JP4477769B2 - タイヤ用クラウン補強体 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は各ビード内で少なくとも１つのビードワイヤに固定されたラジアルカーカスであって、互いに平行であり、且つ互いに交差されて周方向と絶対値で多くとも４５°の角度をなしたコードまたはケーブルで形成されて重合わされた少なくと２つのいわゆる作用層により構成されたクラウン補強体を備えたラジアルカーカスを有するタイヤに関する。
【０００２】
経済的である程に効果的である解決策をもたらしながら、「重車両」型のラジアルカーカス補強体を有するタイヤの作動温度を低下させるために、フランス特許出願第 2,744,955号は、互いに交差されて周方向と絶対値で１０°と４５°との間の角度をなす非伸張性なケーブルよりなる少なくとも２つの作用クラウン層を備えているクラウン補強体を上記カーカス補強体に加えることを支持しており、周方向と４５°より大きい角度をなす非伸張性ケーブルで構成されるいずれの層も存在せずに、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軸方向に連続した追加層が作用層間に半径方向に設置され、上記追加層はカーカス補強体の最大の軸方向幅Ｓ₀の５０％に少なくとも等しく、且つ最も広い作用層の軸方向幅の１．０５倍に少なくとも等しい軸方向幅を有していることを特徴としている。
【０００３】
以上の内容において、追加層はいわゆる半弾性の連続鋼ケーブル、すなわち、２％と４％との間の破断時の相対伸び率を有するケーブルで構成されてもよい。これらのケーブルによれば、作用クラウン層と追加層との間の周方向張力の適当な分布に適した程度の剛性を得ることができる。上記ケーブルは有利には、「バイモジューラ」であると言われており、すなわち、低伸び率のための漸増勾配および高い伸び率のための実質的に一定の急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。２％未満の伸び率のための硬化前の非常に低い弾性係数により、タイヤの硬化中、追加層の周方向展開の増大をもたらす。
【０００４】
また、追加層は周方向に配向され、且つその周長より非常に短い長さの断面を形成するように切り込まれ鋼製の金属ケーブルで構成されてもよく、断面間の切込みは互いに対して軸方向に片寄っている。このような実施例によれば、追加層が何であろうと、追加層に所望の剛性を簡単に与えることが可能である。
【０００５】
追加層を補強するための弾性ケーブルまたは切込みケーブルを選択しても、弾性ケーブルの判断荷重に減少の結果、或いは切込みケーブルのカレンダー仕上げ混合物における応力集中が存在する結果、追加層の最良の疲れ強さを与えない。
容易な工業化を許容しながら、周方向の金属補強要素よりなる追加層の良好な疲れ強さを与えるために、本発明は層の平面において起伏している金属要素を補強要素として使用することを提案する。かくして、互いに交差されて周方向と１０°と４５°との間の角度をなす非伸張性の金属補強要素よりなる少なくとも２つの作用層を備えたクラウン補強体を有する本発明によるラジアルカーカス補強体を有するタイヤは、周方向と４５°より大きい角度をなす非伸張性の補強要素で構成されたいずれの層も存在せずに、起伏補強要素で構成された軸方向に連続した追加層を作用層の半径方向間に設置し、上記追加層がカーカス補強体の最大の軸方向幅の少なくとも５０％に等しい軸方向幅を有しており、起伏補強要素の起伏は、位相が互いに平行であり、且つ周方向と平行に配向されており、クラウン補強体の他の層の長さあたりの剛性の合計に対する追加層の単位長さあたりの剛性の比が多くとも０．１０であることを特徴としている。
【０００６】
（加硫タイヤから得られる要素層上で測定した場合の）補強要素よりなる層の単位長さあたりの伸張剛性は、所定の相対伸び率εを得るのに必要である層幅の単位あたりの上記要素の平均方向に及ぼされる引張力から得られ、式、Ｒ＝１／ｐ．ｄＦ／ｄε（Ｒはこの層の剛性であり、ｐは上記層の要素間のピッチであり、ｄＦ／ｄεは相対伸び率に対する要素あたりの引張力の導関数であり、εは０．５％に等しい）、または式、Ｒ＝ｄＦ／ｄε（ｄＦ／ｄεは相対伸び率に対する層の長さ単位あたりの引張力の導関数である）により表される。
【０００７】
