JP2019529198A - 環状のサイドウォール凹部を備えた空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

空気入りタイヤは、ショルダー領域（３４）に隣接する非伸縮性のトレッド（３０）と、タイヤをホイールに取り付けるための２つの非伸縮性のビード領域（３６）とを有し、各ビード領域はサイドウォールを介して対応するビード領域につながっている。各サイドウォールは、ビード領域（３６）の一方から撓み領域（４０）までタイヤの幅に対して内側に延びる第１の部分（３８）と、撓み領域（４０）から対応するショルダー領域（３４）の一方までタイヤの幅に対して外側に延びる第２の部分と、を含む。非伸縮性の周長制限構成（４４、４６、５６）および半径方向補強構造（４８、５０、５２）は、各サイドウォールの第１の部分（３８）に付随し、それにより、第１の部分（３８）の半径方向の撓みを制限し、ビード領域（３６）とショルダー領域（３４）との間に環状の凹部を維持する。【選択図】図９Ａ

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、特に、環状のサイドウォール凹部を備えた空気入りタイヤに関する。

図１Ａで例示されるように、従来の空気入りタイヤ（２００）は、一般に、下にある表面と係合するためのトレッド（２０２）と、タイヤをホイール（２０６）に取り付けるための２つのビード（２０４）と、それぞれビードの一方からトレッドの対応する側に延びる２つのサイドウォール（２０８）とを有する。サイドウォールは通常わずかに凸状で、主に「ダイヤフラム」として機能し、主に面内張力を通して内圧およびベアリング荷重によって引き伸ばされる。サイドウォールは、典型的には、面内圧縮に耐える能力をほとんど有しておらず、サイドウォールの垂直の高さが（例えば、過度の負荷または空気圧の低下により）減少すると、サイドウォールは、図１Ｂに示されるように外側に潰れる傾向がある。 この状態では、タイヤは横方向の力に対する安定性が著しく低下しており、回転運動によって容易に変形して、横方向の変位（２１０）を伴う図１の形状になる。

ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２０１３／０１４６７６ Ａ１（以下「‘６７６号公報」と称される）で提案された空気入りタイヤ構造は、図２（‘６７６号公報の図６Ａに対応し、参照番号は括弧内で参照される）の部分図に示すようなタイヤを提供し、ここで、サイドウォールは、半径方向内側円錐面（１５０）と半径方向外側円錐面（１３０）との間に環状の凹部を画定するＶ字形断面輪郭を有する。提案されたＶ字形のサイドウォール形状は、同時に高い荷重および／または低い作動圧力下でトレッド接触を維持しながら、同時に横方向の安定性を維持する、という様々な利点を提供する。

Ｖ字形のカーカスサイドウォールを外向きに押す内部の空気圧下でＶ字形状を維持するために、‘６７６号公報は、半径方向に剛性の内側円錐面および外側円錐面（１３０、１５０）を使用し、それらは、それらの間でくさび（「バルブロックアップ」）効果を発生させる。ほとんどのサイドウォールを半径方向に剛性にするために、くさび（「バルブロックアップ」）効果を得るために内側コーンおよび外側コーンに沿った著しい剛性が必要とされるので、比較的厚く重いサイドウォール構造が使用される。さらに、半径方向に剛性な内側コーンと外側コーンの間の屈曲が比較的局所的な移行領域において生じ、限られたゴムの狭いエリアに比較的大きな撓みが集中して、したがって熱および／またはゴム疲労を発生させうる可能性がある。

本発明は環状のサイドウォール凹部を備えた空気入りタイヤである。

提供される本発明の実施形態の教示によれば、（ａ）タイヤ軸を取り囲む実質的に非伸縮性のトレッドであって、２つのショルダー領域の間に延長するトレッド；（ｂ）タイヤをホイールに取り付けるための２つの非伸縮性のビード領域；（ｃ）２つのサイドウォールであって、サイドウォールの各々が、ビード領域の一方から撓み領域までタイヤの幅に対して内側に延びる第１の部分、および、撓み領域から対応するショルダー領域の一方までタイヤの幅に対して外側に延びる第２の部分、を含む、サイドウォール；（ｄ） サイドウォールの各々の第１の部分に付随し、および、タイヤ軸を取り囲む、実質的に非伸縮性の周長制限構成；および、（ｅ）サイドウォールの各々の第１の部分に付随し、および、サイドウォールの第１の部分の半径方向の屈曲を制限するように構成された、半径方向補強構造、を含み、周長制限構成および半径方向補強構造は、空気入りタイヤがホイールに取り付けられ膨らんだ時に、サイドウォールの各々がビード領域とショルダー領域との間に環状の凹部を維持するように構成される、空気入りタイヤが提供される。

