JP2009501661A - 可撓性サイドウォールを備えた拡張モビリティ型タイヤ - Google Patents

Abstract

本発明は、車両ホイール用のタイヤ（１）であって、補強構造部材（７）をビード内に繋留するゾーン（９）を有し、補強構造体は、ビードワイヤの周りに折り返され、タイヤは、半径方向に見てビードワイヤの軸方向外側に位置し、補強構造体の折り返し部分によって包囲された支持ゾーン（１０）及びビードワイヤの本質的に半径方向外側に設けられた繋留クロージャゾーン（１１）を更に有し、繋留クロージャゾーンの配設場所は、（ｉ）ビードワイヤ（８）の実質的に半径方向外方に延びる本質的に軸方向の想像上のビードワイヤ軸線（Ａｔ）及び（ｉｉ）支持ゾーンの半径方向外方に延び、５０°未満、好ましくは４５°未満のアルファ角度をなす想像上のアルファ軸線によって定められ、アルファ角度は、ビードワイヤ軸線（Ａｔ）とアルファ軸線との間で時計回りに測定される、車両ホイール用タイヤに関する。

Description

本発明は、車両ホイール用のタイヤであって、ビードのうちの少なくとも１つが、母線を備えた受座を有し、受座の軸方向内側端部が、軸方向外側端部の位置する円の直径よりも大きな円の直径上に位置し、一様ではない高さのサイドウォールが設けられ、サイドウォールの各々について特定の繋留ゾーンが設けられたタイヤに関する。この種の設計は、或る特定の限度内で、低圧力状態又は圧力がゼロ又は事実上ゼロの状態でも使用できる新世代のタイヤに特に適しており、タイヤが装着されたリムからのタイヤの分離の恐れが減少する。この技術的思想は、「拡張モビリティ（extended mobility ）」という表現によって表される場合が多い。

長い期間にわたり、タイヤ製造業者は、圧力が異常に低下した場合又は圧力が完全にゼロになった場合でも潜在的な危険又は危害の源を生じさせないタイヤを開発しようと努めている。遭遇する問題のうちの１つは、タイヤがぺしゃんこの状態又は圧力が非常に低い状態での走行に関する。事実、非常に低圧又は圧力がゼロの状態での走行時、従来型タイヤでは、ビードは、ビードが圧力によって当接保持されるリムの周囲から分離する恐れが高い。

これら欠点を解決するために、多くの解決策が試験された。大抵の場合、これら解決策により、リムに対するタイヤの取り付け及びこれからの取り外しに別途問題が生じる。

欧州特許第６７３，３２４号明細書は、各ビード内で繋留されたラジアルカーカス補強材及び特定の形状のリムを備えた少なくとも１つのタイヤを有する転動組立体を記載している。このリムは、母線を備えた第１の受座を有し、この母線の軸方向外端部が、その軸方向内側端部との間の距離よりも短い距離だけ回転軸線から離れていて、突起又はリムフランジにより軸方向外部寄りに構成されるようになっている。タイヤは、このリムへの装着に適したビード受座を有する。この特許文献において提案された形式のタイヤ／リムインターフェースは、特に圧力の低下にもかかわらず或る距離を走行できるようにしながら脱着のしやすさに関して、既に知られている解決策と比べて多くの利点を有している。

欧州特許第７４８，２８７号明細書は、上述した欧州特許第６７３，３２４号明細書に記載された基本技術の初期の最適化を可能にする解決策を記載している。これは、インフレーション圧力がその定格値まで増大したときに、カーカス補強材及び特にその補強材の張力に応じてビードの締付けを変更することができる構造の少なくとも１つのビードを有するタイヤである。かくして、この特許文献は、カーカスの端部をビードワイヤに対し軸方向及び半径方向内側側部によりビードワイヤのベース周りに上に曲げることによりカーカスの端部の繋留が行われるビードを用いることを提案している。ビードは、ビードワイヤに隣接し且つその軸方向外側寄りに、比較的高い硬度のゴム配合物の異形要素を更に有し、ビードワイヤは、カーカス補強材の張力が増大すると、圧縮力をこのゴム配合物の異形要素に及ぼすことができる。この圧縮力は、装着リムへのビードのトウの自動締付けを生じさせる。したがって、カーカスの張力は、外部に向かうビードワイヤの変位を伴い、その結果、ビードワイヤがこの圧縮力を生じさせるようになっている。かかる形態では、従来型のビードワイヤ及びビードワイヤの下に位置するカーカスの上曲がり部は、圧縮力を生じさせる上で欠くべからざるものとして提供される。これにより、検討できる他の形式の構造が制約される。

