JP2015524884A - タイヤのための弾性ハイブリッドビードワイヤ - Google Patents

Abstract

タイヤのための単層ビードワイヤ（２０）は、有機母材に埋め込まれたマルチフィラメント織物繊維の少なくとも１つの糸（Ｂ）を含むコア（３０）と、コア（３０）の回りに巻かれてそれに接触した金属線（Ｆ１）を含む外側層（Ｃ１）とを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤのためのビードワイヤ、特にハイブリッドビードワイヤ、すなわち、異なる性質の少なくとも２つの材料を含むものに関する。それは、あらゆるタイプの車両のためのあらゆるタイプのタイヤに適用される。

従来から、タイヤは、タイヤをリム上に装着させるように意図する２つの周方向ビードを含む。各ビードは、環状補強ビードワイヤを含む。

従来技術は、コアとコアの回りに巻かれてコアに接触した鋼線の外側層と含むビードワイヤを含む地上車両のためのタイヤを開示している。コアは、鋼の単一フィラメントから構成される。鋼の単一フィラメントは、ほぼ円形のリングを形成するように、それ自体の上に丸く曲げられ、その２つの端部が溶接される。

しかし、比較的重い重量に加えて、ビードワイヤは、塑性変形の危険性を示している。従って、膨張していないタイヤがタイヤ自体の重みを受けて又は他のタイヤの重みを受けて押し潰される輸送又は貯蔵の段階後に、ビードワイヤのうちの少なくとも１つが不可逆的塑性変形を示す可能性が高いという危険性がある。しかし、そのような変形は、時にビードワイヤの機械的特性を損なう可能性があり、リムの回りのビードワイヤの立証不能な締め付けをもたらし、これは、タイヤの気密性及び性能を損なうことがありうる。

本発明は、タイヤの性能を維持することを可能にする軽いビードワイヤの目的を有する。

この目的のために、本発明の１つの主題は、有機母材に埋め込まれたマルチフィラメント織物繊維の少なくとも１つの糸を含むコアとコアの回りに巻かれてコアに接触した金属線を含む外側層とを含むタイヤのための単層ビードワイヤである。

有機母材に固有の比較的高い降伏強度により、輸送及び貯蔵の段階中のビードワイヤの可能な可塑化は回避され、塑性変形のあらゆる危険性は排除される。

更に、ビードワイヤは比較的軽い。具体的には、コアが作られる材料の性質は、その機械的特性、特に破断時の力を保持しながら、金属コアを有するビードワイヤのものと比較して１５から３５％だけビードワイヤの質量を低減することを可能にする。

定義により、織物繊維は非金属である。マルチフィラメント織物繊維は、並んで配置されて実質的に一方向方式に配向される基本紡織フィラメントを含む。基本フィラメントは、従って、時折重なるのは別として、互いに多かれ少なかれ平行である。

織物繊維は、有機母材を補強する。そのような繊維は、例えば、ポリビニルアルコール繊維、芳香族ポリアミド（又は「アラミド」）繊維、ポリエステル繊維、芳香族ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、セルロース繊維、レーヨン繊維、ビスコース繊維、ポリフェニレンベンゾビスオキサゾール（又は「ＰＢＯ」）繊維、ポリエチレンナフテン酸塩（「ＰＥＮ」）繊維、ガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維、セラミック繊維、及びそのような繊維の混合物から構成される群から選択される。好ましくは、ガラス繊維、炭素繊維、及びそのような繊維の混合物から構成される群から選択された繊維を使用することになる。好ましくは、繊維は、ガラス繊維である。

有機母材は、重量で５０％よりも多く、好ましくは、７５％よりも多く、より好ましくは、９０％よりも多い有機材料を含むあらゆる母材であると理解される。有機母材は、その製造工程に由来する鉱物及び／又は金属を含有するが、意図的に鉱物及び／又は金属添加剤を追加することもできる。従って、有機母材は、例えば、不飽和ポリエステル、ポリエポキシド、フェノール誘導体又はアミノプラストに基づく例えば熱硬化性ポリマー母材、又は例えばシアネート、ポリ（ビスマレイミド）、ポリイミド、ポリアミドイミドに基づく熱安定性のポリマー母材、又は例えばポリプロピレン、ポリアミド、飽和ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポルスルホン及びポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン及びポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミドに基づく熱可塑性ポリマー母材、又は例えばポリウレタン、シリコーン、又はゴムに基づく熱可塑性又は架橋エラストマー、又はこれらの材料の混合物から得られる有機母材とすることができる。

