(57)【要約】本発明は、車輪用タイヤ（１０）であって、両端が１対の環状補強要素（１２）に固定された少なくとも１つのカーカスプライ（１１）を備え、前記環状補強要素が前記タイヤの個々のビード（１３）内に組み込まれ、少なくとも１本の金属糸状要素（２２）を含む、カーカスと、前記カーカス構造の周囲に周方向に延在するトレッドバンド（１５）と、前記カーカス構造と前記トレッドバンドとの間に周方向に位置するベルト構造（１７）とを備えるタイヤ（１０）に関する。本発明によると、前記少なくとも１本の糸状要素（２２）は予備成形される。本発明は、少なくとも１本の予備成形糸状要素（２２）を含む環状補強要素（１２）、および少なくとも部分的に空気が抜けた状態において、車輪用タイヤの使用時の挙動を制御する方法にも関する。
2005507339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪用タイヤ（１０）であって、
−  少なくとも１つのカーカスプライ（１１）を含むカーカス構造であって、前記カーカスプライ（１１）の両端が１対の環状補強要素（１２）に固定され、前記環状補強要素（１２）の各々が、前記タイヤ（１０）の個々のビード（１３）内に組み込まれ、少なくとも１本の金属糸状要素（２２）を含む、カーカス構造と、
−  前記カーカス構造の周方向周囲に延在するトレッドバンド（１５）と、
−  前記カーカス構造と前記トレッドバンド（１５）との間に周方向に位置するベルト構造（１７）と、
−  前記カーカス構造の軸方向に対向する位置に付与される少なくとも１対の側壁（１６）とを備える車輪用タイヤ（１０）において、
前記少なくとも１本の金属糸状要素（２２）が予備成形されることを特徴とするタイヤ（１０）。
【請求項２】
前記少なくとも１本の金属糸状要素（２２）が、０．９９以下の予備成形比で予備成形される、請求項１に記載のタイヤ（１０）。
【請求項３】
前記予備成形比が０．９８以下である、請求項２に記載のタイヤ（１０）。
【請求項４】
前記予備成形比が０．７５〜０．９８の範囲である、請求項３に記載のタイヤ（１０）。
【請求項５】
前記予備成形比が０．８５〜０．９５の範囲である、請求項４に記載のタイヤ（１０）。
【請求項６】
前記少なくとも１本の金属糸状要素（２２）が、鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含む金属から選択される、請求項１に記載のタイヤ（１０）。
【請求項７】
前記少なくとも１本の金属糸状要素（２２）が、黄銅、亜鉛、亜鉛／マンガン合金、亜鉛／コバルト合金、亜鉛／コバルト／マンガン合金を含む群から選択されるコーティングを有する、請求項１に記載のタイヤ（１０）。
【請求項８】
前記少なくとも１本の金属糸状要素（２２）が、波形を有するように予備成形される、請求項１に記載のタイヤ（１０）。
【請求項９】
前記少なくとも１本の金属糸状要素（２２）が、共面タイプの変形で予備成形される、請求項８に記載のタイヤ（１０）。
【請求項１０】
前記波形がジグザグタイプである、請求項８に記載のタイヤ（１０）。
【請求項１１】
前記波形がほぼ正弦タイプである、請求項８に記載のタイヤ（１０）。
【請求項１２】
前記ほぼ正弦形態が２．５ｍｍ〜３０ｍｍの波長（Ｐ）を有する、請求項１１に記載のタイヤ（１０）。
【請求項１３】
前記波長（Ｐ）が５ｍｍ〜２５ｍｍの範囲である、請求項１２に記載のタイヤ（１０）。
【請求項１４】
前記ほぼ正弦形態が０．１２ｍｍ〜１ｍｍの波の振幅（Ｈ）を有する、請求項１１に記載のタイヤ（１０）。
【請求項１５】
前記波の振幅（Ｈ）が０．１４ｍｍ〜０．６０ｍｍである、請求項１４に記載のタイヤ（１０）。
【請求項１６】
前記波形が螺旋タイプである、請求項８に記載のタイヤ（１０）。
【請求項１７】
少なくとも１本の金属糸状要素（２２）を備える、車輪のタイヤ（１０）用の環状補強要素（１２）であって、前記少なくとも１本の金属糸状要素（２２）が予備成形されることを特徴とする環状補強要素（１２）。
【請求項１８】
互いに軸方向および半径方向に隣接する複数の巻回を含み、前記少なくとも１本の予備成形金属糸状要素（２２）を螺旋状に巻き付けることにより得られる、請求項１７に記載の環状補強要素（１２）。
【請求項１９】
少なくとも１本の非予備成形糸状要素を含む、請求項１７に記載の環状補強要素（１２）。
【請求項２０】
前記少なくとも１本の非予備成形糸状要素が紡織繊維タイプである、請求項１９に記載の環状補強要素（１２）。
【請求項２１】
前記少なくとも１本の予備成形金属糸状要素（２２）が０．０５ｍｍ〜０．８０ｍｍの直径を有する、請求項１７に記載の環状補強要素（１２）。
【請求項２２】
前記直径が０．１０ｍｍ〜０．５０ｍｍである、請求項２１に記載の環状補強要素（１２）。
【請求項２３】
金属糸状要素（２２）の数が２本〜２７本である、請求項１７に記載の環状補強要素（１２）。
【請求項２４】
前記金属糸状要素（２２）の撚り線ピッチが２．５ｍｍ〜３０ｍｍである、請求項１７に記載の環状補強要素（１２）。
【請求項２５】
前記撚り線ピッチが５ｍｍ〜２５ｍｍである、請求項２４に記載の環状補強要素（１２）。
【請求項２６】
少なくとも部分的に空気が抜けた状態において、車輪用タイヤの使用時の挙動を制御する方法であって、前記タイヤが、両端が１対の環状補強要素（１２）に固定された少なくとも１つのカーカスプライ（１１）を含むカーカス構造を備え、前記環状補強要素（１２）の各々が、前記タイヤ（１０）の個々のビード（１３）内に組み込まれ、少なくとも１本の金属糸状要素（２２）を含む、方法において、
