(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設プラントタイプの大型車両用タイヤ（１）であって、
リム（３）に接触するようになっており、少なくとも１つのカーカス層（５）を含むカーカス補強体（４）によって互いに接続された２つのビード部（２）を備え、
前記カーカス層（５）又は各カーカス層（５）は、各ビード部（２）において、直径（Ｌ）を有するビードワイヤ（７）の周囲に前記タイヤの内側から外側に向かって軸方向に巻かれて自由端（Ｅ）を有する折り返し部（８）を形成する主要部（６）を有し、
各ビード部（２）は充填要素（９）を有し、前記充填要素（９）は少なくとも１つの充填コンパウンド（１０）を含み、かつ、前記ビードワイヤ（７）から半径方向外向きに、前記折り返し部（８）と前記主要部（６）の間で軸方向に延び、
前記折り返し部（８）と前記主要部（６）の間の距離（ｌ）は、前記ビードワイヤ（７）から、前記折り返し部（８）の第１の地点（Ａ）において到達される第１の最小距離（ａ）まで連続的に減少した後、前記折り返し部（８）の前記第１の地点（Ａ）から、前記折り返し部（８）の第２の地点（Ｂ）において到達される第１の最大距離（ｂ）まで連続的に増加し、
前記折り返し部（８）と前記主要部（６）の間の前記距離（ｌ）は、前記折り返し部（８）の前記第２の地点（Ｂ）から、前記折り返し部（８）の前記自由端（Ｅ）の半径方向内側における前記折り返し部（８）の第３の地点（Ｃ）において到達される第２の最小距離（ｃ）まで連続的に減少し、前記折り返し部（８）と前記主要部（６）の間の前記距離（ｌ）は、前記折り返し部（８）の前記第３の地点（Ｃ）から、前記折り返し部（８）の前記自由端（Ｅ）の半径方向内側における前記折り返し部（８）の第４の地点（Ｄ）において到達される第２の最大距離（ｄ）まで連続的に増加し、
前記折り返し部（８）の前記第１の地点（Ａ）において到達される前記第１の最小距離（ａ）は、前記折り返し部（８）の前記第３の地点（Ｃ）において到達される前記第２の最小距離（ｃ）以下である、
ことを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
前記折り返し部（８）の前記第１の地点（Ａ）において到達される前記第１の最小距離（ａ）は、前記ビードワイヤ（７）の前記直径（Ｌ）の０．１倍以上、かつ、０．２倍以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記折り返し部（８）の前記第１の地点（Ａ）は、前記ビードワイヤ（７）の半径方向最内地点（Ｉ）から半径方向距離（ＨA）だけ半径方向外側に存在し、前記折り返し部（８）の前記第１の地点（Ａ）と前記ビードワイヤ（７）の前記半径方向最内地点（Ｉ）との間の前記半径方向距離（ＨA）は、前記ビードワイヤ（７）の前記直径（Ｌ）の１．５倍以上、かつ、２倍以下である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記折り返し部（８）の前記第２の地点（Ｂ）において到達される前記第１の最大距離（ｂ）は、前記折り返し部（８）の前記第１の地点（Ａ）において到達される前記第１の最小距離（ａ）の１．２倍以上、かつ、２．５倍以下である、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記折り返し部（８）の前記第２の地点（Ｂ）は、前記ビードワイヤ（７）の半径方向最内地点（Ｉ）から半径方向距離（ＨB）だけ半径方向外側に位置し、前記折り返し部（８）の前記第２の地点（Ｂ）と前記ビードワイヤ（７）の前記半径方向最内地点（Ｉ）との間の前記半径方向距離（ＨB）は、前記ビードワイヤ（７）の前記直径（Ｌ）の１．５５倍以上、かつ、２．２倍以下である、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記折り返し部（８）の前記第３の地点（Ｃ）において到達される前記第２の最小距離（ｃ）は、前記折り返し部（８）の前記第１の地点（Ａ）において到達される前記第１の最小距離（ａ）の１倍以上、かつ、２．４倍以下である、
ことを特徴とすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項７】
前記折り返し部（８）の前記第３の地点（Ｃ）は、前記ビードワイヤ（７）の半径方向最内地点（Ｉ）から半径方向距離（ＨC）だけ半径方向外側に位置し、前記折り返し部（８）の前記第３の地点（Ｃ）と前記ビードワイヤ（７）の前記半径方向最内地点（Ｉ）との間の前記半径方向距離（ＨC）は、前記ビードワイヤ（７）の前記直径（Ｌ）の１．８倍以上、かつ、２．５倍以下である、
