JP3917706B2

JP3917706B2 - 低圧の全地形車両用ランフラットタイヤと、それとリムの組立体

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Publication number: JP3917706B2
Application number: JP06104697A
Authority: JP
Inventors: マイケルルーニーティモシー; リードオートーマス
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2017-03-14
Also published as: CA2197737A1; JPH1024714A; PL318970A1; MX9701749A; US5879482A; AU709700B2; KR970064987A; CN1167046A; AU1630997A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえパンクまたは同様な事態によって空気が漏れてしまっても、そのタイヤの走行を可能にする独特なトレッドと、サイドウォール構造とそしてビードとを有する全地形車両（全地形万能車とも言う。ＡＴＶ：All Terrain Vehicle）用の低圧のランフラットタイヤに関する。本発明のタイヤは、限定的なランフラット性能を示すように設計されているか、または空気の内圧がなくても空気圧に依らずに動作するように設計されている。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＴＶ用のタイヤは車両のサスペンションシステムに補助されこれと協動して機能するように設計されている。したがって、こうしたタイヤは幅が広く、そして通常は８．０から１２．００インチ（２０３から３０５ｍｍ）までの範囲内にある標準のリム直径よりも比較的大きくなっている。こうしたタイヤは、通常は１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）未満の圧力、時にはほぼ２．９ｐｓｉ（２０ｋＰａ）ほどの圧力しか保持していない大きな空気チャンバを有し、そして車両のサスペンションと組み合わされて車両のショック吸収成分および振動減衰成分として機能する比較的に柔軟なサイドウォール構造を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の車両は凹凸の非常に多い地面で運転されるし、また一部は動作タイヤ圧が低いためもあって、従来のリムに取り付けられたこのＡＴＶ用のタイヤは急カーブのコーナリング操作のときに外れやすい。タイヤのパンク時のような空気が抜けている状態においてビードの位置がずれる傾向は、より重大でさえある問題である。
【０００４】
この問題を解決するため、米国特許第４９４００６９号および第５１８６７７２号明細書に記載されているこの種のタイヤは、ビードの半径方向と軸方向の内側に突出部を有している。この突出部は、リムのハンプに合うようになっており、そしてハンプの軸方向内側において、リムの窪みまたは溝にはめ込まれる。このようにはめ込まれた結果、タイヤのビードは正規運転中において、充填された空気による助けがなくてもこの特殊なリムに留まり続けることができると、記されている。
【０００５】
このタイヤを使用するときには、特殊なリムが明らかに必要であるし、そのほかタイヤ自体が、組立て時においても、また最も特殊的には取外しと修理のときにも損傷を受けやすかった。突出部は簡単に裂けて損なわれることがあり、そして一旦損傷を受けたタイヤは、ランフラットタイヤとして役に立たなくなった。そのうえ、ランフラット条件下における目的の連続走行距離は１００ｋｍであった。
【０００６】
本発明は、従来の５°テーパのＡＴＶ用リムを使用してランフラットの機能性を達成できる新しいビード設計を開示するものである。
