JP2003534962A - タイヤトレッド支持膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 タイヤＰのトレッド支持手段として使用されかつタイヤＰおよびその装着リムＪと協働して、タイヤＰに圧力損失が生じたときにも走行できる組立体を形成する円環状膜Ｍであって、拡大してタイヤＰの内部キャビティを充満でき、かつ気密内側層（１０）と、２つの交差プライ（１４１、１４２）からなるクラウン補強体（１４）と、補強リング（２）により補強された各ビードＢ内に係止された２つのカーカスハーフプライ（１１１、１１２）と、フープ状アーマチャ（１６）により補強されたキャップ（１７）とを有し、クラウン補強体（１４）が、内側層（１０）と、赤道平面ＸＸ′の両側にありかつ少なくとも１つの連結プライ（１５）により連結されたカーカスハーフプライ（１１１、１１２）の縁部とから分離されている円環状膜Ｍ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、タイヤのトレッドの支持手段に関する。本発明の支持手段は、タイ
ヤおよびその装着リムと協働して、タイヤにかなりの圧力損失および予期しない
圧力損失が生じた後でも走行可能にする、車両用転動組立体を構成する。前記タ
イヤは、より詳しくは重荷重タイヤすなわち建設車両用のチューブレスタイヤで
ある。

【０００２】 （背景技術） フランス国特許出願ＦＲ ２ ７５６ ２２１号には、タイヤトレッドの支持手
段すなわち持上げ手段として、タイヤキャビティの圧力ｐ₁より高い圧力ｐ₀に膨
張されかつ膨張された状態でその推奨圧力で使用されるタイヤの偏平半径Ｒ_Eよ
り小さいクラウン半径Ｒ_Mを有する、補強ゴムで作られた円環状膜が開示されか
つ特許請求されている。この円環状膜は、少なくともそのクラウンが、コードま
たはケーブルからなる少なくとも１つのプライにより補強されており、膜のクラ
ウンは更に、周方向に配向されたコードまたはケーブルからなる少なくとも１つ
のフープ状補強体を有しかつクラウン半径とプライの単位面積（ｃｍ²）当り圧
力との積に少なくとも等しいプライの単位長さ（ｃｍ）当り破断強度を有し、こ
のため、タイヤが受ける最大遠心力による張力に等しい、プライの単位長さ（ｃ
ｍ）当り張力が得られ、かつタイヤが初期圧力差ｐ₀−ｐ₁より大きい圧力損失を
受けているとき（すなわち、正常に走行しているとき）に生じる圧力差ｐ₀−ｐ₁ ′でフープ状コードまたはケーブルの破断が生じることを可能にしている。フー
プ状補強体は、一般にクラウン補強プライの間に配置されている少なくとも１つ
の層、または下に位置するプライを半径方向に覆う保護層上に形成された凹部内
に配置された幾つかのストリップで構成される。

【０００３】 コールド状態すなわち２０℃で測定した前記膜の内部圧力ｐ₀は、関連するタ
イヤの寸法に基いて、０．５×１０⁵Ｐａと５．０×１０⁵Ｐａとの間の大きさだ
け、タイヤの内部キャビティの圧力ｐ₁より高い。仮に、円環状膜のクラウン半
径Ｒ_Mがタイヤの偏平半径Ｒ_Eの０．８０〜０．９７倍であるのが好ましいとして
も、主としてタイヤの加熱に関する理由から、圧力差が大き過ぎると、タイヤ自
体の多くの特性、例えばカーカス補強体の耐久性が変化してしまうという危険が
生じると同時に、非常に大きなフープ状補強体が必要にもなる。

【０００４】 前記膜のクラウンは、各プライ内で互いに平行でかつ一プライから隣接プライ
にかけて周方向に対して５０〜８５°の角度を形成しているコードまたはケーブ
ルからなる２つのプライにより補強されるのが好ましい。ケーブルまたはコード
は、軽量性、可撓性および耐食性に優れていることからテクスタイルが好ましく
、また芳香族ポリアミドで作るのが好ましい。２つのプライの軸線方向端部は膜
の側壁に配置して、タイヤのカーカス補強体の最大軸線方向幅をＳとすると、プ
ライの幅が１〜１．３０Ｓとなるようにするのが好ましい。

