JP2018521890A - 回転組立体のためのアダプタ及び該アダプタを含む回転組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】回転組立体のためのアダプタ及び該アダプタを含む回転組立体を提供する。
【解決手段】本発明は、タイヤ（Ｐ）及びリム（Ｊ）を含む回転組立体のためのアダプタ（Ａ）に関し、このアダプタは、タイヤとリムとの間の接続を可能にすることが意図され、リムの耐衝撃性を増大させることを目的とする。アダプタ（Ａ）は、内側補強要素（１６）を有する軸方向内端部（１０）と、外側補強要素（１５）を有する軸方向外端部（９）と、本体（１１）とを含む。本発明によると、支持面（２１）の軸方向外方の外側補強要素（１５）は、金属スレッドで構成され、同心の少なくとも３つの層（２３、２４、２５）のスタックで構成されたビードワイヤである。第１の層すなわちコア（２３）は、少なくとも０．８ｍｍに等しく、多くとも５ｍｍに等しい直径Ｄ１を有する、少なくとも１つの金属スレッドを含み、第２の層（２４）は、直径Ｄ１の多くとも１．４倍に等しい直径Ｄ２を有し、少なくとも２°に等しく、多くとも１０°に等しい角度Ａ２で螺旋状に巻かれた金属スレッドで構成され、第３の層（２５）は、直径Ｄ３を有し、少なくとも２°に等しく、多くとも１０°に等しく、かつ角度Ａ２のものと反対の符号の角度Ａ３で第２の層（２４）の周りに螺旋状に巻かれた金属スレッドで構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ及びリムを含む回転組立体（ｒｏｌｌｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌｙ）のためのアダプタであって、タイヤとリムとの間の接続を可能にすることが意図されるアダプタに関する。本発明はまた、上記アダプタを含む回転組立体にも関する。

タイヤは、円環状の構造体であり、その回転軸はタイヤの回転軸であり、地面に接触することが意図されるトレッド、２つのサイドウォール、及びリムに接触することが意図される２つのビードを含み、２つのビードは、２つのサイドウォールによりトレッドに結合される。

念のため、本発明では、以下の定義を用いる。
−「軸方向」：タイヤの回転軸に平行な方向、
−「半径方向」：タイヤの回転軸に垂直な方向、
−「半径方向平面」：タイヤの回転軸を含み、半径方向及び軸方向により定められる平面、
−「周方向」：半径方向平面に垂直な方向、
−「赤道面」：タイヤの回転軸に垂直な、タイヤのトレッドの中央を通る平面。

特許文献１により、タイヤのビードとリムとの間に接続要素又はアダプタを挿入することが、既に知られている。このアダプタは、強化ゴム化合物で作られており、少なくとも２つの方向、すなわち半径方向及び軸方向に弾性変形可能である。このようなアダプタは、実際にタイヤとして機能すると見なすことができる回転組立体の部分と、実際にリムとして機能すると見なすことができる回転組立体の部分とを分離することができる。

しかしながら、このような回転組立体は、タイヤが、従来のタイヤの機能、特にタイヤにドリフト角が加わった後のタイヤのドリフトスラストレスポンス（ｄｒｉｆｔ ｔｈｒｕｓｔ ｒｅｐｏｎｓｅ）を行うことを可能にすることにより、回転組立体に、あらゆる損傷からタイヤを保護するのに十分な可撓性を与えることができるが、縁石、又は窪み（ｐｏｔｈｏｌｅ）などの道路の穴による衝撃の場合には、回転組立体の十分な変形性を完全に保証しない。

具体的には、上述の従来技術のアダプタは、タイヤの各ビードとリムとの間の接続を保証するが、主として剛性の点で、回転組立体が窪みを通過する際に大きな変形を吸収することができる最適な機械的特徴部を有していない。このことは、上記のアダプタの残留塑性変形、さらには破損をもたらし、よって、回転組立体の損傷を招くことがある。

さらに、特許文献１は、上述の欠点の克服を可能にするアダプタ設計の進化に関する示唆を与えるものではない。

国際公開第００／００７８５６５号

従って、本発明者らは、回転組立体が劣悪な条件において道路上で使用される際、耐衝撃性がより高く、一方で同時に、ロードホールディング、特に高ドリフトスラストを維持する能力に関して回転組立体の高レベルの性能を維持する、新しいアダプタを提案するという目的を定める。

従って、本発明の主題は、回転軸を有し、２つのビードを有するタイヤと、２つのリムビードシートを有するリムとを備える回転組立体のためのアダプタであって、
ビードの各々について、該アダプタはビードとリムとの間の接続を可能にし、
該アダプタは、
−内側補強要素を含み、リムビードシート上に取り付けられることが意図された軸方向内端部と、
−外側補強要素を含み、実質的に半径方向の軸方向内面すなわち支持面を介して、ビードに接触することが意図された軸方向外端部と、
−軸方向外端部を軸方向内端部に接続して単一の部品を形成し、外側補強要素と内側補強要素との間の接続を可能にする少なくとも１つの主補強材を含み、ビードに接触することが意図された実質的に軸方向のアダプタシートを含む、本体と、
を備えるアダプタにおいて、
外側補強要素は、支持面の完全に軸方向外方に配置され、
外側補強要素は、中心線を有し、金属スレッドで構成される少なくとも３つの層のスタックで構成され、中心線に対して同心の、ビードワイヤと呼ばれる環状構造体であり、
第１の層すなわちコアは、少なくとも０．８ｍｍに等しく多くとも５ｍｍに等しい直径Ｄ１を有する少なくとも１つの金属スレッドを含み、
第２の層は、直径Ｄ１の多くとも１．４倍に等しい直径Ｄ２を有し、コアの周りに螺旋状に巻かれ、ビードワイヤの中心線に対して、少なくとも２°に等しく多くとも１０°に等しい角度Ａ２を形成する金属スレッドで構成され、
第３の層は、直径Ｄ３を有し、第２の層の周りに螺旋状に巻かれ、ビードワイヤの中心線に対して、少なくとも２°に等しく多くとも１０°に等しく、かつ角度Ａ２のものと反対の符号の角度Ａ３を形成する金属スレッドで構成される。

