JP2002503177A - 軽量アラミドベルテッドラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 非常に軽量のタイヤ（１０）は、アラミド、レーヨン、ＰＥＮ、ＰＥＴおよびＰＶＡの群から選択されるコード（８０）を有するオーバレイ（５９）で覆われた、２つのシングルカットベルト層（５０，５１）を有する、１以上のラジアルプライ（３８）およびアラミドベルト構造（３６）を有する。タイヤ（１０）は、非常に薄い乃至は低減されたゲージ（ｔ）のアンダートレッド（１３）を有する。タイヤ（１０）は、筐体構造と使用ゴム重量の低減が組み合わされていることで、非常に低い転がり抵抗を有するものとして製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 軽量アラミドベルテッドラジアルタイヤ 発明の属する技術分野 本発明は空気タイヤに関する。詳細には本発明は、アスペクト比が０．８未満 である軽量ラジアルプライタイヤに関するものである。発明の背景 タイヤ技術者はこれまで、車両の運転者がタイヤに課す苛酷な運転条件に耐え られるだけの非常に耐久性の良い筐体構造を構築することに尽力してきた。 初期のタイヤは非常に重く、多層または多プライのバイアスコードを使用して いた。その主たる目的は、単に空気を保持し、空気抜けを回避することにあった 。 より耐久性に優れ、より良いタイヤ構造を開発すべくたゆまない研究を行う過 程で、新たな材料およびより優れた設計が開発されてきた。 ラジアルタイヤが導入されたことで、１個という少ないカーカスプライを有す るタイヤの開発が実用的なものとなった。そのプライは、ベルト構造によって、 放射方向に制限されている。タイヤの耐久性を高めるため、そのベルト構造は進 化して、主としてスチール補強されたものとなった。そのスチール補強ベルトに より、非常に耐久性の高い構造が生み出され、現在もそれが提供されている。 それらのスチールベルトタイヤには多くの長所があることから、該タイヤの使 用が好まれる。スチールコードは熱の影響を受けにくい。すなわち、その物性は 、タイヤの運転温度とは無関係に、かなり安定している。スチールコードは実質 的に非伸縮性であり、優れた耐疲労性を有する微小フィラメントにより、コード に対して高い強度を持たせることができる。それにもかかわらず、タイヤにその ようなスチールコードベルトを用いることで、一般にアンダートレッドと呼ばれ る領域、ベルト層自体およびベルト縁部の領域におけるベルトの真上に、ゴム製 ゲージを加える必要が生じた。それはいずれも、スチールコードが露出したり、 縁部で構造的に分離したりしないようにするためである。さらに、アラミド補強 コードは、高い引張強さを有していることで、ベルトに使用されるスチールコー ド と同じ強度で、それより軽量になるという効果を有する。 その結果、トレッド領域およびタイヤのショルダーにより多くのゴムを使用す ることになって、実際にはスチールベルテッドラジアルタイヤの方が重くなった 。タイヤの大部分でのトレッド摩耗性能および転がり抵抗に対する感度が最も高 くなければならないのは、まさにこれらの領域である。この領域でのゴムが多い ほど、ヒステリシス効果が高くなり、走行条件下での温度が高くなる。 現在、タイヤ設計者は、自動車の燃料消費を低くするタイヤの開発を目指して いる。それは、タイヤの運転性能およびトレッド摩耗を高めながら、低重量・低 慣性の低温走行タイヤを設計することで達成することができる。さらに技術者は 、タイヤの踏跡およびトレッドの接触パッチが均一な圧力分布を有することで、 均一な摩耗を行えるようにしなければならない。 非常に低いアスペクト比を有する高性能タイヤの出現により、ナイロンまたは アラミドの合成コードのオーバレイを有するベルト構造を用いることが一般的と なった。さらに高い速度性能を得るため、トレッドの厚さは低く抑えられてきた 。高速でトレッドが厚いと、タイヤが飛び出す傾向が生じる。そのようなタイヤ が技術者の既知のタイヤ設計限界に対して提示されると、技術者はタイヤのパラ メータ全体を再考しなければならない。場合によってはそれは、過去に用いられ たが、異なる方途を求める業界で登場した概念により破棄された考え方を再検討 ・再分析することを意味する。 これまでにタイヤ技術者の関心を持ったそのようなアプローチの一つに、ベル ト用に非常に優れた材料であったが、より低コストのスチールベルトに対し関心 が薄れていたアラミド折り畳みベルトがあった。アラミド折り畳みベルトの主た る欠点は、明瞭な粘着耐久性欠如と、そのコストが高いことであった。 リュスゲン（Roesgen）らに対する１９９４年７月２６日発行の米国特許５３ ３２０１８号には、２個以上のプライを有する新規な折り畳みベルト組立物であ って、１以上の該ベルトプライが１以上の折り畳み部分を有していることで、ベ ルト組立物の各側部に、ベルトプライの１以上の折り畳み部分がある、折り畳み ベルト組立物が記載されている。コード補強された弾性材の螺旋状に巻かれた帯 片が、折り畳み部分間で横方向に延びている。折り畳み部分があるために組み立 て るのが困難ではあるが、得られる構造により、高速で耐久性があり、同時に高度 の均一性を有するタイヤが得られた。折り畳みベルト層を使用することで、製造 が複雑になり、当然のことながら、若干のコストおよび重量面でのマイナス効果 が生じた。 本発明によるタイヤは、アラミドコードで補強された弾性材の複数の非折り畳 み層を用いる場合に、折り畳みベルトの使用を回避するものである。得られる構 造は非常に耐久性が高く、アラミドコードで一般的な粘着の問題を持たず、しか も同時に、スチールコードで補強された従来のベルトより大幅に軽いものである 。発明の概要 非常に軽量で低い転がり抵抗を示すラジアルプライタイヤ１０は、０．２〜０ ．８の範囲のアスペクト比を有する。タイヤ１０は、一対の平行な環状ビード芯 ２６；１個以上が前記ビード芯２６の周囲に巻き付けられている１以上のラジア ルカーカスプライ３８；タイヤ１０の冠状領域において、前記１以上のラジアル カーカスプライ３８の放射方向で外側に配置されたベルト構造３６；ならびにベ ルト構造３６の幅と実質的に等しい幅を有するオーバレイ５９を有する。前記オ ーバレイ５９の放射方向で外側にはトレッド１２が配置されており、トレッド１ ２と前記ビード２６の間には側壁２０がある。 オーバレイ５９はフィラメントまたはコード７０を有し、該コード７０は、弾 性材に包み込まれたレーヨン、ＰＥＴ、アラミド、ＰＥＮまたはＰＶＡという材 料群から選択される。ベルト構造３６は、１８°〜２６°、好ましくは約２２° のコード角度を有する２種類のアラミドコード補強層５０，５１から形成されて いる。該層は、折り畳み側縁部を必要としないシングルカット層である。 オーバレイ５９は好ましくは、ベルト構造３６の放射方向で外側であって、該 構造に隣接して、螺旋状に巻かれている。オーバレイ５９は、補強テープの連続 片から構成されており、該テープは幅が０．５インチ〜１．５インチであり、４ 〜４５本の平行補強フィラメントまたはコード７０が埋め込まれている。 しかしながら好ましい実施態様では、オーバレイコード７０はアラミドである 。しかしながら、レーヨン、ＰＥＮ、ＰＥＴまたはＰＶＡなどの高引張り強さ・ 低熱収縮性のコードも使用可能である。 本発明によるタイヤ1.0は、非常に薄いアンダートレッド１３を有し、該アン ダートレッド１３は、オーバレイ５９のコード７０の放射方向で外側の表面から 、最深の周囲グルーブまでの寸法を有する。アンダートレッド１３の厚さ（ｔ） は、２ｍｍ未満、好ましくは１ｍｍより上である。 ハンドリング性能を高めるため、タイヤ１０には、各ビード芯２６の放射方向 で外側に延び、プライ３８に隣接している硬いアペックス４６を用いている。ア ペックス４６は、５０より大きいショアＤ硬度を有する。 横方向安定性を高めるため、タイヤ１０では、２個の側壁インサートを用いる ことができ、各側壁２０に１個のインサートがある。各側壁インサートには、２ 層のバイアスコード補強材５２，５３がある。第１の層５２のコードは、第２の 層５３のコードと等位置で反対方向に向いて配置されており、これら２層５２， ５３は、カーカスプライ３８のアペックス４６と折返し部分３２との間に挿入さ れている。各層のコードは、放射方向に対して２５°〜６０°の角度に向いてい る。好ましくは、第１および第２の層５２，５３は、放射方向で内側の端部５４ および放射方向で外側の端部５５を有し、一方の層の個々の端部５４，５５は、 他方の層の端部５４，５５に対して交互配列になっている。