JP2004524219A - オフ・ロードタイヤのクラウン補強体 - Google Patents

Abstract

【課題】外的物体による３つの侵略形式に対するオフ・ロードタイヤの抵抗、すなわち切断に対する抵抗、パンクに対する抵抗および衝撃に対する抵抗を同時に改善することにある。
【解決手段】本発明による重車両用オフ・ロードタイヤは、トレッドの厚さＤの無溝部分内に、補強要素からなる少なくとも１つのアーマチャが設けられており、該アーマチャは、各層内で互いに平行なテクスタイルモノフィラメントからなる少なくとも２つの層を有し、該２つの層は少なくとも幅狭ワーキングクラウンプライの幅に等しいことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローダ、トラック、グレーダまたはスクレーパ等の建設用重車両および／またはオフ・ロード車両に装着することを意図したラジアルカーカス補強体を備えたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記タイヤは、少なくともおよび主として、ラジアル金属ケーブルからなるカーカス補強体と、該カーカス補強体とトレッドとの間のクラウン補強体とを有し、該クラウン補強体は、主として、ワーキングアーマチャと呼ばれているアーマチャを有している。アーマチャは、互いに平行で、一プライから隣接プライにかけて交差しかつ周方向に対して０〜４５°の角度をなす非伸長性金属ケーブルからなる少なくとも２つのプライを有している。このようなタイヤが装着される機械を使用するには、ワーキングプライの半径方向外側に、弾性金属ケーブルの少なくとも１つのプライからなる、保護アーマチャとして知られている付加アーマチャを配置する必要がある。ケーブルは、破断荷重に等しい引張り力を加えたときの相対伸びが少なくとも３％である場合には弾性であるといい、一方、非伸長性であるといわれるケーブルは、破断荷重の１０％に等しい引張り力を受けたときの相対伸びが大きくても０．２％に等しい。保護プライ（単一または複数）のケーブルは、周方向に対して５〜３５°の角度を形成し、２つのプライがある場合には、一般に一プライから隣接プライにかけてケーブルが交差する。
【０００３】
本来的に、またその名の通り、前記保護プライの主機能は、タイヤに対する路面の苛酷な作用に抗してワーキング補強体を保護することであるが、現代タイヤにおける保護プライの構造的特徴は、一方では、２つのワーキングプライ間の分離抵抗に大きく寄与するが、他方ではオフ・ロードタイヤの寿命が長いため、タイヤ寿命中に一定の保護を確保するには不充分である。
ここに考察する形式のタイヤは、特に重荷重輸送車両の場合には、タイヤが走行する路面から多量の侵略をを受ける。角張った物体、鋭い物体および他の物体から受けるこのような侵略により、下記の事象が生じる。すなわち、
（ａ）トレッドの切断−これによりトレッドの破壊速度が増大する。保護プライの切断−これにより、ワーキングプライ間の分離抵抗が低下しまたは消失する。およびワーキングプライの切断−この結果侵入する水分および土粒により、プライ内の金属要素の拡大および酸化が生じる。
（ｂ）クラウンの全体的なパンク−侵略物体の性質および形状によっては、カーカス補強体自体も同時にパンクする。
切断に対する保護プライの抵抗およびパンクに対するクラウンの抵抗は、改善されなくてはならない。
【０００４】
米国特許（下記特許文献１参照）から、一プライから隣接プライにかけて交差しているテクスタイル要素からなる幾つかのプライで形成されたカーカス補強体を有する航空機タイヤのトレッドの場合には、トレッドの一縁部から他縁部まで、一方では、傾斜テクスタイルコードがトレッドの周方向溝の底と同一面になるようにして、トレッドに作用する遠心力に対抗させ、他方では、１５〜４０％の相対伸びをもつ超弾性金属ケーブルからなる２つのプライを配置することが知られており、前記ケーブルは一プライから隣接プライにかけて交差しており、前記プライはトレッド溝の底と前記タイヤのカーカス補強体との間に埋入されている。
【０００５】
オフ・ロードタイヤの横方向溝の底での破断がトレッド補強体方向に拡大することを防止しかつ最小にするため、フランス国特許（下記特許文献２参照）には、溝の底とクラウン補強体との間の無溝部分に、低伸長性のケーブル（破断荷重の１０％に等しい引張り力を受けたとき、０．５％より小さい相対伸びをもつスチールケーブル）からなる少なくとも１つのプライを配置することが提案されている。周方向に対する前記ケーブルの傾斜は３０°より小さく（好ましくは１２〜２４°）、溝底と前記ケーブルからなるプライとの間の半径方向距離は、溝底とトレッドに最も近いクラウンプライとの間の半径方向距離の１／３より小さいが、この値に近い。このような構造は、切断および切断の拡大に対する保護を行なわず、かつ大きい障害物の急激な侵略により与えられる衝撃に対するタイヤのクラウンの抵抗に非常に悪い効果を与える。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第３ ５８９ ４２５号
