JP2001526140A - トレッドの支持膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、円環状の補強ゴム膜（Ｍ）に関する。この膜（Ｍ）は、チューブレスタイヤ（Ｐ）のトレッドを支えるのに使用され、前記タイヤおよびその取り付けリム（Ｊ）と共に、ホイール組立体（Ｅ）を構成する。この膜（Ｍ）は、タイヤ（Ｐ）内腔の圧力（ｐ₁）より高い圧力（ｐ₀）で膨らまされたときに、膨らんだ状態において、その推奨圧力で使用されるタイヤのクラッシュ半径（Ｒ_E）よりも小さいトップ半径（Ｒ_M）を有する。前記膜（Ｍ）は、そのトップのところで、ブレーカ層（１２）と円周方向に向いたタイヤヤーンまたはコードからなる接合補強材（１３）とによって補強され、そのサイドウォール(１１)において、接合補強材よりもやや大きい破断力を有するリング状の補強要素（２）まわりに巻きつけた少なくとも１つの補強材層（１２０）によって補強される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、タイヤのトレッド用の支持手段に関する。この支持手段は、前記タ
イヤおよびその取り付けリムと共に、車両の転がり組立体を構成する。この転が
り組立体は、タイヤの圧力が予想外に失われた後でも走行するのを可能にするこ
とを意図している。一側詳しくは、前記タイヤは、形状比がせいぜい０．８であ
る重量級車両のチューブレスタイヤである。

【０００２】 フランス国特許第２，１３５，３３３号が、空気抜けあるいはパンクによる危
険を最小に減らすのを可能にする支持手段として、膨張可能なドーナツ型リザー
バを記載している。このリザーバは、通常のタイヤ作動時に膨張を制限する手段
と、この制限手段を解放し、膨張を許す手段とを包含する。制限手段は、保持バ
ンドを形成するように折り畳み、固定した可撓性材料で作ってあり、一方、制限
手段を解放する手段は、シームまたは接着結合部あるいは布製の固定要素のいず
れかを包含し得る。

【０００３】 フランス国出願ＦＲ９６／１４６３１（現在まで公告されていない）は、トレ
ッドの支持手段として、補強ゴムの円環膜を記載し、請求している。この円環膜
は、タイヤ内腔の圧力ｐ₁よりも大きい圧力ｐ₀に膨らまされ、膨らんだ状態にお
いて推奨圧力で使用されるタイヤの荷重受け半径よりも小さいクラウン半径Ｒ_M を有し、また、前記膜は、コードまたはケーブルからなる少なくとも１つの層で
形成されたクラウン補強材によって、少なくともそのクラウンのところで補強さ
れており、前記膜の前記クラウンが、さらに、 フーピング補強材を包含し、こ
のフーピング補強材が、コードまたはケーブルからなる少なくとも１つの層から
なり、これらのコードまたはケーブルが、円周方向に向いており、クラウン半径
Ｒ_Mと前記層の表面積１ｃｍ²あたりの圧力の積に少なくとも等しい層の１ｃｍあ
たりの破断荷重を有し、その結果、層１ｃｍ当たりの張力が、タイヤが受ける最
大遠心力による張力に等しくなり、圧力損失のあるタイヤの場合に存在する、初
期圧力差ｐ₀−ｐ₁より大きい、すなわち、通常走行中の圧力差ｐ₀−ｐ′₁につい
てフーピングコードまたはケーブルの破断を許すようにしてある。

【０００４】 円環膜は、閉じていてもよいし、開いていてもよい。その横断面が連続する輪
郭を有するとき、すなわち、膨らんだインナーチューブの断面に類似していると
きには閉じていると言われる。また、その横断面の輪郭が不連続である場合、た
とえば、前記膜のサイドウォールが前記膜を挿入したタイヤのビードのレベルに
位置し、それと一体あるいはそれから独立している端を有する場合には、開いて
いると言われる。

【０００５】 冷間測定時、すなわち、２０℃で測定したときの前記膜の内圧ｐ₀は、タイヤ の寸法に依存して、タイヤの内腔の圧力ｐ₁よりも、０．５×１０⁵Ｐａ〜５．０
×１０⁵Ｐａの量だけ大きい。円環膜のクラウン半径Ｒ_Mが好ましくはタイヤの加
重受け半径０．８０〜０．９７倍であるとすると、主として前記タイヤの加熱の
理由のために、過度に大きい圧力差がタイヤそれ自体の或る種の特性、たとえば
、前記タイヤのカーカス補強材の寿命に悪影響を与え、過度に大きなフーピング
補強が必要になる。

