(57)【要約】  建設プラント型の重車両用タイヤ（１）が溝（４）によって互いに隔てられている、底面（５）と接触面（６）との間の高さ（Ｈ）の隆起要素（３）を備えると共に少なくとも１種類の基本コンパウンド（９）及び少なくとも１種類の被覆コンパウンド（１０）を含むトレッド（２）を有する。本発明によれば、被覆コンパウンド（１０）は、接触面（６）上に高さ（Ｈ）の多くとも０．１５倍に等しい一定の最大厚さ（ｅmax）を有し、被覆コンパウンド（１０）は、各溝底部（８）のところに高さ（Ｈ）の０．０４倍以上の一定の最小厚さ（ｅmin）を有し、被覆コンパウンド（１０）の２３℃における破断時伸び率ＡR2は、基本コンパウンド（９）の２３℃における破断時伸び率ＡR1の１．０５倍以上である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設プラント型の重車両用タイヤ（１）であって、
‐溝（４）によって互いに隔てられている隆起要素（３）を備えたトレッド（２）を有し、
‐各隆起要素（３）は、底面（５）から接触面（６）まで高さＨにわたって半径方向外方に延び、各隆起要素（３）は、側方面（７）を有し、
‐各溝（４）は、前記トレッド（２）に設けられた切れ目であり、該切れ目は、側方が互いに向かい合った前記隆起要素（３）の側方面（７）によって画定されると共に半径方向内側が前記底面（５）上に載るように位置する溝底部（８）によって画定され、
‐前記トレッド（２）は、ベースコンパウンド（９）と称される少なくとも１種類の第１のエラストマーコンパウンド及び前記ベースコンパウンドを完全に覆う被覆コンパウンドと称される少なくとも１種類の第２のエラストマーコンパウンドを含み、
‐前記ベースコンパウンド（９）及び前記被覆コンパウンド（１０）は、それぞれ、２３℃破断時伸び率ＡR1及びＡR2を有する、タイヤにおいて、
前記被覆コンパウンド（１０）は、各隆起要素（３）の前記接触面（６）のところに前記隆起要素（３）の前記高さＨの多くとも０．１５倍に等しい一定の最大厚さｅmaxを有し、前記被覆コンパウンド（１０）は、各溝底部（８）のところに前記隆起要素（３）の前記高さＨの少なくとも０．０４倍に等しい一定の最小厚さｅminを有し、前記被覆コンパウンド（１０）の前記２３℃における破断時伸び率ＡR2は、前記ベースコンパウンド（９）の前記２３℃における破断時伸び率ＡR1の少なくとも１．０５倍に等しい、建設プラント型の重車両用タイヤ。
【請求項２】
各溝底部（８）のところの前記被覆コンパウンド（１０）の前記最小厚さｅminは、少なくとも１ｍｍに等しい、請求項１記載の建設プラント型の重車両用タイヤ。
【請求項３】
各隆起要素（３）の前記接触面（６）のところの前記被覆コンパウンド（１０）の前記最大厚さｅmaxは、多くとも１０ｍｍに等しい、請求項１又は２記載の建設プラント型の重車両用タイヤ。
【請求項４】
前記被覆コンパウンド（１０）の前記２３℃における破断時伸び率ＡR2は、前記ベースコンパウンド（９）の前記２３℃における破断時伸び率ＡR1の少なくとも１．０８倍に等しい、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の建設プラント型の重車両用タイヤ。
【請求項５】
前記ベースコンパウンド（９）は、天然ゴム（ＮＲ）系のジエンエラストマーを含む、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の建設プラント型の重車両用タイヤ。
【請求項６】
前記被覆コンパウンド（１０）は、ＮＲ／ＳＢＲ又はＮＲ／ＢＲ／ＳＢＲ系のジエンエラストマーのブレンドから成り、ＮＲは、天然ゴムを表し、ＢＲは、ポリブタジエンを表し、ＳＢＲは、スチレン‐ブタジエンコポリマーを表している、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の建設プラント型の重車両用タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設プラント型の重車両用タイヤ、特に、かかるタイヤのトレッドに関する。