国際公開第９５／２３０７３号パンフレットは、取り付けの容易性とくさび止めの弛みに対する抵抗性との間の良好な妥協策をもたらす最適化底部ゾーンを有する拡張モビリティ型タイヤを記載している。この特許文献の図１は、この底部ゾーンの周知の実施形態を示している。この構成によれば、ビードワイヤの半径方向外側に位置するビードのゾーンは、高い弾性列の配合ゴムから成る三角形構造を形成している。この三角形構造は、ビードの大部分を占め、ビードワイヤを遙かに越えて半径方向外方に延びている。この種の繋留方式を採用した結果として、一方においてビードの剛化度が大きくなり、他方においてサイドウォールの剛化度が大きくなった。かくして、動作中、サイドウォールの有用な部分が減少する。

したがって、本発明は、上述の解決策に付きものの種々の欠点を解決することを提案する。

欧州特許第６７３，３２４号明細書 欧州特許第７４８，２８７号明細書 国際公開第９５／２３０７３号パンフレット

このようにするために、本発明は、車両ホイール用のタイヤであって、
−互いに軸方向に間隔を置いた状態でクラウンゾーンによって半径方向外側部分が互いに接合された２つのサイドウォールを有し、クラウンゾーンは、その半径方向外側部分に周方向トレッドを備え、
−サイドウォールの各々の半径方向内部に配置されたビードを有し、各ビードは、適当なリムに接触するようになった受座と外側フランジを有し、
−ビードの各々からサイドウォールに沿ってクラウンゾーンに向かって実質的に半径方向に延びる補強構造部材を有し、
−ビードのうちの少なくとも一方は、
−母線を有するビード受座を有し、母線の軸方向内側端部は、軸方向外側端部の位置する円の直径よりも大きな直径の円上に位置し、
−ビードワイヤを有し、
−補強構造部材をビード内に繋留（固定）するゾーン（帯域）を有し、繋留ゾーンは、ビードワイヤの周りにビードワイヤの半径方向内側で軸方向内方側部からビードワイヤの軸方向外方の側部に向かって設けられたカーカス型の補強構造部材の上曲がり部を有し、
−半径方向に見てビードワイヤの実質的に近くに且つビードワイヤの軸方向外側に位置する支承（支持）ゾーンを有し、支承ゾーンは、実質的に高い（好ましくは４０ＭＰａよりも高い）弾性率の配合ゴムから成り、
−ビードワイヤの実質的に半径方向外側に設けられた繋留（固定）クロージャ（閉鎖）ゾーンを有し、繋留クロージャゾーンの配設場所は、一方において、実質的に軸方向であってビードワイヤの実質的に半径方向外側を通る想像上のビードワイヤ軸線Ａｔによって、他方において、支承ゾーンの実質的に半径方向外側を通り、５０°未満、好ましくは４５°未満の角度アルファを有する想像上の軸線アルファによって定められ、角度アルファは、ビードワイヤ軸線と軸線アルファとの間で時計回りに測定されることを特徴とする車両ホイール用タイヤを提供する。

タイヤのかかる構成により、サイドウォールの可撓性のレベルを増大させることができる。実際、サイドウォールの有用な部分が増大する。かくして、圧力減少状態で走行しても大きな撓みを生じたままタイヤを用いることが可能である。さらに好ましくは、角度アルファは、４０°以下であり、この角度アルファは、例えば図２の実施形態では、約４０°であり、図３の実施形態では、約３０°である。

有利な実施形態によれば、支承ゾーンは、カーカス型補強構造部材の上曲がり部分によって包囲され又は封入され、この上曲がり部分は、ビードワイヤの半径方向内側に位置するゾーンの付近中に再度戻って延びる。

有利には、繋留クロージャゾーンの厚さＥ_maxは、ビードワイヤの直径の１．５倍以下であり、好ましくはビードワイヤの直径の１．０倍以下である。

有利には、ビードは、繋留クロージャゾーンの半径方向外側に位置する自由ゾーンを更に有し、自由ゾーンのプロフィールは、一方において、軸線アルファによって、他方において、軸線アルファに実質的に平行であってこの軸線アルファの半径方向外側に位置する軸線ベータによって定められる。

