JPH0319083B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は空気タイヤ特に大重量の商業用の自動
車タイヤに関する。 ［従来技術及びその問題点］ 大重量の商業用自動車、特に多重車軸のセミト
レーラーにおいては、縦横比が100％以下で３％
程度までの低い比率であるラジアルカーカスを含
む空気タイヤが用いられる。 上述の形式のタイヤはその配置により非常に高
い横断荷重を受け、この荷重はしばしばタイヤを
こすらせることによりブレーカの縁部にプライセ
パレーシヨンを引き起して早期破損を招く。 タイヤに加わる横断荷重に起因するブレーカの
縁部におけるこのようなプライセパレーシヨンを
防止するためには、ブレーカの補強部材を非伸長
性の材料で形成する必要がある。しかしながら、
一般的にタイヤの成形においては、成形モールド
の中に設けられているタイヤの寸法は、このモー
ルドへの挿入という観点から、その加硫前におい
てはモールドの寸法よりも小さく、加硫時に、膨
張により、モールドの内壁面に押し付けられて、
最終製品の寸法となる。したがつて、タイヤ成形
の観点からすると補強部材は伸長性のものでなけ
ればならない。 すなわち、補強部材には、タイヤ成形の観点か
らは伸長性であることが、またプライセパレーシ
ヨンの防止という観点からは非伸長性であること
が望まれるのであるが、これら要件は相互に矛盾
するため、プライセパレーシヨンを十分に防止で
きる形式のタイヤは従来提供されていなかつた。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上述の如き相互に矛盾する要件を同
時に満たし、容易に成形可能でありかつブレーカ
縁部のプライセパレーシヨンを防止することので
きるタイヤを提供することを目的とする。 ［課題を解決するための手段］ 上述の如き目的を達成するために、本願発明に
おいては、トレツド補強ブレーカを有するタイヤ
であつて、各々が金属製の平行な補強部材から成
り、これら補強部材がタイヤの長手方向に対して
角度をなして伸長するように配列された、少なく
とも２つの交差プライと、各々が平行な補強部材
から成り、これら補強部材がタイヤの長手方向に
対して平行に伸長するように配列された、少なく
とも２つの長手方向プライと、ん備えて成り、こ
れら長手方向プライが、タイヤの赤道平面に関し
て互いに反対側にかつこの赤道平面から隔置され
てブレーカの側方縁に設けられており、これによ
り、前記各長手方向プライの軸方向内方の各縁部
の間のブレーカの中央領域に長手方向に対して平
行に伸びる補強部材から自由な領域が画成される
タイヤにおいて、前記各々の長手方向プライを、
急激な伸びの相とその後の減少した伸びの相を有
しかつ該減少した伸びの相におけるモジユラスが
5000daN／cmよりも大きな補強部材、から形成し
ている。 ワイヤのプライのモジユラスＭは、比率Ｆ／
dL／Ｌによつて特徴づけられる。ここにＦは幅
１cm、長さＬの対応するケーブルを長さdLだけ
伸ばすのに必要な力であり、伸びdL／Ｌは破壊
伸びの90％に等しい伸びとする。商業用自動車の
タイヤの場合には、モジユラスＭは5000daN／cm
を越えた場合には高いと考えられる。 ［作用及び効果］ 上述のように、急激な伸びの相とその後の減少
した伸びの相を有しかつ該減少した伸びの相にお
けるモジユラスが5000daN／cmよりも大きな補強
部材から長手方向プライを形成するとともに、こ
れら長手方向プライの軸方向の間にはこれら長手
方向プライから自由な領域を画成することによ
り、タイヤの成形時には、長手方向プライの補強
部材がその伸び限度近くまでモールドの内壁面ま
で適正に膨張することができ、また、完成したタ
イヤの使用時には、長手方向プライの補強部材が
既に伸び限度付近まで伸びているために、実質的
に非伸長性となつており、したがつて、プライセ