前記少なくとも１本の予備成形金属糸状要素（２２）が、前記環状補強要素の少なくとも１つとして使用されることを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１本の金属糸状要素（２２）が、０．９９以下の予備成形比で予備成形される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記予備成形比が０．９８以下である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記予備成形比が０．７５〜０．９８である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記予備成形比が０．８５〜０．９５である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記少なくとも１本の金属糸状要素（２２）が波形を有するように予備成形される、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記波形がほぼ正弦タイプである、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記波形がほぼ螺旋タイプである、請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は、車輪用タイヤ、および周方向に実質的に伸張不能な環状構成部品で、一般に「ビードコア」と呼ばれ、前記タイヤ内に組み込まれる構成部品に関する。
【０００２】
より詳細には、本発明は、可撓性および延性に関する特性が改良されたビードコアを含む車輪用タイヤに関する。
【０００３】
タイヤは、一般に、少なくとも１つのカーカスプライにより形成されるカーカス構造であって、カーカスプライの両端が折り返されるか、または実質的に伸張不能な環状構成部品、つまりいわゆる「ビードコア」にいかなる場合にも固定されるカーカス構造と、トレッドバンド、およびカーカスとトレッドバンドとの間に配置されるベルト構造と、軸方向に対向する位置において前記カーカス構造に付与される一対の側壁とを備える。ビードコアを含むタイヤ部分は、「ビード」と呼ばれ、タイヤをそれぞれのリム上に固定する機能を果たす。従来型の構造によると、前記ビードコアの半径方向外側の位置では、ビードは、従来「ビード充填物」と呼ばれて、ほぼ三角形の断面を有するゴムストリップを含む。
【０００４】
一般に、タイヤが取り付けられるリムは、中央の円筒状ウェルを備え、このウェルの軸方向に対向する端部から、分岐するそれぞれの表面が軸方向外側に延在し、前記表面は、タイヤの「ビードシート」を形成する。前記表面の各々は、ほぼ垂直な周囲壁部、リムのいわゆる「フランジ」で終端する。
【０００５】
ビードコアの機能は、タイヤをリム上に固定し、力およびトルクをタイヤとリムとの間に確実に伝達することである。
【０００６】
ほぼ周方向に伸張不能なビードコアは、環状構成に配置された１本の糸状要素、たとえば鋼ワイヤ、または互いに撚り合わされて、環状構成に配列された１本もしくは複数のコードを画定する複数の糸状要素、たとえば数本の鋼ワイヤから得られる。
【０００７】
タイヤのビードの内径（取付直径）は、ビードコアの半径方向内面の直径と実質的に一致する。ただし、ビードコア自体を形成する前記糸状要素または複数の糸状要素のゴムコーティング、カーカスプライの折返し部分の厚さ、および何らかのエラストマー補強要素の存在に起因する２つの直径間の差は除く。
【０００８】
タイヤの、ビードコアの半径方向環状内面の直径、ひいてはビードの直径は、フランジの半径方向外径より小さく、ビードがフランジ上を通過した後に、ビードをリムの個々のビードシート内に配置した時に、ビードシートの分岐表面（diverging surface）に沿ったタイヤの膨張流体の圧力により、フランジの軸方向内面に対してビードが圧迫されるように選択する。
【０００９】
タイヤを個々のリム上に取り付ける場合、当業者に周知の方法を用いて行う。
【００１０】
より詳細には、前記の取付け作業は、タイヤのビードの変形（楕円化）で開始し、したがって、タイヤをリムに面して配置する時、前記ビードの一部分はフランジ上を通過することが可能である。次に、前記ビードの他の部分はフランジ上を完全に通過して、ビードは最も近いビードシート内に配置される。次に、前記ビードは、対向するビードシート方向に軸方向に圧迫され、リムの円筒状中央ウェル内に落下する。こうして、前記ビードが上記の中央ウェル内部に配置されると、タイヤの赤道平面はリムの赤道平面に対して傾斜するため、ビードの楕円化（ひいては個々のビードコアの楕円化）により、対向するビードはフランジ上を通過し、対応するビードシート内に配置することが可能である。最後に、タイヤが膨張して、両方のビードがフランジの軸方向内面に当接する。
【００１１】
ビードコアは剛性であるため、タイヤをリム上に取り付けるか、またはリムから取り外す作業には、レバーを使用して、ビードコアを変形させるのに十分な力を適用し、構成をほぼ円形から楕円形に変更し、上記のようにビードがフランジ上を通過することを可能にする必要がある。
【００１２】
しかし、ビードコアを形成する糸状の要素に作用するレバーを使用すると、前記要素の弾性歪限度（the elastic strain limits）を局所的に超える場合がある。この事実は、タイヤの走行時にビードコアの構造強度特性に負の影響を与え、場合によっては、１本以上の前記糸状要素の損傷を生じる場合もあるため、特に望ましくない。
【００１３】
様々なタイプのビードコアは、当業界で公知である。
【００１４】