この自由ゾーンが設けられているので、ビードの半径方向外側部分は、低い剛性の状態に作られ、かくして、サイドウォールは、ますます可撓性が高くなる。圧力が減少した又はゼロの状態で所与の距離にわたって走行するのに適した取り付け型組立体に用いられるかかる解決策により、行動半径を増大させることができる。

自由ゾーンは、好ましくは、支承ゾーンの半径方向外側部分からカーカス型補強構造部材に向かって延びる。自由ゾーンは、好ましくは、そのプロフィールの幅全体にわたり実質的に一定の厚さを有する。

また、有利には、タイヤは、補強構造部材と内部密封配合ゴムとの間に配置された配合ゴムの中間層を更に有し、中間層の厚さは、補強構造部材がサイドウォールの半径方向内側部分から少なくともサイドウォールの中間高さ位置まで実質的にサイドウォールの中央ゾーン内を通るように設定される。

この種の中間層により、実質的に中立軸線に沿う補強構造部材の心出しが行われる。かかる位置決めにより、応力の優れた管理、それ故に良好な耐久性の実現が可能になる。好ましくは、中立軸線に沿う補強構造部材の位置決めは、サイドウォールの高さの半分を超えて、有利には肩まで半径方向外方に延長される。

中間層の厚さは、半径方向外側で且つ補強構造部材が繋留クロージャゾーンと協働するゾーンのすぐ近くで、補強構造部材がビードワイヤの中央ゾーンと軸方向に実質的に整列するようにサイドウォールの半径方向下方ゾーンにおいて大きい。

かかる構成により、補強構造部材は、実質的に繋留クロージャゾーンの高さ位置のところに、外方に向かう軸方向「突起」を形成し、かかる突起の作用効果は、一方において、補強構造部材の曲率を際立たせ、他方において、中立ゾーン内におけるこの構造部材の経路を延長させることにある。さらに、補強構造部材のこの顕著な曲率のゾーンにより、特に圧力減少走行モードにおいて、タイヤのサイドウォールの大きな撓みを得ることができる。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面の図１〜図３を参照して非限定的に与えられる本発明のタイヤの実施形態に関する説明を読むと明らかになろう。

本明細書では、「半径方向（ラジアル）構造」という用語は、９０°の配列状態だけでなく、慣例に従って９０°に近い角度での配列をも意味しているものと理解されたい。

「サイドウォール」という用語は、クラウンとビードとの間に位置し、大抵の場合、曲げ強度が低いタイヤの部分を意味している。「サイドウォールの配合ゴム」は、カーカスの補強構造のコード及びこれらの結合ゴムに対して軸方向外側寄りに位置する配合ゴム又はゴム配向物を意味している。これら配合ゴムは通常、弾性率が低い。

「ビード」は、サイドウォールに隣接して半径方向内部に位置するタイヤの部分を意味している。

配合ゴムの「弾性率」は、周囲温度における１０％のオーダの一軸変形伸び率で得られた割線伸びモジュラスを意味するものと理解されたい。

図１は、特に公知形式の劣化モードで走行するようになったタイヤの一例を示している。この形態によれば、ビードは、補強構造部材をビードゾーン（ビード帯域）の周りに上に曲げることにより補強構造部材を繋留（固定）するゾーン（帯域）及びビードワイヤに隣接して位置する支承（支持）ゾーンを有する。さらに、ビードワイヤの半径方向外側に位置するビードのゾーンは、高い弾性率の配合ゴムから成る三角形構造を形成している。この三角形構造は、ビードの大部分を占め、ビードワイヤを遙かに越えて半径方向外方に延びている。

図２は、本発明のタイヤ１を断面で示している。このタイヤは、ビード４に隣接して位置するサイドウォール２を有している。トレッドが設けられたクラウン３が、サイドウォール相互間の連結部を形成している。クラウンは、好ましくは、少なくとも１本の補強ベルトを有する。

タイヤは、有利には実質的にラジアル（半径方向）形態の補強スレッドを備えたカーカス型補強構造部材７を有している。この構造部材は、サイドウォール及びクラウンを通って一方のビードから他方のビードまで連続して配置されるのが良く、或いは、変形例として、クラウン全体を覆うことなく例えばサイドウォールに沿って設けられた２つ又は３つ以上の部分から成っていても良い。

