JP2002500581A

JP2002500581A - ジオデシックプライを有するタイヤ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002500581A
Application number: JP50065099A
Authority: JP
Inventors: ケニスダイア，デイル; レイモンドブレイアー，ランドル; プラカッシュ，アミット
Original assignee: ザグッドイヤータイヤアンドラバーカンパニー
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2002-01-08
Also published as: EP0984866A1; KR20010013070A; DE69809227T2; EP0984866B1; AU6943398A; DE69809227D1; BR9809695A; KR100582331B1; MY126567A; WO1998054007A1

Abstract

(57)【要約】ジオデシックコード径路を有する少なくとも１プライを含むタイヤを造る技術を記載した製造方法及び製品が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】ジオデシックプライを有するタイヤ及びその製造方法技術分野本発明は空気入りタイヤに関し、特にジオデシックチューブレスタイヤ及びその製造方法に関する。技術の背景ジオデシックタイヤ（Geodesic Tire）とは、タイヤの表面においてプライコードの径路が測地線(geodesic line)をなすものである。１９６３年に著作権が得られた「空気入りタイヤ設計の基礎数学の著者ジョンエフパーデイは、グッドイヤータイヤアンドラバーカンパニーの開発部の主任数学者で、４５年間に亙って彼の人生をタイヤ設計の基礎をなす数学に捧げた。パーデイ氏の著作の第 IV章では、全主題としてジオデシックタイヤの原理を示している。著者は数学生として１９１７年に初めてジオデシックコード径路に興味を抱いたことを記している。ジオデシックタイヤについての実験が１９２４年頃最初に開始された。パーデイはジオデシックタイヤが多くの望ましい特徴を持っていると発表している。パーデイの本の８５ページを引用すれば、“従来のタイヤにおける、織物からゴムが剥離することになったり、タイヤが撓むときのせん断サイクルの間に、コードがその軸の周りの捻れによって織物疲労を生じることになる、せん断力が存在しないためにその耐久性は優れている。これら同じせん断力が存在しないことは、ジオデシックタイヤの稼動時の温度を従来のタイヤの温度よりも低下させる。タイヤビード付近における耐久性の改善は、コードがビードに近づく比較的小さい角度αからもたらされる。大きな駆動トルクや厳しいブレーキ作用がかかる多くのタイプのタイヤでは、有害なトルク捻れがタイヤのサイドウオールに現れる。これらは事実上ジオデシックタイヤには出現しない。主としてクラウン上の大きなコード角のために、ジオデシックタイヤは、同じ寸法の従来のタイヤと同じ膨張圧において、非常に柔らかい乗り心地が得られる。クラウン上の同じ大きなコード角は、タイヤの横方向の安定性をいくらか減じ、そして曲線を回るときに路面に対する横方向のスラストを発揮する能力を減じる。このことは、もし乗り心地の柔らかさが従来のタイヤに近づく点まで膨張圧を上昇させたとき、横方向の安定性およびコーナリング能力が、従来のタイヤと同じかそれより良いという事実がなければ、それ自体ジオデシックタイヤにとって厳しい得点となろう。ジオデシック径路は、設計のみが提供可能なタイヤの望ましい特性を提供する上で、将来への長いステップを表わしている。ジオデシックタイヤは、タイヤの使用者に大いに周知されてきたわけではない。その理由は、ジオデシックタイヤが、製造容易な従来のタイヤに要求される工程とは異なった工程を要求したからであり、そして、従来のタイヤが通常の目的には非常に満足すべき製品であるという事実による。タイヤのいまや稼動する条件の増え続ける範囲が、設計技術における新しい考え方を要求し、そして、従来のコードの径路によらないタイヤが、普通でない要求に合致するもっとも重要な将来へのステップの一つである。遺憾ながらジオデシックなる語は、公に最近までどんなジオデシックな外観を有しないタイヤに関しても誇示してきた。ジオデシックなる語は、数学的に精密な語であり、ジオデシック径路からほんの僅かに外れた径路又は曲面は、ジオデシックの長所を容易に失ってしまう。ジオデシック径路を手に入れることに失敗したタイヤは、往々にしてその失敗がタイヤ構造の簡単な機構の部分の幾らかと思われている。したがって、タイヤで与えられたジオデシック径路を得るためには、もし平らなプライのコードの径路が、パンタグラフ作用によって、張力の効果とともに、ジオデシック径路に変わる径路であるならば、製造する形状から型を成形するに当たって、従来の製造の実地に従うことが出来る。この理論の結果は常に、ρ．cosα＝常数，ρ_Ocosα_Oで、コードの張力がコードの全径路に亙って一様で、そして、膨張圧によるせん断応力がゼロであるという要求に完全に一致する、完全なジオデシック径路を有するタイヤであった。” パーデイは次に、実験的ジオデシックタイヤを製造する多数の試みを続けて記述した。この背景の技術の抜粋を述べる。 “初期のジオデシックタイヤ及びその後の実験用の幾つかは、平らなプライのなかの必要なコードの径路の形状の型板に沿って、コード又はコードのグループを置くことによって作られた。その結果生まれたタイヤは、実験では極めて満足できるものであった。多数の機械が特許の対象となり、完成タイヤからそれほど形が異なることなく、コアの上に連続したコードの巻き取りが行われる。同じ機械は、製造ドラムの上のジオデシック径路に、連続したコードを巻き取ることができる。コードをコアに供給するガイドの動きとコアの回転とが同時であれば、コードをどの所定径路にも置くことが可能である。この工程における困難性は、二つの主な理由から生じる。連続したコードを組立形の上を行ったり来たりして巻き取ることは、コードの径路がビード円と接する線に沿ってビードに近付くか、又は、ビード円におけるコードの角度がゼロより大きいならば、巻き取り機構の方向の鋭い反転を必要とする。両方の場合とも、タイヤの満足の行く成形と硬化に必要な、コードの張力を得ることが非常に困難である。連続したコードの巻き取りはまた、ビードの領域において連続した巻き付けによる重なりを含む。このことは、張力制御がうまく行かず、かつ法外に大きいビードとなるという問題を付加することになる。代案は、ビード円の半径よりも小さい半径の円に巻き付けを続け、次に、ビードの周りのプライの折り返しを許容する或るρでコードを切断することである。しかしこの最後の方法は経済的ではない。次に従来と異なるコード径路の計画の線において、織物のプライが使われた機械の形式は、従来の方法で準備された織物のプライが使用される、各プライのコードは真っ直ぐで平行な径路のなかに横たわり、角βは、タイヤのなかでジオデシック径路プライとなるプライの中央線における所要のβであるようなものである。プライの端縁は、形を形成し、そして最初ドラムを離れるプライを保持する軸と、同一軸上で回転するリングによってつかまれる。ローラが、プライの中央線から始まって、プライを製造する形の上にプライを圧して、プライの中央線から端縁に向かって動くとき、プライの端縁をつかんだリングは、ドラムの回転とは無関係に互いに回転し、ローラがプライを製造する形の上に圧するとき、所定の方法で連続的にコード角を変更し、その結果として、ドラム面上の径路のプライ層のコードは、成形タイヤにおいてジオデシックプライとなる。そのような手順は勿論、ジオデシック径路タイヤに限定するものでなく、上述した組立てドラムとサイドリングの所定の回転とによって、ドラム上にどんな望ましい径路でも作ることが出来る。” コードは、それ自身の作用で、その周りのゴムの弾性率によって張力が一様になるように、その位置を調節することを制限されており、そして、コードを最短径路に動かすのに適当な張力は、増加量を考慮してみると同じ張力ではない。