JP2017537015A - タイヤ用の最適なボディプライの形状 - Google Patents

Abstract

均等な膨張成長を有するタイヤが提供される。本タイヤは、ビード部からビード部へのより均等な膨張成長を提供する方法で、タイヤのビード、側壁、及び肩部に沿った従来型の平衡曲線から変位されるボディプライを含む。かかる構成は、荷重感度を低減し、タイヤのならし期間を短縮または除去し、かつ／または、特に肩におけるトレッド内の溝底に沿った亀裂の傾向を低減させる。

Description

本開示の主題は、概して、広幅単輪タイヤを含むタイヤのボディプライ、すなわちカーカスの新規の形状に関する。

カーカスまたはカーカスプライとも時折称されるタイヤのボディプライは、ビード部から、対向する側壁部の両方、及びタイヤのクラウン部を通って延在する。例えばコードと称される実質的に非伸張性の材料を含む１つ以上の層が、その構成において典型的に使用される。径方向のタイヤでは、これらのコードはクラウン部内のタイヤの赤道面から測定したとき、約８０度を超えて典型的に配向される。空気タイヤでは、ボディプライが、膨張圧力を制約し、膨張した際のタイヤの全体的な形状を決定するのに役立つ。タイヤが所与の圧力まで膨張すると、ボディプライが、特定の形状、すなわち平衡曲線と称される子午面内の輪郭をとる。

ボディプライ設計は、全てのタイヤ、特に、比較的広いクラウン部を典型的に有し、かつ各々が比較的狭いクラウン部を有する一対のタイヤに取って代わるように使用され得るタイヤである広幅単輪（ＷＢＳ）タイヤに関して、難題を提示する。全てのタイヤ、特にＷＢＳタイヤは、タイヤの中心と肩部との間に剛性の差を共通して有する。この差は、単輪ＷＢＳタイヤが取って代わる従来型の二輪タイヤのいずれかと比較して、特に顕著であり得る。剛性の差は、トレッドが位置付けられるクラウン部に沿った成長の差を含む、タイヤが膨張するときのタイヤの不均等な成長につながる場合がある。結果として、タイヤは、タイヤが転がっているときその中心と比較して増大した肩の運動を被り得、これは、トレッド内の溝底の亀裂、及び荷重変動に対する接触面形状の感度の増大などの問題を生じさせる場合がある。

重いトラックのタイヤでは、不均等な膨張成長がタイヤに最初の使用中におけるならし期間（例えば最初の１０００マイルなど）を被らせる場合もある。ならし期間中、タイヤのゴムは不均等な膨張成長によって生じた応力に起因した粘弾性緩和を被る。結果として、タイヤの形状または輪郭は応力を分散させるために変化する。こうした形状の変化は、トレッドの摩耗性能に対してタイヤの設計を最適化する能力を与え、結果として、ならし期間中、典型的に容認できないほど高いトレッドの摩耗率を生じる。

慣習的に、タイヤの設計及び構成に使用される平衡曲線は、従来型の３プライ膜モデルに基づく。残念ながら、タイヤ、特にＷＢＳタイヤの中心部と肩部との間における剛性の大きな差に起因して、この従来型のモデルは不均等な膨張成長を有するタイヤを生み出す場合がある。また、この不均等な膨張成長は、タイヤの肩内に変曲点を生み出し得、これは、肩の溝底に大きい応力を配置し得、かつタイヤの中心に対する肩部の剛性を低減し得る。

均等な膨張成長を達成しようとする従来の試みは、例えば望ましくない膨張成長を機械的に制約するようにクラウン部内で構造的剛性をベルト包装に加えること、及び／または、膨張成長を成形する努力の過程でゴム部を追加することに重点が置かれてきた。残念ながら、これらのアプローチはタイヤの費用及びタイヤの質量を増加させる。質量の増加は、転がり抵抗などのタイヤ性能に有害に作用し得る。

したがって、より均等な膨張成長を提供するボディプライを用いたタイヤは有用であろう。例えばトレッド内の溝底の亀裂も防ぎ得、または抑制し得、荷重変動に対する感度を低減し得、ならし効果を短縮または除去し得、かつ／または、他の利点を提供し得る、例えばＷＢＳタイヤなどのタイヤにおいてこれらの特徴を有することは有用であろう。質量を増加させること、または転がり抵抗もしくは他の性能基準に有害に影響することなく、これらの有利な利益を達成することは、特に有益であろう。かかるタイヤを制作または設計する方法も有用であろう。

本発明は均等な膨張成長を有するタイヤ提供する。より具体的には、ビード部からビード部へのより均等な膨張成長を提供する方法で、タイヤのビード、側壁、及び肩部に沿った従来型の平衡曲線から変位されるボディプライを備えるタイヤが提供される。かかる構成は、荷重感度を低減し、タイヤのならし期間を短縮または除去し、かつ／または、特に肩内のトレッドの溝底に沿った亀裂の傾向を低減させる。

これらの改善は、タイヤの質量を増加させること、または転がり抵抗など他の特定の性能係数に有害に影響することなく提供され得る。むしろ、この改善は、タイヤのボディプライの子午面内の幾何学形状（すなわち形状または輪郭）に対する変更により得ることができる。かかるタイヤを設計または構成するための方法も、本発明により提供される。本発明の追加的な目的及び利点は、以下の説明で部分的に記載されるか、またはその説明から明らかであり得るか、または本発明を実践することによって習得され得る。

本発明の例示的な一実施形態では、径方向、軸方向、及びタイヤ中心線を画定するタイヤが提供される。本タイヤは、一対の対向するビード部と、対向するビード部に接続された一対の対向する側壁部と、対向する側壁部を接続するクラウン部と、ビード部間に、かつ側壁及びクラウン部を通して延在する少なくとも１つのボディプライと、を含む。ボディプライは、子午面に沿った曲線または輪郭を有し、ｓはタイヤの中心線から曲線に沿ったｍｍ単位の長さである。

１つ以上のベルトプライがクラウン部内に配置される。ｓ_Mは、タイヤの赤道面に対して−８０度≦α≦＋８０度の範囲にある角度αを有する１つ以上のベルトプライのうちの最も広いベルトの、軸方向に沿った最大曲線幅の半分を表す。

３つの接点ｐ、ｄ、及びｑを有する基準曲線がタイヤ中心線の少なくとも一側面に沿って、ボディプライに対して構成されたとき、ボディプライは、ｉ）点Ｐ₁＝０．１３ｓ_q＋０．８７ｓ_m−５６．６ｍｍにおける、−４．２５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦０．５ｍｍの範囲内の基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）、及びｉｉ）点Ｐ₂＝０．８ｓ_q＋０．２ｓ_m−１３ｍｍにおける、−０．５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦１．２５ｍｍの範囲内の基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）を有し、ｓ_qは、点ｑが生じる基準曲線の曲線に沿った長さである。