ことを特徴とすることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項８】
前記折り返し部（８）の前記第４の地点（Ｄ）は、前記ビードワイヤ（７）の前記半径方向最内地点（Ｉ）から半径方向距離（ＨD）だけ半径方向外側に位置し、前記折り返し部（８）の前記第４の地点（Ｄ）と前記ビードワイヤ（７）の前記半径方向最内地点（Ｉ）との間の前記半径方向距離（ＨD）は、前記折り返し部（８）の第１の地点（Ａ）と前記ビードワイヤ（７）の前記半径方向最内地点（Ｉ）との間の前記半径方向距離（ＨＡ）の１．５倍以上である、
ことを特徴とすることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項９】
前記折り返し部（８）の前記自由端（Ｅ）は、前記ビードワイヤ（７）の前記半径方向最内地点（Ｉ）から半径方向距離（ＨE）だけ半径方向外側に位置し、前記主要部（６）の軸方向最外地点（Ｆ）は、前記ビードワイヤ（７）の前記半径方向最内地点（Ｉ）から半径方向距離（ＨF）だけ半径方向外側に位置し、前記折り返し部（８）の前記自由端（Ｅ）と前記ビードワイヤ（７）の前記半径方向最内地点（Ｉ）との間の前記半径方向距離（ＨE）は、前記主要部（６）の前記軸方向最外地点（Ｆ）と前記ビードワイヤ（７）の前記半径方向最内地点（Ｉ）との間の前記半径方向距離（ＨF）の０．８倍以上である、ことを特徴とすることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項１０】
前記充填要素（９）は、互いに少なくとも部分的に接触する第１の充填コンパウンド（１０）と第２の充填コンパウンド（１１）を含み、前記第１の充填コンパウンド（１０）は、前記ビードワイヤ（７）から、前記第１の充填コンパウンドの半径方向最外地点（Ｇ）まで半径方向外向きに延びて前記主要部（６）に接触し、前記地点（Ｇ）は、前記ビードワイヤ（７）の半径方向最内地点（Ｉ）から半径方向距離（ＨG）だけ半径方向外側に位置し、前記第１の充填コンパウンド（１０）は、前記第２の充填コンパウンド（１１）の１０％伸長時弾性係数以上である１０％伸長時弾性係数を有し、前記第１の充填コンパウンド（１０）が前記主要部（６）に接触する前記半径方向最外地点（Ｇ）と前記ビードワイヤ（７）の前記半径方向最内地点（Ｉ）との間の前記半径方向距離（ＨG）は、前記第１の最小距離（ａ）に対応する前記折り返し部（８）の第１の地点（Ａ）と前記ビードワイヤ（７）の前記半径方向最内地点（Ｉ）との間の前記半径方向距離（ＨA）以下である、
ことを特徴とすることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項１１】
前記第２の充填コンパウンド（１１）は、前記ビードワイヤ（７）から前記折り返し部（８）に沿って半径方向外向きに、かつ前記折り返し部（８）から軸方向内向きに延びて前記ビードワイヤ（７）に接触する、
ことを特徴とすることを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ。
【請求項１２】
前記ビードワイヤ（７）にも接触する前記第２の充填コンパウンド（１１）の軸方向最内地点（Ｈ）は、前記折り返し部（８）から軸方向距離（ｈ）だけ軸方向内側に位置し、前記ビードワイヤ（７）にも接触する前記第２の充填コンパウンド（１１）の前記軸方向最内地点（Ｈ）と前記折り返し部（８）との間の前記軸方向距離（ｈ）は、前記ビードワイヤ（７）の前記直径（Ｌ）の０．１５倍以上、かつ、０．３５倍以下である、
ことを特徴とすることを特徴とする請求項１１に記載のタイヤ。
【請求項１３】
前記カーカス層（５）又は各カーカス層（５）は、コーティングコンパウンドでコーティングされた互いに平行な補強材で構成され、前記第２の充填コンパウンド（１１）の前記１０％伸長時弾性係数は、前記コーティングコンパウンドの前記１０％伸長時弾性係数の０．７５倍以上である、ことを特徴とすることを特徴とする請求項１１及び１２の何れかに記載のタイヤ。
【請求項１４】
前記第２の充填コンパウンド（１１）は、前記コーティングコンパウンドと同じ化学組成を有する、
