JP2000037790A - 空気タイヤ用バンド要素とその製法 - Google Patents

空気タイヤ用バンド要素とその製法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パンク耐性を提供する。 【解決手段】 バンドは樹脂マトリックス内に埋め込ま
れたフアイバーを有し長方形の断面形状を提供するため
にツイストされ次いでプルトレートされたテープの平ら
なストリップで形成される。ツイストされたテープはマ
ンドレルの周りに捲かれそしてただ一つの層か又は平ら
なテープ又は捲かれたフイラメントフアイバーの内側及
び外側層と組み合わされた複合材料バンドの中間層かを
形成するがそれによりテープのフアイバーは該バンドの
中立軸を横切るように伸びてインターラミナーせん断を
減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は強化された弾性のある空
気タイヤに関し特にタイヤの非加圧条件下での走行を可
能にし該タイヤの向上したパンク耐性を提供出来るよう
にする薄い環状の複合材料バンドにより強化された車両
用タイヤに関する。特に、本発明は、バンドにインター
ラミナー(interlaminar)せん断応力に抵抗する高い能力
を有するバンドを提供しそしてバンデツドタイヤ(bande
d tire)の膨張時と非膨張時のより高い耐久性とパンク
に対する耐性を提供するために該バンド内で該バンドの
中立軸線を横切って伸びるようそして該中立軸線の軸方
向平面内に落ちないよう配向されているフアイバーを有
するツイストされた材料ストリップからバンド要素が形
成される空気タイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】パンク作用を受けた後や加
圧空気が失われた後の様な膨張不足や非膨張条件で引き
続く時間の間そして比較的高速度でタイヤを走らせられ
る種々のタイヤ構造が永年工夫されて来た。こうすれば
車両運転者は該車両を修理又は該パンクしたタイヤの交
換用の適当な場所へ安全にドライブすることが出来
る。”ランフラツトタイヤ（run flat tires）”と引用
される、或る種のこれらの安全なタイヤは或る応用や或
る種のタイヤ構造用には成功して来た。大部分のこれら
のランフラツトタイヤがそれらのランフラット能力を達
成しているのは、比較的剛性のあるエラストマー材料の
強化層又は部材を該タイヤの側壁内に置き、それにより
内部空気圧力を全く失っても該タイヤが該車両重量を支
持出来るようにすることに依っている。この様な側壁挿
入物を使用するこの様な従来技術のランフラツトタイヤ
構造の例は、米国特許第３，９１１、９８７号、第３、
９４９、７９８号、第３，９５４，１３１号、第４，０
６７，３７２号、第４，２０２，３９３号、第４，２０
３，４８１号、第４，２６１，４０５号、第４，２６
５，２８８号、第４，２８７，９２４号、第４，３６
５，６５９号、第４、９１７，１６４号、及び第４，９
２９，６８４号に示されている。
【０００３】これらの従来技術のランフラツトタイヤに
加えて、トレッド範囲の下で該タイヤ全体に円周状に伸
びる薄い環状のバンドを使用する種々のランフラツトタ
イヤ構造が開発された。この様なバンデツド（banded）
のランフラツトタイヤの例は下記特許に示されている。
【０００４】米国特許第４、４２８、４１１号は１連の
らせん形に並んだ要素を使用するランフラツトタイヤ用
の特殊バンドの作り方を説明している。顕著な圧縮強さ
を持たず加圧時該タイヤが耐える引っ張り負荷に抵抗す
るためのみに使用される従来型のブレーカーベルト（br
eaker belt）と反対に該バンドはフープ圧縮力（hoopco
mpression）を有している。
【０００５】米国特許第４、６７３、０１４号、及び第
４、７９４、９６６号は螺旋形要素製の製造バンド内で
望ましいプレストレス（prestressing）を得る方法を開
示している。より大きい直径のらせん形要素をより小さ
いマンドレルの周りに物理的に曲げそしてそれを樹脂含
浸テープで固定することにより望ましいレベルのプレス
トレスを得ている。
【０００６】米国特許第４、４５６、０４８号はバンド
の剛性の変化をたわみの関数として得る方法を開示して
いる。該バンドは通常の加圧された動作ではより低い剛
性を有しそして該タイヤの非膨張時により大きいたわみ
を受けると負荷を支えるべきより高い剛性を有するよう
になる。
【０００７】日本出願第ＪＰ６３１４１８０９号は、高
弾性のエポキシ樹脂で含浸され、硬化後剛性を付加され
たバンドを提供する、配列されたフイラメントの様な、
層状のストリップ材料で形成されるバンデツド要素（ba
nded element）を有するランフラツトタイヤを開示して
いる。本開示のタイヤは望ましいランフラット特性（ru
n flat characteristics）を達成するためにエラストマ
ーの側壁インサートが該バンドと組み合わせて使用され
ることを要する。
【０００８】他のランフラツト（run flat）のバンデツ
ド（banded）の空気タイヤは米国特許第４、１１１、２
４９号、第４、３１８、４３４号、第４、４２８、４１
１号、第４、４５９、１６７号及び第４、７３４、１４
４号に示されている。
【０００９】バンデツドタイヤは鋼、アルミニウム、チ
タンそしてガラス、ケブラー（KEVLAR）｛芳香族ポリア
ミド（aromatic polyamide）｝及びグラフアイト等のフ
アイバーで強化されたエポキシ及び熱可塑性複合材料で
作られたバンド材料で作られて来た。この様な軽量で、
経済的な積層バンド構造での共通の破損モードは該バン
ドの主曲げ中立軸内でのインターラミナーせん断（inte
rlaminar shear）である。これは疲労破損でありそして
繰り返し作動応力のスペクトルに直接関係している。全
ての疲労破損に於ける様に、該応力が低い程、作動寿命
は長い。該バンドの中立軸に沿って起こりインターラミ
ナーせん断となるこの疲労破損問題は、係属中の出願番
号第０８／７８２，３６４号で説明されている様に、そ
の製造中に該バンドにプレストレスを与えることにより
減少出来る。
【００１０】トレツド範囲を通して突出する鋭利な物に
よるパンクに耐えるために、多くの従来技術の空気タイ
ヤは通常金属の環状バンドを備えて来た。金属バンドを
使用するこれらの従来技術の耐パンク性タイヤはパンク
に耐える望ましい性質を提供するが、大抵の場合、該金
属バンドは該タイヤの乗り心地特性とそれの期待寿命に
影響する。
【００１１】かくして、膨張時の撓んだバンデツドタイ
ヤでも、非膨張時の撓んだバンデツドタイヤでもそして
路面の特異物（anomaly）に遭遇すたバンデツドタイヤ
の条件でも、インターラミナーせん断応力に対する耐性
の高い、かつ該バンド要素を作るための製造工程の困難
を実質的に増やすこと無くそしてそのコストを実質的に
増やすこと無しに達成される、向上した対パンク耐性を
有するランフラツト（run flat）空気タイヤ及び空気タ
イヤ用のバンド要素を提供することが望ましい。本発明
のバンド要素はこれらの結果を達成している。
【００１２】本発明の目的は従来の空気タイヤと乗り心
地、快適性、耐久性そして操作に於いて実質的に同じで