例示的な別の態様では、本発明はタイヤ構成の方法を提供する。タイヤは、中心線及び一対の対向するビード部と、対向するビード部に接続された一対の対向する側壁部と、対向する側壁部に接続され、かつその間で軸方向に沿って延在するクラウン部と、ビード部間に、かつクラウン部及び側壁部を通って延在する少なくとも１つのボディプライと、クラウン部に位置付けされた少なくとも１つのベルトプライであって、タイヤの赤道面に対して−８０度≦α≦＋８０度の範囲の角度αを有するタイヤの軸方向に沿った最も広いベルトプライである、少なくとも１つのベルトプライと、を含む。タイヤ構成の例示的な本方法は、タイヤが基準圧力まで膨張したとき、子午面に沿ったボディプライの形状を表す参照曲線を含むタイヤのモデルを作成するステップであって、ｓがタイヤの中心線から参照曲線に沿ったｍｍ単位の長さである、ステップと、基準圧力でのタイヤの参照曲線に基づくタイヤに対する基準曲線を構成するステップであって、基準曲線は３つの接点ｐ、ｄ、及びｑを有する、ステップと、タイヤ中心線の少なくとも一側面に沿って、ｉ）点Ｐ₁＝０．１３ｓ_q＋０．８７ｓ_m−５６．６ｍにおける、−４．２５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦０．５ｍｍの範囲内の基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）、及びｉｉ）点Ｐ₂＝０．８ｓ_q＋０．２ｓ_m−１３ｍｍにおける、−０．５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦１．２５ｍｍの範囲内の基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）を有するように参照曲線を再配置することによって子午面に沿ったボディプライの形状に対する標的参照曲線を作成するステップと、を含む。ｓ_qは、点ｑが生じる基準曲線の曲線に沿った長さである。

本発明のこれら及び他の特徴、態様、ならびに利点は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲を参照することでより良好に理解されるであろう。本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を例示し、その説明と併せて、本発明の原理を説明する働きを行う。

当業者を対象とし、本発明の最良の形態を含む、本発明の完全かつ実施可能な開示が本明細書において示され、これは添付の図面を参照する。

本発明のタイヤの例示的な実施形態の断面図を示す。断面はタイヤの子午面に沿ってとられており、必ずしも縮尺通りに描かれているとは限らない。 子午面に沿った例示的なボディプライの断面図を示す。ボディプライを表す曲線の半分のみ、すなわちｓ＝０でのタイヤ中心線の一側面に沿った曲線の一部が示される。 ｓ₀点での参照曲線Ｒ₀からの曲線Ｘ₀曲線の偏差を表す２つの曲線の子午面に沿った断面図である。 基準圧力と公称圧力との間で膨張したときのボディプライの形状の変化を示す、子午面に沿った断面図である。 従来型のタイヤ及び本発明の発明的ボディプライを有するタイヤについての膨張成長のプロットである。 ボディプライの曲線に対する基準曲線の構成における部品を図示する。 本発明の例示的なタイヤの正面図である。 本発明の例示的なボディプライ及び例示的なボディプライから構成された基準曲線の、子午面に沿った断面図である。 本明細書により完全に記載された場合の曲線の長さの機能としての偏差のプロットである。 本明細書により完全に記載された場合の曲線の長さの機能としての偏差のプロットである。 本明細書により完全に記載された場合の曲線の長さの機能としての偏差のプロットである。 本明細書により完全に記載された場合の曲線の長さの機能としての偏差のプロットである。 本明細書により完全に記載された場合の曲線の長さの機能としての偏差のプロットである。 本明細書により完全に記載された場合の曲線の長さの機能としての膨張成長のプロットである。 本明細書により完全に記載された場合の曲線の長さの機能としての膨張成長のプロットである。 本明細書により完全に記載された場合の曲線の長さの機能としての偏差のプロットである。 本明細書により完全に記載された場合の曲線の長さの機能としての偏差のプロットである。 本明細書により完全に記載された場合の曲線の長さの機能としての膨張成長のプロットである。 本明細書にさらに記載された場合のＰ_i及びＰ₂点での偏差に対する膨張成長のプロットである。 本明細書にさらに記載された場合のＰ_i及びＰ₂点での偏差に対する膨張成長のプロットである。 本明細書にさらに完全に記載された場合の第１の主たるコーシー応力Ｐ１を決定するようにモデル化されたタイヤの溝の断面図である。

本発明を説明する目的で、これより本発明の実施形態を詳細に参照し、これらのうち１つ以上の実施例を図面に示す。各実施例は、本発明を限定するものではなく、本発明の説明として提供される。実際に、本発明の範囲または主旨から逸脱することなく、本発明において様々な改変及び変更が行われ得ることが当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として例示または記載される特徴は、またさらなる実施形態をもたらすために別の実施形態と共に使用されてもよい。このように、本発明は、かかる改変及び変更を、添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物の範囲内にあるものとして含むことが意図される。

本明細書において使用される場合、以下の定義が適用される。

「子午面」は、タイヤの回転軸がある平面である。図１は、子午面に沿ってとられた本発明の例示的なタイヤ１００の断面である。本明細書において使用される場合、子午面は右手のデカルト座標系のｙ−ｚ平面を含み、ｙ＝０はタイヤの中心線Ｃ／Ｌに沿って位置づけられ、かつｘは回転軸に対して直角であり、タイヤの周囲に接し、かつタイヤが転がっている平坦な面に対する接点において平行である。

タイヤの「中心線」（Ｃ／Ｌ）は、子午面で見たときの、タイヤを２つの半割部に二分する線である。

「赤道面」は、タイヤをその中心線（Ｃ／Ｌ）に沿って二分する子午面に対して直角の平面である。本明細書で使用される場合、赤道面ＥＰはデカルト座標系のｘ−ｙ平面を含む。

タイヤの「クラウン部」は、タイヤの側壁部間に軸方向Ａ（タイヤの回転軸に平行な方向である）に沿って延在し、かつトレッドとトレッドの径方向内側に配置された部品とを含む部分である。クラウン部及びその部品はタイヤ周りで周方向に延在する。

「ボディプライ」または「カーカス」もしくは「カーカスプライ」は、子午面で見たとき、タイヤの対向する側面上のビード部間に、かつそこから、対向する側壁部を通って、かつタイヤのクラウン部に渡って延在するプライである。本明細書において使用される場合、ボディプライは、例えば、子午面から１０度以下の角度にあるコードなどの補強材を有する。

「ボディプライ」は、子午面で見たとき、トレッド部の径方向内側の、かつボディプライの径方向外側の主にクラウン部に位置付けられるプライである。ベルトプライはタイヤの肩部を超えて延在しない。

「平衡曲線」または「ボディプライの曲線」とは、タイヤの子午面見たときのボディプライの形状または幾何学形状のモデルのことをいう。ボディプライを含むタイヤは、車輪またはリムに取り付けられ膨張したとき、平衡形状をとる。平衡曲線は、例えば、この平衡条件においてボディプライの形状をモデリングするために使用され得る。

「最大側壁圧力」は、タイヤの側壁上に典型的に記されているタイヤの最大膨張圧力を意味する。

「径方向」は、タイヤの回転軸に対して直角である。デカルト座標系も以下の説明において用いられ、ｙ軸は回転軸に対して平行であり、ｚ軸は径方向に対して平行である。「周方向」は、ｙ軸辺りでの回転のことをいう。

「断面幅」は、タイヤ赤道で典型的に生じる、子午面に沿って見たとき軸方向に沿ったタイヤの最も大きい全体の幅のことをいう。「断面の高さ」は、子午面に沿って見たとき径方向に沿ったタイヤの最も大きい全体の高さのことをいい、かつビード部の底からクラウン部の上に典型的に延在する。

