JPS61249803A - 補強用バンドを有する空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents
補強用バンドを有する空気入りタイヤ及びその製造方法Info
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- JPS61249803A JPS61249803A JP61093485A JP9348586A JPS61249803A JP S61249803 A JPS61249803 A JP S61249803A JP 61093485 A JP61093485 A JP 61093485A JP 9348586 A JP9348586 A JP 9348586A JP S61249803 A JPS61249803 A JP S61249803A
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- B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
- B60C9/18—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
- B60C9/26—Folded plies
- B60C9/263—Folded plies further characterised by an endless zigzag configuration in at least one belt ply, i.e. no cut edge being present
-
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- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
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- B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
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-
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- Tires In General (AREA)
- Tyre Moulding (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
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]
本発明は、ラジアルタイヤに関し、より具体的には補強
用バンドを有するラジアルタイヤに関する。
用バンドを有するラジアルタイヤに関する。
[従来の技術]
本発明の出願人による米国特許第4,111,249号
が開示している空気入りゴムタイヤは、タイヤのクラウ
ン部とカーカス部の間に配置したバンドによって、タイ
ヤ内圧の値に拘らず、速度が非常に高くない限りほぼ正
常なタイヤ機能を確保している。この特性は、タイヤの
空気圧による荷重負担機能が低下又は消滅した時に、タ
イヤの半径方向に配向した補強手段で支持される輪状の
耐圧縮性構造部材によって発揮される。この耐圧縮性部
材として、タイヤのクラウン部の内部にトレッドより半
径方向内側に固定した高強度の固体バンドを用いている
。このバンドは、一般の車輪において張力を与えている
スポークと同様な作用をして荷重を支える力を持つラジ
アル手段で支持補強されている。前記米国特許によるタ
イヤは空気圧が完全に抜けた時でも変形が内圧充填時の
30−50%程度の一定限度までに止まり、速度を適切
に抑制していれば、操縦安定性を著るしく又は危険を招
くほど低下することが無いように車両の重量を支えるこ
とができる。
が開示している空気入りゴムタイヤは、タイヤのクラウ
ン部とカーカス部の間に配置したバンドによって、タイ
ヤ内圧の値に拘らず、速度が非常に高くない限りほぼ正
常なタイヤ機能を確保している。この特性は、タイヤの
空気圧による荷重負担機能が低下又は消滅した時に、タ
イヤの半径方向に配向した補強手段で支持される輪状の
耐圧縮性構造部材によって発揮される。この耐圧縮性部
材として、タイヤのクラウン部の内部にトレッドより半
径方向内側に固定した高強度の固体バンドを用いている
。このバンドは、一般の車輪において張力を与えている
スポークと同様な作用をして荷重を支える力を持つラジ
アル手段で支持補強されている。前記米国特許によるタ
イヤは空気圧が完全に抜けた時でも変形が内圧充填時の
30−50%程度の一定限度までに止まり、速度を適切
に抑制していれば、操縦安定性を著るしく又は危険を招
くほど低下することが無いように車両の重量を支えるこ
とができる。
この方式のタイヤで、タイヤを補強している輪状耐圧縮
性部材はタイヤのサイドウオール内のラジアル配向部材
で支持されている。ラジアル配向部材の具体例は、ラジ
アル方向に走る織物コード又は金属ワイヤの一層又は複
数層のプライである。一方のビードから他方のビードに
伸びるすだれ織りのコード(又はワイヤ)の一層又は複
数層のプライで形成したケーシング又はカーカスを有し
、各プライ内のコードがほぼラジアル方向に、即ち、ビ
ード及びクラウン部の中心線とほぼ直角方向に配向され
