JP2006517886A - ラジアルタイヤ用のクラウン補強体 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジアルタイヤ用のクラウン補強体を提供する。
【解決手段】タイヤＰは、ゴム混合物のカレンダー仕上げされた非伸張性金属補強要素の少なくとも２つのプライで構成された少なくとも１つの作用補強体よりなるクラウン補強体により半径方向に覆われたラジアルカーカス補強体を備えている。前記非伸張性金属補強要素は、各プライ内で互いに平行であり、そしてプライ同士で互いに交差されて周方向と１０°と４５°との間の角度を形成しており、前記作用プライは、軸方向幅Ｌ₁およびＬ₂を有しており、保護プライと称する少なくとも１つのプライは、Ｌ₂＜Ｌ₃のような軸方向幅Ｌ₃のものであり、Ｌ₂は、保護プライに隣接し、且つ金属補強要素を備えている作用プライの幅である。
本発明によれば、粘着性ゴム混合物の層ＧＢが、その軸方向外端部がＬ₁／２より大きい距離赤道平面から離れているように、作用補強体の半径方向内側に配置されている。

Description

本発明は、ローリ、トラクタ、などのような重車両に取付けられるようになっているラジアルカーカス補強体を有するタイヤに関し、より詳細には、このようなタイヤのクラウン補強体に関する。

一般に、金属製または芳香族ポリアミド製の非伸張性補強要素で構成されるこのようなタイヤのラジアルカーカス補強体は、複数のクラウンプライ、詳細には、４５°と９０°との間の大きい角度で周方向に対して配向されている金属要素で構成された三角形化プライにより半径方向に覆われており、前記三角形化プライは非伸張性金属補強要素で構成された２つの作用プライにより覆われており、これらの非伸張性金属補強要素は、各プライにおいて互いに平行であり、１つのプライから次のプライまで交差されていて、周方向と１０°と４５°との間の角度を形成している。作用補強体を構成する前記作用プライは、また、弾性要素と称する一般に金属製の伸張性補強要素で構成された少なくとも１つのいわゆる保護プライによって覆われてもよい。

ケーブルは、これらが破断荷重の１０％に等しい引張力下で多くとも０.２％に等しい相対伸びを有する場合に非伸張性であると言える。
ケーブルは、これらが破断荷重に等しい引張力下で少なくとも４％に等しい相対伸びを有する場合に弾性であると言える。
タイヤの周方向または長さ方向は、タイヤの周囲に対応し、且つタイヤの回転方向により定められる方向である。
タイヤの横方向または軸方向はタイヤの回転軸線と平行である。
半径方向はタイヤの回転軸線と交差し且つこれに対して垂直である方向である。
タイヤの回転軸線は正常な使用中にタイヤが回転する中心である軸線である。
半径方向または子午線方向の平面はタイヤの回転軸線を含む平面である。
周方向中央の平面または赤道平面は、タイヤの回転軸線に対して垂直であって、タイヤを２つの半体に分割する平面である。

「重車両」用のタイヤの場合、通常、単一の保護プライが存在しており、その保護要素は、ほとんどの場合、半径方向に最も外側、従って、半径方向に隣接した作用プライの補強要素のものと同じ方向および同じ角度で配向されている。比較的でこぼこの道路上で走行する建設車両のタイヤの場合、２つの保護プライの存在が有利であり、弾性要素はプライ同士で互いに交差されており、半径方向内側の保護プライの補強要素はこれと隣接した半径方向外側の作用プライの非伸張性補強要素と交差されている。

日本特許出願第５９／１１８５０７号は、クラウンプライ間の分離を回避する目的で、一方では、周方向と、半径方向外側の作用プライの要素により形成された角度より絶対値が小さい角度を形成する高弾性率の織物補強要素で構成されていて、他方では、半径方向内側の作用プライの幅より小さいままでありながら、前記作用プライの幅より大きい軸方向幅を有する半径方向外側のプライを有しているこのような補強構造を示している。