アダプタは、タイヤとリムを接続する要素であり、横衝撃に対して所望の保護をもたらすように、回転組立体が、回転中、タイヤのビードにおいて半径方向に十分に変形することを可能にする。

アダプタの軸方向外端部は、アダプタシートと呼ばれ、タイヤビードを受けることが意図された、アダプタ本体の部分を軸方向に定める。アダプタシートは、リムシートと同じ機能を果たし、これは、リムビードシートの実質的に軸方向部分である。軸方向において、軸方向外端部の支持面は、リムビードシートの実質的に半径方向部分であるリムフランジのように、タイヤのビードを支持する働きをする。従って、タイヤは、タイヤ圧（ｉｎｆｌａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）によって軸方向に固定され、従来、タイヤのビードがリムのリムフランジに押し付けられていたのと同様に、この軸方向外端部の支持面にしっかりと押し付けられる。

アダプタの軸方向内端部は、従来、タイヤのビードによってリムビードシートに行われていたのと同様に、アダプタをリムビードのシートに取り付けることが意図されているので、「アダプタビード」と呼ぶことができる。

従って、使用中、タイヤは、リムに対して実質的に軸方向に固定される。より具体的には、タイヤのビードがリムビードシート上に直接取り付けられる従来の回転組立体と同様に、リムに対して軸方向に固定される。対照的に、タイヤのビードは、リムに対して半径方向には固定されない。より具体的には、タイヤのビードは、リムに対して半径方向に動く可能性がある。標準的な走行条件下では、アダプタの軸方向変形は、その半径方向の変形に対して無視できるほどである。他方、衝撃時には、アダプタの軸方向変形が大きくなることにより、回転組立体に加わる機械的荷重の減少に寄与することができる。

本発明によるアダプタは、本質的に、軸方向外端部により特徴付けられ、その補強要素は、主としてアダプタシートの半径方向外方に配置される。第２に、軸方向外端部の外側補強要素は、中心線を有し、金属スレッドで構成される少なくとも３つの層のスタックで構成され、中心線に対して同心の、ビードワイヤと呼ばれる環状構造体である。定義によれば、ビードワイヤの中心線とは、ビードワイヤの連続断面の質量中心の位置であり、すなわち、円形横断面の場合、円の中心の位置である。半径方向最内層であるビードワイヤの第１の層すなわちコアは、少なくとも０．８ｍｍに等しく多くとも５ｍｍに等しい直径Ｄ１を有する少なくとも１つの金属スレッドを含む。ビードワイヤの第２の層は、直径Ｄ１の多くとも１．４倍の直径Ｄ２を有し、コアの周りに螺旋状に巻かれ、ビードワイヤの中心線に対して、少なくとも２°に等しく多くとも１０°に等しい角度Ａ２を形成する、金属スレッドで構成される。ビードワイヤの第３の層は、直径Ｄ３を有し、第２の層の周りに螺旋状に巻かれ、ビードワイヤの中心線に対して、少なくとも２°に等しく多くとも１０°に等しく、かつ角度Ａ２のものと反対の符号の角度Ａ３を形成する、金属スレッドで構成される。

従って、ビードワイヤの第２及び第３の層の各々は、単一のスレッドの螺旋状巻回（ｈｅｌｉｃａｌ ｗｉｎｄｉｎｇ）によって生成される。ビードワイヤの第２の層及び第３の層を構成するスレッドの螺旋状巻回は、回転と反対の方向に行われ、ツイスト（ｔｗｉｓｔ）と呼ばれるものを構成する。ビードワイヤの中心線に対する層の各スレッドの螺旋曲率が一定の配向であるため、ツイストは、スレッド間に自然かつ持続的な結合を生じさせるという利点を有する。

さらに、所定の層について、単一のスレッドを使用することにより、層の不連続をその２つの周方向端部のみに制限することが可能になり、単に層の周方向端部を一緒に突き合わせることにより、ビードワイヤの環状構造体を容易に生成することができる。

本発明によるアダプタの主な利点は、アダプタのより大きな変形性、特により大きな軸方向の変形性により、劣悪な道路上での使用に曝される回転組立体の機械的強度を改善することである。この変形性は、アダプタの軸方向外端部の可撓性すなわち柔軟性の最適化により、特に外側補強要素の可撓性の最適化により、得られる。この可撓性は、張力、圧縮及び湾曲状態で同時に変形することができるツイストされたビードワイヤにより効果的に可能になる。

さらに、本発明によるアダプタは、衝撃の際に車両のシャーシに伝えられる機械的荷重のレベルを大幅に低減し、従って、車両のボディシェルを軽量化できるという利点を有する。最後に、本発明によるアダプタは、設計が単純であり、回転組立体への取り付けが容易であるという利点を有する。

１つの好ましい実施形態によると、ビードワイヤのコアは、単一の金属スレッドで構成される。この単一の直線の金属スレッドは、第２の層の螺旋状巻回のための支持体として働く。

