JP2023508550A - 補強された支持構造体を有する非空気圧式タイヤ及びその作製方法 - Google Patents

Abstract

非空気圧式タイヤを作製する方法は、エラストマー材料のインナーリングを提供することと、エラストマー材料のアウターリングを提供することと、インナーリングがアウターリングと実質的に同軸であるようにインナーリング及びアウターリングを配列することと、を含む。本方法は、補強されたエラストマー材料の複数のシートを提供することと、複数のシートを複数のＵ字形状のシートに形成することと、を更に含む。本方法はまた、複数のＵ字形状のシートをインナーリングとアウターリングとの間に配列することと、インナーリング、アウターリング、及び複数のＵ字形状のシートを硬化させることと、を含む。【選択図】図３

Description

本開示は、補強された支持構造体を有する非空気圧式タイヤ及びその作製方法に関する。より具体的には、本開示は、Ｕ字形状の構成要素によって形成された補強されたスポーク又はウェビングを有する、非空気圧式タイヤ及びその作製方法に関する。

タイヤが非膨張状態又は膨張不足状態で走行することを可能にする様々なタイヤの構造が開発されている。非空気圧式タイヤは膨張を必要としないが、「ランフラットタイヤ」は、パンクし、加圧空気の完全又は部分的な喪失を経験した後で、長期間、比較的高速で動作し続けることができる。非空気圧式タイヤは、複数のスポーク、ウェビング、又はインナーリングをアウターリングに接続する他の支持構造体を含み得る。

一実施形態では、非空気圧式タイヤは、第１の直径を有するインナーリングと、第１の直径よりも大きい第２の直径を有するアウターリングと、を含む。アウターリングは、インナーリングと実質的に同軸である。非空気圧式タイヤは、インナーリングとアウターリングとの間に延在している支持構造体を更に含む。支持構造体は、非空気圧式タイヤの第１の側から非空気圧式タイヤの第２の側まで横方向に延在している複数のＵ字形状の構成要素を含む。複数のＵ字形状の構成要素の各々は、非空気圧式タイヤの第１の側から可視である開口部を画定する。複数のＵ字形状の構成要素の各々は、インナーリング及びアウターリングの両方と直接接触している。複数のＵ字形状の構成要素は、少なくとも第１のＵ字形状の構成要素、及び第１のＵ字形状の構成要素と直接接触している第２のＵ字形状の構成要素を含む。非空気圧式タイヤは、インナーリングとアウターリングとの間に配置された複数のフィレットを更に含む。複数のフィレットは、少なくとも第１のフィレット及び第２のフィレットを含む。第１のフィレットは、インナーリング、第１のＵ字形状の構成要素、及び第２のＵ字形状の構成要素と直接接触している。第２のフィレットは、アウターリング、第１のＵ字形状の構成要素、及び第２のＵ字形状の構成要素と直接接触している。

別の実施形態では、非空気圧式タイヤを作製する方法は、エラストマー材料のインナーリングを提供することと、エラストマー材料のアウターリングを提供することと、インナーリングがアウターリングと実質的に同軸であるようにインナーリング及びアウターリングを配列することと、を含む。本方法は、補強されたエラストマー材料の複数のシートを提供することと、複数のシートを複数のＵ字形状のシートに形成することと、を更に含む。本方法はまた、複数のＵ字形状のシートをインナーリングとアウターリングとの間に配列することと、インナーリング、アウターリング、及び複数のＵ字形状のシートを硬化させることと、を含む。

更に別の実施形態では、非空気圧式タイヤは、インナーリング、アウターリング、及びインナーリングとアウターリングとの延在している複数のＵ字形状の構成要素を含む。複数のＵ字形状の構成要素は、少なくとも第１のＵ字形状の構成要素及び第２のＵ字形状の構成要素を含む。第１のＵ字形状の構成要素は、インナーリング及びアウターリングの両方と直接接触しており、内部に配置された単一の補強層を有する。第１のＵ字形状の構成要素は、インナーリングとアウターリングとの間に延在している第１の範囲と、インナーリングとアウターリングとの間に延在している第２の範囲と、を含む。第２のＵ字形状の構成要素もまた、インナーリング及びアウターリングの両方と直接接触しており、内部に配置された単一の補強層を有する。第２のＵ字形状の構成要素は、インナーリングとアウターリングとの間に延在している第３の範囲と、インナーリングとアウターリングとの間に延在している第４の範囲と、を含む。第２の範囲は、第３の範囲と直接接触している。

添付の図面では、以下の詳細な説明と共に、特許請求される本発明の例示的実施形態を説明する構造が例解される。同様の要素は、同一の参照番号で特定される。単一の構成要素として示される要素は、多数の構成要素と置き換えられ得、多数の構成要素として示されている要素は、単一の構成要素と置き換えられ得ることが理解されるべきである。図面は正確な縮尺ではなく、特定の要素の比率が例解のために誇張されている場合がある。

非空気圧式タイヤの一実施形態の正面図である。

図１の非空気圧式タイヤの拡大部分正面図である。

構築中の非空気圧式タイヤの部分正面図を例解する概略図である。

非空気圧式タイヤのスポークの代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。

非空気圧式タイヤのスポークの他の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。 非空気圧式タイヤのスポークの他の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。 非空気圧式タイヤのスポークの他の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。