ている型式のタイヤに関して種々の構造が知られている
。単層プライのラジアルタイヤ構造では、カーカス(ケ
ーシング)のコードのバイアス角度が通常90°である
。即ち、成形前のカーカスにおいてコードは各ビード面
と直角方向に伸びている。二層プライのラジアルタイヤ
構造では、各プライのコードは通常各ビード面に対する
垂直と106以内の小角度で互い違いに配向されていて
、各プライは80°以上90°未満のバイアス角度で互
い違いに配向されることになる。四層又はそれ以上の多
層プライのラジアルタイヤ構造でも、隣接する各プライ
のコードが同様に互いに配向される0本明細書において
、“ラジアル”又は“実質的にラジアル”とは、上記の
如き各種カーカス(ケーシング)構造すべてを包含する
表現である。
性部材はタイヤのサイドウオール内のラジアル配向部材
で支持されている。ラジアル配向部材の具体例は、ラジ
アル方向に走る織物コード又は金属ワイヤの一層又は複
数層のプライである。一方のビードから他方のビードに
伸びるすだれ織りのコード(又はワイヤ)の一層又は複
数層のプライで形成したケーシング又はカーカスを有し
、各プライ内のコードがほぼラジアル方向に、即ち、ビ
ード及びクラウン部の中心線とほぼ直角方向に配向され
ている型式のタイヤに関して種々の構造が知られている
。単層プライのラジアルタイヤ構造では、カーカス(ケ
ーシング)のコードのバイアス角度が通常90°である
。即ち、成形前のカーカスにおいてコードは各ビード面
と直角方向に伸びている。二層プライのラジアルタイヤ
構造では、各プライのコードは通常各ビード面に対する
垂直と106以内の小角度で互い違いに配向されていて
、各プライは80°以上90°未満のバイアス角度で互
い違いに配向されることになる。四層又はそれ以上の多
層プライのラジアルタイヤ構造でも、隣接する各プライ
のコードが同様に互いに配向される0本明細書において
、“ラジアル”又は“実質的にラジアル”とは、上記の
如き各種カーカス(ケーシング)構造すべてを包含する
表現である。
前記米国特許のタイヤは補強された空気入りタイヤであ
り、各種車両用の従来のタイヤと互換性があり、そのタ
イヤを使用した車両はタイヤのパンク又はその他の損傷
による空気圧低下又は喪失後も、比較的低速であれば安
全に運転できる。このタイヤには半径方向に支えられた
輪状の補強用耐圧縮性バンドがあり、バンドの質量及び
ラジアルの補強手段の支持作用によって生じる曲げ剛性
と遠心力のために、例えば高速道路を走行中のトラック
やトレーラ又は離着陸滑走中の航空機のように高速走行
中のパンクの際にも安全が確保される。
り、各種車両用の従来のタイヤと互換性があり、そのタ
イヤを使用した車両はタイヤのパンク又はその他の損傷
による空気圧低下又は喪失後も、比較的低速であれば安
全に運転できる。このタイヤには半径方向に支えられた
輪状の補強用耐圧縮性バンドがあり、バンドの質量及び
ラジアルの補強手段の支持作用によって生じる曲げ剛性
と遠心力のために、例えば高速道路を走行中のトラック
やトレーラ又は離着陸滑走中の航空機のように高速走行
中のパンクの際にも安全が確保される。
上述のように補強された空気入りタイヤでは、常用走行
速度におけるカーカス及びトレッドの動きが抑制されて
、転がり抵抗が従来のラジアルタイヤより低くなる。こ
のことはタイヤ空気圧が低い時に特に顕著になる。荷重
のかなりの部分が補強用に挿入したバンドの弾力性によ
って支えられるので、カーカスの動き(スタンディング
ウェーブ現象)抑制効果が高まり、高速走行時のタイヤ
の温度上昇が少くなって駆動効率が向上する。
速度におけるカーカス及びトレッドの動きが抑制されて
、転がり抵抗が従来のラジアルタイヤより低くなる。こ
のことはタイヤ空気圧が低い時に特に顕著になる。荷重
のかなりの部分が補強用に挿入したバンドの弾力性によ
って支えられるので、カーカスの動き(スタンディング
ウェーブ現象)抑制効果が高まり、高速走行時のタイヤ
の温度上昇が少くなって駆動効率が向上する。
均質な補強用バンドは固有の特性として曲げ剛性が高い
ので、タイヤの接地長が一定と仮定した時にサイドフォ
ースに対する抵抗力が大きくなり、従来のタイヤと比較
して操縦安定性が向上し運転中の安全性マージンが増大
する。
ので、タイヤの接地長が一定と仮定した時にサイドフォ
ースに対する抵抗力が大きくなり、従来のタイヤと比較
して操縦安定性が向上し運転中の安全性マージンが増大
する。
上述のタイヤは空気圧が不足又は殆ど無、い状態でも安
全に使用できる。そのような場合タイヤの接地長が増大
し、接地角度が小さくなるために障害排除機能が向上す
る。従って、軟弱な地表で非常に高性能を発揮する。
全に使用できる。そのような場合タイヤの接地長が増大
し、接地角度が小さくなるために障害排除機能が向上す
る。従って、軟弱な地表で非常に高性能を発揮する。
第1図及び第2図は前記米国特許第4,111.241
3号によるタイヤの一実施例を示す、タイヤ10はホイ
ール12に装着しである。ホイール12は公知の物で1
例えばドロップセンターリム14をホイールボディ、1
6に溶接した物で、第2図に示すようにホイールカバー
18を取付けであることもある。タイヤ10のカーカス
20と一体化したクラウン部の外周にはトレッド22が
ある。タイヤの両側にはサイドウオール24があり各サ
イドウオールの半径方向内縁部にビード26が埋め込ま
れている。
3号によるタイヤの一実施例を示す、タイヤ10はホイ
