JP2023533537A - 単一作動層を有するタイヤの製造を簡略化する方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、カーカス層と、作動繊維状補強要素(180)がタイヤの周方向と27°から40°の範囲の角度ATを形成する単一作動層とを備えるタイヤを製造する方法に関する。本方法中に、カーカスプライを巻き付けることにより、カーカス層を形成するように意図されたカーカスアセンブリが形成され、カーカス繊維状補強要素(340)は、支持体の周方向(x)と絶対値で80°から90°の範囲の初期角度A3を形成する。【選択図】図11
Description
本発明は、タイヤを製造する方法及びそのような方法によって製造されたタイヤに関する。
クラウン、2つの側壁、及び2つのビードを備え、各側壁がそれぞれ各ビードをクラウンに接続するタイヤは、従来技術から特にEP3489035から公知である。各ビードは、一般的にビードワイヤの形態の少なくとも1つの周方向補強要素を備える。
タイヤはまた、各ビード内に固着されて各側壁内及びクラウン内を延びるカーカス補強体を備える。カーカス補強体は、各周方向補強要素の周りに巻かれた単一カーカス層を備える。
クラウンは、タイヤが走行している時に路面と接触するように意図されたトレッドと、トレッドとカーカス補強体の間に半径方向に配置されたクラウン補強体とを備える。クラウン補強体は、単一作動層を備える作動補強体を備える。クラウン補強体はまた、作動補強体の外側に半径方向に配置されたフープ補強体を備える。
上述のように、EP3489035に説明されたタイヤの特定の特徴は、作動補強体が2つの作動層を備える従来のタイヤと比較して1つの作動層を排除することである。EP3489035では、作動層の1つを排除する利点は、それがその周方向剛性を改善しながらタイヤに使用される材料の量及び従ってその質量を低減することであり、これは、他方で剪断剛性の低下をもたらし、この低下は、材料の節約を考慮すると依然として許容可能である。
EP3489035でのタイヤを製造する方法は、従来技術から特にFR2797213から及びFR1413102から公知であるように、カーカス層を形成するように意図されたカーカスアセンブリが支持体の周りにカーカスプライを巻き付けることによって形成される段階を備える。カーカスアセンブリは、製造方法に続いてタイヤに得られるように意図された角度に依存する初期角度を支持体の周方向と形成する主方向に沿って延びるカーカス繊維状補強要素を備える。
次に、作動層を形成するように意図された作動アセンブリが、カーカスアセンブリの半径方向外側に作動プライを巻き付けることによって形成される。作動アセンブリは、ここでもまた製造方法に続いてタイヤで得られるように意図された角度に依存する初期角度を支持体の周方向と形成する主方向に沿って延びる作動繊維状補強要素を備える。カーカスアセンブリ及び作動アセンブリは、次に、実質的に円筒形状を有するアセンブリを形成する。
次に、実質的に円筒形状を有するアセンブリは、実質的に円環形状を有するアセンブリを取得するために変形され、そのために、
-各カーカス繊維状補強要素の主方向は、作動アセンブリと半径方向に並んで軸線方向に延びるカーカスアセンブリの軸線方向中心部分でEP3489035での変形S1に対して70°に等しいかつ変形S2に対して43°に等しい最終角度を支持体の周方向と形成し、かつ
-各作動繊維状補強要素の主方向は、EP3489035での変形S1に対して-40°に等しいかつ変形S2に対して-24°に等しい最終角度を支持体の周方向と形成する。
-各カーカス繊維状補強要素の主方向は、作動アセンブリと半径方向に並んで軸線方向に延びるカーカスアセンブリの軸線方向中心部分でEP3489035での変形S1に対して70°に等しいかつ変形S2に対して43°に等しい最終角度を支持体の周方向と形成し、かつ
-各作動繊維状補強要素の主方向は、EP3489035での変形S1に対して-40°に等しいかつ変形S2に対して-24°に等しい最終角度を支持体の周方向と形成する。
次に、実質的に円環形状を有するアセンブリから取得されたタイヤの生形態は、タイヤを取得するために架橋される。このタイヤでは、各カーカス繊維状補強要素の主方向は、変形段階に続いて取得された最終角度に等しい角度をタイヤの周方向と形成する。各作動繊維状補強要素の主方向は、変形段階に続いて取得された最終角度に等しい角度をタイヤの周方向と形成する。
カーカスプライを巻き付けることによってカーカスアセンブリを形成する段階の前に、カーカスプライが、カーカス繊維状補強要素を互いに平行に配置し、かつそれらを少なくともエラストマーを備える未架橋組成物に例えばスキムコーティングによって埋め込むことによって製造され、この組成物は、架橋した状態でエラストマー母材を形成するように意図している。カーカス繊維状補強要素が互いに平行であり、かつカーカスプライの主方向と平行である直線プライとして公知のプライが取得される。次に、カーカスプライの各部分は、切断角度で切断され、これらの部分は、カーカス繊維状補強要素が互いに平行にそれに沿って延びる主方向が切断角度に等しい角度をカーカスプライの主方向と形成し、この角度が上述の初期角度に等しい傾斜プライとして公知のプライを取得するように当接される。作動プライは、同様な方法で製造される。
異なるサイズを有するタイヤ内で同じ最終角度を取得するために、異なるサイズ間で変わる成形の程度を考慮するように異なる初期角度を使用する必要があり、これは、理論上は、タイヤサイズがあるのと同じ多くのカーカスプライ及び作動プライを製造することを必要にする。しかし、そのような多数のプライを工場で管理することは複雑で高価である。
本発明の目標は、タイヤの主要な機械的特性であるその剪断剛性及びその周方向剛性を保持しながら限られた数のカーカスプライ及び作動プライからの単一作動層を備えるタイヤの簡略化製造を可能にすることである。
この目標に対して、本発明の主題は、クラウンと、2つの側壁と、2つのビードとを備え、各側壁がそれぞれ各ビードをクラウンに接続するタイヤを製造する方法であり、タイヤは、各ビード内に固着されて各側壁内をクラウンの半径方向内側を延びるカーカス補強体を備え、カーカス補強体は、少なくとも1つのカーカス層を備え、クラウンは、
-タイヤが走行している時に路面と接触するように意図されたトレッドと、
-トレッドとカーカス補強体の間で半径方向に配置されたクラウン補強体であって、クラウン補強体が、単一作動層を備える作動補強体を備え、作動層が、作動層の2つの軸線方向縁部によって軸線方向に区切られ、かつ作動繊維状補強要素を備え、作動繊維状補強要素が、タイヤの周方向と角度ATを形成する各作動繊維状補強要素の主方向に沿って実質的に互いに平行に作動層の一方の軸線方向縁部から他方の軸線方向縁部まで軸線方向に延びる上記クラウン補強体と、
を備え、
本方法では、
-少なくとも1つのカーカス層を形成するように意図されたカーカスアセンブリが、主軸線の周りに実質的に円筒形状を有する支持体の周りに配置され、カーカスアセンブリは、カーカスアセンブリの2つの軸線方向縁部によって軸線方向に区切られ、かつカーカスアセンブリの一方の軸線方向縁部から他方の軸線方向縁部まで軸線方向に互いに実質的に平行に延びるカーカス繊維状補強要素を備え、各カーカス繊維状補強要素は、支持体の周方向と初期角度A3を形成する各カーカス繊維状補強要素の主方向に沿ってカーカスアセンブリ内を延び、
-作動層を形成するように意図された作動アセンブリは、カーカスアセンブリの半径方向外側に配置され、カーカスアセンブリ及び作動アセンブリは、支持体の主軸線の周りに実質的に円筒形状を有するアセンブリを形成し、
-支持体の主軸線の周りに実質的に円筒形状を有するアセンブリは、支持体の主軸線の周りに実質的に円環形状を有するアセンブリを取得するように変形され、
-実質的に円環形状を有するアセンブリから取得されたタイヤの生形態は、タイヤを取得するために架橋され、
この方法では、角度A3は、絶対値で80°から90°の範囲であり、角度ATは、絶対値で27°から40°の範囲である。
-タイヤが走行している時に路面と接触するように意図されたトレッドと、
-トレッドとカーカス補強体の間で半径方向に配置されたクラウン補強体であって、クラウン補強体が、単一作動層を備える作動補強体を備え、作動層が、作動層の2つの軸線方向縁部によって軸線方向に区切られ、かつ作動繊維状補強要素を備え、作動繊維状補強要素が、タイヤの周方向と角度ATを形成する各作動繊維状補強要素の主方向に沿って実質的に互いに平行に作動層の一方の軸線方向縁部から他方の軸線方向縁部まで軸線方向に延びる上記クラウン補強体と、
を備え、
本方法では、
-少なくとも1つのカーカス層を形成するように意図されたカーカスアセンブリが、主軸線の周りに実質的に円筒形状を有する支持体の周りに配置され、カーカスアセンブリは、カーカスアセンブリの2つの軸線方向縁部によって軸線方向に区切られ、かつカーカスアセンブリの一方の軸線方向縁部から他方の軸線方向縁部まで軸線方向に互いに実質的に平行に延びるカーカス繊維状補強要素を備え、各カーカス繊維状補強要素は、支持体の周方向と初期角度A3を形成する各カーカス繊維状補強要素の主方向に沿ってカーカスアセンブリ内を延び、
