JPS61250035A - プラスチックまたはゴム製品の補強組立体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は補強用組立体に関するものであり、特にプラス
チック物質またはゴムを補強するための組立体に関する
ものである。

（従来技術と問題点） この種の組立体は、これによって補強される製品、例え
ばベルト、バイブ、フライ、タイヤ外皮の製造に使用さ
れる。

これらの組立体が製品中に使用されるとき、例えばこの
組立体によって補強される物質によって完全に含浸され
、この物質が組立体を構成する線材間のすべてのスペー
スの中に浸透することが重要である。実際にこの浸透が
不完全であれば、組立体に沿って中空導溝が形成され、
例えば亀裂によって製品中に浸透することのできる腐蝕
性物質、特に水がこれらの導溝に沿って進み、腐蝕の結
果として組立体の劣化を生じ、この組立体を含む製品の
劣化に至る。

線材間のすべてのスペースの中に物質を十分に浸透させ
るため、種々の円形断面線材組立体が提案されたがこれ
らの組立体は下記の欠陥の少なくとも１つをもたらす。

すなわち、組立体構造の複雑さの故に製造コストが高い
、含浸物質の浸透が不完全であるから、組立体の劣化の
おそれがある。

ベルギー特許第６５５．５９１号は、円形断面線材によ
って構成されたコードを記載している。

このコードは、その剛性と疲労抵抗をさらによく制御す
るため、交互に単位線材とストランドからなる層によっ
て包囲された心線を含み、これらの単位線材とストラン
ドの直径は心線と同一である。

このコードは、その補強すべきゴムの浸透が不完全であ
り、またその製造が複雑である。

ゴム製品の補強のため平たい線材またはリボンを使用す
ることは公知であり、これらの平たい線材またはリボン
は、例えば英国特許第１，１８３゜２１５、米国特許第
３．４０２，５４６、ベルギー特許第６５４．９１９、
フランス特許第８６５．５３８号に記載のように、単独
で使用され、あるいは心線として使用され、あるいは撚
り合わされる。

これらの補強材は製造コストが高く、および／またはゴ
ムの不完全な浸透による腐蝕の問題を確実に防止するこ
とができない。

従って本発明は、例えばその補強しようとする物質をも
って完全に含浸することのできる製造コストの安い補強
組立体に関するものである。

従って本発明による補強組立体は、 ａ）少なくとも１枚のブライと、最大３層の線材層を含
み、 ｂ）　“′成形断面線材層″と呼ばれる少なくとも一つ
の層は少なくとも部分的に、円形断面線材と成形断面線
材とによって構成され、 Ｃ）各成形断面線材の捻じりピッチはこの成形断面線材
の存在する層の中におけるこの成形断面線材の巻き取り
ピッチと相違し、 ｄ）要素が一つ以上の層を有するとぎ、少なくとも中心
層は成形断面線４１層であり、ｅ）もし要素が３層を含
むならば、外側層の巻き取りビッヂはその内側層の巻き
取りピッチと相違し、 ｆ）要素が成形断面線材を有しない１層または２層を含
むならば、これらの層は不飽和層であるようにした要素
によって少なくとも部分的に構成される。

また本発明は、物質によって含浸されたときに、この物
質が線材間のすべてのスペースを充填するようにした前
記の補強組立体に関するものである。

また本発明は、本発明による少なくとも１つの補強組立
体を含む製品に関するものである。

本発明による補強組立体のこの定義において使用される
用語を下記において詳細に説明する。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明す
る。

第１図は本発明による補強組立体１００の断面を示す。

この組立体は単一要素１から成り、この要素そのものは
単一線材層から成り、この要素を八で示す、この層Ａは
“成形断面線材層″と呼ばれ、３線材から成り、２本の
線材ａ１．ａ２は円形断面線材であり、１本の線材ａ３
は成形断面線材である。図面を明瞭にするため、第１図
においては円形断面線材ａｌ、ａ２は黒色で示され、成
形断面線材ａ３は影線で示されている。これら３本の線
材は要素軸線回りに相互に巻かれ、この軸線を第１図に
おいて文字０で示す。

