JP4294325B2 - タイヤ用補強プライ - Google Patents

Description

本発明はローダー、トラック、グレーダーまたはスクレーパーのような建築現場用重車両および/またはオフロード車両に合うようになっているラジアル補強体を有するタイヤに関する。

上記タイヤは少なくとも主に半径方向の金属ケーブルよりなるカーカス補強体と、このカーカス補強体とトレッドとの間に設けられたクラウン補強体とを備えており、クラウン補強体は、各々において互いに平行であって、各々においてそれぞれ周方向に対して１０°と４５°との間であることができる角度をなして互いに交差されている非伸長性金属ケーブルよりなる少なくとも２つのプライで構成されている作用アーマチャと称するアーマチャを備えている。このようなタイヤに合う機械を使用する場合、保護アーマチャとして知られ、弾性金属ケーブルよりなる少なくとも１つのプライよりなる追加のアーマチャを作用プライの半径方向外側に設けることを必要とする。ケーブルは、その破壊荷重に等しい引張り力下で、その相対伸び率が少なくとも３％であれば弾性であると言われ、他方、非伸長性である言われるケーブルはその破壊荷重の１０％に等しい引張り力下で多くとも０．２％に等しい相対伸び率を有する。保護プライのケーブルは周方向に対して５°と３５°との間であることができる角度をなしており、２つのプライが設けられている場合、これらのプライは一般に１つのプライから次のプライまで交差されている。

タイヤにより維持されるより大きい耐衝撃性およびより大きい快適性を与える良好な可撓性を有するクラウン補強体を得るために、特許文献１は上記補強体を構成する金属ケーブルよりなるプライが幾つかの規則に従わなければならないことを提案している。
＊所定の層における直径ｄの２つのケーブル間の軸方向距離aは１．７５と２．４ｄとの間でなければならない、
＊２つの層それぞれにおける２つのケーブル間の半径方向距離ｂは比a/bが０．８２と１．２との間であるような値でなければならない。

横糸織物における横糸ワイヤまたはケーブルの交差点における摩擦移動を回避するために、特許文献２は、横糸要素としてゴムまたはゴム配合物を可塑性および伸張性状態で使用し、縦糸は、そういうものとして知られるように、織物を補強するようになっている要素であり、横糸要素の唯一目的は縦糸要素間の平行を維持することである。

特許文献１は、航空機タイヤ用の補強体の非常に特定の構造の場合、互いに積重ねられ、各々が互いに平行な補強要素を有する或る数の補強層を備え、第１層の要素が第１層に隣接した第２層の要素の中層軸線に対して半歩だけ片寄った中央軸線を有している積層状またはシート状補強製品をクラウン補強体として使用することを提案している。この構成によれば、芳香族ポリアミド補強要素から製造されるクラウン補強体がその耐衝撃性を維持し、且つより大きい耐性を有することが可能である。

考察中の種類のタイヤは、特に積載用および輸送用車両の場合、転動している地面により厳しい扱いを受ける。切断物体、鋭利な物体および他の物体によるこのような攻撃の結果、下記のことが起こる。
a)トレッドおよび保護プライだけではなく、作用プライに切傷が生じ、湿度および土粒子により金属要素が広がったり、酸化したりする可能性がある。
b)クラウンが全体としてパンクし、攻撃的な物体の性質および形状によっては、カーカス補強体自身もパンクすることがある。

フランス特許１５５０７４９号 米国特許第２１５１１８６号

上記欠点を解消し、且つ考察中種類のタイヤのクラウン補強体の耐性をできるだけ改良することを目的とする。

本発明は、コーティング用のゴム混合物に埋設された補強要素で構成されたタイヤ用補強プライにおいて、コーティング用混合物に埋設された互いに平行な金属要素よりなる第１および第２層と、上記２つの層の間に設けられ、コーティング用混合物に埋設された繊維材料製の要素よりなる第３層とを備えており、上記繊維要素は金属要素に対して７０°と１１０°との間の角度で配向されていることを特徴とするタイヤ用補強プライを提案する。