日本特許出願第０３／２６２７０４号は、同じ目的で、プライの軸方向幅および前記プライの補強要素の角度に関するかぎり、先のものに非常に近い解決策を述べ、且つ示している。更に、この出願は、半径方向に最も外側のプライが少なくとも５％の破断伸びを有している。

作用プライを腐食から保護し、且つクラウン補強体とトレッドとの間の分離を回避する目的で、クラウンプライの事実上同じ軸方向幅を採用している日本特許第０４／０５５１０４号は保護プライ用の芳香族ポリエステル補強要素を使用することを主張している。

フランス特許第２４９３２３６号は、見たところ、凹凸の多い道路上の走行により生じる問題を解決する目的で、先のものと同様な構造を主張しているが、補強要素の半径方向内側および外側のプライにおける使用では、２つの作用プライの補強要素の破断伸びより少なくとも４％だけ大きい破断伸びを主張している。

「重車両」タイヤの摩耗寿命の長さ（走行キロメートル数）および容易で経済的な後の再踏面付けの可能性に関しての進歩は、作用プライの縁部間の分離に対する耐性が改良されるクラウン補強体を必要としている。

フランス特許第２８００６７２号は、作用プライの端部における分離を制限するために、保護プライと称するプライが作用クラウンプライの軸方向幅間の軸方向幅を有しており、保護プライの補強要素が半径方向に隣接した作用プライの補強要素と同じ方向に傾斜されていて、周方向と、前記半径方向に隣接した作用プライのものより少なくとも５°だけ大きい角度を形成しているクラウン補強構造体を請求している。

それらの研究において、特に、ますます長くなっている摩耗寿命（走行キロメートル数）を有する「重車両」タイヤの製造に対する研究中、発明者は、更に改良される作用プライの縁部間の耐分離性を得ることを可能にするタイヤクラウン構造体を構成する仕事に着手している。

この目的は、本発明によれば、ゴム混合物のカレンダー仕上げされた非伸張性金属補強要素の２つのプライで形成された少なくとも１つの作用補強体よりなるクラウン補強体により半径方向に覆われたラジアルカーカス補強体を備えており、前記補強要素は、各プライ内で互いに平行であり、プライ同士で互いに交差されていて、周方向と１０°と４５°との間の角度α₁、α₂を形成しており、前記作用層が、軸方向幅Ｌ₁、Ｌ₂を有しており、金属補強要素よりなるＬ₂＜Ｌ₃のような軸方向幅Ｌ₃の保護プライと称する少なくとも１つの補足プライを含んでいる（Ｌ₂は保護プライに隣接している作用プライの幅である）タイヤＰにおいて、前記タイヤが、作用補強体の半径方向内側に粘着性ゴム混合物の層ＧＢを備えており、前記層ＧＢの軸方向外端部がＬ₁／２より大きい赤道平面からの距離にあるタイヤによって達成された。

粘着性ゴム混合物は、特に耐亀裂性であるゴム混合物である。
本発明の好適な実施形態によれば、粘着性ゴム混合物の層は０.６ｍｍと１.４ｍｍとの間の厚さを有している。
より好ましくは、本発明によれば、粘着性ゴム混合物の層は半径方向内側の作用プライと接触しており、より好ましくは、粘着性ゴム混合物の層ＧＢの軸方向内端部と半径方向内側の作用クラウンプライの端部との間の前記粘着性ゴム混合物の層ＧＢの軸方向幅は５ｍｍより大きい。

本発明により定められたようなタイヤ、すなわち、前記のようなクラウン構造体を有するタイヤによれば、作用プライの縁部間の分離の恐れを低減し、かくして特に再踏面付けを許容することによりタイヤの寿命を改良することが可能である。保護プライと称する補足プライとの組合せで粘着性ゴム混合物層ＧＢが存在する結果、作用プライの縁部間の耐分離性が改良される。

