(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強構造を有する空気タイヤであって、
前記補強構造が、
半径方向外側の第１のベルトであって、概ね平行な複数の第１のコードで補強され、かつ第１の部分と第２の部分とを有し、前記第１の部分は前記各第１のコードの中心線と第１の表面との間にあり、前記第２の部分は前記各第１のコードの前記中心線と第２の表面との間にあり、前記第１の部分は前記第２の部分の厚さＴ２より大きい厚さＴ１を有し、前記第１の部分は前記第２の部分の半径方向内側にあり、前記第１の表面と前記第２の表面は前記第１のベルトの、互いに反対側の面である、第１のベルトと、
半径方向内側の第２のベルトであって、概ね平行な複数の第２のコードで補強され、かつ第３の部分と第４の部分とを有し、前記第３の部分は前記各第２のコードの中心線と第３の表面との間にあり、前記第４の部分は前記各第２のコードの前記中心線と第４の表面との間にあり、前記第３の表面と前記第４の表面は前記第２のベルトの、互いに反対側の面であり、前記第４の部分は前記第３の部分の厚さＴ３より小さい厚さＴ４を有し、前記第３の部分は前記第４の部分の半径方向外側にある、第２のベルトと
を有し、
半径方向外側の前記第１のベルトは半径方向内側の前記第２のベルトに対して外側の位置に配置されている、
空気タイヤ。
【請求項２】
前記厚さＴ１は前記厚さＴ２のおよそ１３３％である、請求項１記載の空気タイヤ。
【請求項３】
前記厚さＴ４は前記厚さＴ３の５０％から９０％の間にある、請求項１または２記載の空気タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気タイヤの技術に関し、特に、タイヤの円錐性を改善するように配設されている補強構造を有する空気タイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多くのラジアル空気タイヤは、当該のタイヤのトレッドとカーカスの間に少なくとも２枚の補強ベルトを挿入して作られている。典型的には、このベルトは、タイヤの円周方向の面に対して１５°から４５°までの角度で傾斜しているコードで補強されている。補強コードのこうした十字形交差設計は多くの利点を有しているとはいえ、空気タイヤに横力を発生させる原因にもなり得る。言い換えれば、タイヤが真っ直ぐに前方に向かい回転しているときに、ある種の力がタイヤの前進方向に垂直な方向に働き、車両をその意図する進路から逸らせる。
【０００３】
タイヤ業界において公知の側方への力の１つの成分は「円錐性」である。円錐性とは、その円錐形状のために直進方向とは異なる方向に回転する傾向がある、円錐形のタイヤを想像すれば、ほぼ理解できるであろう。
【０００４】
タイヤ設計者達は長いあいだ、乗用車用のラジアルタイヤにおける円錐性のレベルを減少させるように、あるいは制御するように努力してきた。また他の設計者達は、円錐性以外のタイヤ性能パラメータに努力を向けて補強ベルトを作ってきた。
【０００５】
ウエムラに与えられた米国特許第５，１６４，０２８号においては、ベルトは分離されて、その間にゴムダンパ層が挟まれている。この設計は、ベルトの円周方向の強度を維持しながら、乗車時の快適性と走行時の騒音を改善すると、言われている。
【０００６】
オールバンに与えられた米国特許第３，８４２，８８５号においては、エラストマー材料の第１と第２の層は、これらの層に比して相対的に弾性係数の高い材料から作られているシートにより隔てられている。例えば、これらの第１と第２の層がエラストマー材とすれば、上記のシートはステンレス鋼またはアルミニウムのような金属にすると、記されている。
【０００７】
なおその外のベルト設計も、米国特許第３，９４５，４２１号、４，６９１，７５２号、５，０１４，７６２号、そして５，１８６，７７３号に開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
タイヤにおける円錐性を制御するか、または低下させることに関しては、従来技術の更なる改善が望ましい。そのうえ、このように改善されたタイヤを高い品質と費用有効性を兼ね備えて生産することができる製造方法があれば、望ましいことであろう。
【０００９】
