JPS62225404A - タイヤカーカス接合領域における窪みの発生抑制方法 - 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】 本発明は、タイヤのカーカス等における補強繊維の接合
領域で内圧充填時に狭さく部の発生を抑制する補強構体
、並びに該補強構体の製造および試験装置に関するもの
である。

最近の車両用タイヤにおいて、タイヤの横方向に延在す
る補強繊維層、すなわちカーカスの接合領域は、補強繊
維層の端末部を相互に重ね合わせて耐久性を向上させて
いる。しかし、かかる構成・配置を有するカーカスは、
補強繊維層の重ね合わせ領域で伸び及び収縮特性が大幅
に変化する。収縮率の高い素材よりなるカーカスの補強
繊維は、加硫金型から取り出した直後のタイヤ内部で著
しく収縮し、したがってタイヤに狭さく部が形成される
ことになる。

収縮率の高いポリエステル、ナイロンまたはレーヨン等
よりなるカーカス補強繊維によれば、適当な形状安定性
を有するタイヤが得られる。しかし、例えば約２バール
の内圧充填状態でタイヤを長時間にわたって直射日光に
さらし、または車両を焼付は塗装炉内に搬入して焼付け
を行うごとき苛酷な条件下では、カーカスの接合領域が
残部よりも５０％以上も余計に変形し、測定技術的には
勿論、視覚的にも十分に確認することのできる狭さく部
が形成されることが多い。

欧州特許出願公開第０１１７１３７号公報には、一対の
カーカス半部を相互に重ね合わせて配置するにあたり、
カーカス半部の補強繊維を等間隔に切断し、不所望の伸
び及び／又は収縮を抑制することが提案されている。

この提案に係る構成は、カーカス半部の補強繊維の切断
およびこれに引続く切断片の接合等の所要の作業を、接
合テーブル上で又はタイヤの巻回１呆作の間に精密に実
施しなければならない難点を有している。

また、特にカーカス半部の切断位置が補強繊維と平行ま
たは直角でない場合には、切断時に同一の補強繊維に到
達するように切込み量を制御するのが困難である。さら
に、切断された補強繊維を結合するに際し、両力−カス
半部の補強繊維を相互に完全に重ね合わせることができ
ず、不所望のぜい弱部分が形成されるおそれもある。

本発明の目的は、従来は必ずしも満足には解決すること
のできなかった前記公知技術の問題点を、容易かつ確実
に解決することのできる補強繊維の接合構造を具える補
強構体を提案し、併せて、かかる接合構造の試片を経済
的に、しかも迅速に製造し、かつ所要の試験に供しうる
装置を提案することにある。

この目的を達成するため、本発明による補強構体は、カ
レンダー処理が施された補強繊維よりなる一対の補強繊
維層をその端末部において相互に突合わせて配置し、さ
らに、その端末部にカレンダー処理が施された平行な補
強繊維よりなる少なくとも１つの接合バンドを配置した
ことを特徴とするものである。

本発明によれば、接合すべきカーカスにおける、カレン
ダー処理が施された補強繊維を相互に突き合わせ、接合
バンドを重ね合わせてから加硫するものである。かかる
構成によれば、カーカスの接合に際して従来は不可避的
であった接合領域におけるモジュラスの低下および熱収
縮を効果的に防止しうる利点が得られる。

接合バンドは、その補強繊維がカーカスの補強繊維に対
して平行ではなく、９０°まで、好適には４５°まで、
特に１０〜２５°の角度をなすように構成し又は接合領
域において配置するのが有利である。これにより、接合
バンドを重ね合わせて配置したカーカスの補強繊維がタ
イヤの成形時または使用時に一様に拡開することになり
、同時に、相互に突合わせて配置した一対の補強繊維層
の端末部が許容限度を超えて相互に離間変位するのを阻
止することも可能となるものである。本発明の接合技術
によれば、視覚的に確認することができ又は測定技術的
に検知しうる狭さく部がタイヤに生じるのを効果的に防
止することがきる利点が得られるのである。

本発明を実施するにあたり、一対の補強繊維層の接合領
域で補強繊維層の端末部を相互に僅かに重ね合わせる構
成とすることもできる。この場合、付加的なゴム層が配
設されているカーカスにおいては、端末部を斜めに切断
することによって形成し、非常に少数の補強繊維のみを
相互に重ね合わせた配置とするのが望ましい。

