(57)【要約】  本発明は、補強要素の少なくとも２つのワーキングクラウン層で形成されたクラウン補強体を備え、補強要素が一方の層から他方の層に交差して周方向との間に１０°〜４５°間の角度を成すタイヤに関する。  本発明によれば、少なくとも１つのワーキングクラウン層及びカーカス補強体にポリマー化合物の第１の層Ｓが接触し、このポリマー化合物の第１の層は、トレッド部の少なくとも軸端まで軸方向に延び、復路サイクルにおいて１０％及び６０℃で測定した上記ポリマー化合物の第１の層Ｓの複素動的剪断弾性係数Ｇ＊は１．３５ＭＰａよりも大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向カーカス補強体を有するタイヤであって、補強要素の少なくとも２つのワーキングクラウン層で形成されたクラウン補強体を備え、前記補強要素は、一方の層から他方の層に交差して周方向との間に１０°〜４５°間の角度を成し、少なくとも１つのワーキングクラウン層及び前記カーカス補強体に、ポリマー化合物の第１の層Ｓが接触し、該ポリマー化合物の第１の層Ｓは、トレッド部の少なくとも軸端まで軸方向に延び、前記トレッド部は、前記クラウン補強体を径方向に覆い、２つのサイドウォール部によって２つのビード部に接続され、復路サイクルにおいて１０％及び６０℃で測定した前記ポリマー化合物の第１の層Ｓの複素動的剪断弾性係数Ｇ＊が１．３５ＭＰａよりも大きい、
ことを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
前記クラウン補強体は、周方向金属補強要素の少なくとも１つの層を含む、
請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記復路サイクルにおいて１０％及び６０℃で測定した前記第２の層Ｓの前記複素動的剪断弾性係数Ｇ＊は、２ＭＰａ未満である、
請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記第１の層Ｓのｔａｎ（δ）maxとして示すｔａｎ（δ）の最大値は、０．１００未満である、
請求項１から３の１項に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記ポリマー化合物の第１の層Ｓは、
ａ）１５ｐｈｒ以上〜２８ｐｈｒ以下の含有量で使用される、３０ｍ2／ｇ〜１６０ｍ2／ｇ間のＢＥＴ比表面積を有するカーボンブラック、又は、
ｂ）沈降又は焼成シリカ、アルミナ又はアルミノケイ酸塩から成る群から選択されたＳｉＯＨ及び／又はＡｌＯＨ表面官能基を含むシリカ及び／又はアルミナ系の白色充填剤、或いは１５ｐｈｒ以上〜５５ｐｈｒ以下の含有量で使用される、３０ｍ2／ｇ〜２６０ｍ2／ｇ間の比表面積を有する、合成中又は合成後に改質されたカーボンブラック、又は、
ｃ）全体的な充填剤の含有量が１５ｐｈｒ以上〜５０ｐｈｒ以下であり、白色充填剤のｐｈｒ含有量が５以上〜カーボンブラックのｐｈｒ含有量未満である、（ａ）において説明したカーボンブラックと（ｂ）において説明した白色充填剤とのブレンド、
で構成された補強充填剤を含む、
請求項１から４の１項に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記タイヤは、前記カーカス補強体と、前記クラウン補強体の補強要素の径方向最内層との径方向中間において前記ポリマー化合物の第１の層Ｓと軸方向に接触するポリマー化合物の第２の層Ｇを備え、前記復路サイクルにおいて１０％及び６０℃で測定した前記ポリマー化合物の第２の層Ｇの前記複素動的剪断弾性係数Ｇ＊は、１．３５ＭＰａよりも大きい、
請求項１から５の１項に記載のタイヤ。
【請求項７】
前記復路サイクルにおいて１０％及び６０℃で測定した前記第２の層Ｇの前記複素動的剪断弾性係数Ｇ＊は、２ＭＰａ未満である、
請求項６に記載のタイヤ。
【請求項８】
前記第２の層Ｇのｔａｎ（δ）maxとして示すｔａｎ（δ）の最大値は、０．１００未満である、
請求項６又は７に記載のタイヤ。
【請求項９】
前記ポリマー化合物の第２の層Ｇは、
ａ）１５ｐｈｒ以上〜２８ｐｈｒ以下の含有量で使用される、３０ｍ2／ｇ〜１６０ｍ2／ｇ間のＢＥＴ比表面積を有するカーボンブラック、又は、
ｂ）沈降又は焼成シリカ、アルミナ又はアルミノケイ酸塩から成る群から選択されたＳｉＯＨ及び／又はＡｌＯＨ表面官能基を含むシリカ及び／又はアルミナ系の白色充填剤、或いは１５ｐｈｒ以上〜５５ｐｈｒ以下の含有量で使用される、３０ｍ2／ｇ〜２６０ｍ2／ｇ間の比表面積を有する、合成中又は合成後に改質されたカーボンブラック、又は、
ｃ）全体的な充填剤の含有量が１５ｐｈｒ以上〜５０ｐｈｒ以下であり、白色充填剤のｐｈｒ含有量が５以上〜カーボンブラックのｐｈｒ含有量未満である、（ａ）において説明したカーボンブラックと（ｂ）において説明した白色充填剤とのブレンド、
