(57)【要約】  本発明の目的は、２つのクロス掛けされたワーキング層（４１，４２）を有するタイヤの耐久性を向上させることにあり、このワーキング層は、各々が空気タイヤの周方向（ＸＸ′）に対して絶対値が２０°以上かつ５０°以下の角度をなす互いに平行な補強要素を有し、補強要素は、０．２０ｍｍ以上かつ０．５ｍｍ以下の断面寸法を有する単一の金属ワイヤまたはモノフィラメントで作られている。空気タイヤは、少なくとも５ｍｍの深さ（Ｄ）および少なくとも１ｍｍの幅（Ｗ）を備えた主要溝、すなわち内側が周方向溝（２４）中に開口していて溝の２つの主要フェースを互いに連結している少なくとも１つのタイバー（２７）を備えた軸方向外側溝（２６）を更に有し、少なくとも１つのタイバーは、少なくともこの溝の幅（Ｗ）に等しい累積長さ（ＬＢ）およびこの溝の深さ（Ｄ）の少なくとも半分に等しい高さ（ｈ）を有する。
2018531839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗用車用のタイヤ（１）であって、
・トレッド表面（２１）を介して路面に接触するようになった軸方向幅ＬＴのトレッド（２）を有し、
・前記トレッド（２）は、各々が多くとも前記軸方向幅ＬＴの０．３倍に等しい軸方向幅（ＬＳ１，ＬＳ２）を有する２つの軸方向外側部分（２２，２３）を有し、
・少なくとも一方の軸方向外側部分（２２，２３）は、少なくとも１つの周方向溝（２４）、軸方向外側溝（２５）、前記トレッド表面（２１）上に開口した空間を形成するとともに底フェース（２５３）によって互いに連結された主要側フェース（２５１，２５２）と呼ばれる少なくとも２つのフェースによって画定された軸方向外側溝（２５）を有し、前記溝のうちの少なくとも一方（２６）は、内部に開口し、同様に前記周方向溝（２４）中に開口した空間を形成し、
・主要溝と呼ばれる少なくとも１つの軸方向外側溝（２５，２６）は、前記２つの側フェース（２５１，２５２）相互間の距離によって定められた少なくとも１ｍｍに等しい幅Ｗ、前記トレッド表面（２１）と前記底フェース（２５３）との間の最大半径方向距離によって定められた少なくとも５ｍｍに等しい深さＤを有し、
・前記タイヤは、前記トレッド（２）の半径方向内側に位置するクラウン補強材（３）を更に有し、
・前記クラウン補強材（３）は、ワーキング補強材（４）およびフープ補強材（５）を含み、
・前記ワーキング補強材（４）は、各々が補強要素を有する少なくとも２つのワーキング層（４１，４２）で構成され、前記補強要素は、エラストマー材料で被覆され、前記補強要素は、相互に平行でありかつそれぞれ、前記タイヤの周方向（ＸＸ′）と、絶対値で表して少なくとも２０°に等しくかつ多くとも５０°に等しくしかも１つの層と次の層との間で互いに逆の符号を持つ有向角度（Ａ１，Ａ２）をなし、
・各ワーキング層中の前記補強要素は、最小寸法が少なくとも０．２０ｍｍに等しくかつ多くとも０．５ｍｍに等しい断面および破断強度Ｒmを有する個々の金属原糸またはモノフィラメントで構成され、
・各ワーキング層中の補強要素の密度は、１ｄｍ当たり少なくとも原糸１００本に等しくかつ１ｄｍ当たり多くとも原糸２００本に等しく、
・前記フープ補強材（５）は、少なくとも１つのたが掛け層を有し、前記少なくとも１つのたが掛け層は、相互に平行でありかつ前記タイヤの前記周方向（ＸＸ′）と絶対値で表して多くとも１０°に等しい角度Ｂをなす補強要素を有する、タイヤにおいて、
前記トレッド（２）の軸方向外側の内方に開口した主要溝（２６）が前記溝の前記２つの主要フェース（２５１，２５２）を互いに連結するゴムの少なくとも１つのブリッジ（２７）を有し、
前記ゴムの少なくとも１つのブリッジ（２７）は、少なくとも前記溝（２６）の前記幅Ｗに等しい累積長さＬＢおよび前記溝（２６）の前記深さＤの少なくとも半分に等しい半径方向高さｈを有し、
各ワーキング層（４１，４２）の破断強度Ｒcは、少なくとも３００００Ｎ／ｄｍに等しく、Ｒcは、Ｒc＝Ｒm・Ｓ・ｄによって定められ、ここで、Ｒmは、ＭＰａで表された前記モノフィラメントの引張り破断強度であり、Ｓは、ｍｍ2で表された前記モノフィラメントの断面積であり、ｄは、１ｄｍ当たりのモノフィラメントの本数で表された考察対象の前記ワーキング層中のモノフィラメントの密度である、タイヤ。
【請求項２】
任意の軸方向外側主要溝（２５，２６）は、多くとも１０ｍｍに等しい幅Ｗを有する、請求項１記載のタイヤ。
【請求項３】
任意の軸方向外側主要溝（２５，２６）は、多くとも８ｍｍに等しい深さＤを有する、請求項１または２記載のタイヤ。
【請求項４】
任意の軸方向外側主要溝（２５，２６）は、前記トレッドの軸方向外側に開口している、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記軸方向主要溝（２５，２６）は、前記タイヤの前記周方向（ＸＸ′）に見て、少なくとも８ｍｍに等しい周方向間隔Ｐだけ互いに隔てられている、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記軸方向主要溝（２５，２６）は、前記タイヤの前記周方向（ＸＸ′）に見て、多くとも５０ｍｍに等しい周方向間隔Ｐだけ互いに隔てられている、請求項１〜５のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項７】
内方に開口した軸方向外側主要溝（２６）の前記底フェース（２５３）は、少なくとも１．５ｍｍに等しい半径方向距離Ｄ１のところで前記クラウン補強材（３）の半径方向外側に配置されている、請求項１〜６のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項８】