非空気圧式タイヤの更に別の代替的な実施形態の正面図である。

図６の非空気圧式タイヤのスポークの部分正面図を例解する概略図である。

構築中の非空気圧式タイヤの更に別の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。

構築中の非空気圧式タイヤの更に別の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。

構築中の非空気圧式タイヤのまた別の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。

構築中の非空気圧式タイヤの更に別の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。

図１は、非空気圧式タイヤ１００の一実施形態の正面図である。非空気圧式タイヤ１００は、第１の直径を有するインナーリング１１０と、第１の直径よりも大きい第２の直径を有するアウターリング１２０と、を含む。アウターリング１２０は、インナーリング１１０と実質的に同軸である。例解される実施形態では、インナーリング１１０は、ハブＨに取り付けられているものとして示されている。複数のスポーク１３０は、インナーリング１１０とアウターリング１２０との間に延在している。代替的な実施形態では、スポークの代わりにウェビング又は他の支持構造体が採用され得る。

例解される実施形態では、アウターリング１２０の周りに周方向トレッド１４０が配置されている。トレッド１４０は、溝、リブ、ブロック、ラグ、サイプ、スタッド、及び他の要素などの、トレッド要素を含み得る。剪断バンド若しくは他の剪断要素又は補強構造（図示せず）が、アウターリング１２０とトレッド１４０との間に配置され得る。代替的な実施形態（図示せず）では、別々のトレッドが省略され得、代わりに、トレッド要素がアウターリングに直接形成され得る。

図２は、図１の非空気圧式タイヤの拡大部分正面図である。この図を見て分かるように、スポーク１３０は、Ｕ字形状の構成要素によって画定された複数のループ、及びタイヤの周りに周方向に連続して配置されたフィレット１５０によって形成されている。個々のループの各々は、非空気圧式タイヤ１００の第１の側から非空気圧式タイヤ１００の第２の側まで横方向に延在している。複数のループの各々は、タイヤの第１の側から可視である開口部を画定する。

例解される実施形態では、複数のループの各々は、インナーリング１１０及びアウターリング１２０の両方と直接接触している。複数のフィレット１５０もまた、インナーリング１１０とアウターリング１２０との間に配置されている。複数のフィレット１５０は、内側フィレット１５０ｉと、外側フィレット１５０ｏと、を含む。内側フィレット１５０ｉは、インナーリング１１０、並びに各隣接する一対のループの第１のＵ字形状の構成要素及び第２のＵ字形状の構成要素の両方と直接接触している。外側フィレット１５０ｏは、アウターリング１２０、並びに各隣接する一対のループの第１のＵ字形状の構成要素及び第２のＵ字形状の構成要素の両方と直接接触している。

インナーリング１１０及びアウターリング１２０は、天然ゴム又は合成ゴムなどのポリマー材料、他のエラストマー材料で構築され得る。代替的に、インナーリング１１０及びアウターリング１２０は、ポリウレタン、ポリエステル、ナイロン、及びポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride、ＰＶＣ）などの、より硬いポリマー材料で構築され得る。スポーク１３０は、内部に配置された補強材の単一の層を有するエラストマー材料で構築されたＵ字形状の構成要素で形成されている。Ｕ字形状の構成要素は、内部に配置された補強材の単一の層を有するエラストマー材料のシートから構築され得る。

補強材は、スチールコードであってもよい。代替的に、補強材は、ナイロン、ポリエステル、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド、ガラス、ポリエチレン（ポリエチレンテレフタレート）、又は他の補強材料で構築されたコードによって形成され得る。代替的な実施形態では、Ｕ字形状の構成要素は、２層以上の補強材を有するエラストマー材料で構築され得る。

トレッド１４０及びフィレット１５０はどちらも、天然ゴム又は合成ゴムなどのエラストマー材料、他のエラストマー材料で構築される。トレッド１４０及びフィレット１５０はまた、任意のポリマー材料で構築され得る。

Ｕ字形状の構成要素の追加的な詳細は、構築中の非空気圧式タイヤ２００の部分正面図を例解する概略図である図３に示され得る。非空気圧式タイヤ２００は、第１の直径を有するインナーリング２１０と、第１の直径よりも大きい第２の直径を有するアウターリング２２０と、を含む。アウターリング２２０は、インナーリング２１０と実質的に同軸である。この図に示されるように、スポーク２３０は、第１のＵ字形状の構成要素２４０ａ及び第２のＵ字形状の構成要素２４０ｂによって形成されている。第１のＵ字形状の構成要素は、補強コードの第１の層２５０ａを含み、第２のＵ字形状の構成要素は、補強コードの第２の層２５０ｂを含む。

例解される実施形態では、各Ｕ字形状の構成要素は、アウターリング２２０に隣接する基部と、インナーリング２１０に向かって延在している一対の実質的に径方向の範囲と、を有する。具体的には、第１のＵ字形状の構成要素は、第１の実質的に径方向の範囲２６０ａと、第２の実質的に径方向の範囲２６０ｂと、を有する。第２のＵ字形状の構成要素は、第３の実質的に径方向の範囲２６０ｃと、第４の実質的に径方向の範囲２６０ｄと、を有する。したがって、Ｕ字形状の構成要素の各々は、アウターリング２２０に沿って周方向に、かつ範囲２６０に沿って径方向に延在している補強材２５０を有し、インナーリング２１０に隣接する位置で終端する。

更に、第１のフィレット２７０ａは、第１のＵ字形状の構成要素２４０ａと、第２のＵ字形状の構成要素２４０ｂと、インナーリング２１０との間に配置されている。同様に、第２のフィレット２７０ｂは、第１のＵ字形状の構成要素２４０ａと、第２のＵ字形状の構成要素２４０ｂと、アウターリング２２０との間に配置されている。