【特許文献２】
フランス国特許ＦＲ ２ ３８８ ６８５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
外的物体による３つの侵略形式に対するオフ・ロードタイヤの抵抗、すなわち切断に対する抵抗、パンクに対する抵抗および衝撃に対する抵抗を同時に改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するため、本発明による重車両用オフ・ロードタイヤは、ラジアルカーカス補強体を有し、該ラジアルカーカス補強体は各ビード内で環状のビード補強要素に係止され、ラジアルカーカス補強体の半径方向外方に配置されるクラウン補強体を有し、該クラウン補強体は一プライから隣接プライにかけて交差している非伸長性金属ケーブルからなる少なくとも２つのワーキングクラウンプライを備え、該プライは少なくともトレッドの幅Ｌの５０％に等しい幅を有し、これらの半径方向外方に配置される２つの保護クラウンプライを更に有し、該保護クラウンプライは一プライから隣接プライにかけて交差しているいわゆる弾性金属ケーブルからなり、前記トレッドの、厚さＤの無溝部分内には補強要素からなる少なくとも１つのアーマチャが設けられており、前記アーマチャは、各層内で互いに平行なテクスタイルモノフィラメントからなる少なくとも２つの層を有し、該２つの層は、少なくとも幅狭ワーキングクラウンプライの幅に等しいことを特徴とする。
【０００９】
特に有利なことは、層を、１つの層から隣接層にかけて交差しておりかつ周方向に対して５０〜６０°の角度を形成しているモノフィラメントから形成することである。なぜならば、このような構成により、カーカス補強体と路面との間の組合せプライの剛性を極く僅かに変えることができるからである。
テクスタイル材料は、脂肪族であるか芳香族であるかを問わず、ポリアミドが好ましい。トレッドの無溝部分の軸線方向単位幅および周方向単位長さ当りの補強層の要素が占める体積は、大きくても全体積の２０％であり、従ってゴム配合物の体積は前記全体積の少なくとも８０％である。上記充填特性は、付加トレッド補強体の切断に対する抵抗と衝撃抵抗との間に、非常に良好な妥協が得られるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の特徴は、非制限的態様で添付図面に示された一実施形態に関する以下の説明により理解されよう。
サイズ１８．００−３３ ＸＤＴの前記タイヤは、半径方向の非伸長性スチールケーブルからなる単一プライ１を備えたカーカス補強体を有し、プライ１は、一般に各ビード内で、ビードワイヤ２の回りでターンアップされることにより係止され、カーカス補強体のアップターン１０を形成している。該アップターン１０の端部は、側壁５の本質的に中央に位置している。カーカス補強体１は、その軸線方向内方が、一プライから隣接プライにかけて交差している脂肪族ポリアミドケーブルの２つのプライからなる構造６により補強されている。このプライは、側壁５の本質的に半径方向中央に配置されたゴム配合物７の厚さの軸線方向中央に位置している。カーカス補強体１とトレッド４との間にはクラウン補強体３が配置されており、該クラウン補強体は、この半径方向内方から順に下記の要素からなる。すなわち、
【００１１】
・周方向に対して８°の角度を形成する非伸長性金属ケーブルで形成された、フーピングプライとして知られている２つのプライ３１。２つのプライ３１の軸線方向幅は、トレッドの軸線方向幅Ｌの２８％および２２％に等しい。
・非伸長性金属ケーブルの少なくとも２つのプライ３２０、３２１からなる、ワーキングアーマチャとして知られているアーマチャ３２。非伸長性金属ケーブルは、各プライ内で互いに平行でかつ一プライ３２０から隣接プライ３２１にかけて交差している。前記プライ３２０、３２１の金属ケーブルは、周方向に対してそれぞれ３４°および２０°の角度を形成しており、前記２つのプライ３２０、３２１は、トレッド４の幅Ｌのそれぞれ７５％および５５％に等しい軸線方向幅を有している。
・ワーキングアーマチャ３２の半径方向外方に配置され、ここに説明する場合には２つの保護プライ３３０、３３１からなる保護アーマチャ３３。２つの保護プライは、一プライ３３０から隣接プライ３３１にかけて交差しかつ周方向に対して２８°に等しい角度をなしているいわゆる弾性ケーブルで形成されている。２つの保護プライ３３０、３３１の軸線方向幅は、幅広のプライ３３０が幅広のワーキングプライ３２０の軸線方向幅より大きい軸線方向幅（幅Ｌの８９％）を有しかつ幅狭のプライ３３１が幅狭のワーキングプライ３２１の軸線方向幅より大きい軸線方向幅（幅Ｌの６８％）を有するように定められる。
