弾性率が非常に高い配合ゴムの層を含むクラウンを備えたタイヤ

专利摘要:
タイヤであって、取り付けリムに接触するよう構成された２つのビード（２０）を有し、ビードの半径方向外側の延長部として設けられた２つのサイドウォール（３０）を有し、２つのサイドウォールは、クラウン内で互いに接合されており、クラウンは、２つの軸方向端部相互間で軸方向に延びるクラウン補強材（８０，９０）を有し、クラウン補強材の上にはトレッド（４０）が載っており、複数本のカーカス補強要素（６１）を含むカーカス補強材（６０）を有し、カーカス補強材は、２つのビード内に繋留されると共にサイドウォールを横切ってクラウンまで延び、クラウンは、トレッドの半径方向内側に且つカーカス補強材の半径方向外側に、弾性率が５０ＭＰａ以上の配合ゴムの少なくとも１つの第１の層（１１１〜１１４）を有し、第１の配合ゴム層は、タイヤの中央平面（１５０）から中央平面の両側で軸方向外側に中央平面から軸方向距離（Ｄｐ）のところまで延び、軸方向距離（Ｄｐ）は、中央平面からクラウン補強材の軸方向端までの軸方向距離（Ｄａ）よりも小さく、第１の配合ゴム層の軸方向外側の延長部として、中央平面の両側に、弾性率が２０ＭＰａ以下の配合ゴムの第２の層（１２１〜１２４）が設けられている、タイヤ。
公开号:JP2011516343A
申请号:JP2011504416
申请日:2009-04-03
公开日:2011-05-26
发明作者:ベルナール ギュリノン
申请人:ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン；ミシュラン ルシェルシュ エ テクニーク ソシエテ アノニム；
IPC主号:B60C9-18

专利说明:

[0001] 本発明は、乗用車用のタイヤに関し、詳細には、このようなタイヤのクラウンに関する。]
背景技術

[0002] 乗用車用のタイヤは、一般に、取り付けリムに接触するよう構成された２つのビード並びにビードの半径方向外側の延長部として設けられた２つのサイドウォールを有し、２つのサイドウォールは、クラウン内で互いに接合されている。カーカスを補強するための複数本のカーカス補強要素を含むカーカス補強材が２つのビード内に繋留されると共にサイドウォールを横切ってクラウンに向かって延びている。クラウン補強材は、各々が複数本の細線状クラウン補強要素を含む少なくとも２つの補強層で形成され、クラウン補強要素は、各層中において互いに平行であり、１つの層の補強要素は、他方の層の補強要素に対して横方向に延びている。クラウン補強材の上には、タイヤが転動するときに路面に接触するよう設計されたトレッドが載っている。]
[0003] 過酷な使用条件の下で、走行距離が次第に増大するにつれて、クラウン補強材の補強層を形成している細線状要素の端部に、裂け目が現れる場合があることが知られている。これら裂け目は、次に、細線状要素に沿って広がり、次いで２本又は３本以上の細線状要素相互間で繋がり、その結果２つのクラウン補強層の側方端部の分離が生じる。]
[0004] これら裂け目の開始及び広がりを制限するため、通常、配合ゴムのストリップが補強層の端部相互間に挿入され、ストリップの配合ゴムは、クラウン補強材の補強要素の配合ゴム層の弾性率と同一の弾性率を有し又は実際にはこれよりも低い弾性率を有する。]
[0005] 米国特許第６６４０８６１号明細書は、クラウン補強プライの側方端部の分離現象が相当大きな応力レベルでのみ生じるようこのような分離現象を制限することができるタイヤを開示している。この目的は、クラウン補強材の細線状要素相互間に設けられた配合ゴムの特定の構造によって達成される。２つの補強層のうちの少なくとも一方の細線は、この層と同一の側で互いに次々に接触状態にあり、タイヤの中央平面から補強層の側方端部に向かって軸方向に動き、少なくとも、第１の配合ゴム層は、第１の弾性率（典型的には、９〜１３ＭＰａ）を備え、次いで、第２の配合ゴム層は、第１の弾性率よりも低い第２の弾性率（典型的には。５ＭＰａ未満）を有する。この第２の層は、相当大きな応力を受ける補強層の側方端部ゾーンにおける裂け目の形成に良好に抵抗するという利点を有する。]
[0006] 同様な構造が米国特許第６７７６２０５号明細書に記載されており、この米国特許明細書は、転がり抵抗を減少させたタイヤを開示している。クラウン補強材の重ね合わせ状態の補強層相互間には、軸方向に隣接した配置関係をなして互いに異なる機械的性質を備えた少なくとも２つの配合ゴム層が配置されており、これら配合ゴム層の各々は、重ね合わせ状態の補強層の細線と接触状態にある。この米国特許明細書に開示されている好ましい実施形態によれば、第２の層の弾性率と第１の弾性率（この弾性率は、１０〜１５ＭＰａである）の比は、０．０５〜０．８、より好ましくは、０．５〜０．７である。]
先行技術

[0007] 米国特許第６６４０８６１号明細書
米国特許第６７７６２０５号明細書]
発明が解決しようとする課題

[0008] これら解決策の欠点は、これらタイヤが、タイヤの偏平化が不十分であるということと関連して不規則な摩耗を示しがちであり、それによりタイヤの中央に時期尚早な摩耗が生じるということにある。この欠点を軽減するため、全体がポリエステルで作られた小さなたが掛け補強材（これは、ブレーシング（bracing）層又は三角形構造形成層とも呼ばれている）をクラウンの中央部分に設けることが知られている。しかしながら、このたが掛け層の存在は、タイヤの製造プロセスを複雑にし、そのコストを増大させるという欠点をもたらす。]
[0009] 本発明の目的のうちの１つは、良好な耐久性及び小さい転がり抵抗を示すと共に製造プロセス及び製造費に悪影響を及ぼさないで不規則な摩耗傾向が少ない乗用車用タイヤを提供することにある。]