【０００２】
本発明は、この種の用途には限定されないが、特に、例えば採石場又は露天掘り鉱山から掘り出される物体を運搬するようになったダンプ車（ダンパとも呼ばれる）型の重車両に取り付けられるようになった大型ラジアルタイヤに関して本発明を説明する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、タイヤは、回転軸線に関して回転対称を呈する幾何学的形状を有しているので、タイヤの幾何学的形状をタイヤの回転軸線を含む子午面で見て説明することができる。以下において、子午面が所与の場合、半径方向、軸方向、及び円周方向は、それぞれ、タイヤの回転軸線に垂直な方向、タイヤの回転軸線に平行な方向、及び子午面に垂直な方向を指している。以下において、「〜の半径方向内側」又は「〜の半径方向外側」という表現は、それぞれ、「半径方向に見てタイヤの回転軸線の近くに位置する」こと又は「半径方向に見て回転軸線から遠くに位置する」ことを意味している。「〜の軸方向内側」又は「〜の軸方向外側」という表現は、それぞれ、「軸方向に見て赤道面の近くに位置する」こと又は「軸方向に見てタイヤの赤道面から遠くに位置する」ことを意味しており、赤道面は、タイヤの回転軸線に垂直であり且つタイヤのトレッド表面（踏み面）の中間を通る平面である。
【０００４】
タイヤのトレッドは、溝によって互いに隔てられている隆起要素を有する。隆起要素は、底面から、タイヤが走行しているときに路面に接触するようになった接触面まで高さＨにわたって半径方向外方に延び、隆起要素は、側方面を有する。溝は、トレッドに設けられた切れ目であり、かかる切れ目は、側方が互いに向かい合った隆起要素の側方面によって画定されると共に半径方向内側が底面上に載るように位置する溝底部によって画定されている。
【０００５】
タイヤのトレッドは、ベースコンパウンドと称される少なくとも１種類の第１のエラストマーコンパウンドを含む。
【０００６】
エラストマーコンパウンドは、天然又は合成ゴム系のジエンエラストマーを含む材料であり、これは、この材料の種々の成分を配合することによって得られる。
【０００７】
エラストマーコンパウンドは、硬化後、特にその２３℃における破断時伸び率によって機械的に特徴付け可能である。第１の測定方法によれば、破断時伸び率は、仏国規格ＮＦ・Ｔ・４０‐１０１（１９７９年１２月）に準拠して、厚さ２．５ｍｍの“Ｈ２”試験片が５００ｍｍ／分のレート及び２３℃という周囲温度で破断するまで引き伸ばされたかかる試験片について一軸引張り力下において測定される。好ましい第２の測定方法によれば、破断時伸び率は、加硫済みタイヤから取ったエラストマーコンパウンドのサンプルについて測定される。この第２の方法によれば、取ったサンプルを用いて長さ１８ｍｍ、幅１．１ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの試験片を形成する。試験片は、その長さがタイヤの円周方向に垂直になるようにタイヤから取られる。この試験片を、次に、これが破断するまで２３℃の温度で５０ｍｍ／分のレートで伸び計上で引き伸ばす。破断時伸び率及び破断時応力を少なくとも２つの試験片について記録する。
【０００８】
タイヤのトレッドは、種々の性能要件、例えば非限定的な例を挙げると、耐摩耗性、耐機械的攻撃性、グリップ、転がり抵抗を満足させる必要がある。トレッドの隆起要素及び溝は、種々の応力を受けるので、これらゾーンを区別する一手法においてゾーンによって特殊化されたエラストマーコンパウンドを用いることが当業者における慣例である。
【０００９】
かくして、ベースコンパウンド上に重ね合わされ且つ特に隆起要素の側方面及び溝の底部に被着される被覆コンパウンドと称される第２のエラストマーコンパウンドを用いることが慣例である。ベースコンパウンドと被覆コンパウンドを側方面上に且つ溝の底部内に組み合わせることは、過去において、種々の目的を達成するために用いられており、かかる目的は、
