JP4976501B2 - 軽量ベルト構造を有するタイヤ - Google Patents
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Description
本発明は、軽量ベルト構造を有するタイヤに関する。
車輪用タイヤは、概して、少なくとも1つのカーカスプライを有するカーカス構造、カーカス構造に対して半径方向外側に位置するトレッドバンド、カーカス構造とトレッドバンドとの間に挟まれたベルト(またはブレーカー)構造を含む。タイヤは、概して、軸方向反対の位置において、カーカス構造に付与された一対のサイドウォールをさらに含む。前記少なくとも1つのカーカスプライの端部は、折り返すか、または2つの環形補強要素、すなわち、いわゆる「ビードコア」に固定されていて、ビードコアを含むタイヤ領域は、「タイヤビード」として知られている。
しかしながら、本出願人は、上に開示された解決策にはいくつかの欠点があるものと考える。
−実質的にトロイダル形状で、各ビード構造で終端している対向する側端を有するカーカス構造と、
−前記カーカス構造に対して、半径方向外側位置に付与され、少なくとも1つのベルト層を含むベルト構造と、
−前記ベルト構造に半径方向に重ね合わされたトレッドバンドと、
−前記カーカス構造に対して両側側部に付与された一対のサイドウォールと
を含み、
前記少なくとも1つのベルト層が、少なくとも1つの複合材料を含む少なくとも1つの第1の細長い要素を有するコアを含む少なくとも1つの補強コードを含み、前記複合材料が、ポリマー材料中に埋め込まれた複数の細長い繊維を有し、前記コアが、少なくとも1つの元素金属ワイヤ(elementary metal wire)を含む少なくとも1つの第2の細長い要素で覆われている、タイヤに関する。
図1に関して、以下の定義がなされる。
−「赤道面」(EP)は、タイヤ回転軸に対して垂直かつタイヤの軸方向中心線を含む面である。
−「アスペクト比」は、断面高さ(H)、すなわち、呼び径(nominal diameter)(RW)から、その赤道面でのタイヤの外径までの半径方向距離を、タイヤ断面幅(C)、すなわち、サイドウォールの外側表面間のタイヤ回転軸に平行な最大直線距離で、除算した比である(上記寸法は、ETRTO規格に従って求められる)。
以下の特性を有する4つの異なる補強コードを試験した。
比較例1(比較):2+4×0.22 11.5mm/13.5mmSZ補強鋼コード。比較例2(比較):4×0.22 12.5mmS補強鋼コード。
実施例3(本発明):本発明による3×0.25/2×0.22 Inf./10mmS補強コード。Glassline(登録商標)Getev 025/101でできた、平行に配置された、3つの細長い要素でできたコアを有する。Glassline(登録商標)Getev 025/101は、以下の特性を有するビニルエステル樹脂(20重量%)(Tecniconsult S.p.A.より市販)に埋め込まれた、タイプ「E」の細長いガラス繊維(80重量%)でできた複合材料である。−規格D790−03に従って、23℃で測定された曲げ弾性率は48GPa。
−規格ASTM D3916−02に従って、23℃で測定された最終引張り強度は1450MPa。
−規格ASTM D3916−02に従って、23℃で測定された引張り弾性率は50GPa。
−規格ASTM D792−00に従って測定された比重は2.1g/cm3。
前記コアは、平行に配置された2つの元素鋼ワイヤで、撚りピッチ10mmSで覆われている。
実施例4(本発明):本発明による3×0.25/4×0.22 Inf./12.5mmmS補強コード。Glassline(登録商標)Getev 025/101でできた、平行に配置された、3つの細長い要素でできたコアを有する。Glassline(登録商標)Getev 025/101は、以下の特性を有するビニルエステル樹脂(20重量%)(Tecniconsult S.p.A.より市販)、タイプ「E」のガラス繊維(80重量%)でできた複合材料である。
−規格D790−03に従って、23℃で測定された曲げ弾性率は48GPa。
−規格ASTM D3916−02に従って、23℃で測定された最終引張り強度は1450MPa。
−規格ASTM D3916−02に従って、23℃で測定された引張り弾性率は50GPa。
−規格ASTM D792−00に従って測定された比重は2.1g/cm3。
前記コアは、平行に配置された4つの元素鋼ワイヤで、撚りピッチ12.5mmSで覆われている。
2つのゴム引き補強層を、次のコードを用いて作製した。
コードA:比較例1のコード(比較)。
コードB:実施例4のコード(本発明による)。
(1)ゴム引き補強層(比較例の層1)は、エラストマー材料に埋め込まれたコードの100%がコードAであった。コードのエンド数は、60コード/dm、層の厚さは1.2mmであった。
(2)ゴム引き補強層(本発明の層2)は、エラストマー材料に埋め込まれたコードの100%がコードBであった。コードのエンド数は、60コード/dm、層の厚さは1.2mmであった。
(1)比較例の層1:2340g/m2。
(2)本発明の層2:2090g/m2(比較例の層1に対し、約10%の重量減少)。
Claims (61)
- −実質的にトロイダル形状で、各ビード構造で終端している対向する側端を有するカーカス構造と、
−前記カーカス構造に対して、半径方向外側位置に付与され、少なくとも1つのベルト層を含むベルト構造と、
−前記ベルト構造に半径方向に重ね合わされたトレッドバンドと、
−前記カーカス構造に対して両側側部に付与された一対のサイドウォールと
を含み、
前記少なくとも1つのベルト層が、少なくとも1つの複合材料を含む少なくとも1つの第1の細長い要素を有するコアを含む少なくとも1つの補強コードを含み、前記複合材料は、ポリマー材料中に埋め込まれた複数の細長い繊維を有し、前記コアは、少なくとも1つの元素金属ワイヤを含む少なくとも1つの第2の細長い要素で覆われており、規格ASTM D790−03に従って、23℃で測定された前記複合材料の曲げ弾性率が、10GPa以上である、タイヤ。 - 前記少なくとも1つの補強コードが、互いに平行に配置された少なくとも2つの第1の細長い要素を有するコアを含む請求項1に記載のタイヤ。
