(57)【要約】  本発明は、タイヤ（１０）であって、各々が少なくとも１つの環状補強構造体（７０）を有する２つのビード（２０）、環状補強構造体を包囲したクッションゴム（１１２）及びクッションゴムの周りに折り曲げられた拘束補強材（１２１）を有し、任意の断面で見て、環状補強構造体（７０）及びクッションゴム（１１２）により形成された組立体の断面ＳＥは、環状補強構造体の断面ＳＴの１．６倍以上であり、環状補強構造体（７０）の半径方向外側に位置したクッションゴム（１１２）の部分の断面ＳＵ、環状補強構造体（７０）の半径方向内側に位置したクッションゴム（１１２）の部分の断面ＳＤ及び環状補強構造体（７０）の軸方向外側に位置したクッションゴム（１１２）の部分の断面ＳＯは、断面ＳＴの２０％以上であり、環状補強構造体（７０）の軸方向内側に位置したクッションゴム（１１２）の部分の断面ＳＩは、環状補強構造体の断面ＳＴの１０％以上であることを特徴とするタイヤに関する。
2012509810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ（１０）であって、
‐トレッド（４０）を載せたクラウン補強材（８０，９０）を含むクラウン（２５）と、
‐前記クラウンの半径方向内方の延長部としての２つのサイドウォール（３０）と、
‐前記サイドウォールの半径方向内側に設けられていて、各々が最大軸方向寸法Ｌを備えた少なくとも１つの環状補強構造体（７０）を有する２つのビード（２０）と、
‐前記クラウンから前記サイドウォールを通って前記ビードまで延びる到来部分（６１）及び巻き上げ部分（６２）を形成するよう前記環状補強構造体の周りに巻き上げられることによって前記ビードの各々の中に繋留されたカーカス補強材と、
‐任意の半径方向断面で見て、前記環状補強構造体を包囲したクッションゴム（１１２）と、
‐前記環状補強構造体及び前記クッションゴムによって形成された組立体の周りに折り曲げられた拘束補強材（１２１）とを有し、前記拘束構造体が、任意の半径方向断面で見て、前記カーカス補強材の前記到来部分と前記巻き上げ部分との間に軸方向に位置している、タイヤにおいて、
前記タイヤが適当なリムに取り付けられてその使用圧力までインフレートされたときに、任意の断面で見て、
‐前記環状補強構造体（７０）及び前記クッションゴム（１１２）により形成された前記組立体の前記断面ＳＥは、前記環状補強構造体の断面ＳＴの１．６倍以上であり、
‐軸方向位置が同一であるが、半径方向高さが低い少なくとも１つの箇所が前記環状補強構造体（７０）に設けられている前記クッションゴム（１１２）の部分の箇所により形成された前記クッションゴム（１１２）の部分の断面ＳＵは、前記環状補強構造体の断面ＳＴの２０％以上であり、
‐軸方向位置が同一であるが、半径方向高さが高い少なくとも１つの箇所が前記環状補強構造体（７０）に設けられている前記クッションゴム（１１２）の部分の箇所により形成された前記クッションゴム（１１２）の部分の断面ＳＤは、前記環状補強構造体の断面ＳＴの２０％以上であり、
‐半径方向位置が同一であるが、軸方向内側に位置した少なくとも１つの箇所が前記環状補強構造体（７０）に設けられている前記クッションゴム（１１２）の部分の箇所により形成された前記クッションゴム（１１２）の部分の断面ＳＯは、前記環状補強構造体の断面ＳＴの２０％以上であり、
‐半径方向位置が同一であるが、軸方向外側に位置した少なくとも１つの箇所が前記環状補強構造体（７０）に設けられている前記クッションゴム（１１２）の部分の箇所により形成された前記クッションゴム（１１２）の部分の断面ＳＩは、前記環状補強構造体の断面ＳＴの１０％以上であり、
前記拘束補強材（１２１）は、前記拘束補強材の半径方向最も外側の箇所（１２２）を通る半径方向（２１０）の軸方向外側に位置した前記クッションゴムの少なくとも一部（１１３）を覆うよう前記拘束補強材の半径方向最も外側の箇所（１２２）から半径方向内方に延びる第１の拘束補強材部分（１２３）と、前記拘束補強材の半径方向最も外側の箇所（１２２）を通る半径方向（２１０）の軸方向内側に位置した前記クッションゴムの少なくとも一部（１１４）を覆うよう前記拘束補強材の半径方向最も外側の箇所（１２２）から半径方向内方に延びる第２の拘束補強材部分（１２４）とを有し、前記第１の拘束補強材部分（１２３）と前記第２の拘束補強材部分（１２４）は、オーバーラップ（１６０）を形成するよう互いに出会い、前記オーバーラップの少なくとも一部は、前記環状補強構造体（７０）の半径方向内側に位置している、タイヤ。
【請求項２】
軸方向位置が同一であるが、半径方向高さが低い少なくとも１つの箇所が前記環状補強構造体（７０）に設けられている前記クッションゴム（１１２）の部分の箇所により形成された前記クッションゴム（１１２）の部分の断面ＳＵは、前記環状補強構造体の断面ＳＴの５０％以上である、タイヤ。
【請求項３】
