JP4584834B2 - 強化ビード構造を有する空気圧タイヤ - Google Patents
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Description
− 一対の軸方向に間隔をもって配置された環状強化要素と;
− 前記環状強化要素間に延び、軸方向対向端部において前記環状強化要素のそれぞれ1つに固定され、各軸方向端部が前記環状強化要素の周りで折り返される、少なくとも1つのカーカスプライを含むカーカス構造と;
− それぞれがそれぞれの環状強化要素の半径外方に配置される、一対のビード充填材と;
− それぞれの環状強化要素とビード充填材とを少なくとも部分的に包み込み、複数の相互に実質的に平行な細長強化要素を有する少なくとも1つのフリッパと;
− 前記カーカス構造の周りを周方向に延びるトレッドバンドと;
− 前記カーカス構造と前記トレッドバンドとの間に周方向に配置されたベルト構造と;
− 前記カーカス構造の軸方向対向位置に張り付けられた少なくとも一対のサイドウォールとを備える空気圧タイヤに関し、前記細長強化要素が0.05mmから0.25mmの範囲の直径を有する少なくとも1つの予備成形糸状金属要素を含むことを特徴とする。
a)内部オフセットが実施される場合、すなわち、フリッパの内部脚部分が外部脚部分よりも長く延ばされる、及びb)外部オフセットが実施される場合、すなわち、フリッパの外部脚部分が内部脚部分よりも長く延ばされる。
本発明に基づくフリッパの細長強化要素の柔軟性を示すために、出願人は、本発明による2つの細長強化要素と2つの比較細長強化要素との「ターバー剛性(Taber Stiffness)」(1995年版―BISFA―ターバー剛性の決定E8―スチールタイヤコードを試験するための国際的に合意された方法に従って)を測定した。
− コード1は、3×0.12HTコード(すなわち、0.12mmの直径を有し、HTスチールから作られた3本のワイヤを一緒に撚ることによって得られたコード);3本のワイヤは全て2.200mmの波長(ピッチ)及び0.345mmの振幅を有する実質的に正弦波状の波動にしたがって予備成形された;
− コード2は、3×0.175HTコード(すなわち、0.175mmの直径を有し、HTスチールから作られた3本のワイヤを一緒に撚ることによって得られたコード);3本のワイヤは全て2.200mmの波長(ピッチ)及び0.345mmの振幅を有する実質的に正弦波状の波動にしたがって予備成形された;
− コード3はコード1に類似しており、唯一の違いは、コード3の3本のワイヤは予備成形されていないことであった;
− コード4はコード2に類似しており、唯一の違いは、コード4の3本のワイヤは予備成形されていないことであった。
285/35 R19の寸法を有する2つのタイヤA及びBが製造された。
a)高速度疲労応力試験
タイヤはタイヤ負荷容量に対し160%の過負荷を受け、次に120km/hの固定かつ制御された速度のロードホイールで回転される。タイヤ空気圧は約2.6バールであった。この試験は、タイヤをリムに、そのリムを測定機械軸に装着して実行された。その試験は、タイヤに障害が生じたときに停止された。
タイヤは、加速するロードホイールで回転された。より詳しくは、ロードホイールは1時間240km/hで回転され、さらに続いてその速度は10分毎に10km/h増速された。試験は、タイヤの障害が起こると停止された。前記障害は、例えば、コードの破断、チャンキング、ブロックの引裂、カーカスプライの脱離、ベルトプライの脱離、ブリスター形成が原因である。
タイヤに加えられた圧力及び負荷値は、タイヤのロードインデックス(Load Index)とスピードインデックス(Speed Index)、したがってタイヤの寸法に依存する。
障害が起こる前、タイヤAの最終段階の速度は5分間、330km/hであったが、タイヤBの最終段階の速度は4分間、320km/hであった。
公称動作負荷を掛けたタイヤは、回転の垂直軸で取り付けられ、150km/h〜0km/hの範囲の速度で回転するロードホイールで回転された。ロードホイールは、その半径方向外面に、バンプを形成する所定寸法の平行6面体形状のバーを載せている。タイヤは、バンプがタイヤ上に生成する励振(ハブにおける力)を測定する固定動力計ハブに取り付けられた。
タイヤは、ホイールハブに位置決めされ、静止条件で、すなわち回転が起きない状態で、試験された。初期タイヤ空気圧は、約1.6バールであり、次第にそのタイヤ空気圧は約0.2バール刻みで最終値の約2.8バールに至るまで増分された。ホイールハブに加えられた初期負荷は、車両負荷であり;連続的に前記負荷は、次第に0kgから1,500kgまで増加される過負荷で増分された。試験は、負荷を加えている際にタイヤに生じる扁平度を測定することからなる、すなわち、その試験は、加えられた負荷に対しタイヤが供する抵抗を評価した。垂直剛性は、車輪の半径に沿う方向の変形に対するタイヤの抵抗である。前記パラメータは、タイヤ快適性に関連しており、一般に、高い垂直剛性はゴツゴツして不快な乗り心地に対応する。したがって、理想的なタイヤは、横グリップを与える高い横剛性と、同時に、路面の凸凹を吸収する低い垂直剛性とを有すべきである。
図9はタイヤA(発明)とタイヤB(比較)との垂直剛性(kg/mmで測定された)を示す。図9によれば、2つのタイヤは実質的に同じ垂直剛性を有するので、タイヤAの快適さはタイヤBの快適さと同程度であった。
タイヤはホイールハブに取り付けられ、タイヤ回転軸と平行な回転軸を有するロードホイールで回転された。タイヤは100km/hの速度で回転され、スリップ角度が加えられた。初期スリップ角度は0゜に等しく、さらにそれは約1Hzの周波数の正弦波曲線にしたがって次第に±1゜増分された。試験は、タイヤをその公称空気圧に維持しながら、異なる垂直負荷(150kgから750kgまで)で実行された。コンピュータ化システムが、試験中に測定パラメータ(スリップ力、自己調整トルク(self-aligning torque))の値を得るために提供された。
スリップ剛性(sliprigidity)kdは、次の数式によりタイヤ構造の剛性ks及びタイヤトレッドの剛性kbにより決まる:
