JP2006528103A - 重車両用のタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は形状比Ｈ／Ｓが０.５５より全く大きく、ラジアルカーカス補強体を有するタイヤに関する。
【解決手段】このタイヤは、非伸張性の補強要素よりなる少なくとも２つの作用クラウン層で構成されたクラウン補強体を備えており、前記非伸張性の補強要素は、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、前記クラウン補強体自身の上には、トレッドが半径方向に載置されており、前記トレッドは２つの側壁部により２つのビードに接合されており、クラウン補強体は周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層を備えている。
本発明によれば、１つの肩端部のところのクラウンブロックの厚さと、周方向中央平面におけるクラウンブロックの厚さとの比は１.２０未満であり、周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層の軸方向幅と、トレッドの軸方向幅との比は０.５より大きく、好ましくは０.６より大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラジアルカーカス補強体を有する、形状比が０．５５より厳密に大きいタイヤに関し、より詳細には、重荷重を支持し、且つ持続速度で走行する車両、例えば、ローリ、トラクタ、トレーラーまたは高速バスに嵌合されるようになっているタイヤに関する。

タイヤ、特に、重車両型の車両のタイヤの補強アーマチュアまたは補強体は、現在のところ、最もしばしば、「カーカスプライ」、「クラウンプライ」などと従来から称せられている１つまたはそれ以上のプライを積重ねることによって形成されている。補強アーマチュアを設計するこの方法は、しばしば長さ方向であるコード補強スレッドを備えているプライの形態の一連の半仕上げ製品を製造し、次いでタイヤ素材を構成するためにプライを組付けるか或いは積重ねることよりなる製造方法に由来している。これらのプライを大きい寸法で平らに製造し、次いで所定の製品の寸法に応じて切断する。また、第1段階では、これらのプライを実質的に平らに組付けられる。次いで、かくして製造された素材をタイヤの代表的であるトロイダル輪郭をとるように成形する。次いで、「仕上げ用」製品と称せられる半仕上げ製品を素材に付けて加硫の用意の整った製品を得る。

このような種類の「在来」方法は、特にタイヤの素材の製造段階では、タイヤのビードの帯域においてカーカス補強体を固定するか或いは保持するために使用される固定要素（一般に、ビードワイヤ）の使用を伴う。かくして、この種類の方法では、カーカス補強体を構成するプライすべての一部（またはその一部のみ）をタイヤビードに配置されたビードワイヤのまわりに折り返す。このようにして、カーカス補強体がビードに固定される。

工業におけるこの種類の在来方法の一般的な採用では、当業者は、この方法を表す表現法、従って、特に、語「プライ」、「カーカス」、「ビードワイヤ」、平らな輪郭からトロイダル輪郭への変化を示す「成形」などを含む一般に受入れられている専門用語を使用していた。

今日、的確に言えば、先の定義による「プライ」または「ビードワイヤ」を備えていないタイヤが存在している。例えば、文献ヨーロッパ特許第０５８２１９６号はプライの形態の半仕上げ製品の助けなしに製造されるタイヤを述べている。例えば、異なる補強構造体の補強要素はゴム混合物よりなる隣接層に直接付けられ、全体は次々の層状態でトロイダルコアに付けられ、そのトロイダルコアの形状により、製造されるタイヤの最終輪郭と同様な輪郭を直接得ることができる。かくして、この場合、もはや、「半仕上げ製品」も、「プライ」も、「ビードワイヤ」も存在しない。ゴム混合物およびコードまたはフィラメントの形態の補強要素のような基本製品はコアに直接付けられる。このコアがトロイダル形状のものであれば、素材は、もはや、平らな輪郭からトーラスの形態の輪郭へ変化させるために成形される必要がない。

更に、この文献に述べられているタイヤはビードワイヤのまわりのカーカスプライの「在来の」折返し部を有していない。この種類の固定は、周方向のコードが前記側壁補強構造体に隣接して配置され、全体が固定用または接合用ゴム混合物に埋設されている構成により取って代わられる。

また、中央コアに素早く、効果的に且つ簡単に載置されるように特別の適合された半仕上げ製品を使用してトロイダルコアに組付ける方法が存在している。最終的に、（プライ、ビードワイヤなどの）或る構造特徴を生じるために或る半仕上げ製品を同時に構成する混合物を使用することが可能であり、他の特徴は混合物および／または補強要素の直接付設から生じられる。

この文献では、製造分野および製品の設計の両方における最近の技術開発を考慮するために、「プライ」、「ビードワイヤ」などの在来の語の代わりに、中立の語、または使用される方法の種類に関係ない語が有利に使用されている。かくして、語「カーカス型補強スレッド」または「側壁補強スレッド」は、在来の方法におけるカーカスプライの補強要素、および半仕上げ製品無しの方法により製造されたタイヤの側壁部の高さのところで一般に付けられる対応する補強要素のための呼称として有効である。語「固定帯域」は、その一部については、在来の方法のビードワイヤのまわりのカーカスプライの「慣例の」折返し部、および周方向補強要素と、ゴム混合物と、トロイダルコアへの付設を使用する方法により製造された底帯域の隣接した側壁補強部分とにより形成される集合体を示している。