「縦横比」は、Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎによって定義されるように、その断面幅に対するタイヤの断面の高さの割合である。

タイヤの大きさは、本明細書では、当業者により理解されるようにＴｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎによって公開及び使用されている慣例に従って参照される。

本明細書ならびにそれに続く特許請求の範囲におけるベルト、ビード、及び／またはプライなどの用語の使用は、半完成品から構成されたタイヤ、すなわち平坦な輪郭から円環体の形態の輪郭に変更されなければならない中間体から形成されたタイヤに本発明を限定するものではない。

図１は、本発明のタイヤ１００の例示的な実施形態の子午面に沿った断面を提供する。タイヤ１００は、一対の対向するビード部１０２、１０４を含む。一対の対向する側壁部１０６、１０８は対向するビード部１０２、１０４に接続される。クラウン部１１０は、対向する側壁部１０６、１０８を接続する。１つ以上のベルトプライ１１２、１１４、及び１１６が、クラウン部１１０内に配置される。ベルトプライ１１２、１１４、及び１１６は、コード１１８、１２０、及び１２２などの要素を用いて補強された層であり、各層のコードは、赤道面ＥＰ（この子午面がｙ−ｚ平面内に配置された場合はｘ−ｚ平面とも称され得る）と同じ、または異なる角度を形成する。例示的な一実施形態では、本発明のタイヤ１００は、５度以下の赤道面ＥＰからの角度にあるコードまたは他の補強材を有する少なくとも１つのベルトプライを含む。例示的な別の実施形態では、本発明のタイヤは、赤道面ＥＰに対して平行であるコードまたは他の補強材を有する少なくとも１つのベルトプライを含む、すなわち赤道面ＥＰと約ゼロ度の角度を形成する。これらの実施形態は、その長さ上の５度未満、または周方向Ｃに沿ったその長さ上の約ゼロ度を平均化した、例えば波形または曲線状のベルトを含む。

本発明の少なくとも１つの例示的なボディプライＨが、対向する側壁部１０６、１０８及びクラウン部１１０を通過してビード部１０２、１０４間に延在する。ボディプライは、典型的には１０度以下（すなわち赤道面ＥＰから８０度以上）の子午面からの角度で配向されたコードまたは他の補強材を含む。例えば、ボディプライＨに対するかかる補強材は、例えば金属ケーブル、アラミド、ガラス繊維、及び／または炭素繊維部品などの名目上非伸張性である材料を含み得る。

トレッド部１２４が、ベルトプライ１１２、１１４、及び１１６の径方向外側のクラウン部１１０内に位置付けられる。トレッド部１２４は、各肩部１３２及び１３４に沿った第１の溝１２８及び１３０などの溝で区切られたリブ１２６を含む。本発明は、図１に示されるタイヤ１００の特定の大きさまたは外観に限定されないことに留意されたい。むしろ、本発明は、例えば図１に示されるものとは異なる幅、縦横比、トレッドの特徴、及びベルトを有するタイヤを用いても使用可能であり、タイヤ１００は例としてのみ提供されると理解される。さらに、本発明は、ビード部１０２、１０４に関して示されるようなビード芯周りで上向きを有するボディプライＨに限定されるものではない。むしろ、さもなければビード部１０２、１０４内で終わる端を有する他のボディプライが同じく使用され得る。

例示的な一実施形態では、タイヤ１００が５０〜８０の範囲の縦横比を有する。例示的な別の実施形態では、タイヤ１００が２７５〜４５５ｍｍの範囲の断面幅を有する。例示的なまた別の実施形態では、タイヤ１００が４４５〜４５５ｍｍの範囲の断面幅を有する。他の寸法及び物理的構成が同じく使用されてよい。

上記のように、本発明は、より均等な膨張成長、すなわちタイヤの全体のボディプライＨに渡って膨張したときのタイヤの成長を有するタイヤを提供する。例えば本明細書で画定される、タイヤの膨張成長の振幅Ａを通して、均等性の程度が規定され得る。本発明のタイヤの均等な膨張成長は、荷重感度を低減し、タイヤのならし期間を短縮または除去し、かつ／または、特に肩領域における１つ以上の溝底、例えばタイヤ１００のトレッド部１２４の溝１２８及び／または１３０に沿った、亀裂の傾向を低減させる。

典型的なタイヤ製造プロセスでは、タイヤは、タイヤがその最終の幾何学形状をとる成形型内で硬化される。慣習的に、ボディプライは典型的に、製造を容易にするために成形型内で可能な限り平衡に近くなるように設計される。本発明では、従来型の平衡曲線、すなわちボディプライに関する従来型の幾何学形状または形状から逸脱した発明的ボディプライＨ（図１のボディプライＨは一例である）が提供される。この発明的偏差は、タイヤの肩部１３２及び／または１３４内のベルトの端近くで生じる、補強複合材に特有の構造的効果を相殺することが発見されている。加えて、本発明者は、肩、側壁、及びビード部に沿った特定の方法での従来型の平衡曲線（本明細書で偏差Ｄとして規定される）から逸脱する、すなわちそこから変位されるようにボディプライＨを配置することによって、均等な膨張成長が達成されることを発見した。

本明細書において使用される場合、「膨張成長」は、２つの曲線間の差を参照することで、より完全に定量化及び理解され得る。より具体的には、Ｒが子午面内のボディプライの形状を表した参照曲線であり、Ｘが子午面における別のボディプライの形状を表した別の曲線であり、かつＤ_RXが任意の所与の点で曲線Ｒに対して直角である曲線Ｒから曲線Ｘに向かう方向に沿った曲線Ｒからの曲線Ｘの偏差を指定すると想定されたい。また、曲線Ｒ及びＸが同一平面上にあり、周知の極円筒座標系において同じｙ−ｒ平面内にあると想定されたい。いかなるｙ−ｒ平面も回転させてｙ−ｚ平面（すなわち本明細書で定義される子午面）にすることができるため、曲線Ｒ及びＸは、デカルトのｙ−ｚ平面内で規定されてもよい。

図２を参照すると、参照曲線Ｒが

による画定によるその曲線の長さｓの機能としてパラメータ化される場合がある。曲線の長さｓをゼロからＬまで延在する集合の要素であるパラメータとして画定させたい、つまり

Ｌがｓ＝０からの曲線Ｒの全体の長さである（参照曲線ＲがボディプライＬを表す場合があるため、Ｌは本明細書では半分の長さのボディプライとも称される）。この曲線は接線ベクトル

及び法線ベクトル

を有する。したがって、点Ｒ（Ｓ₀）での曲線Ｒと曲線Ｘとの間の距離Ｄ_RX（Ｓ₀）は、図３で示されるような下記の方法で画定される。：
１．点Ｒ（ｓ₀）を位置付け、この点における

曲線に対する法線を計算されたい。
２．Ｒ（ｓ₀）を通過する

光線の共線を作成されたい。この光線は点

の集合において曲線Ｘを交差する。
３．

を

として規定されたい。これは点ｑ_iとＲ（ｓ₀）との間のユークリッド距離の最小値である。この定義は、正常光線が一点を超える点で曲線Ｘを交差させた場合、最も近い点が選択されることを確実にする。