好ましくは、有機母材は、好ましくは架橋された熱硬化性樹脂である。それは、例えば、紫外可視光線、加速電子のビーム、又はＸ線のようなイオン化放射線による架橋性の例えば樹脂である。過酸化物によって架橋性の樹脂を含む組成物も選択することができ、その後の架橋は、次に、その工程で印加される熱により、例えば、マイクロ波の作用によって実施することができる。好ましくは、イオン化放射線によって硬化することができるタイプの組成物が使用され、最終重合化をイオン化処理、例えば、ＵＶ又はＵＶ可視タイプを使用して容易にトリガして制御することができる。架橋性樹脂として、ポリエステル樹脂（すなわち、不飽和ポリエステルに基づくもの）又はビニルエステル樹脂を使用することがより好ましい。より好ましくは、ビニルエステル樹脂を使用する。

一実施形態において、コアは、単糸を含み、かつ好ましくは単糸から構成される。

一変形において、コアは、モノリシック円環体を形成する。用語「モノリシック」は、円環体に巨視的スケールで材料又は継手の不連続性がないことを意味すると理解される。円環体はモノリシックであるので、コアは、従来技術のビードワイヤのコアよりも脆弱でなく、従来技術のビードワイヤは、その端部を溶接する点に弱点がある。好ましくは、基本フィラメントは、円環体の容積全体を通して均質に分配される。

別の変形において、コアは、いくつかのコイルにおける糸の巻線を形成する。

別の実施形態において、コアは、複数の別々の糸を含む。その高降伏強度の理由で、コア材料は、より大きい弾性変形の機能を有し、その機能は、複数の糸によって高められる。具体的には、糸の数を増加させることにより、ビードワイヤの予め決められたサイズに対して各糸の断面及び従って各糸の断面の剛性は低下し、コアの臨界曲げ曲率半径は減少する。第１にコア材料及び第２に複数の糸の組合せにより、優れた弾性変形の機能を有するビードワイヤを得ることを可能にする。ビードワイヤの可塑化のあらゆる危険性を回避する。

一変形において、糸は、ケーブリングによって組み立てられる。この変形において、糸は、螺旋状に互いに巻かれ、これら自体の軸線の回りで捩りを受けない。

別の変形において、糸は、捩ることによって組み立てられる。この変形において、糸は螺旋状に互いに巻かれ、集合的捩り及びこれら自体の軸線の回りで個々の捩りの両方を受け、それによって糸の各々に対して捩り戻しトルクを発生させる。

更に別の変形において、コアは、互いに平行に並置された複数のモノリシック円環体を含む。

有利な態様において、各糸を作る材料は、８００ＭＰａ以上であり、好ましくは、１０００ＭＰａ以上であり、より好ましくは、１２００ＭＰａ以上の２３℃で基準「ＩＳＯ １４１２５」に従って測定された降伏強度を有する。コア材料の高降伏強度により、輸送及び貯蔵の段階中のビードワイヤの可塑化の危険性は更に低下する。

有利な態様において、各糸を作る材料は、１００ＧＰａ以下であり、好ましくは、７５ＧＰａ以下であり、より好ましくは、５０ＧＰａ以下の２３℃で基準「ＩＳＯ １４１２５」に従って測定されたヤング率を有する。低ヤング率は、変形の観点から強力であるコアを得ることを可能にする。好ましくは、高降伏強度及び低ヤング率の組合せは、ビードワイヤのコアに弾性ドメインにおける優れた変形機能を与える。

有利な態様において、ビードワイヤの質量に対するコアの寄与対ビードワイヤの破断時の力に対するコアの寄与の比率は、厳密には１よりも小さく、好ましくは、０．８以下であり、より好ましくは、０．７以下である。コアの比較的低い質量に対して、コアの破断時の力は、比較的高い。従って、コアの及び従ってビードワイヤの質量の比較的小さい増加は、破断時の力の比較的高い増加をもたらす。

破断時の力に対するコアの寄与は、コア単独の破断時の力対ビードワイヤの破断時の力の比率によって定義される。ビードワイヤの質量に対するコアの寄与は、コア単独の質量対ビードワイヤの質量の比率によって定義される。

破断時の力に対する寄与の比率を決定するために、ビードワイヤの又はコアの破断時の力（Ｎでの最大荷重）は、一般的に使用するあらゆる種類の方法によって測定することができる。例えば、ビードワイヤの直線試料に対して基準「ＩＳＯ ６８９２，１９８４」による方法、又は以下に説明するビードワイヤ引張試験による方法を使用することもできる。

有利な態様において、ビードワイヤの質量に対するコアの寄与対ビードワイヤの破断時の力に対するコアの寄与の比率は、０．２５以上であり、好ましくは、０．４以上であり、より好ましくは、０．５以上である。従って、ビードワイヤは、コアと外側層の間の質量及び破断時の力への優れた寄与の分配を有する。

好ましくは、ビードワイヤの質量に対するコアの寄与対ビードワイヤの破断時の力に対するコアの寄与の比率は、範囲［０．２５；１］、［０．４；１］、［０．５；１］、［０．２５；０．８］、［０．４；０．８］、［０．５；０．８］、［０．２５；０．７］、［０．４；０．７］、及び［０．５；０．７］のうちの少なくとも１つにある。