したがっていくらよくみても、コードが引き受けた不規則な径路と、終点間のジオデシック径路との間に非常に大きな相違がある。長年にわたり繰り返された実験は、常に同じ不満足な結果であった。いま、タイヤのプライが、成形工程の間はプライの間に非常に滑りやすい媒質を残すが、完成タイヤのプライの間に満足な接着を許容するために、硬化の間において吸収される、ある種の化合物で潤滑されると考える。コード角、コード長さ、及び滑りやすいプライ表面上のタイヤコードを調節して、ジオデシック径路を形成するために最も好都合な放射角Ψの条件を計算した後で、ジオデシック径路を形成するために幾つかの試みが行われた。使用された潤滑材は、最初大まかな量のステアラート亜鉛又はステアリン酸であった。より滑りやすい表面のためには、ひまし油が使用された。レーヨンとナイロンの両者のコードが、幾つかの実験に使用された。成功のために最も好ましい条件は、次のようなものであった。ジオデシック径路がタイヤに選択され、径路の長さとコード径路に対する放射角が計算された。組立てドラム上で同じ放射角Ψ及びタイヤにおける長さと異なるコード径路の長さに対するために、コアから型へ形成する際に、合理的に大きな張力を許容する量によってだけ、組立てドラムの幅とプライのバイアス角とが決定された。プライの中のコードに無理にタイヤの中のジオデシック径路を探し求めさせるためのこれら理想的条件の下で、多数の実験の中の一つも、ジオデシック径路に少しも到達しなかった。トレッドの中央において、得られた径路とジオデシック径路との間に、２０°のオーダーの差異があった。ビードにおいては、差異は１５°のオーダーであった。さらに得られた経路は、時により、またプライ間において不規則でかつ管理不能であった。何故にコードがそのようになるのかという完全に理論的な理由さえも無く、むりやりの事実は、実験に次ぐ実験によってそれが真実であると証明することである。” 新しい発想を有する発明者は、彼等の発明に関してこのような豊富な背景情報を有することはめったに無い。パーデイは、ジオデシックタイヤの理論的及び実際的価値の両者を説明していろ。その様なジオデシックタイヤを達成する簡単な方法は、製品を複製することが出来ないために、伝えられるところでは、初めは失敗した山である、と彼は続けて説明している。イタリヤ人の発明家、ルイギイマイオッチは、米国特許３，０６２，２５８の中で、中央ジオデシック配列のプライコードと、ビード及びコードがほぼ交差した構造を形成するサイドウオールを含む二つの側面部分を有するタイヤを開示している。パーデイにとっては、このハイブリッドタイヤは“ジオデシック”なる語を誤って用いた多くの中の一つであったに違いない。それにも拘らずマイオッチは、ジオデシックタイヤとしてのその様な純理論的タイヤを製造する複雑さを洞察することに貢献した。ここに述べた本発明は、繰り返して造ることができ、試験の結果はビードコアの近くからサイドウオールを通ってクラウンを横切って反対側のビードコアまでのジオデシックプライコード経路の矛盾のない模倣を達成できることを示した。本発明による一つの実施例において、実験的レースタイヤが、毎時２３９マイルで２時間以上の耐久テストに耐えたものが製造され、そのタイヤは、従来技術による試験基準タイヤよりも軽量で十分により耐久性があった。発明の概要ジオデシックタイヤを製造する方法は、タイヤ組立てドラム上へプライを円筒形に形成し、そのプライをコードで補強し、そのコードは平行にかつ一定のバイアス角度θで配設される工程と、プライの上に固定巨離（ｌ）で離隔された一対のビードコアを配置し、各ビードコアは製造ドラムの軸と一致する軸を有し、この様にして円筒状のカーカスを形成する工程と、少なくとも一つのビード部、好ましくは両方のビード部が、対向するビード部に関して移動する間に、カーカス小組立品を膨張させて、各プライコードの中のせん断張力を減少させ、ビードコアの間にその結果生じたコード経路は、ほぼジオデシック径路である工程と、プライ端を、半径方向外側位置に向かって、部分的に膨張したカーカスにはり付け、二つ又はそれ以上のベルト強化層をカーカスの上に、少なくとも部分的にプライ端を覆うように配置する工程とを有している。この方法は、さらに、ビードコアの位置に隣接するプライの上に、コードで補強された一片を配置するか又は付着する工程を含み、その一片は、プライコードより大きい抗張力を備えたコードを有し、そして一片のコードがθより小さい角度βで配設されており、結果として生れたタイヤは、ジオデシック経路に近似したプライ径路を有し、ビードとビードの間において、ρcosθはほぼ定数に等しい。好適な実施例のタイヤは、マイオッチ等の従来技術のタイヤよりも、ビード区域において低い角度を保証するコードで補強された一片を有している。さらに、タイヤが６５％より小さい縦横比を有する低断面タイヤであるという事実は、以前に試みられた従来技術のタイヤよりも、コード角がジオデシック径路に実質的にさらに接近していることになる。図面の簡単な説明図１は、タイヤの成形されたジオデシックプライにおける代表的コード経路の一例である。図２は、本発明の第１実施例のタイヤ１０の断面図である。図３は、本発明の第２実施例のタイヤ１００の、タイヤのビード区域におけるコードで補強された一片を示す断面図である。図４は、本発明の第３の実施例のタイヤ１１０の、ランフラットカーカス(run flat carcass)を示す断面図である。図５Ａ−５Ｄは、本発明による好適な組立て方法による種々の組立工程における、タイヤカーカスの斜視図である。発明の詳細な説明図１を参照して、ジオデシックコード径路は、次第に変化してゆく角度方位を有している。タイヤの中央区域においては、コードはほぼ放射状が或いは少なくともそれに近い。コードがショルダ区域を越えて伸びるとき、角度は著しく増加するバイアス角をなして、コードの方向は幾らか更に円周方向となる。観察者が容易に認め得るように、方向はほぼ等しいが、一方のショルダー区域では他方のショルダー区域に対して反対になる。２２°に配設されたベルトコードに当接するプライの純正ラジアルか又は９０°のコード径路と異なり、このことは、直観的にプライと制限ベルト層との間のコード角の変化を生じさせ、ジオデシックコードは約５０°から８５°で僅かにバイアスされる。タイヤ技術者はタイヤの接触区画すなわち接地跡の形状を、摩耗に対して最適にするという目標を持っている。縦横比が７０％、好ましくは６５％かそれ以下の低縦横比タイヤにおいて、技術者は、方形、すなわち前縁と後縁とを進行方向に対して出来るだけ直角に近く造ることの利点を見出している。ショルダー区域においては接触区画は常に曲っている。ジオデシックコード経路は、その傾斜を、バイアス角を増加させて変更することにより、従来のバイアス又はラジアルタイヤと同様の局部的せん断応力を生じることなしに、接地跡に進入させそして離脱させることが可能なように思われる。これらの特徴は必ずしも明瞭に或いはすべて理解されるものではないが、ベルト端の下の場所における曲げによる高い応力が、プライからベルトを局部的な剥離に導くものと信じられている。ジオデシックタイヤは、この現象を非常に減少させるように思われる。コードプライの経路がサイドウオールに沿ってビードコアの方に続くにつれてバイアス角は増加するので、このことはタイヤ設計者にとって好機と問題点の両方を引き起こす。１プライのジオデシックタイヤにおいて、第１のサイドウオール上のプライコードは第２のサイドウオールに対して反対方向を向いている。この非対称性は、補われなければならない。従来技術における解決策は、多層プライを使用することであり、又はマイオッチ等が教えるように、各サイドウオールに沿ってベルトの下へ延びる外被の折返しが使用された。マイオッチ等の研究方法の第１の欠点は、組立工程の中で、未硬化のカーカスを膨張させる前に折り返し部分が完成することであった。このことは、サイドウオールの中で、プライと折返しコードが単にバイアス角をなすだけのことを意味する。その区域においては、タイヤのジオデシック効果は存在しなかった。このことは、折返しがコード角をなしてロックする傾向があるから、ショルダー区域がまさにバイアス角をなしていたということを、十分論証出来ることを意味している。