(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤであって、
ホイールリム（５）と接触関係をなすよう設計されている２つのビード（２０）であって、各ビードが少なくとも１つの環状補強構造体（７０）を有するビードと、
前記ビードを半径方向外方に向かう延長する２つのサイドウォール（３０）であって、トレッド（４０）を載せたクラウン補強材（８０，９０，１００）を含むクラウンに合体する２つのサイドウォールと、
前記ビードから前記サイドウォールを通って前記クラウンまで延びる少なくとも１本のカーカス補強材（６０）を備え、前記カーカス補強材は、複数本のカーカス補強要素を含み、前記カーカス補強材は、各ビード内に到来部分（６１）及び巻き上げ部分（６２）を形成するように前記環状補強構造体周りの上曲がり部によって前記２つのビード内に繋留され、各巻き上げ部分は、半径方向外側に向かって前記ビードの前記環状補強構造体の前記半径方向最も内側の箇所（７１）から半径方向距離ＤＲＲのところに位置する端（６３）まで延び、前記半径方向距離ＤＲＲは、前記タイヤの半径方向高さＨの１５％以上であり、
各ビードは、ビードフィラー（１１０）を有し、前記ビードフィラーは、前記環状補強構造体の半径方向外側に位置すると共に少なくとも部分的に前記カーカス補強材の前記到来部分と前記巻き上げ部分との間に配置され、前記ビードフィラーは、前記ビードの前記環状補強構造体の前記半径方向最も内側の箇所（７１）の半径方向外側に該箇所から半径方向距離ＤＲＢにわたって延び、前記半径方向距離ＤＲＢは、前記タイヤの前記半径方向高さＨの２０％以上であり、
各ビードは、前記カーカス補強材と前記ビードフィラーの両方の軸方向外側に配置された外側バンド（１２０）を更に有し、各外側バンドは、前記ビードの前記環状補強構造体の前記半径方向最も内側の箇所（７１）から距離ＤＲＩのところに位置した半径方向内端（１２１）から半径方向外端（１２２）まで半径方向外側に向かって延び、ＤＲＩは、前記タイヤの前記半径方向高さＨの２０％以下であり、前記外側バンドの前記半径方向外端（１２２）から前記外側バンドの前記半径方向内端（１２１）までの前記半径方向距離ＤＲＬは、前記タイヤの前記半径方向高さＨの２５％以上であり、
前記外側バンド（１２０）は、１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共に
Ｇ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａ
であるような粘性モジュラスＧ″を有するゴムコンパウンドで作られ、前記弾性モジュラス及び前記粘性モジュラスは、２３℃で測定される、
ことを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
前記ビードフィラー（１１０）は、１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共に
Ｇ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａ
であるような粘性モジュラスＧ″を有するゴムコンパウンドで作られ、前記弾性モジュラス及び前記粘性モジュラスは、２３℃で測定される、
請求項１記載のタイヤ。
【請求項３】
１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共に
Ｇ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａ
であるような粘性モジュラスＧ″を有するゴムコンパウンドの部分は、任意の半径方向断面で見て、前記カーカス補強材（６０）の前記到来部分（６１）に垂直な前記方向（１５０）と前記ゴムコンパウンドの前記部分との交差長さに相当した厚さＥ（ｒ）を有し、ｒは、前記カーカス補強材の前記到来部分に垂直な前記方向と前記カーカス補強材との交点から前記環状補強構造体（７０）の前記半径方向最も内側の箇所（７１）までの距離であり、前記厚さＥ（ｒ）は、前記距離ｒの関数として変化し、前記タイヤの前記半径方向高さＨの１５％以上且つ５０％以下の距離ｒの範囲内において、前記厚さの変化率
0005420676.tif 000007
は、少なくとも５ｍｍにわたって−０．２５ｍｍ／ｍｍ以下である、
請求項１又は２記載のタイヤ。
【請求項４】
アスペクト比Ｅｍａｘ／ＤＲＬは、１０％以上であり、Ｅｍａｘは、１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共に
Ｇ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａ
であるような粘性モジュラスＧ″を有するゴムコンパウンドの部分の最大幅であり、Ｅｍａｘは、前記カーカス補強材の前記到来部分（６１）に直角に測定され、ＤＲＬは、前記外側バンド（１２０）の半径方向高さである、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記ビードフィラー（１１０）は、先細になった半径方向断面の第１の部分（１１１）を有し、前記第１の部分は、半径方向外側に向かって次第に細くなり、その後、前記第１の部分は、幅がほぼ一定の半径方向断面を備えた第２の部分（１１２）になり、前記第２の部分は、前記第１の部分（１１１）の半径方向外側に配置され、前記第２の部分は、先細になっている半径方向断面を備えた第３の部分（１１３）になり、前記第３の部分は、前記第２の部分（１１２）の半径方向外側に位置している、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車用のタイヤ、特に、これらタイヤのビードに関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車用のタイヤは、通常、ホイールリムと接触関係をなすよう設計されている２つのビードを有し、各ビードは、少なくとも１つの環状補強構造体及びビードフィラーを有し、ビードフィラーは、環状補強構造体の半径方向外側に位置し、
ビードの半径方向外方に向かう延長部としての２つのサイドウォールを有し、２つのサイドウォールは、トレッドを載せたクラウン補強材を含むクラウンに合体し、
ビードからサイドウォールを通ってクラウンまで延びる少なくとも１本のカーカス補強材を有し、カーカス補強材は、複数本のカーカス補強要素を含む。極めて多くの場合、カーカス補強材は、各ビード内に「到来部分」及び「巻き上げ部分」を形成するように環状補強構造体周りの上曲がり部によって２つのビード内に繋留される。ビードフィラーは、少なくとも部分的にカーカス補強材の到来部分と巻き上げ部分との間に配置されている。
【０００３】
米国特許第５５２６８６３号明細書は、ビードを軽量化すると共にこのようなタイヤの転がり抵抗を向上させる目的で特別なビードの提供を教示している。この米国特許明細書に開示されたタイヤは、ビードフィラーを有し、このビードフィラーは、先細になった半径方向断面の第１の部分を有し、第１の部分は、半径方向外側に向かって次第に細くなり、その後、第１の部分は、幅がほぼ一定の半径方向断面を備えた第２の部分になり、第２の部分は、第１の部分の半径方向外側に配置され、第２の部分は、先細になっている半径方向断面を備えた第３の部分になり、第３の部分は、第２の部分の半径方向外側に位置している。
【０００４】
ビードフィラーは、ビードの環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所の半径方向外側にこの箇所からタイヤの半径方向高さＨの３０％以上である半径方向距離まで半径方向外方に延びている。
【０００５】
各ビードは、カーカス補強材とビードフィラーの両方の軸方向外側に配置された外側バンドを更に有する。この外側バンドは、ビードの環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所からタイヤの半径方向高さＨの２０％以下の距離のところに位置した半径方向内端から半径方向外端まで半径方向外側に向かって延び、外側バンドの半径方向外端から外側バンドの半径方向内端までの半径方向距離は、タイヤの半径方向高さＨの４０％以上である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５５２６８６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この米国特許の発明以来、原油価格の上昇及び消費者の環境上の意識の高まりにより、タイヤの転がり抵抗を減少させる必要性が一段と増大した。というのは、タイヤの転がり抵抗は、燃料消費量に直接的な影響を及ぼすからである。かくして、米国特許第５５２６８６３号明細書に記載されたタイヤで得られる転がり抵抗の減少は、もはや十分ではなくなっている。
【０００８】
本発明の目的の１つは、転がり抵抗が極めて小さ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】
【０００９】
この目的は、タイヤであって、
ホイールリムと接触関係をなすよう設計されている２つのビードを有し、各ビードは、少なくとも１つの環状補強構造体を有し、
ビードの半径方向外方に向かう延長部としての２つのサイドウォールを有し、２つのサイドウォールは、トレッドを載せたクラウン補強材を含むクラウンに合体し、
ビードからサイドウォールを通ってクラウンまで延びる少なくとも１本のカーカス補強材を有し、カーカス補強材は、複数本のカーカス補強要素を含み、カーカス補強材は、各ビード内に到来部分及び巻き上げ部分を形成するように環状補強構造体周りの上曲がり部によって２つのビード内に繋留され、各巻き上げ部分は、半径方向外側に向かってビードの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ＤＲＲのところに位置する端まで延び、半径方向距離ＤＲＲは、タイヤの半径方向高さＨの１５％以上であるようなタイヤによって達成される。
【００１０】
各ビードは、ビードフィラーを有し、ビードフィラーは、環状補強構造体の半径方向外側に位置すると共に少なくとも部分的にカーカス補強材の到来部分と巻き上げ部分との間に配置される。ビードフィラーは、ビードの環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所の半径方向外側に該箇所から半径方向距離ＤＲＢにわたって延び、半径方向距離ＤＲＢは、タイヤの半径方向高さＨの２０％以上である。