より好ましくは、ビードワイヤの質量に対するコアの寄与対ビードワイヤの破断時の力に対するコアの寄与の比率は、範囲［０．５；０．７］にある。

好ましくは、ビードワイヤの破断時の力に対するコアの寄与は、１０％以上であり、好ましくは、１５％以上であり、より好ましくは、１７％以上である。従って、ビードワイヤの破断時の力に対するビードワイヤのコアの寄与は、従来技術のビードワイヤの破断時の力に対する従来技術のビードワイヤのコアの寄与よりも大きい。一定の機械的特性において、ビードワイヤは、従ってより軽い。

任意的に、ビードワイヤの破断時の力に対するコアの寄与は、７５％よりも小さいか又はそれに等しい。破断時の力に対する寄与は、従って、コアと外側層の間に比較的良く分配されたままである。

好ましくは、ビードワイヤの質量に対するコアの寄与は、２０％以下であり、好ましくは、１５％以下であり、より好ましくは、１０％以下である。従って、ビードワイヤの質量に対するビードワイヤのコアの寄与は、従来技術のビードワイヤの質量に対する従来技術のビードワイヤのコアの寄与以下である。

任意的に、ビードワイヤの質量に対するコアの寄与は、５％以上である。質量に対する寄与は、従って、主として依然として外側層によるものである。

有利な態様において、コアによって定められた円環体の直径対ビードワイヤによって定められた円環体の直径の比率は、０．３５以上であり、好ましくは、０．４５以上であり、より好ましくは、０．５５以上である。従って、比較的コンパクトなコアを含み、かつ優れた機械的特性、特に破断時の力を有するビードワイヤを得ることができる。

好ましくは、ビードワイヤの破断時の力は、包括的に１６００ｄａＮ〜２７００ｄａＮであり、好ましくは、包括的に１８００ｄａＮ〜２５００ｄａＮであり、より好ましくは、包括的に２０００ｄａＮ〜２３００ｄａＮである。

ビードワイヤの又はコアの破断時の力（Ｎでの最大荷重）は、好ましくは、１２個の半径方向に可動性の扇形を含む引張試験機械を用いてビードワイヤ引張試験と呼ばれる周方向引張試験を使用して２３℃で測定される。準静的な条件下に実施されるこの試験中に、試験すべきビードワイヤ又はコアは、扇形の回りに位置決めされる。扇形の同時及び漸次的移動は、増加した強度の半径方向の力をビードワイヤ又はコアに及ぼす効果を有する。扇形の移動の後に、ビードワイヤ又はコアにかかる力を測定する３つの力センサが続く。破断時の力は、ビードワイヤの要素が破断する時（ビードワイヤの試験の場合）又はコアが破断する時（コアの試験の場合）に決定される。取得周波数は、１００Ｈｚに等しい。保持される破断時の力の値は、３つのセンサによって測定された３つの値の平均値である。

ビードワイヤの好ましい特徴により、以下の通りである。
−各糸の直径は、０．５〜４ｍｍである。
−各マルチフィラメント織物繊維の各基本フィラメントの直径は、２〜３０μｍである。
−各マルチフィラメント織物繊維は連続的である。非連続的の反対の用語「連続的」は、繊維の予め決められた長さ、例えば、５ｃｍに対して繊維の基本フィラメントの少なくとも８０％及び好ましくは少なくとも９０％が個々に連続的であることを意味すると理解される。
−各マルチフィラメント織物繊維は、１０よりも多い基本フィラメント、好ましくは、１００よりも多い基本フィラメント、より好ましくは、１０００よりも多い基本フィラメントを含む。

有利な態様において、それぞれ２３℃で基準「ＡＳＴＭ Ｄ ６３８」及び「ＡＳＴＭ Ｄ ７９０」に従って測定されたビードワイヤのコア材料の伸展及び曲げ率は、好ましくは、１５ＧＰａよりも大きく、より好ましくは、３０ＧＰａよりも大きく、特に包括的に３０〜５０ＧＰａである。

好ましくは、２３℃で基準「ＡＳＴＭ Ｄ ６３８」に従って測定された有機コア母材の伸展率は、２．３ＧＰａ以上であり、好ましくは、２．５ＧＰａ以上であり、より好ましくは、３ＧＰａ以上である。任意的に、コア材料は、少なくとも２％、好ましくは、３％に等しい圧縮時の弾性変形を有する。好ましくは、コア材料は、屈曲時に、伸展時のその破断応力よりも大きい圧縮時の破断応力を有する。