【０００７】
ランフラットの自動車タイヤに従来のリムを使用することは、１９９４年１１月２９日に認められた米国特許第５３０３７５８号に開示された時以降、１９９０年代の初期にまず商業的な成功を収めた。この自動車用のランフラットタイヤは独特なビード構造と非常に小さい縦横比のカーカスとを採用していた。短い断面高さと比較的高い重量荷重要求のために、荷重下におけるタイヤのたわみは非常に制限されていた。本発明は、ＡＴＶ用のタイヤの縦横比が通常５０％〜１００％であり、サイドウォールの断面高さ（ＳＨ）が非常に高く、約１インチ（２５．４ｍｍ）ほどたわんで、ＡＴＶ車の比較的旧式なサスペンションに対して衝撃吸収の補助として作用するのに充分な柔軟性もなければならないという、他と異なる独特な設計上の制約を有している。ＡＴＶ用のホイールの各位置ごとの最大荷重は、自動車の場合より低く、一般的には５００ポンド（２２６．８ｋｇ）／タイヤ未満であるが、上述の自動車のタイヤは１０００ポンド（４５３．６ｋｇ）よりもやや大きい最小荷重条件を有していた。こうした相違をよりよく認識するには、自動車のサスペンションのばね定数は約２００ポンド／インチ（３．５７ｋｇ／ｍｍ）であることを考えればよい。関連の自動車のランフラットタイヤのばね定数は１，０００ポンド／インチ（１７．９ｋｇ／ｍｍ）になるであろう。ＡＴＶ車のサスペンションのストラットは８０〜１００ポンド／インチ（１．４３〜１．７９ｋｇ／ｍｍ）のばね定数を有しているが、関連の自動車のランフラットタイヤは１６０〜２００ポンド／インチ（２．８６〜３．５７ｋｇ／ｍｍ）のばね定数を有している。ＡＴＶ用のタイヤにおいては、タイヤの空気が充填されているときも、またされていないときも、ランフラットタイヤのばね定数が高すぎれば、走行が非常にがたつき、そして制御がとても難しくなることに運転者は気がつくであろう。本発明は、これらの独特なＡＴＶの設計制約を考慮し、そして特殊なリムを必要とせずに柔らかく柔軟なＡＴＶ用のタイヤ特性を維持しながら優れたランフラット特性を有する新しいタイヤ構造を開示するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
全地形万能車（ＡＴＶ）用の低圧のランフラットタイヤ１０、１１が開示される。このタイヤは環状のトレッド１２を有する。ラグ９４の軸方向の最も外側の部分からこれらの部分の半径方向外側の面において測定されるトレッド１２は、１対の横方向の縁１４、１６を有しており、上記の２つの縁の間の距離がトレッド幅（ＴＷ）である。タイヤ１０、１１は１対の環状のビードコア２６を有しており、環状のトレッド１２の半径方向内側にはカーカス３０がある。カーカス３０には、ビードコア２６に向かって延びていてかつこのビードコア２６の周囲を包んでいるコードにより補強された１層以上のプライ３８、４０があり、エラストマーのアペックス４８は、各ビードコア２６から半径方向外側に延びておりかつこのビードコア２６に隣接している。アペックス４８はタイヤ１０、１１の断面高さ（ＳＨ）の少なくとも２５％の距離まで延びていることが好ましい。
【０００９】
カーカス３０には更に第１の対のエラストマーのインサート４２を含み、少なくとも１つのエラストマーのインサート４２はトレッド１２の横方向の各縁１４、１６から軸方向内側に各ビードコア２６に向かって延びており、そしてエラストマーのアペックス４８の半径方向外側の部分の半径方向および軸方向の内側で終わっている。
【００１０】
トレッド１２には、トレッドから半径方向外側に向かって延びている複数のトレッドラグ９４がある。これらラグ９４は、トレッド１２の中央域１３内においてほぼ横方向に延びているタイバー９３によって連結されており、１つ以上のタイバー９３は、ほぼ円周方向に整列している複数のトレッドラグ９４を連結している。
【００１１】
