(57)【要約】  本発明は、複数のコイルを形成するよう円周方向に配置されたコード（１１）を備えたクラウン補強材を有するタイヤに関し、コイル中の円周方向張力は、張力の値が変曲点張力（Ｔｉｎｆ）に一致する第１の変曲点（Ｉ）に到達するまで張力値が中心に向かって軸方向に減少するにつれて張力がエッジ張力値（Ｔｂ）から逆に変化する少なくとも２つの側方張力変化ゾーン（２１）を形成するようコードの軸方向位置に基づいて変化することができ、エッジは、少なくとも１つの中央ゾーン（２０）で互いに分離されており、中央ゾーンでは、第１の変曲点から始まると共に軸方向中心方向を取った状態で、張力が、クラウンの中央部分の他方の側に位置した第２の変曲点（Ｉ）のところにおけるクラウンの中央部分の他方の側の変曲点張力（Ｔｉｎｆ）の値よりも大きな中央ゾーン張力値（Ｔｍｅｄ）まで増大する。
2008514475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤであって、前記タイヤの各側でビード内に繋留された少なくとも１つのカーカス型補強構造体を有し、前記ビードのベースは、リムシートに装着されるようになっており、前記ビードの外側は各々、実質的にその半径方向延長部としてのサイドウォールの形態をしており、前記サイドウォールは、半径方向上方外側寄りでトレッドに合致し、前記カーカス型補強構造体は、前記ビードから前記サイドウォールに向かって円周方向に延び、前記タイヤは、クラウン補強材を更に有し、前記ビードは各々、前記カーカス型補強構造体を定位置に保持できる繋留ゾーンを更に有し、前記クラウン補強材は、複数のターンを形成するよう円周方向に配置されたコードを有し、前記ターン中の円周方向張力は、張力の値が変曲点張力Ｔｉｎｆに一致する第１の変曲点Ｉに到達するまで張力値が中心に向かって軸方向に減少するにつれて張力がエッジ張力値Ｔｂから逆に変化する少なくとも２つの側方張力変化ゾーンを形成するよう前記コードの軸方向位置の関数として変化することができ、前記エッジは、少なくとも１つの中央ゾーンで互いに分離されており、前記中央ゾーンでは、前記第１の変曲点から始まると共に軸方向中心方向を取った状態で、張力が前記変曲点張力Ｔｉｎｆの値よりも大きな中央ゾーン張力値Ｔｍｅｄまで増大し、次に、前記クラウンの前記中央部分の他方の側に位置した第２の変曲点Ｉの高さ位置で前記クラウンの前記中央部分の他方の側の前記変曲点張力Ｔｉｎｆまで減少する、タイヤ。
【請求項２】
前記中央ゾーンは、実質的に軸方向中央構造体の状態で設けられている、請求項１記載のタイヤ。
【請求項３】
前記円周方向張力は、前記タイヤの前記中央部分の各側で実質的に対称に変化する、請求項１又は２記載のタイヤ。
【請求項４】
前記中央ゾーンの前記張力Ｔｍｅｄは、複数個のターンについて実質的に一定である、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記張力Ｔｍｅｄは、前記張力Ｔｂよりも小さい、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記張力Ｔｍｅｄは、前記張力Ｔｂよりも大きい、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項７】
前記中央ゾーンは、前記張力が前記中央ゾーン張力Ｔｍｅｄとは異なる中央部分張力値Ｔｐｃを有する複数個のターンから成る中央部分を有する、請求項１〜６のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項８】
前記張力変化ゾーンの前記円周方向張力は、１つのゾーンの少なくとも一部分にわたり実質的に直線的に変化する、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項９】