【０００６】 クラウン補強材は、好ましくは、コードまたはケーブルの２つの層で形成され
る。これらのコードまたはケーブルは、各層内で互いに平行であり、１つの層か
ら次の層に対して交差しており、円周方向と５０°〜８５°の角をなす。ケーブ
ルまたはコードは、軽さ、可撓性および良好な耐食性の理由のために、テキスタ
イル物であると有利であり、芳香族ポリアミドで作ってあると好ましい。２つの
層の軸線方向端は、好ましくは、膜のサイドウォール上に位置する。そうすれば
、タイヤのカーカス補強材の最大軸方向幅をＳとしたとき、層の幅が好ましくは
、Ｓと１．３０Ｓの間となる。

【０００７】 上記フレンス出願に記載されている発明による円環膜は、おそらく、各々半径
方向コードまたはケーブルの少なくとも１つの層によって補強されたサイドウォ
ールを包含してもよく、前記サイドウォールは、おそらく、タイヤの金属製取り
付けリムに開く半径方向の溝を備えると有利であるかも知れない。

【０００８】 タイヤ、その取り付けリムおよび膜によって形成された組立体の通常の走行条
件下、そして、当該タイヤに対して推奨される荷重、圧力および速度の条件下で
は、膜は、実際に一定であり、タイヤの荷重受け半径よりも小さい赤道半径を保
持し、そのサイドウォールの外壁面は、非常に重要な部分として、タイヤの内壁
面と恒久的に接触する。前記サイドウォール間の摩擦によって、タイヤの内側サ
イドウォール面を覆う不透過性ゴム層の早期劣化、摩耗が生じる。

【０００９】 これらの欠点を克服するために、本発明は、通常走行条件下で子午線輪郭を制
御することができるようにし、タイヤ内腔からの圧力損失がある場合でもその完
全な膨張を可能にする円環状支持膜の始めての構造を提案する。

【００１０】 本発明による補強ゴムの円環膜は、タイヤトレッド用の支持手段として用いら
れ、前記タイヤおよびその取り付けリム（公称直径Ｄ_S、フランジ外径Ｄ_R）と共
に転がり組立体を形成し、この転がり組立体が、タイヤに圧力損失があるときに
転がることができ、タイヤの内腔の圧力ｐ₁よりも大きい圧力で膨らまされ、膨 らんだ状態で、その推奨圧力で使用されるときにタイヤの荷重受け半径Ｒ_Eより も小さいクラウン半径Ｒ_Mを有し、前記膜Ｍが、そのクラウンにおいて、コード またはケーブルからなる少なくとも２つの層によって補強されており、前記コー
ドまたはケーブルが、各層内で互いに平行でありかつ１つの層から別の層に対し
て交差しており、前記膜Ｍの前記クラウンが、さらに、コードまたはケーブルか
らなる少なくとも１つの層からなるフーピング補強材を包含し、この層のコード
またはケーブルが、円周方向に向いており、タイヤが受ける最大遠心力による張
力に抵抗することができる層１ｃｍあたりの破断荷重を有し、この破断荷重が、
通常の走行中に存在する圧力差ｐ₀−ｐ₁により張力によって増大されるが、より
大きい圧力差ｐ₀−ｐ₁では破断し、そのサイドウォールの各々が少なくとも１つ
の層によって補強されており、この円環膜は、子午線断面で見て、サイドウォー
ル補強層が、サイドウォールの各底部分において、環状の補強材要素のまわりに
巻きつけてあり、その内径が、Ｄ_Rに等しい値と、Ｄ_Sに等しい値の間にあり、そ
の構造および横寸法により、フーピング補強材の破断後に破断することができ、
初期圧力差ｐ₀−ｐ₁よりも大きい、圧力損失のあるタイヤの場合に存在する圧力
差ｐ₀−ｐ′₁のときに、前記層が前記環状要素と一体とはならず、サイドウォー
ルの各々の中に子午線長を有し、膨らんだ状態でのその子午線輪郭により、膜の
外側サイドウォール面が、直径Ｄ_Sと直径Ｄ_S＋２（Ｄ_R−Ｄ_S）の間の半径方向高
さの帯域の外側で内側サイドウォール面と接触しないようになっていることを特
徴とする。

