JP4666732B2 - 改善された走行騒音性能をもつタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両タイヤに関し、より詳しくは、その構造が、走行騒音を低減させると同時に速度限度での高性能レベルを維持できるように最適化されたタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
路面上を転がるとき、車両タイヤは、特に、パターントレッドの縁部と路面との接触、タイヤトレッドの溝内で圧縮された空気の振動、並びにカーカスの振動により走行騒音を発生する。
【０００３】
自動車製造業者並びに立法者は、走行車両の騒音発生を永久的に低減させることを探求している。
【０００４】
本発明で対象とするものは、低速騒音、すなわち例えば９０ｋｍ／ｈ以下での騒音である。
【０００５】
騒音へのタイヤの寄与は、本当は、低速において気付くに過ぎない。実際には、或る閾を超えると、エンジン、トランスミッションまたは空気力学的効果による騒音が優勢になる。
【０００６】
タイヤの走行騒音を低減させるのに、多くの努力がなされてきた。例えば、トレッドプロファイルのピッチの変更を提案する米国特許第３，０２３，７８９号、またはタイヤの外面に１００〜２０００μｍの範囲の粗さを付与することを提案するフランス国特許第２，６３０，３７４号を挙げることができる。
【０００７】
また、自動車製造業者は、特に最高速度で非常に改善された性能をもつ車両を開発している。かくして顧客は、非常に低コストで高い速度抵抗（speed resistance）をもつ静粛なタイヤを要望している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、走行騒音性能および高い走行速度抵抗が改善されたタイヤに関する。
【０００９】
以下の記載において、タイター（titer）とは、補強体の１０００ｍ当たりの重量（ｇ）を意味する。タイターは、テックス（tex）で表される。補強体が受ける応力すなわち補強体の弾性係数（modulus）は、「cN/tex」（cNは、センチニュートンを意味する）で表される。
【００１０】
以下の記載において、「補強体」（「補強糸」）とは、所与のマトリックス、例えばタイヤマトリックスを補強できる糸の形態をなす任意の補強要素を意味する。補強体として、例えば「マルチフィラメント・ヤーン」があり、これらのヤーンは、一緒に撚られているか否かは問わない。また、基本直径の大きなモノフィラメントのような一体糸（unitary threads）があり、この一体糸も、一緒に撚られているか否かは問わない。更に、これらの一体糸またはヤーンのワイヤリング作業または撚り作業により得られるワイヤまたは「コード」がある。このような補強体は、ハイブリッド、すなわち性質の異なる要素を含む複合材で構成できる。
【００１１】
「合撚糸（plied yarn）」または「もろ撚り糸（folded yarn）」とは、２本の繊維（「シングルヤーン」）または撚り作業により２本以上の一体化された繊維を意味する。一般にマルチフィラメントにより形成されるこれらの繊維は、第１撚り段階中に、最初に一方向（撚り方向は、ＳまたはＺ）に個々に撚られ、次に、第２撚り段階中に、反対方向（撚り方向は、それぞれＺまたはＳ）に一緒に撚られる。
【００１２】
「接着補強体（adhesive reinforcement）」とは、サイジングまたはアドへージョンと呼ばれる適当なコーティング処理を受けた補強体であって、適当な熱処理後に、意図したマトリックスに接着できる補強体を意味する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、クラウンを有し、該クラウンからは２つの側壁および２つのビードが延長しており、両ビード内にはカーカスが係止されており、クラウンが、周方向に対して１０〜４５°の範囲内の角度αで配向された平行補強体を備えた少なくとも１つの補強プライと、周方向に配向されかつ螺旋状に巻回された織物補強体からなる少なくとも１つのプライとを有するタイヤに関する。本発明のタイヤは、周方向に配向された補強体は９００cN/texより小さい初期弾性係数を有しかつ３％の変形の下で１２cN/texより大きい応力を発生し、かつ、タイヤが新しいときに、前記周方向に配向された補強体は、これらの軸線方向位置の如何に係わらず、これらがタイヤ内に組み込まれる前の補強体の高温収縮ポテンシャル（high-temperature contraction potential:ＣＳ）以下の高温収縮ポテンシャルを有することを特徴とする。
【００１４】
