JP4533532B2 - タイヤのクラウン補強体 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、各ビードにおいて少なくとも１つのビードワイヤに係止されるラジアルカーカス補強体を備えたタイヤであって、重畳されかつ各プライにおいて互いに平行で、一方のプライから他方のプライにかけて交差し、タイヤの周方向に対して絶対値でせいぜい４５°の角度を形成するワイヤまたはケーブルで作られかつ重畳された少なくとも２つのいわゆるワーキングプライにより形成されたクラウン補強体を有するタイヤに関する。
【０００２】
（背景技術）
フランス国特許出願第2 728 510号は、上記タイヤに関し、より詳しくは、タイヤの最大軸線方向幅Ｓに対するリム上の高さＨの比がせいぜい０．６０である「重車両」用タイヤに関する。このフランス国特許出願は、このようなタイヤのクラウン補強体の寿命およびタイヤのトレッドの摩耗の規則性を改善するため、タイヤの周方向に対して少なくとも６０°の角度を形成する非伸長性ケーブルからなる軸線方向連続プライの前記補強体に、２つのワーキングクラウンプライ間に半径方向に配置されかつ周方向に実質的に平行に配向された金属要素からなるプライを組み合わせたことを特徴とするクラウン補強体の構造を主張している。
【０００３】
このような構造の目的はワーキングプライの縁部での作動温度を低下させることにあり、周方向ケーブルの付加プライの幅は、ワーキングプライの幅より小さい。
【０００４】
「ハイウェイ」タイヤと呼ばれる幾つかの現行タイヤは、世界中で道路網が改善されたことおよびモータウェイ網が成長したことにより、高速で長距離走行することを意図したものである。このようなタイヤが問題なく走行するのに要するあらゆる条件は、走行距離数の増大を可能にし、タイヤの摩耗を小さくするが、他方で、タイヤ特にクラウン補強体の耐久性に悪影響を与える。耐久性の欠如は、クラウンプライの疲労抵抗性、より詳しくはプライの端部間の分離に対する抵抗性と、クラウン補強体の下に位置するカーカス補強体の部分のケーブルの疲労抵抗性との両方に関係し、第１の欠陥は、直線路での走行または悪路での走行の如何に係わらず、ワーキングプライの縁部の作動温度により大きい影響を受けることである。
【０００５】
上記問題は、上記構造の原理の適用方法を特定化することにより、満足いくように解決される。かくして、フランス国特許出願第2 744 955号は、少なくとも０．６０のＨ／Ｓ形状比をもつラジアルカーカス補強体を有し、かつ一方のプライから他方のプライにかけて交差しかつ周方向に対して１０〜４５°の角度を形成する非伸長性ケーブルからなる少なくとも２つのワーキングクラウンプライを備えたクラウン補強体を有するが、周方向に対して４５°より大きい角度を形成する非伸長性ケーブルで形成されたプライおよびワーキングプライの半径方向間に配置され、かつ周方向に対して実質的に平行に配向された金属要素で形成されたプライは全く存在せず、ワーキングプライの軸線方向幅は最大幅のワーキングクラウンプライの軸線方向幅の少なくとも１．０５倍、好ましくは１．１倍であるタイヤを特許請求しかつ開示している。
【０００６】
ワーキングプライ間の分離に関する問題およびカーカス補強ケーブルの疲労抵抗性に関する問題は解決すべきであるが、作動温度が大幅に低下されると、タイヤの形状比がいかようでも、他方で、このような構造を有しかつせいぜい０．６の形状比をもつタイヤの悪路での長時間走行によって付加プライのケーブルに疲労故障が引き起こされ、特に、いわゆる三角形プライの存在如何にかかわらず、付加プライの縁部に疲労故障が引き起こされる。
【０００７】
本発明の目的は、本願で対象とするタイヤについて、このようなタイヤの補強体が所有しなければならない種々の品質、すなわち補強プライの全ての補強要素の疲労抵抗性、プライ間の分離抵抗性、できる限り低い作動温度に関してできる限り最高の妥協を得ることにあり、また、タイヤの重量および工業的コストをできる限り最低にすることも忘れてはならない。
【０００８】
（発明の開示）
本発明によるタイヤは、ラジアルカーカス補強体と、一方のプライから他方のプライにかけて交差しておりかつ周方向に対して１０〜４５°の角度を形成する非伸長性補強要素からなる少なくとも２つのワーキングクラウンプライからなるクラウン補強体と、前記ワーキングプライの半径方向間に配置された、金属補強要素で形成された軸線方向に連続する付加プライとを有し、該連続プライの軸線方向幅は、最大幅のワーキングクラウンプライの軸線方向幅の少なくとも１．１倍であるタイヤであり、前記付加プライの補強要素が、鋼からなる、連続した、非伸長性の実質的に半径方向に延びている金属要素であることに特徴を有する。
