(57)【要約】  本発明は、カーカス補強フレームの端のところで始まり、ポリマー被覆材料、ポリマー縁取り材料及びポリマー充填材料中を広がる亀裂の広がり速度を減少させることによって、土木工学型重車両用のラジアルタイヤのビードの耐久性を向上させる技術に関する。本発明によれば、ポリマー移行材料から成る移行要素（２５）が設けられ、この移行要素（２５）は、少なくとも部分的に、その軸方向外面が縁取りポリマー材料（２２）と接触状態にあると共にその軸方向内面がポリマー充填材料（２３ｂ）と接触状態にあり、移行要素の半径方向外側の端（Ｅ２５）及び半径方向内側の端（Ｉ２５）は、それぞれ、カーカス補強フレームの端の半径方向外側及び半径方向内側に位置し、ポリマー移行材料の１０％伸び率における弾性率は、移行材料が接触しているポリマー縁取り材料の１０％伸び率における弾性率と移行材料が接触しているポリマー充填材料の１０％伸び率における弾性率との間にある。
2013513507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土木工学型重車両用のタイヤであって、リムに接触するようになった２つのビードと、被覆ポリマー材料で被覆されている金属補強要素で構成された少なくとも１つのカーカス補強材層（１，１２）を含むカーカス補強材とを有し、前記カーカス補強材層は、各ビード内においてカーカス補強材の折り返し部分（１ｂ，２１ｂ）を形成するよう前記タイヤの内側から外側に向かってビードワイヤコア（４，２４）周りに巻かれている主要部分（１ａ，２１ａ）を有し、前記折り返し部分は、縁結合ポリマー材料で作られている縁結合要素（２，２２）によって覆われた端（Ｅ1，Ｅ21）を有し、各ビードは、前記ビードワイヤコアの半径方向外方の延長部としての充填要素（３，２３）を有し、前記充填要素は、任意の子午面で見て実質的に三角形の断面を有すると共に少なくとも１つの充填ポリマー材料（３ａ，３ｂ，２３ａ，２３ｂ）で作られ、縁結合要素と接触状態にある前記充填ポリマー材料（３ｂ，２３ｂ）は、前記縁結合ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率よりも低い１０％伸び率における弾性率を有する、タイヤにおいて、移行ポリマー材料で作られている移行要素（２５）が設けられ、前記移行要素（２５）は、少なくとも部分的に、その軸方向外面が前記縁結合ポリマー材料（２２）と接触状態にあると共にその軸方向内面が充填ポリマー材料（２３ｂ）と接触状態にあり、前記移行要素の前記半径方向外側の端（Ｅ25）及び半径方向内側の端（Ｉ25）は、それぞれ、前記カーカス補強材の前記折り返し部分の前記端の半径方向外側及び半径方向内側に位置し、前記移行ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率は、前記移行要素が接触している前記縁結合ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率と前記移行要素が接触している前記充填ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率との間にある、土木工学型重車両用タイヤ。
【請求項２】
前記移行要素（２５）の厚さ（ｅ）は、前記カーカス補強材の前記折り返し部分（２１ｂ）の前記端（Ｅ21）と前記カーカス補強材の前記主要部分（２１ａ）との間の距離（ｄ）の少なくとも０．２５倍に等しい、請求項１記載の土木工学型重車両用タイヤ。
【請求項３】
前記移行要素（２５）の厚さ（ｅ）は、前記カーカス補強材の前記折り返し部分（２１ｂ）の前記端（Ｅ21）と前記カーカス補強材の前記主要部分（２１ａ）との間の距離（ｄ）の多くとも０．６０倍に等しい、請求項１又は２記載の土木工学型重車両用タイヤ。
【請求項４】
前記移行要素（２５）の前記半径方向外側の端（Ｅ25）と前記カーカス補強材の前記折り返し部分（２１ｂ）の前記端（Ｅ21）との間の距離（ａ）は、前記カーカス補強材の前記折り返し部分の前記端と前記カーカス補強材の前記主要部分（２１ａ）との間の距離（ｄ）の少なくとも２倍に等しい、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の土木工学型重車両用タイヤ。