線材ａ１とａ２は円形断面である。すなわち各線材の軸
線に垂直における断面は円形である。定義上、成形断面
線材は下記の特性を有する線材である。成形断面線材を
その長手方に対して垂直な任意の面に沿って切断したと
き、重心と輪郭とを有する断面が得られる。輪郭の各点
と重心との距離が輪郭上の点の位置に従って変動する。

例えば、要素１の成形断面線材ａ３は、第２図に示され
た前記の定義の断面Ｓの線材である。この断面Ｓは重心
Ｇと輪郭にとを有する。輪郭にの各点Ｍと重心Ｇとの距
離“ｄ″は輪郭に上の点Ｍの位置に従って変動する。例
えば断面Ｓは、２極端寸法を有する楕円形であり、最大
寸法りと最小寸法ＩＩ　Ｉ　ＩＩとを有する。最大寸法
りは断面Ｓの最も離間した両端Ｍ１．Ｍ２の長さに対応
し、最小寸法ＩＩ　Ｉ　１１は、断面Ｓの最も近接した
両端Ｍ３゜Ｍ４を結ぶ線分Ｍ３Ｍ４の長さに対応し、こ
れらの線分Ｍ１Ｍ２．Ｍ３Ｍ４は重心Ｇを通る。

成形断面線材ａ３の軸線は、断面Ｓが線材ａ３に沿って
移動する際の重心Ｇ全体によって決定される。従ってこ
の軸線は、第２図においては符号Ｇによって示されてい
る。成形断面線材の軸線と長手方が直線でないときでも
、この軸線は線材長平方に大して平行である。線材ＩＷ
Ａの線材ａ１゜ａ２．ａ３の巻き取りピッチをＰ＾で示
し、またこれは軸線回りの線材ａ１．ａ２．ａ３の巻き
取りピッチを表す。このピッチは代数的数であって、巻
き取りが正として任意に選ばれた方向に実施されれば、
例えば右巻きであれば、正でありこの逆の場合には負で
ある。このピッチの絶対値、ＩＰＡＩは、軸８０回りの
線材ａ１．ａ２．ａ３の巻き取りピッチの長さ、すなわ
ちピッチＰＡの長さである。このピッチＰＡは３本の線
材ａ１゜ａ２．ａ３について同一であり、これらの線材
は同一長さのピッチをもって同一方向に軸線０回りに巻
き取られ、またＩＰＡＩは、直線とみなされる軸線Ｏに
沿って測定される。

成形断面線材ａ３の捻じりピッチの長さは、線材ａ３の
断面Ｓの軸線回りの１回転に対応する線材ａ３の軸線に
そって測定°された距離である。第３図はこの線材ａ３
の断面を示し、矢印Ｆがこの線材の最離間末端Ｍ１．Ｍ
２を結び、またこの矢印は末端Ｍ１から末端Ｍ２に向か
って、線材ａ３の軸線を通過する。この軸線は第３図に
おいて重心Ｇによって表される。線材ａ３に沿って測定
された距離が捻じりピッチの長さに等しし）とき、矢印
Ｆはこの軸線回りに１回転を成す。線材ａ３の捻じりピ
ッチＰａ３は代数的数であって、このピッチは、捻じり
、すなわち矢印Ｆの回転方向が正として任意に選ばれた
方向に実施されるときには正であり、逆の場合には負で
ある。

捻じりピッチＰａ３の絶対値はｌ　Ｐａ３１であって、
これは捻じりピッチＰａ３の長さに対応する。この明細
書において同一組立体に対応する巻き取りピッチの長さ
と捻じりピッチの長さは、同一単位、例えばミリメート
ルで表される。

第４図は、本発明による組立体１００、すなわち要素１
の一連の９断面を示す。各断面は、要素１の直線とみな
される軸線に対して垂直の面で取られる。各断面はそれ
ぞれ大文字Ｙに数字を付記して示す。切断面はＹｏ示さ
れ、他の各断面は、この断面と断面Ｙ。どの距離と、要
素１の軸線回りの線材ａ１．ａ２．ａ３の巻き取りピッ
チの長さ、すなわちピッチＰ　の長さＩＰＡＩとの比率
を表す整数または分数を付記した大文字Ｙで示される。

