JP2010242284A - ハイブリッドケーブル、該ケーブルの製造方法および該ケーブルを使用した複合ファブリック - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術の欠点を解消できるハイブリッドケーブル、該ケーブルの製造方法および該ケーブルを使用するタイヤに使用できる複合ファブリックを提供することにある。
【解決手段】本発明の複合ファブリックは１０より大きい最終接線係数：初期接線係数の比を有することを特徴とし、本発明の好ましい実施形態では、ハイブリッドケーブルは、９００ｃＮ／ｔｅｘより小さい初期係数のテクスタイルコアと、該コア上に巻回される１３００ｃＮ／ｔｅｘより大きい初期係数のテクスタイルラップとを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッドケーブル、該ケーブルの製造方法および該ケーブルを使用するタイヤに使用できる複合ファブリックに関する。また本発明は、このような複合ファブリックを使用するタイヤおよび装着組立体（mounted assembly）に関する。

高速走行する乗用車に装着することを意図したタイヤの開発により、これらのタイヤのための高性能構造がますます活発に開発されている。
これらの「高速」タイヤ構造に慣用的に使用されている１つの解決法は、通常テクスタイルケーブルで補強されるフーピングクラウンプライとも呼ばれている、金属またはテクスタイル補強要素を備えたこれらのタイヤのワーキングクラウンプライを覆うことからなる。例えばタイヤのクラウン補強体の半径方向外方に配置されるこのフーピングクラウンプライは、特に、該プライを補強するケーブルがタイヤの周方向正中平面に対して０°または０°に近い角度で螺旋状に配置されていることに特徴がある。また、クラウン補強体のフーピング機能を満たすため、上記ケーブルの代わりに、比較的幅狭のストリップまたはプライをほぼ０°の角度で配置することも知られている。

これまで、このようにして得られたケーブルに、小変形時には低引張り係数を、大変形時には高引張り係数を付与するため、一緒に撚られるそれぞれ低い初期引張り係数および高い初期引張り係数の材料をベースとする２つのスレッドで形成されるプライドヤーン型のハイブリッドケーブルが、フーピングクラウンプライのテクスタイルケーブルとして試験されている。ケーブルの引張り係数のこのデカップリングにより、ケーブルの力／伸び曲線上に遷移点が存在するようになり、これは、例えば、低い引張り係数の材料にはポリアミド６，６を使用し、高い初期引張り係数の材料にはアラミドを使用することにより得られる。
このようなハイブリッドケーブルを説明するため、特許文献１および非特許文献１を参照されたい。
プライドヤーン構造を有するこれらのハイブリッドケーブルの主な１つの欠点は、一般に１２０ｋｍ／ｈ以下の低速時（すなわち、比較的小さい変形時）を含む時点での、これらのケーブルを有するプライの過大フーピング張力である。ケーブルのこの引張りまたは早期「強化（stiffening）」により、タイヤによる走行ノイズが生じる。これらの速度ではこの走行ノイズが大きく、車両に載っている人を不快にする大きい原因である。

米国特許第３，９７７，１７２号明細書 米国特許第４，３４３，３４３号明細書 米国特許第４，８９３，６６５号明細書 国際特許公開第ＷＯ−Ａ−８５／０５１１５号明細書 国際特許公開第ＷＯ−Ａ−９６／０９３５６号明細書 国際特許公開第ＷＯ−Ａ−９７／０６２９４号明細書 欧州特許出願ＥＰ−Ａ−２４２ ８４０号明細書 欧州特許出願ＥＰ−Ａ−８２２ ０４７号明細書 国際特許公開第ＷＯ−Ａ−９７／４７４６３号明細書 欧州特許出願ＥＰ−Ａ−７１８ ０９０号明細書 国際特許公開第ＷＯ−Ａ−９８／２３４５７号明細書

「ケブラー(R)アラミドを含むハイブリッドタイヤコード（Hybrid tire cords containing Kevlar(R) aramid）」という名称に係るE. R. Barron著、Kautschuk＋Gummi Kunststoffe議事録（vol.40、No. 2、１９８７年２月、第１３０〜１３５頁、Heidelberg（ドイツ国））

本発明の目的は上記欠点を解消することにある。

この目的は、本件出願人が最近得た驚異的なハイブリッドケーブルにより達成される。各ハイブリッドケーブルは、１０より大きい最終接線係数：初期接線係数の比を有し、このため、例えば、
・１００〜１２０ｋｍ／ｈ以下の走行速度に固有の小さい変形時にはフーピングクラウンプライが小さい走行ノイズを発生し、および
・一般に１２０ｋｍ／ｈより高い走行速度に固有の大きい変形時にはクラウンプライがその満足できるフーピング機能を遂行するように、タイヤのフーピングクラウンプライを補強することが可能になる。
本発明によるハイブリッドケーブルを特徴付ける最終接線係数：初期接線係数の比の値は、これまでに得られているハイブリッドケーブルを特徴付ける同じ比の値（この値はいつでも１０より小さい）より大きいことに留意されたい。

本発明によるハイブリッドケーブルについてはこの値は１２より大きく、例えば１２〜３０の間にある。
本発明はこれらのハイブリッドケーブルのフーピングクラウンプライでの使用に限定されるものではなく、本発明は、乗用車用タイヤまたは重荷重を支持することを意図した重車両用タイヤまたは農業機械または建設機械用タイヤでのあらゆる使用を含むことに留意されたい。
本発明によるハイブリッドケーブルは、該ケーブルによりフーピングクラウンプライが補強されているタイヤのクラウン補強体の高速（一般に１２０ｋｍ／ｈより大きい）での耐久性を向上できることにも留意されたい。

