JPH0242682B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、総括的には弾性物質製タイヤの織物
補強に関するものであり、さらに特定すれば、液
体エラストマー形成性物質をモールドの中に注
入、すなわち射出することによつて製造する型式
のタイヤの補強に関するものである。

(ロ) 従来の技術 従来から、タイヤが硬化した後、織物層がタイ
ヤの補強を行なうように、タイヤに補強用の織物
を用いることはなされていた。通常、織物層のス
トランドは、タイヤを作る段階では目に見える程
の伸張はせず、タイヤに空気が入れられ負荷がか
かつて初めてストランドの初期伸張が起きてい
た。ストランドに初期伸張が起つている間は、タ
イヤ本体を構成している弾性物質は補強用ストラ
ンドの伸びに対応して伸張し、部分的にしか補強
されないという結果となつていた。この付加的な
ひずみは、タイヤの全体的な耐久性及び強さを制
限するものである。

また、弾性物質を、きめ細かく織られたタイヤ
用索状構造体の層に適合させてタイヤを作ること
は、行なわれていた。弾性物質を索状構造体の間
に押し込めるためには、カレンダー等により圧力
を付与しなければならなかつた。成形中の索状構
造体の層を通る弾性物質の移動は、索状構造体の
ストランドは伸張されるが、その〓間は近接した
状態のままであるため、簡単ではなかつた。

液体エラストマー形成性物質をモールド中に射
出成形する型式のタイヤの場合に於いては、液体
エラストマー形成性物質をモールド中に注入して
いる間、織物を所定の位置に維持させておかなけ
ればならないという問題も有している。織物は注
入された材料と一緒に流れる傾向を有しており、
従つて、織物を所定位置に保持しておくための適
当な処置がなされないかぎり、それは所望の位置
から移動してしまうのである。ある実施例に於い
ては、切断した短繊維グラスフアイバーを液体エ
ラストマー形成性物質の中に混入し、モールド内
に注入することによつて補強を行なつている。こ
の場合もまた、モールド内を移動させる際短繊維
フアイバーを空間的に平均的に分布することが困
難であるという問題が存在する。さらに、短繊維
フアイバーグラスのフアイバーは、材料の流れの
方向にそろつてしまう傾向を有しているがこの材
料の流れは制御困難であり、その結果、フアイバ
ーの方向の不ぞろい及びタイヤの不均衡性によつ
て補強の非平均化を生じさせる。

(ハ) 発明が解決しようとする課題 本発明は、液体エラストマー形成性物質をモー
ルド内に注入している間、ストランドの移動をあ
つたとしても最小限にくいとめるようにしたタイ
ヤの構造を提供することを目的とする。

(ニ) 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の補強タイヤ
は、Ｕ字形断面を有する弾性材料製の環状本体
と、該環状本体の半径方向内側端縁に位置された
一対の環状ビード部分と、該ビード部分に位置決
めされた一対のビードリングと、それぞれ端縁部
がついている両側の端部分及び中央部分を有する
筒状編物材料で作られかつトロイダル形状に形成
された補強シートと、を備えたタイヤにおいて、
該補強シートの端縁部は、該補強シートがトロイ
ダル形状に形成された状態で、該ビードリングに
隣接したところまで伸び、該補強シートの端部分
は、該ビードリングを跨いで該シートの中央部分
に折り重ねて配置され、従つて該シートは三層の
トロイダル形状になるように構成されている。さ
らに上記特徴を有するタイヤを製造するための別
の発明は、Ｕ字形断面を有する弾性材料製の環状
本体と、多数の開口部を有し筒状に編まれた撚糸
からなる環状の補強シートと、を有するタイヤの
製造方法において、該筒状のシートを、該筒状の
シートの両端縁から間隔を置いた二箇の位置で分
割して両側の端部分の間に中央部分を形成し、か
つ該中央部分に重ねるようにして該両側部分を折
り曲げ三層の補強シートを形成する工程と、該三
層の補強シートを、ほぼ円筒形形状からほぼトロ
イダル形状に形成して該撚糸に予張力をかけ、そ
して該補強シートを解体可能なコアに載置する工
程と、該補強シートとコアとをモールド内に置
き、該コアの周囲に該モールドの外ケースを閉塞
する工程と、エラストマー形成性物質の液体反応
混合物を該コアと該外ケースとの間の空〓に射出
充填し、該混合物を該撚糸の間の開口部を通つて
流動させ、該混合物を反応させ、そして少なくと
も該混合物の一部分を硬化させる工程と、該モー
ルドから、該タイヤ及びコアを取り外すべく該モ
ールドの外ケースを開ける工程と、最終的に、該
タイヤを硬化させる工程と、そして該解体可能な
コアを該タイヤから取り外す工程と、を含んで構
成されている。