任意の半径方向断面で見て、前記オーバーラップ（１６０）のライン（Ｔ）の２つの端（１７１，１７２）は、前記環状補強構造体（７０）の半径方向最も外側の箇所の半径方向内側に位置している、請求項１又は２記載のタイヤ。
【請求項４】
任意の半径方向断面で見て、前記オーバーラップ（１６０）のライン（Ｔ）の前記２つの端（１７１，１７２）は、前記環状補強構造体（７０）の半径方向最も内側の箇所の半径方向内側に位置している、請求項３記載のタイヤ。
【請求項５】
前記オーバーラップ（１６０）の前記ライン（Ｔ）は、前記２つの端（１７１，１７２）相互間の長さ（Ｒ）にわたって延び、前記長さ（Ｒ）は、条件式Ｌ／４≦Ｒ≦３Ｌ／２を満たす、請求項１〜４のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記長さ（Ｒ）は、条件式Ｌ／２≦Ｒ≦Ｌを満たす、請求項５記載のタイヤ。
【請求項７】
前記断面ＳＵ及び前記断面ＳＤの平均半径方向厚さ及び前記断面ＳＩ及び断面ＳＯの平均軸方向厚さは、２ｍｍを超える、請求項１〜６のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項８】
前記断面ＳＵの平均半径方向厚さは、４ｍｍを超える、請求項７記載のタイヤ。
【請求項９】
前記断面ＳＵ及び前記断面ＳＤの最小半径方向厚さ及び前記断面ＳＩ及び断面ＳＯの最小軸方向厚さは、０．５ｍｍを超える、請求項１〜８のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項１０】
前記オーバーラップ（１６０）の付近において、各軸方向位置に関し、前記第２の拘束補強材部分（１２４）は、前記第１の拘束補強材部分（１２３）の半径方向外側に位置している、請求項１〜９のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項１１】
前記環状補強構造体（７０）及び前記クッションゴム（１２１）によって形成された前記組立体の周りに折り曲げられた前記拘束補強材（１２１）は、周方向と角度アルファをなす少なくとも複数本の相互に平行なフィラメント状補強要素を有し、アルファは、４５°以上且つ９０°以下である、請求項１〜１０のうちいずれか一に記載のタイヤ。
【請求項１２】
前記角度アルファは、６５°以上である、請求項１１記載のタイヤ。
【請求項１３】
前記角度アルファは、８０°以上である、請求項１１記載のタイヤ。
【請求項１４】
テーパしたビードシートリム（５）に取り付けられるよう設計された請求項１〜１３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、タイヤに関し、特に、中くらいの又は大きなトン数の「重」車両、例えばローリ、バス又はトレーラに装着されるようになったタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
大抵のタイヤ、特に、「重」型式の車両に取り付けられるようになったタイヤは、
‐半径方向外側に向かってトレッドを載せたクラウン補強材を含むクラウンを有し、トレッドの機能は、走行時に路面との接触を可能にすることにあり、
‐クラウンの半径方向内方の延長部としての２つのサイドウォールを有し、
‐サイドウォールの半径方向内側に設けられていて、各々が、大抵の場合、ビードワイヤの形態の少なくとも１つの環状補強構造体を有する２つのビードを有し、ビードは、タイヤ取付リムと共同するようになっており、
‐クラウンからサイドウォールを通ってビードまで延びる到来部分及び巻き上げ（又は上折り曲げ）部分を形成するよう環状補強構造体の周りに巻き上げられることによってビードの各々の中に繋留されたカーカス補強材を有し、巻き上げ部分は、カーカス補強材の巻き上げ部に対応し、巻き上げ部分は、大抵の場合、到来部分の軸方向外側に位置している。
【０００３】
タイヤのビードは、応力の高い領域である。力がタイヤに及ぼされると、カーカス補強材は、ビードワイヤに対してずれる場合がある。カーカス補強材とビードワイヤの接触により、カーカス補強材が損傷を受け又はそれどころか破断する場合がある。
【０００４】
米国特許第６８２０６７０号明細書は、繊維強化ゴム配合物又はコンパウンドで形成された複合材をビードワイヤとカーカス補強材との間に位置決めすることによってこの問題に対する解決策を提案している。
【０００５】
この解決策は、ビードの耐久性に著しい改善結果を与えるが、カーカス補強材が巻き戻り状態になるという或る程度の恐れが残されている。本明細書において「巻き出され」という用語は、カーカス補強材がこれが繋留されている環状補強構造体のうちの少なくとも１つから部分的に又は完全に離脱状態になることを意味している。カーカス補強材の巻き戻りにより引き起こされる損傷は、環状繋留構造体周りの高い捩じり応力を環状構造体とカーカス補強材との間のこの領域におけるこのビードのエラストマーコンポーネントの著しい熱劣化を組み合わせた組み合わせ作用と関連している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６８２０６７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一目的は、中くらい又は高いトン数の「重」車両に取り付けられるようになったビードの耐久性を向上させ、特に、このビードがカーカス補強材の巻き戻りに抵抗する能力を高めることにある。