ことを特徴とすることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設プラントタイプの大型車両に適合するように意図されたラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、この種の用途に限定されるわけではないが、例えば、採石場又は露天採掘場から抽出された材料を輸送するためのダンプ、車両に装着するための大型ラジアルタイヤを参照しながら具体的に説明する。ヨーロッパタイヤリム技術機構、すなわちＥＵＲＴＯ規格の意義範囲内におけるこのようなタイヤの公称リム直径は、少なくとも２５インチに等しい。
【０００３】
タイヤは、タイヤとその装着先のリムとを機械的に接続する２つのビード部を有し、これらのビード部は、トレッド面を介して地面に接するように意図されたトレッド部に、２つのサイドウォール部によってそれぞれ接続される。
【０００４】
以下では、タイヤの回転方向におけるトレッド面に正接する方向、タイヤの回転軸に平行な方向及びタイヤの回転軸に垂直な方向を、それぞれ円周方向、軸方向及び半径方向として示す。「半径方向内側」及び「半径方向外側」は、タイヤの回転軸に「近付く」方向、及びタイヤの回転軸から「遠ざかる」方向をそれぞれ意味する。「軸方向内側」及び「軸方向外側」は、タイヤのトレッド面の中央を通る、タイヤの回転軸に垂直な平面であるタイヤの赤道面に「近付く」方向、及び赤道面から「遠ざかる」方向をそれぞれ意味する。
【０００５】
より詳細には、ラジアルタイヤは、トレッド部の半径方向内側にあるクラウン補強体と、クラウン補強体の半径方向内側にあるカーカス補強体とを含む補強体を有する。
【０００６】
通常、建設プラントタイプの大型車両用ラジアルタイヤのカーカス補強体は、エラストマコーティング材又はコーティングコンパウンドに被膜された一般に金属製の補強材から成る少なくとも１つのカーカス層を含む。通常、タイヤの分野では、通常は材料の成分をブレンドすることによって得られるエラストマ材料をコンパウンドと呼ぶ。カーカス層は主要部を含み、この主要部は、２つのビード部を互いに接続するとともに、各ビード部内でビードワイヤの周囲にタイヤの内側から外側に向けて巻かれて折り返し部を形成する。これらの金属補強材は互いに実質的に平行であり、主要部については円周方向との間に８５°〜９５°の角度を成し、折り返し部については円周方向との間に７５°〜１０５°の角度を成す。
【０００７】
ビードワイヤは、網羅的な意味ではないが、エラストマ又は繊維で作られた少なくともコーティング材で取り囲まれた一般に金属製の円周方向補強要素で構成される。以下では、コーティング要素で取り囲まれた金属製の円周方向補強要素から成るビードワイヤの子午線断面の周囲に外接する円の直径であるビードワイヤの実質的に円形の子午線断面の直径をビードワイヤの直径と呼ぶ。カーカス補強体に接触するビードワイヤの部分は、カーカス補強体と結合することにより、カーカス補強体の膨張時における張力への対応に寄与する。この張力への対応に対する寄与は、ビードワイヤのねじり剛性及び折り返し部の長さに依存する。ビードワイヤが高ねじり剛性を有する通常のシナリオでは、膨張時の張力への対応が実質的にビードワイヤを介して行われ、折り返し部は２次的に寄与する。
【０００８】
各ビード部内の折り返し部は、そのビード部内のビードワイヤにカーカス層を係止することができる。建設プラントタイプの大型車両用タイヤの場合には、一般に折り返し部が長く、すなわちその自由端が、ビードワイヤの軸方向最外地点よりもタイヤのサイドウォール部内のカーカス補強体の軸方向最外地点の方に半径方向に近接する。
【０００９】
各ビード部は、ビードワイヤを半径方向外向きに広げる、実質的に三角形の充填要素も含む。この充填要素は、少なくとも１つの充填エラストマ材料又は充填コンパウンドで作成され、多くの場合、化学組成が異なる少なくとも２つの充填コンパウンドの半径方向のスタックで構成される。さらに、この充填要素は、主要部を折り返し部から軸方向に分離する。
【００１０】
硬化後のコンパウンドは、引張試験によって求められる引張応力歪み特性により機械的に特徴付けられる。この引張試験は、例えばＩＳＯ３７国際標準などに従う既知の方法を用いて、ＩＳＯ４７１国際標準によって定められる通常温度（２３±２℃）及び相対湿度（５０±５％ｒｈ）条件下で、当業者によって試験片に対して行われる。試験片を１０％伸長させるために測定される引張応力は、コンパウンドの１０％伸長時弾性係数と呼ばれ、メガパスカル（ＭＰａ）で表される。
【００１１】
硬化後のコンパウンドは、その硬度によっても機械的に特徴付けられる。硬度は、特にＡＳＴＭ  Ｄ２２４０−８６標準に従って求められるショアＡ硬さによって定められる。
【００１２】
車両の走行時には、リムに装着されたタイヤが車両の荷重下で膨張及び圧縮され、特にそのビード部及びサイドウォール部が曲げサイクルに曝される。
