JP5687063B2 - 追加のサイドウォール補強材を備えたランフラット型タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、自立型サイドウォールを備えたランフラット型タイヤに関する。

長年の間、タイヤ製造業者は、インフレート型のタイヤを備えた車輪のまさに使用開始時までさかのぼる問題の新規な解決策、即ち、１本又は２本以上のタイヤから圧力が相当低下し又は完全にゼロになったにもかかわらず車両がそのドライブを続行できるようにする仕方の開発に相当な労力を傾注している。数十年間の間、スペアの車輪は、唯一且つ汎用的な解決策であると見なされていた。

次に、最近において、スペア車輪を省いたことと関連して相当に大きな利点が見受けられた。「延長移動性（extended mobility）」という概念が開発された。関連技術により、車両は、或る特定の取り扱いに注意することを条件として、パンク又は圧力の相当な低下後であっても、同一タイヤで走行し続けることができる。これは、例えば、スペア車輪を取り付けるために危険な場合の多い周囲環境下において停車する必要なく、サービスエリアに到達することができるということを意味している。

今日、ランフラット技術には２つの主要な形式が存在する。一方において、サイドウォールが圧力の低下に続いて潰れたときにタイヤのトレッドの内部を支持することができる支持体を備えた車輪が存在する。この解決策は、タイヤがリムから滑り落ちる恐れを最小限に抑えることができる底部領域を備えたタイヤと組み合わされると有利である。この解決策は、通常の条件下におけるタイヤ性能が従来型タイヤの性能に極めて近いという利点を備えている。これとは対照的に、この解決策には、車両の車輪の各々について追加のコンポーネント、即ち支持体を使用しなければならないという欠点がある。

他方、自立型のタイヤが存在する（自立型は、「ゼロ圧力」を表す英語の略語“ＺＰ”で知られている場合が多い）。これら自立型タイヤは、圧力低下状態で又は圧力がゼロであっても相当大きな荷重を支持することができる。というのは、これらタイヤは、通常、サイドウォール内に設けられたゴムインサートによって補強されたサイドウォールを備えているからである。説明を簡単にするために、これらタイヤを以下「ランフラット型タイヤ」と称する。

例えばこのようなタイヤは、例えば、米国特許第４，０６７，３４７号明細書、同第４，７７９，６５８号明細書、同第５，５１１，５９９号明細書、同第５，７６９，９８０号明細書、同第５，７９５，４１６号明細書、同第６，０２２，４３４号明細書及び同第７，０９３，６３３号明細書から知られている。ランフラット型タイヤの最も普及した設計では、カーカス補強材をビードの環状補強構造体周りに巻き付けることによりカーカス補強材を繋留して各ビード内にクラウンからサイドウォールを貫通してビードに向かって延びる到来部分及び巻き付け部分を形成し、巻き付け部分の半径方向外端部は、タイヤの「赤道」の近くに半径方向に位置し、即ち、タイヤがリムに取り付けられたときに、カーカス補強材がその最も大きな軸方向幅の状態にある半径方向高さの近くに半径方向に位置するようにする。カーカス補強材の到来部分と巻き付け部分との間に形成される空間は、図１に示されているようにアペックスゴム（apex rubber）と呼ばれている配合ゴムの層で満たされる。

これらタイヤは、特に大幅に撓んだとき、「通常走行モード」（即ち、これらの使用圧力に近い圧力までインフレートされている場合）と「ランフラットモード」（即ち、タイヤのインフレーション圧力が使用圧力に対して大幅に減少し又はインフレーション圧力が全くなくなっている場合）の両方において、「底部領域」、即ちビード及びサイドウォールの半径方向内側部分に耐久性の問題を生じさせ、この原因としては、一般に、リムフックに当接しているビードがフック回りに曲がるときに（図１０に示されているように）カーカス補強材の巻き付け部分がそれ自体圧縮状態になる場合があるということが挙げられる。実際問題として、カーカス補強材の到来部分と巻き付け部分との間の配合ゴムの厚さが大きいので、巻き付け部分は、リムフック周りのサイドウォールの半径方向内側部分の曲げ（これは、ビームにたとえることができる）に起因して生じる相当大きな圧縮応力を受ける場合がある。

米国特許第４，０６７，３４７号明細書 米国特許第４，７７９，６５８号明細書 米国特許第５，５１１，５９９号明細書 米国特許第５，７６９，９８０号明細書 米国特許第５，７９５，４１６号明細書 米国特許第６，０２２，４３４号明細書 米国特許第７，０９３，６３３号明細書

この問題を解決するために、カーカス補強材の到来部分と巻き付け部分との間の配合ゴムの厚さを相当減少させる（「締り嵌め式の巻き付け部分を備えた」タイヤを生じさせる）と共に／或いは巻き付け部分の半径方向高さを実質的に減少させる（これは、「短くされた（短縮化）巻き付け部分を備えたタイヤ」をもたらす）ことが提案された。例えばこのような巻き付け部分の構成は、多くの観点から有利である（「通常走行モード」における良好な耐久性、カーカス補強材の長さの減少及びそれ故に重量及び製造費の減少、オプションとして低い圧縮強度を備えた補強要素の使用等）ことが判明しているが、特にランフラット条件下において完全に満足がゆくほどの結果をもたらしてはいない。

本発明の目的は、自立型タイヤを備えた自立型のランフラット型タイヤの特に「通常走行モード」における耐久性、特にタイヤの赤道の半径方向内側に位置するタイヤの部分の耐久性を向上させることにある。

