JPH08507269A - 非線形弾性ワイヤロッドを含む２つのタイヤトレッドを有するタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 溝（８）及びワイヤロッド（７）から成る連結領域（６）によって分離され２つの頂部補強材（２Ａ）及び（２Ｂ）により補強された２つの同じタイヤトレッド（１Ａ）及び（１Ｂ）を含むタイヤにおいて、ワイヤロッド（７）は、非線形である相対的伸びεに応じての円周方向引張り力Ｆを表わす曲線を呈し、このワイヤロッド（７）は、低い相対的伸びについて、それを上回る相対的伸びについてよりもさらに低い円周方向引張り剛性を呈している。

Description

【発明の詳細な説明】 非線形弾性ワイヤロッドを含む２つのタイヤトレッドを有するタイヤ 本発明は、中央溝及びこの溝の下に半径方向に配置された補強用ワイヤロッド から成る連結用領域によって軸方向に間隔をへだてて配置された２つの別のタイ ヤトレッドを有し、そのカーカス補強材が前記ワイヤロッドの下を通って一方の ビードから他方のビードへと延びているタイヤに関する。 一般に形状比Ｈ／Ｂが０.６０以下である当該タイヤは、できるかぎり大きい 接触表面を介して路面上に載る。かくして、フランス特許第２１８７５６０号に 記述されているようなこのタイヤは、乾燥した路面上での優れた付着力を呈し、 又２つのタイヤトレッドの間に連結用領域が存在することから、濡れた路面でも 極めて優れた付着力を呈する。 しかしながら高速車両に装備することを主たる目的としているこのようなタイ ヤには、速度及び特に横方向及び／又は円周方向の不規則な摩耗に起因するいく つかの欠点を示している。 上述の欠点を補正するため、本発明は、１本の溝及びその中央にタイヤトレッ ドの半径よりも小さい半径をもつ補強用ワイヤロッドを含む連結用領域によって 互いに軸方向に間隔をへだてて配置されたこれら２つのタイヤトレッドを含んで 成るタイヤにおいて、補強用ワイヤロッドは、単調増加する非線形の相対的伸張 に応じての円周方向引張り力を与えその各点において正の傾き係数をもつ接線を 有ししかも３つの線分ＯＡ，ＡＢ，ＢＲで構成されている曲線を呈し、第１の線 分ＯＡについては円周方向伸び剛性がほぼ一定でかつワイヤロッドの容易な伸張 を可能にしており、第２の線分ＢＲについては、円周方向伸び剛性がほぼ一定で 第１の線分ＯＡに関連する剛性よりも大きく、２つの線分ＯＡ及びＢＲは強く湾 曲した線分ＡＢにより連結されており、前記曲線Ｃは、各々連続した直線の線分 で形成された２本の曲線Ｃ１及びＣ２によって限定された平面の１つの領域内に 含まれ、 −第１の曲線Ｃ１は、原点０から０.０１に等しい相対的伸びの点Ａ１まで至り かつ１２・１０⁴daＮという傾き係数を有する第１の線分と、それに続いて点Ａ １を超えて進み２８・１０⁴daＮという傾き係数を有する第２の線分を含んで おり、 −第２の曲線Ｃ２は、原点０から０.０１に等しい相対的伸びの点Ａ２まで至り かつ２・１０⁴daＮの傾き係数を有する第１の線分、点Ａ２から０.０２５に等し い相対的伸びの点Ｂ２まで至り４・１０⁴daＮの傾き係数を有する第２に線分、 そしてそれに続いて点Ｂ２を超えて進み６・１０⁴daＮの傾き係数を有する第３ の線分を含んでいること、 を特徴とするタイヤを提案している。 速度に起因する遠心力の作用下で、連結用領域の補強用ワイヤロッドは或る一 定の相対的伸びまで容易に伸びることができ、かくして２つのタイヤトレッドの それぞれの２つの内縁部がその半径を増大させることができるようにすることが でき、このときこの内側半径のこの変動は、タイヤトレッドの軸方向外側の縁部 の半径の変動と類似している。 かくして当該タイヤは、走行速度に応じてほぼ一定である横方向曲率をもつタ イヤトレッドの断面形状を保つことができ、このためタイヤトレッドのより規則 的な摩耗ひいてはより長い摩耗耐用年数が可能となる。 内径φのワイヤロッドの伸びというのは、円周方向引張り応力下に置かれたワ イヤロッドの円周方向長さの差のことである。