第５図は要素１の直線とみなされる軸線ｘｘ’を示し、
またこの図においては、第４図の９断面Ｙ　　、Ｙ　　
　・Ｙ　　−Ｙ３／８・Ｙ１／２．・Ｙ５／８・Ｙ３／
４．Ｙ１／８．Ｙｌが線分で示されている。

第４図の全ての断面は第５図において矢印Ｖの方向に見
られたものであり、大文字Ｙにつづく数は矢印Ｖの方向
に増大している。

例えば、断面Ｙ　とＹ。の距離は長さＩＰＡ１に等しい
。第４図を明瞭にするため、各線材ａ３の断面はこの線
材ａ３の最も離間した両端ｍ１゜ｍ２を結ぶ矢印１１　
ｆ　ＩＩを有し、この矢印“ｆ　ＩＩはａ２の組立体の
各断面は、この断面の円形断面の中心点を結ぶ矢印“ｈ
”を含み、この矢印は線材ａ１に対応する中心から線材
ａ２に対応する中心、に向かっている。これらの中心は
簡略化のために図示されていない。

本発明によれば、ピッチＰＡとＰａ３は相違している。

例えばこれらのピッチは次の関係式によつで結び付けら
れる。ＰＡ＝　　Ｐａ３゜すなわち捻じりは各線材ａｌ
、ａ２．ａ３の巻き取りと逆方向に実施され、巻き取り
ピッチの長さｔＰＡｌは捻じりピッチのなかさｌ　Ｐａ
３　ｌに等しい。

このようなピッチの際は、線材ａ１．ａ２と線材ａ３と
の間に中間スペースを形成させ、これは組立体１００全
体の中の物質移動を促進し、これに伴って種々の利点が
ある。このようなスペース１１０１１を第４図の断面Ｙ
ｏに示す。

比較のために第６図は、本発明によらない組立体２００
の同一断面Ｙ　、Ｙ１／８．Ｙ１７４゜Ｙ　　　、Ｙ　
　　、Ｙ　　　、Ｙ　　　、Ｙ　　　、Ｙ１ＹＯ・Ｙ１
／８・Ｙ１／４　　３／８　　１／２°Ｙ５／８゜、Ｙ
　　　、Ｙ Ｙ３／４．Ｙ　　　、ｙｌを示し、この組立体２００は
、要素１と同様の要素２から成るが、関係式：ＰＡ＝Ｐ
ａ３である点が相違する。゛ この第６図において、線材ａ１．ａ２．ａ３は常に相Ｌ
Ｌに接触していることがわかる。従って、３本の線材ａ
１．ａ２．ａ３の間に導溝“ｔ　＋１が形成される。こ
の導溝゛ｔ　ＩＩは、組立体２００を物質で含浸した後
に中空として残り、含浸物質はこの導溝の中には浸透す
ることができない。従って導溝゛ｔ　ＩＩは、組立体２
００に沿って腐蝕剤、あとえば水の泳動を可能とし、こ
れに伴って種々の欠点がある。特に腐蝕の危険性がある
。

第７図は単一要素３から構成された本発明による他の組
立体３００を示し、この３００は第４図の場合と同様の
一連の９断面Ｙ。、Ｙ１７８゜Ｙ１／４・Ｙ３／８・Ｙ
１／２　　５／８　　３／４・、Ｙ　　　　、Ｙ Ｙ７／８・ＹｌＹＯ・Ｙ　　・Ｙ １／８　　１／４・Ｙ３／８・ Ｙ１／２・Ｙ　　・Ｙ３／４・Ｙ７／８・ＹｌＦある・
要素３・は第４図の要素１と同様であるが、その相違点
は関係式：ＰＡ＝２Ｐａ３を有することである。すなわ
ち、成形断面線材ａ３の捻じり方向はＪＮＡの中の線材
ａ１．ａ２．ａ３の巻き取り方向と同一であるが、この
層Ａの巻き取りピッチの長さ１７１は成形断面ａ３の捻
じりピッチ長さの２倍である。

