JP2009500216A - 重車両用のタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】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】このタイヤは伸張不可能な補強要素よりなる少なくとも２つの作用クラウン層で形成されたクラウン補強体を備えており、これらの伸張不可能な補強要素は１つのプライから他のプライまで交差されて周方向と１０°と４５°と間の角度を形成しており、少なくとも１つの保護層が作用クラウン層の半径方向外側にあり、前記クラウン補強体はトレッドにより半径方向に覆われており、このトレッドは２つの側壁部により２つのビードに接合されている。
本発明によれば、タイヤは補強要素よりなる少なくとも１つの層を各肩部に追加的に備えており、これらの補強要素は追加層において互いに平行であって、周方向に配向されており、前記追加層の軸方向内端部は半径方向に最も外側の作用層に半径方向に隣接していて、その外側にあり、追加層の前記軸方向内端部は保護層の少なくとも一部に半径方向に隣接していて、その内側にある。
【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タイヤに関し、より詳細には、例えば、ローリー、トラクタ、トレイラーまたはハイウエイバスのような、重荷重を支持し、持続速度で走行する車両に嵌められるようになっているタイヤに関する。

タイヤ、詳細には、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、現在のところおよび最もしばしば、「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。補強アーマチュアのこの呼び方は、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（これらのプライは次いでタイヤブランクを構成するために組付けられるか或る異歯付き重ねられる）の形態の一連の半仕上げ製品を製造することよりなる製造方法に由来している。プライは大きい寸法で平らに製造され、次いで所定の製品の寸法に応じて切断される。また、プライは第１段階では実質的に平らに組付けられる。かくして製造されたブランクを、タイヤの代表であるトロイダル輪郭を採るように成形する。次いで、「仕上げ用製品」と称される半仕上げ製品をブランクに付けて加硫される用意のできた製品を得る。

このような「従来の」種類の方法は、特にタイヤのブランクの製造段階では、タイヤのビードの帯域にカーカス補強体を固定するか或は保持するために使用される固定要素（一般には、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のすべて（またはその１部分のみ）の一部をタイヤの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、カーカス補強体をビードに固定する。

産業界におけるこの種類の従来の方法の一般採用によれば、プライおよび集合体を製造する多くの異なる方法にかかわらず、当業者は平らな輪郭からトロイダル輪郭などへの変化を示すために、方法に反映する用語、従って、詳細には語「プライ」、「カーカス」、「ビードワイヤ」「成形」を含む一般に認められている用語を使用するようになった。

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」を備えているタイヤがある。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の隣接層に直接付けられ、全体は、製造されるタイヤの最終輪郭と同様な輪郭を直接得る事を可能にする形態のトロイダルコアに次々の層として付けられる。かくして、この場合、もはや、いずれの「半仕上げセ品」も「プライ」も、「ビードワイヤ」もない。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礎製品はコアに直接付けられている。このコアがトロイダル形状のものである場合、ブランクはもはや、平らな輪郭からトーラスの形態の輪郭に変えるために成形される必要がない。

更に、この文献に記載のタイヤはビードワイヤのまわりのカーカスプライの「従来の」折返しを有していない。この種類の固定は、周方向のコードが前記側壁部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置き換えられえる。

また、中央コアに急速に、効果的に且つ簡単に敷設するのに特に適した半仕上げ製品を使用してトロイダルコアに組付けるための方法がある。最後に、（プライ、ビードワイヤなどのような）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備えている混合物を使用することも可能であり、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」などのような従来の語は、中立の語、または使用される方法の種類に関係ない語により置き換えられている。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、従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なしの方法を使用して製造されたタイヤの一般に側壁部の高さに付設さ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、従来の方法のビードワイヤのまわりのカーカスプライの「伝統的な」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した方法で製造される底帯域の隣接した側壁補強部分とにより形成された集合体を均等に良く示していることがある。

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おける各側に固定されており、且つ２つの層で形成されたクラウン補強体により半径方向に覆われており、これらの少なくとも２つの層は重ねられており、且つ各層において平行であるコードまたはケーブルで形成されている。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、三角形分割プライと称されるこのプライはカーカス補強体と、多くとも絶対値で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形成されている第１のいわゆる作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。三角形分割プライは少なくとも前記作用プライとともに三角形分割補強体を形成しており、この三角形分割補強体はこれが受ける異なる応力下で僅かな変形を受け、三角形分割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の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つの作用層を備えており、前記クラウン補強体が少なくとも２つの作用層を備えている場合、これらの作用層は、各層内で互いに平行であって、１つの層から次の層まで交差されて周方向と１０°と４５°との間の角度を形成する伸張不可能な金属補強要素で形成されている。作用補強体を形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形成されている少なくとも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、単一の保護層が通常存在しており、その保護要素は、通例、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絶対値で同じ方向に且つ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ようになっている構築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伸張不可能な補強要素と交差されている。

