JP6174895B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、特に空気入りタイヤのオーバーレイプライに関する。

従来、ラジアルタイヤには、複数のブレーカプライと一つのバンドプライ（すなわちオーバーレイ）とを有するベルト補強体が設けられることがあって、そのバンドプライにおける複数のコードがタイヤの円周方向に対して概ね平行に配置されたり、そのブレーカプライおける複数のコードが円周方向に対して斜めに配置されたりすることがある。複数のエッジプライが複数のブレーカプライの縁でのたが掛け力（フーピング力）を増加させ、それにより、ブレーカプライの縁が緩くなったり分離したりするのを防ぐのに効果的な場合もある。

そのようなバンドプライは、それの仕上がりの幅と同じ幅のプライ材料をカーカスに巻き付けることによって構成されることがあり、そのバンドプライの両端部は、所定の長さで重なっていることがある。これにより、厚さと剛性とが重なり部分で増加し、ＲＲＯ（半径方向の振れ：Radial Runout）が増加し、さらにタイヤのユニフォーミティ（タイヤ寸法の均一性）が乱れる虞がある。

エッジプライをブレーカの各縁の位置に構成して、各ブレーカ縁の所で個別にストリップを巻き付けることによって、継ぎ目のないバンドプライが用いられることもある。各バンドプライにおける巻き付けつまり転回の回数が少なく、しかもストリップの両端が自由であることから、タイヤの加硫工程中、増加したコードの張力によって、巻き付けられているストリップがゆるみ、ずれることがある。そのため、バンドプライの厚さの分布が不均一になり、ＲＲＯが増加してタイヤのユニフォーミティが乱れる虞がある。

一つの従来の継ぎ目のないバンドプライは、ブレーカの一方の縁から他方の縁まで規則的なピッチで、隣接する縁がわずかに重なりながら螺旋状に巻かれているストリップを有している。そのため、強いたが掛け力（フーピング力）が必要になるブレーカの両方の縁の領域でたが掛け効果が増加しない虞がある。

他の従来のバンドは、バンド層と同様なブレーカの縁の所に２重層構造を有しており、１本から２０本の補強コードを有するストリップが、ブレーカを横切りながら巻かれているものである。しかし、横切る方向は、ストリップの以前に巻かれた部分にストリップを巻くときに少なくとも２回変化することがある。それにより、バンドプライの寸法と位置とが正確ではなくなるとともに、生産性も低下する。

その他の従来のバンドプライは、ブレーカの周囲に巻かれているストリップであって、該ストリップが重なっているものである。中心領域において、重なり部分はストリップ幅の５０％であり、重なり部分は両側部領域の７５％まで増加されている。それにより、バンドプライは、中心領域においても２重層構造を有している。その結果、中心領域でたが掛け力（フーピング力）が増加することに加えて、コーナリング剛性が減少する。タイヤの重量も増加することがある。

本発明による第１の例の空気入りタイヤは、２つのビード部の間を２つのサイドウォール部とトレッド部とを介して延びているカーカスと、ベルト補強構造とを有している。カーカスは夫々のビード部のビードコア付近まで延びている複数の平行なコードの少なくとも１つのプライを有する。ベルト補強構造は、カーカスの半径方向外側であってトレッド部の半径方向内側に配置されている。ベルト補強構造は、オーバーレイプライを有している。オーバーレイプライは、オーバーレイプライは、オーバーレイプライの軸線方向外側の第１の縁からオーバーレイプライの軸線方向外側の第２の縁へ螺旋状にそして円周方向に巻かれている、複数の平行なコードのストリップを有している。巻かれたストリップの隣接する２つの部分同士の間の距離は巻付けピッチを定めている。ストリップの巻付けピッチは、ベルト補強構造の中心領域における巻付けピッチがオーバーレイプライの軸線方向外側の第１および第２の縁それぞれに対して空気入りタイヤの赤道面の両面の方に増加するように、空気入りタイヤの赤道面に向けて空気入りタイヤの軸線方向内側の方向に変化している。オーバーレイプライの軸線方向外側の両縁におけるストリップの巻付けピッチは、ストリップの幅の５５％から２３３％の範囲にある。中心領域の幅はベルト補強構造の幅の１／３から７／８の範囲にある。中心領域においてオーバーレイプライのストリップの軸線方向に隣接する縁同士の間に４ｍｍから２０ｍｍの隙間が形成されている。中心領域においてオーバーレイプライのストリップの軸線方向に隣接する縁同士の間に、ストリップの幅の２７％から１３３％の隙間が形成されている。

第１の例の空気入りタイヤの他の態様によれば、軸線方向外側の両縁における巻付けピッチはストリップの幅の５５％から８５％の範囲にある。

第１の例の空気入りタイヤのさらに他の態様によれば、軸線方向外側の両縁における巻付けピッチはストリップの幅の６０％から７５％または６５％から７０％の範囲にある。

第１の例の空気入りタイヤのまだ他の態様によれば、軸線方向外側の両縁における巻付けピッチはストリップの幅の１００％から２３３％の範囲にある。

第１の例の空気入りタイヤのさらに他の態様によれば、中心領域の幅はベルト補強構造の幅の３３％から８３％である。

第１の例の空気入りタイヤのまだ他の態様によれば、中心領域においてオーバーレイプライのストリップの軸線方向に隣接する縁同士の間に４ｍｍから１２ｍｍの隙間が形成されている。

