JP2016539857A

JP2016539857A - 強化されたクロスプライ又はラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2016539857A
Application number: JP2016539136A
Authority: JP
Inventors: エルヴェフェリゴ
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA France
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA France
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2016-12-22
Also published as: CN106232393A; WO2015086396A1; FR3014743B1; US10076935B2; EP3094508B1; US20160311270A1; EP3094508A1; FR3014743A1

Abstract

【課題】より良いコーナリング推力を有し、原料がより少なく、かつ転がり抵抗を損なわないタイヤを提供すること。【解決手段】本発明の主題は、レインフォーサを備え、２つの軸端Ｓを備えるクラウン補強材（３）により半径方向外側に取り付けられ、それ自体はトレッド（４）の半径方向内側にある、少なくとも１つのカーカス補強材（２）を有するタイヤであって、クラウン補強材（３）は、補強要素の少なくとも１つの層で構成され、トレッド（４）は、２つのサイドウォール（６）により２つのビード（５）に接続され、ビード（５）は、リム・フランジ上部Ｃを有するリム・フランジに接触することが意図され、各ビード（５）は、ビードワイヤとして知られる少なくとも１つの周方向補強要素（７）を有し、カーカス補強材（２）は、各ビード（５）において端部（８）を備え、カーカス補強材（２）の端部（８）は、タイヤの半径方向外向きにビードワイヤの周りに一度折り返されて折り返し部を形成し、次いで半径方向外向きに折りたたまれて、カーカス補強材（２）の折りたたみ部を形成し、この折りたたみ部は、半径方向外端部（１２ａ）と、中央部（１０）、軸方向内側部（１１）、及び軸方向外側部（０）からなる、軸方向軸に沿った３つの隣接部とを形成し、折りたたみ部は、タイヤの中心に対して軸方向外向きに形成され、１０％拡張の割線弾性係数が１０ＭＰａ以上、好ましくは３０ＭＰａ以上かつ６０ＭＰａ以下であるデカップリングエラストマー組成物（１４）が、軸方向内側部と折り返し部の中央部との間、及び折り返し部（１２）の半径方向外端部（１２ａ）に存在し、エラストマー組成物は、折り返し部の半径方向外端と折り返し部の端部に対して半径方向内側点Ｆとの間に含まれる半径方向長さに沿って存在し、該点は、サイドウォールに、半径方向外端から１０ｍｍより大きい長さだけ離して配置され、かつ、折り返し部（１２）の半径方向外端（１２ａ）は、リム・フランジ上部Ｃと点Ｄとの間に配置され、点Ｃ及び点Ｄは、サイドウォール（６）の表面に配置され、かつ公称断面幅に対応する前記サイドウォールに位置する点Ｅの両側に配置され、点Ｄは、クラウン補強材（３）の軸方向端部Ｓとリム・フランジ上部Ｃとの間に存在する長さの８５％に等しい最大半径長さの位置に配置される、ことを特徴とするタイヤに関する。【選択図】図１

Description

本発明は、強化されたクロスプライ又はラジアルタイヤに関する。

ラジアルタイヤは、様々な市場、特に乗用車タイヤの市場に次第に広まっている。この成功は、具体的にはラジアルタイヤが提供する耐久性、快適性、及び低い転がり抵抗などの品質によるものである。

タイヤの主要な部分は、トレッド、サイドウォール及びビードである。ビードは、リムに接触するように意図される。ラジアルタイヤでは、タイヤを構成する主要な部分、すなわち、トレッド、サイドウォール及びビードのそれぞれが相互に明確に区別された機能を有し、従って、公知の特定の構造を有している。

ラジアルタイヤは、本質的に、タイヤの周方向に対して概ね９０°に等しい角度で設定される少なくとも１つのカーカスプライを備えるカーカス補強材（reinforcement）によって補強される。カーカス補強材は、半径方向外側の上かつトレッドの下に、ベルトを形成する補強プライにより、取り付けられる。

クロスプライタイヤは、タイヤの周方向に対して９０°以外の角度で設定される少なくとも２つのクロスされたプライを有する点でラジアルタイヤと異なる。プライは、その角度が、１つのプライと次のプライで符号が逆であるため、「クロスされた」と言われる。

タイヤの周方向は、タイヤの回転軸に直角かつタイヤのベルト補強材に対して接線方向平面における方向であることを想起されたい。
ラジアルタイヤの出現以来、特定のクロスプライタイヤも、トレッドの下にベルト補強材を備えるようになっている。