ケーブルは、これらが破壊荷重の１０％に等しい引張り力下で最大で０．２％に等しい相対伸び率を有する場合に伸張不可能であると言える。

ケーブルは、これらが破壊荷重に等しい引張り力下で少なくとも４％に等しい相対伸び率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する方向であって、タイヤの転動方向により定められる。

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軸線に交差し且つそれに対して垂直な方向である。

タイヤの回転軸線は普通の使用中にタイヤが回転する軸線である。

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。

「ハイウエイ」タイヤと称される或る現在のタイヤは、道路ネットワークの改良および世界全体にわたる自動車道路ネットワークの成長により、高速で且つますます長い旅行コースで走行するようになっている。このようなタイヤが疑いも無く走行することために必要とされる条件すべてにより、走行されるキロメートル数を増すことが可能であり、タイヤの摩耗が少なく、他方、タイヤの耐久性、特にクラウン補強体の耐久性が悪化される。

事実上、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、軸方向にもっとも短いクラウン層の端部の高さのところで作動温度の微々たるでない上昇に関連されたクラウン層間の煎断応力があり、その結果、前記端部のところのゴムにおける亀裂の出現および伝播が生じる。

問題のタイヤの種類のクラウン補強対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／またはまわりに配置されているゴム混合物の層および／または異形要素の構造および品質に関する解決策がすでに提供されてきた。

フランス特許第１３８９４２８号は、クラウン補強対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限界縁部を覆っていて、低いヒステレシスのゴム混合物で形成されたゴム異形要素を低いヒステレシスのトレッドとの組合せで使用することを主張している。

フランス特許第２２２２２３２号は、クラウン補強プライ間の分離を回避するために、ショアＡ高度が補強体を覆うトレッドのショアＡ高度と異なり、且つクラウン補強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の異形要素のショアＡ高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、第１に、伸張不可能な金属ケーブルで形成された周方向と少なくとも６０°に等しい角度を形成し、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軸方向に連続したプライを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作用プライとの間に配置し、第２に、周方向に実質的に平行に配向されている金属要素で形成された追加層を２つの作用クラウンプライの間に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長い走行によれば、いわゆる三角形分割プライが存在してもしなくてもいずれにせよ、追加層のケーブル、より詳細には、前記プライの縁部に疲労破損が現れる。かかる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、国際出願第ＷＯ９９／２４２６９号は、赤道平面の各側において、および周方向と実質的に平行である補強要素よりなる追加層の中間の軸方向延長部において、１つのプライから次のプライまで交差された補強要素よりなる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覆い、次いで少なくとも前記２つの作用クラウンプライに共通の幅の残部にわたってゴム混合物の異形要素により前記２つの作用クラウンプライを分離することを提案している。

本発明の１つの目的は、耐久性性能が従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、本発明によれば、ラジアルカーカス補強体を有していて、伸張不可能な補強要素よりなる少なくとも２つの作用クラウン層で形成されたクラウン補強体を備えており、前記伸張不可能な補強要素は１つのプライから他のプライまで交差されて周方向と１０°と４５°との間の角度を形成しており、少なくとも１つの保護層が作用クラウン層の半径方向外側にあり、前記クラウン補強体がそれ自身トレッドにより半径方向に覆われており、このトレッドが２つの側壁部によって２つのビードに接合されているタイヤであって、補強要素よりなる少なくとも１つの層を各肩部に更に備えており、これらの補強要素は追加層において互いに平行であって、周方向に配向されており、前記追加層の軸方向内端部は半径方向に最も外側の作用層に半径方向に隣接していて、その外側にあり、追加層の前記軸方向内端部は少なくとも保護層の一部に半径方向に隣接していて、その内側にあるタイヤによって達成される。

有利には、保護層はこれに半径方向に隣接している作用層より軸方向に幅狭く、前記追加層の軸方向内端部は保護層の縁部に半径方向に隣接していて、その内側にある。実施形態に他のタイヤにとれば、保護層はこれに半径方向に隣接している作用層より軸方向に幅広く、幾つかの実施形態によれば、保護層は作用層すべてより軸方向に幅広い。

本発明の内容では、保護層は弾性補強要素と呼ばれるものよりなる層であり、これらの弾性補強要素は保護層に半径方向に隣接した作用層の伸張不可能な要素により形成される角度と同じ方向の１０°と４５°との間の角度で周方向に対して配向されている。