で構成された補強充填剤を含む、
請求項６から９の１項に記載のタイヤ。
【請求項１０】
前記周方向補強要素の層は、２つのワーキングクラウン層の径方向中間に配置される、
請求項２から９の１項に記載のタイヤ。
【請求項１１】
前記周方向補強要素の層に径方向に隣接する前記ワーキングクラウン層の軸方向幅は、前記周方向補強要素の層の軸方向幅よりも大きい、
請求項１０に記載のタイヤ。
【請求項１２】
前記周方向補強要素の層に径方向に隣接する前記ワーキングクラウン層は、赤道面の両側の、前記周方向補強要素の層の直近の軸方向に連続する部分において軸方向幅にわたって結合され、その後少なくとも前記２つのワーキング層の共通する幅の残り部分にわたり、ゴム化合物で形成された輪郭形成要素によって分離される、
請求項１１に記載のタイヤ。
【請求項１３】
前記周方向補強要素の少なくとも１つの層の前記補強要素は、１０ＧＰａ〜１２０ＧＰａ間の０．７％伸張時割線弾性係数と、１５０ＧＰａ未満の最大接線弾性係数とを有する金属補強要素である、
請求項２から１２の１項に記載のタイヤ。
【請求項１４】
前記ワーキングクラウン層の前記補強要素は、非伸張性である、
請求項１から１３の１項に記載のタイヤ。
【請求項１５】
前記クラウン補強体は、径方向に隣接する前記ワーキングプライの前記非伸張性の要素によって形成される角度と同じ方向に前記周方向に対して１０°〜４５°間の角度で配向された弾性要素と呼ばれる補強要素の保護プライと呼ばれる少なくとも１つのさらなるプライによって径方向外側を補完される、
請求項１から１４の１項に記載のタイヤ。
【請求項１６】
前記クラウン補強体は、前記周方向との間に６０°よりも大きな角度を成す金属補強要素で形成された三角層をさらに含む、
請求項１から１５の１項に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、径方向カーカス補強体を有するタイヤに関し、具体的には、例えばトラック、トラクタ、トレーラ又はバスなどの、重い荷物を積んで定速で走行する車両に装備するためのタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型車両用のタイヤでは、一般に両側のビード部の領域にカーカス補強体が固定され、その上にスレッド又はコードで形成された重なり合う少なくとも２つの層で構成されたクラウン補強体が径方向に載り、これらのスレッド又はコードは、各層において平行であり、１つの層から次の層に交差して周方向との間に１０°〜４５°間の角度を形成する。このワーキング補強体を形成するワーキング層は、弾性補強要素と呼ばれる伸長可能な金属製であることが有利な補強要素で形成された保護層と呼ばれる少なくとも１つの層でさらに覆うことができる。このワーキング層は、周方向との間に４５°〜９０°間の角度を形成する低伸長性の金属スレッド又は金属コードの層を有することもでき、この三角プライと呼ばれるプライは、カーカス補強体と、絶対値で４５°を超えない角度で存在する平行なスレッド又はコードで形成されたワーキングプライと呼ばれる第１のクラウンプライとの径方向中間に配置される。三角プライは、少なくともこのワーキングプライと共に様々な応力下での変形性が低い三角補強体を形成し、基本的にタイヤのクラウン領域内の全ての補強要素に作用する横方向圧縮力を吸収する役割を果たす。
【０００３】
コードは、破断力の１０％に等しい張力下で最大で０．２％に等しい伸び率を示す時に非伸張性であると言われる。
【０００４】
コードは、破断荷重に等しい張力下で１５０ＧＰａ未満の最大接線弾性係数で少なくとも３％に等しい伸び率を示す時に弾性であると言われる。
【０００５】
周方向補強要素は、周方向との間に０°を中心とする＋２．５°、−２．５°の角度を成す補強要素である。
【０００６】
タイヤの周方向又は長手方向は、タイヤの外周に対応する方向であり、タイヤが走行する方向によって定められる。
【０００７】
タイヤの横方向又は軸方向は、タイヤの回転軸に平行である。
【０００８】
径方向は、タイヤの回転軸と交差して回転軸に垂直な方向である。
【０００９】
タイヤの回転軸は、通常の使用時にタイヤの回転中心となる軸である。
【００１０】
径方向平面又は子午面は、タイヤの回転軸を含む平面である。
【００１１】
周方向正中面又は赤道面は、タイヤの回転軸に垂直な、タイヤを二等分する平面である。
【００１２】
ゴム化合物の「弾性係数」は、１０％変形時及び周囲温度における正割伸長係数を意味すると理解されたい。
【００１３】