一つの層の放射方向 で外側の端部５５は、タイヤの断面高さＳＨの約１／２の箇所、すなわち図示の 位置ｈにある。 タイヤ１０にはさらに、ベルト縁部より下にあって、タイヤ１０の断面高さＳ Ｈの約５０％まで延びた防音ガム片４２がある。 １以上のカーカスプライ３８のコード４１は、レーヨン、ナイロン、ＰＥＮ、 ＰＥＴ、スチールまたはアラミドからなる群から選択することができる。好まし いタイヤ１０では、１個のレーヨンカーカスプライ３８を使用している。 上記の新規な組み合わせを用いたタイヤ１０は、従来のタイヤと比較して非常 に軽量とすることができる。 本発明のタイヤ１０は、優れた性能を示すことができ、詐細には、高速ハンド リングに優れ、しかも転がり抵抗が非常に低いという利点も有する。図面の簡単な説明 図１は、本発明による好ましい実施態様のタイヤ１０の片側半分の断面図であ り、他方の半分は同様の形状および構造を有する。定義 「アスペクト比」とは、断面高さの断面幅に対する比を意味する。 「軸方向」または「軸方向に」とは、タイヤの回転軸に平行な線または方向を 意味する。 「ビード」または「ビード芯」とは環状引張部材を有してなるタイヤ部分を意 味し、放射方向で内側のビードは、プライコードによって覆われ、フリッパ、チ ッパ、アペックスもしくはフィラ、トーガードおよびチェーファーなどの他の補 強要素を有してまたはそれらを持たずに成形されているリムにタイヤを保持する のに関係する。 「ベルト構造」または「補強ベルト」とは、織布または非織布で、トレッドを 支え、ビードには固定されていない２以上の平行なコードの環状の層またはプラ イであって、タイヤの赤道面に関して、左および右の両方のコード角度が１７° 〜２７°の範囲であるものを意味する。 「円周方向」という用語は、軸方向に垂直な環状トレッド面の周囲に沿って延 びる線または方向を意味する。 「カーカス」とは、ベルト構造、トレッドおよびアンダートレッド以外のタイ ヤ構造であって、ビードを含むものを意味する。 「筐体」とは、トレッドおよびアンダートレッドを除く、カーカス、ベルト構 造、ビード、側壁およびタイヤの他の全ての構成要素を意味する。 「チェーファー」とは、ビードの外側周囲に配置され、リムからコードプライ を保護し、リムより上部に可撓性を持たせる、狭い材料帯片を指す。 「コード」とは、タイヤのプライを構成する補強撚り線の１本を意味する。 「赤道面(ＥＰ)」とは、タイヤの回転軸に対して垂直で、そのトレッドの中心 を通る面を意味する。 「踏跡」とは、速度ゼロで通常の負荷および圧力下において、タイヤが平坦面 と接触する区画または接触する面積を意味する。 「インナーライナー」とは、チューブレスタイヤの内側面を形成し、タイヤ内 の充填流体を含む弾性材その他の材料の層または複数の層を意味する。 「通常充填圧」とは、タイヤの使用条件について管轄の基準組織が割り当てた 特定の設計充填圧および負荷を意味する。 「通常負荷」とは、タイヤの使用条件について管轄の基準組織が割り当てた特 定の設計充填圧および負荷を意味する。 「プライ」とは、ゴムでコーティングされた平行なコードの層を意味する。 「放射方向」および「放射方向に」とは、放射方向に関して、タイヤの回転軸 に向かう方向あるいは該回転軸から離れる方向を意味する。 「ラジアルプライタイヤ」とは、ビード間に延びるプライコードがタイヤの赤 道面に関してコード角度６５°〜９０°で設けられているベルトを施したまたは 円周方向に束縛されている空気入りタイヤを意味する。 「断面高さ」とは、公称リム直径からタイヤの赤道面でのタイヤの外径までの 放射方向距離を意味する。 「断面幅」とは、ラベル付け、装飾または保護用のバンドによる側壁の上昇を 除く、通常圧で２４時間膨らませた際および膨らませた後で負荷のない状態での タイヤ側壁外面間の、タイヤ軸に平行な最大直線距離を意味する。 「ショルダー」とは、トレッド縁部直下の側壁の上側部分を意味する。 「側壁」とは、トレッドとビードの間のタイヤ部分を意味する。 「トレッド幅」とは、軸方向、すなわちタイヤの回転軸に平行な面でのトレッ ド面の円弧部分の長さを意味する。発明の詳細な説明 本発明によるタイヤ１０は、特有の構造を用いたものである。図１に示したタ イヤ１０は、ラジアル乗用または軽トラックタイヤである。該タイヤ１０には、 それぞれトレッド１２の横側縁部１４，１６のショルダー部分を末端とする路面 接触トレッド部１２が設けられている。一対の側壁部２０は、それぞれトレッド 横側縁部１４，１６から延び、一対のビード領域２２を終端とし、該ビード領域 はそれぞれ環状の非伸縮性ビード芯２６を有する。タイヤ１０にはさらに、ビー ド領域２２から、一方の側壁部２０、トレッド部１２、他方の側壁部２０、そし てビード領域２２まで延びるカーカス補強構造３０も設けられている。１以上の ラジアルプライ３８カーカス補強構造３０の折返し端部３２が、ビード芯２６周 囲に巻き付けられており、放射方向で外側に、終端部３３まで延びている。折返 し部３２は、図１の実施態様における放射方向で最大断面幅の位置当たりを終端 とすることができる。タイヤ１０には、タイヤがチューブレス型の場合に、タイ ヤ１０の内側周囲表面を形成する従来のインナーライナー３５を設けることがで きる。好ましいタイヤ１０では、インナーライナー３５は１００％ブロモブチル 製である。 図１に示したように、タイヤ１０には、ビード芯２６上に巻き付き、放射方向 で最大断面直径の位置（ｈ）あたりにある高折返し端部３３まで延びた単一の合 成プライを用いることができる。 トレッド部１２の下のカーカス補強構造３０の放射方向で外側の表面周囲で円 周方向に、トレッド補強ベルト構造３６がある。図示してある特定の実施態様で は、ベルト構造３６には２個のカットベルトプライ５０，５１があり、ベルトプ ライ５０，５１のコード８０は、タイヤの中央円周中心面に対して約２２°の角 度を形成して配置されている。 ベルトプライ５０のコード８０は、中央円周中心面に対して反対の方向で、ベ ルトプライ５１のコード８０の方向から配置されている。しかしながら、ベルト 構造３６は、いかなる数のベルトプライも有することができ、コード８０は、好 ましくは１８°〜２６°の範囲のいかなる角度でも配置することができる。層５ ０，５１の重要な特徴は、各層５０，５１がシングルカット層であり、いずれの 層も折り重ね横縁部を持たないという点である。ベルト構造３６がベルト幅を横 切る方向の横方向剛性を提供して、タイヤ１０の駆動時における路面からのトレ ッド１２の浮き上がりが低減される。図示の実施態様ではそれは、アラミド、好 ましくはフレックステン１６７０／３のベルトプライ５０，５１のコード８０が 、密度１５〜２５ＥＰＩの構造を有するようにすることで達成される。 カーカス補強構造３０には、１以上の補強プライ構造３８がある。図１に示し た特定の実施態様には、放射方向で外側のプライ折返し部３２を有する補強プラ イ構造３８があり、そのプライ構造３８には好ましくは、平行コード４１の層が １層ある。補強プライ構造３８のコード４１は、タイヤ１０の中央円周中心面Ｃ Ｐに対して７５°以上の角度を形成するよう配置されている。図示した特定の実 施態様では、コード４１は、中央円周中心面ＣＰに対して約９０°の角度を形成 するよう配置されている。コード４１は、ゴム製品のコード補強に通常使用され るいかなる材料製とすることもでき、例えばレーヨン、ナイロンおよびポリエス テル、アラミドもしくはスチールとすることができるが、これらに限定されるも のではない。好ましくは該コードは、ゴムとの高い粘着性を有し、高い耐熱性を 有するものとする。 カーカスコード４１については、ナイロン６、ナイロン６−６、レーヨン、ポ リエステルまたは高弾性率コードなどの弾性係数が２５０〜６００ｋｇｆ／ｍｍ² の範囲にある有機繊維コードが一般に使用される。３４０〜２１００ｄＴｅｘ の場合、そのような繊維コードを好ましくは１７〜３０ＥＰＩの密度で使用する 。 他の高弾性率繊維には、アラミド、ビニロン、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ＰＶＡ、炭素 繊維、ガラス繊維、ポリアミド類などがある。別法として、優れた耐疲労性を示 す微細直径のフィラメントを有する非常に高い引っ張り強さのスチール製のスチ ールコードを使用することが可能であると考えられる。図示した特定の好ましい 実施態様では、コード４１はレーヨン製である。コード４１は、弾性率ＥがＸで あり、伸長率（％）がＹである。好ましいレーヨンコード４１は、少なくとも１ ０ＧＰａまでの範囲のＸ値、およびコードの具体的な材料に通常認められる範囲 の伸長率（％）を有する。 