(57)【要約】【課題】ランフラットタイプでない高性能タイヤのドライハンドリング性能を向上させる。【解決手段】空気入りタイヤ１００は、少なくとも１つのカーカスプライを有するカーカス１１２と、インナーライナ１２４と、サイドウォール１０６と、ビードコアおよびビードエイペックスを有するビード１０８と、カーカスよりも径方向外側に配置されたトレッド１０２と、を有している。サイドウォールは、インナーライナと少なくとも１つのカーカスプライとの間に位置する三日月形のゴムインサートを１つだけ有し、少なくとも１つの三日月形のゴムインサートのゴムは、１００℃におけるショアＡ硬度が約６８から約９０までの範囲にあり、ゴムインサートの最大厚さが、ゴムインサートの最大厚さの位置におけるサイドウォールの厚さの３０％未満である。【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つのカーカスプライを有するカーカスと、
インナーライナと、
サイドウォールと、
ビードコアおよびビードエイペックスを有するビードと、
前記カーカスよりも径方向外側に配置されたトレッドと、
を有し、
前記サイドウォールは、前記インナーライナと前記少なくとも１つのカーカスプライとの間に位置する三日月形のゴムインサートを１つだけ有し、前記少なくとも１つの三日月形のゴムインサートのゴムは、１００℃におけるショアＡ硬度が約６８から約９０までの範囲にあり、タイヤの回転軸線に平行に測った、前記インナーライナの軸線方向内側面から前記サイドウォールの軸線方向外側面までの距離を前記サイドウォールの厚さとしたときに、前記タイヤの回転軸線に平行に測った前記少なくとも１つの三日月形のゴムインサートの最大厚さが、前記ゴムインサートの最大厚さの位置における前記サイドウォールの厚さの３０％未満である、空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記三日月形のゴムインサートが１つしか設けられていない、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記最大厚さは、前記サイドウォールの前記厚さの２０％未満である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記最大厚さは、前記サイドウォールの前記厚さの約１５％から約２５％の間にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
１つ以上の前記三日月形のゴムインサートの前記最大厚さは３ｍｍ未満である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
１つまたはそれ以上の前記三日月形のゴムインサートの前記最大厚さは１．５ｍｍから２．５ｍｍの間にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記カーカスプライは２つ設けられ、どちらの前記カーカスプライも一方の前記ビードから他方の前記ビードまで延び、かつどちらの前記カーカスプライも、前記ビードコアの軸線方向内側から軸線方向外側に向かって、当該ビードコアの周りに巻かれており、軸線方向内側に位置する前記カーカスプライの折り返し部の端部は、前記ビードコアの径方向下端部と平行なラインから径方向上向きに測って１０ｍｍから３０ｍｍの間、あるいは１５ｍｍから２５ｍｍの間の径方向高さに位置しており、軸線方向外側に位置する前記カーカスプライの折り返し部の端部は、前記ビードコアの径方向下端部と平行なラインから径方向上向きに測って３５ｍｍから６５ｍｍの間、あるいは４５ｍｍから５５ｍｍの間の径方向高さに位置している、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記ビードエイペックスの径方向上端部は、前記ビードコアの径方向下端部と平行なラインから径方向上向きに測って２０ｍｍから３５ｍｍの間、あるいは２５ｍｍから３０ｍｍの間の径方向高さに位置している、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
１００℃におけるショアＡ硬度が７４から８０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１０】