ゴム組成に関して言えば、１９８８年９月のＡＦＮＯＲ−ＮＦＴ−４６００２規格に従う緊張下で弾性係数測定を行い、１０％伸張（１９７９年１２月のＡＦＮＯＲ−ＮＦＴ−４０１０１規格に従う常温及び相対湿度条件）時の公称割線弾性係数（又は、ＭＰａを単位とする見掛け応力）を２回目の伸張の際に（すなわち、適応サイクル後に）測定する。
【００１４】
「道路」用タイヤと呼ばれる現在のタイヤには、道路網の改善及び世界的な高速道路網の発展の結果、高速でますます長い道のりにわたって走行することを目的とするものもある。このようなタイヤが何の疑いもなく走行することを求める条件の組み合わせは、タイヤの摩耗を低減して走行距離を増やすことができるが、一方でタイヤの、特にクラウン補強体の耐久性に悪影響を及ぼす。
【００１５】
この理由は、クラウン補強体に応力が生じ、具体的にはクラウン層間に剪断応力が生じ、これが軸方向に最も短いクラウン層の端部における無視できない実用温度の上昇と組み合わさってゴムにひび割れを生じ、上記端部で広がらせる効果を与えるからである。
【００１６】
検討中のタイプのタイヤのクラウン補強体の耐久性を高めるために、層の構造及び品質、及び／又はプライの端部間及び／又はその周囲、具体的には軸方向に最も短いプライの端部間及び／又はその周囲に配置されるゴム化合物の輪郭形成要素に関する解決策が既に適用されている。
【００１７】
特に知られている慣例は、剪断応力を制限するために、ワーキング層の端部同士を切り離すようにワーキング層の端部間にゴム化合物の層を導入することである。しかしながら、このような分離層は非常に良好な凝集性を示さなければならない。このようなゴム化合物の層は、例えば国際公開第２００４／０７６２０４号に記載されている。
【００１８】
仏国特許出願公開第１３８９４２８号では、クラウン補強体の縁部付近のゴム化合物の耐劣化性を改善するために、クラウン補強体の少なくとも側部及び周辺エッジを覆う、低ヒステリシスゴム化合物で構成されたゴムの輪郭形成要素を低ヒステリシスのトレッド部と組み合わせて使用することが推奨されている。
【００１９】
仏国特許第２２２２２３２号には、クラウン補強体のプライ間の分離を避けるために、クラウン補強体の上にあるトレッド部のショアＡ硬度とは異なる、クラウン補強体のプライの縁部とカーカス補強体のプライの縁部との間に配置されたゴム化合物の輪郭形成要素のショアＡ硬度よりも高いショアＡ硬度のゴムのクッションで補強体端部をコーティングすることが教示されている。
【００２０】
実際に、このように製造されたタイヤは、特に耐久面における性能向上を効果的に可能にする。
【００２１】
さらに、トレッド部の幅が非常に広いタイヤを生産するために、又は所与の寸法のタイヤの荷重負担能力を高めるために、周方向補強要素の層を導入することも既知の慣例である。国際公開第１９９９／０２４２６９号には、例えばこのような周方向補強要素の層の存在が記載されている。
【００２２】
通常、周方向補強要素の層は、周方向に対する層形成角度が２．５°未満の巻きを形成するように巻かれた少なくとも１つの金属コードで構成される。
【００２３】
本発明者らは、試験中に、この種のタイヤのいくつかの設計が、周方向補強要素の層を含む否かに関わらず、曲がりくねった道路を走行中に生じ得るような重い負荷を頻繁に受けた際に、これらのタイヤが、ワーキング層間に見られるクラウン補強体を形成するゴム化合物に分裂が生じるようなコーナリング剛性面の特性を示す場合があることを実証した。当然ながら、このような分裂は、タイヤの耐久性の面で不利なものである。このような分裂は、やはり曲がりくねった道路を過負荷状態で高速で走行中にさらに顕著になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】国際公開第２００４／０７６２０４号
【特許文献２】仏国特許出願公開第１３８９４２８号明細書
【特許文献３】仏国特許第２２２２２３２号明細書
【特許文献４】国際公開第１９９９／０２４２６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明の目的は、動的特性、特にコーナリング剛性を改善し、従って特に著しいコーナリング応力を誘発する走行状態においてどのような摩耗度であっても耐久性を維持するタイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明によれば、この目的は、径方向カーカス補強体を有するタイヤであって、補強要素の少なくとも２つのワーキングクラウン層で形成されたクラウン補強体を備え、補強要素は、一方の層から他方の層に交差して周方向との間に１０°〜４５°間の角度を成し、少なくとも１つのワーキングクラウン層及びカーカス補強体にポリマー化合物の第１の層Ｓが接触し、このポリマー化合物の第１の層Ｓは、トレッド部の少なくとも軸端まで軸方向に延び、トレッド部は、クラウン補強体を径方向に覆い、２つのサイドウォール部によって２つのビード部に接続され、復路サイクルにおいて１０％及び６０℃で測定したポリマー化合物の第１の層Ｓの複素動的剪断弾性係数Ｇ＊が１．３５ＭＰａよりも大きいタイヤを用いて達成される。