同じく好ましくは、ビードワイヤの第３の層は、直径Ｄ２に等しい直径Ｄ３を有する金属スレッドで構成される。ビードワイヤの第２及び第３の層をそれぞれ構成するスレッドについて同じ直径を有することにより、第２及び第３の層に対して同じタイプのスレッドを使用することが可能になり、よって、製造が簡略化される。さらに、これにより、従来の組み立て方法を有するビードワイヤの構築が可能になる。

ビードワイヤの第２の層及び第３の層を構成する金属スレッドによってそれぞれ形成される角度Ａ２及びＡ３は、少なくとも３°に等しく、多くとも８°に等しい。ツイストの各螺旋の角度についてのこの角度範囲は、ビードワイヤの中心線の曲率に類似した螺旋曲率を得ることを可能にする。３°の下限値より下では、角度が小さ過ぎると、コアの周り又は内側の第２の層の周りに、長過ぎる巻回ピッチが与えられ、特にビードワイヤの曲率の内側でのツイストの凝集性が損なわれ、関与する層のスレッドは、ツイストの各ターンを有する直線の経路に従う傾向を有する。８°の上限値より上では、半径方向内側層でのスレッドの巻回の凝集性を改善することが可能になるが、ビードワイヤの中心線の曲率よりはるかに大きい過剰な曲率がワイヤに与えられ、この主な結果として、ビードワイヤの曲げ剛性が低下する。

いずれかの半径方向断面において、直径Ｄ２の個々のスレッドのＮ２個の断面を含むビードワイヤの第２の層において、直径Ｄ２の個々のスレッドの断面の数Ｎ２は、少なくとも５に等しい。具体的には、ビードワイヤの第２の層の個々のスレッドの断面の数Ｎ２は、巻回の直径と巻かれるスレッドの直径との比によって決まる。コアの直径Ｄ１が減少し、第２の層のスレッドの直径Ｄ２の値の０．７倍に近づくと、第２の層における個々のスレッドの断面の数Ｎ２は減少し、５に向かう傾向がある。

いずれかの半径方向断面において直径Ｄ２の個々のスレッドのＮ２個の断面を含むビードワイヤの第２の層において、及び、いずれかの半径方向断面において直径Ｄ２の個々のスレッドのＮ３個の断面を含むビードワイヤの第３の層において、直径Ｄ３の個々のスレッドの断面の数Ｎ３は、少なくとも、Ｎ２＋６個の直径Ｄ２の個々のスレッドの断面に等しい。各層のスレッドの直径が等しいとき、個々のスレッドの断面の数は、１つの層からそのすぐ半径方向外方の層への移行部において、最低６まで増大する。この増大は、３つの層における個々のスレッドの十分に大きい数の断面、例えばビードワイヤが必要な強度を達成する、モノフィラメントコアと呼ばれる単一スレッドコアを有する個々のスレッドの最低１９の断面を達成することを可能にする。

有利なことに、ビードワイヤのコアで構成される金属スレッドの直径Ｄ１は、少なくとも１．２ｍｍに等しく、多くとも４．５ｍｍに等しい。１．２ｍｍの最小値より下では、スレッドの断面は小さ過ぎて、スレッドの、従ってビードワイヤの十分な剛性を保証することができず、アダプタが十分に堅くないことを意味し、これは、回転組立体のステアリング（ｓｔｅｅｒｉｎｇ）の困難をもたらし得る。４．５ｍｍの最大値より上では、スレッドの断面は大き過ぎて、スレッドの、従ってビードワイヤの十分な可撓性を保証することができず、アダプタが、起こり得る衝撃をアダプタの軸方向外端部に吸収するのに、アダプタが十分に柔軟でないことを意味する。加工硬化により強化された炭素鋼をベースとする金属スレッドの場合、スレッドの直径が減少するにつれて、スレッドの破壊強度が増大することに留意されたい。

ビードワイヤの第１、第２及び第３の層が鋼製であり、破壊強度Ｒｍを有する金属スレッドの場合、鋼製スレッドの破壊強度Ｒｍは、少なくとも１０００ＭＰａに等しく、多くとも３０００ＭＰａに等しく、好ましくは、少なくとも１４００ＭＰａに等しく、多くとも２８００ＭＰａに等しい。加工硬化された鋼製スレッドの破壊強度は、通常、ビードワイヤで構成されるスレッドのために使用される傾向がある他のいずれかの材料により得られるものよりも非常に高レベルに到達する。スレッドのこのような破壊強度のレベルを達成するのを可能にする鋼は、ビードワイヤの弾性可撓性、すなわちビードワイヤの可逆的可撓性をさらに保証する。ビードワイヤの変形の増大にもかかわらず、衝撃を受けるビードワイヤの可撓性の変形の可逆性は、時間の経過と共に変化しない。鋼の破壊強度は、特に、その化学組成及び加工硬化度に関連する適切な選択により増大させることができる。

直径Ｄ_Sの円形の半径方向横断面を有するビードワイヤにおいて、ビードワイヤの円形の半径方向横断面の直径Ｄ_Sは、少なくとも４ｍｍに等しく、多くとも２５ｍｍに等しく、好ましくは、少なくとも６ｍｍに等しく、多くとも２１ｍｍに等しい。ビードワイヤの直径Ｄ_Sの増大、従って、ビードワイヤの半径方向横断面の増大は、より多くのスレッドを設けること、従って、回転組立体の安全及び正しい動作を保証するのに必要な剛性のレベルを達成することを可能にする。その直径を層により調整することができるますます多くの数のスレッドを組み立てる可能性は、特にビードワイヤの直径Ｄ_Sがエスパンダにおける寸法上の制約により制限されるとき、設計の観点から魅力的な自由度である。