かかる実施態様において相互に重ね合わせる補強繊維は
５本以下、好適には２本以下とするのが有利である。重
ね合わせる補強繊維が２本を超えると測定技術的に検知
しうる狭さく部が生じることがあるが、５本以下であれ
ば狭く部はタイヤの特性または実用性に特に影響を及ぼ
すものではない。少数の補強繊維を相互に重ね合わせた
実施態様においても、事前にゴム処理が施されている接
合バンドを接合領域に重ね合わせて配置するのが有利で
ある。

接合バンドはゴムとの親和性を有し、かつ、平行にカレ
ンダー処理された補強繊維により構成し、カーカスにお
ける補強繊維に対して所定の僅かな角度をなすように接
合領域に重ねて配置するのが有利である。かかる配置に
よれば、相互に突合わせ又は重ね合わせたカーカスの補
強繊維層がタイヤの膨張時に良好に一体保持され、また
、接合バンド内で平行に配列されている補強繊維により
補強繊維層が膨張時に相互に離間変位するのを抑制する
ことも可能となる。接合バンドとしてはコード繊物、繊
維束または繊維織物の外、経糸が緯糸よりも高強度の平
面組織を有するものも適している。この場合、接合バン
ドにおける経糸、すなわち補強繊維はカーカスの補強繊
維に対してより低い初期モジュラスを有し、それ以外の
点では可及的に類似の特性を有するものを使用するのが
望ましい。すなわち、接合バンドにおける補強繊維の初
期モジュラスは、カーカスの補強繊維の初期モジュラス
の約５０％以下とするのが有利である。

また、接合バンドにおける補強繊維の熱収縮率は、１６
０°Ｃにおける熱収縮量がカーカスにおける補強繊維の
熱収縮量と対比してその３％を超えない範囲内で大とな
るものであるのが望ましい。さらに、接合バンドの緯糸
はカーカスにおける緯糸の領域で十分な伸度を有するも
のであるのが好適である。可能なかぎり低強度の、そし
て殆ど力を必要とせずに伸長させることのできる緯糸を
用いるのが有利である。なお、緯糸を有しない接合バン
ドを使用することも可能であり、かかる構成によればタ
イヤの膨張時に接合領域で補強繊維層の端末部を一層均
等に離間変位させ得る利点が得られる。

本発明を実施するにあたり、接合バンドの幅は５〜１０
０ｍｍ、好適には１０〜３０ｍｍとするのが有利である
。

接合バンドにおける補強繊維は、カーカスの補強繊維よ
りも低モジュラスのものであるのが望ましい。例えば、
ポリエステル繊維よりなるカーカスに対しては６．６ナ
イロンが適している。また、接合ハンドは、モジュラス
が低く、接着剤との親和性および疲労安定性にすぐれた
別の熱可塑性合成樹脂繊維によって構成することもでき
る。

接合バンドはタイヤのゴムに適合する素材により構成す
るのが望ましく、必要に応じて通気性をもたないゴム層
を内側に併設することもできる。

供試カーカスの接合部試片を製造し、かつ試験するため
の本発明装置は、フレームと、基板と、カバーとを具え
、その間に試片を固定し、カバーにより約５バールまで
の気密性が得られるように封止可能としたものである。

基板は、接合部試片を製造しうるようにドーム状に湾曲
した形状に形成することができる。流体圧力を作用させ
るため、カバーの適宜の部位、例えば前面に圧力導管の
接続口を配置することができる。

上述の装置によれば、接合領域の変形挙動につき、容易
かつ経済的にシミュレーション試験を行ない、また、試
験結果を直接測定し又は判定することができる。タイヤ
以外に用いる補強繊維の変形２６（動の試験に際しても
、本発明装置を通用しうることは勿論である。

以下、本発明を図面について説明する。

第１ａ図は従来技術によるカーカスの接合領域ｌを示し
ており、このカーカスは多数本の補強繊維２よりなる一
対のカーカス半部を相互に重ねて加硫するものである。

第１ｂ図は接合領域１におけるカーカス半部の端末部３
．３′を重ね合わせて配置した構造を示すものであり、
通常は両力−カス半部における各数本の補強繊維２を相
互に重ね合わせて配置している。

第１ｃ図は約２バールの供試圧力を作用させたときのサ
イドウオールを線図的に示すものである。

狭さく部４が明確に認められ、その値は約５本の補強繊
維を相互に重ね合わせて配置したときには約０．５　ｍ
ｍ以上である。

第２ａ図はカーカス半部の端末部３．３′を相互に接触
するように突合わせて配置した本発明の実施例を示すも
のである。斜めに配置した補強繊維５′にゴムを被着し
てなる接合バンド５を、カーカス半部の端末部３，３′
上に単層または複層として配置して加硫する。この接合
領域１の幅は、例えば１５ｍｍとする。