第１の例の空気入りタイヤのさらに他の態様によれば、中心領域においてオーバーレイプライのストリップの軸線方向に隣接する縁同士の間に、ストリップの幅の２７％から８０％の隙間が形成されている。

第１の例の空気入りタイヤのまだ他の態様によれば、ベルト補強構造は少なくとも１つのブレーカ層を有している。該少なくとも１つのブレーカ層はカーカスの半径方向外側に配置されている。該少なくとも１つのブレーカ層は、複数のコードからなる２つのプライを有し、該２つのプライのコードは、一方のプライの複数のコードが他方のプライの複数のコードと交差するように空気入りタイヤの赤道面に対して傾斜している。

第１の例の空気入りタイヤのさらに他の態様によれば、オーバーレイプライはブレーカ層の半径方向外側に配置されており、複数の平行なコードのストリップは、ブレーカ層の軸線方向の一方の縁の周辺からブレーカ層の軸線方向の他方の縁の周辺までブレーカ層の周囲に螺旋状にそして円周方向に巻かれている。

第１の例の空気入りタイヤのまだ他の態様によれば、オーバーレイプライはブレーカ層の半径方向外側に配置されており、複数の平行なコードのストリップは、オーバーレイプライの軸線方向の各縁がブレーカ層の軸線方向の各縁付近に揃うように、ブレーカプライの軸線方向の一方の縁から突き出した位置からブレーカプライの軸線方向の他方の縁から突き出した位置まで、ブレーカ層の周囲に螺旋状にそして円周方向に巻かれている。

第１の例の空気入りタイヤのさらに他の態様によれば、ストリップの幅は９ｍｍから２７ｍｍの範囲である。

第１の例の空気入りタイヤのまだ他の態様によれば、ストリップの巻付けピッチは、ベルト補強構造の中心領域における巻付けピッチが空気入りタイヤの赤道面に対して軸線方向外側の第１および第２の縁それぞれに照らして該空気入りタイヤの赤道面の両面の方に連続的に増加するように、該空気入りタイヤの赤道面に向けて該空気入りタイヤの軸線方向内側の方向に連続的に変化している。

第１の例の空気入りタイヤのさらに他の態様によれば、巻付けピッチはアコーディオン構造を構成している。

第１の例の空気入りタイヤのまだ他の態様によれば、ストリップの巻付けピッチは、ベルト補強構造の中心領域における巻付けピッチが空気入りタイヤの赤道面に対して軸線方向外側の第１および第２の縁それぞれに照らして該空気入りタイヤの赤道面の両面の方に段階的に増加するように、該空気入りタイヤの赤道面に向けて該空気入りタイヤの軸線方向内側の方向に段階的に変化する。

第１の例の空気入りタイヤのさらに他の態様によれば、巻付けピッチはアコーディオン構造を構成している。

第１の例の空気入りタイヤのまだ他の態様によれば、ストリップの厚さは０．５ｍｍから１．１ｍｍの範囲である。

第１の例の空気入りタイヤのさらに他の態様によれば、空気入りタイヤの中心領域における赤道面での巻付けピッチは軸線方向外側の第１および第２の縁での巻付けピッチの約２倍である。

第１の例の空気入りタイヤのまだ他の態様によれば、螺旋状にそして円周方向に巻かれているストリップは、連続して螺旋状にそして円周方向に巻かれているストリップである。

本発明による第２の例の空気入りタイヤは、２つのビード部の間を２つのサイドウォール部とトレッド部とを介して延びているカーカスと、ベルト補強構造とを有している。カーカスは夫々のビード部のビードコア付近まで延びている複数の平行なコードの少なくとも１つのプライを有する。ベルト補強構造は、カーカスの半径方向外側であってトレッド部の半径方向内側に配置されている。ベルト補強構造はオーバーレイプライと少なくとも１つのブレーカ層とを有している。該少なくとも１つのブレーカ層は、カーカスの半径方向外側であってオーバーレイプライの半径方向内側に配置されている。該少なくとも１つのブレーカ層は、一方のプライの複数のコードが他方のプライの複数のコードと交差するように空気入りタイヤの赤道面に対して傾斜している複数のコードの２つのプライを含む。オーバーレイプライは、オーバーレイプライの軸線方向外側の第１の縁からオーバーレイプライの軸線方向外側の第２の縁へ螺旋状にそして円周方向に巻かれている、複数の平行なコードのストリップを有している。巻かれたストリップの隣接する２つの部分同士の間の距離は巻付けピッチを定めている。ストリップの巻付けピッチは、ベルト補強構造の中心領域における巻付けピッチがオーバーレイプライの軸線方向外側の第１および第２の縁それぞれに照らして空気入りタイヤの赤道面の両面の方に増加するように、空気入りタイヤの赤道面に向けて空気入りタイヤの軸線方向内側の方向に変化している。オーバーレイプライの軸線方向外側の両縁における巻付けピッチは、ストリップの幅の５５％から８５％の範囲にある。中心領域の幅はベルト補強構造の幅の１／３から５／６の範囲にある。中心領域においてオーバーレイプライのストリップの軸線方向に隣接する縁同士の間に４ｍｍから１２ｍｍの隙間が形成されている。中心領域においてオーバーレイプライのストリップの軸線方向に隣接する縁同士の間に、ストリップの幅の２７％から８０％の隙間が形成されている。