【請求項５】
前記移行要素（２５）の前記半径方向外側の端（Ｅ25）と前記カーカス補強材の前記折り返し部分（２１ｂ）の前記端（Ｅ21）との間の距離（ａ）は、前記カーカス補強材の前記折り返し部分の前記端と前記カーカス補強材の前記主要部分（２１ａ）との間の距離（ｄ）の多くとも４倍に等しい、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の土木工学型重車両用タイヤ。
【請求項６】
前記移行要素（２５）の前記半径方向内側の端（Ｉ25）と前記カーカス補強材の前記折り返し部分（２１ｂ）の前記端（Ｅ21）との間の距離（ｂ）は、前記カーカス補強材の前記折り返し部分の前記端と前記カーカス補強材の前記主要部分（２１ａ）との間の距離（ｄ）の少なくとも２倍に等しい、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の土木工学型重車両用タイヤ。
【請求項７】
前記移行要素（２５）の前記半径方向内側の端（Ｉ25）と前記カーカス補強材の前記折り返し部分（２１ｂ）の前記端（Ｅ21）との間の距離（ｂ）は、前記カーカス補強材の前記折り返し部分の前記端と前記カーカス補強材の前記主要部分（２１ａ）との間の距離（ｄ）の多くとも６倍に等しい、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の土木工学型重車両用タイヤ。
【請求項８】
前記移行ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率は、前記縁結合ポリマー材料及び前記充填ポリマー材料の１０％伸び率におけるそれぞれの弾性率の算術平均の少なくとも０．９倍に等しく且つ多くとも１．１倍に等しい、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の土木工学型重車両用タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木工学型の重車両に取り付けられるようになったラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、この種の用途には限定されないが、特に採石場又は露天掘り鉱山からの掘り出し物を運搬する車両であるダンプ車（ダンパとも呼ばれる）に取り付けられるようになったラジアルタイヤについて本発明に説明する。かかるタイヤのリムの公称直径は、欧州タイヤ及びリム技術協会、即ちＥＴＲＴＯにより提供されている意味の範囲内において、最小２５インチ（６３．５ｃｍ）に等しい。
【０００３】
以下の説明において、次の定義が用いられている。
‐「子午面（又は子午線平面子午面）」は、タイヤの回転軸線を含む平面である。
‐「赤道面」は、タイヤの踏み面の中央を通ると共にタイヤの回転軸線に垂直な平面である。
‐「半径方向」は、タイヤの回転軸線に垂直な方向である。
‐「軸方向」は、タイヤの回転軸線に平行な方向である。
‐「周方向」は、子午面に垂直な方向である。
‐「半径方向距離」は、タイヤの回転軸線に垂直に且つタイヤの回転軸線から測定された距離である。
‐「軸方向距離」は、タイヤの回転軸線に平行に且つ赤道面から測定された距離。
‐「半径方向」は、半径の方向である。
‐「軸方向」は、軸線の方向である。
‐「〜の半径方向内側」又は「〜の半径方向外側」は、それぞれ、半径方向距離が短い又は半径方向距離が長いところを表す。
‐「〜の半径方向最も近く」又は「〜から半径方向最も遠く」は、それぞれ、半径方向距離が最小である又は半径方向距離が最大であるところを表す。
‐「〜の軸方向内側」又は「〜の軸方向外側」は、それぞれ、軸方向距離が短い又は軸方向距離が長いところを表す。
【０００４】
タイヤは、タイヤとタイヤが取り付けられるリムとの間の機械的連結部を提供する２つのビードを有し、これら２つのビードは、それぞれ、２つのサイドウォールによって、踏み面（トレッド表面）を介して路面に接触するようになったトレッドに接合されている。
【０００５】