【０００８】
この目的は、タイヤであって、
‐トレッドを載せたクラウン補強材を含むクラウンと、
‐クラウンの半径方向内方の延長部としての２つのサイドウォールと、
‐サイドウォールの半径方向内側に設けられていて、各々が最大軸方向寸法Ｌを備えた少なくとも１つの環状補強構造体を有する２つのビードと、
‐クラウンからサイドウォールを通ってビードまで延びる到来部分及び巻き上げ部分を形成するよう環状補強構造体の周りに巻き上げられることによってビードの各々の中に繋留されたカーカス補強材と、
‐任意の半径方向断面で見て、環状補強構造体を包囲したクッションゴムと、
‐環状補強構造体及びクッションゴムによって形成された組立体の周りに折り曲げられた拘束補強材とを有し、拘束構造体が、任意の半径方向断面で見て、カーカス補強材の到来部分と巻き上げ部分との間に軸方向に位置している、タイヤにおいて、
タイヤが適当なリムに取り付けられてその使用圧力までインフレートされたときに、任意の断面で見て、
‐環状補強構造体及びクッションゴムにより形成された組立体の断面ＳＥは、環状補強構造体の断面ＳＴの１．６倍以上であり、
‐軸方向位置が同一であるが、半径方向高さが低い少なくとも１つの箇所が環状補強構造体に設けられているクッションゴムの部分の箇所により形成されたクッションゴムの部分の断面ＳＵは、環状補強構造体の断面ＳＴの２０％以上であり、
‐軸方向位置が同一であるが、半径方向高さが高い少なくとも１つの箇所が環状補強構造体に設けられているクッションゴムの部分の箇所により形成されたクッションゴムの部分の断面ＳＤは、環状補強構造体の断面ＳＴの２０％以上であり、
‐半径方向位置が同一であるが、軸方向内側に位置した少なくとも１つの箇所が環状補強構造体に設けられているクッションゴムの部分の箇所により形成されたクッションゴムの部分の断面ＳＯは、環状補強構造体の断面ＳＴの２０％以上であり、
‐半径方向位置が同一であるが、軸方向外側に位置した少なくとも１つの箇所が環状補強構造体に設けられているクッションゴムの部分の箇所により形成されたクッションゴムの部分の断面ＳＩは、環状補強構造体の断面ＳＴの１０％以上である、タイヤを用いて達成される。
【０００９】
拘束補強材は、拘束補強材の半径方向最も外側の箇所を通る半径方向の軸方向外側に位置したクッションゴムの少なくとも一部を覆うよう拘束補強材の半径方向最も外側の箇所から半径方向内方に延びる第１の拘束補強材部分と、拘束補強材の半径方向最も外側の箇所を通る半径方向の軸方向内側に位置したクッションゴムの少なくとも一部を覆うよう拘束補強材の半径方向最も外側の箇所から半径方向内方に延びる第２の拘束補強材部分とを有し、第１の拘束補強材部分と第２の拘束補強材部分は、オーバーラップを形成するよう互いに出会っている。好ましくは、オーバーラップの少なくとも一部は、環状補強構造体の半径方向内側に位置する。この構成は、オーバーラップを環状補強構造体とタイヤが取り付けられている取り付けリムとの間に所与のタイトネス範囲で位置させることによりオーバーラップの保持具合を向上させるという利点を有する。
【００１０】
本発明のタイヤにより、（１）位置が拘束補強材により時間が経っても維持されるエラストマー「クッション」を介在させることによりカーカス補強材の耐久性を向上させることができると同時に（２）ビードがクッションゴム中への捩じり荷重の広がりによって、更に、ビードのエラストマーコンポーネントの熱劣化の結果としてのかかるエラストマーコンポーネントの流動を制限することによってカーカス補強材の巻き戻りに抵抗する能力を向上させることができる。
【００１１】
有利な一実施形態によれば、軸方向位置が同一であるが、半径方向高さが低い少なくとも１つの箇所が環状補強構造体に設けられているクッションゴムの部分の箇所により形成されたクッションゴムの部分の断面ＳＵは、環状補強構造体の断面ＳＴの５０％以上である。この形式の実施形態は、大抵の場合クッションゴムよりも剛性が高く且つ密度の高い環状補強構造体により占められる容積を犠牲にして、クッションゴムにより占められる容積を増大させることに対応している。これは、ビードの重量を減少させると同時にビードワイヤ及びクッションゴムにより形成される組立体に関する同一の外側幾何学的形状を維持し、カーカス補強材がタイヤの作動中に撓みやすくするという利点を有する。
【００１２】