この目的は、リムに取り付けられるよう構成されたランフラット型タイヤであって、
トレッドを載せたクラウン補強材を含むクラウンと、
クラウンの半径方向内方の延長部として設けられた２つのサイドウォールと、
サイドウォールの半径方向内側に位置していて、各々が少なくとも１つの環状補強構造体を含む２つのビードと、
各ビード内にクラウンからサイドウォールを貫通してビードに向かって延びる到来部分及び巻き付け部分を形成するよう環状補強構造体の周りに折り返された部分によってビードの各々の中に繋留されたカーカス補強材と、
カーカス補強材の軸方向内側に位置した少なくとも１つのサイドウォールインサートとを有することを特徴とするタイヤに関する本発明の一観点に従って達成される。

本発明の一実施形態としてのタイヤの少なくとも１つのサイドウォールは、
補強要素から成る少なくとも１つの層を含むと共にカーカス補強材の軸方向内側に位置決めされた少なくとも１つの追加のサイドウォール補強材を更に有し、追加のサイドウォール補強材は、少なくとも、
（ａ）３０ｍｍの半径方向高さＨ１（Ｈ１は、環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所から測定される）と、
（ｂ）タイヤの高さＨの３０％に等しい半径方向高さＨ２との間で半径方向に延び、
追加のサイドウォール補強材とカーカス補強材との間で追加のサイドウォール補強材の少なくとも一部分にわたって位置決めされたポリマーコンパウンドの層を更に有し、この層の最大軸方向厚さＥＭは、タイヤの高さＨの３％以上、好ましくは５％以上である。

ポリマーコンパウンドの層の厚さは、これがランフラットモードで十分な剛性を生じさせることができるほどの厚さである必要はない。この剛性は、曲げタイプの変形の際におけるリムフックと追加のサイドウォール補強材との間に入っている量のゴムの圧縮によって生じる。ポリマーコンパウンドの層の厚さは、Ｈにつれて増大する必要がある。というのは、タイヤの耐荷力（荷重支持能力）がＨにつれて増大し且つサイドウォールの構造剛性がＨにつれて減少するからである。

この構造により、タイヤの赤道の半径方向内側に位置したサイドウォールのその部分におけるタイヤの耐久性を向上させることができる。

この結果は、追加のサイドウォール補強材が従来型タイヤのカーカス補強材の到来部分と同じほど大きな張力を受けないということによって理解できる。この張力の減少は、追加のサイドウォール補強材がカーカス補強材とは物理的に異なっているということと関連している。追加のサイドウォール補強材の張力の減少は、ビード及びサイドウォールの半径方向内側部分の中立軸線をリムフックに向かってオフセットさせるという作用効果を有する。これを行う際、リムフックの最も近くに位置する補強要素の圧縮が減少し、これは、タイヤの耐久性に有利な影響を及ぼす。

驚くべきこととして、ポリマー配合物の層と組み合わせて追加のサイドウォール補強材を設けることにより、通常の走行条件下における耐久性を向上させるだけでなく（上述の議論を比較参照されたい）ビードに生じる損傷に対してランフラット条件下における耐久性を向上させることができる（この場合、タイヤがフラットな（扁平な）状態で走行しているときに追加のサイドウォール補強材が張力を受けているので、従来のランフラット型タイヤの状況と同様な状況になることが予想される）。

本発明は、「短くされた（短縮化）巻き付け部分」を備えたタイヤ、即ち、（ｉ）巻き付け部分の半径方向外端と環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所との間の半径方向距離ＤＲが２５ｍｍ以下であるタイヤと、「締り嵌め式の巻き付け部分」型のタイヤ、即ち、巻き付け部分の半径方向外端と環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所との間の半径方向距離ＤＲは、２５ｍｍを超え、（ｉｉ）（Ａ）環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所から２５ｍｍの半径方向距離Ｈ０のところに位置する巻き付け部分上の箇所と、（Ｂ）巻き付け部分の半径方向外端との間の半径方向領域における到来部分と巻き付け部分との間の最大軸方向距離は、３ｍｍ以下であるようなタイヤとの両方に関する。

好ましい一実施形態によれば、追加のサイドウォール補強材は、上述したように、任意の半径方向断面で見て、半径方向高さＨ１，Ｈ２相互間に含まれる半径方向領域に、凹状側部が軸方向外方に向いた状態の少なくとも１つの凹状部分を有する。この凹状特性の作用効果は、追加のサイドウォール補強材がタイヤのインフレーションの影響を受けて引っ張り状態になるのを阻止することができる有効性を高めることにある。好ましくは、この凹状部分は、任意の半径方向断面で見て、環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所から半径方向距離Ｈ１遠ざかったところに位置する追加のサイドウォール補強材上の箇所と、環状補強構造体のこの同一の箇所から半径方向距離Ｈ２遠ざかったところに位置する箇所との間に含まれる追加のサイドウォール補強材のトレースの長さの少なくとも５０％にわたって延びる。

有利な一実施形態によれば、追加のサイドウォール補強材の半径方向外端と環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所との間の半径方向距離は、タイヤの高さＨの８０％以下、好ましくは７０％以下である。より好ましくは、任意の半径方向断面で見て、追加のサイドウォール補強材の半径方向外側端部は、タイヤがリムに取り付けられたときにカーカス補強材がその最も大きな軸方向幅のところに位置するサイドウォール上の箇所を通る軸方向真っ直ぐな線の半径方向内側に位置している。換言すると、追加のサイドウォール補強材の半径方向外端は、タイヤの赤道の半径方向内側に位置する。この実施形態は、赤道の半径方向外側の領域への追加のサイドウォール補強材の存在により、サイドウォールの厚さが増大するので有利であるが、これは、ランフラット条件下においては快適さと耐久性（サイドウォールの耐久性）の両方にとって好ましくない。加うるに、追加のサイドウォール補強材を延長させると、タイヤの製造費が増大する。