- 前記少なくとも1つの補強コードが、互いに平行に配置された少なくとも3つの細長い要素を有するコアを含む請求項1に記載のタイヤ。
- 前記コアが、少なくとも2つの第2の細長い要素で覆われていて、前記少なくとも2つの第2の細長い要素のそれぞれが、少なくとも1つの元素金属ワイヤを含む請求項1〜3のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記コアが、少なくとも4つの第2の細長い要素で覆われていて、前記少なくとも4つの第2の細長い要素のそれぞれが、少なくとも1つの元素金属ワイヤを含む請求項1〜3のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記第2の細長い要素が、前記コアの周囲に、同じ方向に、平行に巻かれている請求項1〜5のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記少なくとも1つの第2の細長い要素が、単一元素金属ワイヤでできている請求項1〜6のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記第1の細長い要素の直径が、0.1mm〜1.0mmである請求項1〜7のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記第1の細長い要素の直径が、0.2mm〜0.6mmである請求項8に記載のタイヤ。
- 前記第2の細長い要素の直径が、0.08mm〜1.0mmである請求項1〜9のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記第2の細長い要素の直径が、0.1mm〜0.6mmである請求項10に記載のタイヤ。
- 前記補強コードの直径が、0.3mm〜2.0mmである請求項1〜11のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記補強コードの直径が、0.5mm〜1.2mmである請求項12に記載のタイヤ。
- 前記第2の細長い要素が、2.5mm〜30mmの撚り線ピッチで、前記コアの周囲に巻かれている請求項1〜13のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記第2の細長い要素が、5mm〜20mmの撚り線ピッチで、前記コアの周囲に巻かれている請求項14に記載のタイヤ。
- 前記補強コードの、裸コードで測定された破断点伸びが、0.8%以上である請求項1〜15のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記補強コードの、裸コードで測定された破断点伸びが、1.2%〜2.5%である請求項16に記載のタイヤ。
- 前記補強コードの、裸コードで測定された剛性が、8tsu以上である請求項1〜17のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記補強コードの、裸コードで測定された剛性が、12tsu〜25tsuである請求項18に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D790−03に従って、23℃で測定された前記複合材料の曲げ弾性率が、20GPa〜200GPaである請求項1に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D3916−02に従って、23℃で測定された前記複合材料の最終引張り強度が、600MPa以上である請求項1〜20のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D3916−02に従って、23℃で測定された前記複合材料の最終引張り強度が、1000MPa〜2500MPaである請求項21に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D3916−02に従って、23℃で測定された前記複合材料の引張り弾性率が、20GPa以上である請求項1〜22のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D3916−02に従って、23℃で測定された前記複合材料の引張り弾性率が、30GPa〜200GPaである請求項23に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D792−00に従って測定された前記複合材料の比重が、3.0g/cm3以下である請求項1〜24のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D792−00に従って測定された前記複合材料の比重が、1.0g/cm3〜2.5g/cm3である請求項25に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D790−03に従って、23℃で測定された前記ポリマー材料の曲げ弾性率が、0.5GPa以上である請求項1〜26のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D790−03に従って、23℃で測定された前記ポリマー材料の曲げ弾性率が、2.0GPa〜25GPaである請求項27に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D638−03に従って、23℃で測定された前記ポリマー材料の最終引張り強度が、40MPa以上である請求項1〜28のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D638−03に従って、23℃で測定された前記ポリマー材料の最終引張り強度が、50MPa〜200MPaである請求項29に記載のタイヤ。
- 前記ポリマー材料が、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、またはこれらの混合物から選択される請求項1〜30のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリアセタール、またはこれらの混合物から選択される請求項31に記載のタイヤ。