-作動層を形成するように意図された作動アセンブリは、カーカスアセンブリの半径方向外側に配置され、カーカスアセンブリ及び作動アセンブリは、支持体の主軸線の周りに実質的に円筒形状を有するアセンブリを形成し、
-支持体の主軸線の周りに実質的に円筒形状を有するアセンブリは、支持体の主軸線の周りに実質的に円環形状を有するアセンブリを取得するように変形され、
-実質的に円環形状を有するアセンブリから取得されたタイヤの生形態は、タイヤを取得するために架橋され、
この方法では、角度A3は、絶対値で80°から90°の範囲であり、角度ATは、絶対値で27°から40°の範囲である。
絶対値で80°から90°の範囲にある初期角度A3を使用することにより、カーカスアセンブリを配置するのに各プライがこの場合は80°と90°の間の単一切断角度を有する1又は2以上のカーカスプライを有することで十分である。すなわち、タイヤサイズがあるのと同じ多数のカーカスプライを製造する必要性を回避することが可能である。80°から90°の角度範囲は、特にスキムコーティング段階中の製造方法の工業的変動性を考慮することを可能にし、これは、初期角度A3が90°の理論値に関して最大で10°だけ変動する場合がある直線プライをもたらす。暗黙的に、初期角度A3は、カーカスアセンブリの一方の軸線方向縁部から他方の軸線方向縁部まで軸線方向に移動する時に一定である。
タイヤ内では、カーカス層の軸線方向中心部分での各カーカス繊維状補強要素の主方向の角度は、従って、成形の程度と各作動繊維状補強要素の主方向の初期角度とに依存する。タイヤの主要な機械的特性であるその剪断剛性及びその周方向剛性は、すなわち、成形の程度に応じて各作動繊維状補強要素の主方向の初期角度を単に変えることによって取得することができる。本発明による方法は、従って、異なる作動プライのみが管理される必要があることを可能にする。
以下の試験結果によって示すように、満足な剪断剛性及び周方向剛性は、27°から40°の角度範囲AT内で取得することができる。特に周方向剛性に関してこれらの剛性の僅かな低下が観察されるとしても、この低下は、本方法の簡略化と管理されるカーカスプライの数の低減とによって大部分が補償される。
本発明により、作動補強体は、単一作動層を備える。単一作動層の存在は、特にタイヤを軽量化し、従って、クラウンのヒステリシスによって散逸するエネルギを低減し、従ってタイヤの転がり抵抗を低減することを可能にする。すなわち、作動補強体は、作動層以外には、繊維状補強要素によって補強された層を持たない。タイヤの作動補強体から除外されるそのような補強層の繊維状補強要素は、金属繊維状補強要素と布地繊維状補強要素を備える。非常に好ましくは、作動補強体は、単一作動層から構成される。
カーカスアセンブリは、単一カーカス層を形成するように意図される場合があり、又は例えばこのカーカスアセンブリを2巻回にわたって巻き付けることにより、2つのカーカス層を形成するように意図される場合がある。従って、タイヤが2つのカーカス層を備える実施形態では、例えば、2巻回にわたって巻き付けることにより、単一カーカスアセンブリを配置することができ、又は第1の半径方向内側カーカスアセンブリを配置し、第1の半径方向内側カーカスアセンブリの周りに配置される第2の半径方向外側カーカスアセンブリを配置し、各第1及び第2のカーカスアセンブリが各カーカス層を形成するように意図されることが可能である場合がある。
本発明の範囲では、作動アセンブリは、単一作動層を形成することを意図される。
比較的簡単な方法の使用を可能にする好ましい方式では、カーカスアセンブリは、カーカスプライ又はいくつかのカーカスプライを支持体の周りに巻き付けることによって形成され、作動アセンブリは、作動プライ又は複数の作動プライをカーカスアセンブリの半径方向外側に巻き付けることによって形成される。
各カーカスアセンブリを形成するために1つのカーカスプライを取り扱うだけとすることができ、形成しようとする各カーカスアセンブリの軸線方向幅よりも小さい軸線方向幅を有するいくつかのカーカスプライの間で周方向接合部を回避するという簡略化方法では、各カーカスアセンブリは、各カーカス層を形成するように意図された1つのカーカスプライから構成される。言い換えれば、各カーカスプライは軸線方向に連続する。
各カーカスアセンブリが複数のカーカスプライによって形成される場合に、カーカス繊維状補強要素の主方向が全て互いに平行な複数のカーカスプライを使用することが好ましいことになる。
同様に、作動アセンブリを形成するために1つの作動プライを取り扱うだけとすることができ、形成しようとする作動アセンブリの軸線方向幅よりも小さい軸線方向幅を有する複数の作動プライの間で周方向接合部を回避するという簡略化方法では、作動プライは、単一作動層を形成するように意図された作動プライから取得される。言い換えれば、各作動プライは軸線方向に連続する。
作動アセンブリが複数の作動プライによって形成される場合に、作動繊維状補強要素の主方向が全て互いに平行な複数の作動プライを使用することが好ましいことになる。勿論、作動プライ毎に互いに平行でない作動繊維補強要素の主方向を想定することができる。
本発明のタイヤは、好ましくは、2019年の欧州タイヤ及びリム技術機構又は「ETRTO」規格(2019)に準拠して定められた乗用車に向けられるものである。そのようなタイヤは、欧州タイヤ及びリム技術機構又は「ETRTO」規格(2019)に準拠して断面高さH及び公称断面幅Sによって特徴付けられる断面の子午面に断面を有し、その場合に、百分率で表される比率H/Sが最大で90に等しく、好ましくは最大で80に等しく、より好ましくは最大で70に等しく、少なくとも30に等しく、好ましくは少なくとも40に等しく、公称断面幅Sは、少なくとも115mmに等しく、好ましくは少なくとも155mmに等しく、より好ましくは少なくとも175mmに等しく、最大で285mmに等しく、好ましくは最大で315mmに等しく、より好ましくは最大で285mmに等しく、より好ましくは最大で55mmに等しいようになっている。これに加えて、タイヤの装着リムの直径を定めるリムフランジでの直径Dは、少なくとも12インチに等しく、好ましくは少なくとも16インチに等しく、最大で24インチに等しく、好ましくは最大で20インチに等しい。
軸線方向は、タイヤ又は支持体の主軸線、すなわち、タイヤ又は支持体の回転軸に実質的に平行な方向であると理解される。
周方向は、軸線方向に対しても又はタイヤ又は支持体の半径に対しても実質的に垂直な(言い換えれば,タイヤ又は支持体の回転軸を中心とする円に接する)方向であると理解される。
半径方向は、タイヤ又は支持体の半径に沿う方向、すなわち、タイヤ又は支持体の回転軸と交差してその軸に対して実質的に垂直なあらゆる方向であると理解される。
タイヤの正中面(Mと表記)は、2つのビード間の中間に位置してクラウン補強体の軸線方向中心を通るタイヤの回転軸に対して垂直な平面であると理解される。
アセンブリの正中面(mと表記)は、アセンブリの各軸線方向縁部間の軸線方向中間に位置する支持体の回転軸に対して垂直な平面であると理解される。
タイヤの赤道周面(Eと表記)は、正中面と半径方向とに垂直なタイヤの赤道を通る理論上の円筒面であると理解される。タイヤの赤道は、子午断面(周方向に垂直で半径方向及び軸線方向に平行な平面)でタイヤの回転軸に平行であり、路面と接触するように意図されたトレッドの半径方向最外点と、支持体、例えば、リムと接触するように意図されたタイヤの半径方向最内点との間で等距離に位置する軸線であり、これら2点間の距離はHに等しい。
アセンブリの赤道周面(eと表記)は、正中面と半径方向とに垂直なアセンブリの赤道を通る理論上の円筒面であると理解される。アセンブリの赤道は、子午断面(周方向に垂直で半径方向及び軸線方向に平行な平面)で支持体の回転軸に平行であり、アセンブリの半径方向最外点とアセンブリの半径方向最内点との間で等距離に位置する軸線であり、これら2点間の距離はhに等しい。
子午面は、タイヤの回転軸に平行でかつそれを備え、周方向に垂直な平面であると理解される。
ビードは、タイヤを装着支持体に、例えば、リムを有するホイールに取り付けることができるように意図されるタイヤの部分であると理解される。従って、各ビードは、特に、リムへの取り付けを可能にするリムのフランジと接触することが意図される。
繊維状補強要素が延びる主方向は、繊維状補強要素がその最大長さに沿って延びる方向であると理解される。繊維状補強要素が延びる主方向は、直線状又は曲線状とすることができ、補強要素は、その主方向に沿って直線状又は波状の経路を示すことができる。
アセンブリ、層、又は補強体の軸線方向縁部間に位置するアセンブリ、層、又はタイヤの部分は、軸線方向に延びてアセンブリ、層、又は補強体の軸線方向縁部を通る半径方向平面間に位置する部分であると理解される。
軸線方向に延びるように意図されるアセンブリの部分、軸線方向に延びるアセンブリの部分、又は基準アセンブリ又は基準層と半径方向に並んで軸線方向に延びる層の部分は、当該アセンブリ又は当該層の基準アセンブリ又は基準層の軸線方向縁部の半径方向射影間に位置する当該アセンブリ又は当該層の部分であると理解される。