ラジアルタイヤは、具体的に説明すると、トレッドの半径方向内側に位置したクラウン補強材及びクラウン補強材の半径方向内側に位置したカーカス補強材を含む補強材を有している。
【０００６】
土木工学型重車両用ラジアルタイヤのカーカス補強材は、被覆ポリマー材料で被覆されている金属補強要素で構成された少なくとも１つのカーカス補強材層を有する。金属補強要素は、互いに実質的に平行であり且つ周方向と８５°〜９５°の角度をなしている。カーカス補強材層は、２つのビードを互いに接合し、各ビード内においてビードワイヤコア周りに巻かれた主要部分を有する。ビードワイヤコアは、通常金属で作られていて、少なくとも１種類の材料で包囲された周方向補強要素を有し、かかる材料は、ポリマー又はテキスタイルで作られるのが良いが、これらには限定されない。ビードワイヤコア周りのカーカス補強材層の巻きは、端を有するカーカス補強材の折り返し部分を形成するようタイヤの内側から外側に向かって行われる。各ビード内におけるカーカス補強材の折り返し部分は、カーカス補強材層をこのビードのビードワイヤコアに繋留する。
【０００７】
カーカス補強材の折り返し部分の端は、その２つのそれぞれの軸方向内面及び軸方向外面が通常、被覆ポリマー材料と同一の化学的組成のものであるが、異なる材料であっても良い縁結合ポリマー材料で作られた縁結合要素によって覆われている。かくして、縁結合要素は、カーカス補強材の折り返し部分の端のところにポリマー被覆材料の追加の厚みをもたらす。
【０００８】
各ビードは、ビードワイヤコアの半径方向外方の延長部としてのフィラー又は充填要素を更に有する。充填要素は、任意の子午面で見て実質的に三角形の断面を有し、この充填要素は、少なくとも１種類の充填ポリマー材料で作られている。充填要素は、子午線に沿って任意の子午面と交差した接触面に沿って接触状態にある少なくとも２つの充填ポリマー材料の半径方向スタックで作られる場合がある。充填要素は、カーカス補強材の主要部分をカーカス補強材の折り返し部分から軸方向に分離している。
【０００９】
ポリマー材料は、硬化後、引張り試験によって決定される引張り応力‐変形特性が優れているという機械的特性を有する。この引張り試験は、公知の方法に従って、例えば、国際規格ＩＳＯ３７に従って且つ国際規格ＩＳＯ４７１によって定められた通常の温度（２３±２℃）及び通常の湿度（５０±５％相対湿度）下において試験片について当業者によって実施される。試験片の１０％伸び率について測定された引張り応力は、ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率と呼ばれており、メガパスカル（ＭＰａ）で表される。
【００１０】
ポリマー材料は又、硬化後、その硬度が優れているという機械的特性を有する。硬度は、特に、ＡＳＴＭ・Ｄ２２４０‐８６に従って定められたショアＡスケール硬度によって定められる。
【００１１】
車両が走行しているとき、リムに取り付けられていて、インフレートされて車両の荷重を受けて圧縮された状態のタイヤは、特にそのビード及びそのサイドウォールのところで曲げサイクルを受ける。
【００１２】
曲げサイクルは、カーカス補強材の主要部分及びカーカス補強材の折り返し部分について金属補強要素の張力の変動と組み合わさった曲率の変動をもたらす。
【００１３】
曲げサイクルは、特に、カーカス補強材の折り返し部分の端のすぐ近くに位置した被覆ポリマー材料、縁結合ポリマー材料及び充填ポリマー材料中に応力を生じさせると共にこれらの変形をもたらし、これら応力及び変形は、経時的に、タイヤの劣化をもたらす恐れがあり、それによりタイヤを交換する必要が生じる。
【００１４】
具体的に説明すると、カーカス補強材の折り返し部分の端のすぐ近くの応力及び変形により特に補強要素が金属で作られている場合、カーカス補強材の折り返し部分の端のところで始まった亀裂が広がる。
【００１５】
本発明によれば、亀裂の開始は、主として、カーカス補強材の折り返し部分の金属補強要素の端とこれら端と接触状態にある被覆、縁結合又は充填ポリマー材料との密着性が失われることによって起こる。曲げサイクル中におけるビード温度の上昇は、新品のタイヤ中に既に存在している密着性の低下を加速させる。
