JP2010531763A - ゴム状フォーム付きのトレッドを備えたタイヤ - Google Patents

Abstract

タイヤ（１）の各側でビード内に繋留された少なくとも１つのカーカス型補強構造体（１５）を有するタイヤ（１）であって、ビードのベースが、リム受座に取り付けられるようになっており、ビードの各々が、サイドウォール（２）の形態で全体として半径方向外方に延び、サイドウォールの半径方向外側寄りが、トレッドに連結され、カーカス型補強構造体が、ビードからサイドウォールに向かって半径方向に延び、タイヤが、クラウン補強構造体（３）を更に有し、ビードの各々が、カーカス型補強構造体（１５）を定位置に保持する繋留領域（４）を更に有する、タイヤ（１）において、トレッドは、実質的に非圧縮性のゴム状材料の内側層（８）と、圧縮性のゴム状フォームの外側層（６）とを有し、‐フォーム膨張比は、５０％よりも高く、‐外側層の厚さは、２．０ｍｍを超え、好ましくは４ｍｍを超え、‐外側層のショアＡスケール硬度は、３０未満であり、好ましくは１０〜２０である、タイヤ。

Description

本発明は、最適グリップ及び騒音特性を備えたタイヤに関する。

ここ数年の間、タイヤ製造業者は、従来製品で達成されたグリップよりも大きなグリップを備えるタイヤを得ることができるようにする独創的な解決策を開発するために大いに努力をしてきた。通常、性能に関するこの向上は、タイヤの他の特性を犠牲にして得られる。実際のところ、この製品の多くの技術的特性は、互いに矛盾しており、従来その結果として、１つ又は２つの特性の向上の結果として、他の特性が劣化することが多かった。幾つかの種類の性能により、このような事情を良好に説明することができる。グリップは、良好な一例である。

製品のグリップ性能を向上させるため、従来のやり方では、硬度が内側層の硬度よりも小さい外側層を含む二層トレッド形態を用いている。硬度が内側層の硬度よりも小さい外側層を得ることができる手段には幾つかの形式が存在する。従来、例えば、ショア硬度が小さい材料の層では、これが効率的な工業的使用に供されると、その取り扱いが困難であり、しかも材料が特に粘着性を持っているので、相当多大な制約が生じる。かかる材料は、ツール及び機械にくっつき、その結果、プロセスが相当妨げられる。

欧州特許第０８７３８８４号明細書は、外側層の膨張比が１％〜１００％の手段を記載している。この特許文献は、１００％を超える膨張比が幾つかの大きな欠点、例えば耐摩耗性の減少をもたらすと共にタイヤを製造しているときに安定した形状を生じさせる上で困難をもたらすということを具体的に説明している。

仏国特許第２８６０１８４号明細書は、剛性が非常に低く、膨張比が５００％を超えるフォームトレッドを記載している。このトレッドは、路面の損傷を制限するために、非常に大型の車両用のタイヤに用いられるよう構成されている。これら機械は又、非常に遅い速度で移動する。

欧州特許第０８７３８８４号明細書 仏国特許第２８６０１８４号明細書

これら種々の欠点を解決するため、本発明は、タイヤの各側でビード内に繋留された少なくとも１つのカーカス型補強構造体を有するタイヤであって、ビードのベースが、リム受座に取り付けられるようになっており、ビードの各々が、サイドウォールの形態で全体として半径方向外方に延び、サイドウォールの半径方向外側寄りが、トレッドに連結され、カーカス型補強構造体が、ビードからサイドウォールに向かって半径方向に延び、タイヤが、クラウン補強構造体を更に有し、ビードの各々が、カーカス型補強構造体を定位置に保持する繋留領域を更に有する、タイヤにおいて、トレッドは、実質的に非圧縮性のゴム状材料の内側層と、圧縮性のゴム状フォームの外側層とを有し、
・フォーム膨張比は、５０％よりも高く、
・外側層の厚さは、２．０ｍｍを超え、好ましくは４ｍｍを超え、
・外側層のショアＡスケール硬度は、３０未満であり、好ましくは１０〜２０であることを特徴とするタイヤを提供する。