内方に開口した軸方向外側主要溝（２６）の前記底フェース（２５３）は、多くとも３．５ｍｍに等しい半径方向距離Ｄ１のところで前記クラウン補強材（３）の半径方向外側に配置されている、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項９】
内方に開口した軸方向外側主要溝（２６）のゴムの少なくとも１つのブリッジ（２７）は、少なくとも１．５ｍｍに等しい幅Ｗｍｉｎを有し、前記ゴムの少なくとも１つのブリッジは、多くとも１ｍｍに等しい幅Ｗ１および少なくともｈ／２に等しくかつ多くともｈに等しい深さｈ１を備えた少なくとも１つのサイプを有し、ｈは、前記ゴムのブリッジ（２７）の半径方向高さである、請求項１〜８のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項１０】
内方に開口した軸方向外側溝（２６）のゴムのブリッジ（２７）は、軸方向外側エッジコーナー部を有し、前記ゴムのブリッジ（２７）の前記軸方向外側エッジコーナー部は、面取りされている、請求項１〜９のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項１１】
軸方向外側主要溝（２５，２６）を有する少なくとも軸方向外側部分（２２，２３）は、多くとも１ｍｍに等しい幅Ｗ２を備えたサイプ（２８）を有する、請求項１〜１０のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項１２】
前記２つの軸方向外側部分（２２，２３）は各々、多くとも前記軸方向幅ＬＴの０．２倍に等しい軸方向幅（ＬＳ１，ＬＳ２）を有する、請求項１〜１１のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項１３】
各ワーキング層（４１，４２）は、少なくとも０．３ｍｍに等しくかつ多くとも０．３７ｍｍに等しい直径を有する個々の金属原糸またはモノフィラメントで構成された補強要素を有する、請求項１〜１２のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項１４】
各ワーキング層（４１，４２）は、前記タイヤの前記周方向（ＸＸ′）と絶対値が少なくとも２２°に等しくかつ多くとも３５°に等しい角度をなす補強要素を有する、請求項１〜１３のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項１５】
各ワーキング層（４１，４２）中の前記補強要素の密度は、１ｄｍ当たり少なくとも１２０本の原糸に等しくかつ１ｄｍ当たり多くとも１８０本の原糸に等しい、請求項１〜１４のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項１６】
前記ワーキング層（４１，４２）の前記補強要素は、スチール、好ましくは炭素鋼で作られている、請求項１〜１５のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのたが掛け層の前記補強要素は、繊維材料、好ましくは脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミドまたは脂肪族ポリアミドと芳香族ポリアミドの組み合わせ、ポリエチレンテレフタレートまたはレーヨン系で作られている、請求項１〜１６のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項１８】
前記フープ補強材（５）は、前記ワーキング補強材（４）の半径方向外側に位置している、請求項１〜１７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、乗用車用タイヤ、特にかかるタイヤのクラウンに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤは、回転軸線に関して回転対称性を示す幾何学的形状を有しているので、タイヤの幾何学的形状の説明は、一般に、タイヤの回転軸線を含む子午面に基づいて行われる。所与の子午面に関し、半径方向、軸方向および周方向は、それぞれ、タイヤの回転軸線に垂直な方向、タイヤの回転軸線に平行な方向および子午面に垂直な方向を意味している。
【０００３】
以下の説明において、「〜の半径方向内側に」および「〜の半径方向外側に」という表現は、それぞれ、「半径方向に見て〜よりもタイヤの回転軸線の近くに」および「半径方向に見て〜よりもタイヤの回転軸線から離れて」を意味している。「〜の軸方向内側に」および「〜の軸方向外側に」という表現は、それぞれ、「軸方向に見て〜よりも赤道面の近くに」および「軸方向に見て〜よりも赤道面から離れて」を意味する。「半径方向距離」は、タイヤの回転軸線に対する距離であり、「軸方向距離」は、タイヤの赤道面に対する距離である。「半径方向厚さ」は、半径方向に測定され、「軸方向幅」は、軸方向に測定される。
【０００４】
タイヤは、トレッド表面を介して路面に接触するようになったトレッドを有するクラウン、リムに接触するようになった２つのビード、およびクラウンをビードに連結する２つのサイドウォールを有する。さらに、タイヤは、クラウンの半径方向内側に位置していて２つのビードを互いに連結する少なくとも１つのカーカス層を含むカーカス補強材を有する。
【０００５】
タイヤのトレッドは、半径方向に見て２つの周方向表面によって画定され、これら周方向表面の半径方向最も外側は、トレッド表面と呼ばれており、その半径方向最も内側は、トレッドパターン底面と呼ばれている。加うるに、タイヤのトレッドは、軸方向に見て２つの側面によって画定されている。トレッドはまた、１種類または２種類以上のゴムコンパウンドで構成されている。「ゴムコンパウンド」という表現は、少なくとも１種類のエラストマーおよび充填剤を含むゴムの組成物を意味している。