続いて図３を参照すると、曲線Ｘが膨張後の例示的なタイヤ１００のボディプライＨ（すなわち子午面に沿って見たときのボディプライＨの形状）を表す場合、参照曲線Ｒはかかる膨張前のボディプライＨを表し、次に、任意の点における膨張成長が上に記載されるように

として決定され得る。一例として、タイヤ１００がｙ−ｚ平面（すなわち子午面）でとられた場合、ボディプライＨは、その曲線の長さｓの関数

としてパラメータ化され得る曲線Ｃを画定し得る。曲線Ｃは接線ベクトル

及び法線ベクトル

を有する。同様に、タイヤ１００の内面Ｉ及び外面Ｅも、それぞれ、法線ベクトル

及び

を含む曲線Ｉ（Ｓ₁）及びＥ（Ｓ₂）によって記載され得る。

これらの定義を使用して、本発明の例示的な一方法では、タイヤの非常に低い圧力状態（本明細書では「基準圧力」と称される）と所望の設計圧力（本明細書では「公称圧力」と称され、これは例えば、最大側壁圧力であり得る）との間で、膨張成長が測定され得る。好ましくは、基準圧力は、タイヤ１００のビード部１０２、１０４を車輪リム上に静置させるのに十分に高いが、さもなければタイヤ１００の形状を変化させることを回避するのに十分に低い。より具体的には、これら２つの圧力状態間で境界条件が変わらないように保つために、例示的な本方法では、リム上のタイヤ１００のビード部１０２、１０４の位置は、公称圧力においてそれが占める位置に固定される。これは、例えば、内側のビード支持の使用を通じて試験的に達成され得、例えば有限要素解析（ＦＥＡ）またはコンピュータ支援設計プログラムを使用したコンピュータを用いて容易にシミュレーションまたはモデル化され得る。

次に、任意の所望の方位角における曲線Ｉ、Ｅ及び／またはＣをもたらすタイヤ１００の測定値が作成される。例えば、ＦＥＡによるコンピュータモデル、または他の測定方法から得られた、ボディプライＨに対する曲線Ｃ（ｓ）が直接（例えばｘ線技術によって）測定され得る。図４に示されるように、上で規定される境界条件を用いて得られた２つのボディプライ曲線が、Ｃ（ｓ）^W（公称圧力でのボディプライ曲線）及びＣ（ｓ）^R（基準圧力でのボディプライ曲線）として画定され得る。次に、点ｓ₀でのボディプライの膨張成長Ｇ（ｓ₀）が

として画定される。

図５のプロットＵは、０．５バールの基準圧力及び８．３バールの公称圧力でのＦＥＡを使用して、従来型の４４５／５０Ｒ２２．５ＷＢＳタイヤに対する膨張成長を測定する例示的な本方法を適用した結果を図示する。タイヤ中心線Ｃ／Ｌにおいてｙ＝０（及びｓ＝０）の状態で、この従来型のタイヤに対するトレッド部が−１９５ｍｍから＋１９５ｍｍ（ミリメートル）まで延在する。プロットＵは、タイヤの一側面（すなわち中心線Ｃ／Ｌの左に対して）に沿った膨張成長を図示し、その結果はタイヤ中心線辺りで対称的に構成されたタイヤに対して実質的に対称となると理解される。

製造タイヤでは、プロットＵの大きい山が曲線の長さｓに沿ったおよそ１４２ｍｍのところに生じる。タイヤが対称である場合、これは、±１４２ｍｍで生じる２つの山がトレッド部１２４の第１の肩溝１２０または１３０の位置と近接して並び、かつ強い張力の伸長下で溝底を配置することを意味し、これは亀裂核形成及び伝播を非常に容易にする。この強い成長は、トレッドバンドの縁での成長の急激な減少と相まって、溝１２８または１３０の位置におけるタイヤのクラウン部１１０を曲げるように作用する。これは、タイヤが空気圧で作動するのではなく構造的に曲がり、それによってタイヤの全体的な直角剛性を低減するようなかかる各点でのタイヤのクラウン部にヒンジ点を導入する。このヒンジ点は肩溝の有無に関わらず生じるが、トレッド内の溝の位置と一致するときに特に問題となる。

加えて、このヒンジ点での曲がり度が荷重の機能であるため、タイヤのフットプリントは、荷重が変化したときタイヤの中心線Ｃ／Ｌに対して肩１３２及び１３４での急激な発生を被る。例えば、高荷重での肩１３２及び１３４は、中心に対して地面と接触する長さが過度に大きい。反対に、低荷重での肩１３２及び１３４は、中心に対して過度に短いため、最も低い使用荷重での全体的な地面との接触を失う場合すらある。荷重感度として既知のこの現象は、トレッドバンドの均等かつ定常の摩耗にとって望ましくなく、結果としてタイヤに対する除去燃費を低減する。

本発明は、図５の例示的なプロットＫによって表されるような全体的なボディプライＨ（例えばビード部１０２からビード部１０４まで）に渡る平坦で安定した膨張成長曲線を提供することによって、これらの、かつ他の問題を解決する。これらの曲線は本明細書で画定され得る点ｓ_tで終わる。プロットＫで示されるような発明的タイヤの膨張成長は、中心線Ｃ／Ｌから点ｓ_tまでの鋭い山または谷のない狭い範囲内で変化する。

例えば、図５でも示されるように、従来型のタイヤのプロットＵの側壁部（およそｓ＝１８４ｍｍからｓ＝２５６ｍｍまで延在する）では、ボディプライは膨張成長Ｇが負になる有意なトラフを示す。これは、従来型のタイヤが公称圧力に対して膨張したとき、この領域内で径方向内側に引っ張ることを意味する。この環状領域の大きな表面積のために、タイヤのクラウン部に大きな力が加えられ、次に、肩領域に大きな径方向の力を加え、結果として前述のヒンジ効果を生じる。本発明の発明的ボディプライＨは、このトラフ及びそれに伴う望ましくない内側の応力を取り除き、かつ変化が非常に小さい成長を可能にする。より具体的には、本発明は、従来型のタイヤ構成の実質的な山及び谷のないビード部１０２からビード部１０４への均等な膨張成長を提供する。山及び谷が無いことは、規定された用語（膨張成長の振幅Ａ）を参照することで本明細書において定量化される。

プロットＫで表された例示的な膨張成長は、子午面で見たときのタイヤ１００の例示的なボディプライＨ（中心線Ｃ／Ｌの一側面または両側面に沿って）に対する一定の幾何学形状または曲線を提供することによって得られる。ボディプライＨに対するこの発明的曲線の位置は、任意の所望のタイヤについて明確に構成され得る「基準曲線」（図ではＢＣとして表される）からの偏差Ｄに関して本明細書で規定及び請求される。より具体的には、基準曲線ＢＣは、実際のタイヤの物理的試験体の測定から明確に構成され得、または当業者であれば理解し得るような、例えばコンピュータシミュレーションモデルまたはコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）などのタイヤの１つ以上のモデルから構成され得る。このように、基準曲線ＢＣを本明細書で使用して、さらなる測定のため、かつ本発明のボディプライの位置の特定のための明確な参照を提供する。