ール12に装着しである。ホイール12は公知の物で1
例えばドロップセンターリム14をホイールボディ、1
6に溶接した物で、第2図に示すようにホイールカバー
18を取付けであることもある。タイヤ10のカーカス
20と一体化したクラウン部の外周にはトレッド22が
ある。タイヤの両側にはサイドウオール24があり各サ
イドウオールの半径方向内縁部にビード26が埋め込ま
れている。
トレッド22には通常のトレッドパターンが刻まれてい
てタイヤのトラクション特性を向上すると共に周知の効
果を発揮するようにしである。あるいは、滑り止め片(
クリート)を取付ける。
てタイヤのトラクション特性を向上すると共に周知の効
果を発揮するようにしである。あるいは、滑り止め片(
クリート)を取付ける。
ビード26は、例えば輪状の適当なコード又はワイヤ2
8を使って周知の方式で補強した物で、タイヤをホイー
ルのリム14に装着した時にリムに気密に密着するよう
に形成されている。サイドウオール24は周知のすだれ
織り構造のラジアル部材30で補強されている。このラ
ジアル部材は、例えば織物構造で二層のプライから成っ
ている。
8を使って周知の方式で補強した物で、タイヤをホイー
ルのリム14に装着した時にリムに気密に密着するよう
に形成されている。サイドウオール24は周知のすだれ
織り構造のラジアル部材30で補強されている。このラ
ジアル部材は、例えば織物構造で二層のプライから成っ
ている。
各プライはレーヨン、ナイロン、ポリエステル等の繊維
又はスチールワイヤを主材として形成しである。ホイー
ルに装置したタイヤ10に空気を入れるには、ホイール
に周知の方式で取付けたリムバルブ(図示せず)を使う
、空気圧を不足又はゼロにすると、オフロードでの運用
時又はその他の使用条件で高性能を発揮する。一般的な
使用条件での性能を最高にするためには、通常は十分な
空気圧が必要である。トレッド22の下のクラウン部2
3の内部に輪状の耐圧縮性部材、即ち、バンド34があ
る。このバンド34はタイヤのカーカス20と完全に接
合している。バンド34は高強度金属又は合金のストリ
ップから切り出して製造した物、またはガラス、グラフ
アイ、ケブラー等の材料と強化材から成る高強度複合
材料で形成した物である。第1図に示すように、バンド
34が横断面で適度の曲面となって半径方向外側面が凸
面になるようにしてもよい、実用的には、その曲面の曲
率半径を75cm程度にすると良いことが判明している
。
又はスチールワイヤを主材として形成しである。ホイー
ルに装置したタイヤ10に空気を入れるには、ホイール
に周知の方式で取付けたリムバルブ(図示せず)を使う
、空気圧を不足又はゼロにすると、オフロードでの運用
時又はその他の使用条件で高性能を発揮する。一般的な
使用条件での性能を最高にするためには、通常は十分な
空気圧が必要である。トレッド22の下のクラウン部2
3の内部に輪状の耐圧縮性部材、即ち、バンド34があ
る。このバンド34はタイヤのカーカス20と完全に接
合している。バンド34は高強度金属又は合金のストリ
ップから切り出して製造した物、またはガラス、グラフ
アイ、ケブラー等の材料と強化材から成る高強度複合
材料で形成した物である。第1図に示すように、バンド
34が横断面で適度の曲面となって半径方向外側面が凸
面になるようにしてもよい、実用的には、その曲面の曲
率半径を75cm程度にすると良いことが判明している
。
このタイヤでは、ラジアル補強部材30による輪状バン
ド34の支持がタイヤ使用時の機能向上に重要な貢献を
している。ラジアル部材及びバンドの構造材料として各
種材料の使用が可能であるが、本発明者は設計上の変数
が次の関係式を満足する場合に良結果が得られることを
見出した。
ド34の支持がタイヤ使用時の機能向上に重要な貢献を
している。ラジアル部材及びバンドの構造材料として各
種材料の使用が可能であるが、本発明者は設計上の変数
が次の関係式を満足する場合に良結果が得られることを
見出した。
(rKs/E b I bCb) =Mここで、
M:10以上100以下
r:変形していない時のタイヤ外周の半径Ks:空気圧
がサイドウオールに作用していない時のラジアル方向ば
ね常数(単位はポンド/インチ) Eb:バンドの弾性率 ■b:バンドの慣性モーメント Cb:バンドの円周長 バンドの弾性率とバンド横断面の慣性モーメントの積を
略一定にする必要がある0弾性率が低い(3−5X10
)材料の場合には値を増大(50%まで)すると良結果
が得られる。Ksの値は通常的200ないし約600ポ
ンド/インチである。
がサイドウオールに作用していない時のラジアル方向ば
ね常数(単位はポンド/インチ) Eb:バンドの弾性率 ■b:バンドの慣性モーメント Cb:バンドの円周長 バンドの弾性率とバンド横断面の慣性モーメントの積を
略一定にする必要がある0弾性率が低い(3−5X10
)材料の場合には値を増大(50%まで)すると良結果
が得られる。Ksの値は通常的200ないし約600ポ
ンド/インチである。
常数(rKs/EbIbCb) の値を比較的小さくす
ると接地の変化が小さくなり、剛性の高いバンドになり
、スプラングーハブ状の挙動をすることになる。この常
数の値が比較的大きくなると接地が増大し、バンドが負
担する荷重の割合が増大する。この常数の値が大きくな
るとバンドに作用する曲げ応力が大きくなることも考慮
に入れる必要がある。空気圧が作用していないサイドウ
オール部材に張力をかけるために予め応力をかけること