あるが、適度な速度で内圧喪失後充分なキロ数（マイル
数）の間安全に作動出来る、改良された空気タイヤを提
供することを含んでいる。
【００１３】本発明のもう１つの目的は、バンド応力を
最小化することにより負荷搬送能力を向上し、耐久性を
改良し、そして特に該バンド要素の破壊に到るインター
ラミナーせん断応力を最小化する様な空気タイヤとそれ
のバンド要素を提供することである。
【００１４】なおもう１つの目的は、該バンド要素が樹
脂内に埋め込まれた長手方向に伸びるフアイバーを有す
る通常のテープ片で形成され、該テープは該バンドの製
造中に配置されるので該フアイバーの実質部分がインタ
ーラミナーせん断に最も影響される範囲である該バンド
の中立軸を越えて伸びている様な空気タイヤ用バンド要
素を提供することである。
【００１５】本発明の更に進んだ目的は、該バンドを形
成する個別テープストリップが樹脂内に埋め込まれた長
手方向に伸びるフアイバーを有し、中間のパルトレイト
されたストリップ層の周りに伸びる従来型の平らなテー
プストリップの１つ以上の内側及び外側層を有する環状
バンドへと次ぎに捲かれるために、円筒形状内にツイス
トされそして次いで長方形状にパルトレイトされる（pu
ltrated）様なランフラツトタイヤ用のバンド要素を提
供することである。
【００１６】本発明のもう１つの目的はインターラミナ
ーせん断に対する耐性を増すために中立軸を横切って伸
びるフアイバーを有するより強い層を供給するために樹
脂マトリックス内に埋め込まれた長手方向に伸びるフア
イバーを含む複数の平らなストリップが次の長方形状へ
の次のパルトレーション（pultration）用に円筒形状に
ツイストされる前に並んで置かれる様なバンド要素を提
供することである。
【００１７】本発明の更に進んだ目的は該トレッドが接
触する道路障碍物に対する向上した対パンク耐性を有
し、従来のランフラツトでないタイヤの構造と対抗出来
るコストと重量で製造出来てそして自動車で従来必要と
されたスペアタイヤを取り除くことを可能としそれによ
り車両のメーカーと所有者にコスト節約をもたらす様な
ランフラツトタイヤを提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】これらの目的と利点は本
発明の方法により改善されるが、その一般的性質は樹脂
マトリックス内に埋め込まれた複数の長手方向に伸びる
フアイバーで形成された薄い平らなストリップ材料を供
給する過程と、該ストリップがその全長に亘り実質的に
円形断面を取るまで該ストリップをツイストする過程
と、実質的に長方形の断面を有するストリップを供給す
るためダイ（die）を通して該ツイストされたストリッ
プをプルトレイト（pultrate）する過程と、そして前記
プルトレイトされツイストされたストリップの複数の隣
接する回旋（convolution）を有する該バンドを形成す
るために該プルトレイトされたストリップをマンドレル
の周りに捲く過程とを備えて空気タイヤのクラウン部分
内に埋め込むために薄い環状のバンドを形成する方法を
具備すると表明される。
【００１９】これらの目的と利点は更に本発明の改良さ
れた環状バンドにより得られるが、その一般的性質は空
気タイヤのクラウン部分内に埋め込むためのバンドとし
て表明され、前記バンドは軸方向に概ね該バンドの中心
を通って伸びる中立軸を有する軸方向幅と半径方向厚さ
とを有しており、前記バンドは更に樹脂マトリックス内
に埋め込まれた複数の長手方向に伸びるフアイバーを有
する材料の少なくとも１つの長いストリップを備えてお
り、前記ストリップは該バンドを横切り軸方向に伸びそ
して軸方向のバンド幅を形成する複数の隣接する回旋
（convolution）を有する環状の形状に捲かれており、
或る該長手方向のフアイバーは該バンドの中立軸を横切
って伸びている。
【００２０】これらの目的と利点は更に空気タイヤを提
供することにより得られるが、その一般的性質はそのク
ラウン部分に形成されたトレッドと該クラウン部分から
車輪と気密を保持した関係を有して正常に座るよう適合
された概ね円形のビーヅ（beads）まで伸びる側壁とを
有するエラストマーのケーシングと、半径方向に概ね該
バンドの中心を通って伸びる中立軸を有し軸方向幅と半
径方向厚さとを有して前記トレッドの半径方向の内側で
前記タイヤのクラウン部分内に固定された連続した薄い
環状の複合材料のバンドを備えるバンド部材とを具備
し、前記バンドは樹脂マトリックス内に埋め込まれ環状
の形状に捲かれた複数の長手方向に伸びるフアイバーを
有しそして該バンドを横切って軸方向に伸び該バンドの
中立軸を横切って伸びる或る長手方向のフアイバーを有
し該軸方向幅を形成する複数の隣接する回旋（convolut
ion）を有する少なくとも１つの長いストリップ材料で
形成されていると表明される。
【００２１】
【実施例】独特なバンド要素を有する本発明の改良され
た空気タイヤが全体として１で指示され、そして図１に
断面で示されている。タイヤ１の大抵の要素は従来の設
計と構造でありそして車輪上で気密を保つ関係を有して
シールされるよう適合された１対のビーヅ２から全体的
に成り立っている。タイヤ１は更にそのクラウン部分内
に形成された外側周辺トレッド部分５を有するカーカス
（carcass）すなわちケーシング４と、そして該クラウ
ン部分からビーヅ２へ両側で伸びている側壁（sidewal
l）７とを備えている。トレッド５は該空気タイヤと該
タイヤが設置される特定の車両とに依り達成されるべき
特定の性能により左右される通常のトレッドパターンを
備えて形成されている。
【００２２】該ケーシングの側壁７は該側壁を通して伸
びビーヅ２の周りで上に曲がる通常の半径方向強化要素
８で強化されている。従来技術で公知の様に、側壁のプ
ライ（plies）はレイヨン、ナイロン、ポリエステル、
鋼及び他の種類の公知の材料から成る強化されたフアイ
バーである。これらの側壁強化部は該タイヤの少なくと
もクラウン部分からそして該側壁を通ってそのビーヅ範
囲まで伸びている。
【００２３】本発明の主な特徴の１つによれば、全体的
に１０で指示される改良された環状の補強用バンド要素
が該タイヤのクラウン部分内に半径方向には該トレッド
の下に設置されそして円周方向には該タイヤ全体を通し
て伸びそして概ね該トレッドの幅全体に伸びている。バ
ンド１０は物理的にか或いは該バンドを強化用要素に接
合し該バンドを半径方向に安定化させる該クラウン部分
とトレッドとの介在するエラストマー材料を通してかで
該側壁強化要素８に作動的に結合されている。バンド１
０はその幅に照らして比較的薄くそして幅では約１５
２．４乃至３０４．８ｍｍ（６乃至１２インチ）の間に
ありそして厚さではそれが接合される特定のタイヤに依
って概ね約２．５４乃至５．０８ｍｍ（０．１乃至０．
２インチ）の間にある。又タイヤ１は通常のインナーラ
イナー（innerliner）、ゴムアブレーシブストリップ
（gum abrasive strips）及び図１には示されてないか
又は更に詳しくは説明されないが従来の空気タイヤに存
在する他の要素を有することは理解されるところであ
る。
【００２４】上記説明の様に、本発明の目的の１つはバ
ンド要素内で該バンドの中立軸線を横切って伸びるよう