１００℃におけるショアＡ硬度が７６から７８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１１】
少なくとも１つの前記三日月形のゴムインサートは、前記ビードコアの径方向下端部と平行なラインから径方向上向きに測って２０ｍｍから３５ｍｍの間、あるいは２５ｍｍから３０ｍｍの間の径方向高さから、前記サイドウォールを通って、前記トレッドの下方まで延びている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１２】
少なくとも１つの前記三日月形のゴムインサートは、前記トレッドの対応する横方向外側縁部からタイヤの軸線方向に平行に測って、１５ｍｍから３０ｍｍの横方向距離にわたって、前記トレッドの下方を軸線方向内側に延びている、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】
本発明は空気入りタイヤに関し、特に、ランフラットではない高性能乗用車用タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の高性能タイヤでは、優れたハンドリング性能、特にコーナリング安定性を備えることが強く望まれている。ランフラットタイヤ技術では、より厚くおよび／またはより剛性の高いサイドウォール構成を利用し、それによって、タイヤの修理または交換が可能な時点まで、他の原因で車両のハンドリング性能を損なうことなく、タイヤの荷重を空気の抜けたタイヤによって支持できることが公知である。サイドウォール補強に使用される方法は、一般に三日月形の断面を有するインサートまたはフィラーを組み込むことを含んでいる。このようなインサートまたはフィラーは、カーカスのサイドウォール部、すなわち、剛性が通常最小であるタイヤの領域の内周面に配置される。このようなランフラットタイヤの構成では、サイドウォール全体が三日月形断面となり、変形しにくくなる。このようなタイヤのサイドウォールは、空気の抜けた状態で作動させられると、正味の圧縮荷重を受ける。ただし、サイドウォールの外側部分、特に、サイドウォールの、トレッドの地面接触部分に隣接する領域では、曲げ変形のために必然的に張力を受ける。サイドウォール部材を補強するには大量のゴムが必要であるため、特に空気の抜けたタイヤが高速で長期間にわたって作動させられるときには、熱の蓄積がタイヤの損傷における主要因となる。このようなインサートは通常、カーカスプライの間に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５５１１５９９号明細書
【特許文献２】米国特許第５６８５９２７号明細書
【特許文献３】米国特許第６５３９９９６号明細書
【特許文献４】米国特許第６６３１７４８号明細書
【特許文献５】米国特許第６９８６３７３号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００５／２３６０８５号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００８／８３４７９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、タイヤのサイドウォールに薄いインサートを用いることによって、ランフラットタイプでない高性能タイヤのドライハンドリング性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の空気入りタイヤは、少なくとも１つのカーカスプライを有するカーカスと、インナーライナと、サイドウォールと、ビードコアおよびビードエイペックスを有するビードと、カーカスよりも径方向外側に配置されたトレッドと、を有している。サイドウォールは、インナーライナと少なくとも１つのカーカスプライとの間に位置する三日月形のゴムインサートを１つだけ有し、少なくとも１つの三日月形のゴムインサートのゴムは、１００℃におけるショアＡ硬度が約６８から約９０までの範囲にあり、タイヤの回転軸線に平行に測った、インナーライナの軸線方向内側面からサイドウォールの軸線方向外側面までの距離をサイドウォールの厚さとしたときに、タイヤの回転軸線に平行に測った少なくとも１つの三日月形のゴムインサートの最大厚さが、ゴムインサートの最大厚さの位置におけるサイドウォールの厚さの３０％未満である。