タイヤの両方の型式において、トレッドは、地面と直接接触し、特に路面と接触する機能を有し、地面の形状に適合する必要がある。サイドウォールの役割は、車両の荷重を支持するのに必要な機械力を伝達することにより地面の不陸を吸収し、車両の運動を可能にする。

ベルト補強材は、一方では、縁部の変形に対して十分に剛性であり、操舵に必要なコーナリング推力をタイヤに生じさせて、牽引又は制動に対するトルクを伝達し、他方では、湾曲に対して非常に柔軟であり、つまり、その平面における曲率を変化させて、タイヤと地面と十分な接触面積を提供する補強材である。

その結果、ベルト補強材は、一般に、複合構造体を有し、比較的低重量に対して必要な剛性を提供することができる。ベルト補強材は、一般に、異なる角度で設定された少なくとも２つのプライで構成され、ゴムで被覆されたコードの形態のレインフォーサ（reinforcer）を備える。レインフォーサ要素は、周方向に対して一つのプライと別のプライがクロスされ、かつ周方向に対して対称でも、非対称でもよい。

定義
−「長手方向」は、タイヤの走行方向である。
−「半径方向」は、タイヤの回転軸と交差し、かつそれに直角の方向である。
−「軸方向」は、タイヤの回転軸と平行の方向である。
−「〜の半径方向内側」は、タイヤの回転軸に直角の直線において回転軸により近いことを意味する。
−「〜の半径方向外側」は、タイヤの回転軸に直角の直線において回転軸からより遠いことを意味する。
−「赤道平面つまり中央平面」は、タイヤの回転軸に直角であり、かつタイヤを２つの概ね等しい半体に分割する平面を意味する。
−「タイヤの横断方向つまり軸方向」は、回転軸に平行の方向を意味する。
−「半径方向平面つまり子午線平面」は、タイヤの回転軸を含む平面を意味する。

金属レインフォーサを有し、その最終部分は周方向補強要素に向かって半径方向に二回折りたたまれ、ビードワイヤとしても知られる、カーカスプライを備える大型車両用タイヤは、特許文献１から公知である。特許文献１によると、この最終部分は、ゴムの二層の間で折りたたまれる。

特許文献２は、ビードワイヤの周りで折り返され、次に軸方向外向きに折りたたまれたカーカス補強材を備えるタイヤを説明する。この折りたたみ部分は、レインフォーサを備えるエラストマー組成物で被覆される。

特開平２−２９３２０７号公報欧州特許第１，０８０，９４８Ａ１号明細書

従って、より良いコーナリング推力を有し、原料がより少なく、特にゴムの層が少なく、かつ転がり抵抗を損なわないタイヤに対するニーズが残る。

従って、本発明の主題は、レインフォーサ（reinforcer）を備え、２つの軸端Ｓを備えるクラウン補強材（reinforcement）により半径方向外側に取り付けられ、それ自体はトレッドの半径方向内側にある、少なくとも１つのカーカス補強材を有するタイヤであって、クラウン補強材は、補強要素の少なくとも１つの層で構成され、トレッドは、２つのサイドウォールにより２つのビードに接続され、ビードは、リム・フランジ上部Ｃを有するリム・フランジに接触することが意図され、各ビードは、ビードワイヤとして知られる少なくとも１つの周方向補強要素を有し、カーカス補強材は、各ビードにおいて端部を備え、カーカス補強材の端部は、タイヤの半径方向外向きにビードワイヤの周りに一度折り返されて折り返し部を形成し、次いで半径方向外向きに折りたたまれて、カーカスプライの折りたたみ部を形成し、該折りたたみ部は、半径方向外端部と、中央部、軸方向内側部、及び軸方向外側部からなる、軸方向軸に沿った３つの隣接部とを形成し、該折りたたみ部は、タイヤの中心に対して軸方向外向きに配置される。