有利な一実施形態では、任意の半径方向断面で見て、オーバーラップのラインの２つの端は、環状補強構造体の半径方向最も外側の箇所の半径方向内側に位置している。より好ましくは、任意の半径方向断面で見て、オーバーラップのラインの２つの端は、環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所の半径方向内側に位置している。補強材の端は、大抵の場合、近くのエラストマーコンポーネント中の亀裂の開始の源である。これら形式の実施形態により、これらの端を小さな応力下にある領域中に位置決めすることができる。
【００１３】
有利な一実施形態によれば、オーバーラップのラインは、２つの端相互間の長さにわたって延び、この長さは、条件式Ｌ／４≦Ｒ≦３Ｌ／２を満たす、より好ましくは条件式Ｌ／２≦Ｒ≦Ｌを満たす。この実施形態は、端のところのしっかりとした保持を保証するのに十分長いが、これら端を環状補強構造体の周りに折り曲げるのを困難にするほど長くはない長さＲを得る上で賢明な妥協策である。
【００１４】
有利な一実施形態では、断面ＳＵ及び断面ＳＤの平均半径方向厚さ及び断面ＳＩ及び断面ＳＯの平均軸方向厚さは、２ｍｍを超える。一方において環状構造体と他方において拘束補強材及びカーカス補強材との間の効果的な保護を与えるよう断面ＳＵの平均半径方向厚さが４ｍｍを超えることは、有利な場合がある。
【００１５】
好ましい一実施形態によれば、断面ＳＵ及び断面ＳＤの最小半径方向厚さ及び断面ＳＩ及び断面ＳＯの最小軸方向厚さは、０．５ｍｍを超える。この場合、これにより、一方において環状構造体と他方において拘束補強材及びカーカス補強材との接触が回避される。
【００１６】
有利な一実施形態によれば、オーバーラップの付近において、各軸方向位置に関し、第２の拘束補強材部分は、第１の拘束補強材部分の半径方向外側に位置している。この形態では、タイヤのカーカス補強材は、タイヤが転動しているときに、拘束補強材に加わる応力を生じさせ、これらは、オーバーラップを維持する傾向がある。
【００１７】
好ましくは、環状補強構造体及びクッションゴムによって形成された組立体の周りに折り曲げられた拘束補強材は、周方向と角度アルファをなす少なくとも複数本の相互に平行なフィラメント状補強要素を有し、アルファは、４５°以上且つ９０°以下であり、より好ましくは６５°以上且つ９０°以下であり、更により好ましくは８０°以上且つ９０°以下である。この特徴を備えた補強材は、最も大きな応力の働く方向に高い引っ張り弾性率を示すという利点を有する。
【００１８】
本発明のタイヤの特徴は、テーパしたビードをシートリムに取り付けられるよう設計されたタイヤに使用できるので有利である。これは、アスペクト比（Ｈ／Ｂ）が小さいこれらタイヤが、巻き戻りによる損傷を受けやすいカーカス補強材折り返しに関して短い長さを有しているからである。
【００１９】
当然のことながら、ビードの耐巻き戻り性を最適化するために本発明の２つ又は３つ以上の実施形態を組み合わせることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】先行技術のタイヤを概略的に示す図である。
【図２】先行技術のタイヤの概略部分斜視図である。
【図３】先行技術のタイヤの１／４の半径方向断面図である。
【図４】タイヤの高さＨをどのように定めるかを示す図である。
【図５】先行技術のタイヤのビードの半径方向断面図である。
【図６】本発明のタイヤのビードの半径方向断面図である。
【図７Ａ】環状補強構造体が複数本の被覆細線で作られている場合に環状補強構造体の断面をどのように定めるかを示す図である。
【図７Ｂ】環状補強構造体が複数本の被覆細線で作られている場合に環状補強構造体の断面をどのように定めるかを示す図である。
【図７Ｃ】環状補強構造体が複数本の被覆細線で作られている場合に環状補強構造体の断面をどのように定めるかを示す図である。
【図８Ａ】本発明のタイヤの定義において言及した一断面を示す図である。
【図８Ｂ】本発明のタイヤの定義において言及した別の断面を示す図である。
【図８Ｃ】本発明のタイヤの定義において言及した別の断面を示す図である。
【図８Ｄ】本発明のタイヤの定義において言及した別の断面を示す図である。
【図８Ｅ】本発明のタイヤの定義において言及した別の断面を示す図である。
【図９】図６の細部に対応した図である。
【図１０】「オーバーラップのライン」についての技術的内容を示す図である。
【図１１】環状補強構造体及びクッションゴムで形成された組立体周りの拘束補強材の折り曲げの仕方を示す図である。
【図１２】環状補強構造体及びクッションゴムで形成された組立体周りの拘束補強材の螺旋巻きの仕方を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