【０００６】
クラウンは、トレッドの半径方向内側に位置しかつ周方向と１５°〜５０°の角度をなす相互に平行な補強要素で構成されている少なくとも１つのワーキング層を有する少なくとも１つのワーキング補強材を含む少なくとも１つのクラウン補強材を有する。クラウン補強材は、ワーキング層の半径方向外側に位置しかつ周方向と０°〜１０°の角度をなす補強要素を有する少なくとも１つのたが掛け層を更に有するのが良い。
【０００７】
濡れた路面に対する良好なグリップを得るために、切れ目がトレッドに入れられている。切れ目は、ウェルか溝かサイプか周方向溝かのいずれかを意味し、切れ目は、トレッド表面上に開口した空間を形成する。トレッド表面上では、ウェルには固有の主要寸法がない。サイプまたは溝は、２つの固有の主要寸法、すなわち、幅Ｗおよび長さＬｏを有し、長さＬｏは、幅Ｗの少なくとも２倍に等しい。したがって、サイプまたは溝は、その長さＬｏを定めるとともに底フェースによって互いに連結された少なくとも２つの側フェースによって画定され、２つの側フェースは、サイプまたは溝の幅Ｗと呼ばれているゼロではない距離だけ互いに離れている。
【０００８】
定義上、サイプまたは溝は、
・オープンエンド（open-ended）であると言われている２つの主要な側フェースによって、
・ブラインド（blind）であると言われている３つの側フェース（これらのうちの２つは、切れ目の長さを定める主要フェースである）によって、
・ダブルブラインド（double-blind）であると言われている４つの側フェース（これらのうちの２つは、切れ目の長さを定める主要フェースである）によって画定される。
【０００９】
サイプと溝の差は、切れ目の２つの主要側フェースを隔てる平均距離、すなわちその幅Ｗの値である。サイプの場合、この距離は、２つの向かい合った主要側フェースが、タイヤが路面に接触する接触パッチにサイプが入ったときに互いに接触することができるようにするのに適している。溝の場合、この溝の主要側フェースが通常の走行条件下においては互いに接触することはありえない。サイプに関するこの距離は、一般に、乗用車用タイヤに関し、多くとも１ミリメートル（ｍｍ）に等しい。周方向溝は、タイヤの周囲全体にわたり実質的に連続した実質的に周方向の切れ目である。
【００１０】
具体的に言えば、幅Ｗは、１ｍｍの半径方向距離のところでトレッド表面の半径方向内側に位置した第１の周方向表面と１ｍｍの半径方向距離のところで底面の半径方向外側に位置する第２の周方向表面との間に存在し、２つの主要側フェースがトレッド表面および底面に出会う接合部のところと関連した何らかの測定上の問題を回避するよう切れ目の長さに沿ってかつ切れ目の半径方向部分に沿って定められた平均距離である。
【００１１】
切れ目の深さは、トレッド表面と切れ目の底との間の最大半径方向距離である。切れ目の深さの最大値は、トレッド深さＤと呼ばれる。トレッドパターン底面またはボトムサーフェスは、トレッド深さに等しい半径方向距離だけ半径方向内方に平行移動されたトレッド表面という表面として定義される。
【００１２】
持続可能な開発という現状の中にあっては、資源の節約およびかくして原材料の節約は、産業界の重要な目的のうちの１つである。乗用車用タイヤの場合、この目的を達成するための研究方法のうちの１つは、クラウン補強材の種々の層中の補強要素として通常用いられている金属コードに代えて欧州特許第００４３５６３号明細書に記載されているような１本１本の原糸またはモノフィラメントを用いることであり、この欧州特許明細書では、この種の補強要素は、軽量化と転がり抵抗の減少という２つの目的で用いられている。
【００１３】
しかしながら、この種の補強要素の使用には、欧州特許第２５３７６８６号明細書に記載されているように、これらモノフィラメントが圧縮下において腰折れまたは座屈するという問題が生じ、それによりタイヤは、不十分な耐久性を示す。この特許文献が記載しているように、当業者は、この問題を解決するために、クラウン補強材の種々の層の特定のレイアウトおよびクラウン補強材の補強要素を構成する材料の特定の品質を提案している。
【００１４】
物理的現象についての細部にわたる分析結果の示すところによれば、モノフィラメントの腰折れは、日本国特開２０１２‐０７１７９１号公報に言及されているように切れ目の下のトレッドの軸方向最も外側の部分で起こる。タイヤのこの領域は、車両が曲線走行しているときに高い圧縮荷重受けるという特定の特徴を有する。モノフィラメントの耐腰折れ性は、切れ目の幾何学的形状で決まり、かくしてトレッドパターンがモノフィラメントの耐久性に対して及ぼす驚くべき影響が実証されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】欧州特許第００４３５６３号明細書
【特許文献２】欧州特許第２５３７６８６号明細書
【特許文献３】日本国特開２０１２‐０７１７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明の主要な目的は、ワーキング層の補強要素がモノフィラメントで構成されているタイヤの耐久性をトレッドについて適当なトレッドパターンの設計により向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的は、乗用車用のタイヤであって、
・トレッド表面を介して路面に接触するようになった軸方向幅ＬＴのトレッドを有し、