【００２７】
複素動的剪断弾性係数（Ｇ＊）は、ゴム化合物の層の動的特性である。複素動的剪断弾性係数（Ｇ＊）は、ＡＳＴＭ  Ｄ５９９２−９６規格に従って粘度分析器（Ｍｅｔｒａｖｉｂ  ＶＡ４０００）において測定される。６０℃の温度で１０Ｈｚの周波数の単純な交番剪断応力で正弦荷重を与えた加硫組成の試料（厚さ４ｍｍ、断面４００ｍｍ２の円筒形の試験片）の応答を記録する。この掃引を、０．１〜５０％（往路サイクル）の変形振幅と、その後の５０％〜１％（復路サイクル）の変形振幅とで実行する。
【００２８】
本発明の好適な実施形態によれば、タイヤのクラウン補強体が、周方向補強要素の少なくとも１つの層を含む。
【００２９】
本発明者らは、復路サイクルにおいて１０％及び６０℃で測定した複素剪断弾性係数Ｇ＊が１．３５ＭＰａを上回る第１の層Ｓを選択することにより、特にコーナリング分裂の面で特に不利な走行状態におけるタイヤの動的特性、特にコーナリング剛性が向上することを実証することもできた。
【００３０】
具体的には、カーカス補強体と、クラウン補強体の少なくとも１つの層とに接触して位置するポリマー化合物の第１の層Ｓの特性が、当業者にとってまったく想定外な形でコーナリング剛性に顕著な影響を与える。本発明者らは、このポリマー化合物の第１の層Ｓの選択により、直線走行時にタイヤが受ける応力の面で性能が損なわれないことをさらに実証した。
【００３１】
本発明者らは、タイヤに、具体的にはクラウン補強体に著しい剛性を与える周方向補強要素の層が存在する場合であっても、第１の層Ｓについて本明細書で上述した特徴が、このコーナリング剛性に大きく寄与することを実証することもできた。
【００３２】
周方向補強要素の層の存在は、この層がタイヤに与える剛性に起因してコーナリング剛性に十分に、理論的には最適に影響を与えることができると思われる。行った試験では、第１の層Ｓの特性がタイヤのコーナリング剛性に顕著な影響を与え、周方向補強要素の層の存在時であってもコーナリング剛性を高めることが実証された。
【００３３】
本発明によれば、復路サイクルにおいて１０％及び６０℃で測定した第１の層Ｓの複素動的剪断弾性係数Ｇ＊は、タイヤの耐久性及び転がり抵抗特性が損なわれた場合にタイヤの熱的特性が過度に修正されないように２ＭＰａ未満であることが有利である。
【００３４】
また、第１の層Ｓのｔａｎ（δ）maxとして示すｔａｎ（δ）の最大値は０．１００未満であることが有利である。
【００３５】
本発明の好ましい実施形態によれば、ポリマー化合物の第１の層Ｓは、
ａ）１５ｐｈｒ以上〜２８ｐｈｒ以下の含有量で使用される、３０ｍ2／ｇ〜１６０ｍ2／ｇ間のＢＥＴ比表面積を有するカーボンブラック、又は、
ｂ）沈降又は焼成シリカ、アルミナ又はアルミノケイ酸塩から成る群から選択されたＳｉＯＨ及び／又はＡｌＯＨ表面官能基を含むシリカ及び／又はアルミナ系の白色充填剤、或いは１５ｐｈｒ以上〜５５ｐｈｒ以下の含有量で使用される、３０ｍ2／ｇ〜２６０ｍ2／ｇ間の比表面積を有する、合成中又は合成後に改質されたカーボンブラック、又は、
ｃ）全体的な充填剤の含有量が１５ｐｈｒ以上〜５０ｐｈｒ以下であり、白色充填剤のｐｈｒ含有量が５以上〜カーボンブラックのｐｈｒ含有量未満である、（ａ）において説明したカーボンブラックと（ｂ）において説明した白色充填剤とのブレンド、
で構成された補強充填剤を含む。
【００３６】
本発明者らは、第１の層Ｓが、タイヤのトレッド部に物体が突き刺さった時に開始する亀裂の広がりを制限するのに十分な凝集性を有することをさらに実証した。また、本発明者らは、たとえ上述したようなタイヤのトレッド部に物体が突き刺さった場合であっても、動的特性、特にコーナリング剛性、転がり抵抗及び耐久性を組み合わせたタイヤ性能の妥協に到達することも実証した。
【００３７】
本発明の意義の範囲では、凝集性ゴム化合物とは、割れに関して特に丈夫なゴム化合物のことである。従って、化合物の凝集性は、「ＰＳ」（純粋剪断）試験片に対して行う疲労亀裂試験によって評価される。この試験は、試験片に切り込みが入った時点でエネルギー解放率「Ｅ」（Ｊ／ｍ2）の関数としての亀裂伝搬速度「ＰＲ」（ｎｍ／サイクル）を判定するものである。測定される実験範囲は、空気又は窒素雰囲気において−２０℃〜＋１５０℃の温度範囲である。試験片への応力付与は、静止時間が衝撃の継続時間に等しい衝撃応力負荷（「半正矢」正接信号）の形の０．１ｍｍ〜１０ｍｍ間の振幅の強制動的変動であり、この信号の周波数は、平均で約１０Ｈｚである。
【００３８】