たとえば、代表的なビードコア構造は、「ｍ×ｎ」型の構成を有するいわゆる「アルダーファー」構造であり、「ｍ」は、軸方向に隣接する糸状要素またはコード（少なくとも１対の糸状要素を撚り合わせて得られる）の数を指示し、「ｎ」は、前記糸状要素（または、前記コード）が半径方向に重畳する層の数を指示する。この構造は、予め定義された数の紡織繊維または金属製糸状要素またはコードを含むゴム引きストリップを使用し、前記ゴム引きストリップをストリップ自体の上に螺旋状に巻き付けて（コイル状に巻く）、互いの上に半径方向に重畳して配置された所望の数の層を形成することにより得られる。この構造上の方法により、ほぼ四角形のビードコアの断面輪郭を形成することが可能である。アルダーファー構造の例は、実際には４×４、５×５または４×５構造である。
【００１５】
その他の従来のビードコア構造は、いわゆる「単一スレッドビードコア」である。これは、軸方向に隣接する巻回の第１の層を形成するように螺旋状に巻き付けられた１本のゴム引き糸状要素（または、１本のコード）から形成され、前記第１層の半径方向外側の位置では、同じ糸状要素（または、同一コード）が、前記第１層の半径方向外側の位置に第２層を形成するようにさらにコイル状に巻かれ、このようにして、数層の半径方向に重畳する層を形成し、各々の層が半径方向に隣接する層の巻回の数とは異なる巻回の数を有することが可能である。したがって、各層の巻回の数を変えることにより、幾何学的形状が異なるビードコアの断面輪郭、たとえば六角形の断面を有するビードコアを得ることができる。規則的な六角形のビードコアは、たとえば、３−４−５−４−３という構成で配列された１９巻線により形成することができる。この一連の数は、個々のゴム引き糸状要素（または、１本のコード）が、互いに軸方向に隣接する３巻回を最初に形成して第１の層を形成し、次に、互いに軸方向に隣接する４巻回を連続して形成して、第１層上に半径方向に重畳する第２層を形成し、次に、互いに軸方向に隣接する５巻回を形成して、第２層上に半径方向に重畳する第３層を形成し、次に、互いに軸方向に隣接する４巻回を形成して、第３層上に半径方向に重畳する第４層を形成し、最後に、互いに軸方向に隣接する３巻回を形成して、第４層上に半径方向に重畳する第５層を形成することを示す。
【００１６】
その他の従来のビードコア構造は、複数のゴム引き糸状要素（または、コード）を使用して、個々の糸状要素（または、コード）を要素自体の上に半径方向にコイル状に巻き、半径方向に重畳して巻き付けられた巻回の列を形成して、得られる。数列の巻回は、任意に垂直方向の延在部分が異なり（つまり、互いに半径方向に重畳して巻き付けられた巻回の数が異なる）、互いに軸方向に隣接して、このようにして上記のビードコアを形成する。好ましくは、タイヤの１つまたは複数のカーカスプライの軸方向に対向する端部は、１つ以上の前記巻回の列間に配列されて、前記巻回の列により正しい作動位置を維持する。この種のビードコアは、たとえば、本願と同一の出願人名義の特許出願ＥＰ−９４３，４２１号、ＥＰ−９２８，６８０号およびＷＯ第０１／４３９５７号に記載されている。
【００１７】
いわゆる「捻転」ビードコアは、当業界でさらに公知である。この種のビードコアは、たとえば端部と端部とが結合されて円を形成する１本の糸状要素から得られる、中心コアを有し、中心コアの周囲には、糸状要素が螺旋状に巻き付けられて、最終的に糸状要素自体に接合される。
【００１８】
糸状要素によりコアの周囲に形成される、接合以前の巻回の数、並びにコアの周囲に巻き付けられるワイヤの数、および／または前記コアの周囲に形成されるクラウン構成の数は、前記ビードコアに与えられる構造強度を決定する。
【００１９】
捻転ビードコアは、確保できる可撓性の程度の点で特に有利であるが、こうしたビードコアの製造は特に複雑であり、したがって時間がかかり、コストがかさむ。
【００２０】
上記のとおり、タイヤをリム上に取り付けるか、またはリムから取り外す作業には、ビードコアの変形（楕円形化）が必要であるため、タイヤをリムに最適に固定するのに必要な構造強度特性のほかに、ビードコアは適切な可撓性を有する必要があり、それにより、前記作業をできるだけ容易に、かつ前記ビードコアを形成する糸状要素またはこうした要素のいくつかが永久的に（可塑的）変形しないようにしなければならない。
【００２１】
当業界で公知のタイプのビードコアに関して、上記のとおり、可撓性は、ビードコア自体を形成する種々の層における糸状要素（または、コード）の構成を修正するか、または捻転ビードコアの場合は、前記糸状要素が様々な程度で加わる応力に寄与するように、コアの糸状要素とクラウンの糸状要素との相対的な配列を修正することにより変更することができる。
【００２２】
さらに、ビードコアの曲げ剛性は、ビードコアを形成する糸状要素（または、コード）の曲げ剛性を低下させることにより減少させることができる。単一糸状要素の場合、その曲げ剛性は糸状要素の直径の４乗に比例するため、糸状要素の直径を減少させることにより、糸状要素の曲げ剛性を減少させることが可能である。たとえば、直径０．９６ｍｍの単一糸状要素（最小破壊荷重１３５０Ｎ、標準炭素含有量の鋼を使用）ではなく、直径０．８９ｍｍの単一糸状要素（最小破壊荷重１３５０Ｎの高炭素含有量の鋼を使用）を使用すると、ビードコアの構造強度は同じだが、その曲げ剛性は３５％減少する。同時に、ゴム引きされた単一糸状要素の直径（したがって、使用するゴム引き化合物全体の数量）を減少させることにより、より軽量で、より小型のビードコア構造を得ることが可能である。糸状要素の直径を減少させる方法は、「アルダーファー」および「単一糸」ビードコアの可撓性を増加させるために使用されることが多い。
【００２３】
上記のビードコアの中では、「捻転」ビードコアは、その特定の構造上の特性により、タイヤをリム上により良好に取り付け、タイヤをリムからより良好に取り外すことを可能にする。なぜなら、中心コアは、ビードコアの最終的な幾何学的形状が最適な性質であるように保証し、上にあるクラウンは優れた可撓性を保証し、最後に述べるが忘れてはならないことで、中心コア／クラウン組立体は所定の構造強度を保証するからである。