・トレッドは、各々が多くとも軸方向幅ＬＴの０．３倍に等しい軸方向幅（ＬＳ１，ＬＳ２）を有する２つの軸方向外側部分を有し、
・少なくとも一方の軸方向外側部分は、少なくとも１つの周方向溝、軸方向外側溝、トレッド表面上に開口した空間を形成するとともに底フェースによって互いに連結された主要側フェースと呼ばれる少なくとも２つのフェースによって画定された軸方向外側溝を有し、溝のうちの少なくとも一方は、内部に開口し、同様に周方向溝中に開口した空間を形成し、
・主要溝と呼ばれる少なくとも１つの軸方向外側溝は、２つの側フェース相互間の距離によって定められた少なくとも１ｍｍに等しい幅Ｗ、トレッド表面と底フェースとの間の最大半径方向距離によって定められた少なくとも５ｍｍに等しい深さＤを有し、
・タイヤは、トレッドの半径方向内側に位置するクラウン補強材を更に有し、
・クラウン補強材は、ワーキング補強材およびフープ補強材を含み、
・ワーキング補強材は、各々が補強要素を有する少なくとも２つのワーキング層で構成され、補強要素は、エラストマー材料で被覆され、補強要素は、相互に平行でありかつそれぞれ、タイヤの周方向（ＸＸ′）と、絶対値で表して少なくとも２０°に等しくかつ多くとも５０°に等しくしかも１つの層と次の層との間で互いに逆の符号を持つ有向角度（Ａ１，Ａ２）をなし、
・各ワーキング層中の補強要素は、最小寸法が少なくとも０．２０ｍｍに等しくかつ多くとも０．５ｍｍに等しい断面および破断強度Ｒmを有する個々の金属原糸またはモノフィラメントで構成され、
・各ワーキング層中の補強要素の密度は、１ｄｍ当たり少なくとも原糸１００本に等しくかつ１ｄｍ当たり多くとも原糸２００本に等しく、
・フープ補強材は、少なくとも１つのたが掛け層を有し、少なくとも１つのたが掛け層は、相互に平行でありかつタイヤの周方向（ＸＸ′）と絶対値で表して多くとも１０°に等しい角度Ｂをなす補強要素を有し、
・トレッドの軸方向外側の内方に開口した主要溝が溝の２つの主要フェースを互いに連結するゴムの少なくとも１つのブリッジを有し、ゴムの少なくとも１つのブリッジは、少なくとも溝の幅Ｗに等しい累積長さＬＢおよび溝の深さＤの少なくとも半分に等しい半径方向高さｈを有し、
・各ワーキング層の破断強度Ｒcは、少なくとも３００００Ｎ／ｄｍに等しく、Ｒcは、Ｒc＝Ｒm・Ｓ・ｄによって定められ、ここで、Ｒmは、ＭＰａで表されたモノフィラメントの引張り破断強度であり、Ｓは、ｍｍ2で表されたモノフィラメントの断面積であり、ｄは、１ｄｍ当たりのモノフィラメントの本数で表された考察対象のワーキング層中のモノフィラメントの密度であることを特徴とするタイヤによって達成される。
【００１８】
複雑な形状の溝に関し、溝の幅は、溝の湾曲長さにわたって平均値が取られた主要側フェース相互間の平均距離である。
【００１９】
機械的作動の観点からは、補強要素の腰折れは、圧縮の際に起こる。この腰折れは、トレッドの軸方向最も外側の部分の半径方向内側でのみ起こり、と言うのは、横方向加重の場合に圧縮荷重が最も高いのは、このゾーンにおいてだからである。これら部分は各々、タイヤのトレッドの全幅の０．３倍というこれらの最大軸方向幅を有する。
【００２０】
腰折れは、複雑かつ不安定な現象であり、それにより主要寸法よりも一桁小さい少なくとも１つの寸法を有する物体、例えばリムまたはシェルの疲れ破壊が生じる。モノフィラメントは、これらの長さよりも極めて小さい断面を備えたこの種の物体である。かかる現象は、主要寸法が圧縮されたときに始まる。この現象は、モノフィラメントの幾何学的形状の非対称のためまたは金属材料について非常に破壊的である応力負荷であるモノフィラメントの曲げによって生じる横方向力の存在のために続く。この複雑な現象は、境界条件、要素の可動性、加えられた荷重の方向およびこの荷重を原因として起こる変形に対する依存性が特に高い。
【００２１】
加うるに、ワーキング層のモノフィラメントの腰折れは、トレッドの軸方向外側溝の下でのみ起こり、と言うのは、軸方向外側溝が存在しない場合、補強要素の半径方向外側に位置するトレッドのゴム材料が圧縮荷重の大部分を吸収するからである。同様に、深さが５ｍｍ未満の軸方向外側溝は、モノフィラメントの腰折れに対して何ら影響を及ぼさない。したがって、主要溝と呼ばれる軸方向外側溝だけがワーキング層中にモノフィラメントを用いる場合に特別の設計規則が適用される必要がある。これら軸方向外側主要溝は、タイヤのウェットグリップ（wet grip）性能にとって特に重要である。
【００２２】
さらに、幅が１ｍｍ未満であってサイプとも呼ばれる軸方向外側溝は、これら溝が接触パッチに入ったときに閉じ、したがってモノフィラメントを腰折れから保護する。軸方向外側に位置していない溝の場合、タイヤの横方向加重の場合の圧縮荷重は、小さすぎるので腰折れを生じさせない。さらに、乗用車用タイヤでは、１ｍｍ未満の幅のサイプだけがトレッドの軸方向中央部分に配置することが慣例である。
【００２３】
運動を許容する何もない空間が存在しない方向では、圧縮荷重は、ゴムコンパウンドによって吸収されることになる。軸方向外側主要溝が存在する場合、この溝は、荷重を吸収せず、これとは異なり、主要側フェースの平均方向に垂直な方向における圧縮の際の運動を可能にする。実質的に周方向溝がウェットグリップ性能を得るために配置されているトレッドの場合、軸方向外側溝が貯水部を構成するようこれら溝中に開口することが慣例である。さらに、内方に開口した溝を外方にも開口させ、その結果、これら溝が接触パッチ下に位置する水を外部に除去することができるようにすることが寒冷である。これら２つの場合、主要溝の幾何学的形状により、ワーキング層のモノフィラメントを圧縮下に置くことが促進される。