課題を解決するための手段

[0010] この目的は、タイヤであって、取り付けリムに接触するよう構成された２つのビードと、ビードの半径方向外側の延長部として設けられた２つのサイドウォールとを有し、２つのサイドウォールは、クラウン内で互いに接合されており、クラウンは、２つの軸方向端相互間で軸方向に延びるクラウン補強材を更に有し、クラウン補強材の上にはトレッドが載っており、複数本のカーカス補強要素を含むカーカス補強材を更に有し、カーカス補強材は、２つのビード内に繋留されると共にサイドウォールを横切ってクラウンに向かって延びているタイヤによって達成される。]
[0011] 本発明の実施形態としてのタイヤのクラウンは、トレッドの半径方向内側に且つカーカス補強材の半径方向外側に、弾性率が５０ＭＰａ以上、好ましくは１００ＭＰａ以上の配合ゴムの少なくとも１つの第１の層を含み、第１の配合ゴム層は、タイヤの中央平面から中央平面の両側で軸方向外側に中央平面から軸方向距離のところまで延び、軸方向距離は、中央平面からクラウン補強材の軸方向端までの軸方向距離よりも小さく、第１の配合ゴム層の軸方向外側の延長部として、中央平面の両側に、弾性率が２０ＭＰａ以下、好ましくは１２ＭＰａ以下の配合ゴムの第２の層が設けられている。]
[0012] この結果、本発明のこのような実施形態としてのタイヤは、全ての通常の使用例とは対照的な非常に高い弾性率を備えた配合ゴムがクラウン中に用いられているという特徴を有している。このような弾性率を備えた配合ゴムは、一般にビード中に用いられているが、これらをクラウン中に用いることは、例外的なことであった。タイヤのクラウン中に弾性率が４０ＭＰａの配合ゴムを用いることが提案された本発明者の知る唯一の場合は、「重量物運搬」車両用のタイヤに関してであり、このようなタイヤには、周方向に対して傾斜した細線を含むクラウン補強材は用いられていない。具体的に説明すると、オーストラリア国特許第７２５３８９号明細書は、クラウン補強材の補強層に代えて弾性率が４０ＭＰａの配合ゴムのパッドが用いられているタイヤを開示している。この種の構造は、この種の車両に必要なコーナリング剛性が比較的低いので、「重量物運搬」車両用途では役目を果たすことができるが、コーナリング剛性が非常に決定的な要因をなす乗用車用のタイヤでは実現可能ではない。]
[0013] 非常に高い弾性率の配合ゴムがタイヤ、特に乗用車用のクラウンに利用できない理由を説明する主立った理由のうちの１つは、このゾーンにおける配合ゴムの弾性率の増加によりタイヤの耐久性が減少すると共にタイヤにより生じるノイズが増大し、車両のユーザ及び車両が走行しているときに車両の付近に位置する人々の快適さが損なわれるという周知の事実にある。配合ゴムの弾性率を極めて高い値まで増大させると、タイヤの寿命が極めて大幅に短くなると共にタイヤによって生じるノイズが許容限度を超えて増大するということが考えられる。しかしながら、驚くべきこととして、本発明のタイヤは、以下に説明するように合格レベルの耐久性及び合格レベルの音響挙動を示す。]
[0014] 第１の有利な実施形態によれば、クラウン補強材は、各々が複数本の細線状クラウン補強要素を含む少なくとも２つの補強層から成り、クラウン補強要素は、各層中において互いに平行であり、１つの層の補強要素は、他方の層の補強要素に対して横方向に延びると共に周方向と１０°〜７０°の角度をなし、第１の配合ゴム層及び第２の配合ゴム層は、補強層のうちの少なくとも２つの間に配置されている。この実施形態の利点は、非常に高い弾性率の配合ゴムがクラウン補強材の細線状補強要素相互間に「サンドイッチ」されているので、この実施形態の構造的単純性が高いということにある。]
[0015] この実施形態の有利な変形例によれば、クラウン補強材の補強層の個数は、３以上であり、第１の配合ゴム層及び第２の配合ゴム層は、隣接の補強層の各対相互間に配置されている。この結果、クラウン補強材は、深さ方向に剛性化され、タイヤの良好な偏平化を維持しながら各第１の層の厚さ（その結果として、細線状補強要素相互間の半径方向距離）を減少させることができる。]
[0016] 特に、第１の配合ゴム層及び第２の配合ゴム層は、最も近くに位置する（隣接の）補強層の補強要素と接触状態にあるのが良い。この構成は、構造的単純性が高いという利点を有する。その位置決めによっては、クラウンの領域に過剰の厚さが生じることはない。さらに、これにより、力を非常に効率的に伝達することができる。というのは、この効率を損ねる恐れのある低い弾性率の中間配合ゴム層が存在しないからである。これは、特に、それ自体“Ｃ３Ｍ”という名称で知られている特定の製造プロセスを用いて容易に具体化できる。このプロセスにおいて、タイヤは、その内部キャビティの形状を定める剛性コア、例えば米国特許第４８９５６９２号明細書又は同第６２２４８０８号明細書に開示されている剛性コア上で製造される。なお、これら米国特許を参照により引用し、これらの開示内容を本明細書の一部とする。最終構造によって必要とされる順序に従って、タイヤの構成要素の全ては、このコアに張り付けられ、そしてこれらの最終位置に直接配置され、この場合、製造プロセスのどの時点でもシェーピングが行われない。補強要素は、前もって被着されている配合ゴム上に個々に位置決めされる。詳細については、読者は、米国特許第４８０４４３６号明細書、同第４９６３２０７号明細書及び同第５１８５０５１号明細書を参照されたい。なお、これら米国特許を参照により引用し、これらの記載内容を本明細書の一部とする。硬化は、コア上で行われ、コアは、加硫段階の実施後でしか取り外されない。]