補強構造部材７の端部分７１は、ビード内に配置されている。各ビードは、適当なリムに接触するようになった受座５と外側フランジ６を有しており、劣化モードでの走行を向上させるために、ビード受座５は、母線を有し、この母線の軸方向内側端部は、軸方向外側端部の位置する円の直径よりも大きな直径の円上に位置している。

各ビードは、実質的に周方向の繋留ゾーン９を更に有し、この繋留ゾーンは、ビードワイヤ８を有し、補強構造体の端部分７１が、上に曲げられてこのビードワイヤに当てられている。ビードワイヤ８は、一方において、補強構造部材７の繋留を行い、他方において、タイヤを適当なリムに取り付けたときにタイヤのクランプを行うようになっている。
ビードは、支承ゾーン１０を更に有し、この支承ゾーンは、ビードワイヤの軸方向外側に配置され、この支承ゾーンのプロフィールは、一種の細長い水滴を形成し、この支承ゾーンの先端は、ビードワイヤ８の下に伸長され、支承ゾーンの本体は、ビードワイヤに半径方向に隣接すると共にその軸方向外側に位置している。この支承ゾーンは、実施的に高い（好ましくは、４０ＭＰａよりも高く、場合によっては、６０ＭＰａよりも高い）弾性率の配合ゴムで形成されている。図示のように、支承ゾーンは、好ましくは、カーカス型補強構造部材の上曲がり部分によって包囲され、この上曲がり部分は、支承ゾーン１０を包囲した後、ビードワイヤの半径方向内側のゾーンの付近内に再度戻って延びている。

補強構造部材の繋留ゾーン９は、ビードワイヤの周りにビードワイヤの半径方向内側で軸方向内方側部からビードワイヤの軸方向外方の側部に向かって設けられた補強構造部材の上曲がり部を有する。

繋留ゾーンの半径方向外側で、実質的にビードワイヤ８の半径方向外側に繋留（固定）クロージャ（閉鎖）ゾーン１１が設けられており、繋留クロージャゾーンの配設場所は、一方において、実質的に軸方向であってビードワイヤの実質的に半径方向外側を通る想像上のビードワイヤ軸線Ａｔによって、他方において、支承ゾーンの実質的に半径方向外側を通り、５０°未満、好ましくは４５°未満の角度アルファを有する想像上の軸線アルファによって定められ、角度アルファは、ビードワイヤ軸線と軸線アルファとの間で時計回りに測定される。繋留クロージャゾーンの弾性率は、有利には、１０〜２５ＭＰａであり、好ましくは、１８〜２２ＭＰａである。

さらに、繋留クロージャゾーン１１の厚さＥ_maxにより、次の関係式、即ち、Ｅ_max≦１．５Ｄ、より好ましくはＥ_max≦１．０Ｄを満足させることができる。

角度アルファの制限により、繋留クロージャゾーンの半径方向外側に位置するゾーンの部分を自由にして自由ゾーン１２を作ることができ、自由ゾーンのプロフィールは、一方において、軸線アルファによって、他方において、軸線アルファに実質的に平行であってこの軸線アルファの半径方向外側に位置する軸線ベータによって定められる。自由ゾーンは、好ましくは、支承ゾーンの半径方向外側部分からカーカス型補強構造部材に向かって延びる。自由ゾーンは、好ましくは、そのプロフィールの幅全体にわたり実質的に一定の厚さを有する。自由ゾーンの弾性率は、有利には、７〜１５ＭＰａである。

本発明の別の特徴によれば、角度アルファと対向した角度も又制限され、それにより、サイドウォールのためのビードを後に残す前に、補強構造部材を軸方向に見てビードワイヤと半径方向整列状態に位置決めすることができる。したがって、補強構造部材は、中立軸線に沿って配置される。サイドウォール内におけるこの望ましい整列関係を延長させるため、配合ゴムの中間層１３，１５が、補強構造部材と内部密封配合ゴムとの間に配置されており、この中間層の厚さは、補強構造部材がサイドウォールの半径方向内側部分から少なくともサイドウォールの中間高さ位置まで実質的に中央ゾーン内を通るように設定される。この中間層の厚さは、半径方向外側で且つ補強構造部材が繋留クロージャゾーン１１と協働するゾーンのすぐ近くで、補強構造部材がビードワイヤ８の中央ゾーンと軸方向に実質的に整列するようにサイドウォールの半径方向下方ゾーンにおいて大きい。中間層１５の弾性率は、有利には、５〜８ＭＰａである。