図３に示される段階では、第１のＵ字形状の構成要素２４０ａは、第２のＵ字形状の構成要素２４０ｂから離間されている。この間隔は、例解の目的で誇張され得る。非空気圧式タイヤを形成する過程の間、硬化過程中に熱及び圧力が加えられる。具体的には、第１のＵ字形状の構成要素２４０ａの第２の範囲２６０ｂ及び第２のＵ字形状の構成要素２４０ｂの第３の範囲２６０ｃに圧力が加えられて、第２の範囲２６０ｂを第３の範囲２６０ｃに接触させる。熱及び圧力が加えられると、第２の範囲２６０ｂが第３の範囲２６０ｃと接合され、それにより、第１のＵ字形状の構成要素２４０ａ及び第２のＵ字形状の構成要素２４０ｂが、補強コードの第１及び第２の層２５０ａ、ｂによって形成された２層の補強コードを有する単一のスポーク２３０を形成する。結果として生じるスポーク２３０は、図１及び図２のスポーク１３０と同じ様式で、実質的に径方向に延在している。

一実施形態では、第２の範囲２６０ｂの少なくとも半分が、第３の範囲２６０ｃの少なくとも半分と接触している。代替的な実施形態では、第２の範囲２６０ｂの少なくとも２／３が、第３の範囲２６０ｃの少なくとも２／３と接触している。

例解される実施形態では、補強コードの第１及び第２の層２５０ａ、ｂの各々は、得られるスポーク１３０の実質的に径方向に延在している。代替的な実施形態では、補強コードの層の一方又は両方が、径方向に関して偏向している。そのような一実施形態では、補強コードの層の一方又は両方が、５０°～９０°の角度で偏向している。

代替的な実施形態では、インナーリングとアウターリングとの間の範囲が、直線状ではなく、湾曲している。湾曲した範囲は、タイヤが回転するときのスポークの座屈の方向及び大きさを制御するために使用され得る。そのような湾曲した範囲は、それでも、実質的に径方向であるとみなされ得る。そのような一実施形態では、補強コードが、範囲と同じ湾曲部を有し得る。代替的な実施形態では、補強コードが、範囲とは異なる湾曲部を有し得る。別の代替の実施形態では、補強コードは、直線状に延在し得、一方で、範囲は、湾曲している。

他の代替的な実施形態では、範囲は、実質的に直線状であり、一方で、補強コードの層のうちの１つ以上は、径方向に関して湾曲している。補強コードの湾曲した層は、タイヤが回転するときのスポークの座屈の方向及び大きさを制御するために使用され得る。そのような実施形態では、補強コードの層のうちの１つ以上が湾曲している場合であっても、得られるスポークは、それでも、非圧縮状態にあるときに直線状に延在し得る。そのような配列では、スポークは、補強材予備曲率を有するとして説明され得る。

図４は、補強材予備曲率を有するスポークの一例を提供する。図４は、非空気圧式タイヤ３００の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。スポーク３１０は、補強コードの第１の層３３０ａを有する第１のＵ字形状の構成要素３２０ａ及び補強コードの第２の層３３０ｂを有する第２のＵ字形状の構成要素３２０ｂによって画定される。スポーク３１０は、実質的に径方向に延在している。補強コードの第２の層３３０ｂもまた、スポーク３１０の長さに沿って実質的に径方向に延在しているが、補強コードの第１の層３３０ａは、スポーク３１０の内側に湾曲している。

例解される実施形態では、補強コードの第１の層３３０ａは、湾曲しており、一方で、補強コードの第２の層は、実質的に直線状である。代替的な実施形態では、補強コードの第１及び第２の層は、どちらも湾曲している。

図５Ａ～図５Ｃは、非空気圧式タイヤのスポーク４００ａ～ｃの他の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。図５Ａでは、スポーク４００ａは、補強コードの第１の層４１０ａと、補強コードの第２の層４２０ａと、を含む。補強コードの層４１０ａ、４２０ａの各々は、スポーク４００ａの長さに沿って複数の湾曲部を有し、したがって、波形として説明され得る。例解される実施形態では、補強コードの層４１０ａ、４２０ａは、補強コードの第１の層４１０ａのピークが補強コードの第２の層４２０ａのピークに対応するように反対方向に湾曲している。代替的な実施形態（図示せず）では、補強コードの層の湾曲部は、オフセットされ得、又は補強コードの層は、それらが異なる周期性の波状部を有するように湾曲し得る。

図５Ｂでは、スポーク４００ｂは、補強コードの第１の層４１０ｂと、補強コードの第２の層４２０ｂと、を含む。補強コードの層４１０ｂ、４２０ｂの各々は、スポーク４００ａｂの長さに沿って単一の湾曲部を有する。例解される実施形態では、補強コードの層４１０ｂ、４２０ｂは、それらが両凹面形状を形成するように反対方向に湾曲している。代替的な実施形態（図示せず）では、補強コードの層は、同じ方向に湾曲し得るか、又はオフセットされた湾曲部を有し得る。

図５Ｃでは、スポーク４００ｃは、補強コードの第１の層４１０ｃと、補強コードの第２の層４２０ｃと、を含む。補強コードの層４１０ｃ、４２０ｃの各々は、スポーク４００ｃの長さに沿って単一の湾曲部を有する。例解される実施形態では、補強コードの層４１０ｃ、４２０ｃは、それらが両凸形状又はオジーブ形状を形成するように、反対方向に湾曲している。代替的な実施形態（図示せず）では、補強コードの層は、同じ方向に湾曲し得るか、又はオフセットされた湾曲部を有し得る。