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

補強要素よりなる層またはこれらの層の端部の軸方向部分の軸方向幅はタイヤの横断面上で測定されており、従って、タイヤは非膨らまし状態にある。

本発明によれば、追加層は、その軸方向内端部が半径方向外側の作用クラウン層と保護層の縁部との間に半径方向に挿入され、従って、半径方向に最も外側の作用クラウン層の半径方向外側にあるように位置決めされている。本発明の１つの好適な実施形態によれば、追加層および保護層は１０ｍｍより大きい或はそれに等しい軸方向幅にわたって半期エ方向に隣接している。

本発明によりかくして構成されたタイヤに対して行なわれた試験の結果、タイヤの耐久性に関しての性能は、特にクラウン補強体の保護層に関して正確な位置決めと関連された追加層を備えていないより伝統的な設計のタイヤと比較して改良されている。

本発明の１つの好適な実施形態によれば、粘着性ゴム混合物よりなる層Ｐが作用クラウン層の少なくとも一部の間に配置されている。

かくして構成された層Ｐの結果、作用クラウン層の分離が生じ、これはそれ自身タイヤの耐久性の改良に寄与する。

「結合層」は、夫々の補強要素が多くとも１.５ｍｍだけ半径方向に分離されているプライを意味するものと理解されるべきであり、ゴムの厚さは前記補強要素の上側母線と下側母線との間で半径方向に測定されている。

本発明の１つの有利な実施形態によれば、前記追加層の軸方向外端部はタイヤの赤道平面から距離を置いて位置決めされており、この距離は前記平面と追加層が隣接している作用層の端部との間の距離より小さいか或いはそれに等しい。従って、本発明のこの変形実施形態によれば、追加層の軸方向外端部は追加層に隣接している少なくとも作用層の端部の軸方向内側にある。

本発明の第２変形実施形態によれば、追加層の軸方向外端部は追加層が隣接している作用クラウン層の縁部の軸方向外側にある。

本発明のこれらの変形実施形態によれば、本発明の有利な実施形態により、前記層と軸方向に最も幅広い作用クラウン層の端部との間の距離は１.５ｍｍより大きく、好ましくは２ｍｍと１２ｍｍとの間である。この実施形態によれば、軸方向に最も幅広い作用層の補強要素の端部は周方向補強要素の過剰の近接のために応力付加されない。換言すると、追加層の補強要素は、有利には、軸方向に最も幅広い作用層の補強要素の端部に心出しされた１.５ｍｍの半径の円を貫通しない。

先に構成された層Ｐは、周方向補強要素よりなる追加層と軸方向に最も幅広い作用クラウン層の端部との間の１.５ｍｍより大きい最小距離を確保するのに寄与することができる。その場合、ゴム混合物の層Ｐは軸方向に最も幅広い作用層と周方向補強要素よりなる追加層との間の分離層として作用する。

その場合、層Ｐの軸方向外端部は、有利には、軸方向に最も幅広い作用クラウン層の端部の軸方向にあることができる。

他の実施形態によれば、少なくとも２つの作用層が異なる軸方向幅を有しており、追加層の少なくとも一部は軸方向に最も幅広い作用層の縁部に半径方向および／または軸方向に隣接している。本発明のこの実施形態によれば、追加層は軸方向に最も幅広い作用層に隣接しているだけであるか、或は追加層は２つの作用層に隣接している。その場合、層Ｐの軸方向外端部は、有利には、赤道平面から距離を置いて位置決めされており、この距離は前記平面と補強要素よりなる軸方向に最も幅広いプライの端部との間の距離より小さく、好ましくは、前記端部は軸方向に最も小さい幅の作用クラウン層および最も幅広い作用クラウン層の端部の間に軸方向にある。

好ましくはまた、異形要素Ｐの最も内側の端部と軸方向に最も小さい幅の作用クラウンプライの端部との間の異形要素Ｐの軸方向幅Ｄは
３.φ₂≦Ｄ≦２０.φ₂
であるような幅である。前記式において、φ₂は半径方向に最も小さい幅の作用クラウンプライの補強要素の直径である。このような関係はゴム混合物よりなる異形層Ｐと軸方向に最も小さい幅の作用クラウンプライとの係合帯域を構成する。半径方向外側の作用プ来の補強要素の直径の３倍に等しい値より低いこのような係合は半径方向に最も小さい幅の作用プライの端部のところに特に応力の減少を得るために作用プライの分離を達成するのに十分でないことがある。半径方向に最も小さい幅の作用プライの補強要素の直径の２０倍より大きいこの係合の値の結果、タイヤのクラウン補強体のスキッド剛性の過剰の減少が生じることがある。