ここに述べた本発明は、更にほぼジオデシックコードが達成されることを保証する二つの独特な方法でこの問題を解決している。此の結果を達成する最も好適な方法が、図５Ａ−５Ｄに示されている。図５Ｂに示すように、初めにバイアスプライ３０が組立てドラム５に初めに円筒状にとじ付けられる。次にビードコア２６がプライ３０の両端３３上を滑らせてはめられる。ビード２６の間隔が、図５Ｃに示すように、コード長さＬを定める。次に第１のビードコア２６とプライ３０が、初めの位置から第２の位置へ、製造ドラム端５Ａ、５Ｂの一つ又は両方を回転することによって移動させられ、第２の位置は、正しい測地線が占めるビード２６の位置において、最終の径路の交点にほぼ等しい。図５Ｄに示すように、組立てドラムの空気袋６が膨らませられるのにつれて、ビードコア２６及びプライ３０の回転は、カーカスが製造ドラムの空気袋によって環状体に形成されるときの、丁度直前か又は同時に達成されるべきである。一旦これが達成されたならば、折り返し端３３は、図５Ｅと５Ｆに示すように、膨らませたカーカスにとじ付けられる。次にベルト層５０、５１が、さらに図５Ｇに示すように、クラウンエリアのカーカスに取りつけられる。折り返し端３３及びベルト層５０、５１は、プライ３０に縫い付けられたとき、好ましいジオデシック径路に固定されたプライコード経路を保持するのを当然に助ける。図２に、タイヤ１０の好適な実施例の部分断面を示す。タイヤは公称のリム直径ＮＲＤ及び断面高さＳＨを有し、最大断面幅が半径方向位置Ｌに示されている。タイヤ１０は、エラストマーのトレッド１２と、一対の側方トレッド端１４と、トレッド幅ＴＷを画定する側方トレッド端の間の距離とを有している。図示するように、トレッドの半径方向内側には、オーバーレイ５９と、ベルト補強構造３６があり、ベルト構造３６は２枚の層５０、５１を有している。タイヤ１０はカーカス２０を有している。カーカスは、ビードコア２６から反対側のビードコア２６まで延びて各ビードコア２６を包み、そしてベルト５０、５１の下の折り返し端３１まで半径方向外側に延びている。空気不透過性ライナー３５が、プライ３０の半径方向内側で、かつ隣接している。エラストマーのサイドウオール３２が、図に示すように、プライの折り返し３３を覆っている。トウを保護する布片２９と硬質ゴムのチェーファ（chaffer）６０がさらに図示されている。図示するように、ビードコアは平らなベース２７から延びるビード高さＢＨを有している。タイヤ１０は図示するように、ビードコア２６の間に、上述した方法によって達成されたほぼジオデシック径路方向に配設されたプライコード３１を有している。図３には、ジオデシック径路にならった代りの方法による第２の実施例を示す。組立てドラム上でこのタイヤのカーカスを構成するには、コード角が５０°から８５°の範囲、好ましくは７０°から８０°のコード角を有するグリーンバイアスプライ即ち未硬化のバイアスプライ３０を円筒形に形成し、一対のビード２６のそれぞれの場所に、約４５°に配設された平行なコード７１を有し、かつプライコードの抗張力よりも大きい抗張力を有するコードで補強された小片７０を張りつける。その小片の幅は、好ましくは少なくともプライの側端の上、二つのビードコード２６の間に位置するプライの区域に、タイヤ断面高さの２５％と５０％の間の距離に十分に延びている。各小片７０の方向は、ビードの各区域において、プライコード３１に関し同じように方向づけられている。この場合、折り返し３３が達成されるのは、上述したように、カーカス２０が膨張している間に行われる。代案として、折り返し３３を膨張の前に行うこともできる。このことは従来の技術で述べた幾つかの問題を引きおこすが、小さい角度のコードの補強７０は、トレッド区域１２から伝達される張力を取り入れて、バイアスコード３１より高い抗張力と低い伸び率とによって、此の力を吸収する。このことは、ビード区域におけるジオデシック輪郭に対し、幾らか妥協した階段状コード角の接近をつくり出すが、それにも拘わらずビード２６付近のコードの角度４５°を達成して、従来の技術の試みを超えて、構造の角度方向を効果的に小さくする。バイアスプライ３０の折り返し端３３は、図示するように、ベルト端の下になるように、外側に延びている。代わりに、折返し端３３は、ビードコア２６のより近い区域において、一般的にはタイヤ断面高さの約２５％のところで切りとることができる。通常“封筒折返し”といわれる高い折返し端３３は、非常に高速性能が要求される場合に効果的である。コード補強小片７０を有するジオデシックプライ３０を用いる試験タイヤが実施された。プライ３０はナイロンコード３１で造られ、補強小片７０のコード７１はアラミドで造られた。ベルト５０、５１はアラミドコードから成る層であった。ナイロンのオーバーレイ５９がベルト層５０、５１の半径方向外側に配列された。タイヤは、エラストマーのアペックス又は硬質ゴム製のビードフィラー４８を有し、ビードコア２６は、スチールモノフィラメントワイヤを使用した６× ６のストラップビードであった。試験車両は本発明によって造られた４本のタイヤが取付けられ、そのタイヤは６５％以下の縦横比を有していた。これに適用された従来技術によるタイヤは、２枚のバイアスプライを有しており、その結果、本発明によるタイヤと同寸法のタイヤに比較したとき、重量上の不利益を被っている。コード角７７°の未硬化プライと４５°の未硬化補強小片を有するプライで造った試験タイヤは、硬化後、赤道中心面において８２°から８４°のプライコード角を有し、ベルト端においてはプライコード経路は約６７°で、そしてビードでは約６５°であり、プライ折返しではコード角６７°となった。コード補強小片７０は、硬化後５３°のコード角となった。タイヤの一方の側におけるコード角は、似たような区域においては似かよっているが、反対側では反転される。これらの試験タイヤは、プライ３０とビード２６の回転を経験するが、折返しについてはグリーンカーカスを膨らませる前に取り付けられる。これは低いサイドウオールに沿う正しいジオデシック径路を維持するという能力を制限するが、プライコード３１より高い抗張力のコード７１を使用したコード補強小片７０を使用することが、プライコード３１と補強小片のコード７１との両者を、この望ましいジオデシックコード径路に非常に近い過渡的角度配置へと引きつける。低縦横比タイヤは、初期の先行バイアスタイヤと比較するとき、比較的短いサイドウオール３２を有しているので、コード径路の有利な特徴は部分的に達成される。このことは、ジオデシックコード径路が約４５°の角度方位を有する径路に沿う場所におけるビードとの交点において、効果的に切りとられることを意味する。この場所は、高縦横比のジオデシック形状タイヤで見られるものとは異なり、より高い横方向安定性を有し、したがって、優れた乗り心地のタイヤとして高く評価されるラジアルタイヤによく似た乗り心地を有している。この型式のタイヤカーカスを製造する上述した方法は、把握するのに簡単のように見えるが、ビードコード間の有効コード長に対する注意深い考慮が必要な一つのエリアが、型の形及びジオデシック径路をとるために必要なコード長さに対する考慮とともに、予測されなければならない。プライ３０の中でのバイアス角の使用は、コード３１の長さをビードコア２６の間の距離より長くすることを可能とする。さらに、バイアス角はサイドウオールのコード径路に近づく傾向があるので、ビード２６とプライとが角度運動で最適のコード径路を達成するために動くとき、動きに対する抵抗は非常に小さい。エラストマーのプライコーティングは、組立て工程において、グリーンのすなわち未硬化のカーカスが膨張するのにつれて、単に適合するだけである。上述の試験タイヤを最初に製造するとき、少なくとも発明者の１人は、コード径路の著しく引き伸ばされた“Ｓ”形のコード径路は、特にショルダー区域における径路が、ラジアルプライ曲線から偏倚している点において誤りであると感じた。カーカスの頂部を横切る“Ｓ”字に曲った径路を、より半径方向に減らそうとする試みの結果は、より悪い性能をもたらした。曲線をさらにジオデシック径路に自然にそらせば、優れた耐久性能が得られた。製造されるタイヤを所望のジオデシック輪郭とすることは、高速走行又はランフラット使用に理想的に適合した、非常に低温走行低ヒステリシスのタイヤを達成する。