代替的な実施形態では、スポーク自体が湾曲していてもよい。例えば、図６は、非空気圧式タイヤ５００の更に別の代替的な実施形態の正面図である。非空気圧式タイヤ５００は、第１の直径を有するインナーリング５１０と、第１の直径よりも大きい第２の直径を有するアウターリング５２０と、を含む。アウターリング５２０は、インナーリング５１０と実質的に同軸である。複数のスポーク５３０は、インナーリング５１０とアウターリング５２０との間に延在している。代替的な実施形態では、スポークの代わりにウェビング又は他の支持構造体が採用され得る。周方向トレッド（図示せず）は、アウターリング５２０の周りに配置され得る。非空気圧式タイヤ５００は、本明細書で説明される違いを除いて、非空気圧式タイヤ１００と実質的に同じである。同様の構成要素には、同様の材料が使用され得る。

スポーク５３０は、非空気圧式タイヤ５００の周りに周方向に配置された複数のＵ字形状の構成要素によって形成されている。各個々のＵ字形状の構成要素は、非空気圧式タイヤ５００の第１の側から非空気圧式タイヤ５００の第２の側まで横方向に延在している。複数のＵ字形状の構成要素の各々は、タイヤの第１の側から可視である開口部を画定する。この実施形態では、Ｕ字形状の構成要素は、湾曲しており、ひいては、湾曲したスポーク５３０を形成する。代替的な実施形態（図示せず）では、Ｕ字形状の構成要素は、他の曲率を有し得る。

例解される実施形態では、複数のＵ字形状の構成要素の各々は、インナーリング５１０及びアウターリング５２０の両方と直接接触している。複数のフィレット５４０もまた、インナーリング５１０とアウターリング５２０との間に配置されている。複数のフィレット５４０は、内側フィレット５４０ｉと、外側フィレット５４０ｏと、を含む。内側フィレット５４０ｉは、インナーリング５１０、並びに各隣接する一対のＵ字形状の構成要素の第１のＵ字形状の構成要素及び第２のＵ字形状の構成要素の両方と直接接触している。外側フィレット５４０ｏは、アウターリング５２０、並びに各隣接する一対のＵ字形状の構成要素の第１のＵ字形状の構成要素及び第２のＵ字形状の構成要素の両方と直接接触している。

図７は、図６の非空気圧式タイヤ５００のスポーク５３０の部分正面図を例解する概略図である。この図に示されるように、スポーク５３０は、第１のＵ字形状の構成要素５６０ａ及び第２のＵ字形状の構成要素５６０ｂによって形成されている。第１のＵ字形状の構成要素は、補強コードの第１の層５７０ａを含む。第２のＵ字形状の構成要素は、補強コードの第２の層５７０ｂを含む。Ｕ字形状の構成要素の各々は、インナーリングとアウターリングとの間に延在し、かつ隣接するＵ字形状の構成要素の湾曲した範囲と接触している一対の湾曲した範囲を有し、それによって、スポーク５３０を形成する。例解される実施形態では、各Ｕ字形状の構成要素の湾曲した範囲は、互いに実質的に平行である。代替的な実施形態（図示せず）では、隣接する湾曲した範囲の各対は、反対方向に湾曲している。

一実施形態では、第１のＵ字形状の構成要素５６０ａの湾曲した範囲の少なくとも半分が、第２のＵ字形状の構成要素５６０ｂの湾曲した範囲の少なくとも半分と接触している。代替的な実施形態では、第１のＵ字形状の構成要素５６０ａの湾曲した範囲の少なくとも２／３が、第２のＵ字形状の構成要素５６０ｂの湾曲した範囲の少なくとも２／３と接触している。

例解される実施形態では、補強コードの第１及び第２の層５７０ａ、ｂは、Ｕ字形状の構成要素５６０ａ、ｂの範囲と同じ様式で湾曲している。代替的な実施形態（図示せず）では、補強コードの層の１つ以上は、直線状であり得る。他の代替的な実施形態（図示せず）では、補強コードの層は、異なる様式で湾曲し得、図４及び図５Ａ～ｃに示される湾曲部に類似し得る。

図８は、構築中の非空気圧式タイヤ６００の更に別の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。非空気圧式タイヤ６００は、本明細書で考察される違いを除いて、非空気圧式タイヤ２００（上で考察された代替案を含む）と実質的に同じである。

非空気圧式タイヤ６００は、第１の直径を有するインナーリング６１０と、第１の直径よりも大きい第２の直径を有するアウターリング６２０と、を含む。アウターリング６２０は、インナーリング６１０と実質的に同軸である。この図に示されるように、スポーク６３０は、第１のＵ字形状の構成要素６４０ａ及び第２のＵ字形状の構成要素６４０ｂによって形成されている。第１のＵ字形状の構成要素は、補強コードの第１の層６５０ａを含み、第２のＵ字形状の構成要素は、補強コードの第２の層６５０ｂを含む。

例解される実施形態では、各Ｕ字形状の構成要素は、インナーリング６１０に隣接する基部と、アウターリング６２０に向かって延在している一対の実質的に径方向の範囲と、を有する。具体的には、第１のＵ字形状の構成要素は、第１の実質的に径方向の範囲６６０ａと、アウターリング６２０に向かって延在している第２の実質的に径方向の範囲６６０ｂと、を有する。第２のＵ字形状の構成要素は、第３の実質的に径方向の範囲６６０ｃと、アウターリング６２０に向かって延在している第４の実質的に径方向の範囲６６０ｄと、を有する。したがって、Ｕ字形状の構成要素の各々は、インナーリング６１０に沿って周方向に、かつ範囲６６０に沿って径方向に延在している補強材６５０を有し、アウターリング６２０に隣接する位置で終端する。

更に、第１のフィレット６７０ａは、第１のＵ字形状の構成要素６４０ａと、第２のＵ字形状の構成要素６４０ｂと、インナーリング６１０との間に配置されている。同様に、第２のフィレット６７０ｂは、第１のＵ字形状の構成要素６４０ａと、第２のＵ字形状の構成要素６４０ｂと、アウターリング６２０との間に配置されている。