‐特許文献である欧州特許第１４９９５０７号明細書、同第１６８２３６０号明細書、同第１６８２３６１号明細書に記載されているようにグリップを向上させること、
‐国際公開第２０１０／１３７１４３号パンフレットに記載されているように転がり抵抗を減少させること、
‐国際公開第１９９９／０３７４８９号パンフレット及び同第２０１０／０７２２３４号パンフレットに記載されているように溝底部が亀裂発生に耐える能力を向上させることにある。
【００１０】
被覆コンパウンドは、側方面及び溝の底部上だけでなく、米国特許第１７１９６２８号明細書及び国際公開第２０１０／０７２２３４号パンフレットに記載されているように、隆起要素の接触面上にも存在する場合がある。これら特許文献は、トレッドの全体を覆う一定厚さの被覆コンパウンドを開示していることは、注目されるべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】欧州特許第１４９９５０７号明細書
【特許文献２】欧州特許第１６８２３６０号明細書
【特許文献３】欧州特許第１６８２３６１号明細書
【特許文献４】国際公開第２０１０／１３７１４３号パンフレット
【特許文献５】国際公開第１９９９／０３７４８９号パンフレット
【特許文献６】国際公開第２０１０／０７２２３４号パンフレット
【特許文献７】米国特許第１７１９６２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明者は、建設プラント型の重車両用タイヤトレッドの溝底部が亀裂発生に耐えることができる能力を更に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】
【００１３】
この目的は、建設プラント型の重車両用タイヤであって、
‐溝によって互いに隔てられている隆起要素を備えたトレッドを有し、
‐各隆起要素は、底面から接触面まで高さＨにわたって半径方向外方に延び、各隆起要素は、側方面を有し、
‐各溝は、トレッドに設けられた切れ目であり、この切れ目は、側方が互いに向かい合った隆起要素の側方面によって画定されると共に半径方向内側が底面上に載るように位置する溝底部によって画定され、
‐トレッドは、ベースコンパウンドと称される少なくとも１種類の第１のエラストマーコンパウンド及びベースコンパウンドを完全に覆う被覆コンパウンドと称される少なくとも１種類の第２のエラストマーコンパウンドを含み、
‐ベースコンパウンド及び被覆コンパウンドは、それぞれ、２３℃破断時伸び率ＡR1及びＡR2を有し、
‐被覆コンパウンドは、各隆起要素の接触面のところに隆起要素の高さＨの多くとも０．１５倍に等しい一定の最大厚さｅmaxを有し、
‐被覆コンパウンドは、各溝底部のところに隆起要素の高さＨの少なくとも０．０４倍に等しい一定の最小厚さｅminを有し、
‐被覆コンパウンドの２３℃における破断時伸び率ＡR2は、ベースコンパウンドの２３℃における破断時伸び率ＡR1の少なくとも１．０５倍に等しいことを特徴とする建設プラント型の重車両用タイヤを用いて達成された。
【００１４】
本発明によれば、被覆コンパウンドは、各隆起要素の接触面のところに隆起要素の高さＨの多くとも０．１５倍に等しい一定の最大厚さｅmaxを有する。この特徴は、被覆コンパウンドの厚さが接触面のところで最大値を取り、更に、この最大厚さが上限を有するということを証明している。接触面のところでの最大厚さの上限は、被覆コンパウンドがトレッド上の制限された厚さのスキン層を構成する表面コンパウンドであることを保証している。さらに、この最大厚さは、接触面全体にわたって一定である。
【００１５】
この場合も又本発明によれば、被覆コンパウンドは、各溝底部のところに隆起要素の高さＨの少なくとも０．０４倍に等しい一定の最小厚さｅminを有する。この特徴は、被覆コンパウンドの厚さが溝底部、より具体的に言えば溝底部の中心において最小値を取り、更に、この最小厚さが下限を有することを証明している。この最小厚さに関する下限は、溝の底部を亀裂発生が生じないよう保護するのに必要な溝底部内の被覆コンパウンドが最小限にしか存在しないことを保証している。