【０００６】
三日月形のゴムインサートは１つしか設けられていなくてもよい。
【０００７】
最大厚さは、サイドウォールの厚さの２０％未満とすることができる。最大厚さは、サイドウォールの厚さの約１５％から約２５％の間にあってもよい。
【０００８】
１つまたはそれ以上の三日月形のゴムインサートの最大厚さは３ｍｍ未満とすることができる。１つまたはそれ以上の三日月形のゴムインサートの最大厚さは１．５ｍｍから２．５ｍｍの間にあってもよい。
【０００９】
一実施態様では、カーカスプライは２つ設けられ、どちらのカーカスプライも一方のビードから他方のビードまで延び、かつどちらのカーカスプライも、ビードコアの軸線方向内側から軸線方向外側に向かって、対応するビードコアの周りに巻かれており、軸線方向内側に位置するカーカスプライの折り返し部の端部は、ビードコアの径方向下端部と平行なラインから径方向上向きに測って１０ｍｍから３０ｍｍの間、あるいは１５ｍｍから２５ｍｍの間の径方向高さに位置しており、軸線方向外側に位置するカーカスプライの折り返し部の端部は、ビードコアの径方向下端部と平行なラインから径方向上向きに測って３５ｍｍから６５ｍｍの間、あるいは４５ｍｍから５５ｍｍの間の径方向高さに位置している。
【００１０】
ビードエイペックスの径方向上端部は、ビードコアの径方向下端部と平行なラインから径方向上向きに測って２０ｍｍから３５ｍｍの間、あるいは２５ｍｍから３０ｍｍの間の径方向高さに位置していることが好ましい。
【００１１】
１００℃におけるショアＡ硬度は７４から８０までの範囲にあることができる。１００℃におけるショアＡ硬度は７６から７８までの範囲にあってもよい。
【００１２】
少なくとも１つの三日月形のゴムインサートは、ビードコアの径方向下端部と平行なラインから径方向上向きに測って２０ｍｍから３５ｍｍの間、あるいは２５ｍｍから３０ｍｍの間の径方向高さから、サイドウォールを通って、トレッドの下方まで延びていることが好ましい。
【００１３】
少なくとも１つの三日月形のゴムインサートは、トレッドの対応する横方向外側縁部からタイヤの軸線方向に平行に測って、１５ｍｍから３０ｍｍの横方向距離にわたって、トレッドの下方を軸線方向内側に延びていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、タイヤのサイドウォールに薄いインサートを用いることによって、ランフラットタイプでない高性能タイヤのドライハンドリング性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のタイヤの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本明細書では以下の定義を用いる。
【００１７】
「アスペクト比」は、タイヤの断面高さの断面幅に対する比を意味する。
【００１８】
「軸線方向の」および「軸線方向に」は、タイヤの回転軸に平行なラインまたは方向を意味する。
【００１９】
「ビード」または「ビードコア」は１般に、環状の引っ張り部材を有するタイヤの部分を意味し、径方向内側ビードは、タイヤのリムへの保持に関連する。ビードはプライコードで覆われ、フリッパ、チッパ、エイペックスまたはフィラー、トウガード、チェーファーのような他の補強部材を有するように形作られる場合も、それらを有さないように形作られることもある。
【００２０】
「ベルト構造」または「補強ベルト」は、トレッドの下に位置し、ビードには固定されず、タイヤの赤道面に対して１７°〜２７°の範囲の左コード角度および右コード角度を有する、織物または不織布の互いに平行なコードからなる少なくとも２つの環状の層またはプライを意味する。
【００２１】
「カーカス」は、プライ上のベルト構造、トレッド、アンダートレッドとは別のタイヤ構造を意味し、ビードを含む。
【００２２】
「ケーシング」は、トレッドとアンダートレッドを除く、カーカス、ベルト構造、ビード、サイドウォールその他のタイヤのすべての構成部材を意味する。
【００２３】
「周方向の」は、軸線方向に垂直な環状のトレッドの表面の周縁に沿って延びるラインまたは方向を意味する。