この測定は、以下の３つの部分を含む。
・２７％変形時における１０００サイクルの「ＰＳ」試験片の順応。
・「Ｅ」＝ｆ（変形）の法則を決定するためのエネルギー特性化。エネルギー解放率「Ｅ」は、Ｗ０＊ｈ０に等しく、Ｗ０＝材料に供給されるサイクル当たり及び単位体積当たりエネルギーであり、ｈ０＝試験片の初期高さである。従って「力／変位」の獲得を利用することにより、「Ｅ」と応力負荷の振幅との間の関係が得られる。
・「ＰＳ」試験片に切り込みが入った後の亀裂の測定。収集されたデータより、加わった応力レベル「Ｅ」の関数として亀裂伝搬速度「ＰＲ」が求められる。
【００３９】
本発明の有利な代替形態によれば、このタイヤは、カーカス補強体と、クラウン補強体の補強要素の径方向最内層の幅の７０％に少なくとも等しい軸方向幅を有するクラウン補強体の補強要素の径方向最内層との径方向中間に、復路サイクルにおいて１０％及び６０℃で測定した１．３５ＭＰａよりも大きな複素剪断弾性係数Ｇ＊を有するポリマー化合物の第２の層Ｇを含む。
【００４０】
本発明のこの代替形態の好ましい実施形態によれば、この第２の層Ｇの軸方向幅は、最大でクラウン補強体の補強要素の径方向最内層の幅に等しく、少なくともクラウン補強体の補強要素の径方向最内層の幅の９０％に等しいことが好ましい。
【００４１】
やはり本発明のこの代替形態によれば、この第２の層Ｇの径方向に測定した厚みは、クラウン補強体の径方向最内層の補強要素の直径であるφよりも大きく、３φ未満であることが好ましい。
【００４２】
本発明者らは、このように定められたポリマー化合物の第２の層Ｇが、ポリマー化合物の第１の層Ｓと、存在する場合には周方向補強要素の層とを補完することによってタイヤのコーナリング剛性を高めることにさらに寄与することを実証することもできた。
【００４３】
本発明によれば、復路サイクルにおいて１０％及び６０°Ｃで測定した第２の層Ｇの複素動的剪断弾性係数Ｇ＊は、タイヤの耐久性及び転がり抵抗特性が損なわれた場合にタイヤの熱的特性が過度に修正されないように２ＭＰａ未満であることが有利である。
【００４４】
また、第２の層Ｓのｔａｎ（δ）maxとして示すｔａｎ（δ）の最大値は０．１００未満であることが有利である。
【００４５】
本発明のこの代替形態の１つの好ましい実施形態によれば、ポリマー化合物の第２の層Ｇは、
ａ）１５ｐｈｒ以上〜２８ｐｈｒ以下の含有量で使用される、３０ｍ2／ｇ〜１６０ｍ2／ｇ間のＢＥＴ比表面積を有するカーボンブラック、又は、
ｂ）沈降又は焼成シリカ、アルミナ又はアルミノケイ酸塩から成る群から選択されたＳｉＯＨ及び／又はＡｌＯＨ表面官能基を含むシリカ及び／又はアルミナ系の白色充填剤、或いは１５ｐｈｒ以上〜５５ｐｈｒ以下の含有量で使用される、３０ｍ2／ｇ〜２６０ｍ2／ｇ間の比表面積を有する、合成中又は合成後に改質されたカーボンブラック、又は、
ｃ）全体的な充填剤の含有量が１５ｐｈｒ以上〜５０ｐｈｒ以下であり、白色充填剤のｐｈｒ含有量が５以上〜カーボンブラックのｐｈｒ含有量未満である、（ａ）において説明したカーボンブラックと（ｂ）において説明した白色充填剤とのブレンド、
で構成された補強充填剤を含む。
【００４６】
第２の層Ｇを形成するポリマー化合物は、第２の層Ｓを形成するポリマー化合物と同一であることが有利である。
【００４７】
本発明の１つの有利な実施形態によれば、軸方向の幅が最も広いワーキングクラウン層は、他のワーキングクラウン層の径方向内側に存在する。
【００４８】
本発明の有利な代替形態によれば、周方向補強要素の層は、０．５×Ｗよりも大きな軸方向幅を有する。
【００４９】
Ｗは、タイヤをそのサービスリムに取り付けて推奨圧力に膨ませた時のタイヤの最大軸方向幅である。
【００５０】
補強要素の層の軸方向幅は、タイヤの断面において、従ってタイヤが膨張していない状態で測定される。
【００５１】
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも２つのワーキングクラウン層が異なる軸方向幅を有し、軸方向の幅が最も広いワーキングクラウン層の軸方向幅と、最も軸方向幅の狭いワーキングクラウン層の軸方向幅との差分は、１０ｍｍ〜３０ｍｍ間である。
【００５２】
本発明の好ましい実施形態によれば、周方向補強要素の層は、２つのワーキングクラウン層の径方向中間に配置される。
【００５３】
本発明のこの実施形態によれば、周方向補強要素の層は、カーカス補強体の補強要素が圧縮される範囲を、ワーキング層の径方向外側に配置された同様の層が達成できる範囲よりも大幅に制限することができる。周方向補強要素の層は、この補強要素に加わる負荷を制限して補強要素を過度に疲労させるのを避けるように、少なくとも１つのワーキング層によってカーカス補強体から径方向に分離されることが好ましい。