本発明の実施形態のさらなる特徴によれば、周長制限構成は、サイドウォールに一体化された少なくとも１つのスレッドの配置を含む。

本発明の実施形態のさらなる特徴によれば、半径方向補強構造は、サイドウォールに一体化された補強要素の配置を含む。

本発明の実施形態のさらなる特徴によれば、半径方向補強構造は、ゴムマトリックスに固定された半径方向に並んだスチールワイヤの複数の層を含む。

本発明の実施形態のさらなる特徴によれば、半径方向補強構造は、サイドウォールの第１の部分の外表面と接触して配置された外側の補強要素の配置を含む。

本発明の実施形態のさらなる特徴によれば、周長制限構成は、半径方向補強構造に一体化された少なくとも１つのスレッドの配置を含む。

本発明の実施形態のさらなる特徴によれば、サイドウォールの第２の部分の領域の少なくとも一部、好ましくは大部分は、ダイヤフラム状の壁構造を有する。

本発明の実施形態のさらなる特徴によれば、サイドウォールの第２の部分の領域の少なくとも一部、好ましくは大部分は、半径方向に対して斜めの角度で配向されたスレッドを含むダイアゴナルプライを含む。

本発明のタイヤは、「ラジアル」または「バイアス」タイヤ（しばしば「ダイアゴナル」タイヤとして知られる）の従来の定義には適合しないが、本発明の最も特に好ましい実施形態では、ラジアルプライがタイヤの断面に沿って左右に、すなわちビードからビードに延びることに留意されたい。ラジアルプライは、連続プライであってもよく、またはそれらの間にいくらかの重なりを有するいくつかのプライを含んでもよい。ラジアル（半径方向）（ｒａｄｉａｌ）という用語に言及するとき、それは正確なラジアル方向、すなわち周方向に対する９０度を指しうるが、正確なラジアルから最大約５％まで、場合によっては最大１０度まで変動するプライ方向も、典型的には「ラジアル」と見なされることも理解されたい。

本発明のタイヤの様々な構成要素は、「実質的に非伸縮性の」ものとして本明細書で参照される。このフレーズは、本明細書において発明の詳細な説明および特許請求の範囲で使用され、圧力および負荷の通常の動作範囲にわたって、材料のいかなる伸張も約５％以下、好ましくは３％以下に制限され、典型的には無視できる要素を指す。これらの実質的に非伸縮性の特質は、ほとんどのタイヤトレッドおよびタイヤビードなどの様々な従来のタイヤ構成要素に共通の要件であり、本明細書では同様の意味で使用される。通常の動作範囲外で、場合によっては、例えば材料の初期張力の間に、より大きな変動が生じる可能性がある。

「スレッド」という用語は、本明細書では一般に、張力に耐えるために配置される任意の柔軟なファイバー、フィラメント、コード、ワイヤーまたはケーブルを指すために使用される。このように定義されるスレッドは、独立型金属ケーブルから、様々なプライまたは「ブレーカー」構造の一部としてゴムマトリックスに配置された細いスレッドにまで及ぶことがある。

「凹状」または「凹部」という用語は、本明細書では、表面のある領域から他の領域の領域へ引かれた直線が表面の外側の自由空間を通過するありとあらゆる表面形状を指すために使用される。このように定義される用語は、凹部に対する特定の形状またはシンメトリーを意味しない。「環状の凹部」と称される場合、凹面が軸を中心にして連続的に広がることを示すが、円対称を必要としない。（通常、タイヤは負荷の無い時には円対称に近似しているが、荷重を支えるときには対称から逸脱する。）

本発明は、添付の図面を参照してほんの一例として本明細書に記載されている。
図１Ａは、上述のように、通常の膨張した状態の従来のラジアルタイヤの概略的な断面図である。 図１Bは、上述のように、部分的に撓んだ状態の従来のラジアルタイヤの概略的な断面図である。 図１Cは、上述のように、横荷重を受けて部分的に撓んだ状態の従来のラジアルタイヤの概略的な断面図である。 図２は、上述のように、ＰＣＴ特許出願公開ＷＯ２０１３／０１４６７６ Ａ１の図６Ａの複製であり、元の参照番号を使用している。 図３は、ホイールリムに取り付けられた、本発明の実施形態の教示に従って構成され動作するタイヤの等角図である。 図４Ａは、図３のタイヤおよびリムの側面図である。 図４Ｂは、図３のタイヤおよびリムの断面図であり、この図はホイールの軸を通る垂直面に沿って取られている。 図５のＡおよびＢは、それぞれ、図２の先行技術のタイヤと本発明の教示による図３のタイヤの動作原理を対照させる概略的な部分等角図である。 図６は、図３のタイヤおよびリムの部分的な切り取られた等角図である。 図７は、図４ＢのＶＩＩで示される領域の拡大図である。 図８のＡおよびＢは、ホイールに取り付けられ、地面と接触する図３のタイヤの側面図である；ホイールはそれぞれ、完全に膨張した状態および部分的に膨張した（または重い負荷を受けた）状態で示されている。 図９Ａは、通常の膨張した状態の、タイヤ軸に平行な垂直面の図３のタイヤおよびリムの下部の概略的な断面図である。 図９Ｂは、部分的に撓んだ状態の、タイヤ軸に平行な垂直面の図３のタイヤおよびリムの下部の概略的な断面図である。 図９Ｃは、横荷重を受けて部分的に撓んだ状態の、タイヤ軸に平行な垂直面の図３のタイヤおよびリムの下部の概略的な断面図である。 図１０Ａは、本発明の異なる実施形態によるタイヤの部分的な切り取られた等角図であり、バネ状の補剛要素を例証する。 図１０Ｂは、図１０ＡのＸで示される領域の拡大図である。 図１１は、本発明のさらなる異なる実施形態によるタイヤの部分的な切り取られた等角図であり、外側の半径方向の補強構造（補剛配置）を例証する。 図１２は、図１１のタイヤの一面の断面図である。 図１３Ａは、タイヤが別々に製造された２つの構成要素に細分されている、本発明のさらに異なる実施形態によるタイヤおよびホイールリムの一面の断面図である。 図１３Ｂは、図１３ＡのＸＩＩＩで示される領域の拡大図である； 図１４のＡおよびＢは、それぞれ、幾何学的形状の外側への転置に対する機械的制限のある、またはそれがない、断面形状の６面で形成されうる多角形の形態を示す概略的な幾何学的構成である。

