JPH09323504A - エラストマ製品用の補強プライ及びその製造方法 - Google Patents

エラストマ製品用の補強プライ及びその製造方法

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JPH09323504A
JPH09323504A JP9026859A JP2685997A JPH09323504A JP H09323504 A JPH09323504 A JP H09323504A JP 9026859 A JP9026859 A JP 9026859A JP 2685997 A JP2685997 A JP 2685997A JP H09323504 A JPH09323504 A JP H09323504A
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reinforcing
breaker
cord
different
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Jiyon Niidaaosuto Kebin
ジョン ニーダーオスト ケビン
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる部分で異なる伸び率を具えることによ
り、用途に応じた伸び特性の補強プライを提供できる。 【解決手段】 長さ方向と直角の向きに実質的に一定の
打込み本数で複数の平行な伸長性の補強メンバが配され
る補強プライであって、該補強プライの異なる部分にお
いて、補強メンバの長さ方向の伸び率が異なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホース、ベルト、
空気アクチュエータ、ダイアフラム、スプリング、コン
ベヤ、タイヤ等、構成部材として連続した補強メンバを
有するあらゆる種類のエラストマ製品用の補強プライに
関し、特にタイヤのトレッド部を補強するブレーカプラ
イ、バンドプライとその製造に好適に採用しうる補強プ
ライ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】前述のエラストマ製品に通常用いられる
補強プライは、該補強プライの長さ方向に互いに平行に
配されかつ例えばゴム合成物のようなエラストマ基材に
埋設されるファイバ、フィラメント又はコードからなる
複数の補強メンバを具える。このような補強プライにお
いて、全ての補強メンバは互いに同一の構成であり、か
つ溝付きのスペーシングローラと精度良く制御されたカ
レンダー機とを使用することにより、これらの補強メン
バはエラストマ基材の正確な厚さの範囲内で等しい間隔
を隔てて配される。このようにして製造された補強プラ
イは、その軸方向全域に亘る均一な構成と補強性能とを
有する。
【０００３】一般にエラストマ製品、特にタイヤには、
製造工程及び／又はその後の使用によって生じる形状の
変化に関連した問題点がある。つまりこの形状の変化に
より、補強プライはその部分部分によって異なる応力を
受け、製品の構造上の完全な状態、および性能に損害を
与えることがある。
【０００４】例えばタイヤは、製造及びその後の使用に
よって形状が変化する。まず第１に、生タイヤ又は未加
硫タイヤの組立体において、補強されたカーカスの形状
は、円筒形からトロイド形に変化する。トレッド部を補
強するブレーカに主に影響を与える２つの連続した変化
は、第１に生タイヤが加硫に先立ち金型内で膨張された
ときであり、第２に仕上がりタイヤがホイールリムに装
着されかつ内圧が充填されたときである。これら双方の
変化は、最初、円筒形の組立体でありかつブレーカを形
成する補強プライの形状を変化させ、これによって、ブ
レーカの異なる部分に異なる応力が作用することとな
る。
【０００５】さらにタイヤのブレーカは、高速走行中の
遠心力によるブレーカエッジリフティングによっても変
形する。このときの異なる応力は、スチールコードとゴ
ム基材との間の接着力を低下させ、早期のタイヤ損傷の
主な原因であるいわゆる「ブレーカ端ルース」を引起こ
す。多くの高速タイヤの構造が、このブレーカエッジリ
フティングの問題を解決しようとして提案され、例え
ば、タイヤ周方向に平行に配されたコードを有するバン
ドプライによって更にブレーカを包むものがある。又こ
のバンドプライのエッジを、ブレーカエッジの領域を越
えてさらに補強する多くの構成要素を用いたエッジ巻回