本発明による第３の例の空気入りタイヤは、２つのビード部の間を２つのサイドウォール部とトレッド部とを介して延びているカーカスと、ベルト補強構造とを有している。カーカスは夫々のビード部のビードコア付近まで延びている複数の平行なコードの少なくとも１つのプライを有する。ベルト補強構造は、カーカスの半径方向外側であってトレッド部の半径方向内側に配置されている。ベルト補強構造はオーバーレイプライと少なくとも１つのブレーカ層とを有している。該少なくとも１つのブレーカ層は、カーカスの半径方向外側であってオーバーレイプライの半径方向内側に配置されている。該少なくとも１つのブレーカ層は、一方のプライの複数のコードが他方のプライの複数のコードと交差するように空気入りタイヤの赤道面に対して傾斜している複数のコードの２つのプライを含む。オーバーレイプライは、オーバーレイプライの軸線方向外側の第１の縁からオーバーレイプライの軸線方向外側の第２の縁へ螺旋状にそして円周方向に巻かれている、複数の平行なコードのストリップを有している。巻かれたストリップの隣接する２つの部分同士の間の距離は巻付けピッチを定めている。ストリップの巻付けピッチは、ベルト補強構造の中心領域における巻付けピッチがオーバーレイプライの軸線方向外側の第１および第２の縁それぞれに照らして空気入りタイヤの赤道面の両面の方に増加するように、空気入りタイヤの赤道面に向けて空気入りタイヤの軸線方向内側の方向に変化している。オーバーレイプライの軸線方向外側の両縁における巻付けピッチは、ストリップが軸方向外側の両縁で重ならないようにストリップの幅の１００％から２３３％の範囲にある。中心領域の幅はベルト補強構造の幅の１／３から５／６の範囲にある。中心領域においてオーバーレイプライのストリップの軸線方向に隣接する縁同士の間に４ｍｍから１２ｍｍの隙間が形成されている。中心領域においてオーバーレイプライのストリップの軸線方向に隣接する縁同士の間に、ストリップの幅の２７％から８０％の隙間が形成されている。

（定義）
以下の定義は、開示している本発明の規定である。

「エイペックス」は、半径方向においてビードコアの上方であって、プライとプライターンアップとの間に位置しているエラストマのフィラーを意味する。

「環状の」は、輪のように構成されていることを意味する。

「アスペクト比」は、タイヤの断面幅に対するタイヤの断面高さの比を意味する。

「軸線方向の」および「軸線方向に」は、本明細書では、タイヤの回転の軸線に平行なラインまたは方向を指す。

「ビード」は、プライコードに被覆されている環状の引張部材であって、設計リムを嵌めるように、フリッパ、チッパ、エイペックス、トーガードおよびチェーファーのような他の補強部材を備えた形状もしくは、備えていない形状に作られている、環状の引張部材を有するタイヤの一部分を意味する。

「ベルト構造」は、トレッドの下に存在し、ビードに固定されておらず、タイヤの赤道面に対して傾斜している複数のコードを有する、織物または不繊布の平行なコードの少なくとも２つの環状の層すなわちプライを意味する。ベルト構造は、拘束層としての役割のある比較的小さい角度で傾斜している複数の平行なコードの複数のプライも有していることもある。

「バイアスタイヤ」（クロスプライ）は、カーカスプライ内において複数の補強コードが、タイヤの赤道面に対して約２５°〜６５°の角度でビードからビードへタイヤを斜めに横切って延びているタイヤを意味する。複数のプライが存在する場合、複数のプライコードは交互の層内を交互に反対の角度で延びている。

「ブレーカ」は、カーカスプライの平行な補強コードと同じ、タイヤの赤道面に対する角度を有する、複数の平行な補強コードの少なくとも２つの環状の層つまりプライを意味する。

「ケーブル」は、２つまたは３つ以上の撚り糸を一緒に撚り合わせて構成されたコードを意味する。

「カーカス」は、ベルト構造、トレッド、アンダートレッド、およびプライ上のサイドウォールゴムとは別で、しかしビードを含むタイヤ構造を意味する。

「ケーシング」は、カーカス、ベルト構造、ビード、サイドウォール、およびトレッドとアンダートレッドを除く、タイヤの他のすべての構成要素を意味する。

「チッパ」は、ビード領域内に配置された、織物またはスチールの複数のコードの狭いベルトを指し、その機能は、ビード領域を補強し、サイドウォールの、半径方向の最も内側の部分を固定することである。

「周方向」は、赤道面（ＥＰ）に平行で、軸線方向に垂直な、環状のタイヤの表面の周囲に沿って延びているラインまたは方向を意味するが、断面で見たときに、半径がトレッドの軸線方向の曲率を定めている、隣接している複数の円形曲線の組の方向を意味することもある。