タイヤは、１０％拡張の割線弾性係数が１０ＭＰａ以上、好ましくは３０ＭＰａ以上かつ６０ＭＰａ以下であるデカップリングエラストマー組成物１４が、
軸方向内側部と折り返し部の中央部との間、及び
折り返し部１２の半径方向外端部１２ａに存在し、
エラストマー組成物は、折り返し部の半径方向外端と折り返し部の端部に対して半径方向内側点Ｆとの間に含まれる半径方向長さに沿って存在し、該点は、サイドウォールに、半径方向外端から１０ｍｍより大きい長さだけ離して配置され、かつ、
折り返し部１２の半径方向外端１２ａは、リム・フランジ上部Ｃと点Ｄとの間に配置され、点Ｃ及び点Ｄは、サイドウォール６の表面に配置され、かつ公称断面幅に対応するサイドウォールに位置する点Ｅの両側に配置され、
点Ｄは、クラウン補強材３の軸方向端部Ｓとリム・フランジ上部Ｃとの間に存在する長さの８５％に等しい最大半径長さの位置に配置される、
ことを特徴とする。

本発明によるタイヤは、簡単かつ迅速に設計できるという利点を有する。
デカップリングエラストマー組成物は、折り返し部の半径方向外端部と、この端部に対して半径方向内側に位置する点Ｇとの間に、半径方向外端部から１０ｍｍ以下の長さだけ離して存在することが好ましい。

点Ｃと点Ｄとの間に、カーカスプライのレインフォーサを、周方向に対して８５°以下の角度、周方向に対して＋７５°又は−７５°に等しい角度で設定することが好ましい。

カーカスプライの（中央）部分と（側方）部分との間の角度は、次の成形法則の原理に従い、それにより、当該部分の角度は、タイヤの半径と共に増大する。
ｃｏｓ（α₁）＝ｔ×ｃｏｓ（α₀）、ここで、ｔ＝Ｒ₁／（Ｒ₀×（１＋ｅ））
ここで、
−α₀は、成形前の初期角度、
−α₁は、成形後の最終角度、
−Ｒ₀は、成形前の敷層半径、
−Ｒ₁は、成形後の敷層半径、
−ｅは、タイヤの種類に関係なく０．０３に等しい、である。

同様に、点Ｃと点Ｄとの間に、カーカスプライのレインフォーサは、軸方向最も外向き方向において＋７５°で始まり、最も内向き方向に向かって、交互に（successively）＋７５°、−７５°に等しい角度で設定できる。
点Ｄと点Ｓとの間に、カーカスプライの補強材は、周方向に対して８５°以上の角度、及び好ましくは９０°に等しい角度に設定できる。点Ｓは、クラウン領域の軸端部に対応する。

点Ｓから始まり軸ＺＺ’の方向において、カーカスプライのレインフォーサは、周方向に対して９０°の角度で設定できる。
カーカスプライのレインフォーサは、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、アラミド、又はこれらの混合物から選択される繊維材料（textile material）で作製されることが好ましい。

外向き折り返し部の場合、カーカスプライの中央部のレインフォーサの一部を裁断することができる。この部分は、中央部のレインフォーサの約３％乃至８％とすることができる。
レインフォーサは、タイヤを製造する方法における突合工程の終わりに裁断し、突合工程の実行を容易にすることができる。裁断されたレインフォーサは、限定的な狭い領域に配置し、散在させず、該領域に集中させる。

本発明によると、クラウン補強材は、カーカスプライの半径方向外側かつトレッドの半径方向内側に少なくとも１つのプライを備える。

ここで、本発明を、以下の単に例証として与えられる例及び図面を用いて説明する。

第１の実施形態による、半径平面における本発明のタイヤの半体の断面を概略的に示す。図１に示すものと同じ実施形態による、タイヤの底部領域として知られる部分に位置する、カーカスプライの折り返し部の半径方向下部の断面の拡大図を概略的に示す。別の実施形態による、タイヤの底部領域として知られる部分に位置する、カーカスプライの折り返し部の半径方向下部の断面の拡大図を概略的に示す。

様々な図において、同一又は類似の技術的要素は、同じ参照番号が与えられる。説明は、文字が多くならないようにするため、繰り返さない。

図１及び図２に示すように、本発明によるタイヤは、全体が参照番号１で示され、レインフォーサ（図示せず）を備える少なくとも１つのカーカス補強材２を備える。少なくとも１つの補強要素の層（図示せず）を備えるクラウン補強材３は、カーカスプライ２の半径方向内側上に取り付けられ、半径方向外側にトレッド４が続く。

トレッド４は、２つのサイドウォール６により２つのビード５に接続される。各ビード５は、ビードワイヤとしても知られる周方向の補強要素７を備える。各ビード５は、リム・フランジ上部Ｃを備えるリム・フランジ１３に固定される。