【００２４】
「コード」は、タイヤ内のプライを構成する補強用撚線の１本を意味する。
【００２５】
「赤道面」は、タイヤの回転軸に垂直でトレッドの中心を通る平面を意味する。
【００２６】
「インナーライナ」は、チューブレスタイヤの内面を形成し、膨張する気体をタイヤ内に閉じ込めるエラストマまたは他の材料の層を意味する。
【００２７】
「横方向の」は、軸方向に平行な方向を意味する。
【００２８】
「標準空気圧」は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化組織によって定められた、特定の設計膨張空気圧および荷重を意味する。
【００２９】
「プライ」は、ゴムで被覆された互いに平行なコードの層を意味する。
【００３０】
「径方向の」および「径方向に」は、径方向にタイヤの回転軸に向かい、または径方向に回転軸から離れる向きを意味する。
【００３１】
「ラジアルプライ構造」は、少なくとも１つのプライが、タイヤの赤道面に対して６５°から９０°の間の角度に向けられた補強コードを有する、１つまたは２つ以上のカーカスプライを意味する。
【００３２】
「ラジアルプライタイヤ」は、ビードからビードへ延びる少なくとも１本のプライコードが、タイヤの赤道面に対して６５°から９０°の間のコード角度に配置された、ベルト付きのまたは周方向に制限された空気タイヤを意味する。
【００３３】
「断面高さ」は、タイヤの赤道面位置でのタイヤの公称リム直径から外径までの径方向距離を意味する。
【００３４】
「断面幅」は、ラベル付け、装飾、または保護バンドによるサイドウォールの出張りを除く、タイヤが標準空気圧で２４時間膨張させられたときおよびその後の、タイヤの軸線に平行な、タイヤのサイドウォールの外側間の無負荷時最大直線距離を意味する。
【００３５】
「ショルダ」は、トレッドの縁部のすぐ下方にある、サイドウォールの上部部分を意味する。
【００３６】
「サイドウォール」は、タイヤの、トレッドとビードとの間の部分を意味する。
【００３７】
図１を参照すると、乗用車で使用される空気入りラジアルタイヤ１００の断面図が示されている。タイヤ１００は、乗用車用タイヤであり、好ましくは高性能タイヤである。タイヤはランフラットタイヤであってもよく、そうでなくてもよい。タイヤ１００は地面に接触するトレッド部１０２を有しており、トレッド部１０２はその横方向縁部に位置するショルダ部１０３で終端している。タイヤはさらに、トレッド部の横方向縁部から延び各ビード領域１０８で終端するサイドウォール部１０６を含んでおり、各ビード領域１０８は伸長不可能な環状のビードコア１１０を有している。タイヤ１００はさらに、タイヤ構造全体を横切って、ビード領域から、一方のサイドウォール部１０６、トレッド部、反対側のサイドウォール部を通ってビード領域まで延びるカーカス補強構造１１２を備えている。カーカス補強構造は、好ましくはラジアル構造であり、１つまたは２つ以上のプライ、好ましくは２つのプライ１１４，１１６を有している。ラジアルプライ構造の少なくとも１つのプライ１１４，１１６の折り返し端部１１８，１２０は、タイヤの各側でビードコア１１０の周りに巻かれている。プライ１１４，１１６は非金属であることが好ましい。
【００３８】
少なくとも１つの折り返し端部１２０、そして最も好ましくは折り返し端部１２０，１２２は、ビードコアの周りに巻かれていることが好ましい。タイヤ１００は、タイヤ１００がチューブレス型である場合には、タイヤ１００の内周面を形成する従来のインナーライナ１２４を含むことができる。
【００３９】
カーカス補強構造の径方向外側面の周りでかつトレッド部の下方に、トレッド補強ベルト構造１４０が周方向に配置されている。図示の特定の実施形態では、ベルト構造１４０は、２つの切断されたベルトプライ１４２，１４４を有している。ベルトプライ１４２，１４４のコードは、タイヤの中央周方向中心線（Ｃ／Ｌ）に対して約１５度から約３５度の角度、好ましくは約２０度から約２８度の角度に向けられている。しかし、ベルト構造１４０は、任意の所望の構成を有し約０度から約９０度までの範囲内の向きに向けられることのできるベルトプライを任意の数だけ備えることができる。ベルト構造１４０は、ベルト幅を横切る方向の横方向剛性を与え、空気の抜けた状態でのタイヤの作動時に、路面からのトレッドの持ち上がりを最小化する。図示の実施形態では、この横方向剛性は、ベルトプライのコードをガラス繊維、アラミド、および／または金属で作り、あるいは好ましくは鋼で作り、あるいはより好ましくは鋼製ケーブル構成で作ることによって得られる。