【００１６】
亀裂は、被覆、縁結合及び充填ポリマー材料中を広がり、ビードの劣化をもたらし、したがってタイヤの破損の原因となる。亀裂の広がり速度は、第１に、応力及び歪変形サイクルの振幅及び周期数に依存すると共に第２に亀裂ゾーン中の被覆、縁結合及び充填ポリマー材料のそれぞれの剛性に依存する。
【００１７】
米国特許第３９２１６９３号明細書は、補強要素が金属で作られている半径方向カーカス補強材を備えたタイヤの場合、設計上の目的がカーカス補強材の折り返し部分の端のところの亀裂発生を阻止することにあるビードを既に記載している。提案されている技術的解決手段では、カーカス補強材の折り返し部分の端は、ショアＡスケール硬度が１種類又は２種類以上の充填ポリマー材料のショアＡスケール硬度よりも高いポリマー材料で覆われる。
【００１８】
米国特許第４０８６９４８号明細書も又、重車両用のラジアルタイヤの寿命を延ばす目的で、カーカス補強材の背の高い折り返し部分を記載しており、このことは、かかる折り返し部分の端がタイヤのサイドウォールの端が軸方向最も外側の箇所を通る直線の半径方向外側に位置していることを意味している。加うるに、カーカス補強材の金属補強要素を被覆するポリマー材料は、充填ポリマー材料のショアＡスケール硬度及び３００％伸び率における弾性率よりもそれぞれ高いショアＡスケール硬度及び３００％伸び率における弾性率を有する。
【００１９】
最後に、米国特許第５０５６５７５号明細書は、変形（量）を減少させることができると共にビードの耐久性を増大させるようカーカス補強材の折り返し部分の端の近くに位置するポリマー材料中の亀裂の広がりを遅くする重車両、例えばトラックやバス用のタイヤビードを記載している。提案されている技術的解決手段の特徴として、ビードは、１００％伸び率における弾性率が半径方向最も外側に位置するカーカス補強材の折り返し部分に隣接して位置する充填ポリマー材料から半径方向最も内側に位置するビードワイヤコアに隣接した充填ポリマー材料まで減少している３種類の充填ポリマー材料を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】米国特許第３９２１６９３号明細書
【特許文献２】米国特許第４０８６９４８号明細書
【特許文献３】米国特許第５０５６５７５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、カーカス補強材の折り返し部分の端のところで発生する亀裂の広がり速度及び被覆、縁結合及び充填ポリマー材料中の広がり速度を減少させることにより土木工学型重車両用ラジアルタイヤのビードの耐久性を向上させるという目的の達成に取り組んだ。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明によれば、この目的は、
‐土木工学型重車両用のタイヤであって、リムに接触するようになった２つのビードと、被覆ポリマー材料で被覆されている金属補強要素で構成された少なくとも１つのカーカス補強材層を含むカーカス補強材とを有し、
‐カーカス補強材層は、各ビード内においてカーカス補強材の折り返し部分を形成するようタイヤの内側から外側に向かってビードワイヤコア周りに巻かれている主要部分を有し、折り返し部分は、縁結合ポリマー材料で作られている縁結合要素によって覆われた端を有し、
‐各ビードは、ビードワイヤコアの半径方向外方の延長部としての充填要素を有し、
‐充填要素は、任意の子午面で見て実質的に三角形の断面を有すると共に少なくとも１つの充填ポリマー材料で作られ、
‐縁結合要素と接触状態にある充填ポリマー材料は、縁結合ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率よりも低い１０％伸び率における弾性率を有し、
‐移行ポリマー材料で作られている移行要素が設けられ、移行要素は、少なくとも部分的に、その軸方向外面が縁結合ポリマー材料と接触状態にあると共にその軸方向内面が充填ポリマー材料と接触状態にあり、
‐移行要素の半径方向外側の端及び半径方向内側の端は、それぞれ、カーカス補強材の折り返し部分の端の半径方向外側及び半径方向内側に位置し、