φ′が引張り応力下のワイヤロッ ドの内径であるならば、伸びはｔ（φ′−φ）であり、相対的伸びは（φ′−φ ）／φである。 曲線に対する接線の傾き係数というのは、相対的伸びの単位あたりの増大に対 する引張り力の増大の比率である。相対的伸びの単位あたり増大を１％とすると 、傾き係数は、力の単位daＮで与えられる。この傾き係数は、相対的伸びに応じ ての引張り力を表わす曲線の各点において、規定の相対的伸びについてのワイヤ ロッドの円周方向伸張剛性を測る。 本発明によるワイヤロッドは、従って、ゼロの伸びと破断時の伸びの間に含ま れる相対的伸びに応じて非線形の円周方向伸張に対する剛性を有する。しかしな がらこの剛性は、一定の間隔の相対的伸びにわたって一定であってその後破断伸 びに至るまで増大する可能性がある。 本発明が利用する非線形の伸張性をもつワイヤロッドは、いくつかの形で実施 可能である。かかるワイヤロッドは束型のワイヤロッド、すなわち、互いに平行 な複数の補強要素又は複数回巻きつけられた単一の補強要素から成るワイヤロッ ドであるのがよい。補強要素は、同様に非線形の相対的伸びに応じた張力曲線を 呈するコードであり、これらのコードは、それ以降はコード自体の破断伸びまで 実際上伸張不能となるように与えられる相対的伸びに至るまで、伸張可能である 。 ワイヤロッドは有利には、その長さ上で連続的に又は不連続な形で、蛇行した 糸によって形成されていてもよく、蛇行の数、振幅及び周期は、糸が一定の与え られた相対的伸び以降直線となるようなものである。糸は、蛇行前は裸であって もゴムで外装されていてもよく、蛇行後は、ゴム混合物の層の間で被覆を用いて 幅狭の帯状物又はプライの形で互いに集結されていてよい。 非線形伸張性をもつワイヤロッドは、同様に、適当なピッチに従って、円周方 向に不連続な心線を中心にして補強用金属製コード又は糸のらせん状巻き付けに よって実現することもできる。このワイヤロッドは又、束型のコードアセンブリ で構成されていてもよく、この場合、１本のコードは、適当なピッチに従って、 糸、又は金属製ストランドをらせん状にまわりに巻きつけた、破断力の低い心線 で構成され、又１本のストランドは、すでに複数の素線の集合体である。 好ましくは、この補強用ワイヤロッドは、路面とタイヤとの接触楕円内の通過 部分の外で半径方向に路面近くに位置決めされていることから、走行によって課 せられる変形に耐えなくてはならず、従って、低い円周方向曲げ剛性つまりワイ ヤロッドの平面内にモーメントを有する曲げの剛性を有することになる。このよ うなワイヤロッドは、有利には、織物製、好ましくは脂肪族又は芳香族ポリアミ ド製の心線及び糸又はコードで形成されている。本発明によるこのようなワイヤ ロッドの実施の形態は、補強に対し、在来のワイヤロッドよりもはるかに大きい 曲げ柔軟性を付与し、かくしてこの補強の耐久性を著しく改善する。 本発明の特徴及び利点は、実施例を制限的な意味なしに示す図面を参考にした 以下の説明を用いてより良く理解することができるだろう：なお図面中、 −図１は、一方では走行前（実線）、他方では２４００回転／分の速度での走行 中（点線）の本発明による寸法２３５−１７−Ｘのタイヤの横断面図を表してい る。 −図２は、相対的伸びに応じての利用したワイヤロッド上に加えられた張力を示 す曲線Ｆ＝ｆ（ε）ならびに、曲線Ｃ１及びＣ２により限定された平面部分を表 わしている。 −図３Ａ及び３Ｂは、図２の曲線に似た曲線を満たすワイヤロッドの実施の形態 を表わしている。 図３Ａは、蛇行した糸又は線で形成された帯状物の巻きつけにより実現された ワイヤロッドに関する。 図３Ｂは、非伸張性コードがまわりに巻きつけられた切れやすい心線をもつコ ードの巻きつけによって実現されたワイヤロッドに関する。 図１に表わしたタイヤは、リム上の高さをＨとし最大軸方向幅をＢとして、０ .４５に等しい形状比Ｈ／Ｂを有する。このタイヤは、２つの同じ補強材２Ａ及 び２Ｂによって補強された同じ２つのタイヤトレッド１Ａ及び１Ｂを含む。 このタイヤはさらに、各々実際上伸張不可能な編組型のビードワイヤ５Ａ及び ５Ｂを含むビード４Ａ及び４Ｂで終結する２つのサイドウオール３Ａ及び３Ｂを 含む。