コア材料の機械的曲げ特性は、会社インストロンからのタイプ４４６６の引張試験機械の助けによって測定される。

圧縮特性は、ループ試験（Ｄ．Ｓｉｎｃｌａｉｒ，Ｊ．Ａｐｐ．Ｐｈｙｓ．２１，３８０（１９５０））と呼ばれる方法によってコア材料に対して測定される。この試験の現在の使用において、ループが生成され、その破断点に漸次的にもたらされる。大きいサイズの断面の理由で容易に観察可能な破断の性質は、伸展時又は圧縮時のコア材料の破断を認識することを直ちに可能にする。

好ましくは、コア材料が破断するまで曲げ状態で負荷が掛けられたコア材料は、材料が伸展状態にある側で破断し、これは簡単な目視観察によって識別されることに注意されたい。

この場合にループの寸法が大きいことを考えると、ループに内接する円の半径を読むことはいつでも可能である。破断点の直前の内接する円の半径は、臨界曲率半径に対応する。それはＲａｃと表示されている。以下の式：ｅｃｒ＝ｒ／（Ｒａｃ＋ｒ）は、次に、臨界弾性変形を計算して決定することを可能にし、式中ｒは材料の半径に対応する。

圧縮時の破断応力は、以下の式：σｃ＝ｅｃｒ．Ｍｅを使用する計算によって得られ、式中Ｍｅは伸展率である。コア材料の場合に、ループは伸展時に一部破断し、従って、屈曲時に、圧縮時の破断応力が伸展時の破断応力よりも大きいという結論が引き出される。３降伏法と呼ばれる方法による矩形バーの屈曲状態の破断も実施される。この方法は、基準「ＡＳＴＭ Ｄ７９０」に対応する。この方法はまた、破断の性質が実際には伸展にあることを視覚的に検証することを可能にする。

有機コア母材のガラス遷移温度Ｔｇは、好ましくは、１３０℃よりも高く、より好ましくは、１４０℃よりも高い。ガラス遷移温度は、基準「ＡＳＴＭ Ｄ ３４１８」に従って測定される。

コア材料の繊維含有率は、有利な態様において、材料の全質量の包含的に３０％〜８０％である。好ましくは、繊維含有率は、コア材料の質量の５０％〜８０％である。パーセントで表す繊維の質量による含有率は、滴定から得られる繊維の１ｍの質量をコア材料の線密度で割って計算される。

有利な態様において、コア材料の密度は、２．２以下であり、好ましくは、２．０５以下であり、より好ましくは、１．６以下である。好ましくは、コア材料の密度は、包含的に１．４と２．０５の間であり、その範囲において、材料は、質量と機械的特性、特に破断時の力との間の最良の妥協を有する。コア材料の密度は、会社メトラー・トレドからのタイプ「ＰＧ５０３ ＤｅｌｔａＲａｎｇｅ」の専門家用秤を使用して測定される。数センチメートルの試料は、空気中で連続的に計量されてメタノールの中に浸漬され、装置のソフトウエアは、次に、密度を決定し、その密度は、３つの測定値の平均値である。

好ましくは、外側層のワイヤは、鋼で作られる。有利な態様において、炭素含有率は、重量で０．７％以上であり、好ましくは、０．８％以上であり、より好ましくは、０．９％以上である。

そのような炭素含有率は、必要な機械的特性とワイヤの実現可能性との間の良好な妥協を表している。特に、０．９％以上の炭素含有率の場合に、優れた機械的特性、特に破断時の力を得ることができる。

使用する金属又は鋼は、それが特に炭素鋼であれ又はステンレス鋼であれ、金属層でそれ自体を被覆することができ、これは、例えば、金属コード及び／又はその構成要素の作業性、又は接着性、耐食性、又は耐老化性のようなコード及び／又はタイヤ自体の使用特性を改善する。

１つの好ましい実施形態によって、使用する鋼は、真鍮（Ｚｎ−Ｃｕ合金）又亜鉛の層で覆われる。ワイヤを製造する工程中に、真鍮又は亜鉛コーティングは、ワイヤを引き出しやすくし、ワイヤをゴムにより良く接着させることを思い起こされたい。しかし、ワイヤは、例えば、これらのワイヤの耐食性及び／又はこれらのゴムに対する接着性を改善する機能を有する真鍮又は亜鉛以外の金属の薄層、例えば、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌの薄層、化合物Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎのうちの２つ又はそれよりも多くの合金の薄層で覆うことができると考えられる。

当業者は、例えば、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｖ、又は様々な他の公知の元素（例えば、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ ３４９８４−「タイヤのためのマイクロ合金化鋼コード構成」−１９９３年５月、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ ３４０５４−「タイヤのための高引張強度の鋼コード構成」−１９９２年８月を参照）のような特殊な追加元素を含有するマイクロ合金化炭素鋼を使用することにより、その特定の特殊な要件に応じて特に鋼の組成及びこれらのワイヤの加工硬化の最終程度を調節することによって鋼ワイヤを製造する方法を知っているであろう。