【００１１】
各ビードは、カーカス補強材とビードフィラーの両方の軸方向外側に配置された外側バンドを更に有し、各外側バンドは、ビードの環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所から距離ＤＲＩのところに位置した半径方向内端から半径方向外端まで半径方向外側に向かって延び、ＤＲＩは、タイヤの半径方向高さＨの２０％以下であり、外側バンドの半径方向外端から外側バンドの半径方向内端までの半径方向距離ＤＲＬは、タイヤの半径方向高さＨの２５％以上（好ましくは３０％以上）である。
【００１２】
本発明の一実施形態としてのタイヤの外側バンドは、１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共に
Ｇ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａ
であるような粘性モジュラスＧ″を有するゴムコンパウンドで作られ、弾性モジュラス及び粘性モジュラスは、２３℃で測定されることを特徴とするタイヤによって達成される。
【００１３】
このようなゴムコンパウンドは、本出願人の知識によれば、タイヤのビード及びサイドウォールの下方部分には決して用いられることはなかった。事実、大抵の既存のタイヤの外側バンドは、本発明のこの実施形態としてのタイヤのモジュラスの１０倍それどころか２０倍のモジュラスを有する。
【００１４】
本出願人は、高剛性であるがヒステリシスが極めて小さいこのような材料の使用により極めて期待が持てそうな妥協策が見出されるということを発見した。このような材料は、堅固なビードを与えるが、タイヤの転がり抵抗を極めて顕著に減少させる。
【００１５】
ビードフィラーは、１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共に
Ｇ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａ
であるような粘性モジュラスＧ″を有するゴムコンパウンドで作られ、弾性モジュラス及び粘性モジュラスは、２３℃で測定される。
【００１６】
これらモジュラスを備えたタイヤの１つの又は複数個の部分の幾何学的形状を最適化することにより転がり抵抗を一段と減少させることができる。有利な一実施形態では、１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共に
Ｇ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａ
であるような粘性モジュラスＧ″を有するゴムコンパウンドの部分は、任意の半径方向断面で見て、カーカス補強材の到来部分に垂直な方向とゴムコンパウンドの部分との交差長さに相当する厚さＥ（ｒ）を有し、ｒは、カーカス補強材の到来部分に垂直な方向とカーカス補強材との交点から環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所までの距離である。厚さＥ（ｒ）は、距離ｒの関数として変化し、タイヤの半径方向高さＨの１５％以上且つ５０％以下の距離ｒの範囲（変形例として、２０ｍｍ以上且つ５０ｍｍ以下の距離ｒの範囲）内において、厚さの変化率
0005420676.tif 000002
は、少なくとも５ｍｍにわたって−０．２５ｍｍ／ｍｍ（好ましくは−０．３ｍｍ／ｍｍ）以下である。
【００１７】
別の有利な実施形態では、アスペクト比Ｅｍａｘ／ＤＲＬ（Ｅｍａｘは、カーカス補強材の到来部分に直角に測定され、ＤＲＬは、外側バンドの半径方向高さである）は、１０％以上である。
【００１８】
有利な一実施形態では、ビードフィラーは、先細になった半径方向断面の第１の部分を有し、第１の部分は、半径方向外側に向かって次第に細くなり、その後、第１の部分は、幅がほぼ一定の半径方向断面を備えた第２の部分になり、第２の部分は、第１の部分の半径方向外側に配置され、第２の部分は、先細になっている半径方向断面を備えた第３の部分になり、第３の部分は、第２の部分の半径方向外側に位置する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】先行技術のタイヤを示す図である。
【図２】先行技術のタイヤの部分斜視図である。
【図３】先行技術のタイヤの１／４の半径方向断面図である。
【図４】タイヤの高さＨの求め方を示す図である。
【図５】図３の細部を示す図である。
【図６】本発明の実施形態としてのタイヤの一部分の半径方向断面図である。
【図７】本発明の実施形態としてのタイヤの一部分の半径方向断面図である。
【図８】本発明の実施形態としてのタイヤの一部分の半径方向断面図である。
【図９】本発明のコンパウンドの部分の厚さの求め方を示す図である。
【図１０】本発明のコンパウンドの部分の厚さの求め方を示す図である。
【図１１】本発明のコンパウンドの部分の厚さが距離の関数としてどのように変化するか及びその変化率又は変分を示す図である。
【図１２】本発明のコンパウンドの部分の厚さが距離の関数としてどのように変化するか及びその変化率又は変分を示す図である。