‐移行ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率は、移行要素が接触している縁結合ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率と移行要素が接触している充填ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率との間にあることを特徴とする土木工学型重車両用タイヤによって達成された。
【００２３】
本発明によれば、移行ポリマー材料で作られている移行要素が設けられ、移行要素は、少なくとも部分的に、その軸方向外面が縁結合ポリマー材料と接触状態にあると共にその軸方向内面が充填ポリマー材料と接触状態にあることが有利である。これは、移行要素をカーカス補強材の折り返し部分の端のところの縁結合要素と軸方向内側充填材料との間に追加することにより、局所的にカーカス補強材の折り返し部分の端の付近に位置するポリマー材料中において、カーカス補強材の折り返し部分の端のところで開始される亀裂の広がり速度が依存している応力レベル及び変形レベルを制限することが可能だからである。
【００２４】
また、移行要素の半径方向外側の端及び半径方向内側の端をカーカス補強材の折り返し部分の端の半径方向外側及び半径方向内側にそれぞれ位置させることが有利である。カーカス補強材の折り返し部分の端を移行要素の２つのそれぞれの半径方向外側及び半径方向内側の端相互間に半径方向に位置決めすることにより、製造方法に固有のカーカス補強材の折り返し部分の端の半径方向位置決めに関する公差が所与の場合、カーカス補強材の折り返し部分の端と移行要素との接触が保証される。
【００２５】
最後に、移行ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率は、有利には、移行要素が接触している縁結合ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率と移行要素が接触している充填ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率との間にある。縁結合ポリマー材料から移行ポリマー材料、更に充填ポリマー材料に進む際の１０％伸び率における弾性率の漸減は、減少し且つ緩やかな剛性勾配を与え、かかる勾配により、カーカス補強材の折り返し部分の端のところの応力及び変形量を減少させ、したがって亀裂の広がりを遅らせることができる。
【００２６】
縁結合ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率と充填ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率の差が大きければ大きいほど、移行ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率により得られる利点はそれだけ一層顕著になる。本発明のタイヤの研究対象の例では、縁結合ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率は、充填ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率の１．６倍に等しい。
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、移行要素の厚さは、カーカス補強材の折り返し部分の端とカーカス補強材の主要部分との間の距離の少なくとも０．２５倍に等しい。移行要素の厚さと呼ばれている厚さは、移行要素の端のところのテーパした領域の外側で測定された移行要素の一定の厚さである。カーカス補強材の折り返し部分の端とカーカス補強材の主要部分との間の距離は、カーカス補強材の折り返し部分の端を通ると共にカーカス補強材の主要部分に垂直な直線に沿って、カーカス補強材の折り返し部分中の補強要素の軸方向内側の母線とカーカス補強材の主要部分中の補強要素の軸方向外側の母線との間で測定された距離である。移行要素のこの最小厚さにより、亀裂の広がり速度を減少させることができる最小の剛性勾配を定めることができる。
