JP4286453B2 - タイヤのクラウン補強部 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、偏平比（形状比ともいう）Ｈ／Ｓが高々、０．８０のタイヤに関し、特に「大型車用」又は「土木建設車用」タイプのタイヤに関する。
【０００２】
一般に重荷重を支持するように設計されているこの種のタイヤは、半径方向カーカス補強部と、少なくとも２つの実働クラウンプライから成るクラウン補強部とで構成され、これら実働クラウンプライは、非延伸性補強要素で作られていて、円周方向に対して互いに等しく、又は等しくないが、一般に１０°〜４５°の範囲にある角度をなした状態で一プライから次のプライに交差している。
【０００３】
かかるタイヤの軸方向幅Ｓをこれらの赤道直径及びリム受座直径を大きくしないで大きくする場合、即ち、タイヤリムに装着された状態でのタイヤの高さＨを同一のままにすれば、水平の平らな路面上における接触領域は、比Ｈ／Ｓに合わせてその形状が相当変化し、加わる応力に耐える実働クラウン補強部の使用にもかかわらず接触領域の形状が変化することが判明している。
【０００４】
接触領域は、軸方向に幅が広くなるが、タイヤの長手方向には短くなる。このように接触領域が長手方向に短くなると、接触領域の前縁及び後縁が互いにくっつくと言ってよいほどまでに赤道域におけるはっきりとした縮みが益々大きくなり、この場合、この接触領域は、トレッド部の長手方向軸線に関して対称な２つの領域に分けられる。
【０００５】
特にツーリング車では幅の広いトレッド部及び１未満のＨ／Ｓ偏平比を用いると利点が得られるが、偏平比が０．８０未満のタイヤの接触領域の異常な形状は、大型車用のタイヤの場合、タイヤ空気圧に起因する応力の作用下でカーカス補強部と実働クラウン補強部の組合せ体の半径方向変形度に関し軸方向にむらが生じるので多くの欠点を有している。
【０００６】
このような欠点は、多様であって、補強手段の耐久性と、地面からの攻撃（摩耗、性能劣化、突き刺し、衝撃等）に対するトレッド部及びタイヤの耐性の両方に関連している。
【０００７】
長手方向における接触領域の短縮化及びその結果生じるクラウン補強部の耐久性の低下を改善するために、フランス国特許第２，４１８，１８５号は、カーカス補強部と半径方向最も内側の実働クラウンプライとの間に且つ赤道面の２つの別々の領域内に、各々が非延伸性ケーブルの２つの重なり合ったプライから成る２つの制限ブロックを配置することを推奨しており、この場合、これらプライを、円周方向に対して正負が逆の角度をなした状態で一つのプライから次のプライに交差させ、かかる角度の絶対値は、実働プライに用いられる最も小さな角度の半分であって相違は０°である。このフランス国特許で推奨された解決策により、実働プライの縁部を互いに分離しにくくする度合いを強めると共に制限ブロックのプライはかかる分離作用を受けないようしたのでタイヤの耐久性は向上したが、その結果、過度のフレッチングが生じることになり、かかるフレッチングにより、タイヤが平べったくなったときに実働プライのケーブルが圧縮作用を受ける恐れが生じる。
【０００８】
Ｈ／Ｓ値が小さなタイヤの摩耗及びクラウンプライの分離に対する抵抗を向上させるために、米国特許第４，９３４，４２９号は、上記の解決策とは対照的に、延伸性があって円周方向に対する角度の向きが０°の金属製ケーブルを使用するのがよいことを提案しており、かかるケーブルは、２つの部分に設けられた少なくとも１つのプライ、即ち、赤道面の各側に１つのプライから成る追加の補強手段の一部をなし、これらケーブルの延伸性又は伸び率は、１又は複数の補強プライ及びクラウンプライについてそれぞれ求められる延伸モジュールの関数として選定される。
【０００９】
円周方向補強要素から成る追加の補強手段又は円周方向に対して極僅かに結社させた追加の補強手段を設けることが、クラウン補強部の剛性の軸方向における一様性を与えると同時に路面との接触圧及び（又は）トレッド部と路面との間の滑りの一様性を与える上で最善の解決策であるようには思われない。