驚くべきことに、予想とは逆に、フォーム層は、タイヤの挙動においてそれほど大きな悪化を生じさせないことが観察された。事実、これがいったん平べったくされ又は剪断されても、剛性は、許容可能なレベルまで戻る。平べったくするのに必要な時間は、運転の問題とはならない。さらに、グリップには改善も又観察される。さらに、かかるアーキテクチャで達成される摩耗速度は、特に都会での使用において許容可能なレベルのものである。いずれの場合においても、挙動及び摩耗の観点での性能の僅かな低下は、グリップの相当な改善によって十分に補償される。

従来、硬度が減少した層は、従来比較的硬質である材料のマトリックス中に油及び／又は可塑剤を用いることにより得られている。硬度を減少させるこの方法には、それにより材料が粘着性になると共に加工が困難になるという欠点がある。本発明の実施形態は、かかる作用物質を用いない。その代わり、気泡から成る材料の改造構造体が用いられる。

本発明のタイヤは、有利には、乗用車又は車両に取り付けられるようになったタイヤとして用いられる。

従来、ショア硬度が小さい材料の層では、これが効率的な工業的使用に供されると、その取り扱いが困難であり、しかも材料が特に粘着性を持っているので、相当多大な制約が生じる。本発明に従って、硬度が化学的作用物質により減少する材料の層を用いるのではなく、硬度を機械的作用効果又は構造的作用効果によって減少させることができる気泡状構造体を用いることにより、これら問題を解決する。圧縮可能な材料の層が設けられているということは、タイヤが転動しているとき、この圧縮可能な材料が路面のでこぼこを包み込むということを意味している。この減少は、局所衝撃の減少及び加圧力の良好な分布に寄与する。

本発明により達成される騒音減少は、約３〜４デシベル以上である。さらに、この減少効果は、非常に広い周波数スペクトル（例えば、或る試験では、５０〜８００Ｈｚ）にわたる。さらに、騒音減少は、中実物体を通って（車両の構造体を通って、最高約５００Ｈｚまで）伝えられる騒音と空気によって伝えられる騒音（約５００Ｈｚ以上まで）の両方に関する。

この減少は、弾性率の減少した外側層の使用に起因している。

外側層のマトリックスの剛性は、５５ショアＡスケール硬度を超え、好ましくは、６５ショアＡスケール硬度を超える。
有利な一実施形態によれば、タイヤは、外側層と内側層との間に位置する中間層を有し、中間層は、外側層の膨張比よりも小さい膨張比を有する。

中間層は、好ましくは、外側層の膨張比の少なくとも２０％、好ましくは少なくとも５０％小さい膨張比を有する。

有利な一変形例によれば、外側層の厚さは、タイヤのトレッドブロックの深さよりも小さい。

別の変形例では、外側層の厚さは、タイヤのトレッドブロックの深さよりも大きい。

有利には、外側層は、主として、独立気泡から成る。独立気泡は、好ましくは、加圧されない。

内側層のゴム状材料の組成と外側層のマトリックスの組成は、有利には、互いに同一である。

有利な一変形例によれば、タイヤは、外側層の境界部を膨張比が１０％未満、好ましくは２％未満であり、厚さが０．５ｍｍを超える少なくとも１つの材料で保護する領域を有する。

有利な別の変形例では、タイヤは、外側層の少なくとも境界部を少なくとも１つの双弾性（bielastic）の布地、例えばＬｙｃｒａ（登録商標）の追加により保護する領域を有する。かかる布地は、外側層の外部に位置するどの場所にでも（例えば、トレッドの表面上に）使用できる。かかる布地は、成形段階中、この布地がトレッドブロックの形状に完全に一致するという利点を有する。

この種の保護コンポーネントは、深刻な横滑り又はドリフトの場合に外側層を保護するのに非常に有効である。

構成の細部の全ては、図１〜図６を参照して行われる以下の説明に与えられる。

本発明のタイヤの例示の実施形態の横断面図である。 公知形式の従来型タイヤのクラウンの一部分の拡大図である。 一変形例を備えたタイヤのクラウンの一部分の拡大図である。 別の変形例を備えたタイヤのクラウンの一部分の拡大図である。 別の変形例を備えたタイヤのクラウンの一部分の拡大図である。 別の変形例を備えたタイヤのクラウンの一部分の拡大図である。