一般に、重車両型のタイヤでは、カーカス補強体はビードの帯域に両側で固定されており、このカーカス補強体の上には、クラウン補強体が半径方向に設けられており、このクラウン補強体は、重ねられていて、各々において平行であるコードまたはケーブルで構成された少なくとも２つの層で構成されている。また、カーカス補強体は周方向と４５°と９０°との間の角度を形成する低い伸張性の金属ワイヤまたはケーブルよりなる層を備えており、このプライは、三角プライと称せられており、そしてカーカス補強体と、絶対値で多くて４５°に等しい角度を有する平行なコードまたはケーブルで構成されている第１のいわゆる採用クラウンプライとの間に半径方向に位置決めされている。三角形化プライは少なくとも前記作用プライとともに、三角形補強体を構成しており、この三角形補強体はこれが受ける異なる応力下でわずかな変形を受け、三角形化プライの本質的な役割はタイヤのクラウンの帯域における補強要素すべてが受ける横方向圧縮力を吸収することである。

クラウン補強体は少なくとも１つの作用プライを備えており、前記クラウン補強体が少なくとも２つの作用プライを備えている場合、これらの作用プライは各層内で互いに平行であって、層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する非伸張性金属補強要素で構成されている。作用補強体を構成する前記作用層は、「弾性要素」と称せられる有利には金属の伸張性補強要素で構成された少なくとも１つのいわゆる保護層により覆われてもよい。

「重車両」用のタイヤの場合、通常、単一の保護層は存在しており、その保護要素は、たいていの場合、半径方向に最も外側であり、従って半径方向に隣接している作用層の補強要素のものと同じ方向および絶対値で同じ角度で配向されている。比較的でこぼこの道路で走行するようになっている建設車両のタイヤの場合、２つの保護層が存在することが有利であり、補強要素は１つの層から次の層まで交差されており、半径方向内側の保護層の補強要素は、前記半径方向内側の保護層に隣接した半径方向外側の作用層の非伸張性補強要素と交差されている。

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て０.２％に等しい相対伸び率を有する場合、非伸張性であると言える。

ケーブルは、これらが破断荷重の４％に等しい引張力下で多くて０.２％に等しい相対伸び率を有する場合、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、且つタイヤの転動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それに対して垂直である方向である。
タイヤの回転軸線は普通の使用において回転する中心の軸線である。
半径方向または子午線平面はタイヤの回転軸線を含む平面である。
周方向中央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。

高速および益々長い行路で走行するようになっている「高速道路」タイヤと称せられる或るタイヤの現在の使用では、世界中の道路網の改良および自動車道路網の成長により、特に、クラウン補強体の耐久性能、特に耐久性の改良が生じる。

実際、クラウン補強体の高さのところに応力があり、より詳細には、軸方向に最も短いクラウン層の端部の高さのところの作動温度のわずかばかりではない上昇に関連されるクラウン層間の剪断応力があり、その結果、前記端部のところでゴムにおける亀裂が現われて伝播する。２つの層の縁部が補強要素を有する場合、同じ問題が存在し、前記他の層は必ずしも第１層に半径方向に隣接しているとは限らない。

この種類のタイヤのクラウン補強体の耐久性を改良するために、プライの端部、より詳細には、軸方向に最も短いプライの端部の間および／またはそれらのまわりに配置されるゴム混合物よりなる層および／または形材要素の構造および品質に関する解決法が提供された。

フランス特許第１３８９４２８号は、クラウン補強体の縁部に近傍に位置決めされたゴム混合物の耐劣化性を改良するために、クラウン補強体の少なくとも側部および周辺縁部を覆っていて、低いヒステリシスのゴム混合物で形成されたゴム形材要素を低いヒステリシスのトレッドとの組合せで使用することを推薦している。

フランス特許第２２２２２３２号は、クラウン補強体プライ間の分離を回避するために、ショアＡ硬度が補強体を取り囲むトレッドのものと異なり、且つクラウン補強体プライの縁部とカーカス補強体との間に配置されたゴム混合物よりなる形材要素のショアＡ硬度より大きいゴムパッドで補強体の端部を被覆することを教示している。

フランス特許出願第２７２８５１０号は、一方では、カーカス補強体と回転軸線に半径方向に最も近いクラウン補強体作用プライとの間に、周方向と少なくとも６０°に等しい角度を形成し、軸方向幅が最も短い作用クラウンプライの軸方向幅に少なくとも等しい非伸張性の金属ケーブルで構成された軸方向に連続したプライを配置し、他方では、２つの作用クラウンプライ間に、周方向と実質的に平行に配向された金属要素で構成された追加層を配置することを提案している。

かくして構成されたタイヤの特に過酷な条件下の長期走行の結果、これらのタイヤの耐久性の点で限度があることを示した。

このような欠点を解消し、且つこれらのタイヤのクラウン補強体の耐久性を改良するために、特許出願第ＷＯ９９／２４２６９号は、赤道平面の両側で、且つ周方向と実質的に平行である補強要素よりなる追加プライのすぐの軸方向の延長部において、プライ同士で互いにで交差された補強要素で構成された２つの作用クラウンプライを或る軸方向距離にわたって連結し、次いで、少なくとも前記２つの作用プライに共通な幅の残部にわたってこれらの作用無頼をゴム混合物よりなる形材要素により分断することを提案している。