【００１０】
本発明は、上述の一様性を達成するための別の解決策、即ち、実働クラウン補強部の構成及び構造に関する解決策を提案する。
【００１１】
本発明のタイヤは、０．８０よりも小さい偏平比を有し、非延伸性金属補強要素の少なくとも１つのプライから成る半径方向カーカス補強部を有する。この半径方向カーカス補強部は、実働クラウン補強部により半径方向に被覆され、実働クラウン補強部が、軸方向に連続していて、各プライ内で互いに平行な非延伸性金属補強要素で作られると共に円周方向に対して１０°〜４５°の角度α，α′をなすよう一プライから次のプライに交差している少なくとも２つの実働クラウンプライから成る。本発明のタイヤは、２つの実働プライがそれぞれ、０．６５Ｓo 〜０．８０Ｓo 及び０．３５Ｓo 〜０．４５Ｓo の軸方向幅を有することを特徴とし、ここでＳo は、カーカス補強部の中央線の最大軸方向幅である。実働クラウン補強部は、円周方向に対して角度βをなす非延伸性金属要素から成る少なくとも２つのハーフプライを設けることにより完成状態になっており、βは、角度α及びα′よりも少なくとも２°小さく、幅の最も広い軸方向に連続した実働プライの角度αの方向とは逆の方向に向いている。ハーフプライは、赤道面の各側で０．２２Ｓo 〜０．３５Ｓo の軸方向幅を備えた状態で位置決めされていて、ハーフプライの軸方向内縁部が幅の狭い方の実働プライの幅の半分から少なくとも０．０５Ｓo に等しい量を引いた距離だけ赤道面から離されている。
【００１２】
角度α及びα′に差し向けられている要素で形成された２つの軸方向に連続したプライは、カーカス補強部に半径方向に最も近く、幅の狭い方のプライは、カーカス補強部の半径方向最も外側のプライに最も近く、幅の狭い方のプライは、−α′の角度又は左側に差し向けられた補強要素を有することが好ましい。
【００１３】
上述のように構成され、補強要素から成る２つの軸方向に連続したプライ及び２つの第１のハーフプライから成る実働クラウン補強部の外側に半径方向に、非延伸性金属要素の２つの他のハーフプライを更に設け、これらハーフプライの非延伸性金属要素は、各ハーフプライ内で互いに平行であって、これらハーフプライの半径方向下側に位置した２つのハーフプライの非延伸性金属要素に対して交差して配置され、ハーフプライの非延伸性金属要素は、円周方向に対して角度γをなしていて、γは、軸方向に連続したプライの角度α及びα′のうち最も大きな角度よりも大きく且つ第１の２つのハーフプライの補強要素の角度βよりも少なくとも１０°だけ大きいことが有利である。
【００１４】
角度γに差し向けられた２つのハーフプライの非延伸性金属要素の軸方向内縁部は、最も幅の広い軸方向に連続した実働プライの幅の半分から少なくとも０．０５Ｓo に等しい量を引いた距離だけ赤道面から離されている。
【００１５】
角度γに差し向けられたハーフプライの非延伸性金属要素の軸方向外縁部を角度βに差し向けられた２つのハーフプライの軸方向外縁部の外側に軸方向に配置するのが良いが、角度γに差し向けられたハーフプライの非延伸性金属要素の軸方向外縁部を、高々、角度βをなすハーフプライの非延伸性金属要素の軸方向外縁部を赤道面から隔てた距離に等しい距離だけ赤道面から離すことが好ましい。
【００１６】
本発明の特徴は、例示の実施形態を非限定的に示す図面を参照して以下の説明を読むと一層よく理解できよう。
【００１７】
タイヤＰ（図１）は、偏平比Ｈ／Ｓが０．５のタイヤであり、Ｈは、実働リムに装着されて推奨圧まで膨らませられた状態におけるタイヤの高さ、Ｓは、その最大軸方向幅である。
【００１８】
