(57)【要約】【課題】より軽量で転がり抵抗がより小さい改良されたビード領域を有するとともに、改善された乗り心地を備えながら、ハンドリングの目的のためにサイドウォールの下側領域で良好な剛性を有するタイヤを提供する。【解決手段】カーカスとベルト補強構造とを有する空気入りタイヤが開示される。カーカスは、少なくとも１つの内側プライを有し、少なくとも１つの内側プライは、環状ビード部材に巻き付けられ、クラウンに向けて半径方向外側に延びてターンアップ端部を形成し、空気入りタイヤは、ビードの半径方向外側に位置し、半径方向外側端部を有するゴム製のエイペックスをさらに有し、ターンアップ端部は、エイペックスの軸方向外側に位置しているとともに、エイペックスに隣接して配置された第１の端部と、エイペックスの半径方向外側端部の半径方向外側に配置された第２の端部とを有する補強部材の軸方向外側に位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの内側プライを有するカーカスと、ベルト補強構造と、を有し、前記少なくとも１つの内側プライが、環状ビード部材に巻き付けられ、クラウンに向けて半径方向外側に延びてターンアップ端部を形成する、空気入りタイヤにおいて、
前記ビード部材の半径方向外側に位置し、半径方向外側端部を有するゴム製のエイペックスをさらに有し、
前記ターンアップ端部が、前記ゴム製のエイペックスの軸方向外側に位置しているとともに、前記エイペックスに隣接して配置された第１の端部と、前記エイペックスの前記半径方向外側端部の半径方向外側に配置された第２の端部とを有する補強部材の軸方向外側に位置していることを特徴とする、空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記内側プライが、前記環状ビード部材の軸方向内側から外側に向けて、該環状ビード部材に巻き付けられている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記補強部材の前記第１の端部が、前記環状ビード部材と接触していない、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記補強部材の前記第１の端部が、前記環状ビード部材の半径方向外側の１ｍｍから５ｍｍまでの範囲、好ましくは１ｍｍから２ｍｍまでの範囲にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記補強部材の前記第２の端部が、前記エイペックスの前記半径方向外側端部の半径方向外側の３ｍｍから１５ｍｍまでの範囲、好ましくは３ｍｍから７ｍｍまでの範囲、より好ましくは３ｍｍから５ｍｍまでの範囲にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記補強部材の前記第１の端部が、前記エイペックスと前記ターンアップとの間に配置されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
ただ１つのプライ層が存在する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記補強部材が、ナイロンコードで補強されたエラストマーから形成されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
前記補強部材が、アラミドコードで補強されたエラストマーから形成されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１０】
前記補強部材が、鋼鉄、ポリエステル、炭素繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリケトン、レーヨン、およびポリ（パラフェニレンベンゾビスオキサゾール）（ＰＢＯ）のいずれかからなるコードで補強されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１１】
前記コードが、タイヤの半径方向に対して＋／−３５°から５５°までの範囲の角度をなす、請求項８から１０のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１２】
前記補強部材の厚さが、０．６ｍｍから１．５ｍｍまでの範囲、好ましくは０．８ｍｍから１．２ｍｍまでの範囲にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１３】
前記補強部材の長さが、前記エイペックスの長さから該長さに２０ｍｍを加えた長さまでの範囲、好ましくは前記エイペックスの長さから該長さに１０ｍｍを加えた長さまでの範囲にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１４】