「半径方向」という用語を用いる際、当業者により行われるこの言葉についての種々の異なる使い方を区別することが妥当である。まず第１に、この表現は、タイヤの半径を意味している。この意味では、点Ａは、これが点Ｂよりもタイヤの回転軸線の近くに位置する場合、点Ｂ「の内側に半径方向に」（又は点Ｂ「の半径方向内側に」）位置すると呼ばれる。これとは逆に、点Ｃは、これが点Ｅよりもタイヤの回転軸線から遠くに位置する場合、点Ｅ「の外側に半径方向に」（又は点Ｅ「の半径方向外側に」）位置すると呼ばれる。進行が小さい半径（又は大きい半径）の方向に行われている場合、進行は、「半径方向内方（又は半径方向外方）」に行われていると呼ばれる。半径方向距離に関する場合にも、かかる用語のこの意味が当てはまる。
【００２２】
これとは対照的に、細線又は補強材は、細線又は補強材の補強要素が周方向と８０°以上且つ９０°以下の角度をなす場合に「半径方向」と呼ばれる。指定されるべきこととして、本明細書においては、「細線」という用語は、全く一般的な意味で理解されなければならず、細線は、細線の構成材料又はゴムとのその結合性を促進するために被着される被膜とは無関係に、モノフィラメント、マルチフィラメント、コード、ヤーン（糸）又はこれらと同等の集成体の形態をした細線を含む。
【００２３】
最後に、「半径方向断面」又は「半径方向横断面」という用語は、この場合、タイヤの回転軸線を含む平面に沿う断面又は横断面を意味している。
【００２４】
「軸方向」は、タイヤの回転軸線に平行な方向である。点Ｅは、これが点Ｆよりもタイヤの中間平面の近くに位置する場合、点Ｆ「の内側に軸方向に」（又は点Ｆ「の軸方向内側に」）位置すると呼ばれる。これとは逆に、点Ｇは、これが点Ｈよりもタイヤの中間平面から遠くに位置する場合、点Ｈ「の外側に軸方向に」（又は点Ｈ「の軸方向外側に」）位置すると呼ばれる。タイヤの「中間平面」は、タイヤの回転軸線に垂直であり且つ各ビードの環状補強構造体から等距離のところに位置する平面である。
【００２５】
「周方向」は、タイヤの半径と軸方向の両方に対して垂直な方向である。
【００２６】
２つ（又は２本）の補強要素は、本明細書においては、これら２つの補強要素相互間のなす角度が２０°以下である場合に「平行」であると呼ばれる。
【００２７】
本明細書において「ゴムコンパウンド（又はゴム配合物）」という表現は、少なくとも１種類のエラストマー及び少なくとも１種類の充填剤を含むコンパウンドである。
【００２８】
タイヤ「トレッド」という用語は、２つの主要な表面及び側面によって画定されたゴムコンパウンドの塊を意味するものと理解され、主要な表面のうちの一方は、タイヤが転動する際に路面に接触するようになっている。
【００２９】
「タイヤの内面」という表現は、この場合、タイヤをリムに装着してこれをインフレートさせたときにインフレーションガスと接触するようになっているタイヤの表面を意味する。
【００３０】
図１は、先行技術のチューブレスタイヤ１０を概略的に示している。タイヤ１０は、トレッド４０を載せたクラウン補強材（図１では見えない）を含むクラウンと、クラウンの半径方向内方の延長部として設けられた２つのサイドウォール３０と、サイドウォール３０の半径方向内側に設けられた２つのビード２０とを有している。
【００３１】
図２は、先行技術の別のチューブレスタイヤ１０の部分斜視図であり、図２は、このタイヤの種々のコンポーネントを示している。タイヤ１０は、インフレーションガスに対して不透過性であり、タイヤ１０の内面を覆っているゴムコンパウンドで作られた「内側ライナ」５０と、ゴムコンパウンドで被覆された細線６１で作られているカーカス補強材６０と、各々がタイヤ１０をリム（図示せず）上に取り付け保持している環状補強構造体７０を含む２つのビード２０とを有している。カーカス補強材６０は、ビード２０の各々の中に繋留されている。タイヤ１０は、２枚のプライ８０，９０を含むクラウン補強材を更に有している。プライ８０，９０は各々、各層中で平行であり且つ一方の層から他方の層にクロス掛けされていて、周方向と１０°〜７０°の角度をなす細線補強要素８１，９１によって補強されている。タイヤは、クラウン補強材の半径方向外側に位置決めされたたが掛け補強材１００を更に有し、このたが掛け補強材は、周方向に差し向けられると共に螺旋巻きされた補強要素１０１で形成されている。トレッド４０がたが掛け補強材上に配置されており、タイヤ１０を路面に接触させるのはこのトレッド４０である。
【００３２】
図３は、先行技術のタイヤの１／４の概略半径方向断面図である。タイヤ１０は、取り付けリム（図示せず）に接触するようになった２つのビード２０を有し、各ビード２０は、１つの環状補強構造体、この場合、ビードワイヤ７０を有している。ビード２０の半径方向外方の延長部として２つのサイドウォール３０が設けられ、これらサイドウォール３０は、補強材の第１の層８０及び補強材の第２の層９０で形成されていて、半径方向にトレッド４０を載せているクラウン補強材を備えたクラウン２５内で出会っている。各補強材層は、ゴムコンパウンドで形成されたマトリックスで被覆されている細線補強材から成る。各補強材層の補強材は、互いに実質的に平行であり、２つの層の補強材は、いわゆるラジアルタイヤに関し、当業者には周知のように約２０°の角度をなして一方の層から他方の層にクロス掛けされている。