タイヤＰは、各ビード部内で少なくとも１つのビードワイヤ（図示せず）に固定された非延伸性金属ケーブルのプライ１で構成された半径方向カーカス補強部を有している。プライ１はその外部が、実働クラウン補強部３及び１又は２以上の保護プライ（図示せず）で半径方向に覆われている。実働クラウン補強部は、第１に幅がＬ31及びＬ32の２つの軸方向に連続した実働プライ３１，３２を有し、この実施形態では、これらのうち幅の短いほうのプライ３２がカーカス補強部１の最も近くに位置している。幅Ｌ31及びＬ32はそれぞれ、０．７２Ｓo 及び０．４２Ｓo に等しい。２つのプライ３１，３２は、各プライ内で互いに平行に位置すると共にタイヤの円周方向に対して２２°の角度をなした状態で１つのプライから次のプライに交差した非延伸性金属要素で作られている。幅の広いほうのプライ３１の縁部のところでその外側に半径方向には、プライ３１，３２を構成している非延伸性金属要素と同一の非延伸性金属要素で作られた２つのハーフ（半）プライ３３が配置されており、これら非延伸性金属要素は、各ハーフプライ内で互いに平行であり、且つ円周方向に対して角度βをなすよう最も幅の広い軸方向に連続したプライ３１の非延伸性金属要素と交差しており、ここでβは、αより小さく、１８°に等しい。各ハーフプライ３３の軸方向幅Ｌ33は０．２９Ｓo であり、ハーフプライ３３の軸方向内縁部は、赤道面ＸＸ′から、ハーフプライ３３の軸方向内縁部と第２の幅の狭い方の半径方向最も内側の軸方向に連続したプライ３２がオーバーラップするほどの軸方向距離のところに配置されており、ハーフプライ３３の縁部はこの連続したプライ３２の縁部の頂部に半径方向に位置し、オーバーラップ幅は、０．０６Ｓo である。
【００１９】
実働クラウン補強部３は、別の２つのハーフプライ３４によって完成状態になっている。これらプライ３４は、第１のハーフプライ３３の外側に半径方向に配置され、既に存在しているプライ３１，３２，３３のケーブルと同一のケーブルで作られ、これらケーブルは、各ハーフプライ３４内で互いに平行であり、且つ円周方向に対して３４°の角度をなした状態で半径方向に隣接した第１のハーフプライ３３のケーブルと交差している。第２のハーフプライ３４の軸方向内縁部は、０．３０Ｓo に等しい距離だけ赤道面ＸＸ′から離れており、最も幅の広い軸方向に連続したプライ３１の軸方向外縁部と０．０６Ｓo のオーバーラップ幅が得られている。各第２のハーフプライ３４の軸方向外縁部は、高々、各第１のハーフプライ３３の軸方向外縁部と上記赤道面との間の距離に等しい距離だけ赤道面から離れており、この場合、ハーフプライ３４の外縁部は、０．０１Ｓo の距離だけ第１のハーフプライ３３の縁部の軸方向内側に位置している。かくして、各第２のハーフプライ３４の軸方向幅は、０．１２５Ｓo である。
【００２０】
赤道面ＸＸ′から実働補強部３の軸方向外縁部（この場合、第１のハーフプライ３３の軸方向外縁部）に向かってクラウン補強部３は幾つかの区分に分割されるのがよい。
【００２１】
ａ）赤道面から第１のハーフプライ３３の軸方向内縁部まで延びていて、軸方向幅が０．１４５Ｓo であり、１つプライ３２から次のプライ３１に交差した（−２２°，＋２２°）補強要素の２つのプライを有する第１の区分。
【００２２】
ｂ）ハーフプライ３３の軸方向内縁部から幅の狭い方の軸方向に連続したプライ３２の軸方向外縁部まで延びていて、軸方向幅が０．０６Ｓo であり、角度構造をもつ３つの補強要素プライ（−２２°，＋２２°，−１８°）を有する第２の区分。
【００２３】
ｃ）幅の狭い方の軸方向に連続したプライ３２の軸方向外縁部から第２のハーフプライ３４の軸方向内縁部まで延びていて、角度構造（＋２２°，−１８°）をもつ補強要素の２つのプライを有し、幅が０．０９５Ｓo に等しい第３の区分。
【００２４】
ｄ）第２のハーフプライ３４の軸方向内縁部から最も幅の広い軸方向に連続したプライ３１の軸方向外縁部まで延びていて、幅が０．０６Ｓo に等しく、角度構造（＋２２°，−１８°，＋３４°）をもつ補強要素の３つのプライを有する第４の区分。
【００２５】