本発明の有利な変更例によれば、保護プライの幅Ｌ₃はＬ₃＜Ｌ₁のようなものである。換言すると、保護プライは、半径方向内側の作用クラウンプライの軸方向幅より小さい軸方向幅を有しており、従って、２つの作用クラウンプライの軸方向幅間にある。この研究中、保護プライと半径方向内側の作用クラウンプライとの端部が軸方向に一致することを回避することが特に好ましいことが実証された。このような構造体は、２つの作用クラウンプライの端部間の分離に関しては悪い。
また、有利には、半径方向内側の作用クラウンプライと保護プライとの軸方向幅間の前記関係にかかわらず、半径方向内側の作用クラウンプライの軸方向幅は、半径方向外側の作用クラウンプライの軸方向幅より大きい。換言すると、これらの作用クラウンプライの幅Ｌ₁、Ｌ₂は有利には関係Ｌ₁＞Ｌ₂を満たす。
本発明の好適な実施形態によれば、特にタイヤの十分なドリフト剛性を確保するためには、作用クラウンプライの幅が関係１＞Ｌ₂／Ｌ₁≧２／３を満たす。

本発明の１つの好適な実施形態によれば、保護プライの補強要素が、半径方向に隣接した作用プライの補強要素と同じ方向に傾斜されて、周方向と、保護プライに隣接した前記作用プライの補強要素の角度α₂より大きいか或いはそれに等しい同じ方向の角度α₃を形成している。
好ましくは、周方向に対して保護プライの補強要素により形成される角度α₃は、絶対値が前記半径方向に隣接した作用プライの要素の角度より少なくとも５°だけ大きいか或いはそれに等しい。
更に、より好ましくは、角度の差α₃−α₂は多くとも２０°に等しい。
前記差が５°未満であると、作用プライ間の耐分離性が改良されなく、差が２０°より大きいと、望まれることと反対に、２つの作用プライの縁部間の分離が悪影響されることが可能である。角度α₃はより有利には４５°未満である。

本発明の有利な変形例では、クラウン補強体は、カーカス補強体と作用補強体との半径方向間で、非伸張性の金属要素で構成された三角形化プライで終わらされており、この三角形化プライは、好ましくは、周方向と、半径方向の最も内側の作用プライの補強要素により形成される角度α１と同じ方向の４５°と９０°との間の角度α₀を形成している。
公知なように、作用補強体とカーカス補強体との間に三角形化プライと呼ばれているプライを追加することが有利であることもあり、このプライは、周方向に対して大きく傾斜された金属要素で構成されており、好ましくは、半径方向内側の作用クラウンプライの幅Ｌ₁より小さい軸方向幅Ｌ₀を有している。

本発明のこの実施形態によれば、クラウン補強体がカーカス補強体と作用補強体との半径方向間に三角形化プライを備えている場合、ゴム混合物層ＧＢは、前記三角形化プライの半径方向内側であるか、或いは少なくとも部分的に、半径方向内側の作用クラウンプライと三角形化プライとの半径方向間であり、従って、有利には、半径方向内側の作用クラウンプライと接触していて、且つ三角形化プライと接触しており、三角形化プライは、好ましくは、半径方向内側の作用クラウンプライより軸方向に幅狭く、或いは変更例として、ゴム混合物層ＧＢは、三角形化プライと接触することなしに半径方向内側の作用クラウンプライの半径方向内側である。

特に「重車両」用途ようになっている本発明の１つの有利な実施形態によれば、保護プライは伸張性であるか或いは弾性と称されている鋼ケーブルで構成されている。保護プライのこのような金属補強要素は、有利には、破断時の少なくとも４％に等しい相対伸び率を有している。

更に、本発明の他の有利な実施形態は、特に、作用プライの補強要素の端部間の亀裂の形成およびその伝播に因るタイヤの劣化の恐れを制限するために、有利には小さい直径の補強要素の層を少なくとも各肩部に設けており、これらの補強要素はこのプライにおいて互いに平行であって、周方向と７０°と１１０°との間の角度を形成しており、前記追加のプライの軸方向内側の縁部はクラウン補強体のプライのうちの１つのプライの少なくとも１つの縁部に半径方向に隣接しており、この追加のプライの軸方向外側の縁部はこの追加のプライが隣接しているプライの縁部に対して半径方向内側である。
プライの縁部は、このプライの一端部により軸方向に定められるプライの制限帯域であると定められる。