はKsの値を増大する効果があり、従ってタイヤの変形
を幾分減少する効果がある。バンドの厚さを変えるとタ
イヤの接地長等の特性が変わる。
ると接地の変化が小さくなり、剛性の高いバンドになり
、スプラングーハブ状の挙動をすることになる。この常
数の値が比較的大きくなると接地が増大し、バンドが負
担する荷重の割合が増大する。この常数の値が大きくな
るとバンドに作用する曲げ応力が大きくなることも考慮
に入れる必要がある。空気圧が作用していないサイドウ
オール部材に張力をかけるために予め応力をかけること
はKsの値を増大する効果があり、従ってタイヤの変形
を幾分減少する効果がある。バンドの厚さを変えるとタ
イヤの接地長等の特性が変わる。
[発明が解決しようとする問題点]
上述の米国特許のタイヤでは、バンド34がグラファイ
ト、ガラス繊維、ケブラー等の高強度材料の繊維を樹脂
マトリックスに埋め込んだ複合材料で形成した固形の筒
体から切り出した物である。そのような複合材料の輪状
バンドの製造にはフィラメントワインディング法を利用
できる。即ち、製造しようとするバンドの内径に略等し
い外径の棒状中子に例えばケブラー繊維を巻き付ける。
ト、ガラス繊維、ケブラー等の高強度材料の繊維を樹脂
マトリックスに埋め込んだ複合材料で形成した固形の筒
体から切り出した物である。そのような複合材料の輪状
バンドの製造にはフィラメントワインディング法を利用
できる。即ち、製造しようとするバンドの内径に略等し
い外径の棒状中子に例えばケブラー繊維を巻き付ける。
使用するm維は長amで、中子に巻き付ける前にマトリ
ックス材料(通常エポキシ樹脂)を含浸しておく、硬化
を終えてから、長い筒状の成形物をスライスして希望の
幅の輪状バンドを得る。
ックス材料(通常エポキシ樹脂)を含浸しておく、硬化
を終えてから、長い筒状の成形物をスライスして希望の
幅の輪状バンドを得る。
然し、上述のタイヤにおいて、このようにして製造した
輪状バンドの利用が最適とは言えない、特にタイヤ製造
工程の合理化という観点からは改善が要望される。
輪状バンドの利用が最適とは言えない、特にタイヤ製造
工程の合理化という観点からは改善が要望される。
[問題点を解決するための手段]
本発明は前記米国特許第4,111,249号のタイヤ
の改良である0本発明はタイヤの構造と製法に関し、補
強用バンドで完成し、タイヤのカーカス形成時に採用す
る加熱温度及び圧力条件と同条件でバンドをタイヤの加
硫と同時に硬化させることが発明の骨子である。
の改良である0本発明はタイヤの構造と製法に関し、補
強用バンドで完成し、タイヤのカーカス形成時に採用す
る加熱温度及び圧力条件と同条件でバンドをタイヤの加
硫と同時に硬化させることが発明の骨子である。
タイヤ加硫工程で使用する加熱金型内でバンドを同時硬
化してバンドに最終強度及び剛性を付与することは、バ
ンドを別箇に製造する場合の硬化工程を全く省くことに
なり、バンド成形工程に関する制約も除くことになるの
で工業的生産において大きな効果を生じる。
化してバンドに最終強度及び剛性を付与することは、バ
ンドを別箇に製造する場合の硬化工程を全く省くことに
なり、バンド成形工程に関する制約も除くことになるの
で工業的生産において大きな効果を生じる。
バンドをタイヤ内で同時硬化するためには、エポキシ樹
脂含浸の例えばガラスamを樹脂が半硬化状態の時に、
成型ドラム上で膨らませたタイヤのカーカス外周に直接
巻き付けてもよい、あるいは、樹脂含浸繊維を別の中子
に巻き付けてから半硬化させ、その状態で中子から外し
て柔軟性のあるうちに成型ドラム上のタイヤカーカスに
被せてもよい。
脂含浸の例えばガラスamを樹脂が半硬化状態の時に、
成型ドラム上で膨らませたタイヤのカーカス外周に直接
巻き付けてもよい、あるいは、樹脂含浸繊維を別の中子
に巻き付けてから半硬化させ、その状態で中子から外し
て柔軟性のあるうちに成型ドラム上のタイヤカーカスに
被せてもよい。
より好ましい方法は、樹脂を含浸したバンド材料のテー
プ又は細長いシートの積層体を使うことである。この方
法を採れば、バンドをタイヤ内の所定位置に配置してタ
イヤカーカスと共に硬化することが容易で、しかも効率
良く達成できる。
プ又は細長いシートの積層体を使うことである。この方
法を採れば、バンドをタイヤ内の所定位置に配置してタ
イヤカーカスと共に硬化することが容易で、しかも効率
良く達成できる。
半硬化状態のバンド(積層体)に刺し縫いで縫い目を付
けることによって二つの大きな効果が生じる。第一に、
縫い目によってバンドの全層が機械的に結び付くので、
硬化過程で流動性が高い時点でも全層が正しく所定の位
置に止まる。第二に、縫い目による層間の構造的結合に
よって積層体のせん断変形に対する抵抗力が著るしく向
上する。
けることによって二つの大きな効果が生じる。第一に、
縫い目によってバンドの全層が機械的に結び付くので、
硬化過程で流動性が高い時点でも全層が正しく所定の位
置に止まる。第二に、縫い目による層間の構造的結合に
よって積層体のせん断変形に対する抵抗力が著るしく向
上する。
本発明による積層体バンドの含浸材として破壊強度とじ
ん性の高い樹脂を使うことによって、タイヤ使用中にバ
ンドの組織内に微小クラックが発生するおそれを低減で
きる。
ん性の高い樹脂を使うことによって、タイヤ使用中にバ
ンドの組織内に微小クラックが発生するおそれを低減で
きる。
バンドとカーカス又はトレッドの界面における構造材料