図面を明瞭にするため、組立体１００，２００゜３００
に対応する指数は第４図、第６図、第７図の断面Ｙ。に
のみ示しである。

第８図は本発明による他の組立体の断面図である。この
組立体４００は第１図〜第４図に示す要素１と同様の心
線を含む単一要素４から成る。この心線１から成る中心
１１Ａの周囲に８本の円形断面線材１１　Ｅ、　Ｉ＋か
ら成る層Ｂがあり、このＢは成形断面線材を有せず、ま
た、この層Ｂの周囲に外側層Ｃが配置され、この外側層
Ｃは８本の円形断面線材ＩＩ　Ｃ１１と４本の成形断面
線材Ｃ４から成る。

層ＢのピッチＰＢとＣのピッチＰＣは層Ａについて述べ
たと同様にして決定される。これらの各層は第８図にお
いて点Ｏで示す要素４の軸線回りに巻き取られ、内側層
Ｂの線材と層Ｃの線材との入り組みを避けるために、内
側層Ｂの巻き取りピッチＰ８と相違している。このよう
な入り組みは導溝を形成して、腐蝕を促進するからであ
る。組立体４００において、層ＡとＣは成形断面線材層
である。

中間層Ｂは不飽和層であり、すなわち線材“ｂ′のうち
の少なくとも２本の隣接線材の間に少なくとも１つのス
ペースεが存在し、これらの“ｂ”の多くは場合によっ
ては相互に接触することができる。外側層Ｃは、１本の
成形断面線材Ｃ４と２本の円形断面層゛Ｑ　１１とによ
って交互に構成される。このＩＭｃは不飽和層である。

すなわち、隣接の２本の円形断面層材１１　Ｃ”の間に
少なくとも１つのスペースεが存在するが、この層Ｃは
飽和されることができ、その場合にはすべての隣接円形
線材“Ｃ”が相互に連続接触する。

本発明により、各成形断面線材ｃ４の捻じりピッチＰｃ
４は層Ｃの巻き取りピッチｐｃと相違している。このよ
うな層Ｃの捻じりビッヂと巻き取りピッチの相違により
、含浸物質はこの層Ｃを横切って泳動し、外側層Ｃと内
側層Ｂとの巻き取りピッチの相違と、内側層Ｂの不飽和
構造と、前述の心線１の構造との故に、組立体４００内
部のすべてのスペースを充填することができる。

第９図は本発明による他の組立体５００の断面を示す。

この組立体５００はにの同形のストランド５によって構
成され、各ストランドは前述の要素１と同形の、第１図
と第４図に示した要素である。このストランド５のそれ
ぞれの外皮は第９図においては破線円形によって示され
、この円形は図面を簡単にするために番号を付記されて
いない。これらのストランド５は、その１木５０が心線
を成すように配置され、他の５本のストランド５−１が
組立体５００の軸線回りに同一方向に巻き取られて層５
１を成し、第９図の断面は組立体５００の軸線に対して
垂直に対して取られ、この軸線は第９図において大文字
Ωによって示される。

本発明は、本発明による組立体の成形断面線材が楕円形
状を有する場合に限定されるものではない。例えば、第
１０図と第１１図はそれぞれ、前記の成形断面線材と異
なる成形断面線材を有する本発明の組立体を示している
。

第１０図に示す本発明の組立体６００は、第１図と第４
図に示す要素１と同様の単一要素６から成るが、この要
素６の成形断面線材ａ６は実際上三角形の断面を有する
。

第１１図に示す本発明の組立体７００は、第１図と第４
図に示す要素１と同様の単一要素７がら成るが、この要
素７の成形断面線材ａ７は実際上長方形の断面を有する
。

好ましくは、組立体６００と７００とを包囲する物質中
の過度の応力を避けるため、第１０図と第１１図に示ず
ように、成形断面線材ａ６の縁６０と成形断面線材ａ７
の縁７０は面取りされる。