【００２４】
この圧縮の導入を回避するため、本発明者により提案される解決策は、溝の幅Ｗに少なくとも等しい累積平均長さＬＢおよび少なくとも溝の深さＤの半分に等しい高さｈを有するゴムの少なくとも１つのブリッジを内方に開放した軸方向外側主要溝内に位置決めすることである。
【００２５】
ゴムのブリッジの高さは、溝の底面とゴムのブリッジの半径方向最も外側の箇所との間の距離である。ブリッジの長さは、ゴムのブリッジの存在している溝の主要フェースの湾曲長さである。溝の２つの主要フェースについて湾曲長さ相互間の差が存在している場合、ゴムのブリッジの長さは、これらの長さの平均値に等しい。ゴムのブリッジのエッジコーナー部のうちの１つが面取りされている場合、ゴムのブリッジの長さは、その高さについて計算された平均値を用いて評価される。この長さは、累積的であると呼ばれるが、その理由は、ゴムの多数のブリッジの場合、ゴムの種々のブリッジの長さが合計されるからであり、その目的は、ゴムのブリッジがワーキング層のモノフィラメントの圧縮を可能にする方向に見てそれ自体主要寸法を有することがないようにするために少なくともＷに等しいことが必要な累積全長を得ることにある。機械的観点からは、ゴムの複数のブリッジは、同一累積長さのゴムの単一のブリッジよりも効果的である。同様に、モノフィラメントに有効な保護を与えるため、ゴムのブリッジの半径方向高さｈは、少なくとも、溝の深さＤの半分に等しいことが必要である。ゴムの多数のブリッジの場合、ゴムの種々のブリッジの高さ全ては、少なくとも、溝の深さＤの半分に等しいことが必要である。
【００２６】
モノフィラメントは、長円形の断面の曲げの際の断面二次モーメントおよびかくしてこれらの耐腰折れ性が高いので小さなサイズの場合であっても長円形の断面が円形断面と比較して利点を奏するということを認識した上で、任意の断面形状を有することができる。円形断面の場合、最も小さな寸法は、断面の直径に対応している。モノフィラメントの疲れ破断強度およびフィラメント相互間に位置するゴムコンパウンドの耐剪断性を保証するため、各ワーキング層の補強要素の密度は、１ｄｍ当たり少なくとも原糸１００本に等しくかつ１ｄｍ当たり多くとも原糸２００本に等しい。密度という用語は、ワーキング層の１０ｃｍ幅当たりのモノフィラメントの平均本数であり、この幅は、考察対象のワーキング層中のモノフィラメントの方向に垂直に測定される。連続して並んで位置する補強要素相互間の距離は、一定であっても良く不定であっても良い。補強要素は、製造中、層の状態で、ストリップの状態で、あるいは一つ一つ布設可能である。
【００２７】
さらに、モノフィラメントの耐腰折れ性は、軸方向に隣り合うフィラメントの抵抗にも依存する場合があり、１つの腰折れの開始は、腰折れしているモノフィラメント周りの荷重の分布状態の作用効果により別のフィラメント腰折れを招く可能性がある。耐久性の向上を得るため、モノフィラメント密度および直径に関する条件を観察するだけでなく、ワーキング層の強度に関する条件、すなわち少なくとも３００００Ｎ／ｄｍに等しいことが必要な各ワーキング層の破断強度Ｒcを満たすことが適切であり、Ｒcは、Ｒc＝Ｒm・Ｓ・ｄによって定められ、この式で、Ｒmは、ＭＰａで表されたモノフィラメントの引張り破断強度であり、Ｓは、ｍｍ2で表されたモノフィラメントの断面積であり、ｄは、１ｄｍ当たりのモノフィラメントの本数で表された考察対象の前記ワーキング層中のモノフィラメントの密度である。
【００２８】
特定の取り付け方向が課されていないタイヤの場合、解決策としては、本発明をトレッドの２つの軸方向最も外側の部分に利用する。
【００２９】
特定の取り付け方向が課されているタイヤの場合、一オプションは、本発明を乗用車の車外側に位置するトレッドの軸方向最も外側の部分にのみ利用することである。
【００３０】
乗用車用タイヤのトレッドパターンは、通常、実質的に対称であるか実質的に反対称であるか実質的に非対称であるかのいずれかである。
【００３１】
任意の軸方向外側主要溝がトレッドのボイド容積を制限してタイヤの摩耗性を保持するよう多くとも１０ｍｍに等しい幅Ｗを有することが有利である。
【００３２】
好ましくは、軸方向外側主要溝は、多くとも８ｍｍに等しい深さＤを有する。これは、ある特定のゴム厚さを超えると、トレッドの可撓性が高くなりすぎてタイヤが摩耗、挙動および転がり抵抗の面で性能を低下させるからである。
【００３３】
タイヤが走行時に水を接触パッチの外側に移動させて濡れた路面に対する良好なグリップ性能を保証し、かくしてハイドロプレーニング現象の発生を回避するよう軸方向外側主要溝がトレッドの外側に軸方向に開口することが特に有利である。
【００３４】
好ましくは、トレッドパターンの過剰な可撓性および耐摩耗性および転がり抵抗性の低下を回避するために軸方向外側主要溝は、タイヤの周方向（ＸＸ′）に見て少なくとも８ｍｍに等しい周方向間隔Ｐだけ互いに隔てられる。周方向間隔は、トレッドの関連の軸方向最も外側の部分にわたり、２つの周方向に連続して並んだ軸方向外側溝の２つの側フェース相互間の平均周方向距離である。通常、タイヤのトレッドは、特にロードノイズを制限するよう不定である周方向間隔を有するのが良い。
【００３５】
好ましい一解決策は、十分なトレッドボイド体積比を備えることによって、タイヤが濡れた路面に対する良好なグリップを発揮できることを保証するために軸方向外側主要溝をタイヤの周方向（ＸＸ′）に見て多くとも５０ｍｍに等しい周方向間隔Ｐだけ互いに隔てることにある。
【００３６】