の汚染のおそれを大幅に低減するため、バンドをプラス
チックフィルムで包み込むことも好ましい。
の汚染のおそれを大幅に低減するため、バンドをプラス
チックフィルムで包み込むことも好ましい。
[実施例]
第3図は本発明のタイヤに用いられる補強用輪状ハンド
35の構造の一例を示す、このバンド35は、先に説明
した第1図の従来のタイヤにおける輪状バンド34と同
じ目的で使用する物である。第3図のバンド35は複数
のシー)(36゜38等)の積層体で形成される。各シ
ートは予めエポキシ樹脂(例えば3M社の製品)を含浸
した物でもよい、予め樹脂含浸したシートを使えば積層
体のバンド製造に要する総時間を短縮できるので、製造
コストが低下する。
35の構造の一例を示す、このバンド35は、先に説明
した第1図の従来のタイヤにおける輪状バンド34と同
じ目的で使用する物である。第3図のバンド35は複数
のシー)(36゜38等)の積層体で形成される。各シ
ートは予めエポキシ樹脂(例えば3M社の製品)を含浸
した物でもよい、予め樹脂含浸したシートを使えば積層
体のバンド製造に要する総時間を短縮できるので、製造
コストが低下する。
本発明においては、バンド35を構成する各シートに、
高度に架橋していて破壊強度とじん性が高く、微小クラ
ック発生のおそれが少ない樹脂を含浸させることが好ま
しい、そうすることによって積層体のせん断変形に対す
る抵抗力が高くなる。適切な樹脂の例は、アメリカン会
シアナミド社からCY COMという商品名で供給され
ている一群の樹脂である。同様に宥用な樹脂がチバ・ガ
イギー社、バイプル社等からも供給されている。
高度に架橋していて破壊強度とじん性が高く、微小クラ
ック発生のおそれが少ない樹脂を含浸させることが好ま
しい、そうすることによって積層体のせん断変形に対す
る抵抗力が高くなる。適切な樹脂の例は、アメリカン会
シアナミド社からCY COMという商品名で供給され
ている一群の樹脂である。同様に宥用な樹脂がチバ・ガ
イギー社、バイプル社等からも供給されている。
本発明において、積層体のバンド35の構造強度を高め
るためにシートの積層体を刺し縫いして複数の縫い目(
一括して符号44で示す)を付けることは重要な特徴で
ある。縫い目はバンドの長手方向の縫い目42と幅方向
の縫い目44を含むことが好ましい、第4図に示すよう
に、半硬化状態のバンド素材積層体に厚さ方向の縫い目
46があることによって二つの大きな効果が生じる。i
−に、縫い目によってバンドの全層が機械的に結び付く
ので、硬化過程で流動性が高い時点でもすべての層が正
しく所定の位置に止まる。第二に、縫い目による層間の
構造的結合によって積層体のせん断変形に対する抵抗力
が著るしく向上する。
るためにシートの積層体を刺し縫いして複数の縫い目(
一括して符号44で示す)を付けることは重要な特徴で
ある。縫い目はバンドの長手方向の縫い目42と幅方向
の縫い目44を含むことが好ましい、第4図に示すよう
に、半硬化状態のバンド素材積層体に厚さ方向の縫い目
46があることによって二つの大きな効果が生じる。i
−に、縫い目によってバンドの全層が機械的に結び付く
ので、硬化過程で流動性が高い時点でもすべての層が正
しく所定の位置に止まる。第二に、縫い目による層間の
構造的結合によって積層体のせん断変形に対する抵抗力
が著るしく向上する。
本発明の最重要事項は補強用バンドをタイヤのカーカス
と共に硬化させることである。先に述べたように、タイ
ヤ成型用の加熱金型内での同時硬化によってバンドに最
終強度とじん性を付与することは工業的生産において非
常に有利である。同時硬化したバンドは次のようにして
タイヤ構造と一体化される。
と共に硬化させることである。先に述べたように、タイ
ヤ成型用の加熱金型内での同時硬化によってバンドに最
終強度とじん性を付与することは工業的生産において非
常に有利である。同時硬化したバンドは次のようにして
タイヤ構造と一体化される。
ガラス、ケブラー又はグラファイトを使った複合材料が
半硬化状態の時に、成型ドラム上で膨らませたカーカス
外周に直接巻き付けることによってバンドをタイヤ内に
入れることができる。@き付けた材料が粘着性を有する
うちに縫い目を付けて(又はステーブルで止めて)、最
終硬化工程での安定性を確保するとともに、硬化後のバ
ンドのせん断強度を高めることが好ましい。
半硬化状態の時に、成型ドラム上で膨らませたカーカス
外周に直接巻き付けることによってバンドをタイヤ内に
入れることができる。@き付けた材料が粘着性を有する
うちに縫い目を付けて(又はステーブルで止めて)、最
終硬化工程での安定性を確保するとともに、硬化後のバ
ンドのせん断強度を高めることが好ましい。
別の方法として、タイヤ成型金型とは別の中子の上で半
硬化状態のバンドを形成し、それを中子から外して縫い
目を付けてから、通常のラジアルタイヤ製造時にブレー
カを装着する時と同様にカーカスに被せてもよい。
硬化状態のバンドを形成し、それを中子から外して縫い
目を付けてから、通常のラジアルタイヤ製造時にブレー
カを装着する時と同様にカーカスに被せてもよい。
上述の構造にバンドの代りに、予め樹脂を含浸した繊維
を素材とする編物をバンドにしてもよい、この方法によ
ると繊維の方向性をより効果的に活用できる。即ち、バ
ンドの長手方向に配向した繊維によって輪としての強度
、幅方向に配向した繊維によって横方向曲げ強度、厚さ
方向に配向した繊維によってせん断強度が付与される。
を素材とする編物をバンドにしてもよい、この方法によ