配向されたフアイバーを有する材料ストリップのバンド
を形成してインターラミナーせん断を除くか実質的に減
ずることにより改良された耐久性を有しながら充分な負
荷搬送能力を提供するようにバンド１０を形成すること
である。該バンドは該タイヤが加圧されると引っ張り部
材として振る舞い、該タイヤが加圧されない状態の時は
構造的に圧縮部材として作用するが、これは負荷が該タ
イヤの円周の実質的部分上に作用することを可能にす
る。
【００２５】図２は膨張時の撓んだ状態のタイヤ１を示
しており、そこでは中央のフットプリント範囲のバンド
要素１０は平らになりそして該タイヤの中心線１１の両
側で短い間隔では路面に適合する。かくして中央のフッ
トプリント範囲で、該バンド要素の形状は膨張時の撓み
のない条件での円形から膨張時の撓んだ位置での平らに
なるように変化する。該中央のフットプリント範囲での
該バンド要素の拡大線図が図３に示されている。円形か
ら平坦へのバンド要素軸方向形状の変化は該バンド要素
の平坦化により引き起こされるバンド要素内の応力／歪
み状況での変化を単に反映するに過ぎない。その結果、
中央のフットプリント範囲では、該バンド要素の内径に
沿ったフアイバーは引っ張りとなり矢印１２で示す様に
伸び一方該バンド要素の外径に沿ったフアイバーは圧縮
となり矢印１３で描く様に短縮される。
【００２６】非膨張時の撓んだバンデツドタイヤ（図示
のない）では、該側壁は図２及び３に示す膨張時の撓ん
だ条件に比較して著しく多くの撓みを受ける。この条件
に対しては、該バンド要素と中央のフットプリント範囲
は該タイヤの中心線の両側で図２に示す膨張時の条件に
比してより長い距離で路面に適合する。この非膨張時の
撓んだ条件での多層テープ型複合材料で形成されたバン
ド要素の拡大図は図４及び５で示され均質なバンドを表
す図３で示されたそれと同じ様である。ここでは再び、
該バンドの内側直径に沿ったテープ層１５のフアイバー
１４は引っ張り状態にある一方該バンドの外側直径に沿
ったテープ層１７のフアイバー１６は圧縮状態にある。
かくして、膨張時に比して非膨張時にバンデツドタイヤ
の撓みはより大きいが、中央のフットプリント範囲での
該バンド要素の応力／歪み状況は両方の条件では基本的
に同じである。
【００２７】該バンド要素の外側フアイバーの臨界設計
応力は中央のフットプリント範囲で起こるが、図２の数
字１９で示した概略の範囲の該フットプリントの前方と
後方に追加的繰り返し応力が存在し、そこでは該フット
プリントの中心線１１の約４５度前と４５度後ろで該バ
ンド要素の外側フアイバーは最大引っ張りとなる。この
条件は撓みと共に増大しそして膨張時の作動に比して非
膨張条件でのバンド要素の疲労寿命の低下の原因となっ
ている。外側直径での該バンド要素フアイバーの疲労ス
ペクトルは主要な路面接触（圧縮）と２つの低下応力
（引っ張り）追加サイクルとの組み合わせである。同様
に、内側直径でのバンドフアイバーの疲労スペクトルは
主要な路面接触（引っ張り）と２つの低下応力（圧縮）
追加サイクルとの組み合わせである。
【００２８】又該中央のフットプリント範囲でバンド１
０が平らになると、該バンド要素内に自然なせん断効果
があることも事実である。内側直径のバンドフアイバー
１４が伸び一方外側のバンドフアイバーが短縮されるた
めにはこの条件が存在せねばならない。横せん断（tran
sverse shear）と説明されるこの内部バンド要素のせん
断は図５に示されておりそして或る程度までバンドの構
造に関係なく存在する。図４及び５は１５及び１７で示
す多数層に捲かれたフアイバー樹脂テープの多数層で構
成された多層テープ型複合材料バンド要素を描いてい
る。この場合、多層のフアイバー／樹脂層又はテープ間
の横せん断応力はインターラミナー（interlaminar）せ
ん断応力と呼ばれる。図５に示す様に、中央のフットプ
リント範囲で平坦化直後に該バンド要素に課される引っ
張り及び圧縮力は同一レベルの横せん断応力を誘起す
る。かくして、該バンド要素が均質なフイラメントで捲
かれた材料製か多層のテープ／フアイバー樹脂複合材料
製かに関係なく、中央のフットプリント範囲では該バン
ド要素の平坦化直後に歪み／応力状況と横せん断が或る
程度展開されるがそれは外側フアイバー（内径部と外径
部）の応力がその歪みに比例するからである。
【００２９】最初に該バンドの中立軸２０に沿って展開
する該インターラミナーせん断応力の大きさは該バンド
要素の外側フアイバーで示される引っ張り及び圧縮応力
に左右される。該外側フアイバーの引っ張り及び圧縮応
力は今度は該バンド要素の平坦化によって誘起される歪
みに左右される。中央のフットプリント範囲で該バンド
要素の外側フアイバーの歪みは次ぎの方程式で近似出来
る、ε=t/D。
【００３０】該バンド要素が円形で始まりそして中央の
フットプリント範囲で平坦へと撓んだと仮定すると、こ
の範囲での該バンド要素の外側フアイバーでの引っ張り
及び圧縮応力の大きさは下記により左右されるが、すな
わち軸方向の該撓まないバンド要素の半径（直径”Ｄ”
の）、該バンド要素の半径方向の厚さ”ｔ”。
【００３１】該バンド要素の半径は該タイヤ寸法で主に
決定されかくして狭い限界内でのみ変更可能である。該
バンド要素の半径方向厚さは引っ張りと圧縮の間を交互
してこれらのフアイバーが受ける時に受け入れ可能なバ
ンド要素外側フアイバー耐久性をもたらすよう決定され
る。
【００３２】膨張時及び非膨張時の両条件を含め、バン
デツドタイヤの耐久性は該バンド要素のインターラミナ
ーせん断強さにより限定される。更に特定的には、バン
ド要素の耐久性はインターラミナーせん断による破損に
より限定され、中立軸２０に沿って該バンド要素の軸方
向端部２１（図１）の近くで始まり、そして該バンド要
素の軸方向中心２２に向かって進む。該バンド要素内の
耐久的な破損のこの特徴はフイラメント捲き型と多層テ
ープ、テープ複合材料バンド要素型の双方の構造に付い
て典型的である。しかしながら、多層テープ複合材料バ
ンド要素の場合は、該バンド要素の個別層内のインター
ラミナーせん断応力破損か多層テープ複合材料バンド要
素の層間のインターフエースでのインターラミナーのせ
ん断応力破損かを区別する必要がある。一般に、インタ
ーラミナーせん断強さは該層間に比して個々の層内の方
が大きい。にも拘わらず、各場合に、該インターラミナ
ーせん断破損はせん断での樹脂破損の結果である。すな
わち、フアイバー／樹脂の複合材料内のフアイバーは破
損しない。むしろ、各層内又は該層間で該バンド要素の
強さを主に決定するのは該樹脂のせん断強さである。こ
れらの全ての場合、該複合材料のバンド要素内でフアイ
バーの強さをより有効に利用することにより該バンド要
素のインターラミナーのせん断応力に対する抵抗を増し
そしてそれによりバンド要素の耐久性を改良することが
有利である。
【００３３】バンド要素耐久性を改良する従来技術が探
求されて来た。例えば、該バンドの縁へのエポキシフア
イバーを充填された塗膜又は該バンド要素の軸方向端部
へ接合されたエポキシラミネーテッドガラスフアイバー
テープ（epoxy laminated glass fiber tape）は肯定的
な効果を示した。多層テープ複合材料バンド要素に対し