この点を念頭において発明者は、この様なタイヤが例えば商用トラック、航空機、農場と軽トラック、及び乗用車タイヤの様な広範囲に適用されることを期待した。従来技術によるラジアルプライタイヤが使用されているどの適用分野においても、ジオデシックコード径路に変えられた１層のバイアスプライは、性能が優秀であった。図４には、これまで記述した本発明によって製造された、優れた性能をもつ一例のランフラットタイヤ１０を示す。一つ、好ましくは二つのサイドウオールインサート４２が各サイドウオール２０の中に挿入され得る。もしインサート４２が、コードの無い単なるエラストマー材料で造られるならば、コード径路の容易な動きを最も良く達成できる。その様なタイヤは、ショルダー区域において勿論より低温で走行でき、また従来のラジアルプライタイプのランフラットタイヤよりも、より少ない部品を使用したランフラットタイヤ１０を製造することを可能とする。ジオデシックタイヤのプライ径路が、バイアスタイヤ又はラジアルプライと較べて独特のものであるが、クラウン区域で測定したとき、そのコード径路は、６５°から９０°の範囲の角度を有するラジアルと広く称される部類に入る。興味あることに、低縦横比ジオデシックタイヤは、ラジアルタイヤの性能を高めることができる非常に独特のタイヤ形状である。最近米国特許出願第０８／８６５，４９０号に、独占権を持つランフラットタイヤの使用が開示されており、ここに参考として取り入れられている。その出願がラジアルプライの使用を教示してるが、ここに記述した新規な方法を使用してジオデシックカーカスへ変換することは、基本的に非常に適切なことである。試験タイヤがナイロンプライを使用して開示されているが、レーヨン、ポリエステル、又は他の何れの合成コード材料も使用できることがわかる。さらにスチールコード、特に高抗張力の細い径のフイラメントがある用途に使用可能である。ベルト層５０、５１は、鋼、繊維ガラス、ナイロン、レーヨン、ＰＥＮ又は他のどのようなコード材料でも使用可能である。同様にオーバーレイ５９は、ナイロン、アラミド、レーヨン又は他のどのような材料でも、その目的のために一般に使用可能でもある。コード補強小片７０の場合、このような追加の補強を用いることが望ましい場合の適用には、抗張力がプライコード３１の抗張力より少なくとも１０％大きい抗張力を有するコード７１を有すべきである。これらの場合、補強小片７０の中のコード７１は、荷重負担を主に受け持つ。図３に示すように、小片のコード７１は、より小さい角度において、隣接プライと同じ方向に方向づけられている。代わりに、プライ３０に隣接する小片７０は、プライ３０に関して同じ方向である小片７０の折返し部分を、反対向きに向けることができる。その場合、荷重負担の移行部分は、力がサイドウオール３２の下方へ伝達されるにつれて、補強小片７０の折返し部分に沿って力の線をたどる傾向がある。第３の可能な組合わせは、各ビードコア２６上の小片７０をお互いに平行に保つことである。この場合、ジオデシックプライ径路は、一つのビード２６上の小片７０に平行で、対向するビード２６に近い小片７０に関して反対向きである。これら三つの総ての処理方法は、一部には、ビード２６に近いカーカスの一般的に高い堅さと剛性とに基づいて、実行可能であると信じられている。この様にして、補強が取り付けられたジオデシックプライ３０よりも、４５°の角度関係により近い限り、この区域が柔軟性に欠けることが、補強がどの方位をとるかに対する敏感さを少なくしている。上述しそしてクレームしたような本発明の方法の範囲及び製造用装置から離れることなしに、多くの変更及び材料を代用し得ることは、当業者によって認められるであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年５月６日（１９９９．５．６）【補正内容】明細書ジオデシックプライを有するタイヤ及びその製造方法技術分野本発明は空気入りタイヤに関し、特にジオデシックチューブレスタイヤ及びその製造方法に関する。技術の背景ジオデシックタイヤ（Geodesic Tire）とは、タイヤの表面においてプライコードの径路が測地線(geodesic line)をなすものである。１９６３年に著作権が得られた「空気入りタイヤ設計の基礎数学の著者ジョンエフパーデイは、グッドイヤータイヤアンドラバーカンパニーの開発部の主任数学者で、４５年間に亙って彼の人生をタイヤ設計の基礎をなす数学に捧げた。パーデイ氏の著作の第 IV章では、全主題としてジオデシックタイヤの原理を示している。著者は数学生として１９１７年に初めてジオデシックコード径路に興味を抱いたことを記している。ジオデシックタイヤについての実験が１９２４年頃最初に開始された。パーデイはジオデシックタイヤが多くの望ましい特徴を持っていると発表している。パーデイの本の８５ページを引用すれば、“従来のタイヤにおける、織物からゴムが剥離することになったり、タイヤが撓むときのせん断サイクルの間に、コードがその軸の周りの捻れによって織物疲労を生じることになる、せん断力が存在しないためにその耐久性は優れている。これら同じせん断力が存在しないことは、ジオデシックタイヤの稼動時の温度を従来のタイヤの温度よりも低下させる。タイヤビード付近における耐久性の改善は、コードがビードに近づく比較的小さい角度αからもたらされる。大きな駆動トルクや厳しいブレーキ作用がかかる多くのタイプのタイヤでは、有害なトルク捻れがタイヤのサイドウオールに現れる。これらは事実上ジオデシックタイヤには出現しない。主としてクラウン上の大きなコード角のために、ジオデシックタイヤは、同じ寸法の従来のタイヤと同じ膨張圧において、非常に柔らかい乗り心地が得られる。クラウン上の同じ大きなコード角は、タイヤの横方向の安定性をいくらが減じ、そして曲線を回るときに路面に対する横方向のスラストを発揮する能力を減じる。このことは、もし乗り心地の柔らかさが従来のタイヤに近づく点まで膨張圧を上昇させたとき、横方向の安定性およびコーナリング能力が、従来のタイヤと同じかそれより良いという事実がなければ、それ自体ジオデシックタイヤにとって厳しい得点となろう。ジオデシック径路は、設計のみが提供可能なタイヤの望ましい特性を提供する上で、将来への長いステップを表わしている。ジオデシックタイヤは、タイヤの使用者に大いに周知されてきたわけではない。その理由は、ジオデシックタイヤが、製造容易な従来のタイヤに要求される工程とは異なった工程を要求したからであり、そして、従来のタイヤが通常の目的には非常に満足すべき製品であるという事実による。タイヤのいまや稼動する条件の増え続ける範囲が、設計技術における新しい考え方を要求し、そして、従来のコードの径路によらないタイヤが、普通でない要求に合致するもっとも重要な将来へのステップの一つである。遺憾ながらジオデシックなる語は、公に最近までどんなジオデシックな外観を有しないタイヤに関しても誇示してきた。ジオデシックなる語は、数学的に精密な語であり、ジオデシック径路からほんの僅かに外れた径路又は曲面は、ジオデシックの長所を容易に失ってしまう。ジオデシック径路を手に入れることに失敗したタイヤは、往々にしてその失敗がタイヤ構造の簡単な機構の部分の幾らかと思われている。したがって、タイヤで与えられたジオデシック径路を得るためには、もし平らなプライのコードの径路が、パンタグラフ作用によって、張力の効果とともに、ジオデシック径路に変わる径路であるならば、製造する形状から型を成形するに当たって、従来の製造の実地に従うことが出来る。この理論の結果は常に、ρ．cosα＝常数，ρ_Ocosα_Oで、コードの張力がコードの全径路に亙って一様で、そして、膨張圧によるせん断応力がゼロであるという要求に完全に一致する、完全なジオデシック径路を有するタイヤであった。” パーデイは次に、実験的ジオデシックタイヤを製造する多数の試みを続けて記述した。この背景の技術の抜粋を第９１ページから述べる。 “初期のジオデシックタイヤ及びその後の実験用の幾つかは、平らなプライのなかの必要なコードの径路の形状の型板に沿って、コード又はコードのグループを置くことによって作られた。その結果生まれたタイヤは、実験では極めて満足できるものであった。多数の機械が特許の対象となり、完成タイヤからそれほど形が異なることなく、コアの上に連続したコードの巻き取りが行われる。