本発明の第１の実施形態によると、本体は、アダプタシートの半径方向内方に環状シート補強材を含む。しかしながら、この環状シート補強材は、強制的なものではない。

有利なことに、環状シート補強材は、１ＧＰａより大きいか又はこれに等しい、好ましくは４ＧＰａより大きい、より好ましくは１０ＧＰａより大きい圧縮係数を有する。

有利なことに、環状シート補強材は、ポリマー材料で被覆された少なくとも１つの補強要素も含む。

第１の実施形態の第１の代替的形態によると、環状シート補強材の補強要素は、鋼のような金属材料を含む。従って、通常、補強要素は、金属スレッドの集まりである金属コードの層又は層のスタックで構成され、この金属コードは、ポリマーで、通常はエラストマー材料で被覆される。

第１の実施形態の第２の代替的形態によると、環状シート補強材の補強要素は、脂肪族ポリアミド又はナイロン、芳香族ポリアミド又はアラミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のようなポリエステルといったテキスタイル（ｔｅｘｔｉｌｅ）材料、又は上述の材料の任意の組み合わせを含む。通常、補強要素は、紡糸テキスタイルフィラメントの集まりであるテキスタイル補強材の層又は層のスタックで構成され、このテキスタイル補強材は、ポリマーで、通常はエラストマー材料で被覆される。

第１の実施形態の第３の代替的形態によると、環状シート補強材の補強要素は、ポリマー材料で被覆されたガラス繊維を含む。

第１の実施形態の他の代替的形態によると、環状シート補強材の補強要素は、限定されない例として、
−炭素繊維、
−既述したもの以外のテキスタイル繊維：レーヨンなどのセルロース繊維、綿、亜麻、大麻をベースとする天然繊維、
−及び、これらの繊維の任意の組み合わせ、
も含むことができる。

環状シート補強材の補強要素を被覆するために用いることができるポリマー材料は、例えば、限定ではないが、
−熱可塑性ブロック（熱可塑性エラストマーすなわちＴＰＥ）を潜在的に含有する飽和又は不飽和エラストマー、
−熱可塑性材料、
−熱硬化性材料、
である。

第１の実施形態の好ましい代替的形態によると、環状シート補強材は、熱可塑性マトリックスで被覆されたガラス繊維をベースとする複合材料である。この場合、ガラス繊維は環状シート補強材を構成し、被覆材料は熱可塑性材料である。

有利なことに、環状シート補強材は、タイヤのビードの軸方向幅の少なくとも３０％に等しく、多くとも１５０％に等しい、好ましくは、タイヤのビードの軸方向幅の少なくとも４０％に等しく、多くとも１１０％に等しい軸方向幅を有する。

より有利なことに、環状シート補強材は依然として、少なくとも０．３ｍｍに等しく、多くとも２０ｍｍに等しい、好ましくは、０．５ｍｍから１０ｍｍまでの間に含まれる、平均半径方向厚さを有することができる。この半径方向厚さは、タイヤのサイズによって決まる。乗用車用タイヤについては、半径方向厚さは、好ましくは、０．５ｍｍから１０ｍまでの間である。

環状シート補強材の補強要素が補強材の層のスタックで形成されるとき、環状シート補強材は、好ましくは、少なくとも５ｍｍに等しく、多くとも２５ｍｍに等しい軸方向幅と、少なくとも０．１ｍｍに等しく、多くとも４ｍｍに等しい半径方向厚さとを有する。

補強材の層のスタックの補強材の各層は、少なくとも１ｍｍに等しく、多くとも２５ｍｍに等しい軸方向幅と、少なくとも０．１ｍｍに等しく、多くとも２ｍｍに等しい半径方向厚さとを有する。補強材の種々の層の軸方向幅及び半径方向厚さは、必ずしも同一ではない。

環状シート補強材は、アダプタ本体の内方、アダプタ本体の主補強材の半径方向外方又は半径方向内方、又は該主補強材の層の間に配置することができ、この主補強材は、通常、２つの層を含むことが好ましい。

本発明の第２の実施形態によると、本体の主補強材は、少なくとも２つの層の補強材の半径方向重ね合わせを含み、この補強材は、同一の層内で相互に平行であり、１つの層から次の層へ互いに交差し、本体の主補強材の層の各々は、タイヤの周方向に対して、少なくとも３０°に等しい角度をなし、かつ、多くとも７０ＭＰａに等しい、１０％の伸びでの弾性係数を有するポリマー材料で被覆された補強材を含む。本発明の第２の実施形態は、環状シート補強材がないことにより、第１の実施形態とは本質的に異なる。

この第２の実施形態において、ビードワイヤが支持面の完全に軸方向外方に、従って、アダプタ本体の軸方向外方に配置されるという事実は、ビードワイヤが本体を軸方向に剛化しないこと、従って、本体の軸方向変形性を制限しないことを保証する。

さらに、本体の主補強材は、少なくとも２つの層の補強材の半径方向重ね合わせを含み、この補強材は、同一の層内で相互に平行であり、１つの層から次の層へ互いに交差し、各層は、周方向に対して、少なくとも３０°に等しい角度をなす補強材で構成され、これらの補強材は、多くとも７０ＭＰａに等しい、１０％の伸びでの弾性係数を有するポリマー材料で被覆される。

主補強材は、実際上、それぞれ外側補強要素及び内側補強要素の周りの補強材の層の巻回で構成される。これにより、本体における少なくとも２つの層：巻回の端部の重ね合わせがない場合は２つの層、巻回の端部の何らかの重ね合わせがある場合は３つの層の半径方向重ね合わせがもたらされる。主補強材に対して採用される製造の原理が与えられた場合、１つの層から次の層へ通過する際、角度の符号が逆になることが分かっているので、層の補強材により形成される、周方向に対する角度は、絶対値の形で与えられる。