本発明の１つの目的は、形状比Ｈ／Ｓが０.５５より厳密に大きく、耐久性能が在来のタイヤと比較して更に改良されている「重車両」用のタイヤを提供することである。

この目的は、形状比Ｈ／Ｓが０.５５より厳密に大きく、ラジアルカーカス補強体を有しており、非伸張性の補強要素よりなる少なくとも２つの作用クラウン層で構成されたクラウン補強体を備えており、前記非伸張性の補強要素は、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、前記クラウン補強体自身の上には、トレッドが半径方向に載置されており、前記トレッドが２つの側壁部により２つのビードに接合されており、前記クラウン補強体が周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層を備えているタイヤであって、１つの肩端部のところのクラウンブロックの厚さと、周方向中央平面におけるクラウンブロックの厚さとの比は１.２０未満であり、周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層の軸方向幅と、トレッドの軸方向幅との比は０.５より大きく、好ましくは０.６より大きく、より好ましくは０.６５より大きいタイヤによって達成される。

周方向補強要素は、周方向と０°を中心として＋２.５°、−２.５°の範囲内の角度を形成する補強要素である。

形状比Ｈ／Ｓは、タイヤがその作動リムに取付けられてその定格圧力まで膨らませられたときのリム上のタイヤの高さＨ対タイヤの最大の軸方向幅Ｓの比である。高さＨはトレッドの最大半径とビードの最小半径との差として定められる。

本発明による周方向補強要素よりなる層は有利にはその全軸方向幅にわたって連続している層である。

厚さの異なる測定はタイヤの横断面において行なわれ、従って、タイヤは非膨らみ状態にある。
補強要素よりなる層の軸方向幅はタイヤの横断面で測定されたものであり、従って、タイヤは非膨らまし状態にある。
トレッドの軸方向幅は、タイヤがその作動リムに取付けられてその定格圧力まで膨らませられたときの２つの肩端部間で測定されたものである。
肩端部は、タイヤの肩部の帯域において、一方では、トレッドの軸方向外端部（トレッドパターンの頂点）と、他方では、側壁部の半径方向外端部との表面に対する接線の交差点の、タイヤの外面と直角な投射により定められる。
周方向におけるクラウンブロックの厚さは、周方向中央の平面におけるトレッドのクラウンに対する接線と、周方向中央の平面におけるタイヤの半径方向に最も内側のゴム混合物に対する接線との間の半径方向における距離であると定義される。
１つの肩端部のところのクラウンブロックの厚さは、タイヤのゴム混合物よりなる半径方向に最も内側の層への肩端部の直角投射の長さにより定められる。
厚さの異なる測定はタイヤの横断面において行なわれ、従って、タイヤは非膨らみ状態にある。

本発明は、より詳細には、リム上の高さＨと、最大の軸方向幅Ｓとの比、すなわち、形状比が多くて０.８０に等しく、そしてローリ、バス、トレーラーなどのような中間または高い載貨重量トン数の車両に取付けられるようになっている「重車両」型のタイヤに関する。

本発明によるかくして定められたタイヤによれば、所定の寸法について、より詳細には所定の形状比について、タイヤの耐久性の点で性能を改良することが可能である。

本発明によるタイヤは、同じ寸法の在来のタイヤと比較して、実質的に同様なクラウンブロックの厚さを有している。周方向中央平面におけるクラウンブロックの厚さは、或る実施形態によれば、１つの肩端部のところのクラウンブロックの厚さより大きくてもよいとものと思われ、その場合、１つの肩端部のところのクラウンブロックの厚さ対周方向中央平面におけるクラウンブロックの厚さの比は有利には０.５０より大きい。

その結果、クラウンブロックの高さのところの、すなわち、トレッドの下の補強アーマチュアの構造に関して、カーカス補強体の補強層およびクラウン補強体の補強層の軸方向（または子午線方向）の曲率半径は、幅がトレッドの幅の少なくとも５０％に等しく、周方向中央平面に心出しされた帯域の軸方向幅のすべての箇所で事実上非常に大きい。

更に、本発明によれば、有利には、在来のタイヤと比較してゴム混合物よりなる補足層が設けられている。このゴム混合物補足層は周方向中央平面に心出しされるようにトレッドのすぐ下に適所に設置されている。このような層の存在により、カーカス補強体の補強層の軸方向曲率半径より小さいトレッドの軸方向曲率半径をえることが可能であり、かくして前記用途について、在来の満足な痕跡と一致しているタイヤの地面に対する接触帯域の痕跡を得ることが可能である。また、このゴム混合物補足層により、作用プライの酸化を防ぐ保護を与えることが可能である。

本発明によれば、有利には、クラウン構造体を構成する少なくとも１つの層が、軸方向に最も外側の「リブ」、または長さ方向の主配向のトレッドパターンの下に半径方向に存在している。この実施形態によれば、前記トレッドパターンの剛性を増強することが可能である。

本発明の好適な実施形態によれば、１つの肩端部のところのクラウンブロックの厚さと、周方向中央平面におけるクラウンブロックの厚さとの比は１.１５未満であり、より好ましくは１.１０未満である。