【図１３】本発明のタイヤで得られた結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
「半径方向」という用語を用いる際、当業者の間で用いられるこの言葉の数種類の異なる使い方を区別することが重要である。まず第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、点Ｐ１が点Ｐ２よりもタイヤの回転軸線の近くに位置する場合、点Ｐ１は、点Ｐ２の「半径方向内側」に位置するとされる。これとは逆に、点Ｐ３が点Ｐ４よりもタイヤの回転軸線から見て遠くに位置する場合、点Ｐ３は、点Ｐ４の「半径方向外側」に位置するとされる。半径方向距離について説明している場合、このような用語についてもこの意味が当てはまる。「半径方向内側に向かって」という表現は、小さな半径に向かうことを意味し、「半径方向外側に向かって」という表現は、大きな半径に向かうことを意味する。
【００２１】
しかしながら、細線又は補強材は、細線又は補強材の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。注目されるべきこととして、本明細書においては、「細線」という用語は、最も広い意味に解されなければならず、細線は、細線の構成材料又はゴムとのその結合性を促進するために被着される被膜とは無関係に、モノフィラメント、マルチフィラメント、コード、ヤーン（糸）又はこれらと同等の集成体の形態をした細線を含む。
【００２２】
最後に、「半径方向断面」という用語は、この場合、タイヤの回転軸線を含む平面に沿って取った断面を意味している。
【００２３】
「軸方向」は、タイヤの回転軸線に平行な方向である。点Ｐ５が点Ｐ６よりもタイヤの中間平面の近くに位置する場合、点Ｐ５は、点Ｐ６の「軸方向内側」に位置すると呼ばれる。これとは逆に、点Ｐ７が点Ｐ８よりもタイヤの中間平面から見て遠くに位置する場合、点Ｐ７は、点Ｐ８の「軸方向外側」に位置すると呼ばれる。タイヤの「中間平面」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等距離のところに位置する平面である。
【００２４】
「周方向」は、タイヤの半径と軸方向の両方に対して垂直な方向である。
【００２５】
「たが掛け補強材」又は「たが掛け層」（これは、「ブレーシング層（bracing layer）」とも呼ばれている）は、タイヤが高速で転動しているとき、クラウン補強材が膨張するのを阻止する周方向に整列した補強細線から成る層（フープに類似している）である。
【００２６】
本明細書における説明の目的上、「ゴムコンパウンド」という用語は、少なくとも１種類のエラストマー及び少なくとも１種類のフィラーを含むゴムコンパウンドを意味している。
【００２７】
図１は、先行技術のタイヤ１０の略図である。タイヤ１０は、トレッド４０を載せたクラウン補強材（図１では見えない）を含むクラウンと、クラウンから半径方向内側に向かって延びる２つのサイドウォール３０と、サイドウォール３０の半径方向内側に設けられた２つのビード２０とを有している。
【００２８】
図２は、先行技術のタイヤ１０の概略部分斜視図であり、図２は、この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、ゴムコンパウンドで被覆された細線６１から成るカーカス補強材６０と、各々がタイヤ１０をホイールリム（図示せず）上に取り付けた状態に保持する環状補強構造体７０を含む２つのビード２０とを有している。カーカス補強材６０は、ビード２０の各々に繋留されている。タイヤ１０は、２枚のプライ８０，９０を含むクラウン補強材を更に有している。各プライ８０，９０は、各層中で平行であり且つ一方の層から他方の層にクロス掛けされ、周方向と１０°〜７０°の角度をなすフィラメント状補強要素８１，９１によって補強されている。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１００を更に有している。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の状態に巻かれた補強要素１０１で構成されている。トレッド４０がたが掛け補強材上に配置されており、タイヤ１０と路面の接触をもたらすのは、このトレッド４０である。図示のタイヤ１０は、「チューブレス」タイヤであり、このタイヤは、インフレーションガスに対して不透過性であると共にタイヤの内面を覆うゴムコンパウンドで作られている内側ライナ５０を有する。
【００２９】
図３は、先行技術のタイヤの１／４の概略半径方向断面図である。タイヤ１０は、ホイールリム（図示せず）と接触関係をなすよう設計された２つのビード２０を有し、各ビード２０は、少なくとも１つの環状補強構造体、この場合、ビードワイヤ７０を有している。ビード２０の半径方向外方の延長部として２つのサイドウォール３０が設けられ、これらサイドウォール３０は、補強材の第１の層８０及び補強材の第２の層９０で構成されたクラウン補強材を含むクラウン２５に合体し、これら層の上には半径方向にトレッド４０が載っている。各補強材層は、ゴムコンパウンドのマトリックスで被覆されているフィラメント状補強材から成る。各補強材層中の補強材は、互いにほぼ平行であり、２つの層の補強材は、いわゆるラジアルタイヤの技術分野における当業者には周知のように約２０°の角度をなして一方の層から他方の層にクロス掛けされている。