補強材の角度について最小閾値を有することは、回転組立体に求められるコーナリング剛性のために必要な、アダプタの最小の軸方向剛性を保証する。最大閾値を下回る、ポリマー被覆材料についての１０％の伸びでの弾性係数を有することは、アダプタの軸方向変形性を保証する。

第２の実施形態の特徴の組み合わせは、軸方向に十分に柔軟であり、ピンチショックの場合の大きな変形を吸収する優れた能力と共に、容易に嵌めることができるアダプタを有するという利点を提供する。

上記のアダプタ本体の主補強材は、通常、少なくとも４ＧＰａに等しいモジュラス（係数）を有する。このアダプタ本体の主補強材は、環状シート補強材に関して上述したもののような全ての種類の金属又はテキスタイル材料で作製された補強材を含むことができる。

本発明によるアダプタ本体の軸方向幅は、一般に、少なくとも２．５４ｃｍに等しく、多くとも８ｃｍに等しく、好ましくは、少なくとも３．１７ｃｍに等しく、多くとも５．１０ｃｍに等しい。

アダプタは、リムの一方の側だけに、より好ましくは、車両の外側に配置できることが好ましい。この場合、リムは、一方の側だけに存在するアダプタの存在に適合するように非対称の幾何学的形状を有する。

回転組立体が２つのアダプタを含む場合、これらは対称であっても、又は非対称であってもよい。アダプタの対称又は非対称の概念は、アダプタの本体の軸方向幅によって定められる。２つのアダプタは、これらの一方の本体が他方のものを上回る軸方向幅を有するとき、非対称である。

本発明による回転組立体は、各々が異なる又は同一の幅の本体を有する第１及び第２のアダプタを含むことが好ましい。

本発明の別の主題は、タイヤの各ビードについて、上述の実施形態のいずれか１つによるアダプタを含む回転組立体である。
本発明は、次の図１乃至図３を参照して説明され、これらの図は、概略的であり、必ずしも縮尺通りに描かれていない。

環状シート補強材を有する、本発明の第１の代替的形態による、取り付けられていないアダプタの半径方向断面である。 環状シート補強材を有さない、本発明の第２の代替的形態による、取り付けられていないアダプタの半径方向断面である。 環状シート補強材を有さない、本発明の第２の代替的形態による２つのアダプタを含む回転組立体の半径方向断面である。

図１は、環状シート補強材を有する、本発明の第１の代替的形態による、リム上に取り付けられていないアダプタを示す。このアダプタは、外側補強要素１５を含む軸方向外端部９と、内側補強要素１６を含む軸方向内端部１０と、主補強材（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ）１７を含む本体１１とを含む。主補強材１７は、それぞれ、軸方向内端部１０の内側補強要素１６及び軸方向外端部９の外側補強要素１５の周りに巻かれる単一の補強層で構成される。従って、本体１１において、上記の補強層の主要部分及び折り返し部分は、実質的に少なくとも２つの補強層の半径方向スタックを構成する。主補強材１７は、エラストマー材料層２０内に包まれている。本体１１は、タイヤビードに接触することが意図されたアダプタシート１８をさらに含む。本体１１は、軸方向外端部９の軸方向内面２１と軸方向内端部１０の軸方向外面２６との間で測定された軸方向幅Ｌを有する。本発明の第１の実施形態において、本体１１は、主補強材１７の半径方向外方及び軸方向外端部９の軸方向内方の環状シート補強材１９も含む。

図１において、外側補強要素１５は、中心線Ｍを有し、金属ワイヤで構成される３つの層（２３、２４、２５）のスタックで構成され、中心線Ｍに対して同心の、ビードワイヤと呼ばれる環状構造体である。半径方向最内層である第１の層すなわちコア２３は、少なくとも０．８ｍｍに等しく多くとも５ｍｍに等しい直径Ｄ１を有する少なくとも１つの金属スレッドを含む。第２の層２４は、示される例では、直径Ｄ１に等しい直径Ｄ２を有し、コア２３の周りに螺旋状に巻かれ、ビードワイヤ１５の中心線Ｍに対して、少なくとも２°に等しく多くとも１０°に等しい角度Ａ２（図示せず）を形成する、金属スレッドで構成される。第３の層２５は、示される例では、直径Ｄ２に等しい直径Ｄ３を有し、第２の層２４の周りに螺旋状に巻かれ、ビードワイヤ１５の中心線Ｍに対して、少なくとも２°に等しく多くとも１０°に等しい、角度Ａ２のものとは反対の符号の角度Ａ３（図示せず）を形成する、金属スレッドで構成される。示される例において、コアは単一の金属スレッドで構成され、第２の層２４は、６に等しい、数Ｎ２の個々のスレッドの断面を有し、第３の層２５は、１２に等しい、数Ｎ３の個々のスレッドの断面を有する。

図２は、環状シート補強材（１９）がない点のみ、図１とは異なる。

図３は、タイヤＰと、リムＪと、各ビードＢについて、ビードＢとリムＪとの間の接続を可能にするアダプタＡとを含む回転組立体の平面ＹＺにおける半径方向断面を示す。タイヤＰは、２つのサイドウォール１により内側に向かって半径方向に延び、それ自体が２つのビードＢにより内側に向けて半径方向に延びるトレッド（参照されていない）を含む。各ビードＢ内では、カーカス補強材２が、周方向補強要素又はビードワイヤ３の周りに上方に折り返されて、充填要素５によってカーカス補強材２から分離された折り返し部４を形成する。リムＪは、中央部分において、タイヤＰのビードＢの取り付けを容易にすることが意図される取り付けウェル６と、その軸方向端部において、各々が実質的半径方向部分すなわちリムフランジ７ａ及び実質的軸方向部分すなわちリムシート７ｂを含む２つのビードシート８とを含む。アダプタＡは、内側補強要素１６を含み、リムビードシート８上に取り付けられることが意図された半径方向内端部１０と、他の補強要素１５を含み、実質的に半径方向の軸方向内面すなわち支持面２１を介して、ビードＢに接触することが意図された軸方向外端部９と、最後に、軸方向外端部９を軸方向内端部１０に接続して単一の部品を形成し、外側補強要素１５と内側補強要素１６との間の接続を可能にする少なくとも１つの主補強材１７を含み、ビードＢに接触することが意図された実質的に軸方向のアダプタシート１８を含む本体１１と、を含む。