【００１３】
特に、この曲げサイクルにより、ビード部がリムフランジ上で屈曲することによって、主に剪断状態及び圧縮状態の応力及び歪みが充填コンパウンドに生じるようになる。
【００１４】
欧州特許第２２１６１８９号には、使用時にビード部がリム上で屈曲する際の折り返し部における圧縮歪みを低減することによってタイヤビード部の耐久性を向上させることが記載されている。この目的は、折り返し部と主要部の間の距離をビードワイヤから半径方向外向きに最小距離まで連続的に減少させた後、最大距離まで連続的に増加させるようにした折り返し部によって達成される。折り返し部は、折り返し部と主要部の間の最大距離に対応する折り返し部の地点の外側で半径方向に延びる。
【００１５】
特開２０１０−２７４８６２号公報にも、欧州特許第２２１６１８９号に記載されるような、折り返し部と主要部の間の距離をビードワイヤから半径方向外向きに最小距離まで連続的に減少させた後、最大距離まで連続的に増加させるようにした折り返し部を有するビード部において、使用時にビード部がリム上で屈曲する際の耐久性を向上させたタイヤビード部が記載されている。この目的は、主要部と折り返し部の間に、ビードワイヤから半径方向外向きに延びる硬質の第１のコンパウンドと、この硬質の第１のコンパウンドから半径方向外向きに延びる第２の充填コンパウンドとを含む充填要素を存在させることによって達成される。第２の充填コンパウンドは、主要部と折り返し部の間の距離が最小になる領域内に少なくとも部分的に存在する。この設計は、この領域における剪断力を減少させ、従ってビード部の耐久性をさらに向上させることができる。
【００１６】
上述した欧州特許第２２１６１８９号及び特開２０１０−２７４８６２号公報にそれぞれ記載されている技術的解決策では、折り返し部と主要部の間の距離をビードワイヤから半径方向外向きに最小距離まで連続的に減少させるようにした折り返し部により、折り返し部がカーカス層の主要部に大幅に近接するようになる。
【００１７】
この折り返し部の子午線プロファイルにより、折り返し部、充填要素、及びカーカス層の主要部から成る組立体が、半径方向外向きに減少する断面積を有する梁のように機械的に挙動するため、折り返し部における圧縮が減少し、或いは折り返し部が張力下に置かれるようになる。
【００１８】
さらに、折り返し部を主要部に近接させると、折り返し部の軸方向外側のビード部の部分に、少なくとも１つのコンパウンドから成る対応する肉厚部が生じるようになる。この肉厚部により、折り返し部に隣接する軸方向外側のコンパウンドと折り返し部の間の境界面における剪断負荷が減少し、従ってこの境界面の疲労強度が向上して、タイヤの耐久性の向上に寄与する。
【００１９】
一方で、折り返し部を主要部に近接させると、折り返し部とカーカス層の主要部との間に軸方向に介在する充填要素の厚みが減少するようになる。この厚みの減少により、充填要素とカーカス層の主要部との間の境界面における剪断負荷が増加し、従ってこの境界面の疲労強度が低下して、タイヤの耐久性が損なわれる一因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】欧州特許第２２１６１８９号明細書
【特許文献２】特開２０１０−２７４８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
従って、本発明者らは、上述の不利点を克服すると同時に、観察される技術的優位性を維持するために、建設プラントタイプの大型車両用ラジアルタイヤのビード部の耐久性を一層向上させるという目的を定めた。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明によれば、建設プラントタイプの大型車両用タイヤであって、
リムに接触するように意図され、少なくとも１つのカーカス層を含むカーカス補強体によって互いに接続された２つのビード部を備え、
前記カーカス層又は各カーカス層は、各ビード部において、直径を有するビードワイヤの周囲にタイヤの内側から外側に向かって軸方向に巻かれて自由端を有する折り返し部を形成する主要部を有し、
各ビード部は、ビードワイヤから半径方向外向きに、かつ折り返し部と主要部の間で軸方向に延びる少なくとも１つの充填コンパウンドを含む充填要素を有し、
折り返し部と主要部の間の距離は、ビードワイヤから、折り返し部の第１の地点において到達される第１の最小距離まで連続的に減少した後、折り返し部の第１の地点から、折り返し部の第２の地点において到達される第１の最大距離まで連続的に増加し、