表現「aとbの間」に示す値の範囲は、aより大からbより小に延びる(すなわち、端点a及びbを除外する)値の範囲を表すのに対して、表現「aからbまで」に示す値の範囲は、端点「a」から端点「b」まで延びる(すなわち、厳密な端点「a」及び「b」を含む)値の範囲を意味する。
タイヤ内では、問題の角度は、基準直線(この場合に、タイヤの周方向)と問題の繊維状補強要素が延びる主方向の間に定められる2つの角度のうちで絶対値で小さい方の角度である。
タイヤ内でかつ本方法中に、角度の向きは、時計回り又は反時計回りの方向であると理解され、問題の繊維状補強要素が延びる主方向に達するために角度を定める基準直線(この場合に、支持体又はタイヤの周方向)から向きを変える必要がある、
本方法中に、作動繊維状補強要素及びカーカス繊維状補強要素が延びる主方向によって形成される問題の角度は、規定により、反対の向きを有する角度であり、各作動繊維状補強要素が延びる主方向によって形成される角度は、基準直線(この場合に、支持体の周方向又はタイヤの周方向)と作動繊維状補強要素が延びる主方向との間に定められる2つの角度のうちの絶対値で小さい方である。従って、各作動繊維状補強要素が延びる主方向によって形成される角度は、各カーカス繊維状補強要素が延びる主方向によって形成される角度と反対の向きを定める。
カーカスプライの製造中に僅かな工業的変動が存在する実施形態では、角度A3は、絶対値で85°から90°の範囲であり、好ましくは実質的に90°に等しい。
好ましくは、角度ATは、絶対値で30°から37°、好ましくは30°から35°の範囲である。本発明の背後の本発明者は、比較的大きい角度AT、すなわち、30°よりも大きいか又はそれに等しい角度を使用することにより、より小さい角度と比べてタイヤのクラウンの剪断剛性が改善されることに着目した。
それにも関わらず、大きすぎる、すなわち、37°よりも大きい角度ATを使用すると、この周方向剛性の低下とタイヤ騒音の増大とがもたらされる。従って、大きすぎる角度ATを使用しないことが好ましい。本発明の範囲内で大きすぎる角度ATを使用すると、作動層によって周方向に生じる力の射影が小さくなることにより、周方向剛性に対する作動層の寄与が低減することを本発明者は認識した。更に、同じく本発明の範囲内で大きすぎる角度ATは、より適度な角度ATと比べて振動応答が増加するので、騒音の増大に寄与することを本発明者は認識した。
各ビードが周方向補強要素を備え、各ビードにカーカス層を容易に固着することができるようにする実施形態では、カーカスアセンブリを配置する段階の後でかつ作動アセンブリを配置する段階の前に、
-2つの周方向補強要素が、カーカスアセンブリの周りに配置され、
-カーカスアセンブリの各軸線方向縁部が軸線方向内向きに折り返されるので、カーカスアセンブリは、各周方向補強要素の周りに軸線方向の周りに巻かれる。
-2つの周方向補強要素が、カーカスアセンブリの周りに配置され、
-カーカスアセンブリの各軸線方向縁部が軸線方向内向きに折り返されるので、カーカスアセンブリは、各周方向補強要素の周りに軸線方向の周りに巻かれる。
カーカス層がカーカス層の2つの軸線方向縁部によって軸線方向に区切られ、カーカス層の一方の軸線方向縁部から他方の軸線方向縁部まで軸線方向に延びるカーカス繊維状補強要素を備え、カーカス層が周方向補強要素の周りに巻かれるこれらの実施形態では、各カーカス繊維状補強要素の主方向は、タイヤの周方向と、
-作動層と半径方向に並んで軸線方向に延びるカーカス層の軸線方向中心部分で絶対値で厳密に80°未満である角度ACSを形成し、
-カーカス層の軸線方向中心部分と各軸線方向縁部との間を軸線方向に延びるカーカス層の各軸線方向横部分で絶対値で80°から90°、好ましくは85°から90°の範囲であり、より好ましくは実質的に90°に等しい角度ACFを形成し、各軸線方向横部分は、各周方向補強要素の周りに巻かれる。
-作動層と半径方向に並んで軸線方向に延びるカーカス層の軸線方向中心部分で絶対値で厳密に80°未満である角度ACSを形成し、
-カーカス層の軸線方向中心部分と各軸線方向縁部との間を軸線方向に延びるカーカス層の各軸線方向横部分で絶対値で80°から90°、好ましくは85°から90°の範囲であり、より好ましくは実質的に90°に等しい角度ACFを形成し、各軸線方向横部分は、各周方向補強要素の周りに巻かれる。
上記方法では、カーカス及び作動繊維状補強要素の主方向によって支持体の周方向と形成される初期角度は、周方向補強要素の周りに巻かれる各軸線方向横部分を除いて、変形段階中に変化してそれらの最終角度及びタイヤでの角度に達するが、各軸線方向横部分では、カーカス繊維状補強要素の主方向は、支持体の周方向、従って、タイヤの周方向に対して実質的に同一のままである。
更に、各軸線方向横部分で初期角度A3を維持し、軸線方向中心部分で絶対値で厳密に80°未満の角度ACSを維持することにより、タイヤは、側壁の半径方向カーカス繊維状補強要素によって付与されるラジアルタイヤの特性と三角形分割型クラウン補強体を備えるタイヤの特性とを有する。
各カーカス繊維状補強要素の主方向が軸線方向中心部分と軸線方向横部分との間で角度が実質的に可変である移行ゾーンを有する実施形態では、軸線方向中心部分は、作動層の軸線方向幅の少なくとも40%、好ましくは少なくとも50%に等しく、作動層の軸線方向幅の最大で90%、好ましくは最大で80%に等しい軸線方向幅を有する。好ましくは、タイヤ10の正中面は、この軸線方向中心部分と交差する。より好ましくは、当該カーカス層又は各カーカス層のこの軸線方向中心部分は、タイヤの正中面を軸線方向中心として配置される。軸線方向中心部分の軸線方向幅は、特に変形の程度と初期角度とに依存する。当業者は、これらのパラメータの一方及び/又は他方を変えることにより、軸線方向中心部分の軸線方向幅がどのように変化するかを知ることになる。
各カーカス繊維状補強要素の主方向が軸線方向中心部分と軸線方向横部分との間で角度が実質的に可変である移行ゾーンを有するこれらの実施形態では、各軸線方向横部分は、タイヤの半径方向高さの少なくとも50%に等しく、タイヤの半径方向高さの最大で100%に等しい半径方向高さを有する。好ましくは、タイヤの赤道周面は、各軸線方向横部分と交差する。軸線方向中心部分と同様に、各軸線方向横部分の半径方向高さは、特に変形の程度と初期角度と依存する。当業者は、これらのパラメータの一方及び/又は他方を変えることにより、各軸線方向横部分の半径方向高さがどのように変化するかを知ることになる。
乗用車のタイヤサイズのほとんどに対して、絶対値で80°から90°の範囲にある初期角度A3から出発して絶対値で27°から40°の範囲にある角度ATを取得することにより、角度ACSは、絶対値で50°から75°の範囲になる。
本発明により、初期角度A3が絶対値で80°から90°の範囲にある場合に、カーカスアセンブリ軸線方向中心部分に存在するカーカス繊維状補強要素の軸線方向部分は回転を受け、それらの主方向が形成する角度の減少をもたらす。この角度減少は、変形の程度と、変形段階の前に各作動繊維状補強要素の主方向が支持体の周方向と形成する初期角度とに依存する。変形の程度は、カーカスアセンブリの軸線方向縁部の互いの軸線方向引き出しと、その円筒形状と円環形状間でのアセンブリの半径方向拡大とに依存して当業者に公知の方式で決定される。最終角度に応じた初期角度又はその逆の決定は、FR2797213及びFR1413102に説明されているように当業者に公知の方式で変形の程度に依存する。
各軸線方向横部分が各周方向補強要素の周りに巻かれる実施形態では、カーカス層の各軸線方向横部分は、
-軸線方向中心部分と各周方向補強要素との間で軸線方向に配置される内側軸線方向横部分であって、各カーカス繊維状補強要素の主方向がタイヤの周方向と角度ACF1を形成する上記内側軸線方向横部分と、
-各周方向補強要素とカーカス層の各軸線方向縁部との間で軸線方向に配置された外側軸線方向横部分であって、各カーカス繊維状補強要素の主方向が、タイヤの周方向と、|ACF1-ACF2-180|≦20°、好ましくは|ACF1-ACF2-180|≦10°、より好ましくは|ACF1-ACF2-180|が実質的にゼロになるような角度ACF1と反対向きを有する角度ACF2を形成する上記外側軸線方向横部分と、
を備えることが好ましい。内側軸線方向横部分は、外側軸線方向横部分の軸線方向内側に配置される。
-軸線方向中心部分と各周方向補強要素との間で軸線方向に配置される内側軸線方向横部分であって、各カーカス繊維状補強要素の主方向がタイヤの周方向と角度ACF1を形成する上記内側軸線方向横部分と、
-各周方向補強要素とカーカス層の各軸線方向縁部との間で軸線方向に配置された外側軸線方向横部分であって、各カーカス繊維状補強要素の主方向が、タイヤの周方向と、|ACF1-ACF2-180|≦20°、好ましくは|ACF1-ACF2-180|≦10°、より好ましくは|ACF1-ACF2-180|が実質的にゼロになるような角度ACF1と反対向きを有する角度ACF2を形成する上記外側軸線方向横部分と、
を備えることが好ましい。内側軸線方向横部分は、外側軸線方向横部分の軸線方向内側に配置される。