図１にさらに示したように、タイヤ１０の各ビード領域２２にはそれぞれ、環 状で実質的に非伸縮性の第１および第２のビード芯２６がある。 ビード芯は好ましくは、単一またはモノフィラメントのスチールワイヤで連続 的に覆われている。好ましい実施態様では、直径０．０３８インチ（０．９７ｍ ｍ）の高張力スチールワイヤが、放射方向で外側の４本のワイヤに対して放射方 向で内側の４層にそれぞれ覆われて、４ｘ４構造を形成している。 ビード領域２２と側壁部２０の放射方向で内側部分の内部に、それぞれカーカ スプライ補強構造３８と折返し端部３２との間に配置された高弾性率弾性材アペ ックスインサート４６がある。弾性材アペックスインサート４６はそれぞれ、ビ ード芯２６の放射方向で外側部分から、断面方向の幅を徐々に小さくしながら、 側壁部分へと延びている。弾性材インサート４６は、図１に示したような位置 （ｈ）にあるタイヤの最大断面幅の放射方向で内側に距離Ｇの所にある放射方向 で外側の末端で終端となっている。図示した特定の実施態様では、各弾性材アペ ックスインサート４６は、個々のビード芯２６から、タイヤ断面高さの約２５％ の距離Ｇまで延びている。 本発明に関しては、タイヤの最大断面高さＳＨとは、タイヤの公称リム直径Ｎ ＲＤから、タイヤのトレッド部分の放射方向で最も外側の部分までの放射方向距 離と考えるものとする。さらに、本発明に関しては、公称リム直径とは、そのサ イズによって指定されるタイヤの直径とする。 本発明の好ましい実施態様では、ビード領域２２にはさらに、アペックスイン サート４６とプライ折返し部末端３２との間にある１以上のコード補強部材５２ ，５３がある。コード補強部材５２，５３は、第１の端部５４および第２の端部 ５５を有する。第１の端部５４は、第２の端部５５の軸方向および放射方向で内 側である。コード補強部材５２，５３では、第１の端部５４からの距離の関数と して、タイヤ１０の回転軸からの放射方向距離が増加する。図１に示したもので は、コード補強部材には、約４ｃｍの幅を有する２個の構成要素５２，５３があ る。軸方向内側の構成要素５２は、放射方向で第１および第２のビードコア２６ の位置または該位置より若干上方にある放射方向内側の端部５４を有する。軸方 向外側の構成要素５３は、ビード芯２６の外側面から放射方向で外側に約１ｃｍ の位置にある放射方向内側の端部を有する。軸方向内側および軸方向外側の構成 要素５２，５３は好ましくは、レーヨン、ナイロン、アラミドまたはスチール製 のコード補強材を有し、好ましい実施態様のタイヤでは、１４００／２ｄＴｅｘ のナイロンコードを用いた。コード補強部材５３の第２の端部５５は、ビード芯 ２６および第１のプライ３８の折返し端部３２の終端３３の放射方向で外側にあ り、公称ビード径から測定した値で、放射方向で断面高さＳＨの５０％以上の距 離にある。 部材５２，５３のコードは好ましくは傾斜しており、放射方向に対して、２５ °〜７５°の範囲、好ましくは５５°の開先角度を形成している。２個の部材を 用いる場合、それらコード角度は好ましくは等角度であって、互いに反対に配置 されるようにする。コード補強部材５２，５３により、本発明のタイヤ１０のハ ン ドリング特性が向上する。部材５２，５３により、空気未充填状態または空気不 足状態で駆動した場合の従来のタイヤで生じる重大な問題であるオーバーステア を、車がかなり起こしにくくなる。 タイヤ１０のビード領域２２には、ファブリック補強部材６１を加えることが できる。該ファブリック補強部材は、第１および第２の端部６２，６３を有する 。該部材は第１のプライ３８およびビード芯２６周囲に巻き付けられる。第１お よび第２の端部６２，６３のいずれも、ビード芯２６の放射方向で上方および外 側に延びている。 好ましい実施態様のタイヤ１０の側壁部２０には、一対の防音フィラー４２が 設けられている。第１の防音フィラー４２は、インナーライナー３５と補強プラ イ３８の間に使用されている。第１のフィラー４２は、タイヤ１０のショルダー 領域における各ベルト縁部下から、補強部材端部５５の放射方向内側まで延びて いる。図１に示した本発明の好ましい実施態様に示したように、各側壁部２０に は、第１の防音フィラー４２およびアペックスインサート４６がある。第１のフ ィラー４２は、上記のように配置されている。アペックスインサート４６はそれ ぞれ、第１のプライ３８とプライ３８の折返し端部３２との間に配置されている 。 本発明に関しては、タイヤの最大断面幅（ＳＷ）は、印、装飾などを除く、タ イヤの軸方向外側表面から、タイヤの回転軸に平行に測定されるものである。さ らに、本発明に関して、トレッド幅は、最大標準充填圧まで空気充填し、定格負 荷を加え、設計通りのホイールに取り付けたタイヤの踏跡から測定される、タイ ヤの赤道面（ＥＰ）に対して垂直にタイヤを横断する軸方向距離である。 好ましい実施態様のタイヤの図１に示したタイヤ１０には、トレッド補強ベル ト構造３６周囲に配置されたファブリックオーバレイ層５９がある。例えば、Ｐ ＥＮ、ＰＥＴ、ＰＶＡ、レーヨンまたはアラミドのコードを有する２個のプライ 層を、各補強ベルト構造３６の上方に配置し、その横側端部がベルト構造３６の 横側端部を通り過ぎるようにすることができる。別法として、単一の螺旋状に巻 かれた補強ファブリック層をオーバレイとして用いることができる。好ましい実 施態様のタイヤ１０では、フレクステン（klexten）１５００／３またはより好 ましくは１１００／２ｄＴｅｘの螺旋状に巻かれたアラミドコード７０を用いた 。 該アラミド材料は、ナイロンよりかなり高い弾性係数を有することから、ナイロ ン層２層より強いタイヤ補強が行える。本願人らは、１４ＥＰＩ以上、好ましく は約１７ＥＰＩの単一のアラミドオーバレイ層を有するタイヤで、高速性能を向 上させることができることを見出した。乗用タイヤ分野でのアラミド材料は、そ の材料が乗用タイヤの比較的薄い側壁によって音を共鳴させるために防音性が低 いことを一つの理由として、該材料の使用は回避されている。本願人らの本発明 のタイヤは、側壁２０に防音インサート４２を使用することで、タイヤに由来す る騒音を顕著に抑制する。この防音側壁２０により、許容できないレベルの騒音 を起こさずに、アラミドオーバレイを使用することが可能になる。 別法として、オーバレイ５９のコード８０は、レーヨン、ＰＥＴ、ＰＥＮまた はＰＶＡ製とすることができる。密度２４０ｄＴｅｘ〜２２００ｄＴｅｘのＰＥ Ｎ製フィラメントを使用することができ、好ましくは１４４０／２ｄＴｅｘであ って、ヤーンおよびコードの両方の撚り数が４〜１２ｔｐｉ、好ましくは７Ｚ／ ９Ｓのものを用いることができる。 図示のように、アペックスインサートフィラー４６は、１以上の別個の弾性材 料製とすることができる。好ましい実施態様では、ビード芯２６から延びるアペ ックスインサート４６に１種類のみの化合物または材料を用いた。好ましいアペ ックスインサート材料は非常に硬いものであり、ショアＤ硬度が５０以上、好ま しくは５０〜５５のものである。インサート４６の硬度は、一般に公知の混和法 で混和した架橋補強樹脂によって高硬度を得ることで得られたものであり、その 高硬度によって、アペックスインサート４６の形成に使用する材料の量が少量で 済む。 別法として、インサート４６には、短繊維を加えることができ、該繊維は好ま しくは、４５°以上の角度で配列されていることで、インサートの放射方向およ び横方向の剛性を高めるものである。好ましくは該繊維は、放射方向に向いてい る。好ましくは短繊維は、レーヨン、ナイロン、ポリエステルまたはアラミドな どのテキスタイルまたは剛性材料製である。その短繊維は、放射方向に、好まし くは４５°以上のバイアス角度で配向させるか、配置することができるが、円周 方向に延びるものであってはならない。 特にタイヤを充填空気不足の条件で使用する際に、リムフランジに隣接するカ ーカス構造３０の放射方向外側にある下側ビード領域でのタイヤ１０の摩耗は、 硬ゴム製チェーファー部分６０を設けることで低減することができる。 ベルト構造３６には、アラミドで補強された非折り畳みベルト５０，５１があ り、それには好ましくは、密度１５〜２５ＥＰＩのフレクステン１６７０／３ま たは１１００／２ｄＴｅｘを用いた。ベルト５０，５１の幅は、一般にトレッド 円弧幅と称される鋳型のトレッドコード幅の約９８％の幅を有するものとした。 タイヤ１０の性能および軽量性をさらに高めるため、トレッド１２は、アンダ ートレッド１３のゲージすなわち厚さ（ｔ）が小さくなるようにした。従来、高 性能乗用タイヤでは、アンダートレッドの厚さは２〜５ｍｍまで低減されている 。本発明のタイヤでは、オーバレイ５９の放射方向外側コード７０から、図１に 示したような最深の周囲グルーブの底部までで測定して、２ｍｍ未満、好ましく は約１ｍｍの厚さとした。 