パレーシヨンを確実に防止することができるので
ある。 ［実施例］ タイヤが横すべりまたはこすられている時の横
方向力を支える補強ベルトは、中心に荷重が作用
しているビームにたとえることができる。本発明
のブレーカプライの縁部の補強手段によつて、こ
のプライにはかかる荷重条件下での曲げに対する
高い抵抗力が与えられる。 本発明による補強ベルトの拡大部分が第１図に
示されている。この補強手段は、公知技術である
金属ワイヤの２つの交差プライ１，２と、望まし
くは高初期伸びを有する金属ワイヤ又はケーブル
のような高モジユラスの補強エレメントによる２
つの長手方向に伸びるエツジプライ３，４とから
構成される。もちろんこれらのプライは、芳香族
ポリアミドケーブル又は他の均等な高モジユラス
材料で作ることができる。 タイヤがこすられるような場合には、矢印Ａが
ブレーカプライを包囲しかつ支持するケーシング
の構造から生じる力を表わし、矢印Ｂはこすられ
る間の横移動に基づく地上でのタイヤの摩擦力の
合力を表わしている。 第２図は縦横比40％の本発明によるタイヤ断面
を表わしている。図示のタイヤはラジアルカーカ
ス５を含み、そのプライはその両端部で２つのビ
ードワイヤ６を包囲している。トレツド７には図
示しない溝が設けられている。 ２つの交差プライ１，２から成るブレーカプラ
イはその縁部付近でワイヤ製の２つの長手方向プ
ライ３，４によつて補強されており、これら長手
方向プライの目的はこすられることから生じるベ
ルトな抵抗力を増大させることにある。２つの長
手方向プライ３，４を形成するのに用いられるワ
イヤは高いモジユラスＭを有する。すなわち商業
自動車用タイヤの場合はモジユラスは5000daN／
cmよりも大きい。 第３図は、タイヤの製造に用いられる異なつた
タイプのワイヤについての強度を測定したグラフ
である。これらの測定を行うために、動力計を用
いてワイヤの破壊点に達するまで増大する引張力
がかけられた。各測定の間、作用する力の値daN
と対応する伸び％とが記録された。 第３図の曲線Ａは7x3x0.20mmの形状の金属のケ
ーブルの場合を表わしている。この破壊時の伸び
は2.2％であり、この値の90％（1.98％）に対応
する力は164daNである。 曲線Ｂは「高初期伸び」形の3x7x0.22mmの形状
のケーブルに作用した力による伸びを拡大して示
している。図からわかるように、２つのケーブル
はかなり近似した構造にあるもかかわらず曲線Ｂ
は曲線Ａと異なる伸び方をしている。引張の開始
時においてケーブルＢはケーブルＡよりも非常に
大きな伸びを有し、それから伸びが５又は６％に
達した時にケーブルＡと同一の伸びを示す。破壊
時の伸びは9.1％であり、この値の90％（8.2％）
に対応する力は165daNである。 曲線Ｃは3x1650dtexの芳香族ポリアミドケー
ブルの場合を示している。このタイプのケーブル
ほ例えばデユポンネムース社の商品名ケブラー
（Kevlar）として販売されている。このケーブル
はゴム混合物との接着を確実にするために接着性
に作られている。このケーブルの場合は破壊時伸
びは４％であり、この値の90％に対応する力は
42daNである。 第３図において、曲線Ｄはナイロン繊維の
2x1400dtexのケーブルの場合を示している。破
壊時伸びは19.6％であり、この値の90％（17.6
％）に対応する力は20daNである。Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄのタイプのケーブルは現在のタイヤ業界で利用
されているものである。プライは密に平行とした
ケーブルをゴム混合物内に配置することによつて
形成することが望ましい。かくして前述の公式に
より定義されたＦ／dL／Ｌによつて、dL／Ｌが
破壊時伸びの90％であるときのプライの伸び係数
は、ワイヤの機械的特性とプライ内での密度から
直接計算できる。 次表は前述のようにして計算された各タイプの