本発明は、補強構造を有する空気タイヤであって、特に円錐性を改善するのに好適な改良補強ベルト構造を有する空気タイヤを提供するものである。また、高い費用有効性と簡単な方法で高品質の補強ベルトを供給する新しい製造方法も提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の補強構造を有する空気タイヤは、補強構造が、半径方向外側の第１のベルトであって、概ね平行な複数の第１のコードで補強され、かつ第１の部分と第２の部分とを有し、第１の部分は各第１のコードの中心線と第１の表面との間にあり、第２の部分は各第１のコードの中心線と第２の表面との間にあり、第１の部分は第２の部分の厚さＴ２より大きい厚さＴ１を有し、第１の部分は第２の部分の半径方向内側にあり、第１の表面と第２の表面は第１のベルトの、互いに反対側の面である、第１のベルトと、半径方向内側の第２のベルトであって、概ね平行な複数の第２のコードで補強され、かつ第３の部分と第４の部分とを有し、第３の部分は第２のコードの中心線と第３の表面との間にあり、第４の部分は各第２のコードの中心線と第４の表面との間にあり、第３の表面と第４の表面は第２のベルトの、互いに反対側の面であり、第４の部分は第３の部分の厚さＴ３より小さい厚さＴ４を有し、第３の部分は第４の部分の半径方向外側にある、第２のベルトとを有している。そして、半径方向外側の第１のベルトは半径方向内側の第２のベルトに対して外側の位置に配置されている。
【００１２】
本発明の別の側面によれば、厚さＴ１は厚さＴ２の約１３３％である。
【００１５】
本発明の更に別の側面によれば、厚さＴ４は厚さＴ３の約７５％である。
【００１６】
本発明の更にまた別の側面によれば、空気タイヤのための補強構造は、外側のベルトと、内側のベルトと、そして中間の層とを有する。この外側のベルトと内側のベルトは概して平行な複数のコードで強化されている。中間の層はある厚みがあり、そして外側のベルトと内側のベルトの間にある。中間の層の厚さは、０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）から、０．０２０インチ（０．０５１ｃｍ）までの範囲にある。
【００１７】
また本発明のもう一つの側面によれば、タイヤ補強構造を製造する方法は、外側のベルトの外側のコードをこの外側のベルトの厚みに対して中心からずれて配設し、その結果外側のベルトに厚い部分と薄い部分を生じさせるように、外側のベルトを形成する段階を有している。次に、内側のベルトの内側のコードをこの内側のベルトの厚みに対して中心からずれて配設し、その結果内側のベルトに厚い部分と薄い部分を生じさせるように、内側のベルトを形成する段階を有する。最後に、各ベルトの厚い部分が互いに隣接するように、外側のベルトと内側のベルトを配設する段階を有する。
【００１８】
本発明のまた更なる他の利益と利点は、以下の詳細な説明を読み理解すれば、当該の技術に熟達している専門家には明らかであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
まず、本明細書で使用する用語の定義を行う。
【００２１】
タイヤの「偏平率」とは、タイヤ断面の高さをタイヤ断面の幅で割った比である。
【００２２】
「軸方向の」または「軸方向に」とは、当文書ではタイヤの回転軸に平行な線または平行な方向を意味する。
【００２３】
「円周方向の」とは、軸方向に垂直な環状のトレッドの表面の周囲に沿っている線または方向を意味する。
【００２４】
「コード角」とは、コードが右または左に鋭角をなして赤道面（ＥＰ）と交差しているとき、この赤道面に対してコードのなす鋭角を意味する。もしコードが赤道面と交差していなければ、「コード角」は、プライにおける円周方向線に対してコードのなす鋭角を意味する。この円周方向線は、「コード角」が測定される点を通り、そして赤道面に平行な面に含まれる。赤道面を通過しないコードの左または右の向きは、もしタイヤ内にあるコードを延長して赤道面と交差させたとすれば、その向きがどうなるかによって決定される。「コード角」は、硬化したがまだ空気を入れられていないタイヤで測定される。
【００２５】
「赤道面（ＥＰ）」とは、タイヤの回転軸に垂直で、タイヤ・トレッドの中央を通る平面をいう。
【００２６】
「踏み面」とは、速度ゼロでかつ標準荷重と標準圧力下における接触域、すなわち、トレッド要素だけでなく溝によって占められる領域も含む、平坦面とのタイヤ・トレッドの接触領域を意味する。
【００２７】
「側方に」とは、軸方向にという意味である。
【００２８】
「半径方向の（ラジアル）」または「半径方向に」とは、放射状に、タイヤの回転軸に向かうか、またはこの軸から離れる方向を意味する。
【００２９】