折り返し部と主要部の間の距離は、折り返し部の第２の地点から、折り返し部の自由端の半径方向内側における折り返し部の第３の地点において到達される第２の最小距離まで連続的に減少し、
折り返し部と主要部の間の距離は、折り返し部の第３の地点から、折り返し部の自由端の半径方向内側における折り返し部の第４の地点において到達される第２の最大距離まで連続的に増加する、
タイヤによってこの目的が達成された。
【００２３】
慣例によれば、折り返し部上の所与の地点における折り返し部と主要部の間の距離は、折り返し部と主要部のそれぞれの平均線間で折り返し部に対して直角に測定される。現実には、この折り返し部上の所与の地点における距離は、タイヤの子午線断面において測定される。
【００２４】
本発明の裏にある本質的な発想は、第１の狭窄部と、その後の第１の拡張部と、その後の第２の狭窄部と、その後の第２の拡張部とを含む、折り返し部を主要部から隔てる充填要素を有することである。換言すれば、折り返し部の子午線プロファイルが、使用中にビード部がリムフランジ上で屈曲した時に機械的に高い負荷を受けるビード部の部分に位置する波形を有する。この設計により、３つの潜在的に損傷しやすい領域間の耐久性に関する妥協を保証できるようになる。
【００２５】
第１の損傷しやすい領域は、折り返し部に隣接する軸方向外側のコンパウンドと折り返し部との間の境界面である。この第１の損傷しやすい領域内に、折り返し部の第１の地点において到達される第１の最小距離が位置することにより、折り返し部の軸方向外側のビード部の部分に局所的肉厚部が生じるようになる。この局所的肉厚部は、折り返し部に隣接する軸方向外側のコンパウンドと折り返し部との間の境界面における剪断負荷を減少させ、従ってこの境界面の疲労強度を高めることにより、タイヤの耐久性の向上に寄与する。
【００２６】
第２の損傷しやすい領域は、充填要素とカーカス層の主要部との間の境界面である。この第２の損傷しやすい領域内に、折り返し部の第２の地点において到達される第１の軸方向距離が位置することにより、充填要素に局所的肉厚部が生じるようになる。この局所的肉厚部は、充填要素とカーカス層の主要部との間の境界面における剪断負荷を減少させ、従ってこの境界面の疲労強度を高めることにより、同様にタイヤの耐久性の向上に寄与する。
【００２７】
第３の損傷しやすい領域は、折り返し部の圧縮を受ける部分である。この折り返し部の部分は、リムフランジに、より具体的にはタイヤの走行時におけるリムフランジの実質的に円形の半径方向外側部分に巻かれたビード部の部分に実質的に対応する。この屈曲状態にある梁のように挙動するビード部の部分では、梁の外側繊維と形容することができる主要部が緊張状態にあり、梁の内側繊維と形容することができる折り返し部が圧縮状態にある。折り返し部の自由端の半径方向内側にある折り返し部の第３の地点において到達される第２の最小距離は、折り返し部と主要部の間の距離、すなわち梁の外側繊維と内側繊維の間の距離を局所的に減少させることができ、これによって内側繊維、すなわち折り返し部が圧縮される程度を低減することができる。
【００２８】
最終的に、折り返し部と主要部の間の距離は、折り返し部の第３の地点から、折り返し部の自由端の半径方向内側にあってビードワイヤの半径方向最内地点から半径方向距離だけ半径方向外側に位置する折り返し部の第４の地点において到達される第２の最大距離まで連続的に増加する。
【００２９】
折り返し部の第１の地点において到達される第１の最小距離は、最大で折り返し部の第３の地点において到達される第２の最小距離に等しいことが有利である。
【００３０】
折り返し部の第１の地点において到達される第１の最小距離は、ビードワイヤの直径の少なくとも０．１倍に等しく、最大で０．２倍に等しいことが好ましい。
【００３１】
折り返し部の第１の地点がビードワイヤの半径方向最内地点から所与の半径方向距離だけ半径方向外側に位置する状態では、折り返し部の第１の地点とビードワイヤの半径方向最内地点との間の半径方向距離も、ビードワイヤの直径の少なくとも１．５倍に等しく、最大で２倍に等しいことが好ましい。
【００３２】
第１の最小距離の値の範囲と、この第１の最小距離に対応する折り返し部の第１の地点の半径方向位置の予め定められた値の範囲は、折り返し部に隣接する軸方向外側のコンパウンドと折り返し部との間の境界面における第１の損傷しやすい領域の剪断負荷を最小化することができる。
【００３３】
折り返し部の第２の地点において到達される第１の最大距離は、折り返し部の第１の地点において到達される第１の最小距離の少なくとも１．２倍に等しく、最大で２．５倍に等しい。
