.35」(直径が0.348mmのワイヤを2本有する3本の同一のストランド)を有する本発明のケーブルCiと、クラウン保護プライで一般に用いられる式「8.35」(直径が0.348mmのワイヤを2本有する4本の同一のストランド)を有する「基準」ケーブルCT1の機械的特性を詳細に比較説明する。
a)本発明のケーブルCiは同一ストランドの2本のワイヤ間のピッチp1が3.96mmで、ストランド間のピッチp2は6.09mmである。さらに、各ストランドのワイヤと3本のストランドとが同じ撚り方向S/Sに撚り合わされている。
1) 「96」型「BRD」機を用いて回転供給スプールからプーリー型撚糸機でドレッサーなしに安定撚り(retordage stabilise)で各ストランドを作った。
2) 3本のストランドの撚り操作は回転供給機と上記機械を用いて行い、プーリー型撚糸機でドレッサーなしに安定撚りした。
[表1]はこれら2本のケーブルの主用な特徴を示している。測定はこれらのケーブル単独で(すなわち複合テキスタイルに組み込む前に)行った。
以下、式「6.35」を有する本発明のケーブルCiの機械的特性を、スチフナの複合テキスタイルの補強に一般に用いられている式「27.18FR」〔3本のワイヤの内層C1と、9本のワイヤの中間層C2と、15本のワイヤの飽和した外層C3と、この外層に巻き付けられた包装材料(frette)とを含む直径が0.18mmの(3+9+15)の層状ケーブル〕を有する別の「基準」ケーブルCT2の機械的特性と比較する。
層C1〜C3では、ケーブルCT2のピッチp1、p2、p3がそれぞれ6.5mm、12.0mm、13.0mmである。包装材料巻き付けピッチは2.8mmである。さらに、層C1〜C3および包装材料の巻き付けは撚り方向S/S/Z/Sで特徴づけられる。
[表2]はケーブルCT2およびCiの主用な特性を示している。この場合も測定はケーブル単独で行った。
本発明のタイヤPiの走行テストを実施した。テストする各タイヤは8バールの圧力に膨張させたサイズ「315/80R22.5」の重車両タイプで、PiタイヤとPT2の耐久性を比較した。
1) そのクラウン保護プライに、2.5mmの間隔で配置された式「18.23」(コアワイヤの周りに螺旋状に撚り合わされた5本のワイヤからなる3本の金属ストランドを有する)の周知なストランドケーブルを有している。このケーブル密度dはテキスタイル1dm当たり40本で、ゴムブリッジ幅ΔLは1.04mmである(各ケーブルの直径は1.46mmである)。
2) 2つの交差するクラウンプライに、2.5mmの間隔で配置された式「11.35」(直径が約0.35mmの11本のワイヤ)の包装されていない層状ケーブルを有している。
3) スチフナ([図1]に示すようなもの)に、1.8mmの間隔で配置された式「27.18FR」の「基準」層状ケーブルCT2を有している。ケーブルCT2の密度dはテキスタイル1dm当たり55本で、ゴムブリッジ幅ΔLは0.42mmである。
1) クラウン保護プライに2.5mmの間隔で配置した式「6.35」の本発明ストランドケーブルCiを有している。ケーブルCiの密度dはテキスタイル1dm当たり44本で、ゴムブリッジ幅ΔLは0.86mmである(各ケーブルの直径は1.39mm)。
2) 互いに交差する2つのクラウンプライに2.5mmの間隔で配置した式「11.35」の上記層状ケーブルを有している。
3) スチフナ([図1]に示すもの)に2.25mmの間隔で配置した上記ストランドケーブルCiを有している。ケーブル密度はテキスタイル1dm当たり44本で、ゴムブリッジ幅ΔLは0.86mmである。スチフナでのゴム組成物のモジュラスM10はほぼ10MPaで、このゴム組成物は天然ゴムをベースにしている。
走行停止の判定基準は、所定の臨界距離でタイヤビードに破損が最初に検出された時とした。
[表3]は、「基準」タイヤPT2で得られた平均臨界走行距離を基準100として、本発明のタイヤPiで得られた平均臨界走行距離を相対値で表したものである。
