JP4202260B2 - 建設車両用空気入りラジアルタイヤ、それのベルト層およびそのタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

技術分野
この発明は、ベルト層側縁のベルトコード端でのセパレーションを防止してベルト耐久性の向上をもたらす建設車両用空気入りラジアルタイヤ、それのベルト層およびそのタイヤの製造方法に関するものである。
背景技術
建設車両用空気入りラジアルタイヤおいて、ベルト耐久性の向上を目的として、ベルトコードの複数本の束によって狭幅ベルト層を構成するとともに、ベルトコードのタイヤ赤道面に対する交角を小さくすることは、たとえば特開平９−２６３１０７号公報、特開平１０−２４４８０８号公報等に開示されている。
この場合のコード束の形成は、複数本のスチールコードを、インサータその他のコード整列手段によって所要の束形態とした後、それらのコードの全てを一体的にゴムコーティングすることによって行われており、このようにして形成されたコード束は、それを所要の長さ毎に切断するとともに幅方向に継ぎ合わせることで、各コードがタイヤ赤道面に対して所要の角度で延びるベルト素材とされる。
ところで、この従来技術では、所要の束形態に引き揃えた複数本のスチールコードに、たとえばインシュレーション用押出機によって直接的にゴムコーティングを施すこととしているため、各コードを、その全周にわたってコーティングゴムで完全に囲繞することが、コーティングゴムの大きな流動抵抗の故に困難であり、たとえば図５に例示するように、各コードの側部に、ゴムが被着されない部分が生じ、このことは、コード間隔が狭くなる束コード間においてとくに顕著であった。
そして、このような現象の生じたコード束にあっては、それを、ベルト層素材の構成のために所定の長さに切断する場合に、コードの切断端部分で、コード素線が、コーティングゴムの囲繞空間内にばらけることになり、このことは、複数本の素線をフィラメントをもってラッピングした場合にも同様であった。
従って、かかるコード束をもって構成したベルト層素材によりベルト層を形成したときは、そのベルト層は、コーティングゴムによって十分に拘束されないスチールコード端部分、いいかえれば、ベルト層側縁での、ゴム質からのセパレーションを生じ易く、それ故に、ベルト耐久性の向上を期し難いという問題があった。
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、コーティングゴムを、コード束を形成する複数本のスチールコードの各々に、その全周にわたって十分に密着させることで、ベルト層側縁、ひいては、ベルトのセパレーションを有効に防止して、ベルト耐久性を大きく向上させた建設車両用空気入りラジアルタイヤ、それのベルト層およびそのタイヤの製造方法を提供するにある。
発明の開示
この発明に係る建設車両用空気入りラジアルタイヤは、一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、このラジアルカーカスのクラウン域の外周側で、トレッドの内周側に配設した複数のベルト層からなるベルトとを具えるものであって、トレッド幅の０．２５〜０．５倍の範囲の幅を有する狭幅ベルト層の少なくとも一層を、スチールコードの複数本をほぼ等間隔に並列配置してなるコード束により構成するとともに、コード束と、それに隣接するスチールコードとの間隔を束内の間隔より広くし、また、各スチールコードのタイヤ赤道面に対する角度を０〜１５°、コード直径を１．０〜６．０ｍｍの範囲とするとともに、コード束を、それを形成する各コードにゴムを薄層被覆して後、それぞれのコードを所要の束形態に引き揃える、インサータ、コムロール、プレスロール等のコード整列手段に通過させ、さらに、インシュレーション用押出機等を用いてそれらを一体的にゴムコーティングして構成したものである。
ここでは、コード束の各々のスチールコードに、たとえば浸漬処理その他をもってゴムの薄層被覆を施すことにより、スチールコードが、複数本の素線の撚りコードであると、無撚りコードであるとの別なく、複数本の素線による、コード外周面の表面凹凸が、その薄層被覆をもって埋め込まれ、または、凹凸量を低減されることになるので、複数本のコードをコード整列手段によって引き揃えた後のそこへのゴムコーティングに当り、たとえばインシュレーションダイ内でのコーティングゴムの流動抵抗を、コード外周面に素線が剥出しとなる従来技術に比してはるかに低減されることになる。
従って、コード束の各々のコードは、図１に横断面図で示すように、その周囲を、薄層被覆を介してコーティングゴムにより全周にわたって囲繞されることになり、コーティングゴムで、その周囲を均等に、かつ緊密に拘束されることになる。
これがため、コード束を所要の長さに切断するとともに、幅方向に継ぎ合わせて所要のベルト層素材を構成する場合の、コード束の切断に際しても、各コードは、その全周にわたってコーティングゴムで十分に拘束されることになり、コード素線のばらけは有効に阻止されることになる。
そしてこのことは、各スチールコードを、フィラメントによってラッピングすると否とに係わらず同様である。
かくして、切断されたコード束を継ぎ合わせてなるベルト層素材をもって、一層もしくはそれ以上の狭幅ベルト層を形成するとともに、そのベルト層のスチールコードの、タイヤ赤道面に対する角度を０〜１５°の小さい角度とすることで、狭幅ベルト層に所期した通りの機能を十分に発揮させて、ベルト耐久性を大きく向上させることができる。