本発明は環状のサイドウォール凹部を備えた空気入りタイヤである。

本発明に係るタイヤの原理および操作は、図と添付の記載を参照することで一層よく理解され得る。

ここで図面を参照すると、図３から１３Ｂは、本発明の様々な実施形態に従い構築され動作する、空気入りタイヤの多数の異なる実装を例証する。これらの変形を全体的に参照すると、本発明の空気入りタイヤは、実質的に非伸縮性のトレッド（３０）を含み、タイヤ軸（３２）のまわりで延びる接地輪郭を提供する。トレッド（３０）は、両側でショルダー領域（３４）に隣接する。タイヤはまた、ホイールにタイヤを取り付けるための２つの非伸縮性のビード領域（３６）を特徴とする。２つのサイドウォールが、ビード領域（３６）および対応するショルダー領域（３４）の間に延びる。各サイドウォールは、ビード領域（３６）の一方から撓み領域（４０）まで、タイヤの幅に対して内側に延びる第１の部分（３８）と、撓み領域（４０）から対応するショルダー領域（３４）の一方まで、タイヤの幅に対して外側に延びる第２の部分と、を含む。各サイドウォールの全体的な形態は、このように、ビード領域（３６）とショルダー領域（３４）の間の環状の凹部を示す。

このコンテキストにおいて、用語「軸」は、タイヤが取り付けられた時のホイールの回転軸に対応する、変形していない時のタイヤの中心軸を指すために使用されるが、しかし、タイヤが変形してもはや円対称に近似していない時でさえ、そのような基準の線を指すために直感的に使用される。同様に、トレッドおよびタイヤの様々な他の特徴は、円対称であることを必要とせず、それらが軸の周りに閉ループを形成する場合、軸を取り囲むと称される。典型的には、そのような要素は、（トレッドパターン、補強要素などの様々な反復パターンを除いて）タイヤが変形していない状態では、円対称に厳密に近似しているが、タイヤの変形中には対称ではなくなる。

環状のサイドウォールの窪みを備えた本発明のタイヤの形態は、典型的には、そのような環状のサイドウォールの窪みのない従来の空気入りタイヤ（上述の図１Ａ−１Ｃのものなど）を超える１つ以上の利点を提供する。特に、図１Ａ−１Ｂで例示された標準的なタイヤが変形している間、（重い負荷および／または内圧の低下による）垂直変位ΔＶによって引き起こされる全体の変形が、サイドウォールがそれ自体の上で折り曲げられ始める単一角度αに加えられ、「通常の」膨張状態からの極端な変形を引き起こす。これに対して、図９Ａ−９Ｂで例示されるような本発明によるタイヤの等しい垂直変位ΔＶは、ベロー構造を効果的に形成する３つの予め形成された角度の間で分散され、それにより形状の極端な変化が少なくなる。言いかえれば、それは平坦な面の屈曲または変形と「アコーディオン」のような面の屈曲または撓みの比較でありうる。