接合バンド５を第２ｂ図に示すごと（カーカス半部の端
末部３，３′上に配置することにより、第２Ｃ図から明
らかなとおり端末部が相互に効果的に位置決めされ、前
述のごとき狭さく部は視覚的にも測定値からも認められ
ない。

第３ａ図は狭さく部を全く生じない本発明の実施例と、
前記従来技術との折衷的な実施例を示すものである。本
例ではカーカス半部の端末部で２本以下の補？ｉ！、繊
維を相互に重ね合わせ、かつ、接合ハンド５を配置した
ことにより、狭さく部の大きさを０．２鴫以下とするこ
とが可能となる。

第３ｂ図は、接合領域１において両力−カス半部の端末
部３．３′の各２本の補強繊維２を相互に重ね合わせ、
かつ、接合ハンド５によってカバーした配置を示すもの
である。かかる配置によれば、第３ｃ図から明らかなと
おり、僅かな狭さく部４が視覚的には確認することがで
きるが、かかる狭さく部は技術的には何ら問題とはなら
ない。

第４図は本発明による測定・試験装置を示しており、こ
の装置は加硫型と兼用のものである。この測定・試験装
置はフレーム６と、カバー７とを具えている。カバー７
は、接続導管８′の取付は孔８を有する。フレーム６を
基板１０上に重ね、基板１０により接合部供試片９をゴ
ム中への埋設時に、そして加硫に際しても支持するもの
である。

接合部供試片を膨張させるために上記基板を、ドーム形
状に湾曲させた形状を有する基板と置換えても良い。

第５図は上述の測定装置を基板１０を取外すした内圧充
填状態で１８０’入替えて示すものである。フレーム６
とカバー７との間にゴムと加硫一体化された接合部供試
片９を、接続導管８′からの圧力の作用下で膨張状態に
あるものとして表わしである。

第６図の斜視図は、加硫された接合部供試片９をフレー
ム６とカバー７との間で例えばポル１−１１によって固
定し、かつ供試片に２〜３バールの内圧を作用させた状
態を示すものである。膨張状態にある接合部供試片上に
接合バンド５が重ねて配置されているものとして図示さ
れている。

カーカスにおける狭さく部の測定を行なうため、第４図
に示すごとくゴムに埋設された接合部供試片９を加硫型
内に配置して１６０　’Ｃまで加熱し、かつ、１〜２バ
ールの圧力の作用下で１５分間にわたって加硫した。測
定装置が適温まで冷却した時点で、フレーム６とカバー
７との間に位置する接合部供試片９をボルト１１によっ
てクランプし、導管８′から圧力２バールの加圧空気又
は他の適宜の圧力流体を測定装置内に導入した。かかる
測定方法によれば、接合部における狭さく部を光学的ま
たは視覚的に確認しうるのみなす、カーカスに作用させ
る内圧の変化に応じた膨張態様の変化を検知することも
可能である。また、異なる温度下での測定も支障な〈実
施することができる。

災施開 工業的に生産され、かつ、カレンダー処理が施されたｄ
ｔｅｘｌｌｏＯＸ２のポリエステル繊維製タイヤコード
織物を、４４５／４４５Ｔ／ｍのＺ／Ｓ撚り、１１０木
／　ｄ　ｍ、４４Ｎにおける伸び４．８％および１６０
°Ｃにおける熱収縮率２．８％の素材よりなるものとし
て作成し、そのタイヤコード織物から約３６０　Ｘ　１
６０　ｍｍの接合部供試片を作成した。

接合ハンドは、４７２／４７２Ｔ／ｍのＺ／Ｓ撚り、１
６０°Ｃにおける熱収縮率２．３％のタイヤ用ナイロン
コードを素材として作成した。

本発明の実施例にかかる試料１〜５について狭さく部の
大きさを測定したところ、次表に示す結果が得られた。

この表からも明らかなとおり、補強繊維を重ね合わせる
ことなく接合バンドを配置した試料においては、狭さく
部が視覚的に確認しえないのみならず、測定技術的にも
検出することができない。

２本の補強繊維を重ね合わせ、かつ、接合バンドを配置
した試料においては、狭さく部が認められるとは言え、
十分に許容しうる範囲内のものにすぎない。これに対し
、５本以上の補強繊維を重ね合わせた試料は、接合バン
ドの有無に拘らず、いずれも許容しえない狭さく部が生
じるものである。

本発明は、簡単かつ経済的な手段によって空気入りタイ
ヤのカーカス部における狭さく部の発生を効果的に抑制
し又は許容範囲内に維持しうるものである。もっとも、
本発明がタイヤのみを対象とするものでなく、気体また
は液体が封入される他の製品、例えばゴムボート、テン
トおよびウォーターベッド等における補強層の接合部に
広く通用しうろことは勿論である。

