JP4477771B2 - タイヤのクラウン補強材 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、各ビードで少なくとも一本のビードワイヤに固定したラジアルカーカス補強材をもつタイヤであって、ワーキングプライとして知られる少なくとも２枚のプライからなるクラウン補強材を有し、それらプライは重ね合わされており、各プライ中にあり、一つのプライと次のプライで、その角度の絶対値をタイヤの周方向に関して１０°から６０°の範囲になるようにして交差させた、互いに平行なワイヤまたはケーブルで造られているタイヤに関する。
【０００２】
国際出願ＷＯ９７／３０８５７号は、経済的であると同時に効果的でありながら、「重負荷」型のラジアルカーカス補強材を備えたタイヤの走行温度を低下させることを目的としているものであるが、前記カーカス補強材に、伸張性のないケーブルで造られた少なくとも２枚のワーキングクラウンプライを有し、１枚のプライをもう１枚のプライに重ねたとき、ケーブルが周方向に関して角度が１０°から４５°の範囲で交差するようにしたクラウン補強材であって、実質的に円周に平行に配置された金属要素で形成されている軸方向に連続した付加プライで、その幅がワーキングクラウンプライの軸方向の幅の１．０５倍以上である付加プライを、半径方向でワーキングプライの間に配置することを特徴とするクラウン補強を付加することを推奨している。
【０００３】
前段で、付加的プライは半弾性として知られている連続ケーブル、すなわち相対破断時の伸びが２％より大きいケーブルで造られてもよい。このケーブルにより、ワーキングクラウンプライと付加プライとの間の周方向の張力を調和的に配分するために必要な剛性を得ることができる。前記ケーブルはいわゆる「２重弾性」型であり、すなわち引張強さ／相対伸び曲線が、伸びが小さい時は傾きが緩やかで、伸びが大きいときは実質的に一定の急な傾きになるのが望ましい。加硫前はきわめて弾性率が低く、伸びは２％より小さいため、タイヤの加硫中に付加プライの周方向への成長を促進することが可能となる。
【０００４】
また、付加プライは、周方向に、そのプライの周の長さより長さが大幅に短い切片に切断した金属スチールケーブルで造られることができ、その切片間の間隙は互いに軸方向にオフセットされている。この構造は、付加プライに、それがどのようなものでも、望ましい剛性を与える簡単な方法である。
付加プライの補強として、弾性ケーブルまたは切断ケーブルを選択しても、その弾性ケーブルの破断強度が低下するか、もしくはその切断ケーブルのカレンダ混合物に疲労が集中するため、前記付加プライでは可能な最大の耐疲労性を得ることはできない。
【０００５】
フランス特許出願ＦＲ第９７／０９９９６号では、周方向の金属の補強要素から成り、容易に工業生産できる付加プライの良好な耐疲労性は、そのプライ面内で波形の金属要素を補強要素として使用することにより得られることを開示しており、そのプライは半径方向でワーキングプライの間に位置し、同位相で互いに平行な波形の補強要素を有し、周方向に平行に配置しているため、そのクラウン補強のほかのプライの線形剛性の和に対するその付加プライの線形剛性の比は０．１０以下である。
日本特許出願ＪＰ０２／０８１７０８号は、２つの波形補強要素のプライからなるクラウン補強材であって、同じ波の波長に対する波の振幅の比が、補強材の中央部でよりも縁部でより小さいクラウン補強材を記載している。前記比は、縁部でより高い剛性を許容し、それによって、トレッドの縁部の半径方向の高まりを回避する。
【０００６】
「重負荷」型タイヤのトレッドの耐久性およびカーカスの補強材の耐久性は進歩したが、カーカス補強材とクラウン補強材の耐剥離性、ワーキングクラウンプライ間の耐剥離性、付加プライ中の周方向のケーブルの耐疲労性という点からみれば、クラウン補強材の耐久性を改善する必要がある。
【０００７】
（発明の開示）
互いに交差した伸張性のない金属の補強要素で造られた少なくとも２枚のワーキングプライを有するクラウン補強材をもつ、本発明のラジアルカーカス補強材を備えた重負荷型タイヤは、軸方向に連続で、プライ面内で波形をした補強要素で造られた付加プライが、半径方向でワーキングプライの間に配置されており、前記付加プライは軸方向の幅Ｌ₃₂がカーカス補強材の軸方向の最大幅Ｓ₀の少なくとも５０％であり、前記付加プライの補強要素の波形は同位相で互いに平行で、周方向に対して平行になっており、前記波形補強要素の波長λに対する振幅ａの比であるａ／λが前記付加プライの軸方向中心から端部に向かってその端部で最小になるように減少していることを特徴とする。