【０００９】
好ましくは、付加プライの子午線方向曲率は実質的にゼロであり、実質的に三角形である必要輪郭をもつ部材により、第１および第２ワーキングプライから分離される。前記プライの「実質的にゼロの子午線方向曲率」とは、プライの半径がプライの赤道方向半径の少なくとも２．００倍である曲率を意味するものと理解すべきである。
【００１０】
「非伸長性ケーブル」とは、ケーブル例えば鋼ケーブルの破断荷重の１０％の荷重で測定したとき、０．５％より小さい相対伸びを有するケーブルを意味するものと理解すべきである。
【００１１】
実質的に半径方向の金属要素とは、周方向に対して+８５°から+９５°および-８５°から-９５°の範囲内の角度を形成する要素である。
【００１２】
本発明によるクラウン補強体は、好ましくは、鋼からなる弾性金属ケーブルで形成されたいわゆる保護クラウンプライにより完成され、該保護クラウンプライは、半径方向最外方のワーキングクラウンプライ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、かつその軸線方向幅は少なくとも半径方向最外方のワーキングプライの軸線方向幅に等しい。
【００１３】
上記解決法がいかようであっても、クラウン補強体はまた、カーカス補強体と該カーカス補強体に最も近接した半径方向内方のワーキングプライとの間に配置されるいわゆる三角形プライにより完成され、該三角形プライは、周方向に対し、カーカス補強体に対して半径方向に最も近接したプライの補強要素により形成される角度の方向と同じ方向に６０°より大きい角度を形成している。前記三角形プライの軸線方向幅は、最大幅のワーキングプライ（ここで対象とするクラウン補強体では、このワーキングプライはカーカス補強体に対して半径方向に最も近接している）の幅より小さくすることができる。好ましくは、三角形プライの軸線方向幅は、最大幅のワーキングプライの幅より大きくする。
【００１４】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の特徴および長所は、本発明の実施形態の一例を非制限的な態様で示す添付図面を参照して述べる以下の記載からより良く理解されよう。
【００１５】
寸法３８５／５５．Ｒ.２２．５ＸのタイヤＰは、０．５５のＨ／Ｓ形状比を有する。ここで、Ｈはタイヤの取付けリム上のタイヤＰの高さ、Ｓはタイヤの最大軸線方向幅である。タイヤＰはラジアルカーカス補強体（１）を有し、該ラジアルカーカス補強体（１）は各ビードにおいて少なくとも１つのビードワイヤに係止されてアップターンを形成し、かつ金属ケーブルの単一プライにより形成されている。このカーカス補強体（１）はクラウン補強体（３）によりフープ状に包囲されており、クラウン補強体（３）は、半径方向内方から外方へと順に、下記のプライ、すなわち、
角度α（図示の場合、１８°に等しい）に配向された、鋼からなる非伸性金属ケーブルで形成された第１ワーキングクラウンプライ（３２）、および
第１ワーキングクラウンプライ（３２）上に載り、鋼からなる非伸長性金属要素で形成された付加プライ（３３）により形成されている。この金属要素は周方向に対して９０°の角度に配向され、第１ワーキングクラウンプライ（３２）の軸線方向外縁部は、実質的に三角形の横断面をもつ異形部材（４）により、半径方向要素の付加プライ（３３）から分離されている。プライ（３２）の軸線方向外端部で測定したプライ（３２）とプライ（３３）との間のゴムの厚さｅ₂は、ほぼ２ｍｍに等しい。
【００１６】
クラウン補強体（３）は更に、第２ワーキングクラウンプライ（３４）で形成されている。該第２ワーキングクラウンプライ（３４）は、第１プライ（３２）と同じ金属ケーブルで形成されており、かつ周方向に対して角度αとは反対方向の角度β（図示の場合には角度αに等しいが、角度αとは異ならせることもできる）を形成している。
【００１７】
クラウン補強体（３）は最後に、いわゆる弾性金属ケーブルからなる最終プライ（３５）で形成されている。該最終プライ（３５）は、周方向に対して前記角度βと同じ方向および同じ大きさの角度γで配向されている（但し、前記角度βとは異ならせることができる）。この最終プライはいわゆる保護プライであり、また、いわゆる弾性ケーブルとは、破断したときに少なくとも４％の相対伸びをもつケーブルである。
【００１８】