ｅ）最も幅の広い軸方向に連続したプライ３１の軸方向外縁部から第２のハーフプライ３４の軸方向外縁部まで延びていて、この場合、幅が０．０６５Ｓo に等しく、角度構造（−１８°，＋３４°）をもつ補強要素のプライを有する第５の区分。
【００２６】
ｆ）幅が０．０１Ｓo の第１のハーフプライ３３の軸方向外縁部のみを有する最後の第６の区分。
【００２７】
図２は、本発明のクラウン補強部３の変形実施形態を示している。この補強部は、上述の剛性と同一の剛性の区分を得るのに必要な値及び角度配向状態を設計変更すると共に実働プライ及びハーフプライの半径方向構造に関して図１に示す補強部と異なっているに過ぎない。
【００２８】
かくして、幅の狭い軸方向に連続したプライ３２はこの場合も又、カーカス補強部１に最も近い実働プライであり、その補強要素は、−２０°の角度に差し向けられている。プライ３２の縁部のところには第１のハーフプライ３３が配置され、各ハーフプライ３３の軸方向内縁部は、赤道面ＸＸ′から、カーカス補強部に最も近い幅の狭い軸方向に連続したプライ３２の軸方向外縁部とのオーバーラップが生じるような距離のところに位置し、このオーバーラップ幅は、０．０６Ｓo である。ハーフプライ３３の上方には半径方向に、幅の広い軸方向に連続したプライ３１が直接配置されており、その補強要素の向きは＋２０°である。各ハーフプライ３３の補強要素は、幅の広い軸方向に連続したプライ３１の補強要素と交差しており、円周方向に対して−１８°の角度をなした状態で幅の狭いプライ３２の補強要素と同一の方向に差し向けられている。上記と同一の方法で、２つのハーフプライ３４は、実働クラウン補強部を完成状態にし、これらハーフプライの補強要素は、＋３４°の角度に差し向けられ、従ってハーフプライ３３の補強要素を横切って位置している。
【００２９】
上述の第２の実施形態の実働プライの軸方向幅は、図１に示す実施形態の幅と同一である。同じことが第１の実施形態に記載された互いに異なる剛性の円周方向区分の幅について当てはまる。かくして、２つの軸方向に連続したプライ３１，３２の幅、即ちＬ31及びＬ32はそれぞれ０．７２Ｓo 及び０．４１Ｓo に等しく、２対のハーフプライの幅は、０．２９Ｓo 及び０．１２５Ｓo に等しい。先に定めた区分の幅はこの場合も又、０．１４５Ｓo 、０．０６Ｓo 、０．０９５Ｓo 、０．０６Ｓo 、０．０６５Ｓo 、０．０６５Ｓo 、０．０１Ｓo である。
【００３０】
使用する実働補強部の構造がどのようなものであれ、補強部３は、外側が半径方向に且つそれ自体公知の方法で保護補強部により完成状態になっており、この保護補強部は、好ましくはそれ自体公知の所謂、弾性金属補強要素の少なくとも１つのプライ、好ましくは少なくとも２つのプライ又は少なくとも１つの層をなす波形又はジグザグの金属スチール要素のコイルから成っているのがよい。
【００３１】
最後に、タイヤＰは、それ自体公知の方法でトレッド部４及びサイドウォール部５によって完成状態にされ、カーカス補強部１は、本質的に三角形の形状の配合ゴム部分６によりクラウン補強部３の縁部から離され、クラウン補強部３の実働プライの縁部は、三角形のゴム部分又は平らなゴムの縁取りストリップにより互いに離されている。
【００３２】
図１及び図２に記載されたタイプのタイヤを従来型実働クラウン補強部を備えた同一サイズの対照タイヤ、即ち、幅が試験対象の２つのタイヤのプライ３３，３４の軸方向外縁部相互間の距離に非常に近い２つの軸方向に連続した実働プライで作られたタイヤと比較した。
【００３３】
ドリフト実施条件下で行った耐久走行試験（前後に同一タイヤを装着した土木建設用ダンプ及び多くのカーブのある作業現場の道に関する走行試験）から、本願において提案・説明した解決策はプライの相互離隔によりクラウン補強部の耐機械的劣化性を明らかに向上させることが判明した。対照タイヤは、平均で２５０時間の走行（前後の平均）に持ちこたえ、試験対象のタイヤは、平均で７２０時間にわたって走行し続け、発生した損傷の目視評価で判断して図１及びこれに関する説明に係るタイヤが幾らか有利であった。この改良は、危険物によるクラウン補強部の突き刺しに対する性能の低下を生じないで且つ路上における車両の挙動を劣化させないで得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のクラウン補強部の子午線断面図である。
