JP3793275B2 - ゴム付きプライ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーカス及び／又はブレーカなどのタイヤ構造体に用いられる多数の非金属のコードを含むゴム付きプライ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
タイヤ構造体において特にカーカス、ブレーカなどの強度支持部材として用いられる非金属の撚り糸からなるゴム付きプライには、通常、多数の並列配置したレーヨン、ナイロン又は同様なテキスタイル繊維からなる有機繊維製の撚り糸（タイヤ構造体ではコードと称される）が用いられるとともに、このコードは、最少２本のヤーンを互いに撚り合わせることにより形成され、さらにヤーンそのものは、互いに撚り合わせられた多数のフィラメントから構成されている。
【０００３】
このようなゴム付きプライの強度は、該ゴム付きプライ中のコードの数とコードの太さに依存し、又コードの太さは、コード１本における互いに撚り合わされたヤーンの数と、ヤーンの一定長さ当たりの重量である正量繊度（Ｔｉｔｅｒ）とによって定められる。
【０００４】
他方、今日、車両タイヤについては、燃料消費を節減するために、タイヤ重量を可能な限り減じるという要請があり、他方では、高い物理的要求、特に強度と動的荷重に耐える性能に関する要求がある。
【０００５】
このためタイヤ内部で使用されているゴム付きプライの重量を可能な限り軽減することが望ましく、そのために、ゴム付きプライ中のコード数の低減、あるいは正量繊度の小さい細いヤーンを撚り合わせることによってコードの重量を軽減することが考えられる。
【０００６】
しかしながらヤーンの配置及びその密度は、とりわけタイヤの形態の均一性と走行特性とにとって重要な因子となるため、ゴム付きプライ中のヤーンの数の低減には自ずと限度がある。
【０００７】
さらに撚り合わせるヤーンを任意の正量繊度について入手できるわけではないという事情がある。つまりヤーンは特定の正量繊度のものでしか通常市販されておらず、例えばレーヨンでは１２２０ｄｔｅｘ（１００００メートル当たり１２２０グラム）、１８４０ｄｔｅｘ、２４４０ｄｔｅｘという正量繊度のもののみが通常市販されている。これ以外の正量繊度のものに関しては、基本的には製造可能であるものの、需要が少ないため高価になる。即ち、「特定の正量繊度のものでしか通常市販されておらず」において「通常市販されている」とは、ヤーンが標準品として入手容易に市販される正量繊度を具えるヤーンであることをいう。
【０００８】
このため、ゴム付きプライのヤーンに着目した重量軽減は、例えば１８４０ｄｔｅｘのものの代わりに１２２０ｄｔｅｘのものを用いるというように、一定の段階でしか行うことができない。そしてこの場合に、ゴム付きプライの強度が十分でないならば、重量軽減を断念するか、あるいはやむなく高価な特別の正量繊度のもの、例えば１５００ｄｔｅｘなどを使用せざるを得ないことになる。
【０００９】
従って本発明の課題は、十分な強度を保証すると同時に廉価に重量を軽減しうるゴム付きプライをうることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、タイヤ構造体に特にカーカス及び／又はブレーカとして用いられ、非金属の多数のコードを含むとともに、このコードは互いに撚り合わされたヤーンからなり、かつこのヤーンは互いに撚り合わされたフィラメントから構成されるゴム付きプライにおいて、
前記コードは、一定長さ当たりの重量である正量繊度が異なる少なくとも２種類のヤーンを互いに撚り合わせることにより形成されることを特徴としている。
【００１１】
通常市販されている正量繊度のヤーンのみを使えば、コードの重量は、通常、糸数、つまりコード中のヤーンの数と、これらのヤーンの各々の正量繊度から判る（正量繊度に糸数を掛け合わせる）。従って、レーヨンのヤーン２本からなるコードについて従来在り得たコードの正量繊度は、２４４０ｄｔｅｘ（＝１２２０ｄｔｅｘ×２）、３６８０ｄｔｅｘ（＝１８４０ｄｔｅｘ×２）、４８８０ｄｔｅｘ（＝２４４０ｄｔｅｘ×２）である。なお通常市販されているヤーンの正量繊度は、プラス・マイナス５０ｄｔｅｘの変動がありうることをここで銘記しておくべきだろう。
【００１２】
請求項１の発明によれば、それら以外の重量のコードの製造が可能になる。例えば、１２２０ｄｔｅｘのヤーンと、１８４０ｄｔｅｘのヤーンとを撚り合わせることにより、３０６０ｄｔｅｘのコードを製造できる。同様に、１８４０ｄｔｅｘのヤーンと２４４０ｄｔｅｘのヤーンとによって、４２８０ｄｔｅｘのコードを製造できる。