ると繊維の方向性をより効果的に活用できる。即ち、バ
ンドの長手方向に配向した繊維によって輪としての強度
、幅方向に配向した繊維によって横方向曲げ強度、厚さ
方向に配向した繊維によってせん断強度が付与される。
従ってバンドの構造的効率を一層良好にすることが可能
になる。予め樹脂含浸した繊維を編んで形成したバンド
は、未硬化で柔軟性を有するうちに上述の積層体バンド
の場合と同様にカーカスに被せる。成型ドラム上で加硫
されるカーカスが加硫過程の終期に多少膨張することに
よってバンド材料の密度が高まり、同時に繊維に張力が
かかる。タイヤにバンドを入れる方法の選択には設計要
件を勘案する。カーカスの上に配置したバンド(例えば
縫い目を付けた物)を金型内で伸張してカーカスに押し
着ける。その後トレッドゴムその他のゴム成分をカーカ
スに追加して加硫用金星に入れる。バンドに含まれる樹
脂の硬化時間及び温度はタイヤのゴムの加硫硬化時間及
び温度とほぼ一致するので、”バンドは配置された位置
で硬化する。
になる。予め樹脂含浸した繊維を編んで形成したバンド
は、未硬化で柔軟性を有するうちに上述の積層体バンド
の場合と同様にカーカスに被せる。成型ドラム上で加硫
されるカーカスが加硫過程の終期に多少膨張することに
よってバンド材料の密度が高まり、同時に繊維に張力が
かかる。タイヤにバンドを入れる方法の選択には設計要
件を勘案する。カーカスの上に配置したバンド(例えば
縫い目を付けた物)を金型内で伸張してカーカスに押し
着ける。その後トレッドゴムその他のゴム成分をカーカ
スに追加して加硫用金星に入れる。バンドに含まれる樹
脂の硬化時間及び温度はタイヤのゴムの加硫硬化時間及
び温度とほぼ一致するので、”バンドは配置された位置
で硬化する。
その位置で硬化したバンドはタイヤクラウン部の曲率半
径と自然に合致する。
径と自然に合致する。
使用したバンド材料によっては、バンドを非通気性のフ
ィルムで被覆してタイヤのゴムがエポキシ樹脂等で汚染
されて問題が生じるのを防止する必要がある。そのフィ
ルムは、バンドに含まれる樹脂とタイヤとゴムの何れと
も接着する材質で、バンドと隣接するゴムの間に構造的
に健全な界面を作る物でなければならない、目的に適う
フィルムを、約180℃までの耐熱性のある各種可盟性
樹脂フィルムのうち非通気性でエポキシ組成物にもゴム
組成物にも接着性の物から選び出せる。フィルムの選択
の際、じん性、柔軟性、伸び、張力、引き裂き強度等の
特性とコストも考慮に入れる。利用可能と考えられるフ
ィルム材料の例は繊維質プラスチック、ポリアミド、ポ
リエステル、ポリエーテルスルフアン、ポリスルフアン
等である。第5図はバンド35をプラスチックフィルム
48で被覆した例を示す、符号50は、硬化中のエポキ
シ樹脂から発生するガスを排出するためのブリーダ・ウ
ィックを示す。
ィルムで被覆してタイヤのゴムがエポキシ樹脂等で汚染
されて問題が生じるのを防止する必要がある。そのフィ
ルムは、バンドに含まれる樹脂とタイヤとゴムの何れと
も接着する材質で、バンドと隣接するゴムの間に構造的
に健全な界面を作る物でなければならない、目的に適う
フィルムを、約180℃までの耐熱性のある各種可盟性
樹脂フィルムのうち非通気性でエポキシ組成物にもゴム
組成物にも接着性の物から選び出せる。フィルムの選択
の際、じん性、柔軟性、伸び、張力、引き裂き強度等の
特性とコストも考慮に入れる。利用可能と考えられるフ
ィルム材料の例は繊維質プラスチック、ポリアミド、ポ
リエステル、ポリエーテルスルフアン、ポリスルフアン
等である。第5図はバンド35をプラスチックフィルム
48で被覆した例を示す、符号50は、硬化中のエポキ
シ樹脂から発生するガスを排出するためのブリーダ・ウ
ィックを示す。
以上の説明で明らかなように、本発明は初めに説明した
本発明者の先発用と比較して幾つかの大きな利点を有す
る。タイヤ内の所定位置で補強用バンドを同時硬化する
ことによって、全製造工程から一回の硬化工程を省くこ
とになるので製造コストが低減される。シートを積層し
て形成したバンドを縫うことによって、すべてのシート
がタイヤ製造過程を通じて所定の位置に保持される。ま
た、縫い付けによる構造的結合によってシート積層体の
せん断変形に対する抵抗力が著るしく向上する。111
い・付けたバンドの使用は、特性(樹脂の種類及び/又
は繊維の配向)が異なる層の積層体の使用を容易にする
ことにもなる。
本発明者の先発用と比較して幾つかの大きな利点を有す
る。タイヤ内の所定位置で補強用バンドを同時硬化する
ことによって、全製造工程から一回の硬化工程を省くこ
とになるので製造コストが低減される。シートを積層し
て形成したバンドを縫うことによって、すべてのシート
がタイヤ製造過程を通じて所定の位置に保持される。ま
た、縫い付けによる構造的結合によってシート積層体の
せん断変形に対する抵抗力が著るしく向上する。111
い・付けたバンドの使用は、特性(樹脂の種類及び/又
は繊維の配向)が異なる層の積層体の使用を容易にする
ことにもなる。
積層したシートの間に適当な接着剤フィルムを介在させ
れば積層体の衝撃に対する耐力が更に向上し、その結果
タイヤの疲労が弱まって寿命が延びる。
れば積層体の衝撃に対する耐力が更に向上し、その結果
タイヤの疲労が弱まって寿命が延びる。
先に説明した第3−5図ではバンド35が複数のシート
の積層体で形成した物であった。第6図及び第71ii
i1は本発明によるバンドの別の実施例を示す、この実