また、この発明に係るベルト層の製造方法は、一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、ラジアルカーカスのクラウン域の外周側で、トレッドの内周側に配設した複数のベルト層からなるベルトとを具える建設車両用空気入りラジアルタイヤの、少なくとも一層のベルト層を製造するに当って、各スチールコードにゴムを薄層被覆する工程と、それぞれのスチールコードを、それらを所要の束形態とするコード整列手段に通過させた後、一体的にゴムコーティングする工程とを順次に行うものである。
これによれば、上述したように、各スチールコードの薄層被覆によって、コード外周面の表面凹凸を有利に低減させることで、その後のゴムコーティングに際するゴムの流動性を大きく高めることができ、この結果として、コーティングゴムを、各スチールコードに、薄層被覆の介在下でそれの全周にわたって十分に密着させることができるので、このようにしてゴムコーティングを施したコード束をもって、空気入りラジアルタイヤのベルト層を構成することにより、ベルト層側縁でのコード端部分のセパレーションを有効に防止することができる。
ここでより好ましくは、スチールコードのゴムの薄層被覆を、一体的なゴムコーティングに先だって加硫して、加硫硬化層もしくは半加硫硬化層とする。
なお、この加硫は、たとえば、薄層被覆を施したコードを熱トンネルに通過させること、そのコードに電磁波を照射してコードを加熱すること等によって行うことができる。
ここにおいて、薄層被覆を、各コードをコード整列手段に通過させる前に加硫硬化層等とする場合には、そのコード整列手段による薄層被覆の剥離等のおそれを有効に取り除くことができる。
この一方で、その薄層被覆を、コード整列手段を通過後に加硫硬化層等とする場合には、コードをまとめて加硫硬化できるため、加硫装置が小さく、又は、少なくてすむ利点がある。そしてこれらのいずれの場合にあっても、コードのつぶれを有効に防止することができる。
そしてさらに、この発明に係る建設車両用空気入りラジアルタイヤの製造方法は、先に述べたいずれかの方法に従って製造したベルト層を、トレッド幅の０．２５〜０．５倍の範囲の幅を有するベルト層の少なくとも一層とするものであり、このタイヤでは、コーティングゴムの、スチールコードの全周への十分なる密着により、ベルト層の側縁でのコード端部分のセパレーションのおそれを取り除いてベルト耐久性を大きく向上させることができる。
発明を実施するための最良の形態
図２に要部横断面図で示す、この発明に係るタイヤでは、一枚以上のカーカスプライからなり、図示しないそれぞれのビードコアに跨がってトロイダル状に延びるラジアルカーカス１のクラウン域の外周側で、トレッド２の内周側に、複数層、図では四層のベルト層３〜６からなるベルト７を配設する。
またここでは、トレッド幅ＴＷの０．２５〜０．５倍の幅を有するベルト層の少なくとも一層、図では最内層のベルト層３を、スチールコードの複数本、図３に、コーティングゴムを取り除いた平面図で例示するところでは三本のスチールコード８を、ほぼ等間隔に並列配置してなるコード束９の複数束によって構成するとともに、各コード束９と、それに隣接する、コード束９のスチールコード８もしくは、束にはならないスチールコード８との間隔ｑを束内コードの間隔ｐより広くする。
そしてさらに、各スチールコード８の、タイヤ赤道面Ｘに対する交角を０〜１５°の範囲とし、コード直径を１．０〜６．０ｍｍの範囲とする。
ところで、ここにおけるコード束９は、図４に略線斜視図をもって例示するように、コード束９を形成するそれぞれのスチールコード８の各々に、浸漬処理その他をもって予めゴムを薄層被覆するとともに、たとえばその薄層被覆を加硫硬化層とした後、それらのコード８を、コード整列手段としてのインサータ１０の貫通孔に通過させて、所要の束形態に引揃え、次いで、それらを、引揃え姿勢を維持したまま、図示しないインシュレーション用押出機のヘッドに設けたインシュレーションダイ１１に通過させて、それらのコード８を一体としたゴムコーティングを施すことによって構成することができる。
このようにしてコード束９を構成する場合には、各コード８の薄層被覆、ひいては、加硫硬化層の作用の下に、インシュレーションダイ内でのコーティングゴムのすぐれた流動性をもたらして、図１に示すように、各コード８の周りに、コーティングゴム１２を、コード８の全周にわたって十分に密着させることができる。
なお、図中１３は、コード８を直接的に覆うゴムの薄層被覆、ひいては、それの加硫硬化層を示す。
従って、このようなコード束９をもって所要のベルト層素材を構成するに当って、コード束９を所定の長さに切断しても、各コード８は、薄層被覆１３を介してその全周をコーティングゴム１２で拘束されているので、コード８の切断端部分でのコード素線のばらけは十分に防止されることになり、これがため、切断コード束を継ぎ合わせてなるベルト層素材により形成した最内層の狭幅ベルト層３の、ベルト層側縁、いいかえれば、ベルト層コードの切断端部分のゴム質からのセパレーションを十分に防止して、ベルト層３にそれ本来の機能を発揮させることができ、結果として、ベルト耐久性を有効に向上させることができる。
以上、コード束のゴムコーティングを、インシュレーションダイを用いて行う場合について説明したが、ゴムコーティングは、カレンダーロールを用いて行うことも可能である。
実施例
図２に示すベルト構造を有するサイズが４０．００Ｒ５７のタイヤにおいて、最内層のベルト層につき、７×（３＋９）×０．２１＋０．１５の構造の、直径２．５ｍｍのスチールコードの五本を一束として表１に示すように配設した従来例タイヤと実施タイヤとのそれぞれにつき、ＴＲＡ規格に基づくドラム耐久試験を行ったところ、表２に指数値をもって示す結果を得た。なお、表中の指数値は大きいほどすぐれた結果を示すものとした。
また、表２中には、コード束を切断時のばらけ発生率をも併せて示す。