【００１３】
３本のヤーンを撚り合わせたコードも同様に製造でき、この場合、細いヤーン２本と太いヤーン１本か、あるいは細いヤーン１本と太いヤーン２本を使用できる。このようにして、通常市販されている正量繊度のヤーンのみを使って、様々な中間太さのコードを安価に製造しうる。
【００１４】
又新たな正量繊度のコードが強度的に十分ならば、これまで従来の正量繊度の中で最も近い上位のものを使用せざるを得なかったコードにとって代わって使用できる。これによって重量軽減を図りうるとともに、コードの直径が小さくなることで、コード周辺のゴム層までもその量を全体的に抑えることができ、ゴム付きプライの重量軽減をさらに促進しうる。
【００１５】
請求項１の発明は、さらにコードを形成する異なる正量繊度のヤーンが、撚り合わせする前に、夫々異なる大きさの固有撚り量（一定長さ当たりの撚り回数）が与えられ、正量繊度の小さいヤーンの固有撚り量は、このヤーンの正量繊度よりも大きい正量繊度のヤーンの固有撚り量よりも大きいことを特徴としている。
【００１６】
異なった正量繊度のヤーンを撚り合わせることは、従来の撚り方法とは相容れないものである。なぜならば、このような同等でないヤーン同士の組合わせに際して、専門的な用語であるいわゆる撚り誤り（Ｆａｌｓｃｈｄｒａｈｔ）が生じる危険があるからである。ここで撚り誤りとは、細い、つまり正量繊度の小さいヤーンが撚り合わせの時に太い（正量繊度の大きい）ヤーンに巻き付き、一方、太いヤーンは撚り合わせに加わらない、というものである。
【００１７】
しかし、従来のやり方に反して、請求項１の発明のように、撚り合わせする前に、細い、つまり正量繊度の小さいヤーンに、正量繊度の大きいヤーンよりも大きな固有撚り量（Ｅｉｇｅｎｄｒｅｈｕｎｇ）を与えておくことによって、そのような撚り誤りの発生は避けられることが判明した。ここで固有撚り量は、ヤーン内のフィラメントの一定長さ当たりの撚り回数である撚り量を意味する。
【００１８】
固有撚り量を大きくしたことで表れるこの効果は、正量繊度の小さいヤーンの強度がこれによって高まることに帰するものと考えられる。この結果、引き続いて行われる大きい正量繊度のヤーンとの撚り合わせでは、小さい正量繊度のヤーンは大きい正量繊度のヤーンと類似した動向をとることとなり、これによってヤーンは２種類とも撚り合わせに加わるのである。
【００１９】
しかも請求項１の発明は、完成したコードにおいて、最大の正量繊度の１本又は複数本のヤーンの固有撚り量は、ゼロ又はほとんどゼロ、即ちゼロである一方、小さい正量繊度の１本又は複数本のヤーンは、残留固有撚り量を有することを特徴としている。
【００２０】
このようになるのは、最大の正量繊度の１本又は複数本のヤーンに与えられた固有撚り量が、引き続いて撚り合わせの時に行われる回転に、数では合致しているが方向が逆であること、又他のヤーンにはそれより大きな固有撚り量が与えられており、やはり撚り合わせでの回転方向とは逆であること、などによるものである。
【００２１】
つまり最大の正量繊度の１本又は複数本のヤーンが撚り合わせに際して略完全に撚りがほぐされ、完成したコードでは固有撚り量が見られないのに対して、他のヤーンは撚り合わせで完全にほぐされることは無く、残留固有撚り量を有するのである。
【００２２】
請求項２の発明は、コードがレーヨンヤーンからなることを特徴とし、このとき請求項３の発明のように、正量繊度が異なる２種類のレーヨンヤーン２本からなるコードに関して、完成したコードにおいて、小さい正量繊度のヤーンの固有撚り量が１メートル当たり略１００〜１５０回転の残有固有撚り量（ｔ／ｍ）を示す一方、大きい正量繊度のヤーンは何等の固有撚り量を示さない、もしくは示してもほんの僅か、となること、即ちゼロであることが、強度を十分に確保しつつ重量を有効に軽減しうる点で極めて適切であると判明した。
【００２３】
又非常に適切なものとして判明したレーヨンヤーンからなるコードは、請求項４の発明のように、正量繊度が１２２０ｄｔｅｘ（１００００メートル当たりのグラム）の１本のヤーンと、正量繊度が１８４０ｄｔｅｘの１本のヤーンとからなるとともに、この１８４０ｄｔｅｘのヤーンの撚り合わされる前の固有撚り量は、略３６０〜４８０ｔ／ｍであることが望ましい。
【００２４】