本件出願人は、このようにほぼ周方向に配向された補強プライを使用することにより、高レベルの速度抵抗に関連するタイヤの走行騒音を顕著に低減できることを見出している。この走行騒音の低減は１dB(A)に達する。
【００１５】
本発明はまた、同様に螺旋状に巻回されかつ周方向に配向された補強体であって、クラウンの全幅に亘って、加硫後のタイヤ内の補強体の最終直径にほぼ等しい配設直径を有する補強体を有するタイヤに関する。
【００１６】
クラウンの全幅に亘って、加硫後のタイヤ内の前記補強体の最終直径からせいぜい０．５％だけ逸脱した配設直径を有する周方向に配設された補強体は、タイヤの製造時またはタイヤの加硫時に著しい成形作用は全く受けない。例えばタイヤの製造時または加硫時にこのような顕著な成形作用を受けると、これらの補強体に２〜３％を超える局部伸びが生じる。このような伸びは、一般に、このように変形された補強体の特性、特に、弾性係数、収縮ポテンシャルおよび引っ張り状態に悪影響を与える。この結果、本発明に使用される補強体は、プライ全体に亘って、タイヤ上に置かれる前の接着補強体の状態に非常に近い加硫タイヤの状態にある。タイヤの低速転がり時に、周方向に配設された補強体は、接触領域の伸びの約１〜２％支持でき、従って、本発明に使用される補強体はこの伸び形式を受けると同時に、低弾性係数の補強体のような挙動を呈する。
【００１７】
他方で、これらの補強体は、高速転がり時に大きい変形を受け、この場合には高弾性係数の補強体として反応する。この場合、補強体はクラウンの有効フーピングを確保し、これにより、非常に高速でも、遠心力による力に耐えることができる。
【００１８】
好ましくは、本発明の補強体は８００cN/tex以下の初期弾性係数を有し、および／または３％変形の下では２０cN/texより大きい応力を生じる。
【００１９】
補強体の機械的特性は、プリコンディショニングを受けた補強体について測定される。「プリコンディショニング」とは、補強体を、測定前に少なくとも１つの４時間、欧州標準規格DIN EN20139（２０±２℃の温度；６５±２％の湿度）による標準大気内に貯蔵しておくことを意味するものと理解されたい。
【００２０】
初期弾性係数（initial modulus）とは、補強体に、各基本繊維のタイターの半合計に等しい初期張力（すなわち、０．５cN/texの初期張力）を受けさせた後に、０．７％の変形の下で、プリコンディショニングと同じ条件で補強体について測定した割線弾性係数を意味する。サンプルは、４００ｍｍの初期長さを有し、速度は２００ｍｍ／分（または、破断時の伸びが５％を超えないときには５０ｍｍ／分）であり、弾性係数および応力の測定値は、１０個のサンプルの平均をカバーすることであると理解されたい。
【００２１】
このような補強体は、高い弾性係数をもつ材料（アラミドが好ましいが、本発明の精神を逸脱することなく、例えばパラフェニレンベンゾビソキサゾール（ＰＢＯ）のような液晶ポリマーから得られる他の高弾性係数の織物を使用することもできる）からなる少なくとも１つの繊維と、低弾性係数をもつ材料（ナイロンが好ましいが、ポリエチレンテレフタレートを使用することもできる）からなる少なくとも１つの繊維とを有している。
【００２２】
これらの接着補強体のタイターは、２５０〜８００テックスの範囲に定めることができる。タイターは、４００テックスより大きいことが好ましい。
【００２３】
螺旋状に巻回された、周方向に配向された補強体は、単一層に配置されることが好ましく、かつこれらの補強体の配設ピッチは補強体の１．５倍より大きい。
【００２４】
１つの優れた実施形態によれば、クラウン補強プライの補強体は、周方向に対し、クラウンの中心面での角度α₁から前記プライの両端部での角度α₂まで変化する方向を有し、α₁−α₂は３°より大きい。α₁−α₂は８°より大きいことが好ましい。縁部での角度の変化は、ほぼ１／３に亘って、或いは半幅の２／３に亘って付すことができる。
【００２５】
タイヤの中央部のクラウン補強プライの補強体の配向角度を増大させる作用は、走行騒音の利得を増大させる。
【００２６】
この走行騒音利得を維持するには、角度α₁を２６〜３８°に維持するのが好ましいことが判明している。角度α₁は、２７〜３８°の間にあることが好ましい。
【００２７】
螺旋状に巻回された補強プライの配設ピッチは、タイヤクラウンの中央部よりもクラウンの側方ゾーンにおけるピッチを小さくすることができる。側方ゾーンとは、クラウンの半幅の１０〜３５％のゾーンを意味する。従って、周方向に配向された補強体のフーピング密度は、タイヤの中央部よりも側方ゾーンすなわち肩部における方が大きい。この構造は、走行騒音利得を更に改善できるという長所、および高速でも、遠心力に対する肩部の優れた抵抗が得られるという長所を有している。配設ピッチの変化は、ファクタ１．２より大きくできる。