【０００５】 タイヤが破裂すると、圧力差ｐ₀−ｐ₁が増大し、フープ状プライ（単一または
複数）が破断して円環状支持膜がタイヤキャビティ内部で拡大するため、タイヤ
キャビティ内の圧力が低下しても、全体としての連続走行を可能にする。

【０００６】 その後、このような膜には幾つかの改良が施されている。すなわち、フランス
国特許ＦＲ ２ ７７２ ６６６号には、側壁補強プライ（単一または複数）を巻
き付けることを可能にする環状補強要素の導入が開示されており、該補強要素は
、これらが本質的に同じ圧力差ｐ₀−ｐ₁′で破断し、従ってタイヤキャビティ内
で膜を拡大できるように構成されている。第２の改良は、膜の側壁補強プライ（
単一または複数）に、一方では所与の圧力差で破断できるコアで形成されかつ他
方では該コアの周囲に螺旋状に巻回されかつ前記補強要素のかなりの伸び従って
拡大を可能にするコードまたはケーブルで形成された要素を設けることである。
異なる傾きをもつ２つの隣接直線セグメントにより本質的に表される力−伸び曲
線をもつこのようなケーブルの使用により、幾つかの膜クラウン補強構造の採用
が可能になった。このクラウン補強構造は、膜自体の穿孔に耐える必要があり、
かつ膜のクラウンをその初期位置に維持すべくすなわち膜およびタイヤ内の所望
圧力で正常に走行できるように設計された周方向補強要素からなるフープ状補強
体により完成される。

【０００７】 上記構造は、パンクによりタイヤキャビティの圧力がゼロになったときのこの
ような組立体の転動のために定められた条件には適しておらず、組立体は低下し
た圧力で転動する。転動組立体と同じ回転運動を受ける鋭い穿孔物体に対する膜
の抵抗は、非常に大きく改善されなくてはならない。

【０００８】 （発明の開示） このため、本発明によれば、タイヤＰのトレッド支持手段として使用されかつ
タイヤＰおよびその装着リムＪと協働して、タイヤＰに圧力損失が生じたときに
も走行できる組立体を形成する円環状膜Ｍであって、拡大してタイヤＰの内部キ
ャビティを充満でき、かつフープ状アーマチャにより補強されかつカーカス補強
体により補強された２つの側壁を介して２つのビードに連結されたキャップを有
し、各ビードは非伸長性をもつ強靭な少なくとも１つの補強リングを備え、該補
強リングの回りにはターンアップの形成によりカーカス補強体が補強リングに係
止されている構成の円環状膜において、膨張ガスを透過しない内側ゴム層の半径
方向上方には、一プライから隣接プライにかけて交差しかつ周方向に対して４０
〜７５°の間の角度を形成しているテクスタイル要素の少なくとも２つのプライ
からなるクラウン補強体が設けられ、該クラウン補強体はその幅に等しい子午線
方向距離に亘って前記内側層から分離されておりかつクラウン補強体の半径方向
上方には２つのカーカスハーフプライの縁部が重ねられており、カーカスハーフ
プライは前記縁部から分離されていると同時に側壁内に延びており、各カーカス
ハーフプライは各ビードにおいて補強リングの回りでターンアップされかつ周方
向に対して４０〜７５°の間の角度に配向されたテクスタイル補強要素で形成さ
れており、赤道平面の両側の前記縁部はテクスタイル要素からなる少なくとも１
つの連結プライにより半径方向外方で連結され、前記縁部と連結プライとの組合
せ部の上には、少なくとも１つの周方向テクスタイル要素のプライからなるフー
プ状補強体が重ねられており、フープ状補強体の補強要素および連結プライの要
素は、通常走行時の圧力差ｐ₀−ｐ₁より大きい、タイヤの内部キャビティの圧力
損失時の圧力差ｐ₀−ｐ₁′で破断される強度を有することを特徴とする円環状膜
が提供される。