有利な一実施形態によれば、追加のサイドウォール補強材の高さＨ２の半径方向外側の延長部として、カーカス補強材に接した部分が設けられている。したがって、凹状側部が軸方向外方に向いている追加のサイドウォール補強材の部分の延長部として、追加のサイドウォール補強材の曲率の方向が逆になった部分が設けられ、その結果、追加のサイドウォール補強材が急峻な角度ではなく、接線方向にカーカス補強材に合体するようになる。この実施形態と関連した利点は、張力が小さい領域からぴんと張った領域への移行がそれほど急には生じず、それにより移行領域におけるタイヤの耐久性が向上するということにある。

好ましい一実施形態によれば、追加のサイドウォール補強材の半径方向外端と環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所との間の半径方向距離ＤＲＥは、タイヤの高さＨの２５％以上である。

好ましくは、追加のサイドウォール補強材の半径方向内端と環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所との間の半径方向距離ＤＲＩは、４０ｍｍ以下である。４０ｍｍを超える半径方向距離は、ビードがリムフックに当接する領域における追加のサイドウォール補強材の衝撃が減少するという作用効果を有し、これは、タイヤのランフラット時における耐久性に対するその作用効果を減少させる。

追加のサイドウォール補強材がビードに入るようにする手だてが講じられている場合、追加のサイドウォール補強材の延長部として、環状補強構造体の周りに部分的に巻き付けられた部分が設けられるのが好ましく、カーカス補強材は、環状補強構造体と追加のサイドウォール補強材との間に位置決めされる。この場合、このことにより応力がカーカス補強材及び追加のサイドウォール補強材中に一様に分布される。

有利な一実施形態によれば、追加のサイドウォール補強材は、細線状補強要素から成る単一の層を有し、細線状補強要素は、半径方向に差し向けられる。この構成は、大幅な単純化が得られると共に製造費が減少するという利点を奏する。

しかしながら、追加のサイドウォール補強材は、細線状補強要素から成る２つの層を有し、各層の補強要素は、互いに平行であり、１つの層の補強要素は、次の層の補強要素に対して横方向に延びることが可能である。この構成では、好ましくは、２つの層の補強要素は、半径方向に対して１０°以下の角度をなして傾けられ、それにより、二重カーカスプライの構造剛性を十分に利用することができる。また、布（ファブリック）から成る少なくとも１つの層を有する追加のサイドウォール補強材を提供することが可能である。

追加のサイドウォール補強材の半径方向端とカーカス補強材との間の軸方向距離に関する限り、２つの好ましい実施形態が存在する。第１に、追加のサイドウォール補強材の半径方向端の両方とカーカス補強材との間の軸方向距離は、２ｍｍ未満であるようにすることが有利な場合がある。

変形例として、追加のサイドウォール補強材が通常の走行条件下において耐えなければならない張力を制限するよう追加のサイドウォール補強材の半径方向端部をカーカス補強材からできるだけ遠くに保つことが有利な場合があり、これは、乗り心地の快適さとタイヤの耐久性の両方を向上させるという作用効果を有する。

好ましい実施形態によれば、追加のサイドウォール補強材とカーカス補強材との間に位置決めされたポリマーコンパウンドの層の最大軸方向厚さは、追加のサイドウォール補強材が延びる半径方向領域におけるタイヤのサイドウォールの最大軸方向厚さの１０％以上である。この場合、これは、上述したように中立軸線の相当大きなオフセットを得るのに必要な最小値である。

好ましくは、追加のサイドウォール補強材とカーカス補強材との間に位置決めされたポリマーコンパウンドの組成は、サイドウォールインサートのポリマーコンパウンドの組成と同一である。この選択を行うことにより、タイヤの製造に用いられるポリマーコンパウンドの数、従って、製造費を減少させることができる。

追加のサイドウォール補強材の補強要素は、織物補強要素、例えばレーヨン製コードであるのが良い。好ましくは、追加のサイドウォール補強材の補強要素は、金属補強要素である。というのは、金属は、追加のサイドウォール補強材に本質的に伸長状態で応力を受けるのに好適な材料だからである。これら補強要素は、直線又は事実上直線力−伸び曲線を示すのが良く、或いは、他方において、この曲線は、極めて非線形であっても良い。後者の場合、低い伸び率で低い剛性を示す（タイヤがインフレート状態で走行している際の剛性を最小限に抑えるために）と共に高い伸び率で大きな剛性を示す（ランフラット条件下における剛性を最大にするために）補強要素の使用が好ましい場合がある。

先行技術のランフラット型タイヤの一部の半径方向断面図である。 先行技術のランフラット型タイヤの一部の半径方向断面図である。 本発明の実施形態としてのランフラット型タイヤの一部の半径方向断面図である。 図３の細部を示す図である。 図３の細部を示す図である。 本発明の実施形態としてのランフラット型タイヤの一部の半径方向断面図である。 本発明の実施形態としてのランフラット型タイヤの一部の半径方向断面図である。 本発明の実施形態としてのランフラット型タイヤの一部の半径方向断面図である。 本発明の実施形態としてのランフラット型タイヤの一部の半径方向断面図である。 本発明の実施形態としてのランフラット型タイヤの一部の半径方向断面図である。

本明細書における説明との関連で、「ランフラットモード」又は「ランフラット条件」という用語は、タイヤインフレーション圧力が使用圧力と比較して著しく減少し又はそれどころか、例えば深刻なタイヤパンク後のゼロ圧力状態にある走行モードを意味している。この走行モードは、「劣化モードでの走行」という表現でも表される場合がある。これとは対照的に、本明細書は、タイヤがその使用圧力までインフレートされている場合、「通常走行モード」又は「通常走行条件」と記載している。

