JPH02167736A - 帯状の積層補強体並びに空気入りタイヤ - Google Patents
帯状の積層補強体並びに空気入りタイヤInfo
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- JPH02167736A JPH02167736A JP1048447A JP4844789A JPH02167736A JP H02167736 A JPH02167736 A JP H02167736A JP 1048447 A JP1048447 A JP 1048447A JP 4844789 A JP4844789 A JP 4844789A JP H02167736 A JPH02167736 A JP H02167736A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
複合材料、なかでも高分子系の繊維強化プラスチック（
ＦＲＰ）をはじめ、繊維強化熱可塑性プラスチック（Ｆ
ＲＴＰ）、繊維強化ゴム（ＦＲＲ）など、マトリンクス
と分散材又は強化材より成るような、新しい材料の体系
化の著しい進歩発展に関連して、上記強化材としてとく
に有用と目される帯状の積層補強体、さらにはとくに空
気入りタイヤの補強にも適合させることを自損した開発
研究の成果を、ここに提案しようとするものである。
ＦＲＰ）をはじめ、繊維強化熱可塑性プラスチック（Ｆ
ＲＴＰ）、繊維強化ゴム（ＦＲＲ）など、マトリンクス
と分散材又は強化材より成るような、新しい材料の体系
化の著しい進歩発展に関連して、上記強化材としてとく
に有用と目される帯状の積層補強体、さらにはとくに空
気入りタイヤの補強にも適合させることを自損した開発
研究の成果を、ここに提案しようとするものである。
（従来の技術）
従来のＰＲＰにあっては、粉粒体、短繊維などを分散さ
せて強化が図られたのであるがマトリックス中に分散さ
せた強化繊維の端部にて剛性段差を生じることによる不
利がときに指摘され、またこのような繊維分散によって
は補強芯体の埋設によるような強化は達せられ難い。
せて強化が図られたのであるがマトリックス中に分散さ
せた強化繊維の端部にて剛性段差を生じることによる不
利がときに指摘され、またこのような繊維分散によって
は補強芯体の埋設によるような強化は達せられ難い。
一方、高分子系複合材料よりなる製品として、夙に広く
利用されて来た空気入りタイヤの補強部材としては、通
常有機繊維ヤーンや、金属とくにスチールワイヤを撚り
合わせて成るコードを互いに平行配列にて引揃えゴム被
覆を施した、ゴム引きコード布が一般に用いられ、なか
でもかかるコード布を用いて少なくとも一対のビードコ
アに係留したトロイド状のカーカスをそなえる空気入り
タイヤでは、カーカスのクラウン部を、上記のゴム引き
コード布を斜めに裁断し、コードが互いに交差する向き
に重ね合わせた複数層よりなる斜文部材のブレーカ又は
ベルトによって補強するを例としている。
利用されて来た空気入りタイヤの補強部材としては、通
常有機繊維ヤーンや、金属とくにスチールワイヤを撚り
合わせて成るコードを互いに平行配列にて引揃えゴム被
覆を施した、ゴム引きコード布が一般に用いられ、なか
でもかかるコード布を用いて少なくとも一対のビードコ
アに係留したトロイド状のカーカスをそなえる空気入り
タイヤでは、カーカスのクラウン部を、上記のゴム引き
コード布を斜めに裁断し、コードが互いに交差する向き
に重ね合わせた複数層よりなる斜文部材のブレーカ又は
ベルトによって補強するを例としている。
このような斜文部材は、コードと被覆ゴムの弾性率の違
いに加えてコードの端末はど動き易いことからコードの
端末が揃って位置するベルトの側縁付近に応力集中がお
こり、耐久性の面で好ましくない。また斜文部材による
たが締め効果はベルトの幅の中心付近では大きいのに反
しベルトの側縁付近では、２あまり大きい張力は負担し
得ないので必要な円周張力を確保するにはより広い幅が
必要になるが、それに伴われてコード長が増すほどコー
ド端末の動き量は増加し、ますまず耐久性の面で好まし
くない。
いに加えてコードの端末はど動き易いことからコードの
端末が揃って位置するベルトの側縁付近に応力集中がお
こり、耐久性の面で好ましくない。また斜文部材による
たが締め効果はベルトの幅の中心付近では大きいのに反
しベルトの側縁付近では、２あまり大きい張力は負担し
得ないので必要な円周張力を確保するにはより広い幅が
必要になるが、それに伴われてコード長が増すほどコー
ド端末の動き量は増加し、ますまず耐久性の面で好まし
くない。
このような欠点については、斜文部材のコード端末付近
で折り返すいわゆるフォールド構造や、張力が働く向き
にコードを配列した付加層などが用いられてはいるが、
コスト面の不利が余儀なくされる。
で折り返すいわゆるフォールド構造や、張力が働く向き
にコードを配列した付加層などが用いられてはいるが、
コスト面の不利が余儀なくされる。
加えてこのうちフォールド構造は、コード端への応力集
中に起因する諸問題の一応の解決にはなるにしても、コ
ードの折り返し部分でのコ゛−ドの疲労や、コードとゴ
ムの剛性差に起因する耐久性の問題があり、また、張力
が働く方向にコードを配列する付加層はコードに垂直な
向きの剛性が低いために、タイヤのようにあらゆる方向
から力が働く場合には、総合的に要求される性能を得る
のは困難となる。
中に起因する諸問題の一応の解決にはなるにしても、コ
ードの折り返し部分でのコ゛−ドの疲労や、コードとゴ
ムの剛性差に起因する耐久性の問題があり、また、張力
が働く方向にコードを配列する付加層はコードに垂直な
向きの剛性が低いために、タイヤのようにあらゆる方向