【００１１】 サイドウォール補強層が巻きつけられる補強要素の破断荷重が、支持膜におい
て使用されるフーピング補強材の１ｃｍ当たりの破断荷重の１．２〜４倍である
と有利である。

【００１２】 サイドウォール補強層は、半径方向、すなわち、円周方向とたとえば５０°〜
９０°であり得る角をなすコードまたはケーブルで形成されてもよい。好ましく
は、製造上の理由のために、膜のクラウン補強材およびそのサイドウォール補強
層は、斜めのコードまたはケーブルからなる同じ層で形成されることになる。す
なわち、第１の層の一端が膜のショルダのうち１つのショルダ領域に位置し、他
端が前記ショルダの反対側に位置した補強要素まわりの立ち上がり部の端となり
、第２つの層の一端が膜の他方のショルダ領域に位置し、他端が立ち上がり部の
他端となる。個々の層は、サイドウォール部分において半径方向で、膜のクラウ
ン部分で斜めとなるコードまたはケーブルで形成されてもよい。

【００１３】 環状の補強要素は、有利には、いくつかのストランドから形成した芳香族ポリ
アミドの単一ケーブルであってもよい。また、実質的に組立体の回転軸線に対し
て直角となる層のセクションを形成するように芳香族ポリアミドのフィラメント
を巻いて形成したものであってもよい。

【００１４】 支持ストリップは、浮き彫りにした要素を有し得る。これらの要素は、ほぼ截
頭円錐形であり、円周方向のブロックまたはパッドの列を構成し、膜のフーピン
グ補強材は、好ましくは、支持ストリップの半径方向外表面上に位置し、 それは、支持ストリップの浮き彫り要素の列間にあるカットアウトまたは溝と幅
とほぼ等しい幅のいくつかの円周方向テキスタイルケーブルからなり、支持スト
リップから独立して前記溝内に配置された複数の幅の狭いストリップの形をして
いる。このフーピング構造は、タイヤの内腔に膨張ガスがなく、かなり増大した
圧力差によりストリップの円周方向ケーブルが破断したとき、円環膜の急速でよ
り完全な膨張を可能にする。

【００１５】 本発明の特徴および利点は、限定の意味のない実施例を図示する図面を参照し
ての以下の説明からより良く理解して貰えよう。

【００１６】 ここに記載する本発明の実施例による円環膜Ｍ（図２）は、閉じており、その
クラウン(１)のところで補強されている。その半径方向内側部分(１０)が一定の
薄い厚さであるのに対して、そのサイドウォール(１１)およびそのクラウン(１)
ではより厚くなっている。この円環膜は、２つの層（１２０）によって補強され
ている。各層は、ポリエステルケーブルで形成してあり、これらのケーブルは、
層内において、ｄｍ当たり１０２本のケーブルに相当するピッチで互いに平行と
なっており、組立体の赤道面Ｘ−Ｘ′と６０°の角をなす。この角度は、１つの
層については一方向となり、他の層については反対方向となる。２つの層（１２
０）の各々の幅は、その一端Ａが膜Ｍのショルダのうちの１つのショルダ領域に
位置し、前記層（１２０）の他端Ｂが、前記ショルダの反対側に位置するタイヤ
の下部において環状の補強要素(２)まわりに巻きつけたときに生じる立ち上がり
部（２０）の端となるように決める。したがって、２つの層（１２０）は、膜Ｍ
のクラウン領域において、２つのケーブル層からなるクラウン補強材（１２）を
形成する。これらのケーブルは、各層部分において互いに平行であり、１つの層
から次の層に対して交差しており、赤道方向と６０°の角をなす。