「ラジアル」又は「半径方向」という用語の使用にあたって、当業者がこの用語を採用する多種多様な仕方を区別するのが妥当である。第１に、この表現は、タイヤの半径を意味している。この意味では、箇所Ａは、これが箇所Ｂよりもタイヤの回転軸線の近くに位置している場合、箇所Ｂの「半径方向内側に（又は、箇所Ｂの「内側に半径方向に」）」位置しているといえる。これとは逆に、箇所Ｃは、これが箇所Ｄよりもタイヤの回転軸線から遠くに位置している場合、箇所Ｄの「半径方向外側に（又は、箇所Ｄの「外側に半径方向に」位置しているといえる。小さな（又は大きな）半径に向かう変化は、「半径方向内側（又は外方）」変化と呼ばれる。この用語のこの意味は、半径方向距離に関する場合にも当てはまる。

これとは対照的に、細線又は補強材は、補強材の細線又は補強要素が円周方向と６５°以上９０°以下の角度をなす場合に「ラジアル又は半径方向」と呼ばれる。本明細書では、「細線」という用語は、可能な限り最も広い意味に理解されるべきであり、細線の構成材料又は細線がゴムへのその付着性を向上させるために受け入れる場合のある表面処理剤とは無関係に、モノフィラメント、マルチフィラメント、コード、ヤーン又はこれと同等な集成体の形態をした細線を含むものである。

最後に、「半径方向断面」又は「半径方向横断面」という用語は、本明細書においては、タイヤの回転軸線を含む平面の断面又は横断面を意味するものと理解されなければならない。

「軸方向」という方向は、タイヤの回転軸線に平行な方向である。箇所Ｅは、これが箇所Ｆよりもタイヤの中間平面の近くに位置している場合、箇所Ｆの「軸方向内側に（又は、箇所Ｆの「内側に軸方向に」）」位置しているといえる。これとは逆に、箇所Ｇは、これが箇所Ｊよりもタイヤの中間平面から遠くに位置している場合、箇所Ｊの「軸方向外側に（又は、箇所Ｊの「外側に軸方向に」位置しているといえる。タイヤの「中間平面」という用語は、タイヤの回転軸線に垂直な平面であり、この平面は、各ビードの環状補強構造体相互間の中間に位置する。

「半径方向」という方向は、タイヤの半径と軸方向の両方に垂直な方向である。

タイヤの「赤道」は、本明細書においては、カーカス補強材の最も大きな軸方向伸長箇所の半径方向高さを意味するものと理解されたい。タイヤを通る半径方向断面で見て、赤道は、タイヤがリムに取り付けられているときにカーカス補強材がその最も大きな軸方向幅を有する箇所を通る軸方向真っ直ぐな線として見える。カーカス補強材が幾つかの箇所でこの最も大きな軸方向幅に達した場合、タイヤの中間高さＨ／２の最も近くに位置する箇所の半径方向高さがタイヤの赤道であると見なされる。このようにして定義された赤道は、先行技術の特許文献に見える「赤道」と呼ばれる場合のあるタイヤの中間平面と混同されてはならない。

タイヤの「偏り」という用語は、非積載状態におけるタイヤの半径と、積載状態におけるタイヤの回転軸線とタイヤが載っている路面との間の垂直距離との差を意味しているものと理解されるべきである。

本明細書で用いられる「インサート」という用語は、硬化後にタイヤの中に挿入される要素を意味する場合がある。この用語は又、より一般的な意味で用いられており、このインサートという用語は、タイヤの内部構造要素、例えばタイヤと一体であり且つタイヤと一緒に硬化されるタイヤのゴム製部分を意味する場合がある。

図１は、先行技術のランフラット型タイヤ１０を半径方向断面で概略的に示している。このタイヤ１０は、補強要素２１，２２から成る２つの層で作られると共にトレッド３０を載せているクラウン補強材を含むクラウンを有する。２つのサイドウォール４０がクラウンの半径方向内方延長部として設けられている。タイヤ１０は、サイドウォール４０の半径方向内側に位置した２つのビード５０を有し、各ビードは、環状補強構造体、この場合、アペックスゴム６５を載せたビードワイヤ６０及び補強要素から成る２つの層７１，７２を含むカーカス補強材を有し、これら補強要素の層のうちの一方（この場合、層７１）は、これをビードワイヤ６０に巻き付けることによりビードの各々に繋留され、それにより各ビード５０内にクラウンからサイドウォールを通ってビードに向かって延びる到来部分７１１及び巻き付け部分７１２を形成しており、巻き付け部分７１２の半径方向外端部７１３は、タイヤの高さＨ方向に上方に実質的に真ん中のところに位置している。したがって、カーカス補強材は、ビード５０からサイドウォール４０を通ってクラウンに向かって延びている。タイヤ１０は、カーカス補強材７１，７２の軸方向内側に位置した２つのサイドウォールインサート８０を更に有している。半径方向断面が特徴的な三日月形のこれらインサートは、サイドウォールを補強するよう構成されている。これらインサートは、少なくとも１種類のポリマーコンパウンド、好ましくは、配合ゴムを含んでいる。国際公開第０２／０９６６７７号パンフレットは、例えばこのようなインサートを形成するために使用できる配合ゴムの多くの例を提供している。各サイドウォールインサート８０は、インフレーション圧力がかなり減少した又はゼロである状況において車両の重量の相当な部分に対応した荷重に耐えるのに寄与することができる。