施例のバンド35は耐衝撃性が高い構造の物で、テープ
状の材料を螺旋状に巻く方法で製造される。初めに、予
め樹脂を含浸したテープを中子に螺旋状二方向に巻き付
けて、巻き付けたテープの厚さが中立面の両側で其れ其
れ予定のバンド35の厚さの276程度になるようにす
る(それがバンド35の中心部になる)0巻き付けたテ
ープが柔軟性を有するうちに中子から外す。
の積層体で形成した物であった。第6図及び第71ii
i1は本発明によるバンドの別の実施例を示す、この実
施例のバンド35は耐衝撃性が高い構造の物で、テープ
状の材料を螺旋状に巻く方法で製造される。初めに、予
め樹脂を含浸したテープを中子に螺旋状二方向に巻き付
けて、巻き付けたテープの厚さが中立面の両側で其れ其
れ予定のバンド35の厚さの276程度になるようにす
る(それがバンド35の中心部になる)0巻き付けたテ
ープが柔軟性を有するうちに中子から外す。
こうして得られる螺旋状巻き付は成形体52を接着剤フ
ィルム54で包み、そのフィルム54を利用して表面層
56を成形体52に接着する0表面層56はテープ状の
物を螺旋状一方向に巻き付けた物であることが好ましい
、即ち、表面層56も中心部52と同様に予め樹脂を含
浸したテープを螺旋状に巻き付けて形成される。中心部
52はテープを螺旋状二方向に巻き付けて形成するが。
ィルム54で包み、そのフィルム54を利用して表面層
56を成形体52に接着する0表面層56はテープ状の
物を螺旋状一方向に巻き付けた物であることが好ましい
、即ち、表面層56も中心部52と同様に予め樹脂を含
浸したテープを螺旋状に巻き付けて形成される。中心部
52はテープを螺旋状二方向に巻き付けて形成するが。
表面層56は一方向に巻き付けることが好ましい0図示
のように接着剤フィルム54を介在させることによって
、タイヤの耐衝撃性を向上することができる。この接着
剤フィルムは弾性率が低いので、衝撃荷重がかかった時
に応力を分散する作用ヲしてバンド35にクラックが生
じるのを防ぎ、結果的にタイヤの強靭性を向上させる。
のように接着剤フィルム54を介在させることによって
、タイヤの耐衝撃性を向上することができる。この接着
剤フィルムは弾性率が低いので、衝撃荷重がかかった時
に応力を分散する作用ヲしてバンド35にクラックが生
じるのを防ぎ、結果的にタイヤの強靭性を向上させる。
更に別の実施例として、第3図と第4図に示した縫い目
付き積層体のバンド35の代りに、予め樹脂を含浸した
編み物構造の一層から成る輪状バンドを使うことができ
る。そのバンドの円周方向に配向する繊維と幅方向に配
向する繊維の割合は適当に定める0mみ物構造に特有の
特徴は繊維が厚さ方向にも配向していることで、そのた
めにせん断力による破壊のおそれが減少して非常に望ま
しい強度特性が得られる0mみ物構造体はタイヤ成型金
型とは別の装置を使って形成する。材料に予め樹脂を含
浸しておいてもよい0mみ物構造の未硬化バンド素材の
タイヤへの導入は1通常のタイヤ成型時に柔軟な状態の
ブレーカバンドを導入する周知の方法に準じた方法で達
成できる。
付き積層体のバンド35の代りに、予め樹脂を含浸した
編み物構造の一層から成る輪状バンドを使うことができ
る。そのバンドの円周方向に配向する繊維と幅方向に配
向する繊維の割合は適当に定める0mみ物構造に特有の
特徴は繊維が厚さ方向にも配向していることで、そのた
めにせん断力による破壊のおそれが減少して非常に望ま
しい強度特性が得られる0mみ物構造体はタイヤ成型金
型とは別の装置を使って形成する。材料に予め樹脂を含
浸しておいてもよい0mみ物構造の未硬化バンド素材の
タイヤへの導入は1通常のタイヤ成型時に柔軟な状態の
ブレーカバンドを導入する周知の方法に準じた方法で達
成できる。
編み物構造を利用すると、強度の異なる複数種類の繊維
で一枚のバンドを形成して任意の構造強度特性を実現す
ることができる0例えば、疲労抵抗を最高にしたい縁部
にはグラファイト繊維を使い、せん断強度を高めたい中
心部にはアラミド繊維を使うことが可能になる。この二
種のtam同士を結ぶためには比較的安価なガラス繊維
を使えばよい。
で一枚のバンドを形成して任意の構造強度特性を実現す
ることができる0例えば、疲労抵抗を最高にしたい縁部
にはグラファイト繊維を使い、せん断強度を高めたい中
心部にはアラミド繊維を使うことが可能になる。この二
種のtam同士を結ぶためには比較的安価なガラス繊維
を使えばよい。
編み物構造のバンドには、バンドの縁部に切断されたm
atが存在しないという利点もある。バンドの縁部は最
大の応力がかかる部分で破壊が起こり易いので、その部
分に切断された繊維が存在すると強度が低下する。
atが存在しないという利点もある。バンドの縁部は最
大の応力がかかる部分で破壊が起こり易いので、その部
分に切断された繊維が存在すると強度が低下する。
本発明は以上詳述した実施例のバンド構造に限定される
ものではなく、当業者が容易に思考できる変更はすべて
本発明の範囲内である。
ものではなく、当業者が容易に思考できる変更はすべて
本発明の範囲内である。
第1図は既に提案されている補強用バンドを有するタイ
ヤの断面図、第2図は第1図のタイヤの側面図、第3図
は本発明で使用するバンド構造の一例を示す部分概略斜
視図、第4図は第3図のバンドの横断面概略図、第5図
は本発明のタイヤの一実施例の断面図、第6図は本発明
で使用するバンドの別の構造例を示す断面図、第7図は
第6図のバンドの製造途中状態を示す部分平面図である