【００３３】
タイヤ１０は、ビード２０からサイドウォール３０を通ってクラウン２５まで延びるカーカス補強材６０を更に有する。このカーカス補強材６０は、この場合、実質的に半径方向に差し向けられ、即ち、周方向と６５°以上且つ９０°以下の角度をなす細線状補強材から成っている。
【００３４】
カーカス補強材６０は、複数のカーカス補強要素から成り、これらカーカス補強要素は、各ビード２０内に、到来部分６１及び巻き上げ又は上折り曲げ部分６２を形成するようビードワイヤ７０の周りに巻き上げることにより２つのビード２０内に繋留されている。巻き上げ部分は、環状ビード補強構造体の半径方向最も内側の箇所７１から半径方向距離ＨＢＲのところに位置した端６３まで半径方向外方に延びている。ＨＥは、赤道から環状ビード補強構造体の半径方向最も内側の箇所７１までの半径方向距離を示している。本明細書においてタイヤの「赤道」という用語は、タイヤがリムに取り付けられてその使用圧力までインフレートされたときにカーカス補強材の最大軸方向延長箇所の半径方向高さである。
【００３５】
タイヤの「半径方向」高さＨは、タイヤ１０を取り付けリム５（図４に示されている）に取り付けてその使用圧力までインフレートさせたとき、ビード２０の環状補強構造体７０の半径方向最も内側の箇所７１とトレッド４０の半径方向最も内側の箇所４１（図４）との間の半径方向距離であると定義される。
【００３６】
各ビードは、ビード充填剤１１０を更に有し、ビード充填剤は、ビードワイヤ７０の半径方向外側で且つ良好な程度まで、カーカス補強材６０の到来部分６１と巻き上げ部分６２との間に位置している。
【００３７】
図５は、米国特許第６８２０６７０号明細書に開示されている先行技術のタイヤのビードの半径方向断面図である。テーパしたビードシートリム５に取り付けられるよう設計されているビード２０は、複数本の周方向金属細線で形成された環状補強構造体７０を有している。カーカス補強材は、クラウンからサイドウォールを通ってビードまで延びる到来部分及び巻き上げ部分を形成するよう環状補強構造体の周りに巻き上げられることによってビードの各々の中に繋留されている。拘束補強材１２０が環状補強構造体７０及びビード充填剤ゴム１１０の硬さよりも高い硬さのゴムの或る程度の量の塊１１１で形成された組立体を包囲している。拘束補強材１２０は、カーカス補強材の到来部分６１と巻き上げ部分６２との間で軸方向に位置している。米国特許第６８２０６７０号明細書は、拘束補強材１２０が環状補強構造体７０及びゴムの或る程度の量の塊１１１により形成された組立体の周りにどのように施されているかについては、記載していないが、拘束補強材がビードワイヤの周りに２回以上巻かれているという事実により、折り曲げ構造体ではなく、螺旋巻き構造体であることが示唆されている。
【００３８】
かかるビードは、良好な耐久性を示すが、経験の示すところによれば、カーカス補強材の巻き戻り又は巻き出しが生じるという或る程度の恐れが依然として存在する。事実上、この種の解決策を用いた環状補強構造体の補剛は、この構造体とカーカス補強材との間に位置したエラストマーコンポーネントの剪断力を増大させる場合さえある。
【００３９】
図６は、テーパしたビードシートリム（図示せず）に取り付けられるよう設計された本発明のタイヤのビード２０の半径方向断面図である。ビード２０は、ビードワイヤ７０を有している。カーカス補強材は、クラウンからサイドウォールを通ってビード内に延びる到来部分６１及び巻き上げ部分６２を形成するようビードワイヤ７０の周りへの巻き上げによってビード２０内に繋留されている。「クッションゴム」１１２と通称されている所与の量のゴム配合物又はコンパウンドがビードワイヤ７０を包囲している。クッションゴム１１２は、ビードワイヤ７０の半径方向内側と半径方向外側の両方及び軸方向内側と軸方向外側の両方にゴムコンパウンドの部分が存在している場合にビードワイヤ７０を「包囲する」。「包囲する」という技術的思想は、必ずしも、クッションゴムがビードワイヤの表面の全てを覆うことを意味しているわけではなく、この有利な特徴を含んでいると言うべきである。タイヤは、「補剛材（スチフナ）」と呼ばれている追加の補強材１４０を更に有する。この補強材は、ビードを衝撃から保護すると共にタイヤと路面との間の接触領域のカーカス補強材の非ラジアル化を制限するが、かかる補強材は、本発明のタイヤの必要不可欠な特徴を構成しているわけではない。
【００４０】