本発明による初期角度A3から出発して各角度ACF1及びACF2は、絶対値で80°から90°、好ましくは85°から90°の範囲であり、より好ましくは、実質的に90°に等しい。
角度ACS及びACFを取得するために、実質的に円環形状を有するアセンブリを取得するように実質的に円筒形状を有するアセンブリを変形する方法が使用され、その場合に、変形段階に続いて、各カーカス繊維状補強要素の主方向は、支持体の周方向と、
-作動アセンブリと半径方向に並んで軸線方向に延び、カーカス層の軸線方向中心部分を形成するように意図されたカーカスアセンブリの軸線方向中心部分で絶対値で厳密に80°未満である最終角度B3Sを形成し、
-カーカス層の軸線方向中心部分と各軸線方向縁部間を軸線方向に延び、カーカス層の各軸線方向横部分を形成するように意図されたカーカスアセンブリの2つの軸線方向横部分で絶対値で80°から90°、好ましくは85°から90°の範囲であり、より好ましくは実質的に90°に等しい最終角度B3Fを形成する。
-作動アセンブリと半径方向に並んで軸線方向に延び、カーカス層の軸線方向中心部分を形成するように意図されたカーカスアセンブリの軸線方向中心部分で絶対値で厳密に80°未満である最終角度B3Sを形成し、
-カーカス層の軸線方向中心部分と各軸線方向縁部間を軸線方向に延び、カーカス層の各軸線方向横部分を形成するように意図されたカーカスアセンブリの2つの軸線方向横部分で絶対値で80°から90°、好ましくは85°から90°の範囲であり、より好ましくは実質的に90°に等しい最終角度B3Fを形成する。
ほとんどの実施形態では、変形段階と架橋段階の間にあるいずれの段階も角度B3Sに変動をもたらさない。結果として最終角度B3Sは、角度ACSに実質的に等しい。従って、B3Sは、絶対値で50°から75°の範囲である。
他の実施形態では、最終角度B3Sの僅かな減少が、変形段階と架橋段階の間にあるいずれかの段階で、例えば、生形態を金型で成形する段階中に生じる場合があり、その段階中に生形態は、変形段階中に受けた変形と比較して無視することができない半径方向及び周方向成形変形を受ける。
変形段階と架橋段階の間の段階を使用するある一定の実施形態では、本方法は以下の段階を備える:
-実質的に円環形状を有するアセンブリから取得されたタイヤの生形態が、生形態を半径方向及び周方向に拡張させることによって成形される段階、
-タイヤを取得するために実質的に円環形状を備える拡張した生形態を架橋させる段階。
-実質的に円環形状を有するアセンブリから取得されたタイヤの生形態が、生形態を半径方向及び周方向に拡張させることによって成形される段階、
-タイヤを取得するために実質的に円環形状を備える拡張した生形態を架橋させる段階。
好ましくは、架橋段階の前に、トレッドを形成するように意図されたポリマー材料のストリップが、生形態を形成するように作動アセンブリの半径方向外側に配置される。
乗用車のタイヤサイズのほとんどに対して角度ATを取得するために、作動アセンブリが、その2つの軸線方向縁部によって軸線方向に区切られ、作動アセンブリの一方の軸線方向縁部から他方の軸線方向縁部まで軸線方向に互いに実質的に平行に延びる作動繊維状補強要素を備える場合に、各作動繊維状補強要素は、作動アセンブリで支持体の周方向と25°から50°の範囲にある初期角度A2を形成する各作動繊維状補強要素の主方向に沿って延びるという方法を使用する。暗黙的に、初期角度A2は、作動アセンブリの一方の軸線方向縁部から他方の軸線方向縁部まで軸線方向に移動する時に一定である。
変形段階と架橋段階の間にあるいずれの段階も変形段階後に各カーカス繊維状補強要素の主方向が支持体の周方向と形成する最終角度B2に変動をもたらさない実施形態のほとんどでは、最終角度B2は角度ATに実質的に等しい。従って、支持体の主軸線の周りに実質的に円筒形状を有するアセンブリ58を変形して支持体の主軸線A周りに実質的に円環形状を有するアセンブリを取得するので、変形段階の後で、各作動繊維状補強要素340の主方向は、支持体の周方向と絶対値で27°から40°、好ましくは30°から37°、より好ましくは30°から35°の範囲にある最終角度B2を形成する。
作動補強体の半径方向外側に配置されたフープ補強体を備えるタイヤを製造することができる一実施形態では、変形段階に続いて、フープ補強体を形成するように意図されたフーピングアセンブリは、支持体の主軸線の周りに実質的に円環形状を有するアセンブリの周りに半径方向に配置され、このフーピングアセンブリは、1又は2以上のフーピング繊維状補強要素又は1又は2以上のフーピンク繊維状補強要素をエラストマー母材に埋め込んで取得されたフーピンクプライを螺旋状に巻き付けることによって形成される。
この方法段階中に、フーピングアセンブリを配置する段階は、各フーピング繊維状補強要素が各フーピング繊維状補強要素の主方向K1に沿ってフーピングアセンブリの2つの軸線方向縁部76A、76Bの間を軸線方向に延びるように行われる。各フーピング繊維状補強要素の主方向が支持体の周方向と形成する角度は、絶対値で10°よりも小さいか又はそれに等しく、好ましくは7°よりも小さいか又はそれに等しく、より好ましくは5°よりも小さいか又はそれに等しいことが有利である。
本発明によるタイヤ
本発明によるタイヤは、上記に定めたような方法を使用して取得される。
タイヤの性能、特にコーナリング剛性及び高速時に関する性能を改善することを可能にする実施形態では、タイヤは、作動補強体の半径方向外側に配置されたフープ補強体を備え、フープ補強体は、その2つの軸線方向縁部によって軸線方向に区切られ、かつタイヤの周方向と絶対値で10°よりも小さいか又はそれに等しく、好ましくは7°よりも小さいか又はそれに等しく、より好ましくは5°よりも小さいか又はそれに等しい角度AFを形成する主方向に沿ってフープ補強体の軸線方向縁部の間を軸線方向に延びるように螺旋状に周方向に巻かれた少なくとも1つのフーピング繊維状補強要素を備える。従って、フープ補強体は、作動補強体とトレッドの間で半径方向に挿入される。
変形では、カーカス補強体は、単一カーカス層を備える。この変形では、単一カーカス層を除いて、カーカス補強材は、繊維状補強要素によって補強された層を持たない。タイヤのカーカス補強体から除外されるそのような補強層の繊維状補強要素は、金属繊維状補強要素と布地繊維状補強要素を備える。非常に好ましくは、カーカス補強体は単一カーカス層から構成される。
別の変形では、カーカス補強体は2つのカーカス層を備え、2つのカーカス層に関するカーカス繊維状補強要素の主方向は、互いに実質的に平行である。
本発明によるタイヤ内では、クラウンは、トレッドとクラウン補強体とを備える。トレッドは、
-路面と接触するように意図された面によって半径方向外側に向けて、かつ
-クラウン補強体によって半径方向内側に向けて、
区切られたポリマー材料、好ましくはエラストマー材料のストリップであると理解される。
-路面と接触するように意図された面によって半径方向外側に向けて、かつ
-クラウン補強体によって半径方向内側に向けて、
区切られたポリマー材料、好ましくはエラストマー材料のストリップであると理解される。
ポリマー材料のストリップは、ポリマー材料、好ましくはエラストマー材料の層から構成され、又はいくつかの層のスタックから構成され、各層は、ポリマー材料、好ましくはエラストマー材料から構成される。
有利な実施形態では、クラウン補強体は、単一フープ補強体と単一作動補強体とを備える。従って、これらのフープ補強体及び作動補強体を除いて、クラウン補強体は、繊維状補強要素によって補強された補強体を持たない。タイヤのクラウン補強体から除外されるそのような補強体の繊維状補強要素は、金属繊維状補強要素と布地繊維状補強要素を備える。非常に好ましくは、クラウン補強体は、フープ補強体と作動補強体とで構成される。
非常に好ましい実施形態では、クラウン補強体を除いて、クラウンは、繊維状補強要素によって補強された補強体を持たない。タイヤのクラウンから除外されるそのような補強体の繊維状補強要素は、金属繊維状補強要素と布地繊維状補強要素を備える。非常に好ましくは、クラウンはトレッドとクラウン補強体とで構成される。
非常に好ましい実施形態では、カーカス補強体は、クラウン補強体と半径方向に直接に接触するように配置され、クラウン補強体は、トレッドと半径方向に直接に接触するように配置される。この非常に好ましい実施形態では、フープ補強体と作動層は、互いに半径方向に直接に接触するように配置されることが有利である。
「半径方向に直接に接触する」という表現は、半径方向に直接に接触する問題の物体、この場合は層、補強体、又はトレッドがいずれの物体によっても、例えば、互いに半径方向に直接に接触する当該物体間に半径方向に介在する層、補強体、又はストリップによっても半径方向に分離されないことを意味する。
好ましくは、タイヤのクラウンの有効な三角形分割を保証するために、当該又は各フーピング繊維状補強体の主方向、各作動繊維状補強要素の主方向、及び各カーカス繊維状補強要素の主方向は、作動層及びフープ補強体の中から軸線方向に最も狭い層又は補強体の軸線方向縁部の間で軸線方向に位置するタイヤの部分でタイヤの周方向と絶対値の異なる対を成す角度を形成する。これはまた、フーピング、作動及びカーカス繊維状補強要素によって形成される三角形メッシュと呼ばれる。