形態の差はまた、横方向の負荷という点からも明白な利点を提供する。荷重が横方向に沿って（図３の軸（３２）に沿って）タイヤにかかると、ホイールリムは、圧縮によって力を第１の部分（「内側コーン」）（３８）に伝達し（第１の部分は、以下でさらに論じるように、半径方向に補強されている）、したがって、力を第２の部分（「外側コーン」）（４２）に沿って伝達する。トレッド（３０）が地面に押し当てられ、かつそれ自体が補強プライおよび比較的厚いゴムのトレッド機構で補強されているので、それは事実上地面への摩擦によって固定され、従ってショルダー領域（３４）も固定されている。外側コーン（４２）は、このようにして、内側コーン（３８）の端部の撓み領域（４０）とショルダー領域（３４）との間で伸縮し、それによって、図９Ｃで例示されるように、内側コーン（３８）ひいてはホイールリムと車両とがさらに横方向に変位するのを防ぐ。典型的には、カーカスの容積はタイヤの横方向の変形によって減少するので、横方向の変位ΔＬは空気圧によってさらに抑制され、空気量が一定のままなので、この圧力は横方向の変形に伴って増加するであろうし、それにより、元の対称的な形状へとタイヤカーカスを押し戻すだろう。しかしながら、特に、気圧が減少した場合では横方向の力は主にタイヤのサイドウォール、およびより具体的には、内側コーン（３４）の圧縮および外側コーン（４２）の張力によって対抗され、含まれる空気圧とは無関係にタイヤにかなりの横方向の剛性を与える。

これは、図１Ｃで示されるように、横方向の安定性が主として気圧に依存し、その結果、タイヤは、同じ横方向の力を受けて本発明のタイヤより著しく変形するであろう標準的なタイヤとは対照をなす。

サイドウォールで前述の環状の窪みを維持するために、本発明のタイヤカーカスの外被は、カーカスによって理論上は囲むことができるであろう容積より小さい容積を画定する。言いかえれば、膨張したタイヤの内容積は、タイヤのカーカスのゴムの弾性変形によって与えられるもの以外の機械的制限によって制限されている。

この画定を概略的に例示するため、図１４Ａおよび１４Ｂは、有意に異なる容積を有する２つの類似の外被の断面におおよそ対応する２つの幾何学的構成の例である。より具体的には、図１４Ａおよび図１４Ｂは両方とも「６辺形状」（２辺が「Ａ」および４辺が「Ｂ」）を示し、図１４Ｂは、図１４Ａよりもかなり大きい断面積を画定する。６辺形状の側面が非伸縮性である場合、通常の条件下では、圧縮ガスは、容積をより高い圧力状態からより低い圧力状態へと膨張させるために外向きに力を加えるため、図１４Ａのような柔軟な外被は、膨張したときに図１４Ｂでのようにより大きな容積を画定するように変形する傾向がある。

本発明の教示によれば、横方向の変形に対する相対的な剛性を維持しながら、垂直方向の荷重に対応する、半径方向の変形に対応するために半径方向の移動度（平均半径からの圧縮およびわずかな伸張の両方）を高めるために、ほぼＶ字形のサイドウォールの形状に対応する、サイドウォールに環状の窪みを有する制限された容積の膨張形状を維持することが望ましい。

サイドウォールの周りにＶ字形の窪みを有する形態を維持するための解決策の一群は、図２を参照して上述したように、前述のＷＯ ２０１３／０１４６７６ Ａ１に記載されている。図５Ａは、幾可学的形状を制限するためにそこで使用される操作の原理をより明白に例示する。この場合、幾可学的形状は、２つの半径方向に補強された収束面の間のくさび効果によるＶ字形の外側への転置に抵抗する、半径方向に剛性な反対側に傾斜した円錐面と、内側コーン（１５０）と、外側コーン（１３０）とを使用することによって維持される。（この動作原理を説明するために、図５Ａを新たに描かれたことに留意されたい。この図面の内容は新しいものであり、その内容が ’６７６号公報に明示的に教示されている場合を除き、図面のいかなる部分も従来技術として認められない。）上記のくさび効果に対する信頼性は、内側と外側の両方のコーンが、半径方向の屈曲に対してかなりの剛性を持って形成されていること、および、荷重下での撓みは、コーンの先端およびコーンの接合部における局所的な領域で生じること、を必要とする。

本発明の教示によれば、場合によっては、図５Ｂで例示されるように、図５Ｂに示すように、もともと十分に硬化していない可撓性材料から、サイドウォールの凹部の半径方向外側部分、すなわち外側コーン（４２）の少なくとも一部を形成することによって、さらなる利点を提供することができる。これにより、大きな垂直方向の撓みによりよく適応することができる比較的薄くて柔軟な材料の使用が可能になる。

本発明のこの態様による半径方向の屈曲を防止するための、外側コーン（４２）における固有の剛性の欠如は、タイヤ外被が外側に転置してその既定のより大きい容積にまで引き伸ばされること、すなわち図１４Ｂに概略的に示されるような「膨張（ｂａｌｌｏｏｎｉｎｇ ｏｕｔ）」を抑制するための別の方法を必要とする。

したがって、本発明の特定の特に好ましい実装によれば、サイドウォールの第１の部分（「内側コーン」）（３８）の外側への転置は、以下を組み合わせることにより達成される：
●各サイドウォールの第１の部分（３８）に付随する実質的に非伸縮性の周長制限構成；および、
●各サイドウォールの第１の部分（３８）に付随する半径方向補強構造であって、サイドウォールの第１の部分（３８）の半径方向の撓みを制限するように構成されている、半径方向補強構造。

