(57)【要約】【課題】トレッドとカーカスの間にあるベルト補強構造において、ベルト補強構造を構成するベルト層のコード内へゴムを侵入させ易い構造とすることによってタイヤの耐久性を向上させる。【解決手段】タイヤ２０は、トレッド２４と、カーカス２１と、これらの間にあるベルト補強構造４０とを有する。ベルト補強構造４０は、少なくとも２つの補強ベルト層４０Ａ、４０Ｂを有し、各ベルト層４０Ａ、４０Ｂは、７×７コード構造で捩られた、直径が０．３〜０．６ｍｍのフィラメントを有するスチールコードを有する。コードは、ベルト層内で相互に平行に向けられており、各ベルト層のコードは、隣接するベルト層に対して反対方向に傾けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　トレッドと、第１の環状ビードから第２の環状ビードへ延びるスチールコード補強ラジアルプライを有するカーカスと、半径方向に前記トレッドと前記カーカスとの間にあるベルト補強構造とを有する空気ラジアルプライタイヤであって、前記ベルト補強構造は、
　少なくとも２つのスチールコード補強ベルト層を有し、各ベルト層は、７×７コード構造で捩られた、直径が０．３ｍｍから０．６ｍｍの範囲にある大きなフィラメントを有するスチールコードを有し、該コードは、前記ベルト層中で相互に平行に向けられており、各ベルト層のコードは、隣接するベルト層に対して反対方向に傾けられている空気ラジアルプライタイヤ。
【請求項２】
　前記少なくとも２つのスチールコード補強ベルト層の少なくとも１つは、１×（．４０＋６×．３６５）＋６×（．３６５＋６×．３５）のコード構造を有する請求項１に記載の空気ラジアルプライタイヤ。
【請求項３】
　前記ベルト補強構造は、１×（．４０＋６×．３６５）＋６×（．３６５＋６×．３５）のコード構造を有する２つのベルト層と、７×（３＋９＋１５×．２４５）＋１ＨＴのコード構造を有する２つのベルト層を有する請求項１に記載の空気ラジアルプライタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、ヘビーデューティタイヤ用ベルト補強構造に関し、特に、一般にアースムーバータイヤと呼ばれているオフロードタイヤ用ベルト補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
　大規模建築および土木事業に用いられる大型のオフロード空気タイヤは、従来型のトラックや小型車両よりも遙かに高い運転荷重および膨張圧をもっている。
【０００３】
　ラジアルプライアースムーバータイヤは、途方もなく大きな荷重負担能力を示している。非常に厚いゴムトレッドとサイドウォールにおける大量のゴムは、高発熱タイヤの問題の原因になる。
【０００４】
　ベルト構造内のスチールコードと組み合わせてカーカスプライに大きなスチールコードを使用することは、従来からよく行われる方式である。メーカはタイヤの耐久性を最適にするために種々の構造を用いている。
【０００５】
　タイヤの性能に対する一番の関心事は、ベルト層の製造中に、そしてその次のタイヤの加硫時に、コード中への適切なゴムの侵入が達成されることを保証することである。タイヤの全体的な耐久性を改良するために、より大量のスチール量と改良されたワイヤ切断抵抗を求める願望は、この改良されたゴムの流れに結びつけられる。
【０００６】
　そのようなタイヤの従来のベルト構造には、細い、すなわち小さな直径の多数のフィラメントを有するスチールコードが用いられてきた。代表的な構造は、４つ以上の作用ベルト層（working belt layers）と、この作用ベルトとトレッドとの間に配置された最外層のための１対の高伸長ワイヤ補強層とを有することであろう。これらのタイヤは、０．１５ｍｍから０．２６５ｍｍの直径をもつフィラメントを有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　そのようなタイヤの１つである３６．００Ｒ５１アースムーバータイヤには、構造を安定化するための被覆（「＋１」）を特徴とし、被覆されていないコードの全直径が２．２５ｍｍの、７×７×．２５＋１ｍｍのワイヤ構造が用いられている。または、被覆されていないコードの全直径が１．６ｍｍの、５／８／１４×．２６５＋１超張力鋼ワイヤ構造が用いられた。これらの非常に細い直径のフィラメントを用いたコードの構造は非常に稠密に詰まっていてゴムがコードの内部に侵入することが、遙かに困難になる。