アラミドベルト５０，５１を有すタイヤを成形する際に、本発明のタイヤ１０ での固有応力を低減するため、鋳型のトレッド部分を広く、平坦にするようにし た。トレッドの半径を３１５ｍｍとし、トレッドコード幅を１４１ｍｍとした場 合に、許容できる結果が得られるという評価が得られた。１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｖのタイヤサイズでは、トレッド半径９１４ｍｍ、トレッドコード幅１５２ ｍｍで最も優れた結果が得られた。本発明者らは、トレッドコード幅が約１２５ ｍｍ以上の時に平坦トレッド半径が３００ｍｍより大きくすると、許容できる結 果が得られると考えている。より好ましくは、トレッドコード幅が１５０ｍｍよ り大きい場合、トレッド半径Ｒは５００ｍｍより大きくすべきであり、最も好ま しくは、Ｒは７５０ｍｍ以上とする。この広く平坦なトレッド円弧により、カー カスプライ３８に隣接するプライ５１のコードに応力を加える可能性のある熱収 縮歪みを、ベルトコード８０において低減することができる。熱収縮の小さいプ ライコード４１および同様に低い熱収縮性を有するオーバレイ５９とこれを組み 合わせることで、タイヤ１０を製造し、使用に供することができて、オーバレイ ５９、プライ３８及びベルト５０，５１が熱膨張および熱収縮に曝されても有害 なゆがみを伴わずに使用可能となる。 サイズが１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｖである試験タイヤ１０を、従来のスチー ルベルトを用いて製造した。タイヤ重量は９．４ｋｇであった。本発明に従って 、同じサイズのタイヤを製造したが、その重量は７．２ｋｇであった。その重量 は、タイヤ１０の調整に応じて変わり、上記の本発明の概念を用いると、６．９ 〜７．４ｋｇの範囲の重量となった。 この重量低減自体、タイヤの運動エネルギー分布を低減して、並進および回転 の両方の運動エネルギーを低下させ、従って燃料消費を低減することから、非常 に有効な改善であった。 さらに、得られたタイヤ塊の重量が低減していることで、製造業者は、軽量の 構成要素を用いたサスペンションを再設計して、車の重量、性能およびハンドリ ングを改善することができる。 本発明のタイヤは、同じトレッド化合物を用いて、同じ鋳型で製造した従来の 構成のタイヤと比較して、約１０％の転がり抵抗改善をもたらした。 タイヤ１０の標準的な摩耗試験では、従来の構成のタイヤと比較して、０〜１ ０％のトレッド摩耗改善が認められた。タイヤ１０は、ホイール位置での摩耗を 受けにくいことが認められた。負荷が軽い場合のステアリング位置のショルダー 摩耗および後部ホイール位置の中心線摩耗は、先行技術のタイヤと比較して、本 発明のタイヤ１０の方が格段に少なかった。 本発明のタイヤのフラットスポットは、支障のない運転を回復するのに要する 時間に関して、先行技術のタイヤより大幅に改善されていた。フラットスポット とは、運転後に停車する時に一般に起こる状態であって、暖まったタイヤが冷却 されて、タイヤ構造が局部的に平坦な筐体構造を持つようになる状態である。 非常に重要な点として、本発明のタイヤは優れた耐久性を示し、巻込物試験、 高速Ｖ試験、路上耐久性カーカス疲労試験、屋外弾性計試験、車止め衝撃試験、 路上巻込物試験ならびに法定のＤＯＴおよびＥＣＥＲ ３０認定試験に合格した 。 以上、本発明について説明することを目的として、一定の代表的な実施態様お よび詳細を示したが、本発明の精神および範囲を逸脱しない限りにおいて、各種 の変更および修正を行い得ることは、当業者には明らかであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年８月７日（１９９９．８．７） 【補正内容】 明細書 軽量アラミドベルテッドラジアルタイヤ 発明の属する技術分野 本発明は空気タイヤに関する。詳細には本発明は、アスペクト比が０．８未満 である軽量ラジアルプライタイヤに関するものである。発明の背景 タイヤ技術者はこれまで、車両の運転者がタイヤに課す苛酷な運転条件に耐え られるだけの非常に耐久性の良い筐体構造を構築することに尽力してきた。 初期のタイヤは非常に重く、多層または多プライのバイアスコードを使用して いた。その主たる目的は、単に空気を保持し、空気抜けを回避することにあった 。 より耐久性に優れ、より良いタイヤ構造を開発すべくたゆまない研究を行う過 程で、新たな材料およびより優れた設計が開発されてきた。 ラジアルタイヤが導入されたことで、１個という少ないカーカスプライを有す るタイヤの開発が実用的なものとなった。そのプライは、ベルト構造によって、 放射方向に制限されている。タイヤの耐久性を高めるため、そのベルト構造は進 化して、主としてスチール補強されたものとなった。そのスチール補強ベルトに より、非常に耐久性の高い構造が生み出され、現在もそれが提供されている。 それらのスチールベルトタイヤには多くの長所があることから、該タイヤの使 用が好まれる。スチールコードは熱の影響を受けにくい。すなわち、その物性は 、タイヤの運転温度とは無関係に、かなり安定している。スチールコードは実質 的に非伸縮性であり、優れた耐疲労性を有する微小フィラメントにより、コード に対して高い強度を持たせることができる。それにもかかわらず、タイヤにその ようなスチールコードベルトを用いることで、一般にアンダートレッドと呼ばれ る領域、ベルト層自体およびベルト縁部の領域におけるベルトの真上に、ゴム製 ゲージを加える必要が生じた。それはいずれも、スチールコードが露出したり、 縁部で構造的に分離したりしないようにするためである。さらに、アラミド補強 コードは、高い引張強さを有していることで、ベルトに使用されるスチールコー ド と同じ強度で、それより軽量になるという効果を有する。 その結果、トレッド領域およびタイヤのショルダーにより多くのゴムを使用す ることになって、実際にはスチールベルテッドラジアルタイヤの方が重くなった 。タイヤの大部分でのトレッド摩耗性能および転がり抵抗に対する感度が最も高 くなければならないのは、まさにこれらの領域である。この領域でのゴムが多い ほど、ヒステリシス効果が高くなり、走行条件下での温度が高くなる。 現在、タイヤ設計者は、自動車の燃料消費を低くするトレッドの開発を目指し ている。それは、タイヤの運転性能およびトレッド摩耗を高めながら、低重量・ 低慣性の低温走行タイヤを設計することで達成することができる。さらに技術者 は、タイヤの踏跡およびトレッドの接触パッチが均一な圧力分布を有することで 、均一な摩耗を行えるようにしなければならない。 非常に低いアスペクト比を有する高性能タイヤの出現により、ナイロンまたは アラミドの合成コードのオーバレイを有するベルト構造を用いることが一般的と なった。さらに高い速度性能を得るため、トレッドの厚さは低く抑えられてきた 。高速でトレッドが厚いと、タイヤが飛び出す傾向が生じる。そのようなタイヤ が技術者の既知のタイヤ設計限界に対して提示されると、技術者はタイヤのパラ メータ全体を再考しなければならない。場合によってはそれは、過去に用いられ たが、異なる方途を求める業界で登場した概念により破棄された考え方を再検討 ・再分析することを意味する。 これまでにタイヤ技術者の関心を持ったそのようなアプローチの一つに、ベル ト用に非常に優れた材料であったが、より低コストのスチールベルトに対し関心 が薄れていたアラミド折り畳みベルトがあった。アラミド折り畳みベルトの主た る欠点は、明瞭な粘着耐久性欠如と、そのコストが高いことであった。 リュスゲン（Roesgen）らに対する１９９４年７月２６目発行の米国特許５３ ３２０１８号には、２個以上のプライを有する新規な折り畳みベルト組立物であ って、１以上の該ベルトプライが１以上の折り畳み部分を有していることで、ベ ルト組立物の各側部に、ベルトプライの１以上の折り畳み部分がある、折り畳み ベルト組立物が記載されている。コード補強された弾性材の螺旋状に巻かれた帯 片が、折り畳み部分間で横方向に延びている。折り畳み部分があるために組み立 て るのが困難ではあるが、得られる構造により、高速で耐久性があり、同時に高度 の均一性を有するタイヤが得られた。折り畳みベルト層を使用することで、製造 が複雑になり、当然のことながら、若干のコストおよび重量面でのマイナス効果 が生じた。 最も関連性のある先行技術特許を文献ＥＰ−Ａ−０４１２９２８の中に見つけ ることができ、この文献は請求の範囲の請求項１のプリアンブル中に一般的に記 載されている構成を開示しており、請求項１のプリアンブルより後の部分が新規 な特徴の組合せを示している。