から力が働く場合には、総合的に要求される性能を得る
のは困難となる。
一方、波状コードを揃えて並べた補強材を２層重ねとす
る試みとして英国特許第８１５０５５号明細書に示され
るような例もあるが、そこに開示されているものはある
層ともう一方の層のそれぞれ１本のみが対となって交差
的に重なっているだけであって、上下層におけるコード
の一対とこれに隣接するコードの一対の間に剛性段差が
生して、補強材としての機能は単に張力が働く方向にコ
ードを配列した場合のそれと大差がない。
る試みとして英国特許第８１５０５５号明細書に示され
るような例もあるが、そこに開示されているものはある
層ともう一方の層のそれぞれ１本のみが対となって交差
的に重なっているだけであって、上下層におけるコード
の一対とこれに隣接するコードの一対の間に剛性段差が
生して、補強材としての機能は単に張力が働く方向にコ
ードを配列した場合のそれと大差がない。
（発明が解決しようとする課題）
従来の技術について上述した問題点を抜本的に解決し、
全く新規な帯状の積層補強体とその性質を専ら利用する
空気入りタイヤを提供することがこの発明の目的である
。
全く新規な帯状の積層補強体とその性質を専ら利用する
空気入りタイヤを提供することがこの発明の目的である
。
（課題を解決するための手段）
上記の目的は、次に要約する構成によって実現される。
同一面内で波形又はジグザグ状に揃って並ぶ配向になる
複数本のコード又はフィラメントを補強素子とし、これ
に比し弾性率のより低い高分子材料の被覆によって層状
に合体した複数のストリップからなり、各ストリップの
補強素子のおのおのが、隣接ストリップの層内を占める
少なくとも２本の補強素子との間で交差的に重なる結節
域を有し、しかも全ストリップの補強素子の配向の向き
が同一方向に揃う成層構造を特徴とする、帯状の積層補
強体。
複数本のコード又はフィラメントを補強素子とし、これ
に比し弾性率のより低い高分子材料の被覆によって層状
に合体した複数のストリップからなり、各ストリップの
補強素子のおのおのが、隣接ストリップの層内を占める
少なくとも２本の補強素子との間で交差的に重なる結節
域を有し、しかも全ストリップの補強素子の配向の向き
が同一方向に揃う成層構造を特徴とする、帯状の積層補
強体。
この場合に、結節域が、幅方向及び長平方向の全域にわ
たる分散配列になること、 各ストリップの層内を波形又はジグザグ状をなして占め
る補強素子が、互いに隣接するス１リップの相互間で、
位相、振幅及び波長のうちの少なくとも一を異にした成
層構造になること、補強素子が有ｉ繊維よりなること、 補強素子がスチールコード又はスチールワイヤよりなる
こと、 補強素子の被覆がゴムによるものであること、そして互
いに隣接するストリップ相互間で、補強素子の波形又は
ジグザグ形の位相がずれ、そのずれ量が波形又はジグザ
グ形の波長λに対し３／８λ〜５／８λであること、が
とくに好適であり、さらに 同一面内で波形又はジグザグ状に揃って並ぶ配向になる
複数本のコード又はフィラメントを補強素子とし、これ
に比し弾性率のより低い高分子材料の被覆によって層状
に合体した複数のストリップからなり、各ストリップの
補強素子のおのおのが、隣接ストリップの層内を占める
少なくとも２本の補強素子との間で交差的に重なる結節
域を有し、しかも全ストリップの補強素子の配向の向き
が同一方向に揃う成層構造になる帯状の積層補強体を、
強化手段として具備することを特徴とする、空気入りタ
イヤ、 少なくとも一対のビードコアに係留されるトロイド状カ
ーカスをボディ補強とする空気入りタイヤにして、同一
面内で波形又はジグザグ状に揃って並ぶ配向になる複数
本のコード又はフィラメントを補強素子とし、これに比
し弾性率のより低い高分子材料の被覆によって層状に合
体した複数のスｌ−リップからなり、各ストリップの補
強素子のおのおのが、隣接ストリップの層内を占める少
なくとも２本の補強素子との間で交差的に重なる結節域
を有し、しかも全ストリップの補強素子の配向の向きが
同一方向に揃うｒＧ、層構造になる帯状の積層補強体を
、カーカスのクラウン部の強化手段として具備すること
を特徴とする、空気入りタイヤ及び 少なくとも一対のビードコアに係留されるトロイド状カ
ーカスをボディ補強とする空気入りタイヤにして、同一
面内で波形又はジグザグ状に揃って並ぶ配向になる複数
本のコード又はフィラメントを補強素子とし、これに比
し弾性率のより低い高分子材料の被覆によって層状に合
体した複数のストリップからなり、各ストリップの補強
素子のおのおのが、隣接ストリップの層内を占める少な
くとも２本の補強素子との間で交差的に重なる結節域を
有し、しかも全ストリップの補強素子の配向の向きが同
一方向に揃う成層構造になる帯状の積Ｎ補強体を、ビー
ド部の強化手段として具備することを特徴とする、空気
入りタイヤ、では上記した帯状の積層補強体に特有の性
質が活用され得る。
たる分散配列になること、 各ストリップの層内を波形又はジグザグ状をなして占め
る補強素子が、互いに隣接するス１リップの相互間で、
位相、振幅及び波長のうちの少なくとも一を異にした成
層構造になること、補強素子が有ｉ繊維よりなること、 補強素子がスチールコード又はスチールワイヤよりなる
こと、 補強素子の被覆がゴムによるものであること、そして互
いに隣接するストリップ相互間で、補強素子の波形又は
ジグザグ形の位相がずれ、そのずれ量が波形又はジグザ
グ形の波長λに対し３／８λ〜５／８λであること、が
とくに好適であり、さらに 同一面内で波形又はジグザグ状に揃って並ぶ配向になる
複数本のコード又はフィラメントを補強素子とし、これ
に比し弾性率のより低い高分子材料の被覆によって層状