【０００９】 フープ状補強体は、カーカスハーフプライおよび該ハーフプライの縁部を連結
するプライにより形成される組合せ部から部分的に分離されていることが好まし
い。これにより、一方でフープ状アーマチャの補強要素が破断後に分散されるこ
とがなく、他方で支持膜のクラウンの可撓性をできる限り大きくできるという２
つの長所を組み合せることができる。

【００１０】 補強体（アーマチャ）、プライまたは層は、補強体、プライまたは層が、加硫
された状態では、これに半径方向に隣接する補強体、プライまたは層に全く接着
しないときは、補強体（アーマチャ）、プライまたは層から分離されるべきであ
るといわれており、接着がこのように絶対的に生じないようにすることは、加硫
前に、例えばステアレートベース溶液および金属粉末等の接着防止製品を使用す
ることにより行なわれる。

【００１１】 （発明を実施するための最良の形態） 本発明の特徴は、非制限的態様で一例示実施形態を示す添付図面に関連して述
べる以下の説明からより良く理解できるであろう。

【００１２】 本発明による支持膜Ｍはキャップ１７を有し、該キャップ１７は、赤道平面Ｘ
Ｘ′の両側の両側壁１３を介して両ビードＢに連結されている。膜Ｍは閉じられ
かつ内面にはハロゲン化エラストマをベースとするゴム配合物の層１０が設けら
れている。この層１０は、タイヤ産業で一般的に使用されている膨張ガスに対し
て不透過性を有する。膜の製造時に、層１０は、適当な手段により、ステアレー
トをベースとする離型材（加硫状態で接着防止効果を有するものとして知られて
いる製品）の薄め塗膜で均一に覆われ、この覆い膜は、膜Ｍの両点Ｓ間の長さに
実質的に等しい子午線方向長さに亘って延びている（両点Ｓ間で、転動組立体の
回転軸線に平行な最大内部軸線方向幅が測定される）。膜Ｍのクラウン上でかつ
薄め塗膜内層１０上には、適当なゴム配合物ライナ内に埋入されたポリエステル
ケーブルの２つのプライ１４１、１４２からなるクラウン補強体１４が配置され
ている。前記ケーブルは、各プライ内では互いに平行でかつ一プライ１４１から
隣接プライ１４２にかけて交差しており、周方向に対して６０°に等しい角度α
、α′を形成している。本発明の範囲から逸脱することなく、角度α、α′は異
ならせることができ、４０〜７５°の間の範囲内で定めることができる。２つの
プライ１４１、１４２は、互いに本質的に等しい軸線方向幅を有しかつ薄め塗膜
でコーティングされた子午線方向長さより小さい。このため、両プライ１４１、
１４２は気密内側層１０から完全に分離されている。両プライ１４１、１４２は
これらの軸線方向幅に亘って、内側層１０に使用したのと同じ接着防止薄め塗膜
で半径方向に覆われている。これにより、膜Ｍ自体の内面が完全に自由になると
いう特性がクラウン補強体に付与される。

【００１３】 カーカス補強体１１は２つのハーフプライ１１１、１１２で形成されており、
これらのハーフプライは、各ビードにおいて、環状補強要素２に巻き付けること
によりターンアップ１２１、１２２として係止される。各環状補強要素２は、芳
香族ポリアミドで作られた１６７×２ケーブルを巻くことにより形成される。こ
のような構成は、前記環状要素に殆ど完全な伸長性と、側壁プライの補強要素に
より環状要素に加えられる張力により誘起される必要強度の少なくとも１．０５
倍の破断強度とを付与する。かくして、ここに説明する条件では、環状要素２は
非伸長性を有しかつ破断不可能であると考えられる。膜とタイヤとの間の気密性
を確保する前記環状要素は、タイヤの装着リムに対してできる限り半径方向に近
付けて配置される。例示の場合には、その内径はリムの呼び径Ｄ₅と、該値Ｄ₅か
ら積Ｌ_S・tgδを減じた値との間にある（ここで、Ｌ_Sはタイヤシートの軸線方向
幅、tgδは装着リムのシートの傾斜角のタンジェントである）。