その結果、フィラメントは、特にそのような小直径のフィラメントの場合には、切断および摩耗に対してさらに影響され易くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　本発明は、コード内におけるフィラメントの間隔を増加させるために、７×７コード構造で複数のフィラメント直径を使用する。それによって、優れた切断抵抗のみならず、腐食に対する改良された抵抗を実現するためにゴムのさらに良好な侵入が可能になる。そのように大きなフィラメントに多く発生する疲労破壊は、フィラメント・フィラメント相互間の摩耗が起こらないように、最大のゴム被覆がフィラメントを保護し緩衝するように、大きな内部間隔を利用した、コードの独特の構造によって補償される。さらに、本発明の７×７コードは、被覆ワイヤを使用しなくても安定であるように設計されている。したがって、被覆なし７×７構造は、被覆と、構造の外側フィラメントとの間の顕著な摩耗メカニズムを排除する。
【０００９】
　空気ラジアルプライタイヤは、トレッドと、カーカスと、ベルト補強構造とを有する。カーカスは、１つの環状ビードからもう１つの環状ビードへ延びるスチールコード補強ラジアルプライを有する。ベルト補強構造は、半径方向に前記トレッドと前記カーカスとの間にある。
【００１０】
　ベルト補強構造は、少なくとも２つのスチールコード補強ベルト層を有し、ベルト層のうちの２つは、７×７コード構造で捩られた、直径が０．３ｍｍから０．６ｍｍの範囲にある大きなフィラメントを有するスチールコードを有する。コードは、ベルト層中で相互に平行に向けられている。各ベルト層は、隣接するベルト層に対して反対方向に傾けられているコードを有する。
【００１１】
　少なくとも２つのスチールコード補強ベルト層は、被覆されていない全直径Ｄが３．０ｍｍから４．０ｍｍであるコードを有する。
【００１２】
　発明の一実施態様においては、少なくとも２つのスチールコード補強ベルト層の少なくとも１つは、１×（．４０＋６×．３６５）＋６×（．３６５＋６×．３５）のコード構造を有し、４つのベルト層がこのコード構造を用いることが望ましい。
【００１３】
　他の実施態様においては、前記ベルト補強構造は、１×（．４０＋６×．３６５）＋６×（．３６５＋６×．３５）のコード構造を有する２つのベルト層と、７×（３＋９＋１５×．２４５）＋１ＨＴのコード構造を有する２つのベルト層を有する。
【００１４】
　これらのタイヤ構造のいずれにおいても、高伸長性（ＨＥ）ワイヤによって補強された２つの層のオーバーレイがベルト層とトレッドとの間に使用されることが望ましい。そのようなオーバーレイのために、一例として、４×６×．２６５（ＨＥ）のコードを使用することができる。
【００１５】
　（定義）
　タイヤの“アスペクト比”は、断面幅（ＳＷ）に対する断面高さ（ＳＨ）の比を意味する。
【００１６】
　“軸線方向”および“軸線方向に”は、タイヤの回転軸に平行なラインまたは方向を意味する。
【００１７】
　“ビード”は、一般に環状の張力部材を有するタイヤの部分を言い、プライコードに包まれて形成され、規格のリムに適合するように形成される。この場合フリッパ、チッパ、エイペックス、トウガードおよびチェイファのような他の補強部材を有することもあれば、有しないこともある。
【００１８】
　“ベルト補強構造”は、織物または不織布で、トレッドの下側に配置され、ビードに固定されておらず、タイヤの赤道平面に対して１７°ないし２７°の範囲の左および右のコード角度を有する平行コードのプライの少なくとも２つの層を意味する。
【００１９】
　“カーカス”は、ベルト構造、トレッド、アンダートレッドおよびプライ上のサイドウオールラバー以外の、ビードを含むタイヤ構造を意味する。
【００２０】
　“周方向”は、軸線方向に直角な環状トレッドの表面の周囲に沿って伸びるラインまたは方向を意味する。
【００２１】
　“チェイファ”は、リムからコードプライを保護し、リム上の屈曲を分配しタイヤをシールするためにビードの外側を囲む細い帯状の材料をいう。
【００２２】
　“チッパ”はタイヤのビード部分に配置される補強構造を意味する。
【００２３】
　“コード”は、タイヤのプライを構成する補強用ストランドの一つを意味する。
【００２４】
　“赤道平面（ＥＰ）”は、タイヤの回転軸線に直角でそのトレッドの中央を通過する平面を意味する。