体が多数提案され、このための異なる材料も多く提案さ
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た全ての提案は、余分かつ特殊な材料、製造工程を必要
とするため、製造を困難とし、かつコストも増す。
【０００７】発明者は、極端に異なる応力を発生させる
ことなく形状の変化に補強プライを適応させるために
は、単一の補強プライにおいて、異なる部分に異なる伸
び率を与える２種以上の補強メンバを用いた該補強プラ
イをエラストマ製品に用いることが有効であることを見
出し、本発明を完成させた。
【０００８】本発明は、補強プライの異なる部分におい
て、補強メンバの伸び率を異ならせることを基本とし
て、該補強プライの異なる部分間での補強性能を確実に
確保し、かつ個々のエラストマ製品に適合した補強プラ
イのプロファイルを形成しうるエラストマ製品用の補強
プライ及びその製造方法の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、長
さ方向と直角の向きに実質的に一定の打込み本数で複数
の平行な伸長性の補強メンバが配される補強プライであ
って、該補強プライの異なる部分において、補強メンバ
の長さ方向の伸び率が異なることを特徴としている。
【００１０】又本願の第２の発明は、複数の平行な伸長
性の補強メンバからなる補強プライが、該補強プライの
異なる部分において補強メンバの長さ方向において異な
る伸び率を具え、エラストマ製品に用いる補強プライの
製造方法であって、補強メンバのフィラメントの少なく
とも一部分を他の部分に比して、補強メンバの長さ中心
線（ＣＣＬ）から直角に位置ズレさせることを特徴とし
ている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明のエラストマ製品用の
補強プライの実施の形態の一例として、該補強プライが
空気入りタイヤのブレーカを形成する場合を例にとり、
図面に基づき説明する。
【００１２】図１は、空気入りタイヤの部分斜視図であ
り、該空気入りタイヤは、２つのビード部１、１間での
びかつトレッド部５を通るカーカス３を具える。又前記
カーカス３は、各ビード部１においてタイヤ周方向にの
びるビードコア６の周りを折返して係止されかつゴムに
埋設された補強メンバ、即ちカーカスコードをラジアル
方向に配列したカーカスプライからなる。なお各ビード
部１は、フィラープライ２によってさらに補強されてい
る。
【００１３】又前記トレッド部５の内部かつカーカス３
の半径方向外側には、ベルト層、即ち本発明に係る補強
プライによって形成されるブレーカ４が配され、トレッ
ド部５を補強している。該ブレーカ４は、１枚又は２枚
以上のブレーカプライ８（図示例では１枚でありこれが
本発明の補強プライの１つの実施形態である）からな
る。
【００１４】前記ブレーカプライ８は、長さ方向、即ち
タイヤ周方向と直角の向きに実質的に一定の打込み本数
で、単一のコード７からなる伸長性の補強メンバを複数
かつ平行にゴムに埋設して配している。
【００１５】ここで「単一のコード」とは、所定の構成
を有し、かつ種々の補強メンバとして用いうる基準スト
ックコードを意味し、新たに設計する必要がないため、
コスト性、生産性等を高めうる。
【００１６】前記コード７は、タイヤ周方向に対して傾
いていても良いが、図１に示すように、実質的にタイヤ
周方向に平行に配してもよい。
【００１７】又ブレーカ４の前記ブレーカプライ８は、
該ブレーカプライ８のタイヤ軸方向巾の異なる部分にお
いて、前記コード７の長さ方向に異なる伸び率を具え
る。
【００１８】このために、単一の前記コード７の材料特
性及び／又はコード構造を変えて、前記ブレーカプライ
８の前記異なる部分での該コード７の伸び率を異ならせ
ている。
【００１９】本実施形態では、図２（ａ）〜（ｃ）、図
３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ブレーカプライ８の前
記コード７は、例えば６本のスチールからなるフィラメ
ント２０、３０を螺旋に撚り合わすことによって形成さ
れる。従って、コード７は、フィラメント２０、３０の
少なくとも１部分が該フィラメント２０、３０の他の部
分に比して、補強メンバの長さ方向と直角、即ちコード
７の長さ中心線ＣＣＬから直角に位置ズレした少なくと
も一本、本例では６本の該フィラメント２０、３０を具
える。