【００２４】
したがって、上記から、ビードコアの製造、むしろビードコアを形成する糸状要素の製造に使用される材料に必要な特性は多数あると結論することができる。特に、使用の際、つまり車両の走行中、タイヤのビードコアに必要な主な特性は、前記ビードコアを形成する糸状要素の引張強度（または、引張応力に対する抵抗力）が寄与する構造強度である。さらに、上記のとおり、タイヤを個々のリム上に取り付けるか、または個々のリムから取り外す従来の作業を行う時、ビードコアを形成する材料は最適な可撓性および延性を有する必要がある。
【００２５】
しかし、こうした特性の組合せを行うのは単純ではない。なぜなら、こうした特性は相互に排他的であり、前記特性の１つを改良すると、前記特性の少なくとも１つの別の特性を悪化させるからである。
【００２６】
公知の技術では、ビードの領域の永久的な局所的な変形（たとえば、タイヤをリム上に取り付けるか、またはリムから取り外す作業を行う時に、レバーを使用することによる）を防止するため、ビードコアの糸状要素（または、コード）に熱処理を施して、前記糸状要素（または、コード）の破断点伸び（the elongation at break）を増加させることが提案されていた。
【００２７】
しかし、前記の増加は、引張強度および降伏点（the yield point）を損なう程度まで増加し、引張強度および降伏点は、前記熱処理により、ビードコアの構成に従来使用されている高炭素含有量の鋼に一般的な荷重／変形曲線により示されるように著しく減少する。実際、前記曲線から、破断点伸びがたとえば５％を超えて大きい場合、対応する降伏点は、一般に約０．２％（または、０．２％未満）に等しいと決定することができる。したがって、この結果は、材料に回復不可能な局所的な可塑的変形が加わり、つまり、リム上へのタイヤの取付けが完了すると、前記リム上へのビードコアの固定作用は、必然的に悪影響を受ける。
【００２８】
熱処理したコードから得られるビードコアの一例は、文献ＵＳ第５，７０２，５４８号に記載されている。特に、前記文献には、カーカスプライが従来のビードコアの周囲に折り返されず、周方向に配列されたコードの巻回間に把持および固定されて、ビードコアの機能を果たす数個の隣接する列を形成するタイヤが記載されている。前記文献によると、前記コードの弾性および可塑性の伸張特性を熱処理により修正して、適切な引張強度、可撓性および延性の値が得られる。
【００２９】
本願の特許出願人は、タイヤのビードコアは、タイヤをリムに確実に効果的に固定するために十分な構造強度、および、たとえばタイヤを個々のリム上に取り付けるか、またはタイヤをリムから取り外す作業を行う時に、ビードコアが弾性的に変形することを可能にするのに適切な可撓性の両方を保証することが必要であると気付いた。
【００３０】
特に、本願の特許出願人は、タイヤ用のビードコアは、タイヤが、たとえばパンクしたために、少なくとも部分的に空気が抜けた状態で（in an at least partially deflated condition）走行する場合、十分な構造強度および適切な可撓性を確保しなければならないと気付いた。
【００３１】
本願の特許出願人は、本発明により、広い弾性範囲を有する少なくとも１本の予備成形金属糸状要素（at least one preformed, metallic, threadlikeelement which has a wide elastic range）を含むタイヤ用ビードコアを提供することにより、構造強度および可撓性の上記要件を両方とも満たすことができることを発見した。
【００３２】
本発明によると、前記の少なくとも１本の予備成形金属糸状要素は、さらに、高度の破断点伸びを有することが好ましい。
【００３３】
本願の特許出願人は、動作状態にある間、タイヤのビードがビードシートの傾斜面に沿って押され、前記タイヤ内部に導入された加圧空気により、リムフランジの軸方向内面に圧迫されることを発見した。
【００３４】
したがって、タイヤが少なくとも部分的に空気が抜けた状態にある場合、加圧空気により前記ビードに加わる力は存在しないか、または実質的に減少する。
【００３５】
その結果、タイヤのビードは、前記傾斜面に沿って軸方向内側に摺動し、ビードシートから外れて、リムの中央ウェル内部に落下する。
【００３６】
この欠点により、一般に、リムフランジが路面に接触し、車両を制御することができないため、車両は結局停止することになる。
【００３７】
本願の特許出願人は、本発明によるビードコアは、加圧下で空気により加わる力が存在しない場合でも、たとえばタイヤがパンクした後でも、ビードを正しい動作位置、つまりビードシート内に保持するのに十分な力をリム上に加えることができることを発見した。
【００３８】
本願の特許出願人は、実際、ビードコアの少なくとも１本の金属糸状要素を予備成形することにより、ビードコアをビードシートに対して弾性的に常に収縮させておくことができると気付いた。
【００３９】
換言すると、空気が抜けた時に、ビードコアがリムの内部に向かって軸方向に摺動する傾向がある場合でも、本発明によるビードコアは、付与された予備成形により、ビードコアを形成する金属材料の弾性範囲が増加するため、ビードシートの円錐をたどることが可能である。
【００４０】
したがって、本発明によるビードコアは、常に、前記ビードシートのすべての位置において、タイヤをリムに固定することが可能であり、空気が抜けた状態においても安全な走行が確保される。
【００４１】
本明細書の目的上、「予備成形糸状要素」という用語は、当業界で公知の任意の方法により、前記糸状要素の長手方向延在部分が波形を有するように、可塑的に変形された糸状要素を示すものと考える。