したがって、本明細書ならびにそれに続く特許請求の範囲で使用される場合、「基準曲線」または「基準曲線ＢＣ」は、図６に示すようなベルトプライＷ及びボディプライＨを有する仮説的タイヤの例示的な輪郭を参照することで、これより記載されるように画定及び構成される。６．本発明のタイヤが２つ以上のベルトプライを有し得ることを理解されたい。ボディプライＷを使用して、軸方向に沿った最も長いベルトの長さ、すなわち子午面で見たときのｙ方向に沿った最も広いベルトを有するベルトプライを表す。例えば、図１で示したとき、ベルトプライ１２２は最も広いベルトプライであり、かつ図６におけるベルトプライＷで表される。６．図６を参照すると、軸方向に沿った最も長いベルトの長さに加えて、ベルトプライＷも、赤道面ＥＰに対して約−８０度≦α≦＋８０度の範囲の角度αにあるコードまたは同様の補強材を有するベルトのうちの最長のものである。このように、ベルトプライＷに対するこの定義は、ボディプライとして効果的に機能し得るクラウン部１１０における任意のベルトを除く。

ボディプライＨ（または基準曲線ＢＣが参照として構成されるべき任意の他のボディプライ）を構成する方法の一部として、ボディプライＨの形状は、タイヤが０．５バールの参照膨張圧力（例えば図４ではＣ（ｓ）^Rとして指定される）で適用車輪リムに取り付けられたときの形状ボディプライＨの想定を使用して決定され、かかる車輪リムが膨張成長についての議論で上に記載されるような境界条件を提供する。記載されるように、タイヤの実際の物理的試験体の事例では、かかる低膨張条件下の子午面におけるボディプライＨの形状は、例えばＸ線技術、レーザープロフィロメトリ、または他の測定方法を使用して試験的に測定され得る。例えばコンピュータで生成されたモデルなどのタイヤのモデルの事例では、かかる低膨張条件下の子午面内のボディプライＨの形状は、例えば有限要素分析（ＦＥＡ）を使用して決定され得る。

図６は、子午面で見たときのタイヤ１００のボディプライＨの一部の形状を図示し、かつボディプライＨの半分のみが示される。図６でＢＣとして、かつ本発明の残りの明細書において表された基準曲線は、ｙ−ｚ平面の左手の側面（負ｙ）（すなわち図１で見たときの中心線Ｃ／Ｌの左に対するタイヤの一部）を使用して記載され、本発明は対称的ベルト構造（すなわちｚ軸辺りの１８０°の回転に関して）を有するタイヤクラウン部に対して対称であると理解される。本明細書に記載される手順の非対称的ベルト構造への適用は、本明細書に開示される教示を使用すれば当業者に容易に理解され得る。ボディプライＨとｙ＝０線との交点は、タイヤ中心線Ｃ／Ｌにおける点ａを画定する。ボディプライＨは曲線Ｃ^R（ｓ）によってｙ−ｚ平面でパラメータ化され得、ｓは、中心線のボディプライとの交点によって画定された点ａから測定される曲線の長さであり、かつタイヤは上で画定されたような基準圧力に対して膨張している。明らかに、

であり、Ｌは、ボディプライの半分の長さ（子午面での曲線Ｃ^R（ｓ）に沿って測定されたときボディプライＨの全体の長さの半分）である。

次に、赤道面ＥＰに対して約−８０度≦α≦＋８０度の範囲の角度αでコードを有するタイヤのクラウン部における全てのベルトプライ（例えば図１のプライ１１２、１１４、及び１１６など）を鑑みると、点Ｍは、子午面で見たときの全てのかかるベルト（すなわちこの例ではベルトＷ）の最大幅の端に位置付けられた点であるように画定され、パラメータＳ_Mは子午面でのかかるベルトＷの軸方向に沿った最大曲線の半分の幅を表す。加えて、ｓ_bはｓ_b＝ｓ_M−６５ｍｍとして画定され、かつ点ｂはｂ＝Ｃ^R（ｓ_b）として画定される。

上記の定義を使用して、基準曲線ＢＣは２つの要素から構成される。続いて図６を参照すると、基準曲線ＢＣのうちの第１の部分は、点ａで始まり、かつ点ｂを通過したクラウン径ｒ_sの円Ａの弧を含む。クラウン半径ｒ_sは、弧が点ａにおいて水平線と接することを要求することによって決定される。これは弧を記載した円の中心がｚ軸上にあることを必要とすることと等価であることに注意されたい。

基準曲線ＢＣの第２の部分Ｊを特定するために、本明細書ならびにそれに続く特許請求の範囲において数個の追加の点がこれより画定される。最初に、ｓ_eをボディプライＨがｙにおけるその最小値でとるパラメータ値とし、かつｓ_ZをボディプライＨがｚにおけるその最小値でとるパラメータ値とされたい。赤道点ｅは、ｅ＝Ｃ^R（ｓ_e）＝（ｙ_e、ｚ_e）として画定され、かつ点ｚはｚ＝Ｃ^R（ｓ_z）＝（ｙ_z、ｚ_z）として画定される。

Ｌは点ｅを通過した垂線として画定される。ｈ＝（ｙ_h、ｚ_h）である点ｈは、点ｚを通過した水平線Ｔと線Ｌとの間の交点である。点ｈは概してボディプライＨ上にないことに留意されたい。距離ｎを

、すなわち点ｅとｈとの間のユークリッド距離として画定されたい。

これより、ボディプライＨ上に必ずしもない中間点ｆは、点ｈに対してｆ＝（ｙ_h、ｚ_h+０．３^*ｎ）として画定される。水平線は点ｆを通って構成され、かつボディプライＨとの交点のその点は点ｔとして画定され、これはｔ＝Ｃ^R（ｓ_t）であるようにパラメータｓ_tで生じる、円Ｃは点ｔにおけるボディプライに対する接線でもある２０ｍｍの半径で構成される。円の中心は、点ｔにおけるボディプライ

に対する法線によって画定された線に沿って、ボディプライＨから２０ｍｍのところに位置付けられた点ｇであるように画定される。

したがって、基準曲線ＢＣの第２の部分は以下の方法で容易に決定され得る方法での径方向の平衡曲線を含む。当業者により理解されるように、径方向の平衡曲線は、２つのパラメータ、すなわちｒ_c、中心径、及びｒ_e、赤道径により特徴付けられる。ここで、ｒは、通常の径方向の極円筒座標であり、かつｙ−ｚ平面にあるときのｚに等しい。径方向の平衡曲線は、微分方程式によって記載され得、かつ各後続の半径での接線角度及び曲率を計算することによって中心径から始まって明確に構成されることもできる。径方向の平衡曲線に対する接線角度及び曲率についての表現は周知であり、かつ下記のように与えられる。

方程式１及び２

径方向の平衡曲線Ｊのパラメータｒ_s及びｒ_eを一意的に決定するために、３接線条件が課される。第一に、径方向の平衡曲線Ｊは円弧Ａに対して接線でなければならない。これら２つの曲線の接線の交差の点は、概して点

で生じ得る。点ｂは、その等価物を得るために基準曲線ＢＣへのボディプライＨに対する参照曲線に対して直角の形態で突出している。典型的に、点ｐは、点ｂの横方向外側の円弧を交差させ得、この事例において、この突出はそれが単に元の点ｂをもたらすときには必要でない。３接線の第２の要件は、径方向の平衡曲線Ｊ及び線Ｌが互いに対して接線でなければならないことであり、これは図６で点ｄとして指定された点で生じる。６．概して、接点