図８に示される段階では、第１のＵ字形状の構成要素６４０ａは、第２のＵ字形状の構成要素６４０ｂから離間されている。この間隔は、例解の目的で誇張され得る。非空気圧式タイヤを形成する過程の間、硬化過程中に熱及び圧力が加えられる。具体的には、第１のＵ字形状の構成要素６４０ａの第２の範囲６６０ｂ及び第２のＵ字形状の構成要素６４０ｂの第３の範囲６６０ｃに圧力が加えられて、第２の範囲６６０ｂを第３の範囲６６０ｃに接触させる。熱及び圧力が加えられると、第２の範囲６６０ｂが第３の範囲６６０ｃと接合され、それにより、第１のＵ字形状の構成要素６４０ａ及び第２のＵ字形状の構成要素６４０ｂが、補強コードの第１及び第２の層６５０ａ、ｂによって形成された２層の補強コードを有する単一のスポーク６３０を形成する。結果として生じるスポーク６３０は、図１及び図２のスポーク１３０と同じ様式で、実質的に径方向に延在している。

一実施形態では、第２の範囲６６０ｂの少なくとも半分が、第３の範囲６６０ｃの少なくとも半分と接触している。代替的な実施形態では、第２の範囲６６０ｂの少なくとも２／３が、第３の範囲６６０ｃの少なくとも２／３と接触している。

図９は、構築中の非空気圧式タイヤ７００の更に別の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。非空気圧式タイヤ７００は、本明細書で考察される違いを除いて、非空気圧式タイヤ２００（上で考察された代替案を含む）と実質的に同じである。

非空気圧式タイヤ７００は、第１の直径を有するインナーリング７１０と、第１の直径よりも大きい第２の直径を有するアウターリング６２０と、を含む。アウターリング７２０は、インナーリング７１０と実質的に同軸である。この図に示されるように、スポーク７３０は、第１のＵ字形状の構成要素７４０ａ及び第２のＵ字形状の構成要素７４０ｂによって形成されている。

例解される実施形態では、各Ｕ字形状の構成要素は、アウターリング７２０に隣接する基部と、インナーリング７１０に向かって延在している一対の実質的に径方向の範囲と、を有し、各範囲は、補強層を含む。具体的には、第１のＵ字形状の構成要素７４０ａは、第１の実質的に径方向の範囲７６０ａに埋め込まれた第１の補強層７５０ａと、第２の実質的に径方向の範囲７６０ｂに埋め込まれた第２の補強層７５０ｂと、を有する。第２のＵ字形状の構成要素７４０ｂは、第３の実質的に径方向の範囲７６０ｃに埋め込まれた第３の補強層７５０ｃと、第４の実質的に径方向の範囲７６０ｄに埋め込まれた第４の補強層７５０ｄと、を有する。この実施形態では、Ｕ字形状の構成要素７４０の基部は、補強層を有していない。したがって、各補強層７５０は、インナーリング７１０に隣接する第１の端部で終端し、かつアウターリング７２０に隣接する第２の端部で終端する。

更に、第１のフィレット７７０ａは、第１のＵ字形状の構成要素７４０ａと、第２のＵ字形状の構成要素７４０ｂと、インナーリング７１０との間に配置されている。同様に、第２のフィレット７７０ｂは、第１のＵ字形状の構成要素７４０ａと、第２のＵ字形状の構成要素７４０ｂと、アウターリング７２０との間に配置されている。

図９に示される段階では、第１のＵ字形状の構成要素７４０ａは、第２のＵ字形状の構成要素７４０ｂから離間されている。この間隔は、例解の目的で誇張され得る。非空気圧式タイヤを形成する過程の間、硬化過程中に熱及び圧力が加えられる。具体的には、第１のＵ字形状の構成要素７４０ａの第２の範囲７６０ｂ及び第２のＵ字形状の構成要素７４０ｂの第３の範囲７６０ｃに圧力が加えられて、第２の範囲７６０ｂを第３の範囲７６０ｃに接触させる。熱及び圧力が加えられると、第２の範囲７６０ｂが第３の範囲７６０ｃと接合され、それにより、第１のＵ字形状の構成要素７４０ａ及び第２のＵ字形状の構成要素７４０ｂが、補強コードの第１及び第２の層７５０ａ、ｂによって形成された２層の補強コードを有する単一のスポーク７３０を形成する。結果として生じるスポーク７３０は、図１及び図２のスポーク１３０と同じ様式で、実質的に径方向に延在している。

一実施形態では、第２の範囲７６０ｂの少なくとも半分が、第３の範囲７６０ｃの少なくとも半分と接触している。代替的な実施形態では、第２の範囲７６０ｂの少なくとも２／３が、第３の範囲７６０ｃの少なくとも２／３と接触している。

代替的な実施形態（図示せず）では、Ｕ字形状の構成要素は、図９に示されるものとは反対方向に向き付けされ得る。言い換えれば、Ｕ字形状の構成要素は、図８に示されるように同じ向きを有し得る。しかしながら、代替的な実施形態では、いくつかのＵ字形状の構成要素は、インナーリングに隣接する基部で向き付けされ得る一方、その他のＵ字形状の構成要素は、アウターリングに隣接する基部で向き付けされていることを理解されたい。例えば、一実施形態では、各Ｕ字形状の構成要素の向きは、交互になり得る。別の実施形態では、隣接するＵ字形状の構成要素の第１の対は、第１の径方向に向き付けされ、隣接するＵ字形状の構成要素の次の対は、第１の径方向とは反対の第２の径方向に向き付けされている。他の実施形態では、Ｕ字形状の構成要素の向きは、他のパターンに従うことができるか、又はランダムであってもよい。