て、複合材料層間のせん断強さを改良する努力には熱可
塑性複合材料について該中立軸周りで強化用フアイバー
に対する樹脂のパーセントを増やすことも含んでいる。
熱硬化性複合材料については、同じ中立軸範囲付近でエ
ポキシの中のエラストマー添加剤の増加が多層テープ複
合材料バンド要素の層間のせん断強さの増加を提供出来
る。
【００３４】該バンド要素の軸方向端部２１の近くのみ
ならず該バンド要素の軸方向長さ全体に亘ってもインタ
ーラミナーのせん断強さを増大させそれによりフアイバ
ーが該中立軸を横切って走るような仕方で該複合材料バ
ンド要素を作ることによりバンド要素の耐久性を改良す
ることが本発明の目的である。
【００３５】図６は従来技術の多層テープ複合材料バン
ド要素の断面線図である。微細な意味で、このバンド要
素２４は有限数の層から成っており、各層は並ぶ様に置
かれた有限数の幅すなわちテープ２５で作られておりそ
して各テープは適当な樹脂又はマトリックス（matrix）
内に埋め込まれた多数のフアイバーの組み合わせで作ら
れている。又、各層内では、該全てのテープは或る配向
角度を有する。多層テープ複合材料バンド要素２４の製
造では、その内容が引用によりここで組み入れられてい
る、係属中の出願第０８／７８２，３６４号で示す様に
各層のテープ２５は加熱状態で該バンド要素軸に直角
に、又は該バンド要素軸の法線に対し角度的配向を有す
るように円筒面又はマンドレル上に置かれそして加圧下
で捲かれる。本発明の重点はこれらの層の数や角度的配
向（angular orientation）ではなくて、局所的（local
ly）には個別テープ内でのそして大局的（globally）に
は該層内での該フアイバーの配向（orientation）であ
る。
【００３６】フアイバーの配向は形成用マンドレル上に
置かれる前の従来のテープ２６を描いている図８を参照
することにより良く理解される。テープ２６は１対の相
対する平坦な側面２８ａと２８ｂ及び相対する長手方向
の縁２８ｃと２８ｄを有する。該複合材料テープは数多
くのフアイバー２８を一緒に結合しそして、熱可塑性集
合体として、製造工程中必要な様に取り扱われる樹脂２
７又はマトリックスから成っている。このテープ内の多
くのフアイバー２８の配向は基本的に該テープの長さと
長手方向で整合されている。
【００３７】丁度説明した様に従来型のテープ２６の製
造では、該フアイバー２８は樹脂／フアイバーの準備の
引き抜き成形（pultrusion）工程によって長手方向に配
向される。これに照らして、該フアイバーを長手方向以
外にはどのようにも配列することはありそうにない。か
くして、従来のテープを使用して多層テープ複合材料バ
ンド要素の層内又は層間何れでもインターラミナーせん
断強さを改良するためには、明らかに代替えの方法が必
要である。
【００３８】この代替えの方法は従来型の熱可塑性の複
合材料テープ２６で始まるがそれは次いで図９に示すよ
うに単位長さ当たりの捲き又はツイスト（twist）を適
用することにより変型される。ツイストされたテープ３
０が図１０に示す様にその全長に亘り円形断面を取るよ
うに連続する捲き回が相互に連続して近付くまでテープ
２６はツイストされる。次いでこのツイストされたテー
プ３０はそれが今度は長方形の形状を取っている図１１
で示す様な正方形又は長方形のダイ（die）３１を通し
てプルトレート（pultrate）される。該正方形又は長方
形のダイ３１の目的は高温状態の圧力下でマンドレル３
６（図１２Ａ）上に置かれた時該複合材料内に空気を捕
捉する可能性を最小にするように該ツイストされたテー
プ３０に鋭い角３３を与えることである。少量の捕捉さ
れた空気又は空間（voids）が強さ、せん断強さ、疲労
寿命そしてバンド要素の耐久性を低下させる。しかしな
がら、もし望ましいならば、ツイストされたテープ３０
は最初に長方形の形状にプルトレート（pultrate）され
ずにマンドレルの周りに捲き付けられバンド層を形成す
ることも出来る。
【００３９】図１２を参照すると、ツイストされたテー
プ３０の長さ又は長手方向に沿って見たこの断面図で、
該フアイバー２８は今度は螺旋形を描きそして該個別の
ツイストされたテープ３０の中立軸３５を横切ってい
る。これは図１３及び１４に描かれた該複合材料の多層
テープバンド１０の好ましい実施例へと導く。ここで該
バンドの複数の外側層３７と内側層３８は前記係属中の
出願第０８／７８２，３６４号で詳細に説明されている
角度的な配向を有する又は有しない層に捲かれた従来型
テープ２６のストリップから成る。該バンド１０の中立
軸２０に近い中間又は中央層４０は図１１に示すツイス
トされ、プルトレートされたフアイバーで作られたテー
プから成る。前記説明の様に、該バンドが中央のフット
プリント範囲で及び該フットプリント範囲の４５度前方
又は後方で撓むと最大のインターラミナーせん断応力は
中立軸２０に沿って起こる。
【００４０】今好ましい実施例では、該バンドの中立軸
２０はツイストされたフアイバー２８の多数層に該中立
軸を横切って走らせそしてインターラミナーせん断への
抵抗で遙かに大きな役割を果たさせることにより利点を
もたらす。バンド１０の好ましい実施例の軸方向の又は
端面の図面である図１５は中立軸２０の近くでの該ツイ
ストされ、プルトレートされたテープ３０の効果と該フ
アイバー２８が如何に該中立軸をはっきり横切るかを更
に図解している。又、該ツイストされた層の中央の核４
０と内側層３８又は外側層３７のどちらかとの間の第１
のインターフエース４２は中立軸２０から良く取り除か
れている。単位長さ当たりのツイストの量は該テープの
望ましい寸法に依って変化出来るが、好ましいツイスト
量は該テープの長手方向軸に対して約４５度の角度を達
成するものである。
【００４１】図１３乃至１５に示す様に、多層テープ複
合材料バンドの好ましい実施例は次ぎの寸法範囲から成
り、すなわち該タイヤ寸法で決定される軸方向幅”
ｗ”、バンド要素の耐久性に必要な厚さにより決定され
る厚さ”ｔ”、バンド要素厚さの約１／２に等しいツイ
ストされたテープ層の厚さ、バンド要素厚さの約１／４
に等しい内側層及び外側層の厚さ、該テープの長手方向
軸に対して約４５度のツイストされたテープの角度であ
る。
【００４２】部分的に要約すると、多層テープ複合材料
バンド１０用に好ましい実施例が開示されたが、それは
該バンドの中立軸２０を横切りそしてインターラミナー
せん断強さを向上するフアイバー２８の多数層を提供す
る。又今回該層間にはより少ないインターフエース４２
しかなくて、そしてそれらは中央のツイストされた層４
０の厚さのために該インターフエースは該中立軸２０か
ら好適な距離だけ離れるよう移動されている。その結
果、該バンド要素の疲労強さと耐久性は対応して改良さ
れる。
【００４３】図９に示すテープをツイストする概念は１
本のテープに制限されない。図１６は２本のテープ２６
をツイストする概念と該断面が如何に変わるかを描いて
いる。図１１に示す様な鋭利な角を提供するために一旦
該ツイストされたテープ適当なダイを通されると、それ
は図１２Ａに示す様な従来の仕方でマンドレルの上に置
くことが出来る。明らかに、該概念は３本以上に伸展さ
せることが出来る。図１７及び１８は如何にテープ２６