言い換えれば、フーピング主方向に沿って延びる当該又は各フーピング繊維状補強要素、作動主方向に沿って延びる各作動繊維状補強要素、及びカーカス主方向に沿って延びる各カーカス繊維状補強要素の場合に、これらのフーピング主方向、作動主方向、及びカーカス主方向は、作動層及びフープ補強体の中から軸線方向に最も狭い層又は補強体の軸線方向縁部によって軸線方向に区切られたタイヤの部分で異なる対で存在する。
タイヤのクラウンの三角形分割を更に改善するために、各作動繊維状補強要素の主方向と各カーカス繊維状補強要素の主方向は、作動層の軸線方向縁部の間で軸線方向に位置するタイヤの部分で反対の向きを有する角度をタイヤの周方向と形成する。
有利なことに、各層の繊維状補強要素は、エラストマー母材に埋め込まれる。異なる層は、同じエラストマー母材又は異なるエラストマー母材を備えることができる。
エラストマー母材は、架橋状態でエラストマー挙動を示す母材を意味する。そのような母材は、少なくとも1つのエラストマーと少なくとも1つの他の成分とを備える組成物の架橋によって取得されることが有利である。好ましくは、少なくとも1つのエラストマーと少なくとも1つの他成分とを備える組成物は、エラストマー、架橋システム、及び充填剤を備える。これらの層に使用される組成物は、典型的には、天然ゴム又は他の何らかのジエンエラストマー、カーボンブラックのような補強充填剤、加硫システム及び従来の添加物ベースのカレンダ加工補強材のための従来型組成物である。繊維状補強要素とそれらが埋め込まれる母材との間の接着は、例えば、従来の接着組成物、例えば、RFLタイプの接着剤又は同等の接着剤によって保証される。
有利なことに、各作動繊維状補強要素は金属である。金属繊維状要素は、定義上、完全に(スレッドの100%に対して)金属材料によって製造された1つの単繊維から又は複数の基本単繊維のアセンブリから形成された繊維状要素であると理解される。そのような金属繊維状要素は、鋼、より好ましくは、以下で「炭素鋼」と呼ぶパーライト(又はフェライト-パーライト)炭素鋼によって製造された細線、又はステンレス鋼(定義上、ステンレス鋼は、少なくとも11%のクロムと少なくとも50%の鉄とを備える)によって製造された細線を用いて実施されることが好ましい。しかし、他の鋼又は他の合金を使用することも当然ながら可能である。炭素鋼を有利に使用する場合に、その炭素含有量(鋼の重量%)は、0.05%~1.2%、特に0.5%から1.1%の範囲にあることが好ましく、これらの含有量は、タイヤに必要である機械的特性と細線の実施可能性との良い妥協点を表すものである。使用する金属又は鋼は、特にそれが炭素鋼かステンレス鋼かを問わず、金属層でそれ自体を被覆することができ、それにより、例えば、金属コード及び/又はその構成要素の加工性、又はグリップ特性、耐腐食性、又は耐老化性のようなコード及び/又はタイヤ自体の摩耗特性が改善される。好ましい実施形態により、使用する鋼は、真鍮(Zn-Cu合金)又は亜鉛の層で覆われる。各金属基本単繊維は、上述のように、好ましくは炭素鋼によって製造され、1000MPaから5000MPaの範囲にある機械的強度を有する。そのような機械的強度は、タイヤの分野で一般的に遭遇する鋼等級、すなわち、NT(普通張力)、HT(高張力)、ST(超張力)、SHT(超高張力)、UT(ウルトラ張力)、UHT(ウルトラ高張力)及びMT(メガ張力)に対応し、高い機械的強度を使用することにより、コードが埋め込まれるように意図された母材の強化の改善とそのようにして強化された母材の軽量化とが潜在的に可能になる。1つの基本単繊維又は複数の基本単繊維のアセンブリは、例えばUS2016/0167438に説明されているように、ポリマー材料で被覆することができる。
角度AT、ACS、ACF、ACF1、ACF2、及びAFが最終タイヤでの角度を特徴付けること、角度A1、A2、A3が変形段階の前の角度を特徴付けること、及び角度B2、B3S、B3Fが変形段階後及び架橋段階前の角度を特徴付けることは、異常の概説と以下の図面の説明に照らして容易に理解されるであろう。
本発明及びその利点は、以下の詳細説明と非限定的な例示的実施形態に照らして及びこれらの実施例に関連する図1~14から容易に理解されるであろう。
タイヤの通常の周方向(X)、軸線方向(Y)、及び半径方向(Z)にそれぞれ対応する座標系X、Y、Zをタイヤに関する図に示している。軸yの周りに実質的に円筒形状と円環形状との間で変形可能な製造支持体に関して、通常の周方向(x)、軸線方向(y)、及び半径方向(z)にそれぞれ対応する座標系x、y、zを本方法に関する図に示している。
図1は、本発明による一般参照番号10で表されるタイヤを示している。タイヤ10は、軸線方向Yと実質的に平行な軸線に関して回転対称性を実質的に示している。タイヤ10は、この事例では乗用車向けであり、サイズ245/45R18を有する。
タイヤ10は、クラウン12を備え、クラウン12は、走行時に路面と接触するように意図されたトレッド20と、クラウン12内を周方向Xに沿って延びるクラウン補強体14とを備える。タイヤ10はまた、膨張のためのガスに対する気密層15を備え、この気密層は、タイヤ10が装着支持体、例えば、リムに取り付けられた状態で、タイヤ10の装着支持体で閉じられた内部キャビティを区切ることを意図している。
クラウン補強体14は、作動層18を備える単一作動補強体16と、単一フーピング層19を備える単一フープ補強体17とを備える。この場合に、作動補強体6は、単一作動層18を備え、この特定の事例では、単一作動18から構成される。以下の説明では、簡潔にするために、作動層18に関して、これが単層であることをその毎に言い直すことなく言及する。フープ補強体17は、フーピング層19から構成される。
クラウン補強体14は、トレッド20を半径方向に載せている。この場合に、フープ補強体17、この事例ではフーピング層19は、作動補強体16の半径方向外側に配置され、従って、作動補強体16とトレッド20の間に半径方向に挿入される。図1及び2に示す実施形態では、フープ補強体17は、作動層18の軸線方向幅よりも小さい軸線方向幅を有する。従って、フープ補強体17は、作動層18とフープ補強体17のうちで軸線方向に幅の狭い方である。
タイヤ10は、クラウン12を半径方向内向きに延びる2つの側壁22を備える。タイヤ10はまた、側壁22の半径方向内側に2つのビード24を有する。各側壁22は、それぞれ各ビード24をクラウン12に接続する。
各ビード24は、少なくとも1つの周方向補強要素26、この例では、充填ゴム30の塊が半径方向に載っているビードワイヤ28を備える。
タイヤ10は、各ビード24に固着されたカーカス補強体32を備える。カーカス補強体32は、各側壁22内及びクラウン12の半径方向内側に延びる。クラウン補強体14は、トレッド20とカーカス補強体32との間に半径方向に配置される。
カーカス補強体32は、単一カーカス層34を備える。この場合に、カーカス補強体32は、単一カーカス層34を備え、この特定の事例では、単一カーカス層34から構成される。この実施形態では、簡潔にするために、カーカス層34に関して、これが単層であることをその毎に言い直すことなく言及する。
カーカス補強体32は、クラウン補強体14と半径方向に直接に接触するように配置される。クラウン補強体14は、トレッド20と半径方向に直接に接触するように配置される。フープ補強体17と作動層18は、互いに半径方向に直接に接触するように配置される。
ここで、フーピング層19、作動層18、及びカーカス層34に関して図1~4を参照して説明する。
フープ補強体17、この事例ではフーピング層19は、フープ補強体17の2つの軸線方向縁部17a、17bによって軸線方向に区切られる。フープ補強材17は、複数のフーピング繊維状補強要素170を備え、それらは、各フーピング繊維状補強要素170の主方向D1に沿ってフーピング層17の軸線方向縁部17Aと他方の軸線方向縁部17Bとの間を軸線方向に延びるように周方向に螺旋状に巻かれる。主方向D1は、タイヤ10の周方向Xと絶対値で10°よりも小さいか又はそれに等しく、好ましくは7°よりも小さいか又はそれに等しく、より好ましくは5°よりも小さいか又はそれに等しい角度AFを形成する。この場合に、AF=-5°である。
作動層18は、作動層18の2つの軸線方向縁部18A、18Bによって軸線方向に区切られる。作動層18は、作動層18の軸線方向縁部18Aから他方の軸線方向縁部18Bまで互いに実質的に平行な方式で軸線方向に延びる作動繊維状補強要素180を備える。各作動繊維状補強要素180は、各作動繊維状補強要素180の主方向D2に沿って延びる。方向D2は、タイヤ10の周方向Xと絶対値で厳密には10°よりも大きく、好ましくは27°から40°の範囲、好ましくは30°から37°の範囲、より好ましくは30°から35°の範囲にある角度ATを形成する。この場合に、AT=-35°である。