２つのタイヤトレッド１Ａ及び１Ｂは、補強用ワイヤロッド７の溝８を取 り囲む２つの側面部分６Ａ及び６Ｂで構成された１つの連結用領域６によって連 結されている。 この補強用ワイヤロッド７は、直径２３／１００の１８本の糸で形成されゴム 混合物で被覆された弾性金属コードＥ１８.２３で構成されている。このコード は、それぞれ７つ、６つ、６つ及び５つの巻きの４つの層を形成するよう１つの 適切な巻き型枠上に巻きつけられる。 このワイヤロッド７は、図２に表わされているような相対的伸びεに応じての 円周方向引張り力を示す１つの曲線Ｃ（図２）を有する。この曲線は３つの線分 ＯＡ、ＡＢ、ＢＲに分割でき、２つの線分ＯＡ及びＢＲはきわめてわずかに曲線 を成し、一方これら２つの線分を統合する線分ＡＢは、強く湾曲している。曲線 Ｆ＝ｆ（ε）の原点０から座標ε_Aが０.００７４に等しくＦ_Aが２５０daＮに等 しいこの曲線の点Ａまで、ワイヤロッドの円周方向伸張剛性は一定で３３８００ daＮに等しいと考えることができる。座標ε_Bが０.０１４７に等しくＦ_Bが１０³ daＮに等しい曲線の点Ｂから、座標ε_Rが０.０３０６に等しくＦ_Rが３１２５ daＮに等しいワイヤロッドの破断に相応する点Ｒまで、ワイヤロッドの円周方向 伸張剛性は、実際上一定であり、１３３６００daＮに等しい。 曲線Ｃは、２つの曲線Ｃ１とＣ２の間に含まれた図の平面の部分の中に内含さ れている。曲線Ｃ１は、２つの線分すなわち第１の線分ＯＡ１とＡ１を超えて進 む第２の線分Ａ１で構成されており、ここで点Ａ１は、０.０１に等しい横座標 Ｅ_A1をもち、線分ＯＡ１は１２・１０⁴daＮに等しい値の傾き係数をもち、一方 Ａ１を原点とする線分は２８・１０⁴daＮという傾き係数を有する。曲線Ｃ２は 、図示されている通り、２つの線分ＯＡ２、Ａ２Ｂ２及び、点Ｂ２を超えて進む 第３の線分で構成されている。点Ａ２及びＢ２は、横座標として、ε_A1に等しく かつ０.０１に等しいε_A2及び０.０２５に等しいε_B2をそれぞれ有し、３つの線 分の傾き係数はそれぞれ２.１０⁴daＮ、４・１０⁴daＮ及び６・１０⁴daＮである 。 ワイヤロッド７を構成する単数又は複数のコードは、ワイヤロッドに関するε の関数である曲線Ｆに類似したコードの相対的伸びに応じてのコードに課せられ た引張り力を表わす曲線（単複）を有している。特に原点０から点Ａまで、コー ドＥ１８.２３は、０.０１という単位あたりの相対的伸びの増大について１７da Ｎに等しい円周方向引張り力の増大を有する。 同じ要領で、点Ｂからこのコードの破断点Ｂまで、このコードは、０.０１と いう単位あたりの相対的伸びの増大について５１daＮに等しい円周方向引張り力 の増大を有する。 このようにして選択されたワイヤロッド７の弾性により、ワイヤロッドは走行 速度による遠心力の作用下でその直径を増大させることができ、この直径は２Ｒ_T に等しい値から、頂部補強材２Ａ及び２Ｂの軸方向外側縁部の直径の増大を伴 ってこの値よりもさらに相容性ある値である２Ｒ′_Tという値（図１）まで移行 する。当然のことながら、補強用ワイヤロッド７の弾性特性は、補強材２Ａ及び ２Ｂの縁部のものと同じ直径の相対的増大を得ることを可能にするような特性に 最も近いものとして選択される。工業的には、この同一性は経済的観点から見て ほとんど不可能であり、少量で製造されるワイヤロッドはコストのかかりすぎる ものである。同様に、タイヤにより許容される最高速度に応じて最も適した補強 用 ワイヤロッド７を選択した後、頂部補強材２Ａ及び２Ｂのために折返されたプラ イ縁部を具備して補強材縁部の剛性を増大できるようにすることによって前記同 一性を完全なものにすることも有利である。変形の始めで補強用ワイヤロッド７ が過度の剛性を有する場合、補強材２Ａ及び２Ｂの軸方向外側縁部は、折返され たプライを有することになる。逆に、ワイヤロッド７が容易に伸張可能である場 合、補強材２Ａ及び２Ｂの軸方向内側縁部が有利にも折り返されたプライをもつ ことになる。図１は、点線で、リム上に取りつけられ２.