に合体した複数のストリップからなり、各ストリップの
補強素子のおのおのが、隣接ストリップの層内を占める
少なくとも２本の補強素子との間で交差的に重なる結節
域を有し、しかも全ストリップの補強素子の配向の向き
が同一方向に揃う成層構造になる帯状の積層補強体を、
強化手段として具備することを特徴とする、空気入りタ
イヤ、 少なくとも一対のビードコアに係留されるトロイド状カ
ーカスをボディ補強とする空気入りタイヤにして、同一
面内で波形又はジグザグ状に揃って並ぶ配向になる複数
本のコード又はフィラメントを補強素子とし、これに比
し弾性率のより低い高分子材料の被覆によって層状に合
体した複数のスｌ−リップからなり、各ストリップの補
強素子のおのおのが、隣接ストリップの層内を占める少
なくとも２本の補強素子との間で交差的に重なる結節域
を有し、しかも全ストリップの補強素子の配向の向きが
同一方向に揃うｒＧ、層構造になる帯状の積層補強体を
、カーカスのクラウン部の強化手段として具備すること
を特徴とする、空気入りタイヤ及び 少なくとも一対のビードコアに係留されるトロイド状カ
ーカスをボディ補強とする空気入りタイヤにして、同一
面内で波形又はジグザグ状に揃って並ぶ配向になる複数
本のコード又はフィラメントを補強素子とし、これに比
し弾性率のより低い高分子材料の被覆によって層状に合
体した複数のストリップからなり、各ストリップの補強
素子のおのおのが、隣接ストリップの層内を占める少な
くとも２本の補強素子との間で交差的に重なる結節域を
有し、しかも全ストリップの補強素子の配向の向きが同
一方向に揃う成層構造になる帯状の積Ｎ補強体を、ビー
ド部の強化手段として具備することを特徴とする、空気
入りタイヤ、では上記した帯状の積層補強体に特有の性
質が活用され得る。
また、空気入りタイヤのうち、産業機械類の自走用ラジ
アルタイヤにあってはとくに懸念され、−船釣な乗用車
用ラジアルタイヤでは程度の差があっても、長期にわた
る使用の間、荷重下の転勤で、さらにはコーナリング時
に発生する横力に由来するなどしてコード疲労がはなは
だしい場合、ベルトコード破断が起こってバースト事故
に発展するおそれなしとしないところ、このようなコー
ド破断の防止に関しては、従来、ベルトに用いるコード
そのものについて疲労性の改善に努力が払われているに
すぎなかったのであるが、ここに波形又はジグザグ状に
揃って並ぶ配向になる複数本のコード又はフィラメント
をＧｌｌｔ強素子とするベルトラトロイド状カーカスの
強化手段として用いその補強素子の配列に工夫をこらし
てコード又はフィラメントの疲労ひいては破断の新規有
用な解決を図るためには次の構成が有用である。
アルタイヤにあってはとくに懸念され、−船釣な乗用車
用ラジアルタイヤでは程度の差があっても、長期にわた
る使用の間、荷重下の転勤で、さらにはコーナリング時
に発生する横力に由来するなどしてコード疲労がはなは
だしい場合、ベルトコード破断が起こってバースト事故
に発展するおそれなしとしないところ、このようなコー
ド破断の防止に関しては、従来、ベルトに用いるコード
そのものについて疲労性の改善に努力が払われているに
すぎなかったのであるが、ここに波形又はジグザグ状に
揃って並ぶ配向になる複数本のコード又はフィラメント
をＧｌｌｔ強素子とするベルトラトロイド状カーカスの
強化手段として用いその補強素子の配列に工夫をこらし
てコード又はフィラメントの疲労ひいては破断の新規有
用な解決を図るためには次の構成が有用である。
少なくとも一対のビードコアにより係留されたトロイド
状カーカスを有し、このトロイド状カーカスのまわりで
、波形又はジグザグ形に揃って並ぶ配向になる複数本の
コード又はフィラメントを補強素子としこれに比し弾性
率のより低い高分子材料の被覆を施したストリップを上
記トロイド状カーカスのクラウン強化に与かるベルトと
してそなえている空気入りタイヤにして、ベルトのうち
少なくとも２枚は上記ストリップよりなり、それらの相
互間にて補強素子の波形又はジグザグ形の位相がずれ、
かつそのずれ量がタイヤのまわりで連続して変化する成
層構造になることを特徴とする、空気入りタイヤ。
状カーカスを有し、このトロイド状カーカスのまわりで
、波形又はジグザグ形に揃って並ぶ配向になる複数本の
コード又はフィラメントを補強素子としこれに比し弾性
率のより低い高分子材料の被覆を施したストリップを上
記トロイド状カーカスのクラウン強化に与かるベルトと
してそなえている空気入りタイヤにして、ベルトのうち
少なくとも２枚は上記ストリップよりなり、それらの相
互間にて補強素子の波形又はジグザグ形の位相がずれ、
かつそのずれ量がタイヤのまわりで連続して変化する成
層構造になることを特徴とする、空気入りタイヤ。
さて第１図（ａ）、 （ｂ）及び（Ｃ）にて、この発明
に従う補強素子の配列を最も端的にあられす二枚の成層
構造の事例を、各層間の補強素子の位相、振幅及び波長
が、それぞれ異なる場合で示し図中１，１′は、同一面
内で波形に揃って並ぶ配向になる複数本のコード若しく
はフィラメントによる補強素子である。
に従う補強素子の配列を最も端的にあられす二枚の成層
構造の事例を、各層間の補強素子の位相、振幅及び波長
が、それぞれ異なる場合で示し図中１，１′は、同一面
内で波形に揃って並ぶ配向になる複数本のコード若しく
はフィラメントによる補強素子である。
図にはあられれていないが補強素子１．１′はこれに比
し弾性率のより低い高分子材料、最も典型的にはゴムの
被覆により、それぞれ層状に合体して複数のストリップ
とする。ストリップの各層は例えばそれらの補強素子１
のおのおのがその層に隣接する他の層内を占める少なく
とも２本の補強素子１′との間で交差的に重なる結節域