[0017] 変形例として、第１の配合ゴム層及び第２の配合ゴム層を最も近くに位置する補強層の補強要素から分離する第３の配合ゴム層を提供しても良い。この形態は、タイヤが従来の製造プロセスにより製造されなければならない場合に特に有利である。非常に高い弾性率を備えた配合ゴムのシートがクラウン補強層を形成しているプライ相互間に位置決めされる。この結果、互いに異なる弾性率を備えた複数種類の配合ゴムを含むこれらプライをカレンダー掛け（圧延）する必要性が回避される。]
[0018] 変形例によれば、１つの第１の配合ゴム層及び２つの第２の配合ゴム層は、クラウン補強材の半径方向最も内側の補強層の半径方向内側に配置される。]
[0019] 第２の有利な実施形態によれば、タイヤは、クラウン補強材の半径方向外側に配置されたたが掛け補強材を更に有し、たが掛け補強材は、周方向に差し向けられた少なくとも１つの補強要素で形成されている。このたが掛け補強材の存在により、タイヤの偏平化及び高い走行速度でのその幾何学的安定性を一段と向上させることができる。]
[0020] この実施形態の変形例によれば、１つの第１の配合ゴム層及び２つの第２の配合ゴム層は、たが掛け補強材の半径方向外側に配置される。]
[0021] この実施形態の別の変形例によれば、１つの第１の配合ゴム層及び２つの第２の配合ゴム層は、たが掛け補強材とクラウン補強材の半径方向最も外側の補強層との間に半径方向に配置される。]
[0022] これら実施形態及びこれらの互いに異なる変形例の全ては、カーカス補強材がクラウン全体を横切って軸方向に延びるタイヤに利用できる。特に、１つの第１の配合ゴム層及び２つの第２の配合ゴム層をクラウン補強材とカーカス補強材との間に半径方向に配置するのが良い。これらは又、カーカス補強材がクラウン全体の下に延びてはいないタイヤにも利用できる。この場合、「カーカス補強材の半径方向外側」という表現は、当然のことながら、「各サイドウォール内に位置するカーカス補強材の部分の半径方向最も外側の端部の半径方向位置の半径方向外側にある半径方向位置を有する」と理解される。]
[0023] 当然のことながら、互いに異なる実施形態を互いに組み合わせることが可能である。]
[0024] 有利には、選択される実施形態がどのようなものであれ、各第１の配合ゴム層の軸方向端とクラウン補強材の最も近くに位置する軸方向端との間の軸方向距離は、１０ｍｍを超え、好ましくは２０ｍｍを超える。試験結果の示すところによれば、タイヤの耐久性は、非常に高い弾性率の配合ゴムを軸方向端部の近くに配置するとかなり減少した。]
[0025] 第１の実施形態を具体化する場合、クラウン補強材の補強層は、全てが同一の軸方向幅を有しているわけではなく、各第１の層の軸方向端とクラウン補強材の最も小さな軸方向幅の補強層の最も近くに位置する軸方向端との間の軸方向距離は、１０ｍｍを超え、好ましくは２０ｍｍを超えるようにすることが、同じ理由で（即ち、タイヤの耐久性という面で）有利である。]
図面の簡単な説明

[0026] 先行技術のタイヤを示す図である。
先行技術のタイヤの部分斜視図である。
本発明の実施形態としての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タイヤ及び基準タイヤから得られた結果を示す図である。
本発明の実施形態としてのタイヤ及び基準タイヤから得られた結果を示す図である。]
実施例

[0027] 「半径方向」又は「ラジアル」という用語を用いる場合、当業者であればこの用語の数種類の互いに異なる使用法を区別することが必要である。まず最初に、この表現は、タイヤの半径を意味している。箇所Ｐ１が箇所Ｐ２の「半径方向内側」（又は箇所Ｐ２の「内側で半径方向に」）位置するのはこの意味であり、ただし、Ｐ１が箇所Ｐ２よりもタイヤの回転軸線の近くに位置することを条件とする。これとは逆に、箇所Ｐ３が箇所Ｐ４よりもタイヤの回転軸線から見ていっそう遠くに位置している場合、箇所Ｐ４の「半径方向外側」（又は箇所Ｐ４の「外側で半径方向に」）位置すると呼ばれる。小さな直径（又は大きな直径）の方向に前進する場合、「半径方向内側に（又は、外側に）」前進すると呼ばれる。「半径方向最も内側」及び「半径方向最も外側」という表現は、類推して用いられる。このような用語のこの意味は、半径方向距離との関連においても当てはまる。]
[0028] 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周方向と８０°以上且つ９０°以下の角度をなす場合に「半径方向」と呼ばれる。具体的に説明すると、本明細書においては、「細線」という用語は、非常に一般的な意味に理解されるべきであり、ゴムとの結合性を促進するための細線又は表面処理剤を形成する材料とは無関係に、モノフィラメント、マルチフィラメント、ケーブル、ヤーン又は等価な組立体の形態の細線を含む。]
[0029] 最後に、「半径方向断面」という表現は、タイヤの回転軸線を含む平面に沿う断面であると理解される。]
[0030] 「軸」方向は、互いの回転軸線に平行な方向である。箇所Ｐ５は、これが箇所Ｐ６よりもタイヤの中央平面の近くに位置する場合、箇所Ｐ６の「軸方向内側」に（又は箇所Ｐ６の「内側で軸方向に」）位置すると呼ばれる。これとは逆に、箇所Ｐ７は、これが箇所Ｐ８よりもタイヤの中央平面から見て遠くに位置する場合、箇所Ｐ８の「軸方向外側」に（又は箇所Ｐ８の「外側で軸方向に」）位置すると呼ばれる。タイヤの「中央平面」は、タイヤの回転軸線に垂直であり且つ各ビードの環状補強構造体から遠くにのところに位置する平面である。]
[0031] 「周」方向（又は円周方向）は、タイヤの半径方向と軸方向の両方に垂直な方向である。]