本発明の１つの有利な実施形態によれば、追加の肩部プライの補強要素は、タイヤの作用クラウンプライの金属要素の圧縮直径と比較して、小さい直径のものと称せられる補強要素であり、この圧縮直径はタイヤの作用クラウンプライの金属要素の圧縮直径の０.５倍より小さい。
更に、より詳細には、追加のプライの補強要素の圧縮直径は１ｍｍ未満である。
圧縮直径は、補強要素を構成するコードが互いに接触しているときの補強要素の測定直径である。
追加のプライの補強要素のこれらの直径により、前記プライは、前記補強要素、より詳細には、それらの端部がタイヤ内の劣化の恐れの新しい源であることなしに存在し得る。
本発明により生じられるこの種類のプライが肩部に影響する衝撃に対するタイヤの耐性を非常に著しく改良するものと思われる。
追加のプライの補強要素は織物または金属の種類のものであってもよい。

本発明の１つの有利な実施形態によれば、より詳細には、軸方向外縁部が少なくとも側壁部の帯域の半径方向上部分に位置決めされている追加の肩部プライの場合であって、この追加のプライの補強要素が金属製である場合、本発明によるタイヤは他の要件を満たすものと思われる。何故なら、かくして製造されたタイヤは、ゴム、またはより直接的にはタイヤの他の所望の特性に更に悪影響することなしにエラストマーのヒステレシスのために現われる熱の発生に因る劣化の恐れを制限することを可能にするからである。
前記補強要素は、更に好ましくは、鋼製であり、鋼は、非常に良好な熱伝導体であると認められる。

本発明によるタイヤによれば、肩部に位置決めされた追加のプライの存在により、走行中に発生される熱をタイヤの外面に向けて急速に排出し得る。何故なら、追加のプライの位置決めにより、ゴム素材がさほど大きくない側壁部帯域に向けて熱を伝導することが可能であり、従ってゴムの性質が良好な伝導に対してより有利ではないなら、熱をより急速に排出し得る、実際、薄い厚さにより、熱をより急速に除去することができ、移動経路がゴム素材の中心から外面に向けて短いからである。かくして、本発明によるタイヤによれば、タイヤの寿命の減少に引起こすかも知れない作動温度を低下させることが可能である。

本発明の好適な実施形態によれば、追加のプライは、有利には、異なるプライの補強要素の自由端部を分離することを可能にするゴムコ混合物層Ｐと接触している。
更に、追加の肩部プライの軸方向外縁部は、有利には、その一部がゴム混合物の形材要素に軸方向に隣接しており、この形材要素の翼部のうちの１つは、公知のように、カーカス補強体と半径方向に最も内側のクラウン補強プライの縁部との間の接合部をなしており、形材要素の他の翼部は、側壁部に押し入っている。
この実施形態によれば、追加のプライは、一方では、補強要素の端部の帯域における亀裂の形成および伝播を制限することが可能であり、他方では、側壁部に対する衝撃に関連された恐れからの保護をもたらすことが可能である。更に、追加のプライによれば、肩部帯域に発生された熱を排出し得る。
本発明の他の有利な詳細および特徴は図１ないし図２を参照して行なう本発明の実施形態の例の説明から明らかになるであろう。

添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
これらの図は、理解を簡単にするために一定の比率で示されるものではない。
図１は寸法３８５／６５.Ｒ.２２.５Ｘのタイヤの部分概略的子午線方向断面図を示している。図は、タイヤの周方向中央の平面または赤道平面を表す軸線ＸＸ'まで対称に延長されているタイヤの半図のみを示している。