【００２５】
　“フットプリント”は、速度零で標準負荷と圧力のもとでのタイヤトレッドが平面に接触する区画、または接触する面積を意味する。
【００２６】
　“インナーライナー”は、チューブレスタイヤの内面を形成しタイヤの中に膨張用の流体を入れるエラストマや他の材料の１つ、または複数の層を意味する。
【００２７】
　“ネット対グロス比”は、フットプリントの中で路面と接触するタイヤトレッドのゴムの面積を、溝のような接触しない部分を含むフットプリントのトレッドの面積で除算した比率を意味する。
【００２８】
　“標準リム直径”は、タイヤのビード部分が取り付けられる場所におけるリムフランジの平均直径を意味する。
【００２９】
　“正規の膨張圧”は、タイヤの稼働条件に対して適当な標準機構によって指定された特定の設計膨張圧および荷重を意味する。
【００３０】
　“正規の荷重”は、対応する標準化組織によって決められたタイヤの稼働条件での正規の設計膨張圧および荷重を意味する。
【００３１】
　“プライ”はゴム被覆された平行コードの連続する層を意味する。
【００３２】
　“半径方向”および“半径方向に”は、タイヤの回転軸の方向に半径方向に向かうかあるいはタイヤの回転軸から離れる方向を意味する。
【００３３】
　“ラジアルプライタイヤ”は、ビードからビードへ延びるプライコードがタイヤの赤道面に対して６５°から９０°の間のコード角度で配置された、ベルトが巻かれ、または周方向に制限された空気タイヤを意味する。
【００３４】
　“断面高さ”（ＳＨ）は、タイヤの赤道平面におけるタイヤの標準リム直径からタイヤの外径までの半径方向の距離を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
　図１を参照すると、本発明による形状と構造を有する改良されたアースムーバータイヤの好ましい実施形態の断面図が図示されている。図１は本発明のタイヤ２０を示す。さらに大きなタイヤは、構造の外観は同様であろうけれど付加的なベルトとチッパを有することができる。
【００３６】
　好ましい実施形態のアースムーバータイヤ２０は、トレッド２４を備えている。トレッドは複数のラグ２５を有する。ラグ２５は、その半径方向の最外部の表面に接地面２８を有する。接地面２８は、トレッドの全面積の４０％から６０％の範囲内の面積を有し、その面積関係は、通常、ネット対グロス比と呼ばれている。トレッド２４は、アンダートレッド２７として定義されている半径方向内部を有する。タイヤ２０はトレッド２４の内方にケーシング３０を有する。ケーシング３０は、カーカス２１と、ベルト補強構造４０とを有し、ベルト補強構造４０は、アンダートレッド２７の半径方向内側でそれに隣接する、少なくとも４つの、複数のスチール補強ベルト４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄを有する。補強ベルト４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの軸線方向外側の端部はゴムストリップ４５によって覆われている。スチール補強ベルトの半径方向内側には、１対の巻き上げ端部３５を有する単一のスチールコード補強プライ３４が配置され、巻き上げ端部３５は、それぞれ、通常はフリッパ４１と呼ばれているエラストマーゴムストリップと、スチールのケーブル状に形成された６角形のビード４２との周りに巻き付けられている。スチールコード補強プライ３４の半径方向内側には空気不透過性のインナーライナー３６がある。インナーライナー３６に隣接して、エラストマーのプライライン・インサート３７がある。各ビードの半径方向上方にはエラストマーのエイペックス３８がある。プライの巻き上げ端部３５と１対のチッパ３１、３２との間に、エラストマーウェッジ３９が挿入されている。各ビード４２の半径方向内側で軸線方向外側には、通常、チェイファ４４と呼ばれている固いエラストマー部材がある。トレッド２４とビード４２の間には、１対のサイドウォール２２が配置されている。サイドウォール２２は、スチール補強ベルトの端部の半径方向内側、かつ、軸線方向下方であってプライ３４とプライ巻き上げ端部３５との間に配置されている軸線方向内側部分２２Ａと、内側サイドウォールの軸線方向外側で、プライ巻き上げ端部３５の外側に隣接して配置されている軸線方向外側の部分２２Ｂを有する。
【００３７】