【００５４】
また、本発明によれば、周方向補強要素の層に径方向に隣接するワーキングクラウン層の軸方向幅は、周方向補強要素の上記層の軸方向幅よりも大きく、好ましくは周方向補強要素の層に隣接する上記ワーキングクラウン層は、赤道面の両側の、周方向補強要素の層の直近の軸方向に連続する部分において軸方向幅にわたって結合され、その後少なくとも上記２つのワーキング層の共通する幅の残り部分にわたって上記ゴム化合物の層によって分離されることが有利である。
【００５５】
周方向補強要素の層に隣接するワーキングクラウン層間にこのような結合部が存在することにより、結合部の最も近くの軸方向最外部の周方向要素に作用する引張応力を低減することができる。
【００５６】
本発明の１つの有利な実施形態によれば、周方向補強要素の少なくとも１つの層の補強要素は、０．７％伸長時の割線弾性係数が１０ＧＰａ〜１２０ＧＰａ間であり、最大接線弾性係数が１５０ＧＰａ未満である金属補強要素である。
【００５７】
好ましい実施形態によれば、補強要素の０．７％伸張時の割線弾性係数は、２０ＧＰａ超〜１００ＧＰａ未満であり、好ましくは３０ＧＰａ〜９０ＧＰａ間であり、さらに好ましくは８０ＧＰａ未満である。
【００５８】
また、補強要素の最大接線弾性係数は１３０ＧＰａ未満であることが好ましく、１２０ＧＰａ未満であることがさらに好ましい。
【００５９】
本明細書で上述した係数値は、２０ＭＰａの予荷重を補強要素の金属の断面で除算して求められる伸び率の関数としての、測定された張力を補強要素の金属の断面によって除算したものに対応する引張応力の曲線上で測定される。
【００６０】
同じ補強要素の係数値を、１０ＭＰａの予荷重を補強要素の全断面で除算して求められる伸び率の関数としての、測定された張力を補強要素の断面によって除算したものに対応する引張応力の曲線から測定することもできる。補強要素の全断面は、金属と、特にタイヤの硬化段階中に補強要素に浸透したゴムとで構成された複合要素の断面である。
【００６１】
この補強要素の全断面に関する定式化によれば、周方向補強要素の少なくとも１つの層の軸方向外側部分及び中心部分の補強要素は、０．７％伸長の割線弾性係数が５ＧＰａ〜６０ＧＰａ間であって最大接線弾性係数が７５ＧＰａ未満である金属補強要素である。
【００６２】
１つの好ましい実施形態によれば、補強要素の０．７％伸張時の割線弾性係数は、１０ＧＰａ超〜５０ＧＰａ未満であり、好ましくは１５ＧＰａ〜４５ＧＰａ間であり、さらに好ましくは４０ＧＰａ未満である。
【００６３】
また、補強要素の最大接線弾性係数は６５ＧＰａ未満であることが好ましく、６０ＧＰａ未満であることがさらに好ましい。
【００６４】
１つの好ましい実施形態によれば、周方向補強要素の少なくとも１つの層の補強要素は、小さな伸長では緩い勾配を有し、大きな伸長では実質的に一定の急な勾配を有する相対的伸び率の関数としての引張応力の曲線を有する金属補強要素である。通常、このようなさらなるプライの補強要素は、「二重係数（ｂｉｍｏｄｕｌｕｓ）」要素として知られている。
【００６５】
本発明の好ましい実施形態によれば、実質的に一定の急な勾配は、０．１％〜０．５％間の相対的伸び率よりも上方で見られる。
【００６６】
上述した補強要素の様々な特性は、タイヤから取り出した補強要素上で測定される。
【００６７】
具体的には、本発明による周方向補強要素の少なくとも１つの層を形成するのに適した補強要素は、例えば３×（０．２６＋６×０．２３）４．４／６．６  ＳＳの構成を有する式２１．２３のアセンブリであり、この撚り線コードは、３本のストランドを撚り合わせた式３×（１＋６）の２１本の基本スレッドで構成され、各ストランドは、中心コアを形成する２６／１００ｍｍに等しい直径の１本のスレッドと、２３／１００ｍｍに等しい直径の６本の巻きスレッドとから成る７本のスレッドで構成される。このようなコードは、４５ＧＰａに等しい０．７％の割線弾性係数と、９８ＧＰａに等しい最大接線弾性係数とを有し、これらは、２０ＭＰａの予荷重を補強要素の金属の断面で除算して求められる伸び率の関数としての、測定された張力を補強要素の金属の断面よって除算したものに対応する引張応力の曲線上で測定される。この式２１．２３のコードは、１０ＭＰａの予荷重を補強要素の全断面で除算して求められる伸び率の関数としての、測定された張力を補強要素の断面によって除算したものに対応する引張応力の曲線では、２３ＧＰａに等しい０．７％の割線弾性係数と、４９ＧＰａに等しい最大接線弾性係数とを有する。
【００６８】