【００３４】
折り返し部の第２の地点がビードワイヤの半径方向最内地点から所与の半径方向距離だけ半径方向外側に位置する状態では、折り返し部の第２の地点とビードワイヤの半径方向最内地点との間の半径方向距離が、ビードワイヤの直径の少なくとも１．５５倍に等しく、最大で２．２倍に等しい。
【００３５】
第１の最大距離の値の範囲と、この第１の最大距離に対応する折り返し部の第２の地点の半径方向位置の予め定められた値の範囲は、充填要素とカーカス層の主要部との間の境界面における第２の損傷しやすい領域の剪断負荷を最小化することができる。
【００３６】
折り返し部の第３の地点において到達される第２の最小距離は、折り返し部の第１の地点において到達される第１の最小距離の少なくとも０．５倍に等しく、好ましくは少なくとも１倍に等しく、最大で２．４倍に等しい。
【００３７】
折り返し部の第３の地点がビードワイヤの半径方向最内地点から所与の半径方向距離だけ半径方向外側に位置する状態では、折り返し部の第３の地点とビードワイヤ（７）の半径方向最内地点との間の半径方向距離が、ビードワイヤの直径の少なくとも１．８倍に等しく、最大で２．５倍に等しい。
【００３８】
第２の最小距離の値の範囲と、この第２の最小距離に対応する折り返し部の第３の地点の半径方向位置の予め定められた値の範囲は、折り返し部を張力下に置くことにより、折り返し部の圧縮を受ける部分に対応する第２の損傷しやすい領域の圧縮荷重を最小化することができる。
【００３９】
折り返し部の第４の地点がビードワイヤの半径方向最内地点から所与の半径方向距離だけ半径方向外側に位置する状態では、折り返し部の第４の地点とビードワイヤの半径方向最内地点との間の半径方向距離が、折り返し部の第１の地点とビードワイヤの半径方向最内地点との間の半径方向距離の少なくとも１．５倍に等しいことがさらに有利である。
【００４０】
この充填要素の第２の最大厚に対応する第２の最大距離も、充填要素における剪断負荷を減少させることができる。従って、この実施形態では、充填要素の厚みが、連続的に第１の最小厚、その後に第１の最大厚、その後に第２の最小厚、最後に第２の最大厚となり、すなわち折り返し部に二重波が存在するようになる。
【００４１】
折り返し部の自由端がビードワイヤの半径方向最内地点から所与の半径方向距離だけ半径方向外側に位置し、主要部の軸方向最外地点がビードワイヤの半径方向最内地点から所与の半径方向距離だけ半径方向外側に位置する状態では、折り返し部の自由端とビードワイヤの半径方向最内地点との間の半径方向距離が、主要部の軸方向最外地点とビードワイヤの半径方向最内地点との間の半径方向距離の少なくとも０．８倍に等しい。換言すれば、折り返し部の自由端の半径方向位置は、主要部の軸方向最外地点の半径方向位置に近接する。この主要部の接線が半径方向になる主要部の軸方向最外地点は、サイドウォール部におけるタイヤの軸方向幅を定める。この折り返し部の端部の半径方向位置は、長折り返し部と呼ばれる折り返し部の特徴である。長折り返し部は、ビードワイヤのねじり剛性が十分に低ければ、カーカス補強体層の膨張時における張力への対応に寄与する。折り返し部の端部は、カーカス補強体の軸方向最外地点の半径方向内側に位置するか、それとも半径方向外側に位置するかに応じて、走行中にサイドウォール部が屈曲した時に、半径方向外向きに引っ張られて張力下に置かれた状態、又は逆に半径方向内向きに押されて圧縮下に置かれた状態になることができる。従って、折り返し部の端部の半径方向位置は、折り返し部が圧縮状態に置かれるか否かを決定付ける。
【００４２】
充填要素が、互いに少なくとも部分的に接触する第１の充填コンパウンドと第２の充填コンパウンドを含み、第１の充填コンパウンドが、ビードワイヤから第１の充填コンパウンドの半径方向最外地点まで半径方向外向きに延びて主要部に接触し、前記地点が、ビードワイヤの半径方向最内地点から所与の半径方向距離だけ半径方向外側に位置し、第１の充填コンパウンドが、第２の充填コンパウンドの１０％伸長時弾性係数に少なくとも等しい１０％伸長時弾性係数を有する場合、主要部に接触する第１の充填コンパウンドの半径方向最外地点とビードワイヤの半径方向最内地点との間の半径方向距離は、最大で、第１の最小距離に対応する折り返し部の第１の地点とビードワイヤの半径方向最内地点との間の半径方向距離に等しい。
【００４３】
これにより、２つの狭窄部によって区切られた局所的肉厚部の領域に、より低い１０％伸長時弾性係数を有する第２の充填コンパウンドが存在するようになり、この結果、梁の剪断負荷、従って充填要素とカーカス層の主要部との間の境界面における破断又は分離のリスクがさらに低減される。