本発明の更に別の主題は、上述したような少なくとも１つのビードワイヤを含むタイヤである。

好ましくは、タイヤは、地上車両のためのものである。地上車両は、航空機以外のあらゆる車両であると理解される。好ましくは、タイヤは、乗用車のためのものである。

変形として、タイヤは、航空機のためのものである。

本発明は、図面を参照して単に非限定的な例として与える以下の説明を読むとより良く理解されるであろう。

本発明によるタイヤの斜視図である。 本発明の第１の実施形態によるビードワイヤのビードワイヤ軸線（これは真っ直ぐで静止していると仮定する）に垂直な断面図である。 本発明の第２の実施形態によるビードワイヤのビードワイヤ軸線（これは真っ直ぐで静止していると仮定する）に垂直な断面図である。 本発明の第３の実施形態によるビードワイヤのビードワイヤ軸線（これは真っ直ぐで静止していると仮定する）に垂直な断面図である。 従来技術のビードワイヤのビードワイヤ軸線（これは真っ直ぐで静止していると仮定する）に垂直な断面図である。

図１は、全体参照番号１０によって表示される本発明の第１の実施形態によるタイヤを示している。この場合に、タイヤ１０は、地上車両、この場合には乗用車に適合することを意図し、２０５／５５ Ｒ１６の寸法を有する。変形として、タイヤ１０は、航空機のためのタイヤである。

タイヤ１０は、クラウン補強体１４、２つの側壁１６、及び２つのビード１８によって補強されたクラウン１２を有し、これらのビード１８の各々は、環状ビードワイヤ２０で補強される。クラウン１４は、この概略図には示していないトレッドが上に載っている。カーカス補強体２２は、各ビード１８において２つのビードワイヤ２０の回りに巻かれ、かつここでは車輪リム２６上に装着されて示されているタイヤ２０の外側に向けて配置されたターンアップ２４を含む。カーカス補強体２２は、コードで補強された少なくとも１つのプライから構成される。補強体２２は、ラジアルタイプのものである。

各ビードワイヤ２０は、ドーナツ形の全体的形状を有し、ほぼ円形の断面を有する。変形として、ビードワイヤ２０は、多角形、例えば、正方形、矩形、又は六角形の断面、又は楕円形又は長円計の断面さえも有する。

図２は、本発明による単層ビードワイヤ２０を示している。

ビードワイヤ２０は、コア３０及び外側層Ｃ１を含む。ビードワイヤ２０によって定められた円環体の直径Ｄｔは、４．８ｍｍに等しい。ビードワイヤ２０は、単層タイプのものであり、すなわち、層Ｃ１の回りに配置されるであろう層Ｃ１の外側の半径方向に層がなく、コア３０と外側層Ｃ１の間に配置されるであろう外側層Ｃ１の内側の半径方向にも層がない。

コア３０は単糸を含み、この場合、単糸Ｂから構成される。糸Ｂの直径は、０．５ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは、２〜３ｍｍである。

糸は、モノリシック円環体を形成する。コア３０は、ほぼ円形の断面を有し、コア３０によって定められた円環体の直径Ｄａは、８．９０ｍｍに等しい。コア３０は、コア材料Ｍａで作られ、有機母材に埋め込まれたマルチフィラメント織物繊維を含む。

マルチフィラメント織物繊維は、ガラス繊維であり、有機コア母材は、熱硬化性樹脂である。マルチフィラメント織物繊維は連続的である。変形として、織物繊維は非連続的である。

ガラス繊維は、時折重なるのは別として、並んで及び従って多かれ少なかれ互いに平行に配置された１０よりも多い基本ガラスフィラメント、好ましくは、１００よりも多く、より好ましくは、１０００よりも多い基本フィラメントを含む。織物繊維の各基本フィラメントの直径は、２〜３０μｍである。

コア材料Ｍａは、８００ＭＰａ以上であり、好ましくは、１０００ＭＰａ以上であり、より好ましくは、１２００ＭＰａ以上の２３℃で基準「ＩＳＯ １４１２５」に従って測定された降伏強度Ｒｅを有する。

使用するガラス繊維は、「Ｅ」又は「Ｒ」タイプのものとすることができる。

熱硬化性樹脂は、ビニルエステルタイプのものである。この定義を以下に限定されるものではないが、ビニルエステル樹脂は、好ましくは、エポキシビニルエステルタイプのものである。欧州特許出願第１，０７４，３６９号及び第１，１７４，２５０号に説明するように、より好ましくは、例えば、ノボラック（フェノール樹脂としても公知）及び／又はビスフェノール（すなわち、このタイプの構造の上に接合される）、又は好ましくはノボラック、ビスフェノール、又はノボラック及びビスフェノールに少なくとも部分的に基づくビニルエステル樹脂に基づくビニルエステル樹脂、特にエポキシタイプが使用される。ノボラック及びビスフェノールタイプのエポキシビニルエステル樹脂は、優れた結果を示しており、例として、カンパニーＤＳＭからのビニルエステル樹脂「ＡＴＬＡＣ ５９０」又は「ＡＴＬＡＣ Ｅ−Ｎｏｖａ ＦＷ ２０４５」（両方ともスチレンで希釈される）を特に挙げることができる。そのようなエポキシビニルエステル樹脂は、ライヒホルド、クレイ・バレー、ＵＣＢのような他の製造業者から入手可能である。