【００２０】なお図２（ｂ）、図３（ｂ）は、夫々図２
（ａ）、図３（ｂ）のコード７のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線断
面図であり、又図２（ｃ）、図３（ｃ）は、夫々コード
７の長さ中心線ＣＣＬからのフィラメント２０、３０の
位置ズレ量ｄｅ、ｄｃを示している。
【００２１】前記ブレーカプライ８の異なる部分は、該
異なる部分に夫々配される前記コード７の１本又は複数
本のフィラメント２０、３０の横方向、即ち前記長さ中
心線ＣＣＬから直角方向への位置ズレ度、即ち前記位置
ズレ量ｄｅ、ｄｃを変化させることによって異なる伸び
率を具える。
【００２２】本実施形態では、前記フィラメント２０、
３０は、ブレーカプライ８の異なる部分において異なる
螺旋径ｈｅ、ｈｃを有することにより、前記「直角に位
置ズレ」している。より具体的には、例えば前記コード
７のフィラメント２０、３０は、ブレーカプライ８の中
央域ＰＣにあるフィラメント３０の螺旋径ｈｃよりもブ
レーカプライ８の両側域ＰＥ、ＰＥにあるフィラメント
２０の螺旋径ｈｅを小さくすることにより、ブレーカプ
ライ８の両側域ＰＥ、ＰＥのコード７のフィラメント２
０の位置ズレ量ｄｅを、中央域ＰＣのコード７のフィラ
メント３０の位置ズレ量ｄｃよりも小さくしている。
【００２３】このように、ブレーカプライ８のコード７
が該ブレーカプライ８の前記中央域ＰＣにある場合にお
いて、該コード７の前記フィラメント３０を、ブレーカ
プライ８の両側域ＰＥ、ＰＥのコード７のフィラメント
２０よりも横方向、即ち前記長さ中心線ＣＣＬから直角
方向に大きく位置ズレさせ、これによって、ブレーカプ
ライ８は、トレッド部５の中央域に配される前記中央域
ＰＣが、トレッド部５のショルダ域に最も近いタイヤ軸
方向外側域に配される前記両側域ＰＥ、ＰＥよりも伸び
率が大きくなり、トレッド部５の中央域よりも大きな力
で前記外側域を補強できる。
【００２４】なおブレーカプライ８の前記伸び率を、該
ブレーカプライ８をタイヤ軸方向に横切る向きに除々に
かつ連続的に変化させることが、ブレーカ４の剛性段差
を排し、該剛性段差の生じた部分に集中的に作用する応
力に起因したコードルース、プライルースを防いで耐久
性を高めうる観点から好ましい。
【００２５】又フィラメント２０、３０を、ブレーカプ
ライ８の異なる部分において異なる螺旋径とすることに
より前記「直角に位置ズレ」させることに代えて、又は
これに加えて、前記コード７のフィラメントを、ブレー
カプライ８の異なる部分で、異なる螺旋ピッチ、即ち１
本のフィラメントがコード７の軸である前記長さ中心線
ＣＣＬの廻りを完全に１周した長さである撚りの長さＰ
Ｌを変化させることにより、前記「直角に位置ズレ」さ
せても良い。
【００２６】なお前記フィラメント２０、３０は、前述
したようにスチールであってもよいが、その他、芳香族
ポリアミド、レーヨン、ポリエステル、ナイロン等の有
機繊維も適宜用途に応じて採用しうる。
【００２７】又本発明のエラストマ製品用の補強プライ
は、タイヤの接地トレッド域（トレッド部５）に用いら
れ、横方向に位置ズレされた少なくとも１本のフィラメ
ントの連続体が、該少なくとも１本の変形するフィラメ
ントからなる補強プライであってもよく、又ブレーカ４
のブレーカプライ８の他にも、例えばタイヤの接地トレ
ッド域に配されるバンド等の種々のフープ体として採用
しうるが、タイヤ用として限定されることは勿論なく、
ホース、ベルト、ダイアフラム、スプリング等の種々の
エラストマ製品に用いうる。
【００２８】さらに補強プライは、前記コード７のよう
に、１乃至複数本の補強メンバの螺旋巻き体から形成し
うるとともに、該補強プライの軸方向巾に亘って連続す
る螺旋巻き体から形成してもよい。
【００２９】次に図１に示したブレーカプライ８の製造
方法について説明する。図４は、補強プライ製造装置４
０を模式的に示し、フィラメント４３を巻いた複数のリ
ール４２を有するフィラメント射出ユニット４１と、こ
のフィラメント射出ユニット４１から巻戻されたフィラ
メント４３…を通してそのいくつか又は全てに所定の前
成形及び／又は撚りを施す前成形ユニット４４と、この
前成形ユニット４４からのフィラメント４３…を互いに
撚り合わせてコード１０を形成するケーブルユニット４
５と、このケーブルユニット４５からのコード１０をク
ロスヘッド４７に通して未加硫ゴム材で該コード１０を
コーティングするゴム押出し機４６と、ゴム付きコード