である。３接触の第３の要件は、径方向の平衡曲線Ｊは、図６に示され、かつそれに続く特許請求の範囲において参照されるような点ｑで生じる円Ｃに対する接線でなければならないことである。それに続く特許請求の範囲をさらに参照する場合、点ｑはボディプライＨに沿った曲線の長さｓ_qで生じる。概して、この接点

である。これらの制約は径方向の平衡曲線Ｊを一意的に決定する。

したがって、基準曲線ＢＣは、点ｐとｑとの間の径方向の平衡曲線Ｊ、すなわち基準曲線ＢＣ＝を含むａ〜ｐの円弧セグメントＡの和集合であるように画定される。

径方向の平衡曲線に対するｒ_c及びｒ_eの値は、当業者に既知の多くの方法によって決定され得る例えば、一方法は、ｒ_c＝ｚ_b及びｒ_e＝ｚ_eをとることによって始まり、続いて繰り返すことで解決法を見出すことであろう。

図８をこれより参照すると、上の定義を使用して例示的なボディプライＨに対する基準曲線ＢＣを構成する。示されるように、本発明の例示的なボディプライＨの新規の幾何学形状または形状は、基準圧力状態下のタイヤ１００の肩及び側壁領域に沿った基準曲線ＢＣの形状とは実質的に異なる。例示的なボディプライＨのこの発明的幾何学形状は、記載され得るような曲線の長さｓの機能として基準曲線ＢＣからのその偏差Ｄ_BC-Hをパラメータ的に規定することによって描出され得る。

シフトされたパラメータｓ’＝ｓ−ｓ_bを導入することによって、発明的な新規のボディプライＨが、タイヤの幅が変わるとき、従来型のタイヤから体系的な方法で偏位することも観察され得る。図９で示されるように、基準曲線ＢＣからの発明的ボディプライＨの偏差Ｄ（ｓ）は、従来型のタイヤに対するボディプライＮの基準曲線ＢＣからの偏差Ｄ（ｓ）と比較して新規で特徴的である。例えば、発明的ボディプライＨに対する偏差Ｄ（ｓ’）の絶対値の大きさが異なるのみならず、発明的ボディプライＨに対する基準曲線ＢＣからの偏差の方向が従来型のボディプライＮのそれと対向している。より具体的には、その長さｓに沿った大部分において、発明的ボディプライＨが従来型のタイヤに対するボディプライＮより基準曲線ＢＣの異なる側面上に位置付けられる。

図１０は、シフトされたパラメータｓ’の機能としてプロットされた４つの従来型のタイヤの偏差Ｄ（ｓ’）を示す。示されるように、偏差Ｄ（ｓ’）は４つの従来型のタイヤの各々において異なる。比較として、図１１は、装着されるが、発明的ボディプライＨを含む図１０で使用されるものと同じ４つのタイヤの大きさに対する偏差Ｄ（ｓ’）を示す。示されるように、偏差Ｄ（ｓ’）は体系的であり、ｓ’の一定の部分に対して、同じタイヤの大きさの従来型のボディプライから基準曲線ＢＣの対向する側面上にある。

さらに、図１１を参照すると、発明者は、示された曲線の形態は一定であり、全てのタイヤの大きさ間の配向は、基準曲線ＢＣからの偏差が下記のように画定される正規化及びシフトされたパラメータｓ’’の機能としてプロットされたときに生じることを発見した。

方程式３

ｓ_b＝ｓ_M−６５ｍｍとして先に画定された点ｂにおけるパラメータｓの値である。

ｓ_q＝先に画定されたような点ｑにおけるパラメータｓの値である。

パラメータｓ’’の使用は、例えば異なるタイヤ幅、断面幅、及びリム寸法のタイヤに対する偏差を正規化する。

図１２に示すように、ｓ’’の機能としての偏差Ｄ（ｓ’’）のプロットは、本発明のボディプライＨ内に提供された、大きさの異なる４つのタイヤ間の配向を発現させる。比較すると、図１３は、発明的ボディプライＨを有しない同じ大きさの４つの従来型のタイヤのｓ’’の機能としての偏差Ｄ（ｓ’’）のプロットを提供する。上の議論と同様に、偏差Ｄ（ｓ’’）の方向及び大きさは、同じ大きさの従来型のタイヤと比較して発明的ボディプライＨを有するタイヤとは異なる。

重要なことに、発明的ボディプライＨは所望の均等な膨張成長Ｇを生じる。図１４は、図１０及び１３において使用されるような同じ４つの従来型のタイヤに対する膨張成長Ｇ（ｍｍ単位の）のプロットである。示されるように、膨張成長Ｇは、これらの従来型のタイヤに対する曲線の長さｓ上では均等でない。比較すると、図１５は、発明的ボディプライＨを備えた同じタイヤの大きさに対する膨張成長Ｇのプロットを提供する。各タイヤは、発明的ボディプライＨの全体の長さｓ上で均等な膨張成長を有する。

図１２に戻ると、発明者は、偏差Ｄ（ｓ’’）のプロットがプロット、
ｓ’’＝０．１３で生じるＰ₁、
ｓ’’＝０．８で生じるＰ₂
における最小及び最大の山に対応する発明的ボディＨに沿った２つのキー位置を発現することを発見した。

上の方程式２の使用、及びｓｂ＝ｓＭ−６５ｍｍに対する代入は、ボディプライＨの曲線の長さｓに沿った点Ｐ₁及びＰ₂に対する下記につながり、基準曲線ＢＣからのその偏差Ｄ（ｓ’’）に対して、

方程式４
Ｐ₁は、０．１３ｓ_q＋０．８７ｓ_m−５６．６ （ｍｍ単位）で生じる。

方程式５
Ｐ₂は、０．８ｓ_q＋０．２ｓ_m−１３ （ｍｍ単位）で生じる。

規定された範囲内に点Ｐ₁及びＰ₂での基準曲線ＢＣからの偏差Ｄ（ｓ）を保つことによって、発明的ボディプライＨに対する所望の均等な膨張成長Ｇが得られ得る。より具体的には、点Ｐ₁では基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）が−４．２５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦−０．５ｍｍの範囲内に保たれるべきであり、点Ｐ₂では基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）は−０．５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦１．２５ｍｍの範囲内に保たれるべきである。本明細書において使用される場合、Ｄ（ｓ）に対する範囲の表現は、規定された範囲の端点を含む。

図１６は、図１０、１３、及び１４で先に参照された４つの従来型のタイヤでの偏差Ｄ（ｓ“）のプロットを示す。示されるように、これら４つの従来型のタイヤのボディプライはＰ₁及びＰ₂に対する偏差Ｄの規定された範囲に該当しない。図１７は、発明的ボディプライＨと共に構成された同じタイヤの大きさを示す。偏差Ｓ（ｓ’’）はＰ₁及びＰ₂での偏差Ｄに関して規定された範囲内に上手く該当する。

規定されるような偏差Ｄを有する発明的ボディプライＨ内にタイヤを構成することによって、ビード部１０２からビード部１０４への均等な膨張成長Ｇが得られる。本発明の利点を得るために、膨張成長Ｇの大きさは重要ではない。むしろ、山及び谷が無いことが重要である。点ｔにおける距離パラメータの値が上に記載されるようにｓ_tであることを想起すると、所与の方位角θにおける−ｓ_t〜ｓ_tの領域上の膨張成長Ｇの最大、最小、及び振幅は下記のように画定される。