【００２８】
他の形態によれば、螺旋状に巻回された補強プライの配設ピッチは、クラウンの中央部におけるよりも、クラウンの側方ゾーンにおいて大きくすることができる。これにより、周方向に対する補強プライの補強体の配向α₁が最大であるクラウンの中央部において周方向に配向された補強体のフーピング密度が増大される。走行騒音性能が同一であるならば、この構造は、速度に関してタイヤやのプロファイルをより良く維持できるという長所を有している。配設ピッチの変化は、ファクタ１．２より大きくすることができる。
【００２９】
周方向にほぼ螺旋状に巻回された補強プライは、角度αで配向された補強プライの上に配置でき、また、カーカスプライと補強プライとの間、更にはカーカスプライの下に配置することもできる。最後に、クラウンが、周方向に対して角度α、βで配向された２つの補強プライを有する場合には、周方向補強体のプライをこれらの２つの補強プライの間に配置できる。
【００３０】
補強体を、傾斜プライの間または該プライの下に角度０°で配向すると、撓みが平坦化されるため、０°で配向された補強体に引き起こされる変形レベルを増大させる効果を有する。この場合、特に優れていることは、これらの構造に本発明の補強体を使用することである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態を以下に説明する。
【００３２】
図１は、本発明によるタイヤ１の軸線方向半部を示す。このタイヤは、２つの側壁３および２つのビード（図示せず）によって延長されているクラウン２を具現するものである。クラウン２は既知の態様で２つのビードに係止されたカーカスプライ４と、２つの補強プライ５、６とを有し、各プライ５、６は、平行補強体で形成されかつ周方向に対して約３０°の角度（α、β）を形成することにより一方のプライと他方のプライとが交差している。クラウン２は更に、周方向に配向された補強体からなるプライ７を有している。カーカスプライ４は、周方向に対して約９０°の角度に配向されており、すなわちラジアルカーカスプライである。
【００３３】
周方向に配向された補強プライ７は、クラウン２の良いフーピングを確保すべく螺旋状に巻回された、本発明による織物補強体（textile reinforcements）からなる。
【００３４】
これらの補強体の製造および特性に関する特定例については後述する。
【００３５】
本発明で説明するように、これらの補強体は、補強体が低弾性係数をもつ場合の僅かな変形とは非常に異なり、かつアラミドまたはワイヤ補強体等の高弾性係数をもつ補強体の変形に匹敵する引っ張り応力を発生する大きい変形とも非常に異なる機械的挙動を有する。これらの補強体は、「バイモジュラス（bimodulus）」補強体と呼ぶことができる。このような補強体をタイヤに使用することは、螺旋状の周方向巻回によりクラウンのフーピング機能を確保するのに知られている。なぜならば、これらの補強体の小さい初期弾性係数は、タイヤの製造時すなわち加硫時のタイヤの形状変形を支持することを可能にするからである。
【００３６】
しかしながら、本発明でこれらの補強体を使用することと、これらの補強体から作られる用途とは全く異なっている。加硫タイヤでの小さい初期弾性係数の利益を保有するには、この製造方法による形状により作られるあらゆる伸びを小さい限度内に入れるべく、生タイヤ製造をマスターすることが有効である。
【００３７】
本発明の補強体は、高弾性係数をもつ材料（アラミドが好ましい。しかしながら、本発明の精神から逸脱することなく、例えばパラフェニレンベンゾビソキサゾール（ＰＢＯ）等の液晶ポリマーから創成される他の高弾性係数織物を使用できる）からなる少なくとも１つのヤーンと、低弾性係数をもつ材料（ナイロンが好ましいが、ポリエチレンテレフタレートを使用することもできる）からなる少なくとも１つの繊維との組み合わせから作られる。本発明の補強体を作るため、１ｍ当たり多数回のＺ状の過剰撚り（overtwisting）が、第１段階において、最終補強体を構成する各基本繊維（elementary fibers）に適用される。次に、撚りが全ての繊維に同時に加えられ、従って、１ｍ当たり多数回のＺ状過剰撚りの方向とは反対方向に過剰に撚られる。本発明のヤーンの撚りＳの値（１ｍ当たりの巻回数の値）は、捩れ係数

が２５００より大きく、かつ７０００より小さくなる値である。Ｔ_iは、ヤーンに導入される高弾性係数の繊維のタイター（テックスで表される）であり、ｎは、ヤーンにおける繊維の全数である。好ましくは、基本繊維Ｚの過剰撚り（１分当たりの巻回数）は、Ｚ／Ｓ≒１となるようにする。補強体は、最新の接着剤浴中に通しかつ張力を付与した状態で熱処理することにより一連の段階でサイジングされ、これにより、補強体に、必要な収縮ポテンシャルレベル（ＣＳ）を付与できる。