例証として、ビードワイヤの２つの例を、アダプタの外部補強要素１５として評価した。

第１の例は、３つの層の鋼製補強材で構成されたビードワイヤである。半径方向最内の第１の層すなわちコア２３は、３ｍｍに等しい直径Ｄ１を有する金属スレッドを含む。第２の層２４は、１．７５ｍｍに等しい直径Ｄ２を有し、コア２３の周りに螺旋状に巻かれ、ビードワイヤ１５の中心線Ｍに対して、６．２°に等しい角度Ａ２（図示せず）を形成する、金属スレッドで構成される。第３の層２５は、直径Ｄ２に等しい、すなわち１．７５ｍｍに等しい直径Ｄ３を有し、第２の層２４の周りに螺旋状に巻かれ、ビードワイヤ１５の中心線Ｍに対して、８．８°に等しく、角度Ａ２のものとは反対の符号の角度Ａ３（図示せず）を形成する、金属スレッドで構成される。この例において、第２の層２４は、８に等しい、数Ｎ２の個々のスレッドの断面を有し、第３の層２５は、１４に等しい、数Ｎ３の個々のスレッドの断面を有する。従って、このビードワイヤについての式は、１＊３ｍｍ＋８＊１．７５ｍｍ＋１４＊１．７５ｍｍである。

図２及び図３に示されるシナリオに対応する第２の例は、３つの層の鋼製補強材で構成されるビードワイヤである。半径方向最内の第１の層すなわちコア２３は、２ｍｍに等しい直径Ｄ１を有する金属スレッドを含む。第２の層２４は、直径Ｄ１に等しい、すなわち２ｍｍに等しい直径Ｄ２を有し、コア２３の周りに螺旋状に巻かれ、ビードワイヤ１５の中心線Ｍに対して、３．３°に等しい角度Ａ２（図示せず）を形成する金属スレッドで構成される。第３の層２５は、直径Ｄ２に等しいすなわち２ｍｍに等しい直径Ｄ３を有し、第２の層２４の周りに螺旋状に巻かれ、ビードワイヤ１５の中心線Ｍに対して、６．６°に等しく、角度Ａ２のものとは反対の符号の角度Ａ３（図示せず）を形成する、金属スレッドで構成される。この例において、第２の層２４は、６に等しい、数Ｎ２の個々のスレッドの断面を有し、第３の層２５は、１２に等しい、数Ｎ３の個々のスレッドの断面を有する。従って、このビードワイヤについての式は、（１＋６＋１２）＊２ｍｍである。

式（１＊３ｍｍ＋８＊１．７５ｍｍ＋１４＊１．７５ｍｍ）のビードワイヤの第１の例は、４．５Ｂ１６ホイール上に取り付けられたサイズ２２５／４５Ｒ１７のタイヤ用のアダプタに組み込まれた。さらに、このビードワイヤは、４７１ｍｍに等しい内径及び７１３ｇに等しい質量を有する、円環状形状を有する。２つのアダプタ（ビード毎に１つのアダプタ）を含むこの回転組立体Ｓ１を、一方で、７．５Ｊ１７ホイール上に取り付けられたサイズ２２５／４５Ｒ１７のタイヤを含む、アダプタプを有さない標準的な基準回転組立体Ｒ１と比較し、他方で、７．５Ｊ１７ホイール上に取り付けられたサイズ２２５／４５Ｒ１７のタイヤ及び２つのアダプタ（ビード毎に１つのアダプタ）を含む回転組立体Ｅ１と比較した。回転組立体Ｅ１の各アダプタは、外部補強要素として、その半径方向横断面が直径１０ｍｍのディスクであり、その成分材料がガラス樹脂複合材料である、すなわち樹脂マトリックス内にガラス繊維を含有する、中実のビードワイヤを有する。

本明細書で上述した３つの回転組立体Ｓ１、Ｒ１及びＥ１の各々について、コーナリング剛性ＤＺ及び半径方向剛性ＫＺを測定した。ｄａＮ／°で表されるこのコーナリング剛性ＤＺは、半径方向軸の周りの回転組立体の１°の回転を生じさせるためにタイヤに加えなければならない軸方向の力である。この例において、コーナリング剛性ＤＺは、２．５バールに等しい圧力にインフレートされ、４２８６Ｎに等しい半径方向荷重Ｚの下で圧縮されたタイヤについて測定される。ｄａＮ／ｍｍで表される半径方向剛性ＫＺは、１ｍｍの半径方向の移動を得るためにタイヤに加えなければならない半径方向の力である。この例において、半径方向剛性ＫＺは、２．５バールに等しい圧力にインフレートされたタイヤについて測定され、ＥＴＲＴＯ（欧州タイヤ・リム協会）規格にいうその公称荷重Ｚは、３６２０ｄａＮに等しい。以下の表において、比較した回転組立体Ｓ１、Ｒ１及びＥ１のタイヤのコーナリング剛性ＤＺ及び半径方向剛性ＫＺは、ベース１００として考えられる基準回転組立体Ｒ１に対する相対値の形で表される。