従属項の特徴とするところは、本発明の好ましい 実施態様を反映している。 本発明によるタイヤは、アラミドコードで補強された弾性材の複数の非折り畳 み層を用いる場合に、折り畳みベルトの使用を回避するものである。得られる構 造は非常に耐久性が高く、アラミドコードで一般的な粘着の問題を持たず、しか も同時に、スチールコードで補強された従来のベルトより大幅に軽いものである 。発明の概要 非常に軽量で低い転がり抵抗を示すラジアルプライタイヤ１０は、０．２〜０ ．８の範囲のアスペクト比を有する。タイヤ１０は、一対の平行な環状ビード芯 ２６；１個以上が前記ビード芯２６の周囲に巻き付けられている１以上のラジア ルカーカスプライ３８；タイヤ１０の冠状領域において、前記１以上のラジアル カーカスプライ３８の放射方向で外側に配置されたベルト構造３６；ならびにベ ルト構造３６の幅と実質的に等しい幅を有するオーバレイ５９を有する。前記オ ーバレイ５９の放射方向で外側にはトレッド１２が配置されており、トレッド１ ２と前記ビード２６の間には側壁２０がある。 オーバレイ５９はフィラメントまたはコード７０を有し、該コード７０は、弾 性材に包み込まれたレーヨン、ＰＥＴ、アラミド、ＰＥＮまたはＰＶＡという材 料群から選択される。ベルト構造３６は、１８°〜２６°、好ましくは約２２° のコード角度を有する２種類のアラミドコード補強層５０，５１から形成されて いる。該層は、折り畳み側縁部を必要としないシングルカット層である。 オーバレイ５９は好ましくは、ベルト構造３６の放射方向で外側であって、該 構造に隣接して、螺旋状に巻かれている。オーバレイ５９は、補強テープの連続 片から構成されており、該テープは幅が０．５インチ〜１．５インチ（１．３〜 ３．８ｃｍ）であり、４〜４５本の平行補強フィラメントまたはコード７０が埋 め込まれている。 しかしながら好ましい実施態様では、オーバレイコード７０はアラミドである 。しかしながら、レーヨン、ＰＥＮ、ＰＥＴまたはＰＶＡなどの高引張り強さ・ 低熱収縮性のコードも使用可能である。 本発明によるタイヤ１０は、非常に薄いアンダートレッド１３を有し、該アン ダートレッド１３は、オーバレイ５９のコード７０の放射方向で外側の表面から 、最深の周囲グルーブまでの寸法を有する。アンダートレッド１３の厚さ（ｔ） は、２ｍｍ未満、好ましくは１ｍｍより上である。 ハンドリング性能を高めるため、タイヤ１０には、各ビード芯２６の放射方向 で外側に延び、プライ３８に隣接している硬いアペックス４６を用いている。ア ペックス４６は、５０より大きいショアＤ硬度を有する。 横方向安定性を高めるため、タイヤ１０では、２個の側壁インサートを用いる ことができ、各側壁２０に１個のインサートがある。各側壁インサートには、２ 層のバイアスコード補強材５２，５３がある。第１の層５２のコードは、第２の 層５３のコードと等位置で反対方向に向いて配置されており、これら２層５２， ５３は、カーカスプライ３８のアペックス４６と折返し部分３２との間に挿入さ れている。各層のコードは、放射方向に対して２５°〜６０°の角度に向いてい る。好ましくは、第１および第２の層５２，５３は、放射方向で内側の端部５４ および放射方向で外側の端部５５を有し、一方の層の個々の端部５４，５５は、 他方の層の端部５４，５５に対して交互配列になっている。一つの層の放射方向 で外側の端部５５は、タイヤの断面高さＳＨの約１／２の箇所、すなわち図示の 位置ｈにある。 タイヤ１０にはさらに、ベルト縁部より下にあって、タイヤ１０の断面高さＳ Ｈの約５０％まで延びた防音ガム片４２がある。 １以上のカーカスプライ３８のコード４１は、レーヨン、ナイロン、ＰＥＮ、 ＰＥＴ、スチールまたはアラミドからなる群から選択することができる。好まし いタイヤ１０では、１個のレーヨンカーカスプライ３８を使用している。 上記の新規な組み合わせを用いたタイヤ１０は、従来のタイヤと比較して非常 に軽量とすることができる。 本発明のタイヤ１０は、優れた性能を示すことができ、詐細には、高速ハンド リングに優れ、しかも転がり抵抗が非常に低いという利点も有する。図面の簡単な説明 図１は、本発明による好ましい実施態様のタイヤ１０の片側半分の断面図であ り、他方の半分は同様の形状および構造を有する。定義 「アスペクト比」とは、断面高さの断面幅に対する比を意味する。 「軸方向」または「軸方向に」とは、タイヤの回転軸に平行な線または方向を 意味する。 「ビード」または「ビード芯」とは環状引張部材を有してなるタイヤ部分を意 味し、放射方向で内側のビードは、プライコードによって覆われ、フリッパ、チ ッパ、アペックスもしくはフィラ、トーガードおよびチェーファーなどの他の補 強要素を有してまたはそれらを持たずに成形されているリムにタイヤを保持する のに関係する。 「ベルト構造」または「補強ベルト」とは、織布または非織布で、トレッドを 支え、ビードには固定されていない２以上の平行なコードの環状の層またはプラ イであって、タイヤの赤道面に関して、左および右の両方のコード角度が１７° 〜２７°の範囲であるものを意味する。 「円周方向」という用語は、軸方向に垂直な環状トレッド面の周囲に沿って延 びる線または方向を意味する。 「カーカス」とは、ベルト構造、トレッドおよびアンダートレッド以外のタイ ヤ構造であって、ビードを含むものを意味する。 「筐体」とは、トレッドおよびアンダートレッドを除く、カーカス、ベルト構 造、ビード、側壁およびタイヤの他の全ての構成要素を意味する。 「チェーファー」とは、ビードの外側周囲に配置され、リムからコードプライ を保護し、リムより上部に可撓性を持たせる、狭い材料帯片を指す。 「コード」とは、タイヤのプライを構成する補強撚り線の１本を意味する。 「赤道面(ＥＰ)」とは、タイヤの回転軸に対して垂直で、そのトレッドの中心 を通る面を意味する。 「踏跡」とは、速度ゼロで通常の負荷および圧力下において、タイヤが平坦面 と接触する区画または接触する面積を意味する。 「インナーライナー」とは、チューブレスタイヤの内側面を形成し、タイヤ内 の充填流体を含む弾性材その他の材料の層または複数の層を意味する。 「通常充填圧」とは、タイヤの使用条件について管轄の基準組織が割り当てた 特定の設計充填圧および負荷を意味する。 「通常負荷」とは、タイヤの使用条件について管轄の基準組織が割り当てた特 定の設計充填圧および負荷を意味する。 「プライ」とは、ゴムでコーティングされた平行なコードの層を意味する。 「放射方向」および「放射方向に」とは、放射方向に関して、タイヤの回転軸 に向かう方向あるいは該回転軸から離れる方向を意味する。 「ラジアルプライタイヤ」とは、ビード間に延びるプライコードがタイヤの赤 道面に関してコード角度６５°〜９０°で設けられているベルトを施したまたは 円周方向に束縛されている空気入りタイヤを意味する。 「断面高さ」とは、公称リム直径からタイヤの赤道面でのタイヤの外径までの 放射方向距離を意味する。 「断面幅」とは、ラベル付け、装飾または保護用のバンドによる側壁の上昇を 除く、通常圧で２４時間膨らませた際および膨らませた後で負荷のない状態での タイヤ側壁外面間の、タイヤ軸に平行な最大直線距離を意味する。 「ショルダー」とは、トレッド縁部直下の側壁の上側部分を意味する。 「側壁」とは、トレッドとビードの間のタイヤ部分を意味する。 「トレッド幅」とは、軸方向、すなわちタイヤの回転軸に平行な面でのトレッ ド面の円弧部分の長さを意味する。発明の詐細な説明 本発明によるタイヤ１０は、特有の構造を用いたものである。図１に示したタ イヤ１０は、ラジアル乗用または軽トラックタイヤである。該タイヤ１０には、 それぞれトレッド１２の横側縁部１４，１６のショルダー部分を末端とする路面 接触トレッド部１２が設けられている。一対の側壁部２０は、それぞれトレッド 横側縁部１４，１６から延び、一対のビード領域２２を終端とし、該ビード領域 はそれぞれ環状の非伸縮性ビード芯２６を有する。タイヤ１０にはさらに、ビー ド領域２２から、一方の側壁部２０、トレッド部１２、他方の側壁部２０、そし てビード領域２２まで延びるカーカス補強構造３０も設けられている。１以上の ラジアルプライ３８カーカス補強構造３０の折返し端部３２が、ビード芯２６周 囲に巻き付けられており、放射方向で外側に、終端部３３まで延びている。折返 し部３２は、図１の実施態様における放射方向で最大断面幅の位置当たりを終端 とすることができる。タイヤ１０には、タイヤがチューブレス型の場合に、タイ ヤ１０の内側周囲表面を形成する従来のインナーライナー３５を設けることがで きる。好ましいタイヤ１０では、インナーライナー３５は１００％ブロモブチル 製である。 