「コード」は、タイヤの複数の補強構造を構成する複数の補強ストランドの１つを意味する。

「コード角度」は、コートが赤道面に対して成す、タイヤの平面図での左または右の鋭角を意味する。「コード角度」は硬化しているが膨張していないタイヤで計測される。

「クラウン」は、タイヤのトレッドの幅の範囲内のタイヤの部分を意味する。

「デニール」は、９０００メートルあたりのグラムで表されている重量（線密度を表すための単位）を意味する。Ｄｔｅｘは、１０,０００メートルあたりのグラムで表されている重量を意味している。

「密度」は（コードに関しては）単位長さあたりの重量、つまりデニール、Ｄｔｅｘ等を意味する。

「エラストマ」は、変形後に大きさと形状を回復できる弾力性のある物質を意味する。

「赤道面（ＥＰ）」は、タイヤの回転軸線に垂直で、タイヤのトレッドの中心を通る平面、またはトレッドの周方向の中心線を含む平面を意味する。

「織物」は、よられていてもよく、高モジュラス材料の多数のフィラメント（同様によられていてもよい）からなる、実質的に１方向に延びている複数のコードのネットワークを意味する。

「繊維」は、複数のフィラメントの基本要素を構成している天然または人工のいずれかの物質の単位であって、直径つまり幅の少なくとも１００倍の長さを有することを特徴としている。

「繊維数（フィラメントカウント）」は、編み糸を構成しているフィラメントの数を意味する。例として、１０００デニールのポリエステルは約１９０個のフィラメントを有する。

「フリッパ」は、ビードワイヤの周りの、補強のための、そしてビードワイヤをタイヤ本体内に結ぶ補強繊維を指す。

「ゲージ」は、一般的に計測値を指し、特に厚さの計測値を指す。

「高張力鋼（ＨＴ）」は、０．２ｍｍのフィラメント直径で少なくとも３４００ＭＰａの引張り強さを有する炭素鋼を意味する。

「内側の」はタイヤの内側に向かうことを意味し、「外側の」はタイヤの外側に向かうことを意味する。

「内側のライナ」は、チューブレスタイヤの内側面を形成し、かつタイヤ内で膨張流体を収容している、エラストマまたは他の物質の１つまたは複数の層を意味する。

「ＬＡＳＥ」は、特定の伸張での荷重を指す。

「横方向」は、軸線方向を意味する。

「撚り長」は、よられたフィラメントまたは撚り糸が、他のフィラメントまたは撚り糸を中心に３６０度の回転をするために進む距離を意味する。

「荷重範囲」は、タイヤ・リム協会の表によって定められているような、特定の種類の運転に使用される所与のタイヤに対する荷重と膨脹の限界を意味している。

「メガ張力鋼（ＭＴ）」は、０．２０ｍｍのフィラメント直径で少なくとも４５００ＭＰａの引張り強さを有する炭素鋼を意味している。

「常用荷重」は、タイヤの運転条件に対する適切な標準化機構によって決められた特定の設計膨張圧および設計荷重を指す。

「通常張力鋼（ＮＴ）」は、０．２０ｍｍのフィラメント直径で少なくとも２８００ＭＰａの引張り強さを有する炭素鋼を意味している。

「プライ」は、ゴムで被覆され、半径方向に展開される、あるいはそれとは別のやり方で平行な複数のコードからなるコード強化層を意味する。

「半径方向の（ラジアル）」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸線に向けて、または回転軸線から離れるように、半径方向に延びている方向を意味する。

「ラジアルプライ構造」は、タイヤの赤道面に対して６５°と９０°との間の角度に向けられている複数の強化コードを有する少なくとも１つのプライからなる１つまたは複数のカーカスプライを意味する。

「ラジアルプライタイヤ」は、少なくとも１つのプライが、ビードからビードへ延び、タイヤの赤道面に対して６５°から９０°の間のコード角度で配置された複数のコードを有する、ベルトが巻かれた、すなわち周方向に制限された空気入りタイヤを意味する。

「リベット」は、層内のコード間の空隙（何も無いかゴムで充填されている）を意味している。

「断面高さ」は、赤道面における公称リム直径からタイヤの外径までの半径方向距離を意味する。

「断面幅」は、標準圧で空気を入れられて２４時間経過後、荷重がかけられていない状態での、サイドウォールのラベル、装飾、または保護バンドによる隆起部分を除いた、タイヤの軸線に平行な、サイドウォールの外側間の最大直線距離を意味する。

「自立ランフラット」は、タイヤが、限定された期間と限定された速度で、膨張させられていない状態で動作しているときに、タイヤ構造だけで車両を支えるのに十分に頑丈な構造を有するタイヤの種類を意味している。タイヤのサイドウォールと内側表面は、タイヤ構造によってタイヤ自体が崩れないつまり座屈しないことが可能である。

「サイドウォールインサート」は、タイヤのサイドウォール領域内に配置されているエラストマつまりコード補強体を意味する。インサートは、タイヤの外側表面を構成しているカーカス補強プライと外側サイドウォールゴムに対して追加した部分であってもよい。