本願における用語「ハイブリッドケーブル（hybrid cable）」とは、複合ケーブル、すなわち異なる性質および／または特性をもつ少なくとも２つの材料で構成されたケーブルを意味するものであると理解されたい。
本発明によるハイブリッドケーブルの「初期接線係数（initial tangent modulus）」とは、本願では、ゼロ伸び点に一致するこのケーブルの力／伸び曲線への接線の傾斜を意味する。
このハイブリッドケーブルの「最終接線係数（final tangent modulus）」とは、ケーブルの破断に一致する伸びに対するケーブルの力／伸び曲線への接線の傾斜を意味する。
本発明による各ハイブリッドケーブルは力／伸び曲線を有し、該曲線は、ケーブルのゼロ伸び点および破断点にそれぞれ一致するこの曲線への上記接線の軌跡に非常に近似しており、このため、小さい変形時および大きい変形時（すなわち、それぞれ低速および高速での走行速度時）のケーブルの接線係数のデカップリングが生じることに留意されたい。

本発明の好ましい実施形態によれば、ハイブリッドケーブルは、９００ｃＮ／ｔｅｘより小さい初期係数のテクスタイルコアと、該コア上に巻回される１３００ｃＮ／ｔｅｘより大きい初期係数のテクスタイルラップとを有するラップ形式である。
コアまたはラップの「初期係数（initial modulus）」とは、本願の説明において、ラップ型ハイブリッドケーブルから最初に取出されるこれらの各構成要素の小変形時の引張り係数を意味するものと理解されたい。この初期係数は、０．５ｃＮ／ｔｅｘの標準初期張力の直後に測定した、原料状態でのコアまたはラップの力／伸び曲線のリニア部分の傾斜である。
前記初期係数および接線係数並びに本願の説明において述べる拡張した機械的特性（より詳しくは、靭性および破断時の伸び）は、力（ｄａＮ）／伸び（％）型の測定手段により既知の方法で測定され、この測定は、下記作動パラメータすなわち、
牽引長さ：４００ｍｍ、
牽引速度：２００ｍｍ／分、
標準初期張力：０．５ｃＮ／ｔｅｘ
を用いて「４Ｄ」グリッパを備えた「ＩＮＳＴＲＯＮ」機械により行なわれる。

「ラップ型（wrapped）」ケーブルとは、本願での定義により、例えばラップが螺旋状に巻回される「真直（straight）」コアを意味するものと理解されたい。この定義に当てはまるラップ型ケーブルの説明については、例えば上記特許文献２および３を参照されたい。
表現「真直コア（straight core）」（英語では、慣用的に用語「コア」または「コアヤーン」と呼ばれている）とは、ラップが巻回される単一スレッドまたは一緒に撚られた数本のスレッドを意味するものと理解されたい（前記ラップも単一スレッドまたは一緒に撚られる数本のスレッドで形成される）。従って、コア上へのラップの組付けは、前記プライド構造のケーブルとは異なり、これらの２つの構成要素にプライング（plying）作業を行なうことなく実行される。

本発明の説明において、用語「スレッド（thread）」とは、一緒に撚られる小さい直径の多数のエレメンタリフィラメントおよび単一のモノフィラメントをベースとするスパンヤーン（例えば、各々がほぼ１０ミクロンに近い直径をもつ約１００本のエレメンタリフィラメントをベースとするスパンヤーン）を等しく意味する。
「モノフィラメント（monofilament）」とはユニットフィラメント（定義により撚られていない）を意味し、その直径すなわち太さＤ（すなわち、フィラメントの横断面が円形でないときは、最小横断面寸法）は少なくとも４０μｍ（１．７ｔｅｘの最小線密度）に等しい。従って、この定義は、本質的に円筒状（すなわち円形断面）のモノフィラメントおよび平坦な楕円形のモノフィラメント、または厚さＤのストリップまたはフィルムであっても等しくカバーする。

本発明による前記好ましいモードの実施形態の一例によれば、ラップ型ハイブリッドケーブルは、前記コアが単一スパンヤーンで形成されかつ前記ラップが一緒に撚られた１本以上（好ましくは２〜４本）のスパンヤーンで形成されるように構成される。この場合、前記コア上にラップを巻回する前に、約数十または数百回／ｍの撚りが、コアを形成するスパンヤーン上に付与される。
本発明による好ましい実施形態の他の例によれば、ラップされるハイブリッドケーブルは、前記コアが一緒に撚られた数本のスパンヤーンで形成されかつ前記ラップが一緒に撚られた１本以上のスパンヤーンで形成されるように構成される。

本発明による前記好ましいモードの実施形態の他の例によれば、ラップ型ハイブリッドケーブルは、前記コアがモノフィラメントで形成され、かつ前記ラップが単一のスパンヤーンまたは一緒に撚られた幾本かのスパンヤーンで形成される。
本発明による前記好ましいモードの他の実施形態の例によれば、ラップ型ハイブリッドケーブルは、前記コアが単一のスパンヤーンまたは一緒に撚られた幾本かのスパンヤーンで形成され、かつ前記ラップがモノフィラメントで形成される。
本発明による前記好ましいモードの他の実施形態の例によれば、ラップ型ハイブリッドケーブルは、前記コアおよびラップの各々がモノフィラメントで形成される。
本発明の説明では、スパンヤーンの線密度は少なくとも３つのサンプルについて決定され、各サンプルは、スパンヤーンのこの長さの重量を計測することにより５０ｍの長さに一致する。線密度はｔｅｘ（１０００ｍのスパンヤーンの重量（ｇ）であり、０．１１１ｔｅｘは１デニールに等しいことを記憶されたい）で与えられる。
靭性（破断荷重を線密度で除したもの）および種々の引張り係数はｃＮ／ｔｅｘ（１ｃＮ／ｔｅｘ＝０．１１ｇ／デニール）で表される。

非制限的態様で、本発明のラップ型ハイブリッドケーブルのコアは、
ポリアミド６，６のような脂肪族ポリアミドと、
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のような脂肪族ポリエステルと、または
レーヨンとで形成できる。
本発明によるラップ型ハイブリッドケーブルのラップは、例えば、
アラミドのような芳香族ポリアミドと、
「ＶＥＣＴＲＡ」の名称で販売されているポリエステルのような芳香族ポリエステルと、または
例えば上記特許文献４、５および６に開示されているような、高い初期係数をもつ液晶オリジンのセルロースまたはセルロース誘導体とで形成される。