前記張力変化プロフィールが当てはまる単一の円周方向コードを有する、請求項１〜８のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、張力がタイヤのクラウンの幅の少なくとも一部分にわたって次第に変化する円周方向補強材を備えたトレッドを有するタイヤに関する。クラウン補強コードのこの種の形態により、タイヤの重要な特性、一般に例えば耐摩耗性、濡れた地面上での挙動、騒音及び快適さに関して相当な利点又は改善を達成することができる。
【背景技術】
【０００２】
クラウンゾーンの円周方向補強コードは、一般に種々のコンポーネントの組立てプロセスの終わりの方でタイヤブランクに直接取り付けられる。この種の組立てプロセスは、タイヤ業界では広く用いられており、例えば、特に多量又は非常に多量に連続生産される製品に関する生産性の面で多くの利点を有する。この種のプロセスは、一般に、コイル又はロールの状態に貯蔵され、製造中、タイヤブランク上にいつでも巻き出し可能な状態にある相当に多くの本数のケーブルが必要である。
【０００３】
コードを布設するためコードをその配設場所に向かって案内し、コードを巻き出すと共に付着させ、その間、意図したクラウンゾーン全体を覆うよう軸方向布設位置を次第に調節する。かかるコードは、張力無しに又は張力をあらかじめ僅かに加えた状態で布設されるが、かかるコードは、布設幅全体にわたり同一の張力を有する。
【０００４】
或る特定の形式の具体化例によれば、コードの性状が現在の軸方向位置に応じて変化する。例えば、これらの直径は、位置に応じて様々な場合がある。また、異種材料のコードを用いることが可能である。最後に、コードが軸方向位置に応じて様々な間隔又はピッチで配置される或る特定の構成も又知られている。特許文献である米国特許第６，７６６，８４０号明細書は、敏感なクラウンプライエッジゾーンのピッチが大きな状態のかかる構成を提供する。特許文献である米国特許第５，９０２，４２５号明細書も又、可変ピッチのタイヤを開示しており、このピッチは、クラウンの中心に向かって次第に大きくなるよう変化する。しかしながら、この特定の具体化例は、四輪車用タイヤ向けである。最後に、特許文献である米国特許第５，０３２，１９８号明細書は、布設張力がクラウンのエッジと中央領域との間で変化する円周方向補強剤の布設方法を記載している。かくして、コードは、コードがエッジに近づくにつれて次第に高くなる張力を備えた状態で布設される。
【０００５】
これら種々の製造モードにより、有利な特徴を備えた製品を製造することが可能であり、開発者は、製品に対して幅広い自由が許される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一方においては用いられる製造プロセスに起因して或る幾つかの制約が残っている。例えば、張力無しに布設された円周方向コードは、硬化後過度に長くなりがちである。これは、成形中、タイヤを構成するゴム材料が大きな応力を受け、かくして圧潰するからである。ゴム材料は、布設中よりも成形後の方が、体積が小さくなる場合がある。しかしながら、円周方向コードは、必ずしも収縮を受けず、それにより、この体積の減少を完全に補償することができる。その結果、コードは、張力の無い状況に必要な長さよりも大きな長さになる場合があり、又は、確かに長さが過剰になる。
【０００７】
最後に、クラウン補強コードの特性を軸方向位置の関数として変化させたいと考える開発者が、追加の層を或る特定の場所に被着させ又は異なる材料又は異なるピッチを局所的に利用することが慣例である。しかしながら、これら特性を実現することは、費用が高くつくことが分かっている場合があり又は過剰の重量を伴う場合がある。他方、これら手段は、技術的要件が厳しい或る特定の形式の製品について所望の性能を常に達成できるとは限らない。かくして、或る特定のアーキテクチャ的特性を最適化しようと考える開発者が自分の意のままに他の調節手段を設けることが有用である。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，７６６，８４０号明細書