- 前記熱硬化性樹脂が、ビニル−エステル樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂、アリル樹脂、またはこれらの混合物から選択される請求項31に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D885−03に従って測定された前記細長い繊維の最終引張り強度が、1500MPa以上である請求項1〜33のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D885−03に従って測定された前記細長い繊維の最終引張り強度が、1800MPa〜4000MPaである請求項34に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D885−03に従って測定された前記細長い繊維の引張り弾性率が、50GPa以上である請求項1〜35のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 規格ASTM D885−03に従って測定された前記細長い繊維の引張り弾性率が、60GPa〜250GPaである請求項36に記載のタイヤ。
- 前記細長い繊維が、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリビニルアルコール繊維、炭素繊維、またはこれらの混合物から選択される請求項1〜37のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記細長い繊維が、前記複合材料の総重量に対して、30重量%〜95重量%の量で前記複合材料中に存在している請求項1〜38のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記細長い繊維が、前記複合材料の総重量に対して、50重量%〜90重量%の量で前記複合材料中に存在している請求項39に記載のタイヤ。
- 少なくとも1つの複合材料を含む少なくとも1つの第1の細長い要素を有するコアを含む補強コードであって、前記複合材料が、ポリマー材料に埋め込まれた複数の細長い繊維を有し、前記コアが、少なくとも1つの元素金属ワイヤを含む少なくとも1つの第2の細長い要素で覆われており、規格ASTM D790−03に従って、23℃で測定された前記複合材料の曲げ弾性率が、10GPa以上である、補強コード。
- 少なくとも2つの第1の細長い要素を有するコアを含み、前記少なくとも2つの第1の細長い要素が、互いに平行に配置されている請求項41に記載の補強コード。
- 前記少なくとも1つの補強コードが、少なくとも3つの細長い要素を有するコアを含み、前記少なくとも3つの第1の細長い要素が、互いに平行に配置されている請求項41に記載の補強コード。
- 前記コアが、少なくとも2つの第2の細長い要素で覆われており、前記少なくとも2つの第2の細長い要素のそれぞれが、少なくとも1つの元素金属ワイヤを含む請求項41〜43のいずれか一項に記載の補強コード。
- 前記コアが、少なくとも4つの第2の細長い要素で覆われており、前記少なくとも4つの第2の細長い要素のそれぞれが、少なくとも1つの元素金属ワイヤを含む請求項41〜43のいずれか一項に記載の補強コード。
- 前記第2の細長い要素が、前記コアの周囲に、同じ方向に、平行に巻かれている請求項41〜45のいずれか一項に記載の補強コード。
- 前記少なくとも1つの第2の細長い要素が、単一元素金属ワイヤでできている請求項41〜46のいずれか一項に記載の補強コード。
- 前記第1の細長い要素の直径が、0.1mm〜1.0mmである請求項41〜47のいずれか一項に記載の補強コード。
- 前記第2の細長い要素の直径が、0.08mm〜1.0mmである請求項41〜48のいずれか一項に記載の補強コード。
- 前記補強コードの直径が、0.3mm〜2.0mmである請求項41〜49のいずれか一項に記載の補強コード。
- 前記第2の細長い要素が、2.5mm〜30mmの撚り線ピッチで、前記コアの周囲に巻かれている請求項41〜50のいずれか一項に記載の補強コード。
- 前記補強コードの、裸コードで測定された破断点伸びが、0.8%以上である請求項41〜51のいずれか一項に記載の補強コード。
- 前記補強コードの、裸コードで測定された剛性が、8tsu以上である請求項41〜52のいずれか一項に記載の補強コード。
- 前記複合材料が、請求項20〜27のいずれか一項に従って定義されている請求項41〜53のいずれか一項に記載の補強コード。
- 前記ポリマー材料が、請求項28〜34のいずれか一項に従って定義されている請求項41〜54のいずれか一項に記載の補強コード。
- 前記細長い繊維が、請求項35〜41のいずれか一項に従って定義されている請求項41〜55のいずれか一項に記載の補強コード。
- 請求項41〜56のいずれか一項に記載の少なくとも1つの補強コードを含むゴム引き補強層。
- ベルト構造を有するタイヤであって、前記ベルト構造が、請求項41〜56のいずれか一項に記載の少なくとも1つの補強コードと、金属でできた少なくとも1つの補強コードとを含む、少なくとも1つのベルト層を含む、タイヤ。
- ベルト構造を有するタイヤであって、前記ベルト構造が、請求項41〜56のいずれか一項に記載の少なくとも1つの補強コードと、金属でできた少なくとも1つの補強コードとを含む、少なくとも1つのベルト層を含む、タイヤ。
- ベルト構造を有するタイヤであって、前記ベルト構造が、請求項41〜56のいずれか一項に記載の少なくとも1つの補強コードと、複合材料でできた少なくとも1つの細長い補強要素とを含む、少なくとも1つのベルト層を含み、前記複合材料が、ポリマー材料に埋め込まれた複数の細長い繊維を有する、タイヤ。
- ベルト構造を有するタイヤであって、前記ベルト構造が、金属でできた複数の補強コードを含む少なくとも1つのベルト層と、請求項41〜56のいずれか一項に記載の少なくとも1つの補強コードを含む少なくとも1つのベルト層とを含む、タイヤ。
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