好ましくは、異形要素Ｐの軸方向に最も内側の端部と軸方向に最も小さい幅の作用クラウン層の軸方向外端部との間の異形要素Ｐの軸方向幅Ｄは５ｍｍより大きい。

また、本発明によれば、好ましくは、軸方向に最も小さい幅の作用クラウンプライの軸方向外端部における異形要素Ｐは、異形要素Ｐにより分離された２つの作用クラウンプライの間の半径方向距離ｄが関係
３／５. φ₂＜ｄ＜５.φ₂
を満たしているような厚さを有している。前記式において、φ₂は軸方向最も小さい幅の作用クラウンプライの補強要素の直径である。

距離ｄは、ケーブルからケーブルまで、すなわち、第１作用プライのケーブルと第２作用プライのケーブルとの間で測定されている。換言すると、この距離ｄは、異形要素Ｐの厚さと、半径方向内側の作用プライのケーブルの半径方向外側であり、且つ半径方向外側の作用プライのケーブルの半径方向内側であるカレンダー仕上げゴム混合物の夫々の厚さとに及ぶ。

厚さの異なる測定値はタイヤの横断面上で行なわれており、従って、タイヤは非膨らまし状態にある。

本発明の１つの有利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は他のクラウン層の半径方向内側にある。

好ましくはまた、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５ｍｍと３０ｍｍとの間である。

本発明の１つの有利な変形実施形態によれば、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１つ変形実施形態によれば、作用クライン層は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可変の角度を形成する補強要素よりなり、前記角度は、補強要素よりなる層の軸方向外縁部において、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、幾つかの帯域における周方向剛性を高めることが可能であり、反対に、特にカーカス補強体の圧縮を減少させるために他の帯域における周方向剛性を低減させることが可能である。

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、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、例えば、カーカス補強体と半径方向にもっとも内側の作用層との間の半径方向において４０°より大きく、且つ好ましくは、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た角度のものと同じ方向の角度を周方向と形成する、伸張不可能な補強要素で形成された三角形分割層により終了されてもよい。

本発明の第１変形実施形態によれば、周方向補強要素よりなる追加層の補強要素は金属補強要素である。

本発明の第２変形実施形態によれば、周方向補強要素よりなる追加層の補強要素は布補強要素である。

本発明の１つの有利な実施形態によれば、タイヤのクラウン補強体は更に、軸方向幅が好ましく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つの連続層を備えている。

補強要素よりなる連続層の軸方向幅はタイヤの横断面上で測定されており、タイヤは非膨らまし状態にある。

本発明によるタイヤにおける周方向補強要素よりなる少なくとも１つの連続層の存在により、周方向中央平面に心出しされた帯域における異なる補強層の事実上非常に大きい軸方向曲率半径を得ることに寄与することが可能であり、これはタイヤの耐久性性能に寄与する。

本発明の１つの有利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つの連続層の補強要素は１０ＧＰａと１２０ＧＰａと間の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との間であり、より好ましくは、更に８０ＧＰａ未満である。

好ましくはまた、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。

以上で表されたモジュラスは、補強要素の金属部分に属する２０ＭＰａの予備応力で定められる伸び率の関数としての引張り応力の曲線上で測定されており、引張り応力は補強要素の金属部分に属する測定張力に対応している。

同じ補強要素のモジュラスは、補強要素の全体部分に属する１０ＭＰａの予備応力で定められる伸び率の関数としての引張り応力の曲線上で測定されてもよく、引張り応力は補強要素の全体部分に属する測定張力に対応している。補強要素の全体部分金属およびゴムで形成された複合体要素の部分であり、この部分は、特に、タイヤの硬化段階中、補強要素を貫通したものである。

補強要素の全体部分に対するこの表現によれば、周方向補強要素よりなる少なくとも１つの層に補強要素は５ＧＰａと６０ＧＰａと間の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未満であり且つ１０ＧＰａより大きく、好ましくは１５ＧＰａと４５ＧＰａとの間であり、より好ましくは更に４０ＧＰａ未満である。

好ましくはまた、補強要素の最大接線モジュラスは６５ＧＰａ未満であり、より好ましくは更に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つの連続層の補強要素は、低い伸び率のための浅い勾配と、より高い伸び率のための実質的に一定の急勾配とを有する相対伸び率の関数としての引張り応力曲線を有する金属補強要素である。周方向補強要素よりなる連続層のかかる補強要素は、通常、「２モジュール」要素と称されている。

