JP2008543639A - 頂部分離カーカスを有する延長移動性のタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は実質的に萎まされた状態で連続移動性用に適合されたタイヤを提供する。
【解決手段】このタイヤは、内側カーカス構造体（５）および外側カーカス構造体（６）と、補強された頂部（１４）と、この頂部（１４）に合流している側壁部分（１３）と、ビード（１）とを備えており、更に、前記ビード（１）は前記カーカス構造体（５、６）を固定するための固定帯域（４）を備えている。前期タイヤは側壁部（１３）の軸方向内側部分に設けられたランフラットインサート（９）を備えているおり、前記補強された頂部（１４）には、前記内側カーカス構造体（５）と前記外側カーカス構造体（６）との間に配置された少なくとも１つの補強コード構成体（１０、１１）が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明はタイヤに関し、より詳細には、萎まされた状態で連続移動性の可能な空気圧式タイヤに関する。

幾年かの間、製造業者は膨らまされた種類のタイヤが嵌合されるホイールが使用された全く初めての時まで遡って問題の初めの解決法を開発することに、つまり、１つまたはそれ以上のタイヤにおける圧力の可なりの損失または全体の損失にかかわらず、車両が如何にその走行を続けるかについて、可なりの努力に没頭してきた。数十年間、スペアホイールは唯一の万能の解決法であると考えられていた。それで、より最近、可能な除去に関連された可なりの利点が明らかになってきた。「延長移動性」の概念が開発されつつある。関連された技術によれば、パンクまたは圧力降下後、或る限度内で同じタイヤで走行を続け得る。これにより、ドライバーは、スペアホイールを嵌めるために、例えば、頻繁に危険な状況において修理個所まで走行し得る。

延長移動性の技術の２つの主な種類は現在、自動車市場で利用可能である。一方では、（しばしば「ゼロ圧力」を表す英語の略語ＺＰにより知られている）自己支持式種類のタイヤが存在している。自己支持式タイヤは、最もしばしば側壁部に設けられたゴム材料のインサートによって補強されている側壁部により、減少圧力下で、或は実際、圧力なしに荷重を支持することが可能である。

他方では、圧力降下後に側壁部のかぎ裂きの場合にタイヤのトレッドの内側を指示することが可能な支持体を備えているホイールが利用可能である。この解決法は、タイヤがリムから滑り外れる恐れを最小にすることが可能な底領域を備えているタイヤと有利に組合わされる。この解決法は、正常な条件下で走行特性を実質的にそのままに保つことが可能であるので有利である。他方、この解決法は、車両のホイールの各々のための追加の構成部品、支持体を必要とする欠点を有している。

自己支持式タイヤに戻って説明すると、延長移動性の要件は標準タイヤに適合可能である軽快性および駆動特性を有するタイヤを提供することが一般に困難であるようなものである。低い圧力条件下で車両に荷重を支持するために、側壁インサートには、一般に減少された軽快特性を有する高い弾性率の材料が設けられている。

他方では、圧力降下後に側壁部のかぎ裂きの場合にタイヤのトレッドの内側を指示することが可能な支持体を備えているホイールが利用可能である。この解決法は、タイヤがリムから滑り外れる恐れを最小にすることが可能な底領域を備えているタイヤと有利に組合わされる。この解決法は、正常な条件下で走行特性を実質的にそのままに保つことが可能であるので有利である。他方、この解決法は、車両のホイールの各々のための追加の構成部品、支持体を必要とする欠点を有している。
自己支持式タイヤに戻って説明すると、延長移動性の要件は標準タイヤに適合可能である軽快性および駆動特性を有するタイヤを提供することが一般に困難であるようなものである。低い圧力条件下で車両に荷重を支持するために、側壁インサートには、一般に減少された軽快特性を有する高い弾性率の材料が設けられている。

これらの欠点を回避するために、本発明は、内側カーカス構造体および外側カーカス構造体と、各々がタイヤの設計取り付けリムに設けられるようになっている基部を有していて、各々が側壁部分により半径方向上方に延長されている２つのビードと、補強頂部とを備えており、側壁部分が前記頂部に合流しており、そして実質的に萎まされた上体で連続移動するようになっており、且つ側壁部の軸方向内側部分に設けられたランフラットインサートを備えているものであって、前記補強された頂部には、前記内側カーカス構造体と前記外側カーカス構造体との間に配置された少なくとも１つの補強コード構成体が設けられているタイヤにおいて、外側カーカス構造体が前記頂帯域からその末端が設けられている肩帯域に向けて半径方向内方に延びていることを特徴とするタイヤを提供する。