(ホ) 作用 上記構成のタイヤにおいて、編物材料製の補強
シートは、トロイダル形状に形成された状態でシ
ートの各端縁部がビードリングに隣接したところ
まで伸び、従つてタイヤの側壁部とクラウン部で
三層の構造になつており、従つて補強シートをモ
ールドの中に置き液体エラストマー形成性物質等
を射出した場合でもストランドの移動が最小限に
される。

(ホ) 実施例 第１図を参照すると、環状補強シート１０が円
筒形状をなして図示されており撚糸、すなわちス
トランド１１は編み上げられて単一の編まれた筒
状構造をなしている。図示されている如く、編み
上げ構造を有するシート１０は、曲がりくねつた
ストランド１１を有する編物を構成しており、ス
トランドとストランドとの間には多数の開口部１
２が設けられている。補強シート１０のストラン
ド１１は、好ましくは、高弾性率を有する織物用
ポリエステルが良い。しかしながら、他の適当な
非伸張性材料、例えば芳香族アミド、鋼線、ナイ
ロン、レイヨン、あるいはダクロン（登録商標）
を使用することもできる。本実施例の補強シート
１０は、非伸張状態でシリンダ状にしたときに直
径D₁（20.3cm（８インチ）となるように編み上げ
られる。

第２図を参照すると、解体可能な環状のコア１
３が組み立てられた状態で図示されている。コア
１３を構成する多数のセグメントはシリンダ状リ
ング１４に取り付けられ、多数のボルト１７によ
つて、リング１４に固着されたフランジ１５，１
６により所定の位置に締付け固定される。このボ
ルト１７は、リングの円周方向の間隔をあけて設
けられた位置にフランジ及びリングを貫通して延
びている。ナツト１８は、フランジ１５，１６が
リング１４及びコア１３を締め付け固定するよう
押圧すべくボルト１７と螺合している。モールド
技術において周知の如く、コア１３は、リング１
４及びフランジ１５，１６が取り外された後解体
することができ、そしてコア周囲にあるタイヤか
ら引き出すことができるように多数のセグメント
から構成されている。

第２図に示されている如く、補強シート１０
は、直径D₁の未伸張状態から最大長さの90％ま
で伸ばされた直径D₂、すなわち、この実施例で
は約40.6cm（16インチ）の伸張状態まで引き伸ば
すことによつて、コア１３全体の上をおおうよう
になされている。

非伸張状態における補強シート１０の直径D₁
とほぼ同一の直径を有するビードリング２１，２
２は、第２図に示されている如くシート１０の両
端部分をおおつて且つコア１３に隣接して配置さ
れている。ビードリング２１，２２は、鋼線の如
き非伸張性の材料製であることが好ましく、補強
シート１０をほぼ同じ長さとなるように中央部分
２５と端部分２６，２７とに分ける、間隔をあけ
て設けられたビード位置２３，２４上にそれぞれ
置かれる。

ビードリング２１，２２を補強シート１０のビ
ード位置２３，２４上に載せた後、端部分２６，
２７はビードリング２１，２２を跨いで折り曲げ
られ、さらに第２図の矢印の方向に、コア１３を
おおうようにして引き伸ばされる。このようにし
て、補強シート１０の端部分２６，２７も、また
シートの最大長さの90％まで引き伸ばされる。そ
して、補強シート１０は、端部分においても引張
力をかけられた状態となる。シート１０を引き伸
ばす間、ストランド１１は真直に伸ばされ且つ引
張力を受けるような状態になされる。補強シート
１０の端縁２８，２９は、第２図に示されている
如く、折り曲げられた状態で補強シートの隣接す
る部分に密接して置かれているため、端縁２８，
２９を所定の位置に保持しておくための接着剤あ
るいは他の固定手段を必要としない。

第３図を参照すると、射出成形し得る如くなさ
れた環状の堅固なモールド３２が図示されてい
る。補強シートの両端部分２６，２７が中央部分
２５に折り重なるようにして上記ビードリング２
１，２２を跨いで折り曲げられた補強シートを、
支持する解体可能なコア１３がモールド３２に装
着されている。モールド３２は、また２つのモー
ルド部材３４，３５からなる外ケース３３を含ん
でいる。このモールド部材３４，３５は、モール
ドの周囲に円周方向に間隔をあけて設けられた、
上記モールド部材３４，３５のフランジ３７，３
８を貫通して延びるボルト及びナツト３６によつ
て保持されている。