と２６Ａの２つの層が組み合って各ツイストされたテー
プとそしてそれぞれ複合材料テープの外側及び内側の従
来型層４７と４８を有する図１６の２重のツイストされ
たテープで形成される中央層４６から成る合成バンド４
５とを作り上げるかを図解している。図１８で太い線は
テープ２６の細い線と組み合わされたテープ２６Ａの配
向を示す。
【００４４】図１９と２０はもう１つのバンドの実施例
５３とフアイバー２８が該バンドの中立軸２０を横切っ
て走るようにテープ２６のストリップで形成された従来
型の複合材料の熱可塑性テープ層を配向させるための方
法とを描いている。バンド５３の構造は１つのモノリシ
ック（monolithic）な熱可塑性バンド要素を形成するよ
うビルドアップ（built up）された複数の回旋（convol
ution）を供給するためにマンドレル上にテープ２６を
捲くことにより達成されている。内側層５４と外側層５
５は従来技術により配置されるがそこでは該ストリップ
又はテープ２６は該マンドレルの表面に概ね平行な方向
にマンドレルの周りに置かれる、一方中央層５６はテー
プ２６を軸２０に対して、４５度の様な、或る角度で捲
くことにより形成され、それにより該テープの回旋（co
nvolution）の長手方向の縁５８の１つは該マンドレル
上に前に形成された内側層５４と隣接しそして次いで該
テープの反対の長手方向の縁５９は外側層５５用の支持
を提供する。
【００４５】中間層５６を形成する１つの方法は該マン
ドレルの１端の周りに伸びて約４５度の角度付けされた
表面を有するガイドブロックを使用することであり該ガ
イドブロックに対してテープ２６の個々の回旋（convol
ution）の平らな表面が該バンドの望ましい軸方向長さ
を達成するに充分な程の層又は回旋（convolution）が
該マンドレル周りに捲かれるまで積み上げられる。この
配置で該テープの個々のフアイバー２８が中立軸２０を
横切って伸び望ましい結果を達成することは容易に分か
る。再度、インターラミナーせん断に最も影響されやす
い範囲は縁５８及び５９が内側及び外側層５４及び５５
と接合する所であるが、その範囲は中立軸２０から可成
りの距離にある。
【００４６】図２１と２２とは前に説明した利点を達成
するために該バンドの中立軸２０を横切るフアイバー２
８を供給するための、全体を６０で指示したなおもう１
つの実施例を描いている。バンド６０は係属中の出願第
０８／７８２、３４６号に示した様な仕方でマンドレル
の周りに捲かれ、各々が境界６２により分離された、複
数の層を形成する、複数のテープストリップ２６から成
る多層テープ複合材料バンド要素である。圧痕６１又は
デインプル（dimple）がそれらが製造マンドレル上に堆
積される時ローラーダイ（roller die）を用いるなどで
該層内に作られる。該ダイは次ぎに適用される層が該凹
みを充満させかくして隣接層の境界間で結合又は界面の
機械的接続を供給するように該層内に該デインプルを作
る。デインプル又は突起のパターンは高密度でランダム
に配置されそして該バンド要素の層内及び層間の両方で
インターラミナーせん断強さに著しい改善を提供する。
又該デインプル範囲内の個々のフアイバーは中立軸２０
を横切りそして該インターラミナーせん断が最も起こり
そうな隣接テープ層間の面又は境界６２を横切って伸び
ている。
【００４７】上記実施例は多層テープ複合材料バンド要
素用である。しかしながら、本発明は又均質なフイラメ
ントを捲いたバンドにも適用可能である。アルミニウム
又は鋼の様な固体金属製の均質なバンドは本発明の範囲
の外にある。しかしながら、この好ましいツイストされ
たフアイバーの手法から利益を得ることの出来る均質な
複合材料バンドは図２５及び２６に図解された該フイラ
メントを捲いたバンド６５である。従来技術のフイラメ
ントを捲いた複合材料バンド６５の断面は樹脂マトリッ
クス６７内に埋め込まれたフアイバー６６の均一な分布
を示す。この構成には何等明瞭な層はなく、複合材料バ
ンド６５は細い直径のフアイバー６６の１つのストラン
ド（strand）をもう１つの上にフイラメント捲きするこ
とにより順々にビルドアップされる。この工程は望まし
い断面が蓄積されそして熱可塑性又は熱硬化性材料用に
適用可能になるまで続けられる。図２３及び２４で説明
しそして図示する様に、バンドの耐久性は中立軸２０の
近くで始まる横せん断破損により限定される。明らか
に、該フアイバー配向のためにインターラミナーせん断
破損はこの場合に適用可能である。
【００４８】しかしながら、本発明によるこの従来技術
のフイラメントバンド構造の変型は該フイラメント捲き
のバンド６５の中央部分を前に説明したツイストされ、
プルトレートされたテープの層６９と置き換えることで
ある。図２５及び２６に示す様に、この構造の利点は横
せん断に抵抗し、疲労寿命を増大し、そしてバンド耐久
性を改善する点で樹脂マトリックスを助けるためにフア
イバーの強さを利用して該中立軸２０を横切って走る多
くのフアイバー２８を提供することである。フイラメン
トを捲いたフアイバー６６で形成された、内側及び外側
層６３及び６４は中間層６９の周りにそれぞれ供給され
るが、それはフイラメントフアイバーで形成されたバン
ドとツイストされたフアイバーでのインターラミナーせ
ん断の減少との双方の利点を達成するのを助けている。
【００４９】中間層６９はテープ２６の２枚以上のスト
リップがツイストされプルトレートされる前に並列して
置かれる図１６の開示に依って形成出来ることは容易に
理解される。
【００５０】もう１つの実施例は複合材料バンド要素の
破損の原因の両者を対象としている。多層テープ複合材
料バンド要素が層内又は層間の過剰なせん断により破損
することを認識して、図２７及び２８に示すバンド７０
はこれらの問題の双方を同時に対象にする配置を図解し
ている。バンド要素７０は内側又は外側層を何等適用さ
れずに図１１及び１２Ａに示すツイストされプルトレー
トされたテープの１層で形成される。それはテープ２６
の複数のストリップがツイストされる前に並列して置か
れる図１６で開示したように形成することも出来る。上
記説明の様に、図１３乃至１４，１７乃至１８そして２
５乃至２６の４０，４６そして６９で指示された様な、
該ツイストされたテープ層は該バンドの中立軸２０を横
切る該フアイバー配置のためにせん断強さを大幅に向上
する。更に、ツイストされたテープ間の唯一のインター
フエースは該バンドの軸に対し法線方向の面７２内に配
向されている。しかしながら、面７２はせん断応力の高
いレベルに曝されていない。ここでは次の望ましい状況
が存在するのだが、すなわちツイストされた層間のイン
ターフエースは高いせん断応力面と整合していない。か
くして、このインターフエースでの樹脂のインターラミ
ナーせん断強さは適切な疲労寿命とバンド要素耐久性を
より良く提供出来る。該ツイストされたテープ内のせん
断強さは上記説明の様に該フアイバー配向により向上さ
れる。
【００５１】要約すると、バンド要素の中立軸を横切っ
ておりインターラミナーせん断強さを向上する多層のフ
アイバーを提供する多層テープ複合材料バンド及び均質
なフイラメントを捲いたバンドのための好ましい実施例
が開示された。又、選択された実施例に依り、該層間の