本明細書において、「サイドウォール」は、通常、クラウンとビードとの間に位置する曲げ剛性の小さいタイヤの部分を意味している。「サイドウォール配合物」は、カーカスの補強構造体のスレッド及びこれらの結合ゴムに対して軸方向外方に位置するゴム状配合物を意味している。これら配合物は、通常、弾性率が低い。

「ビード」は、サイドウォールに隣接して半径方向内方に位置するタイヤの部分である。

注目されるべきこととして、「半径方向上方」又は「半径方向上側」若しくは「半径方向外方」という表現は、大きな半径に向かうことを意味している。

「〜に基づく」という表現は、従来通り、その後に続く成分が組成物の主要な成分であることを意味するために用いられている。

カーカス型補強材又は補強構造体をそのスレッドが９０°の角度をなすが、以下の現在における技術的用語の用い方では、９０°に近い角度をなしている場合にラジアルとして説明する。

従来、図１に示されているように、タイヤは、有利には実質的に半径方向配置状態に構成された補強剤を備えるカーカス型補強材又は補強構造体１５を有している。この構造は、一方のビードから他方のビードまでタイヤのサイドウォール２及びクラウン３を通って連続して配置されるのが良く、或いは、変形例として、この構造体は、クラウンの全体を覆わないで、例えばサイドウォールに沿って配置された２つ又は３つ以上の部品から成っていても良い。

カーカス型補強構造体用の主として２種類の繋留部４が可能である。代表的には、図１に示されているように、ビードのコア７周りの上述の構造体１５の上曲がりにより、ビード内にカーカス型補強構造体の繋留部４が提供される。

変形例として、繋留機能を補強構造体１５の付近に配置された円周方向スレッドの配列体によって提供しても良い。好ましくはスタックの形態をして配置された円周方向スレッドは、各ビード中にアンカースレッドの配列体を形成する。これらスレッドは、好ましくは金属製であり、真鍮で被覆されるのが良い。種々の変形例では、有利には、テキスタイルスレッド、例えばアラミド、ナイロン、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ハイブリッド又は他のスレッド、例えばガラス繊維が用いられる。各スタックでは、スレッドは、有利には、基本的に同心であり且つ重ね合わされる。

図３〜図６は、本発明をどのようにすれば実施できるかの種々の例を示している。これら種々の例は、フォームの層６をタイヤのクラウン領域中にどのように位置決めすれば良いかを示している。かくして、クラウンは、実質的に非圧縮性のゴム状層から成る内側層８又はゴム状クラウン配合物と、圧縮性のゴム状フォームから成る外側層６とを有している。圧縮性／非圧縮性の度合いは、外側層６の圧縮性の度合いが内側層８の圧縮性の度合いよりも実質的に大きいようなものである。

フォーム層により覆われたクラウンの領域は、有利には、図１に示されているようにトレッドを構成する。この領域は、種々の変形例によれば、トレッドよりも幅が広くても良く、狭くても良い。

外側層６に用いられるゴム状フォームは、好ましくは、５０％よりも大きな膨張比を有する。外側層６の厚さは、有利には、２．０ｍｍを超え、好ましくは４ｍｍを超える

外側層６のショアＡスケール硬度は、３０未満、好ましくは１０〜２０である。外側層のマトリックスの剛性は、好ましくは、５５ショアＡスケール硬度を超え、好ましくは６５ショアＡスケール硬度を超える。

一方において内側層８又はゴム状クラウン配合物を形成し、他方において外側層６のマトリックスを形成するのに互いにほぼ同じゴム状材料の組成物を用いることが好ましい。外側層の別々の特性は、フォームの形態をした材料に対する特別な成形作業によって得られる。

このゴム状フォームは、好ましくは、大部分が独立気泡から成る。これら独立気泡は、好ましくは、加圧されない。

図３に示されている実施例では、フォーム層の厚さは、タイヤのトレッドブロック５の深さよりも小さい。かくして、トレッド溝又はチャネル９が外側層６の厚さよりも一層半径方向内方に続いていることが観察されよう。

