JP2005522367A - 空気タイヤのクラウン補強材 - Google Patents
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Abstract
空気タイヤクラウン補強材。
【解決手段】 クラウンが下記(1)〜(3)を有するタイヤ:
(1)周方向に対して10〜45度の角度αを成す互いに平行な補強材を有する少なくとも1つの補強プライ、
(2)高応力時に高弾性率である有機繊維のコードから成る略周方向に延びたコードを有する第1クラウン補強材(14、15)、
(3)高歪み且つ高温時の引張強度と低歪みかつ低温時の引張強度との比τが1.5以下である略周方向に延びたコードを有する第2クラウン補強材(16)。
Description
(1)周方向に対して10〜45度の角度αを成す互いに平行な補強材を有する少なくとも1つの補強プライ、
(2)高応力時に高弾性率(high elastic molulus at high stress)である有機繊維のコードから成る略周方向に延びたコードを有する第1クラウン補強材、
(3)高歪み且つ高温時(high strain and high temperature)の引張強度と低歪みかつ低温時(low strain and moderate temperature)の引張強度との比τが1.5以下である略周方向に延びたコードを有する第2クラウン補強材。
タイヤクラウンが中心リブから成るパターンを有するトレッドを放射方向外側に有する場合は、第2クラウン補強材を軸線方向で中心リブの下側に配置するのが好ましい。
周方向に対して角度αを成す互いに平行な補強材を有する少なくとも1つの補強プライの放射方向内側に第2クラウン補強材を配置することができる。この実施例は低速および中速でのタイヤの操縦性を向上させるという利点がある。
周方向に対して角度αを成す互いに平行な補強材を有する少なくとも1つの補強プライの放射方向内側に第1クラウン補強材を配置することもできる。この実施例には第1クラウン補強コードによって支持された静的応力を下げることができるという利点がある。
第2クラウン補強コードの直径Dは0.5〜1.5mm、好ましくは0.7〜1.2mmであるのが有利である。第2クラウン補強コードのピッチpはD/pが0.5〜0.9、好ましくは0.7〜0.9であるのが有利である。
高歪み時に高弾性率を有するコードはナイロン糸とアラミド糸とを組合せたもので構成することができる。このコードはアラミドコードのみから成ることもできる。
略周方向に延びたコードは螺旋状に巻き付けるのが好ましい。加流後のタイヤでの上記コードの最終直径からの取付け直径のズレは0.5%以下にするのが有利である。
「軸線方向」および「軸線方向で」とはタイヤの回転軸線に対して平行な方向を意味する。
「周方向」とは軸線方向に対して直角な環状トレッドの面の周囲に沿って延びる方向を意味する。
「赤道面(EP)」とはタイヤの回転軸線に対して直角でかつタイヤクラウンの中心を通る面を意味する。
「放射方向」および「放射方向で」とはタイヤの回転軸線からまたはそれに向かって放射状(半径方向)に延びる方向を意味する。
「コンパウンド」とはタイヤ各部分にとって望ましいコンパウンド特性となるように選択された1種または複数のベースエラストマーと添加剤を含むゴム混合物を意味する。
「弾性率」とは歪みが10%で温度が20℃のときのゴム混合物の伸び割線モジュラス(extension secant molulus)を意味する。
「弾性率(molulus of elasticity)」とは所定の歪みまたは応力で計算されたコードの伸び割線モジュラス(extension secant molulus)を意味する。コードに加わる応力またはコードの弾性率で用いられる単位は1テックス当たりのセンチニュートン(cN/tex)である。弾性率が高いとは1000 cN/texを超える割線モジュラスを意味し、弾性率が低いとは600cN/tex以下の割線モジュラスを意味する。
「巻線ピッチp」は、主軸線としてタイヤの主軸線を有する大径螺旋状に巻付けられる略周方向を向いたコードに適用され、互いに隣接したる2つの螺旋ループコードのコード軸線間の横方向距離を意味する。