インターフエースの数が減少又は皆無にされた。その結
果、該バンドの疲労強さと耐久性が対応して改善され
る。
【００５２】従って、空気タイヤ用の改良され軽量化さ
れた環状バンドは簡単化され、列挙された全ての目的を
達成する有効で、安全で、低廉でそして効率の良い装置
を提供し、従来装置で遭遇する困難の解消をもたらし、
そして該技術での問題を解消しそして新しい結果が得ら
れる。
【００５３】前記説明で、或る用語は簡潔さ、明瞭さそ
して高理解度のために使用されたが、そこから従来技術
の要求を越えた不必要な限定を意味してはおらずそれは
これらの用語が説明の目的のため使用され幅広く解釈さ
れるよう意図されているからである。
【００５４】更に、本発明の説明と図解とは例に依って
おり、そして本発明の範囲は提示又は説明された厳密な
詳細事項には限定されない。
【００５５】ここまで本発明の特徴、発見事項及び原
理、空気タイヤ用の改良されたバンドが作られそして使
用される仕方、該構造の特性、そして得られた有利な、
新しいそして便利な結果を説明した、該新しいそして便
利な構造、装置、要素、配置、部品、組み合わせそして
方法の過程は付属する請求項で述べる。
【００５６】本発明の好ましい態様は下記のとおりであ
る。
【００５７】１．空気タイヤのクラウン（crown）部分
内に埋め込むための薄い環状のバンドを形成する方法に
おいて、 Ａ）樹脂マトリックス内に埋め込まれた複数の長手方向
に伸びるフアイバーで形成された材料の薄い平らなスト
リップを供給する過程と、 Ｂ）該ストリップがその長さ全体に亘って実質的に円形
断面をとるまで該ストリップをツイスト（twist）する
過程と、 Ｃ）実質的に長方形の断面を有する該ストリップを提供
するために該ツイストされたストリップをダイ（die）
を通してプルトレート（pultrate）する過程と、 Ｄ）前記プルトレートされツイストされたストリップの
複数の隣接する回旋（convolution）を有するバンドを
形成するために該プルトレートされたストリップをマン
ドレルの周りに捲く過程とを具備することを特徴とする
空気タイヤのクラウン部分内に埋め込むための薄い環状
のバンドを形成する方法。
【００５８】２．上記１の方法に於いて該マンドレルの
周りにプルトレートされツイストされたストリップを捲
く前に材料の第１の平らなストリップを該マンドレルの
周りに捲き、そして次いで該プルトレートされツイスト
されたストリップで形成された該バンドの上に材料の第
２の平らなストリップを捲くことにより該バンドの周り
に内側及び外側の層を形成する過程を備えることを特徴
とする方法。
【００５９】３．上記１の方法がマンドレルの上にプル
トレートされツイストされたストリップを捲く前に第１
の均質なフイラメントを該マンドレルの周りに捲き、そ
して次いで該プルトレートされツイストされたストリッ
プ層で形成された該バンドの上に第２の均質なフイラメ
ントを捲くことにより該バンドの周りに内側及び外側の
層を形成する過程を備えることを特徴とする方法。
【００６０】４．上記１の方法が過程（Ｂ）で該ストリ
ップをツイストする前に複数の材料の薄いストリップを
長い並べた位置に置く過程を備えることを特徴とする方
法。
【００６１】５．空気タイヤのクラウン部分に埋め込む
ための薄い環状のバンドを形成する方法に於いて樹脂の
マトリックス内に埋め込まれた複数の長手方向に伸びる
フアイバーで形成された材料の薄いストリップを供給す
る過程と、前記ストリップの複数の隣接する回旋（conv
olution）を有する環状のバンドを形成するために該ス
トリップをマンドレルの周りに捲く過程とを具備してお
り該ストリップの回旋（convolution）は該バンドの中
立軸を横切る角度で伸びていることを特徴とする空気タ
イヤのクラウン部分内に埋め込むための薄い環状のバン
ドを形成する方法。
【００６２】６．上記５の方法に於いて角度付けされた
回旋（convolution）のストリップを該マンドレルの周
りに捲く前に内側の層を形成するために該マンドレルに
概ね平行な方向に該マンドレルの周りに材料の第２の平
らなストリップを捲き、そして次いで外側の層を形成す
るために角度付けされた回旋（convolution）の該層の
周りに該マンドレルに概ね平行な方向で材料の第３の平
らなストリップを捲く過程を備えることを特徴とする方
法。
【００６３】７．上記５の方法に於いて該角度付けされ
た回旋（convolution）が該バンドの中立軸に対して約
４５度の角度で伸びることを特徴とする方法。
【００６４】８．空気タイヤのクラウン部分内に埋め込
むための薄い環状のバンドを形成する方法に於いて樹脂
のマトリックス内に埋め込まれた複数の長手方向に伸び
るフアイバーで形成された材料の薄いストリップをマン
ドレルの周りに捲き個別の層の間に境界を提供する前記
ストリップの複数の層を形成する過程と、そして或る該
層内に複数の突起（projections）を形成し、その突起
が隣接する層との境界を横切って伸びそれにより前記突
起内に含まれる該ストリップ内のフアイバーが前記境界
を横切って伸びることを特徴とする空気タイヤのクラウ
ン部分内に埋め込むための薄い環状のバンドを形成する
方法。
【００６５】９．上記８の方法に於いて該バンドの中央
層内に突起（projections）を形成する過程を備えてお
りそれにより前記突起が該バンドの中立軸を横切って伸
びることを特徴とする方法。
【００６６】１０．空気タイヤのクラウン部分内に埋め
込むための薄い環状のバンドに於いて、前記バンドは軸
方向に概ね該バンドの中心を通って伸びる中立軸を有し
た軸方向幅と半径方向厚さとを備えており、前記バンド
は更に、樹脂マトリックス内に埋め込まれた複数の長手
方向に伸びるフアイバーを有する材料の少なくとも１つ
の長いストリップを備えており、前記ストリップは該バ
ンドを横切って軸方向に伸びそして該軸方向バンド幅を
形成する複数の隣接する回旋（convolution）を有する
環状の形に捲かれており、或る該長手方向のフアイバー
は該バンドの中立軸を横切って伸びていることを特徴と
する空気タイヤのクラウン部分内に埋め込むための薄い
環状のバンド。
【００６７】１１．上記１０の環状のバンドに於いて、
該ストリップは該ツイストされたストリップの中央軸と
該バンドの中立軸とを横切るフアイバーを有する一般的
な螺旋形の形状を形成するようツイストされたフアイバ
ーを有する長方形の形を横断面で備えており前記ツイス
トされたストリップの中央軸は該バンドの中立軸に沿っ
ていることを特徴とする環状のバンド。
【００６８】１２．上記１１の環状のバンドが材料の平
らなツイストされていないストリップの少なくとも１つ
の内側層と１つの外側層を備えることを特徴とする環状
のバンド。
【００６９】１３．上記１２の環状のバンドが捲かれた
均質なフイラメントの少なくとも１つの内側層と１つの
外側層とを備えることを特徴とする環状のバンド。
【００７０】１４．上記１０の環状のバンドに於いて材
料の長いストリップは並べて置かれた前記材料の複数の
別々のストリップにより形成されていることを特徴とす
る環状のバンド。
【００７１】１５．上記１０の環状のバンドに於いて該
ストリップは相対する平らな表面と相対する長手方向に
伸びる縁とを有しており、そして前記相対する平らな表