図１に示したように、タイヤ１０には、ビード芯２６上に巻き付き、放射方向 で最大断面直径の位置（ｈ）あたりにある高折返し端部３３まで延びた単一の合 成プライを用いることができる。 トレッド部１２の下のカーカス補強構造３０の放射方向で外側の表面周囲で円 周方向に、トレッド補強ベルト構造３６がある。図示してある特定の実施態様で は、ベルト構造３６には２個のカットベルトプライ５０，５１があり、ベルトプ ライ５０，５１のコード８０は、タイヤの中央円周中心面に対して約２２°の角 度を形成して配置されている。 ベルトプライ５０のコード８０は、中央円周中心面に対して反対の方向で、ベ ルトプライ５１のコード８０の方向から配置されている。しかしながら、ベルト 構造３６は、いかなる数のベルトプライも有することができ、コード８０は、好 ましくは１８°〜２６°の範囲のいかなる角度でも配置することができる。層５ ０，５１の重要な特徴は、各層５０，５１がシングルカット層であり、いずれの 層も折り重ね横縁部を持たないという点である。ベルト構造３６がベルト幅を横 切る方向の横方向剛性を提供して、タイヤ１０の駆動時における路面からのトレ ッド１２の浮き上がりが低減される。図示の実施態様ではそれは、アラミド、好 ましくはフレックステン１６７０／３のベルトプライ５０，５１のコード８０が 、 密度１５〜２５ＥＰＩ（６〜１０ＥＰｃｍ）の構造を有するようにすることで達 成される。 カーカス補強構造３０には、１以上の補強プライ構造３８がある。図１に示し た特定の実施態様には、放射方向で外側のプライ折返し部３２を有する補強プラ イ構造３８があり、そのプライ構造３８には好ましくは、平行コード４１の層が １層ある。補強プライ構造３８のコード４１は、タイヤ１０の中央円周中心面Ｃ Ｐに対して７５°以上の角度を形成するよう配置されている。図示した特定の実 施態様では、コード４１は、中央円周中心面ＣＰに対して約９０°の角度を形成 するよう配置されている。コード４１は、ゴム製品のコード補強に通常使用され るいかなる材料製とすることもでき、例えばレーヨン、ナイロンおよびポリエス テル、アラミドもしくはスチールとすることができるが、これらに限定されるも のではない。好ましくは該コードは、ゴムとの高い粘着性を有し、高い耐熱性を 有するものとする。 カーカスコード４１については、ナイロン６、ナイロン６−６、レーヨン、ポ リエステルまたは高弾性率コードなどの弾性係数が２５０〜６００ｋｇｆ／ｍｍ² の範囲にある有機繊維コードが一般に使用される。３４０〜２１００ｄＴｅｘ の場合、そのような繊維コードを好ましくは１７〜３０ＥＰＩ（６．６〜１２Ｅ Ｐｃｍ）の密度で使用する。 他の高弾性率繊維には、アラミド、ビニロン、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ＰＶＡ、炭素 繊維、ガラス繊維、ポリアミド類などがある。別法として、優れた耐疲労性を示 す微細直径のフィラメントを有する非常に高い引っ張り強さのスチール製のスチ ールコードを使用することが可能であると考えられる。図示した特定の好ましい 実施態様では、コード４１はレーヨン製である。コード４１は、弾性率ＥがＸで あり、伸長率（％）がＹである。好ましいレーヨンコード４１は、少なくとも１ ０ＧＰａまでの範囲のＸ値、およびコードの具体的な材料に通常認められる範囲 の伸長率（％）を有する。 図１にさらに示したように、タイヤ１０の各ビード領域２２にはそれぞれ、環 状で実質的に非伸縮性の第１および第２のビード芯２６がある。 ビード芯は好ましくは、単一またはモノフィラメントのスチールワイヤで連続 的に覆われている。好ましい実施態様では、直径０．０３８インチ（０．９７ｍ ｍ）の高張力スチールワイヤが、放射方向で外側の４本のワイヤに対して放射方 向で内側の４層にそれぞれ覆われて、４ｘ４構造を形成している。 ビード領域２２と側壁部２０の放射方向で内側部分の内部に、それぞれカーカ スプライ補強構造３８と折返し端部３２との間に配置された高弾性率弾性材アペ ックスインサート４６がある。弾性材アペックスインサート４６はそれぞれ、ビ ード芯２６の放射方向で外側部分から、断面方向の幅を徐々に小さくしながら、 側壁部分へと延びている。弾性材インサート４６は、図１に示したような位置（ ｈ）にあるタイヤの最大断面幅の放射方向で内側に距離Ｇの所にある放射方向で 外側の末端で終端となっている。図示した特定の実施態様では、各弾性材アペッ クスインサート４６は、個々のビード芯２６から、タイヤ断面高さの約２５％の 距離Ｇまで延びている。 本発明に関しては、タイヤの最大断面高さＳＨとは、タイヤの公称リム直径Ｎ ＲＤから、タイヤのトレッド部分の放射方向で最も外側の部分までの放射方向距 離と考えるものとする。さらに、本発明に関しては、公称リム直径とは、そのサ イズによって指定されるタイヤの直径とする。 本発明の好ましい実施態様では、ビード領域２２にはさらに、アペックスイン サート４６とプライ折返し部末端３２との間にある１以上のコード補強部材５２ ，５３がある。コード補強部材５２，５３は、第１の端部５４および第２の端部 ５５を有する。第１の端部５４は、第２の端部５５の軸方向および放射方向で内 側である。コード補強部材５２，５３では、第１の端部５４からの距離の関数と して、タイヤ１０の回転軸からの放射方向距離が増加する。図１に示したもので は、コード補強部材には、約４ｃｍの幅を有する２個の構成要素５２，５３があ る。軸方向内側の構成要素５２は、放射方向で第１および第２のビードコア２６ の位置または該位置より若干上方にある放射方向内側の端部５４を有する。軸方 向外側の構成要素５３は、ビード芯２６の外側面から放射方向で外側に約１ｃｍ の位置にある放射方向内側の端部を有する。軸方向内側および軸方向外側の構成 要素５２，５３は好ましくは、レーヨン、ナイロン、アラミドまたはスチール製 のコード補強材を有し、好ましい実施態様のタイヤでは、１４００／２ｄＴｅｘ のナ イロンコードを用いた。コード補強部材５３の第２の端部５５は、ビード芯２６ および第１のプライ３８の折返し端部３２の終端３３の放射方向で外側にあり、 公称ビード径から測定した値で、放射方向で断面高さＳＨの５０％以上の距離に ある。 部材５２,５３のコードは好ましくは傾斜しており、放射方向に対して、２５ °〜７５°の範囲、好ましくは５５°の開先角度を形成している。２個の部材を 用いる場合、それらコード角度は好ましくは等角度であって、互いに反対に配置 されるようにする。コード補強部材５２，５３により、本発明のタイヤ１０のハ ンドリング特性が向上する。部材５２，５３により、空気未充填状態または空気 不足状態で駆動した場合の従来のタイヤで生じる重大な問題であるオーバーステ アを、車ががなり起こしにくくなる。 タイヤ１０のビード領域２２には、ファブリック補強部材６１を加えることが できる。該ファブリック補強部材は、第１および第２の端部６２，６３を有する 。該部材は第１のプライ３８およびビード芯２６周囲に巻き付けられる。第１お よび第２の端部６２，６３のいずれも、ビード芯２６の放射方向で上方および外 側に延びている。 好ましい実施態様のタイヤ１０の側壁部２０には、一対の防音フィラー４２が 設けられている。第１の防音フィラー４２は、インナーライナー３５と補強プラ イ３８の間に使用されている。第１のフィラー４２は、タイヤ１０のショルダー 領域における各ベルト縁部下から、補強部材端部５５の放射方向内側まで延びて いる。図１に示した本発明の好ましい実施態様に示したように、各側壁部２０に は、第１の防音フィラー４２およびアペックスインサート４６がある。第１のフ ィラー４２は、上記のように配置されている。アペックスインサート４６はそれ ぞれ、第１のプライ３８とプライ３８の折返し端部３２との間に配置されている 。 本発明に関しては、タイヤの最大断面幅（ＳＷ）は、印、装飾などを除く、タ イヤの軸方向外側表面から、タイヤの回転軸に平行に測定されるものである。さ らに、本発明に関して、トレッド幅は、最大標準充填圧まで空気充填し、定格負 荷を加え、設計通りのホイールに取り付けたタイヤの踏跡から測定される、タイ ヤの赤道面（ＥＰ）に対して垂直にタイヤを横断する軸方向距離である。 好ましい実施態様のタイヤの図１に示したタイヤ１０には、トレッド補強ベル ト構造３６周囲に配置されたファブリックオーバレイ層５９がある。例えば、Ｐ ＥＮ、ＰＥＴ、ＰＶＡ、レーヨンまたはアラミドのコードを有する２個のプライ 層を、各補強ベルト構造３６の上方に配置し、その横側端部がベルト構造３６の 横側端部を通り過ぎるようにすることができる。別法として、単一の螺旋状に巻 かれた補強ファブリック層をオーバレイとして用いることができる。