前記ターンアップ端部は、前記ビード部材のコアの中心から計測した半径方向距離が、１２ｍｍから２５ｍｍまでの範囲、好ましくは１４ｍｍから２０ｍｍまでの範囲にあり、より好ましくは約１６ｍｍである、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤに関し、特に、乗用車用タイヤとしての使用に適したタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２０１０年１２月１０日に出願された米国仮出願第６１／４２１，８３７号の利益を主張するとともに、その出願を参照によって組み込むものである。
【０００３】
従来のラジアルプライ自動車タイヤは、環状の２つの非伸縮性ビードに巻き付けられたラジアルプライを有している。タイヤ製造工程において、グリーンタイヤカーカス（「グリーン」は、まだ未硬化で粘着性のある状態を意味する）は、タイヤの「製造ドラム」（つまり「製造マンドレル」）の上にグリーンインナーライナとラジアルプライとをスライドさせることで製造される。そして、（それぞれがグリーンゴムに包み込まれた鋼製繊維（steel filament）からなるケーブルを有する）２つのビードを、両側に１つずつ、カーカス上にスライドさせる。それから、プライの、２つのビードを越えて延びる部分が、ビードの周りで上に向けられ（turned up）、それにより「ターンアップ」が形成される。それから、プライのビード間の部分が、プライのターンアップと接触するように半径方向外側に膨脹する。上に向けられたプライとビードとによって境界が規定された、環状で断面が三角形のゴム製のフィラーが、「エイペックス」と呼ばれる。
【０００４】
エイペックスにおける三角形の寸法と材料の特性との選択によって、タイヤ重量、サイドウォール剛性、ハンドリング、乗り心地、熱、材料疲労、タイヤの寿命などのタイヤの性能が影響を受ける。例えば、エイペックスが、サイドウォールの長さ方向に大きく上向きに延びるため、エイペックスの剛性を増加させるとサイドウォールの剛性が増加し、それにより、サイドウォールの屈曲が減少し、したがって屈曲熱と材料疲労とが減少するが、乗り心地が悪くなるという代償を払っている。エイペックスの半径方向の長さを（サイドウォール上をさらに延びるように）増加させると、サイドウォールがさらに強固になり、操舵性が改善され、このことが「ハイパフォーマンス」タイヤにとって有益なものとなる。
【０００５】
より広い柔軟性を持ってエイペックスの設計を選択すれば、つまり従来使用されるものよりも長いエイペックスや、異なる材料からなる複数の層を備えたエイペックス（「複合エイペックス」）を指定できれば、タイヤ性能の選択肢がより広がるとともに、タイヤ性能をより厳密に制御できることが、タイヤ設計者により見出されている。残念ながら、複合エイペックスの使用はタイヤ重量を増加させ、それにより、タイヤの転がり抵抗に悪影響を与える可能性がある。したがって、より軽量で転がり抵抗がより小さい改良されたビード領域を有するように、タイヤ設計を改良することが望ましい。それと同時に、改善された乗り心地を備えながら、ハンドリングの目的のためにサイドウォールの下側領域で良好な剛性を有するタイヤであることが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、空気入りタイヤは、少なくとも１つの内側プライを有するカーカスと、ベルト補強構造と、を有し、少なくとも１つの内側プライが、環状ビード部材に巻き付けられ、クラウンに向けて半径方向外側に延びてターンアップ端部を形成する。空気入りタイヤは、ビード部材の半径方向外側に位置し、半径方向外側端部を有するゴム製のエイペックスをさらに有し、ターンアップ端部が、エイペックスの軸方向外側に位置しているとともに、エイペックスに隣接して配置された第１の端部と、エイペックスの半径方向外側端部の半径方向外側に配置された第２の端部とを有する補強部材の軸方向外側に位置している。
【０００７】
（定義）
以下の定義は、本開示に適用でき、以下に定義されるように矛盾なく用いられる。
【０００８】
「エイペックス」は、ビードコアの半径方向外側であって、プライとプライターンアップとの間に位置する、エラストマー製のフィラーを意味する。
【０００９】
「軸方向の」および「軸方向に」は、本明細書では、タイヤの回転軸線に平行なラインまたは方向を指す意味で用いられる。
【００１０】
「ビード」または「ビード領域」は、プライコードに包まれた環状引張部材であって、フリッパ、チッパ、エイペックス、トゥーガード、およびチェーファーのような他の補強部材の有無にかかわらず、設計リムに適合するように形成された環状引張部材を有する、タイヤの一部を意味する。