周長制限構成および半径方向補強構造の組み合わせは、ともに第１の部分（３８）の外側への転置を防ぎ、それによって、タイヤがホイールに取り付けられ膨張する時に、ビード領域とショルダー領域の間の環状の凹部を備えたタイヤの所望の形態を維持する。

両方がタイヤのサイドウォールに一体化された構造として実装された、周長制限構成および半径方向補強構造の、第１の非限定的な特に好ましい実装は、図５Ｂ−９Ｃで最も良く確認できる。

したがって、本発明の特定の特に好ましい実施形態は、サイドウォールに一体化された少なくとも１つのスレッドの配置としての周長制限構成を実装する。スレッドは、内側コーン（４２）の周りに延在し、角度α１がどれだけ大きくなり得るかを制限するように配置される、可撓性で非伸縮性の周方向のケーブルまたはベルト（４４）（図５Ｂ、図６および図７に最もよく見られる）を含み得る。これに加えて、またはその代わりに、周長制限構成は、補強プライとしてサイドウォール材料内に一体化されたより細いスレッド（４６）のマトリックスを含み得る。周長制限特性は、ゼロ角度の周状に並んだプライを使用することによって付与されうる。より好ましくは、対角で撓む連続層で対角方向に並んだプライの組み合わせである。硬質ゴムマトリックス中のそのようなプライの固定は、従来のタイヤトレッドで使用されているとおり、そのような構造が一般に「ブレーカー（ｂｒｅａｋｅｒ）」と呼ばれるタイヤ設計の技術分野でよく知られているように、周長制限構造に必要な実質的な非伸縮性を与えるのに有効である。

周方向ベルト（４４）および／またはブレーカーは、角度α１に特定の制限を課すのではなく、むしろ内側コーン（４２）のその領域における全周を制限する。その結果、内側コーンの一部分が半径方向に内側に撓む場合、内側コーンの他の領域は典型的にはベルト（４４）の平均半径を越えて外側へ拡張する。これにより、次に、タイヤのトレッドの部分がこれらの歪んでいない（あるいは平均的な）半径方向の位置を越えて外側に拡がることを可能にし、それによって、広い領域にわたって、トレッドがその下にある表面との接触を維持する性能を高める。表現を容易にするために、一例が図８Ｂに提示され、ここでは、時計の文字盤上の時の方向に関してタイヤの周りの領域を参照し、１２時はタイヤの頂部を指し、車軸の下側は６時を指す。図８Ｂで例示されたように、垂直方向の圧縮を受けている「６時」のトレッド（３０）の領域は、その軸からの距離が、平均半径Ｒ０から減少した距離Ｄ１まで減少し、一方、接地底面の端部付近の隣接領域（「５時」および「７時」）は、軸Ｄ２からわずかに延長した距離を示す。本発明を制限するようなことはないが、トレッドが平均半径からわずかに外側へ移動するこの機能は、一般に減圧および／または高荷重下で作動する従来のタイヤを悩ませている、接地底面内でのトレッドの内側への挫屈を示さず、提示されたようにタイヤが変形に適応する機能に寄与する、と考えられる。

周長制限構成によって課される円周に対する全体的な制限は、機械的な支持に関して第２の部分（４２）に頼ることなく、第１の部分（内側コーン）（３８）の外側への転置を防ぐのに十分である。これにより、タイヤのはるかに柔軟な外側の部分、特に第２の部分（４２）を使用することが可能になり、その結果、第２の部分（４２）は好ましくはダイヤフラムとして作用し、第１部分（３８）の端部の屈曲領域（４０）とトレッド（３０）の端部のショルダー領域（３４）との間に引き伸ばされ、以下にさらに詳細に説明されるように、結果として生じる利点を有する。

この構造の全体的な効果は、典型的には、高い横方向の剛性を維持しながら、他の方法よりも著しく高い垂直方向の撓みに耐えることができるサイドウォールの輪郭である。

本発明の特定の特に好ましい実装による、各サイドウォールの第１の部分（３８）に付随した、半径方向補強構造に関して、これは、各サイドウォールの第１の部分（３８）内の半径方向に並んだ補剛要素（４８）を組込むことにより実装される。このコンテキストにおける「半径方向」という用語は、タイヤの中心軸（３２）を含む平面内にある方向を指す。補剛要素（４８）は、最長の寸法が半径方向に並んでいるが、典型的には横方向の寸法は狭いという意味で「半径方向に並んで」いる。「半径方向の屈曲」とは、「周方向の屈曲」とは対照的に、中心軸（３２）を通る断面で見られるような形状の変更を指し、軸（３２）に平行な視線方向に沿って見たときの最初の円形形状に対する形状の変化に関する。補剛要素（４８）は、金属、様々なポリマー、木材、複合材料および／または適切な機械的性質を備えた他の材料の挿入物などの比較的剛性な材料の成形ブロックでありうる。