1/kd≡1/ks+1/kb (1)
図10、11、12は、加えられた負荷(ニュートン)に対するタイヤトレッドの剛性kb、タイヤ構造の剛性ks及びスリップ剛性kd(ニュートン/角度で測定された)をそれぞれ示す。
詳しくは、図10は、タイヤAのタイヤトレッドの剛性kbがタイヤBのタイヤトレッドの剛性kbと実質的に等しいことを示すが、図11は、タイヤAのタイヤ構造の剛性ksがタイヤBのタイヤ構造の剛性ksよりも大きいことを示す。
したがって、図12は、タイヤAの、スリップ剛性kd、ゆえに横グリップは、タイヤBの、スリップ剛性kd、ゆえに横グリップよりも大きいことを示す。
a)操縦性
操縦性試験はトラック上で行われ、テストドライバは、定速度、加速、及び減速で実行される幾つかの特徴的走行(例えば、車線変更、コーナの進入、コーナからの脱出)をシミュレートした。次に、テストドライバは、タイヤ挙動を判定し、前記走行中のタイヤ性能に基づき点数を付けた。
操縦性は、一般に、テストドライバによって実行される走行の種類により、2つのヴォイス(voices)(ソフト操縦とハード操縦)に分割される。ソフト操縦は、通常走行条件下、すなわち、通常速度及び十分な横グリップの条件でのタイヤの使用に関する。これに反して、ハード操縦試験は、密着限度における、すなわち、極限運転条件下でのタイヤの挙動を表す。ハード操縦試験の場合、テストドライバは、平均ドライバが予測できずない危険な状況において:高速度での緊急のかじ取り、障害物を避ける突然の車線変更、突然の制動などを実行することを強制される走行を実行する。
試験に使用された自動車は、本発明のタイヤA、次に比較タイヤBを装着したフェラーリ360モデナ(Ferrari360 Modena)であった。これらのタイヤは、標準リムに装着され、公称動作空気圧まで膨らまされた。
2つの異なる種類の試験が実行された:通常速度(ソフト操縦)での挙動、及び密着限度での挙動(ハード操縦)。
ソフト操縦試験に関する限り、テストドライバは:センターにおけるエンプティネス(emptiness in the centre)、つまり小さなかじ取り角に対する自動車の応答遅延やその程度;カーブに進入するかじ取りに対する応答の迅速さ(thepromptness of response);カーブを走行するかじ取りに対する応答の連続性(the progressiveness of response)を;カーブでのセンタリング、つまりカーブ走行時での自動車を連続的なかじ取り補正無しで一定半径を維持するタイヤ能力;リアライメント、つまり自制及び緩和された横振動で自動車をカーブの出口で直線軌道に戻すことができるタイヤの能力を査定した。
ハード操縦試験に関する限り、テストドライバは:急激に曲がるときのハンドルに掛かる力;挿入の迅速さ、つまり限界速度で行われたカーブへの進入における過渡期のタイヤの挙動;平衡度、つまり自動車のオーバーステア又はアンダーステアの程度;イールド(yield)、つまり過度な変形もなく、したがって、自動車の安定性と制御性とを低下させることなく、突然の車線変更の結果として起こる負荷の高速移動を吸収するタイヤ能力;カーブでの解放、つまり限界速度で行われたカーブ走行中の突然のアクセルの解放の結果起こる不安定の影響を緩和するタイヤ能力;制御性、つまり密着力を失った後に自動車を軌道に維持及び/又は戻すタイヤ能力を評価した。表2は、タイヤ制御性についてのテストドライバの成績表を要約する。前記試験の結果は、点数方式でテストドライバによって表現された主観的な意見を表す評価尺度によって表される。次の表で再現された値は、数回の試験(例えば、5〜6回の試験)で得られ、数人のテストドライバによって提供された値の平均値を表す。注目すべきは、値の尺度が最小限の4から最大限の9までであることである。
Claims (30)
- − 一対の軸方向に間隔を空けて配置された環状強化要素(14;33)と、
− 前記環状強化要素(14;33)間に延び、軸方向対向端部分(32a)において前記環状強化要素(14;33)のそれぞれ一方に固定された少なくとも1つのカーカスプライ(12、13;32;51、52)を含み、各軸方向端部分(32a)は前記環状強化要素(14;33)の周りで折り返される、カーカス構造(11;31)と、
− それぞれの環状強化要素(14;33)の半径方向外部にそれぞれが配置される一対のビード充填材(16;34)と、
− それぞれの環状強化要素(14;33)及びビード充填材(16;34)を少なくとも部分的に包み込み、複数の相互に実質的に平行な細長強化要素を含む少なくとも1つのフリッパ(17;40)と、
− 前記カーカス構造(11;31)の周りを周方向に延びるトレッドバンド(18;39)と、
− 前記カーカス構造(11;31)と前記トレッドバンド(18;39)との間に周方向に配置されたベルト構造(20;36)と、
− 前記カーカス構造(11;31)の軸方向対向位置に張り付けられた少なくとも一対のサイドウォール(19;38)とを備える空気圧タイヤ(10;30;50;60)であって、
前記フリッパの前記細長強化要素が、撚り合わされた複数の糸状要素を含む金属コードであり、前記糸状要素の少なくとも1つが、0.05mm〜0.25mmの範囲の直径を有する予備成形糸状金属要素(200)であることを特徴とするタイヤ(10;30;50;60)。 - 前記細長強化要素の糸状要素(200)が全て予備成形されることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記少なくとも1つの糸状要素(200)が同一平面型の変形で予備成形されることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記少なくとも1つの糸状要素(200)が波動型の形状を有するように予備成形されることを特徴とする請求項3に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記波動形状が正弦波タイプのものであることを特徴とする請求項4に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記正弦波タイプが2.5mmと30mmとの間の波長(P)を有することを特徴とする請求項5に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記正弦波タイプが0.12mmと1mmとの間の振幅(H)を有することを特徴とする請求項5に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記少なくとも1つの予備成形糸状金属要素(200)が、らせん型の変形により予備成形されていることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記フリッパ(17;40)が、それぞれの環状強化要素(14;33)と接触する、中央部分(171)と、前記中央部分(171)のそれぞれの端部から延び、前記ビード充填材(16;34)を係合する2つの脚部分(172、173)とを備えることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- フリッパ端部(174、175)が互いにオフセットされることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 複数の実質的に平行な金属細長強化要素を有するチェーファー(53)をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記細長強化要素が、0.05mm〜0.25mmの範囲の直径を有する少なくとも1つの予備成形糸状金属要素(200)を有することを特徴とする請求項11に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記細長強化要素が、複数の予備成形糸状金属要素(200)を含むことを特徴とする請求項12に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記少なくとも1つの予備成形糸状金属要素(200)が同一平面型の変形で予備成形されることを特徴とする請求項12に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記少なくとも1つの予備成形糸状金属要素(200)が波動型の形状を有するように予備成形されることを特徴とする請求項12に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記波動形状が正弦波タイプのものであることを特徴とする請求項15に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記正弦波タイプが2.5mmと30mmとの間の波長(P)を有することを特徴とする請求項16に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記正弦波タイプが0.12mmと1mmとの間の振幅(H)を有することを特徴とする請求項16に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記少なくとも1つの予備成形糸状金属要素が、らせん型の変形により予備成形されていることを特徴とする請求項12に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記チェーファー(53)がフリッパ(17;40)と少なくとも1つのカーカスプライ(51、52)との間に配置されることを特徴とする請求項11に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記チェーファー(53)が少なくとも1つのカーカスプライ(51、52)に対して軸方向外部に配置されることを特徴とする請求項11に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記チェーファー(53)が少なくとも1つのカーカスプライ(51、52)に対して軸方向内部に配置されることを特徴とする請求項11に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記チェーファー(53)が2つのカーカスプライ(51、52)の間に配置されることを特徴とする請求項11に記載のタイヤ(50;60)。
- 前記少なくとも1つの糸状金属要素(200)が、スチール、アルミニウム又はアルミ合金を含む金属からなることを特徴とする請求項1または12に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記少なくとも1つの糸状金属要素(200)が、黄銅、亜鉛、亜鉛/マンガン合金、亜鉛/コバルト合金、亜鉛/コバルト/マンガン合金を含む群から選択された被膜を有することを特徴とする請求項1または12に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記糸状金属要素(200)の本数が2本と5本との間であることを特徴とする請求項1または12に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記金属コードのよりピッチが2.5mmと25mmとの間であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記細長強化要素の密度が40コード/dmと160コード/dmとの間に含まれることを特徴とする請求項1または11に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記細長強化要素が、15゜〜60゜の範囲の、タイヤの半径面に対する角度で配置されることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
- 前記細長強化要素が、15゜〜70゜の範囲の、タイヤの半径面に対する角度で配置されることを特徴とする請求項11に記載のタイヤ(10;30;50;60)。
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