なおここで、ドラム耐久試験は、７００ｋＰａの内圧を充填したタイヤを、最大負荷能力の１５０％の質量を負荷した状態で、直径５ｍのドラム上にて１０ｋｍ／ｈの速度で走行させ、ベルトの故障によって走行できなくなるまでの走行時間を計測することにより行った。
また、タイヤのトレッド幅は９５０ｍｍとし、四層のそれぞれのベルト層の幅、コード角度は表３に示す通りとした。

表２に示すところによれば、実施例タイヤでは、コード束の切断時の、コード素線のばらけが生じないことにより、ベルト故障に至るまでの耐久性を大きく向上させ得ることが明らかである。
産業上の利用可能性
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、とくには、束をなす複数本のスチールコードにゴムコーティングを施すに先だって、それらの各コードにゴムを薄層被覆することにより、コーティングゴムを各コードの全周にわたって密着させて、ベルト耐久性を大きく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、コード束のゴムコーティング状態を示す横断面図である。
図２は、この発明に係るタイヤの実施形態を示す要部横断面図である。
図３は、束コードの延在態様を例示する平面図である。
図４は、コード束の構成態様を例示する略線斜視図である。
図５は、従来のコード束を例示する横断面図である。

Claims (6)

1. 一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、ラジアルカーカスのクラウン域の外周側で、トレッドの内周側に配設した複数のベルト層からなるベルトとを具え、
   トレッド幅の０．２５〜０．５倍の範囲の幅を有するベルト層の少なくとも一層を、スチールコードの複数本をほぼ等間隔に並列配置してなるコード束により構成するとともに、コード束と、それに隣接するスチールコードとの間隔を束内コードの間隔より広くし、各スチールコードのタイヤ赤道面に対する角度を０〜１５°、コード直径を１．０〜６．０ｍｍの範囲とするとともに、前記コード束を、それを形成する各コードにゴムを薄層被覆して後、それぞれのコードを所要の束形態とするコード整列手段に通過させて一体的にゴムコーティングして構成してなる建設車両用空気入りラジアルタイヤ。
2. スチールコードを、複数本の素線の撚りコードもしくは無撚りコードとしてなる請求の範囲１に記載の建設車両用空気入りラジアルタイヤ。
3. スチールコードを、フィラメントのラッピングのないコードとしてなる請求の範囲１もしくは２に記載の建設車両用空気入りラジアルタイヤ。
4. 一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカスと、ラジアルカーカスのクラウン域の外周側で、トレッドの内周側に配設した複数のベルト層からなるベルトとを具える建設車両用空気入りラジアルタイヤの、少なくとも一層のベルト層を製造するに当り、
   各スチールコードにゴムを薄層被覆する工程と、それぞれのスチールコードを、それらの所要の束形態とするコード整列手段に通過させて後、一体的にゴムコーティングする工程とを順次に行う、建設車両用空気入りラジアルタイヤのベルト層の製造方法。
5. スチールコードのゴムの薄層被覆を、一体的なゴムコーティングに先だって加硫して、加硫硬化層もしくは半加硫硬化層とする工程を含む請求の範囲４に記載の建設車両用空気入りラジアルタイヤのベルト層の製造方法。
6. 請求の範囲４もしくは５に記載の方法に従って製造したベルト層を、トレッド幅の０．２５〜０．５倍の範囲の幅を有するベルト層の少なくとも一層とする建設車両用空気入りラジアルタイヤの製造方法。

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