さらに本発明によれば、タイヤのカーカス部等における
補強層の接合部試片を容易に製造し、かつ、当該試片に
つき種々の条件下で所要の試験を行なうことのできる装
置も得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は既知のカーカスにおける補強繊維の接合領域
を示す線図的な平面図、 第１ｂ図は第１ａ図に示した接合領域の線図的な断面図
、 第１ｃ図は既知のタイヤまたはその供試片の内圧充填状
態における接合領域の狭さく部の線図的な側面図、 第２ａ図は本発明の一実施例による補強繊維の接合領域
を示す線図的な平面図、 第２ｂ図は第２ａ図に示した接合領域の線図的な断面図
、 第２ｃ図は第２ａ図に示した接合領域の内圧充填状態を
示す線図的な側面図、 第３ａ図は本発明の他の実施例による補強繊維の接合領
域を示す線図的な平面図、 第３ｂ図は第３ａ図に示した接合領域の線図的な断面図
、 第３ｃ図は第３ａ図に示した接合領域の内圧充填状態に
おける狭さく部の線図的な側面図、第４図は本発明の試
験装置による加硫状態を示す断面図、 第５図は本発明の試験装置による試験状態を示す断面図
、 第６図は本発明の試験装置による試験状態を示す斜視図
である。 ■−・・結合Ｍｉ域　　　　　２−・補強繊維３．３’
一端末部　　　４−・狭さく部５−接合ハンド　　　　
５′−補強繊維６・−・フレーム　　　　　７−・−カ
バー８−取付は孔　　　　　８′・−接続導管９−接合
部供試片　　　１０一基板 １１・・−ボルト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、タイヤのカーカス等における補強繊維の接合領域で
   内圧充填時に狭さく部の発生を抑制する補強構体であっ
   て、カレンダー処理が施された補強繊維（２）よりなる
   一対の補強繊維層をその端末部（３、３′）において相
   互に突合わせて配置し、さらに、前記端末部に少なくと
   も１つの接合バンド（５）を重ね合わせて配置したこと
   を特徴とする補強構体。 ２、特許請求の範囲第１項記載の補強構体において、接
   合バンド（５）が、補強繊維層における補強繊維（２）
   に対して所定の角度をなして延在するようにカレンダー
   処理が施された補強繊維（５′）を具えるものであるこ
   とを特徴とする補強構体。 ３、特許請求の範囲第１項記載の補強構体において、各
   補強繊維層の端末部（３、３′）を前記接合領域（１）
   で相互に接触させ又は重ね合わせて配置したことを特徴
   とする補強構体。 ４、特許請求の範囲第３項記載の補強構体において、前
   記接合領域（１）で各補強繊維層の端末部（３、３′）
   における５本以下の補強繊維（２）を相互に重ね合わせ
   て配置したことを特徴とする補強構体。 ５、特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１つに記
   載の補強構体において、前記接合バンド（５）が、平行
   にカレンダー処理された補強繊維（５′）を具えること
   を特徴とする補強構体。 ６、特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１つに記
   載の補強構体において、接合バンド（５）の補強繊維（
   ５′）が、補強繊維層の補強繊維（２）と対比して、よ
   り低い初期モジュラスと、より高い熱収縮率とを有する
   ことを特徴とする補強構体。 ７、特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１つに記
   載の補強構体において、接合バンド（５）の緯糸が、補
   強繊維層における緯糸とほぼ同様の強力を有することを
   特徴とする補強構体。 ８、特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１つに記
   載の補強構体において、接合バンド（５）の幅が５ｍｍ
   以上であることを特徴とする補強構体。 ９、特許請求の範囲第１項〜第８項のいずれか１つに記
   載の補強構体において、接合バンド（５）の補強繊維が
   ポリアミドよりなることを特徴とする補強構体。 １０、異なる圧力および温度条件下でタイヤのカーカス
   等における補強繊維の接合部試片を製造するための装置
   であって、前記試片を成形するスペースを有するフレー
   ム（６）と、カバー（７）と、所要の形状を有する基板 （１０）とを具えることを特徴とする、接合部試片の製
   造装置。 １１、異なる圧力および温度条件下でタイヤのカーカス
   等における補強繊維の接合部試片につき変形試験を行う
   ための装置であって、フレーム（６）と、カバー（７）
   とを具え、カバー（７）が圧力流体の供給導管（８′）
   の接続口を有することを特徴とする、接合部試片の試験
   装置。