本発明の好適な実施形態によれば、実質的に一定の急勾配は０.１％と０.５％との間の相対伸び率から前方に現れる。

前述の補強要素の異なる特性はタイヤから得られる周方向要素上で測定されている。

本発明による周方向補強要素よりなる少なくとも１つの連続層を生じるためにより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である式２１.２３の集合体であり、この標準ケーブルは、３本のストランドが各々７つのコードで形成された撚り合わされた式３×（１＋６）の２１本の基本コードで形成されており、１本のコードは２６／１００ｍｍの直径の中央コアを形成しており、６本の巻かれたコードは２３／１００ｍｍの直径のものである。このようなケーブルは、補強要素の金属部分に属する２０ＭＰａの予備応力で定められた伸び率の関数としての引張り応力の曲線上で共に測定された０.７％伸び率における４５ＧＰａの割線モジュラスおよび９８ＧＰａの最大接線モジュラスを有しており、引張り応力は補強要素の金属部分に属する測定張力に対応している。補強要素の全体部分に属する１０ＭＰａの予備応力で定められた伸び率の関数としての引張り応力（これは補強要素の全体部分に属する測定張力の対応する）の曲線において、式２１.２３のこのケーブルは２３ＧＰａの０.７％における割線モジュラスおよび４９ＧＰａの最大接線モジュラスを有している。

同じように、補強要素の他の例は、構成が３×（０.３２＋６×０.２８）６.２／９.３ＳＳである式２１.２８の集合体である。このケーブルは、補強要素の金属部分に属する２０ＭＰａの予備応力で定められた伸び率の関数としての引張り応力の曲線上で共に測定された０.７％伸び率における５６ＧＰａの割線モジュラスおよび１０２ＧＰａの最大接線モジュラスを有しており、引張り応力は補強要素の金属部分に属する測定張力に対応している。補強要素の全体部分に属する１０ＭＰａの予備応力で定められた伸び率の関数としての引張り応力（これは補強要素の全体部分に属する測定張力の対応する）の曲線において、式２１.２８のこのケーブルは２７ＧＰａの０.７％における割線モジュラスおよび４９ＧＰａの最大接線モジュラスを有している。

周方向補強要素よりなる少なくとも１つの連続層におけるかかる補強要素の使用によれば、特に、従来の製造方法における成形および硬化の段階後を含めて、層の満足すべき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、連続層の周方向補強要素は、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倍より大きい長さの部分を形成するように切り込まれた伸長不可能な金属部分で形成されてもよく、部分間のこれらの切込みは互いから軸方向にずれている。好ましくはまた、周方向補強要素よりなる連続層の幅単位あたりの引張り弾性率は、同じ条件下での測定で、最も伸張可能な作用クラウン層の引張り弾性率より小さい。このような実施形態によれば、（１つの同じ列の部分間の間隔を選択することによって）容易に調整されることができるが、あらゆる場合に、同じ金属の連続要素で形成された層のモジュラスより低いモジュラスを周方向補強要素よりなる連続層に簡単に与えることが可能であり、周方向補強要素よりなる連続層のモジュラスはタイヤから取られる切込み要素よりなる加硫層で測定されている。

本発明の第３実施形態によれば、連続層の周方向補強要素は起伏のある金属要素であり、起伏の振幅対波長の比ａ／λは多くとも０.０９に等しい。好ましくは、周方向補強要素よりなる連続層の幅単位あたりの引張り弾性率は、同じ条件下での測定で、最も伸張可能な作用クラウン層の引張り弾性率より小さい。

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つの連続層は２つの作用クライン層の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連続層により、カーカス補強体の補強要素の圧縮を他の作用クラウン層の半径方向外側に位置決めされた同様な層より著しく制限することが可能である。この連続層は、好ましくは、前記補強要素に作用する応力を制限するように、且つ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対から半径方向に分離されている。

有利には、２つの作用クラウン層の間に半径方向に配置されている周方向補強要素よりなる連続層の場合にも、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の軸方向幅より大きい。

本発明の他の有利な詳細および特徴は図１ないし図６を参照して行なわれる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。