図１０Ａおよび１０Ｂは半径方向補強構造のさらなる実装を例示し、ここでは、半径方向に並んだ補強要素、例えばスチールワイヤは、接続部分によって相互接続されて、サイドウォールの第１の部分（３８）と一体化するためにタイヤの一部または全部の周りに延びる連続バネ状要素（５０）を形成する。半径方向の補強効果は、主として半径方向に延びる部分によってもたらされ、同時に、これらの部分の相互接続は、主にタイヤの製造工程中に該要素の位置決めを容易にするのに役立ち、同様に、鋭いエッジを避け、ゴムマトリックスとのより良く一体化し結合するのを助ける。

ここで図１１および１２に変わると、これらは本発明の好ましい実施形態によるタイヤのさらなる実装を例示しており、ここでは、半径方向補強構造は、サイドウォールの第１の部分（３８）の外面と接触して配置される外側の補強要素の配置を使用して実装される。具体的には、ここで例示されるような実装においては、半径方向の補強は、外部リブ（５２）の列によって与えられる。リブ（５２）は、好ましくは、その内側、すなわちホイールリムにより近いところで、補強ワイヤ（５４）により接続され、これらの縁部はリムによりカーカスから横方向に移動するのを防止されている。リブ（５２）の半径方向で最も外側の端部は、外側の周方向のフレックスベルト（５６）によって拘束され、それにより、膨張した時にリブの内側表面と係合する第１の部分（３８）のための周長制限構成も提供する。リブ（５２）は好ましくは相対的に高い剛性を有しており、したがって、上述の一体型支持体と同様に、急なターンの際または側方斜面を走行中に車両荷重の下で発生する可能性がある横方向の力を受けることになる。この実施形態は、繰り返し使用のために補強構造を維持しながら、製造の単純化およびコスト削減、ならびに比較的単純で軽量の内側のゴム製カーカスを選択的に交換できる、といという利点を提供し得る。

本発明の別の好ましい実施形態によるタイヤの実装のさらなる例が、図１３Ａおよび１３Ｂで例示される。この場合、タイヤは、ビード領域（３６）および第１の部分（３８）を提供する内側部分（６０）と、ショルダー（３４）およびトレッド（３０）と一体化した第２の部分（４２）を提供する外側部分（６２）とに分けられる。タイヤの全ての特性は、先に記載された実施形態と同様のままであることが好ましいが、この変形形態は、タイヤの異なる部分に対して異なる製造方法を可能にし、例えば、より高い精度を達成するために内側部分（６０）については密閉型内でのプレス硬化の使用を可能にする一方で、タイヤの残りの部分については蒸気ブラダー硬化に基づく従来のタイヤ硬化方法を依然として採用できる。

図１３Ａのタイヤの２つの部分の間の機械的な相互接続を実装するための非限定的な１つの例は、図１３Ｂの拡大図で最も良く確認できる。この場合、追加の周方向フレックスベルト（６４）は第２の部分（６２）に一体化され、周方向フレックスベルト（４４）と重なり合う関係にある。タイヤ内の空気圧がタイヤ外被の容積を増大させると、内周ベルト（６４）は周方向フレックスベルト（４４）によって拘束／制限され、圧力が増大するにつれて２つの部分（６０）および（６２）は互いにいっそう締め付けられる。このアプローチは多数の考えられうるアプローチのうちの１つにすぎず、２つの部分を機械的に相互接続するための多くの他のアプローチ、例えば、共硬化（ｃｏ−ｃｕｒｉｎｇ）、あるいは、硬化、ステッチングまたはリベット留め後の化学反応または特定の接着剤を使用した結合を使用することができることに留意されたい。

第１の部分（６０）は第２の部分（６２）より生産に費用がかかるだろうが、タイヤ使用中の摩滅は少なくなるだろう。２つの部品間の相互接続が機械的かつ可逆的に実施される場合、この実施形態は、一方の部品（トレッド（３０）など）が他の部品の交換を必要とする前に磨耗または損傷した場合にタイヤの一部のみを交換することを可能にする。