面は該バンドの中立軸を横切り前記中立軸に対し傾斜し
た角度で伸びていることを特徴とする環状のバンド。
【００７２】１６．上記１５の環状のバンドが材料の平
らなストリップで形成された少なくとも１つの内側層と
１つの外側層を備えており、そして該ストリップの各回
旋（convolution）の相対する長手方向の縁は材料の平
らなストリップの前記内側及び外側層のそれぞれの１つ
と隣接することを特徴とする環状のバンド。
【００７３】１７．上記１６の環状のバンドに於いて該
ストリップの傾斜した角度は該バンドの中立軸に対して
約４５度であることを特徴とする環状のバンド。
【００７４】１８．上記１０の環状のバンドに於いて複
数の突起が或る回旋（convolution）内で形成されそし
て隣接する回旋（convolution）間で形成された境界と
横切りそして該バンドの中立軸を横切って伸びているこ
とを特徴とする環状のバンド。
【００７５】１９．そのクラウン部分内に形成されたト
レッド（tread）と該クラウン部分から車輪に気密性を
確保する関係に通常は座るように適合された概ね円形の
ビーヅ迄伸びている側壁とを有するエラストマー（elas
tmeric）のケーシングを備える空気タイヤに於いて、バ
ンド部材が、軸方向に概ね該バンドの中心を通って伸び
る中立軸を有した軸方向幅と半径方向厚さとを備え前記
トレッドの半径方向に内側で前記タイヤのクラウン部分
内に固定された連続する薄い環状の複合材料のバンドを
具備しており、前記バンドは樹脂マトリックス内に埋め
込まれ環状の形に捲かれた複数の長手方向に伸びるフア
イバーを有する材料の少なくとも１つの長いストリップ
で形成されておりそして該バンドを横切って軸方向に伸
びそして該バンドの中立軸を横切って伸びる或る該長手
方向フアイバーを有する軸方向バンド幅を形成する複数
の隣接する回旋（convolution）を有していることを特
徴とするそのクラウン部分内に形成されたトレッド（tr
ead）と該クラウン部分から車輪に気密性を確保する関
係に通常は座るように適合された概ね円形のビーヅ迄伸
びている側壁とを有するエラストマー（elastmeric）の
ケーシングを備える空気タイヤに於けるバンド部材。
【００７６】２０．上記１９の空気タイヤに於いて、該
ストリップは該ツイストされたストリップの中央軸と該
バンドの中立軸とを横切るフアイバーを有する一般的な
螺旋形の形状を形成するようツイストされたフアイバー
を有する長方形の形を横断面で備えており該回旋（conv
olutions）の中央軸は該バンドの中立軸に沿っているこ
とを特徴とする空気タイヤ。
【００７７】２１．上記２０の空気タイヤに於いて該バ
ンドはその中に埋め込まれた長手方向に伸びるフアイバ
ーを有し前記バンドの周りに伸びる熱可塑性材料の平ら
なストリップで形成された少なくとも１つの内側層と１
つの外側層を備えることを特徴とする空気タイヤ。
【００７８】２２．上記２１の空気タイヤに於いて該バ
ンドが捲かれた均質なフイラメントで形成され前記バン
ドの周りに伸びる少なくとも１つの内側層と１つの外側
層とを備えることを特徴とする空気タイヤ。
【００７９】２３．上記１９の空気タイヤに於いて突起
（projections）が或る該回旋（convolution）の中に形
成されそして回旋（convolution）に隣接している形成
された境界を横切ってかつ該バンドの中立軸を横切って
伸びていることを特徴とする空気タイヤ。
【００８０】２４．上記１９の空気タイヤに於いて該回
旋（convolution）は該バンドの中立軸に対して約４５
度の角度で傾斜していることを特徴とする空気タイヤ。
【００８１】２５．上記２４の空気タイヤに於いて該ス
トリップは相対する平らな表面と相対する長手方向に伸
びる縁とを有しており、そして前記相対する平らな表面
は該バンドの中立軸を前記中立軸に対し傾斜している角
度で横切るように伸びていることを特徴とする空気タイ
ヤ。
【００８２】２６．上記２５の空気タイヤが材料の平ら
なストリップの少なくとも１つの内側層と１つの外側層
とを有しており、そして該ストリップの各回旋（convol
ution）の相対する長手方向の縁は材料の平らなストリ
ップの前記内側及び外側層のそれぞれの１つに隣接する
ことを特徴とする空気タイヤ。
【図面の簡単な説明】
【図１】中に組み入れられた改良されたバンド要素を有
する空気タイヤの断面図である。
【図２】膨張時の撓んだ位置でのランフラツトのバンデ
ツドタイヤを示す側面線図である。
【図３】図２の膨張時の撓んだバンデツドタイヤの中央
フットプリント（central footprint）範囲でバンド要
素に掛かる力を示す大幅拡大した部分線図である。
【図４】撓み前の多層テープ型複合材料バンドの部分線
図である。
【図５】タイヤの中央フットプリント範囲での図４の多
層テープ型複合材料バンド要素に掛かる力を示す大幅に
拡大した線図である。
【図６】各層が並べる仕方で置かれた有限数の幅のテー
プで作られている従来技術の多層テープ型複合材料バン
ド要素の部分線図であり大幅に拡大された断面図が付い
ている。
【図７】図６の円で囲んだ部分の更に拡大した図であ
る。
【図８】テープを通して長手方向に伸び樹脂中に含まれ
ているフアイバーを描く従来型テープの非常に線図的な
図面である。
【図９】それに捲き付けとツイストを適用することによ
り本発明により変型された図８の従来型複合材料テープ
を示す過程のシーケンス線図である。
【図１０】図９のツイストされたテープの大幅に拡大さ
れた横断面線図である。
【図１１】長方形のダイを通してプルトルードされる
（pultrude）図１０のツイストされたテープの大幅に拡
大された横断面線図である。
【図１２】中立軸を横切って伸びる図１１のプルトルー
ドされた（pultruded）テープ内でツイストされたフア
イバーを示す複合材料多層テープバンド要素の拡大側面
線図、及びバンド要素の少なくとも１層を形成するため
にマンドレルの周りに捲かれる図１１のツイストされプ
ルトレートされたテープストリップを示す斜視線図
（Ａ）である。
【図１３】図１１のプルトルードされた（pultruded）
テープで形成された本発明のバンド要素の第１の実施例
の図６と同様な図面である。
【図１４】図１３の円で囲んだ部分の更に拡大された線
図である。
【図１５】図１３の線１５−１５で取った図１３及び１
４のバンド要素の大幅に拡大された断面線図である。
【図１６】２つの隣接するテープをツイストするシーケ
ンスを示す図９と同様な線図である。
【図１７】図１６の２重にツイストされたテープで形成
された図１３と同様なバンド要素の端面の線図である。
【図１８】図１７の円で囲んだ部分の大幅に拡大された
図面である。
【図１９】バンド要素軸線に対し約４５度に図８の平ら
なテープを置くことにより形成された中央層を包むよう
な関係に内側及び外側層が置かれている変型されたバン
ド要素の図１３及び１７と同様な端面線図である。
【図２０】図１９の円で囲んだ部分の大幅に拡大された
図面である。
【図２１】テープ層内に作られた圧こんを有することに
よりバンド要素の中立軸線を横切るフアイバーを供給す
る多層テープ型複合材料バンド要素を示す図１３，１７