【００２８】
移行要素の厚さは、カーカス補強材の折り返し部分の端とカーカス補強材の主要部分との間の距離の多くとも０．６０倍に等しい。これは、移行ポリマー要素の熱放散量がその高い１０％伸び率における弾性率により充填ポリマー材料の熱放散量よりも多いからである。その結果、移行ポリマー材料の体積が多すぎることにより、その寿命を損なうビード温度の増大が生じるので、移行要素の厚さに上限を課すことが重要である。
【００２９】
移行要素の半径方向外側の端とカーカス補強材の折り返し部分の端との間の距離は、カーカス補強材の折り返し部分の端とカーカス補強材の主要部分との間の距離の少なくとも２倍に等しいことが有利である。この距離は、移行要素の半径方向外側の端を通り且つカーカス補強材の折り返し部分の端を通ると共にカーカス補強材の主要部分に垂直な直線に平行である直線と、カーカス補強材の折り返し部分の端を通ると共にカーカス補強材の主要部分に垂直な直線との間で測定される。この最小距離は、半径方向位置が製造公差の結果として変化する恐れがあるカーカス補強材の折り返し部分の端の軸方向外側に移行要素が設けられるようにする。
【００３０】
また、移行要素の半径方向外側の端とカーカス補強材の折り返し部分の端との間の距離は、カーカス補強材の折り返し部分の端とカーカス補強材の主要部分との間の距離の多くとも４倍に等しいことが有利である。この最大距離を超える移行要素の部分は、第１に、ビードを損傷させるビード中の熱の消散量を増大させ、かかる移行要素の部分は、カーカス補強材の折り返し部分の端の半径方向位置決めに関する不確実性を補償する上では全く役に立たず、結果的に移行ポリマー材料の不必要な追加の費用が生じる。
【００３１】
本発明の別の有利な実施形態では、移行要素の半径方向内側の端とカーカス補強材の折り返し部分の端との間の距離は、カーカス補強材の折り返し部分の端とカーカス補強材の主要部分との間の距離の少なくとも２倍に等しい。この距離は、移行要素の半径方向内側の端を通り且つカーカス補強材の折り返し部分の端を通ると共にカーカス補強材の主要部分に垂直な直線に平行である直線と、カーカス補強材の折り返し部分の端を通ると共にカーカス補強材の主要部分に垂直な直線との間で測定される。この最小距離により、カーカス補強材の折り返し部分と移行要素との最小接触面積を補償すると共に製造方法に固有のカーカス補強材の折り返し部分の端の半径方向位置決めに関する公差を念頭に置いて、カーカス補強材の折り返し部分の端が覆われるようにすることができる。
【００３２】
また、移行要素の半径方向内側の端とカーカス補強材の折り返し部分の端との間の距離は、カーカス補強材の折り返し部分の端とカーカス補強材の主要部分との間の距離の多くとも６倍に等しいことが有利である。これは、この最大距離を超える移行要素の部分が第１に、ビードを損傷させるビード中の熱の消散量を増大させ、第２に、かかる移行要素の部分がカーカス補強材の折り返し部分と移行要素との密着を保証する上でも、結果的に移行ポリマー材料の不必要な追加の費用をもたらすカーカス補強材の折り返し部分の端の半径方向位置決めに関する不確実性を補償する上でも不必要だからである。
【００３３】
本発明の有利な一実施形態では、移行ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率は、縁結合ポリマー材料及び充填ポリマー材料の１０％伸び率におけるそれぞれの弾性率の算術平均の少なくとも０．９倍に等しく且つ多くとも１．１倍に等しい。移行ポリマー材料の１０％伸び率における弾性率に関する値のこの範囲は、縁結合、移行及び充填ポリマー材料又はコンパウンド相互間の剛性の勾配として勾配を保証し、亀裂が縁結合ポリマー材料から移行ポリマー材料に、次に充填ポリマー材料に広がる際に、移行要素を備えていない基準タイヤのビードと比較して、亀裂の広がり速度を著しく減少させることができる。
【００３４】
本発明の特徴は、添付の図１及び図２の説明の助けにより容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】先行技術の土木工学型重車両用タイヤのビードの子午面断面図である。