本発明による前記好ましいモードの実施形態の一例によれば、ラップ型ハイブリッドケーブルは、ポリアミド６，６のような脂肪族ポリアミドのコアと、アラミドのような芳香族ポリアミドまたは高係数の液晶オリジンのセルロースのラップとからなる。
本発明による前記好ましいモードの他の特徴によれば、ラップ型ハイブリッドケーブルは、コアが１０％より大きい破断点での伸びを有する。
本発明による前記好ましいモードの他の特徴によれば、ラップ型ハイブリッドケーブルは、遷移点をもつ力（ｄａＮ）／伸び（％）曲線を有し、遷移点のこの側ではケーブルの引張り係数はコアの引張り係数に実質的に等しく、遷移点を超えたところのこのケーブルの引張り係数はラップの引張り係数に実質的に等しい。この遷移点は１〜７％、好ましくは２〜４％の伸びに一致する。
既知のように、「遷移点（transition point）」（すなわち傾斜の変化点）とは、ゼロ伸び点および破断点での２つの接線が交差する伸びに一致する点をいう。

本発明の実施形態の好ましいモードによるラップ型ハイブリッドケーブルは、本質的に、
単一スレッドまたは一緒に撚られる複数のスレッドで形成されたコアおよびラップの各々を別々に作り、
ラップ型ケーブル内のコアの撚りピッチがラップの撚りピッチより大きくなるように、コア上にラップを例えば螺旋状に巻回することからなる方法により製造される。
この組立ては、例えば体積ケーブリング装置（volumetric cabling device）およびリング型フレームにより行なわれる。

本発明による複合ファブリックは、本発明による前記ハイブリッドケーブル（すなわち、各ハイブリッドケーブルが、１０より大きい最終接線係数：初期接線係数の比を有している）により補強された少なくとも１つのジエンエラストマーをベースとするゴム配合物を有し、この複合ファブリックはタイヤに有利に使用できる。
「ジエン（diene）」エラストマーとは、既知のように、少なくとも一部がジエンモノマー、すなわち２つの炭素−炭素二重結合（共役であるか否かは問わない）を含むモノマーから得られたエラストマーを意味することを理解されたい。

好ましくは、このゴム配合物は、１５％より大きい共役ジエンに源を有するユニットのモル比をもつ少なくとも１つのジエンエラストマーをベースとしている（このようなジエンエラストマーは、一般に「本質的に不飽和」であるといわれている）。
かくして、例えば、ブチルゴムまたはジエンおよびＥＰＤＭ型のαオレフィンのようなジエンエラストマーは前記定義には含まれず、「本質的に飽和」したジエンエラストマー（常に１５％以下のジエンに源を有するユニットのモル比を有する）であるとして説明される。
より好ましくは、このゴム配合物は、５０％より大きい共役ジエンに源を有するユニットのモル比をもつ少なくとも１つのジエンエラストマーをベースとしている（このようなジエンエラストマーは、一般に「高度に不飽和」であるといわれる）。この場合、このジエンエラストマーは、ポリブタジエン、天然ゴム、合成ポリイソプレン、種々のブタジエンコポリマー、種々のイソプレンコポリマーおよびこれらのエラストマーの混合物からなる群から選択されるのが好ましい。

ポリブタジエンのうち、特に、４〜８０％の１，２ユニットの含有量をもつもの、または８０％以上のｃｉｓ−１，４の含有量をもつものが適している。
合成イソプレンのうち、９０％以上のｃｉｓ−１，４結合量をもつもの、特にｃｉｓ−１，４ポリイソプレンが適している。
ブタジエンまたはイソプレンコポリマーのうち、これらは、特に、８〜２０個の炭素原子をもつ１つ以上のビニル芳香族配合物をもつこれらの２つのモノマーのうちの少なくとも１つのモノマーの共重合により得られるコポリマーであると理解すべきである。適当なビニル芳香族配合物として、例えばスチレン、オルトメチルスチレン、メタメチルスチレンおよびパラメチルスチレン、商用混合物の「ビニルトルエン（vinyltoluene）」、パラタート（para-tert）・ブチルスチレン、メトキシスチレン、クロロスチレン、ビニルメシチレン、ジビニルベンゼンおよびビニルナフタレンがある。コポリマーには、９９〜２０重量％のジエンユニットおよび１〜８０重量％のビニル芳香族ユニットを含有させることができる。

上記ブタジエンコポリマーまたはイソプレンコポリマーのうち、ブタジエン／スチレンコポリマー、イソプレン／ブタジエンコポリマー、イソプレン／スチレンコポリマーまたはイソプレン／ブタジエン／スチレンコポリマーが好ましいことに留意されたい。
要約すれば、ポリブタジエン（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、合成ポリイソプレン（ＩＲ）、ブタジエン／スチレンコポリマー（ＳＢＲ）、イソプレン／ブタジエンコポリマー（ＢＩＲ）、イソプレン／スチレンコポリマー（ＳＩＲ）、ブタジエン／スチレン／イソプレンコポリマー（ＳＢＩＲ）からなる「高度に不飽和」のジエンエラストマーおよびこれらのエラストマーの混合物からなる群から選択されたジエンエラストマーが好ましい。

有利なことは、本発明による複合ファブリックのゴム配合物は、大部分（５０％より大きい実体部分）または全部を上記「高度に不飽和」のジエンエラストマーで、可能ならば小部分に使用される１つ以上の「本質的に飽和」されたジエンまたは非ジエンエラストマーと組合せて、および／または小部分にも使用されるエラストマー以外のポリマー（例えば熱可塑性ポリマー）と組合せて構成できることである。
本発明による複合ファブリックのゴム配合物はまた、タイヤの製造に通常使用される全部または幾つかの添加物、例えばカーボンブラックまたはシリカのような補強充填剤、例えば抗酸化剤のような抗熟成剤、エキステンダー油、未硬化状態の配合物の処理を容易にする可塑剤、イオウまたはイオウ供与体および／または過酸化物供与体、促進剤、加硫活性剤または抑制剤、メチレン受容体およびメチレン供与体、樹脂、｛ＲＦＳ｝（レソルシノール／ホルムアルデヒド／シリカ）型または金属塩特にコバルト塩からなる既知の接着促進系で構成される。