[0032] ２つの補強要素は、これら２つの補強要素相互間のなす角度が２０°以下である場合、本明細書では「平行」と呼ばれる。]
[0033] 本明細書の開示の範囲内において、「配合ゴム」という表現は、少なくとも１種類のエラストマー及び充填剤を含むゴムコンパウンドを意味している。]
[0034] 配合ゴムの「弾性率」は、１９９８のＡＳＴＭ規格Ｄ４１２に準拠したトラクションにおいて得られた割線弾性率であると理解され、即ち、“ＭＡ１０”で示されると共にＭＰａ（１９９９年のＡＳＴＭ規格Ｄ１３４９に準拠した標準温度及び湿度条件）で表された１０％伸び率における見かけの割線弾性率は、２回目の伸び（即ち、適合サイクル後）で測定される。この弾性率は、圧縮の際に得られる弾性率とは区別される場合があり、その値は、一般に、伸びの際に得られる弾性率とは関連性がない。]
[0035] 配合ゴムの層が補強層の補強要素と「接触状態」にあるという場合、補強要素の外周部のうちの少なくとも一部分が配合ゴムと密な接触状態にあるということは理解されなければならない。補強要素が被膜を有する場合、「接触」という表現は、配合ゴムと密な接触状態にあるのがこの被膜の外周部であるということを意味している。]
[0036] 図１は、先行技術のタイヤ１０を概略的に示している。タイヤ１０は、取り付けリム（図示せず）に接触するよう構成された２つのビード２０と、ビードの半径方向外側の延長部として設けられた２つのサイドウォール３０とを有し、２つのサイドウォールは、クラウン補強材（図１では見えない）を含むクラウン内で互いに接合されており、クラウン補強材の上にはトレッド４０が載っている。] 図１
[0037] 図２は、先行技術の別のタイヤ１０の部分斜視図であり、タイヤの種々のコンポーネントを示している。タイヤ１０は、不透性の配合ゴムで作られた内側ライナ５０、配合ゴムで被覆された細線６１を含むカーカス補強材６０及び各々が環状補強構造体７０を備えた２つのビード２０を有し、これら環状補強構造体７０は、タイヤ１０をリム（図示せず）上に維持している。タイヤ１０は、２つのプライ８０，９０を含むクラウン補強材を更に有する。プライ８０，９０は各々、各層中において互いに平行な細線状補強要素８１，９１で補強され、１つの層の補強要素は、他方の層の補強要素に対して横方向に延び、周方向と１０°〜７０°の角度をなしている。タイヤは、これらの補強材の半径方向外側に配置されたたが掛け補強材１００を更に有し、このたが掛け補強材は、周方向に差し向けられると共に螺旋に巻かれた補強要素１０１で作られている。トレッド４０がたが掛け補強材上に配置され、路面とのタイヤ１０の接触を保証するのは、このトレッド４０である。] 図２
[0038] 図３〜図１９は、本発明の実施形態としてのタイヤの一部を半径方向断面で示している。中央平面１５０（点線で示されている）からサイドウォールの半径方向外側端部まで延びるクラウンの半分だけが示されている。クラウンは、好ましくは、中央平面１５０に関して対照であるが、これは、本発明を限定するものではない。タイヤを偏平化する問題とは別に、ゴム配合物の層の幾何学的形状及び／又は性状及び／又は補強要素の配置がクラウンの一方の半部と他方の半部とでは異なるクラウンを提供するためのもっともな理由が存在する。図示のクラウンは、各々が複数本の細線状補強要素８１，９１を含む２つの補強層を有し、これら補強要素８１，９１は、各層中において互いに平行であり、１つの層の補強要素は、他の層の補強要素に対して横方向に延び、周方向と１０°〜７０°の角度をなしている。] 図１０ 図１１ 図１２ 図１３ 図１４ 図１５ 図１６ 図１７ 図１８ 図１９
[0039] 図３〜図１７は全て、周方向に差し向けられた補強要素１０１で作られたたが掛け補強材を有するタイヤを示しているが、このことは、本明細書においては、本発明の必要不可欠な特徴を意味しているわけではなく、本発明の目的のうちの１つは、このようなたが掛け補強材をオプションとして作るということにあることは注目されるべきである。] 図１０ 図１１ 図１２ 図１３ 図１４ 図１５ 図１６ 図１７ 図３ 図４
[0040] 図３〜図６は、弾性率が５０ＭＰａ以上の配合ゴムの単一の第１の層１１１を有するタイヤを示している。この第１の層１１１は、タイヤの中央平面１５０から中央平面の両側で軸方向外側に中央平面から軸方向距離Ｄｐ（図３に示されている）のところまで延び、軸方向距離Ｄｐは、中央平面からクラウン補強材の軸方向端までの軸方向距離Ｄａ（図３に示されている）よりも小さい。第１の層１１１の軸方向外側の延長部として、中央平面の両側に、弾性率が２０ＭＰａ以下の配合ゴムの第２の層１２１が設けられている、層１１１，１２１の隣り合う端部は、互いに係合状態にある。] 図３ 図４ 図５ 図６
[0041] 図３は、第１の層１１１及び第２の層１２１が補強要素８１により形成されたクラウン補強材の半径方向最も内側の補強層の半径方向内側に配置された本発明の変形例を示している。理解できることとして、第１の層１１１と第２の層１２１は両方とも、この補強層の補強要素８１と接触状態にある。補強要素８１，９１により形成された補強層相互間及び補強要素９１，１０１相互間の空間は、弾性率が２０ＭＰａ未満の配合ゴムの層１３２，１３３で満たされている。これは、たが掛け補強材をトレッド４０から分離する配合ゴムの層１３４の場合にもいえる。] 図３
[0042] 図４は、第１の層１１１及び第２の層１２１が２つの補強層相互間に配置された変形例を示している。] 図４
[0043] 図５は、第１の層１１１及び第２の層１２１が補強要素９１で形成されたクラウン補強材の半径方向最も外側の補強層と補強要素１０１により形成されたたが掛け補強材との間に配置されているタイヤを示している。] 図５