添付図面を参照して本発明の実施形態を以下に詳細に説明する。

図はその理解を簡単にするために一定の比率では示されていない。図はタイヤの周方向中央平面または赤道平面を表す軸線ＸＸ'に対して対称に広げられたタイヤの半分の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の形状比を有しており、Ｈは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カーブルの単一層で形成されている。このカーカス補強体２はクラウン補強体４により覆われており、このクラウン補強体４は下記の３つの層で内側から外側まで半径方向に形成されている。
-プライの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外装の伸張不可能な金属１１.３５ケーブルで形成された第１作用層４１。
-プライの全幅にわたって連続していて、１８°の角度で配向されており、且つ層４１の金属ケーブルと交差されている非外装の伸張不可能な金属１１.３５ケーブルで形成された第２作用層４２（この層４２は層４１より軸方向に小さい）。
-周方向に配向された１４０／２ナイロンケーブルで形成された追加層４３。この層４３は半径方向外側の作用層４２に対して半径方向外側であって、それに隣接しており、そして層４１と結合されるように層４１まで延びている。次いで、層４３は層４１の軸方向外端部を超えて軸方向に延びている。
-半径方向外側の弾性金属１８×２３ケーブルで形成された保護層４４。この保護層４４は、本発明によれば、追加層４３の一部の半径方向外側にあって、それに隣接しており、従って、１０ｍｍの軸方向にわかって前期追加層４３を部分的に覆っている。

第１作用層４１の軸方向幅Ｌ₄₁は２３４ｍｍに等しい。

第２作用層４２の軸方向幅Ｌ₄₂は２１６ｍｍに等しい。

保護層４３の軸方向幅Ｌ₄₄は２２０５ｍｍに等しい。

周方向の補強要素よりなる層４３は１８ｍｍの幅を有している。

クラウン補強体は、それ自身、トレッド５で覆われている。

ゴム層Ｐが作用クラウンプライ４１の半径方向外側にあって、それと接触している。ゴム混合物の層Ｐの半径方向外側にあって、それと接触しているゴム混合物の層Ｇが層４２と接触する。図１の場合、異形要素Ｇは前記作用層４１の端部を覆っており、そして層４１の軸方向外端部を超えて延びており、これに対して、有利には、異形要素Ｐの軸方向外端部は層４１の軸方向外端部を超えて延びていない。異形要素Ｐ、Ｇの集合体は分離ゴムと称されるゴム層を形成している。ゴム混合物の層Ｐ、Ｇの組合せは、特に、作用層４１と半径方向に外側の作用層４２の端部との間の分離を行なっている。２つの作用プライ４１、４２間のゴム混合物の異形要素Ｐ、Ｇの係合帯域は厚さまたはより正確にはプライ４２の端部とプライ４１との間の半径方向の距離ｄにより、およびゴム混合物の異形要素Ｇの軸方向内端部と軸方向に最も幅狭い作用プライ層４２の端部との間のゴム混合物の異形要素Ｇの軸方向の幅Ｄにより定められる。半径方向の距離ｄは３.５ｍｍに等しい。軸方向の幅Ｄは２０ｍｍに等しく、或は作用プライ４２の補強要素の直径φのほぼ１３.３倍に等しく、直径φは１.５ｍｍに等しい。

従って、図１のこの表示は、作用層４１の軸方向外端部が追加層４３から１.５ｍｍより大きい距離に保たれている。

図２において、タイヤ２１は、第１に、これが、更に、伸張不可能な金属９ｘ２８ケーブルで形成された２００ｍｍに実質的に等しい幅の三角形分割層と称される補強要素よりなる補足層２４５を備えていると言う点で図１に示されるタイヤと異なっている。この層２４５の補強要素は周方向とほぼ４５°の角度を形成しており、作用層２４１の補強要素と同じ方向に配向されている。この層２４５は、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の吸収に寄与することを可能にする。

第２に、タイヤ２１は、また、これが、層２４２の軸方向外端部を超えて延びており、且つ前記層２４１の軸方向外端部まで延びるように層２４１と接触する追加層を有していると言う点で図１に示されるタイヤと異なっている。このため、異形要素Ｐの軸方向外端部は層２４１の端部により軸方向に制限されるものとして定められる。周方向補強要素よりなる層２４３は３６ｍｍの幅を有している。

図３において、タイヤ３１は、追加層３４３が作用層３４１の端部を超えて軸方向に延びていると言う点で図２に示されるタイヤと異なっている。周方向補強要素よりなる層３４３は４２ｍｍの幅を有している。

図４において、タイヤ４１は、これが作用層４４１、４４２の間に挿入されている周方向補強要素よりなる連続層４４６を更に備えていると言う点で図１に示されるタイヤと異なっている。この連続層４４６は作用層５４１、５４２の幅より小さい１９６ｍｍの幅Ｌ₄₄₆を有している。

図５は本発明によるタイヤ５１の変形実施形態を示しており、この実施形態は、図１の実施形態と比較して、半径方向外側の作用層５４２の軸方向外端部を越えて軸方向にのびており、且つ図１に実施形態におけるように、半径方向内側作用層５４１の端部から１．５ｍｍより大きい距離のところに留まっている追加層５４３の場合に関する。図５の場合には、追加層５４３の軸方向外端部は２つの作用層の端部の間に軸方向に位置決めされており、図に示されていない本発明の他の変形実施形態によれば、追加層の軸方向外端部は軸方向に最も幅広い作用層の端部を超えて位置決めされてもよい。