好ましい実 施態様のタイヤ１０では、フレクステン（flexten）１５００／３またはより好 ましくは１１００／２ｄＴｅｘの螺旋状に巻がれたアラミドコード７０を用いた 。該アラミド材料は、ナイロンよりかなり高い弾性係数を有することから、ナイ ロン層２層より強いタイヤ補強が行える。本願人らは、１４ＥＰＩ（５．５ＥＰ ｃｍ）以上、好ましくは約１７ＥＰＩ（６．６ＥＰｃｍ）の単一のアラミドオー バレイ層を有するタイヤで、高速性能を向上させることができることを見出した 。乗用タイヤ分野でのアラミド材料は、その材料が乗用タイヤの比較的薄い側壁 によって音を共鳴させるために防音性が低いことを一つの理由として、該材料の 使用は回避されている。本願人らの本発明のタイヤは、側壁２０に防音インサー ト４２を使用することで、タイヤに由来する騒音を顕著に抑制する。この防音側 壁２０により、許容できないレベルの騒音を起こさずに、アラミドオーバレイを 使用することが可能になる。 別法として、オーバレイ５９のコード８０は、レーヨン、ＰＥＴ、ＰＥＮまた はＰＶＡ製とすることができる。密度２４０ｄＴｅｘ〜２２００ｄＴｅｘのＰＥ Ｎ製フィラメントを使用することができ、好ましくは１４４０／２ｄＴｅｘであ って、ヤーンおよびコードの両方の撚り数が４〜１２ｔｐｉ（１．６〜４．７ｔ ｐｃｍ）、好ましくは７Ｚ／９Ｓのものを用いることができる。 図示のように、アペックスインサートフィラー４６は、１以上の別個の弾性材 料製とすることができる。好ましい実施態様では、ビード芯２６から延びるアペ ックスインサート４６に１種類のみの化合物または材料を用いた。好ましいアペ ックスインサート材料は非常に硬いものであり、ショアＤ硬度が５０以上、好ま しくは５０〜５５のものである。インサート４６の硬度は、一般に公知の混和法 で混和した架橋補強樹脂によって高硬度を得ることで得られたものであり、その 高硬度によって、アペックスインサート４６の形成に使用する材料の量が少量で 済む。 別法として、インサート４６には、短繊維を加えることができ、該繊維は好ま しくは、４５°以上の角度で配列されていることで、インサートの放射方向およ び横方向の剛性を高めるものである。好ましくは該繊維は、放射方向に向いてい る。好ましくは短繊維は、レーヨン、ナイロン、ポリエステルまたはアラミドな どのテキスタイルまたは剛性材料製である。その短繊維は、放射方向に、好まし くは４５°以上のバイアス角度で配向させるが、配置することができるが、円周 方向に延びるものであってはならない。 特にタイヤを充填空気不足の条件で使用する際に、リムフランジに隣接するカ ーカス構造３０の放射方向外側にある下側ビード領域でのタイヤ１０の摩耗は、 硬ゴム製チェーファー部分６０を設けることで低減することができる。 ベルト構造３６には、アラミドで補強された非折り畳みベルト５０，５１があ り、それには好ましくは、密度１５〜２５ＥＰＩ（６〜１０ＥＰｃｍ）のフレク ステン１６７０／３または１１００／２ｄＴｅｘを用いた。ベルト５０，５１の 幅は、一般にトレッド円弧幅と称される鋳型のトレッドコード幅の約９８％の幅 を有するものとした。 タイヤ１０の性能および軽量性をさらに高めるため、トレッド１２は、アンダ ートレッド１３のゲージすなわち厚さ（ｔ）が小さくなるようにした。従来、高 性能乗用タイヤでは、アンダートレッドの厚さは２〜５ｍｍまで低減されている 。本発明のタイヤでは、オーバレイ５９の放射方向外側コード７０から、図１に 示したような最深の周囲グルーブの底部までで測定して、２ｍｍ未満、好ましく は約１ｍｍの厚さとした。 アラミドベルト５０，５１を有すタイヤを成形する際に、本発明のタイヤ１０ での固有応力を低減するため、鋳型のトレッド部分を広く、平坦にするようにし た。トレッドの半径を３１５ｍｍとし、トレッドコード幅を１４１ｍｍとした場 合に、許容できる結果が得られるという評価が得られた。１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｖのタイヤサイズでは、トレッド半径９１４ｍｍ、トレッドコード幅１５２ ｍｍで最も優れた結果が得られた。本発明者らは、トレッドコード幅が約１２５ ｍ ｍ以上の時に平坦トレッド半径が３００ｍｍより大きくすると、許容できる結果 が得られると考えている。より好ましくは、トレッドコード幅が１５０ｍｍより 大きい場合、トレッド半径Ｒは５００ｍｍより大きくすべきであり、最も好まし くは、Ｒは７５０ｍｍ以上とする。この広く平坦なトレッド円弧により、カーカ スプライ３８に隣接するプライ５１のコードに応力を加える可能性のある熱収縮 歪みを、ベルトコード８０において低減することができる。熱収縮の小さいプラ イコード４１および同様に低い熱収縮性を有するオーバレイ５９とこれを組み合 わせることで、タイヤ１０を製造し、使用に供することができて、オーバーレイ ５９、プライ３８及びベルト５０，５１が熱膨張および熱収縮に曝されても有害 なゆがみを伴わずに使用可能となる。 サイズが１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｖである試験タイヤ１０を、従来のスチー ルベルトを用いて製造した。タイヤ重量は９．４ｋｇであった。本発明に従って 、同じサイズのタイヤを製造したが、その重量は７．２ｋｇであった。その重量 は、タイヤ１０の調整に応じて変わり、上記の本発明の概念を用いると、６．９ 〜７．４ｋｇの範囲の重量となった。 この重量低減自体、タイヤの運動エネルギー分布を低減して、並進および回転 の両方の運動エネルギーを低下させ、従って燃料消費を低減することから、非常 に有効な改善であった。 さらに、得られたタイヤ塊の重量が低減していることで、製造業者は、軽量の 構成要素を用いたサスペンションを再設計して、車の重量、性能およびハンドリ ングを改善することができる。 本発明のタイヤは、同じトレッド化合物を用いて、同じ鋳型で製造した従来の 構成のタイヤと比較して、約１０％の転がり抵抗改善をもたらした。 タイヤ１０の標準的な摩耗試験では、従来の構成のタイヤと比較して、０〜１ ０％のトレッド摩耗改善が認められた。タイヤ１０は、ホイール位置での摩耗を 受けにくいことが認められた。負荷が軽い場合のステアリング位置のショルダー 摩耗および後部ホイール位置の中心線摩耗は、先行技術のタイヤと比較して、本 発明のタイヤ１０の方が格段に少なかった。 本発明のタイヤのフラットスポットは、支障のない運転を回復するのに要する 時間に関して、先行技術のタイヤより大幅に改善されていた。フラットスポット とは、運転後に停車する時に一般に起こる状態であって、暖まったタイヤが冷却 されて、タイヤ構造が局部的に平坦な筐体構造を持つようになる状態である。 非常に重要な点として、本発明のタイヤは優れた耐久性を示し、巻込物試験、 高速Ｖ試験、路上耐久性カーカス疲労試験、屋外弾性計試験、車止め衝撃試験、 路上巻込物試験ならびに法定のＤＯＴおよびＥＣＥＲ３０認定試験に合格した。請求の範囲 １．一対の平行な環状ビード芯(２６)；１個以上のラジアルカーカスプライ； 前記ビード芯（２６）周囲に巻き付けられている一対の折返し部（３２）を有す る１以上のラジアルカーカスプライ（３８）；タイヤの冠状領域において、前記 １以上のラジアルカーカスプライ（３８）の放射方向で外側に配置されたベルト 構造（３６）；前記ベルト構造（３６）の幅と実質的に等しい幅を有するオーバ レイ（５９）を有する、アスペクト比が０．２〜０．８である空気ラジアルプラ イタイヤ（１０）であって、前記オーバレイ（５９）が補強材のフィラメントま たはコード（４１）を有し；該コード（４１）が弾性材に埋め込まれたレーヨン 、ＰＥＴ、アラミド、ＰＥＮまたはＰＶＡからなる材料群から選択され；前記ベ ルト構造（３６）が、１８°〜２６°の範囲のコード角度を有する２層以上のア ラミドコード補強層(５０，５１)、前記オーバレイ（５９）の放射方向で外側に 配置されたトレッド（１２）および前記トレッド（１２）と前記ビード（２６） の間に配置された側壁（２０）から形成されている非常に軽量な空気ラジアルプ ライタイヤ（１０）において、前記トレッド（１２）が１２５ｍｍ以上のトレッ ドコード幅において３００ｍｍを超える平坦トレッド半径(Ｒ)を有し;該半径(Ｒ )が１５０ｍｍ以上のトレッドコード幅では５００ｍｍ以上であり；前記トレッ ド（１２）が、オーバレイ（５９）のコード（７０）の放射方向で外側の表面か ら最深の周囲グルーブまでの寸法のアンダートレッド（１３）を有し；該アンダ ートレッド（１３）が２ｍｍ未満の平均厚さ（Ｔ）を有することを特徴とする空 気タイヤ。 ２．