これらの特徴は、頂部の剛性が増大され、それにより延長移動作動中に頂部の平坦性を改良する延長移動性のタイヤを提供する可能性を与える。
また、これにより、タイヤの更に内側に（タイヤキャビティの近くに）終局的な金属補強コードを設け、これらのコード良好な保護が生じる。
また、これらの特徴は、より薄くおよびより軽い側壁インサートを有するタイヤに延長移動性を与え、それにより軽快性レベルを高める。更なる変形例では、前記補強頂部は、それに沿って整合され且つ前記外側カーカス構造体のから半径方向外方に配置されている少なくとも１列の周方向のコードを備えている。１つまたは２つのコード列を有する異なる実施形態が可能である。各列は螺旋状に巻かれた１つのコードまたは複数の実質的に平行なコードを備えてもよい。この変形例はタイヤビードとリムとの間の改良協働をもたらす。

好適な実施形態では、タイヤは対向角度で位置決めされたコードを備えている２つの補強コード構成体を備えている。
変形例では、タイヤは、更に、例えば、周方向に対して実質的にゼロ度の角度で配置されている、周方向コードを備えているコード構成体のような前記内側および外側カーカス構造体間に設けられている第３頂部補強高度を備えている。
前記ランフラットインサートのエラストマー材料は４ＰＭａと９ＰＭａとの間よりなり、最も好ましくは、５ＰＭａと６ＰＭａとの間よりなる伸び率ＭＥ１０を有してもよい。
変形例では、前記内側および外側カーカス構造体は前記ランフラットインサートから軸方向外向に配置されている。

更なる変形例では、タイヤは、前記固定帯域から外側壁部の上部分まで前記カー貸す構造体間で前記側壁部に沿って半径方向外方に延びている側壁部相互カーカス構造体インサートを備えており、前記側壁部相互カーカス構造体インサートの伸び率ＭＥ１０は前記ランフラットインサートの材料の伸び率ＭＥ１０より低い。
前記側壁部相互カーカス構造体インサートのエラストマー材料は２ＰＭａと５ＰＭａとの間よりなり、最も好ましくは、３ＰＭａと４ＰＭａとの間よりなる伸び率ＭＥ１０を有してもよい。
更に他の変形例では、前記ランフラットインサートのうちの少なくとも１つは前記内側カーカス構造体と外側カーカス構造体との間に配置されている。
ランフラットインサートは前記カーカス構造体のコードと直接接触していてもよい。

実施形態の詳細すべてを図１ないし図４により補足される下記の説明に示す。
「軸方向」および「軸方向に」はタイヤの回転軸線と平行である線または方向を意味している。
「半径方向」および「半径方向に」はタイヤの回転軸線に対して半径方向に近づいたり遠ざかったりする方向を意味している。
「軸方向に対して定められる角度」はタイヤの内側から軸方向におよび半径方向に外方に測定された角度を意味しており、このような角度は０度と１８０度との間である。

タイヤの補強アーマチュアまたは補強体は、現在のところおよび最もしばしば、「カーカスプライ」「クラウンプライ」などと従来称せられている１つまたはそれ以上のプライを積重ねることにより構成される。補強アーマチュアを示すこの方法は、しばしば長さ方向であるコード補強スレッドを備えているプライの形態で一連の半仕上げ製品を製造することよりなる製造方法に由来しており、これらの製品は、次いで、タイヤブランクを構成するために組付けられるか或は積重ねられる。これらのプライは大きな寸法で平らに生じられ、次いで所定の製品の寸法に応じて切断される。また、これらのプライは第１段階では、実質的に平らに組付けられる。次いで、かくして生じられたブランクはタイヤの代表であるドーナツ状輪郭をとるように成形される。次いで、「仕上げ用」製品と称される半仕上げ製品は加硫される用意のできた製品を得るようにブランクに付けられる。

このような種類の「従来の」方法は、特にタイヤのブランクの製造の段階では、タイヤのビードの帯域にカーカス補強体を固定するか或は保持するために使用される固定要素（（一般に、ビードワイヤ）の使用を伴う。かくして、この種類の方法では、カーカス補強体（またはその一部のみ）を構成するすべてプライの一部がタイヤビードに配置されたビードワイヤのまわりに折り返される。このようにして、カーカス補強体はビードに固定される。
産業界におけるこの種類の従来の方法の一般的な採用によれば、プライおよび集合体を製造する多くの異なる方法にかかわらず、当業者はこの方法を表す表現法を使用し、従って、平らな輪郭からドーナツ形輪郭などへの変化を示すために、特に、語「プライ」、「カーカス」、「ビードワイヤ」、「成形」を含めて、一般に受入れられている用語を使用する。