【０００８】
平均的な方向が周方向である波形の金属要素は、その波形が周方向に関して角度が＋５゜から−５゜の範囲でほとんど０゜である軸線をもつ要素である。
【０００９】
同様に、その波形の波長λに対する振幅ａの比は好ましくは２％から１５％の間であり、波の振幅は定義により頂点から頂点までを測定している。ａ／λ比が２％から１５％の間にあるため、タイヤブランクを加硫金型で成型することに支障のない補強要素を得ることができ、一方、タイヤの加硫、仕上げおよびインフレーション後に、前記クラウン補強の耐久性を改善するのに必要なクラウン補強の線形剛性を得ることができる。
付加プライは軸方向の幅が、最も幅の広いワーキングクラウンプライの軸方向の幅の少なくとも１．０５倍と等しい。
【００１０】
周方向の波形の要素でできている付加プライは、特に少なくとも偏平率Ｈ／Ｓが０．５０であるタイヤの場合には、その経線曲率がその下のカーカス補強材の子午線曲率と実質的に等しい第１のワーキングクラウンプライと組み合わせて使用してもよく、それにより、第１のワーキングクラウンプライは形材を設けることなく、前記カーカス補強材に平行に位置させることができる。そのとき、付加プライの曲率は、実質的に三角形の適切な形材で第１のワーキングプライから分離することにより実質的にゼロになる。
【００１１】
本発明のクラウン補強材は、保護プライと称されるクラウンプライにより有利に完成しており、クラウンプライは、直線状で弾性のあるスチール製よりなり、周方向に対して、半径方向最外側のワーキングクラウンプライのケーブルがなす角度に実質的に等しい角度になっている金属ケーブルで造られ、その軸方向の幅はワーキングプライの幅の平均より小さいか、もしくは大きい。
本発明の特徴および有利な点は、本発明の実施態様を非限定的に例示する図に言及している以下の記載によりよく理解されると思われる。
【００１２】
（発明を実施するための最良の形態）
サイズが３１５／８０Ｒ２２．５ＸであるタイヤＰは偏平率Ｈ／Ｓが０．８であり、ここでＨは取り付けているリムに接しているタイヤＰの高さで、Ｓは軸方向の最大幅である。前記タイヤＰは、各ビードで少なくとも１本のビードワイヤに折り返して固定されているラジアルカーカス補強材（１）を有し、金属ケーブルの１プライで造られている。このカーカス補強材（１）は、以下に記載のように造られるクラウン補強材（３）で内側外方から半径方向にたが嵌めされている。
【００１３】
１番目のワーキングプライ（３１）は４＋１０ｘ０．２８の輪になっていない非伸張性の金属スチールケーブルで造られており、前記ケーブルは直径１．２５ｍｍで、プライ中で互いに平行で２．０ｍｍ間隔である（前記ケーブルに垂直に測定）。その周方向に対する角度αは１０゜から６０゜までの間であり、ここに記載の場合は２２゜である。前記１番目のプライは、実質的に３角形であるゴム混合部分（３）によりその端部を下のカーカス補強材（１）から半径方向に分離されている。
【００１４】
１番目のプライ（３１）の上にある付加プライ（３２）は直径１．４ｍｍで間隔が２ｍｍの輪になっていない３＋９＋１５ｘ０．２３の非伸張性の金属スチールケーブルで造られている。この付加プライの軸方向中心で、前記ケーブルは頂点から頂点までの振幅は１２ｍｍで波長は１００ｍｍ、すなわちこのプライ（３３）の周方向の長さの約１／３０の波長の波形をもっている。一方、前記プライ（３２）の端部では振幅ａは４ｍｍに減少するが前記波形の波長λは変化しない。ここに記載の場合では、付加プライ（３２）の軸方向の幅は幅１８ｍｍの９本の等しい細片、つまり、中央の細片および同一平面上で両側に４本ずつの横の細片に分割されている。中央の細片は波形の振幅ａが１２ｍｍのケーブルから成り、中央に最も近い２本の横の細片は波形の振幅が１０ｍｍのケーブルから成り、同じようにその外側の２本の横の細片では振幅ａが２ｍｍずつ減少してこのプライの端部では４ｍｍになる。前記要素は角度０゜の方向になっており、すなわちその波形の軸線は周方向である。
【００１５】
次に、２番目のワーキングプライは一番目のプライ（３１）に使用したのと同じ金属ケーブルで造られ、同じ間隔で配置され、周方向に対して角度βになっているが、これは角度αと反対方向で、ここに記載の場合では前記角度αの２２゜に等しい（しかし、角度αと異なることもある）。