コア１３の外側表面３９と外ケース３３の内側
モールド表面４２との間には、図示されたモール
ド状態に於いてタイヤ４４を形成する液体反応エ
ラストマー形成性物質を受け入れるための間〓４
３が設けられている。入口４５が一方のモールド
部材３４に設けられ、出口４６が上記入口と離れ
た位置で他方のモールド部材３５に設けられてい
る。液体反応エラストマー形成性物質は入口４５
から注入され、モールドは出口４６から空気抜き
される。

タイヤ４４は、液体反応混合物を射出モールデ
イング等適当な方式でモールドし、硬化させて適
当なポリウレタン合成物を形成する。このポリウ
レタン合成物の硬さは、シヨアー硬度A60からシ
ヨアー硬度D50、好ましくはシヨアー硬度A60か
らシヨアー硬度A100となるようにする。このよ
うなボリウレタンは、従来周知の方法で形成する
ことができる。１例を挙げれば、(A)ポリメリツ
ク・ポリオール例えば、分子量約700〜10000で平
均水酸基官能性約２〜2.3のポリエステル・ポリ
オール、あるいはポリエチール・ポリオール及び
(B)平均的イソシアネート（NCO）官能性約２〜
2.3のやや化学量論的に過剰な有機ポリイソシア
ネート、及び(C)平均的に２〜2.3の水酸基を含む
ジアミン、あるいは単量体ポリオールを有する連
鎖剤、または硬化剤を形成し反応させることによ
つて得られる。一般的に、ポリウレタンは従来周
知のプレポリマー、準プレポリマーあるいはワン
シヨツト・メソツド等のいずれの方法によつても
形成することができる。通常、プレポリマーある
いは準プレポリマー・メソツドでは、(A)と(B)とを
反応させたものに、硬化剤Ｃを混入し反応混合物
を形成する。

間〓４３に射出した後、タイヤ４４を形成する
混合物は、少なくともタイヤの一部分が硬化する
まで数分から数時間、250〓（121℃）の加熱され
た状態に維持される。

射出注入中、液体反応混合物は補強シート１０
の開口部１２を通つて流動し、ストランド１１を
濡らすとともにその周囲を取り囲み、モールド位
置でストランド１１を包囲するようにする。混合
物は、またストランド１１の割れ目の中にも入り
込みそれに接着するとともに、補強シート１０と
モールドされた弾性物質との間の連結を達成す
る。更にまた、液体反応混合物は、第２図に示さ
れた位置から補強シート１０の移動、すなわちス
トランド１１の方向を変えることなく、間〓４３
及び開口部１２を通つて流動する。タイヤ４４
は、それが完全に硬化する前に、モールド３２か
ら取り出し、加熱された硬化用チヤンバー（図示
せず）内に置くことが好ましい。その場合には、
モールドは、モールド部材３４，３５がタイヤを
疵つけることなく取り外される如き形状になされ
る。タイヤ４４はそれから、タイヤ４４が完全に
硬化するまで数分から数時間の間ほぼ同一の硬化
温度に保たれて硬化用チヤンバー内に保持され
る。しかる後、タイヤ４４は硬化用チヤンバーか
ら取り出され、室温にまで冷却される。入口４５
及び出口４６内に形性された弾性物質は、その後
切除される。

多数のセグメントに分割し得るコア１３は、タ
イヤがモールド３２から取り出された後、タイヤ
から取り出される。コア１３は、リング１４上に
再び組み立てられ、モールド３２上に装着するに
先だつて、コア１３上にビードリング２１，２２
を用いて他の補強用シート１３を装着する。

第４図を参照すると、本発明の他の実施例が図
示されている。この実施例に於いては、補強シー
ト１０′は、図中破線で示されたほぼシリンダ状
のタイヤ成形ドラム４７の上に載せられ、すなわ
ち引つ張られて置かれている。ビードリング２
１′，２２′は、補強シート１０′を３等分してほ
ぼ等しい長さを有する両端部分２６′，２７′と中
央部分２５′とに分ける間隔をあけたドラム４７
のビード位置２３′，２４′に置かれている。ビー
ドリング２１′，２２′を補強シート１０′のビー
ド位置２３′，２４′上に装着した後、両端部分２
６′，２７′を第４図の矢印の方向にビードリング
を跨ぐようにして折り曲げる。補強シート１０′
の両端縁２８′，２９′はビードリング２１′，２
２′に近接して位置される。ここで、端縁を所定
の位置に保持しておくため、接着剤等の適当な手
段でそれらを補強シートの隣接する部分に止めて
おくとよい。