【００３０】
タイヤ１０は、ビード２０からサイドウォール３０に沿ってクラウン２５まで延びるカーカス補強材６０を更に有する。このカーカス補強材６０は、この場合、ほぼ半径方向に差し向けられたフィラメント状補強材から成り、このことは、フィラメント状補強要素が周方向と８０°以上且つ９０°以下の角度をなすことを意味している。
【００３１】
カーカス補強材６０は、複数本のカーカス補強要素を含み、カーカス補強材は、各ビード２０内に到来部分６１及び巻き上げ部分６２を形成するようにビードワイヤ７０周りの上曲がり部によって２つのビード２０内に繋留されている。到来部分６１と巻き上げ部分６２との間の境界部は、カーカス補強材６０とタイヤの回転軸線に垂直であり且つビード内のカーカス補強材６０の半径方向最も内側の箇所を含む平面の交差部のところに位置すると考えられる。巻き上げ部分は、半径方向外側に向かってビードの環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所７１から半径方向距離ＤＲＲのところに位置する端６３まで延び、半径方向距離ＤＲＲは、タイヤの半径方向高さＨの１５％以上である。
【００３２】
タイヤの「半径方向」高さＨは、タイヤ１０をホイールリム５（図４に示されている）に取り付けてその使用圧力までインフレートさせたとき、ビード２０の環状補強構造体７０の半径方向最も内側の箇所７１とトレッド４０の半径方向最も内側の箇所４１（図４）との間の半径方向距離であると定義される。
【００３３】
各ビードは、ビードフィラー１１０を更に有し、ビードフィラーは、ビードワイヤ７０の半径方向外側に位置し、その大部分は、カーカス補強材６０の到来部分６１と巻き上げ部分６２との間に位置している。
【００３４】
図５は、図３に見えるタイヤのビードフィラーを示している。ビードフィラーは、テーパした半径方向断面の第１の部分１１１を有している。この第１の部分１１１は、半径方向外側に向かって次第に細くなり、その後、第２の部分１１２になり又はこれに合体し、ここでは、その半径方向断面は、これが第２の部分１１２の長さに沿う変化が５％未満であるという意味でほぼ一定の軸方向幅ＬＡを有する。第２の部分は、第１の部分１１１の半径方向外側に位置し、この第２の部分は、先細になっている半径方向断面を備えた第３の部分１１３になり又はこれに合体し、この第３の部分は、第２の部分１１２の半径方向外側に位置している。
【００３５】
ビードフィラーは、ビードの環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所７１の半径方向外側にこの箇所から半径方向距離ＤＲＢにわたって延び、半径方向距離ＤＲＢは、タイヤの半径方向高さＨの２０％以上である。この場合、ビードフィラー１１０は、タイヤの赤道までずっと延びている。本明細書における説明の目的上、タイヤの「赤道」は、カーカス補強材の最も大きな軸方向広がりの箇所の半径方向高さである。タイヤの半径方向断面で見て、赤道は、タイヤをホイールリムに取り付けてこれをインフレートさせたときにカーカス補強材がその最も大きな軸方向幅を持つ箇所を通る真っ直ぐな軸方向線として現われる。カーカス補強材が数箇所でこの最も大きな軸方向幅に達すると、タイヤの中間高さＨ／２の最も近くの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。このようにして定められた赤道は、先行技術の特許文献において「赤道」と呼ばれている場合のあるタイヤの中間平面１３０と混同されてはならない。ＤＲＢは、好ましくは、ビードフィラーがタイヤの赤道の半径方向外側に延びることのないよう選択される。
【００３６】
タイヤ１０の内面は、内側ライナ５０で覆われている。
【００３７】
また、図６に示されたタイヤの場合のようにカーカス補強材とビードフィラーの両方の軸方向外側に配置された外側バンド１２０を提供することが慣例である。各外側バンドは、ビードの環状補強構造体７０の半径方向最も内側の箇所７１から半径方向距離ＤＲＩのところに位置した半径方向内端１２１から半径方向外端１２２まで半径方向外側に向かって延び、ＤＲＩは、タイヤの半径方向高さＨの２０％以下であり、外側バンドの半径方向外端１２２と外側バンドの半径方向内端１２１との間の半径方向距離ＤＲＬは、タイヤの半径方向高さＨの２５％以上（好ましくは３０％以上）である。
【００３８】
ビードフィラー１１０及び外側バンド１２０は、代表的には、４０ＭＰａ以上の弾性モジュラスＧ′及び９〜１０ＭＰａの粘性モジュラスＧ″を有するゴムコンパウンドで作られる。
【００３９】