内方に開口した軸方向外側主要溝の底フェースが少なくとも１．５ｍｍに等しい半径方向距離Ｄ１のところでクラウン補強材の半径方向外側に位置決めされることが特に有利である。これは、この最小量のゴム状材料がクラウンを保護して路面上に存在する障害物、石、または任意のデブリによる攻撃および穴あけを受けないようにするからである。
【００３７】
転がり抵抗の面で良好に働くタイヤを得るためには、軸方向外側主要溝の底フェースが多くとも３．５ｍｍに等しい半径方向距離Ｄ１のところでクラウン補強材の半径方向外側に位置決めされることが好ましい。
【００３８】
好ましくは、内方に開口した軸方向外側主要溝のゴムの少なくとも１つのブリッジは、少なくとも１．５ｍｍに等しい幅Ｗｍｉｎを有し、ゴムの少なくとも１つのブリッジは、多くとも１ｍｍに等しい幅Ｗ１および少なくともｈ／２に等しくかつ多くともｈに等しい深さｈ１を備えた少なくとも１つのサイプを有し、ｈは、ゴムのブリッジの半径方向高さである。この場合、ゴムのブリッジは、圧縮の際に働くことによってワーキング補強材のモノフィラメントを保護するが、その存在により、タイヤを扁平化するのに必要なエネルギーが増大し、したがって転がり抵抗にマイナスの影響が生じる。この問題の一解決策は、ゴムのブリッジ中に僅かな厚さＷ１のサイプを入れることであり、それによりかかるサイプは、その圧縮強度を僅かに変更するに過ぎず、タイヤが扁平化するのを容易にする。
【００３９】
内方に開口した軸方向外側溝のゴムのブリッジが軸方向外側エッジコーナー部を有するので、好ましい一解決策は、ゴムのブリッジの軸方向外側エッジコーナー部を面取りして水が塗れた路面上を流れやすくすることである。
【００４０】
少なくとも、軸方向外側主要溝を有する軸方向外側部分が多くとも１ｍｍに等しい幅Ｗ２を備えたサイプを有することが有利である。ある特定の種類の路面、特に黒氷または雪で覆われた路面に対するグリップを向上させるため、ワーキング補強材がモノフィラメントを含むタイヤの耐久性を損なわないで、トレッドの軸方向外側部分中に幅の狭いサイプを提供することが可能である。これは、これらのサイプが接触パッチに入ったときにこれらの側フェースが互いに接触し、次にトレッドのゴム状材料が圧縮荷重を吸収するからである。これらサイプは、これらの最小幅が少なくとも５０ｍｍ2に等しい十分な表面積にわたって多くとも１ｍｍに等しい限り、これらの主要方向またはこれらの深さにおいて不定である幅を有するのが良い。
【００４１】
また、タイヤの耐久性をそれほど損なわないで５ｍｍ未満の小さな深さの溝を提供することが可能であり、ただし、この場合、性能、特にウェットグリップ性能は、タイヤが摩耗するにつれて劣化した状態になる。
【００４２】
有利には、トレッドの２つの軸方向外側部分は各々、トレッドの軸方向幅ＬＴの多くとも０．２倍に等しい軸方向幅（ＬＳ１，ＬＳ２）を有する。
【００４３】
好ましくは、各ワーキング層は、最小寸法が少なくとも０．３ｍｍに等しくかつ多くとも０．３７ｍｍに等しい断面を有する個々の金属原糸またはモノフィラメントで構成されている補強要素を有し、これら補強要素は、標的性能の観点、すなわち、軽量化およびワーキング層の補強要素の腰折れ耐久性のバランスを取る上での最適手段となる。
【００４４】
好ましい一解決策は、各ワーキング層が、タイヤの周方向（ＸＸ′）と絶対値で少なくとも２２°に等しくかつ多くとも３５°に等しい角度をなす補強要素を有することであり、これら補強要素は、タイヤ挙動とタイヤ耐久性との最適妥協策となる。
【００４５】
補強要素相互間の剪断の際に働くゴムコンパウンドの耐久性の向上ならびにその張力および圧縮耐久性を保証するためには、各ワーキング層中の補強要素の密度は、１ｄｍ当たり少なくとも原糸１２０本に等しくかつ１ｄｍ当たり多くとも原糸１８０本に等しいことが有利である。
【００４６】
ワーキング層の補強要素は、直線であっても良いが直線でなくても良い。これら補強要素は、正弦波形状、ジグザグ形状、もしくは波形形状または螺旋を辿る形状のものとしてあらかじめ形成されるのが良い。ワーキング層の補強要素は、スチール、好ましくは炭素鋼、例えば「スチールコード」系のコードで用いられている炭素鋼で作られ、ただし、当然のことながら、他のスチール、例えばステンレス鋼または他の合金を用いることが可能である。
【００４７】
炭素鋼が用いられる場合、その炭素含有量（スチールの重量％）は、好ましくは、０．８％から１．２％までの範囲にある。本発明は、特に、非常に高い強度“ＳＨＴ”（「超高張力（Super High Tensile）」）のスチールコード系、極超高強度“ＵＨＴ”（「極超高張力（Ultra High Tensile）」）または“ＭＴ”（「メガ級高張力（Mega Tensile）」）スチールコード系の諸スチールに特に当てはまる。炭素鋼レインフォーサは、この場合、好ましくは３０００ＭＰａを超え、より好ましくは３５００ＭＰａを超える引張り破断強度（Ｒm）を有する。これらの破断時全伸び率（Ａｔ）は、好ましくは２．０％を超え、Ａｔは、弾性伸び率と塑性伸び率の合計である。
【００４８】
スチールレインフォーサに関する限り、Ｒm（ＭＰａで表される）で示される破断強度およびＡｔ（％で表される全伸び率）で示される破断時伸び率の測定値は、１９８４年のＩＳＯ規格６８９２に準拠して張力下で取られる。
【００４９】