【００３８】
「ＣＳ」と呼ばれる「高温収縮ポテンシャル」とは、各基本繊維のタイターの半合計に等しい圧力下で、１８５±０．５℃の一定温度で制御されるオーブン（ＴＥＳＴＲＩＴＥ形）の棚間に配置される織物補強体の長さの相対変化を意味する。ＣＳは、次式により％で表される。すなわち、ＣＳ（％）＝１００×｜Ｌ₁−Ｌ₀｜／Ｌ₀で表される。ここで、Ｌ₀は、各基本繊維のタイターの半合計に等しい圧力下で、かつ室温での接着補強体の初期長さであり、Ｌ₁は、１８５℃での同じ補強体の長さである。長さＬ₁は、１８５℃の温度での補強体の安定化時間の終時に測定され、１２０ｓ±２％に等しい。ＣＳ測定での平均偏差は、±０．１５％である。
【００３９】
このポテンシャルは、補強体がその製造時または使用時に受ける一連の作業の直接的結果である。
【００４０】
本発明による補強体がタイヤに組み込まれる前の高温収縮ポテンシャルは、０．５％より高いことが好ましく、１％より高いことがより好ましい。
【００４１】
新品のときのタイヤ１内のプライ７の補強体（クラウンの幅方向の位置は問わない）は、これらの補強体がタイヤ１内に組み込まれる前の高温収縮ポテンシャルＣＳに等しいか、これより小さいＣＳを有する。
【００４２】
これは、プライ７の補強体を配置した後のタイヤの全製造作業中に、これらの補強体が、タイヤの製造時または加硫時にタイヤの成形にリンクする大きな伸びを全く受けないことを意味する。
【００４３】
本発明によるタイヤ１の加硫後に、プライ７の補強体の幾つかのセクションが抽出され、これらの高温収縮ポテンシャルが直ちに測定される（すなわち、ＴＥＳＴＲＩＴＥオーブン内で同じ補強体の導入から補強体の抽出を分離する時間間隔は６０秒以下である）。これらの測定により、これらの補強体のタイヤ内での軸線方向位置の如何に係わらず、補強体のＣＳの値は、補強体がタイヤ内に導入される前のＣＳの値に等しいかこれより小さいことが確認された。タイヤから抽出されたこれらのセクションに、力−変位曲線もプロットされた。得られたこれらの結果は、図２の曲線と同じである。
【００４４】
第１実施形態では、本発明によるタイヤは、欧州特許２４２，８４０または８２２，０４７により説明されているように、内側キャビティの形状を定める剛性コア上でうまく製造される。このコア上には、最終構造により要求される順序に従って、全てのタイヤ構成要素が置かれ、いかなる製造時点での成形をも受けることなく、構成要素の最終位置に配置される。コア上で硬化が行なわれ、コアは、加硫フェーズ後においてのみ除去される。
【００４５】
この製造方法は、補強体、特に、伝統的な成形フェーズで０°に配向される補強体に加えられる予応力が消失していない場合に、この予応力を顕著に低減できるという長所を有している。
【００４６】
補強体を、配設時に要求される変形の状態に維持するため、コア上のケーシングは部分的に冷却することができる。
【００４７】
タイヤはまた、国際特許出願ＷＯ９７／４７４６３または欧州特許７１８，０９０に開示されているように、周方向に配向された補強体を配設する前のタイヤブランクの成形条件で、ドラム上で同等に製造できる。
【００４８】
周方向に配向された補強体はまた、硬化金型内で目的とする形状と同じ幾何学的形状をもつ形状に置くことができる。次にクラウンブロックが、当業者に知られたトランスファ技術に従ってタイヤの補完ブランチに組み付けられ、次に、既知の原理に従って、タイヤが、タイヤ内の膜の拡大により嵌合および加圧される。
【００４９】
この実施形態はまた、加硫プレス内での成形による予応力が存在しないことをも保証する。
【００５０】
これらの全ての実施形態は、クラウン２の全幅に亘って、加硫後のタイヤのこれらの補強体の最終直径から０．５％以下だけ逸脱する直径で螺旋状に巻回される周方向配向補強体を得ることができる。
【００５１】
以下の試験は、本発明によるタイヤの長所を良く示すことができる。
【００５２】
この試験は、１８５／７５−１４の寸法をもつタイヤに関する。クラウンブロックは、２．５ｍｍのピッチをもつ非フープワイヤ補強体９．２８からなる２つの交差補強プライ、並びに後述の本発明に適合する（または適合しない）補強体からなる周方向に配向された補強体７のプライを有している。この試験に関する結果が、表１にまとめられている。
【００５３】
この試験の３つのタイヤは、周方向に配向された補強プライを有し、その密度は８０補強体／ｄｍである。
【００５４】
タイヤＡは本発明に適合しないナイロン補強体を備えたプライを有している。