【００４０】
第１および第２の補強プライ構造はそれぞれ、単一のプライ構造を有している。しかし、鋼で補強されたプライ構造の軸線方向外側となる位置に任意の数の追加的な補強プライ構造を含むことは本発明の範囲内である。
【００４１】
次に、サイドウォールインサートについて説明する。タイヤはさらに、１つまたは２つ以上のプライよりも軸線方向内側に位置する単一のインサート４２を含んでいる。インサート４２は、インナーライナとプライの間であって、各サイドウォールの可とう性領域内に位置している。各インサート４２は、ビード１１０およびエイペックス４８を含む各ビード領域１０８から、径方向に、各サイドウォールの補強ベルト構造１４０の下方まで延びている。インサートの端部は、エイペックスの径方向外側端部と径方向に重なり合っていることが好ましい。インサート４２は、インナーライナとプライとの間に位置している。
【００４２】
各サイドウォールの単一のインサートは、好ましくはエラストマ材料で作られている。インサートのエラストマ材料は、比較的柔らかいショアＡ硬度約６０から、非常に硬いショアＡ硬度９０までの広範囲のエラストマから選択することができる。より好ましくは、ショアＡ硬度（１００℃）は、約７０から約９０であり、さらに好ましくは約７５から９０であり、最も好ましくは約８０から約９０である。インサートの形状は、三日月形の断面形状で図示されているが、良好な乗り心地および許容できるサイドウォールのばね定数を確保するように修正することができる。エラストマ化合物は、タンジェントデルタが約０．０２から０．０６の間の範囲であり、弾性係数Ｇが（メトラビブ（(Metravib)での９０℃、０．２％での測定時に）約２ＭＰａから約８ＭＰａの間である。
【００４３】
インサート４２用のエラストマ材料を選択するうえで重要な側面はヒステリシスである。エラストマ材料のヒステリシスは、屈曲使用条件下における内部熱の発生しやすさの尺度である。ヒステリシスは、与えられた仕事によって材料内で消費される熱エネルギーを表す語であり、ゴム組成物の低ヒステリシスは、比較的高い反発性、比較的低い内部摩擦、および比較的低い損失弾性係数特性値がその指標となる。相対的に言えば、ヒステリシスがより小さいゴムまたはエラストマ材料は、ヒステリシスが実質的により大きくその他の点では同等の他のエラストマ材料またはゴムと比べ、使用条件の下で発生する内部熱がより少ない。したがって、インサート４２用のゴム組成物、およびプライ３８，４０のプライコート用のゴム組成物では、比較的小さいヒステリシスが望ましい。
【００４４】
特に、本発明の目的のために、前述のサイドウォールインサート４２は、大きな剛性を有し、しかも比較的小さいヒステリシスを有することが好ましい。これによって、特にタイヤが空気の抜けた条件、またはランフラット条件の下で作動させられるときに、インサート４２のたわみによる発熱効果が低減される。それによって、特にランフラット作動時のタイヤ寿命は、従来技術のランフラットタイヤの寿命と比べて改善される。
【００４５】
一般に、インサート４２用のゴム合成物が剛性を備えることは、タイヤサイドウォールの強度および寸法安定性のために望ましい。したがって、インサート４２用のゴムまたはエラストマ組成物、およびプライ３８，４０用のゴムまたはエラストマ組成物は、比較的高い剛性と小さいヒステリシスの両方の特性を有することが重要である。
【符号の説明】
【００４６】
３８，４０  プライ
４２  インサート
４８  エイペックス
１００  空気入りタイヤ
１０２  トレッド部
１０３  ショルダ部
１０６  サイドウォール部
１０８  ビード領域
１１０  ビードコア
１１２  カーカス補強構造
１１４，１１６  プライ
１２０，１２２  折り返し端部
１４０  トレッド補強ベルト構造
１４２，１４４  ベルトプライ
【図１】
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