【００４２】
本明細書の目的上、「波形」という用語は、直線ではない任意の形態を示すものと考える。これに関連して、波形は、たとえば正弦曲線状、螺旋状およびジグザグ状の形態を含むとみなす。
【００４３】
本明細書の目的上、「予備成形」という用語は、糸状要素に加わる変形作用の結果として、前記糸状要素に生じる可塑性タイプの変形を示すものと考える。
【００４４】
本明細書の目的上、「予備成形比」は、Ｌ１／Ｌ０の比率であって、Ｌ１は変形状態における糸状要素の断面の対向端部間における距離、Ｌ０は、非変形状態における糸状要素の同一断面の対向端部間における距離であると考える。
【００４５】
本明細書の目的上、「可撓性」という用語は、力が加わることにより、少なくとも局所的に弾性的に変形し、前記の力が加わらなくなった時に、材料が元の構成（前記の力が加わる以前に有していた構成）を回復する材料の性質を示すものと考える。
【００４６】
したがって、本発明は、第１の態様では、少なくとも１本の予備成形金属糸状要素を含む車輪用ビードコアに関する。
【００４７】
好ましくは、前記糸状要素は、０．９９以下、より好ましくは０．９８以下の予備成形比で予備成形される。
【００４８】
好ましくは、前記予備成形比は、０．７５〜０．９８の範囲、より好ましくは０．８５〜０．９５の範囲である。
【００４９】
サイズが異なるタイヤは、同じ予備成形比の糸状要素を使用することができる。しかし、当業者は、自身の知識に基づいて、個々のタイヤ各々のサイズに応じて特定の予備成形比を選択することができる。
【００５０】
好ましくは、前記金属糸状要素は、鋼から製造する。
【００５１】
本発明のその他の実施態様により、前記金属糸状要素は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から製造される。
【００５２】
本発明の一実施態様では、本発明によるビードコアは、特定の予備成形比に従って予備成形された１本の糸状要素から得られる。
【００５３】
さらに他の実施態様によると、本発明によるビードコアは、特定の予備成形比に従って予備成形された少なくとも１本の金属糸状要素を有する少なくとも１本のコードから得られ、つまり、前記少なくとも１本のコードを形成する他の糸状要素は、非予備成形タイプであることを意味する。
【００５４】
さらに他の実施態様では、本発明によるビードコアは、少なくとも１本のコードであって、前記少なくとも１本のコードの糸状要素がすべて予備成形される。好ましくは、前記少なくとも１本のコードの前記糸状要素は、すべて同一予備成形比に従って予備成形される。
【００５５】
本発明のさらに他の実施態様によると、ビードコアが、複数の別個のコードから得られる場合、前記複数のコードの少なくとも１本のコードは、すべて非予備成形タイプの糸状要素を有する。
【００５６】
さらに他の実施態様では、本発明によるビードコアは、少なくとも１本の予備成形金属糸状要素と、少なくとも１本の紡織繊維タイプの糸状要素とを含む少なくとも１本のコードから構成することができる。好ましくは、前記少なくとも１本の紡織繊維タイプの糸状要素は、金属タイプの前記少なくとも１本の予備成形糸状要素の周囲に配列する。
【００５７】
好ましくは、特定の予備成形作用を施す以前の糸状要素は、直線構成を有する。
【００５８】
好ましくは、予備成形糸状要素の変形は共面タイプであり、つまり、各々の予備成形糸状要素は同一平面に存在する。
【００５９】
好ましくは、前記糸状要素は、糸状要素の長手方向延在部分に沿って鋭利な縁部が実質的に存在しない予備成形糸状要素が得られるように予備成形される。前記の特徴は特に有利であり、前記鋭利な縁部が存在する場合、前記糸状要素の破壊荷重の望ましくない低下が生じる。
【００６０】
特に好ましいのは、ほぼ正弦曲線状の波形により予備成形することである。好ましくは、前記正弦曲線状の波形は、２．５ｍｍ〜３０ｍｍ、より好ましくは５ｍｍ〜２５ｍｍの波長を有する。好ましくは、前記正弦曲線状の波形は、０．１２ｍｍ〜１ｍｍの波の振幅を有する。上記の波長および波の振幅は、糸状要素をタイヤ内、または完成（加硫処理）タイヤ上に挿入する前に、ゴム引きされていない糸状要素を直接測定する。有利には、前記パラメーターの測定は、拡大鏡および目盛り付きスケール（たとえば、目盛り付き定規）を使用して、糸状要素に関して行う。完成（加硫処理）タイヤを分析する場合、ビードコアをタイヤから取り出して、適切な溶剤を使用して、たとえば、ビードコアを１００℃のジクロロベンゼンで１２時間処理して、ビードコアからゴム引き用化合物を除去する必要がある。少なくとも１対の糸状要素を含む少なくとも１本のコードからビードコアを得る場合、前記糸状要素を目視または器具で分析するには、前記コードをばらして、前記コードを形成する個々の糸状要素を細心の注意を払ってほぐし、前記コード中に存在する予備成形糸状要素を探す必要がある。
【００６１】
代替的実施態様では、変形は、共面タイプではなく、たとえば螺旋状タイプの形態を有する。
【００６２】
本発明による予備成形糸状要素を得るには、当業界で公知の方法の何れかを使用することができる。たとえば、ＵＳ第５，５８１，９９０号に図示されているタイプの歯車装置、または本願と同一の出願人名義の特許出願、ＷＯ第００／３９３８５号に記載されている装置を使用することができる。前記装置は１対のプーリを構成し、各々のプーリには、予め定義されたセクション上で互いにかみ合うことが可能な複数の対向する突起が設けられ、第１のプーリの突起と第２プーリの対応する突起との間に存在する空間に沿って移動するように構成された糸状要素について、軸方向変形および屈曲変形を同時に誘発することができる。上記のかみ合い動作は、前記糸状要素により回転的に駆動される前記プーリの対が移動する結果行われる。