さらに、３つの回転組立体Ｓ１、Ｒ１及びＥ１に、「ピンチショック（ｐｉｎｃｈ ｓｈｏｃｋ）」試験、続いて耐久性試験を施した。「ピンチショック」試験は、２．３バールに等しい圧力Ｐにインフレートされ、５００ｄａＮに等しい荷重Ｚの下で圧縮され、４５ｋｍ／ｈで走行しているタイヤに、進行方向に対して７０°に等しい角度をなす方向に、１１０ｍｍの高さの縁石に対して繰り返し衝撃を与えるものである。この「ピンチショック」試験の最後に、耐久性試験が行われ、そこでは、３０ｋｍ／ｈで走行しているタイヤは、およそ半径方向に−６°から＋６°までの間でコーナリング角度が変動する。次に、この２つの試験のシーケンスの最後に、タイヤの完全性を調べる。

以下の表１は、サイズ２２５／４５Ｒ１７のタイヤの回転組立体Ｒ１、Ｅ１及びＳ１に関する、コーナリング剛性ＤＺ、半径方向剛性ＫＺ、及び「ピンチショック」試験後のコーナリング耐久性試験の結果を提示する。

表１：２２５／４５Ｒ１７におけるコーナリング剛性、半径方向剛性及び耐久性

表１は、アダプタを有する２つの回転組立体Ｅ１及びＳ１が、アダプタを有さない基準回転組立体Ｒ１のものと実質的に同じ大きさのコーナリング剛性ＤＺ及び半径方向剛性ＫＺを有することを示す。対照的に、アダプタビードワイヤは、Ｓ１については完全なままであるが、Ｅ１のアダプタビードワイヤは損傷したので、「ピンチショック」試験後の耐久性試験において、回転組立体Ｓ１は、回転組立体Ｄ１より良好に機能する。

以下の表２は、サイズ２４５／４０Ｒ１８のタイヤの場合の３つの回転組立体Ｒ２、Ｓ２１及びＳ２２についての同じタイプの結果を示す。アダプタを有さない標準的な基準回転組立体Ｒ２は、８Ｊ１７ホイール上に取り付けられたサイズ２４５／４０Ｒ１８のタイヤを含む。回転組立体Ｓ２１は、４．５Ｊ１６ホイール上に取り付けられたサイズ２４５／４０Ｒ１８のタイヤと、２つのアダプタ（ビード毎に１つのアダプタ）とを含む。回転組立体Ｓ２１の各アダプタは、外部補強要素として、式（１＊３ｍｍ＋８＊１．７５ｍｍ＋１４＊１．７５ｍｍ）のビードワイヤを有し、その円形の半径方向横断面は、１０ｍｍに等しい直径を有する。回転組立体Ｓ２２は、４．５Ｊ１６ホイール上に取り付けられたサイズ２４５／４０Ｒ１８のタイヤと、２つのアダプタ（ビード毎に１つのアダプタ）とを含む。回転組立体Ｓ２２の各アダプタは、外部補強要素として、式（１＋６＋１２）＊２ｍｍのビードワイヤを有し、その円形の半径方向横断面は、１０ｍｍの直径を有する。さらに、このビードワイヤは、４７１ｍｍに等しい内径及び７０７ｇに等しい質量を有する円環状形状を有する。

以下の表２は、サイズ２４５／４０Ｒ１８のタイヤの回転組立体Ｒ２、Ｓ２１及びＳ２２に関する、コーナリング剛性ＤＺ、半径方向剛性ＫＺ、及び、「ピンチショック」試験後のコーナリング耐久性試験の結果を表す。

表２：２４５／４０Ｒ１８におけるコーナリング剛性、半径方向剛性及び耐久性

表２は、アダプタを有する２つの回転組立体Ｓ２１及びＳ２２が、アダプタを有さない基準回転組立体Ｒ２のものと実質的に同じ大きさのコーナリング剛性ＤＺ及び半径方向剛性ＫＺを有することを示す。さらに、２つの回転組立体Ｓ２１及びＳ２２の両方とも、「ピンチショック」試験後の耐久性試験に合格した。

１：サイドウォール
２：カーカス補強材
３：ビードワイヤ
４：折り返し部
６：取り付けウェル
７ａ：リムフランジ
７ｂ：リムシート
８：ビードシート
９：軸方向外端部
１０：軸方向内端部
１１：本体
１５：外側補強要素、ビードワイヤ
１６：内側補強要素
１７：主補強材
１８：アダプタシート
１９：環状シート補強材
２０：エラストマー材料層
２１：軸方向内面、支持面
２３：第１の層、コア
２４：第２の層
２５：第３の層
２６：軸方向外面
Ａ：アダプタ
Ｂ：ビード
Ｊ：リム
Ｐ：タイヤ

Claims (16)