補強シート１０′及びビードリング２１′，２
２′の組立体は、シリンダ状ドラム４７から取り
外され、該組立体をシリンダ形状からトロイダル
形状へ成形する適当な形成装置上に載せる。それ
により、補強シート１０′の直径は、未伸張状態
のD₁から伸張状態のD₂まで増加される。この成
形行程中に、ストランド１１′は真直ぐになされ、
引張力がかけられている状態になされている。次
に、第２図に示されている如く組立体の中にコア
１３を挿着し、さらに前述と同様に、射出成形及
びタイヤの硬化を行なうため、第３図に示されて
いる如くコアをモールド３２内に装着する。

本発明に於いては、ポリウレタンが使用されて
いるが、実際この材料は好ましい。この化学的性
質は、当業者に於いては周知の事柄である。一般
的に、ポリウレタンの原料は、モールド中に射出
し、しかる後硬化されるようにした液体反応混合
物として提供される。液体反応混合物は、一般的
に従来周知のプレポリマー、準プレポリマーある
いはワンシヨツト・メソツドによつて得られる。
従来のポリウレタンの原料は、ポリメリツク・ポ
リオール、ポリイソシアネート及びジアミン、あ
るいは単量体ポリオール、通常はジオール、硬化
剤である。経験上は少量の有機溶剤が使用されて
おり、また必要であつた。しかしながら、本発明
に於いては、溶剤は全く使用しないことが好まし
い。ポリメリツク・ポリオールは、典型的には分
子量約700〜10000のポリエステル、またはポリエ
チール・ポリオールである。

本発明を実施する場合には、ポリウレタンの弾
力性を向上させるために、ポリメリツク・ポリオ
ールは約２の水酸基官能性を有することが好まし
い。ポリウレタンは、ややポリイソシアネートが
過剰なようにすることが好ましく、それにより、
ジアミンあるいは、ジオール、好ましくはジアミ
ン硬化剤が、必要な架橋または連鎖を達成すべ
く、それらと反応することができる。

液体エラストマー形成性物質の射出及び注入に
ついて記述してきた。この中には他の注入方法、
例えば圧力あるいは重力下で所定量の物質をモー
ルド内に注入する方法を含むものであることは理
解されるべきである。

上述の実施例では、ストランド１１及び１１′
は、実質的にほぼ非伸張性の材質であり、補強シ
ート１０の伸張性は、一般的に伸張行程中におい
て糸が真直ぐ伸ばされるという編物構造の結果で
ある。尚、上記した条件を具備する限り、織物構
造としても良いことは明らかであり、本明細書に
於いては編物構造はこれら織物構造を含むもので
ある。ストランド１１及び１１′を可伸張性の材
料とすることもできる。しかしながら、ストラン
ドの伸張量は、タイヤが硬化する以前にストラン
ドが伸び切りテンシヨンがかかるように限定され
ている。