タイヤ１は、非伸張性金属ケーブル、すなわち、破断荷重の１０％に等しい引張力下で多くとも０.２％の伸びを有するケーブルの単一プライ２で構成されたラジアルカーカス補強体を備えている。前記カーカス補強体は各ビード内に固定されており、これらのビードは図に示されていない。カーカス補強体は、半径方向外側でクラウン補強体３により覆われており、このクラウン補強体３は、内側から外側へ半径方向に以下のようなプライ３０ないし３３を備えており、すなわち、
三角形化プライと称する第１クラウンプライ３０を備えており、この第１クラウンプライ３０は、上記の場合５０°に等しい角度α₀で配向されている鋼製の非伸張性金属ケーブルで構成されており、
第１作用クラウンプライ３１が前記プライ３０を半径方向に覆っており、この第１作用クラウンプライ３１は周方向と１８°に等しい角度α₁を形成する鋼製の非伸張性金属ケーブルで構成されており、三角形化プライ３０および第１作用プライのケーブルは同じ方向を有しており、
作用クラウンプライ３１の半径方向外側には、第２の作用クラウンプライ３２が形成されており、この第２の作用クラウンプライ３２は、第１プライ３１のものと同じ金属ケーブルで構成されていて、周方向と、角度α１と対向されていて、図示の場合、絶対値が１８°の前記角度α₁に等しい（が、場合により、前記角度α₁と異なる）角度α₂を形成しており、
最後に、作用クラウンプライ３２の半径方向外側には、鋼製の弾性金属ケーブルと呼ばれるケーブルの最終プライ３３が設けられており、これらのケーブルは、周方向に対して、角度α₂と同じ方向だが、２６°に等しいので、絶対値が８°の前記角度α２より大きい角度α₃で配向されており、この最終プライは保護層と呼ばれるものである。

第１作用プライ３１の軸方向幅Ｌ₁は、タイヤがその作動リムに取付けられ、そしてその推薦圧力まで膨らまされると、カーカス補強体２の中心部分の最大の軸方向幅Ｓ０の０.７８倍に等しく、つまり、在来の形態のタイヤでは、この場合、２８６ｍｍに等しいトレッドの幅より小さいより小さい２８０ｍｍである。第２作用プライ３２の軸方向幅Ｌ₂は、２１２ｍｍに等しいので、幅Ｌ１より小さい。三角形化プライ３０の軸方向幅Ｌ₀は０.７５Ｓ₀を表す２７０ｍｍに等しい。保護プライ３３の幅Ｌ₃は最も幅広く半径方向に隣接した作用プライ３２の幅Ｌ２より大きく、２６０ｍｍに等しく、従って、幅Ｌ₁より小さい。

更に、タイヤ１は作用補強体の半径方向内側にゴム混合物層ＧＢを備えている。このゴム混合物層ＧＢは、その軸方向外端部がＬ₁／２（Ｌ１は第１作用プライ３１の軸方向幅である）より大きい赤道平面ＸＸ'からの距離であるように適所に設けられる。
作用クラウンプライ３１の端部と半径方向内方に接触しているゴム混合物層ＧＢと、半径方向外側の作用プライ３２の幅より大きい幅の保護プライ３３との本発明による組合せによれば、特に亀裂の伝播に対する耐性を改良することにより作用プライの縁部間の分離に対する耐性を改良することが可能であることがわかる。

図２は、図１のものと同様なタイヤ４の子午線方向断面概略図であり、このタイヤ４は互いに平行である小さい直径の補強要素のプライ５の存在により図１とは異なり、前記追加のプライ５の軸方向内縁部はクラウン３の保護プライ３３の少なくとも１つの縁部に半径方向に隣接しており、前記追加のプライの軸方向外延部は追加のプライ５が隣接しているプライの縁部の半径方向内側である。このような追加のプライ５の存在により、特に前述のような機械的および熱的保護効果により作用プライの補強要素の縁部間における亀裂の出現を制限することが可能である。

図１により述べたタイヤについて、半径方向外側の作用プライより幅広いが、混合物層を備えていない保護プライを備えている対照のタイヤとの比較で、高い横揺れ応力下の車両における走行を使用した耐久試験を行なった。
対照のタイヤは平均で２８００ｋｍに及んだが、本発明によるタイヤは、２つの作用プライ間に認められる分離により悪影響されることなしに、３８００ｋｍ、すなわち、ほぼ３６％の増大だけ走行した。