ナイロン補強体は、２００ｔ／ｍ（巻回数／メートル）で個々に過剰撚りされかつ、次に同時に反対方向に２００ｔ／ｍで撚り戻された２１０テックスの２つの同一ナイロン繊維から作られる。ナイロン補強体のＣＳは７％である。当該補強体の初期弾性係数は５３０cN/texであり、３％の下で発生される応力は９cN/texである。
【００５５】
タイヤＢは、本発明に適合しないアラミド補強体をもつプライを有している。
この補強体は、４４０ｔ／ｍで個々に過剰撚りされかつ、次に同時に反対方向に４４０ｔ／ｍで撚り戻された１６７テックスの２つの同一アラミド繊維から作られた３７６テックスに等しいタイターの接着ヤーンである。当該補強体の初期弾性係数は２０３０cN/texに等しく、３％の下で発生される応力は６８cN/texである。
【００５６】
タイヤＣは、本発明に適合するバイモジュラス補強体を備えたプライを有している。この補強体は、２８０ｔ／ｍで過剰撚りされた１４０テックスのナイロン繊維とで作られた５２１テックスに等しいタイターからなる接着ヤーンであり、これらの３つの繊維は、次に、２８０ｔ／ｍで反対方向に同時に撚り戻される。
接着補強体のＣＳは、１．５％に等しい。この補強体の初期弾性係数は７４０cN/texに等しく、３％の下で発生される応力は３０cN/texに等しい。捩り係数は４１８０である。
【００５７】
図２には、この試験に使用された３つの補強体の力−伸び曲線が示されている。
・曲線ａ：ナイロン補強体
・曲線ｂ：アラミド補強体
・曲線ｃ：アラミド−ナイロンバイモジュラス補強体
これらのタイヤについて３つの試験が行なわれた。
・ドリフト剛性の決定：所与の速度、膨張圧力および荷重で、ドリフトの角度が設定され、合成ドリフトスラストが測定される。この結果は、ドリフトスラスト／ドリフト角度の比を用いて表される。測定は、通常、±１°のドリフト角度の間で行なわれる。
・速度抵抗：所与の荷重および膨張圧力で、タイヤが破壊されるまでタイヤの速度が徐々に増大される。試験結果は、得られる最高速度およびタイヤの破壊の原因を観察することにより与えられる。
・「惰走（coast by）」騒音：この試験は、中級のハイウェイ形道路上を一定速度で車両が通るときに発生する音響的不快感を、近くの居住者について表示するものである。車両は、所与の速度で、トランスミッションを中立にして、エンジンを停止させ、標準測定領域（ＩＳＯ規格ＤＩＳ １０ ８４４）上を通過される。マイクロホンは騒音レベルをdB(A)で記録する。
【００５８】
表１には、使用される周方向補強体の形式並びに前記３つの試験の結果が示されている。
表１

【００５９】
試験した３つのタイヤは、達成される最高速度（約２００ｋｍ／ｈ）に関し、僅かに異なる高速抵抗を示している。０°に配向されるアラミド補強体を備えたタイヤＢは最高レベルに到達し、次に、バイモジュラス補強体を備えたタイヤＣが続く。他方、留意すべきは、タイヤＡ、Ｂの両者がクラウンの断層（dislocation）を呈し、これに対し、タイヤＣはトレッド損失があるに過ぎない。これは、本発明による使用の安全性について、タイヤＣの優れた性能を示すものである。
【００６０】
３つのタイヤのドリフトの剛性は、図２に示すように、使用される補強体の弾性係数により顕著に異なっている。
【００６１】
最後に、走行騒音試験によって、０°に配向される補強プライがアラミドからなるタイヤ２が顕著に劣っていることが明らかになった。このタイヤは、６０ｋｍ／ｈで０．９dB(A)の騒音の増大が観察された。
【００６２】
かくして、この試験は、タイヤＣ（その０°のバイモジュラス補強プライは、本発明による補強体からなる）が、試験した３つの特性間の優れた妥協を呈することを示しており、同じ騒音レベルについて、改善されたドリフトの剛性および速度抵抗を有している。
【００６３】
図３は、本発明の変更態様によるタイヤの分解図である。このタイヤ１０は、明らかなラジアルカーカスプライ１１と、２つの交差補強プライ１２、１３と、０°の補強プライ１４とを有している。２つの交差補強プライ１２、１３は、その中央部がそれぞれ３５°に等しい角度α₁、β₁に配向されており、かつこれらの両側部はそれぞれ２５°に等しい角度α₂、β₂に配向されている。プライの中央部の補強体の配向角度を増大させると、惰走騒音の確実な補完硬化が得られる。図３のタイヤ１０は、最後に０°の補強プライ１４を有し、該プライ１４の補強体配設ピッチは中央部で小さくなっている。タイヤクラウンの中央ゾーンの補強体密度が大きいほど、交差補強プライの配向角度が大きいゾーンでの良好なフーピングが確保される。この実施形態は、速度との関係で、タイヤプロファイルの非常に良好な維持が可能である。