「取付け密度d」は巻線ピッチの逆で、(巻線の主軸線に沿った)単位軸線方向長さ当たりの螺旋状に巻き付けられたコードのループ数に対応する。慣例上、このdは1デシメートル当たりのコード数(単位:1/dm)で表され、pはミリメートルの単位で表される。従って、p=100/d。
このポテンシャルは製造時または使用時に補強材が受ける一連の操作の結果を直接表している。
タイヤはビードからビードまで延びた(または両方の片側構造の間、例えばクラウンのほぼ中心部にギャップを残して延びた)カーカス構造体8を有する。このカーカス構造体8の放射方向最内側位置はビード4のアンカー部9で終っている。
[図1]の実施例ではこのカーカス構造体はビードコア、その他のビード補強材の周りで反転しておらず、ビード補強材によってビード部中にアンカーされている。このような補強材の好ましい実施例では少なくとも1つの略周方向を向いたコード11が少なくとも片側でカーカス構造体に横方向から隣接したコード配置構成を有する。[図1]の実施例ではカーカス構造体8に横方向から隣接する2つの周方向コード巻線10および11が両側に存在する。この配置構成の場合には、ビード部中に「アンカーされる」とは従来のビードコアに螺旋状に巻き付けるのではなくて、タイヤを膨張または非膨張状態で使用した時にカーカス構造体に生じる張力に対して横方向に配置されたコード10および11を有するカーカス補強構造体の接着力によって抵抗するということを意味する。
下記文献にはビード部におけるカーカスアンカーリングすなわちカーカス層の配置方法の他の例が開示されている。この特許の内容は本明細書の一部を成す。
(1)カーカス構造体8を有する。
(2)カーカス構造体8の放射方向外側にブレーカーベルト7が配置され、このブレーカーベルトは、この実施例では、高応力下で高い弾性率を有するコードの2つのクロスプライ12、13を有し、これらの各プライは互いに平行であるが隣のプライのコードと交差するように周方向の回転方向に対して27〜37度の角度α、βで配置され(この実施例ではα、βはそれぞれ約+33および−33度)る。これらのコードは鋼で作るのが有利であるが、アラミドで作ることもできる。
(3)高応力下で高い弾性率を有する有機繊維コードからなる略周方向を向いた複数のコードを有する外側全幅プライ14を有する。
(4)高応力下で高い弾性率を有するコードで作られ、略周方向を向いた2つのエッジプライ15を有する。
(5)略周方向を向いた高応力下で低い弾性率を有する繊維コードで作られたクラウンの中心部に配置されたセンタープライ16を有する。
(6)中心リブ18を有するトレッド17を有する。
プライ14および15は高応力下で高い弾性率を有するコードで作られ、これらのコードはクラウン2の良好な補強効果を確実にするために螺旋状に巻き付けられる。これらのプライはアラミドコードで作るのが好ましいが、ナイロン糸とアラミド糸とを組合せたハイブリッドコードを使用することもできる。これらのプライのピッチpは高速耐久性が極めて良くなるように決定される。
曲線a:ナイロンコード(2本のナイロン糸)
曲線b:アラミドコード(2本のアラミド糸)
曲線c:アラミド−ナイロンコード
曲線d:ポリエステル(PET)コード
〔表1〕は20℃での上記4本のコードの機械的特性を示す。
本発明タイヤはタイヤの内部空洞形状を規定する硬いコアのような硬質支持体上でタイヤを組立てるのが有利である。すなわち、タイヤの全構成部品を最終タイヤの構造上から要求される順序でコア上に取付け、各最終位置に直接配置しておくことで製造でき、その間は成形を全く必要としない。この場合にはタイヤに下記文献に記載の成形および加硫を行なうことができる。
Claims (29)
- 両側の各サイドウォールおよび各ビードを通って延びるクラウンと、タイヤの両側で各ビード中にアンカーされたカーカス構造体とを有するタイヤにおいて、
クラウンが下記(1)〜(3)を有することを特徴とするタイヤ:
(1)周方向に対して10〜45度の角度αを成す互いに平行な補強材を有する少なくとも1つの補強プライ、
(2)高応力時に高弾性率である有機繊維のコードから成る略周方向に延びたコードを有する第1クラウン補強材、
(3)高歪み且つ高温時の引張強度と低歪みかつ低温時の引張強度との比τが1.5以下である略周方向に延びたコードを有する第2クラウン補強材。 - τ<1.0である請求項1に記載のタイヤ。