本発明の一実施形態によるタイヤの図の子午線方向の断面の部分図である。 本発明の第２実施形態によるタイヤの図の子午線方向の断面の部分図である。

Claims (15)

1. ゴム混合物のカレンダー仕上げされた非伸張性金属補強要素の少なくとも２つの作用プライで形成された少なくとも１つの作用補強体よりなるクラウン補強体により半径方向に覆われたラジアルカーカス補強体を備えており、前記補強要素は、各プライ内で互いに平行であり、プライ同士で互いに交差されていて、周方向と１０°と４５°との間の角度α₁、α₂を形成しており、前記作用層が、軸方向幅Ｌ₁、Ｌ₂を有しており、金属補強要素よりなるＬ₂＜Ｌ₃のような軸方向幅Ｌ₃の保護プライと称する少なくとも１つの補足プライを含んでいる（Ｌ₂は保護プライに隣接している作用プライの幅である）タイヤＰにおいて、前記タイヤは作用補強体の半径方向内側に粘着性ゴム混合物の層ＧＢを備えており、前記粘着性ゴム混合物の層ＧＢの軸方向外端部はＬ₁／２より大きい赤道平面からの距離にあることを特徴とするタイヤ。
2. 粘着性ゴム混合物の層ＧＢは０.６ｍｍと１.４ｍｍとの間の厚さを有していることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記粘着性ゴム混合物の層ＧＢの軸方向内端部と半径方向内側の作用クラウンプライの端部との間の前記粘着性ゴム混合物の層ＧＢの軸方向幅は５ｍｍより大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ。
4. 保護プライはＬ₃＜Ｌ₁のような幅Ｌ₃を有していることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
5. 作用プライはＬ₂＜Ｌ₁のような幅Ｌ₁、Ｌ₂を有していることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
6. 作用クラウンプライは
   １＞Ｌ₂／Ｌ₁≧２／３
   の関係を満足していることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
7. 保護プライの補強要素は、半径方向に隣接した作用プライの補強要素と同じ方向に傾斜されて、周方向と、保護プライに隣接した作用プライの補強要素の角度α₂より大きいか或いはそれに等しい同じ方向の角度α₃を形成していることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
8. 保護プライの補強要素と周方向とにより形成されている角度α３は、絶対値が、前記半径方向に隣接した作用プライの要素の角度α２より少なくとも５°だけ大きいことを特徴とする請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
9. 角度の差α₃−α₂は多くとも２０°に等しいことを特徴とする請求項５または６に記載のタイヤ。
10. クラウン補強体は、カーカス補強体と作用補強体との間で半径方向において非伸張性金属要素で構成された三角形化プライにより仕上げられていることを特徴とする請求項１〜９のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
11. 三角形化プライを構成する非伸張性金属要素は、周方向と、半径方向に最も内側の作用プライの補強要素により形成される角度α１と同じ方向の４５°と９０°との間の角度α０を形成していることを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ。
12. 粘着性ゴム混合物の層ＧＢは前記三角形化プライに対して半径方向内側にあることを特徴とする請求項１０または１１に記載のタイヤ。
13. 保護プライは伸張性鋼ケーブルで構成されていることを特徴とする請求項１〜１２のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
14. 有利には小さい直径の補強要素の追加のプライを少なくとも各肩部に備えており、これらの補強要素は、プライにおいて互いに平行であって、周方向と７０°と１１０°との間の角度を形成しており、前記追加のプライの半径方向内縁部はクラウン補強体のプライのうちの１つのプライの少なくとも１つの縁部に半径方向に隣接しており、前記追加のプライの軸方向外縁部は好ましくは、この追加のプライが隣接しているプライの縁部に対して半径方向内側であることを特徴とする請求項１〜１３のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
15. 追加の肩部プライの軸方向外縁部は少なくとも側壁部の帯域の半径方向上部分に位置決めされており、前記追加のプライの補強要素は金属製であり、好ましくは鋼製であることを特徴とする請求項１４に記載のタイヤ。

Images