この種のタイヤは、特に激しく偏った場合、通常の走行条件下（即ち、使用圧力に近い圧力までインフレートされている場合）とランフラット条件下（即ち、タイヤのインフレーション圧力が使用圧力と比較して著しく低下し又はそれどころかゼロ圧力である場合）の両方において「底部領域」、即ちビード５０及びサイドウォール４０の半径方向内側部分の耐久性について問題を提起する場合があり、この原因としては、一般に、リムフックに当接しているビードがフック回りに曲がるときに（図１０参照）カーカス補強材の巻き付け部分がそれ自体圧縮状態になる場合があるということが挙げられる。実際問題として、カーカス補強材の到来部分と巻き付け部分との間の配合ゴムの厚さが大きいので、巻き付け部分は、リムフック周りのサイドウォールの半径方向内側部分の曲げ（これは、ビームにたとえることができる）に起因して生じる相当大きな圧縮応力を受ける場合がある。

この問題を解決するために、カーカス補強材の到来部分と巻き付け部分との間の配合ゴムの厚さを相当減少させる（「締り嵌め式の巻き付け部分」型のタイヤを生じさせる）と共に／或いは巻き付け部分の半径方向高さを実質的に減少させる（これは、「短縮化巻き付け部分」型のタイヤ」をもたらす）ことが提案された。図２は、「短縮化巻き付け部分」型のタイヤ１１を示している。タイヤ１１では、巻き付け部分の半径方向外端部７１３は、リムフックに当接するよう構成されたビードの部分５３の半径方向最も外側の箇所５２の半径方向内側に位置している。より一般的にいえば、短縮化巻き付け部分を備えたこの種のタイヤでは、（ｉ）巻き付け部分の半径方向外端部７１３と（ｉｉ）ビードワイヤ６０の半径方向最も内側の箇所６１との間の半径方向距離ＤＲは、２５ｍｍ以下である。

図２に示されている形式のタイヤは、図１のタイヤと比較して配合ゴムの含有量が等しいが特にランフラット条件下において耐久性の観点で全く満足のいく結果をもたらしてはいない。

図３〜図１０に示されているタイヤは、この技術的課題に対する解決策を提供する。

図３は、リムに取り付けられるよう構成されたランフラット型タイヤ１２を示しており、このタイヤは、トレッド３０を載せたクラウン補強要素の層２１，２２で形成されたクラウン補強材を含むクラウンと、トレッドの半径方向内方の延長部として設けられた２つのサイドウォール４０と、サイドウォール４０の半径方向内側に位置した２つのビード５０とを有し、各ビードは、少なくとも１つの環状補強構造体６０を含む。

タイヤ１２は、カーカス補強要素の２つの層７１，７２で形成されたカーカス補強材を更に有する。カーカス補強材は、各ビード５０内にクラウンからサイドウォール４０を貫通してビード５０に向かって延びる到来部分７１１及び巻き付け部分７１２を形成するよう環状補強構造体６０の周りに折り返された部分７１によってビードの各々の中に繋留されている。到来部分と巻き付け部分との間の境界部は、補強要素の層７１とタイヤの回転軸線に垂直であり且つ補強要素の層７１の半径方向最も内側の箇所を含む平面との交差部とのところに位置すると考えられる。巻き付け部分７１２の半径方向外端は、ビードワイヤ６０の最も内側の箇所から２０ｍｍ離れた半径方向距離ＤＲのところに位置し、換言すると、これは、短縮化巻き付け部分を備えたタイヤである。

タイヤ１２は、カーカス補強材の軸方向内側に位置した２つのサイドウォールインサート８０を更に有している。半径方向断面が特徴的な三日月形のこれらインサートは、サイドウォールを補強するよう構成されている。これらインサートは、少なくとも１種類のポリマーコンパウンド、例えばポリウレタンを主成分とするコンパウンド、好ましくは、例えば使用が国際公開第０２／０９６６７７号パンフレットによって教示されている配合ゴムのような配合ゴムを含む。なお、かかる国際公開第０２／０９６６７７号パンフレットを参照により引用し、その記載内容を本明細書の一部とする。各サイドウォールインサート８０は、インフレーション圧力がかなり減少した又はゼロである状況において車両の重量の相当な部分に対応した荷重に耐えることができる。

タイヤ１２の各サイドウォール４０は、補強層、この場合、レーヨンコードの層を含み、カーカス補強材の軸方向内側に位置決めされた追加のサイドウォール補強材９０を更に有している。

本発明の実施形態としてのタイヤでは、この追加のサイドウォール補強材９０は、少なくとも（ｉ）３０ｍｍの半径方向高さＨ１と（ｉｉ）半径方向高さＨ２との間に半径方向に延び、Ｈ１は、環状補強構造体６０の半径方向最も内側の箇所６１（この場合、１組の箇所全体）から測定され、Ｈ２は、Ｈの３０％にほぼ等しく、Ｈ２も又、環状補強構造体６０の半径方向最も内側の箇所６１から測定される。

注目されるべきこととして、環状補強構造体の内側の半径方向最も近くに位置する箇所が多数ある場合、これら箇所のうちの任意の１つを半径方向高さを定める際に考慮することができる。

追加のサイドウォール補強材９０は、Ｈ１とＨ２との間の半径方向領域に、凹面が軸方向外方に向いた状態の凹状部分９３（図４参照）を有する。この凹面は、追加のサイドウォール補強材がタイヤのインフレーションの影響を受けて引っ張り状態になるのを阻止するのに一層有効であるという作用効果を有する。この場合、この凹状部分は、環状補強構造体６０の半径方向最も内側の箇所６１からＨ１に等しい半径方向距離のところに位置した追加のサイドウォール補強材上の箇所と環状補強構造体６０のこの同一箇所６１から半径方向距離Ｈ２のところに位置した箇所との間で追加のサイドウォール補強材のトレースの長さの２／３にわたって延びる。