[0044] 最後に、図６に示されているタイヤでは、第１の層１１１及び第２の層１２１は、補強要素１０１で形成されたたが掛け補強材とトレッド４０との間に配置されている。] 図６
[0045] 図７〜図１２は、非常に高い弾性率の２つの第１の層１１１，１１２及び２つの第２の層１２１，１２２（図示されていないクラウンの第２のもう半分を考慮に入れた場合には４つの第２の層）がクラウン内に設けられている場合に想定可能な互いに異なる場合に対応している。] 図１０ 図１１ 図１２ 図７ 図８ 図９
[0046] ２つの層は、図７、図１０及び図１２の場合と同様、互いに隣接して位置しても良く、又は、弾性率の低い配合ゴムの１つ又は２つの層（図８の層１３２、図９の層１３２，１３３、図１１の層１３３）によって互いに分離されても良い。] 図１０ 図１１ 図１２ 図７ 図８ 図９
[0047] ２つの第１の層１１１，１１２が必ずしも同一の軸方向幅を有する必要がないということは注目されよう。タイヤの設計者は、この場合、特定の要件に合わせてクラウンの剛性を調節することができる自由度を有している。このような剛性は、第１及び第２の層１１１，１１２の軸方向幅によって影響を受ける。しかしながら、これら第１の層のうちの１つ又は２つ以上を隣接の補強要素の軸方向端部の近すぎるところに配置することは、回避されるべきである（即ち、１０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍの最小軸方向距離を維持すべきである）。]
[0048] クラウンの中心を一層剛性化することが望ましい場合、図１３〜図１６に示されているように、層１２１〜１２３と境を接した状態で３つの第１の層１１１〜１１３を設けるのが良い。３つの第１の層１１１〜１１３は、必ずしも同一の軸方向幅を有する必要はない。] 図１３ 図１４ 図１５ 図１６
[0049] 図１７は、各々が層１２１〜１２４と境を接した状態の弾性率が非常に高い４つの第１の層１１１〜１１４を有すタイヤを示している。４つの第１の層１１１〜１１４は、必ずしも同一の軸方向幅を有する必要はない。] 図１７
[0050] 図３〜図１７に示されているタイヤでは、１つ又は複数の第１の層及び第２の層は、隣接の補強層の補強要素と接触状態にある。この形態は、特にそれ自体“Ｃ３Ｍ”という名称で知られている特定の製造プロセスを用いて容易に得ることができ、このようなプロセスでは、補強要素は、あらかじめ被着されている配合ゴム上に個々に配置される。しかしながら、本発明は、この種の構造には限定されない。本発明は又、補強層の補強要素が低い弾性率（代表的には、１０ＭＰａ以下）の配合ゴム中に埋め込まれた変形例を含む。この形態は、タイヤが従来の製造プロセスにより製造されなければならない場合に好ましい。非常に高い弾性率を備えた配合ゴムのシートがクラウン補強材の層を形成しているプライ相互間に位置決めされる。その結果、非常に高い弾性率を備えた配合ゴムを含むこれらプライをカレンダー掛けする必要はない。] 図１０ 図１１ 図１２ 図１３ 図１４ 図１５ 図１６ 図１７ 図３ 図４
[0051] 図１８は、この実施形態に対応したタイヤを示している。第１の配合ゴム層１１１は、各々が配合ゴム１３２，１３３中に埋め込まれた補強要素８１，９１で形成された２つのプライ１４２，１４３相互間にサンドイッチされ、このような配合ゴム１３２，１３３の弾性率は、１５ＭＰａ未満である。その結果、一方において第１の層１１１と第２の層１２１は、互いに接触せず、他方において補強要素８１，９１は互いに接触しない。プライ１４２，１４３の一部をなすゴムは、このような接触を阻止する。] 図１８
[0052] また、図１８に示されているタイヤは、図１９に示されているタイヤと同様、たが掛け補強材を有していないことが注目されよう。図１９のタイヤは、クラウンが周方向補強要素１０１を有していないということを除き、あらゆる点において図８のタイヤに似ている。] 図１８ 図１９ 図８
[0053] 表Ｉは、一例として、非常に高い弾性率の第１の層として使用できる６種類の互いに異なる配合ゴムＭ１〜Ｍ５の組成を記載している。この組成は、ｐｃｅ（「重量部パーセントエラストマー」）、即ち１００重量部エラストマー当たりの重量部で提供される。対応の弾性率ＭＡ１０も又示されている。]
[0054] 〔表１〕
ｐｃｅで表された部
Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｍ４ Ｍ５
ＮＲ［１］ １００ １００ １００ ５０ ５０
ＳＢＲ［２］ ‐ ‐ ‐ ５０ ５０
Ｎ３３０［３］ ７９ ７９ ７９ ７５ ７５
パラフィン油３ ３ ３ ‐ ‐
エポキシ樹脂‐ ‐ ‐ ３ ３
ステアルアミド‐ ‐ ‐ 1.5 1.5
酸化防止剤（６ＰＰＤ）［４］ 1.5 1.5 1.5 1.9 1.9
ナフテン酸コバルト３ ３ ３ 3.5 3.5
ステアリン酸0.6 0.6 0.6 1.5 1.5
ＺｎＯ 8.5 8.5 8.5 ９ ９
ジフェニルオルプロパン７ ７ ７ ３ ３
ホルモフェノール樹脂１１ １５ １９ ９ １２
ＨＭＴ［５］ 2.65 3.6 4.6 ‐ ‐
Ｈ３Ｍ［６］ 5.56 5.56 5.56 11.1 11.1
硫黄2.1 9.8 7.8 11.1 15.1
促進剤（ＴＢＢＳ）［７］ 0.95 2.1 2.4 1.4 1.9
ＭＡ１０ ７１ １１１ ９４ ７０ ８３
表Ｉ]
[0055] 表Ｉの備考‐：
［１］天然ゴム
［２］ ２６％スチレン、２５％１‐２ポリブタジエン単位及び４５％トランス１‐４ポリブタジエン単位（Ｔｇ＝−４８℃）