１０Ａを、タイヤ成形機５０に装着されかつ回転するカ
ーカス４９の半径方向外側の周面上に導くとともに軸方
向に移動可能なローラ４８とを具える。このローラ４８
は、カーカス４９の半径方向外側の周面の略全域に亘っ
てタイヤ周方向に対して実質的に０の角度でゴム付きコ
ード１０Ａを螺旋巻きしたブレーカプライを形成するた
めに、該ゴム付きコード１０Ａを案内して徐々に移動す
る。このように、補強メンバとしてのコード１０の形成
と、ブレーカプライ（バンド等のフープであってもよ
い）の形成との間に、該補強メンバを未加硫ゴム材でコ
ーティングすることによって、生産性よく補強プライを
形成しうる。
【００３０】なお複数の平行な伸長性の補強メンバであ
る前記ゴム付きコード１０Ａは、図６に示すように、１
本のコード１１をゴム１２に埋設した長尺の帯状プライ
であっても良く、又図７に示す如く、カーカス上に生産
性よく巻回するために、複数のコード１１…を引揃えて
ゴム１２に埋設した長尺の帯状プライであっても良い。
【００３１】前記ゴム付きコード１０Ａ又はコードを有
する前記帯状プライは、その側縁近傍をオーバーラップ
させてカーカス上で巻回し、緩みを防止するようにして
も良く、又並べてかつ接近して直線状に巻回することに
より、異なる部分において異なるコード密度を有する補
強プライを形成しても良い。さらに１本の補強メンバの
連続した螺旋巻き体により、バンド、ブレーカを形成し
うる。
【００３２】本発明の補強プライの製造方法において、
補強メンバ、即ち前記コード１０又はゴム付きコード１
０Ａ（以下単にコードという）のフィラメントの少なく
とも一部分を他の部分に比して、補強メンバの長さ中心
線ＣＣＬから直角に位置ズレさせるが、コードの１本乃
至複数本のフィラメントの横方向、即ち前記長さ中心線
ＣＣＬから直角方向への位置ズレ量は、前記前成形ユニ
ット４４、ケーブルユニット４５における前成形、撚り
合わせ条件の双方又は何れか一方を変えることにより変
更できる。又徐々にかつ連続的に横方向の位置ズレ量を
変化させることによって、複数の平行な伸長性のコード
からなりかつ軸方向（横方向）巾に亘って該軸方向巾の
異なる部分において、コードの長さ方向に異なる伸び率
を具える補強プライをカーカス４９上に形成することが
可能となる。
【００３３】例えば図１に示すブレーカプライ８は、最
初にフィラメントを強く撚り合わせたコードにより一方
の側域ＰＥを形成するとともに、カーカスのタイヤ軸方
向中央域ＰＣに向かって徐々にかつ連続的に弱くしなが
らフィラメントを撚り合わせ、さらに中央域ＰＣから他
方の側域ＰＥに向かって徐々にかつ連続的に強くしなが
らフィラメントを撚り合わせることにより形成される。
従って、ブレーカプライ８（バンドでもよい）の両側域
ＰＥ、ＰＥを形成する補強メンバよりも、ブレーカプラ
イ８の中央域ＰＣを形成する補強メンバのフィラメント
をより大きく前記「直角に位置ズレさせ」ている。つま
り補強メンバの位置ズレ量を、ブレーカプライ８（バン
ドでもよい）の一縁から中心に向かって連続して増加さ
せるとともに、ブレーカプライ８の中心から他の一縁に
向かって連続して減じている。
【００３４】このようにして、ブレーカプライ８は、両
側域ＰＥよりも中央域ＰＣの伸び率が大きくなるととも
に、該側域ＰＥ、中央域ＰＣ間の伸び率の変化を徐々に
かつ連続的にしかも該ブレーカプライ８のタイヤ軸方向
巾に亘って一様にすることが出来る。
【００３５】又前述したような螺旋状に配置されたフィ
ラメントの螺旋径を変えることにより前記「直角に位置
ズレさせる」方法に代えて、又はこれに加えて、螺旋配
置されたフィラメントの螺旋ピッチ、即ち前記撚りの長
さＰＬを変えることにより「直角に位置ズレさせる」こ
ともでき、さらにこれらに代えて、或いはこれらの双方
又は一方に加えて、１本乃至複数本のフィラメントの前
成形の程度を変える方法もある。一般に、図２、図３に
示す螺旋巻きコードを形成する際、フィラメントは、円
筒形のローラの廻りを通って前成形される。これに対し
て図５に示すコード５５は、１本乃至複数本のフィラメ
ント５６を、撚り合わせに先立ち、多角形のローラをこ
えて通過させることにより予め型付け（ｋｉｎｋ）して
いる。このようなコード５５において横方向の位置ズレ
量は、型付けされたフィラメント５６の本数を変えるこ
とによって変化させることができる。又この方法に加え
て、又はこの方法に代えて、多角形の前成形用のローラ