図１０は、構築中の非空気圧式タイヤ８００の更に別の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。非空気圧式タイヤ８００は、本明細書で考察される違いを除いて、非空気圧式タイヤ２００、６００（上で考察された代替案を含む）と実質的に同じである。

非空気圧式タイヤ８００は、第１の直径を有するインナーリング８１０と、第１の直径よりも大きい第２の直径を有するアウターリング８２０と、を含む。アウターリング８２０は、インナーリング８１０と実質的に同軸である。この図に示されるように、スポーク８３０は、第１のＵ字形状の構成要素８４０ａ及び第２のＵ字形状の構成要素８４０ｂによって形成されている。第１のＵ字形状の構成要素は、構成要素の一部のみを通って延在している補強コードの第１の層８５０ａを含む。同様に、第２のＵ字形状の構成要素は、構成要素の一部のみを通って延在している補強コードの第２の層８５０ｂを含む。

例解される実施形態では、各Ｕ字形状の構成要素は、インナーリング８１０に隣接する基部と、アウターリング８２０に向かって延在している一対の実質的に径方向の範囲と、を有する。具体的には、第１のＵ字形状の構成要素は、第１の実質的に径方向の範囲８６０ａと、アウターリング８２０に向かって延在している第２の実質的に径方向の範囲８６０ｂと、を有する。この実施形態では、第２の実質的に径方向の範囲８６０ｂのみが、補強コードの第１の層８５０ａを含む。代替的な実施形態では、第１の実質的に径方向の範囲のみが、補強コードの第１の層を含む。

第２のＵ字形状の構成要素は、第３の実質的に径方向の範囲８６０ｃと、アウターリング８２０に向かって延在している第４の実質的に径方向の範囲８６０ｄと、を有する。この実施形態では、第４の実質的に径方向の範囲８６０ｄのみが、補強コードの第２の層８５０ｂを含む。代替的な実施形態では、第３の実質的に径方向の範囲のみが、補強コードの第２の層を含む。

例解される実施形態を見て分かるように、Ｕ字形状の構成要素の各々は、単一の範囲に沿って径方向にのみ延在している補強材８５０を有する。したがって、各スポーク８３０は、補強材の単一の層を有する。

更に、第１のフィレット８７０ａは、第１のＵ字形状の構成要素８４０ａと、第２のＵ字形状の構成要素８４０ｂと、インナーリング８１０との間に配置されている。同様に、第２のフィレット８７０ｂは、第１のＵ字形状の構成要素８４０ａと、第２のＵ字形状の構成要素８４０ｂと、アウターリング８２０との間に配置されている。

図１０に示される段階では、第１のＵ字形状の構成要素８４０ａは、第２のＵ字形状の構成要素８４０ｂから離間されている。この間隔は、例解の目的で誇張され得る。非空気圧式タイヤを形成する過程の間、硬化過程中に熱及び圧力が加えられる。具体的には、第１のＵ字形状の構成要素８４０ａの第２の範囲８６０ｂ及び第２のＵ字形状の構成要素８４０ｂの第３の範囲８６０ｃに圧力が加えられて、第２の範囲８６０ｂを第３の範囲８６０ｃに接触させる。熱及び圧力が加えられると、第２の範囲８６０ｂが第３の範囲８６０ｃと接合され、それにより、第１のＵ字形状の構成要素８４０ａ及び第２のＵ字形状の構成要素８４０ｂが、補強コードの第１の層８５０ａによって形成された補強コードの単一の層を有する単一のスポーク８３０を形成する。結果として生じるスポーク８３０は、図１及び図２のスポーク１３０と同じ様式で、実質的に径方向に延在している。

一実施形態では、第２の範囲８６０ｂの少なくとも半分が、第３の範囲８６０ｃの少なくとも半分と接触している。代替的な実施形態では、第２の範囲８６０ｂの少なくとも２／３が、第３の範囲８６０ｃの少なくとも２／３と接触している。

図２、図８、及び図１０では、Ｕ字形状の構成要素の両方が、同じ径方向に向き付けされている。しかしながら、代替的な実施形態では、いくつかのＵ字形状の構成要素は、インナーリングに隣接する基部で向き付けされ得る一方、その他のＵ字形状の構成要素は、アウターリングに隣接する基部で向き付けされていることを理解されたい。例えば、一実施形態では、各Ｕ字形状の構成要素の向きは、交互になり得る。別の実施形態では、隣接するＵ字形状の構成要素の第１の対は、第１の径方向に向き付けされ、隣接するＵ字形状の構成要素の次の対は、第１の径方向とは反対の第２の径方向に向き付けされている。図２、図８、及び図１０は、かかる実施形態の同じタイヤの異なる部分を表し得る。他の実施形態では、Ｕ字形状の構成要素の向きは、他のパターンに従うことができるか、又はランダムであってもよい。

図１１は、構築中の非空気圧式タイヤ９００の更に別の代替的な実施形態の部分正面図を例解する概略図である。非空気圧式タイヤ９００は、本明細書で考察される違いを除いて、非空気圧式タイヤ２００及び７００（上で考察された代替案を含む）と実質的に同じである。

非空気圧式タイヤ９００は、第１の直径を有するインナーリング９１０と、第１の直径よりも大きい第２の直径を有するアウターリング９２０と、を含む。アウターリング９２０は、インナーリング９１０と実質的に同軸である。この図に示されるように、スポーク９３０は、第１のＵ字形状の構成要素９４０ａ及び第２のＵ字形状の構成要素９４０ｂによって形成されている。