請求項５の発明は、利点の多い別の例であって、前記コードは、正量繊度が１８４０ｄｔｅｘの１本のヤーンと、２４４０ｄｔｅｘの１本のヤーンとからなるとともに、この２４４０ｄｔｅｘのヤーン（３）の撚り合わされる前の固有撚り量は、略３２０〜４４０ｔ／ｍとなっているものである。
【００２５】
請求項６の発明は、ヤーンの撚り合わせの前に、各ヤーンのフィラメントを互いに撚り合わせるに際して、正量繊度の小さいヤーンの強度が、正量繊度の大きいヤーンの強度に近似するように、その分だけ正量繊度の小さいヤーンの固有撚り量を正量繊度の大きいヤーンの固有撚り量よりも大きくすることを特徴とするゴム付きプライの製造方法であり、この方法によって、正量繊度が様々に異なるヤーンを使用しても、撚り合わせの際の撚り誤りの発生を回避しうる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態の一例を図面に基づき説明する。
図１に示すゴム付きプライは、例えば１０ｃｍ当たり約１００本の多数の撚り糸、即ちコード１が並列に配置されている。このコード１は、本形態では、図の右側に示す３本、左側に示す２本の例えばレーヨンなどのテキスタイル繊維を用いた互いに撚り合わされたヤーン２、３からなり、これらのヤーン２、３は、図には示されていないが個々のフィラメントから形成されている。
【００２７】
ヤーン２は正量繊度が小さい、例えば１２２０ｄｔｅｘであり、又ヤーン３は例えば１８４０ｄｔｅｘとしており、ヤーン２の断面をヤーン３よりも小さくしている。
【００２８】
別の適切な組合わせとしては、ヤーン２を１８４０ｄｔｅｘ、ヤーン３を２４４０ｄｔｅｘとしたものであろう。
【００２９】
図１に示したように、３本のヤーン２、３からなるコード１では、正量繊度の小さい２本のヤーン２、２と正量繊度の大きい１本のヤーン３とを、あるいは正量繊度の大きい２本のヤーン３、３と正量繊度の小さい１本のヤーン２とを撚り合わせることが出来る。
【００３０】
なお図１では様々なヤーン２、３の組合わせを一つの図にまとめて表しているが、しかしながらこれは一つのゴム付きプライが様々なコード１で構成されなければならないという意味ではない。むしろ、タイヤの形態の均一性という観点から、ゴム付きプライは基準に従い、同一のコード１を具えることが望ましい。
【００３１】
コード１もしくはヤーン２、３は、ゴム層４で被覆されており、これによって他のタイヤ構造体との結合を良好としている。
【００３２】
図２の荷重−伸びのグラフでは、従来のコードと本発明に従ったコードとの、伸びの特性が比較して表されている。○印のついた曲線Ｉは従来のコードの特定曲線であり、×印のついた曲線IIは、本発明に従ったコードの特性曲線である。
【００３３】
ここで使われたコードは各々レーヨンヤーン２本から成り、合計正量繊度はほぼ同じである。従来のコードの場合、特別の正量繊度である１５５０ｄｔｅｘのヤーン２本を互いに撚り合わせて、合計正量繊度が３１００ｄｔｅｘとなっている。本発明に従ったコードの場合、１２００ｄｔｅｘのヤーン１本と１８４０ｄｔｅｘのヤーン１本を撚り合わせて、合計正量繊度は３０４０ｄｔｅｘとなっている。
【００３４】
どちらの場合も、撚り合わせは４２０ｔ／ｍという撚り量で行われた。従来のコードのヤーンには、撚り合わせの前には、撚り方向とは逆方向の、やはり４２０ｔ／ｍの固有撚り量があったので、完成したコードでは固有撚り量はゼロとなった。
【００３５】
本発明に従ってコードでは、１２００ｄｔｅｘのヤーンには撚り方向とは逆方向に５７０ｔ／ｍの撚り量が、そして１８４０ｄｔｅｘのヤーンにはやはり撚り方向とは逆方向に４２０ｔ／ｍの撚り量が与えられていた。完成したコードでは、正量繊度の大きいヤーンの固有撚り量はゼロとなる一方、１２００ｄｔｅｘのヤーンは１５０ｔ／ｍの残留固有撚り量を示した。
【００３６】
図２のグラフから判るように、本発明に従ったコードの引張り強さは、同じ正量繊度のヤーン２本で作られたコードのものよりもやや高い。又本発明に従ってコードは従来の正量繊度のヤーン２本で作られるので、特別の正量繊度で作られるコードに比べて、引張り強さが十分にありながらコスト的に有利に製造することが可能となった。
【００３７】
見方を変えると、合計正量繊度を、１２２０ｄｔｅｘのヤーン２本のコードと１８４０ｄｔｅｘのヤーン２本のコードとの間に設定できる割安なコードが、本発明によって可能になったのである。必要な引張り強さを考慮してもコードの合計正量繊度が２４４０ｄｔｅｘと３０４０ｄｔｅｘの間にあれば充分とされる場合で、コストが高いため特別な正量繊度が問題外となる時に、合計正量繊度が３６８０ｄｔｅｘのコードを使わねばならない必要性はもうないのである。これによって、ゴム付きプライの重量は割安に軽減できるのだが、コードの合計正量繊度の低減と並んでさらに、コードの直径の減少も効果を発揮して、コード周囲のゴム層も小型化できるために、ゴムの全体量もやはり軽減される。