【００１１】
「ビードベース」は、ビードの内径を構成する部分を意味する。
【００１２】
「ビードコア」は、タイヤのビード領域内の、一般に鋼線、コード、またはケーブルで構成された環状のフープ補強材（hoop reinforcement）を意味する。
【００１３】
「ビードトー」は、ビードの、ビードベースとタイヤ内面とを接合する部分を意味する。
【００１４】
「ベルト構造」は、織布または不織布であって、トレッドの下に存在し、ビードに固定されておらず、左右のコード角度が共にタイヤの赤道面に対して１５°から３５°の範囲にある、互いに平行なコードからなる少なくとも１つの層またはプライを意味する。
【００１５】
「周方向」は、赤道面（ＥＰ）に平行で軸方向に垂直な環状タイヤの表面の周囲に沿って延びるラインまたは方向を意味する。
【００１６】
「赤道面（ＥＰ）」は、タイヤの回転軸に垂直でタイヤのトレッドの中心を通る平面を意味する。
【００１７】
「標準空気圧」は、タイヤの使用条件についての適切な標準機構によって指定された特定の設計タイヤ圧および設計荷重を指す。
【００１８】
「半径方向の」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸に向かって放射状に延びる方向、あるいは回転軸から離れるように放射状に延びる方向を意味するものとして用いられる。
【００１９】
「リム」は、タイヤビードが載置される、タイヤ用またはタイヤとチューブとの組立体用の支持体を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のタイヤの断面図である。
【図２】本発明のタイヤの第２の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
以下の説明は、本発明を実施する、現在考えられる最良の形態である。この説明は、本発明の一般原理を説明する目的で行われ、限定的な意味で理解すべきではない。本発明の範囲は、添付の請求項を参照することによって最も良く定められる。
【００２３】
図１は、本発明のラジアルタイヤ２０の半分の断面図を示している。タイヤ２０は、中央円周面に対して対称であり、そのため、半分だけが図示されている。あるいは、タイヤ２０は非対称タイヤであってもよい。図示したタイヤ２０は乗用車用タイヤであるが、開示する発明は、軽トラック用タイヤ、中型トラック用ラジアルタイヤ、重荷重用タイヤ、産業用タイヤ、オフロード用タイヤ、または他の種類のタイヤに適用可能である。タイヤの各種類について、内部構造、トレッド構成、および構造の材料が、タイヤの所望の性能に合わせて選択され、図示されたものと同じでなくてもよいことが、当業者には理解されよう。図示したように、タイヤ２０は一対のビード部分２４を有し、各ビード部分２４は、その中に埋め込まれたビードコア２６を含んでいる。ビードコア２６は環状の部材であり、それは任意の所望の断面形状を有していてよく、図示した正方形に限定されるものではない。
【００２４】
乗用車用タイヤ２０は、各ビード部分２４から実質的にタイヤの半径方向外側に延びるサイドウォール部分２８と、サイドウォール部分２８の半径方向外側端部の間を延びるトレッド部分２２と、をさらに有している。タイヤ２０は、トレッドゴム２２の下方に配置されたベルトパッケージ３２をさらに有している。ベルトパッケージ３２は中央円周面に対して対称である。
【００２５】
さらに、タイヤ２０は、一方のビード部分２４から他方のビード部分２４までトロイダル状に延びるカーカス３０によって補強されている。カーカス３０は、一般的にはブチルゴムで構成された空気不浸透性のインナーライナ２９を有していてよい。カーカス３０は、好ましくは半径方向に向いた少なくとも１つのプライ３１をさらに有している。乗用車用タイヤの用途に対しては、カーカス３０が１つのラジアルプライを有していることが好ましい。カーカスのプライ３１は、タイヤ２０の赤道面ＥＰに実質的に垂直方向に延びる（つまり、タイヤ２０の半径方向に延びる）任意の適切なコード、一般的には、ポリエステルコード、レーヨンコード、ナイロン６，６コードなどのナイロンコードを有していてよい。
【００２６】