【００６４】
図４は、図３と同様なタイヤ２０のクラウンの分解図である。補強プライ２１には僅かな相違があり、クラウンの幅方向の配設ピッチの変化は逆になっている。側方ゾーンの補強体配設ピッチは、クラウンの中央ゾーンの補強体配設ピッチより小さい。この構成は、惰走騒音を更に改善し、かつ非常に高速でも、遠心力に対するクラウンすなわち肩部の側方ゾーンの優れた抵抗が得られる。
【００６５】
図３および図４で説明するように、交差補強プライは、特に、欧州特許ＥＰ２４８，３０１に開示の装置を用いて、基準２８０に一致するワイヤガイドの曲率を調節することにより、または図６に示す欧州特許ＥＰ５８２，２１５の装置を用いて補強セクションの適用部位および適用速度を変えることにより作られる。この場合、クラウンの中央部での補強セクションの適用速度を、クラウンの両側方部分での適用速度より僅かに大きくすることが有効である。
【００６６】
第２試験は、高速車両用の２２５／５５−１６寸法のタイヤについて行った。
クラウンブロックは、１．５ｍｍのピッチをもつ非フープ形ワイヤ補強体６．２３からなり、周方向に配向された補強体７のプライはナイロン、アラミドまたは「バイモジュラス」補強体からなる。
【００６７】
タイヤＤは、２７°に等しい角度α、βで配向される２つの交差プライを有している。接着補強体を螺旋状に巻回することにより、０°の補強プライが得られる。この補強体は、個々に２５０ｔ／ｍで過剰撚りされかつ次に同時に２５０ｔ／ｍで逆方向に撚り戻された１４０テックスの２つの同一ナイロン繊維から作られるタイター３１０テックスの接着ヤーンである。ナイロン補強体のＣＳは７％である。この補強体の初期弾性係数は４８０cN/texに等しく、３％の下で発生される応力は９cN/texである。許容できる速度抵抗を得るため、このプライは、ゴム被覆補強体のベルトを螺旋状に巻回する方法により、２つの重畳層内に配置される。補強密度は、クラウンの中央部で１ｄｍ当たり１５０本の補強体であり、クラウンの側方ゾーンで１ｄｍ当たり２００本の補強体である。
【００６８】
タイヤＥは、クラウンの中央ゾーンで３０°に等しい角度α₁、β₁に配向されかつ両縁部で２６５°に等しい角度α₂、β₂に配向される２つの交差プライを有している。０°の補強プライは、本発明に適合しない接着補強体を螺旋状に巻回することにより得られる。この補強体は、個々に２００ｔ／ｍで過剰撚りされかつ次に同時に２００ｔ／ｍで逆方向に撚り戻された２１０テックスの２つの同一ナイロン繊維から作られるタイター４４１テックスの接着ヤーンである。ナイロン補強体のＣＳは７％である。この補強体の初期弾性係数は５３０cN/texに等しく、３％の下で発生される応力は９cN/texである。このプライは、１ｄｍ当たり１００本の補強体の密度で単一層内に配置される。
【００６９】
タイヤＦは、タイヤ２の配向角度と同様に、プライの縁部より中央部の方が大きい角度α、βで配向される２つの交差プライを有している。０°の補強プライは、本発明に適合しない接着補強体を螺旋状に巻回することにより得られる。この補強体は、個々に４４０ｔ／ｍで過剰撚りされかつ次に同時に４４０ｔ／ｍで逆方向に撚り戻された１６７テックスの２つの同一アラミド繊維から作られる３７６テックスに等しいタイターの接着ヤーンである。この補強体の初期弾性係数は２０３０cN/texに等しく、３％の下で発生される応力は６８cN/texである。このプライは、１ｄｍ当たり９０本の補強体の密度で単一層内に配置される。この配設ピッチは、補強体の直径の１．５倍より大きい。
【００７０】
タイヤＧは、タイヤＥ、Ｆの角度と同じ角度α、βで配向される２つの交差プライを有している。０°の補強プライは、本発明に適合したバイモジュラス接着補強体を螺旋状に巻回することにより得られる。この補強体は、個々に２８０ｔ／ｍで過剰撚りされた１６７テックスの２つの同じアラミド繊維および２８０ｔ／ｍで過剰撚りされた１４０テックスのナイロン繊維（これらの３つの繊維は、次に、２８０ｔ／ｍで逆方向に撚り戻される）から作られる５２１テックスに等しいタイターの接着ヤーンである。接着補強体のＣＳは１．５％である。この補強体の初期弾性係数は７４０cN/texに等しく、３％の下で発生される応力は３０cN/texに等しい。このプライは、１ｄｍ当たり９０本の補強体の密度で配置されかつ補強体の直径の１．５倍より大きいピッチを有する。
表２

【００７１】
タイヤDは、幾つかの層のナイロン補強体による、高性能タイヤのクラウンブロックのフーピングの古典的解決法を示す。
【００７２】
タイヤＥについては、クラウンの中央での交差補強プライの角度α₁、β₁の増大によって、縁部での角度α₂、β₂が減少しても、０°で配向される補強体の密度が低下することに付随して、速度抵抗が極めて顕著に損なわれる。惰走騒音の改善は観察された（タイヤＥ）。