本発明の１つの特に有利な実施形態によれば、トレッドの軸方向幅と、タイヤの最大の軸方向幅との比は０．８０より大きいか、或いはそれに等しく、好ましくは０.８２より大きいか、或いはそれに等しい。本発明のこの有利な実施形態では、摩耗寿命の点で良好な率が生じる。

本発明の好適な実施形態によれば、軸方向に最も幅広い作用クラウン層の軸方向幅と、軸方向に最も小さい幅の作用クラウン層の軸方向幅との差は１０ｍｍと３０ｍｍとの間である。

より好ましくは、軸方向に最も幅広い作用クラウン層は他の作用クラウン層の半径方向内側である。

本発明の１つの特に有利な変形実施形態によれば、軸方向に最も幅広い作用クラウン層の端部とカーカス補強体との間の距離は、２ｍｍと１５ｍｍとの間、好ましくは５ｍｍと７ｍｍとの間である。この変形実施形態では、タイヤの肩部の帯域における補強アーマチュアの湾曲がこの種類のタイヤにおいて通常であるより顕著である。かくして、カーカス補強体と補強アーマチュアの端部との間に加えられるゴム材料の量はこの種類のタイヤに通常導入されるものより小さい厚さのものであり、このような特徴はタイヤの耐久性の向上にも有利である。

本発明の１つの有利な実施形態では、周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層の軸方向幅は軸方向に最も幅広い作用クラウン層の軸方向幅より小さい。

周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層のこのような幅は、作用層間の剪断応力の減少をもたらし、従ってタイヤの耐久性能を更に向上させる。

本発明の１つの有利な実施の形態によれば、周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層の補強要素は、１０ＧＰａと１２０ＧＰａとの間の０.７％伸び率における割線モジュラスと、１５０ＧＰａ未満の最大接線モジュラスとを有する金属補強要素である。

好適な実施形態によれば、０.７％伸び率における補強要素の割線モジュラスは１００ＧＰａ未満であって、２０ＧＰａより大きく、好ましくは３０ＧＰａと９０ＧＰａとの間であり、より好ましくは８０ＧＰａ未満である。

また、好ましくは、補強要素の最大接線モジュラスは１３０ＧＰａ未満であり、より好ましくは１２０ＧＰａ未満である。

上記モジュラスは、補強要素の金属部分について２０ＭＰａの予備応力で定められた伸び率の関数としての引張応力の曲線で測定されてものであり、引張応力は補強要素の金属部分についての測定張力に対応する。

同じ補強要素のモジュラスは、補強要素の全体部分について１０ＭＰａの予備応力で定められた伸び率の関数としての引張応力の曲線で測定されてものであり、引張応力は補強要素の全体部分についての測定張力に対応する。補強要素の全体部分は、タイヤを硬化する段階中、特に補強要素に侵入した金属およびゴムで形成された複合要素の部分である。

補強要素の全体部分に対するこの構成によれば、周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層の補強要素は、５ＧＰａと６０ＧＰａとの間の０.７％伸び率における割線モジュラスと、７５ＧＰａ未満の最大の接線モジュラスとを有する金属補強要素である。

好適な実施形態によれば、０.７％伸び率における補強要素の割線モジュラスは５０ＧＰａ未満であって、１０ＧＰａより大きく、好ましくは１５ＧＰａと４５ＧＰａとの間であり、より好ましくは４０ＧＯａ未満である。

また、好ましくは、補強要素の最大の接線モジュラスは６５ＧＰａ未満であり、より好ましくは６０ＧＰａ未満である。

１つの好適な実施形態によれば、周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層の補強要素は、低い伸び率の場合の浅い勾配、および高い伸び率の場合の実質的に一定の急な勾配を有する相対伸び率の関数としての引張応力の曲線を有する金属補強要素である。追加プライのかかる補強要素は、通常、「２モジュール」要素と称せられている。

本発明の好適な実施形態によれば、実質的に一定の急な勾配は０.１％と０.５％以上との間の相対伸び率から現れる。
前述の補強要素の異なる特性はタイヤから取られる補強要素について測定されている。

本発明による周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層を生じるのに特に適している補強要素は、例えば、構成が３×（０.２６＋６×０.２３）４.４／６.６ＳＳであるフォーミュラ２１.２３の集合体であり、この標準ケーブルは３本のスレッドが各々７本のコードで構成されて相互に撚られているフォーミュラ３×（１＋６）の２１本の要素コードで構成されており、１本のコードが２６／１００ｍｍの直径の中央コアを構成しており、６本の巻かれたコードが２３／１００ｍｍの直径のものである。このようなケーブルは４５ＧＰａに等しい０.７％での割線モジュラスと、９８ＧＰａに等しい最大接線モジュラスとを有しており、これらのモジュラスの両方とも、補強要素の金属部分について２０ＭＰａの予備応力で定められた伸び率の関数としての引張応力の曲線で測定されてものであり、引張応力は補強要素の金属部分についての測定張力に対応する。補強要素の全体部分について１０ＭＰａの予備応力で定められた伸び率の関数としての引張応力の曲線では、引張応力は補強要素の全体部分についての測定張力に対応しており、フォーミュラ２１.２３のこのケーブルは２３ＧＰａの０.７％での割線モジュラスと、４９ＧＰａの最大接線モジュラスとを有している。