同じ機械は、製造ドラムの上のジオデシック径路に、連続したコードを巻き取ることができる。コードをコアに供給するガイドの動きとコアの回転とが同時であれば、コードをどの所定径路にも置くことが可能である。この工程における困難性は、二つの主な理由から生じる。連続したコードを組立形の上を行ったり来たりして巻き取ることは、コードの径路がビード円と接する線に沿ってビードに近付くか、又は、ビード円におけるコードの角度がゼロより大きいならば、巻き取り機構の方向の鋭い反転を必要とする。両方の場合とも、タイヤの満足の行く成形と硬化に必要な、コードの張力を得ることが非常に困難である。連続したコードの巻き取りはまた、ビードの領域において連続した巻き付けによる重なりを含む。このことは、張力制御がうまく行かず、かつ法外に大きいビードとなるという問題を付加することになる。代案は、ビード円の半径よりも小さい半径の円に巻き付けを続け、次に、ビードの周りのプライの折り返しを許容する或るρでコードを切断することである。しかしこの最後の方法は経済的ではない。次に従来と異なるコード径路の計画の線において、織物のプライが使われた機械の形式は、従来の方法で準備された織物のプライが使用される、各プライのコードは真っ直ぐで平行な径路のなかに横たわり、角βは、タイヤのなかでジオデシック径路プライとなるプライの中央線における所要のβであるようなものである。プライの端縁は、形を形成し、そして最初ドラムを離れるプライを保持する軸と、同一軸上で回転するリングによってつかまれる。ローラが、プライの中央線から始まって、プライを製造する形の上にプライを圧して、プライの中央線から端縁に向かって動くとき、プライの端縁をつかんだリングは、ドラムの回転とは無関係に互いに回転し、ローラがプライを製造する形の上に圧するとき、所定の方法で連続的にコード角を変更し、その結果として、ドラム面上の径路のプライ層のコードは、成形タイヤにおいてジオデシックプライとなる。そのような手順は勿論、ジオデシック径路タイヤに限定するものでなく、上述した組立てドラムとサイドリングの所定の回転とによって、ドラム上にどんな望ましい径路でも作ることが出来る。” コードは、それ自身の作用で、その周りのゴムの弾性率によって張力が一様になるように、その位置を調節することを制限されており、そして、コードを最短径路に動かすのに適当な張力は、増加量を考慮してみると同じ張力ではない。したがっていくらよくみても、コードが引き受けた不規則な径路と、終点間のジオデシック径路との間に非常に大きな相違がある。長年にわたり繰り返された実験は、常に同じ不満足な結果であった。いま、タイヤのプライが、成形工程の間はプライの間に非常に滑りやすい媒質を残すが、完成タイヤのプライの間に満足な接着を許容するために、硬化の間において吸収される、ある種の化合物で潤滑されると考える。コード角、コード長さ、及び滑りやすいプライ表面上のタイヤコードを調節して、ジオデシック径路を形成するために最も好都合な放射角Ψの条件を計算した後で、ジオデシック径路を形成するために幾つかの試みが行われた。使用された潤滑材は、最初大まかな量のステアラート亜鉛又はステアリン酸であった。より滑りやすい表面のためには、ひまし油が使用された。レーヨンとナイロンの両者のコードが、幾つかの実験に使用された。成功のために最も好ましい条件は、次のようなものであった。ジオデシック径路がタイヤに選択され、径路の長さとコード径路に対する放射角が計算された。組立てドラム上で同じ放射角Ψ及びタイヤにおける長さと異なるコード径路の長さに対するために、コアから型へ形成する際に、合理的に大きな張力を許容する量によってだけ、組立てドラムの幅とプライのバイアス角とが決定された。パーディは、９５ページにおいて続けて述べている。“プライの中のコードに無理にタイヤの中のジオデシック径路を探し求めさせるためのこれら理想的条件の下で、多数の実験の中の一つも、ジオデシック径路に少しも到達しなかった。トレッドの中央において、得られた径路とジオデシック径路との間に、２０°のオーダーの差異があった。ビードにおいては、差異は１５°のオーダーであった。さらに得られた経路は、時により、またプライ間において不規則でかつ管理不能であった。何故にコードがそのようになるのがという完全に理論的な理由さえも無く、むりやりの事実は、実験に次ぐ実験によってそれが真実であると証明することである。” 新しい発想を有する発明者は、彼等の発明に関してこのような豊富な背景情報を有することはめったに無い。パーデイは、ジオデシックタイヤの理論的及び実際的価値の両者を説明している。その様なジオデシックタイヤを達成する簡単な方法は、製品を複製することが出来ないために、伝えられるところでは、初めは失敗した由である、と彼は続けて説明している。イタリヤ人の発明家、ルイギイマイオッチは、米国特許３，０６２，２５８の中で、中央ジオデシック配列のプライコードと、ビード及びコードがほぼ交差した構造を形成するサイドウオールを含む二つの側面部分を有するタイヤを開示している。パーデイにとっては、このハイブリッドタイヤは“ジオデシック”なる語を誤って用いた多くの中の一つであったに違いない。それにも拘らずマイオッチは、ジオデシックタイヤとしてのその様な純理論的タイヤを製造する複雑さを洞察することに貢献した。ここに述べた本発明は、繰り返して造ることができ、試験の結果はビードコアの近くからサイドウオールを通ってクラウンを横切って反対側のビードコアまでのジオデシックプライコード経路の矛盾のない模倣を達成できることを示した。本発明による一つの実施例において、実験的タイヤが、毎時２３９マイルで２時間以上の耐久テストに耐えたものが製造され、そのタイヤは、従来技術による試験基準タイヤよりも軽量で十分により耐久性があった。発明の概要ジオデシックタイヤ１０を製造する方法は、タイヤ組立てドラム５上へプライ３０を円筒形に形成し、そのプライ３０をコード３１で補強し、そのコード３１は平行にかつ一定のバイアス角度θで配設される工程と、プライ３０の上に固定巨離（ｌ）で離隔された一対のビードコア２６を配置し、各ビードコアは製造ドラムの軸と一致する軸を有し、この様にして円筒状のカーカス小組立品２０を形成する工程と、少なくとも一つのビード部、好ましくは両方のビード部が、対向するビード部に関して移動する間に、カーカス小組立品２０を膨張させて、各プライコード３１の中のせん断張力を減少させ、ビードコア２６の間にその結果生じたコード経路は、ほぼジオデシック径路である工程と、プライ端３３を、半径方向外側位置に向かって、部分的に膨張したカーカス２０にはり付け、二つ又はそれ以上のベルト強化層５０、５１をカーカス２０の上に、少なくとも部分的にプライ端３３を覆うように配置する工程とを有している。この方法は、さらに、ビードコア２６の位置に隣接するプライ３０の上に、コードで補強された一片７０を配置するか又は付着する工程を含み、その一片７０は、プライコード３１より大きい抗張力を備えたコード７１を有し、そして一片７０のコード７１がθより小さい角度βで配設されており、結果として生れたタイヤ１０は、ジオデシック経路に近似したプライ径路を有し、ビード２６とビード２６の間において、ρcosθはほぼ定数に等しい。好適な実施例のタイヤ１０は、マイオッチ等の従来技術のタイヤよりも、ビード区域において低い角度を保証するコードで補強された一片７０を有している。さらに、タイヤ１０が６５％より小さい縦横比を有する低断面タイヤであるという事実は、以前に試みられた従来技術のタイヤよりも、コード角がジオデシック径路に実質的にさらに接近していることになる。図面の簡単な説明図１は、タイヤの成形されたジオデシックプライにおける代表的コード経路の一例である。図２は、本発明の第１実施例のタイヤ１０の断面図である。図３は、本発明の第２実施例のタイヤ１００の、タイヤのビード区域におけるコードで補強された一片を示す断面図である。図４は、本発明の第３の実施例のタイヤ１１０の、ランフラットカーカス(run flat carcass)を示す断面図である。図５Ａ−５Ｄは、本発明による好適な組立て方法による種々の組立工程における、タイヤカーカスの斜視図である。発明の詳細な説明図１を参照して、ジオデシックコード径路は、次第に変化してゆく角度方位を有している。