カーカス層34は、カーカス層34の2つの軸線方向縁部34A、34Bによって軸線方向に区切られる。カーカス層34は、軸線方向縁部34Aからカーカス層34の他方の軸線方向縁部34B(図示せず)まで軸線方向に延びるカーカス繊維状補強要素340を備える。カーカス層34は、作動層18と半径方向に並んで軸線方向に延びる軸線方向中心部分34Sと、軸線方向中心部分34Sと各軸線方向縁部34A、34Bとの間を軸線方向に延びる2つの軸線方向横部分34Fとを備える。各軸線方向横部分34Fは、各周方向補強要素26の周りに巻かれる。各軸線方向横部分34Fは、軸線方向中心部分34Sと各周方向補強要素26との間で軸線方向に配置された内側軸線方向横部分38と、各周方向補強要素26とカーカス層34の各軸線方向縁部34A,34Bとの間で軸線方向に配置された外側軸線方向横部分40とを備える。充填ゴム30の塊が、内側及び外側軸線方向横部分38、40の間に挿入される。
各カーカス繊維状補強要素340は、各カーカス繊維状補強要素340の主方向D3に沿って延び、その方向は、タイヤ10の周方向Xとカーカス層34の軸線方向中心部分34Sで絶対値で厳密に80°未満である角度ACSを形成する。有利なことに、カーカス層34のこの軸線方向中心部分34Sでは、各カーカス繊維状補強要素340の主方向D3は、タイヤ10の周方向Xと絶対値で50°から75°の範囲にある角度ACSを形成する。この場合に、ACS=+65°である。
カーカス層34の軸線方向中心部分34Sは、作動層18の軸線方向幅Lの少なくとも40%、好ましくは少なくとも50%に等しく、作動層18の軸線方向幅Lの最大で90%、好ましくは最大で80%に等しい軸線方向幅を有し、この特定の事例では作動層18の60%に等しい軸線方向幅を有する。タイヤ10の正中面Mは、この部分34Sと交差する。より好ましくは、この部分34Sは、タイヤ10の正中面Mを軸線方向中心として配置される。
図1及び3に示すように、各カーカス繊維状補強要素340の主方向D3は、タイヤ10の周方向Xと角度ACFを形成し、この角度は、各側壁22で半径方向に延びるカーカス層34の各軸線方向横部分34Fで絶対値で80°から90°、好ましくは85°から90°の範囲であり、より好ましくは実質的に90°に等しい。この場合に、ACF=+90°である。
各側壁22で半径方向に延びるカーカス層34の各部分34Fは、タイヤ10の半径方向高さHの少なくとも50%に等しく、タイヤ10の半径方向高さHの最大で100%に等しい半径方向高さを有し、この特定の事例ではタイヤ10の半径方向高さHの95%に等しい半径方向高さを有する。タイヤ10の赤道周面Eは、各側壁22に位置するカーカス層34の各部分34Fと交差する。
各カーカス繊維状補強要素340の主方向D3は、タイヤ10の周方向Xと各内側軸線方向横部分38で角度ACF1及び各外側軸線方向横部分40で角度ACF2を形成する。角度ACF1とACF2は、反対の向きを有する。各角度ACF1及びACF2は、絶対値で80°から90°、好ましくは85°から90°の範囲であり、より好ましくは、それぞれ+90°及び-90°に実質的に等しい。|ACF1-ACF2-180|≦20°、好ましくは|ACF1-ACF2-180|≦10°であり、この場合に、|ACF1-ACF2-180|は実質的にゼロであることに注意されたい。
図2に示すように、各作動繊維状補強要素180の主方向D2と各カーカス繊維状補強要素340の主方向D3は、作動層18の軸線方向縁部18A、18Bの間で軸線方向に位置するタイヤ10の部分PSで反対の向きを有する角度AT及びACSをタイヤ10の周方向Xと形成する。具体的には、この場合に、AT=-35°、ACS=+65°である。更に、各フーピング繊維状補強材170の主方向D1、各作動繊維状補強要素180の主方向D2、及び各カーカス繊維状補強要素340の主方向D3は、フープ補強体17の軸線方向縁部17A、17Bの間で軸線方向に位置するタイヤ10の部分PS’でタイヤ10の周方向Xと絶対値の異なる対を成す角度を形成する。
一般的にかつ説明する実施形態では特に、タイヤ10の各部分PS、PS’は、作動層18の軸線方向幅Lの少なくとも40%、好ましくは少なくとも50%に等しく、作動層18の軸線方向幅Lの最大で90%、好ましくは最大で80%に等しい軸線方向幅を有し、この特定の事例では作動層18の60%に等しい軸線方向幅を有する。タイヤ10の正中面Mは、タイヤ10の各部分PS、PS’と交差する。より好ましくは、タイヤ10の各部分PS、PS’は、タイヤ10の正中面Mを軸線方向中心として配置される。
各作動繊維状補強要素180は、それぞれが0.30mmに等しい直径を有する2本の鋼製単繊維のアセンブリであり、2本の鋼製単繊維は、14mmのピッチで互いの周りに巻かれる。
各カーカス繊維状補強要素340は、従来的に2つの多繊維ストランドを備え、各多繊維ストランドは、ポリエステルのここではPETの単繊維の紡績糸を備え、これら2つの多繊維ストランドは、個々に一方向に1m当たり240巻回で過捻転された後で、反対方向に1m当たり240巻回で捻転される。これら2つの多繊維ストランドは、互いに螺旋状の周りに巻かれる。これらの多繊維ストランドの各々は、220texに等しい番手を有する。
各フーピング繊維状補強要素170は、例えば、WO2016/166056 A1に説明されている種類のものである。
タイヤ10は、本発明による方法によって取得され、図5~14を参照してその方法を説明する。
まず最初に、作動アセンブリ50とカーカスアセンブリ52が、各アセンブリ50及び52の繊維状補強要素180及び340を互いに平行に配置し、それらを例えばスキムコーティングによって少なくとも1つのエラストマーを備える未架橋組成物に埋め込むことによって製造され、この組成物は、架橋した状態でエラストマー母材を形成するように意図している。繊維状補強要素が互いに平行であり、かつプライの主方向と平行である直線プライとして公知のプライが取得される。
次に、作動プライに関して、直線作動プライの各部分が切断角度で切断され、これらの部分を互いに突き合わせて傾斜作動プライとして公知の作動プライを取得するようにし、この場合に、作動繊維状補強要素は互いに平行であり、作動プライの主方向と切断角度に等しい角度を形成する。
カーカスプライに関して、直線カーカスプライの各部分が、直線カーカスプライの主方向に対して垂直に切断され、これらの部分を互いに突き合わせて傾斜カーカスプライとして公知のカーカスプライを取得するようにし、この場合に、カーカス繊維状補強要素は互いに平行であり、カーカスプライの主方向と切断角度に等しい80°から90°の範囲の角度を形成する。
説明する実施形態では、単一作動プライ49と単一カーカスプライ51が取得され、その各々の軸線方向幅、すなわち、各プライの長手方向縁と垂直な方向に沿う寸法は、その後に形成される各作動アセンブリ50及びカーカスアセンブリ52の軸線方向幅とそれぞれ等しい。
図5を参照すると、生形態のタイヤを組み立てる第1の段階では、その主軸線Aに関して実質的に円筒形状を有する支持体60の周りに密封プライ70を配置して密封層15を形成するように意図された密封アセンブリ72が形成される。この場合に、密封プライ70は、密封プライ70を巻き付けることによって配置される。支持体60は、半径が235mmに等しい実質的に円筒形敷設面を有する。
次に、図6を参照すると、密封アセンブリ72の半径方向外側にカーカス層34を形成するように意図されたカーカスアセンブリ52が支持体60の周りに配置される。この特定の事例では、カーカスアセンブリ52を形成するために、カーカスアセンブリ52は、カーカスプライ51を支持体60に巻き付けることによって配置される。カーカスアセンブリ52は、カーカスアセンブリ52の2つの軸線方向縁部52A、52Bによって軸線方向に区切られ、カーカスアセンブリ52の軸線方向縁部52Aから他方の軸線方向縁部52Bまで軸線方向に互いに実質的に平行に延びるカーカス繊維状補強要素340を備える。各カーカス繊維状補強要素340は、カーカスアセンブリ51でカーカスアセンブリ52での各カーカス繊維状補強要素340の主方向K3に沿って延びる。主方向K3は、支持体60の周方向xと絶対値で80°から90°の範囲、好ましくは85°から90°の範囲にある各カーカス繊維状補強要素340の初期角度A3を形成し、この場合に、実質的に90°に等しい。
次に、図7及び8を参照すると、カーカスアセンブリ52の各軸線方向縁部52A、52Bを軸線方向内向きに折り返してカーカスアセンブリ52の各軸線方向縁部52A、52Bで各周方向補強要素26を半径方向に覆うようにかつカーカスアセンブリ52が各周方向補強要素26に軸線方向の周りに巻かれるように、2つの周方向補強要素26がカーカスアセンブリ52の周りに配置される。
図9は、カーカスアセンブリ52の軸線方向縁部52A、52Bを周方向補強要素26の周りに軸線方向に折り返す段階の後のカーカス繊維状補強要素340の配置を説明する図を示している。上述の初期角度A3をこの図9に示している。