及び１９と同様な大幅に拡大された端面線図である。
【図２２】図２１の円で囲んだ部分の大幅に拡大された
図面である。
【図２３】均一に分布して捲かれ樹脂マトリックス内に
埋め込まれた均質なフイラメントで形成された従来技術
のバンド要素の、図１３，１７，１９及び２１と同様な
線図である。
【図２４】図２３の円で囲んだ部分の大幅に拡大された
図面である。
【図２５】バンドの中央部分が図１１で示すプルトルー
ドされ（pultruded）ツイストされたテープで形成さ
れ、そして内側及び外側層が図２３及び２４に示す様な
均一に分布して捲かれたフイラメントフアイバーで形成
されている本発明のバンド要素のもう１つの実施例の、
図１３，１７，１９、２１及び２３と同様な図面であ
る。
【図２６】図２５の円で囲んだ部分の更に拡大された線
図である。
【図２７】バンドが図１１に示す様なプルトルードされ
ツイストされたテープの１層として形成され何等内側及
び外側層を有しないバンド要素のもう１つの実施例であ
る。そして
【図２８】図２７の円で囲んだ部分の大幅に拡大された
図面である。
【符号の説明】
１ タイヤ ２ ビーヅ ４ カーカス又はケーシング ５ トレッド ７ 側壁 ８ 半径方向強化要素 １０ バンド １１ タイヤ中心線 １２、１３ 矢印 １４、１６ フアイバー １５、１７ テープ層 １９ フットプリント ２０ 中立軸 ２１ バンド要素の軸方向端部 ２２ バンド要素の軸方向中心 ２４ バンド要素 ２５、２６、２６Ａ テープ ２７ 樹脂 ２８ フアイバー ２８ａ、２８ｂ テープ２６の相対する平坦な側面 ２８ｃ、２８ｄ テープ２６の相対する長手方向の縁 ３０ ツイストされたテープ ３１ ダイ ３３ 鋭い角 ３５ 中立軸 ３６ マンドレル ３７ 外側層 ３８ 内側層 ４０ 中央層 ４２ インタフエース ４５ 合成バンド ４６ 中央層 ４７ 外側の従来型層 ４８ 内側の従来型層 ５３ バンド ５４ 内側層 ５５ 外側層 ５６ 中央層 ５８、５９ 長手方向の縁 ６０ バンド ６１ 圧痕又はデインプル ６２ 境界 ６３ 内側層 ６４ 外側層 ６５ バンド ６６ フアイバー ６７ 樹脂マトリックス ６９ 中間層 ７０ バンド ７２ バンド軸に対する法線面
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｃ 17/00 Ｂ６０Ｃ 17/00 Ｃ (72)発明者 エドワード・ジー・マーコウ アメリカ合衆国フロリダ州34957ジエンセ ンビーチ・アパートメント303・サウスオ ーシヤンドライブ9500

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】空気タイヤのクラウン部分内に埋め込むた
    めの薄い環状のバンドを形成する方法において、 Ａ）樹脂マトリックス内に埋め込まれた複数の長手方向
    に伸びるフアイバーで形成された材料の薄い平らなスト
    リップを供給する過程と、 Ｂ）該ストリップがその長さ全体に亘って実質的に円形
    断面をとるまで該ストリップをツイストする過程と、 Ｃ）実質的に長方形の断面を有する該ストリップを提供
    するために該ツイストされたストリップをダイを通して
    プルトレートする過程と、 Ｄ）前記プルトレートされツイストされたストリップの
    複数の隣接する回旋を有するバンドを形成するために該
    プルトレートされたストリップをマンドレルの周りに捲
    く過程とを具備することを特徴とする空気タイヤのクラ
    ウン部分内に埋め込むための薄い環状のバンドを形成す
    る方法。
  2. 【請求項２】空気タイヤのクラウン部分に埋め込むため
    の薄い環状のバンドを形成する方法に於いて、樹脂のマ
    トリックス内に埋め込まれた複数の長手方向に伸びるフ
    アイバーで形成された材料の薄いストリップを供給する
    過程と、前記ストリップの複数の隣接する回旋を有する
    環状のバンドを形成するために該ストリップをマンドレ
    ルの周りに捲く過程とを具備しており該ストリップの回
    旋は該バンドの中立軸を横切る角度で伸びていることを
    特徴とする空気タイヤのクラウン部分内に埋め込むため
    の薄い環状のバンドを形成する方法。
  3. 【請求項３】空気タイヤのクラウン部分内に埋め込むた
    めの薄い環状のバンドを形成する方法に於いて樹脂のマ
    トリックス内に埋め込まれた複数の長手方向に伸びるフ
    アイバーで形成された材料の薄いストリップをマンドレ
    ルの周りに捲き個別の層の間に境界を提供する前記スト
    リップの複数の層を形成する過程と、そして或る該層内
    に複数の突起を形成し、その突起が隣接する層との境界
    を横切って伸びそれにより前記突起内に含まれる該スト
    リップ内のフアイバーが前記境界を横切って伸びること
    を特徴とする空気タイヤのクラウン部分内に埋め込むた
    めの薄い環状のバンドを形成する方法。
  4. 【請求項４】空気タイヤのクラウン部分内に埋め込むた
    めの薄い環状のバンドに於いて、前記バンドは軸方向に
    概ね該バンドの中心を通って伸びる中立軸を有した軸方
    向幅と半径方向厚さとを備えており、前記バンドは更
    に、 樹脂マトリックス内に埋め込まれた複数の長手方向に伸
    びるフアイバーを有する材料の少なくとも１つの長いス
    トリップを備えており、前記ストリップは該バンドを横
    切って軸方向に伸びそして該軸方向バンド幅を形成する
    複数の隣接する回旋を有する環状の形に捲かれており、
    或る該長手方向のフアイバーは該バンドの中立軸を横切
    って伸びていることを特徴とする空気タイヤのクラウン
    部分内に埋め込むための薄い環状のバンド。
  5. 【請求項５】そのクラウン部分内に形成されたトレッド
    と該クラウン部分から車輪に気密性を確保する関係に通
    常は座るように適合された概ね円形のビーヅ迄伸びてい
    る側壁とを有するエラストマーのケーシングを備える空
    気タイヤに於いて、バンド部材が、 軸方向に概ね該バンドの中心を通って伸びる中立軸を有
    した軸方向幅と半径方向厚さとを備え前記トレッドの半
    径方向に内側で前記タイヤのクラウン部分内に固定され
    た連続する薄い環状の複合材料のバンドを具備してお
    り、前記バンドは樹脂マトリックス内に埋め込まれ環状
    の形に捲かれた複数の長手方向に伸びるフアイバーを有
    する材料の少なくとも１つの長いストリップで形成され
    ておりそして該バンドを横切って軸方向に伸びそして該
    バンドの中立軸を横切って伸びる或る該長手方向フアイ
    バーを有する軸方向バンド幅を形成する複数の隣接する
    回旋を有していることを特徴とするそのクラウン部分内
    に形成されたトレッドと該クラウン部分から車輪に気密
    性を確保する関係に通常は座るように適合された概ね円
    形のビーヅ迄伸びている側壁とを有するエラストマーの
    ケーシングを備える空気タイヤに於けるバンド部材。
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