【００４４】
第２の充填コンパウンドは、ビードワイヤから折り返し部に沿って半径方向外向きに、かつ折り返し部から軸方向内向きに延びてビードワイヤに接触する。
【００４５】
ビードワイヤの半径方向外側における充填要素と折り返し部の間の境界面の領域も分離しやすい領域である。第１の充填コンパウンドよりも低い１０％伸長時弾性係数を有する第２の充填コンパウンドの存在は、この境界面領域における剪断応力を減少させ、従って分離しにくくすることができる。
【００４６】
やはりビードワイヤに接触する第２の充填コンパウンドの軸方向最内地点が折り返し部から所与の軸方向距離だけ軸方向内側に位置する先の実施形態の別の好ましい形態によれば、やはりビードワイヤに接触する第２の充填コンパウンドの軸方向最内地点と折り返し部との間の軸方向距離は、ビードワイヤの直径の少なくとも０．１５倍に等しく、最大で０．３５倍に等しい。
【００４７】
上記で定めた値の範囲について言えば、最小値は、この解決策の最低限の有効性を保証し、最大値は、充填要素の全体的な剪断剛性が、カーカス層が非放射状化するあらゆるリスクを回避できるほど十分に高い状態を保つことを保証する。
【００４８】
上記の又は各カーカスが、コーティングコンパウンドでコーティングされた互いに平行な補強材で構成された状態では、第２の充填コンパウンドの１０％伸長時弾性係数は、コーティングコンパウンドの１０％伸長時弾性係数の少なくとも０．７５倍に等しいことが有利であり、コーティングコンパウンドの１０％伸長時弾性係数と少なくとも等しいことが好ましい。
【００４９】
第２の充填コンパウンドの１０％伸長時弾性係数がこの値よりも低ければ、それぞれの１０％伸長時弾性係数の差が大き過ぎる結果、第１の充填コンパウンドと第２の充填コンパウンドの間の境界面の破損又は分離のリスクが高まる。
【００５０】
第２の充填コンパウンドとコーティングコンパウンドのそれぞれの１０％伸長時弾性係数が同じ場合には、コーティングコンパウンドと第２の充填コンパウンドの間の境界面に剛性勾配が存在せず、これによってこの境界面領域が分離しにくくなる。
【００５１】
第１の充填コンパウンドの１０％伸長時弾性係数に関しては、コーティングコンパウンドの１０％伸長時弾性係数と少なくとも等しいことが有利である。
【００５２】
第２の充填コンパウンドは、コーティングコンパウンドと同じ化学組成を有することが有利である。これら２つのコンパウンド間の境界面の密着性は、これらの化学組成が同一であることによってさらに向上する。
【００５３】
縮尺通りではない単純化した図である添付の図１〜図３の説明を通じ、本発明の特徴がさらに良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態による、建設プラントタイプの大型車両用タイヤの子午面における半断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による、建設プラントタイプの大型車両用タイヤのビード部の子午面における断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態による、建設プラントタイプの大型車両用タイヤのビード部の子午面における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
図１は、本発明の第１の実施形態による、建設プラントタイプの大型車両用タイヤ１の子午面における半断面図である。タイヤ１は、リム３に接触するように意図されたビード部２と、単一のカーカス層５を有するカーカス補強体４とを含む。カーカス層５は主要部６を含み、この主要部６は、ビード部２において直径Ｌを有するビードワイヤ７の周囲にタイヤの内側から外側に向けて軸方向に巻かれて、自由端Ｅを有する折り返し部８形成する。ビード部２は充填要素９を含み、この充填要素９は、充填コンパウンド１０を含むとともに、ビードワイヤ７から半径方向外向きに、かつ折り返し部８と主要部６の間で軸方向に延びる。折り返し部８と主要部６の間の距離Ｉは、ビードワイヤ７から、折り返し部８の第１の地点Ａにおいて到達される第１の最小距離ａまで連続的に減少した後、折り返し部８の第１の地点Ａから、折り返し部８の第２の地点Ｂにおいて到達される第１の最大距離ｂまで連続的に増加する。本発明によれば、その後、折り返し部８と主要部６の間の距離Ｉは、折り返し部８の第２の地点Ｂから、折り返し部８の自由端Ｅの半径方向内側における折り返し部８の第３の地点Ｃにおいて到達される第２の最小距離ｃまで連続的に減少した後、折り返し部８の第３の地点Ｃから、折り返し部８の自由端Ｅの半径方向内側における折り返し部８の第４の地点Ｄにおいて到達される第２の最大距離Ｄまで連続的に増加する。折り返し部８の第１、第２、第３及び第４の地点Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、それぞれ、ビードワイヤ７の半径方向最内地点Ｉから半径方向距離ＨA、ＨB、ＨC及びＨDだけ半径方向外側に位置する。折り返し部８の自由端Ｅは、ビードワイヤ７の半径方向最内地点Ｉから半径方向距離ＨEだけ半径方向外側に位置する。