「サイドウォール」は、タイヤの、トレッドとビードの間の部分を意味する。

「ばね係数」は、所与の圧力における荷重-たわみ曲線の勾配として表されているタイヤの剛性を意味している。

「剛比」は、制御ベルト構造の剛性を、他のベルト構造の剛性の値で除算した値を意味し、その値は、コードの両端が支持され、その固定されている両端間の中心に配置された負荷によって曲げられる固定３点曲げ試験により求められる。

「スーパー張力鋼（ＳＴ）」は、０．２０ｍｍのフィラメント直径で少なくとも３６５０ＭＰａの引張り強さを有する炭素鋼を意味している。

「引張り強さ」は、引っ張られていない試料の単位線密度あたりの力（ｇｍ／ｔｅｘまたはｇｍ／デニール）として表される応力である。織物において使用される。

「張力」は、断面積あたりの力で表される応力である。ｐｓｉで表されている強度＝１２，８００倍×比重×（デニールあたりのグラムで表される引張り強さ）。

「トーガード」は、タイヤの各ビードの軸線方向内側の、円周方向に広がっているエラストマで作られたリム接触部分を指す。

「トレッド」は、タイヤのケーシングに接合されている場合にタイヤが通常に膨張させられ通常の荷重がかかっているときに道路と接触するタイヤの部分を含む、成形されたゴム要素を意味する。

「トレッド幅」は、タイヤの回転の軸線を含む平面におけるトレッド表面の弧の長さを意味する。

「折り返し端部」は、プライが巻かれているビードから上方に（つまり、半径方向外側に）に折り返す、カーカスプライの部分を意味する。

「ウルトラ張力鋼（ＵＴ）」は、０．２０ｍｍのフィラメント直径で少なくとも４０００ＭＰａの引っ張り強さを有する炭素鋼を意味している。

「垂直変位」は、荷重によりタイヤが変位する量を意味している。

「糸（ヤーン）」は、織物繊維またはフィラメントの連続している撚り糸の一般的な用語である。糸は次の形態で発生する。すなわち、１）一緒に撚られた多数の繊維、２）撚られることなく、一緒に重ねられた複数の微細繊維、３）ある程度の撚れを有し、一緒に重ねられた複数の微細繊維、４）撚られていても撚られていなくてもよい単一の微細繊維（単一微細繊維）、５）撚られていても撚られていなくてもよい材料の狭い帯状片の形態に形成される。

本発明の一例を示している模式的な断面図である。 本発明によるオーバーレイプライの模式的な断面図である。 図２のオーバーレイプライの例の模式的な断面図である。

本発明の実施形態例を添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１及び図２において、空気入りタイヤ１は、空気入りタイヤ１の各々のビード部４内に１つ配置されている１対のビードコア５と、両ビード部４の間を空気入りタイヤ１のトレッド部２と２つのサイドウォール部３とを通って延び、随意に、両ビードコア５を中心に空気入りタイヤ１の内側から外側へ折り返されているカーカス６と、カーカス６とトレッド部２との間に配置されているベルト補強体と、を有している。トレッド部２は、カーカス６の半径方向外側に配置されている。該ベルト補強体は、カーカス６の半径方向外側に配置されたブレーカ層７ａ、７ｂと、該ブレーカの半径方向外側に配置されたオーバーレイプライ９、すなわちバンドプライと、を有している。

カーカス６は、空気入りタイヤ１の赤道面ＥＰに対して７０度から９０度で半径方向に配置されている複数のコードからなる少なくとも１つのプライを含む。これらのコードは、鋼、ガラス、カーボン等の無機質繊維コード、またはナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド、アラミド等の有機質繊維コードであってもよい。ブレーカ７は、平行な複数のコードからなる２つのプライ７ａ、７ｂを含む。半径方向内側に在るプライ７ａは、トレッド部２の二つの縁ａの間のトレッド幅に近い軸線方向の幅を持つ。半径方向外側に在るプライ７ｂは、その内側のプライ７ａよりも狭い幅を持つ。内側のプライ７ａは、外側のプライ７ｂの縁ｂから内側のプライ７ａの縁ｃへと突出する部分１０を有する。

ブレーカプライ７ａ、７ｂは、鋼のコード、芳香族ポリアミドのコードなどの複数の高弾性コードを有する。複数のブレーカコードは、空気入りタイヤ１が方向性のある特性を有しないように、そして、ブレーカプライ７ａ、７ｂによって補強とたが掛けの効果が改善されるように、他方のブレーカプライ７ａ、７ｂの複数のコードと交差するように互いに平行で、かつ赤道面ＥＰに対して小さな角度（たとえば１８°から３２°）で傾斜して配置されている。ブレーカプライ７ａ、７ｂは、完成したプライの幅と同じ幅のプライ材料を巻くことによって構成できる。