同じようにして、補強要素の他の例は、構成が３×（０.３２＋６×０.２８）６.２／９.３ＳＳであるフォーミュラ２１.２８の集合体である。このケーブルは５６ＧＰａの０.７％での割線モジュラスと、１０２ＧＰａの最大接線モジュラスとを有しており、これらのモジュラスの両方とも、補強要素の金属部分について２０ＭＰａの予備応力で定められた伸び率の関数としての引張応力の曲線で測定されてものであり、引張応力は補強要素の金属部分についての測定張力に対応する。補強要素の全体部分についての１０ＭＰａの予備応力で定められた伸び率の関数としての引張応力の曲線では、引張応力は補強要素の全体部分についての測定張力に対応しており、フォーミュラ２１.２８のこのケーブルは２７ＧＰａの０.７％での割線モジュラスと、４９ＧＰａの最大接線モジュラスとを有している。

周方向補強要素よりなる少なくとも1つの層にこのような補強要素を使用することにより、特に、在来の製造方法における成形および硬化段階後を含めて、層の満足な剛性を保持することが可能である。

本発明の第２実施形態によれば、周方向補強要素は、最も短い長さの層の周囲より非常に短いが、好ましくは前記周囲の０.１倍より長い長さの部分を形成するように切断された非伸張性金属要素で形成されてもよく、これらの部分間の切れ目は互いから軸方向にずれている。より好ましくは、追加層の幅の単位あたりの引張弾性率は、同じ条件下で測定された最も伸張性の作用クラウン層の引張弾性率未満である。このような実施形態によれば、（１列の部分間の間隔を選択することにより）容易に調整されることができるが、あらゆる場合に、連続している同じ金属要素で構成された層のモジュラスより低いモジュラスを簡単な方法で周方向補強要素の層に与えることが可能であり、追加層のモジュラスはタイヤから取られる切断要素の加硫された層について測定されてものである。

本発明の第３実施形態によれば、周方向補強要素は起伏のある金属要素であり、起伏の振幅と波長との比ａ／λは多くて０.０９に等しい。好ましくは、追加層の幅の単位あたりの引張弾性率は、同じ条件下で測定された最も伸張性の作用クラウン層の引張弾性率より小さい。
金属要素は好ましくは鋼ケーブルである。

本発明の１つの変形実施形態によれば、周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層は２つの作用クラウン層間に半径方向に配置されている。

この変形実施形態によれば、周方向補強要素よりなる層は、作用層の半径方向外側に設置された同様な層よりも、カーカス補強体の補強要素の圧縮を著しく制限することが可能である。この層は、好ましくは、前記補強要素に対する応力を制限するが、これらの補強要素を過剰に疲労させないように、少なくとも１つの作用層によりカーカス補強体から半径方向に分離されている。

より有利には、周方向補強要素よりなる層が２つの作用クラウン層間に半径方向に配置されている場合、周方向補強要素よりなる層に半径方向に隣接した作用クラウン層の軸方向幅は前記周方向補強要素よりなる層の軸方向幅より大きく、好ましくは、周方向補強要素よりなる層に隣接した前記作用クラウン層は、赤道平面の両側において、および周方向補強要素よりなる層のすぐの軸方向延長部において、軸方法幅にわたって連結されており、次いで少なくとも前記２つの作用層に共通の幅の残部にわたってゴム混合物よりなる形材要素により分断されている。

また、周方向補強要素よりなる層に隣接した作用クラウン層間にかかる連結部が存在することにより、連結部に最も近くに位置決めされた軸方向に最も外側の周方向要素に作用する引張応力の減少をもたらす。

作用プライ間の分断用の形材要素の厚さは、最も小さい幅の作用プライの端部の高さのところで測定して、少なくとも２ｍｍに等しく、好ましくは２.５ｍｍより大きい。

「連結プライ」は、夫々の補強要素が多くて１.５ｍｍだけ半径方向に分離されているプライを意味しているものと理解され、ゴムの前記厚さは、それぞれ前記補強要素の高いおよび低い幾何形状間で半径方向に測定されてものである。

また、本発明によれば、有利には、半径方向に最も外側の周方向要素に作用する引張応力を減少させるために、周方向と作用クラウン層の補強要素とにより形成される角度は３０°未満であり、好ましくは２５°未満である。

本発明の他の有利な変形例によれば、作用クラウン層は、１つのプライから他のプライまで交差されて周方向と軸方向に変化可能である角度を形成する補強要素を備えており、前記角度は、補強要素よりなる層の軸方向外延部では、周方向中央平面の高さのところで測定された前記要素の角度と比較して大きい。本発明のこのような実施形態によれば、特にカーカス補強体の圧縮を減少させるために、幾つかの帯域における周方向剛性を増大し、反対に、他の帯域における周方向剛性を減少させることが可能である。

また、本発明の１つの好適な実施の形態によれば、クラウン補強体は、１０°と４５°との間であって、半径方向に隣接した作用層の非伸張性の要素により形成される角度と同じ方向の角度で周方向に対して配向されている弾性補強要素と呼ばれるものよりなる保護層と称せられる少なくとも１つの追加層により半径方向外側で終っている。