　図示されているサイズでは、好ましい実施形態は、ナイロンまたはスチール補強のゴムによって構成することができる２つのチッパ３１、３２を特徴としている。単一のプライ３４は、スチールによって補強され、好ましい実施形態のタイヤ２０の最大断面幅ＳＷの半径方向位置の下にあるプライ巻き上げ端部３５を特徴としている。プライ巻き上げ端部３５は、図１に示されているものよりも高くても低くてもよいが、サイドウォールの大部分に亘ってプライラインの曲線に平行でなければならない。
【００３８】
　図１は、好ましい実施形態において使用されるプライライン・インサート３７を示している。それは、図に示されているようにインナーライナー３６に対して内方に配置されてもよいし、インナーライナー３６とプライライン３４との間に配置されていてもよい。
【００３９】
　好ましい実施形態は、０ないし４個のチッパ３１、３２を備えた単一のスチールコード補強プライ３４を特徴としているが、非常に大きなサイズに対しては、６個のように多数のチッパを備えることもできる。スチールコード補強プライ３４のコード１２は、断面積が８．９１ｍｍ2の、７×（３＋９＋１５×．２４５）＋１ＨＴの構造をもっている。コード１２は図４に示されているようなもので、他の実施形態のベルト補強構造４０のベルト構造中に用いられる。
【００４０】
　図示されているベルト補強構造４０は、少なくとも４つのベルト層４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄを用い、任意に１個または２個以上、できるだけ２個の高伸長性のスチールのオーバーレイ層を有することができる。オーバーレイ層６０は、下層にあるベルト補強構造４０のための、切断および貫通に対する追加的な保護を与える。オーバーレイ層６０のコード６７は、典型的な５７”タイヤにおいて４×６×．２６５高伸長・高張力スチール構造を有する。
【００４１】
　４０．００Ｒ／５７インチタイヤサイズの従来のアースムーバータイヤには、ベルト層４０Ａ、４０Ｂに７×（３＋９×．２４５）＋１ＨＴコードが用いられ、ベルト層４０Ｃ、４０Ｄには、７×（３＋９＋１５×．１７５）＋１ＨＴコード８が用いられていた。このタイヤベルト補強構造においては、ベルト層４０Ａ、４０Ｂにおいてスチールコード断面積が１コード当たり３．９６ｍｍ2であり、ベルト層４０Ｃ、４０Ｄにおいて１コード当たり４．５５ｍｍ2であった。各ベルト層４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの端部は、１インチ当たり５．５本（５．５ｅｐｉ）であった。
【００４２】
　本発明においては、０．３ｍｍまたはそれより大きな直径をもつ、従来よりも著しく大きなフィラメント１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄをもつワイヤ構造が使用されている。図１に図示されているタイヤ２０において、コード構造は（．４０＋６×．３６５）＋６×（．３６５＋６×．３５）ＳＴであった。図示されているように、それぞれ、フィラメント１７Ａは０．４ ｍｍ、フィラメント１７Ｂおよび１７Ｃは０．３６５ｍｍ、フィラメント１７Ｄは０．３５ｍｍである。このコード１４は、スチールの断面積が４．８４ｍｍ2で、断面のフィラメント間の空隙面積の点で非常に空きが多い。仮に、図２示されているフィラメント１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄを横切る全直径を測定するとするならば、全直径ＯＤは、．４＋（４×．３６５）＋（４×．３５）でそれは３．２６ｍｍであり、全断面積は８．３５ｍｍ2であろう。（全断面積）マイナス（スチール断面積）から計算される空隙面積は、８．３５−４．８４、すなわち３．５１ｍｍ2であろう。この空隙面積計算は、円形断面内の面積の約４２％がゴムの侵入のために利用可能であることを示している。
【００４３】
　７×（３＋９×．２４５）構造をもつ従来のコードは、１２個のフィラメント７を横切って延びる約３．１ｍｍの全ＯＤと、３．５９ｍｍ2の空隙面積を生じる７．５５ｍｍ2の全断面積を有する。この空隙面積も全断面積の４８％である。図３Ａおよび図３Ｂの従来のコードと比較して図２に示されているコードの形を考察すると、図３Ａおよび図３Ｂのワイヤフィラメント７、９の間隔が非常に接近しているため、従来のコード６、８のゴム侵入の大部分は、コードの外周部で起こるけれど、内部の空隙領域５にはゴムの侵入は、ほとんど到達しないということが容易に理解できる。それとは異なり、図２においては、空隙領域１５のほぼ半分がコード１４の内部にあり、この領域の大部分はゴムによって容易に被覆される。