タイヤの中央区域においては、コードはほぼ放射状か或いは少なくともそれに近い。コードがショルダ区域を越えて伸びるとき、角度は著しく増加するバイアス角をなして、コードの方向は幾らか更に円周方向となる。観察者が容易に認め得るように、方向はほぼ等しいが、一方のショルダー区域では他方のショルダー区域に対して反対になる。２２°に配設されたベルトコードに当接するプライの純正ラジアルか又は９０°のコード径路と異なり、このことは、直観的にプライと制限ベルト層との間のコード角の変化を生じさせ、ジオデシックコードは約５０°から８５°で僅かにバイアスされる。タイヤ技術者はタイヤの接触区画すなわち接地跡の形状を、摩耗に対して最適にするという目標を持っている。縦横比が７０％、好ましくは６５％がそれ以下の低縦横比タイヤにおいて、技術者は、方形、すなわち前縁と後縁とを進行方向に対して出来るだけ直角に近く造ることの利点を見出している。ショルダー区域においては接触区画は常に曲っている。ジオデシックコード経路は、その傾斜を、バイアス角を増加させて変更することにより、従来のバイアス又はラジアルタイヤと同様の局部的せん断応力を生じることなしに、接地跡に進入させそして離脱させることが可能なように思われる。これらの特徴は必ずしも明瞭に或いはすべて理解されるものではないが、ベルト端の下の場所における曲げによる高い応力が、プライからベルトを局部的な剥離に導くものと信じられている。ジオデシックタイヤは、この現象を非常に減少させるように思われる。コードプライの経路がサイドウオールに沿ってビードコアの方に続くにつれてバイアス角は増加するので、このことはタイヤ設計者にとって好機と問題点の両方を引き起こす。１プライのジオデシックタイヤにおいて、第１のサイドウオール上のプライコードは第２のサイドウオールに対して反対方向を向いている。この非対称性は、補われなければならない。従来技術における解決策は、多層プライを使用することであり、又はマイオッチ等が教えるように、各サイドウオールに沿ってベルトの下へ延びる外被の折返しが使用された。マイオッチ等の研究方法の第１の欠点は、組立工程の中で、未硬化のカーカスを膨張させる前に折り返し部分が完成することであった。このことは、サイドウオールの中で、プライと折返しコードが単にバイアス角をなすだけのことを意味する。その区域においては、タイヤのジオデシック効果は存在しなかった。このことは、折返しがコード角をなしてロックする傾向があるから、ショルダー区域がまさにバイアス角をなしていたということを、十分論証出来ることを意味している。ここに述べた本発明は、更にほぼジオデシックコードが達成されることを保証する二つの独特な方法でこの問題を解決している。此の結果を達成する最も好適な方法が、図５Ａ−５Ｄに示されている。図５Ｂに示すように、初めにバイアスプライ３０が組立てドラム５に初めに円筒状にとじ付けられる。次にビードコア２６がプライ３０の両端３３上を滑らせてはめられる。ビード２６の間隔が、図５Ｃに示すように、コード長さＬを定める。次に第１のビードコア２６とプライ３０が、初めの位置から第２の位置へ、製造ドラム端５Ａ、５Ｂの一つ又は両方を回転することによって移動させられ、第２の位置は、正しい測地線が占めるビード２６の位置において、最終の径路の交点にほぼ等しい。図５Ｄに示すように、組立てドラムの空気袋６が膨らませられるのにつれて、ビードコア２６及びプライ３０の回転は、カーカスが製造ドラムの空気袋によって環状体に形成されるときの、丁度直前か又は同時に達成されるべきである。一旦これが達成されたならば、折り返し端３３は、図５Ｅと５Ｆに示すように、膨らませたカーカスにとじ付けられる。次にベルト層５０、５１が、さらに図５Ｇに示すように、クラウンエリアのカーカスに取りつけられる。折り返し端３３及びベルト層５０、５１は、プライ３０に縫い付けられたとき、好ましいジオデシック径路に固定されたプライコード経路を保持するのを当然に助ける。図２に、タイヤ１０の好適な実施例の部分断面を示す。タイヤは公称のリム直径ＮＲＤ及び断面高さＳＨを有し、最大断面幅が半径方向位置Ｌに示されている。タイヤ１０は、エラストマーのトレッド１２と、一対の側方トレッド端１４と、トレッド幅ＴＷを画定する側方トレッド端の間の距離とを有している。図示するように、トレッドの半径方向内側には、オーバーレイ５９と、ベルト補強構造３６があり、ベルト構造３６は２枚の層５０、５１を有している。タイヤ１０はカーカス２０を有している。カーカスは、ビードコア２６から反対側のビードコア２６まで延びて各ビードコア２６を包み、そしてベルト５０、５１の下の折り返し端３１まで半径方向外側に延びている。空気不透過性ライナー３５が、プライ３０の半径方向内側で、かつ隣接している。エラストマーのサイドウオール３２が、図に示すように、プライの折り返し３３を覆っている。トウを保護する布片２９と硬質ゴムのチェーファ（chaffer）６０がさらに図示されている。図示するように、ビードコアは平らなベース２７から延びるビード高さＢＨを有している。タイヤ１０は図示するように、ビードコア２６の間に、上述した方法によって達成されたほぼジオデシック径路方向に配設されたプライコード３１を有している。図３には、ジオデシック径路にならった代りの方法による第２の実施例を示す。組立てドラム上でこのタイヤのカーカスを構成するには、コード角が５０°から８５°の範囲、好ましくは７０°から８０°のコード角を有するグリーンバイアスプライ即ち未硬化のバイアスプライ３０を円筒形に形成し、一対のビード２６のそれぞれの場所に、約４５°に配設された平行なコード７１を有し、かつプライコードの抗張力よりも大きい抗張力を有するコードで補強された小片７０を張りつける。その小片の幅は、好ましくは少なくともプライの側端の上、二つのビードコード２６の間に位置するプライの区域に、タイヤ断面高さの２５％と５０％の間の距離に十分に延びている。各小片７０の方向は、ビードの各区域において、プライコード３１に関し同じように方向づけられている。この場合、折り返し３３が達成されるのは、上述したように、カーカス２０が膨張している間に行われる。代案として、折り返し３３を膨張の前に行うこともできる。このことは従来の技術で述べた幾つかの問題を引きおこすが、小さい角度のコードの補強７０は、トレッド区域１２から伝達される張力を取り入れて、バイアスコード３１より高い抗張力と低い伸び率とによって、此の力を吸収する。このことは、ビード区域におけるジオデシック輪郭に対し、幾らか妥協した階段状コード角の接近をつくり出すが、それにも拘わらずビード２６付近のコードの角度４５°を達成して、従来の技術の試みを超えて、構造の角度方向を効果的に小さくする。バイアスプライ３０の折り返し端３３は、図示するように、ベルト端の下になるように、外側に延びている。代わりに、折返し端３３は、ビードコア２６のより近い区域において、一般的にはタイヤ断面高さの約２５％のところで切りとることができる。通常“封筒折返し”といわれる高い折返し端３３は、非常に高速性能が要求される場合に効果的である。コード補強小片７０を有するジオデシックプライ３０を用いる試験タイヤが実施された。プライ３０はナイロンコード３１で造られ、補強小片７０のコード７１はアラミドで造られた。ベルト５０、５１はアラミドコードから成る層であった。ナイロンのオーバーレイ５９がベルト層５０、５１の半径方向外側に配列された。タイヤは、エラストマーのアペックス又は硬質ゴム製のビードフィラー４８を有し、ビードコア２６は、スチールモノフィラメントワイヤを使用した６×６のストラップビードであった。試験車両は本発明によって造られた４本のタイヤが取付けられ、そのタイヤは６５％以下の縦横比を有していた。これに適用された従来技術によるタイヤは、２枚のバイアスプライを有しており、その結果、本発明によるタイヤと同寸法のタイヤに比較したとき、重量上の不利益を被っている。コード角７７°の未硬化プライと４５°の未硬化補強小片を有するプライで造った試験タイヤは、硬化後、赤道中心面において８２°から８４°のプライコード角を有し、ベルト端においてはプライコード経路は約６７°で、そしてビードでは約６５°であり、プライ折返しではコード角６７°となった。