ケーブルに対する計算結果を表わしている。

【表】 前述したように本発明の条件の１つは、ケーブ
ルのプライのモジユラスＭが高いこと、例えば
5000daN／cmより高いことである。これらの条件
下では、プライ内での十分な密度を備えたケーブ
ルＡ、Ｂ、Ｃだけが十分高いモジユラスを有する
ことになる。 選ばれたケーブルは曲線Ｂで代表されるような
特性、すなわち２〜10％の急激な伸びの相とその
後の減少した伸びの相とを有することが望まし
い。このタイプのケーブルは、「高初期伸び形ケ
ーブル」と呼ばれている。 第４図乃至第７図においては、ブレーカプライ
自身を形成する交差プライについて補強プライの
配置の各種実施例を示している。 第４図は、長手方向プライ３，４がブレーカプ
ライを形成する交差プライ１，２の間に配置され
ている例である。 第５図では、プライ３，４が交差プライ８，
９，１０の上方に配置されている。この図では、
先の図の２プライバンドが３つの三角形状プライ
８，９，１０で置換えられており、内側プライ８
は例えばタイヤの赤道平面に対して68°に傾斜し
た金属ワイヤを有し、第２プライ９は第１プライ
のケーブルと交差して22°に配置された金属ケー
ブルを有し、外側プライ１０は第２プライ９のケ
ーブルと交差して22°に配置されたケーブルを有
している。 第６図は他の変形例を示し、長手方向プライ
３，４は上部交差プライ１０上に横方向に配置さ
れ、プライ９，８の１つとも交差して全体で補強
バンドを構成している。 第７図では、長手方向プライ３，４は第６図と
同様にタイヤのゴム内に埋設されているが、交差
プライ８，９又は１０の１つのケーブルに平行な
金属ケーブルによつて補強されたブレーカプライ
のプライ１１によつて包囲されている。プライ１
１は第７図のように重ね合わされて他のすべてを
カバーしているが、重ね合わせなしの同様な構造
もまた可能である。かかる追加のプライ１１は前
述の他の変形例と共に用いることもできる。 長手方向補強プライは、密に平行なワイヤ又は
ケーブルをゴム合成物の適当な混合物と共にカレ
ンダリング（圧さくローラ）をかけることにより
得られる。かくして得られたバンドはそれからブ
レーカプライの縁部の上で少なくとも１回ロール
をかけられる。このときその縁部は重ね合わせて
あつてもなくてもよい。補強プライはまた、巻回
する前にゴム合成物を披覆したらせいん状の１つ
又は複数のワイヤ又はケーブルを巻回することに
よつても得られる。 長手方向プライ３，４はバンドの第２プライに
対して一般に内側にオフセツトしているが、それ
らは両側上で重ね合わせることもできる。 長手方向プライはその製造時にバンド上に平坦
に置くことができる。長手方向プライはまたあら
かじめ屈曲した又は形取られたバンド上に置くこ
ともできる。それらはその幅、特性、ケーブル密
度又は位置に関して対称配置することができる。 本発明に従い、315／70R22.5のタイヤケーシ
ングが作られた。ラジアルケーシングは公知のプ
ロセスによる金属ケーブルで補強された単一プラ
イを含んでいた。バンドの構成は、 () 主要部分として、タイヤの赤道平面に対し
て22°に傾斜した7x4x0.22mmの被覆金属ケーブ
ルで補強された２つのプライであつて、密に交
差しかつ内側プライが幅200mm、外側プライが
幅225mmのもであつた。 () 外側の交差プライ上の中央に配置された追
加のプライ。その金属補強ケーブルは7x3x0.20
mmの被覆構造であり、外側交差プライと同一方
向に向かつて赤道平面に対して22°に傾斜して
いた。 () 本発明に従つて補強手段として「高初期伸
び」形の3x7x0.22mmの金属ケーブルが追加プラ
イの縁部から、外側交差プライの縁部から内側
に向かつて55mmの距離まですなわち幅52.5mm以
上に巻回された。巻回のピツチは4.5cmであつ
た。 時速50Km／ｈの速度でかつETRTOによつて発