半径方向に最も広い作用クラウン層４１の端部と追加層４３との間の最小距離であると定められた距離ｄ'は１.５ｍｍに等しい。かくして、層Ｐは、本発明によれば、追加層４３と軸方向に最も幅広い作用クラウン層４１の端部との間の１.５ｍｍより大きい距離を維持するのに寄与する。

図６は本発明によるタイヤ６１の更に他の変形実施形態を示しており、この実施形態は、図１の実施形態と比較して、他の層を超えて軸方向に延びている保護層６４４を有している。図６の場合には、保護層６４４は層６４１の端部を超えて軸方向に延びている。本発明の他の実施形態によれば、保護層の端部は作用層の端部の間に軸方向に挿入されてもよいし、そして周方向補強要素よりなる追加層の端部まで軸方向に延びてもよいし、或いは延びていなくてもよい。

図２における図示による本発明により製造されたタイヤについて試験を行ない、従来の構成を使用して製造された以外、同じである基準タイヤと比較した。

従来のタイヤは追加層を備えていない。

タイヤの各々を同じ車両に嵌め、車両の各々に直線経路を辿らせることにより、初めの耐久性試験を行った。この種類の試験を速めるために定格荷重より大きい荷重にタイヤをさらした。

従来のタイヤを備えている基準車両は、走行開始時に１タイヤあたりの３６００ｋｇの荷重と関連され、そして走行終了時に４３５０ｋｇの荷重に達するように変化する。

本発明によるタイヤを備えている車両は、走行開始時に１タイヤあたりの３８００ｋｇの荷重と関連され、そして走行終了時に４８００ｋｇの荷重に達するように変化する。

タイヤが損傷され、および／またはもはや正常に機能しないときに試験を停止する。

かくして行なわれた試験の結果、本発明によるタイヤを嵌めた車両は基準車両が走行した距離より７２％だけ大きい距離を走行した。従って、本発明によるタイヤが、より高い荷重応力を受けても、基準タイヤよりもはっきりと高い性能のものであるのは明らかである。

加えられた荷重の０倍から０.３５倍まで変化する定格荷重および推力条件の６０％ないし２００％まで変化する荷重条件下で左に旋回し、右に旋回し、次いで直線状に走行する順序を交互にして試験機械で他の耐久性試験を行なった。速度は３０ｋｍ／時と７０ｋｍ／時との間である。タイヤが損傷され、および／またはもはや正常に機能しないときに試験を停止する。

得られた結果は、基準タイヤが走行した距離より６１％だけ大きい本発明によるタイヤが走行した距離に関するゲインを示している。

本発明の１つの実施形態によるタイヤの子午線方向の図である。 本発明の第２実施形態によるタイヤの子午線方向の図である。 本発明の第３実施形態によるタイヤの子午線方向の図である。 本発明の第４実施形態によるタイヤの子午線方向の図である。 本発明の第５実施形態によるタイヤの子午線方向の図である。 本発明の第６実施形態によるタイヤの子午線方向の図である。

Claims (29)