【００１２】
・トレッド４の無溝部分に配置され、かつ赤道平面内で測定した厚さＤを有するが軸線方向測定位置に基いて明瞭に変化する厚さを有する付加トレッド補強体３４。該補強体は脂肪族ポリアミドのモノフィラメントからなる２つのプライ３４０、３４１を有し、モノフィラメントは、各プライ内で互いに平行でかつ一プライから隣接プライにかけて交差しかつ周方向に対して５５°に等しい角度をなしている。２つのプライ３４０、３４１は、幅狭のワーキングプライ３２１の幅より大きい軸線方向幅（それぞれ、幅Ｌの６３％および５８％）を有する。２つのプライ３４０、３４１は、トレッドの無溝部分を形成するゴム配合物の層を、３つの小層（sub-layer）すなわち、アーマチャ３４の半径方向内方プライ３４０と最外方の保護プライ３３１との間の層３５と、２つのプライ３４０、３４１を分離する層３６と、溝の底とアーマチャ３４の半径方向外方プライ３４１との間の層３７とに分割する。これらの３つの層３５、３６、３７は、赤道平面内で測定した厚さＤ₀を有し、この厚さＤ₀は、軸線方向全幅に亘って本質的に一定でかつＤ／３に等しい。
【００１３】
前記モノフィラメントがポリアミドでありかつ保護プライ３３０、３３１から半径方向に分離されているという特徴により、保護アーマチャに向かう切断の拡大を最小にでき、ワーキングプライを保護しかつワーキングプライ間の分離に抵抗するという二重の役割を満たすことができ、かつパンクに対する抵抗を改善できる。前記モノフィラメントが５５°に等しいかこれに近い角度で配向されておりかつアーマチャ３４が所与の充填構造（補強要素が占める体積は、上記場合の全体積の１５％に等しい）に倣うという特徴により、クラウンの曲げ剛性が全体として過度にならないように防止できかつ衝撃抵抗に悪影響を与えないどころか、これを改善できる。
【００１４】
得られるこれらの結果は、切断に対する抵抗に関して特に説得力がある。塩水の水溜りを反復して通りかつゴツゴツした路面上を同じ時間数で走行した場合、半径方向最外プライ３４１に観察される切断部の数は多いが、保護プライ３３１、３３０は完全のままである。一方、コントロールタイヤ（トレッドの補強された溝部分を全く備えていないタイヤ）の前記保護プライには水分が浸透しておりかつ保護プライの弾性ケーブルが初期酸化されている切断部が多数みられる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による重車両用オフ・ロードタイヤの子午線方向断面を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１６】
１ 単一プライ（カーカス補強体）
３１ フーピングプライ
３２ ワーキングアーマチャ
３３ 保護アーマチャ
３４ 付加トレッド補強体
３５、３６、３７ 小層
３３０、３３１ 保護プライ

Claims (4)

1. ラジアルカーカス補強体（１）を有し、該ラジアルカーカス補強体は各ビード内で環状のビード補強要素（２）に係止され、ラジアルカーカス補強体の半径方向外方に配置されるクラウン補強体（３）を有し、該クラウン補強体は一プライ（３２０）から隣接プライ（３２１）にかけて交差している非伸長性金属ケーブルからなる少なくとも２つのワーキングクラウンプライ（３２０、３２１）を備え、該プライは少なくともトレッド（４）の幅Ｌの５０％に等しい幅を有し、これらの半径方向外方に配置される２つの保護クラウンプライ（３３０、３３１）を更に有し、該保護クラウンプライは一プライ（３３０）から隣接プライ（３３１）にかけて交差しているいわゆる弾性金属ケーブルからなり、前記トレッド（４）の、厚さＤの無溝部分内には補強要素からなる少なくとも１つのアーマチャ（３４）が設けられている構成の重車両用オフ・ロードタイヤにおいて、前記アーマチャ（３４）は、各層内で互いに平行なテクスタイルモノフィラメントからなる少なくとも２つの層（３４０、３４１）を有し、該２つの層（３４０、３４１）は、少なくとも幅狭ワーキングクラウンプライ（３２１）の幅に等しいことを特徴とする重車両用オフ・ロードタイヤ。
2. 前記テクスタイルモノフィラメントは、１つの層（３４０）から隣接層（３４１）にかけて交差しておりかつ周方向に対して５０〜６０°の角度を形成していることを特徴とする請求項１記載の重車両用オフ・ロードタイヤ。
3. 前記テクスタイル材料はポリアミドであることを特徴とする請求項１記載の重車両用オフ・ロードタイヤ。
4. 前記トレッド（４）の無溝部分の軸線方向単位幅および周方向単位長さ当りの補強層（３４０、３４１）の要素が占める体積は、大きくても全体積の２０％であり、従ってゴム配合物の体積は前記全体積の少なくとも８０％であることを特徴とする請求項１記載の重車両用オフ・ロードタイヤ。