第１図、第４図、第６図〜第８図、第１０図および第１
１図の断面はそれぞれ要素の軸線に対して垂直な面によ
って実施される。

本発明による組立体は、相異なる断面形状の複数の線材
を含み、これら°の成形断面線材が例えば同一層の中に
配置されることができる。

好ましくは、前記の組立体を構成する少なくとも一部を
金属とする。

本発明による組立体においては、所望ならば少なくとも
１層が２本または２本以上の隣接成形断面線材を含み、
この層の各成形断面線材の捻じりピッチがこの層の隣接
成形断面線材の捻じりピッチと相違し、またこの成形断
面線材の巻き取りビツチとも相違することが好ましい。

好ましくは、本発明による組立体の各成形断面線材の長
手方に垂直な任意に断面において、この断面の最大寸法
りと最小寸法゛１″との比率が１・１以上とする。

本発明による組立体は、望ましくはタイヤ外皮のクラウ
ンにおいて例えば補強用ブライとして使用され、各ブラ
イの組立体は相互に平行であり、また一般に他のブライ
の組立体と交差する。

ゴム製品、例えばタイヤの場合、本発明によれば補強す
べき製品の中に補強組立体を合体するまえに、この組立
体を予含浸する必要がない。なぜかならば、この製品の
形成および／または加硫に際して組立体の内部の完全泳
動を可能とするからである。

例えば、下記のような構造を有する本発明による組立体
を製造する。この組立体は、すべて鋼の線材の２ＷＪか
ら成る。

心線として役立ち、前述の要素１と類似の内側層Ａ１こ
の層の組立体は、直径０．３５０ｍ＋の２本の円形断面
線材と、１本の成形断面線材とから成り、この成形断面
線材の断面は第２図に示す成形断面線材ａ３と類似であ
り、寸法：Ｌ＝０．３９０ｍ、１＝０．２９０ｍを有す
る。すなわち、関係式：Ｌ／１＝１．３４かえられる。

この層Ａの３本の線材は１０ＩＮＲのピッチ長さをもっ
て左向きに巻かれる。成形断面線材の捻じりは左向きに
実施される。すなわち層Δの線材巻き取り方向と同一方
向に実施される。しかし、ピッチ長さは７ｔｔｔｍであ
って、この成形断面線材の捻じりピッチはその巻き取り
ピッチと相違している。

直径０．３５０ｍの８本の円形断面線材から成る外側層
Ｂ０この層Ｂの線材は１５＃ｌのピッチ長さをもって左
向きに巻き取られる。

この組立体は、腐蝕性物質の泳動を生じる中空導溝を形
成することなく、ゴムによって実際上完、今に含浸され
る。

従ってこの組立体は非常にすぐれた腐蝕抵抗を有する。

この組立体は例えば、タイヤ外皮のクラウンの中に合体
されて、これを補強するために使用される。

本発明による組立体の層の数は、包囲物質によるすぐれ
た含浸を可能とするため、最大３層とする。

本発明の組立体においては、好ましくは下記の関係を得
る。

各成形断面線材ｆ層において、成形断面線材数は最大２
Ｎ／３に等しい。Ｎは考慮される層の中の線材総数であ
る（すなわち、総数−円形断面線材＋成形断面線材）。

このようにして組立体中の均一な応力分布が得られ、コ
ストが低下する。望ましくは、各成形断面線材層中の成
形断面線材数はＮ／２に等しい。

本発明による組立体は、成形断面線材を有しない少なく
とも１層の不飽和層を有する。これらの各層において、
比率ε／φはこれらの各層において少なくとも０．０６
に等しい。ここに、εは２本の隣接線材の間のスペース
であり、φはこの層の線材の直径であり、この直径はす
べての線材について同一であると仮定され、またこれら
のスペースはこの層のすべての線材の間において規則的
に配置されていると仮定される。すなわちこの比率の値
εは平均スペースを表す。この平均スペースεと直径φ
は、第８図の組立体４００の不飽和層Ｂについて図示さ
れている。

１つの成形断面線材において、成形断面線材の捻じりが
この成形断面線材の巻き取り方向と同一方向に実施され
る場合、この成形断面線材についての下記の比率は少な
くとも絶対値０．２に等しい。