を有し、しかも全ストリップの補強素子１．１′の配向
の向きが同一方向に揃う成層構造をなすものとする。
し弾性率のより低い高分子材料、最も典型的にはゴムの
被覆により、それぞれ層状に合体して複数のストリップ
とする。ストリップの各層は例えばそれらの補強素子１
のおのおのがその層に隣接する他の層内を占める少なく
とも２本の補強素子１′との間で交差的に重なる結節域
を有し、しかも全ストリップの補強素子１．１′の配向
の向きが同一方向に揃う成層構造をなすものとする。
図中２．２′で補強素子相互間で交差的に重なる結節域
を一部について示しである。
を一部について示しである。
なおちなみに第１図（ｄ）にて同様に２枚のうちの−の
層の補強素子１が他の層におけるただ１本の補強素子１
′とだけ交差的に重なる場合を、その結節域２にあわせ
示し、参考としである。
層の補強素子１が他の層におけるただ１本の補強素子１
′とだけ交差的に重なる場合を、その結節域２にあわせ
示し、参考としである。
また第２図（ａ）、 （ｂ）及び（Ｃ）では、それぞれ
、振幅と位相、振幅と波長及び波長と位相が異なる場合
、さらに第３図（ａ）、 （ｂ）にて位相、振幅及び波
長のすべてをずらせた場合の各事例を図解しである。
、振幅と位相、振幅と波長及び波長と位相が異なる場合
、さらに第３図（ａ）、 （ｂ）にて位相、振幅及び波
長のすべてをずらせた場合の各事例を図解しである。
このような帯状積層補強体は、例えばＦＲＰの補強芯体
としての利用や、ゴム物品たとえばフェンダの如きの張
力負担補強芯の如きにも使用できるほか、とくに自動車
タイヤの補強としても有用であり、これについて第４図
〜第６図に、帯状積層補強体の性質のとくに有利な活用
を図った事例を、航空機用、トラック・バス用及び乗用
車用の順で、在来の交差部材によるベルト補強の場合と
対比して示す。
としての利用や、ゴム物品たとえばフェンダの如きの張
力負担補強芯の如きにも使用できるほか、とくに自動車
タイヤの補強としても有用であり、これについて第４図
〜第６図に、帯状積層補強体の性質のとくに有利な活用
を図った事例を、航空機用、トラック・バス用及び乗用
車用の順で、在来の交差部材によるベルト補強の場合と
対比して示す。
第４図においてはタイヤサイズＨ４６Ｘ １８．０Ｒ２
０の５枚戒層ベルトについてこの発明の具体例を、波形
コード（材質：アラミド（々ブラー） ３０００ｄ／３
、打込み４．８本／ ＣＴＩＩ ；波長４０ｍｍ、振幅
３ｍｍ）の位相を各層について半波長づつずらした場合
を図解し、従来の交差部材によるベルトと対比しである
。図中Ｂでベルトを示し添字はカーカス（図示略）から
近いものからの積層順をあられす。
０の５枚戒層ベルトについてこの発明の具体例を、波形
コード（材質：アラミド（々ブラー） ３０００ｄ／３
、打込み４．８本／ ＣＴＩＩ ；波長４０ｍｍ、振幅
３ｍｍ）の位相を各層について半波長づつずらした場合
を図解し、従来の交差部材によるベルトと対比しである
。図中Ｂでベルトを示し添字はカーカス（図示略）から
近いものからの積層順をあられす。
また第５図はタイヤサイズ１０００Ｒ２０の４枚ｔｉ、
層ベルト（材質：アラミド（ケブラー） ３０００ｄ／
３打込み５．６本／Ｃｌ１ｌ；振幅１５ｍｍ、波長６Ｉ
ＩＩＩ１１）の位相をやはり半波長づつずらした場合を
従来のベルト構造と対比して示す、なお図中Ｃでラジア
ルカーカスをあられした。
層ベルト（材質：アラミド（ケブラー） ３０００ｄ／
３打込み５．６本／Ｃｌ１ｌ；振幅１５ｍｍ、波長６Ｉ
ＩＩＩ１１）の位相をやはり半波長づつずらした場合を
従来のベルト構造と対比して示す、なお図中Ｃでラジア
ルカーカスをあられした。
また第６図は乗用車用のサイズ１８５／７０ Ｒ１３の
２枚威層ベルト（スチールワイヤ０．３閣φ）の場合に
ついて同様に図解した。
２枚威層ベルト（スチールワイヤ０．３閣φ）の場合に
ついて同様に図解した。
さらに第７図には、ビード補強に用いるチエ−ファーと
しての適用を例示した。
しての適用を例示した。
第７図は、タイヤサイズ１１Ｒ２２，５のビード部補強
に用いる２枚積層のチエ−ファー（材質：ナイロン６６
１２６０ ｄ／２ ）につき波長２０問、振幅２．５１
で、コードの位相を半波長づつずらした場合である。図
中１１はトレッド、１２はベルト、１３はトロイド状カ
ーカス、１４はビードコア、１５はステイフナ−ゴムそ
して１６がチェーファである。
に用いる２枚積層のチエ−ファー（材質：ナイロン６６
１２６０ ｄ／２ ）につき波長２０問、振幅２．５１
で、コードの位相を半波長づつずらした場合である。図
中１１はトレッド、１２はベルト、１３はトロイド状カ
ーカス、１４はビードコア、１５はステイフナ−ゴムそ
して１６がチェーファである。
なおこの発明においてコードというのは、有機繊維のヤ
ーン又は、金属ワイヤなかでもプラスめっきスチールワ
イヤの束よりなるものを、撚り構造の如何を問わず意味
するものとし、またフィラメントについては、有機繊維
のモノフィラメントや、金属とくにスチールのプラス、
銅又は亜鉛などのめっきワイヤそのものを指すのは、云
うまでもない。
ーン又は、金属ワイヤなかでもプラスめっきスチールワ
イヤの束よりなるものを、撚り構造の如何を問わず意味
するものとし、またフィラメントについては、有機繊維
のモノフィラメントや、金属とくにスチールのプラス、
銅又は亜鉛などのめっきワイヤそのものを指すのは、云
うまでもない。
次に第８図は、この発明に従う空気入りタイヤの要部断
面図で、第７図について触れたところと同じ＜１１はト
レッドゴム、１２はベルトであり、１３がトロイド状カ
ーカスである。
面図で、第７図について触れたところと同じ＜１１はト
レッドゴム、１２はベルトであり、１３がトロイド状カ