しかしながら、今日、適切に言えば、先の定義による「プライ」または「ビードワイヤ」を備えていないタイヤが存在する。例えば、文献ＥＰ０５８２１９６号はプライの形態に半仕上げ製品の助けなしに製造されるタイヤを述べている。例えば、異なる補強構造体のコードはゴム混合物の隣接した層に直接付けられ、その全体は、製造されるタイヤの最終輪郭と同様な輪郭を直接得ることを可能にする形状を有するドーナツ形コアに次々の層で付けられる。かくして、この場合、もはや、いずれの「半仕上げ製品」も「パイル」も「ビードワイヤ」も無い。ゴム混合物およびコードまたはフィラメントの形態の補強スレッドのような基本製品はコアに直接付けられる。このコアがドーナツ形状のものである場合、ブランクはもはや、平らな輪郭からトーラスの形態の輪郭へ変化させるために成形される必要がない。

更に、この文献に記載されているタイヤの実施形態の例のうちの幾つかはビードワイヤのまわりにカーカスプライの「従来の」折返し部を有していない。これらの例では、この種類の固定は、周方向フィラメントが前記側壁部に隣接して配置されており、全体が固定または接合ゴム組成物に埋設されている構成により置き換えられている。
また、特に中央コアに素早く、効果的に且つ簡単に位置するようになっている半仕上げ製品を使用してドーナツ形コアに組付けるための方法が存在している。最終的に、（プライ、ビードワイやなどのような）或る構造特徴を生じる或る半仕上げ製品の両方よりなる混合物を使用することも可能であるが、他の特徴は混合物および／またはフィラメントまたはストリップの形態の補強スレッドの直接付設から生じられる。

この文献では、製造分野および製品の設計の両方における最近の技術的発展を考慮するために、「プライ」、「ビードワイヤ」などのような従来の語は使用される方法の種類に関わりない中立の用語により有利に置き換えられている。かくして、語「カーカス構造体」は従来の方法におけるカーカスプライの補強コード、および半仕上げ製品なしで方法により製造されるタイヤのビード、側壁部および頂点の高さに一般に付設される対応するコードのための呼称として有効であり、語「固定帯域」は、その一部については、従来の方法のビードワイヤのまわりのカーカスプライの「伝統的な」折返し部、または周方向フィラメントと、ゴム組成物と、ドーナツ形コアへの付設を伴う方法で生じられる低帯域の隣接した側壁補強部分とにより形成される集合体を同等に良く示している。

本説明では、語「コード」は、非常に一般的には、材料および処理がどうであれ、ケーブル、諸撚り糸のようなモノフィラメントまたはマルチフィラメントまたは集合体、または変更例として任意の同様な種類の集合体を示している。これは、例えば、ゴムへの付着を促進するために、表面処理、被覆またはプレサイジングを伴う。表現「一体コード」は組付けなしに単一の要素で形成されたコードを示している。対照的に、語「マルチフィラメント」はケーブル、諸撚り糸などを形成するために少なくとも一体要素の集合体を示している。
「コードの特性」は、例えば、コードの寸法、組成、特性および機械特性（特に、弾性率）、化学的特性および性質などを意味するものと理解される。
本説明では、コードと接合ゴムの層との「接触」はコードの外周の少なくとも一部が接合ゴムを構成するゴム組成物と密接していることを意味するものと理解される。

従来、カーカスプライまたは複数のプライはビードワイヤのまわりに折り返されることは知られている。その場合、ビードワイヤはカーカス固定機能を果たす。かくして、特に、ビードワイヤは、例えば膨らまし圧力の作用下でカーカスコードに生じる張力に耐える。本文献に記載の幾つかの構成によれば、同様な固定機能を与えることができる。また、リムにビードを締付ける機能を果たすために従来の種類のビードワイヤを使用することも可能である。本発明によれば、任意の種類の固定を使用してもよい。
「側壁部」はクラウンとビードとの間に位置決めされた最もしばしば低い曲げ強さのタイヤの部分を指している。「側壁混合物」はカーカスの補強構造体のコードおよびそれらの接合ゴムに対して軸方向外側に位置決めされたゴム混合物を指している。これらの混合物は、通常、低い弾性率を有する。