同様に、補強要素の別の例は、３×（０．３２＋６×０．２８）６．２／９．３  ＳＳの構成を有する式２１．２８のアセンブリである。このコードは、５６ＧＰａに等しい０．７％の割線弾性係数と、１０２ＧＰａに等しい最大接線弾性係数とを有し、これらは、２０ＭＰａの予荷重を補強要素の金属の断面で除算して求められる伸び率の関数としての、測定された張力を補強要素の金属の断面よって除算したものに対応する引張応力の曲線上で測定される。この式２１．２８のコードは、１０ＭＰａの予荷重を補強要素の全断面で除算して求められる伸び率の関数としての、測定された張力を補強要素の断面によって除算したものに対応する引張応力の曲線では、２７ＧＰａに等しい０．７％の割線弾性係数と、４９ＧＰａに等しい最大接線弾性係数とを有する。
【００６９】
周方向補強要素の少なくとも１つの層においてこのような補強要素を使用すると、特に従来の製造方法における成形段階及び硬化段階の後であっても満足できる層の剛性を維持することができる。
【００７０】
本発明の第２の実施形態によれば、周方向補強要素を、最も短い層の周縁部をはるかに下回る長さではあるが、好ましくはこの周縁部の０．１倍を上回る長さの部分を形成するように切断した非伸張性の金属要素で形成することができ、これらの部分間の切断部は、互いに軸方向にオフセットされる。この場合も、このさらなる層の幅の単位当たりの引張係数は、最も伸長可能なワーキングクラウン層の同じ条件下で測定した引張係数を下回ることが好ましい。このような実施形態では、（同じ行部分の間隔の選択によって）容易に調整はできるものの、同じ金属要素で構成されている連続層の係数よりも全ての場合において低い、タイヤから取り出した切断要素の加硫層上で測定される係数を周方向補強要素の層に単純に与えることができる。
【００７１】
本発明の第３の実施形態によれば、周方向補強要素が波状金属要素であり、波の振幅と波長との比率ａ／λは、最大で０．０９に等しい。このさらなる層の単位幅当たりの引張係数は、最も伸長可能なワーキングクラウン層の同じ条件下で測定した引張係数を下回ることが好ましい。
【００７２】
この金属要素は、鋼コードであることが好ましい。
【００７３】
本発明の好ましい実施形態によれば、ワーキングクラウン層の補強要素は、非伸張性の金属コードである。
【００７４】
本発明は、軸方向最も外側の周方向要素に作用する引張応力を低減するために、ワーキングクラウン層の補強要素によって周方向との間に形成される角度が３０°未満であり、好ましくは２５°未満であることを考慮することも有利である。
【００７５】
本発明の別の有利な代替形態によれば、ワーキングクラウン層が、一方のプライから他方のプライに交差して周方向との間に軸方向に変化できる角度を形成する補強要素を含み、この角度は、周方向正中面で測定したこの要素の角度よりも、補強要素の層の軸方向外縁部の方が大きい。本発明のこのような実施形態では、特にカーカス補強体が圧縮される程度を抑えるために、特定の領域における周方向剛性を高める一方で、他の領域における周方向剛性を弱めることができる。
【００７６】
本発明の１つの好ましい実施形態では、クラウン補強体の径方向外側を、径方向に隣接するワーキング層の非伸張性要素によって形成される角度と同じ方向に周方向に対して１０°〜４５°間の角度で配向された弾性補強要素と呼ばれる補強要素の保護層と呼ばれる少なくとも１つのさらなる層によって補完することもできる。
【００７７】
この保護層は、最も幅が狭いワーキング層の軸方向幅を下回る軸方向幅を有することができる。この保護層は、最も幅が狭いワーキング層の軸方向幅よりも大きな軸方向幅を有することによって最も狭いワーキング層の縁部に重なり合うようになり、最も狭い径方向上方の層である場合には、さらなる補強体の軸方向伸長部において、最も幅の広いワーキングクラウン層と軸方向幅にわたって結合し、その後、軸方向外側において、少なくとも２ｍｍに等しい厚みを有する輪郭形成要素によってこの最も幅の広いワーキング層から分離するようになる。上記の場合、弾性補強要素で形成された保護層は、一方では２つのワーキング層の縁部を分離する輪郭形成要素の厚みを実質的に下回る厚みを有する輪郭形成要素によって最も狭いワーキング層の縁部から任意に分離することができ、他方では最も幅の広いクラウン層の軸方向幅を下回る又は上回る軸方向幅を有することができる。
【００７８】
上述した本発明の実施形態のいずれか１つによれば、カーカス補強体の径方向に最も近い層の補強要素によって形成される角度と同じ方向に周方向との間に６０°を超える角度を形成する鋼製の非伸張性金属補強要素で形成された三角層により、クラウン補強体の径方向内側のカーカス補強体と、このカーカス補強体に最も近い径方向内側のワーキング層との間をさらに補完することができる。
【００７９】
従って、上述した本発明によるタイヤは、改善されたたコーナリング剛性、従ってどのような走行状態であっても耐久面が向上した性能を有する。
【００８０】