保護層は最も小さい幅の作用層の軸方向幅より小さい軸方向幅を有してもよい。また、前記保護層は、前記最も小さい幅の作用層の縁部を覆うように、半径方向上側の層が最も小さい幅の場合、追加の補強体の軸方向延長部において軸方向幅にわたって最も幅広い作用クラウン層と連結され、次いで軸方向外側で、少なくとも２ｍｍに等しい厚さの形材要素により前記最も幅広い作用層から分断されるように、最も小さい幅の作用層の軸方向幅より大きい軸方向幅を有してもよい。弾性補強要素で構成された保護層は、前述の場合、一方では、２つの作用層の縁部を分離する形材要素の厚さより実質的に小さい厚さの形材要素により前記最も小さい幅の作用層の縁部から分断されてもよく、他方では、最も幅広いクラウン層の軸方向幅より小さい或いは大きい軸方向幅を有してもよい。

前述の本発明の実施形態のうちのいずれか１つによれば、クラウン補強体は、カーカス補強体と、このカーカス補強体に最も近い半径方向に内側の作用層との間において、鋼製の非伸張性金属補強要素よりなる三角形化層により半径方向内側で終わっており、この三角形化層は、周方向と、カーカス補強体に半径方向に最も近い層の補強要素により形成される角度と同じ方向の６０°より大きい角度を形成している。
本発明の他の有利な詳細および特徴は、図１ないし図５を参照して行なう本発明の実施形態の例の説明から以後に明らかになるであろう。

図１ないし図５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いい低の比率で示されるものではない。これらの図はタイヤの周方向中央平面すなわち赤道平面を表す軸線ＸＸ'に対して対称に延ばされているタイヤの半分図のみを示している。

図１において、寸法２９５／６０Ｒ２２.５Ｘのタイヤ１は０.６０の形状比Ｈ／Ｓを有しており、Ｈはタイヤの取付けリム上のタイヤ１の高さであり、Ｓはタイヤの最大の軸方向幅である。前記タイヤ１は図に示されていない２つのビードに固定されたラジアルカーカス補強体２を備えている。このカーカス補強体は金属ケーブルよりなる単一層で構成されている。このカーカス補強体２はクラウン補強体４により包囲されており、このクラウン補強体４は、内側から外側へ半径方向に以下の層で構成されている。
― 全幅にわたって連続していて、１８°の角度で配向されている非包囲の非伸張性金属１１.３５ケーブルで構成された第１作用層４１、
― ２モジュール型の鋼製の金属２１×２８ケーブルで構成されている周方向補強要素よりなる層４２、
― 全幅にわたって連続していて、１８°の角度で配向され、そして層４１の金属ケーブルのところで交差されている非包囲の非伸張性金属１１.３５ケーブルで構成された第２作用層４３、
― 弾性金属１８×２３ケーブルで構成された保護層４４。
クラウン補強体自身の上には、トレッド５が載置されている。

肩端部６の各々における、および周方向中央平面ＸＸ'におけるクラウンブロックの厚さの測定値は、肩端部６のところで３１.８ｍｍに等しく、周方向中央平面において３０.１ｍｍに等しい。１つの肩端部のところのクラウンブロックの厚さ対周方向中央平面におけるクラウンブロックの厚さの比は、本発明によれば、１.０６に等しく、したがって１．１５未満である。

更に、トレッドの軸方向幅Ｌは２６２ｍｍに等しく、前記トレッドの軸方向幅Ｌ対タイヤの最大の軸方向幅Ｓの比はほぼ０.８９に等しく、従って０.８０より大きい。

第１作用プライ４１の軸方向幅Ｌ₄₁は２４８ｍｍに等しく、この値は在来の形状のタイヤでは２６２ｍｍに等しいトレッドの幅Ｌより実質的に小さい。従って、トレッドの幅と幅Ｌ₄₁との差は本発明によれば１４ｍｍに等しく、その結果、１５ｍｍ未満である。
第２作用層４３の軸方向幅Ｌ₄₃は２３０ｍｍに等しい。幅Ｌ₄₁と幅Ｌ₄₃との差は本発明によれば１８ｍｍに等しく、その結果、１０ｍｍと３０ｍｍとの間である。
周方向補強要素よりなる層の全体軸方向幅Ｌ₄₂については、この幅は１８８ｍｍに等しい。幅Ｌ₄₂対トレッドの幅の比は０.７１に等しく、従って０.５より遥かに大きい。
「保護層」と称せられる最後のクラウンプライ４４は１８８ｍｍに等しい幅Ｌ₄₄を有している。

本発明によれば、クラウン補強体の層すべては補強要素よりなる層４２の全幅にわたって事実上非常に大きい曲率半径を有している。この構成における周方向に配向された補強要素は特に軸方向外端部のところで破断する恐れをさほど受け易くない。

周方向補強要素よりなる層の軸方向外端部を越えて、作用層は、最も幅広い作用層４１の軸方向外端部とカーカス補強体との間の距離がほぼ５ｍｍであるような湾曲を有している。