カーカスプライ２は、各ビード５において、軸方向におけるタイヤの中心に対して、つまり周方向補強要素７の方向に、半径方向及び外向きに、それ自体の上に二度折りたたまれた最終端部８を備える。この折りたたみにより、最終端部８を補強要素７に近づけることができる。

従って、サイドウォール６において、カーカスプライ２は、折り返し部１２と、中央部１０、軸方向外側部９及び軸方向内側部１１からなる３つの隣接部分と、を備える。

より正確には、折りたたみ後、端部８は中央部１０の軸方向外側に配置される。
公称断面幅は、リムに取り付けて膨張させたタイヤの断面幅であり、断面幅は、リムに取り付けて膨張させたタイヤの２つの軸方向最外点間の距離であることに留意されたい。
従って、折り返し部１２の半径方向上端１２ａは、点Ｃと点Ｄの間のサイドウォールの表面に配置できる。

図１によると、カーカスプライ２の折り返し部の３つの隣接部分９、１０及び１１は、中央部１０が側方部９及び１１に隣接するように、自らの上に折りたたまれる。１０％拡張の割線弾性係数が２０ＭＰａに等しいデカップリングエラストマー組成物１４は、側方部１１とサイドウォール２のウォールとの間に配置される。このエラストマー組成物１４は、サイドウォールに位置し、かつ半径方向内側に向けて折り返し部１２の上部１２ａから１７ｍｍに等しい距離まで離された点Ｆに存在する。また、エラストマー組成物１４は、半径方向上部に向けて折り返し部１２の上部１２ａから６０ｍｍに等しい長さに沿って存在する。エラストマー組成物１４は、点Ｓの軸方向内側の位置まで離された点まで延長することができる。

かかるエラストマー組成物の存在により、タイヤの挙動及び耐久性を正確に調整することができる。
この特定の実施形態において、カーカスプライ２のレインフォーサ（図示せず）は、点Ｃと点Ｄとの間で、周方向に対して７５°に等しい角度で設定され、それにより、適正なコーナリング推力の維持ができる。

同じレインフォーサは、点Ｄと点Ｓとの間で、周方向に対して８５°の角度で設定され、それにより、良好な転がり抵抗を維持することができ、クラウン補強材３の半径方向内側の領域において周方向に対して９０°の角度で設定される。

図３の実施形態によると、カーカスプライ２の端部８は、軸方向において外向きの方向に、半径方向に二回折りたたまれることが分かる。
この実施形態の図は、デカップリングエラストマー組成物１４が、折り返し部１２の軸方向最外部９の外側に、カーカスプライ上に、かつ半径方向内側部に向けて折り返し部１２の上部１２ａから１７ｍｍに等しい長さだけ離されて位置する点Ｇまで存在する点でも、図１の実施形態とは異なる。

本発明によると、カーカスプライの３つの部分それぞれの角度の絶対値は同一であり、軸方向外側部９の角度の符号のみが、中央部１０及び軸方向内側部１１に対して変化する。

図２及び図３の実施形態において、カーカスプライ２のレインフォーサ（図示せず）は、周方向に対して、図１の実施形態と同一の角度に設定される。

実施例１：コーナリング剛性
コーナリング剛性の測定は、負荷に応じて、回転する路面及びタイヤに印加される横方向力を測定するための装置を装備した機械を用いて得られる。
測定は、６．５Ｊ１６のリムに取り付けたプロファイル２０５／５５Ｒ１６のタイヤを、圧力２．５気圧で膨張させ、荷重４８３ｄａＮで行う。タイヤは、コーナリング角度＋／−１度、速度８０ｋｍ／ｈの速度に曝される。

結果は、以下の表１に示す。

表に示すように、本発明によるタイヤは、コーナリング剛性が６％改善する。

実施例２：タイヤ質量
プロファイル２０５／５５Ｒ１６について、本発明によるタイヤを、基準タイヤと比較した、質量の測定によると、タイヤの全体質量が３％低減する。

１：タイヤ
２：カーカスプライ
３：クラウン補強材
４：トレッド
５：ビード
６：サイドウォール
７：補強要素
８：最終端部
９：軸方向外側部
１０：中央部
１１：軸方向内側部
１２：折り返し部
１２ａ：半径方向上端
１３：リム・フランジ
１４：エラストマー組成物