「ビード」は側壁部に半径方向内方に隣接したタイヤの部分を指している。
ゴム組成物の「伸び率ＭＥ１０」は規格ＡＳＴＭＤ４１２により２３℃で測定された１０％程度の単軸方向の伸び変形で得られる見掛け上の割線伸び率を意味するものと理解される。
残りとして、「半径方向上方に」または「半径方向上方の」は最も大きい半径に向かうことを意味している。
補強体または補強構造体またはカーカス構造体は、そのコードが９０°で配置されるが、使用している用語法によれば、９０°に近い角度で配置されているときに半径方向であると言える。

図１に示されるように、本発明のタイヤは、特に取付けリムの嵌るようになっているシート１２を備えているビード１を備えている。このビードは側壁部１３に対して実質的に半径方向に延びている。このタイヤは、ビードからビードまで延びているか、或は、例えば、頂部の実質的に中央部分に２つの半構造体間に隙間を残している内側カーカス構造体５を備えている。このカーカス構造体５の半径方向に最も内方の広がりはビード１の固定帯域２で終わっている。図１に示される例では、カーカス構造体はビードコアまたは他のビード補強体のまわりに折り返されていない。すなわち、カーカス構造体の輪郭を定める各軸方向座標は、各半径方向の位置について、タイヤの赤道の位置とは言えない独特の半径方向の位置を有している。カーカス構造体はビード補強体３によりビード部分に固定されている。このような補強体の好適な具体例は、少なくとも一方の側でカーカス構造体に横方向に境界をなしている少なくとも１つの実質的に周方向に配向されたコードを備えているコード構成体４を備えている。この場合、ビード部分における「固定」は、コード構成体が、伝統的なビードコアのまわりに巻かれるのではなく、カーカス補強構造体がコード構成体と横方向に付着することにより、タイヤの膨らまされた或は萎まされた使用中にカーカス構造体に生じる張力に耐えることを意味している。

固定帯域４の機械特性は、好ましくは比較的高い弾性率を有するエラストマービード充填材を使用して最適化されてもよい。伝統的な種類の固定部分がビードコアのまわりに折り返されたカーカス構造体を備えている他の実施形態もまた本発明の範囲内である。
タイヤは、更に、前記内側カーカス構造体５から外方に設けられている外側カーカス構造体６を備えている。図１に示されるこの第１例では、外側カーカス構造体もまた内側カーカス構造体と同様にして固定帯域２に固定されている。内側および外側カーカス構造体は側壁部および頂部に沿った実質的に平行な経路に沿って延びている。図３に示される変形例では、外側カーカス構造体６は前記頂部帯域から肩帯域に向かって半径方向内方に延びている。次いで、外側カーカス構造体はその末端部が設けられている肩帯域で止まっている。かくして、外側カーカス構造体は側壁部分において半径方向内方に延びていない。この変形例によれば、頂部分に必要とされる機械特性を有するより軽い製品を与える。

本発明のタイヤは実質的に萎まされた状態で連続移動性で作用するようになっている。これらの特性を達成するために、ランフラットインサート９が各側壁部１３の軸方向内側部分に設けられている。前記ランフラットインサートのエラストマー材料は４ＭＰａと９ＭＰａとの間よりなる、最も好ましくは、５ＭＰａと６ＭＰａとの間よりなる伸び率ＭＥ１０を有している。ランフラットインサートは前記カーカス構造体のコードと直接接触していてもよい。図１、図２および図３に示される例では、ランフラットインサート９は内側および外側カーカス構造体５、６に対して軸方向内方に設けられている。図４に示される変形例では、ランフラットインサート９はカーカス構造体５，６間に設けられている。
頂部１４は、例えば図示のような公知の種類の補強層を備えているが、対向角度で、例えば周方向に対して２０度と７０度との間の角度で公知な方法で位置決めされたコードを備えてもよい。本発明によれば、頂部補強コードは前記内側カーカス構造体５と前記外側カーカス構造体６との間に配置されている。この目的で、カーカス間空間は、好ましくは、頂部の補強要素を設定するのに十分な空間を設けるために、肩部分から頂部に向けて拡大されている。