図２において、タイヤ１は以下の点で図１に示されるタイヤと異なっている。すなわち、２つの作用層４１、４３は、赤道平面の両側においておよび周方向補強要素よりなる層４２の延長部において軸方向で、軸方向幅１にわたって連結されており、第１作用層４１のケーブルおよび第２作用層４３のケーブルは、これらの２つの層の連結部１の軸方向幅にわたってゴム層により互いから半径方向に分離されており、このゴム層の厚さは最小であって、各層４１、４３が構成されている包囲金属２７.２３ケーブルよりなるゴムカレンダ仕上げ層の厚さの２倍、つまり、０.８ｍｍに対応している。２つの作用層４１、４３はそれらに共通の残りの幅にわたって図に示されていないゴム形材要素により分離されており、この形材要素の厚さは連結帯域の軸方向端部から最も小さい幅の作用層の端部まで増大している。前記形材要素は、有利には、この場合、カーカス補強体に半径方向に最も近い作用層である最も幅広い作用層４１の端部を半径方向に覆うのに十分な幅を有している。

図３において、タイヤ１は、作用層４３の幅に実質的に等しい幅の三角形化層と称せられる補強要素よりなる補足層４５を備えているという点で図１に示されるタイヤと異なっている。この層４５の補強要素は周方向とほぼ６０°の角度を形成しており、そして作用層４１の補強要素と同じ方向に配向されている。この層４１によれば、特に、タイヤのクラウンの帯域における補強要素すべてが受ける横方向の圧縮応力を吸収することに寄与することが可能である。

図４において、タイヤ１は、周方向補強要素よりなる層が作用層４１、４３に対して半径方向に外側であり、従って軸方向に最も幅狭い作用層４３に半径方向に隣接しているという点で図１に示されるタイヤと異なっている。

図５はトレッド８の軸方向外端部の表面に対する第１接線７が引かれているタイヤ１の子午線方向図であり、トレッドの表面は図に示されていないトレッドパターンの半径方向外面またはクラウンにより定められている。側壁部１０の半径方向外端部の表面に対する第２接線９が点１１のところで第１接線７と交差している。タイヤの外面に対して直角な投射が肩端部６を定めている。
かくして、トレッドの軸方向幅Ｌは２つの肩端部６間で測定されたものである。

また、図５は、タイヤのゴム混合物よりなる半径方向に最も内側の層１４上への肩端部６の直角投射１３の長さ１２により定められる１つの肩端部６のところのクラウンブロックの厚さの測定値を示している。

また、図５は、周方向中央平面におけるトレッド８のクラウンに対する接線と、周方向中央平面におけるタイヤの半径方向に最も内側のゴム混合物１４に対する接線との間の半径方向における距離１５であると定められる、周方向中央平面におけるクラウンブロックの厚さの測定値を示している。

図１の表示に従って本発明により製造されたタイヤについて試験を行い、在来の構成を使用して製造された以外は同じである基準タイヤと比較した。
この在来のタイヤ、特に、補強要素が１８°に等しい角度で配向され、トレッドが２６２ｍｍに等しい幅を有する周方向補強要素よりなる中間層を作用クラウン層間に備えていない。
第１の耐久性試験は、同じ車両にタイヤの各々を嵌め、車両の各々に直線経路を辿らせることにより行ない、この種類の試験の速度を上げるために、タイヤを定格荷重より大きい荷重にさらした。
在来のタイヤを備えている基準車両は、走行の開始時、１タイヤあたり３６００ｋｇの荷重と関連され、走行の終了時に４３５０ｋｇの荷重に達するように変化した。
本発明によるタイヤを備えている車両は、走行の開始時、１タイヤあたり３８００ｋｇの荷重と関連され、走行の終了時に４８００ｋｇの荷重に達するように変化している。
かくして行なわれた試験の結果、本発明によるタイヤが装着された車両は基準車両が及んだ距離より４６％長い距離に及んだ。従って、本発明によるタイヤは、より高い荷重応力を受けても、基準タイヤより明らかに高い性能のものであるものと思われる。

タイヤに対する荷重および横滑り角を課する試験機械で他の耐久性試験を行なった。これらの試験は、本発明によるタイヤでは、基準タイヤに加えられるものより６％だけ大きい荷重および１０％だけ大きい横滑り角で行なった。
得られた結果は、本発明によるタイヤが及んだ距離が、基準タイヤが及んだ距離と比較して、４０％より大きいと言うことを示した。

本発明の一実施形態によるタイヤの子午線方向概略図である。 本発明の第２実施形態によるタイヤの子午線方向概略図である。 本発明の第３実施形態によるタイヤの子午線方向概略図である。 本発明の第４実施形態によるタイヤの子午線方向概略図である。 肩端部の決定を示すタイヤの子午線方向概略図である。

Claims (23)