例解される実施形態では、各Ｕ字形状の構成要素は、アウターリング９２０に隣接する基部と、インナーリング９１０に向かって延在している一対の実質的に径方向の範囲と、を有し、各範囲は、構成要素の一部分のみを通って延在している補強層を含む。具体的には、第１のＵ字形状の構成要素９４０ａは、第１の実質的に径方向の範囲９６０ａにのみ埋め込まれた第１の補強層９５０ａを有する。第２の実質的に径方向の範囲９６０ｂは、補強層を含まない。代替的な実施形態では、第１のＵ字形状の構成要素は、第２の実質的に径方向の範囲にのみ埋め込まれた第１の補強層を有する。

第２のＵ字形状の構成要素９４０ｂは、第３の実質的に径方向の範囲９６０ｃにのみ埋め込まれた第２の補強層９５０ｂを有する。第４の実質的に径方向の範囲９６０ｄは、補強層を含まない。代替的な実施形態では、第２のＵ字形状の構成要素は、第４の実質的に径方向の範囲にのみ埋め込まれた第２の補強層を有する。

例解される実施形態では、Ｕ字形状の構成要素９４０の基部は、補強層を有していない。したがって、各補強層９５０は、径方向にのみ延在し、各スポーク９３０は、単一の補強層のみを有する。

第１のフィレット９７０ａは、第１のＵ字形状の構成要素９４０ａと、第２のＵ字形状の構成要素９４０ｂと、インナーリング９１０との間に配置されている。同様に、第２のフィレット９７０ｂは、第１のＵ字形状の構成要素９４０ａと、第２のＵ字形状の構成要素９４０ｂと、アウターリング９２０との間に配置されている。

図１１に示される段階では、第１のＵ字形状の構成要素９４０ａは、第２のＵ字形状の構成要素９４０ｂから離間されている。この間隔は、例解の目的で誇張され得る。非空気圧式タイヤを形成する過程の間、硬化過程中に熱及び圧力が加えられる。具体的には、第１のＵ字形状の構成要素９４０ａの第２の範囲９６０ｂ及び第２のＵ字形状の構成要素９４０ｂの第３の範囲９６０ｃに圧力が加えられて、第２の範囲９６０ｂを第３の範囲９６０ｃに接触させる。熱及び圧力が加えられると、第２の範囲９６０ｂが第３の範囲９６０ｃと接合され、それにより、第１のＵ字形状の構成要素９４０ａ及び第２のＵ字形状の構成要素９４０ｂが、補強コードの第１の層９５０ａによって形成された補強コードの単一の層を有する単一のスポーク９３０を形成する。結果として生じるスポーク９３０は、図１及び図２のスポーク１３０と同じ様式で、実質的に径方向に延在している。

一実施形態では、第２の範囲９６０ｂの少なくとも半分が、第３の範囲９６０ｃの少なくとも半分と接触している。代替的な実施形態では、第２の範囲９６０ｂの少なくとも２／３が、第３の範囲９６０ｃの少なくとも２／３と接触している。

非空気圧式タイヤ１００、２００、３００、５００、６００、７００、８００、９００などの非空気圧式タイヤを築くために、操作者は、エラストマー材料のインナーリングを提供するステップと、エラストマー材料のアウターリングを提供するステップと、インナーリングがアウターリングと実質的に同軸であるようにインナーリング及びアウターリングを配列するステップと、を行い得る。一実施形態では、操作者は、補強されたエラストマー材料のシートを提供し、補強されたエラストマー材料のシートを有する複数のＵ字形状の構成要素を形成する。次いで、操作者は、補強されたエラストマー材料のＵ字形状の構成要素をインナーリングとアウターリングとの間に置く。

「含む（includes）」又は「含むこと（including）」という用語が、本明細書又は特許請求の範囲において使用される程度まで、「含む（comprising）」という用語が特許請求項で移行句として採用される際の解釈と同様に包括的であることが意図される。更に、「又は（or）」という用語が採用される程度まで（例えば、Ａ又はＢなど）、「Ａ、又はＢ、又はＡとＢとの両方とも」を意味することが意図されている。本出願人らが「Ａ又はＢの両方ではなく一方のみ」を示すことを意図する場合、「Ａ又はＢの両方ではなく一方のみ」という用語が採用されるであろう。したがって、本明細書における「又は」という用語の使用は、排他的ではなく、包括的である。Ｂｒｙａｎ Ａ．Ｇａｒｎｅｒ，Ａ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｌｅｇａｌ Ｕｓａｇｅ ６２４（２ｄ．Ｅｄ．１９９５）を参照。また、「中（in）」又は「中へ（into）」という用語が、本明細書又は特許請求の範囲において使用される程度まで、「上（on）」又は「上へ（onto）」を追加的に意味することが意図される。更に、「接続する（connect）」という用語が本明細書又は特許請求の範囲において使用される程度まで、「と直接接続する（directly connected to）」ことだけではなく、別の構成要素を介して接続するなどの「と間接的に接続する（indirectly connected to）」ことも意味することが意図される。

本出願をその実施形態の記述によって例解し、またその実施形態をかなり詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲の範囲をこのような詳細に制限するか、又はいかなる形式でも限定することは、出願人らの本意ではない。追加の利点及び改良が、当業者には容易に明らかとなるであろう。したがって、そのより広い態様における本出願は、図示及び説明される、特定の詳細、代表的な装置及び方法、並びに例解的な実施例に限定されない。このため、出願人の一般的な発明概念の趣旨又は範囲から逸脱することなく、このような詳細からの逸脱がなされ得る。