次に、図10を参照すると、作動層18を形成するように意図された作動アセンブリ50が、カーカスアセンブリ52の半径方向外側に配置されている。この特定の事例では、作動アセンブリは、カーカスアセンブリ52の半径方向外側に作動プライ49を半径方向に巻き付けることによって配置され、作動アセンブリ50を形成するようになっている。作動アセンブリ50は、作動アセンブリ50の2つの軸線方向縁部50A、50Bによって軸線方向に区切られ、作動アセンブリ50の軸線方向縁部50Aから他方の軸線方向縁部50Bまで軸線方向に互いに実質的に平行に延びる作動繊維状補強要素180を備える。各作動繊維状補強要素180は、作動アセンブリ50で作動アセンブリ50での各作動繊維状補強要素180の主方向K2に沿って延びる。図11を参照すると、主方向K2は、支持体60の周方向xと絶対値で25°から50°の範囲にある各作動繊維状補強要素180の初期角度A2を形成する。この場合に、A2=-39°である。
カーカスアセンブリ52と作動アセンブリ50は、次に、支持体60の主軸線Aの周りに実質的に円筒形状を有するアセンブリ58を形成する。
図11は、作動アセンブリ50を形成する段階の後のカーカス繊維状補強要素340及び作動繊維状補強要素180の配置を説明する図9のものと類似の図を示している。初期角度A2及びA3をこの図11に示している。
次に、支持体60の主軸線Aの周りに実質的に円筒形状を有するアセンブリ58を変形させて支持体60の主軸線Aの周りに実質的に円環形状を有するアセンブリ58を取得する。図12に示す変形されたアセンブリ58が取得される。その場合に、支持体60の敷設面は、支持体の正中面上で327mmに等しい半径を有する。
図13を参照すると、支持体60の主軸線Aの周りに実質的に円筒形状を有するアセンブリ58を変形させて支持体60の主軸線Aの周りに実質的に円環形状を有するアセンブリ58を取得するので、変形段階の後では、各カーカス繊維状補強要素340の主方向K3は、支持体60の周方向xと各カーカス繊維状補強要素340の最終角度B3Sを形成し、この角度は、作動アセンブリ50と半径方向に並んで軸線方向に延びるカーカスアセンブリ52の軸線方向中心部分52Sで絶対値で厳密に80°未満である。有利なことに、最終角度B3Sは、絶対値で50°から75°の範囲である。この場合に、B3S=+65°である。カーカスアセンブリ52の部分52Sは、カーカス層34の軸線方向中心部分34Sを形成するように意図している。
支持体60の主軸線Aの周りに実質的に円筒形状を有するアセンブリ58を変形させて支持体60の主軸線Aの周りに実質的に円環形状を有するアセンブリ58を取得するので、同様に変形段階の後では、各カーカス繊維状補強要素340の主方向K3は、支持体60の周方向xと各カーカス繊維状補強要素340の最終角度B3Fを形成し、この角度は、カーカスアセンブリ52の軸線方向中心部分52Sと各軸線方向縁部52A、52Bとの間を軸線方向に延びるカーカスアセンブリ52の2つの軸線方向横部分52Fで絶対値で80°から90°の範囲である。カーカスアセンブリ52の各軸線方向横部分52Fは、カーカス層34の軸線方向横部分34Fを形成するように意図している。この場合に、B3F=+90°である。
支持体60の主軸線Aの周りに実質的に円筒形状を有するアセンブリ58を変形させて支持体60の主軸線Aの周りに実質的に円環形状を有するアセンブリ58を取得するので、同様に変形段階の後では、各作動繊維状補強要素340の主方向K2は、支持体60の周方向xと各作動繊維状補強要素340の最終角度B2を形成し、この角度は、絶対値で厳密に10°よりも大きい。有利なことに、最終角度B2は、絶対値で27°から40°、好ましくは30°から37°、より好ましくは30°から35°の範囲であり、この場合に、B2=-35°である。
各作動繊維状補強要素180の主方向K2と各カーカス繊維状補強要素340の主方向K3は、作動アセンブリ50の軸線方向縁部50A、50Bの間で軸線方向に位置するアセンブリ58の部分ACで反対の向きを有する最終角度B2及びB3Sを支持体60の周方向xと形成する。具体的には、この場合に、B2=-35°、B3S=+65°である。
図14に示すように、フープ補強体17を形成するように意図されたフーピングアセンブリ76は、支持体60の上に予め形成されたアセンブリ58の周りに半径方向に配置される。この場合に、フーピングアセンブリ76は、円環形状の上にフーピングプライ75を螺旋状に巻き付けることによって形成され、次に、フーピングアセンブリ76は、移送リングの助けを借りて、予め形成されたアセンブリ58の半径方向外側に移される。変形では、フーピングアセンブリ76を形成するために、予め形成されたアセンブリ58に対してフーピングプライ74を螺旋状に周方向に直接に巻き付けることができる。フーピングプライ74は、エラストマー母材にフーピング繊維状補強要素170を埋め込むことにより、カーカスプライ51及び作動プライ49と同様に製造される。
図示の実施形態では、フーピングアセンブリ76は、作動アセンブリ50の軸線方向幅よりも小さい軸線方向幅を有する。従って、フーピングアセンブリ74は、作動アセンブリ50とフーピングアセンブリ76のうちで軸線方向により狭い方である。
フーピングアセンブリ76を配置する段階は、各フーピング繊維状補強要素170が、各フーピング繊維状補強要素170の主方向K1に沿ってフーピングアセンブリ76の2つの軸線方向縁部76A、76Bの間を軸線方向に延びるように行われる。各フーピング繊維状補強要素170の主方向K1が支持体60の周方向xと形成する角度は、絶対値で10°よりも小さいか又はそれに等しく、好ましくは7°よりも小さいか又はそれに等しく、より好ましくは5°よりも小さいか又はそれに等しいことが有利である。
各フーピング繊維状補強要素170の主方向K1が支持体60の周方向xと形成する角度A1は、絶対値で10°よりも小さいか又はそれに等しく、好ましくは7°よりも小さいか又はそれに等しく、より好ましくは5°よりも小さいか又はそれに等しく、この場合は5°に等しい。
各フーピング繊維状補強材170の主方向K1、各作動繊維状補強要素180の主方向K2、及び各カーカス繊維状補強要素340の主方向K3は、フーピングアセンブリ76の軸線方向縁部76A、76Bの間で軸線方向に位置するアセンブリ58及びフーピングアセンブリ76の部分AC’(図示せず)で支持体60の周方向xと絶対値の異なる対を成す角度を形成する。
次に、タイヤ10の生形態を形成するために、トレッド20を形成するように意図されたポリマー材料のストリップは、作動アセンブリ50の半径方向外側に、この事例ではフーピングアセンブリ76の半径方向外側に配置される。
図示しない好ましい変形では、フーピングアセンブリ76は、円環形態の上に配置することができ、次に、トレッド20を形成するように意図されたポリマー材料のストリップをフーピングアセンブリ76の半径方向外側に配置して中間アセンブリを形成することができ、次に、この中間アセンブリは、先に支持体60の上に形成されたアセンブリ58の半径方向外側に移すことができる。
次に、予め形成されたアセンブリ58から、フーピングアセンブリ76から、及びポリマー材料のストリップから取得されたタイヤ10の生形態が、半径方向及び周方向に拡張させることによって成形される。
次に、タイヤ10を取得するために、実質的に円環形状を備える拡張した生形態は、例えば加硫によって架橋される。
比較試験
本発明によらない異なるタイヤT1及びT2及び本発明によるタイヤP1、P2、P3、P4、P5の周方向剛性Rxx及び剪断剛性Gxyが模擬された。その結果は、周方向剛性Rxx及び剪断剛性Gxyに関して100よりも大きい値がこれらの剛性での改善を示すようにベース100で示している。
タイヤT1は、EP3489035に説明されているタイヤS2である。タイヤP3は、上述のタイヤ10である。全てのタイヤは、角度A3、A2、ACS、及びATを除いて同一であり、それらの値を以下の表1に照合している。
表1
表1
上述のように、角度AT及びACSは、周方向剛性Rxxにほとんど影響を与えない。剪断剛性Gxyは、ほとんど影響を受けないか(タイヤP1及びP5)、又はより大きい角度ATの場合に改善される(タイヤP2、P3及びP4)。それにも関わらず、タイヤP1~P5は、角度A3が80°から90°の範囲にある単一カーカスプライから全て製造され、タイヤのサイズに応じた特定の角度で切断する段階を必要としなかったという否定しがたい利点を有する。
本発明は、上述の実施形態に限定されない。
具体的には、上述したものと同様であってカーカス補強体が2つのカーカス層を備えるタイヤを容易に想定することができると考えられる。
本発明は、各周方向補強要素の周りに巻かれた軸線方向横部分を備えるカーカス層なしで実施することもできると考えられる。実際に、例えばUS5702548に説明されているようなカーカス層34を固着する他の方法が可能である。
Claims (15)
- クラウン(12)と、2つの側壁(22)と、2つのビード(24)とを備え、各側壁(22)が、それぞれ各ビード(24)を該クラウン(12)に接続するタイヤ(10)であって、該タイヤ(10)が、各ビード(24)に固着されて各側壁(22)内及び該クラウン(12)の半径方向内側を延びるカーカス補強体(32)を備え、該カーカス補強体(32)が、少なくとも1つのカーカス層(34)を備え、該クラウン(12)が、
-該タイヤ(10)が走行している時に路面と接触するように意図されたトレッド(20)と、