拘束補強材１２１は、ビードワイヤ７０及びクッションゴム１１２により形成された組立体周りに折り曲げられ、この拘束補強材１２１は、カーカス補強材の到来部分６１と巻き上げ部分６２との間に軸方向に位置している。拘束補強材１２１が組立体周りに「折り曲げられ」といった場合、このことは、本発明の拘束補強材が図１１に示されているようにシガレットペーパのように折り曲げられていることを意味しており、拘束補強材１２１は、ビードワイヤ７０及びクッションゴム１１２により形成された組立体の周りにぐるりと布設されると共に周囲に沿って折り曲げられている。この折り曲げ方法は、拘束補強材１２１がビードワイヤ７０及びクッションゴム１１２により形成された組立体の一ターン全体にわたって螺旋に巻回されるそれ自体周知であり且つ図１２に示された螺旋巻回と比較して有利である。というのは、折り曲げは、実施するのが非常に迅速であり且つ伴う製造費が低いからである。
【００４１】
任意の半径方向断面で見て、タイヤを適当なリム（図示せず）に取り付けてその使用圧力までインフレートさせたとき、ビードワイヤ７０及びクッションゴム１１２により形成された組立体の断面ＳＥ（又は、換言すると、拘束補強材１２１により画定された断面）は、環状補強構造体の断面ＳＴの１．６倍以上である。この特定の場合、ＳＥ／ＳＴ＝２．８である。
【００４２】
環状補強構造体７０がゴムコンパウンドで被覆された複数本の細線で形成されている場合（図５の場合）、環状補強構造体の断面ＳＴが図７Ａ〜図７Ｃに示された仕方で定められるとする。被覆ゴムは、無視され、考慮対象の半径方向断面（図７Ａ）に環状補強構造体を形成するのは、細線７２の輪郭である。想像上の弾性バンド１５０が環状補強構造体（図７Ｂ）の周りに配置され、この想像上の弾性バンド１５０は、収縮するようになっている（図７Ｂの矢印を参照されたい）。環状補強構造体の断面ＳＴは、想像上の弾性バンド１５０が図７Ｃに示されているように可能な限りに収縮した場合（即ち、環状補強構造体が所与の場合、ループの長さがその可能な限り最も小さい値まで減少した場合）かかる想像上の弾性バンド１５０により画定される断面に相当している。
【００４３】
軸方向位置が同一であるが、半径方向高さが低い少なくとも１つの箇所が環状補強構造体に設けられているクッションゴム１１２の部分の箇所により形成されたクッションゴム１１２の部分の断面ＳＵは、環状補強構造体の断面ＳＴの２０％以上である。図６に示されている実施形態の場合、ＳＵ／ＳＴ＝０．９である。
【００４４】
軸方向位置が同一であるが、半径方向高さが高い少なくとも１つの箇所が環状補強構造体に設けられているクッションゴム１１２の部分の箇所により形成されたクッションゴム１１２の部分の断面ＳＤは、環状補強構造体の断面ＳＴの２０％以上である。図６に示されている実施形態の場合、ＳＤ／ＳＴ＝０．３６である。
【００４５】
半径方向位置が同一であるが、軸方向内側に位置した少なくとも１つの箇所が環状補強構造体に設けられているクッションゴム１１２の部分の箇所により形成されたクッションゴム１１２の部分の断面ＳＯは、環状補強構造体の断面ＳＴの２０％以上である。図６に示されている実施形態の場合、ＳＯ／ＳＴ＝０．３６である。
【００４６】
最後に、半径方向位置が同一であるが、軸方向外側に位置した少なくとも１つの箇所が環状補強構造体に設けられているクッションゴム１１２の部分の箇所により形成されたクッションゴム１１２の部分の断面ＳＩは、環状補強構造体の断面ＳＴの１０％以上である。図６に示されている実施形態の場合、ＳＩ／ＳＴ＝０．１８である。
【００４７】
図６を分かりにくくしないようにするために、種々の断面は、示されていないが、その代わりに、恣意的な環状補強構造体７０及び恣意的なクッションゴム１１２について図８Ａ〜図８Ｅに示されている。対応のタイヤの中間平面１３０は、図の右側に位置しているものと過程され、したがって、箇所Ｐ３は、別の箇所Ｐ４よりも高い位置にあり、かかる箇所Ｐ３は、箇所Ｐ４よりも一段と半径方向外側寄りに位置するようになっている。
【００４８】
定義上、クッションゴム１１２の部分の断面ＳＵは、軸方向位置が同一であるが、半径方向高さが低い少なくとも１つの箇所が環状補強構造体に設けられているクッションゴム１１２の部分の箇所により形成される。したがって、この断面は、環状補強構造体７０の軸方向端を通る半径方向２０１，２０２をプロットし、半径方向２０１，２０２相互間に含まれると共に環状補強構造体７０（図８Ｂ）の半径方向外側に位置したクッションゴム１１２の部分の断面を採用することによって得られる。類推によって、ＳＤは、半径方向２０１，２０２相互間に含まれると共に環状補強構造体７０（図８Ｃ）の半径方向内側に位置したクッションゴム１１２の部分の断面部分に対応している。
【００４９】
同様に、定義上、クッションゴムの部分の断面ＳＯは、半径方向位置が同一であるが、軸方向内側に位置した少なくとも１つの箇所が環状補強構造体に設けられているクッションゴムの部分の箇所により形成される。したがって、この断面は、環状補強構造体７０の半径方向端を通る軸方向２０３，２０４をプロットし、軸方向２０３，２０４相互間に含まれると共に環状補強構造体７０（図８Ｄ）の軸方向外側に位置したクッションゴム１１２の部分の断面を採用することによって得られる。類推によって、ＳＩは、軸方向２０３，２０４相互間に含まれると共に環状補強構造体７０（図８Ｅ）の軸方向内側に位置したクッションゴム１１２の部分の断面部分に対応している。