【００１４】 肩部上および膜のクラウンの大部分の上で、ハーフプライ１１１、１１２が、
２つのクラウン補強プライ１４１、１４２から最大軸線方向幅の点Ｓの半径方向
上方に、接着防止製品の層だけ分離されてはいるが、前記クラウン補強プライ１
４１、１４２を半径方向に覆っている。ハーフプライ１１１、１１２は、赤道平
面ＸＸ′の両側に位置する端部Ａを有し、かつ２つの点Ｓより半径方向下方で内
側層１０に完全に取り付けられている。ハーフプライ１１１、１１２は、互いに
平行で、かつ各ハーフプライにおいて、回転軸線から半径方向に最も離れたクラ
ウンプライ１４２の角度と同じ角度α（同方向かつ同値）で周方向に対して傾斜
している芳香族ポリアミドケーブルで形成されている。２つのハーフプライ１１
１、１１２の２つの縁部は連結プライ１５によって軸線方向に連結されており、
該連結プライ１５は、ハーフプライ１１１、１１２の両端部を分離している軸線
方向幅ｌ（エル）のほぼ５倍に等しい軸線方向幅ｌ′（エル・ダッシュ）で、赤
道平面ＸＸ′の両側に延びている。連結プライ１５は、周方向に対して、両ハー
フプライ１１１、１１２のケーブルの角度αと９０°との間の値の角度を形成す
るレーヨンコードで形成されている。プライ１４２の上面と連結プライ１５との
間には、ハーフプライ１１１、１１２とプライ１４２との接着を防止するのと同
じ接着防止薄め塗膜が塗布されており、これにより、プライ１５は、軸線方向幅
ｌ′に亘って、プライ１４１、１４２により形成されたクラウン補強体から分離
されている。例示の場合、周方向ポリアミド補強要素すなわち周方向に対して０
±２．５°の角度を形成する要素の単一プライからなるフープ状アーマチャ１６
も、接着防止薄め塗膜により両ハーフプライ１１１、１１２およびプライ１５か
ら分離されている。フープ状プライ１６および連結プライ１５は、一方では、転
動組立体が回転するときに膜のクラウンが受ける遠心力による応力に対して、他
方では圧力差ｐ₀−ｐ₁による応力に対して膜Ｍを保持する。ここで、ｐ₀は円環
状膜Ｍの膨張圧力（例えば１０．１０⁵Ｐａ）であり、タイヤの膨張圧力ｐ₁（例
えば９．０．１０⁵Ｐａ）より高い。フープ状プライの機能は、転動組立体の通
常の走行状態で、すなわち関連タイヤに推奨される荷重、圧力および速度で、膜
Ｍが、赤道平面で測定した回転軸線から最も離れた膜点の半径として定められる
膜クラウン半径（この半径は事実上一定でかつ通常の転動状態でのタイヤの膨張
半径より小さい）を維持できるようにする。

【００１５】 これに対し、フック状プライ１６および連結プライの補強要素の性質および構
造は、タイヤが圧力を損失した場合に生じる圧力差ｐ₀−ｐ₁′で破断できるよう
に選択される。ここで、ｐ₁′はｐ₁より小さく、従って圧力差ｐ₀−ｐ₁′は、ｐ₀ −ｐ₁より大きい。