【００７３】
タイヤＦは、速度抵抗は改善されたが、走行騒音性能はコントロールタイヤＤと同じ走行騒音性能を維持している。
【００７４】
最後に、０°の補強プライがバイモジュラス補強体で作られた本発明によるタイヤＧは、速度抵抗が非常に顕著に改善されているとともに、惰走騒音についても著しい改善がなされた。
【００７５】
かくして本発明は、単一フーピングプライにより速度抵抗が改善されかつ惰走騒音性能も改善された非常に広い交差補強プライ角度をもつタイヤの設計を可能にする。
【００７６】
図５は、前述のように、カーカスプライ４と、２つの交差補強プライ５、６と、０°の補強プライ３１とを有するタイヤ３０の軸線方向半部を示す。このタイヤ３０では、プライ３１が、２つの交差補強プライと、カーカスプライ４との間で半径方向に配置されている。この構造は、トレッドのパンクにより起こり得る損傷から０°の補強プライ３１を保護するのに優れている。
【００７７】
図６には他の構造が示されており、タイヤ４０は、２つの交差補強プライ５、６の間に配置された０°の補強プライ４１を有している。
【００７８】
図７には可能性のある最後の実施形態が示されており、このタイヤ５０は、カーカスプライ４の半径方向下方に配置された０°の補強プライ５１を有している。
【００７９】
これらの３つの構造について、接触領域での転がり時に、曲げ応力によってこれらのプライ３１、４１、５１の補強体に大きな張力が発生されるが、速度抵抗および惰走騒音性能を改善するには本発明の補強体を使用することが非常に有効である。
【００８０】
本発明の全ての実施形態は、周方向に対して角度α、βで配向される補強体からなる２つの補強プライを備えたクラウン構造を考察して説明したことに留意されたい。本発明は、単一の角度で傾斜した補強プライを備えたクラウン構造、並びに２つ以上の交差補強プライを有する任意の構造にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤの軸線方向半部を示す図面である。
【図２】３つの織物補強体の力−伸び曲線を示すものであり、曲線ａおよびｂは本発明に適合しない補強体の特性を示し、曲線ｃは本発明に適合する補強体の特性を示す。
【図３】タイヤのクラウンの分解図である。
【図４】他のタイヤのクラウンの実施形態を示す分解図である。
【図５】カーカスプライと２つの交差補強プライとの間に配置された０°のフーピングプライを備えたタイヤの軸線方向断面の半部を示す図面である。
【図６】２つの交差補強プライの間に配置された０°のフーピングプライを備えたタイヤの軸線方向断面の半部を示す図面である。
【図７】カーカスプライの半径方向下方に配置された０°のフーピングプライを備えたタイヤの軸線方向断面の半部を示す図面である。
【符号の説明】
１ タイヤ
２ クラウン
３ 側壁
４ カーカスプライ
５、６ 補強プライ
１１ ラジアルカーカスプライ
１２、１３ 交差補強プライ

Claims (22)

1. クラウンを有し、該クラウンからは２つの側壁および２つのビードが延長しており、両ビード内にはカーカスが係止されており、クラウンが、周方向に対して１０〜４５°の範囲内の角度αで配向された平行補強体を備えた少なくとも１つの補強プライと、周方向に配向されかつ螺旋状に巻回された織物補強体からなる少なくとも１つのプライとを有するタイヤにおいて、タイヤが新しいときに、前記周方向に配向された補強体は、９００cN/texより小さい初期弾性係数を有しかつ３％の変形の下で１２cN/texより大きい応力を発生することを特徴とするタイヤ。
2. 前記周方向に配向された補強体は、８００cN/texより小さい初期弾性係数を有することを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
3. 前記周方向に配向された補強体は、３％の変形の下で２０cN/texを超える応力を発生することを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
4. 前記周方向に配向された補強体は、少なくとも１つのアラミド繊維と組み合わされた少なくとも１つのナイロン繊維との組立体からなることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
5. 前記周方向に配向された補強体は、２５０テックスより大きくかつ８００テックスより小さい接着タイターを有していることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