本発明による組立体は公知の装置の方法によって製造す
ることができ、これらの装置と方法は簡単化のために省
略する。例えば、成形断面線材は円形断面線材を圧潰す
ることにより￥Ｊ造することができるが、特にこの圧潰
はローうによって実施される。

本発明は前記の説明のみに限定されるものでなく、その
主旨の範囲内において任意に変更実施できる。

例えば、これらの構成子分は全部成形断面線材から成る
タガまたは心線とし、この心線の捻じりピッチは、この
心線を最も近く包囲する層の線材の巻き取り方向と相違
することができる。

【図面の簡単な説明】

、第１図は、成形断面線材を含む単一の要素から成る本
発明による補強組立体の断面図、第２図と第３図はそれ
ぞれ第１図に示した組立体の成形断面線材の断面図、第
４図は第１図に示した組立体の一連の断面図、第５図は
第１図に示した要素の軸線に対する第４図の断面図の配
置を示す図、第６図は本発明によらない補強組立体の一
連の断面図、第７図は、本発明による他の補強組立体の
一連の断面図、第８図、第９図、第１０図、第１１図は
それぞれ本発明による他の補強組立体の断面図である。 １００．２００，４００，５００，６００゜７００・・
・線材組立体、１，２．４．５，６．７・・・線材要素
、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・線材層、ａ３・・・成形断面線材、
ａｌ、ａ２・・・円形断面線材。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ｊ２　　　　　　　　ら、３ か Ｆ：ｓ−９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）少なくとも１枚のプライと、最大３層の線材層
   を含み、 ｂ）“成形断面線材層”と呼ばれる少なくとも一つの層
   は少なくとも部分的に、円形断面線材と成形断面線材と
   によって構成され、 ｃ）各成形断面線材の捻じりピッチはこの成形断面線材
   の存在する層の中におけるこの成形断面線材の巻き取り
   ピッチと相違し、 ｄ）要素が一つ以上の層を有するとき、少なくとも中心
   層は成形断面線材層であり、 ｅ）もし要素が３層を含むならば、外側層の巻き取りピ
   ッチはその内側層の巻き取りピッチと相違し、 ｆ）要素が成形断面線材を有しない１層または２層を含
   むならば、これらの層は不飽和層であるようにした要素
   によって少なくとも部分的に構成されることを特徴とす
   る補強組立体。 ２、少なくとも一つ成形断面線材層が２本または２本以
   上の隣接成形断面線材を含み、この層の各成形断面線材
   の捻じりピッチはこの層の中の他の隣接成形断面線材の
   捻じりピッチと相違することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項による補強組立体。 ３、成形断面線材の断面の最大寸法と最小寸法の比率は
   １・１以上であり、この断面は成形断面線材の長手方に
   対して垂直な任意の面に沿ってとられることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項にいずれかによる
   補強組立体。 ４、各成形断面線材層において、成形断面線材の数は少
   なくとも２Ｎ／３に等しく、ここにＮはこの層の中の線
   材全体数であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第３項のいずれかによる組立体。 ５、各成形断面線材層において、成形断面線材の数は最
   高Ｎ／２に等しいことを特徴とする特許請求の範囲第４
   項による組立体。 ６、成形断面線材を有しない各不飽和層において、比率
   ε／φは少なくとも０．０６に等しく、ここにεは隣接
   の２線材の間の平均スペースであり、φはこの層の線材
   の直径であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第５項のいずれかによる組立体。 ７、１つの成形断面線材において、成形断面線材の捻じ
   りがこの成形断面線材の巻き取り方向と同一方向に実施
   され、この成形断面線材についての下記の比率は少なく
   とも絶対値０．２に等しいことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第６項のいずれかによる組立体。 ［（捻じりピッチの長さ）−（巻き取りピッチの長さ）
   ］／（巻き取りピッチの長さ） ８、たがを有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第７項のいずれかによる組立体。 ９、全部が１本の成形断面線材によって構成される心線
   を含み、この心線の捻じりピッチはこの心線を最も企画
   包囲する層の線材の巻き取りピッチと相違することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれかに
   よる組立体。 １０、物質によって含浸され、この物質が線材間の全ス
   ペースを満たすことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第９項のいずれかによる組立体。