コード補強小片７０は、硬化後５３°のコード角となった。タイヤの一方の側におけるコード角は、似たような区域においては似かよっているが、反対側では反転される。これらの試験タイヤは、プライ３０とビード２６の回転を経験するが、折返しについてはグリーンカーカスを膨らませる前に取り付けられる。これは低いサイドウオールに沿う正しいジオデシック径路を維持するという能力を制限するが、プライコード３１より高い抗張力のコード７１を使用したコード補強小片７０を使用することが、プライコード３１と補強小片のコード７１との両者を、この望ましいジオデシックコード径路に非常に近い過渡的角度配置へと引きつける。低縦横比タイヤは、初期の先行バイアスタイヤと比較するとき、比較的短いサイドウオール３２を有しているので、コード径路の有利な特徴は部分的に達成される。このことは、ジオデシックコード径路が約４５°の角度方位を有する径路に沿う場所におけるビードとの交点において、効果的に切りとられることを意味する。この場所は、高縦横比のジオデシック形状タイヤで見られるものとは異なり、より高い横方向安定性を有し、したがって、優れた乗り心地のタイヤとして高く評価されるラジアルタイヤによく似た乗り心地を有している。この型式のタイヤカーカスを製造する上述した方法は、把握するのに簡単のように見えるが、ビードコード間の有効コード長に対する注意深い考慮が必要な一つのエリアが、型の形及びジオデシック径路をとるために必要なコード長さに対する考慮とともに、予測されなければならない。プライ３０の中でのバイアス角の使用は、コード３１の長さをビードコア２６の間の距離より長くすることを可能とする。さらに、バイアス角はサイドウオールのコード径路に近づく傾向があるので、ビード２６とプライとが角度運動で最適のコード径路を達成するために動くとき、動きに対する抵抗は非常に小さい。エラストマーのプライコーティングは、組立て工程において、グリーンのすなわち未硬化のカーカスが膨張するのにつれて、単に適合するだけである。上述の試験タイヤを最初に製造するとき、少なくとも発明者の１人は、コード径路の著しく引き伸された“Ｓ”形のコード径路は、特にショルダー区域における径路が、ラジアルプライ曲線から偏倚している点において誤りであると感じた。カーカスの頂部を横切る“Ｓ”字に曲った径路を、より半径方向に減らそうとする試みの結果は、より悪い性能をもたらした。曲線をさらにジオデシック径路に自然にそらせば、優れた耐久性能が得られた。製造されるタイヤを所望のジオデシック輪郭とすることは、高速走行又はランフラット使用に理想的に適合した、非常に低温走行低ヒステリシスのタイヤを達成する。この点を念頭において発明者は、この様なタイヤが例えば商用トラック、航空機、農場と軽トラック、及び乗用車タイヤの様な広範囲に適用されることを期待した。従来技術によるラジアルプライタイヤが使用されているどの適用分野においても、ジオデシックコード径路に変えられた１層のバイアスプライは、性能が優秀であった。図４には、これまで記述した本発明によって製造された、優れた性能をもつ一例のランフラットタイヤ１０を示す。一つ、好ましくは二つのサイドウオールインサート４２が各サイドウオール２０の中に挿入され得る。もしインサート４２が、コードの無い単なるエラストマー材料で造られるならば、コード径路の容易な動きを最も良く達成できる。その様なタイヤは、ショルダー区域において勿論より低温で走行でき、また従来のラジアルプライタイプのランフラットタイヤよりも、より少ない部品を使用したランフラットタイヤ１０を製造することを可能とする。ジオデシックタイヤのプライ径路が、バイアスタイヤ又はラジアルプライと較べて独特のものであるが、クラウン区域で測定したとき、そのコード径路は、６５°から９０°の範囲の角度を有するラジアルと広く称される部類に入る。興味あることに、低縦横比ジオデシックタイヤは、ラジアルタイヤの性能を高めることができる非常に独特のタイヤ形状である。最近米国特許出願第０８／８６５，４９０号に、独占権を持つランフラットタイヤの使用が開示されており、ここに参考として取り入れられている。その出願がラジアルプライの使用を教示してるが、ここに記述した新規な方法を使用してジオデシックカーカスへ変換することは、基本的に非常に適切なことである。試験タイヤがナイロンプライを使用して開示されているが、レーヨン、ポリエステル、又は他の何れの合成コード材料も使用できることがわかる。さらにスチールコード、特に高抗張力の細い径のフイラメントがある用途に使用可能である。ベルト層５０、５１は、鋼、繊維ガラス、ナイロン、レーヨン、ＰＥＮ又は他のどのようなコード材料でも使用可能である。同様にオーバーレイ５９は、ナイロン、アラミド、レーヨン又は他のどのような材料でも、その目的のために一般に使用可能でもある。コード補強小片７０の場合、このような追加の補強を用いることが望ましい場合の適用には、抗張力がプライコード３１の抗張力より少なくとも１０％大きい抗張力を有するコード７１を有すべきである。これらの場合、補強小片７０の中のコード７１は、荷重負担を主に受け持つ。図３に示すように、小片のコード７１は、より小さい角度において、隣接プライと同じ方向に方向づけられている。代わりに、プライ３０に隣接する小片７０は、プライ３０に関して同じ方向である小片７０の折返し部分を、反対向きに向けることができる。その場合、荷重負担の移行部分は、力がサイドウオール３２の下方へ伝達されるにつれて、補強小片７０の折返し部分に沿って力の線をたどる傾向がある。第３の可能な組合わせは、各ビードコア２６上の小片７０をお互いに平行に保つことである。この場合、ジオデシックプライ径路は、一つのビード２６上の小片７０に平行で、対向するビード２６に近い小片７０に関して反対向きである。これら三つの総ての処理方法は、一部には、ビード２６に近いカーカスの一般的に高い堅さと剛性とに基づいて、実行可能であると信じられている。この様にして、補強が取り付けられたジオデシックプライ３０よりも、４５°の角度関係により近い限り、この区域が柔軟性に欠けることが、補強がどの方位をとるかに対する敏感さを少なくしている。請求の範囲１．ジオデシックチューブレス形タイヤを製造する方法であって、円筒形のライナー層（３５）をドラム端（５Ａ、５Ｂ）を有する回転可能なタイヤ組立てドラム（５）上に形成し、タイヤ組立てドラム（５）の周りに、コードで補強された１層のバイアスプライ（３０）を円筒形に形成し、該コードは一定のバイアス角φで平行に配設され、プライ（３０）のコード長（Ｌ）を確定する一定の軸方向巨離（ｌ）で隔離された一対のビードコア（２６）を配置し、第１及び第２の各ビードコア（２６）は、組立てドラム（５）の軸と一致する軸を有して、円筒状カーカス小組立品を形成し、第１ビードコア（２６）とプライ（３０）とを、製造ドラム端（５Ａ、５Ｂ）のうちの一つ又は両方を回転させることによって、始めの位置から第２の位置、つまりビード（２６）の位置での、ジオデシック曲線となる最終径路交点にほぼ等しい位置まで動かし、プライの折返し端（３３）を、膨張したカーカス（２０）に半径方向外側の区域に取り付け、２層以上のベルト補強層（５０、５１）を、少なくとも部分的にプライの折返し端（３３）を覆って、カーカス（２０）の上に当てがい、プライ折返し（３３）とベルト構造（５０、５１）との組合わせが、プライ（３０）のプライコード径路を固定する、各工程を含む、ジオデシックチューブレス形タイヤの製造方法。２．さらに、組立品を移動して、ベルト補強構造（５０、５１）の上にエラストマーのトレッド（１２）を当てがい、そして組立品を硬化させる工程を含む、請求項１に記載のジオデシックチューブレス形タイヤの製造方法。３．さらに、各ビードコア（２６）に隣接する区域において、コードで補強した小片（７０）をプライ（３０）に当てがう工程を含み、各補強した小片（７０）のコード（７１）は、角βで平行方向に向けられ、βはプライ（３０）のコード角より小であり、そしてこの場合、コードで補強された小片（７０）のコード（７１）がプライ（３０）のコード（３１）の抗張力の少なくとも１１０％の抗張力を有する、請求項１に記載のジオデシックチューブレス形タイヤ（１０）の製造方法。４．