本発明はある幾つかの部分および幾つかの部分のある配置において具体的な形態をとっており、その中の好ましい１実施例は、その一部を成すものであるが、以下の説明に詳細に示されており、そして添付の図面に図示されている。
【００３０】
図面において、同一の番号は幾つかの図における同一の構成要素または部材を指すために用いられている。
【００３１】
図１を参照すると、タイヤ１０は、１対の環状のビード１４の間に伸びているラジアルカーカスプライ１２を有している。この好ましい実施の形態では、タイヤ１０は２つのカーカスプライを有する。サイドウォール１６は、その中にビード１４を収めているビード部１８から地面に接触しているトレッド部２０まで、半径方向外側に伸びている。タイヤ１０はその頭部では補強構造２４によって強化されている。
【００３２】
図４には、典型的な従来技術の補強構造が図示されている。補強構造２４はカーカスプライ１２とトレッド部２０との間に配置されている。補強構造２４は、織られているかまたは織られていない、平行なコード３０、３２の少なくとも２層すなわちベルトプライ２６、２８を有し、このコード３０、３２はトレッド２０の下に配置されており、ビード１４に固定されていず、そしてタイヤ１０の赤道面（ＥＰ）に対して１５°から３５°の範囲で右と左の双方のコード角を有する。示されている実施の形態では、巻き付け帯板４０が外側のベルトプライ２６の側方の縁４２、４４の周囲に巻き付けられている。更に、ゴム帯板５０が内側のベルトプライ２８の側方の縁５２、５４の近辺に置かれている。巻き付け帯板４０およびゴム帯板５０のような機構は、タイヤ設計者の好みによって本発明に利用することができるものである。従来考えられた他の設計には、両方のベルトプライ２６、２８上にゴム帯板５０は含まれていず、そして特別な幅の広いゴム帯板５０もない。
【００３３】
図２〜４を参照しながら、本発明の説明を以下に行う。図４に見られるように、従来技術の補強構造２４においては、コード３０、３２は基本的に各ベルトプライ２６、２８の厚みの中央に集められている。本発明の理解を助けるために、ベルトプライ２６、２８はその間隔を誇張して離されて配置されているが、実際には外側のベルトプライ２６の第１の表面８６は、内側のベルトプライ２８の第３の表面９０の隣りにあり接触している。したがって、外側のベルトプライ内のコード３０を含む平面と、内側のベルトプライ２８内のコード３２を含む平面との距離は、これらの平面間のエラストマー材の量によって決まる。この距離は、コード３０を含む平面と外側のベルトプライ２６の第１の表面８６との間隔と、コード３２を含む平面と内側のベルトプライ２８の第３の表面９０との間隔との合計に等しい。
【００３４】
この長さは、円錐性に関するタイヤの性能の善し悪しにとって重要である。コード３０、３２の各層のそれぞれの中心線間の距離は、タイヤにおける円錐性の主要な誘因である。
【００３５】
図２には、本発明の１つの実施の形態が示されている。幾つかの図において示されている同様な要素は、同じ参照番号で識別されている。
【００３６】
図２と図４に示されている２つの具体例を比較すると、外側のベルトプライ２６の第１の表面８６と内側のベルトプライ２８の第３の表面９０との間に挿入されている中間の層７０が、図２にはあることが唯一の相違を示している。この中間の層７０は補強されていず、ゴムまたはその他の適当なエラストマー材のみで作られており、そして０．０１０インチ（０．０２５ｃｍ）から０．０２０インチ（０．０５１ｃｍ）までの範囲の厚さであることが好ましい。この好ましい実施の形態では、中間の層７０は０．０１５インチ（０．０３８ｃｍ）である。この中間の層７０の寸法は、当該のタイヤ１０の寸法に応じて変えることができる。中間の層７０の厚さは、ベルトプライ２６、２８の厚さの２５％から５０％までの範囲にすべきである。
【００３７】
図２に示されている補強構造２４の実施の形態を組み込まれているタイヤは、操縦評価測定に優れた性能を示し、そして低い円錐性測定値を示した。例えば、『グッドイヤー・ラングラー社』のサイズＰ２３５／７５Ｒ１５のＡＴタイヤの円錐性を測定する幾つかの試運転がなされた。このタイプとサイズの正規生産のタイヤは図４に示されているような補強構造２４をその特徴としており、そして一般的には、外側のベルトプライ２６が中心からずれている１ミリメートルごとに１３ポンド（５．９ｋｇ）から１４ポンド（６．４ｋｇ）までの範囲の円錐性を発生させる。タイヤ設計が、図２に示されているような補強構造２４に変えられると、円錐性は、外側のベルトプライ２６が中心からずれている１ミリメートルごとに７．３ポンド（３．３ｋｇ）に減少した。