好ましくは、起伏の波長λに対する振幅ａの比は４％と１５％との間であり、起伏の振幅ａは定義によればピーク間で測定したものである。４％と１５％との間の比ａ／λによれば、タイヤの硬化、取付けおよび膨らまし後に、クラウン補強体の耐久性を向上させるのに必要であって十分なクラウン補強体の単位長さあたりの剛性を得ることを許容しながら、加硫型におけるタイヤ素材の成形を妨げない補強要素を得ることができる。
【０００８】
層の平面において起伏する補強要素は、好ましくは、大きい疲れ強さを有する追加層をもたらす鋼製の金属ケーブルである。
【０００９】
補強要素がどんな材料で形成さようと（ケーブルまたはモノフィラメント）、これらの補強要素は有利には、直径が補強要素、一般には、鋼製の金属ケーブル、追加層の両側に半径方向に位置決めされるクラウン補強体の層より大きい。
【００１０】
平均方向が周方向である起伏化金属要素は周方向と０付近の＋５°〜−５°の範囲内の角度をなす方向を有する軸線を持つ起伏を備えている。
【００１１】
また、追加層が最も広い作用層の軸方向幅の１．０５倍に少なくとも等しい軸方向幅を有するのが有利である。
【００１２】
少なくとも０．５０のＨ／Ｓ形状比のために特に適した起伏化周要素よりなる層を使用１つの有利な方法は、成形部材を介在することなしに下側のカーカス補強体と平行に配置することができるように下側カーカス補強体の子午線曲率に実質的に等しい子午線曲率を第１作用クラウン層に与えることである。この場合、追加層は実質的にゼロの曲率を備えており、適当な成形部材により第１作用層から離されており、実質的に三角形のものである。
【００１３】
本発明によるクラウン補強体は有利には、鋼製の真っ直ぐな金属ケーブルで構成され、半径方向に最も外側の作用層のケーブルにより形成される角度に実質的に等しい角度で周方向に対して配向されており、且つ軸方向幅が半径方向に最も外側の作用層の軸方向幅に少なくとも等しい、いわゆる保護クラウン層により仕上げられる。
【００１４】
本発明の特徴および利点は非限定的に実施例を示す図面を参照して行う下記の説明を参照して理解されよう。
【００１５】
寸法 315/80 R 22.5 XのタイヤＰは０．８のＨ／Ｓ形状比を有しており、この場合、ＨはタイヤＰのその取付けリム上の高さであり、Ｓはその最大の軸方向幅である。タイヤＰは、各ビードにおいて少なくとも１つのビードワイヤに固定されて上向き部を構成しており、且つ金属ケーブルの単一層で構成されているラジラルカーカス補強体（１）を備えている。このラジラルカーカス補強体（１）は下記の層（３２、３３、３４、３５）により内側から外側へ半径方向に形成されたクラウン補強体（３）によりフープ化されている。
【００１６】
− クラウン補強体の第１作用層（３２）は鋼製の１４〜２８本の非伸張性の非フープ化金属ケーブルで形成されており、上記ケーブルは１．２５ｍｍの直径を有しており、層において互いに平行であり、（上記ケーブルに対して直角に測定して）２．０ｍｍのピッチで配列されている。これらのケーブルは角度αだけ周方向に対して配向されており、この角度は図示の場合、１８°に等しい。上記第１層はカーカス補強体（１）に隣接していて平行であり、その子午線曲率１／ｒは下方のカーカス補強体（１）の子午線曲率１／ｒ₁に実質的に等しく、それぞれカーカス層および作用層よりなるケーブルはゴム混合物の一定厚さだけ離されている。
【００１７】
− 直径１．４ｍｍのものであり、且つ２ｍｍのピッチだけ互いから離されている鋼製の２７〜２３本の非伸張性の非フープ化ケーブルで構成された追加層（３３）により第１作用層（３２）を取り囲んでいる。上記ケーブルは５ｍｍのピーク間の振幅、および１００ｍｍ、すなわち、追加層（３３）の周長の略１／３０の波長λの起伏を有している。上記要素は０°で配向されており、すなわち、それらを表す起伏の軸線は周方向である。第１作用層（３２）の軸方向外側の縁部は横断面が実質的に三角形の成形部材（４）により起伏化周方向ケーブルよりなる追加層（３３）から離されており、第１作用層（３２）と追加層（３３）との間のゴムの厚さｅ2 は第１作用層（３２）の軸方向外端で測定して２ｍｍに略等しい。
【００１８】
− クラウン補強体の第２作用層（３４）は、第１作用層（３２）のものと同じ金属ケーブルで構成されており、これらのケーブルは同じピッチで配列されていて、周方向と、角度αに対向し、図示の場合、１８°の上記角度に等しい（しかし、場合によっては、上記角度αと異なる）角度βをなしている。
【００１９】