行された荷重に対して60％の過負荷をかけて回転
路面上のテストを行つた結果、これらのタイヤケ
ーシングは常用設計のケーシングで得られるより
も非常に優れた結果が得られた。車両上での非常
に厳しいテストにおいてこれらのタイヤはかなり
こすられたにもかかわらず、完全に摩耗するより
前にはブレーカプライの縁部でのセパレーシヨン
（分離）を生じなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における補強ベルトの平面図、
第２図は本発明のタイヤの横断面図、第３図はワ
イヤの伸びと力の関係を示すグラフ、第４図乃至
第７図はそれぞれタイヤクラウンの他の実施例を
示す横断面図である。 １，２：交差プライ、３，４：長手方向プラ
イ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トレツド補強ブレーカを有するタイヤであつ
   て、各々が金属製の平行な補強部材から成り、こ
   れら補強部材がタイヤの長手方向に対して角度を
   なして伸長するように配列された、少なくとも２
   つの交差プライ１，２と、各々が平行な補強部材
   から成り、これら補強部材がタイヤの長手方向に
   対して平行に伸長するように配列された、少なく
   とも２つの長手方向プライ３，４と、を備えて成
   り、これら長手方向プライ３，４は、タイヤの赤
   道平面に関して互いに反対側にかつこの赤道平面
   から隔置されてブレーカの側方縁に設けられてお
   り、これにより、前記各長手方向プライ３，４の
   軸方向内方の各縁部の間のブレーカの中央領域に
   長手方向に対して平行に伸びる補強部材から自由
   な領域が画成され、前記各々の長手方向プライ
   ３，４は、急激な伸びの相とその後の減少した伸
   びの相を有し、かつ、該減少した伸びの相におけ
   るモジユラスが、5000daN／cmよりも大きな補強
   部材から形成されていることを特徴とするタイ
   ヤ。 ２ 前記長手方向プライ３，４は、ゴム合成物内
   に埋設された長手方向に伸びる補強部材で形成さ
   れている特許請求の範囲第１項に記載のタイヤ。 ３ 前記長手方向プライ３，４は芳香族ポリアミ
   ドの平行エレメントで作られている特許請求の範
   囲第１項に記載のタイヤ。 ４ 前記長手方向プライの補強部材はワイヤ、ケ
   ーブル又はストランドである特許請求の範囲第１
   項乃至第３項のいづれかに記載のタイヤ。 ５ 各長手方向プライ３，４は複数の平行な補強
   エレメントの組立体によつて形成された少なくと
   も１つのバンドを巻回しすることによつて作られ
   ている特許請求の範囲第１項乃至第４項のいづれ
   かに記載のタイヤ。 ６ 前記長手方向プライ３，４は補強エレメント
   をらせん状に巻回しすることによつて作られてい
   る特許請求の範囲第１項乃至第５項のいづれかに
   記載のタイヤ。 ７ 前記長手方向プライ３，４を形成するバンド
   は自身の端部で重ね合わせられている特許請求の
   範囲第５項に記載のタイヤ。 ８ 前記長手方向プライ３，４が、前記交差プラ
   イの半径方向外方に配置されている特許請求の範
   囲第１項乃至第７項のいづれかに記載のタイヤ。 ９ 前記長手方向プライ３，４が補強バンドを形
   成する２つの交差プライの間に配置されている特
   許請求の範囲第１項乃至第８項のいづれかに記載
   のタイヤ。 １０ 前記長手方向プライ３，４の軸線方向内方
   のエツジは、軸線方向外方のエツジと前記バンド
   の赤道ラインとの間に位置している特許請求の範
   囲第５項又は第７項に記載のタイヤ。 １１ 前記長手方向プライ３，４の軸線方向外方
   のエツジは前記バンドのプライ３，４の１つの軸
   線方向外方のエツジに一致している特許請求の範
   囲第５項又は第７項に記載のタイヤ。