前記オーバレイ（５９）が、前記ベルト構造（３６）の放射方向で外側に 螺旋状に巻かれており；幅が０．５インチ〜１．５インチ（１．３〜３．８ｃｍ ）であって、４〜４５本の平行補強フィラメントまたはコード（７０）が埋め込 まれている弾性材補強テープの連続片を有して成る請求項１に記載の空気ラジア ルプライタイヤ(１０)。 ３．前記オーバレイ補強フィラメント（７０）が、密度２４０ｄＴｅｘ〜２２ ００ｄＴｅｘのＰＥＮフィラメントである請求項１に記載の空気ラジアルプライ タイヤ(１０)。 ４．前記ＰＥＮ補強コードが、撚り数５〜１０を有する請求項２に記載の空気 ラジアルプライタイヤ(１０)。 ５．前記ＰＥＮ補強材（７０）が、４〜１２ｔｐｉ（１．６〜４．７ｔｐｃｍ ）の撚り数を有するヤーンおよびコードを有する１４４０／２ｄＴｅｘのコード である請求項３に記載の空気ラジアルプライタイヤ(１０)。 ６．オーバレイ（５９）の補強フィラメント（７０）がアラミドである請求項 １に記載の空気ラジアルプライタイヤ(１０)。 ７．オーバレイ（５９）の補強フィラメント（７０）がフレクステン１１００ ／２ｄＴｅｘである請求項５に記載の空気ラジアルプライタイヤ(１０)。 ８．前記フィラメント（７０）が、約１５〜３０エンド・パー・インチ（ＥＰＩ ）(６〜１２ＥＰｃｍ)の密度を有する請求項６に記載の空気ラジアルプライタイ ヤ(１０)。 ９．前記アンダートレッド（１３）が、約１ｍｍの厚さ（Ｔ）を有する請求項 ８に記載の空気ラジアルプライタイヤ(１０)。 １０．各ビード芯（２６）上で、プライ（３８）に隣接して、放射方向で外側 に延びるアペックス（４６）をさらに有し、該アペックスが５０より大きいショ アＤ硬度を有する請求項１に記載の空気ラジアルプライタイヤ(１０)。 １１．さらに２個の側壁インサートを有し；各側壁に１個のインサートがあり ；各インサートは、バイアスコードで補強された２層の弾性材層（５２，５３） であり；第１の層（５２）は第２の層（５３）と等位置で反対方向に向いて配置 されており；これら２層は、カーカスプライ（３８）のアペックス（４６）と折 返し部分（３２）との間に挿入されている請求項９に記載の空気ラジアルプライ タイヤ(１０)。 １２．前記第１および第２の層（５２．５３）が、２５°〜６０°のバイアス コード角度を有する請求項１０に記載の空気ラジアルプライタイヤ(１０)。 １３．第１および第２の層（５２，５３）のそれぞれが、放射方向で内側の端 部（５４）および放射方向で外側の端部（５５）を有し；一方の層（５２，５３ ）の個々の端部（５４，５５）が、他方の層（５２，５３）の端部（５４，５５ ） に対して交互配列になっており；一つの層の放射方向で外側の端部が、タイヤの 断面高さ（ＳＨ）の約１／２の位置にある請求項１１に記載の空気ラジアルプラ イタイヤ(１０)。 １４．インナーライナー（３５）および防音弾性材インサート（４２）をさら に有し；該インサート（４２）がベルト縁部下でインナーライナー（３５）とプ ライ（３８）の間にあって、タイヤ（１０）の断面高さ（ＳＨ）の約５０％まで 延びている請求項１に記載の空気ラジアルプライタイヤ(１０)。 １５．前記カーカスプライ（３８）が、レーヨンのラジアルコード（４１）を 有する請求項１に記載の空気ラジアルプライタイヤ(１０)。 １６．前記カーカスプライ（３８）が、ナイロンのラジアルコード（４１）を 有する請求項１に記載の空気ラジアルプライタイヤ(１０)。 １７．前記カーカスプライ（３８）が、ＰＥＮのラジアルコード（４１）を有 する請求項１に記載の空気ラジアルプライタイヤ(１０)。 １８．前記カーカスプライ（３８）が、アラミドのラジアルコード（４１）を 有する請求項１に記載の空気ラジアルプライタイヤ(１０)。 １９．前記カーカスプライ（３８）が、ラジアルスチールコード（４１）を有 する請求項１に記載の空気ラジアルプライタイヤ(１０)。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｃ 15/06 Ｂ６０Ｃ 15/06 Ｂ Ｎ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 チス−フルゴン、マリエ−リタ、カトリ ン、アメリ ベルギー国 ベー―6600 バストニュ ブ ラ 50 (72)発明者 パクビェ、エリ、ジェラール、マリエ ルクセンブルグ国 エル―9746 ドロフェ ルト ル ド ヴィルト 10 (72)発明者 クレグ、ダヴィ、パテールゾン ルクセンブルグ国 エル―1418 ルクサン ブール ル デ トミニケン ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一対の平行な環状ビード；１個以上のラジアルカーカスプライ；前記ビー ド周囲に巻き付けられている一対の折返し部を有する少なくとも１個のラジアル カーカスプライ；タイヤの冠状領域において、前記１以上のラジアルカーカスプ ライの放射方向で外側に配置されたベルト構造；ならびに前記ベルト構造の幅と 実質的に等しい幅を有するオーバレイ；前記オーバレイの放射方向で外側に配置 されたトレッドおよび前記トレッドと前記ビードの間に配置された側壁を有する 、アスペクト比が０．２〜０．８である空気ラジアルプライタイヤにおいて、前 記オーバレイが補強フィラメントまたはコードを有してなり；該コードは、弾性 材に包み込まれたレーヨン、ＰＥＴ、アラミド、ＰＥＮまたはＰＶＡという材料 群から選択され；前記ベルト構造は、１８°〜２６°の範囲のコード角度を有す る２種類以上のアラミドコード補強層から形成されていることを特徴とする空気 タイヤ。 ２．前記オーバレイが、前記ベルト構造の放射方向で外側に螺旋状に巻かれて おり；幅が０．５インチ〜１．５インチであって、４〜４５本の平行補強フィラ メントまたはコードが埋め込まれている弾性材補強テープの連続片を有して成る 請求項１に記載の空気タイヤ。 ３．前記オーバレイの補強フィラメントが、密度２４０ｄＴｅｘ〜２２００ｄ ＴｅｘのＰＥＮフィラメントである請求項１に記載の空気タイヤ。 ４．前記ＰＥＮ補強コードが、撚り数５〜１０を有する請求項２に記載の空気 タイヤ。 ５．前記ＰＥＮ補強材が、４〜１２ｔｐｉの撚り数を有するヤーンおよびコー ドを有する１４４０／２ｄＴｅｘのコードである請求項３に記載の空気タイヤ。 ６．オーバレイの補強フィラメントがアラミドである請求項１に記載の空気タ イヤ。 ７．オーバレイの補強フィラメントがフレクステン１１００／２ｄＴｅｘであ る請求項５に記載の空気タイヤ。 ８．前記フィラメントが、約１５〜３０エンド・パー・インチ（ＥＰＩ）の密 度を有する請求項６に記載の空気タイヤ。 ９．前記トレッドが、オーバレイのコードの放射方向で外側の表面から最深の 周囲グルーブまでの寸法を有するアンダートレッドを有し、該アンダートレッド が２ｍｍ未満の平均厚さを有する請求項１に記載のタイヤ。 １０．前記アンダートレッドが、約１ｍｍの厚さを有する請求項８に記載のタ イヤ。 １１．各ビード芯の放射方向で外側に延び、プライに隣接しているアペックス をさらに有し、該アペックスが５０より大きいショアＤ硬度を有する請求項１に 記載のタイヤ。 １２．さらに２個の側壁インサートを有し；各側壁に１個のインサートがあり ；各インサートは、バイアスコードで補強された２層の弾性材層であり；第１の 層は第２の層と等位置で反対方向に向いて配置されており；これら２層は、カー カスプライのアペックスと折返し部分との間に挿入されている請求項１０に記載 のタイヤ。 １３．前記第１および第２の層が、２５°〜６０°のバイアスコード角度を有 する請求項１１に記載のタイヤ。 １４．第１および第２の層のそれぞれが、放射方向で内側の端部および放射方 向で外側の端部を有し；一方の層の個々の端部が、他方の層の端部に対して交互 配列になっており；一つの層の放射方向で外側の端部が、タイヤの断面高さの約 １／２の位置にある請求項１２に記載のタイヤ。 １５．インナーライナーおよび防音弾性材インサートをさらに有し；該インサ ートがベルト縁部下でインナーライナーとプライの間にあって、タイヤの断面高 さの約５０％まで延びている請求項１に記載のタイヤ。 １６．前記カーカスプライが、レーヨンのラジアルコードを有する請求項１に 記載の空気タイヤ。 １７．前記カーカスプライが、ナイロンのラジアルコードを有する請求項１に 記載の空気タイヤ。 １８．前記カーカスプライが、ＰＥＮのラジアルコードを有する請求項１に記 載の空気タイヤ。 １９．前記カーカスプライが、アラミドのラジアルコードを有する請求項１に 記載の空気タイヤ。 ２０．前記カーカスプライが、ラジアルスチールコードを有する請求項１に記 載の空気タイヤ。