カーカス（２０）が膨張するのと同時に、第１のビードコア（２６）とプライ（３０）の動きが起きる、請求項１に記載のジオデシックチューブレスタイヤ（１０）の製造方法。５．折返し端（３３）が、ベルト端の下に位置するように外側に延びる、ジオデシックチューブレスタイヤ（１０）の製造方法。６．ジオデシックプライ径路を模倣するタイヤ（１０）の製造方法であって、グリーン状態又は未硬化の１層バイアスプライ（３０）を、タイヤ組立てドラム（５）の上に円筒状に形成し、該バイアスプライ（３０）は、５０°から８５°の範囲のコード角を有し、約４５°に配向された平行コード（７１）を有し、プライコード（３１）より大きな抗張力を有する、コードで補強された小片（７０）をとり付け、コード（７１）は、プライ（３０）のコード（３１）に関し同様に配向され、一対のビードコア（２６）を、小片（７０）の場所においてプライ（３０）のコード長Ｌを確定する隔離距離（ｌ）に配置し、一つのビード部分を対向するビード部分に関し回転させて、第１のビードコア（２６）と、付属する小片（７０）とともにプライ（３０）とを動かし、カーカス小組立品（２０）を膨張させ、プライ折返し端（３３）を、膨らませたカーカス（２０）にはり付け、ベルト補強層（５０、５１）を当てがい、以上の場合に、補強小片（７０）を有するプライ折返し（３３）とベルト層（５０、５１）との組合わせが、プライ（３０）のプライコード径路を固定する、タイヤ（１０）の製造方法。７．プライ折返し端（３３）をはり付ける工程が、カーカス（２０）を膨らませる前に行われる、ジオデシックプライ径路を模倣するタイヤ（１０）の製造方法。８．折返し端（３３）が、外側に延びてベルト端の下に位置する、ジオデシックプライ径路を模倣するタイヤ（１０）の製造方法。９．ベルト構造（５０、５１）とカーカス構造（２０）とを有する低縦横比空気タイヤ（１０）であって、該タイヤ（１０）は、各ビード部分がビードコア（２６）を有する一対のビード部分と、一つのサイドウオール（３２）が各ビード部分から半径方向外側へ中央部分へと延びる一対のサイドウオール（３２）とを有するカーカス（２０）を持っており、該タイヤ（１０）は、硬化前にコード（３１）によって補強された、バイアス角をなす平行コード（３１）を有する一層プライ（３０）を有することを特徴とし、コード（３１）は、硬化後に、漸次変化する角度方向にほぼジオデシック配置をなして延びており、この場合、コード（３１）はタイヤ（１０）の中央区域において、ほぼ半径方向か又は少なくともそれ以上にそうであり、コード（３１）がショルダー区域の上に延びるとき、角度状態が、幾分、より円周方向のコード配向を生じる、著しく増加するバイアス角をとり、その配向はほぼ等しいが、しかし一方のショルダーでは他のショルダー区域に関して反対方向であり、そしてプライ（３０）は、ビードコア（２６）の周りに巻付けられてプライ折返し（３３）を有し、折返し（３３）は、ビードコア（２６）に隣接するプライコード（３１）のジオデシック角度と方向が反対の、ほぼ一定の折返しコード角θで、半径方向に中央部分へと延びており、以上の場合、ベルト構造が、タイヤカーカス（２０）の中央部分の周りを円周方向に延び、そして各折返し端（３３）の部分と半径方向で重なる、２層以上のコードで補強された層（５０、５１）を有している、低縦横比空気入りタイヤ（１０）。１０．各ビードコア（２６）に隣接してコードで補強された小片（７０）を有しており、各補強小片（７０）のコード（７１）が、タイヤ（１０）のビード部分でプライコード（３１）のジオデシック角度より小さい角度βで平行に方向づけられていることをさらに特徴とする、請求項９に記載の低縦横比空気入りタイヤ（１０）。１１．さらにタイヤ（１０）が、各サイドウオール（２０）中に一個又は２個のインサート（４２）を有する、請求項９記載の低縦横比空気入りタイヤ（１０）。１２．コード補強小片（７０）のコード（７１）が、プライ（３０）のコード（３１）より大きい抗張力を有する、請求項１０に記載の低縦横比空気入りタイヤ（１０）。１３．コード補強小片（７０）のコード（７１）がアラミドである、請求項１２記載の低縦横比空気入りタイヤ（１０）。１４．プライ（３０）のコード（３１）がナイロンである、請求項９記載の低縦横比空気入りタイヤ（１０）。１５．ベルト構造（５０、５１）がアラミドのコードを有する、請求項９記載の低縦横比空気入りタイヤ（１０）。１６．さらにベルト補強構造（５０、５１）の半径方向外側に、かつベルト捕強構造に隣接して配設された繊維のオーバーレイ（５９）を含む、請求項９に記載の低縦横比空気入りタイヤ（１０）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ブレイアー，ランドルレイモンドアメリカ合衆国 44720 オハイオ州エヌ．カントンエヌ．ダブリュ．ローラーストリート 2201 (72)発明者プラカッシュ，アミットアメリカ合衆国 44236 オハイオ州ハドソンケスウィックドライブ 105

Claims

【特許請求の範囲】１．ジオデシックチューブレス形タイヤを製造する方法であって、円筒形のリンネル層を回転可能なタイヤ組立てドラム上に形成し、タイヤ組立てドラムの周りに、コードで補強されたプライを円筒形に形成し、該コードは一定のバイアス角φで平行に配設され、一定の軸方向巨離（ｌ）で隔離された一対のビードコードを配置し、各ビードコアは、組立てドラムの軸と一致する軸を有して、円筒状カーカス小組立品を形成し、タイヤの一つのビード部分を対向するビード部分に関して回転させて、各プライコードの中のせん断張力を減じながら、カーカス小組立品を膨張させて、ビードコア間の結果として生じるコード径路をほぼジオデシック形とし、プライの折返し端を、膨張したカーカスに半径方向外側の区域に取り付け、２層以上のベルト補強層を、少なくとも部分的にプライの折返し端を覆って、カーカスの上に当てがい、プライ折返しとベルト構造との組合わせが、プライコード径路を固定する、各工程を含む、ジオデシックチューブレス形タイヤの製造方法。２．さらに、組立品を移動して、ベルト補強構造の上にエラストマーのトレッドを当てがい、そして組立品を硬化させる工程を含む、請求項１に記載のジオデシックチューブレス形タイヤの製造方法。３．さらに、各ビードコアに隣接する区域において、コードで補強した小片をプライに当てがう工程を含み、各補強した小片のコードは、角βで平行方向に向けられ、βはプライのコード角より小であり、そしてこの場合、コードで補強された小片のコードがプライのコードの抗張力の少なくとも１１０％の抗張力を有する、請求項１に記載のジオデシックチューブレス形タイヤの製造方法。４．ベルト構造とカーカス構造とを有する空気入りタイヤにおいて、該タイヤは、一対のビード部分の各ビード部分が、ビードコアを有するカーカスと、そして、一つのサイドウオールが各ビード部分から半径方向外側に、中央部分に延びる一対のサイドウオール、及び、ビード部分から半径方向上方へ、ほぼジオデシック配列をなして延びるコードによって、補強されたプライとを有し、該プライがビードコアの周りに巻き付いてプライの折り返しを有し、該折り返しは、ビードコードに隣接するプライコード角と反対の、ほぼ一定の折り返しコード角θで、中央部分へ半径方向に延びており、この場合、ベルト構造が、タイヤカーカスの中央部分の周りを円周方向に延び、そして各折り返し端の部分と半径方向で重なる、２層以上のコードで補強された層を有することを特徴とする、空気入りタイヤ。５．各補強のコードが、プライコードの角度より小さい角度βで平行方向に向けられている、各ビードコアに隣接するコードで補強された小片によって特徴づけられる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。６．コード補強小片のコードが、プライのコードより大きい抗張力を有する、請求項５に記載の空気入りタイヤ。７．コード補強小片のコードがアラミドである、請求項６記載の空気入りタイヤ。８．プライのコードがナイロンである、請求項１記載の空気入りタイヤ。９．ベルト構造がアラミドのコードを有する、請求項１記載の空気入りタイヤ。１０．さらにベルト補強構造の半径方向外側に、かつベルト補強構造に隣接して配設された繊維のオーバーレイを含む、請求項１に記載の空気入りタイヤ。