第１ワーキングプライ（３２）の軸線方向幅Ｌ₃₂は、カーカス補強体（１）の中央セクションの最大軸線方向幅Ｓ₀の０．７５倍、すなわち２９０ｍｍに等しい。この２９０ｍｍという軸線方向幅は、慣用形状のタイヤの場合には、トレッドの幅（本願で対象とする場合には３２５ｍｍに等しい）より非常に小さい。第２ワーキングプライ（３４）の軸線方向幅Ｌ₃₄は２８６ｍｍであるので、軸線方向幅Ｌ₃₂にほぼ等しい。付加プライ（３２）の軸線方向幅Ｌ₃₃は３２０ｍｍに等しく、これは０．８２７Ｓ₀であることを表わしている。実際に、付加プライ（３３）の幅Ｌ₃₃は、最も幅広のワーキングプライの幅Ｌ₃₂（Ｌ₃₄）より非常に大きい。保護プライと呼ばれる最終クラウンプライ（３５）は、ワーキングクラウンプライ（３４）の幅Ｌ₃₄より極く僅かに大きい幅Ｌ₃₅、すなわち３００ｍｍを有する。
【００１９】
本発明の場合、ワーキングプライ（３２）および（３４）の伸長割線係数（secant modulus of extension）は等しい。なぜならば、ワーキングプライ（３２）および（３４）は、非伸長性を有しかつプライの全幅に亘って連続している鋼からなる同じ非フープ状の１４．２８金属ケーブルで形成されているからである。同じピッチ（すなわち、ケーブルに対して垂直に測定した同じケーブル間隔）で配置される前記ケーブルは、０．４％の相対伸びで５０００daN/mm²より大きいことが好ましい（本願で対象とする場合は５５００daN/mm2に等しい）。付加プライ（３３）については、０．４％の相対収縮の場合のその圧縮割線係数（secant modulus of compression）は、同じ大きさの相対伸びが生じる場合のその伸長割線係数の０．３３〜０．６６倍であるのが好ましい。本願で対象とする場合には、プライ（３３）は、鋼からなるフープ状の２７．２３金属ケーブルで形成される。ここで、フープ状のケーブル(hooped cable)とは、ケーブルのまわりにワイヤがらせん状に巻かれているケーブルを意味する。
【００２０】
図２に示すタイヤは、カーカス補強体（１）と、該カーカス補強体（１）に最も近接した半径方向内方のワーキングプライ（３２）との間で半径方向に配置されたいわゆる三角形プライ（３１）が付加されている点で、図１のタイヤとは異なっている。この三角形プライ（３１）は、カーカス補強体（１）に対して半径方向に最も近接したワーキングプライ（３２）の補強要素により形成される角度αの方向と同じ方向に、周方向に対して６５°の角度δを形成する鋼からなる非伸長性の金属ケーブルで形成されている。この三角形プライ（３１）は、最大幅のワーキングプライ（３２）の幅より大きい３１０ｍｍの軸線方向幅Ｌ₃₁を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるクラウン補強体を示す子午線方向断面図である。
【図２】 本発明によるクラウン補強体の第２実施形態を示す子午線方向断面図である。

Claims (5)

1. ラジアルカーカス補強体と、一方のプライから他方のプライにかけて交差しておりかつ周方向に対して１０〜４５°の角度を形成する非伸長性補強要素からなる少なくとも２つのワーキングプライ（３２、３４）からなるクラウン補強体と、前記ワーキングプライ（３２、３４）の半径方向間に配置された、金属補強要素で形成された軸線方向に連続する付加プライ（３３）とを有し、該軸線方向に連続する付加プライ（３３）の軸線方向幅Ｌ₃₃は、最大幅のワーキングプライ（３２、３４）の軸線方向幅Ｌ₃₂、Ｌ₃₄の少なくとも１．１倍であるタイヤにおいて、前記付加プライ（３３）の補強要素は、鋼からなる、連続した、非伸長性の実質的に半径方向に延びている金属要素であることを特徴とするタイヤ。
2. 前記付加プライ（３３）の子午線方向曲率は実質的にゼロであることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
3. 前記クラウン補強体（３）は更に、最終ワーキングプライ（３４）の半径方向上方に配置されるいわゆる連続保護プライ（３５）を有し、該保護プライ（３５）は弾性金属ケーブルで形成されかつその軸線方向幅Ｌ₃₅は、少なくとも、半径方向最外方のワーキングプライの軸線方向幅Ｌ₃₄に等しいことを特徴とする請求項１または２記載のタイヤ。
4. 前記クラウン補強体（３）は、カーカス補強体（１）と該カーカス補強体（１）に最も近接した半径方向内方のワーキングプライ（３２）との間に配置されるいわゆる三角形プライ（３１）により完成され、該三角形プライ（３１）は、周方向に対し、前記半径方向内方のワーキングプライ（３２）の補強要素により形成される角度の方向と同じ方向に６０°より大きい角度を形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のタイヤ。
5. 前記三角形プライ（３１）は、最大幅のワーキングプライ（３２、３４）の幅Ｌ₃₂、Ｌ₃₄より大きい軸線方向幅Ｌ₃₁を有することを特徴とする請求項４記載のタイヤ。

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