本発明による複合ファブリックは種々の形態、例えばプライ、バンド、ゴムのストリップまたはブロックの形態で提供され、これらの中に、例えばモールディング、カレンダリングまたは押出手段のように当業者に知られた種々の手段を用いて金属補強スレッドが組込まれる。

本発明の第一実施形態によるタイヤはクラウンを有し、該クラウンが両側壁および両ビードにより延長されておりかつ前記ビード内に係止されたカーカスプライを有し、前記クラウンが、
・周方向に対して１０〜４５°の角度αで配向された平行ケーブルを備えた少なくとも１つの補強クラウンプライと、
・周方向に配向されかつ螺旋状に巻回されたケーブルを備えた少なくとも１つのフーピングクラウンプライとを有し、前記フーピングクラウンプライは、前述の本発明による複合ファブリックで作られている。
本発明によるこの第一モードの実施形態の一例では、このタイヤは、フーピングクラウンプライが補強クラウンプライ（単一または複数）の半径方向外方に配置されるように構成されている。

本発明によるこの第一モードの実施形態の他の例は、フーピングクラウンプライはカーカスプライの半径方向内方に配置されている。
本発明によるこの第一モードの実施形態の他の例によれば、このタイヤは、クラウンが、少なくとも２つの重畳された補強クラウンプライを有し、各補強クラウンプライが平行ケーブルを備え、該ケーブルが、一方のプライから他方のプライにかけて、周方向に対して１０〜４５°の角度（α、β）で交差し、フーピングクラウンプライが補強クラウンプライの間に配置されている。
本発明によるこの第一モードの実施形態の他の例によれば、タイヤの加硫された新しい状態において、フーピングクラウンプライのハイブリッドケーブルは、その全幅に亘って高温収縮ポテンシャル（ＣＳ）を有し、該高温収縮ポテンシャルは、ハイブリッドケーブルがフーピングクラウンプライ内に組込まれる前に接着されている同じケーブルの高温収縮ポテンシャルに等しいか、これより小さいことが有利である。

本件出願人は、フーピングクラウンプライのハイブリッドケーブルのこの高温収縮ポテンシャルが、低速での走行ノイズを一層顕著に低減できると同時に、ハイブリッドケーブルに高速での高レベル抵抗性を付与できることに注目している。
クラウンの全幅に亘って、加硫後のタイヤのこれらのケーブルの最終直径から０．５％より小さく偏寄する敷設直径で周方向に敷設されるハイブリッドケーブルは、タイヤの製造中またはその加硫中に大きいシェ−ピング作用を受けることはない。このような大きいシェ−ピングを受けると、例えば、タイヤの製造または加硫中に、２〜３％を超えるこれらのケーブルの局部伸びが生じることがある。この伸びは、一般に、このようにして形成されるケーブルの特性、特にケーブルの係数、収縮ポテンシャルおよび張力状態に悪影響を与える。
この結果、加硫タイヤおよび全てのプライに使用されるハイブリッドケーブルは、これらがタイヤ内に配置される前の接着型ケーブルの状態に非常に近い状態になる。

「接着型ケーブル（adherised cables）」とは、サイジングまたは接着剤処理（adherising treatment）と呼ばれる適当なコーティング処理を受けたケーブルであって、適当な熱処理後に上記ゴム配合物に接着できるようにしたケーブルを意味するものと理解されたい。ケーブルは、従来技術で一般的な接着剤の浴に通すことにより連続工程でサイジングされかつ張力を付与した状態で熱処理され、必要レベルの収縮ポテンシャル（contraction potential：ＣＳ）が付与される。

「高温収縮ポテンシャル」（ＣＳ）とは、１８５±０．５℃の一定温度に調整されたオーブン（TESTRITE型）の棚と棚との間で、各エレメンタリヤーンの線密度の１／２合計（half-sum）に等しい圧力下で配置されたテクスタイル補強スレッドの長さの相対変化を意味するものと理解されたい。このポテンシャルは、次の公式：ＣＳ（％）＝１００×｜Ｌ_1-Ｌ₀｜／Ｌ₀により％で洗わされる。ここで、Ｌ₀は、各エレメンタリヤーンの線密度の１／２合計に等しい圧力下の大気温度での、接着型補強スレッドの初期長さであり、Ｌ₁は、１８５℃での同じ補強スレッドの長さである。長さＬ₁は、１２０ｓ±２％に等しい１８５℃の温度での補強スレッド安定化時間の終時に測定される。ＣＳ測定の標準偏差は±０．１５％である。
このポテンシャルは、補強スレッドの製造時または使用時に補強スレッドが受ける一連の作業の直接的な結果である。
タイヤに組込まれる前の本発明によるハイブリッドケーブルの高温収縮ポテンシャルは、０．５％より大きいことが好ましく、１％より大きいことがより好ましい。

本発明によるタイヤの加硫後にハイブリッドケーブルの幾つかのセクションがフーピングクラウンプライから取出され、これらの高温収縮ポテンシャルが直ちに測定された（すなわち、ＴＥＳＴＲＩＴＥオーブン内への同じケーブルの導入からケーブルの取出しを分離する時間は６０秒以下である）。これらの測定により、ケーブルのＣＳの値は、タイヤ内でのケーブルの軸線方向位置の如何にかかわらず、タイヤ内に導入される前にケーブルが保有していた値に等しいか、ずっと小さい。

本発明の一実施形態によれば、上記特許文献７および８に開示されているように、本発明のタイヤは、その内部キャビティの形状を付与する剛性コア上で製造するのが有利である。製造作業のいかなる瞬間でもシェ−ピングを受けることなく、最終位置に直接配置されるタイヤの全ての構成要素が、最終構造により要求される順序でこのコアに取付けられる。硬化はコア上で行なわれ、コアは、加硫フェーズの完了後に取出される。
この製造方法は、伝統的なシェ−ピングフェーズ中に、特に０°の角度に配向されたハイブリッドケーブルに付与される予応力を大幅に低減し、或いは無くすこともできるという長所を有している。
補強スレッドを、敷設時に付与される変形状態に維持するため、無空気タイヤ（non-pneumatic tyre）はコア上で部分的に冷却することもできる。