【図２】本発明の土木工学型重車両用タイヤのビードの子午面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１及び図２を理解しやすいようにするため、図１及び図２は、縮尺通りには描かれていない。
【００３７】
図１は、先行技術の土木工学型重車両用タイヤのビードを示しており、このタイヤは、  ‐被覆ポリマー材料で被覆されている金属補強要素から成るカーカス補強材１の単一の層を含むカーカス補強材を有し、カーカス補強材の主要部分１ａは、カーカス補強材の折り返し部分１ｂを形成するようタイヤの内側から外側に向かってビードワイヤコア４の周りに巻かれており、
‐カーカス補強材の折り返し部分１ｂの端Ｅ1をその２つの軸方向内面及び軸方向外面について覆い、被覆ポリマー材料と同一の化学的組成の縁結合ポリマー材料で作られた縁結合要素２を有し、
‐ビードワイヤコア４の半径方向外方の延長部としてのフィラー又は充填要素３を有し、この充填要素は、任意の子午面で見て、実質的に三角形の断面を有すると共に２つのフィラー又は充填ポリマー材料で形成されており、第１の充填ポリマー材料３ａは、半径方向外側に位置すると共にビードワイヤコア４と接触状態にあり、第２の充填ポリマー材料３ｂは、半径方向外側に位置すると共に第１の充填ポリマー材料３ａと接触状態にある。
【００３８】
図２は、本発明の土木工学型重車両用タイヤのビードを示しており、このタイヤは、
‐被覆ポリマー材料で被覆されている金属補強要素から成るカーカス補強材２１の単一の層を含むカーカス補強材を有し、カーカス補強材の主要部分２１ａは、カーカス補強材の折り返し部分２１ｂを形成するようタイヤの内側から外側に向かってビードワイヤコア２４の周りに巻かれており、
‐カーカス補強材の折り返し部分２１ｂの端Ｅ21をその２つの軸方向内面及び軸方向外面について覆い、被覆ポリマー材料と同一の化学的組成の縁結合ポリマー材料で作られた縁結合要素２２を有し、
‐ビードワイヤコア２４の半径方向外方の延長部としてのフィラー又は充填要素２３を有し、この充填要素は、任意の子午面で見て、実質的に三角形の断面を有すると共に２つのフィラー又は充填ポリマー材料で形成されており、第１の充填ポリマー材料２３ａは、半径方向外側に位置すると共にビードワイヤコア２４と接触状態にあり、第２の充填ポリマー材料２３ｂは、半径方向外側に位置すると共に第１の充填ポリマー材料２３ａと接触状態にあり、
‐移行ポリマー材料で作られている移行要素２５を有し、移行要素２５は、少なくとも部分的に、その軸方向外面が縁結合ポリマー材料２２と接触状態にあると共にその軸方向内面がフィラー又は充填ポリマー材料２３ｂと接触状態にある。
【００３９】
移行要素２５は、一定のものとして概略的に図示されている厚さｅを有するが、この厚さは、実際には、端Ｅ25及びＩ25のところで通常テーパしている。移行要素２５の長さは、ａ＋ｂである。カーカス補強材の折り返し部分２１ｂの端Ｅ21は、移行要素２５の半径方向外側の端Ｅ25と半径方向内側の端Ｉ25との間で半径方向に位置している。
【００４０】
移行要素２５の半径方向外側の端Ｅ25は、カーカス補強材の折り返し部分２１ｂの端Ｅ21から距離ａを置いたところに位置している。距離ａは、移行要素２５の半径方向外側の端Ｅ25を通り且つカーカス補強材の折り返し部分２１ｂの端Ｅ21を通ると共にカーカス補強材の主要部分２１ａに垂直な直線Ｄに平行である直線Ｄ′と、カーカス補強材の折り返し部分２１ｂの端Ｅ21を通ると共にカーカス補強材の主要部分２１ａに垂直な直線Ｄとの間の距離である。
【００４１】
移行要素２５の半径方向内側の端Ｉ25は、カーカス補強材の折り返し部分２１ｂの端Ｅ21から距離ｂを置いたところに位置している。距離ｂは、移行要素２５の半径方向内側の端Ｉ25を通り且つカーカス補強材の折り返し部分２１ｂの端Ｅ21を通ると共にカーカス補強材の主要部分２１ａに垂直な直線Ｄに平行である直線Ｄ″と、カーカス補強材の折り返し部分２１ｂの端Ｅ21を通ると共にカーカス補強材の主要部分２１ａに垂直な直線Ｄとの間の距離である。
【００４２】