Claims (15)

1. 非空気圧式タイヤであって、
   第１の直径を有するインナーリングと、
   前記第１の直径よりも大きい第２の直径を有するアウターリングであって、前記インナーリングと実質的に同軸である、アウターリングと、
   前記インナーリングと前記アウターリングとの間に延在している支持構造体であって、前記支持構造体が、前記非空気圧式タイヤの第１の側から前記非空気圧式タイヤの第２の側まで横方向に延在している複数のＵ字形状の構成要素を含み、
   前記複数のＵ字形状の構成要素の各々が、前記非空気圧式タイヤの前記第１の側から可視である開口部を画定し、
   前記複数のＵ字形状の構成要素の各々が、前記インナーリング及び前記アウターリングの両方と直接接触しており、
   前記複数のＵ字形状の構成要素が、少なくとも第１のＵ字形状の構成要素及び第２のＵ字形状の構成要素を含み、前記第１のＵ字形状の構成要素が、前記第２のＵ字形状の構成要素と直接接触している、支持構造体と、
   前記インナーリングと前記アウターリングとの間に配置された複数のフィレットと、を備え、前記複数のフィレットが、少なくとも第１のフィレット及び第２のフィレットを含み、
   前記第１のフィレットが、前記インナーリング、前記第１のＵ字形状の構成要素、及び前記第２のＵ字形状の構成要素と直接接触しており、
   前記第２のフィレットが、前記アウターリング、前記第１のＵ字形状の構成要素、及び前記第２のＵ字形状の構成要素と直接接触している、非空気圧式タイヤ。
2. 前記第１のＵ字形状の構成要素が、前記インナーリングと前記アウターリングとの間に延在している第１の範囲及び第２の範囲を含み、前記第２のＵ字形状の構成要素が、前記インナーリングと前記アウターリングとの間に延在している第３の範囲及び第４の範囲を含み、前記第２の範囲が、前記第３の範囲に接触している、請求項１に記載の非空気圧式タイヤ。
3. 前記第１の範囲、前記第２の範囲、前記第３の範囲、及び前記第４の範囲の各々が、湾曲している、請求項２に記載の非空気圧式タイヤ。
4. 前記第１の範囲が、実質的に径方向に延在している第１の補強層を含む、第１の実質的に径方向の範囲であり、前記第２の範囲が、前記径方向に対して湾曲している第２の補強層を含む、第２の実質的に径方向の範囲である、請求項２に記載の非空気圧式タイヤ。
5. 前記複数のＵ字形状の構成要素の各々が、内部に配置された補強材の単一の層を有するエラストマー材料のシートによって形成されている、請求項１に記載の非空気圧式タイヤ。
6. 前記複数のＵ字形状の構成要素のうちの１つの前記補強材の単一の層が、前記アウターリングに沿って周方向に、かつ前記Ｕ字形状の構成要素の一対の範囲の各々に沿って径方向に延在し、前記インナーリングに隣接する位置で終端する、請求項５に記載の非空気圧式タイヤ。
7. 前記複数のＵ字形状の構成要素のうちの１つの前記補強材の単一の層が、前記インナーリングに沿って周方向に、かつ前記Ｕ字形状の構成要素の一対の範囲の各々に沿って径方向に延在し、前記アウターリングに隣接する位置で終端する、請求項５に記載の非空気圧式タイヤ。
8. 前記複数のＵ字形状の構成要素のうちの１つが、第１の範囲内の補強材の第１の層及び第２の範囲内の補強材の第２の層を含み、前記Ｕ字形状の構成要素の基部が、補強材の層を含まない、請求項１に記載の非空気圧式タイヤ。
9. 非空気圧式タイヤを作製する方法であって、前記方法が、
   エラストマー材料のインナーリングを提供することと、
   エラストマー材料のアウターリングを提供することと、
   前記インナーリングが前記アウターリングと実質的に同軸であるように、前記インナーリング及び前記アウターリングを配列することと、
   補強されたエラストマー材料の複数のシートを提供することと、
   前記複数のシートを複数のＵ字形状のシートに形成することと、
   前記複数のＵ字形状のシートを前記インナーリングと前記アウターリングとの間に配列することと、
   前記インナーリング、前記アウターリング、及び前記複数のＵ字形状のシートを硬化させることと、を含む、方法。
10. 前記複数のＵ字形状のシートを前記インナーリングと前記アウターリングとの間に前記配列することは、前記複数のＵ字形状のシートのある範囲が前記複数のＵ字形状のシートのうちの隣接する１つのある範囲に接触するように、前記複数のＵ字形状のシートを配列することを含む、請求項９に記載の方法。
11. 複数のフィレットを、隣接するＵ字形状のシートの間に挿入することを更に含む、請求項９に記載の方法。
12. 前記複数のＵ字形状のシートを前記インナーリングと前記アウターリングとの間に前記配列することは、前記複数のＵ字形状のシートのうちの１つの基部が前記インナーリングに隣接するように、前記複数のＵ字形状のシートを配列することを含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記複数のＵ字形状のシートを前記インナーリングと前記アウターリングとの間に前記配列することは、前記複数のＵ字形状のシートのうちの１つの基部が前記アウターリングに隣接するように、前記複数のＵ字形状のシートを配列することを含む、請求項９に記載の方法。
14. 前記複数のＵ字形状のシートを前記形成することが、湾曲した範囲を有する前記複数のＵ字形状のシートを形成することを含む、請求項９に記載の方法。
15. 前記複数のＵ字形状のシートを前記形成することが、真っ直ぐな範囲を有する前記複数のＵ字形状のシートを形成することを含む、請求項９に記載の方法。
    
    

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