【００６３】
本発明は、さらに他の態様によると、特に可撓性で、タイヤを個々のリム上に安定して固定することができ、前記タイヤが実質的に空気が抜けた状態で動作する場合にも、前記タイヤを安全な状態で走行させることが可能なビードコアを備える、車輪用タイヤに関する。
【００６４】
したがって、本発明は、さらに、車輪用タイヤであって、
・少なくとも１つのカーカスプライを含むカーカス構造であって、前記カーカスプライの両端が、１対の環状補強要素に固定され、前記環状補強要素の各々が、前記タイヤの個々のビード内に組み込まれ、少なくとも１本の糸状要素を含む、カーカス構造と、
・前記カーカス構造の周囲に周方向に延在するトレッドバンドと、
・前記カーカス構造と前記トレッドバンドとの間に周方向に位置するベルト構造と、
・前記カーカス構造の軸方向に対向する位置に付与される少なくとも１対の側壁とを備え、
前記少なくとも１本の金属糸状要素が予備成形されることを特徴とするタイヤに関する。
【００６５】
本発明によると、ビードコアの弾性は、前記ビードコアに組み込まれた少なくとも１本の糸状要素を予備成形することにより得られる。
【００６６】
換言すると、前記弾性は、予備成形糸状要素のばね効果によるものであり、軸方向延在部分より大きい長さを有する予備成形糸状要素は、引張応力が加わると、その応力自体に反応する前に初期伸張が生じる（udergo initial straightening before reacting to thestress itself）。
【００６７】
実際、印加応力が存在する場合、たとえば、タイヤをリム上に取り付けるか、またはタイヤをリムから取り外す時にレバーによる作用が存在する場合、各々の予備成形糸状要素は前記応力に反応し、その予備成形状態が徐々に減少して、実質的になくなり、つまり糸状要素の破壊構成に近い直線状の初期構成（すなわち、予備成形以前に存在する構成）に達する。
【００６８】
本願の特許出願人は、高炭素含有量（たとえば、０．９６％まで）の鋼を使用することにより、前記糸状要素の可撓性、弾性および延性に悪影響を及ぼさずに、ビードコアの部分を形成する糸状要素の引張強度が著しく増加することをさらに発見した。
【００６９】
さらに他の態様によると、本発明は、少なくとも部分的に空気が抜けた状態、たとえばパンク時における車輪用タイヤの走行時の挙動を制御する方法であって、前記タイヤが、両端が１対の環状補強要素に固定された少なくとも１つのカーカスプライを備えるカーカス構造であって、前記環状補強要素の各々が、前記タイヤの個々のビード内に組み込まれ、少なくとも１本の金属糸状要素を含む、カーカス構造を備え、前記環状補強要素の少なくとも一方に少なくとも１本の予備成形金属糸状要素を使用することを特徴とする方法に関する。
【００７０】
さらに上記のとおり、タイヤが空気が抜けた状態にある場合、前記の方法は、少なくとも１本の予備成形糸状要素を有するビードコアが前記リムに加えることができる把持力により、タイヤを個々のリムに適切に固定することを可能にする。
【００７１】
本願の特許出願人は、実際、タイヤのビードコアの少なくとも１本の糸状要素を予備成形することにより、リムに対する前記ビードコアの本質的な把持作用を可能にし（つまり、上記の予備成形作業の結果として）、予備成形による前記把持作用は、各々のビードをリム内のビードシートの表面に対して圧迫するタイヤの膨張空気圧の圧力による固定作用を補足するものであることに気付いた。
【００７２】
上記の説明から、また上記のとおり、タイヤの通常の動作状態では、ビードコアの把持作用は、前記予備成形効果の存在により、従来使用されてきた解決策に比べて増加する。一方、タイヤが部分的に空気が抜けた状態で走行する場合、加圧空気の効果が存在しなくなるため、前記把持作用は、ビードコアの少なくとも１本の金属糸状要素の予備成形によってリムに生じる収縮効果により、有利に確保されることが明白である。
【００７３】
本発明は、加圧膨張空気が部分的に存在しない場合でも上記の固定作用のおかげで、支持挿入物を設けられた自立タイプのタイヤに有利に適用することができる。前記の支持挿入物は、基本的に、タイヤの側壁に沿って認識され、前記タイヤの圧力が損失した場合でも、車両の安全な走行が確保されるようになっている。
【００７４】
自立タイヤのあるタイプは、たとえば、本願と同一の特許出願人名義の文献ＥＰ−５４２，２５２号に記載されている。
【００７５】
本発明は、さらに、適切な安全性支持材（safety supports）が設けられた車輪の部分を形成するタイヤにも有利に適用することができる。かかる安全性支持材は、たとえばリム上に取り付けられて、膨張圧力が損失した場合にも、タイヤを支持することが可能とする。こうしたタイプのタイヤは、たとえば、本願と同一の特許出願人名義の文献ＥＰ−１，０８０，９４８号に記載されている。
【００７６】
さらに他の特徴および利点は、本発明によるタイヤおよびビードコアの一例の詳細な説明を参照するとより明白になるであろう。前記の説明は、以下に記載するように、添付の図面を参照するが、これらの図面は、単なる非制限的な一例として示すものである。
【００７７】
図１は、本発明によるタイヤ１０の部分断面図を示す。本明細書をより分かりやすくするために、図１の断面は部分的にのみ示されており、該部分は、タイヤの赤道平面ｐ−ｐに対して対称である。
【００７８】
タイヤ１０は、両端が１対のビードコア１２に結合されたカーカスプライ１１を備えるカーカスを備える。かかるビードコアは、互いに軸方向に離間配置され、各々が、前記タイヤの半径方向内側の位置において個々のビード１３内に組み込まれる。前記ビード１３は、ビードコア１２のほかに、前記ビードコア１２の半径方向外側の位置にビード充填物１４を含む。