本明細書において、「弾性モジュラスＧ′」及び「粘性モジュラスＧ″」という用語は、当業者にはなじみのある動的特性を意味している。これら特性は、未硬化コンパウンドから成形された試験片又は硬化ゴムで作られた糊付け試験片に対してメトラバイブ（Metravib）ＶＡ４０００型の粘度分析装置を用いて測定される。試験片、例えばＡＳＴＭ・Ｄ・５９９２−９６（当初１９９６年に認可されて２００６年９月に発行された版）の図Ｘ２．１（円形実施例）に記載されている試験片が用いられる。試験片の直径“ｄ”は、１０ｍｍであり（したがって、これは、７８．５ｍｍ2の円形断面を有する）、ゴムコンパウンドの部分の各々の厚さ“Ｌ”は、２ｍｍであり、それにより、比“ｄ／Ｌ”は、５である（これは、２の値ｄ／Ｌを推奨しているＡＳＴＭ規格のパラグラフＸ２．４で言及されている規格ＩＳＯ２８５６とは対照的である）。
【００４０】
交互単純剪断において１０Ｈｚの周波数で且つ２３℃の安定化温度で正弦応力を加えた加硫済みゴムコンパウンドの試験片の応答を記録する。試験片には、その平衡位置に関して対称に応力を加える。変形の全ての大きさを０．１％から５０％まで（外方サイクルで）、次に５０％から０．１％まで（戻りサイクルで）走査する。用いられる結果は、戻りサイクルに関して１０％の変形率における弾性動的剪断モジュラス（Ｇ′）及び粘性剪断モジュラス（Ｇ″）である。
【００４１】
本発明の目的は、先行技術のタイヤよりも転がり抵抗が小さい乗用車用タイヤ、例えば図３に示されているタイヤを提供することにある。
【００４２】
この目的は、１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共に
〔数４〕
Ｇ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａ
であるような粘性モジュラスＧ″を有するゴムコンパウンドで作られた外側バンドを有するタイヤによって達成される。
【００４３】
本出願人の知識の及ぶ限りにおいて、このようなゴムコンパウンドは、ビード又はサイドウォールの下方部分には全く用いられていなかった。
【００４４】
表１は、一例として、従来知られている外側バンドのゴムコンパウンド（以下「標準型コンパウンド」という）及び本発明の実施形態に従って外側バンドを形成するために使用できるゴムコンパウンド（以下「本発明のコンパウンド」という）の組成を記載している。この組成は、ｐｈｒ（「ゴムの１００部当たりの部」）で与えられ、即ち、ゴムの１００重量部当たりの重量部で記載されている。対応の動的モジュラスも又示されている。
【００４５】
【表１】
0005420676.tif 000003
表Ｉ
【００４６】
表Ｉの注記
［１］  天然ゴム
［２］  Ｎ‐（１，３‐ジメチルブチル）‐Ｎ′‐フェニル‐Ｐ‐フェニレンジアミン
［３］  Ｎ‐ｔ‐ブチル‐２‐ベンゾチアジルスルホンアミド
【００４７】
ゴムコンパウンドは、好ましくは、少なくとも１種類のジエンエラストマー、補強フィラー及び架橋系を主成分としている。
【００４８】
「ジエン」エラストマー（又はゴム）という表現は、公知のように、少なくとも一部がジエンモノマー、即ち、２つの共役又は非共役炭素−炭素２重結合を有するモノマーから得られるエラストマー（すなわち、ホモポリマー又はコポリマー）を意味するものと理解されたい。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配合物から成る群から選択される。
【００４９】
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）、種々のイソプレンコポリマー及びこれらエラストマーの配合物から成る群から選択されたジエンエラストマーを用いる。
【００５０】
イソプレンエラストマーは、好ましくは、天然ゴム又はシス−１，４系の合成ポリイソプレンである。これら合成ポリイソプレンのうち、好ましくは、シス−１，４結合の含有率（モル％）が９０％以上、より好ましくは９８％以上のポリイソプレンが用いられる。他の好ましい実施形態によれば、ジエンエラストマーは、その全体又は一部が、配合物として用いられ又は例えばＢＲ系の別のエラストマーとは一緒には用いられない別の１つのジエンエラストマー、例えばＳＢＲ（Ｅ‐ＳＢＲ又はＳ‐ＳＢＲ）エラストマーで構成されるのがよい。
【００５１】
ゴムコンパウンドは、タイヤの製造向きのゴムマトリックス中に通常用いられる添加剤、例えば、補強フィラー、例えばカーボンブラック又は無機フィラー、例えばシリカ、結合剤、老化防止剤、酸化防止剤、可塑化剤、又はエキステンダ油（エキステンダ油は、性質上芳香性又は非芳香性のものであり、特に、ほんの僅かに芳香性であり或いは全く芳香性ではない油、例えば、粘度の高い又は好ましくは低いナフテン系の油又はパラフィン系の油、ＭＥＳ又はＴＤＡＥ油、３０℃よりも高いＴgの可塑化樹脂）、非硬化状態のコンパウンドの処理（処理性）を容易にする作用剤、粘着性樹脂、硫黄又は硫黄ドナー及び／又は過酸化物、促進剤、加硫活性剤又は遅延剤、加硫戻り防止剤、メチレン受容体及び供与体、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）、補強樹脂（例えばレソルチノール又はビスマレイミド）を主成分とする架橋系、金属塩系、例えばコバルト若しくはニッケル塩系の公知の密着性促進（定着）系のうちの全て又は幾つかを更に含むのがよい。
【００５２】