カーカスのプライ３１は、タイヤ２０のトレッド部分２２の下方を延び、各ビードに固定されている。プライ３１は、各ビードに巻き付けられてターンアップ端部４０で終端していることが好ましい。ターンアップ端部４０は、ビードコア２６から半径方向外側に延び、ビードコア２６の中心から半径方向外側に計測したときにビード直径の１〜３倍の範囲にあることが好ましい。ターンアップは、半径方向外側に延び、ビードコア２６の中心から半径方向外側に計測したときにビード直径の１〜２倍の範囲にあることがより好ましい。プライ３１は、ビードの軸方向内側からビードの軸方向外側の位置まで巻き付けられていることが好ましい。プライ３１は、ビードとエイペックス５０とに巻き付けられている。エイペックス５０は、ビードコア２６の半径方向外側に位置し、端部を有する三角形状のゴム部品を有していてよく、厚さがビードに隣接する第１の端部５１から第２の端部つまり先端５２に向けて減少している。エイペックス５０の先端５２は、ターンアップ端部４０の半径方向内側に位置していてもよいが、ターンアップ端部４０を越えて延びていることが好ましい。エイペックス５０に隣接して、（補強部材とも呼ばれる）支持部材６０が配置されている。支持部材（または支持補強部材）６０は、エイペックス５０に隣接して配置され、好ましくはエイペックス５０の軸方向外側でエイペックス５０に隣接して配置されている。支持部材６０は第１の端部６２を有し、第１の端部６２は、ビードコア２６までは延びておらず、ビードコア２６に巻き付けられていないか、あるいはビードコア２６に接触している。支持部材６０の第１の端部６２は、ビードコア２６の半径方向外面とプライのターンアップ端部４０との間に位置している。第１の端部６２は、ビードコア２６の半径方向外側の１〜３ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍにあることが好ましい。支持部材６０は、ターンアップ端部４０の半径方向外側に延び、好ましくはエイペックス５０の先端５２の半径方向外側に延びる第２の端部６４を有している。支持部材６０の第２の端部６４は、エイペックス先端５２の半径方向外側の約３〜１５ｍｍ、好ましくは約３〜７ｍｍ以上、より好ましくは約３〜５ｍｍ以上にあることが好ましい。
【００２７】
図１に示すように、支持部材６０の第１の端部６２は、エイペックス５０とプライ３１との間に位置している。これは好適な実施形態である。しかしながら、支持部材６０の第１の端部６２は、図２に示すように、プライ３１の軸方向外側に位置していてもよい。
【００２８】
タイヤ２０が対称タイヤの場合、支持部材６０は、タイヤ２０の両側のビード領域に同じように使用されるのが好ましい。あるいは、支持部材６０は、タイヤ２０の一方の側のビード領域にだけ使用されて、それにより、少なくともその点ではタイヤ２０が非対称タイヤになっていてもよい。支持部材６０がタイヤ２０の一方の側だけに使用される場合、支持部材６０は、タイヤ２０がその仕様に従って車両に取り付けられるときにタイヤ２０のインボード側（inboard side）に使用されることが好ましい。
【００２９】
支持部材６０は、補強繊維を有しているか否かにかかわらず、アラミド材料またはナイロン材料で構成されていてよい。支持部材６０は、材料の薄いシートであることが好ましく、その厚さが、特定の角度内で約０．６〜１．５ｍｍまたは約０．８〜１．２ｍｍであることが好ましい。支持部材６０は、ビード／エイペックス領域の長手方向剛性および半径方向剛性を増加させるように機能する。支持部材６０の材料とそれらの特性（幅、角度など）とに応じて、タイヤの操舵性と快適性とを調整することができる。支持部材６０は、補強繊維を有しているか否かにかかわらず、ナイロン、アラミド、鋼鉄、ポリエステル、炭素繊維、ポリケトン繊維、レーヨン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、およびポリ（パラフェニレンベンゾビスオキサゾール）（ＰＢＯ）のいずれかで構成されていてもよく、またはこれらの２つ以上の材料の組み合わせで構成されていてもよい。
【００３０】
本明細書に記載された本発明の説明を考慮すると、本発明の変形例が可能である。対象となる発明を説明する目的で、特定の代表的な実施形態および詳細を示しているが、当業者には、対象となる発明の範囲から逸脱することなく様々な変更および修正を行うことができることが明らかであろう。したがって、前述の特定の実施形態において、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の対象となる全範囲内で行う変更が可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【００３１】
２０  タイヤ
２２  トレッド部分
２４  ビード部分
２６  ビードコア
２８  サイドウォール部分
２９  インナーライナ
３０  カーカス
３１  カーカスプライ
３２  ベルトパッケージ
４０  プライターンアップ端部
５０  エイペックス
５１  第１の端部（エイペックス）
５２  先端
６０  支持部材
６２  第１の端部（支持部材）
６４  第２の端部（支持部材）
【図１】
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【図２】
2012126390.tif 000004