6. 前記周方向に配向された補強体は、４００テックスより大きい接着タイターを有していることを特徴とする請求項５記載のタイヤ。
7. 前記螺旋状に巻回された、周方向に配向された補強体は、単一層に配置されることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
8. 前記螺旋状に巻回された、周方向に配向された補強体の配設ピッチは、前記補強体の直径の１．５倍より大きいことを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
9. 前記クラウン補強プライの補強体は、周方向に対し、クラウンの中心面での角度α₁から前記プライの両端部での角度α₂まで変化する方向を有し、α₁−α₂が３°より大きいことを特徴とする請求項７記載のタイヤ。
10. α₁−α₂が８°より大きいことを特徴とする請求項９記載のタイヤ。
11. α₁が２６°より大きくかつ３８°より小さいことを特徴とする請求項９記載のタイヤ。
12. 前記螺旋状に巻回された補強プライの配設ピッチは、クラウンの中央におけるよりもクラウンの側方ゾーンにおいて小さいことを特徴とする請求項９記載のタイヤ。
13. 前記螺旋状に巻回された補強プライの配設ピッチは、タイヤクラウンの中央におけるよりもクラウンの側方ゾーンにおいて少なくとも１．２倍小さいことを特徴とする請求項１２記載のタイヤ。
14. 前記螺旋状に巻回された補強プライの配設ピッチは、前記タイヤのクラウンの中央におけるよりもクラウンの側方ゾーンにおいて大きいことを特徴とする請求項９記載のタイヤ。
15. 前記螺旋状に巻回された補強プライの配設ピッチは、タイヤクラウンの中央におけるよりもクラウンの側方ゾーンにおいて少なくとも１．２倍大きいことを特徴とする請求項１４記載のタイヤ。
16. 前記螺旋状に巻回された補強プライは、前記クラウン補強プライの半径方向上方に配置されていることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
17. 前記螺旋状に巻回された補強プライは、前記カーカスプライの半径方向外方に直接配置されていることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
18. 前記クラウンは重畳された少なくとも２つの補強プライを有し、該補強プライは、各プライにおける平行補強体により形成されかつ周方向に対して１０〜４５°の範囲内の角度（α、β）を形成して一方のプライから他方のプライへと交差していることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
19. 前記螺旋状に巻回された補強プライは、前記カーカスの半径方向内方に配置されていることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
20. クラウンを有し、該クラウンからは２つの側壁および２つのビードが延長しており、両ビード内にはカーカスが係止されており、クラウンが、周方向に対して１０〜４５°の範囲内の角度αで配向された平行補強体を備えた少なくとも１つの補強プライと、周方向に配向されかつ螺旋状に巻回された織物補強体からなる少なくとも１つのプライとを有するタイヤにおいて、周方向に配向された補強体は９００cN/texより小さい初期弾性係数を有しかつ３％の変形の下で１２cN/texより大きい応力を発生し、かつ、タイヤが新しいときに、前記周方向に配向された補強体は、これらの軸線方向位置の如何に係わらず、これらがタイヤ内に組み込まれる前の補強体の高温収縮ポテンシャル（ＣＳ）以下の高温収縮ポテンシャルを有することを特徴とするタイヤ。
21. クラウンを有し、該クラウンからは２つの側壁および２つのビードが延長しており、両ビード内にはカーカスが係止されており、クラウンが、周方向に対して１０〜４５°の範囲内の角度αで配向された平行補強体を備えた少なくとも１つの補強プライと、周方向に配向されかつ螺旋状に巻回された織物補強体からなる少なくとも１つのプライとを有するタイヤにおいて、周方向に配向された補強体は９００cN/texより小さい初期弾性係数を有しかつ３％の変形の下で１２cN/texより大きい応力を発生し、かつ、前記周方向に配向された補強体は、クラウンの全幅に亘って、加硫後のタイヤ内の補強体の最終直径にほぼ等しい配設直径で螺旋状に巻回されることを特徴とするタイヤ。
22. 前記周方向に配向された補強体は、クラウンの全幅に亘って、加硫後のタイヤ内の前記補強体の最終直径から０．５％以下だけ逸脱した配設直径で螺旋状に巻回されることを特徴とする請求項２１記載のタイヤ。

Images