-前記トレッド(20)と前記カーカス補強体(32)の間に半径方向に配置されたクラウン補強体(14)であって、該クラウン補強体(14)が、単一作動層(18)を備える作動補強体(16)を備え、該作動層(18)が、該作動層(18)の2つの軸線方向縁部(18A,18B)によって軸線方向に区切られ、かつ該タイヤ(10)の周方向(X)と角度ATを形成する各作動繊維状補強要素(180)の主方向(D2)に沿って実質的に互いに平行に該作動層(18)の一方の軸線方向縁部(18A,18B)から他方の軸線方向縁部(18A,18B)まで軸線方向に延びる作動繊維状補強要素(180)を備える前記クラウン補強体(14)と、を備える、前記タイヤ(10)を製造する方法であって、
この方法では、
-少なくとも1つのカーカス層(34)を形成するように意図されたカーカスアセンブリ(52)が、主軸線(A)の周りに実質的に円筒形状を有する支持体(60)の周りに配置され、該カーカスアセンブリ(52)が、該カーカスアセンブリ(52)の2つの軸線方向縁部(52A,52B)によって軸線方向に区切られ、かつ該カーカスアセンブリ(52)の一方の軸線方向縁部(52A,52B)から他方の軸線方向縁部(52A,52B)まで軸線方向に互いに実質的に平行に延びるカーカス繊維状補強要素(340)を備え、各カーカス繊維状補強要素(340)が、該支持体(60)の周方向(x)と初期角度A3を形成する各カーカス繊維状補強要素(340)の主方向(K3)に沿って該カーカスアセンブリ(52)内で延び、
-前記作動層(18)を形成するように意図された作動アセンブリ(50)が、前記カーカスアセンブリ(52)の半径方向外側に配置され、該カーカスアセンブリ(52)及び該作動アセンブリ(50)が、前記支持体(60)の前記主軸線(A)の周りに実質的に円筒形状を有するアセンブリ(58)を形成し、
-前記支持体(60)の前記主軸線(A)の周りに実質的に円筒形状を有する前記アセンブリ(58)が、該支持体(60)の該主軸線(A)の周りに実質的に円環形状を有するアセンブリ(58)を取得するように変形され、
-実質的に円環形状を有する前記アセンブリ(58)から取得されたタイヤの生形態が、前記タイヤ(10)を取得するために架橋される、
前記製造する方法であって、
前記角度A3は、絶対値で80°から90°の範囲であり、前記角度ATは、絶対値で27°から40°の範囲である、
ことを特徴とする方法。 - 前記角度A3は、絶対値で85°から90°の範囲であり、かつ好ましくは実質的に90°に等しい、
請求項1に記載の方法。 - 前記角度ATは、絶対値で30°から37°、好ましくは30°から35°の範囲である、
請求項1または2に記載の方法。 - 周方向補強要素(26)を備える各ビード(24)を用いて、前記カーカスアセンブリ(52)を配置する段階の後でかつ前記作動アセンブリを配置する段階の前に、
-前記2つの周方向補強要素(26)は、前記カーカスアセンブリ(52)の周りに配置され、
-前記カーカスアセンブリ(52)の各軸線方向縁部(52A,52B)が、該カーカスアセンブリ(52)が各周方向補強要素(26)の周りに軸線方向に巻かれるように軸線方向内向きに折り返される、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。 - 前記又は各カーカス層(34)が、前記カーカス層(34)の2つの軸線方向縁部(34A,34B)によって軸線方向に区切られ、かつ該カーカス層(34)の一方の軸線方向縁部(34A,34B)から他方の軸線方向縁部(34A,34B)まで軸線方向に延びる前記カーカス繊維状補強要素(340)を備える場合に、各カーカス繊維状補強要素(340)の前記主方向(D3)は、前記タイヤ(10)の前記周方向(X)と、
-前記作動層(18)と半径方向に並んで軸線方向に延びる前記カーカス層(34)の軸線方向中心部分(34S)内で絶対値で厳密に80°未満である角度ACS、
-前記カーカス層(34)の前記軸線方向中心部分(34S)と各軸線方向縁部(34A,34B)との間を軸線方向に延びる該カーカス層(34)の各軸線方向横部分(34F)であって、各周方向補強要素(26)の周りに巻かれている前記各軸線方向横部分(34F)内で絶対値で80°から90°、好ましくは85°から90°の範囲であり、より好ましくは実質的に90°に等しい角度ACF、
を形成する、
請求項4に記載の方法。 - 前記角度ACSTは、絶対値で50°から75°の範囲である、
請求項5に記載の方法。 - 前記カーカス層(34)の各軸線方向横部分(34F)が、
-前記軸線方向中心部分(34S)と各周方向補強要素(26)の間で軸線方向に配置され、かつ各カーカス繊維状補強要素(340)の前記主方向(D3)が前記タイヤの前記周方向(X)と角度ACF1を形成する内側軸線方向横部分(38)と、
-各周方向補強要素(26)と前記カーカス層(34)の各軸線方向縁部(34A,34B)との間で軸線方向に配置され、かつ各カーカス繊維状補強要素(340)の前記主方向(D3)が|ACF1-ACF2-180|≦20°、好ましくは|ACF1-ACF2-180|≦10°、より好ましくは|ACF1-ACF2-180|が実質的にゼロであるような前記角度ACF1と反対の向きを有する角度ACF2を前記タイヤの前記周方向(X)と形成する外側軸線方向横部分(40)と、を備えている、
請求項5又は6に記載の方法。 - 各角度ACF1及びACF2が、絶対値で80°から90°、好ましくは85°から90°の範囲であり、より好ましくは実質的に90°に等しい、
請求項7に記載の方法。 - 実質的に円筒形状を有する前記アセンブリ(58)は、前記変形段階に続いて各カーカス繊維状補強要素(340)の前記主方向(K3)が、前記支持体の前記周方向(x)と、
-前記作動アセンブリ(50)と半径方向に並んで軸線方向に延び、かつ前記カーカス層(34)の前記軸線方向中心部分(34S)を形成するように意図された前記カーカスアセンブリ(52)の軸線方向中心部分(52S)内で絶対値で厳密に80°未満である最終角度B3S、
-前記カーカスアセンブリ(52)の前記軸線方向中心部分(52S)と各軸線方向縁部(52A,52B)の間を各々が軸線方向に延び、かつ各々が前記カーカス層(34)の各軸線方向横部分(34F)を形成するように意図された該カーカスアセンブリ(52)の2つの軸線方向横部分(52F)内で絶対値で80°から90°、好ましくは85°から90°の範囲であり、より好ましくは実質的に90°に等しい最終角度B3F、
を形成するように、実質的に円環形状を有する前記アセンブリ(58)を取得するために変形される、
請求項5ないし8のいずれか1項に記載の方法。 - 前記角度B3Sは、絶対値で50°から75°の範囲である、
請求項9に記載の方法。 - 前記作動アセンブリ(50)が、該作動アセンブリ(50)の2つの軸線方向縁部(50A,50B)によって軸線方向に区切られ、かつ該作動アセンブリ(50)の一方の軸線方向縁部(50A,50B)から他方の軸線方向縁部(50A,50B)まで軸線方向に互いに実質的に平行に延びる前記作動繊維状補強要素(180)を備える場合に、各作動繊維状補強要素(180)が、前記支持体(60)の前記周方向(x)と絶対値で25°から50°の範囲である初期角度A2を形成する各作動繊維状補強要素(180)の主方向(K2)に沿って該作動アセンブリ(50)内で延びる、
請求項1ないし10のいずれか1項に記載の方法。 - 前記支持体(60)の前記主軸線(A)の周りに実質的に円筒形状を有する前記アセンブリ(58)は、前記変形段階に続いて各作動繊維状補強要素(180)の前記主方向(K2)が、該支持体(60)の前記周方向(x)と絶対値で27°から40°、好ましくは30°から37°、より好ましくは30°から35°の範囲である最終角度B2を形成するように、該支持体(60)の該主軸線(A)の周りに実質的に円環形状を有する該アセンブリ(58)を取得するために変形される、
請求項11に記載の方法。 - 請求項1ないし12のいずれか1項に記載の方法によって取得されたタイヤ(10)。
- 前記作動補強体(16)の半径方向外側に配置されたフープ補強体(17)を備え、
前記フープ補強体(17)は、該フープ補強体(17)の2つの軸線方向縁部(17A,17B)によって軸線方向に区切られ、かつタイヤ(10)の前記周方向(x)と絶対値で10°よりも小さいか又はそれに等しく、好ましくは7°よりも小さいか又はそれに等しく、より好ましくは5°よりも小さいか又はそれに等しい角度AFを形成する主方向(D1)に沿って該フープ補強体(17)の該軸線方向縁部(17A,17B)間を軸線方向に延びるように螺旋状に周方向に巻かれた少なくとも1つのフーピング繊維状補強要素(170)を備えている、
請求項13に記載のタイヤ(10)。 - 各作動繊維状補強要素(180)の前記主方向(D2)及び各カーカス繊維状補強要素(340)の前記主方向(D3)は、前記作動層(18)の前記軸線方向縁部(18A,18B)間に軸線方向に位置付けられたタイヤ(10)の部分(PS)内で反対の向きを有する角度(D2,D3)をタイヤ(10)の前記周方向(X)と形成する、
請求項13又は14に記載のタイヤ(10)。
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