【００１７】 このように形成した、容易に膨張できるクラウン補強材(１２)を、ゴム支持ス
トリップ（１４）の下に置く。このゴム支持ストリップは、したがって、形をな
した。そして、それは容易に拡張可能である、凹部（１４１）によって互いに分
離された截頭円錐形の浮き彫り要素（１４０）を備えている。これらの截頭円錐
形の「ブロック」は、ストリップ（１４）の表面上で円周方向の列をなし、軸線
方向に隣り合った２つのブロック列（１４０）の間には、円周方向ケーブルから
なるフーピングストリップ（１３１）が位置しており、これらのケーブルは、芳
香族ポリアミドからなり、３本の３３０テックスコードで形成してある。前記ケ
ーブルストリップは、１ケーブル当たり０〜１４５ｄａＮの破断荷重の力に対し
て比較的急な勾配を有する相対伸びの関数Ｆｃｍ＝ｆ（ε）としての層（ケーブ
ル方向に対して直角）の１ｃｍ当たりの引張力の曲線を有する。フーピング補強
材（１３）を形成し、ブロック（１４０）の列間の軸線方向間隔の数に等しい数
の、このように構成した３本の円周方向ケーブルからなるのすべてのストリップ
（１３１）は、膜Ｍのフーピング機能を保証する。このフーピングは、まず、遠
心力による力に対抗し、次に、圧力差ｐ₀−ｐ₁による力に対抗する。ここで、ｐ ₀ は、９．５×１０⁵Ｐａに等しい円環膜の膨張圧力であり、ｐ₁は、９．０×１ ０⁵Ｐａに等しいタイヤＰの圧力である。前記フーピング機能により、組立体の 通常の走行条件下、すなわち、当該タイヤについて推奨される荷重、圧力および
速度の条件下で、膜Ｍが、通常の走行条件下では事実上一定であり、タイヤＰの
荷重受け半径Ｒ_Eよりも小さい半径Ｒ_Mを維持することが可能になる。前記ストリ
ップ（１３１）は、劣化状態でもマイル数を大きく延ばすことができる。

【００１８】 各環状補強材要素(２)は、図示実施例では４つの巻回部が形成されるまで、３
３０テックスの３本のコードからなる芳香族ポリアミドのケーブルを巻くことに
よって形成される。タイヤに圧力損失があり、０．５×１０⁵Ｐａの初期圧力差 よりも大きい圧力差ｐ₀−ｐ′₁の場合に、環状要素(２)は、円周方向フーピング
ケーブルのストリップ（１３１）の破断後に僅かに破断し、層（１２０）からの
環状要素の分離（環状要素は接着防止製品で被覆してある）が円周方向で進み、
膜の完全な膨張を可能にする。

【００１９】 図１において、組立体Ｅは、取り付けリムＪおよび本発明の円環膜Ｍからなる
、実施例では寸法495/45-R-22.5のタイヤＰで形成してある。タイヤＰは、普通 の公知のタイヤであり、サイドウォールがトレッド（２１）の外部に半径方向に
結合してあり、内側に半径方向に２つのビード（２２）まで延びている。各ビー
ド（２２）は、少なくとも１つのビードワイヤ（２３）で補強され、このワイヤ
のまわりに半径方向カーカス補強材材（２４）が固定され、立ち上がり部（２５
）を形成する。前記カーカス補強材材（２４）は、クラウン内で半径方向にクラ
ウン補強材（２６）の下に置く。このクラウン補強材（２６）は金属製コードま
たはケーブルからなる少なくとも２つの層からなり、これらのコードまたはケー
ブルは、各層内において互いに平行であり、一方の層から次の層に対して交差し
ており、円周方向と、５°〜４５°であり得る角をなす。タイヤＰは、チューブ
レスタイヤであると言え、内部に、膨張ガスに対して不透過性のゴム混合層を包
含する。

【００２０】 支持膜Ｍのための環状補強材要素(２)は、法律的に有効な標準化規定で定義さ
れている通りに、タイヤＰを装着するリムＪのフランジの直径（１７．００×２
２．５と呼ぶ）に等しい値Ｄ_Rと、前記リムＪの公称直径である値Ｄ_Sとの間の内
径Ｄを有する。膜Ｍのサイドウォールに対する補強材層（１２０）の子午線長は
、前記層の膨らんだ状態における子午線輪郭が、直径Ｄ_Sと直径Ｄ_S＋２（Ｄ_R− Ｄ_S）の間の半径方向高さの帯域外で、タイヤの内側サイドウォール面と接触し てないように決める。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明による円環状支持膜をその作動リム上に取り付けたタイヤ内の
所定位置で示す概略図である。

【図２】 図２は、図１の膜の拡大図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クルーエ アラン フランス エフ−63270 サン モーリス サント マルゲリーテ リュー ド ラ シャペル （番地なし) (72)発明者 リヴァートン ルノー フランス エフ−63112 ブランザ リュ ー デュ クロ 489