カーカス補強材の折り返し部分２１ｂの端Ｅ21とカーカス補強材の主要部分２１ａとの間の距離は、カーカス補強材の折り返し部分２１ｂの端Ｅ21を通ると共にカーカス補強材の主要部分２１ａに垂直な直線Ｄに沿って、カーカス補強材の折り返し部分２１ｂ中の補強要素の軸方向内側の母線とカーカス補強材の主要部分２１ａ中の補強要素の軸方向外側の母線との間で測定された距離である。
【００４３】
本発明を特にサイズ５９／８０Ｒ６３のダンプ車型の重車両用タイヤの場合について研究した。欧州タイヤ及びリム協会の規格によれば、かかるタイヤの通常の使用条件は、６バールのインフレーション圧力、９９トンの静荷重及び１６〜３２ｋｍの１時間の走行距離である。加うるに、ＥＴＲＴＯ規格の意味の範囲内において、かかるタイヤの設計上の断面高さＨは、１２１４ｍｍである。
【００４４】
５９／８０Ｒ６３型タイヤは、図２に概略的に示されているように本発明に従って設計されたものであり、このことは、カーカス補強材の背の高い折り返し部分の端がタイヤの軸方向最も外側の箇所を通る軸方向直線の付近に半径方向に位置していることを意味している。
【００４５】
カーカス補強材の折り返し部分２１ｂの端Ｅ21とカーカス補強材の主要部分２１ａとの間の距離ｄは、１５ｍｍに等しい。半径方向外側の端Ｅ25及び半径方向内側の端Ｉ25で画定された移行要素２５は、４．５ｍｍ、即ち距離ｄの０．３０倍の厚さを有する。移行要素２５の半径方向外側の端Ｅ25は、４５ｍｍ、即ち、距離ｄの３倍に等しい距離Ａのところに位置している。移行要素２５の半径方向内側の端Ｉ25は、７５ｍｍ、即ち、距離ｄの５倍に等しい距離ｂのところに位置している。
【００４６】
縁結合ポリマー材料２２、移行ポリマー材料２５及び充填ポリマー材料２３ｂの１０％伸び率における弾性率は、それぞれ、６ＭＰａ、４．８ＭＰａ及び３．５ＭＰａに等しい。かくして、移行ポリマー材料２５の１０％伸び率における弾性率は、縁結合ポリマー材料２２及び充填ポリマー材料２３ｂの１０％伸び率におけるそれぞれの弾性率の算術平均に等しい。
【００４７】
図１に示されている基準タイヤ及び図２に示されている本発明のタイヤについてそれぞれ有限要素解析計算シミュレーションを実施した。基準タイヤの場合、カーカス補強材の折り返し部分１ｂの端領域Ｅ1においてカーカス補強材の折り返し部分１ｂの軸方向内面上に位置する充填ポリマー材料３ｂの伸び率は、これと接触状態にある縁結合ポリマー材料２の伸び率の１．４倍に等しく、これら伸びは、カーカス補強材の折り返し部分２１ｂに平行である。かくして、亀裂が縁結合ポリマー材料２から充填ポリマー材料３ｂに広がるとき、充填ポリマー材料３ｂ中のその広がり速度は、縁結合ポリマー材料２と比較して、充填ポリマー材料３ｂの伸び率が高いので増大する。本発明のタイヤの場合、カーカス補強材の折り返し部分２１ｂの端ゾーンＥ21におけるカーカス補強材の折り返し部分の軸方向内面上の移行ポリマー材料２５の伸び率は、縁結合ポリマー材料２２の伸び率の０．９倍に等しい。その結果、亀裂が縁結合ポリマー材料２２から移行ポリマー材料２５に広がるとき、移行ポリマー材料２５中のその広がり速度は、縁結合ポリマー材料２２と比較して、移行ポリマー材料２５の伸び率が低いので減少する。
【００４８】
本発明は、図２に示されている例に限定されるものと解されてはならず、他の変形実施形態、例えば、
‐縁結合ポリマー材料が被覆ポリマー材料の化学的組成とは異なる化学的組成を有する変形形態、
‐縁結合要素が設けられておらず、それにより、移行要素の軸方向外面とカーカス補強材の折り返し部分の軸方向内面の被覆ポリマー材料が直接接触する変形形態、
‐移行要素が移行ポリマー材料の幾つかの層から成り、１つの層が次の層と接触状態にあると共に半径方向に差し向けられている変形実施形態、
‐カーカス補強材の折り返し部分の端が図２の場合よりも一層ビードワイヤコアの半径方向近くに位置している変形実施形態に拡張可能であるが、これらには限定されない。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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