− 最後に、最終層（３５）は上記角度βと同じ方向の、上記角度βに等しい角度γだけ周方向に対して配向された鋼製のいわゆる弾性金属ケーブルよりなる。この最終層はいわゆる保護層であり、いわゆる弾性ケーブルは少なくとも４％の破断時の相対伸び率を有するケーブルである。
【００２０】
第１作用層（３２）の軸方向幅Ｌ₃₂はカーカス補強体（１）の中心断面の最大軸方向幅Ｓ₀の０．５０倍の略等しく、すなわち、１６０ｍｍであり、これは在来の形状のタイヤでは、この場合には２３５ｍｍに等しいトレッドの幅より非常に小さい。第２作用層（３４）の軸方向幅Ｌ₃₄は幅Ｌ₃₂より僅かに小さく、つまり、１５５ｍｍである。追加層（３３）の軸方向幅Ｌ₃₃は略０．６Ｓ₀を表す１９０ｍｍに略等しい。実際、追加層（３３）の軸方向幅Ｌ₃₃は最も広い作用層の幅Ｌ₃₂（Ｌ₃₄）より非常に大きい。保護層と称する最終クラウン層（３５）は作用クラウン層の幅Ｌ₃₄より非常に僅かに大きく、つまり、１６５ｍｍの幅Ｌ₃₅を有している。
【００２１】
推薦圧力まで膨らましたタイヤに荷重および横方向力を加えた場合について、いわゆる「ドリフト」走行により以上に言及した用途で説明したようなタイヤと上記タイヤを比較した。同じクラウン補強構造を有するタイヤと比較して、追加層用の補強要素として鋼で作られた断続金属ケーブルでは、耐久性に関してのゲインは（走行距離ｋｍで測定して）略４０％である。同様に、追加層における連続した弾性金属製鋼ケーブルを使用した場合と比較してゲインは２０％である。このゲインは追加層が無い以外同じクラウン補強構造のタイヤと比較して８０％である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 単一の図１は子午線断面で見た本発明によるクラウン補強体の図である。

Claims (7)

1. 互いに交差されて周方向と１０°と４５°との間の角度をなす非伸張性の金属補強要素で構成された少なくとも２つの作用層（３２、３４）を備えたクラウン補強体（３）を有するラジアルカーカス補強体（１）を有するタイヤにおいて、周方向と４５°より大きい角度をなす非伸張性補強要素で構成されたいずれの層も存在せずに、起伏補強要素で構成された軸方向に連続した追加層（３３）を上記作用層（３２、３４）の半径方向間に設置し、上記追加層はカーカス補強体（１）の最大の軸方向幅Ｓ₀の少なくとも５０％の軸方向幅を有しており、上記起伏補強要素の起伏は、位相が互いに平行であり、且つ周方向と平行に配向されており、クラウン補強体の他の層（３２、３４、３５）の単位長さあたりの剛性の合計に対する追加層の単位長さあたりの剛性の比が多くとも０．１０であることを特徴とするラジアルカーカス補強体（１）を有するタイヤ。
2. 追加層（３３）の平面で起伏している補強要素は鋼製の金属ケーブルであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. 追加層（３３）の補強要素の起伏の波長λに対する振幅ａの比は０．０４と０．１５との間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. 追加層（３３）の補強要素は、上記追加層（３３）の半径方向両側に位置決めされた作用層（３２、３４）の補強要素の直径より大きい直径のものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ。
5. 追加層（３３）は最も広い作用層（３２、３４）の軸方向幅の１．０５倍に少なくとも等しい軸方向幅Ｌ₃₃を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタイヤ。
6. 第１作用層（３２）は、その縁部と曲率が実質的にゼロである追加層（３３）との間に成形部材（４）を介在させて上記カーカス補強体（１）と平行に配置されるように、下側のカーカス補強体の子午線曲率１／r₁に実質的に等しい子午線曲率１／r を有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のタイヤ。
7. クラウン補強体（３）は更に、半径方向最も外側の作用層（３４）の上方に位置決めされ、直線の弾性金属ケーブルで構成され、且つ軸方向幅Ｌ₃₅が半径方向最も外側の作用層（３４）の軸方向幅Ｌ₃₄に少なくとも等しい保護層と称する軸方向に連続した層（３５）を備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のタイヤ。

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