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤＰのトレッド用の支持手段として用いられる補強ゴム
   からなる円環膜Ｍであり、前記タイヤＰおよびその取り付けリムＪ（公称直径Ｄ _S 、フランジ外径Ｄ_R）と共に転がり組立体を形成する円環膜であり、この転がり
   組立体が、タイヤＰに圧力損失があるときに転がることができ、タイヤの内腔の
   圧力ｐ₁よりも大きい圧力で膨らまされ、膨らんだ状態で、その推奨圧力で使用 されるときにタイヤの荷重受け半径Ｒ_Eよりも小さいクラウン半径Ｒ_Mを有し、前
   記膜Ｍが、そのクラウン（１）において、コードまたはケーブルからなる少なく
   とも２つの層（１２０）によって補強されており、前記コードまたはケーブルが
   、各層内で互いに平行でありかつ１つの層から別の層に交差しており、前記膜Ｍ
   の前記クラウン（１）が、さらに、コードまたはケーブルからなる少なくとも１
   つの層からなるフーピング補強材（１３）を包含し、この層のコードまたはケー
   ブルが、円周方向に向いており、タイヤＰが受ける最大遠心力による張力に抵抗
   することができる層１ｃｍあたりの破断荷重を有し、この破断荷重が、通常の走
   行中に存在する圧力差ｐ₀−ｐ₁により張力によって増大されるが、より大きい圧
   力差ｐ₀−ｐ₁では破断し、そのサイドウォール（１１）の各々が少なくとも１つ
   の層（１２０）によって補強されている円環膜において、子午線断面で見て、サ
   イドウォールにおける層（１２０）が、サイドウォールの各底部分において、環
   状の補強材要素(２)のまわりに巻きつけてあり、その内径が、Ｄ_Rに等しい値と 、Ｄ_Sに等しい値の間にあり、その構造および横寸法により、フーピング補強材 （１３）の破断後に破断することができ、初期圧力差ｐ₀−ｐ₁よりも大きい、圧
   力損失のあるタイヤの場合に存在する圧力差ｐ₀−ｐ′₁のときに、前記層（１２
   ０）が前記環状要素と一体とはならず、サイドウォール(１１)の各々の中に子午
   線長を有し、膨らんだ状態でのその子午線輪郭により、膜の外側サイドウォール
   面が、直径Ｄ_Sと直径Ｄ_S＋２（Ｄ_R−Ｄ_S）の間の半径方向高さの帯域の外側で内
   側サイドウォール面と接触しないようになっていることを特徴とする円環膜Ｍ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の膜Ｍにおいて、サイドウォール補強材層（
   １２０）が巻きつけられる補強材要素(２)の破断荷重が、膜Ｍで使用されるフー
   ピング補強材（１３）の１ｃｍ当たりの破断荷重の１．２倍から４倍であること
   を特徴とする膜Ｍ。
3. 【請求項３】 請求項１または２のうちいずれか１項に記載の膜Ｍにおいて
   、サイドウォール(１１)の補強材層（１２０）が半径方向のコードまたはケーブ
   ルで形成されることを特徴とする膜Ｍ。
4. 【請求項４】 請求項１または２のうちいずれか１項に記載の膜Ｍにおいて
   、サイドウォール(１１)の補強材層（１２０）が、円周方向とたとえば５０°〜
   ９０°であり得る角をなすコードまたはケーブルで形成されていることを特徴と
   する膜Ｍ。
5. 【請求項５】 請求項１または２のうちいずれか１項に記載の膜において、
   サイドウォール(１１)のクラウン補強材(１２)および補強材層（１２０）が、円
   周方向と５０°〜９０°であり得る角をなす斜めのコードまたはケーブルの同じ
   層（１２０）によって形成され、第１の層（１２０）の一端Ａが膜Ｍのショルダ
   のうちの１つのショルダの領域に位置し、他端Ｂが前記ショルダと反対側に位置
   する補強要素（２）まわりの立ち上がり部（２０）の端となり、第２つの層（１
   ２０）の一端Ａが膜の他方のショルダの領域に位置し、他端Ｂが他方の立ち上が
   り部の他端となることを特徴とする膜。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の膜において、環
   状の補強材要素(２)が、その上に芳香族ポリアミドのフィラメントを巻きつけて
   、組立体の回転軸線に対して実質的に直角である層セクションを形成することに
   よって形成されることを特徴とする膜。