本発明によるランフラットタイヤには、ほぼ平坦で半径方向内側のべース２７を有する環状のビードコア２６がある。この内側べース２７は内径ｄと軸方向の幅ｗとを有する。タイヤ１０、１１がその設計リム８２に取り付けられるとき、ビードコア２６はこの設計リムと特殊なはめ合い関係になる。リムは、当該のタイヤのメーカーの所在地において適用されている『タイヤ・リム工業標準規格協会』によって指定されたものであり、そして幅Ｗで直径（Ｄ）のリムの座８１と直径（Ｄ_h）のハンプ８０とを有している。ビードコアの内側べース２７の直径ｄは直径（Ｄ_h）にほぼ等しく、そしてビードコアの内側べース２７の幅ｗは設計リムの座８１の幅Ｗの６５％〜９０％の範囲内にある。例えば、リムの座８１が０．４００インチ（１０．２ｍｍ）であるとき、ビードコア２６は０．２５〜約０．３６インチ（６．３５〜約９．１４ｍｍ）より大きい幅Ｗを有している。
【００１２】
上述のタイヤ１０、１１は８．０〜１２．０インチ（２０３．２〜３０４．８ｍｍ）の範囲の公称リム直径と、２６インチ以下の外径すなわち全径とを有し、そして１０ｐｓｉ（６８．９ｋＰａ）より低い標準タイヤ圧で動作する。このタイヤは、全径の２５％〜５０％の範囲に含まれる断面の最大幅ＳＷを有する。
【００１３】
タイヤ１１の一つの好ましい実施形態ではカーカスには、トレッドの縁１４、１６とビードコア２６との間で半径方向に延びている第２の対のエラストマーのインサート４６が含まれる。第２のインサート４６は第１の対のインサート４２と少なくとも１層のカーカスプライ３８とから軸方向外側に配置されている。
【００１４】
【定義】
「全地形万能車（ＡＴＶ）」とは、全幅は５０インチ（１２７０ｍｍ）以下、空車正味重量は６００ポンド（２７５ｋｇ）以下で、４輪の低圧タイヤで走行するように設計されている原動機付きのオフハイウエー車両であって、運転者がまたがって座るように設計されている座席と、ステアリング制御のためのハンドルバーとを有し、そして運転者だけで乗客なしの一人乗り用である車両である。幅と重量はアクセサリーやオプション設備を除いたものである。ＡＴＶは以下のような４つの部類に類別される。すなわち、
Ｇ類（汎用型）ＡＴＶ：一般的なレクリエーションと実用のためのＡＴＶ
Ｓ類（スポーツ型）ＡＴＶ：経験のある運転者専用のレクリエーションのためのＡＴＶ
Ｕ類（実用型）ＡＴＶ：主として実用のためのＡＴＶ
Ｙ類（若年者用の型）ＡＴＶ：成人の監視下で１６歳未満の運転者によるクリエーションのための路外走行用ＡＴＶである。若年者用型のＡＴＶは更に以下のように類別することができる。すなわち、
Ｙ−６類ＡＴＶ：このＹ−６類ＡＴＶは、６歳以上の子供による使用のための若年者用の型
Ｙ−１２類ＡＴＶ：このＹ−１２類ＡＴＶは、１２歳以上の子供による使用のための若年者用の型
【００１５】
「横縦比」とは、タイヤ断面の幅に対する高さの比である。
「軸方向の」および「軸方向に」とはタイヤの回転軸に平行である線または方向を意味する。
「ビード」または「ビードコア」とは一般的に、環状の引張部材からなるタイヤ部分で、半径方向内側のビードは、プライ・コードにより被覆されそして成形されていて、タイヤをリムに保持することに関連しており、その他の補強材、例えばフリッパー、チッパー、アペックス、トウガード、チェーファなどを含む場合と含まない場合とがある。トレッドのラバーに包まれている、トレッドの下の１つのビードまたは複数のビードは、コード補強の織物成分を含むことも含まないこともある。
「ベルト構造」または「ブレーカー構造」とは、トレッドの下に位置し、ビードに固着されていない、編まれている場合と編まれていない場合とがある、平行な複数のコードから成る少なくとも２つの環状の層またはプライを指し、そしてラジアルプライタイヤでは左と右のコード角は共にタイヤの赤道面に対し１７°〜２７°の範囲であり、またバイアスタイヤにおいてはバイアスプライコードの角度から３°以内である。
【００１６】