コンパウンドを当業者には周知である２つの連続的な準備段階を用いて、即ち、最高１１０℃〜１９０℃、好ましくは１３０℃〜１８０℃までの高い温度での第１の熱機械加工又は混練段階（「非生産的」段階と呼ばれている）を行い、次に、代表的には１１０℃以下の低い温度での第２の機械的加工段階（「生産的」段階と呼ばれている）を実施することにより適当な混合機で製造し、最終段階の際に架橋系を混入する。
【００５３】
一例を挙げると、非生産的段階は、数分間（例えば、２〜１０分間）の単一の熱機械的ステップで実施され、その間、架橋系又は加硫系とは別に必要な成分及び他の添加物を適当な混合機、例えば標準型密閉式混合機内に導入する。次に、このようにして得られた混合物の冷却後、加硫系を低い温度（例えば３０℃〜１００℃）に保たれた開放式混合機、例えば開放式ロール機中に投入する。次に、各種成分を数分間（例えば、５〜１５分間）混合する（生産的段階）。
【００５４】
次に、このようにして得られた最終コンパウンドを例えば特徴化のためのフィルム又はシートの形態に圧延し或いは押し出し、本発明のタイヤで用いられる外側バンドを形成する。
【００５５】
次に、加硫（又は硬化）を公知の仕方で、一般に１３０℃〜２００℃の温度で、好ましくは圧力下で、特に硬化温度、用いられる架橋系及び問題のコンパウンドの加硫反応速度論に応じて例えば５分から９０分までの様々であって良い十分な期間にわたり実施する。
【００５６】
図６に示されているタイヤの外側バンド１２０を形成する「標準型コンパウンド」に代えて、１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共に
〔数５〕
Ｇ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａ
であるような粘性モジュラスＧ″を有するコンパウンドを用いた場合、転がり抵抗が著しく減少する。
【００５７】
外側バンド１２０及びビードフィラー１１０が１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共に
〔数６〕
Ｇ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａ
であるような粘性モジュラスＧ″を有するコンパウンドで作られた場合、この減少度を一段と増大させることができる。
【００５８】
ビードフィラーを形成するゴムコンパウンドの配合は、当業者には周知であるようにビードフィラーとビードワイヤの付着性を促進するようコバルト塩を追加したことを除き、外側バンドを形成するゴムコンパウンドの配合と同一であるのが良い。
【００５９】
図７及び図８は各々、外側バンド１２０が「ずんぐりしている」、即ち、短く且つ幅が広い本発明のタイヤの好ましい実施形態を示している。この種の外側バンドの使用により、タイヤの転がり抵抗が一段と減少する。
【００６０】
これら好ましい実施形態は、多種多様な点で特徴付けが可能である。一手法は、１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共に
〔数７〕
Ｇ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａ
であるような粘性モジュラスＧ″を有するゴムコンパウンドの部分の任意の半径方向断面における厚さＥ（ｒ）を考慮することである。
【００６１】
この部分は、外側バンド１２０にのみ対応し（ビードフィラー１１０を形成しているゴムコンパウンドがＧ″及びＧ′についての条件を満たしていない場合）、或いは外側バンド１２０及びビードフィラー１１０により形成された組立体に対応するのが良い（外側バンド１２０及びビードフィラー１１０を形成するために用いられたゴムコンパウンドがこのような条件を両方共満たしている場合）。
【００６２】
図９及び図１０は、厚さＥ（ｒ）の測定の仕方を示しており、図１０は、図９において符号２００で示されたボックス内に含まれる領域の拡大図である。各補強材６０の到来部分６１とビードフィラー１１０との間のインターフェイスについて考察する。このインターフェイス上の各箇所は、環状補強構造体７０の半径方向最も内側の箇所７１から距離Ｒのところに位置している。環状補強構造体上に数個の半径方向最も内側の箇所が存在する場合、これら箇所のうちの任意のものを基準として選択することができる。所与の距離ｒ0の場合、インターフェイス上の対応の箇所６５は、図９に示されているように環状補強構造体７０の半径方向最も内側の箇所７１周りに半径ｒ0の円１４０を描くことにより見出される。次に、インターフェイスの箇所６５を通るカーカス補強材６０の到来部分６１に垂直な方向１５０を描く。上述の条件を満たすゴムコンパウンドの部分の厚さのＥ（ｒ0）は、方向１５０とこの部分の交差部の長さに相当している。方向１５０が巻き上げ部分６２との交差部を持つ場合、巻き上げ部分６２の厚さを無視する。外側バンド１２０及びビードフィラー１１０が上述の条件を満たすコンパウンドで形成されている場合、幅Ｅ（ｒ0）が得られ、外側バンドだけがこの種のコンパウンドで形成されている場合、幅Ｅ（ｒ0）が得られる。
【００６３】