【００１６】
考慮対象のゾーン内における被覆コンパウンドの厚さのばらつきに関する限り、最大であり且つ接触面全体にわたって一定である被覆コンパウンドの厚さは、これが溝底部で最小値に達するまで側方面内で減少する。
【００１７】
被覆コンパウンドの厚さ、特に最小厚さ及び最大厚さは、タイヤの回転軸線に垂直な平面上で非摩耗状態の新品のタイヤの断面について測定される。所与の箇所のところで、被覆コンパウンドの厚さは、トレッドの外面に直角に測定される。新品時におけるトレッドパターンの高さと通称される高さＨも又、タイヤの断面について測定される。
【００１８】
最後に、本発明によれば、被覆コンパウンドの２３℃における破断時伸び率ＡR2は、ベースコンパウンドの２３℃における破断時伸び率ＡR1の少なくとも１．０５倍に等しい。この特徴は、溝底部が亀裂を生じないで被覆コンパウンドの破断時伸び率が、被覆コンパウンドが走行中にトレッドに加えられる機械的応力によって溝底部上に引き起こされる歪みを吸収することができるほど高いことを保証する。
【００１９】
有利には、各溝底部のところの被覆コンパウンドの最小厚さｅminは、少なくとも１ｍｍに等しい。被覆コンパウンドの最小厚さに関するかかる下限は、製造に関する限り、技術的な最小値に対応している。
【００２０】
これ又有利には、各隆起要素の接触面のところの被覆コンパウンドの最大厚さｅmaxは、多くとも１０ｍｍに等しい。被覆コンパウンドの最大厚さに関する上限により、トレッドの温度の上昇を制限し、従ってタイヤのクラウンの耐久性の劣化を回避することが可能である。
【００２１】
好ましくは、被覆コンパウンド（１０）の２３℃における破断時伸び率ＡR2は、ベースコンパウンドの２３℃における破断時伸び率ＡR1の少なくとも１．０８倍に等しい。
【００２２】
ベースコンパウンドが天然ゴム系のジエンエラストマーを含むことが有利である。ベースコンパウンドについてジエンエラストマーによる天然ゴムの選択により、トレッドの温度の上昇を制限し、従ってタイヤのクラウンの耐久性の劣化を回避することができる。
【００２３】
また、被覆コンパウンドがＮＲ／ＳＢＲ又はＮＲ／ＢＲ／ＳＢＲ系のジエンエラストマーのブレンドから成り、ＮＲが天然ゴムを表し、ＢＲがポリブタジエンを表し、ＳＢＲがスチレン‐ブタジエンコポリマーを表すのが有利である。一例を挙げると、ＮＲ／ＳＢＲ系のジエンエラストマーのブレンドは、２０％ＮＲ及び８０％ＳＢＲを含むのが良い。被覆コンパウンドについてＮＲ／ＳＢＲ又はＮＲ／ＢＲ／ＳＢＲ系のジエンエラストマーのブレンドを選択することにより、特に溝の底部における亀裂発生に抵抗する良好な能力を保証することができる。
【００２４】
本発明の特徴は、添付の図１〜図３の説明の助けにより良好に理解されよう。なお、図１〜図３は、縮尺通りには描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の建設プラント型の重車両用タイヤのトレッドの一部分の平面図である。
【図２】タイヤの回転軸線に垂直な平面で見た本発明の建設プラント型の重車両用タイヤトレッドの一部分の断面図である。
【図３】被覆コンパウンドの厚さが接触面の中間部から溝底部の中間部までどのように変化しているかを示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明の建設プラント型の重量物運搬車両用タイヤ１のトレッド２の一部分の平面図である。トレッド２は、溝４によって隔てられた隆起要素３を有する。各隆起要素３は、底面５から接触面６まで高さＨ（各隆起要素は、図の平面に垂直なので示されていない）にわたって半径方向外方に延びており、各隆起要素は、側方面７を有する。各溝４は、トレッド２に設けられた切れ目であり、この切れ目は、側方が互いに向かい合った隆起要素３の側方面７によって画定されると共に半径方向内側が底面５上に載るように位置する溝底部８によって画定されている。タイヤの赤道面に平行な円周方向の断面平面ＡＡ′も又示されており、赤道面は、タイヤの回転軸線に垂直であり且つトレッドの中間部を通る平面である。