オーバーレイプライ９は、幅狭のバンドストリップＴをブレーカプライ７ｂの周りにその一方の縁から他方の縁まで（図２ではバンドストリップＴが内側のブレーカプライ７ａの左縁ｃから張り出し、その右縁ｃからも張り出している。）螺旋状にそして連続して巻くことによって構成されている。図３に示しているように、バンドストリップＴは、バンドストリップＴの長さ方向に互いに平行に配されている複数の補強コード１２と、複数の補強コード１２が埋め込まれた該コードを覆うゴム１３と、を有している。この構成に代えて、補強コード１２は、バンドストリップＴの幅方向に配されていてもよい（不図示）。

バンドストリップＴの螺旋巻のピッチＰは、ブレーカプライ７ａ、７ｂの中心領域７Ａ内ではバンドストリップＴが軸線方向内側に行くにつれて第１の割合で連続して増加し、ブレーカプライ７ａ、７ｂの両側部領域７Ｂ内では一定である（あるいは、わずかに内側の方に増加している）。中心領域７Ａは赤道面ＥＰ上に中心があり、その幅は、たとえば、内側のブレーカプライ７ａの両縁ｃ間の軸線方向の幅の３３％から８３％、または３３％から６６％、または３３％から８８％である。各々の側部領域７Ｂにおいては、たとえば、バンドストリップＴの幅ｗの実質的に５０％、５５％から２３３％、６０％から７５％、６５％から７０％、６７％、１００％から２３３％、１００％から１０５％、または５５％から８５％に螺旋のピッチＰＡが設定されている。中心領域７Ａにおいて、螺旋のピッチＰＡは、ブレーカプライ７ａ、７ｂの中心領域７Ａ内でバンドストリップＴが半径方向内側に行くにつれて、巻かれたバンドストリップＴの、軸線方向に隣接している部分同士の隙間Ｌが連続して増加するように、設定されている。バンドストリップＴの例は、幅ｗが９ｍｍから２７ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、または２５ｍｍで、かつ側部領域のピッチＰＢが７．５ｍｍであり、中心領域のピッチＰＡが赤道面ＥＰの位置で１００ｍｍほどまで連続して増加し、そのピッチＰＡはバンドストリップＴが他の側部領域に行くにつれて連続して減少し始めて、それによってアコーディオンのような構造を構成している。中心領域７Ａにおいてオーバーレイプライ９のバンドストリップＴの軸線方向に隣接している縁同士の間に４ｍｍから２０ｍｍまたは４ｍｍから１２ｍｍの隙間が形成されてもよい。中心領域７Ａにおいてオーバーレイプライ９のバンドストリップＴの軸線方向に隣接している縁同士の間に、バンドストリップＴの幅ｗの２７％から１３３％または２７％から８０％の隙間が形成されていてもよい。

こうして、バンドストリップＴはブレーカ７ａ、７ｂの両側部領域７Ｂの全幅を覆っている。そのため、バンドストリップＴはブレーカ７ａ、７ｂの両縁ｃの位置で、それらの縁ｃに沿って完全に巻かれている（たとえばバンドストリップＴの最初の巻と最後の巻はそれぞれの縁ｃに沿って円周方向に作られている。）。巻付けの過程で、そのような最初と最後の端部において、バンドストリップＴは各縁ｃからストリップ幅ｗの半分ほど突き出していてもよく、突き出している部分はそのままでもよいし、切り取られてもよい。

バンドストリップＴ内の補強コード１２の数は、該バンドストリップが中心領域７ＡのピッチＰＡを円滑に変更できるように巻く作業にとって適切な幅ｗを有するように、１０本から２５本の範囲であるとよい。その数が１０未満の場合、バンドストリップＴの幅ｗが狭くなりすぎ、巻く作業の効率が下がり、バンドストリップＴの寸法精度が失われるかもしれない。その数が２５を越える場合、バンドストリップＴの幅ｗが広くなりすぎ、その移り変わる中心領域７Ａ内で該バンドストリップにしわが発生し、それによっても巻く効率が低くなる可能性がある。

バンドストリップＴの幅ｗは、１０ｍｍから３０ｍｍの範囲、あるいは１２ｍｍから２５ｍｍの範囲であってもよい。バンドストリップＴの厚さｔは０．５ｍｍから１．１ｍｍの範囲であってもよい。硬いブレーカ７ａ、７ｂとトレッド部２のゴムとの間の剛性の違いを減少させるために、例えばナイロン（登録商標）またはポリエステル繊維のコード１２は、１００ｋｇｆ／ｍｍ２以下の引張り強さを有しており、バンドストリップＴとオーバーレイプライ９の補強に使用することができる。

特に、ナイロンのコードは、加硫工程を経たブレーカプライ７ａ、７ｂに対するバンドストリップＴのたが掛け力（フーピング力）を増加させる熱収縮特性を有している。たとえば、ＪＩＳ−Ｌ１０１７における化学繊維タイヤコード試験方法の7.7)一定荷重時伸び率に指定されているコードの厚さと延びおよび弾性係数がそれぞれ、１０００ｄ／２から１５００ｄ／２、８％から１０％、および４×１０^４から１０×１０^４ｋｇｆ／ｓｑ・ｃｍである複数の６，６ナイロンのコードを使用してもよい。さらに、バンドストリップＴを覆っているゴム１３については、さまざまなゴム化合物を使用できるが、天然ゴム（ＮＲ）を３０から９５重量部と、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を５から７０重量部有している化合物は、繰り返しの変形に対する強度と耐久性、ならびに、ヒステリシスロスによって良好に制御された温度を表すことができる。