本発明の他の実施形態によれば、上記特許文献９および１０に開示されているように、周方向に配向されたハイブリッドケーブルを敷設する前にタイヤブランクをシェ−ピングする状態で、タイヤをドラム上で同等に製造できる。
本発明による他の実施形態によれば、ハイブリッドケーブルは、硬化金型内で目的とする形状と同じ幾何学的形状に敷設することもできる。次に、当業者に知られたトランスファ技術を用いて、クラウンブロックがタイヤの補完ブランクに組付けられ、次に、これも既知の原理を用いて、タイヤが、この内部に膜を配置することにより嵌合および加圧される。
この実施形態はまた、加硫プレス内でのシェ−ピングにより、予応力が無くなることが保証される。
これらの全ての実施形態は、加硫後のタイヤ内のハイブリッドケーブルの最終直径から０．５％以下で、クラウンの全幅に亘って拡開する敷設直径で螺旋状に巻回される周方向に配向されたハイブリッドケーブルを製造できる。

重車両への装着に使用できる本発明の実施形態の一例による装着組立体は、リムと、該リムに装着されたタイヤと、支持膜とを有する。支持膜は、タイヤ内でリムに取付けられ、タイヤ内の圧力が低下した場合にタイヤを支持することができる。このため、装着組立体は、その内部空間内に２つの相互気密キャビティを有し、これらの気密キャビティは支持膜により互いに分離されている。支持膜は、そのクラウンが、少なくとも１つの補強クラウンと、装着組立体の周方向に配向されたケーブルを備えたフーピングクラウンプライとにより補強されている。
この装着組立体は、前記フーピングクラウンプライが、本発明による前述の複合ファブリックで構成されている。
この支持膜内のキャビティは、タイヤの残余のキャビティ内の圧力より高い圧力に膨張されることを意図している。これらの慣用の使用状態で、膜は、タイヤがその推奨圧力で使用されるタイヤの負荷半径より小さい、クラウンでの転がり半径を有している。

タイヤがパンクした場合には、支持膜内部のキャビティとタイヤのキャビティとの間の圧力差が所与の値を超えるやいなや、膜のフーピングクラウンプライが破断して膜をタイヤの下に配置し、これにより、装着組立体が、劣化モードで許容できる状態で走行し続けることを可能にする。この装着組立体の一般的作動については、上記特許文献１１の説明を参照されたい。

本発明によるフープ型ハイブリッドケーブルの力／伸び特性を示すグラフである。 本発明の一実施形態に従って配置されたフーピングクラウンプライを有するタイヤを示す軸線方向１／２断面図である。 本発明の実施形態の他の例に従って配置されたフーピングクラウンプライを有するタイヤを示す軸線方向１／２断面図である。 本発明の実施形態の他の例に従って配置されたフーピングクラウンプライを有するタイヤを示す軸線方向１／２断面図である。 本発明の実施形態の他の例に従って配置されたフーピングクラウンプライを有するタイヤを示す軸線方向１／２断面図である。 タイヤが負荷圧力下にあるときのリム、タイヤおよび安全膜からなる装着組立体の子午線方向断面図である。 タイヤが通常状態で走行しているときのリム、タイヤおよび安全膜からなる装着組立体の子午線方向断面図である。 劣化モードで走行している図６および図７と同じ装着組立体の子午線方向断面図である。 劣化モードで走行している図６および図７と同じ装着組立体の子午線方向断面図である。

本発明の上記並びに他の特徴は、本発明の実施形態の幾つかの例についての以下の説明を読むことにより一層良く理解されよう。これらの例は例示のためのものであり、これらに限定されるものではない。以下、添付図面を参照して本発明を説明する。
本発明によるラップ型ハイブリッドケーブルの実施形態の例
本発明によるラップ型ハイブリッドケーブルは、反対方向でかつ同じ撚りピッチで別々に作ることにより製造された。すなわち、
一方では、ケーブルのコアを構成することを意図した９４ｔｅｘに等しい線密度のポリアミド６，６のスパンヤーンをベースとする自撚のスレッド（一般に、当業者には「もろ撚り糸（folded yarn）」と呼ばれている）、および
他方では、ケブラー（Kevlar^(R)）（アラミド）で作られた、一緒に撚られた２本のスパンヤーンをベースとするスレッド（一般に、当業者には「プライドヤーン（plied yarn）」と呼ばれている）である。各スレッドは１６７ｔｅｘに等しい線密度を有し、このスレッドは前記ケーブルのラップを構成することを意図している。
より正確には、コアのプライドヤーンは２００回／ｍ（Ｓ２００）のピッチでＳ方向に撚られ、ラップのスパンヤーンは同じピッチ（Ｚ２００）でＺ方向に一緒に撚られている。

次にラップスレッドコアスレッド上で螺旋状に巻回され、体積ケーブリング装置（volumetric cabling device）およびリング型フレームにより１１５回／ｍの付加撚りが付与される。この付加撚りは、コアの撚り方向（Ｓ）に行なわれ、これにより、ラップ型ケーブルのコアの撚りピッチは３１５回／ｍとなり、前記ケーブルのラップの撚りピッチはＺ方向に８５回／ｍとなる。
このようにして得られたラップ型ハイブリッドケーブルは、次に、０．２５ｄａＮの処理張力を用いてサイジングされる。