【００５６】
図２は、本発明の第２の実施形態による、建設プラントタイプの大型車両用タイヤのビード部２の子午面における断面図である。図２の第２の実施形態は、充填要素９が、互いに少なくとも部分的に接触する第１の充填コンパウンド１０と第２の充填コンパウンド１１を含むことによって図１の第１の実施形態と異なる。第１の充填コンパウンド１０は、第１の充填コンパウンドの半径方向最外地点Ｇまでビードワイヤ７から半径方向外向きに延びて主要部６に接触する。この第１の充填コンパウンド１０の半径方向外向きに最も離れて主要部６に接触する地点Ｇは、ビードワイヤ７の半径方向最内地点から半径方向距離ＨＧだけ半径方向外側に位置する。
【００５７】
図３は、本発明の第３の実施形態による、建設プラントタイプの大型車両用タイヤのビード部２の子午面における断面図である。図３の第３の実施形態は、充填要素９が、ビードワイヤ７から折り返し部８に沿って半径方向外向きに延び、折り返し部８から軸方向内向きに延びてビードワイヤ７に接触する第２の充填コンパウンド１１を含むことによって図２の第２の実施形態と異なる。第２の充填コンパウンド１１の軸方向内向きに最も離れてビードワイヤ７に接触する地点Ｈは、折り返し部８から軸方向距離ｈの所にある。
【００５８】
図３に示す本発明の第３の実施形態による、特に大型ダンプ用の５９／８０Ｒ６３のサイズのタイヤについて本発明を検討した。このタイヤのビードワイヤ７は、９ｃｍに等しい直径Ｌを有する。充填要素９は、第１及び第２の充填コンパウンド（１０、１１）を含み、これらのそれぞれの１０％伸長時弾性係数は、９．５ＭＰａ及び６ＭＰａに等しい。折り返し部８の第１、第２、第３及び第４の地点Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、ビードワイヤ７の半径方向最内地点Ｉから半径方向距離ＨA、ＨB、ＨC及びＨDだけ半径方向外側に位置し、これらの距離は、それぞれ１７．５ｃｍ、２０ｃｍ、２２ｃｍ及び３０ｃｍに等しい。折り返し部８の地点Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤにおいて測定される折り返し部８と主要部６の間の距離ａ、ｂ、ｃ及びｄ、すなわちこれらの地点における充填要素の厚みは、それぞれ１０ｍｍ、２０ｍｍ、１７ｍｍ及び２２ｍｍに等しい。
【００５９】
本明細書で上述したタイヤに対して行った有限要素法計算によるシミュレーションでは、予め特定した３つの損傷しやすい領域における剪断負荷が、先行技術の基準タイヤに比べて明らかに減少したことが示された。
【００６０】
本発明は、本明細書で上述した特徴に限定されるわけではなく、例えば、限定的な意味ではないが、
−  第１の充填コンパウンドと第２の充填コンパウンドの間に軸方向に介在する１又はそれ以上の充填コンパウンドと、
−  ２よりも多くの充填コンパウンドの半径方向スタックと、
を含む他のビード部構成にも拡張することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  タイヤ
２  ビード部
３  リム
４  カーカス補強体
５  カーカス層
６  主要部
７  ビードワイヤ
８  折り返し部
９  充填要素
１０  充填コンパウンド
Ａ  第１の地点
Ｂ  第２の地点
Ｃ  第３の地点
Ｄ  第４の地点
Ｅ  自由端
Ｆ  主要部の軸方向最外地点
Ｉ  ビードワイヤ半径方向最内地点
Ｌ  ビードワイヤの直径
ａ  第１の最小距離
ｂ  第１の最大距離
ｃ  第２の最小距離
ｄ  第２の最大距離
ｌ  折り返し部と主要部の間の距離
ＨＡ  半径方向距離
ＨＢ  半径方向距離
ＨＣ  半径方向距離
ＨＤ  半径方向距離
ＨＥ  半径方向距離
ＨＦ  半径方向距離
【図１】
0006360493.tif 000002
【図２】
0006360493.tif 000003
【図３】
0006360493.tif 000004