したがって、そのようなオーバーレイプライ９は、バンドストリップＴの巻数を減少させる（たとえば３巻ほど）ことによってタイヤの製造費を削減できる。さらに、ピッチＰＡを赤道面に向けて増加させていることによって、ブレーカプライ７ａ、７ｂの中心領域７Ａにアコーディオン構造を形成することが可能である。

以上に説明したように、オーバーレイプライ９は、バンドストリップＴをブレーカの一方の縁から他方の縁まで螺旋状に、そして連続して巻き付けることによって構成されている。そのため、タイヤの円周方向における該バンドストリップの厚さの変動は、巻かれているバンドストリップの開始端部の位置と終了端部の位置においてのみ限定され、タイヤのユニフォーミティが改善されＲＲＯが減少することが可能である。さらに、両側部領域７Ｂでは該バンドストリップの巻付けピッチが該バンドストリップの幅の半分に設定されているので、オーバーレイプライ９は２層構造を有しているが、中心領域７Ａでは、該巻付けピッチは両側部領域７Ｂよりも大きい。そのため、オーバーレイプライ９のたが掛け効果を、中心領域７Ａよりも両側部領域７Ｂの方が大きくなるように軸線方向に変化させることが出来る。

上述したように、本発明によるオーバーレイプライ９の構成では、空気入りタイヤ１において優れたコスト、重量、および性能特性が得られる。したがって、空気入りタイヤの構造と挙動の複雑さについては完全で満足できる理論が提案されていないものの、このオーバーレイプライ９の構成は空気入りタイヤ１の性能を向上させる。テンプル著、空気入りタイヤの力学（2005）（Temple, Mechanics of Pneumatic Tires(2005)）。古典的複合理論の基礎はタイヤ力学において容易に理解されるのに対して、空気入りタイヤの多くの構造構成要素によって加わる複雑さがタイヤの性能を予測する問題を複雑にしている。メェイニ著、タイヤ力学の複合効果（2005）（Mayni, Composite Effects on Tire Mechanics (2005)）。さらに、ポリマーとゴムとの時間、周波数、および温度に関する非線形の振る舞いのために、空気入りタイヤの解析的な設計は今日の工業分野において最も困難で過小評価されている工学的な問題の１つである。

空気入りタイヤは特定の不可欠の構造要素を有している。米国運輸省、空気入りタイヤの力学（Mechnics of Pneumatic Tires）、207-208頁(1981)。一つの重要な構造要素はオーバーレイ構造であり、当該オーバーレイ構造は、通常天然または合成ゴムのような低弾性係数のポリマー材料の母体に埋め込まれ接合される材料からなる多くの平行なコードから通常作られている。207-208頁にて認識。

該多くのコードは２重層として配置されていてもよい。208頁にて認識。産業全体を通してタイヤ製造者は、空気入りタイヤにおける雑音特性、ハンドリング、耐久性、快適性などについて、オーバーレイ構造の複数のコードの違った撚り方の効果を承認したり予測したりすることができない（空気入りタイヤの力学（Mechanics of Pneumatic Tires）、80-85頁）。

これらの複雑さを以下のタイヤ性能とタイヤ構成要素との相互関係の表に示している。

表からわかるように、オーバーレイ構造のコードの特性は、空気入りタイヤの他の構成要素に影響を与え（つまり、オーバーレイ構造はカーカス、エイペックス、ベルトプライ等に影響を与え）、多数の構成要素が、一群の機能特性（雑音、ハンドリング、耐久性、快適性、高速、および質量）に影響し、完全に予測できない複雑な合成結果となるように、相互に関連し相互に作用することになる。そのため、１つの構成要素の変更でさえも、上記１０つの機能特性の数だけの改善または悪化に直接つながるばかりか、その１つの構成要素と他の６つの構成要素との間の相互作用を変化させる可能性がある。それによって、これらの６つの相互作用の各々は、これらの１０つの機能特性を間接的に改善したり悪化させたりすることがある。これらの機能特性の各々が改善されるか、悪化するか、影響されないかということや、それがどの程度であるかということは、発明者等によって実施された実験と試験なしには、確実に予測不可能であろう。

したがって、たとえば、空気入りタイヤのオーバーレイの構造（たとえば、巻付けピッチ）が空気入りタイヤの１つの機能特性を改善するという意図をもって修正されたとき、任意の数の他の機能特性が許容不能なほど悪化することがある。さらに、オーバーレイ構造とカーカス、エイペックス、ベルトプライおよびトレッドとの間の相互作用は、空気入りタイヤの機能特性に許容不能に影響することもある。オーバーレイ構造の修正は、１つの機能特性を改善しさえもしないことがあるが、それはこれらの複雑な相互関係のためである。

したがって、上述したように、複数の構成要素の相互関係の複雑さによって、本発明によるオーバーレイ９の構造の修正に関する実際の結果を、無限の可能性のある結果から予測不可能または予知不可能にしている。広範な実験を通してのみ、本発明のアコーディオン状オーバーレイ９の構造は、空気入りタイヤに対して、予期できず予測不可能であるにも関わらず優れた選択肢となり得る。