図１は、本発明によるこのサイジングされたラップ型ハイブリッドケーブルについて得られた力／伸び曲線（図１の参照番号１で示す曲線）を、
一緒に撚られた２本のケブラー^(R)スパンヤーンで形成されたプライドヤーン型のスレッド（各スレッドは、１６７ｔｅｘの線密度を有しかつ３１５回／ｍのピッチで撚られている）の曲線および、
ポリアミド６，６のスパンヤーン（９４ｔｅｘの線密度を有しかつ３００回／ｍのピッチで自撚されている）の曲線
と比較したものである。
この図１にはまた、本発明によるラップ型ハイブリッドケーブルの曲線１への接線であって、一方ではゼロ伸び点での接線Ｔ_i、および他方ではケーブルの破断点に一致する伸びでの接線Ｔ_Rが示されている。これらの接線は、約２．５％のケーブルの伸びに一致する遷移点で交差する。

これらの接線Ｔ_i、Ｔ_Rの傾斜を計算すると、それぞれ、ゼロ伸び点および破断点でのケーブルの初期接線係数および最終接線係数が得られる。これから、前記ケーブルの最終接線係数：初期接線係数の比が演繹される。
接線Ｔ_Rについては約１．０１ｄａＮの傾斜、および接線Ｔ_iについては約０．０７８ｄａＮの傾斜が得られ、従って、本発明によるラップ型ハイブリッドケーブルの最終接線係数：初期接線係数の比の値は１２．９５となる。
小さい変形および大きい変形での接線係数のこの非常に大きいデカップリングにより、本発明によるラップ型ハイブリッドケーブルの力／伸び曲線が、接線Ｔ_i、Ｔ_Rの軌跡に非常に近いという事実が生じる。

例えば１２０ｋｍ／ｈより低い走行速度で固有の小さい変形時には、ラップ型ハイブリッドケーブルの引張り係数は、ラップ型ハイブリッドケーブルが有するコアの引張り係数に実質的に一致し（図１の小さい伸びでの特徴１、３の類似傾斜を参照されたい）、このため、このケーブルをタイヤのフーピングクラウンプライの補強要素として使用すると、走行ノイズが低減される。
また、例えば１２０ｋｍ／ｈより高い走行速度で固有の大きい変形時には、ラップ型ハイブリッドケーブルの引張り係数は、ラップ型ハイブリッドケーブルが有するラップの引張り係数に実質的に一致し（図１の大きい伸びでの特徴１、２の類似傾斜を参照されたい）、このため、これらのケーブルにより補強されるクラウンプライの満足できるフーピング機能が得られる。
下記の２つのシリーズの試験は、タイヤのフーピングクラウンプライに本発明のラップ型ハイブリッドケーブルを設けることにより得られる長所を示している。

クラウンが２つの交差型クラウンプライおよびフーピングクラウンプライを有する乗用車用タイヤが装着された車両での第一シリーズの走行試験
これらの試験は、乗用車型高速車両に装着されることを意図した寸法２３５／５５−１７のタイヤＡ、Ｂ、Ｃに関するものである。これらの各タイヤのクラウンブロックは２つの交差型補強プライを有し、各補強プライは１．５ｍｍのピッチを有する非フープ型６．２３金属ケーブルを有し、また、フーピングクラウンプライはタイヤの周方向に配向されたケーブルを有している。
タイヤＡの場合には、このフーピングクラウンプライのケーブルはポリアミド６，６で作られている（「高性能」タイヤの場合の慣用的なフーピング解決法）。許容できる速度抵抗を得るため、このプライは、ゴム内に螺旋状に被覆されたケーブルのバンドを巻回する技術により、２つの重畳層に配置されている。これらのケーブルの密度は１ｄｍ当り２００本のケーブルである。
タイヤＢの場合には、このフーピングクラウンプライのケーブルはアラミドで作られている。このプライは、１ｄｍ当り５０本のケーブルのケーブル密度で単一層に配置されている。
タイヤＣの場合には、このフーピングクラウンプライのケーブルは、上記実施形態の例に従って製造された本発明によるラップ型ハイブリッドケーブルで作られている（ポリアミド６，６コア上に螺旋状に巻回されたアラミドラップをベースとしている）。このプライはまた、１ｄｍ当り５０本のケーブル密度で単一層に配置される。

これらのタイヤＡ、Ｂ、Ｃの各々について４つの試験が行なわれた。
・「ボディ・ハム（body hum）」：この試験は平均的な等級のハイウェイ型道路上で定速走行する車両が通るときに引起こされる音響的不快感が通行人に与える感覚を表すものである。車両は標準化された測定領域について所与の速度で走行し、マイクロフォンはノイズレベルをｄＢ（Ａ）で記録する。
・「コースト・バイ（coast by）」ノイズ：この試験は、中間等級の自動車道路型道路上で定速で車両が通るときに発生される音響的不快感が近隣居住者に与える感覚を表すものである。車両は、標準化された測定領域（標準規格ＩＳＯ ＤＩＳ １０ ８４４）上を、所与の速度で、トランスミッションを中立にしかつエンジンを停止させて走行され、マイクロフォンはノイズレベルをｄＢ（Ａ）で記録する。
・「コンタクト」：この試験は、マンホールカバー型の障害物上を定速で車両が通るときに引起こされる振動および音響的不快感が通行人に与える感覚を表すものである。車両は所与の速度でこのカバー上を走行し、オペレータは、振動および音響レベルを評価し、次に、−２から＋２までのスケール上に利得（−）または減退（＋）を移す。「コントロール」タイヤ（基準）は０にある。
・速度抵抗：所与の速度および膨張圧力で、タイヤが破壊するまでタイヤの速度を徐々に増大させていく。試験結果は、達成される最高速度により、およびタイヤの破壊の原因を観察することにより得られる。

下記表１および表２は、得られた値を示すものである。

この表１は、フーピングクラウンプライに使用されたラップ型ハイブリッドケーブルが、ポリアミド６，６のケーブルを組込んだ「コントロール」タイヤと比較して、これらの「コントロール」タイヤＡに使用されているよりもケーブル密度が小さいにもかかわらず、本発明によるタイヤＣに、速度抵抗の改善、および「ボディ・ハム」および「コンタクト」ノイズの低減を付与していることを示している。
これらのラップ型ハイブリッドケーブルは、「コントロール」タイヤＡの「コースト・バイ」と比較して、本発明によるタイヤＣの「コースト・バイ」ノイズに悪影響を与えないことに留意されたい。