【００３８】
図２の示されている本発明の実施の形態は有効であることが証明されたが、好ましい実施の形態は図３に示されている。図２に示されている実施の形態の欠点の一つは、中間の層７０によって代表される余分な構成要素である。この余分な構成要素はタイヤ製造工程に余分な段階を付け加えるだけではなく、それを製造、貯蔵、試験するなどの付帯的な余分な生産費用を要求する。図３に示されている実施の形態では、外側のベルトプライ２６がカレンダによる圧延、押出成形、あるいはその他の方法で形成されたとき、基本的には中間の層７０の厚さの半分が、外側のベルトプライ２６の第１の表面８６に付け加えられており、一方ではこの中間の層７０の他方の半分が、内側のベルトプライ２８の第３の表面９０に付け加えられている。続けて図３を参照すると、より具体的には、外側のベルトプライ２６は概ね平行な複数の外側のコード３０によって補強されている。外側のベルトプライ２６は第１の部分７４と第２の部分７６とを有している。第１の部分７４は、外側のコード３０の中心線と第１の表面８６との間にある。第２の部分７６は、外側のコード３０の中心線と第２の表面８８との間にある。
【００３９】
同様に、内側のベルトプライ２８においても、第３の部分７８は、内側のコード３２の中心線と第３の表面９０との間にある。第４の部分８０は、内側のコード３２の中心線と第４の表面９２との間にある。
【００４０】
第１の部分７４の厚さＴ１は、第２の部分７６の厚さＴ２より大きい。厚さＴ１はＴ２の１１０％から１５０％までの間であり、好ましくはＴ２の約１３３％である。
【００４１】
第４の部分８０は、第３の部分７８の厚さＴ３より小さい厚さＴ４を有している。厚さＴ４はＴ３の５０％から９０％までの間であり、好ましくはＴ３の約７５％である。
【００４２】
『グッドイヤー・ラングラー社』のサイズＰ２３５／７５Ｒ１５のＡＴタイヤでは、第１の部分７４と第３の部分７８との厚さＴ１とＴ３はそれぞれ共に０．０３２インチ（０．０８ｃｍ）であったが、一方第２の部分７６と第４の部分８０との厚さＴ２とＴ４はそれぞれ共に０．０２４インチ（０．０６ｃｍ）であった。
【００４３】
本発明は、１つの好ましい実施の形態を参照して記述された。この明細書を読みそして理解すれば、幾つかの修正と変更が考えられることは明らかであろう。そのような修正および変更は全て、上記の特許請求の範囲またはこれと同等なものの範囲に含まれる限り、本発明に含まれるものとする。
【００４４】
上述の、空気タイヤのための非対称の補強構造によって、２つのベルトが対称形である場合よりもいくらかこれらのベルトを離すことができる。このように従来よりも大きく引き離すことによって、タイヤの円錐性を減少させるという効果がある。
【００４５】
また、上述の製造方法によって、円錐性を改善するのに好適な改良補強ベルト構造を、高い費用有効性と簡単な方法で高品質に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による補強構造を組み込まれているタイヤの横断面図である。
【図２】タイヤの回転軸を通る面にそって切断された、本発明による補強構造の模式的な横断面図である。
【図３】タイヤの回転軸を通る面にそって切断された、本発明によるもう一つの実施の形態である補強構造の模式的な横断面図である。
【図４】タイヤの回転軸を通る面にそって切断された従来技術の補強構造の模式的な横断面図である。
【符号の説明】
１０    タイヤ
１２    ラジアルカーカスプライ
１４    ビード
１６    サイドウォール
１８    ビード部
２０    トレッド部
２４    補強構造
２６    外側のベルトプライ
２８    内側のベルトプライ
３０    コード
３２    コード
４０    巻き付け帯板
４２    側方の縁
４４    側方の縁
５０    ゴム帯板
５２    側方の縁
５４    側方の縁
７０    中間の層
７４    第１の部分
７６    第２の部分
７８    第３の部分
８０    第４の部分
８６    第１の表面
８８    第２の表面
９０    第３の表面
９２    第４の表面
ＥＰ    赤道面
Ｔ１    第１の部分の厚さ
Ｔ２    第２の部分の厚さ
Ｔ３    第３の部分の厚さ
Ｔ４    第４の部分の厚さ
【図１】
0003699522.tif 000002
【図２】
0003699522.tif 000003
【図３】
0003699522.tif 000004
【図４】
0003699522.tif 000005