［３］カーボンブラックシリーズ３３０（ＡＳＴＭ）
［４］ Ｎ‐（１，３‐ジメチルブチル）‐Ｎ′‐フェニル‐Ｐ‐フェニレンジアメン
［５］ヘキサメチレンテトラミン
［６］ヘキサメトキシメチルメラミン
［７］ Ｎ‐ｔ‐ブチル‐２‐ベンゾチアジルスルフェンアミド]
[0056] 弾性率が非常に高い層は、好ましくは、少なくとも１つのジエンエラストマー、強化充填剤及び架橋系を基材としている。]
[0057] 「ジエン」エラストマー（ゴム）という用語は、公知のように、少なくとも部分的に（即ち、ホモポリマー又はコポリマー）共役状態であるにせよそうでないにせよいずれにせよ、ジエンモノマー、即ち２つの二重炭素‐炭素結合を有するモノマーで作られたエラストマーとして理解される。用いられるジエンエラストマーは、好ましくはポリブタジエン（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、合成ポリイソプレン（ＩＲ）、ブタジエン‐スチレンコポリマー（ＳＢＲ）、イソプレン‐ブタジエンコポリマー（ＢＩＲ）、イソプレン‐スチレンコポリマー（ＳＩＲ）、ブタジエン‐スチレン‐イソプレンコポリマー（ＳＢＩＲ）及びこれらエラストマーの混合物から成る群から選択される。]
[0058] 好ましい一実施形態は、「イソプレン」エラストマー、即ち、イソプレンホモポリマー又はコポリマー、換言すると天然ゴム（ＮＲ）、合成ポリイソプレン（ＩＲ）、異なるイソプレンコポリマー及びこれらエラストマーの混合物の群から選択されたジエンエラストマーを用いる。]
[0059] イソプレンエラストマーは、好ましくは、天然ゴム又は合成シス‐１，４ポリイソプレンで作られる。これら合成ポリイソプレンのうち、好ましくは、９０％よりも高い、より好ましくは９８％よりも高いシス‐１，４結合の含有量（モル％）を有するポリイソプレンが用いられる。別の好ましい実施形態によれば、ジエンエラストマーは、全体が又は一部が、結合剤として用いられる別のジエンエラストマー、例えばＳＢＲ（Ｅ‐ＳＢＲ又はＳ‐ＳＢＲ）エラストマーを含むのが良く、このようなジエンエラストマーは、例えばＢＲ型の異なるエラストマーとのブレンドの状態で又はブレンドされていない状態で用いられる。]
[0060] また、ゴムの組成は、タイヤの製造に用いられるゴム母材中に用いられる従来型添加剤のうちの全て又は幾つか、例えば補強充填剤、例えばカーボンブラック又は無機充填剤、例えばシリカ、無機充填剤用の結合剤、抗老化剤、酸化防止剤、可塑剤又はエキステンダー油（エキステンダー油は、芳香性のものであれ非芳香性のものであれいずれでも良い）（特に、高い又は好ましくは低い粘度の例えばナフテン系又はパラフィン系の非常に僅かな芳香性の油又は非芳香性の油、ＭＥＳ又はＴＤＡＥ油、３０℃よりも高いＴｇの可塑化樹脂）、未硬化状態の組成物の処理性を容易にする作用剤、粘着性不用樹脂、硫黄か硫黄及び／又は過酸化物供与体かのいずれかを主成分とする架橋系、促進剤、加硫活性化剤又は遅延剤、抗加硫戻り剤、メチレン受容体及びメチレン供与体、例えばＨＭＴ（ヘキサメチレンテトラミン）又はＨ３Ｍ（ヘキサメトキシメチルメラミン）、強化用樹脂（例えば、レスルシノール又はビスマレイミド）、金属塩系、例えば特にコバルト塩又はニッケル塩の公知の接着増進系を含むのが良い。]
[0061] 組成物は、当業者には周知の２つの連続した調製ステップ、即ち、最高１１０℃〜１９０℃の最大温度、好ましくは１３０℃〜１８０℃の温度までの高い温度での最初の熱機械的混練ステップ（「非生産的」ステップと呼ばれている）を実施し、次に、低い温度、代表的には１１０℃未満の温度での次の機械的ステップ（「生産的」ステップと呼ばれている）を実施することにより適当なミキサ内で製造され、この次の生産的ステップは、架橋系が組み込まれる仕上げステップである。]
[0062] 一例を挙げると、非生産的ステップは、数分（例えば、２分〜１０分）の単一の熱機械的段階で実施され、このような熱機械的段階中、架橋系又は加硫系を除き、必要な全ての基本的成分及び他の添加剤を適当なミキサ、例えば従来型密閉式ミキサ内に導入する。このようにして得られた混合物を冷却した後、次に、加硫系を低温（例えば、３０℃〜１００℃）に維持された外部ミキサ、例えばロールミル中に導入する。集成物を数分間（例えば、５分間〜１５分間）混合する（生産的ステップ）。]
[0063] このようにして得られた最終組成物を例えば特性付けのためのシート又はプレートの形態でカレンダー掛けし（即ち、種々の試験を用いてゴムの質をチェックするために）又は押し出して本発明の実施形態としてのタイヤで用いられる弾性率が非常に高い配合ゴムの１つ又は複数の層を形成する。]
[0064] 次に加硫（又は硬化）を一般に１３０℃〜２００℃の温度で好ましくは圧力下で十分な時間をかけて公知の仕方で実施することができ、このような時間は、特に硬化温度、採用した加硫システム及び関連の組成物の加硫の反応速度論的特徴に応じて５分〜９０分までの様々であって良い。]
[0065] 本発明の実施形態としてのタイヤから得られた結果が図２０及び図２１に示されている。これら結果は、サイズ２２５／４０Ｒ１８のタイヤから得られたものである。用いたタイヤは、“Ｍ１”組成物（表Ｉ参照）の非常に高い弾性率の第１の層を含む図４に示されている構造に近い構造を有していた。このタイヤを基準タイヤ“Pilot Sport ２”と比較したが、この基準タイヤは、非常に高い弾性率の層を備えておらず、クラウンの中央部分に追加のたが掛け補強材を備えていた。中央リブ上に心出しされたこの追加のたが掛け補強材は、幅が２×１０ｍｍであった。このたが掛け補強材は、１．２ｍｍのピッチで位置決めされたポリエステルケーブル２２０×３（２２０テックスの３本のストランド）で作られたものであった。この追加のたが掛け補強材及び非常に高い弾性率の層に関する差とは別に、これら比較試験において用いられたタイヤは、次の事項について同一のものであった。