繊維材料は脂肪族ポリアミド、ポリエステルであってもよいが、好ましくは芳香族ポリアミドである。
繊維要素は撚り合わされた幾つかの糸よりなるケーブルであっても、モノフィラメントであってもよい。
第１および第２層の金属要素は好ましくはいわゆる弾性種類の鋼ケーブルである。第１層のケーブルは第２層のケーブルと異なってもよいが、製造コストの観点から、上記両層用に同じ品質の金属ケーブルを使用するのが有利である。
使用するコーティング製品は好ましくはゴム混合物である（が、特にプライの第３層の繊維要素を埋設するために幾つかのプラストマーを使用することが可能である）。本発明によるプライの３つの層の金属および繊維補強要素は単一のゴム混合物に埋設されてもよいが、異なる組成および/または特性を有する２種類のゴム混合物に埋設してもよく、一方の混合物は金属要素を被覆し、第２混合物は繊維要素を被覆する。第１および第２層の金属要素は２つの異なるゴム混合物に埋設することもでき、第１混合物は２つの第１層の半径方向上面および下面を覆い、第２混合物は上記２つの第１層の下面および上面を構成し、上記第２混合物は好ましくは第３層の繊維要素が埋設される混合物である。

図１は本発明によるプライNの主補強要素E₁、E₂の方向と直角な断面図である。これらの要素E₁、E₂は弾性である鋼製の金属ケーブルであり、破壊荷重に等しい引張り力下で少なくとも３％の相対伸び率を有するケーブルは弾性である考えられる。要素E₁はゴムライニング混合物M₁に埋設されており、この混合物とともにプライNの上層C₁を構成している。要素E₂はゴム混合物M2に埋設されており、この混合物とともにプライNの上層C₂を構成している。要素E₁、E₂は各層において互いに平行であって、一定の間隔ｐだけ互いに軸方向に離れている。要素E₁、E₂は２つの層C₁、C₂において異なることもでき、例えば、層C₁における所定構造のケーブルE₁および層C₂における異なる構造のケーブルE₂であってもよいが、これらの要素が同じであれば、工業上の適用にとって最適である。これは混合物M₁,M₂にも当てはまる。２つの層C₁、C₂間には、ゴムライニング混合物M₃に埋設された補強要素E3の第３層C₃が配置されている。上記要素E₃は方向が金属要素E1の方向と直角であるポリアミドの繊維モノフィラメントであり、これらの要素E₃は層C₃において互いに平行であって、間隔ｐの１．２倍と４倍との間である間隔Pだけ互いにはなれている。層C₁の要素E₁の半径方向最も外側の母線上のゴム混合物M₁の厚さをe₁とし、同じ要素の半径方向に最も下側の母線下の同じ混合物M₁の厚さをe₂とすれば、e₂はe₁と等しくても等しくなくてもよい。好ましくは、２つの厚さe₁、e₂が等しければ、製造コストが低減する。同様に、中間層C₃の要素E₃の上側母線の上方および下側母線の下方の混合物M₃の厚さをe₃、e₄とすれば、e₃＝e₄であることが好ましい。対照的に、仮にライニング混合物M₃が未加硫状態または加硫状態いずれにしても混合物間の付着の観点から混合物M1と完全に適合性であっても、その構成の点で混合物M₁と一般に異なっていると、e₃、e₄は一般にe₁、e₂と異なっている。

図２に示すプライNは主に下記の点で図１のプライとは異なっている。
・層C₁における要素E₁の下側母線の下方および層C₂における要素E₁の上側母線の上方のライニング混合物M₁、M₂の層は上記要素E1がライニング混合物M₃の層と直接接触するようには存在していない。
・金属要素E₁は図１の要素と同じ性質および構造のものであり、対照的に、図２に示した上記場合の繊維要素E₃は芳香族ポリアミドの繊維ケーブルであり、これらのケーブルはそれらの構成によりモノフィラメントより可撓性であり、また本質的に等しい直径の場合、プライを構成するのに使用される２つのカレンダロールにより及ぼされる圧力の影響下で、金属要素E₁の相互貫通を許容し、その結果、プライNの厚さが減少し、中間層C₃のための起伏形状が現れる。

図３において、３つの層C1、C2、C3を有するプライNは以下に説明するオフロード用タイヤの保護プライ３３または３４を構成する。サイズ１８．００−３３XKの上記タイヤは非伸長性である鋼製のラジアル金属ケーブルの単一プライ１よりなるカーカス補強体を備えており、上記プライ１は一般にビードワイヤ２に巻きつけてカーカス補強折返し部１０を形成することによって各ビードに固定されており、上記折返し部の端部は側壁部５の本質的に中間に位置決めされている。上記カーカス補強体とトレッド４との間には、作用アーマチャとして知られる第１アーマチャを備えているクラウン補強体３が配置されており、このアーマチャは各々において互いに平行であって、各々においてそれぞれ周方向と３４°および２０°に等しい角度をなして互いに交差されている非伸長性金属ケーブルの少なくとも２つのプライ３１、３２よりなっている。作用補強体３は、周方向に対して作用プライにおけるケーブルの８°に等しい最小角度より小さい角度で配向された非伸長性金属ケーブルの２つのプライ３６０、３６１を制限するブロック３６の形態を採るカーカス１の箍掛けアーマチャ３６により半径方向内側で完了されており、上記箍掛けプライ３６０、３６１の軸方向幅は作用プライ３１、３２の軸方向幅と比較して小さい。