Claims (18)
- 1984年のISO規格6892に従う引張り方法で測定した構造伸びAsが0.25%以上である請求項1〜3のいずれか一項に記載のケーブル。
- 1984年のISO規格6892に従う引張り方法で測定した破断点伸びAtが3.3%以上である請求項1〜3のいずれか一項に記載のケーブル。
- 1984年のISO規格6892に従う引張り方法で測定したヤング率Eが125Gpa以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載のケーブル。
- 単位長さ当たりの質量が5.50g/m以下である請求項1〜6のいずれか一項に記載のケーブル。
- 全径が1.40mm以下である請求項1〜7のいずれか一項に記載のケーブル。
- 補強要素によって補強された少なくとも一種のジエンエラストマーをベースとしたゴム組成物を有する複合テキスタイル(tissu)において、
上記補強要素が請求項1〜8のいずれか一項に記載のケーブルで構成されていることを特徴とする複合テキスタイル。 - 上記ジエンエラストマーがポリブタジエン、天然ゴム、合成ポリイソプレン、ブタジエン−スチレンコポリマー、イソプレン−ブタジエンコポリマー、イソプレン−スチレンコポリマー、ブタジエン−スチレン−イソプレンコポリマーおよびこれらエラストマーの混合物からなる群から選択される請求項9に記載の複合テキスタイル。
- ゴム組成物が天然ゴムをベースとする請求項10に記載の複合テキスタイル。
- テキスタイル1dm当たりのケーブル密度dが20〜60本であるケーブルを有する請求項9〜11のいずれか一項に記載の複合テキスタイル。
- 隣接する2本のケーブル間のゴム組成物のブリッジ幅ΔLが0.5〜1.3mmである請求項9〜12のいずれか一項に記載の複合テキスタイル。
- ASTM D412規格に従う引張り方法で測定した架橋状態でのゴム組成物の割線係数(module secant) M10が5〜12MPaである、重荷重産業車両用のタイヤのエンベロップのクラウン保護プライとして用いられる請求項9〜13のいずれか一項に記載の複合テキスタイル。
- ASTM D412規格に従う引張り方法で測定した架橋状態でのゴム組成物の割線係数(module secant) M10が7〜15MPaである、重荷重産業車両用のタイヤのエンベロップのスチフナの形成に用いられる請求項9〜13のいずれか一項に記載の複合テキスタイル。
- 2つのビード中にアンカーされたカーカス補強材(4)とこのカーカス補強材の放射方向上側に配置されたクラウン補強材とを有し、このクラウン補強材は一つまたは複数のクラウンプライとこのクラウンプライ上に載った一つまたは複数のクラウン保護プライとを有し、クラウン補強材の上部にはトレッドが載り、このトレッドは2つのサイドウォールを介してビード(1)に連結されている産業車両用のタイヤにおいて、
クラウン保護プライの少なくとも一つが請求項9〜15のいずれか一項に記載の複合テキスタイルを有することを特徴とするタイヤ。 - 2つのビード(1)中にアンカーされたカーカス補強材(4)を有し、このカーカス補強材(4)は2つのビードワイヤ(5)を回ってビードワイヤ(5)の軸線方向外側にそれぞれ2つの上方反転部(4a)を形成し、各ビード(1)は各ビードを補強するためのスチフナ(9)を有し、各スチフナ(9)はカーカス補強材(4)の上方反転部(4a)の一方の外側を軸線方向へ延び、さらに、少なくとも一つの金属ケーブル(9a)のプライを有する産業車両用のタイヤにおいて、
上記スチフナ(9)の少なくとも一つが請求項9〜15のいずれか一項に記載の複合テキスタイルを有することを特徴とするタイヤ。 - 各スチフナ(9)がカーカス補強材(4)の上方反転部(4a)に沿ってこの上方反転部(4a)の軸線方向外側かつ放射方向内側に延び、タイヤの子午線断面で見た時にほぼL字型をなす請求項17に記載のタイヤ。
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