クラウン補強材の配合ゴム：１０％の割線弾性率：１２ＭＰａ
クラウン補強材の補強要素：１．８ｍｍのピッチで位置決めされたケーブル６．２３（各ストランドの各々の直径が０．２３ｍｍの３×２ストランド）
周方向に対する補強要素の角度：±３０°
たが掛け補強材：１ｍｍのピッチで位置決めされた外寸が０．７９ｍｍのハイブリッドケーブル（１６７テックスのアラミドの２本のストランド及び１４０テックスのナイロンの１本のストランド）] 図２０ 図２１ 図４
[0066] 図２０は、ドリフトスラストに関する利益の状態を示している。このグラフ図は、タイヤの荷重Ｚの関数としてコーナリング剛性Ｄの推移を示している。●（黒塗りの丸印）は、本発明のタイヤから得られた結果に対応し、○（白抜きの丸印）は、基準タイヤから得られた結果に対応している。理解されるように、非常に高い弾性率の層が設けられていることにより、大きな荷重の際のスラストが非常に大幅に向上している。換言すると、本発明のタイヤは、これが車両に取り付けられて転動する際、ステアリングホイールの迅速な回転に迅速に応答し、これは、追加の中央たが掛け補強材が設けられていないにもかかわらずそうである。] 図２０
[0067] 図２１は、タイヤの偏平化の際の非常に高い弾性率の層が設けられていることによる作用効果を示している。この場合も又、●は、本発明のタイヤから得られた結果に対応し、○は、基準タイヤから得られた結果に対応している。このグラフ図は、クラウン上の軸方向位置Ｌの関数としてのｘ、σｘで表された応力（即ち、タイヤの前方方向の力をタイヤにより路面に対して提供された表面積で除算した値）を示している。非常に高い弾性率の配合ゴムの存在により、接触領域の幅内における力の向上した分布が可能である。換言すると、インフレート状態のタイヤの輪郭形状が偏平化され、その結果、特に駆動アクスルに取り付けられているタイヤに関し、クラウンの中央のところでの軽摩耗（モータウェイ型）において相当な利益が得られる。注目されるべきこととして、たが掛け補強材を基準タイヤから単に取り去った場合、曲線は、σｘの大きな値にオフセットされ（クラウンの中央において０．５バールのオーダ）、このことは、クラウンの不規則な摩耗に対して極めてマイナスの影響を及ぼした。非常に高い弾性率の配合ゴムの層を設けることにより、クラウンの幅全体にわたって極めて小さく且つ良好な分布状態の応力レベルに戻ることができる。] 図２１
[0068] 表ＩＩは、本発明の同一のタイヤと基準タイヤを比較することにより得られた別の結果の概要を記載している。]
[0069] 〔表２〕
本発明のタイヤ基準タイヤ
最高速度（ｋｍ／時） ３３１±４ ３３２
劈開なしの耐久性（ｋｍ） ４００００ ４００００
６０ｋｍ／時における「隋力走行（Coast by）」
ノイズ（ｄＢ（Ａ）） ７０．９±０．７ ６９．７
８０ｋｍ／時における「堕力走行（Coast by）」
ノイズ（ｄＢ（Ａ）） ７５．３±０．８ ７３．７
９０ｋｍ／時でのＣＲＲ（ｋｇ／ｔ） １１．０±０．１４ １０．６
表ＩＩ]
[0070] 高速での走行時における耐久性は、各タイヤにタイヤが壊れるまで所定のレベルに応じて速度の漸次増大を及ぼすことにより増強する。「最高速度」は、破壊前に達した最高速度である。得られた結果により確かめられることとして、本発明のタイヤは、基準タイヤと実質的に同一の「最高速度」を得ており、これは、追加の中央たが掛け補強材が設けられていないにもかかわらずそうである。]
[0071] この観察結果は、「劈開なしの耐久性」で得られた結果によって裏付けられている。これら試験において、タイヤは、フライホイール上において、９９０ｄａＮの過剰荷重、２．８バールのインフレーション及び−２℃のキャンバで転動している。このタイヤは、この全走行距離に至る前にもしこのタイヤが破壊されなければ、４０，０００ｋｍの距離を走行し、次に、クラウンの状態（ケーブルの破断、劈開の開始等）を吟味した。この場合、本発明のタイヤと基準タイヤの両方は、それほどの損傷なく４０，０００ｋｍに達した。]
[0072] 上述したように、当業者がタイヤクラウン中に非常に高い弾性率の配合ゴムを用いるのを思いとどまらせる理由のうちの１つは、このように合成化されたクラウンによって生じるノイズが増大することが予想されることにある。しかしながら、驚くべきことに、この欠点は、「堕力走行（coast by）」ノイズの結果が示すように、懸念した程度よりもそれほど顕著ではない。「堕力走行」ノイズは、中間等級のモータウェイ型道路上における一定速度での車両の通過によって受ける音響による不快感を表しており、車両は、伝導装置がニュートラルの状態で、エンジンをオフに切り替えた状態で標準化された測定領域（国際規格ISO DIS 10 844）にわたり所与の速度で通過するようになっており、マイクロフォンがノイズレベルをｄＢ（Ａ）で記録する。]
[0073] 最後に、表ＩＩは、非常に高い弾性率の配合ゴムの使用が転がり抵抗を僅かに劣化させることを示している。転がり抵抗係数（ＣＲＲ）は、次式によって定義される。
〔数１〕
ＣＲＲ＝ＦＲＲ／Ｚ
上式において、ＦＲＲは、安定した速度で表面上を転動しているタイヤの回転に抵抗する転がり抵抗の力を示し、Ｚは、タイヤの荷重を示している。この係数は、走行速度で決まる。９０ｋｍ／時では、本発明のタイヤは、基準タイヤに対して約４％だけ大きいＣＲＲ係数を有する。この結果は、驚くべきことではない。というのは、非常に高い弾性率の配合ゴムは、ヒステリシスが必然的に高いからである。]