。 図中、10はタイヤ、12はホイル、20はカーカス、
22はトレッド、23は補強用バンド、24はサイドウ
オール、28はビードワイヤ、30はラジアルプライ、
35は補強用バンド、36.38.42.44.46は
夫々縫い目、48はプラスチックフィルム、52は螺旋
状巻き付は成形体、54は接着剤フィルム、56は表面
層を示す。 FIo、 5 F/66 FI6.7
ヤの断面図、第2図は第1図のタイヤの側面図、第3図
は本発明で使用するバンド構造の一例を示す部分概略斜
視図、第4図は第3図のバンドの横断面概略図、第5図
は本発明のタイヤの一実施例の断面図、第6図は本発明
で使用するバンドの別の構造例を示す断面図、第7図は
第6図のバンドの製造途中状態を示す部分平面図である
。 図中、10はタイヤ、12はホイル、20はカーカス、
22はトレッド、23は補強用バンド、24はサイドウ
オール、28はビードワイヤ、30はラジアルプライ、
35は補強用バンド、36.38.42.44.46は
夫々縫い目、48はプラスチックフィルム、52は螺旋
状巻き付は成形体、54は接着剤フィルム、56は表面
層を示す。 FIo、 5 F/66 FI6.7
Claims (15)
- (1)トレッドのあるクラウン部、カーカス及びカーカ
スとクラウン部の間に配置された輪状バンドを有し、該
バンドがカーカスと共に硬化されてカーカスに接着して
いることを特徴とする補強用バンドを有する空気入りタ
イヤ。 - (2)前記バンドが積層した複数のテープで構成され、
且つ、積層体の刺し縫いによる複数の縫い目を有し、そ
の繍い目が前記複数のテープをカーカスと共に硬化する
際に各テープを正確に重なり合つた位置関係に保ち、ま
た、積層体のせん断変形に対する抵抗力を高めている特
許請求の範囲第1項に記載の空気入りタイヤ。 - (3)前記バンドが樹脂を含浸した編物の単一層である
特許請求の範囲第1項に記載の空気入りタイヤ。 - (4)前記テープが高度に架橋して破壊強度とじん性が
高い樹脂を含浸した物で、その樹脂が各テープ内の繊維
を接着すると共に積層したテープ其れ其れの繊維同士も
接着している特許請求の範囲第2項に記載の空気入りテ
ープ。 - (5)前記バンドの両側の表面に非通気性のプラスチッ
クフィルムがあつて前記樹脂をタイヤのゴムから隔てて
、前記バンドと前記ゴムの界面における材料の汚染を防
いでいる特許請求の範囲第4項に記載の空気入りタイヤ
。 - (6)前記バンドが螺旋状に巻き付けて樹脂を含浸した
層が重なり合つている第一群の複数の層、該第一群の複
数の層の表面を覆う接着剤フィルム、及び、螺旋状に巻
き付けて樹脂を含浸した層が重なり合つていて前記バン
ドの表面層となつている第二群の複数の層を有し、前記
第一群の複数の層の厚さが前記第二群の複数の層の厚さ
より大きく、前記接着剤フィルムが前記バンドの破壊強
度とじん性を向上させている特許請求の範囲第1項に記
載の空気入りタイヤ。 - (7)補強用バンドを構成する複数の層の樹脂を含浸す
る工程、積層によつて形成したバンドをタイヤカーカス
の外周に配置する工程及び前記バンドをカーカスと共に
硬化させる工程を含むことを特徴とする補強用バンドを
有する空気入りタイヤの製造方法。 - (8)前記複数の層に予め前記樹脂を含浸させておく特
許請求の範囲第7項に記載のタイヤの製造方法。 - (9)前記樹脂が高度に架橋して破壊強度とじん性が高
い樹脂である特許請求の範囲第7項に記載のタイヤの製
造方法。 - (10)前記バンドの積層した前記複数の層を刺し縫い
して積層体のせん断変形に対する抵抗力を高める特許請
求の範囲第7項に記載のタイヤの製造方法。 - (11)前記バンドの表面に沿つて非通気性のプラスチ
ックフィルムを設置して、前記バンドとゴムの界面にお
いてゴムが前記樹脂で汚染されるのを防ぐ特許請求の範
囲第6項に記載のタイヤの製造方法。 - (12)樹脂を含浸した積層構造のバンドを刺し縫いし
て積層構造のせん断変形に対する抵抗性を高める工程、
前記積層構造のバンドをタイヤのカーカスの外周に巻き
付ける工程、前記バンドを巻き付けたカーカスを型に入
れて前記バンドをカーカスに接着する工程及び前記バン
ドをカーカスと共に硬化させる工程を含むことを特徴と
する補強用バンドを有する空気入りタイヤの製造方法。 - (13)前記バンドのカーカスへの接着達成前に前記バ
ンドの表面を非通気性プラスチックフィルムで被覆して
、前記バンドとカーカスの界面においてタイヤのゴムが
前記樹脂によつて有害な汚染を受けるのを防ぐ特許請求
の範囲第12項に記載のタイヤの製造方法。 - (14)前記バンドを巻き付けたカーカスとトレッドの
あるクラウン部を接合する特許請求の範囲第13項に記
載のタイヤの製造方法。 - (15)樹脂を含浸した複数の層を中子に螺旋状に巻き
付ける工程、前記複数の層を接着剤フィルムで被覆する
工程、前記接着剤フィルムの上に樹脂を含浸した補強材
料の少くとも一層を螺旋状に巻き付ける工程、その結果
形成された積層構造のバンドを前記中子から外す工程、
前記積層構造のバンドをタイヤのカーカスの外周に配置
する工程及び前記バンドをカーカスと共に硬化させる工
程を含み、前記接着剤フィルムの使用によつて前記バン
ドの衝撃性負荷に対する耐性を向上させていることを特
徴とする補強用バンドを有する空気入りタイヤの製造方
法。
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