「バイアスプライタイヤ」とは、カーカスプライにおける補強コードがタイヤの赤道面に対して約２５°〜６５°の角度でビードからビードへ斜めにタイヤを横切って延びており、プライコードが各層ごとに交互に反対の角度で走っていることを意味する。
「カーカス」とは、重ね継ぎして円筒形または円環体の形状にするのに適している長さに切断されているか、またはすでに重ね継ぎされているタイヤプライ材またはその他のタイヤ構成部材の積層を指す。追加の構成部材は、成形タイヤを作るために加硫される前にカーカスに加えることができる。
【００１７】
「ケーシング」とは、カーカスと、ベルト構造と、ビードと、サイドウォールと、そしてトレッドおよびアンダートレッドを除くその他のあらゆるタイヤ構成部材とを意味する。ケーシングは、新しいトレッドに取付けるための新しい未加硫のゴムであるか、または予め加硫されたゴムであってもよい。
「チェーファ」とは、コードプライをリムから保護し、リム上における可撓性を与え、そしてタイヤをシールするために、ビードの外側の周囲に配置されている狭い帯板材を指す。
【００１８】
「円周方向の」とは、軸方向に垂直な環状のトレッドの表面の周囲にそって延びている線または方向を意味する。
「コード」とは、タイヤ内のプライが構成されている補強ストランドの１つである。
「たわみ」とは、ある空気充填圧を加えられたタイヤの断面高さの減少を意味する。
「赤道面（ＥＰ）」とは、タイヤの回転軸に垂直で、タイヤのトレッドの中央を通る平面をいう。
「踏み面」とは、速度ゼロでかつ標準荷重と標準圧力下における、平坦面とタイヤトレッドとの接触部分または接触域を意味する。
【００１９】
「溝」とは、トレッドの周方向または横方向に、直線的または曲線状またはジグザグに延びている、トレッド内の細長い空隙域を指す。円周方向に延びている溝と横方向に延びている溝は、場合によって共通部分を持つことがある。「溝幅」は、溝または溝部により占められているトレッド面域に等しく、当該溝の幅は、そのような溝または溝部の長さにより画されており、したがって溝の幅はその長さ全体における平均幅となる。溝は、１つのタイヤにある溝でも、その深さが異なる場合もある。１つの溝の深さはトレッドの円周に沿って変わることもあり、または１つの溝の深さは一定でも、そのタイヤにある他の溝の深さとは異なる場合もり得る。このような狭い溝または広い溝は、これらと相互接続している広い円周方向の溝に比べてその深さが相当に小さければ、関連するトレッド域のリブのような性格を維持する傾向のある「タイバー」を形成するものと見なされる。
【００２０】
「インナーライナ」とは、チューブレスタイヤの内側の面を形成し、該タイヤ内に膨張流体を収める１層または複数層のエラストマー材もしくはその他の部材を指す。
「横方向」とは、軸方向を意味する。
「標準タイヤ圧」とは、タイヤの使用条件に関して適当な標準規格機関によって指定された特定の設計タイヤ圧を指す。
「標準荷重」とは、タイヤの使用条件に関して適当な標準規格機関によって指定された特定の設計タイヤ荷重を指す。
「プライ」とは、ゴム被覆された何本かの平行なコードの連続的な層を指す。
「半径方向の」または「半径方向に」とは、放射状に、タイヤの回転軸に向かうか、またはこの軸から離れる方向を意味する。
「ラジアルプライタイヤ」とは、複数プライのコードがタイヤ赤道面に対し６５°〜９０°のコード角でビードからビードに延びている空気タイヤを指す。
「断面高さ」とは、タイヤ赤道面における、公称リム直径からタイヤ外径までの半径方向の距離を示す。
「断面の幅」とは、標準圧で空気を入れられて２４時間経過した時以降において、未だ荷重がかかっていない状態のタイヤにおける両側のサイドウォールの外側間の、タイヤの軸に平行な最大の直線距離を指すが、この場合、ラベルや装飾または保護用のバンドによるサイドウォールの隆起分は除く。
【００２１】
「ショルダー」は、トレッドの縁の真下のサイドウォールの上部を指し、トレッドのショルダーまたはショルダーのリブは、このショルダーに近いトレッドの部分を意味する。