1. 形状比Ｈ／Ｓが０.５５より厳密に大きく、ラジアルカーカス補強体を有しており、非伸張性の補強要素よりなる少なくとも２つの作用クラウン層で構成されたクラウン補強体を備えており、前記非伸張性の補強要素は、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、前記クラウン補強体自身の上には、トレッドが半径方向に載置されており、前記トレッドが２つの側壁部により２つのビードに接合されており、前記クラウン補強体が周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層を備えているタイヤにおいて、１つの肩端部のところのクラウンブロックの厚さ対周方向中央平面におけるクラウンブロックの厚さの比は１.２０未満であり、周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層の軸方向幅と、トレッドの軸方向幅との比は０.５より大きく、好ましくは０.６より大きいことを特徴とするタイヤ。
2. 周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層の軸方向幅と、トレッドの軸方向幅との比は０.６５より大きいことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. １つの肩端部のところのクラウンブロックの厚さと、周方向中央平面におけるクラウンブロックの厚さとの比は１.１５未満であり、好ましくは１.１０未満であることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ。
4. トレッドの軸方向幅と、タイヤの最大の軸方向幅との比は０.８０より大きいか或いはそれに等しく、好ましくは０.８２より大きいか或いはそれに等しいことを特徴とする請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
5. 周方向補強要素よりなる層はその全軸方向幅にわたって連続していることを特徴とする請求項１ないし４のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
6. 形状比Ｈ／Ｓは０.８０未満であることを特徴とする請求項１ないし５のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
7. 軸方向に最も幅広い作用クラウン層は他の作用クラウン層の半径方向内側であることを特徴とする請求項１ないし６のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
8. 軸方向に最も幅広い作用クラウン層の軸方向幅と軸方向に最も小さい幅の作用クラウン層の軸方向幅との差は１０ｍｍと３０ｍｍとの間であることを特徴とする請求項１ないし７のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
9. 軸方向に最も幅広い作用クラウン層の端部とカーカス補強体との間の距離は２ｍｍと１５ｍｍとの間であり、好ましくは５ｍｍと７ｍｍとの間であることを特徴とする請求項１ないし８のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
10. 周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層の軸方向幅は軸方向に最も幅広い作用クラウン層の軸方向幅より短いことを特徴とする請求項１ないし９のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
11. 周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層は２つの作用クラウン層間に半径方向に配置されていることを特徴とする請求項１ないし１０のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
12. 周方向補強要素よりなる層に半径方向に隣接した作用クラウン層の軸方向幅は周方向補強要素よりなる前記層より大きいことを特徴とするすべての請求項１１に記載のタイヤ。
13. 周方向補強要素よりなる層に隣接した作用クラウン層は、赤道平面の両側においておよび周方向補強要素よりなる層のすぐの軸方向延長部において、軸方向幅にわたって連結されており。次いで少なくとも前記２つの作用層に共通の幅の残部にわたってゴム混合物よりなる形材要素により分断されていることを特徴とするすべての請求項１２に記載のタイヤ。
14. 周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層の補強要素は、１０ＧＰａと１２０ＧＰａとの間の０.７％伸び率における割線モジュラスと、１５０ＧＰａ未満の最大接線モジュラスとを有する金属補強要素であることを特徴とする請求項１ないし１３のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
15. ０.７％伸び率における補強要素の割線モジュラスは１００ＧＰａ未満であり、好ましくは２０ＧＰａより大きく、より好ましくは３０ＧＰａと９０ＧＰａとの間であることを特徴とする請求項１４に記載のタイヤ。
16. 補強要素の最大接線モジュラスは１３０ＧＰａ未満であり、好ましくは１２０ＧＰａ未満であることを特徴とする請求項１４または１５に記載のタイヤ。
17. 周方向補強要素よりなる前記層の補強要素は、低い伸び率の場合の浅い勾配、および高い伸び率の場合の実質的に一定の急な勾配を有する相対伸び率の関数としての引張応力の曲線を有する金属補強要素であることを特徴とする請求項１ないし１６のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
18. 周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層の補強要素は、最も短い長さのプライの周囲より短いが、前記周囲の０.１倍より長い長さの部分を形成するように切断された金属補強要素であり、前記部分間の切れ目は互いに軸方向にずれており、追加層の幅の単位あたりの引張弾性率は、好ましくは、同じ条件下で測定された最も伸張性の作用クラウン層の引張弾性率より小さいことを特徴とする請求項１ないし１３のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
19. 周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層の補強要素は起伏のある金属補強要素であり、起伏の振幅ａと波長λとの比ａ／λは多くて０.０９に等しく、追加層の幅の単位あたりの引張弾性率は、好ましくは、同じ条件下で測定された最も伸張性の作用クラウン層の引張弾性率より小さいことを特徴とする請求項１ないし１３のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
20. 周方向と作用クラウン層の補強要素とにより形成される角度は３０°未満であり、好ましくは２５°未満であることを特徴とする請求項１ないし１９のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
21. 作用クラウン層は、プライ同士で互いに交差されて周方向と軸方向に変化可能である角度を形成する補強要素を備えていることを特徴とする請求項１ないし２０のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
22. クラウン補強体は、１０°と４５°との間であって、半径方向に隣接した作用層の非伸張性の要素により形成される角度と同じ方向の角度で周方向に対して配向されている弾性補強要素と呼ばれるものよりなる保護層と称せられる少なくとも１つの補足層により半径方向外側で終っていることを特徴とする請求項１ないし２１のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
23. クラウン補強体は更に、周方向と６０°より大きい角度を形成する金属補強要素で構成された三角形化層を備えていることを特徴とする請求項１ないし２２のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。

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