【特許文献２】米国特許第５，９０２，４２５号明細書
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これら種々の欠点を解決するため、本発明は、タイヤであって、前記タイヤの各側でビード内に繋留された少なくとも１つのカーカス型補強構造体を有し、前記ビードのベースは、リムシートに装着されるようになっており、前記ビードの外側は各々、実質的にその半径方向延長部としてのサイドウォールの形態をしており、前記サイドウォールは、半径方向上方外側寄りでトレッドに合致し、前記カーカス型補強構造体は、前記ビードから前記サイドウォールに向かって円周方向に延び、前記タイヤは、クラウン補強材を更に有し、前記ビードは各々、前記カーカス型補強構造体を定位置に保持できる繋留ゾーンを更に有し、前記クラウン補強材は、複数のターンを形成するよう円周方向に配置されたコードを有し、前記ターン中の円周方向張力は、張力の値が変曲点張力Ｔｉｎｆに一致する第１の変曲点Ｉに到達するまで張力値が中心に向かって軸方向に減少するにつれて張力がエッジ張力値Ｔｂから逆に変化する少なくとも２つの側方張力変化ゾーンを形成するよう前記コードの軸方向位置の関数として変化することができ、前記エッジは、少なくとも１つの中央ゾーンで互いに分離されており、前記中央ゾーンでは、前記第１の変曲点から始まると共に軸方向中心方向を取った状態で、張力が前記変曲点張力Ｔｉｎｆの値よりも大きな中央ゾーン張力値Ｔｍｅｄまで増大し、次に、前記クラウンの前記中央部分の他方の側に位置した第２の変曲点Ｉの高さ位置で前記クラウンの前記中央部分の他方の側の前記変曲点張力Ｔｉｎｆまで減少することを特徴とするタイヤを提案する。
【００１０】
かかるタイヤは、公知形式の補強クラウンタイヤよりも優れた挙動及び耐久性の面での品質を有する。
【００１１】
さらに、タイヤの側部における接触領域の表面積が増大することが注目され、それによりタイヤの挙動が向上する。
【００１２】
この種のタイヤは、例えば、円周方向コードの布設張力の実質的に連続した管理又は制御によって製造できる。
【００１３】
さらに、張力を予めある程度加えた円周方向コードを布設することにより、かかるコードがタイヤの硬化後過剰な長さを呈する状況を回避することができる。
【００１４】
有利な一実施形態によれば、中央ゾーンは、実質的に軸方向中央構造体の状態で設けられる。
【００１５】
別の有利な実施形態によれば、円周方向張力は、タイヤの中央部分の各側で実質的に対称に変化する。
【００１６】
さらに別の有利な実施形態によれば、中間ゾーンの張力Ｔｉｎｔは、複数個のターン（少なくとも４つのターン、又は、約４５ｍｍのクラウン幅にわたり、有利な１つの実例による）について実質的に一定である。
【００１７】
本発明の実施形態の有利な実施例によれば、張力Ｔｍｅｄは、張力Ｔｂよりも小さい。
【００１８】
本発明の実施形態の別の有利な実施例によれば、張力Ｔｍｅｄは、張力Ｔｂよりも大きい。
【００１９】
中央（又は中間）ゾーンは、張力が中央ゾーン張力Ｔｍｅｄとは異なる（これよりも大きい又は小さい）中央部分張力値Ｔｐｃを有する複数個のターンから成る中央部分を有する。Ｔｐｃ値は、実施的に０である。
【００２０】
有利には、張力変化ゾーンの円周方向張力は、１つのゾーンの少なくとも一部分にわたり実質的に直線的に変化する。
【００２１】
本発明の種々の実施形態によれば、布設ピッチは、所与のゾーンにおいて実質的に同一であると共に（或いは）全てのゾーンにおいて互いに同一ではない。
【００２２】
有利には、本発明のタイヤは、張力変化プロフィールが当てはまる単一の円周方向コードを有する。これは、布設時間、取付け及び調整に関して利点をもたらし、これらは、並んで配置された複数本のコードの布設方式と比較して最適化される。さらに、張力プロフィールは、良好に制御される。
【００２３】