- τ<0.8である請求項1に記載のタイヤ。
- 第2クラウン補強材が軸線方向でクラウンの中心部に配置されている請求項1に記載のタイヤ。
- 第2クラウン補強材が放射方向で第1クラウン補強材の外側に配置されている請求項1に記載のタイヤ。
- クラウンが中心リブを有するパターンを放射方向外側に有するトレッドを有し、第2クラウン補強材が軸線方向で上記中心リブの下側に配置されている請求項5に記載のタイヤ。
- 第1クラウン補強材が2つの横方向部分を有し、第2クラウン補強材が軸線方向でこれら2つの横方向部分の間に配置されている請求項1に記載のタイヤ。
- 第1クラウン補強材および第2クラウン補強材がタイヤの回転軸からほぼ同じ距離だけ離れた位置に交互に配置されている請求項1に記載のタイヤ。
- 周方向に対して角度αを成す互いに平行な補強材を有する少なくとも1つの補強プライが、放射方向で第1クラウン補強材と第2クラウン補強材との間に挿入されている請求項1に記載のタイヤ。
- 第1クラウン補強材が、周方向に対して角度αを成す互いに平行な補強材を有する少なくとも1つの補強プライの放射方向外側に配置されている請求項9に記載のタイヤ。
- 第2クラウン補強材が、周方向に対して角度αを成す互いに平行な補強材を有する少なくとも1つの補強プライの放射方向外側に配置される請求項9に記載のタイヤ。
- クラウンが軸線方向に間隔をあけて配置された一対のエッジプライをさらに有する請求項1に記載のタイヤ。
- 軸線方向に間隔をあけて配置された上記の一対のエッジプライが高応力時に高弾性率である略周方向を向いたコードで作られている請求項12に記載のタイヤ。
- クラウンが、周方向に対して27〜37度の傾斜角で配置された高弾性率コードからなる2つのクロス補強プライを有する請求項1に記載のタイヤ。
- タイヤを設計された取付けリムに取付け、規定のタイヤ圧に膨張させ、加重を加えないときと同様な位置にしたときに、タイヤのクラウン部の外側輪郭形状が1.0メートル以上のほぼ一定な曲率半径の横方向凹状断面形状を有する請求項1に記載のタイヤ。
- 第2クラウン補強コードの直径Dが0.5〜1.5mm、好ましくは0.7〜1.2mmである請求項1に記載のタイヤ。
- D/pが0.5〜0.9、好ましくは0.7〜0.9になるようなピッチpで第2クラウン補強コード(Dは第2クラウン補強コードの直径)が配置されている請求項1に記載のタイヤ。
- 歪みが2.5%で温度が180℃のときの第2クラウン補強コードの引張強度が2daN以下、好ましくは1.5 daN以下である請求項1に記載のタイヤ。
- 歪みが1%で温度が80℃のときの第2クラウン補強コードの引張強度が2daN以上である請求項1に記載のタイヤ。
- 第2クラウン補強コードがPETおよびPENポリエステルからなる群の中から選択される材料でつくられている請求項1に記載のタイヤ。
- 第2クラウン補強コードがPETポリエステルコードから成る請求項20に記載のタイヤ。
- PETポリエステルコードの接線モジュラスの最大値を2つ有する応力−歪み特性を有し、第2の最大値での歪みが12%以上、好ましくは14%以上である請求項21に記載のタイヤ。
- 第2クラウン補強コードが高温収縮ポテンシャルが1%以下のPET HMLSコードである請求項22に記載のタイヤ。
- 高歪み時に高弾性率を有するコードがナイロン糸とアラミド糸とを組合せたものから成る請求項1に記載のタイヤ。
- 高歪み時に高弾性率を有するコードがアラミドコードから成る請求項1に記載のタイヤ。
- 略周方向に延びたコードが螺旋状に巻き付けられている請求項1に記載のタイヤ。
- 加流後のタイヤでのコードの最終直径からの布設直径のズレが0.5%以下となるように略周方向に延びたコードが螺旋状に巻き付けられている請求項26に記載のタイヤ。
- タイヤがクラウン部とサイド部とを有する硬いコア上で組立てられ、このコアのクラウン部の外側輪郭形状が略円筒形である請求項1に記載のタイヤ。
- 弾性率が1000 cN/tex以上の高い割線弾性率である請求項1〜28のいずれか一項に記載のタイヤ。
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