コア３０は、例えば、米国特許第３，７３０，６７８号明細書に説明するような繊維の含浸により、又は繊維を予め配置した金型への有機母材の注入により、又は欧州特許第１，１６７，０８０号明細書に説明するように製造される。

層Ｃ１は、コア３０の回りに螺旋状に巻かれた金属線Ｆ１を含む。層Ｃ１のワイヤＦ１は、コア３０と接触状態に巻かれ、１．３０ｍｍに等しい直径Ｄｆを有する。ワイヤＦ１は、炭素含有率が鋼の重量で０．７％以上であり、好ましくは、０．８％以上であり、より好ましくは、０．９％以上であり、この場合に０．７％に等しい鋼で作られる。ワイヤＦ１は、層Ｃ１が飽和されるように、すなわち、隣接する巻線の間に追加の巻線を挿入できるだけの十分な余裕がないように、いくつかの巻回、この場合に８つの巻回にわたって巻かれ、層のワイヤの２つの端部は、スリーブを使用して接続される。

図３は、本発明の第２の実施形態によるビードワイヤ２０’を示している。以前の実施形態を参照して示す要素に類似する要素は、同一の参照番号によって表示されている。

第１の実施形態によるビードワイヤ２０と比べて、第２の実施形態によるビードワイヤ２０’のコア３０は、いくつかのコイルを有する巻線を形成する。この場合に、コア３０は、単糸Ｂのいくつかのコイルを含む。これらのコイルは、ビードワイヤ２０の軸線のものと共通の軸線を有する。従って、各コイルは、ビードワイヤの軸線に垂直の平面への投影において円形の全体の形状を有する。

いくつかの巻数にわたる糸Ｂの横巻線は、コア３０が実質的に多角形、この場合に三角形の断面を有するように実施される。糸Ｂは、以前の実施形態に説明したコア材料Ｍａで作られる。各コイルの直径は、０．５〜３ｍｍ、好ましくは、１〜２ｍｍである。

ビードワイヤ２０’によって定められた円環体の直径Ｄｔは、５．８ｍｍに等しい。コア３０によって定められ、そこにコア３０が内接する円環体の直径Ｄａは、３．２８ｍｍに等しい。ワイヤＦ１は、１．５５ｍｍに等しい直径Ｄｆを有する。図４は、本発明の第３の実施形態によるビードワイヤ２０’’を示している。以前の実施形態を参照して示した要素に類似する要素は、同一の参照番号によって表示されている。

第２の実施形態によるビードワイヤ２０’と比べて、コア３０は、複数の別々の糸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を含む。各糸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、軸線がビードワイヤ２０の軸線と共通しているモノリシック円環体を形成する。コア３０は、従って、互いに平行に並置された複数のモノリシック円環体を含む。円環体は、コア３０が実質的に多角形、この場合に三角形の断面を有するように並んでいる。

ビードワイヤ２０’’によって定められた円環体の直径Ｄｔは６ｍｍに等しい。コア３０によって定められ、そこにコア３０が内接する円環体の直径Ｄａは、３．６０ｍｍに等しい。ワイヤＦ１は、１．５５ｍｍに等しい直径Ｄｆを有する。各糸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の直径は、０．５〜３ｍｍ、好ましくは、１〜２ｍｍである。

糸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の全ては、同じコア材料で作られる。例えば、糸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、糸Ｂの材料Ｍａで作られる。変形として、糸Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、少なくとも２つの異なるコア材料で作られ、材料の各々は、有機母材に埋め込まれた少なくとも１つのマルチフィラメント織物繊維を含み、８００ＭＰａ以上であり、好ましくは、１０００ＭＰａ以上であり、より好ましくは、１２００ＭＰａ以上の２３℃で基準「ＩＳＯ １４１２５」に従って測定された降伏強度を有することが好ましい。

図１に示すタイヤ１０は、第１の実施形態による２つのビードワイヤ２０を含む。第２及び第３の実施形態（図示せず）による類似のタイヤ１０’、１０’’は、対応する実施形態による２つのビードワイヤ２０’及び２０’’を含む。

図５は、全体参照番号１００によって表示される従来技術のビードワイヤを示している。

本発明によるビードワイヤと比べて、従来技術のビードワイヤ１００は、０．１％に等しい炭素含有率を有する鋼で作られたワイヤＦＴから構成される金属コア１０２を含む。コア１０２によって定められた円環体の直径Ｄａは、２．１５ｍｍに等しい。ビードワイヤ１００は、コアの回りに巻かれた鋼線を含む外側層ＣＴを含む。外側層ＣＴのワイヤＦＴは、１．３０ｍｍに等しい直径Ｄｆを有し、かつ０．７％に等しい炭素含有率を有する鋼で作られる。ビードワイヤ１００によって定められた円環体の直径Ｄｔは、４．８ｍｍに等しい。