【００７９】
好ましくは、カーカスはラジアルタイプであり、つまり、タイヤの赤道平面ｐ−ｐにほぼ垂直な方向に配列された補強コードを含む。
【００８０】
タイヤ１０は、前記カーカスのクラウン上に位置するトレッドバンド１５と、１対の軸方向に対向する側壁１６であって、各々が個々のビード１３とトレッドバンド１５との間に配置される側壁１６とをさらに備える。
【００８１】
タイヤ１０は、カーカスプライ１１とトレッドバンド１５との間にベルト構造１７をさらに備え、ベルト構造１７は、図１による実施例では、２本の半径方向に重畳するベルトストリップ１８および補強層１９であると想定する。詳細には、半径方向に互いに重畳するベルトストリップ１８は、複数の補強コードを含み、この補強コードは、一般に金属製で、タイヤの赤道平面ｐ−ｐに対して斜めに方向付けられ、各々のストリップ内では互いに平行で、周方向に対して予め決められた角度を形成するように、隣接するストリップの補強コードと交差する。前記ベルトストリップ１８の対の半径方向外側にある補強層１９は、互いに対してほぼ平行で、タイヤの赤道平面ｐ−ｐに対して平行であり、つまりタイヤの周方向に対して実質的にゼロの角度を形成する補強要素２０を有する（前記補強層１９は、０°層とも定義される）。一般に、車両のタイヤの場合、前記補強要素２０は紡織繊維タイプである。複数の補強層１９が存在する場合（図示しない）も考えられる。
【００８２】
チューブレスタイヤの場合、前記カーカスプライ１１の半径方向内側の位置には、ゴム引き層、いわゆる「ライナー」（図１に図示しない）も想定され、前記層は、使用時に、タイヤ１０に必要な空気不浸透性を与える。
【００８３】
図１に部分的に示すように、タイヤ１０は、従来のリム３０上に取り付けられてタイヤのホイールを形成し、前記リム３０は、中央ウェル３１と、ビードシート３２と、フランジ３３とを備える。
【００８４】
図１に示すビードコア１２は、断面が対称で、幾何学的に規則的な形状を有する「アルダーファー」タイプである。図示の実施例では、前記ビードコア１２は、本発明により予備成形された４つの糸状要素２２を含む小さいバンドを４巻回して、半径方向に重畳された４つの層（「４×４」構造）を形成することにより形成される。
【００８５】
図２は、本発明に従って正弦的に予備成形された糸状要素２２を示す。
【００８６】
上記のとおり、一般に直線から周期的に逸脱する形態の前記の変形は、公知の何らかの形態で得られる。好ましくは、前記の変形は共面タイプである。さらに好ましくは、前記の変形は、波長（または、ピッチ）Ｐおよび波の振幅Ｈを有するほぼ正弦曲線状の波形から成る（たとえば、図２に示す）。
【００８７】
本発明の目的上、「波長Ｐ」は、周期的に反復する最小部分の長さと考え、「波の振幅Ｈ」は、糸状要素が中心軸Ｓから横断方向に最大限に逸脱する振幅の２倍であると考える（両方向に等しいと仮定する）（図２参照）。
【００８８】
一般に、波の振幅Ｈは、０．１２ｍｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．１４ｍｍ〜０．６０ｍｍである。
【００８９】
一般に、本発明による予備成形糸状要素は、０．０５ｍｍ〜０．８０ｍｍ、好ましくは０．１０ｍｍ〜０．５０ｍｍの直径Ｄを有する。
【００９０】
予備成形比をＬ１／Ｌ０と仮定して、予備成形糸状要素の振幅Ｈおよび直径Ｄ、ピッチＰは正確に画定する。
【００９１】
上記のとおり、前記糸状要素は、鋼から製造することが好ましい。糸状要素の直径が０．４ｍｍ〜０．１ｍｍである場合、標準ＮＴ（標準張力）鋼の破壊強度は約２，６００Ｎ／ｍｍ２（または２，６００ＭＰａ−メガパスカル）〜約３，２００Ｎ／ｍｍ２の範囲であり、ＨＴ（高張力）鋼の破壊強度は約３，０００Ｎ／ｍｍ２〜約３，６００Ｎ／ｍｍ２の範囲であり、ＳＨＴ（超高張力）鋼の破壊強度は約３，３００Ｎ／ｍｍ２〜約３，９００Ｎ／ｍｍ２の範囲であり、ＵＨＴ（極超張力）鋼の破壊強度は約３，６００Ｎ／ｍｍ２〜約４，２００Ｎ／ｍｍ２の範囲である。前記破壊強度の値は、特に、鋼に含まれる炭素の量によって決まる。
【００９２】
一般に、前記糸状要素には、０．１０μｍ〜０．５０μｍの厚さを有する黄銅コーティング（６０重量％〜７５重量％のＣｕ、４０重量％〜２５重量％のＺｎ）を施される。前記コーティングは、糸状要素をゴム引き化合物により良く付着することを可能にし、タイヤの製造時およびタイヤの使用時の両方における金属の腐食を防止する。腐食に対する保護の程度を増加する必要がある場合、前記糸状要素には、より大きい耐食性を与えることが可能な黄銅以外の耐食性コーティング、たとえば亜鉛、亜鉛／マンガン（ＺｎＭｎ）合金、亜鉛／コバルト（ＺｎＣｏ）合金または亜鉛／コバルト／マンガン（ＺｎＣｏＭｎ）合金ベースのコーティングを施すと有利である。
【００９３】
好ましくは、本発明によるビードコアは、ｎ×Ｄタイプのコンパクトな構造を有するコードから得られ、ｎは、コードを形成する糸状要素の本数であり、Ｄは各糸状要素の直径である。好ましくは、ｎは２〜２７本である。好ましくは、Ｄは０．１ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲である。好ましくは、前記糸状要素の撚り線ピッチ（the stranding pitch）は２．５ｍｍ〜３０ｍｍ、より好ましくは５ｍｍ〜２５ｍｍの範囲である。
【００９４】
少なくとも１本の予備成形金属糸状要素を含む本発明によるビードコアは、特定のビードコア構造に限定されず、先行技術のどのビードコア構造にも適用することができる。
【００９５】
本発明をさらに説明するために、本発明によるビードコアの実施態様の具体的かつ非制限的な実施例を以下に記載し、先行技術のビードコア（比較ビードコア）と比較する。