本明細書において、「コード」という用語は、コードの材質がどのようなものであれ且つこれらが受ける処理がどのようなものであれ、一般に、モノフィラメントとマルチフィラメントの両方又はアセンブリ、例えばケーブル、合撚りヤーン又は確かに任意の均等な種類のアセンブリを意味している。処理は、例えば、ゴムへの付着性を向上させる表面処理、被膜又はプレセイジング処理を含む場合がある。「一体コード」という表現は、取り付けられていない状態の単一要素で構成されたコードを意味する。「マルチフィラメント」という用語は、他方において、ケーブル、合撚りヤーン等を形成するための少なくとも２つの一体要素のアセンブリを意味する。
【００２４】
「円周方向コード」という用語は、タイヤの回転方向に対して実質的に０度をなして配置されたコードであると理解されたい。
【００２５】
「コードの特性」という表現は、例えば、その寸法形状、その組成、その機械的性質及び特性（特に、弾性率）その化学的性質及び特性等を意味するものと理解されたい。
【００２６】
留意すべきこととして、「半径方向頂部寄り」又は「半径方向上側」若しくは「半径方向外側寄り」という表現は、大きい方の半径寄りであることを意味している。
【００２７】
実際の全ての細部は、図１〜図７の記載によって補完される以下の説明に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、タイヤのクラウンの高さ位置のところの円周方向コードの軸方向分布状態の一例を示している。図の下の部分は、クラウン補強材の２つの層、即ち、半径方向外側のクラウン補強材層１２及び半径方向内側のクラウン補強材層１３と、これら２つの層１２，１３の半径方向外側に設けられた一連の円周方向補強材１１とを備えたタイヤのクラウンゾーンの実施形態の一例を示している。このタイヤ部分の上に位置するグラフ図は、クラウンに沿うコードの軸方向位置の関数としてのコードの布設張力以上の値又はプロフィールの一例を示している。より詳細には、ｘ軸は、コードの軸方向位置をプロットし、ｙ軸は、布設中に加えられる張力（ニュートン（Ｎ）で表されている）の一例を示している。軸方向位置は、コードによって作られたターンの各々に図の左側の第１のターンから図の右側の１９０番目のターンまで番号付けすることにより与えられている。この例では、ターンの総数は、１９０である。実施形態の他の例では、ターンのこの総数は、布設ピッチと同様、本発明の範囲から逸脱することなく、ほぼ無限に様々であってよい。
【００２９】
この例によれば、第１のターンは、実質的に高いエッジ張力Ｔｂ、この例では、約３０Ｎで布設される。次に、側方の張力変化ゾーン２１では、布設張力は、次第に減少し、ついには変曲点ゾーン２３に達し、この変曲点ゾーンでは、張力は、Ｔｂよりも低い変曲点値Ｔｉ、すなわち、この例では約４Ｎである。次に、布設張力値は、タイヤの中央部分又はゾーン２２に向かって再び次第に増大する。この例では、張力は、実質的に直線的に変化している。約７０番目のターンのところで、中央ゾーン２０に到達し、コードは、実質的に同一の布設張力の数個のターンにわたって布設される。この例では、約４０個のターンが、中央部分を構成している。このゾーンの張力レベルは、約３０ニュートンである。
【００３０】
この同じ図を引き続き検討すると、中央ゾーンの右側では、円周方向コードの布設張力は、中間張力値、すなわち約３０Ｎから実質的に直線的に減少する状態でこれよりも更に低い値に向かって第２の変曲点張力値Ｔｉまで減少し、その時点で張力は、数個のターンにわたり実質的に安定していることが注目されよう。布設張力の値は、最後に、クラウンのエッジの付近に位置する巻線について値Ｔｉから値Ｔｂに上昇する。
【００３１】
かくして、コードの布設張力プロフィールは、「Ｗ」のような形をなしている。この例では、張力プロフィールは、タイヤの中央部分に関して実質的に対称である。かくして、Ｕ字形張力プロフィールが、タイヤの中央部分の各側で得られる。
【００３２】
実施形態のこの例では、張力の値Ｔｉは、約３０個のターンにわたって実質的に一定である。