比較測定
様々な実施形態によるビードワイヤ２０、２０’、２０’’と従来技術のビードワイヤ１００を比較した。様々な実施形態によるタイヤ１０、１０’、１０’’、及び従来技術のビードワイヤ１００を含む従来技術のタイヤも比較した。

実施された測定から得られる特性は、以下の表１に要約されている。

各ビードワイヤ２０、２０’、２０’’は、一定直径において、１７％（ビードワイヤ２０）及び３２％（ビードワイヤ２０’、２０’’）だけ従来技術のビードワイヤの質量を低減しながらかつ不可逆的塑性変形のあらゆる危険性を回避しながら、優れた機械的特性、特に破断時の力を維持することを可能にする。

具体的には、各ビードワイヤ２０、２０’、２０’’のコア材料は、８００ＭＰａ以上であり、好ましくは、１０００ＭＰａ以上であり、より好ましくは、１２００ＭＰａ以上の２３℃で基準「ＩＳＯ １４１２５」に従って測定された降伏強度Ｒｅを有する。

各ビードワイヤ２０、２０’、２０’’のコア材料Ｍａは、１００ＧＰａ以下であり、好ましくは、７５ＧＰａ以下であり、より好ましくは、５０ＧＰａ以下の２３℃で基準「ＩＳＯ １４１２５」に従って測定されたヤング率Ｅを有する。

更に、各タイヤ１０、１０’、１０’’は、従来技術のタイヤと同一の破裂強度を有する。

各ビードワイヤ２０、２０’、２０’’の破断時の力Ｆｍは、包含的に１６００ｄａＮ〜２７００ｄａＮであり、好ましくは、包含的に１８００ｄａＮ〜２５００ｄａＮであり、より好ましくは、包含的に２０００ｄａＮ〜２３００ｄａＮである。従って、従来技術のビードワイヤ１００の質量よりも遥かに小さい質量により、各ビードワイヤ２０、２０’、２０’’は、ビードワイヤ１００のものよりも大きい破断時の力を有する。

コア３０によって定められた円環体の直径Ｄａ対ビードワイヤ２０によって定められた円環体の直径Ｄｔの比率Ｒｄは、０．３５以上であり、好ましくは、０．４５以上である。ビードワイヤ２０’、２０’’に対して、比率Ｒｄは、０．５５以上である。

各ビードワイヤ２０、２０’、２０’’の破断時の力Ｆｍに対するコア３０の寄与Ｒｆは、１０％以上であり、好ましくは、１５％以上である。別の実施形態（図示せず）において、寄与Ｒｆは、１７％以上である。この寄与Ｒｆは、ビードワイヤ２０、２０’、２０’’に対して７５％以下である。

ビードワイヤの質量に対するコアのより小さい寄与において、各ビードワイヤ２０、２０’、２０’’のコアは、ビードワイヤの破断時の力に対してより大きく寄与する。

各ビードワイヤ２０、２０’、２０’’の質量に対するコア３０の寄与Ｒｍは、２０％以下であり、好ましくは、１５％以下であり、より好ましくは、１０％以下である。この寄与Ｒｍは、ビードワイヤ２０、２０’、２０’’に対して５％以上である。

寄与Ｒｍ対寄与Ｒｆの比率Ｒは、１以下であり、好ましくは、０．８以下であり、より好ましくは、０．７以下である。この比率Ｒは、０．２５以上であり、好ましくは、０．４以上であり、より好ましくは、０．５以上である。従って、Ｒは、ビードワイヤ２０、２０’、２０’’に対して範囲［０．５；０．７］にある。

本発明は、上述の実施形態に限定されない。

具体的には、本発明によるビードワイヤは、あらゆるタイプのタイヤ上に装着することができる。例えば、ビードワイヤは、バン、大型車両、すなわち、地下鉄車両、バス、道路輸送車両（ローリー、トラクタ、トレーラ）、オフロード車両、航空機、農業又は建設プラント機械、及び他の輸送又は荷役車両から選択された産業車両のためのタイヤを意図すると考えられる。

一実施形態において、コアは、ケーブリング又は捩りによって組み立てられた複数の別々の糸を含む。

更に、異なる実施形態の特性は、これらが互いに互換性がある限りあらゆる方法で互いに組み合わせることができる。

８００ＭＰａ以上であり、好ましくは、１０００ＭＰａ以上であり、より好ましくは、１２００ＭＰａよりも大きいか又はそれに等しい２３℃で基準「ＩＳＯ １４１２５」に従って測定された降伏強度を有する少なくとも１つのコア材料で作られたコアと、有機母材に埋め込まれたマルチフィラメント織物繊維の少なくとも１つの糸を含むコア及びコアの回りに巻かれてコアに接触した金属線を含む外側層をビードワイヤが含むという事実とは無関係にコアの回りに巻かれてコアに接触したワイヤを含む外側層とを含むタイヤのための単層ビードワイヤを使用することが可能であることに注意されたい。