【００１６】 図２において、組立体Ｅは、ここに説明する例では、サイズ４９５／４５−Ｒ
−２２．５のタイヤＰと、装着リムＪと、本発明による円環状膜Ｍとからなる。
タイヤＰは広く知られているタイヤであり、その側壁はタイヤトレッド２１へと
半径方向外方に連結されておりかつ２つのビード２２まで半径方向内方に延びて
いる。各ビード２２は少なくとも１つのビードワイヤ２３により補強されており
、該ビードワイヤ２３の回りには、ラジアルカーカス補強体２４がターンアップ
２５を形成することにより係止されている。カーカス補強体２４は、そのクラウ
ンにおいて、少なくとも２つのプライからなるクラウン補強体２６により半径方
向に覆われている。クラウン補強体２６は、各プライ内で互いに平行でかつ一プ
ライから隣接プライにかけて交差、すなわち周方向に対して５〜４５°の範囲内
の角度を形成している金属ワイヤまたはケーブルで形成されている。タイヤＰは
チューブレスタイヤとして知られたものであり、タイヤ内部には膨張ガスを透過
しないゴム配合物の層が設けられている。

【００１７】 上記膜構造は、タイヤが破裂して収縮した場合に完全に拡大して、通常の走行
フェーズ中にタイヤのいかなる内部劣化をも引き起こすことなくタイヤの形状を
ほぼ維持できるだけでなく、タイヤにクサビ止めしかつ内壁から約３０ｍｍに等
しい距離だけ突出させた穿孔要素を設けることにより、車両が膨張ステーション
に到達するまで少なくとも６０ｋｍの距離を走行し続けることを可能にし、かつ
呼び圧力に再膨張後に、前記穿孔物体が依然として所定位置に存在するならば、
タイヤ補修ショップを見出すのに充分な距離である少なくとも５００ｋｍの距離
を走行し続けることを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による円環状支持膜を示す概略図である。

【図２】 図１の支持膜がその作動リムに装着されたタイヤ内の所定位置に配置されかつ
膨張されている状態を示す概略図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤＰのトレッド支持手段として使用されかつタイヤＰお
   よびその装着リムＪと協働して、タイヤＰに圧力損失が生じたときにも走行でき
   る組立体を形成する円環状膜Ｍであって、拡大してタイヤＰの内部キャビティを
   充満でき、かつフープ状アーマチャ（１６）により補強されかつカーカス補強体
   （１１）により補強された２つの側壁（１３）を介して２つのビードＢに連結さ
   れたキャップ（１７）を有し、各ビードＢは非伸長性をもつ強靭な少なくとも１
   つの補強リング（１２）を備え、該補強リングの回りにはカーカス補強体（１１
   ）がターンアップされて補強リングに係止される構成の円環状膜Ｍにおいて、 膨張ガスを透過しない内側ゴム層（１０）の半径方向上方には、一プライ（１
   ４１）から隣接プライ（１４２）にかけて交差しかつ周方向に対して４０〜７５
   °の間の角度を形成しているテクスタイル要素の少なくとも２つのプライ（１４
   １、１４２）からなるクラウン補強体（１４）が設けられ、該クラウン補強体は
   その幅に等しい子午線方向距離に亘って前記内側層（１０）から分離されており
   かつクラウン補強体の半径方向上方には２つのカーカスハーフプライ（１１１、
   １１２）の縁部が重ねられており、カーカスハーフプライは前記縁部から分離さ
   れていると同時に側壁（１３）内に延びており、各カーカスハーフプライは周方
   向に対して４０〜７５°の間の角度に配向されたテクスタイル補強要素で形成さ
   れており、赤道平面ＸＸ′の両側の前記縁部はテクスタイル要素からなる少なく
   とも１つの連結プライ（１５）により連結され、前記縁部と連結プライ（１５）
   との組立体の上には少なくとも１つのプライ（１６）からなるフープ状アーマチ
   ャ（１６）が重ねられており、連結プライ（１５）のテクスタイル要素は、通常
   走行時の圧力差ｐ₀−ｐ₁より大きい、タイヤの内部キャビティからの圧力損失時
   の圧力差ｐ₀−ｐ₁′で破断される強度を有することを特徴とする円環状膜。
2. 【請求項２】 前記フープ状アーマチャ（１６）は、カーカスハーフプライ
   （１１１、１１２）および該ハーフプライの縁部を連結するプライ（１５）によ
   り形成される組立体から部分的に分離されていることを特徴とする請求項１記載
   の円環状膜。