ーカスである。
トロイド状カーカス１３のクラウン強化手段に役立つよ
うに一般にベルト１２としてトレッドゴム１１の内部に
埋設配置する部材として、この発明に従い波形もしくは
ジグザグ状に揃って並ぶ配向になる複数のコード又はフ
ィラメントを補強素子とする複数層のストリップＢ、、
Ｂ、を用い、第９図にその部分展開図を示した。ここ
に、補強素子１の配向は、タイヤの赤道に平行とするの
は言うまでもなく、第９図の例では、波形に揃って並ぶ
配向になる複数本のコード又はフィラメントを補強素子
とし、これに比し弾性率のより低い高分子材料の被覆を
施したストリップＢ、、 ８２の２枚をベルトとして用
いた場合を示し、ここに添字はトレンドに近い方からの
順序数を示す。
うに一般にベルト１２としてトレッドゴム１１の内部に
埋設配置する部材として、この発明に従い波形もしくは
ジグザグ状に揃って並ぶ配向になる複数のコード又はフ
ィラメントを補強素子とする複数層のストリップＢ、、
Ｂ、を用い、第９図にその部分展開図を示した。ここ
に、補強素子１の配向は、タイヤの赤道に平行とするの
は言うまでもなく、第９図の例では、波形に揃って並ぶ
配向になる複数本のコード又はフィラメントを補強素子
とし、これに比し弾性率のより低い高分子材料の被覆を
施したストリップＢ、、 ８２の２枚をベルトとして用
いた場合を示し、ここに添字はトレンドに近い方からの
順序数を示す。
この例では第９図のようにストリップＢ＋、Ｂｚの各補
強素子の波形は互いに位相がずれていて、δで示した位
相のずれ量は δ１〈δ２くδ、くδ４くδ、〉δ６〉δ７〉δ８〉δ
９のようにベルト３の展開方向に沿い連続して変化して
いることが重要である。
強素子の波形は互いに位相がずれていて、δで示した位
相のずれ量は δ１〈δ２くδ、くδ４くδ、〉δ６〉δ７〉δ８〉δ
９のようにベルト３の展開方向に沿い連続して変化して
いることが重要である。
ここにタイヤの高速回転又は、重荷重負荷にともない、
タイヤ径が拡大することによるような耐久性もくしは走
行安定性の悪化を防ぐには、ベルト１２の円周剛性を強
化することが有効でそのために隣接する２層のストリッ
プの補強素子１における波形又はジグザグ状の位相のず
れ量が、波形又はジグザグ状の波長λの３／８〜５／８
であることが好ましく、これにつき第１０〜１２図に示
す展開図では、ストリップＢ、と８２の位相ずれ量３７
８〜５／８λの例を示す。
タイヤ径が拡大することによるような耐久性もくしは走
行安定性の悪化を防ぐには、ベルト１２の円周剛性を強
化することが有効でそのために隣接する２層のストリッ
プの補強素子１における波形又はジグザグ状の位相のず
れ量が、波形又はジグザグ状の波長λの３／８〜５／８
であることが好ましく、これにつき第１０〜１２図に示
す展開図では、ストリップＢ、と８２の位相ずれ量３７
８〜５／８λの例を示す。
なおこの場合、隣接する２層のストリップＢ。
Ｂ２それぞれを構成する補強素子１．１′の波形又はジ
グザグ状の波長λはほぼ同じである。
グザグ状の波長λはほぼ同じである。
上記したところにおいてストリップＢｌｌ Ｅｌ、 −
−−の区別は、とくにタイヤのベルトとしての適用を典
型として、それらが第４〜７図に示すようにそれぞれ独
立部材である場合のほか、一連なりのストリップを多量
に巻回したそれぞれの巻付は層を意味する場合が含まれ
るのはいうまでもない。
−−の区別は、とくにタイヤのベルトとしての適用を典
型として、それらが第４〜７図に示すようにそれぞれ独
立部材である場合のほか、一連なりのストリップを多量
に巻回したそれぞれの巻付は層を意味する場合が含まれ
るのはいうまでもない。
（作 用）
従来の斜交部材は、はぼ真すぐに伸長するコードが交差
的に重なる向きの積層とされることでコード配列面内の
あらゆる方向の入力に対応できる長所を持つ反面、はぼ
真すぐに伸長して配列されるコードが補強部材幅方向全
域に渡って連続配置されるために、補強層の層間に生じ
るせん断歪がコードの自由端付近に集中し、これが補強
効果の減殺をもたらしまた耐久性を損う原因となってい
た。
的に重なる向きの積層とされることでコード配列面内の
あらゆる方向の入力に対応できる長所を持つ反面、はぼ
真すぐに伸長して配列されるコードが補強部材幅方向全
域に渡って連続配置されるために、補強層の層間に生じ
るせん断歪がコードの自由端付近に集中し、これが補強
効果の減殺をもたらしまた耐久性を損う原因となってい
た。
ところが上述した帯状の積層補強体は、各ストリップの
層と層の間でコードが交差的に重なっている結節域２．
２′によって生じる層閲せん断剛性があらゆる方向の入
力に対応する効果が得られ、その一方、歪についてはコ
ード自体が波形又はジグザグ状であるがゆえ、斜文部材
におけるような、連続配置されたほぼ真すぐなコードの
自由端は存在せずそのために破壊あるいは疲労に至るよ
うな大きな層間歪は発生しない。
層と層の間でコードが交差的に重なっている結節域２．
２′によって生じる層閲せん断剛性があらゆる方向の入
力に対応する効果が得られ、その一方、歪についてはコ
ード自体が波形又はジグザグ状であるがゆえ、斜文部材
におけるような、連続配置されたほぼ真すぐなコードの
自由端は存在せずそのために破壊あるいは疲労に至るよ
うな大きな層間歪は発生しない。
また、斜交部材のコードの自由端付近ではその剛性が極
端に低下するのに対し、帯状の積層補強体ではその全域
に渡ってほぼ均一な剛性をとくに両側縁における剛性緩
和域とともに得ることが可能である。
端に低下するのに対し、帯状の積層補強体ではその全域
に渡ってほぼ均一な剛性をとくに両側縁における剛性緩
和域とともに得ることが可能である。
帯状の積層補強体にあっては各ストリップの補強素子の