公知の形式のタイヤ、特にこのタイヤの底部ゾーンの構造の断面図である。 本発明のタイヤの断面図である。 本発明のタイヤの変形例の断面図である。

Claims (7)

1. 車両ホイール用のタイヤ（１）であって、
   −互いに軸方向に間隔を置いた状態でクラウンゾーン（３）によって半径方向外側部分が互いに接合された２つのサイドウォールを有し、前記クラウンゾーンは、その半径方向外側部分に周方向トレッドを備え、
   −前記サイドウォールの各々の半径方向内部に配置されたビード（４）を有し、各前記ビードは、適当なリムに接触するようになった受座（５）と外側フランジ（６）を有し、
   −前記ビード（４）の各々から前記サイドウォール（２）に沿って前記クラウンゾーン（３）に向かって実質的に半径方向に延びる補強構造部材（７）を有し、
   −前記ビードのうちの少なくとも一方は、
   −母線を有するビード受座（５）を有し、前記母線の軸方向内側端部は、軸方向外側端部の位置する円の直径よりも大きな直径の円上に位置し、
   −ビードワイヤ（８）を有し、
   −前記補強構造部材を前記ビード内に繋留するゾーン（９）を有し、前記繋留ゾーンは、前記ビードワイヤ（８）の周りに前記ビードワイヤの半径方向内側で軸方向内方側部から前記ビードワイヤの軸方向外方の側部に向かって設けられたカーカス型の前記補強構造部材の上曲がり部を有し、
   −半径方向に見て前記ビードワイヤの実質的に近くに且つ前記ビードワイヤの軸方向外側に位置する支承ゾーン（１０）を有し、前記支承ゾーンは、実質的に高い（好ましくは４０ＭＰａよりも高い）弾性率の配合ゴムから成り、
   −前記ビードワイヤ（８）の実質的に半径方向外側に設けられた繋留クロージャゾーン（１１）を有し、前記繋留クロージャゾーンの配設場所は、一方において、実質的に軸方向であって前記ビードワイヤ（８）の実質的に半径方向外側を通る想像上のビードワイヤ軸線（Ａｔ）によって、他方において、前記支承ゾーン（１０）の実質的に半径方向外側を通り、５０°未満、好ましくは４５°未満の角度アルファを有する想像上の軸線アルファによって定められ、前記角度アルファは、前記ビードワイヤ軸線（Ａｔ）と前記軸線アルファとの間で時計回りに測定される、車両ホイール用タイヤ。
2. 前記繋留クロージャゾーンの厚さＥ_maxは、前記ビードワイヤの直径の１．５倍以下であり、好ましくは前記ビードワイヤの直径の１．０倍以下である、請求項１記載の車両ホイール用タイヤ。
3. 前記ビードは、前記繋留クロージャゾーンの半径方向外側に位置する自由ゾーン（１２）を更に有し、前記自由ゾーンのプロフィールは、一方において、前記軸線アルファによって、他方において、前記軸線アルファに実質的に平行であってこの軸線アルファの半径方向外側に位置する軸線ベータによって定められる、請求項１又は２記載の車両ホイール用タイヤ。
4. 前記自由ゾーンは、前記支承ゾーンの半径方向外側部分から前記カーカス型補強構造部材に向かって延びる、請求項３記載の車両ホイール用タイヤ。
5. 前記自由ゾーンは、そのプロフィールの幅全体にわたり実質的に一定の厚さを有する、請求項４記載の車両ホイール用タイヤ。
6. 前記補強構造部材（７）と前記内部密封配合ゴム（１４）との間に配置された配合ゴムの中間層（１３，１５）を更に有し、前記中間層（１３）の厚さは、前記補強構造部材が前記サイドウォールの前記半径方向内側部分から少なくとも前記サイドウォールの中間高さ位置まで実質的に前記サイドウォールの中央ゾーン内を通るように設定されている、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の車両ホイール用タイヤ。
7. 前記中間層（１３，１５）の厚さは、半径方向外側で且つ前記補強構造部材が前記繋留クロージャゾーン（１１）と協働するゾーンのすぐ近くで、前記補強構造部材が前記ビードワイヤ（８）の中央ゾーンと軸方向に実質的に整列するように前記サイドウォールの半径方向下方ゾーン（１５）において大きい、請求項６記載の車両ホイール用タイヤ。

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