図４に示されている実施例では、外側層の厚さは、チャネル９の深さとほぼ同一である。最後に、図５に示されている例では、外側層６の厚さは、チャネル９の深さよりも大きい。したがって、チャネルは、フォーム内に完全に位置している。かかる構成により、応力集中の領域の発生が回避されると共に内側層と外側層との間の亀裂発生の恐れが回避される。チャネルの下のフォームの厚さは、好ましくは、１ｍｍ未満である。

図６に示されている実施例では、タイヤのクラウンは、外側層６と内側層８との間に位置する中間層１０を有し、この中間層は、外側層の膨張比よりも小さい膨張比を有している。かかる実施例では、中間層は、外側層の膨張比の少なくとも２０％、好ましくは少なくとも５０％小さい膨張比を有するのが良い。

最後に、オプションとして、クラウン領域は、少なくとも１つの双弾性（bielastic）布地の追加により外側層６の少なくとも境界部を保護する領域を備えるのが良い。また、変形例として、膨張比が１０％未満、好ましくは２％未満であり、厚さが０．５ｍｍを超える少なくとも１つの材料で外側層の境界部を保護する領域が設けられても良い。

Claims (11)

1. タイヤ（１）の各側でビード内に繋留された少なくとも１つのカーカス型補強構造体（１５）を有するタイヤ（１）であって、前記ビードのベースが、リム受座に取り付けられるようになっており、前記ビードの各々が、サイドウォール（２）の形態で全体として半径方向外方に延び、前記サイドウォールの半径方向外側寄りが、トレッドに連結され、前記カーカス型補強構造体が、前記ビードから前記サイドウォールに向かって半径方向に延び、前記タイヤが、クラウン補強構造体（３）を更に有し、前記ビードの各々が、前記カーカス型補強構造体（１５）を定位置に保持する繋留領域（４）を更に有する、タイヤ（１）において、前記トレッドは、実質的に非圧縮性のゴム状材料の内側層（８）と、圧縮性のゴム状フォームの外側層（６）とを有し、
   ・フォーム膨張比は、５０％よりも高く、
   ・前記外側層の厚さは、２．０ｍｍを超え、好ましくは４ｍｍを超え、
   ・前記外側層のショアＡスケール硬度は、３０未満であり、好ましくは１０〜２０である、タイヤ。
2. 前記外側層（６）のマトリックスの剛性は、５５ショアＡスケール硬度を超え、好ましくは、６５ショアＡスケール硬度を超える、請求項１記載のタイヤ。
3. 前記内側層（８）のゴム状材料の組成と前記外側層（６）の前記マトリックスの組成は、互いに同一である、請求項１又は２記載のタイヤ。
4. 前記外側層は、主として、独立気泡から成る、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のタイヤ。
5. 前記独立気泡は、加圧されない、請求項４記載のタイヤ。
6. 前記外側層と前記内側層との間に位置する中間層（１０）を有し、前記中間層は、前記外側層の膨張比よりも小さい膨張比を有する、請求項１〜５のうちいずれか一に記載のタイヤ。
7. 前記中間層は、前記外側層の膨張比の少なくとも２０％、好ましくは少なくとも５０％小さい膨張比を有する、請求項６記載のタイヤ。
8. 前記タイヤは、トレッドブロック（５）を有し、前記外側層の厚さは、前記タイヤの前記トレッドブロックの深さよりも小さい、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のタイヤ。
9. 前記ダイヤは、トレッドブロック（５）を有し、前記外側層の厚さは、前記タイヤの前記トレッドブロック（５）の深さよりも大きい、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のタイヤ。
10. 前記外側層の少なくとも境界部を少なくとも１つの双弾性（bielastic）の布地の追加により保護する領域を有する、請求項１〜９のうちいずれか一に記載のタイヤ。
11. 前記外側層の前記境界部を膨張比が１０％未満であり、厚さが０．５ｍｍを超える少なくとも１つの材料で保護する領域を有する、請求項１〜５のうちいずれか一に記載のタイヤ。

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