(ト) 効果 本発明のタイヤの補強シートにおいて、該シー
トの両端縁部がビードリングに隣接したところま
で伸び、かつ補強シートがタイヤの側壁部及びク
ラウン部で三層構造になつていることにより補強
シートの均一な連続した強度が確保される。さら
に、液体エラストマー形成性物質等の注入した場
合でもモールドの中での補強シートのストランド
のずれが最少限にされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、一部分を切除した筒状編物材料製の
環状補強シートの平面図である。第２図は、環状
の解体可能なコアの半径方向の平面に沿つてとつ
た縦断面図であり、筒状編物材料製環状補強シー
トがコアの周囲をとり囲み、且つ３層の補強シー
トを形成すべくビードリングを跨いで折り曲げら
れている状態を示している。第３図は、環状の２
部材からなるモールド中に装着された環状の解体
可能なコアの縦断面図であり、タイヤがほぼＵ字
形断面の本体を有していることを示している。第
４図は、筒状編物材料製の環状補強シートが円筒
状ドラム上に置かれ、且つその両端部分が上記補
強シートの周囲に設けられたビードリング上に折
り曲げられている状態を示す概略図である。 １０…環状補強シート、１１…ストランド、１
２…開口部、１３…コア、１４…リング、１５，
１６…フランジ、１７…ボルト、１８…ナツト、
２１，２２…ビードリング、２５…中央部分、２
６，２７…端部分、２８，２９…端縁、３２…モ
ールド、３４，３５…モールド部材、３７，３８
…フランジ、４４…タイヤ、４５…入口、４６…
出口、４７…タイヤ形成ドラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｕ字形断面を有する弾性材料製の環状本体
   と、 該環状本体の半径方向内側端縁に位置された一
   対の環状ビード部分と、 該ビード部分に位置決めされた一対のビードリ
   ングと、 それぞれ端縁部がついている両側の端部分及び
   中央部分を有する筒状編物材料で作られかつトロ
   イダル形状に形成された補強シートと、を備えた
   タイヤにおいて、 該補強シートの端縁部は、該補強シートがトロ
   イダル形状に形成された状態で、該ビードリング
   に隣接したところまで伸び、該補強シートの端部
   分は、該ビードリングを跨いで該シートの中央部
   分に折り重ねて配置され、従つて該シートは三層
   のトロイダル形状になつていることを特徴とする
   タイヤ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のタイヤに於い
   て、 該筒状編物材料は該シート内に開口部を有し、
   エラストマー形成性物質の液体反応混合物はその
   中に流れ込んで該編物材料を包囲し、該環状本体
   と相互に固着するようにしてなるタイヤ。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のタイヤに於い
   て、 該筒状編物材料製のシートが、編み上げ行程後
   に曲がりくねつた形状を有しかつ該シートの伸張
   後に真直に伸ばされるようにされたほぼ非伸張性
   の編み糸から編み上げられてなるタイヤ。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載のタイヤに於い
   て、 該筒状編物材料のシートが、タイヤの半径方向
   内側表面部分に位置されてなるタイヤ。 ５ Ｕ字形断面を有する弾性材料製の環状本体
   と、多数の開口部を有し筒状に編まれた撚糸から
   なる環状の補強シートと、を有するタイヤの製造
   方法において、 (1) 該筒状のシートを、該筒状のシートの両端縁
   から間隔を置いた二箇の位置で分割して両側の
   端部分の間に中央部分を形成し、かつ該中央部
   分に重ねるようにして該両側の端部分を折り曲
   げ三層の補強シートを形成する行程と、 (2) 該三層の補強シートを、ほぼ円筒形形状から
   ほぼトロイダル形状に形成して該撚糸に予張力
   をかけ、そして該補強シートを解体可能なコア
   に載置する行程と、 (3) 該補強シートとコアとをモールド内に置き、
   該コアの周囲に該モールドの外ケースを閉塞す
   る行程と、 (4) エラストマー形成性物質の液体反応混合物を
   該コアと該外ケースとの間の空〓に射出充填
   し、該混合物を該撚糸の間の開口部を通つて流
   動させ、該混合物を反応させ、そして少なくと
   も該混合物の一部分を硬化させる工程と、 (5) 該モールドから、該タイヤ及びコアを取り外
   すべく該モールドの外ケースを開ける工程と、 (6) 最終的に、該タイヤを硬化させる工程と、そ
   して (7) 該解体可能なコアを該タイヤから取り外す工
   程と、 を含んで構成されてなるタイヤの製造方法。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載のタイヤ製造方
   法に於いて、 該タイヤは、一対のビードリングを有してお
   り、このビードリングを該シートの上の該間隔を
   あけた位置に置き、該両端部分をそれぞれ該ビー
   ドリングを跨いで折り曲げる工程を含んでなるタ
   イヤ製造方法。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載のタイヤ製造方
   法に於いて、 該筒状編物材料製のシートを、ほぼトロイダル
   形状のタイヤモールド用のコア上におき、該ビー
   ドリングを置き、そして該両端部分を該中央部分
   に折り重なるようにして該ビードリングを跨いで
   折り曲げる工程を含んでなるタイヤ製造方法。 ８ 特許請求の範囲第５項に記載のタイヤ製造方
   法に於いて、 該筒状編物材料製のシートを、ほぼ円筒状のタ
   イヤ製造用ドラム上に置き、該ビードリングを置
   き、そして、該両端部を該中央部分に折り重なる
   ようにして該ビードリングを跨いで折り曲げる工
   程を含んでなるタイヤ製造方法。