【００２７】
図２は、図１に示された断面平面ＡＡ′で見た本発明の建設プラント型の重車両用タイヤトレッドの一部分の断面図である。図１の場合に説明した隆起要素を示すことに加えて、図２は、トレッド２がベースコンパウンド９と称されていてトレッド２の主要な成分である第１のエラストマーコンパウンド及び被覆コンパウンド１０と称されていてベースコンパウンド９を完全に覆う第２のエラストマーコンパウンドを含み、この第２のエラストマーコンパウンドが表面又はスキン層コンポーネントであることを示している。図２は、断面で見て、接触面６及び２つの側方面７を有する隆起要素３を示しており、隆起要素３は、底面５（点線で示されている）から接触面６まで半径方向外方に延びている。図２は又、軸方向が、互いに向かい合った２つの隆起要素３のそれぞれの側方面７によって画定されると共に半径方向内側が底面５のところに設けられた溝底部８によって画定された溝４を示している。図２は、特に、トレッドのゾーンに従って被覆コンパウンド１０の厚さｅの変化を示している。中間部Ｏ及び軸方向端Ａを有する接触面６のところでは、被覆コンパウンド１０の厚さは、一定であり、隆起要素３の高さＨの多くとも０．１５倍に等しい最大厚さｅmaxを有する。最大厚さｅmaxは、箇所Ｏ、即ち接触面６の中間部のところで測定される。被覆コンパウンド１０の厚さｅは、次に、側方面７の半径方向外端と一致した接触面６の軸方向端Ａから側方面７の半径方向内端Ｂまで減少している。次に、溝底部８内において、被覆コンパウンド１０の厚さは、再度、実質的に一定であり且つ隆起要素３の高さＨの少なくとも０．０４倍に等しい最小値ｅminに等しい。最小厚さｅminは、箇所Ｃのところ、即ち溝底部８の中間部のところで測定される。
【００２８】
図３は、被覆コンパウンド１０の厚さｅが接触面６の中間部Ｏから溝底部８の中間部Ｃまでどのように変化しているかを示すグラフ図である。上記において理解されるように、厚さｅは、一定であり且つ接触面６の中間部Ｏと軸方向端Ａとの間の最大値ｅmaxに等しく、次に、接触面６の軸方向端Ａから側方面７の半径方向内端Ｂまで減少し、この半径方向内端のところで、厚さｅは、最小値ｅminに達し、そしてこの厚さｅは、溝底部８の中間部Ｃまで一定であり且つこの最小値ｅminに等しいままである。
【００２９】
本発明を特に関節連結型ダンパ用の２９．５Ｒ２５タイヤの場合に検討した。
【００３０】
厚さ測定値をそれぞれ、トレッドのエッジの近くに位置するトレッドの側方部分及びトレッドの中央部分に軸方向に位置する２つの円周方向断面平面でとった。得られた結果は、以下の表Ａに整理された状態で記載されている。
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【００３１】
破断時伸び率の測定値をそれぞれ、破断時点まで５０ｍｍ／分のレートで且つ２３℃の温度で一軸引張り力を受けた状態の長さ１８ｍｍ、幅１．１ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの試験片の形態をしたタイヤから取ったサンプル、被覆コンパウンドから取ったサンプル、及びベースコンパウンドから取ったサンプルについて得た。エラストマーコンパウンドの各々に関し、破断時伸び率及び破断時応力は、少なくとも２つの試験片について得られた結果の平均値である。
【００３２】
得られた結果が以下の表Ｂに与えられている。
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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