おのおのは、そのストリップに隣接する他のストリップ
の層内を占めている少なくとも２本の補強素子との間で
交差的に重なる結節域を有することが重要であって、例
えば上下層のそれぞれ１本の補強素子同志のみが交差的
に重なるような配列では上下各層における補強素子対の
相互間で剛性の段差が生じてしまって横方向には補強効
果を生じないのに反して補強全域の剛性がほぼ均一であ
りあらゆる方向に補強効果を得ることが可能である。
おのおのは、そのストリップに隣接する他のストリップ
の層内を占めている少なくとも２本の補強素子との間で
交差的に重なる結節域を有することが重要であって、例
えば上下層のそれぞれ１本の補強素子同志のみが交差的
に重なるような配列では上下各層における補強素子対の
相互間で剛性の段差が生じてしまって横方向には補強効
果を生じないのに反して補強全域の剛性がほぼ均一であ
りあらゆる方向に補強効果を得ることが可能である。
補強素子は、有機繊維のモノフィラメントや金属とくに
スチールのワイヤないしはそれらを束ねたコードをもち
ろん適切な撚りを与える場合も含めて、必要とする補強
の度合いを考慮する設計に従って適切に選択され、ここ
に高分子材料、それもとくにゴムの被覆の接着性改善に
役立つたとえばプラスあるいは亜鉛、銅などのめっきを
適用するのは、云うまでもない。
スチールのワイヤないしはそれらを束ねたコードをもち
ろん適切な撚りを与える場合も含めて、必要とする補強
の度合いを考慮する設計に従って適切に選択され、ここ
に高分子材料、それもとくにゴムの被覆の接着性改善に
役立つたとえばプラスあるいは亜鉛、銅などのめっきを
適用するのは、云うまでもない。
上に述べた帯状の積層補強体の性質は、空気入りタイヤ
のクラウン部を補強するベルトやビード部を補強するチ
エ−ファーあるいはフリッパ−におけるように、補強域
の面内であらゆる向きの力が働くので、これに対してタ
イヤの耐久性向上に役立つように利用され得る。
のクラウン部を補強するベルトやビード部を補強するチ
エ−ファーあるいはフリッパ−におけるように、補強域
の面内であらゆる向きの力が働くので、これに対してタ
イヤの耐久性向上に役立つように利用され得る。
さらにベルトの円周剛性を強化するために、隣接するス
トリップ８□Ｂ２の位相差が補強素子の波長をλすると
、３／８λ〜５／８λであることが好ましいことはすで
に触れたが、第１３図に示す位相差Ｏの場合にあっては
、補強素子１．１′の配向の向きに張力（白抜き矢印）
が作用した時、補強素子１．１′の動きが実線及び破線
各矢印のように同方向となりストリップ層Ｂ、、 Ｂ、
間に何らせん断歪が生じないため剛性は不足するのに反
して第１４図に示すよう、ストリップＢ、、 Ｂ、の位
相差を３７８〜５／８λとすれば、張力が作用した時上
下層の補強素子の動きが実線及び破線矢印のように反対
方向となって、眉間にせん断歪が生じるために、張力に
対する拘束力を得て、ベルトの円周剛性を強化できるの
であり、この場合、補強素子１．１′の配向を、タイヤ
の円周に揃えることが必要なのは、いうまでもない。
トリップ８□Ｂ２の位相差が補強素子の波長をλすると
、３／８λ〜５／８λであることが好ましいことはすで
に触れたが、第１３図に示す位相差Ｏの場合にあっては
、補強素子１．１′の配向の向きに張力（白抜き矢印）
が作用した時、補強素子１．１′の動きが実線及び破線
各矢印のように同方向となりストリップ層Ｂ、、 Ｂ、
間に何らせん断歪が生じないため剛性は不足するのに反
して第１４図に示すよう、ストリップＢ、、 Ｂ、の位
相差を３７８〜５／８λとすれば、張力が作用した時上
下層の補強素子の動きが実線及び破線矢印のように反対
方向となって、眉間にせん断歪が生じるために、張力に
対する拘束力を得て、ベルトの円周剛性を強化できるの
であり、この場合、補強素子１．１′の配向を、タイヤ
の円周に揃えることが必要なのは、いうまでもない。
なお、第１５図に図解したように位相ずれ量が例えば、
１／４λでベルト１２の展開方向に沿って一定である比
較例にあっては、両ストリップＢｌ、Ｂ２の各補強素子
が互いに交錯する角度が一定となるような箇所＜ｌ、ｍ
、ｎ）が存在することになる。
１／４λでベルト１２の展開方向に沿って一定である比
較例にあっては、両ストリップＢｌ、Ｂ２の各補強素子
が互いに交錯する角度が一定となるような箇所＜ｌ、ｍ
、ｎ）が存在することになる。
そうすると、各箇所が座屈の節となり、座屈波長がベル
トの補強素子の波長と同一の座屈モードが形成される。
トの補強素子の波長と同一の座屈モードが形成される。
座屈モードが上述の様に形成されると、荷重転勤時及び
コーナリング時に生ずるベルト１２のまわりにおける接
線方向圧縮力で容易に座屈し、そのためにそこに圧縮疲
労が発生してしまう。
コーナリング時に生ずるベルト１２のまわりにおける接
線方向圧縮力で容易に座屈し、そのためにそこに圧縮疲
労が発生してしまう。
これに対し再び第９図を参照して重なり合ったベルト１
２のストリップＢ、Ｂよにおける補強素子の位相のずれ
量を連続して変化させることで交錯角度が一定にはなり
得ないこの発明のｉｉｅ、によると、周期的な座屈の節
の如きは全く生じないことから補強素子の圧縮疲労の原
因となる座屈が回避されるのである。
２のストリップＢ、Ｂよにおける補強素子の位相のずれ
量を連続して変化させることで交錯角度が一定にはなり
得ないこの発明のｉｉｅ、によると、周期的な座屈の節
の如きは全く生じないことから補強素子の圧縮疲労の原
因となる座屈が回避されるのである。
（実施例）
第４図（ａ）（ｂ）に従いタイヤサイズ＋＋４６ Ｘ
１８．０Ｒ２０の航空機用タイヤのベルトＢを５枚成層
からなるものとして試作した。