[0074] 以上要約すると、クラウン中への非常に高い弾性率の配合ゴムの使用により、タイヤのコーナリング剛性とその偏平化の両方を向上させることができると共に優れた耐久性が保持され、これら利点は、ノイズの僅かな劣化及び転がり抵抗の係数の僅かな劣化を犠牲にして得られている。この結果、本発明により、特に高速で用いられるよう設計された乗用車用のタイヤに関し非常に有利な性能の妥協点を見出すことができる。]

权利要求:

請求項1
タイヤであって、取り付けリムに接触するよう構成された２つのビード（２０）を有し、前記ビードの半径方向外側の延長部として設けられた２つのサイドウォール（３０）を有し、前記２つのサイドウォールは、クラウン内で互いに接合されており、前記クラウンは、２つの軸方向端相互間で軸方向に延びるクラウン補強材（８０，９０）を有し、前記クラウン補強材の上にはトレッド（４０）が載っており、複数本のカーカス補強要素（６１）を含むカーカス補強材（６０）を有し、前記カーカス補強材は、前記２つのビード内に繋留されると共に前記サイドウォールを横切って前記クラウンまで延び、前記クラウンは、前記トレッドの半径方向内側に且つ前記カーカス補強材の半径方向外側に、弾性率が５０ＭＰａ以上の配合ゴムの少なくとも１つの第１の層（１１１〜１１４）を含み、前記第１の配合ゴム層は、前記タイヤの中央平面（１５０）から前記中央平面の両側で軸方向外側に前記中央平面から軸方向距離（Ｄｐ）のところまで延び、前記軸方向距離（Ｄｐ）は、前記中央平面から前記クラウン補強材の軸方向端までの軸方向距離（Ｄａ）よりも小さく、前記第１の配合ゴム層の軸方向外側の延長部として、前記中央平面の両側に、弾性率が２０ＭＰａ以下の配合ゴムの第２の層（１２１〜１２４）が設けられている、ことを特徴とするタイヤ。
請求項2
前記第１の配合ゴム層（１１１〜１１４）の弾性率は、１００ＭＰａ以上である、請求項１記載のタイヤ。
請求項3
前記クラウン補強材は、各々が複数本の細線状クラウン補強要素（８１，９１）を含む少なくとも２つの補強層（８０，９０）から成り、前記クラウン補強要素は、各層中において互いに平行であり、１つの層の前記補強要素は、他方の層の前記補強要素に対して横方向に延びると共に周方向と１０°〜７０°の角度をなし、前記第１の配合ゴム層（１１１〜１１４）及び前記第２の配合ゴム層（１２１〜１２４）は、前記補強層のうちの少なくとも２つの間に配置されている、請求項１又は２記載のタイヤ。
請求項4
前記クラウン補強材の前記補強層の個数は、３以上であり、前記第１の配合ゴム層（１１１〜１１４）及び前記第２の配合ゴム層（１２１〜１２４）は、隣接の補強層の各対相互間に配置されている、請求項３記載のタイヤ。
請求項5
前記第１の配合ゴム層（１１１〜１１４）及び前記第２の配合ゴム層（１２１〜１２４）は、前記隣接の補強層の前記補強要素（８１，９１）と接触状態にある、請求項３又は４記載のタイヤ。
請求項6
第３の配合ゴム層（１４２，１４３）が前記第１の配合ゴム層（１１１〜１１４）及び前記第２の配合ゴム層（１２１〜１２４）を最も近くに位置する補強層の前記補強要素（８１，９１）から分離している、請求項３又は４記載のタイヤ。
請求項7
前記クラウン補強材の半径方向外側に配置されたたが掛け補強材（１００）を更に有し、前記たが掛け補強材は、周方向に差し向けられた少なくとも１つの補強要素（１０１）で形成されている、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のタイヤ。
請求項8
１つの前記第１の配合ゴム層（１１１）及び２つの前記第２の配合ゴム層（１２１）は、前記たが掛け補強材の半径方向外側に配置されている、請求項７記載のタイヤ。
請求項9
前記クラウン補強材の半径方向外側に配置されたたが掛け補強材（１００）を更に有し、前記たが掛け補強材は、周方向に差し向けられた少なくとも１つの補強要素（１０１）で形成され、１つの前記第１の配合ゴム層（１１１）及び２つの前記第２の配合ゴム層（１２１）は、前記たが掛け補強材（１００）と前記クラウン補強材の半径方向最も外側の補強層（９０）との間に半径方向に配置されている、請求項３記載のタイヤ。
請求項10
１つの前記第１の配合ゴム層（１１１）及び２つの前記第２の配合ゴム層（１２１）は、前記クラウン補強材の半径方向最も内側の補強層（８０）の半径方向内側に配置されている、請求項３若しくは９又は請求項３に従属した請求項４ないし８のいずれか１項に記載のタイヤ。
請求項11
前記カーカス補強材（６０）は、前記クラウン全体を軸方向に横切って延び、１つの前記第１の配合ゴム層（１１１）及び２つの前記第２の配合ゴム層（１２１）は、前記クラウン補強材（８０）と前記カーカス補強材との間に半径方向に配置されている、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のタイヤ。
請求項12
各第１の配合ゴム層（１１１〜１１４）の前記軸方向端と前記クラウン補強材の最も近くに位置する軸方向端との間の軸方向距離は、１０ｍｍを超える、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のタイヤ。
請求項13
前記クラウン補強材の前記補強層（８０，９０）は、全てが同一の軸方向幅を有しているわけではなく、各第１の層の前記軸方向端と前記クラウン補強材の最も小さな軸方向幅の前記補強層の前記最も近くに位置する軸方向端との間の軸方向距離は、１０ｍｍを超える、請求項１２又は３記載のタイヤ。