本発明を説明したが、本発明は様々に変更可能であることは明らかである。そのような変形例は本発明の真意と範囲とからの逸脱と見なすべきではなく、当業者にとっては自明であるような修正の全ては、特許請求の範囲にもちろん含まれる。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
７ ブレーカ
７ａ、７ｂ ブレーカプライ
９ オーバーレイプライ
１０ 内側のプライの突き出し部分
１２ 補強コード
１３ ゴム

Claims (13)

1. 空気入りタイヤであって、
   ２つのビード部の間を２つのサイドウォール部とトレッド部とを介して延びるカーカスと、
   前記カーカスの半径方向外側であって前記トレッド部の半径方向内側に配置され、オーバーレイプライを有するベルト補強構造であって、前記オーバーレイプライが、複数の平行なコードのストリップを有するとともに、該オーバーレイプライの第１の軸線方向外側部から第２の軸線方向外側部まで円周方向に螺旋状に巻かれており、巻かれたストリップの隣接する２つの部分同士の間の距離が巻付けピッチを定めている、ベルト補強構造と、を有し、
   前記ストリップの前記巻付けピッチは、前記ベルト補強構造の中心領域であって前記空気入りタイヤの赤道面を含む中心領域における前記巻付けピッチが前記空気入りタイヤの前記赤道面のそれぞれ両側にある前記オーバーレイプライの前記第１および第２の軸線方向外側部のそれぞれと比べて増加しているように、前記空気入りタイヤの前記赤道面に向かう軸線方向内側の方向において変化し、
   前記オーバーレイプライが、前記中心領域において前記オーバーレイプライの前記ストリップの軸線方向に隣接する縁同士の間に形成された隙間であって、４ｍｍから２０ｍｍの範囲と、前記ストリップの幅の２７％から１３３％の範囲との少なくとも一方の範囲にある隙間を有し、
   前記中心領域の幅が、前記ベルト補強構造の幅の１／３から７／８の範囲にある、空気入りタイヤにおいて、
   前記オーバーレイプライの両方の前記軸線方向外側部における前記ストリップの前記巻付けピッチが、前記ストリップの幅の１２０％から１８０％の範囲にあることを特徴とする、空気入りタイヤ。
2. 前記中心領域の幅が、前記ベルト補強構造の幅の３３％から８３％である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記中心領域において前記オーバーレイプライの前記ストリップの軸線方向に隣接する縁同士の間に、４ｍｍから１２ｍｍの隙間が形成されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記中心領域において前記オーバーレイプライの前記ストリップの前記軸線方向に隣接する縁同士の間に、前記ストリップの幅の２７％から８０％の隙間が形成されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ベルト補強構造が、前記カーカスの半径方向外側に配置された少なくとも１つのブレーカ層を有し、前記少なくとも１つのブレーカ層が、複数のコードからなる２つのプライを有し、該２つのプライのコードは、一方のプライの複数のコードが他方のプライの複数のコードと交差するように前記空気入りタイヤの前記赤道面に対して傾斜している、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記オーバーレイプライが、前記ブレーカ層の半径方向外側に配置されており、前記複数の平行なコードのストリップが、前記ブレーカ層の軸線方向の一方の縁の周辺から他方の縁の周辺まで、前記ブレーカ層の周囲に円周方向に螺旋状に巻かれている、請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記オーバーレイプライが、前記ブレーカ層の半径方向外側に配置されており、前記複数の平行なコードのストリップは、前記オーバーレイプライのそれぞれの軸線方向縁部が前記ブレーカ層のそれぞれの軸線方向縁部に近接して整列するように、前記ブレーカ層の一方の縁から突き出した位置から他方の縁から突き出した位置まで、前記ブレーカ層の周囲に円周方向に螺旋状に巻かれている、請求項５に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記ストリップの幅が、９ｍｍから２７ｍｍの範囲にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記ストリップの前記巻付けピッチは、前記ベルト補強構造の前記中心領域における前記巻付けピッチが前記空気入りタイヤの前記赤道面のそれぞれ両側にある前記第１および第２の軸線方向外側部のそれぞれと比べて増加しているように、前記空気入りタイヤの前記赤道面に向かう軸線方向内側の方向において連続的に変化する、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記ストリップの前記巻付けピッチは、前記ベルト補強構造の前記中心領域における前記巻付けピッチが前記空気入りタイヤの前記赤道面のそれぞれ両側にある前記第１および第２の軸線方向外側部のそれぞれと比べて増加しているように、前記空気入りタイヤの前記赤道面に向かう軸線方向内側の方向において段階的に変化する、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
11. 前記ストリップの厚さが、０．５ｍｍから１．１ｍｍの範囲にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
12. 前記空気入りタイヤの前記中心領域における前記赤道面での前記巻付けピッチが、前記第１および第２の軸線方向外側部での前記巻付けピッチの２倍である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
13. 前記円周方向に螺旋状に巻かれたストリップは、連続して円周方向に螺旋状に巻かれたストリップである、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

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