１８．０Ｒ２０の航空機用タイヤのベルトＢを５枚成層
からなるものとして試作した。
使用コードは材質二アラくド（ケプラー３０００ｄ／３
；打込み：４．８本／ ｃｍ ）とし、実施例で波形コ
ードは振幅３ｍｍ、波長４０ｍｍで隣接各層の波形コー
ドの位相を半波長変え、従来例はやはり材質：アラミド
（ケブラー３０００ ｄ／３．打込み＝４．８本／ｃｍ
）のコードをタイヤの赤道に対して士各２０’ の角度
にて隣接層間で互いに交差的に重なるように配置した。
；打込み：４．８本／ ｃｍ ）とし、実施例で波形コ
ードは振幅３ｍｍ、波長４０ｍｍで隣接各層の波形コー
ドの位相を半波長変え、従来例はやはり材質：アラミド
（ケブラー３０００ ｄ／３．打込み＝４．８本／ｃｍ
）のコードをタイヤの赤道に対して士各２０’ の角度
にて隣接層間で互いに交差的に重なるように配置した。
これらの試作タイヤはＦＡＡ規格に′ｆ！％拠し、標準
内圧、荷重のもとで、ＯＭＰＨから２２５ ＭＰｌｌま
で速度を上げたのち荷重を取り除く離陸シュミレーショ
ンをくり返し行ったところ、従来例は１６回で破損した
。
内圧、荷重のもとで、ＯＭＰＨから２２５ ＭＰｌｌま
で速度を上げたのち荷重を取り除く離陸シュミレーショ
ンをくり返し行ったところ、従来例は１６回で破損した
。
これに対し実施例では５０回までの繰り返し回数で完走
した。
した。
各タイヤを解剖してベルト部の亀裂状態を調べた結果は
表１のとおりであった。
表１のとおりであった。
表 １
次にサイズ１１／７０Ｒ２２，５のトラックバス用ラジ
アルタイヤを、下記表２に示ずようなベルト構成の下で
試作し、内圧８．０ ｋｇ／ｃｍ” 、速度６５ｋｍ／
ｈ、荷重５０００ｋｇでの故障に至る走行距離を測定し
た。
アルタイヤを、下記表２に示ずようなベルト構成の下で
試作し、内圧８．０ ｋｇ／ｃｍ” 、速度６５ｋｍ／
ｈ、荷重５０００ｋｇでの故障に至る走行距離を測定し
た。
サイズＰ２３５／７５ ＳＲ１５の乗用車用ラジアルタ
イヤにつき、下記表３のベルト構成で試作した。
イヤにつき、下記表３のベルト構成で試作した。
サイズＰＳＲ１７５／７０ ＳＲＢ １３の表４に示す
ベルト１２を用いた試作タイヤにつき、５万ｋｍ走行後
の残強力を計測して強力保持率を求め、次の表４に比較
して示す。
ベルト１２を用いた試作タイヤにつき、５万ｋｍ走行後
の残強力を計測して強力保持率を求め、次の表４に比較
して示す。
表４に掲げた実施例１，２及び３における補強素子の位
相ずれ量を３／８λ、３／８λ及び５／８λとした場合
について、位相ずれのない参考例、位相ずれ量１／４λ
の比較例と対比して、従来の交錯ベルト（３層）を用い
た場合をコントロールとする高速走行時のタイヤ外径の
拡大 の比較試験を行った結果を表５に示す。
相ずれ量を３／８λ、３／８λ及び５／８λとした場合
について、位相ずれのない参考例、位相ずれ量１／４λ
の比較例と対比して、従来の交錯ベルト（３層）を用い
た場合をコントロールとする高速走行時のタイヤ外径の
拡大 の比較試験を行った結果を表５に示す。
（発明の効果）
上述した帯状の積層補強体は、高分子系複合材料の補強
芯体として、その埋設による補強面内に働くすべての方
向の力に対して、幅方向にほぼ−様な抵抗を生じる上に
、補強側縁に生じ勝ちな剛性の段差が著しく軽減される
ため、それに基くセパレーション、クラックの如き障害
が、高分子系複合材料による製品に発生するのを有利に
回避して充分な強化が実現され得る。
芯体として、その埋設による補強面内に働くすべての方
向の力に対して、幅方向にほぼ−様な抵抗を生じる上に
、補強側縁に生じ勝ちな剛性の段差が著しく軽減される
ため、それに基くセパレーション、クラックの如き障害
が、高分子系複合材料による製品に発生するのを有利に
回避して充分な強化が実現され得る。
このような性質は、各種自動車はもとより、航空機また
はこれに準じる、あるいはさらに−層か酷な使用条件に
さらされる車両の空気入りタイヤの各部補強にも有効に
利用され２．その耐久性の改善に著しく寄与することが
でき、とくにトロイド状カーカスのクラウン強化のため
のベルトに利用してその補強素子に生じる圧縮疲労を著
しく軽減して、タイヤの耐久性と安全性の向上に寄与す
ることができる。
はこれに準じる、あるいはさらに−層か酷な使用条件に
さらされる車両の空気入りタイヤの各部補強にも有効に
利用され２．その耐久性の改善に著しく寄与することが
でき、とくにトロイド状カーカスのクラウン強化のため
のベルトに利用してその補強素子に生じる圧縮疲労を著
しく軽減して、タイヤの耐久性と安全性の向上に寄与す
ることができる。
第１図は帯状の積層補強体の成層構造を例示した比較説
明図、 第２図は別の実施態様の説明図、 第３図はさらに他の実施態様の説明図、第４図〜第６図
はそれぞれ航空機用、トラックバス用及び乗用車用の各
空気入りタイヤのベルト補強に利用した事例を在来のベ
ルト補強と対比して示す比較図、 第７図は別なタイヤ補強の例を示す説明図、第８図はタ
イヤの断面図、 第９図はこの発明に適合するベルトの展開図、第１０図
、第１１図及び第１２図はヘルドの展開図であり、 第１３図及び第１４図は作用説明図、 第１５図及び第１６図は比較例におけるベルトの展開図
、 第１７図及び第１８図は実施例のベルト展開説明図であ
る。 １．１′・・・補強素子 ２．２′・・・結節域１１
・・・トレッドゴム １２・・・ベルトＢ、、 ａ
ｚ・・・ストリップ １３・・・カーカス（ａ） 第１ 図 （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 第３図 （ａ） 第４図 （ｂ） ↑ダイヤ４道ダ予ｎ 第４図 （ａ） 第５図 （ａ） （ｂ） 第６図 （ａ） （ｂ） 第９図 第７ 図 第１Ｏ図 第１２図 第１５図 第１６図 第１３図 第１７図 第１４図 第１８図