作用補強体３１、３２の半径方向外側には、上記の場合、２つの保護プライ３３、３４よりなる保護補強体が配置されており、保護プライ３３、３４の各々は３つの層C₁、C₂、C₃よりなるプライNである。層C₁、C₂は同じであり、天然ゴムをベースにした混合物M1に埋設された弾性金属ケーブルよりなる。層C₃は同じ混合物M₁に埋設されたポリアミドモノフィラメントよりなる。上記２つの保護プライ３３、３４の軸方向幅は、半径方向内側の保護プライ３３の軸方向幅が半径方向内側の作用プライ３１の軸方向幅より大きく、且つ半径方向外側の保護プライ３４の軸方向幅が半径方向外側の作用プライ３２の軸方向幅より大きいようになっている。
かかる保護プライの使用によれば、耐衝撃性および耐パンク性に悪影響することなしに耐切性が著しく増大し、岩だらけの地面を転動する時間が同じである場合、最後の保護プライに見られる切傷の数が本質的に１．５分に１になり、最も内側の保護プライに見られる切傷の数が４分の１になり、対照例のタイヤ（通常の保護プライを有するタイヤ）は作用プライ３２における切傷を有するが、試験タイヤのプライ３２はその痕跡がない。付け加えて言わなければならないこととしては、多くの酸化の痕跡が対照例のタイヤの作用プライ３２に見られるが、試験タイヤの作用プライ３２はそのままである。

本発明によるプライの保護に必要とされる機械は簡単であって、それ自身公知である。図４を参照して説明すると、第３層C₃は一方ではボビン１０１に巻かれた繊維要素E3を、他方ではライニング混合物M₃の２つの層またはシートをカレンダーの２つのロール１０４、１０５間に同時に導入することによって予め作成される。ロール１０４、１０５から層C₃が出て来、次いでこの層C₃を、上記の場合、要素E3の方向であるカレンダーリング方向と直角にカッタで切断する。次いで、得られたストリップを接合機１０７で接合して、要素がカレンダー１０４、１０５においてカレンダーリング方向と直角である層C₃を形成し、この層C₃はボビンに巻かれる。金属要素E1、E2がボビン１０９、１１１に巻かれるのと同時に、且つカレンダー用混合物M1、M2の層がローラー１１３、１１４から出て来るのと同時に、上記ボビン１１０は主にロール１１５、１１６で構成されるカレンダーに供給し、ロール１１５、１１６からプライNが出て来て、次いでロール１１７に巻かれる。

本発明の第１実施例によるプライの概略横断面図である。 第２実施例によるプライの同様な図である。 本発明による保護プライを備えた建築現場用タイヤの子午線方向断面図である。 上記プライの作成に使用される機械または工具の群の例としての非常に概略的な図である。

Claims (6)

1. コーティング用製品に埋設された補強要素で構成されたタイヤ用補強プライNにおいて、コーティング用製品M₁、M₂に埋設された互いに平行な金属要素E₁、E₂よりなる第１および第２層C₁、C₂と、上記２つの層の間に設けられ、コーティング用製品M₃に埋設された繊維材料製の要素E₃よりなる第３層C₃とを備えており、上記繊維要素E₃は金属要素E₁、E₂に対して７０°と１１０°との間の角度で配向されていることを特徴とするタイヤ用補強プライ。
2. 繊維材料は芳香続ポリアミドであることを特徴とする請求項１に記載の補強プライ。
3. 繊維要素E₃はモノフィラメントあることを特徴とする請求項１に記載の補強プライ。
4. 金属要素E₁、E₂は弾性である言われている鋼ケーブルであり、第１および第２層C₁、C₂において同じであることを特徴とする請求項１に記載の補強プライ。
5. ゴム混合物M₁、M₂、M₃は同じ構成を有していることを特徴とする請求項４に記載の補強プライ。
6. 混合物M₁、M₂は同じ構成を有しており、混合物M₃は異なる構成を有していることを特徴とする請求項４に記載の補強プライ。

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