方程式６

方程式７

方程式８

Ｇ_max（θ）は、所与の角度θにおけるパラメータ点−ｓ_tとｓ_tとの間に見られた最大膨張成長Ｇである。同様に、Ｇ_min（θ）は、所与の角度θにおけるパラメータ点−ｓ_tとｓ_tとの間に見られた最小膨張成長Ｇである。Ａ（θ）は角度θにおける膨張成長の振幅であり、かつＧ_max（θ）とＧ_min（θ）との間の差である。これは、例として図５からの従来型のタイヤを使用する図１８に示される。

膨張成長Ｇの有限要素計算は、典型的に、全ての方位角θにおける同じ振幅Ａを予測する、２ｄ軸対称シミュレーションである。しかしながら、物理的タイヤ測定では、膨張成長Ｇがタイヤ周りで方位角から方位角へ変化する場合がある。したがって、それに続く特許請求の範囲において使用される場合、最終振幅測定は下記の形態でのｎ≧４の均等に離間された方位角測定の平均として本明細書で画定される。

方程式９

方程式６、７、及び９を使用して、先に参照された４つの従来型のタイヤならびに本発明のボディプライＨを備えた同じ大きさのタイヤを使用した下記の結果が計算された。

表Ｉ

本発明の例示的な一実施形態では、かかるボディプライＨを含んで構成される場合、タイヤ１００は、タイヤが約０．５バールの圧力からおよそ最大の側壁圧力まで膨張したときの約１，５ｍｍ以下である膨張成長の振幅Ａを有する。図１９及び２０は、ミリメートル（ｍｍ）の単位での基準曲線からの偏差の機能としてのＰ₁及びＰ₂のプロットを提供する。示されるように、膨張成長の振幅Ａは、点Ｐ₁での基準曲線ＢＣからの偏差Ｄ（ｓ）が−４．２５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦−０．５ｍｍの範囲内で保たれ、かつＰ₂での基準曲線ＢＣからの偏差Ｄ（ｓ）が−０．５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦１．２５ｍｍの範囲内で保たれたときの約１．５ｍｍ以下である。

新規の発明の有用性は、４つの同じタイヤの大きさを使用して行われた肩溝の亀裂のシミュレーションによっても証明された。特異的に調製されたＦＥＡモデルがこの目的のために作成され、メッシュ密度が肩溝の底に沿って飛躍的に増加した。（図１０）平坦な地面での転がりシミュレーションが８．３ｂのタイヤ圧力及び３６８０Ｋｇの荷重で行われた。各要素に対するＰ１（第１の主たる）コーシー応力は、タイヤが回転し、転がり周期の間に最大Ｐ１応力が抽出されたときの各方位角での肩溝内で計算される。図２１は、最大応力ＭＳが生じた位置を示し、表ＩＩはその結果を提供する。当業者により理解されるように、コーシー応力は溝底の亀裂に対する指標として広く使用されている。表Ｉ及び表ＩＩならびに図において、「製造タイヤ」とは、発明的ボディプライを含まずに構成された従来型のタイヤのことをいい、「本発明」とは、本発明の発明的ボディプライを含んで構成されたタイヤの例示的な実施形態のことをいう。

表ＩＩ

本発明は、タイヤ１００を設計または構成する例示的な方法も提供する。かかる方法は、既存のタイヤ設計のボディプライを改善させるために使用されてもよく、または新しいタイヤ設計を生成する際に使用されてもよい。いずれの事例においても、例示的な本方法では、設計者は、タイヤが基準圧力まで膨張するときの子午面に沿ったボディプライの形状を表す参照曲線を含むタイヤのモデルを生成することから始めることとなり、ｓがタイヤの中心線から参照曲線に沿ったｍｍ単位の長さである。既存のタイヤでは、参照曲線は、既存のＣＡＤ図面を使用して上に記載されるように、またはタイヤを対象としたＸ線、レーザープロフィロメトリ、または他の技術に供されたタイヤの試験体の物理的測定を使用して作成されてもよい。新しいタイヤ設計の場合、参照曲線は、例えば、タイヤのＣＡＤモデルまたは他のコンピュータモデルから生成され得る。基準圧力は例えば０．５バールまたは他の圧力であり得る。

次に、基準圧力でのタイヤの参照曲線に基づくタイヤに対する基準曲線ＢＣが構成される。基準曲線ＢＣは例えば先に記載したように構成される。

基準曲線ＢＣを使用して、標的参照曲線（方程式４及び５を介して上に記載されるようなＲ（ｓ）により記載され得る）が、子午面に沿ったボディプライの形状に関して作成される。この標的参照曲線が、タイヤ内で使用される新しいボディプライ（例えば、上記で考察された例示的なボディプライＨなど）の所望の曲線または幾何学形状である。

標的参照曲線は、点Ｐ₁において−４．２５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦−０．５ｍｍの範囲にあり、かつ点Ｐ₂において−０．５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦１．２５ｍｍの範囲にある基準曲線ＢＣから偏差Ｄ（ｓ）を有するように参照曲線を再配置することによって作成され、Ｐ₁及びＰ₂はそれぞれ方程式４及び５に記載されるような標的参照曲線に沿って位置づけられる。

標的参照曲線は、同様に、タイヤ中心線の一側面または両側面上に参照曲線を再配置することによって作成され得る。

既存のタイヤの場合、その設計は、ボディプライの新しい形状を含むように変更されることとなる。これは、新しいボディプライを有するタイヤを製造するための変更を含む。新しく設計されるタイヤの場合、その設計は、ボディプライの新しい輪郭または曲線を含むこととなる。したがって、本発明は、本明細書に記載されるような均等の膨張成長Ｇを提供する新規の発明的ボディプライを有して構成及び製造されたタイヤを含む。

特定の例示的な実施形態及びその方法に関して本主題を詳細に記載してきたが、前述の内容の理解を得れば、かかる実施形態の修正形態、変更形態、及び等価物を当業者が容易に生み出し得ることは理解されるであろう。したがって、本開示の範囲は、限定ではなく例であり、主題の開示内容は、本明細書に開示される教示を使用すれば当業者に容易に明らかとなり得るような本主題に対するかかる改変、変更、及び／または追加の包含を除外しない。

Claims (20)