この表２はタイヤＢを「コントロール」タイヤと考え、ラップ型ハイブリッドケーブルが、速度抵抗に悪影響を与えることなく、本発明によるタイヤＣに「コースト・バイ」ノイズの大幅な低減をもたらすことを示している。

クラウンが２つの交差型補強クラウンプライ、他の２つの補強クラウンプライおよびフーピングクラウンプライを有する乗用車用タイヤが装着された車両での第二シリーズの走行試験
これらの試験は、乗用車型高速車両に装着されることを意図した寸法２３５／５５−１７のタイヤＤおよびＥに関するものである。これらの各タイヤのクラウンブロックは２つの交差型補強プライを有し、各補強プライは０．７ｍｍのピッチを有する非フープ型２．２３金属ケーブルを有し、他の２つの補強クラウンプライの各々が１．２５ｍｍのピッチを有する非フープ型４．２３金属ケーブルを有し、また、フーピングクラウンプライはタイヤの周方向に配向されたケーブルを有している。
タイヤＤの場合には、このフーピングクラウンプライのケーブルはポリアミド６，６で作られている。このプライは、ゴム内で螺旋状に被覆されたケーブルのバンドを巻回する技術により、２つの重畳層に配置されている。これらのケーブルの密度は１ｄｍ当り２００本のケーブルである。
タイヤＥの場合には、このフーピングクラウンプライのケーブルは、本発明の上記実施形態の例によるラップ型ハイブリッドケーブルで作られている（ポリアミド６，６コア上に螺旋状に巻回されたアラミドラップをベースとしている）。このプライは、１ｄｍ当り５０本のケーブルのケーブル密度で単一層に配置されている。

これらのタイヤＤおよびＥについて付加試験が行なわれた。
・ドリフト剛性の決定：所与の速度、膨張圧力および負荷でドリフト角度が設定されかつその結果得られるドリフトスラストが測定された。結果は、ドリフトスラスト：ドリフト角の比を用いて表される。測定は、±１°のドリフト角の間で慣用的に行なわれる。

下記表３は、ドリフト剛性、「ボディ・ハム」（以下、「ＢＨ」と略記）および「コンタクト」試験について得られた結果を示す。

この表３は、フーピングクラウンプライに使用されたラップ型ハイブリッドケーブルが、「コントロール」タイヤＤと比較して、本発明によるタイヤＥに、ドリフト剛性の大幅な改善、および「ボディ・ハム」および「コンタクト」ノイズの低減を付与していることを示している。

本発明によるラップ型ハイブリッドケーブルを備えたフーピングクラウンプライのタイヤの構成例
図２は、クラウン４を有しかつこれから２つの側壁５および２つのビード（図示せず）が延びている構成の本発明によるタイヤＰの軸線方向１／２断面図である。
クラウン４は、両ビード内に既知の態様で係止されたカーカスプライ６と、２つの補強プライ７、８とを有し、該プライ７、８は、互いに平行で一プライから隣接プライにかけて交差しかつ周方向に対して約３０°の角度（α、β）を形成しているケーブルで形成されており、本発明によるラップ型ハイブリッドケーブルを備えたフーピングクラウンプライ９を更に有している。
これらのラップ型ハイブリッドケーブルはクラウン４の優れたフーピングを確保すべく螺旋状に巻回されており、かつタイヤＰの周方向に配向されている。
カーカスプライ６はラジアル型であり、周方向に対してほぼ９０°の角度で配向されている。

図３は、前述のようなカーカスプライ６と、２つの交差型補強プライ７、８と、前記カーカスプライ６と２つの交差型補強プライ７、８との間で半径方向に配置されたフーピングクラウンプライ９とを有するタイヤＰ'の軸線方向１／２断面図である。この構成は、トレッドに孔があくことにより生じることがある損傷からフーピングクラウンプライ９を保護できる長所を有している。

図４は、前述のようなカーカスプライ６と、２つの交差型補強プライ７、８と、該２つの交差型補強プライ７、８の間に配置されたフーピングクラウンプライ９とを有するタイヤＰ”の軸線方向１／２断面図である。

図５は、前述のようなカーカスプライ６と、２つの交差型補強プライ７、８と、カーカスプライ６内に半径方向に配置されたフーピングクラウンプライ９とを有するタイヤＰ'''の軸線方向１／２断面図である。
本発明によるラップ型ハイブリッドケーブルは、これらのケーブルがフーピングクラウンプライ９に組込まれたタイヤＰ、Ｐ'、Ｐ”またはＰ'''に、低速走行時の走行ノイズの低減および高速走行時の満足できるフーピングを付与する。

重車両に装着することを意図した本発明による装着組立体の実施形態の例
図６および図７には、タイヤＰ、装着リムＪおよび支持膜Ｍを有する本発明の重車両用装着組立体Ｅが示されている。
タイヤＰは、慣用的に側壁２０を有し、該側壁２０は、その半径方向外方がトレッド２１に結合されかつその半径方向内方が両ビード２２へと延びている。各ビード２２は少なくとも１つのビードワイヤ２３により補強され、該ビードワイヤ２３の回りにはラジアルカーカス補強体２４が係止されアップターン２５を形成している。カーカス補強体２４には、クラウン内においてクラウン補強体２６が半径方向に重畳されている。クラウン補強体２６は、金属ワイヤまたはケーブルからなる少なくとも２つのプライを有し、金属ワイヤまたはケーブルは、各プライ内で互いに平行でかつ一プライから隣接プライにかけて交差し、かつタイヤＰの周方向に対して５〜４５°の角度を形成している。
タイヤＰはチューブレスタイヤと呼ばれるものであり、膨張ガスを通さないゴム配合物で形成された内側層を有している。タイヤＰおよびリムＪの組立体は、第一気密内部キャビティ２７を形成している。