５・１０⁵Ｐａの圧力で 膨張させられ２４００回転／分の回転速度に付された本発明によるタイヤを示し ている。 このタイヤにおいては、補強材２Ａ及び２Ｂは各々、自らの上に折り返されこ の折り返し１１Ｂが軸方向外側に位置づけられている１枚のプライ１１Ａで形成 されている。当然のことながら、自らの上に折り返されたプライから成る補強材 を、例えば糸又はコードの２枚のプライで構成されかつこれらのプライの自由端 の上にはこの補強材の片側でほぼ０゜に方向づけされたコードつまりタイヤの円 周方向にほぼ平行なコードの幅狭の帯状物又はプライが半径方向に載っているよ うな補強材といった均等の補強材で置換することも可能である。 図３Ａは、本発明によるタイヤ内で利用されるワイヤロッドを表わしている。 束型のこのワイヤロッド７は、巻き取り用溝Ｇを有する巻き型枠Ｅ上に、ワイヤ ロッド７の製作に必要な層数が得られるまで、ゴム混合物の２つの帯状物の間で 圧延された全体に蛇行した（平均軸のみ図示）糸７１のプレハブ帯状物又はリボ ン７０を巻きつけることによって得られる。 図３Ｂは、前述のものと同じ型の巻き型枠の上に、巻きつけピッチｐに従って らせん状に巻きつけられたコード７４により外側が被覆された切れやすい又は破 断力がきわめて低い直線の心線７３をもつコード７２を巻きつけることによって 得られるワイヤロッド７を表わしている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． １本の溝（８）及びその中央にタイヤトレッド（１Ａ、１Ｂ）の半径より も小さい半径Ｒ_Tの補強用ワイヤロッド（７）を含む連結用領域によって互いに 軸方向に間隔をへだてて配置されたこれら２つのタイヤトレッド（１Ａ）及び（ １Ｂ）を含んで成るタイヤにおいて、補強用ワイヤロッド（７）は、単調増加す る非線形の相対的伸張に応じての円周方向引張り力Ｆを与えその各点において正 の傾き係数をもつ接線を有ししかも３つの線分ＯＡ、ＡＢ、ＢＲで構成されてい る曲線を呈し、この第１の線分ＯＡについては円周方向伸び剛性がほぼ一定でか つワイヤロッドの容易な伸張を可能にしており、第２の線分ＢＲについては円周 方向伸び剛性がほぼ一定で第１の線分ＯＡに関連する剛性よりも大きく、２つの 線分ＯＡ及びＢＲは強く湾曲した線分ＡＢにより連結されており、前記曲線Ｃは 、各々連続した直線の線分で形成された２本の曲線 Ｃ１及びＣ２によって限定 された平面の１つの領域内に含まれ、 −第１の曲線Ｃ１は、原点０から０.０１に等しい相対的伸びε_A1の点Ａ１ まで至りかつ１２・１０⁴daＮという傾き係数を有する第１の線分ＯＡ１と、そ れに続いて点Ａ１を超えて進み２８・１０⁴daＮという傾き係数を有する第２の 線分を含んでおり、 −第２の曲線Ｃ２は、原点０から０.０１に等しい相対的伸びの点Ａ２まで 至りかつ２・１０⁴daＮの傾き係数を有する第１の線分、点Ａ２から０.０２５に 等しい相対的伸びの点Ｂ２まで至りかつ４・１０⁴daＮの傾き係数を有する第２ に線分、そしてそれに続いて点Ｂ２を超えて進み６・１０⁴daＮの傾き係数を有 する第３の線分を含んでいること、 を特徴とするタイヤ。 ２． ワイヤロッド（７）が互いに平行に配置された複数のコードで構成されて いることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載のタイヤ。 ３． ワイヤロッド（７）が、各層の平面内で蛇行し２つのゴム混合物帯状物の 間に配置された糸（７１）の層（７０）で形成されていることを特徴とする、請 求の範囲第１項に記載のタイヤ。 ４． ワイヤロッド（７）が、コード（７２）で形成されており、各コードは、 ら せん状に巻きつけられた糸で被覆されたきわめて低い破断力の心線（７３）で構 成されていることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載のタイヤ。 ５． 糸又はコードが織物製好ましくは脂肪族又は芳香族ポリアミド製であるこ とを特徴とする、請求の範囲第２項〜第４項のいずれか１項に記載のタイヤ。