1. ラジアルカーカス補強体を有していて、伸張不可能な補強要素よりなる少なくとも２つの作用クラウン層で形成されたクラウン補強体を備えており、前記伸張不可能な補強要素は１つのプライから他のプライまで交差されて周方向と１０°と４５°との間の角度を形成しており、少なくとも１つの保護層が作用クラウン層の半径方向外側にあり、前記クラウン補強体がトレッドにより半径方向に覆われており、このトレッドが２つの側壁部によって２つのビードに接合されているタイヤにおいて、補強要素よりなる少なくとも１つの層を各肩部に追加的に備えており、これらの補強要素は追加層において互いに平行であって、周方向に配向されており、前記追加層の軸方向内端部は半径方向に最も外側の作用層に半径方向に隣接していて、その外側にあり、追加層の前記軸方向内端部は少なくとも保護層の一部に半径方向に隣接していて、その内側にあることを特徴とするタイヤ。
2. 保護層はこれに半径方向に隣接している作用層より軸方向に幅狭く、前記追加層の軸方向内端部は保護層の縁部に半径方向に隣接していて、その内側にあることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記追加層の軸方向外端部はタイヤの赤道平面から距離を置いて位置決めされており、この距離は前記平面と追加層が隣接している作用層の端部との間の距離より小さいか或いはそれに等し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. 前記追加層の軸方向外端部は追加層が隣接している作用クラウン層の縁部の軸方向外側に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。
5. 少なくとも２つの作用層が異なる軸方向幅を有するタイヤにおいて、前記追加層と軸方向に最も幅広い作用クラウン層の端部との間の距離は１.５ｍｍより大きい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. 少なくとも２つの作用層が異なる軸方向幅を有しているタイヤにおいて、前記追加層の少なくとも一部が軸方向に最も幅広い作用層の縁部に半径方向におよび／または軸方向に隣接していることを特徴とする請求項１ないし４のうちのいずれかの項に記載のタイヤ。
7. 粘着性ゴム混合物よりなる層Ｐが作用クラウン層の少なくとも端部の間に配置されていることを特徴とする先行請求項のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
8. 層Ｐの軸方向外端部は軸方向に最も幅広い作用クラウン層の端部の軸方向外側にあることを特徴とする請求項７に記載のタイヤ。
9. 層Ｐの軸方向外端部は軸方向に最も小さい幅の作用クラウン層および軸方向に最も幅広い作用クラウン層の端部の間で軸方向にあることを特徴とする請求項７に記載のタイヤ。
10. 前記層Ｐの軸方向内端部と軸方向に最も小さい幅の作用クラウンプライの端部との間の層Ｐの軸方向幅Ｄは
    ３.φ₂≦Ｄ≦２０.φ₂
    （前記式において、φ₂は半径方向外側の作用クラウンプライの補強要素の直径である）
    であるような幅であることを特徴とする請求項７ないし９のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
11. 粘着性ゴム混合物よりなる層Ｐの軸方向内端部と軸方向に最も小さい幅の作用クラウン層の軸方向外端部との間の粘着性ゴム混合物よりなる層Ｐの軸方向幅Ｄは５ｍｍより大きいことを特徴とする請求項７ないし１０のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
12. 層Ｐは、軸方向に最も小さい幅の作用クラウンプライの軸方向外端部のところで、前記層Ｐにより分離されている２つの作用クラウンプライの間の半径方向距離ｄが関係
    ３／５. φ₂＜ｄ＜５.φ₂
    （前記式において、φ₂は半径方向外側の作用クラウンプライの補強要素の直径である）
    を満たしているような厚さを有していることを特徴とする請求項７ないし１１のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
13. 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にあることを特徴とする請求項１ないし１２のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
14. 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間の差は５ｍｍと３０ｍｍとの間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. 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１４のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
16. 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可変である角度を形成している補強要素よりなることを特徴とする請求項１ないし１５のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
17. クラウン補強体は周方向と４０°より大きい角度を形成している金属補強要素で形成された三角形分割層を備えてい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前記追加層の補強要素は金属補強要素であることを特徴とする請求項１ないし１７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前記追加層の補強要素は布補強要素であることを特徴とする請求項１ないし１７のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
20. 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つの連続層を備えてい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. 周方向補強要素よりなる少なくとも１つの連続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ことを特徴とする請求項２０に記載のタイヤ。
22. 周方向補強要素よりなる少なくとも１つの連続層は２つの作用クラウン層の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２０または２１に記載のタイヤ。
23. 周方向補強要素よりなる連続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連続層の軸方向幅より大きいことを特徴とする請求項２１に記載のタイヤ。
24. 周方向補強要素よりなる少なくとも１つの連続層の補強要素は１０ＧＰａと１２０ＧＰａと間の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２０ないし２３のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
25. 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２４に記載のタイヤ。
26. 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２４または２５に記載のタイヤ。
27. 周方向補強要素よりなる少なくとも１つの連続層の補強要素は、低い伸び率のための浅い勾配と、より高い伸び率のための実質的に一定の急勾配とを有する相対伸び率の関数としての引張り応力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２０ないし２６のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。
28. 周方向補強要素よりなる少なくとも１つの連続層の補強要素は、最も小さい長さのプライの周囲より小さいが、前記周囲の０.１倍より大きい長さの区分を形成するように切り込まれた金属補強要素であり、区分間の切込みは互いから軸方向にずれており、周方向補強要素よりなる連続層の幅単位あたりの引張り弾性率は、好ましくは、同じ条件下での測定で、最も伸張可能な作用クラウン層の引張り弾性率より小さいことを特徴とする請求項２０ないし２３うちのいずれか１項に記載のタイヤ。
29. 周方向補強要素よりなる少なくとも１つの連続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対波長λの比ａ／λは多くとも０.０９に等しく、周方向補強要素よりなる連続層の幅単位あたりの引張り弾性率は、好ましくは、同じ条件下での測定で、最も伸張可能な作用クラウン層の引張り弾性率より小さいことを特徴とする請求項２０ないし２３のうちのいずれか１項に記載のタイヤ。

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