の径の変更、多角形のローラ面の数の変更の双方又は何
れか一方の手段を用いて型付けの程度を変えることによ
っても、該位置ズレ量を変化させて、前記「直角に位置
ズレさせる」ことができる。
【００３６】本発明は螺旋巻きコードによって形成され
た補強プライに限定されることはなく、図８、図９に示
すように、タイヤ周方向に対して鋭角及び／又は補強プ
ライの両側縁間でジグザグに配された１本乃至複数本の
コード８０、９０を具える補強プライにも適用できる。
【００３７】なお図８、図９に示す補強プライでは、軸
方向の異なる部分において所望の異なる伸び率を付与す
るために、フィランメントの横方向の位置ズレの変化
を、図４に示すようなカーカス４９上にコードを巻回す
る場合に比べて、より迅速かつ頻繁にする必要がある。
【００３８】
【発明の効果】叙上の如く本願の第１の発明のエラスト
マ製品用の補強プライは、該補強プライの異なる部分に
おいて、補強メンバの長さ方向の伸び率が異なるため、
例えばタイヤのブレーカを形成する場合、ブレーカの側
域の伸び率を中央域よりも小さくすることによって、ブ
レーカ端ルースを抑制でき、タイヤの耐久性を向上しう
るなど、用途に応じた伸び特性の補強プライを提供でき
る。
【００３９】又本願の第２の発明の補強プライの製造方
法は、補強メンバのフィラメントの少なくとも一部分を
他の部分に比して、補強メンバの長さ中心線から直角に
位置ズレさせるため、例えば螺旋径、螺旋ピッチ等を変
化させることにより、余分な、及び／又は特殊な材料、
製造工程を要さずに容易に該補強プライを製造でき、か
つコストの増大を防止しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の第１の発明の補強プライの実施の形態の
一例を模式的に示すタイヤ部分斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、図１の側域ＰＥにおける補
強メンバの構成を模式的に示す線図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１の中央域ＰＣにおける
補強メンバの構成を模式的に示す線図である。
【図４】図１の補強プライの製造方法を模式的に示す線
図である。
【図５】補強メンバの実施の他の形態を模式的に示す線
図である。
【図６】ゴム材で単一のコードがコーティングされた補
強メンバを模式的に示す部分斜視図である。
【図７】ゴム材で複数のコードがコーティングされた補
強メンバを模式的に示す部分斜視図である。
【図８】本発明の補強プライの実施の他の形態を模式的
に示す線図である。
【図９】本発明の補強プライの実施の他の形態を模式的
に示す線図である。
【符号の説明】
２０、３０ フィラメント
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０７Ｂ 1/06 Ｄ０７Ｂ 1/06 Ａ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】長さ方向と直角の向きに実質的に一定の打
    込み本数で複数の平行な伸長性の補強メンバが配される
    補強プライであって、該補強プライの異なる部分におい
    て、補強メンバの長さ方向の伸び率が異なることを特徴
    とするエラストマ製品用の補強プライ。
  2. 【請求項２】前記補強メンバは、フィラメントの少なく
    とも１部分が他の部分に比して、補強メンバの長さ中心
    線（ＣＣＬ）から直角に位置ズレした少なくとも１本の
    該フィラメントを具えることを特徴とする請求項１記載
    のエラストマ製品用の補強プライ。
  3. 【請求項３】複数の平行な伸長性の補強メンバからなる
    補強プライが、該補強プライの異なる部分において補強
    メンバの長さ方向において異なる伸び率を具え、エラス
    トマ製品に用いる補強プライの製造方法であって、補強
    メンバのフィラメントの少なくとも一部分を他の部分に
    比して、補強メンバの長さ中心線（ＣＣＬ）から直角に
    位置ズレさせることを特徴とする補強プライの製造方
    法。
JP9026859A 1996-02-24 1997-02-10 エラストマ製品用の補強プライ及びその製造方法 Pending JPH09323504A (ja)

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