【００３３】
種々の変形例によれば、１つ又は２つ以上のパラメータ、例えば、布設ピッチ、張力の変化率、種々の部分、すなわち、側方張力変化ゾーン及び中央ゾーンの相対幅、最大張力値及び最小張力値等は、様々であってよい。かくして、開発者は、非常に融通の利く設計上のツールをこれらパラメータに利用でき、かかるツールは、多くの種類の製品に適合させることができ、しかも、製品の種々のパラメータの最適化を可能にする。
【００３４】
図２は、図１の実施形態の例に関する円周方向コードの張力プロフィールを示している。図３〜図５は、この例の変形例を示しており、この場合、中央ゾーンは、幅がターン数個分の中央部分３０から成り、布設張力Ｔｐｃは、中央ゾーンの張力値とは実質的に異なっている。例えば、図３では、Ｔｐｃ値は、Ｔｍ値（約１０Ｎ）よりも実質的に小さいが０Ｎよりも大きい。当然のことながら、Ｔｐｃの値は、実質的に０であってもよい。図４では、Ｔｐｃは、Ｔｍよりも実質的に大きい（３０Ｎと比較して約３５Ｎ）。
【００３５】
図５の実施形態の例では、Ｔｍｅｄ値は、Ｔｂ、すなわちエッジ張力よりも大きい。これは、この例では、布設張力が数個のターンの幅全体にわたり実質的に一定であり、この例では約２０Ｎである部分でクラウンエッジを構成しているからである。
【００３６】
図６の実施形態の例では、Ｔｍｅｄ値は、Ｔｂ、すなわちエッジ張力よりも小さい。これは、この例では、中央ゾーン２２のＴｍｅｄ張力値が、約２０Ｎであり、かくして、約３０ＮのＴｂ値よりも小さいからである。
【００３７】
図７の実施形態は、エッジと中央ゾーン２２との間の側方ゾーン２１のうちの少なくとも１つの張力の変化率が直線的ではない点で上記実施形態とは異なっている。図示の例では、張力変化率は、凹状プロフィールを形成している。一変形例によれば、このプロフィールの結果として、凸形状が得られる。最後に、種々の組合せとしての変形例が可能であり、かかる変形例は、中央部分の同一側に位置する凹状及び凸状部分を有し又は変形例として、一方の側部が凹状であり、他方の側部が凸状である。
【００３８】
図１に示す例では、クラウン補強材は、例えば、実質的に等しいが逆向きの角度に従って配置された補強コードの２つの層１２，１３から成る。当然のことながら、本発明の範囲から逸脱しないで他の形式の構図を使用できる。かくして、層の数、用いられる角度及びコードの種類は、様々であってよい。
【００３９】
本発明のタイヤの工業的製造は、数種類のプロセスを用いて達成できる。布設原理を中央コアに利用し、従って、構成要素、例えば、配合ゴム及び補強材（コード）の個々の布設又は変形例として、半完成品、例えば補強ゴムストリップの布設を可能にするのが有利である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】円周方向コードが見えるタイヤのクラウンの断面プロフィールを示す図であり、この断面が円周方向後部に関する布設張力プロフィールを示すグラフと一致していることを示す図である。
【図２】図１の例の布設張力プロフィールを示す図である。
【図３】張力値が、中央ゾーンの張力値よりも小さな張力を備えた中央部分を有する図１の例の布設張力プロフィールの変形例を示す図である。
【図４】張力値が実質的に０である中央部分を有する図１の例の布設張力プロフィールの別の変形例を示す図である。
【図５】張力値が中央ゾーンの張力値よりも大きな中央部分を有する図１の例の布設張力プロフィールの別の変形例を示す図である。
【図６】張力値が中央ゾーンの張力値とエッジの張力値の両方よりも小さな中央部分を有する図１の例の布設張力プロフィールの変形例を示す図である。
【図７】外側張力変化ゾーンが直線的ではない図１の例の布設張力プロフィールの変形例を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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