２０ ビードワイヤ
３０ コア
Ｂ 糸
Ｃ１ 層
Ｆ１ ワイヤ

Claims (21)

1. タイヤ（１０）のための単層ビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）であって、
   有機母材に埋め込まれたマルチフィラメント織物繊維の少なくとも１つの糸（Ｂ）を含むコア（３０）と、
   前記コア（３０）の回りに巻かれてそれに接触した金属線（Ｆ１）を含む外側層（Ｃ１）と、
   を含むことを特徴とするビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
2. 前記コア（３０）は、単糸（Ｂ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
3. 前記コア（３０）は、複数の別々の糸（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を含むことを特徴とする請求項１に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
4. 各糸（Ｂ；Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）が作られる材料（Ｍａ）が、８００ＭＰａ以上であり、好ましくは、１０００ＭＰａ以上であり、より好ましくは、１２００ＭＰａ以上の２３℃で基準「ＩＳＯ １４１２５」に従って測定された降伏強度（Ｒｅ）を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
5. 各糸（Ｂ；Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）が作られる材料（Ｍａ）が、１００ＧＰａ以下であり、好ましくは、７５ＧＰａ以下であり、より好ましくは、５０ＧＰａ以下の２３℃で基準「ＩＳＯ １４１２５」に従って測定されたヤング率（Ｅ）を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
6. ビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）の質量に対する前記コア（３０）の寄与（Ｒｍ）対ビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）の破断時の力（Ｆｍ）に対する該コア（３０）の寄与（Ｒｆ）の比率（Ｒ）が、厳密に１よりも小さく、好ましくは、０．８以下であり、より好ましくは、０．７以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
7. ビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）の質量に対する前記コア（３０）の寄与（Ｒｍ）対ビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）の破断時の力（Ｆｍ）に対する該コア（３０）の寄与（Ｒｆ）の比率（Ｒ）が、０．２５以上であり、好ましくは、０．４以上であり、より好ましくは、０．５以上であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
8. ビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）の破断時の力（Ｆｍ）に対する前記コア（３０）の寄与（Ｒｆ）が、１０％以上であり、好ましくは、１５％以上であり、より好ましくは、１７％以上であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
9. ビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）の破断時の力（Ｆｍ）に対する前記コア（３０）の寄与（Ｒｆ）が、７５％以下であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
10. ビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）の質量に対する前記コア（３０）の寄与（Ｒｍ）が、２０％以下であり、好ましくは、１５％以下であり、より好ましくは、１０％以下であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
11. ビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）の質量に対する前記コア（３０）の寄与（Ｒｍ）が、５％以上であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
12. 前記コア（３０）によって定められた円環体の直径（Ｄａ）対ビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）によって定められた円環体の直径（Ｄｔ）の比率（Ｒｄ）が、０．３５以上であり、好ましくは、０．４５以上であり、より好ましくは、０．５５以上であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
13. ビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）の破断時の力（Ｆｍ）が、包含的に１６００ｄａＮ〜２７００ｄａＮであり、好ましくは、包含的に１８００ｄａＮ〜２５００ｄａＮであり、より好ましくは、包含的に２０００ｄａＮ〜２３００ｄａＮであることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
14. 各糸の直径が、０．５〜４ｍｍであることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
15. 各マルチフィラメント織物繊維の各基本フィラメントの直径が、２〜３０μｍであることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
16. 各マルチフィラメント織物繊維が、連続的であることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
17. 各マルチフィラメント織物繊維が、１０よりも多い基本フィラメント、好ましくは、１００よりも多い基本フィラメント、より好ましくは、１０００よりも多い基本フィラメントを含むことを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
18. 各マルチフィラメント織物繊維が、ガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維、セラミック繊維、及びそのような繊維の混合物から構成される群から、好ましくは、ガラス繊維、炭素繊維、及びそのような繊維の混合物から構成される群から選択され、より好ましくは、各マルチフィラメント織物繊維は、ガラス繊維であることを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
19. 前記有機母材は、熱硬化性タイプ、好ましくは、架橋されたもの、より好ましくは、ビニルエステルタイプのものであることを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載のビードワイヤ（２０、２０’、２０’’）。
20. 請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の少なくとも１つのビードワイヤ（２０）、
    を含むことを特徴とするタイヤ（１０、１０’、１０’’）。
21. 地上車両のためのものであることを特徴とする請求項２０に記載のタイヤ（１０、１０’、１０’’）。

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