1. 径方向、軸方向、及びタイヤ中心線を画定するタイヤであって、
   一対の対向するビード部と、
   前記対向するビード部に接続された一対の対向する側壁部と、
   前記対向する側壁部を接続するクラウン部と、
   前記ビード部間に、かつ前記側壁部及び前記クラウン部を通って延在する少なくとも１つのボディプライであって、子午面に沿った曲線を有し、ｓが前記タイヤの中心線から前記曲線に沿ったｍｍ単位の長さである、少なくとも１つのボディプライと、
   前記クラウン部内に配置された１つ以上のベルトプライと、を備え、ｓ_Mが前記タイヤの赤道面に対して−８０度≦α≦＋８０度の範囲の角度αを有する前記１つ以上のベルトプライのうちの最も広いベルトの、前記軸方向に沿った最大曲線幅の半分であり、
   ３つの接点ｐ、ｄ、及びｑを有する基準曲線が前記タイヤ中心線の少なくとも一側面に沿って、前記ボディプライに対して構成されたとき、前記ボディプライが、
   ｉ）点Ｐ₁＝０．１３ｓ_q＋０．８７ｓ_m−５６．６ｍｍにおける、−４．２５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦０．５ｍｍの範囲内の前記基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）、及び
   ｉｉ）点Ｐ₂＝０．８ｓ_q＋０．２ｓ_m−１３ｍｍにおける、−０．５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦１．２５ｍｍの範囲内の前記基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）を有し、
   ｓ_qは、点ｑが生じる前記基準曲線の前記曲線に沿った前記長さである、タイヤ。
2. 前記タイヤが最大側壁圧力を有し、かつ前記タイヤは、前記タイヤが約０．５バールの圧力からおよそ前記最大側壁圧力まで膨張したときの約１．５ｍｍ以下である膨張成長の振幅Ａを有する、請求項１に記載のタイヤ。
3. ３つの接点ｐ、ｄ、及びｑを有する前記基準曲線が前記タイヤ中心線の両側面に沿って、前記ボディプライから構成されたとき、前記ボディプライが、
   ｉ）点Ｐ₁＝０．１３ｓ_q＋０．８７ｓ_m−５６．６ｍｍにおける、−４．２５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦０．５ｍｍの範囲内の前記基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）、及び
   ｉｉ）点Ｐ₂＝０．８ｓ_q＋０．２ｓ_m−１３ｍｍにおける、−０．５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦１．２５ｍｍの範囲内の前記基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）を有し、
   ｓ_qは、点ｑが生じる前記基準曲線の前記曲線に沿った前記長さである、請求項１に記載のタイヤ。
4. 前記基準曲線が０．５バールの基準圧力で構成される、請求項１に記載のタイヤ。
5. 前記１つ以上のベルトプライが、複数のベルトプライを含む、請求項１に記載のタイヤ。
6. 前記少なくとも１つのボディプライが、前記クラウン部に沿った前記タイヤの赤道面から８０度以上の角度を形成する複数の補強材を含む、請求項１に記載のタイヤ。
7. 少なくとも１つのベルトプライが、前記クラウン部に沿った前記タイヤの赤道面から５度以下の角度を形成する補強材を含む、請求項１に記載のタイヤ。
8. 少なくとも１つのベルトプライが、前記クラウン部に沿った前記タイヤの赤道面から約０度の角度を形成する補強材を含む、請求項１に記載のタイヤ。
9. 前記タイヤが、５０〜８０の範囲の縦横比を有する、請求項１に記載のタイヤ。
10. 前記タイヤが、２７５〜４５５ｍｍの範囲の断面幅を有する、請求項９に記載のタイヤ。
11. 前記タイヤが、４４５〜４５５ｍｍの範囲の断面幅を有する、請求項１０に記載のタイヤ。
12. 前記ボディプライが前記子午面において曲線Ｃ（ｓ）によって表され、かつＬが前記ボディプライの半分の長さであるとき、Ｌは約６０〜約２２２ｍｍの範囲にある、請求項１に記載のタイヤ。
13. タイヤ構成の方法であって、前記タイヤは、中心線及び一対の対向するビード部と、前記対向するビード部に接続された一対の対向する側壁部と、前記対向する側壁部に接続され、かつその間で軸方向に沿って延在するクラウン部と、前記ビード部間に、かつ前記クラウン部及び前記側壁部を通って延在する少なくとも１つのボディプライと、前記クラウン部に位置付けされた少なくとも１つのベルトプライであって、前記タイヤの赤道面に対して−８０度≦α≦＋８０度の範囲の角度αを有する前記タイヤの前記軸方向に沿った最も広いベルトプライである、少なくとも１つのベルトプライと、を含み、前記タイヤ構成の方法が、
    前記タイヤが基準圧力まで膨張したとき、子午面に沿った前記ボディプライの形状を表す参照曲線を含む前記タイヤのモデルを作成するステップであって、ｓが前記タイヤの中心線から前記参照曲線に沿ったｍｍ単位の長さである、ステップと、
    前記基準圧力での前記タイヤの前記参照曲線に基づく前記タイヤに対する基準曲線を構成するステップであって、前記基準曲線は３つの接点ｐ、ｄ、及びｑを有する、ステップと、
    前記タイヤ中心線の少なくとも一側面に沿って、
    ｉ）点Ｐ₁＝０．１３ｓ_q＋０．８７ｓ_m−５６．６ｍｍにおける、−４．２５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦０．５ｍｍの範囲内の前記基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）、及び
    ｉｉ）点Ｐ₂＝０．８ｓ_q＋０．２ｓ_m−１３ｍｍにおける、−０．５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦１．２５ｍｍの範囲内の前記基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）を有するように前記参照曲線を再配置することによって前記子午面に沿った前記ボディプライの前記形状に対する標的参照曲線を作成するステップと、を備え、
    ｓ_qは、点ｑが生じる前記基準曲線の前記曲線に沿った前記長さである、タイヤ構成の方法。
14. 前記タイヤのモデルを作成する前記ステップが、有限要素解析またはコンピュータ支援設計を使用して前記参照曲線を決定することを含む、請求項１３に記載のタイヤ構成の方法。
15. 前記タイヤのモデルを作成する前記ステップが、前記タイヤの物理的試験体を、前記ボディプライの測定に供することを含む、請求項１３に記載のタイヤ構成の方法。
16. 前記タイヤのモデルを作成する前記ステップが、前記タイヤの物理的試験体を、Ｘ線または前記ボディプライの他の測定に供することを含む、請求項１３に記載のタイヤ構成の方法。
17. 前記タイヤが最大側壁圧力を有し、かつ前記ボディプライが前記標的参照曲線により配置されたとき、前記タイヤは、前記タイヤが約０．５バールの圧力からおよそ前記最大側壁圧力まで膨張したときの約１．５ｍｍ以下である膨張成長の振幅Ａを有する、請求項１３に記載のタイヤ構成の方法。
18. 前記作成するステップは、前記タイヤ中心線の両側面に沿って、
    ｉ）点Ｐ₁＝０．１３ｓ_q＋０．８７ｓ_m−５６．６ｍｍにおける、−４．２５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦０．５ｍｍの範囲内の前記基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）、及び
    ｉｉ）点Ｐ₂＝０．８ｓ_q＋０．２ｓ_m−１３ｍｍにおける、−０．５ｍｍ≦Ｄ（ｓ）≦１．２５ｍｍの範囲内の前記基準曲線からの偏差Ｄ（ｓ）を有するように前記参照曲線を再配置することによって前記子午面に沿った前記ボディプライの前記形状に対する標的参照曲線を作成することを含み、
    ｓ_qは、点ｑが生じる前記基準曲線の前記曲線に沿った前記長さである、請求項１３に記載のタイヤ構成の方法。
19. 前記タイヤが約２０００ｍｍ以上のクラウン径を有する、請求項１３に記載のタイヤ構成の方法。
20. 前記標的参照曲線による幾何学形状を有する前記ボディプライを含むタイヤを製造することをさらに備える、請求項１３に記載のタイヤ構成の方法。

Images