【００９６】
より詳細には、以下の３種類のビードコアを作製した。ａ）高張力鋼から製造され、直径０．８９ｍｍの４本の非予備成形糸状要素を含む、つまり直線状の延在部分（予備成形比Ｌ１／Ｌ０が１に等しい）を有する糸状要素を含む小さいバンドをコイル状に巻くことにより（４巻回）得られた「アルダーファー」タイプの基準ビードコアＡ（比較例）、ｂ）５本の糸状要素を含むコード（コードの左側撚り線ピッチが１６ｍｍに等しい）であって、標準張力鋼から製造され、直径が０．３８ｍｍで、各々の糸状要素が正弦的に予備成形されたコード（波の振幅Ｈが０．４７ｍｍ、予備成形比Ｌ１／Ｌ０が０．９５）を２０巻回（軸方向に５回、半径方向に４回）することにより得られた本発明によるビードコアＢ、ｃ）１２本の糸状要素を含むコード（コードの左側撚り線ピッチが１６ｍｍに等しい）であって、標準張力鋼から製造され、直径が０．３８ｍｍで、各々の糸状要素が、正弦的に予備成形されたコード（波の振幅Ｈが０．４８ｍｍ、予備成形比Ｌ１／Ｌ０が０．９４）を９巻回（軸方向に３回、半径方向に３回）することにより得られる本発明によるビードコアＣ。
【００９７】
表１は、ビードコアＡに使用される糸状要素、およびこうして得られたビードコア自体のいくつかの特性を示す。
【００９８】
【表１】
2005507339.tif 000003
【００９９】
ビードコアの「理論上の破壊荷重」は、ビードコアを形成する要素の、Ｎで表される理論上の荷重（つまり、引張強度の値）の和であると考える。
【０１００】
一例として、基準ビードコアＡの特定の例では（表１参照）、ビードコアの理論上の破壊時荷重値（つまり、２３，３６０Ｎ）は、個々の糸状要素の破壊荷重（つまり、１４６０Ｎ）に、ビードコアＡの一部を形成する糸状要素の全体の数（つまり、４本の糸状要素を含む小さいバンドを４巻回した１６本の糸状要素）を乗じて得られた。
【０１０１】
表２は、ビードコアＢおよびＣに使用されるコード、並びにビードコア自体のいくつかの特性を示す。
【０１０２】
【表２】
2005507339.tif 000004
【０１０３】
基準ビードコアＡ、並びに本発明によるビードコアＢおよびＣを比較すると、本発明による予備成形糸状要素を使用することにより、ビードコアの可撓性がどのように有利に増加し、しかもビードコアに必要な構造強度が確保されるかが分かる。詳細には、上記の表１および２の比較から、本発明によるビードコアＢおよびＣの可撓性は、比較ビードコアＡよりも増加することが分かり、これは、本発明によるビードコアＢおよびＣの糸状要素の予備成形状態により、本発明によるビードコアＢおよびＣを形成する要素の弾性範囲（降伏点伸びを参照）は、基準ビードコアＡを形成する糸状要素の弾性範囲よりも増加するためである。さらに、本発明によるビードコアの可撓性の増加は、上記の表１および２に示す理論上の破壊時荷重により実証されるように、ビードコアの構造強度が実質的に変化せず、場合によっては増加した状態で得られることを強調するべきである。特に、ビードコアＣ、つまり、巻回数が比較的少ないビードコアの理論上の破壊時荷重は、予備成形コードの破壊荷重がビードコアＡの糸状要素よりも大きいため、比較ビードコアＡの破壊時荷重よりも著しく大きいことが分かる。
【０１０４】
前記の有利な結果は、本発明によるビードコアＢおよびＣの糸状要素の鋼（ＮＴ）および直径（０．３８ｍｍ）と比べて、糸状要素が比較的高度の鋼（nobler steel）（ＨＴ）から製造され、より大きい直径（０．８９ｍｍ）を有する比較ビードコアＡを使用した場合にも得られたことを強調するべきである。
【０１０５】
上記の表に記載された値を確認するため、図３は、比較ビードコアＡ（曲線１）、本発明によるビードコアＢのコード（曲線３）、本発明によるビードコアＣのコード（曲線２）の糸状要素の荷重−変形ダイヤグラムをそれぞれ示す。伸び値（割合で表す）はｘ軸に沿って示され、加えられた荷重（ニュートンで表す）はｙ軸に沿って示す。
【０１０６】
上記のとおり、本発明によるビードコアの糸状要素では、弾性反応は約１．５０％を超える伸張値に維持されるが、先行技術の糸状要素は、値が前記閾値を超える場合、既に可塑的変形範囲で、つまりｘ軸に平行な断面で動作し、印加荷重に対する抵抗が増加せずに破断する程度まで伸張している。
【０１０７】
本発明によるビードコアは、いくつかの利点を提供する。
【０１０８】
第一に、前記ビードコアは、上記のとおり特に可撓性であり、弾性変形を生じると同時に、高度の構造強度を維持することが可能である。
【０１０９】
これは、タイヤを個々のリム上に従来どおりに取り付けるか、またはタイヤを個々のリムから取り外す時のみならず、上記のとおり、タイヤの空気が抜けた時においても有利である。
【０１１０】
さらに、本発明によるビードコア構造が、少なくとも１本の予備成形糸状要素を含む少なくとも１本のコードから得られる場合、本発明のさらに他の利点は、前記少なくとも１本の糸状要素の予備成形により、前記少なくとも１本のコード、ひいては前記ビードコア構造の最適なゴム引き加工が可能である点である。前記態様は、前記構造の前記糸状要素に影響する腐食現象をなくすか、または少なくとも著しく減少させるため、特に有利である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明によるタイヤの部分断面図を示す。
【図２】本発明によるビードコアに使用できる予備成形糸状要素を示す。
【図３】比較コードおよび本発明による２本のコードに関する荷重／変形ダイヤグラムを示す。
【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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