上記の実施形態すべてによれば、特定の特に好ましい実装は、第２の部分（「外側コーン」）（４２）の領域の大部分がダイヤフラム状の壁構造として実装されている。「ダイヤフラム状」という用語は、張力には耐えるが、面内圧縮力下では比較的容易に潰れる構造を指すために本明細書において発明の詳細な説明および特許請求の範囲に使用される。例えば、典型的な場合では、ダイヤフラム状のサイドウォールは、つぶれたりさもなければ折り曲げられたりすることなく支持され得る面内圧縮力よりも少なくとも一桁大きい面内張力に耐えることができる。上述の様々な実施形態による外側への転置に対する第１の部分（「内側コーン」）（３８）の抵抗は、第２の部分（４２）における厚さおよび／または剛性の要件の低減を可能にして、第２の部分（４２）に対する薄い柔軟なサイドウォール材料の使用を容易にし、それによって屈曲に対する抵抗、内部の加熱、および摩耗速度を低下させる。結果として得られる構造はまた、横荷重下でタイヤの横方向の安定性を維持しながら、内圧が減少した状態で作動する能力、または内部の空気圧なしで「ランフラット」する能力を向上させる。特定の非限定的な例では、ビード領域（３６）からのトレッド（３０）の垂直距離を減少させるのに十分な垂直荷重下で、第２の部分（４２）は、図４に最も良く見られるように連続的な湾曲を採用しており、ここでは、第１の湾曲の後に第２の反対の湾曲が続き、それによって、本明細書で「Ｓ字型」断面形状と呼ばれるものを形成する。「Ｓ字型」という用語は、湾曲の方向が一方の向きから反対の向きへ変化し、二次導関数の符号が変わる湾曲形態に対応する、任意の形態を指すために本明細書で使用される。

特定の好ましい実施形態の第２の部分（４２）は、その領域の大部分にわたって、撓み領域（４０）からショルダー領域（３４）へのトルク／力の伝達のために、半径方向に対して斜めの角度で配向されたスレッドを含むダイアゴナルプライを含む。これらのダイアゴナルプライは、特定の実施形態において、タイヤから車両ホイールを吊り下げる負荷をより良く支えるため、ならびに駆動トルクおよび制動トルクを伝達するために、重要となることがある。プライは最も好ましくは２つの対向する螺旋方向にあり、これは「バイアスプライ」とも呼ばれ、これにより、ビード領域（３６）から第１の部分（３８）および第２の部分（４２）を通じてショルダー（３４）およびトレッド（３０）まで、広範囲の動作条件下での効果的なトルクおよび力の伝達を提供する。

他のすべての点で、本発明の様々な実施形態を実装するために使用される特徴、材料および生産プロセスは、当技術分野で使用されている従来の特徴、材料および製造方法と類似している。したがって、例えば、ビード領域（３６）の構造、ならびにショルダー領域（３４）およびトレッド（３０）の構造は、典型的には、従来のラジアルタイヤ構造と同様であり、すべて当技術分野で知られているように、好ましくは一緒に硬化してビードおよびトレッドに必要な様々な構造を形成する、様々な異なるゴム層を有する様々なプライおよび補強材を使用する。

本発明のタイヤはリム（７０）でホイールに取り付けられ、リム（７０）は、典型的には標準的なタイヤのリムであり、通常は鋼鉄製であり、硬質表面と見なすべきである。リムは地面（７２）へのタイヤによる車両から垂直荷重、横荷重および駆動／制動トルクを、車両からタイヤを介して地面（７２）に伝える。リムは、タイヤに装着された時、タイヤによって伝えられる荷重を支持する空気室（７４）の一部である。

本発明のタイヤの特定の実装の多くのさらに典型的な好ましい特徴は、図７の拡大した断面図で最も良く確認できる。ビード領域（３６）は、典型的には、通常閉じて固定された円周方向の非伸縮性の環を形成するために数回巻かれるスチールワイヤから形成される、ビードワイヤ（７６）を含む。タイヤ構造の層は、典型的には、低い通気性を有し、一般にチューブレスタイヤの内側表面として使用される、インナーライナー弾性ゴム層（７８）を含む。

タイヤ構造のさらなる層は、好ましくは、方向性の（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）布地またはスチールコードから形成されたカーカスラジアルプライ（８０）を含み、プライが半径方向に伸縮できないよう、コードが半径方向に沿って配置されるようなコードの向きを有する。カーカスラジアルプライは、好ましくは、ビードからビードまでタイヤの全ラジアル面（ｗｈｏｌｅ ｔｉｒｅ ｒａｄｉａｌ ａｓｐｅｃｔ）に沿って延びるのが好ましい。場合によっては、このラジアルプライはカーカスの全部または一部の周りに追加のプライ（８２）によって補完され、上述されたように、追加のラジアルプライおよび／または様々なダイアゴナルプライを含んでもよい。追加のプライはまた、タイヤ製造中に適当な場所に周方向ベルト（４４）を固定する機能を果たす場合がある。

特定の実装では、撓み領域（４０）における１セットのゴムリブ（８４）を提供することが望ましい場合がある。リブ（８４）は、領域（４０）の撓みを所望の最小半径に制限するための支持体として作用し、それにより、ゴムおよびプライに局所的な応力が加わり場合によっては破断点がもたらされる可能性がある空気室（７４）内の圧力の影響下で、サイドウォールがきつく（小さな半径で）折り曲げられるのを防止するのを助ける。