加うるに、タイヤ１２の各サイドウォール４０は、追加のサイドウォール補強材９０の少なくとも一部分にわたって追加のサイドウォール補強材９０とカーカス補強材との間に位置決めされたポリマーコンパウンドの層１１０を有し、追加のサイドウォール補強材とカーカス補強材との間に位置決めされたポリマーコンパウンドの層１１０の最大軸方向厚さＥＭは、約８ｍｍ、即ちタイヤの高さＨの７％である。

タイヤの赤道（真っ直ぐな線１００を用いて示されている）の半径方向内側に位置したサイドウォールの部分に関する通常の走行条件下におけるタイヤ１２の耐久性は、先行技術のタイヤ１１の耐久性と比較して向上していることが判明した。

上述したように、この結果は、追加のサイドウォール補強材９０が従来型タイヤのカーカス補強材の到来部分７１１と同じほど大きな張力を受けないということによって理解できる。この張力の減少は、追加のサイドウォール補強材９０がカーカス補強材とは物理的に異なっているということと関連しており、特に追加のサイドウォール補強材９０がインフレーション圧力により生じる相当大きな力を吸収するのを阻止する追加のサイドウォール補強材９０の凹面と関連している。追加のサイドウォール補強材９０の張力の減少は、ビード及びサイドウォールの半径方向内側部分の中立軸線をリムフック（図示せず）に向かってオフセットさせるという作用効果を有する。これを行う際、リムフックの最も近くに位置する補強要素の圧縮が減少し、これは、タイヤの耐久性に有利な影響を及ぼす。

通常の走好条件下における追加のサイドウォール補強材９０の張力の減少と関連したもう１つの利点は、タイヤ１２の垂直剛性が減少すること、その結果、乗り心地の快適さが向上するということにある。

垂直剛性のこの減少と相反して、ランフラット条件下においてポリマーコンパウンドの層１１０に大きな応力が加わると共にこの層が非常に発熱する場合がある。この相反する事態は、層１１０の厚さを増大させることによって修正できる。しかしながら、この場合、乗り心地の快適さという利点は、完全に又は分部的に失われる。

追加のサイドウォール補強材９０の半径方向外端９２は、タイヤ１２をリムに取り付けたときにカーカス補強材がその最も大きな軸方向幅を有するサイドウォールの箇所を通る軸方向真っ直ぐな線１００の半径方向内側に位置する。換言すると、追加のサイドウォール補強材９０の半径方向外端９２は、タイヤの赤道の半径方向内側に位置する。この構成は、赤道の半径方向外側の領域への追加のサイドウォール補強材９０の存在により、サイドウォールの厚さが増大するので有利であるが、これは、ランフラット条件下においては快適さと耐久性（サイドウォールの耐久性）の両方にとって好ましくない。加うるに、追加のサイドウォール補強材を延長させると、タイヤの製造費が増大する。

図３に示されている実施形態では、追加のサイドウォール補強材９０の高さＨ２からの半径方向外側の延長部として、層７１，７２により形成されているカーカス補強材に接した部分が設けられている。したがって、凹面が軸方向外方に向いている追加のサイドウォール補強材の部分（図４の矢印９３）の延長部として、追加のサイドウォール補強材９０の曲率の方向が逆になった部分（図４の矢印９４）が設けられ、その結果、追加のサイドウォール補強材が急峻な角度ではなく、接線方向にカーカス補強材に合体するようになる。この実施形態と関連した利点は、追加の補強材とカーカスプライの上側部分との間における張力の伝達がそれほど急峻には生じず、かくして、移行領域におけるタイヤの耐久性が向上すると５８ことにある。

追加のサイドウォール補強材９０の半径方向外端とビードワイヤ６０の半径方向最も内側の箇所との間の半径方向距離ＤＲＥは、この場合、高さＨの４５％に等しい。

追加のサイドウォール補強材の半径方向内端９１とビードワイヤ６０の半径方向最も内側の箇所との間の半径方向距離ＤＲＩは、１０ｍｍに等しい。換言すると、追加のサイドウォール補強材の半径方向内端９１は、ビードワイヤ６０の半径方向高さの付近まで下方に下がっている。一般に、４０ｍｍを超えるＤＲＩの値が回避されるべきである。というのは、かかる半径方向距離では、追加のサイドウォール補強材９０が、ビード５０がリムフックに当接する領域に及ぼす衝撃が軽減され、かくして追加のサイドウォール補強材９０がランフラット条件下においてタイヤの耐久性に及ぼす影響が減少するからである。

しかしながら、追加のサイドウォール補強材９０の半径方向内端と環状補強構造体６０の半径方向最も内側の箇所との間の距離ＤＲＩをあまりにも短くすることは望ましいことではない。実際問題として、距離ＤＲＩは、追加のサイドウォール補強材の張力レベル及びかくして追加のサイドウォール補強材が通常の走行条件とランフラット条件の両方においてタイヤの剛性にどのように寄与するかを定めるために用いられる。

追加のサイドウォール補強材９０がビードに入るようにする手だてが講じられている場合、追加のサイドウォール補強材の延長部として、環状補強構造体の周りに部分的に巻き付けられた部分が設けられるのが好ましい。

図６は、追加のサイドウォール補強材９０の延長部として環状補強構造体に部分的に巻き付けられた部分９３が設けられている本発明のタイヤのかかる変形例を示している。図３のタイヤの追加のサイドウォール補強材９０は、まず最初に半径方向内方に、次に、軸方向外方に、そして最終的に半径方向外方に延長されている。この場合、これにより、カーカス補強材及び追加のサイドウォール補強材９０全体にわたる応力の最も一様な分布が得られる。