Claims

レインフォーサを備え、２つの軸端Ｓを備えるクラウン補強材（３）により半径方向外側に取り付けられ、それ自体はトレッド（４）の半径方向内側にある、少なくとも１つのカーカス補強材（２）を有するタイヤであって、前記クラウン補強材（３）は、補強要素の少なくとも１つの層で構成され、前記トレッド（４）は、２つのサイドウォール（６）により２つのビード（５）に接続され、前記ビード（５）は、リム・フランジ上部Ｃを有するリム・フランジに接触するようになっており、前記ビード（５）の各々は、ビードワイヤとして知られる少なくとも１つの周方向補強要素（７）を有し、前記カーカス補強材（２）は、前記ビード（５）の各々において端部（８）を備え、前記カーカス補強材（２）の前記端部（８）は、前記タイヤの半径方向外向きに前記ビードワイヤの周りに一度折り返されて折り返し部を形成し、次いで前記半径方向外向きに折りたたまれて、前記カーカスプライ（２）の折りたたみ部を形成し、前記折りたたみ部は、半径方向外端部（１２ａ）と、中央部（１０）、軸方向内側部（１１）及び軸方向外側部（９）からなる軸方向軸に沿った３つの隣接部と、を形成し、前記折りたたみ部は、前記タイヤの中心に対して軸方向外向きに作成され、
１０％拡張において割線弾性係数が１０ＭＰａ以上、好ましくは３０ＭＰａ以上かつ６０ＭＰａ以下であるデカップリングエラストマー組成物（１４）が、
前記軸方向内側部と前記折り返し部の前記中央部との間と、
前記折り返し部（１２）の前記半径方向外端部（１２ａ）と、に存在し、
前記エラストマー組成物（１４）は、前記折り返し部の前記半径方向外端部と前記折り返し部の前記端部に対する半径方向内側点Ｆとの間に含まれる半径方向長さに沿って存在し、前記点は、前記サイドウォール上において、前記半径方向外端部から１０ｍｍより大きい長さだけ離れた距離に配置され、かつ
前記折り返し部（１２）の前記半径方向外端部（１２ａ）は、前記リム・フランジ上部の点Ｃと点Ｄとの間に配置され、前記点Ｃ及び点Ｄは、前記サイドウォールの表面に配置され、かつ前記公称断面幅に対応する前記サイドウォール上の点Ｅの両側に配置され、
前記点Ｄは、前記クラウン補強材（３）の軸方向端部Ｓと前記リム・フランジ上部Ｃとの間の長さの８５％に等しい最大半径長さの位置に配置される、
ことを特徴とするタイヤ。
前記デカップリングエラストマー組成物（１４）は、前記折り返し部（１２）の前記半径方向外端部（１２ａ）と、当該端部（１２ａ）に対して半径方向内側に、１０ｍｍ以下の長さだけ離れて位置する点Ｇと、の間に存在することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
前記カーカス補強材（２）の前記レインフォーサは、前記点Ｃと前記点Ｄとの間に、前記周方向に対して８５°以下の角度で設定されることを特徴とする、請求項１〜請求項２のいずれかに記載のタイヤ。
前記カーカス補強材（２）の前記レインフォーサは、前記点Ｃと前記点Ｄとの間に、前記周方向に対して＋７５°又は−７５°以下の角度で設定されることを特徴とする、請求項３に記載のタイヤ。
前記カーカス補強材（２）の前記レインフォーサは、前記点Ｃと前記点Ｄとの間における軸方向において、軸方向最も外向き方向において＋７５°で始まり、最も内向き方向に向かって、交互に＋７５°、−７５°に等しい角度で設定されることを特徴とする、請求項３〜請求項４のいずれかに記載のタイヤ。
前記カーカス補強材（２）の前記レインフォーサは、前記点Ｄと前記点Ｓとの間に、前記周方向に対して、８５°以上の角度、好ましくは９０°に等しい角度で設定されることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載のタイヤ。
前記トレッド（４）の半径方向外側に配置される前記カーカス補強材（２）の前記レインフォーサは、前記周方向に対して９０°に等しい角度で設定されることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載のタイヤ。
前記カーカス補強材（２）の前記レインフォーサは、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、アラミド又はこれらの混合物から選択される繊維材料で作製されることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれかに記載のタイヤ。
前記中央部（１０）の前記レインフォーサにおける３％〜８％が裁断されることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれかに記載のタイヤ。
前記中央部の裁断された前記レインフォーサは連続することを特徴とする、請求項９に記載のタイヤ。