【００３８】
例えば１８４０ｄｔｅｘのレーヨンヤーン１本と２４４０ｄｔｅｘのレーヨンヤーン１本を２本撚りのコードに、あるいは、同じ正量繊度のヤーン２本と別の正量繊度のヤーン１本を３本撚りのコードに、というように、異なった正量繊度のレーヨンヤーンを互いに組み合わせることもできる。つまり全体として、ゴム付きプライ用のための、様々な合計正量繊度を割安に作れるコードの数が増え、適用されるケースに対しての、より的確な適応が可能となり、さらに重量が不必要に高くなるのが避けられる。同じことがもちろんナイロンなど他のヤーン材料にもあてはまる。
【００３９】
【発明の効果】
叙上の如く本発明のゴム付きプライ及びその製造方法は、ゴム付きプライのコードを、通常市販されかつ正量繊度が異なる少なくとも２種類のヤーンを互いに撚り合わせることにより形成するため、強度などの物理的特性を損ねることなく、廉価にかつ重量が軽減されたゴム付きプライをうることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】従来のコードと本発明によるコードとを比較した荷重−伸びのグラフである。
【符号の説明】
１ コード
２、３ ヤーン

Claims (6)

1. カーカス及び／又はブレーカを含むタイヤ構造体として用いられ、非金属の多数のコード（１）を含むとともに、このコード（１）は互いに撚り合わされたヤーン（２）、（３）からなり、かつこのヤーン（２）、（３）は互いに撚り合わされたフィラメントから構成されるゴム付きプライにおいて、
   前記コード（１）は、一定長さ当たりの重量である正量繊度が異なる少なくとも２種類のヤーン（２）、（３）を互いに撚り合わせることにより形成され、
   かつコード（１）を形成する異なる正量繊度のヤーン（２）、（３）は、撚り合わせする前に、夫々異なる大きさの固有撚り量（一定長さ当たりの撚り回数）が与えられ、正量繊度の小さいヤーン（２）の固有撚り量は、このヤーン（２）の正量繊度よりも大きい正量繊度のヤーン（３）の固有撚り量よりも大きく、
   完成したコード（１）において、最大の正量繊度の１本又は複数本のヤーン（３）の固有撚り量は、ゼロである一方、小さい正量繊度の１本又は複数本のヤーン（２）は、残留固有撚り量を有することを特徴とするゴム付きプライ。
2. 前記コード（１）は、レーヨンヤーンからなることを特徴とする請求項１に記載のゴム付きプライ。
3. コード（１）は、正量繊度が異なる２種類のヤーン（２）、（３）からなり、かつ完成したコード（１）において、小さい正量繊度のヤーン（２）の固有撚り量は略１００〜１５０ｔ／ｍ（１メートル当たりの撚り回数）であるのに対して、大きい正量繊度のヤーン（３）の固有撚り量はゼロであることを特徴とする請求項２記載のゴム付きプライ。
4. 前記コード（１）は、正量繊度が１２２０ｄｔｅｘ（１００００メートル当たりのグラム）の１本のヤーン（２）と、正量繊度が１８４０ｄｔｅｘの１本のヤーン（３）とからなるとともに、この１８４０ｄｔｅｘのヤーン（３）の撚り合わされる前の固有撚り量は、略３６０〜４８０ｔ／ｍであることを特徴とする請求項３記載のゴム付きプライ。
5. 前記コード（１）は、正量繊度が１８４０ｄｔｅｘの１本のヤーン（２）と、２４４０ｄｔｅｘの１本のヤーン（３）とからなるとともに、この２４４０ｄｔｅｘのヤーン（３）の撚り合わされる前の固有撚り量は、略３２０〜４４０ｔ／ｍであることを特徴とする請求項３記載のゴム付きプライ。
6. ヤーン（２）、（３）の撚り合わせの前に、各ヤーン（２）、（３）のフィラメントを互いに撚り合わせるに際して、正量繊度の小さいヤーン（２）の強度が、正量繊度の大きいヤーン（３）の強度に近似するように、その分だけ正量繊度の小さいヤーン（２）の固有撚り量を正量繊度の大きいヤーン（３）の固有撚り量よりも大きくすることにより、完成したコード（１）において、最大の正量繊度の１本又は複数本のヤーン（３）の固有撚り量は、ゼロである一方、小さい正量繊度の１本又は複数本のヤーン（２）は、残留固有撚り量を有することを特徴とするゴム付きプライの製造方法。

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