用いられるスチールは、これが特に炭素鋼であるにせよステンレス鋼であるにせよいずれにせよ、それ自体、例えばスチールモノフィラメントの加工性またはレインフォーサおよび／またはタイヤ自体の耐摩耗性、例えば接着性、耐腐食性またはそれどころか耐老化性を向上させる金属の層で被覆されるのが良い。好ましい一実施形態によれば、用いられるスチールは、黄銅（Ｚｎ‐Ｃｕ合金）または亜鉛の層で覆われ、思い起こされるように、ワイヤ原糸を製造するプロセスの際、黄銅または亜鉛被膜は、ワイヤを引き抜きやすくするとともにワイヤ原糸をゴムに良好に接着させる。しかしながら、レインフォーサは、例えばこれら原糸の耐腐食性および／またはこれらのゴムへの接着性を向上させる機能を有する黄銅または亜鉛以外の金属の薄い層、例えばＣｏ、Ｎｉ、Ａｌの薄い層、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｎのうちの２つまたは３つ以上の合金配合物の薄い層で覆われるのが良い。
【００５０】
好ましくは、少なくとも１つのたが掛け層の補強要素は、繊維材料、好ましくは脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミドまたは脂肪族ポリアミドと芳香族ポリアミドの組み合わせ、ポリエチレンテレフタレートまたはレーヨン類で作られ、と言うのは、繊維材料は、これらの質量が低くかつ剛性が高いのでこの種の使用に特に好適だからである。たが掛け層中の連続して並んで位置する補強要素相互間の距離は、一定であっても良く不定であっても良い。補強要素は、補強要素は、層の状態で、ストリップの状態で、あるいは一つ一つ製造中に布設可能である。
【００５１】
フープ補強材は、ワーキング補強材の良好な耐久性を保証するためにワーキング補強材の半径方向外側に位置することが有利である。
【００５２】
本発明の特徴および他の利点は、図１〜図６の助けにより良好に理解され、これらの図は、縮尺通りには描かれておらず、本発明を理解しやすくするために単純化された仕方で描かれている。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のタイヤの部分、特にそのアーキテクチャおよびそのトレッドを示す斜視図である。
【図２】クラウンの子午線断面図であり、トレッドの軸方向外側部分２２，２３およびその幅を示す図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、乗用車用タイヤのトレッドの２種類の半径方向外側子午線輪郭を示す図である。
【図４】図４ａおよび図４ｂは、ゴムの種々の形式の単一または多数のブリッジを示す図である。
【図５】図５ａ，図５ｂ，図５ｃは、ネットワーク状（網目状）の溝の場合における主要溝を決定する方法を示す図である。
【図６】トレッドの「内部エッジ」および「外部エッジ」という用語の意味を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
図１は、タイヤのクラウンの一部を示す図である。タイヤは、トレッド表面２１を介して路面に接触するようになったトレッド２を有する。トレッドの軸方向外側部分２２，２３には、周方向溝２４および幅Ｗの軸方向外側主要溝２５，２６が設けられており、かかる軸方向外側主要溝は、軸方向内側に開口した溝２６を含む。この溝２６は、ゴムのブリッジ２７を有する。トレッドは、多くとも１ｍｍに等しい幅Ｗ２を備えたサイプ２８を更に有する。タイヤは、ワーキング補強材４およびフープ補強材５を含むクラウン補強材３を更に有する。ワーキング補強材は、各々が補強要素を有する２つのワーキング層４１，４２で構成され、補強要素は、相互に平行でありかつそれぞれ、タイヤの周方向（ＸＸ′）と、絶対値で表して少なくとも２０°に等しくかつ多くとも５０°に等しくしかも１つの層と次の層との間で互いに逆の符号を持つ有向角度をなしている。
【００５５】
図１は、トレッドの軸方向外側部分２２，２３において軸方向軸線（ＹＹ′）に沿って延びる軸方向外側溝だけを示している。実際には、この記載は、図１を読みやすくするための純粋に便宜であり、性能上の目的に応じて、特にウェットグリップ（wet grip：ウェット時におけるグリップ）の面で、乗用車のトレッドの軸方向外側溝が軸方向（ＹＹ′）と±６０°の角度をなすことが可能である。
【００５６】
さらに、ワーキング層のモノフィラメントの腰折れに対する感受性は、軸方向外側溝とモノフィラメントのなす相対角度で決まる。この性能にとって最も不利となる軸方向外側溝とモノフィラメントのなす相対角度は、９０°に等しい。モノフィラメントと周方向軸線とのなす角度が２０°〜５０°であることを知った上で、本発明の作用が最も効果的な軸方向外側溝と横方向軸線（ＹＹ′）のなす角度は、２０°〜５０°のモジュロパイ（modulo pi ）である。しかしながら、本発明はまた、溝が軸方向である場合、モノフィラメントの腰折れに対する耐久性の面で性能を向上させることができる。
【００５７】
図２は、本発明のタイヤのクラウンの概略子午線断面図である。図２は、特に、トレッドの軸方向外側部分２２，２３の幅ＬＳ１，ＬＳ２ならびにタイヤの全幅ＬＴを示している。長手方向溝２４、タイヤの子午線断面に沿って測定した軸方向外側溝２５，２６の深さＤおよび任意の溝２５，２６の底フェース２５３とクラウン補強材３との間の距離Ｄ１もまた示されている。図２はまた、ゴムのブリッジ２７ならびにクラウン補強材３を示している。タイヤの子午線断面は、タイヤを２つの子午面で切断することによって得られる。一例を挙げると、タイヤの子午線断面は、周方向に見てトレッドのところでは約６０ｍｍの厚さを有する。測定値は、２つのビード相互間の距離がタイヤのリムに取り付けられて軽くインフレートされたタイヤの２つのビード相互間の距離と同一に維持された状態で取られる。
【００５８】