図１１は、厚さＥが４通りのタイヤ幾何学的形状に関する距離ｒの関数としてどのように変化するかを示している。幾何学的形状“Ａ”（破線；記号：菱形）は、例えば図３に示された先行技術のタイヤに対応している。この特定のタイヤは、単に厚さを比較することができるようにするためにビードフィラーがあたかもＧ′及びＧ″について上述の条件を満足するゴムコンパウンドで作られているかのように（これは、実際の場合ではない）取り扱われている。幾何学的形状“Ｂ”（破線；記号：正方形）、“Ｃ”（実線；記号：三角形）及び“Ｄ”（実線；記号：円）は、それぞれ、図６〜図８に示されたタイヤに対応している。ビードフィラー及び外側バンドがＧ″及びＧ′及びＧ″についての上述の条件を満足するゴムコンパウンドで形成されている場合を考察する。２０〜５０ｍｍの半径の範囲では、厚さの変化率が形態“Ｃ”及び“Ｄ”について大きい領域が存在することが理解される。（検討中の例では、Ｈは、１１２ｍｍに等しく、このことは、２０ｍｍから５０ｍｍまでの距離ｒの範囲が半径方向高さＨの１７．９％から半径方向高さＨの４４．６％までの範囲に属する値に対応しているということを意味している。）
【００６４】
図１２に示されているように半径ｒの関数として変化率Ｖ（これは、単に関数
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である）を考察した場合にこの観察結果を定量化できる。形態“Ｃ”及び“Ｄ”の場合、厚さＥ（ｒ）は、２０ｍｍから５０ｍｍまでの距離ｒの範囲では（基準Ｆにより示されている）、厚さの変化率
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が少なくとも５ｍｍにわたり−０．２５ｍｍ／ｍｍ以下であるようにｒの関数として変化する。形態“Ｃ”の場合、変化率Ｖは、ほぼ０．４ｍｍ／ｍｍのところで「頂点に達し」、即ち、これは、約１２ｍｍにわたって−０．２５ｍｍ／ｍｍ以下であり、約８ｍｍにわたって−０．３ｍｍ／ｍｍ以下である。同様に、形態“Ｄ”の場合、変化率Ｖは、ほぼ０．４ｍｍ／ｍｍのところで「頂点に達し」、即ち、これは、約１６ｍｍにわたって−０．２５ｍｍ／ｍｍ以下であり、約１２ｍｍにわたって−０．３ｍｍ／ｍｍ以下である。
【００６５】
好ましい実施形態を特徴付ける第２の仕方は、アスペクト比Ｅｍａｘ／ＤＲＬを考察することであり、Ｅｍａｘは、１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共に
〔数８〕
Ｇ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａ
であるような粘性モジュラスＧ″を有するゴムコンパウンドの部分の最大幅である。Ｅｍａｘは、カーカス補強材の到来部分に直角に測定され、ＤＲＬは、外側バンドの半径方向高さである。アスペクト比Ｅｍａｘ／ＤＲＬが１０％以上である場合、転がり抵抗が著しく減少する。
【００６６】
値Ｅｍａｘ及び値ＤＲＬが図７及び図８に示されたタイヤについて示されており、この場合、ビードフィラー１１０及び外側バンド１２０は、上述の条件を満たすゴムコンパウンドで作られている。図７に見えるタイヤ（換言すると、形態“Ｃ”）のアスペクト比Ｅｍａｘ／ＤＲＬは、１３％であり、図８のタイヤ（形態“Ｄ”）のアスペクト比Ｅｍａｘ／ＤＲＬは、１５％である。比較として挙げると、形態“Ｂ”（図６）のアスペクト比は、７％である。
【００６７】
図１３は、４８３ｄａＮの荷重におけるタイヤＤのコーナリング剛性の関数としての４つの形態の転がり抵抗ＲＲ（単位：１ｔ当たりのｋｇ）を示している。
【００６８】
表ＩＩは、試験した形態の幾何学的形状及び種々の部分の化学的組成をまとめて記載している。
【表２】
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表ＩＩ
【００６９】
形態“Ａ”を基準とする。外側バンド（形態“Ｂ）を追加することにより、タイヤのコーナリング剛性及びその転がり抵抗が増大する。この外側バンド及びビードフィラーが「本発明のゴムコンパウンド」（即ち、１５ＭＰａ以下の弾性モジュラスＧ′を有すると共にＧ″［ＭＰａ］≦０．２Ｇ′［ＭＰａ］−０．２ＭＰａであるような粘性モジュラスＧ″を有する）で作られている場合（形態“Ｂ１”及び“Ｂ１‐２”、結果として、転がり抵抗及びコーナリング剛性が大幅に減少する。外側バンドの幾何学的形状を変更する（形態“Ｂ”から形態“Ｃ１”に切り換える）だけで、形態“Ｂ１‐２”の減少分と同等な減少分が得られるが、形態“Ｂ１”で得られた減少分よりも僅かに少ない。本発明のゴムコンパウンドをこの改造された幾何学的形状（形態“Ｃ”）で用いられた場合、コーナリング剛性及び転がり抵抗の減少分は、極めて大きい。
【００７０】
ゴムコンパウンドの形式（形態“Ｄ１”）を変更しないで形態“Ｂ”の幾何学的形状を図８の幾何学的形状に切り換えると、コーナリング剛性が増大し、他方、タイヤの転がり抵抗が減少する。さらに、本発明のゴムコンパウンド（形態“Ｄ”）が用いられた場合、コーナリング剛性がそれほど変化しない状態で小さい転がり抵抗を得ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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