【００５０】
図９は、図６のビードの拘束補強材１２１、ビードワイヤ７０及びクッションゴム１１２を示している。拘束補強材は、拘束補強材の半径方向最も外側の箇所１２２を通る半径方向２１０の軸方向外側に位置したクッションゴムの少なくとも一部１１３を覆うよう拘束補強材の半径方向最も外側の箇所１２２から半径方向内方に延びる第１の拘束補強材部分１２３と、拘束補強材の半径方向最も外側の箇所を通る半径方向２１０の軸方向内側に位置したクッションゴムの少なくとも一部１１４を覆うよう拘束補強材の半径方向最も外側の箇所１２２から半径方向内方に延びる第２の拘束補強材１２４とを有し、第１の拘束補強材部分１２３と第２の拘束補強材部分１２４は、環状補強構造体７０の半径方向内側にオーバーラップ１６０を形成するよう互いに出会っている。
【００５１】
この特定の場合、オーバーラップ１６０のラインの２つの端１７１，１７２は、環状補強構造体の半径方向最も外側の箇所の半径方向内側に位置している。２つの端１７１，１７２を環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所の半径方向内側に位置させることが有利な場合がある。
【００５２】
図１０は、拘束補強材の半径方向最も内側の端１２５で開始して「オーバーラップのライン」をどのようにして得るかを示している。方向２２０を拘束補強材のこの箇所１２５に垂直に定めると共に箇所１７１が２つの拘束補強材部分相互間の中間に位置しているものと見なす。この箇所１７１は、オーバーラップのラインの端のうちの一方を形成する。次に、拘束補強材の半径方向最も内側の端１２５を有する拘束補強材部分（この場合、部分１２３）を辿る。オーバーラップの付近のこの拘束補強材部分上の各箇所に関し、かかる拘束補強材部分に垂直な方向に２つの拘束補強材部分相互間の中間に位置した箇所をプロットする。すると、これにより、オーバーラップのライン又はプロットＴが得られる。  
【００５３】
好ましくは、オーバーラップのラインは、２つの端相互間の距離Ｒにわたって延び、長さＲは、条件式Ｌ／４≦Ｒ≦３Ｌ／２を満たし、好ましくは、条件式Ｌ／２≦Ｒ≦Ｌを満たし、Ｌは、環状補強構造体７０（図９参照）の最大軸方向寸法である。この特定の場合、Ｒ／Ｌ＝０．６５である。
【００５４】
断面ＳＵ及び断面ＳＤの平均半径方向厚さ及び断面ＳＩ及び断面ＳＯの平均軸方向厚さは、２ｍｍを超える。図６に示されている実施形態では、断面ＳＵの平均半径方向厚さは、５ｍｍであり、断面ＳＤの平均半径方向厚さは、２ｍｍであり、断面ＳＯの平均軸方向厚さは、２ｍｍであり、断面ＳＩの平均軸方向厚さは、１ｍｍである。
【００５５】
断面ＳＵ，ＳＤの最小半径方向厚さ及び断面ＳＩ，ＳＯの最小軸方向厚さが０．５ｍｍを超えることが好ましいが、ビードワイヤ７０と拘束補強材１２１との間のあらゆる接触を回避することが常に可能であるわけではなく、図６に示されているビードでは、２つの接触箇所が存在する。
【００５６】
図９で理解できるように、オーバーラップの付近において、各軸方向位置に関し、第２の拘束補強材部分１２４は、第１の拘束補強材部分１２３の半径方向外側に位置している。この特定の構成は、カーカス補強材により環状構造体に加えられる荷重が拘束補強材１２１を閉鎖させる傾向があるという利点を有する。
【００５７】
環状補強構造体７０及びクッションゴム１１２によって形成された組立体の周りに折り曲げられた拘束補強材１２１は、周方向と角度アルファをなす少なくとも複数本の相互に平行なフィラメント状補強要素を有し、アルファは、４５°以上且つ９０°以下であり、この特定の場合、８０°である。
【００５８】
図６に示されたタイヤは、カーカス補強材の巻き出しに対するこのビードの良好な抵抗を示す。従来型ビードを備えたコントロールタイヤに対して“ＸＺＡ１”という名称で知られているトレッドパターンを備えた２９５／８０Ｒ２２．５型のタイヤを用いてこの解決策について実施した試験の示すところによれば、カーカスが巻き出されて分離状態になる前に加熱状態のリムで走行した距離が２０％増えた。さらに、この試験は、折り曲げ解決策によりビードワイヤを製造するのに要する時間が螺旋巻回型の解決策と比較して半分になったということを実証することができた。最後に、この同一サイズのタイヤに関し、米国特許第６８２０６７０号に記載されたビードと提案した解決策を比較した有限要素計算法は、カーカス補強材と拘束補強材との間に位置した領域の剪断荷重について３０％の減少を実証した。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ−８Ｅ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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