空気圧支持膜Ｍは、第一キャビティ２７内に第二気密キャビティ１５を形成している。この膜Ｍは閉鎖され、側壁１１を有しかつそのクラウンがクラウン補強体１２により補強されている。半径方向に膨張できるクラウン補強体１２は、例えば周方向に配向されたケーブルからなるフーピングクラウンプライ１３０を有するフーピング補強体１３に関連している。
本発明によれば、フーピングクラウンプライ１３０のこれらの周方向ケーブルは本発明によるラップ型ハイブリッドケーブルであり、例えばポリアミド６，６コア上に螺旋状に巻回されたアラミドラップで作られている。
これらのラップ型ハイブリッドケーブルは、プライ１３０が、一方では遠心力による力に対して、他方では圧力差ｐ₀−ｐ₁による力に対して膜Ｍの満足できるフーピング機能を発揮することを可能にする。ここで、ｐ₀は支持膜Ｍのキャビティ１５内の膨張圧力であり、例えば９．５×１０⁵Ｐａに等しい。またｐ₁はタイヤＰのキャビティ２７内の圧力であり、例えば９．０×１０⁵Ｐａに等しい。これらの膨張値は、選択された例での冷状態の定格値である。

このフーピング機能は、装着組立体Ｅの通常走行状態すなわち荷重を受けている状態で、膜Ｍが、対象とするタイヤＰに推奨される荷重、圧力、速度、および事実上一定でタイヤＰの負荷半径Ｒ_Eより小さい半径Ｒ_Mを維持できるようにする（図７は、通常の走行状態での装着組立体Ｅの負荷部分を示す）。
膜Ｍは、薄いゴムの層１４によりフーピング補強体１３を覆うことにより完成される。
タイヤＰが、徐々にまたは突然に内部圧力を損失すると、この圧力損失（ｐ₁の低下）の理由の如何を問わず、圧力差ｐ₀−ｐ₁は、プライ１３０のケーブルが破断し支持膜ＭがタイヤＰのキャビティ２７を完全に占拠するように膨張できるようになるまで増大する（図８および図９参照）。
体積の増大により膜Ｍの初期内部圧力ｐ₀が低下し、装着組立体Ｅは低圧ｐ₂で作動する。これにより、通常走行（図９参照）時の負荷半径Ｒ_Eより小さい劣化モードでの走行時の負荷半径Ｒ'_Eとなる。しかしながら、半径Ｒ'_Eは、タイヤＰの大きい劣化を引起こすことなく、かつ次のサービスステーションに到達するまで人の介入を必要とすることなく適当速度での走行を可能にする。サービスステーションでは、半径Ｒ_Eに非常に近い半径が得られかつ事実上通常状態での走行を可能にするのに必要な付加圧力を付与することができる。

６ カーカスプライ
９、１３０ フーピングクラウンプライ
１２ 支持膜のクラウン補強体
１３ フーピング補強体
２６ タイヤのクラウン補強体
Ｅ 装着組立体
Ｊ 装着リム
Ｍ 支持膜
Ｐ タイヤ

Claims (14)

1. １０より大きい最終接線係数：初期接線係数の比を有することを特徴とするハイブリッドケーブルにより補強される少なくとも１つのジエンエラストマーをベースとするゴム配合物を有することを特徴とする、タイヤ（Ｐ、Ｐ'、Ｐ”、Ｐ'''）に使用される複合ファブリック。
2. 前記ハイブリッドケーブルの前記最終接線係数：初期接線係数の比が１２より大きいことを特徴とする請求項１記載の複合ファブリック。
3. 前記ハイブリッドケーブルが、９００ｃＮ／ｔｅｘより小さい初期係数のテクスタイルコアと、該コア上に巻回される１３００ｃＮ／ｔｅｘより大きい初期係数のテクスタイルラップとを有することを特徴とする請求項１または２記載の複合ファブリック。
4. 前記コアは１０％より大きい破断伸びを有することを特徴とする請求項３記載の複合ファブリック。
5. 前記ハイブリッドケーブルは、１〜７％の伸びに一致する遷移点をもつ力／伸び曲線を有し、前記ハイブリッドケーブルは、前記遷移点のこの側での初期係数に実質的に等しくかつ前記遷移点を越えたラップの初期係数に実質的に等しい引張り係数を有することを特徴とする請求項３または４記載の複合ファブリック。
6. 前記遷移点は２〜４％の伸びに一致することを特徴とする請求項５記載の複合ファブリック。
7. 前記コアおよびラップの各々が単一スレッドまたは一緒に撚られた複数のスレッドで形成され、前記スレッドまたは各スレッドが、多数のエレメンタリフィラメントをベースとするスパンヤーンまたはモノフィラメントのいずれかで形成されていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項記載の複合ファブリック。
8. 前記コアは単一スパンヤーンで形成され、前記ラップは一緒に撚られた１本以上のスパンヤーンで形成されていることを特徴とする請求項７記載の複合ファブリック。
9. 前記コアは一緒に撚られた複数のスパンヤーンで形成され、前記ラップは一緒に撚られた１本以上のスパンヤーンで形成されていることを特徴とする請求項７記載の複合ファブリック。
10. 前記コアはモノフィラメントで形成され、前記ラップは単一のスパンヤーンまたは一緒に撚られた複数のスパンヤーンで形成されていることを特徴とする請求項７記載の複合ファブリック。
11. 前記コアは単一のスパンヤーンまたは一緒に撚られた複数のスパンヤーンで形成され、前記ラップはモノフィラメントで形成されていることを特徴とする請求項７記載の複合ファブリック。
12. 前記コアおよびラップの各々がモノフィラメントで形成されていることを特徴とする請求項７記載の複合ファブリック。
13. 前記ゴム配合物は少なくとも１つのジエンエラストマーをベースとしており、その共役ジエンに源を有するユニットのモル比は１５％より大きいことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項記載の複合ファブリック。
14. 前記ゴム配合物は、ポリブタジエン、天然ゴム、合成ポリイソプレン、ブタジエン／スチレンコポリマー、イソプレン／ブタジエンコポリマー、イソプレン／スチレンコポリマーおよびブタジエン／スチレン／イソプレンコポリマーからなる群に属する少なくとも１つのジエンエラストマーをベースとしていることを特徴とする請求項１３記載の複合ファブリック。

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