特定の好ましいケースでは、ショルダー領域（３４）は、典型的には周方向ベルト（４４）およびビードワイヤ（７６）と同様のスチールワイヤまたは織物、ポリエステル、またはアラミド／ ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）などのコードでできたベルトである、周方向ショルダーベルト（８６）によって補強されている。周方向ショルダーベルト（８６）は、周方向に高い可撓性を有するように実装されることが好ましいが、空気圧によって加えられる力の下でショルダー領域（３４）の直径を抑えるのを助ける。ショルダーベルト（８６）は、典型的にはトレッドを横切って延びる半径方向に平行に配向された布地から形成される、ショルダーベルトラップ（８８）によって所定の位置に固定されてもよい。トレッド（３０）は、いくつかのブレーカーベルト（９０）によってさらに補強されるのが好ましく、ブレーカーベルトはスチールコードあるいは、ナイロン、ポリエステル−ナイロンまたは他の布のなどの他の材料／布で作られたベルトであり、典型的には周方向に対して平行または比較的わずかな傾斜で配向されている。いくつかの実装では、ブレーカーベルト（９０）は、周方向に対して反対に傾斜した、例えば約２０度の角度で傾斜したプライの連続層によって形成されている。ブレーカー（９０）は周方向に比較的高い可撓性を有し、すなわち、タイヤが垂直方向に荷重を受けて撓んだ時の抵抗の低さに寄与するが、トレッド（３０）のまわりで周辺に伸びる非伸縮性の領域を形成する。いくつかの実装では、１つ以上の追加の半径方向のベルトも、横方向のトレッド（３０）の硬さを向上させるために使用されてもよい。

トレッド（３０）は、好ましくは、タイヤから地面（７２）へトルクを伝えるように構成されるゴムから作られる。トレッドの設計はタイヤの仕様によって変わり、舗装道路上での紛糾（ｒａｖｅｌ）中の水の排出を容易にするための機能、または柔らかい土の上を移動している間しっかりとグリップするための機能を含んでもよい。

添付された請求項が複数の従属関係なしに起草された点について、これは、単にそのような複数の従属関係を許容しない法的管轄区域における方式要件に対応するためにのみ行われた。請求項を複合的に従属させるようにすることにより意味される特徴のあらゆる可能な組み合わせが、明示的に想定され、本発明の一部として考慮されるべきであることを留意されたい。

上記の説明は例としてのみ提供されることを意図しており、添付の特許請求の範囲に定義された本発明の範囲内で他の多くの実施形態が可能であることを理解されるであろう。

Claims (10)

1. 空気入りタイヤであって、
   （ａ）タイヤ軸を取り囲む実質的に非伸縮性のトレッドであって、２つのショルダー領域の間に延びるトレッド；
   （ｂ）タイヤをホイールに取り付けるための２つの非伸縮性のビード領域；
   （ｃ）２つのサイドウォールであって、前記サイドウォールの各々が、前記ビード領域の一方から撓み領域までタイヤの幅に対して内側に延びる第１の部分、および、前記撓み領域から対応する前記ショルダー領域の一方までタイヤの幅に対して外側に延びる第２の部分、を含む、サイドウォール；
   （ｄ）前記サイドウォールの各々の前記第１の部分に付随し、および、前記タイヤ軸を取り囲む、実質的に非伸縮性の周長制限構成；および、
   （ｅ）前記サイドウォールの各々の前記第１の部分に付随し、および、前記サイドウォールの前記第１の部分の半径方向の屈曲を制限するように構成された、半径方向補強構造、を含み、
   前記周長制限構成および前記半径方向補強構造は、空気入りタイヤがホイールに取り付けられ膨らんだ時に、前記サイドウォールの各々が前記ビード領域と前記ショルダー領域との間に環状の凹部を維持するように構成される、空気入りタイヤ。
2. 前記周長制限構成は、前記サイドウォールに一体化された少なくとも１つのスレッドの配置を含む、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記半径方向補強構造は、前記サイドウォールに一体化された補強要素の配置を含む、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記半径方向補強構造は、ゴムマトリックスに固定された半径方向に並んだスチールワイヤの複数の層を含む、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記半径方向補強構造は、前記サイドウォールの前記第１の部分の外表面と接触して配置される外側の補強要素の配置を含む、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記周長制限構成は、前記半径方向補強構造に一体化された少なくとも１つのスレッドの配置を含む、請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記サイドウォールの前記第２の部分の領域の少なくとも一部は、ダイヤフラム状の壁構造を有する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記サイドウォールの前記第２の部分の領域の大部分が、ダイヤフラム状の壁構造を有する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記サイドウォールの前記第２の部分の領域の少なくとも一部は、半径方向に対して斜めの角度で配向されたスレッドを含むダイアゴナルプライを含む、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記サイドウォールの前記第２の部分の領域の大部分が、半径方向に対して斜めの角度で配向されたスレッドを含むダイアゴナルプライを含む、請求項１に記載の空気入りタイヤ。