図３及び図５に示されたタイヤの追加のサイドウォール補強材９０は、細線状補強要素、この場合半径方向に差し向けられた金属細線から成る単一の層を有する。この形態は、製造のし易さが向上すると共に製造費が減少するという利点を有する。また、他の細線、レーヨン、アラミド、アラミド／ナイロンハイブリッド（コードが２種類の弾性を有しているということ、即ち、低変形率（通常の走行条件下）における小さな弾性率及び高変形率（ランフラット条件下）における弾性率が高いということから恩恵を受けるため）ポリエステル等を用いることが可能である。

追加のサイドウォール補強材９０を更に一段と強化することが必要がある場合、次に取るべきであると考えられる一手法は、細線状補強要素、例えばアラミドコードの２つ（又は３つ以上の）層を提供し、各層の補強要素が互いに平行に延びるようにするという手法であり、１つの層の補強要素は、次の層の補強要素に対して横方向に延び、例えば、半径方向に対して１０°以下の傾斜角だけ傾けられる。

追加のサイドウォール補強材９０の半径方向端９１，９２とカーカス補強材との間の軸方向距離に関して２つの好ましい実施形態が存在する。

第１に、（ｉ）追加のサイドウォール補強材９０の少なくとも１つの半径方向端９１又は９２（しかしながら、好ましくは、両方の半径方向端）と（ｉｉ）カーカス補強材との間の軸方向距離が２ｍｍ未満であるようにすることが有利な場合がある。（カーカス補強材及び追加のサイドウォール補強材を細線で補強した場合、この距離は、一本の細線の後ろから別の細線の後ろまで測定される）。換言すると、追加のサイドウォール補強材９０は、一端が（図８に示されているタイヤの場合そうである）又はそれどころか両端が（図３及び図６に示されているタイヤの場合そうである）カーカス補強材に当てて接合される。このように、タイヤにランフラット条件下において図１に示されている形式のタイヤを特徴付ける剛性と同じビード剛性を与えることが可能である。

図８は、締り嵌め式巻き付け部分を備えたタイヤを示していることが注目されよう。カーカス補強材は、補強要素から成るたった１つの層７１を有している。巻き付け部分７１２は、クラウン補強材の補強要素の層２２まで最後まで折り返されており、即ち、到来分部７１１と、２５ｍｍの高さＨ０と巻き付け部分７１２の半径方向外端７１３との間の巻き付け部分７１２との間の最大軸方向距離は、３ｍｍ以下である。当然のことながら、これは、図８の実施形態にとって単に取っておかれる特徴ではない。本発明の追加のサイドウォール補強材の任意の構成を締り嵌め式巻き付け部分型のタイヤと組み合わせることができる。

別法として、追加のサイドウォール補強材９０の半径方向端９１，９２をカーカス補強材からできるだけ遠くに離して保つことが望ましい場合があり、その目的は、追加のサイドウォール補強材が通常の走行条件下において吸収する張力を制限することにあり、かくして、乗り心地の快適さとタイヤの耐久性の両方が向上する。この実施形態は、図７に示されている。図７のタイヤに関し、追加のサイドウォール補強材９０の凹状部分が追加のサイドウォール補強材のトレース全体にわたって延びていることが注目されよう。

図９は、追加のサイドウォール補強材９０が凹面を備えておらず、サイドウォール４０を貫通して直線的に延びている特定の実施形態を示している。

追加のサイドウォール補強材とカーカス補強材との間に配置されたポリマーコンパウンド又は組成物の層１１０の最大軸方向厚さＥＭは、追加のサイドウォール補強材９０が延びる半径方向領域Ｚ内のタイヤのサイドウォール４０の最大軸方向厚さＥＭＦの１０％以上である。これらの値の大きさは、図３のタイヤの細部を示す図５に記載されている。

サイドウォール４０の最大軸方向厚さＥＭＦの１０％という値は、上述した中立軸線のオフセットが非常に意味があるようにするのに必要な最小値である。

好ましくは、追加のサイドウォール補強材９０とカーカス補強材との間に配置されたポリマーコンパウンドの組成は、サイドウォールインサート８０のポリマーコンパウンドの組成と同一である。この選択を行うことにより、タイヤの製造に用いられるポリマーコンパウンドの数、従って、タイヤ製造費を減少させることができる。特許文献である国際公開第０２／０９６６７７号パンフレットは、例えばこのようなインサートを形成するために使用できる配合ゴムの多くの例を提供しているが、当業者であれば、これらの例は、限定的ではなく、多種多様な配合ゴムも又使用できることは理解されよう。

表１は、サイズ２４５／５０ Ｒ １８ １００ Ｙタイヤについての数値シミュレーションによって得られた結果を示している。本発明の実施形態の２つのタイヤ（一方は図３のアーキテクチャを備え、他方は、図８のアーキテクチャを備えている）を図１に記載した先行技術のタイヤと比較した。レーヨンで作られた半径方向カーカス補強材を備えたタイヤについて計算を行った。本発明の実施形態としてのタイヤの追加のサイドウォール補強材は、レーヨンで作られた半径方向細線を含んでいた。同一材料（１０％伸び率における６ＭＰａの弾性率を有する）をサイドウォールインサート及び追加のサイドウォール補強材とカーカス補強材との間に位置決めされたポリマーコンパウンドの層について選択した。

フックの近くに位置したプライの最大圧縮度の面で著しい改善が観察され、この最大圧縮度は、この領域におけるタイヤの耐久性と関連したパラメータである。乗り心地の快適さも又、垂直剛性について観察された値によって示唆されているように向上している。

Claims (13)