明図、 第２図は別の実施態様の説明図、 第３図はさらに他の実施態様の説明図、第４図〜第６図
はそれぞれ航空機用、トラックバス用及び乗用車用の各
空気入りタイヤのベルト補強に利用した事例を在来のベ
ルト補強と対比して示す比較図、 第７図は別なタイヤ補強の例を示す説明図、第８図はタ
イヤの断面図、 第９図はこの発明に適合するベルトの展開図、第１０図
、第１１図及び第１２図はヘルドの展開図であり、 第１３図及び第１４図は作用説明図、 第１５図及び第１６図は比較例におけるベルトの展開図
、 第１７図及び第１８図は実施例のベルト展開説明図であ
る。 １．１′・・・補強素子 ２．２′・・・結節域１１
・・・トレッドゴム １２・・・ベルトＢ、、 ａ
ｚ・・・ストリップ １３・・・カーカス（ａ） 第１ 図 （ｂ） （Ｃ） （ｄ） 第３図 （ａ） 第４図 （ｂ） ↑ダイヤ４道ダ予ｎ 第４図 （ａ） 第５図 （ａ） （ｂ） 第６図 （ａ） （ｂ） 第９図 第７ 図 第１Ｏ図 第１２図 第１５図 第１６図 第１３図 第１７図 第１４図 第１８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、同一面内で波形又はジグザグ状に揃って並ぶ配向に
なる複数本のコード又はフィラメントを補強素子とし、
これに比し弾性率のより低い高分子材料の被覆によって
層状に合体した複数のストリップからなり、各ストリッ
プの補強素子のおのおのが、隣接ストリップの層内を占
める少なくとも２本の補強素子との間で交差的に重なる
結節域を有し、しかも全ストリップの補強素子の配向の
向きが同一方向に揃う成層構造を特徴とする、帯状の積
層補強体。 ２、結節域が、幅方向及び長手方向の全域にわたる分散
配列になる、請求項第１項に記載の積層補強体。 ３、各ストリップの層内を波形又はジグザグ状をなして
占める補強素子が、互いに隣接するストリップの相互間
で、位相、振幅及び波長のうちの少なくとも一を異にし
た成層構造になる、請求項第１項又は第２項に記載の積
層補強体。 ４、補強素子が有機繊維よりなる、請求項第１項、第２
項又は第３項に記載の積層補強体。 ５、補強素子がスチールコード又はスチールワイヤより
なる、請求項第１項、第２項又は第３項に記載の積層補
強体。 ６、補強素子の被覆がゴムによるものである、請求項第
１項に記載の積層補強体。 ７、互いに隣接するストリップ相互間で、補強素子の波
形又はジグザグ状の位相がずれ、そのずれ量が波形又は
ジグザグ状の波長λに対し３／８λ〜５／８λである請
求項第１項に記載の積層補強体。 ８、同一面内で波形又はジグザグ状に揃って並ぶ配向に
なる複数本のコード又はフィラメントを補強素子とし、
これに比し弾性率のより低い高分子材料の被覆によって
層状に合体した複数のストリップからなり、各ストリッ
プの補強素子のおのおのが、隣接ストリップの層内を占
める少なくとも２本の補強素子との間で交差的に重なる
結節域を有し、しかも全ストリップの補強素子の配向の
向きが同一方向に揃う成層構造になる帯状の積層補強体
を、強化手段として具備することを特徴とする、空気入
りタイヤ。 ９、少なくとも一対のビードコアに係留されるトロイド
状カーカスをボディ補強とする空気入りタイヤにして、
同一面内で波形又はジグザグ状に揃って並ぶ配向になる
複数本のコード又はフィラメントを補強素子とし、これ
に比し弾性率のより低い高分子材料の被覆によって層状
に合体した複数のストリップからなり、各ストリップの
補強素子のおのおのが、隣接ストリップの層内を占める
少なくとも２本の補強素子との間で交差的に重なる結節
域を有し、しかも全ストリップの補強素子の配向の向き
が同一方向に揃う成層構造になる帯状の積層補強体を、
カーカスのクラウン部の強化手段として具備することを
特徴とする、空気入りタイヤ。 １０、少なくとも一対のビードコアに係留されるトロイ
ド状カーカスをボディ補強とする空気入りタイヤにして
、同一面内で波形又はジグザグ状に揃って並ぶ配向にな
る複数本のコード又はフィラメントを補強素子とし、こ
れに比し弾性率のより低い高分子材料の被覆によって層
状に合体した複数のストリップからなり、各ストリップ
の補強素子のおのおのが、隣接ストリップの層内を占め
る少なくとも２本の補強素子との間で交差的に重なる結
節域を有し、しかも全ストリップの補強素子の配向の向
きが同一方向に揃う成層構造になる帯状の積層補強体を
、ビード部の強化手段として具備することを特徴とする
、空気入りタイヤ。 １１、少なくとも一対のビードコアにより係留されたト
ロイド状カーカスを有し、このトロイド状カーカスのま
わりで、波形又はジグザグ状に揃って並ぶ配向になる複
数本のコード又はフィラメントを補強素子とし、これに
比し弾性率のより低い高分子材料の被覆を施したストリ
ップを上記トロイド状カーカスのクラウン強化に与かる
ベルトとしてそなえている空気入りタイヤにして、 ベルトのうち少なくとも２枚は上記ストリ ップよりなり、それらのストリップ相互間にて補強素子
の波形又はジグザグ状の位相がずれ、かつそのずれ量が
タイヤのまわりで連続して変化する成層構造になること
を特徴とする、空気入りタイヤ。
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| JP63-53672 | 1988-03-09 | ||
| JP23225488 | 1988-09-19 | ||
| JP63-232254 | 1988-09-19 |
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