【図２】 本発明の変形実施形態としてのクラウン補強部の子午線断面図である。

Claims (5)

1. 偏平比が０．８０よりも小さいタイヤであって、非延伸性金属補強要素の少なくとも１つのプライ（１）から成り、実働クラウン補強部（３）により半径方向に被覆された半径方向カーカス補強部を有し、実働クラウン補強部が、軸方向に連続していて、各プライ内で互いに平行な非延伸性金属補強要素で作られると共に円周方向に対して１０°〜４５°の角度α，α′をなすよう一プライから次のプライに交差している少なくとも２つの実働プライ（31）及び（32）から成るタイヤにおいて、２つの実働プライ（31）及び（32）はそれぞれ、０．６５Ｓo 〜０．８０Ｓo 及び０．３５Ｓo 〜０．４５Ｓo の軸方向幅Ｌ31及びＬ32を有し、ここでＳo は、カーカス補強部の中央線の最大軸方向幅であり、実働クラウン補強部（３）は、円周方向に対して角度βをなす非延伸性金属要素から成る少なくとも２つのハーフプライ（33）を設けることにより完成状態になっており、βは、角度α及びα′よりも少なくとも２°小さく、幅の最も広い軸方向に連続した実働プライ（31）の角度αの方向とは逆の方向に向いており、前記ハーフプライ（33）は、赤道面ＸＸ′の各側で０．２２Ｓo 〜０．３５Ｓo の軸方向幅Ｌ33を備えた状態で位置決めされていて、ハーフプライ（33）の軸方向内縁部が幅の狭い方の実働プライ（32）の幅の半分から少なくとも０．０５Ｓo に等しい量を引いた距離だけ赤道面ＸＸ′から離されている、
   ことを特徴とするタイヤ。
2. 実働プライ（31）及び（32）は、半径方向において、２つのハーフプライ（33）よりカーカス補強部（１）に近く、幅の狭い方のプライ（32）は、カーカス補強部（１）の半径方向最も外側のプライに最も近く、幅の狭い方のプライ（32）は、−α′の角度に差し向けられた補強要素を有している、
   ことを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
3. 実働クラウン補強部（３）は、第１の２つのハーフプライ（33）の半径方向外側では、非延伸性金属要素の２つの他のハーフプライ（34）によって完成状態にされ、ハーフプライ（34）の前記非延伸性金属要素は、各ハーフプライ（34）内で互いに平行であって、これらハーフプライの半径方向下側に位置した２つのハーフプライ（33）の非延伸性金属要素に対して交差して配置され、ハーフプライ（34）の前記非延伸性金属要素は、円周方向に対して角度γをなしていて、γは、軸方向に連続したプライ（31）及び（32）の角度α及びα′のうち最も大きな角度よりも大きく且つ第１の２つのハーフプライの補強要素の角度βより少なくとも１０°大きい、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ。
4. 前記角度γに差し向けられたハーフプライ（34）の非延伸性金属要素の軸方向内縁部は、最も幅の広い軸方向に連続した実働プライ（31）の幅Ｌ31の半分から少なくとも０．０５Ｓo に等しい量を引いた距離だけ赤道面ＸＸ′から離されている、
   ことを特徴とする請求項３記載のタイヤ。
5. 前記角度γに差し向けられたハーフプライ（34）の非延伸性金属要素の軸方向外縁部は、高々、角度βをなすハーフプライ（33）の非延伸性金属要素の軸方向外縁部を前記赤道面から隔てた距離に等しい距離だけ前記赤道面から離されている、
   ことを特徴とする請求項４記載のタイヤ。

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