1. リムに取り付けられるよう構成されたランフラット型タイヤ（１２）であって、
   トレッド（３０）を載せたクラウン補強材（２１，２２）を含むクラウンと、
   前記クラウンの半径方向内方の延長部として設けられた２つのサイドウォール（４０）と、
   前記サイドウォールの半径方向内側に位置していて、各々が少なくとも１つの環状補強構造体（６０）を含む２つのビード（５０）と、
   各ビード内に前記クラウンから前記サイドウォールを貫通して前記ビードに向かって延びる到来部分（７１１）及び巻き付け部分（７１２）を形成するよう前記環状補強構造体の周りに折り返された部分によって前記ビードの各々の中に繋留されたカーカス補強材（７１，７２）と、
   前記カーカス補強材の軸方向内側に位置した少なくとも１つのサイドウォールインサート（８０）と、を有し、
   前記タイヤの少なくとも１つのサイドウォールは、
   （Ｉ）補強要素から成る少なくとも１つの層を含むと共に前記カーカス補強材の軸方向内側に位置決めされた少なくとも１つの追加のサイドウォール補強材（９０）を更に有し、前記追加のサイドウォール補強材は、少なくとも、
   （ａ）３０ｍｍの半径方向高さＨ１（Ｈ１は、前記環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所（６１）から測定される）と、
   （ｂ）前記タイヤの高さＨの３０％に等しい半径方向高さＨ２との間で半径方向に延び、
   （ＩＩ）前記追加のサイドウォール補強材と前記カーカス補強材との間で前記追加のサイドウォール補強材の少なくとも一部分にわたって位置決めされたポリマーコンパウンドの層（１１０）を更に有し、前記層（１１０）の最大軸方向厚さＥＭは、前記タイヤの高さＨの３％以上であり、
   前記追加のサイドウォール補強材は、任意の半径方向断面で見て、半径方向高さＨ１，Ｈ２相互間に含まれる半径方向領域に、凹状側部がその曲率半径の中心の位置が前記追加のサイドウォール補強材よりもタイヤ幅方向外側に位置する少なくとも１つの凹状部分（９３）を有し、
   前記凹状部分は、任意の半径方向断面で見て、前記環状補強構造体（６０）の前記半径方向最も内側の箇所（６１）から半径方向距離Ｈ１遠ざかったところに位置する前記追加のサイドウォール補強材上の箇所と、前記環状補強構造体のこの同一の箇所（６１）から半径方向距離Ｈ２遠ざかったところに位置する箇所との間に含まれる前記追加のサイドウォール補強材のトレースの長さの少なくとも５０％にわたって延びる、タイヤ。
2. 任意の半径方向断面で見て、前記追加のサイドウォール補強材の半径方向外側端部（９２）は、前記タイヤが前記リムに取り付けられたときに前記カーカス補強材がその最も大きな軸方向幅のところに位置する前記サイドウォール上の箇所を通る軸方向真っ直ぐな線（１００）の半径方向内側に位置している、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記追加のサイドウォール補強材の高さＨ２の半径方向外側の延長部として、前記カーカス補強材に接した部分が設けられている、請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 前記追加のサイドウォール補強材の半径方向外端（９２）と前記環状補強構造体（６０）の半径方向最も内側の箇所（６１）との間の半径方向距離ＤＲＥは、前記タイヤの高さＨの２５％以上である、請求項１乃至３の何れか１項に記載のタイヤ。
5. 前記追加のサイドウォール補強材の延長部として、前記環状補強構造体の周りに部分的に巻き付けられた部分（９３）が設けられている、請求項１乃至４の何れか１項に記載のタイヤ。
6. 前記追加のサイドウォール補強材の半径方向内端（９１）と前記環状補強構造体（６０）の半径方向最も内側の箇所（６１）との間の半径方向距離ＤＲＩは、４０ｍｍ以下である、請求項１乃至５の何れか１項に記載のタイヤ。
7. 前記追加のサイドウォール補強材は、細線状補強要素から成る単一の層を有し、前記細線状補強要素は、半径方向に差し向けられている、請求項１乃至６の何れか１項に記載のタイヤ。
8. 前記追加のサイドウォール補強材は、細線状補強要素から成る２つの層を有し、各層の前記補強要素は、互いに平行であり、１つの層の前記補強要素は、次の層の補強要素に対して横方向に延びる、請求項１乃至７の何れか１項に記載のタイヤ。
9. 前記２つの層の前記補強要素は、半径方向に対して１０°以下の角度をなして傾けられている、請求項８記載のタイヤ。
10. 前記追加のサイドウォール補強材の半径方向端（９１，９２）の両方と前記カーカス補強材との間の軸方向距離は、２ｍｍ未満である、請求項１乃至９の何れか１項に記載のタイヤ。
11. 前記追加のサイドウォール補強材と前記カーカス補強材との間に位置決めされた前記ポリマーコンパウンドの組成は、前記サイドウォールインサート（８０）の前記ポリマーコンパウンドの組成と同一である、請求項１乃至１０の何れか１項に記載のタイヤ。
12. 前記巻き付け部分（７１２）の半径方向外端（７１３）と前記環状補強構造体（６０）との間の半径方向距離ＤＲは、２５ｍｍ以下である、請求項１乃至１１の何れか１項に記載のタイヤ。
13. 前記巻き付け部分（７１２）の半径方向外端（７１３）と前記環状補強構造体（６０）の前記半径方向最も内側の箇所（６１）との間の半径方向距離ＤＲは、２５ｍｍを超え、
    （ａ）前記環状補強構造体（６０）の半径方向最も内側の箇所（６１）から２５ｍｍの半径方向距離Ｈ０のところに位置する前記巻き付け部分上の箇所と、
    （ｂ）前記巻き付け部分（７１２）の半径方向外端（７１３）との間の半径方向領域における前記到来部分（７１１）と前記巻き付け部分（７１２）との間の最大軸方向距離は、３ｍｍ以下である、請求項１乃至１２の何れか１項に記載のタイヤ。

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