【００４４】
　図３Ｂにおいて、コード８の全直径は、約１８本の０．１７５ｍｍフィラメント９を横切って延びている。これによって、ＯＤは約３．１５ｍｍになり、全断面積は７．８ｍｍ2になる。その結果として利用可能な空隙面積は、７．８ｍｍ2マイナス４．５５ｍｍ2、すなわち、３．２５ｍｍ2と計算され、この空隙面積は本発明のコード１４に対して前述したものと同様に４２％の空隙比を生じる。しかし、説明されているように、コード８において、ただ１つのフィラメント直径を用い、そして３層（３＋９＋１５）のストランド構造の使用によって、本発明の２層（１＋６）で複数のフィラメント直径のコード１４に比較して、コードがよりコンパクトになり、コア中へのゴムの侵入がより少なくなる。
【００４５】
　したがって本発明において使用される、フィラメント１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄが大きくなるほど多くのゴムに被覆され、そして、直径が大きくなるほど切断し易さの傾向が著しく少なくなる。
【００４６】
　図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４に示されているコード構造の各々は被覆ワイヤ４を備えている。この被覆ワイヤは図２に示されているコード１４に対しては任意である。
【００４７】
　タイヤのベルトの耐久性を改良することを助けるのは、コード中へのゴムの侵入を助長しながらスチール量をも増加させることができるという、まさにそのことである。
【００４８】
　図４を参照すると、７×（３＋９＋１５×．２４５ｍｍ）＋１ＨＴの構成をもつ他の実施形態のコード５０が示されている。１つの変形例のタイヤにおいては、ベルト層４０Ｃ、４０Ｄには、コード１４の代わりにこのコード５０が用いられる。コード５０のフィラメント５７は小さいが、フィラメント５７の断面積によって測られる全スチール量は８．９１ｍｍ2である。本発明のコード１４を有する少なくとも２つのベルト層４０Ａ、４０Ｂと組み合わせて、コード５０が用いられるとき、破断強度の実質的な増加が達成される。この組み合わせは、非常に大きなアースムーバー型タイヤにおいて望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明によって作られた対称なタイヤの片側、すなわち半分の断面図である。
【図１Ａ】ベルト補強構造の拡大図である。
【図２】本発明のスチールベルトコードの拡大断面図である。
【図３Ａ】従来技術のスチールコードの拡大断面図である。
【図３Ｂ】従来技術のスチールコードの拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に使用されるベルト層用の他のコード構造の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
　１４、５０　　コード
　１５　　空隙領域
　１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、５７　　フィラメント
　２０　　タイヤ
　２１　　カーカス
　２２　　サイドウォール
　２４　　トレッド
　２５　　ラグ
　２７　　アンダートレッド
　２８　　接地面
　３０　　ケーシング
　３１　　チッパ
　３４　　スチールコード補強プライ
　３５　　巻き上げ端部
　３６　　インナーライナー
　３７　　プライライン・インサート
　３８　　エイペックス
　３９　　エラストマーウェッジ
　４０　　ベルト補強構造
　４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ　　ベルト層
　４１　　フリッパ
　４２　　ビード
　４４　　チェイファ
　４５　　ゴムストリップ
　６０　　オーバーレイ層
【図１】
2004058999.tif 000003
【図１Ａ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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