1. 回転軸（ＹＹ’）を有する回転組立体のためのアダプタ（Ａ）であって、
   −２つのビード（Ｂ）を有するタイヤ（Ｐ）と、
   −２つのリムビードシート（８）を有するリム（Ｊ）と、
   を備え、
   −各々のビード（Ｂ）について、前記アダプタ（Ａ）は前記ビード（Ｂ）と前記リム（Ｊ）との間の接続を可能にし、
   前記アダプタ（Ａ）は、
   −内側補強要素（１６）を含み、リムビードシート（８）上に取り付けられるようになっている軸方向内端部（１０）と、
   −外側補強要素（１５）を含み、実質的に半径方向の軸方向内面すなわち支持面（２１）を介して、ビード（Ｂ）に接触するようになっている軸方向外端部（９）と、
   −前記軸方向外端部（９）を前記軸方向内端部（１０）に接続して単一の部品を形成し、前記外側補強要素（１５）と前記内側補強要素（１６）との間の接続を可能にする少なくとも１つの主補強材（１７）を含み、ビード（Ｂ）に接触するようになった実質的に軸方向のアダプタシート（１８）を含む、本体（１１）と、
   を備え、
   前記外側補強要素（１５）は、前記支持面（２１）の完全に軸方向外方にあり、
   前記外側補強要素（１５）は、中心線（Ｍ）を有し、金属スレッドで構成される少なくとも３つの層（２３、２４、２５）のスタックで構成され、前記中心線（Ｍ）に対して同心の、ビードワイヤと呼ばれる環状構造体であり、
   第１の層すなわちコア（２３）は、０．８ｍｍ以上、かつ、５ｍｍ以下の直径Ｄ１を有する少なくとも１つの金属スレッドを含み、
   第２の層（２４）は、前記直径Ｄ１の多くとも１．４倍に等しい直径Ｄ２を有し、前記コア（２３）の周りに螺旋状に巻かれ、前記ビードワイヤ（１５）の前記中心線（Ｍ）に対して、２°以上かつ１０°以下の角度Ａ２を形成する金属スレッドで構成され、
   第３の層（２５）は、直径Ｄ３を有し、前記第２の層（２４）の周りに螺旋状に巻かれ、前記ビードワイヤ（１５）の前記中心線（Ｍ）に対して、２°以上、かつ、１０°以下であり、かつ角度Ａ２のものと反対の符号の角度Ａ３を形成する金属スレッドで構成される、
   ことを特徴とする、アダプタ。
2. 前記ビードワイヤ（１５）の前記コア（２３）は、単一の金属スレッドで構成されることを特徴とする、請求項１に記載のアダプタ。
3. 前記第３の層（２５）は、前記直径Ｄ２に等しい直径Ｄ３を有する金属スレッドで構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項２のいずれかに記載のアダプタ。
4. 前記ビードワイヤ（１５）の前記第２及び第３の層（２４、２５）で構成される前記金属スレッドによりそれぞれ形成される前記角度Ａ２及びＡ３は、３°以上、かつ、８°以下であることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のアダプタ。
5. 前記ビードワイヤ（１５）の前記第２の層（２４）は、いずれの半径方向断面においても、直径Ｄ２のＮ２個の個々のスレッドの断面を含み、前記直径Ｄ２の個々のスレッドの断面の前記数Ｎ２は、５以上であることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のアダプタ。
6. 前記ビードワイヤ（１５）の前記第２の層（２４）は、いずれの半径方向断面においても、直径Ｄ２のＮ２個の個々のスレッドの断面を含み、前記ビードワイヤ（１５）の前記第３の層（２４）は、いずれの半径方向断面においても、直径Ｄ３のＮ３個の個々のスレッドの断面を含み、前記直径Ｄ３の個々のスレッドの断面の前記数Ｎ３は、前記直径Ｄ２の個々のスレッドの断面の前記数Ｎ２＋６以上であることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載のアダプタ。
7. 前記ビードワイヤ（１５）の前記コア（２３）を構成する前記金属スレッドの前記直径Ｄ１は、１．２ｍｍ以上、かつ、４．５ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載のアダプタ。
8. 前記ビードワイヤ（１５）の前記第１、第２及び第３の層（２３、２４、２５）の前記金属スレッドは、鋼製であり、破壊強度Ｒｍを有し、鋼製スレッドの前記破壊強度Ｒｍは、１０００ＭＰａ以上、かつ、３０００Ｐａ以下、好ましくは１４００ＭＰａ以上、かつ、２８００ＭＰａ以下であることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれかに記載のアダプタ。
9. 前記ビードワイヤ（１５）は、直径Ｄ_Sの円形の半径方向横断面を有し、前記ビードワイヤ（１５）の前記円形の半径方向横断面の前記直径Ｄ_Sは、４ｍｍ以上、かつ、２５ｍｍ以下、好ましくは、６ｍｍ以上、かつ、２１ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれかに記載のアダプタ。
10. 前記本体（１１）は、前記アダプタシート（１８）の半径方向内方に環状シート補強材（１９）を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれかに記載のアダプタ。
11. 前記環状シート補強材（１９）は、１ＧＰａ以上、好ましくは、４ＧＰａ以上、さらにより好ましくは、１０ＧＰａ以上の圧縮係数を有することを特徴とする、請求項１０に記載のアダプタ。
12. 前記環状シート補強材（１９）は、ポリマー材料で被覆された補強要素を含むことを特徴とする、請求項１０〜請求項１１のいずれかに記載のアダプタ。
13. 前記環状シート補強材（１９）の前記補強要素は、鋼のような金属材料を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のアダプタ。
14. 前記環状シート補強材（１９）の前記補強要素は、ポリマー材料で被覆されたガラス繊維を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のアダプタ。
15. 前記本体（１１）の前記主補強材（１７）は、前記少なくとも２つの層の補強材の半径方向重ね合わせを含み、前記補強材は、同一の層内で相互に平行であり、１つの層から次の層へ互いに交差し、前記本体（１１）の前記主補強材（１７）の前記層の各々は、前記タイヤの周方向（ＸＸ’）に対して、３０°以上の角度をなし、７０ＭＰａ以下の１０％の伸びでの弾性係数を有するポリマー材料で被覆されることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれかに記載のアダプタ。
16. 前記タイヤ（Ｐ）のビード（Ｂ）の各々について、請求項１〜請求項１５のいずれかに記載のアダプタ（Ａ）を含むことを特徴とする、回転組立体。

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