図３Ａおよび図３Ｂでは、トレッド幅を測定することができるようにするトレッドの軸方向エッジ７が定められている。トレッド表面２１がタイヤ８の軸方向外面と交差している図３Ａでは、軸方向エッジ７は、当業者により自明の仕方で定められる。トレッド表面２１がタイヤ８の軸方向外面と連続している図３Ｂでは、サイドウォールよりの移行領域におけるトレッド表面上の任意の箇所のところにおけるトレッド表面の接線がタイヤの子午線断面上にプロットされている。第１の軸方向エッジ７は、この接線と軸方向とのなす角度βが３０°に等しい箇所である。この接線ＹＹ′と軸方向ＹＹ′とのなす角度βが３０°に等しい幾つかの箇所が存在する場合、採用されるのは、半径方向最も外側の箇所である。同じやり方がトレッドの第２の軸方向エッジを定めるために使用される。
【００５９】
図４ａおよび図４ｂは、トレッド２の内方に開口した軸方向外側主要溝２６を概略的に示しており、これら溝は、ゴムのブリッジを備えている。図４ａは、半径方向高さｈおよび平均長さＬＢを備えたゴムの面取りされた単一のブリッジの場合を示している。図４ｂは、少なくとも、深さＤの半分に等しい半径方向高さｈ１，ｈ２およびゴムの種々のブリッジの平均長さの合計に等しい累積平均長さＬＢを備えたゴムの多数のブリッジの場合を示している。
【００６０】
図５ａ、図５ｂ、図５ｃは、ネットワークの状態（網目状）の溝の場合に主要な溝を決定する方法を示している。ある特定のトレッドパターンの場合、溝は、図５ａに示されているように他の溝中に開口している。この場合、ネットワーク状の溝中の互いに最も周方向に離れて位置する連続した側フェースであるネットワークの側フェースを決定し、この場合、かかる側フェースは、側フェース２５１，２５２である。本発明は、全ての溝に利用され、これら溝は、これらの側フェースとして、ネットワークの側フェースのうちの１つおよびすぐ隣の反対側の側フェースを有する。したがって、ここでは、点Ａから点Ｂに至る第１の部分にわたるネットワークの側フェース２５１およびこの側フェース２５１のすぐ隣に位置する反対側の側フェース２５２′ならびに点Ｂから点Ｃに至る第２の部分にわたるネットワークの側フェース２５１およびこの側フェース２５１のすぐ隣に位置する反対側の側フェース２５２で構成された溝２６＿１（図５ｂ）を考察する。次に、点Ａから点Ｂに至る第１の区分にわたるネットワークの側フェース２５２およびこの側フェース２５２のすぐ隣に位置する反対側の側フェース２５１′ならびに点Ｂから点Ｃに至る第２の部分にわたるネットワークの側フェース２５２およびこの側フェース２５２のすぐ隣に位置する反対側の側フェース２５１で構成された溝２６＿２（図５ｃ）を考察する。より複雑なネットワークに関し、この規則は、実質的にネットワークの側フェースの向きをたどるネットワークの考えられる主要溝の全てが本発明の特徴を満たすよう一般化される。
【００６１】
図６は、車両２００のホイールの取り付けリムに取り付けられていて車両への所定の取り付け方向を有するタイヤを概略的に示している。各タイヤは、外部軸方向エッジ４５および内部軸方向エッジ４６を有し、内部軸方向エッジ４６は、タイヤが所定の取り付け方向において車両に取り付けられたときの車両のボデーシェルに取り付けられたエッジであり、外部軸方向エッジ４５は、その反対側である。本明細書では、「車両の車外側」という表現は、外部軸方向エッジ４５を指している。
【００６２】
本発明者は、２ｂａｒの圧力までインフレートされたサイズ２０５／５５Ｒ１６のタイヤについて本発明に基づく計算を行ったが、このタイヤは、直径０．３ｍｍのスチールモノフィラメントを有する２つのワーキング層を有し、スチールモノフィラメントは、１ｄｍ当たり原糸１５８本の密度で分布して配置されかつ周方向とそれぞれ２７°、−２７°に等しい角度Ａ１，Ａ２をなしている。モノフィラメントは、３５００ＭＰａに等しい破断強度Ｒmを有し、ワーキング層は各々、３９０００Ｎ／ｄｍに等しい破断強度Ｒcを有する。タイヤは、接触パッチのエッジから４５ｍｍのところに位置する周方向溝ならびに周方向間隔が３０ｍｍ、深さＤが７ｍｍに等しくかつ幅Ｗが５ｍｍに等しい内方に開口した軸方向外側主要溝と外方に開口した軸方向外側主要溝を有する。軸方向外側溝の底フェースとクラウン補強材との間の半径方向距離Ｄ１は、少なくとも２ｍｍに等しい。
【００６３】
２本のタイヤ、すなわちゴムのブリッジなしの第１のタイヤＡおよび５．５ｍｍの半径方向高さｈおよび７ｍｍの平均長さを備えたゴムのブリッジを備えた第２のタイヤＢについて計算した。計算に用いられた条件は、カーブの外側に位置するフロントタイヤ、すなわち乗用車において最も荷重のかかるタイヤの走行条件を再現している。横加速度が０．７Ｇの場合、これら荷重条件は次の通りであり、すなわち、７１０ｄａＮの荷重（Ｆｚ）、５０５ｄａＮの横荷重（Ｆｙ）および３．０°のキャンバ角である。ゴムのブリッジ  の存在により、ワーキング補強材のモノフィラメント中の曲げ応力を１７％だけ減少させることができ、かかる応力は、これらモノフィラメントを疲労により破断させる応力である。
【００６４】
本発明者は、計算の際に評価されたタイヤに対応したサイズ２０５／５５Ｒ１６の２本のタイヤＡ，Ｂを製作した。２ｂａｒの圧力までインフレートされそして７４９ｄＮの荷重（Ｆｚ）、５０９ｄＮの横荷重（Ｆｙ）および３．１２°のキャンバ角を受けたこれら２本のタイヤに８．５ｍドラム上で転動道路型走行試験を受けさせた。ワーキング層中の補強要素が破断しているかどうかを点検するために非破壊測定を実施できるよう転がり走行を定期的に中止した。計算と合致して、タイヤＡのワーキング層の破断は、タイヤＢの場合よりも１８％少ない距離の走行後に現れた。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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