終わりに、最後のプライ（３４）はいわゆる弾性型の金属ケーブルで造られ、周方向に角度βと同じ方向に角度γで配置され、前記角度βに等しい（しかし、異なることもある）が、この最後のプライは保護プライとして知られており、そのいわゆる弾性型のケーブルは破断時の相対的伸びが少なくとも４％である。
【００１６】
１番目のワーキングプライの軸方向の幅Ｌ₃₁はカーカス補強材の中間部分の繊維の軸方向の最大幅Ｓ₀の０．７１倍、つまり２２６ｍｍであり、それは通常の型のタイヤでは実質的にトレッドの幅に一致し、ここに記載の場合では２３５ｍｍである。２番目のワーキングプライの軸方向の幅Ｌ₃₃は１番目のワーキングプライ３１の幅Ｌ₃₁より狭く、Ｓ₀の０．０７倍の幅２０４ｍｍである。付加プライ（３２）の幅Ｌ₃₂は実質的に１６２ｍｍ、つまりＳ₀の約０．５１倍である。最後のクラウンプライ（３４）は保護プライとして知られているが、その幅Ｌ₃₄は付加プライ（３２）の幅Ｌ₃₂と少なくとも等しく、ここに記載の場合ではわずかに広い。
【００１７】
本発明による別のタイヤの変形実施態様（図には示されていない）では、半径方向でカーカス補強材（１）に隣接し平行である１番目のワーキングクラウンプライをもち、その子午線曲率１／ｒは実質的にその下のカーカス補強材（１）の子午線曲率１／r1と等しく、このカーカスプライおよびワーキングプライの各ケーブルは小さい一定の厚さのゴム混合物で分離されている。次に、ワーキングプライ（３１）の軸方向外側端部は波形の周方向のケーブルでできた付加プライ（３２）から断面が三角形の形材（図示せず）で分離され、プライ（３１）とプライ（３２）との間にあるゴムの厚さは、プライ（３２）の軸方向外側端部の高さを測定し、実質的に２ｍｍである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクラウン補強材の概略子午線断面図である。
【図２】前記補強材の部分除去平面図である。

Claims (5)

1. 一つのプライと次のプライで、周方向に関して１０゜から６０゜の角度で交差する非伸張性の金属補強要素で造られた、少なくとも２つのワーキングプライ（３１，３３）を有するクラウン補強材（３）をもつ、ラジアルカーカス補強材（１）を備えた重負荷型タイヤであって、軸方向に連続で、プライ面内で波形をした補強要素で造られた付加プライ（３２）が、半径方向で前記ワーキングプライ（３１，３３）の間に配置されており、前記付加プライは軸方向の幅Ｌ ₃₂ が前記ラジアルカーカス補強材（１）の軸方向の最大幅Ｓ₀の少なくとも５０％であり、前記付加プライの補強要素の波形は同位相で互いに平行で、周方向に対して平行になっており、前記波形補強要素の波長λに対する振幅ａの比ａ／λが、前記付加プライ（３２）の軸方向中心から外側の端部に向かって、該端部で最小となるように減少している、
   ことを特徴とする重負荷型タイヤ。
2. 前記付加プライの前記補強要素の波形の波長λに対する振幅ａの比ａ／λが２％から１５％の間にある、
   ことを特徴とする請求項１に記載の重負荷型タイヤ。
3. 前記波形の波長λに対する振幅ａの比ａ／λが、前記プライ（３２）の軸方向中心から外側の端部に向かって次第に減少する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の重負荷型タイヤ。
4. 前記１番目のワーキングプライ（３１）は、その下にあるラジアルカーカス補強（１）の子午線曲率に実質的に等しい子午線曲率をもつため、前記ラジアルカーカス補強材（１）に平行に位置することができ、形材（４）が前記ワーキングプライ（３１）の両端部と前記付加プライ（３２）との間に配置されており、前記付加プライの曲率は実質的にゼロである、
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の重負荷型タイヤ。
5. 前記クラウン補強材（３）は保護プライとして知られるプライ（３４）を有しており、該プライは、最後のワーキングプライ（３３）の半径方向上方に位置し、周方向に対して、半径方向最外側のワーキングプライ（３３）の前記補強要素の角度βと同方向の角度λになっている、スチール製の弾性がある直線状の金属ケーブルで造られ、前記プライの軸方向の幅Ｌ₃₄は少なくとも前記付加プライ（３２）の軸方向の幅Ｌ₃₂に等しい、
   ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の重負荷型タイヤ。

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