以下、図１及び図２を参照して行う本発明の例示的な実施形態の説明から、本発明のさらなる詳細及び有利な特徴が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施形態によるタイヤの概略的な子午面の図である。
【図２】本発明の第２の実施形態によるタイヤの概略的な子午面の図である。
【発明を実施するための形態】
【００８２】
図については、理解を容易にするために尺度通りには示していない。図には、タイヤの周方向子午面又は赤道面を表す軸ＸＸ’に関して対称的に広がるタイヤの図の半分しか示していない。
【００８３】
図１では、３１５／７０  Ｒ２２．５のサイズのタイヤ１が、０．７０に等しいアスペクト比Ｈ／Ｓを有し、Ｈは、タイヤ１の取り付けリム上の高さであり、Ｓは、最大軸方向幅である。このタイヤ１は、図示しない２つのビード部に固定された径方向カーカス補強体２を含む。カーカス補強体は、金属コードの単一層で形成される。このカーカス補強体２は、径方向に形成されたクラウン補強体４によって取り囲まれ、クラウン補強体４は、内側から外側に以下の層で形成される。
−  プライの幅全体にわたって連続し、２４°に等しい角度で配向された、巻かれていない非伸張性の９．２８金属コードで形成された第１のワーキング層４１、
−  「二重係数」タイプの２１×２３の鋼金属コードで形成された周方向補強要素４２の層、
−  プライの幅全体にわたって連続し、２４°に等しい角度で配向され、層４１の金属コードと交差する、巻かれていない非伸張性の９．２８金属コードで形成された第２のワーキング層４３、
−  弾性のある６．３５の金属コードで形成された保護層４４。
【００８４】
クラウン補強体は、それ自体がトレッド部６によって覆われる。
【００８５】
タイヤの最大軸方向幅は、３１７ｍｍに等しい。
【００８６】
第１のワーキング層４１の軸方向幅Ｌ41は、２５２ｍｍに等しい。
【００８７】
第２のワーキング層４３の軸方向幅Ｌ43は、２３２ｍｍに等しい。幅Ｌ41とＬ43との差分は、１５ｍｍに等しい。
【００８８】
周方向補強要素４２の層の軸方向幅Ｌ42は、１９４ｍｍに等しい。
【００８９】
保護プライと呼ばれる最後のクラウンプライ４４は、１２４ｍｍに等しい幅Ｌ44を有する。
【００９０】
本発明によれば、カーカス補強体２と第１のワーキング層４１との間にゴム化合物の第１の層Ｓが配置される。
【００９１】
図２では、タイヤ１が、カーカス補強体２と第１のワーキング層４１との径方向中間に第２の層Ｇが第１の層Ｓから軸方向に延びるという点で図１に示すタイヤ１と異なる。
【００９２】
本発明に従って生産した様々なタイヤＳ１及びＳ２に試験を行った。タイヤＳ２は、図１に示すように生産され、タイヤＳ１は、周方向補強要素の層を有していない。本発明によるこれらのタイヤＳ１及びＳ２を、周方向補強要素の層を有しておらず、復路サイクルにおいて１０％及び６０℃で測定したポリマー化合物の第１の層Ｓの複素動的剪断弾性係数Ｇ＊が１．３５ＭＰａ未満である基準タイヤＴ１と比較した。
【００９３】
以下、第１の層Ｓに使用した様々な化合物を列挙する。
2017521304.tif 000003
【００９４】
構成成分の値は、ｐｈｒ（エラストマ百部当たりの重量部）で表している。
【００９５】
基準タイヤＴ１は、化合物Ｒ１で形成された第１の層Ｓを有する。
【００９６】
本発明によるタイヤＳ１及びＳ２は、化合物１で形成された第１の層Ｓを有する。
【００９７】
タイヤに定められた最高速度定格（速度指標）に等しい速度で各タイヤに直線走行を課す試験機において、試験の継続時間を短縮するために４０００ｋｇの初期荷重を徐々に増加させて第１の耐久性試験を行った。
【００９８】
試験した全てのタイヤは、実質的に同等の結果を示すことが分かった。
【００９９】
タイヤに周期的に横方向荷重及び動的過負荷を課す試験機において他の耐久性試験を行った。この試験を、基準タイヤに適用した条件と全く同じ条件下で本発明によるタイヤに行った。
【０１００】
走行できた距離はタイヤのタイプによって異なり、ワーキング層の端部におけるゴム化合物の劣化によって不具合が生じた。以下の表に、基準タイヤＴ１の基準を１００として参照した結果を示す。
2017521304.tif 000004
【０１０１】
これらの結果から、復路サイクルにおいて１０％及び６０℃で測定した複素動的剪断弾性係数Ｇ＊が１．３５ＭＰａよりも大きい本発明による第１の層Ｓは、たとえ周方向補強要素の層が存在する時であっても耐久性を、具体的にはタイヤのコーナリング剛性を大幅に改善できることが分かる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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