また更に、タイヤは第３頂部補強コード構成体２０を備えており、この補強コード構成体２０もまた前記内側および外側カーカス構造体５、６間に設けられている。このような構成体２０は周方向に対して実質的にゼロ度の角度で配置されている周方向のコードを備えてもよい。このようなコードは金属合金で製造されてもよい。
例えば図２に示されるように、２つの頂部補強コード構成体のうちのいずれか一方１０または１１および／またはゼロ度のコード構成体２０は頂部帯域のカーカス間空間の外側に、例えば、２つのカーカス構造体の半径方向内方にまたは半径方向外方に設けられてもよい。更なる変形例では、他の補強要素が２つのカーカス構造体間、またはカーカス間空間の外側に設けられてもよい。
また更に、タイヤは前記固定帯域１から外側側壁部の上部分まで前記カーカス構造体５、６間の前記側壁部に沿って延びている側壁部相互カーカス構造体インサート１６を備えてもよい。他の実施形態では、カーカス間空間には、好ましくは低い弾性率の公知の種類の側壁部エラストマー材料が充填されている。

前記側壁部相互カーカス構造体インサートの材料の伸び率ＭＥ１０は好ましくは前記ランフラットインサートの材料の伸び率ＭＥ１０より低い。例えば、前記側壁部相互カーカス構造体インサートのエラストマー材料は２ＭＰａと５ＭＰａとの間よりなり、好ましくは３ＭＰａと４ＭＰａとの間よりなる伸び率ＭＥ１０を有している。
また、内側および外側側壁部には、異なる形状、ス院法、材料またはそれらの組合せを有し、非対称のランフラットインサート構成をなすランフラットインサート９が設けられてもよい。
補強コードをできるだけ正確に位置決めするために、タイヤを剛性の支持体、例えば、タイヤの内側空洞の形状を与える剛性のコアに組立てることが非常に有利である。最終位置に直接配置されるタイヤの構成部品すべては、組立ての任意に時期に造形を受けることなしに最終の構造により必要とされる順序でこのコアに付設される。この場合、タイヤは米国特許第４，８９５，６９２号に説明されているようにして成型され且つ加硫されることができる。

本発明をその実施形態との組合せで説明したが、前記教示を鑑みて多くの変更例、変形例および変化例が当業者には明らかであろうことは明白である。従って、本発明は添付の請求項の精神および範囲内に入るようなこのような変更例、変形例および変化例すべてを包含するものである。

回転軸線を通る子午線平面に沿った本発明によるランフラットタイヤの例を示す図である。 回転軸線を通る子午線平面に沿った本発明によるランフラットタイヤの他の例を示す図である。 回転軸線を通る子午線平面に沿った本発明によるランフラットタイヤの更なる実施形態を示す図である。 回転軸線を通る子午線平面に沿った本発明によるランフラットタイヤの更なる変形例を示す図である。

Claims (6)

1. 内側カーカス構造体（５）および外側カーカス構造体（６）と、各々がタイヤの設計取り付けリムに設けられるようになっている基部を有していて、各々が側壁部分（１３）により半径方向上方に延長されている２つのビード（１）と、補強頂部（１４）とを備えており、前記側壁部分（１３）が前記頂部（１４）に合流しており、そして実質的に萎まされた状態で連続移動性用に適合されており、且つ側壁部（１３）の軸方向内側部分に設けられたランフラットインサート（９）を備えているものであって前記補強された頂部（１４）には、前記内側カーカス構造体（５）と前記外側カーカス構造体（６）との間に配置された少なくとも１つの補強コード構成体（１０、１１）が設けられているタイヤにおいて、外側カーカス構造体（６）は前記頂帯域からその末端が設けられている肩帯域に向けて半径方向内方に延びていることを特徴とするタイヤ。
2. 前記補強された頂部はそれに沿って整合され且つ前記外側カーカス構造体（６）から半径方向外方に配置された少なくとも１列の周方向コードを備えている、請求項１に記載のタイヤ。
3. 対向角度で位置決めされた２つの頂部補強コード構成体（１０、１１）を備えている先行請求項のうちのいずれか１つの項に記載のタイヤ。
4. 前記内側および側カーカス構造体（５、６）間に設けられた第３頂部補強コード構成体を更に備えている先行請求項のうちのいずれか１つの項に記載のタイヤ。
5. 前記ランフラットインサート（９）のエラストマー材料は４ＭＰａと９ＭＰａとの間よりなる、最も好ましくは５ＭＰａと６ＭＰａとの間よりなる伸び率ＭＥ１０を有している先行請求項のうちのいずれか１つの項に記載のタイヤ。
6. 前記内側および側カーカス構造体（５、６）は前記ランフラットインサート（９）から軸方向外方に配置されている、先行請求項のうちのいずれか１つの項に記載のタイヤ。

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