「サイドウォール」は、トレッドとビードとの間のタイヤ部分である。
「ばね定数」とは、任意の圧力において荷重たわみ曲線の傾きとして表される、タイヤの剛性の意である。
「トレッド」とは、標準のタイヤ圧と荷重状態において道路と接触するタイヤの部分を意味する。
「トレッド幅」とは、タイヤの軸方向、すなわち、タイヤの回転軸に平行な面における、トレッドの面の弧の長さを意味する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１に示されており、そして本明細書に開示されている本発明は、路外走行のレクリエーション車、実用車、ゴルフカート、騎乗式の芝刈り機そして農耕用の車両を含むが、これらに限定されない全地形万能車（ＡＴＶ）およびこれと同様な車両に特に適している低圧のランフラットタイヤに関するものである。
【００２３】
本願に用いられているランフラットという用語は、空気が抜けている状態でタイヤが動作しているとき、タイヤの構造自体がそれだけで充分に強固であるので車両の荷重を支持することができ、このタイヤがつぶれるのを防止する内部装置を必要とせずに、タイヤのサイドウォールと内面がつぶれたりもしくは自らに向かって座屈したりしないことを意味する。つまり、常用最大静荷重の下でかつメーカーによって特定されているタイヤ圧において、たわみの百分率が値Ｘとすると、たわんだ断面高さの百分率が１−Ｘであることが好ましいということである。０ｐｓｉ（０ｋＰａ）の圧力で上記と同じ静荷重において、言い換えれば空気が抜けている状態で、たわんでいる断面高さの百分率１−Ｘは、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも７５％である。例えば、非荷重時において６．５５インチ（１６６．４ｍｍ）の断面高さを有する、４ｐｓｉ（２７．６ｋＰａ）まで空気を充填されているＡＴ２３ｘ７−１０の限定ランフラットタイヤ１０は、常用荷重の時には約０．７７インチ（１９．６ｍｍ）すなわち１２％たわむことになるであろう。０ｐｓｉ（０ｋＰａ）では、同じタイヤは約１７％たわむ。このようにして、４ｐｓｉ（２７．６ｋＰａ）においてたわんだ断面高さの値は８８％であり、そして充填されていない時のたわみの値では、撓んだ断面高さの値は８３％である。
【００２４】
従来の全地形万能車用のタイヤは、タイヤ圧がない時に作動させれば、車両の荷重を支持しようとして、つぶれてしまう。
【００２５】
図面に表示されている参照番号は明細書で参照されている番号と同一である。本願の目的にかなうように、図１〜７に示されている様々な実施例はそれぞれ、同様な構成部材には同一の参照番号を用いている。タイヤの半分のみが図示されているが、図示されていない反対側の半分のタイヤは表示されている部分と全く同じである。
【００２６】
本発明によるタイヤ１０、１１はＡＴＶ用のランフラットタイヤを作るために相当に軽量とされる。図１および３に示されているタイヤ１０、１１は、全地形万能車（ＡＴＶ）用の低圧のランフラットタイヤであって、タイヤ１０、１１は地面と接するトレッド１２を備え、このトレッド１２は、その横方向の縁１４、１６にある両ショルダー部分で終わっている。サイドウォール部１８、２０はそれぞれトレッドの横方向の縁１４、１６から延び、そして１対のビード域２２で終了しており、各ビード域２２はそれぞれ非伸長性の環状のビードコア２６を有している。タイヤ１０、１１には更に、ビード域２２からサイドウォール部１８、トレッド１２、サイドウォール部２０を通ってビード域２２まで延びているカーカス補強構造（カーカス）３０が備えられている。カーカス補強構造３０の折返し端３２、３４はそれぞれビードコア２６の周囲を包んでいることが好ましい。タイヤ１０、１１は、チューブレスタイプであるならば、タイヤ１０、１１の内側の周囲面を形成する従来のインナーライナ３５を付けることもできる。１対のトレッド補強ベルト構造またはブレーカー構造３６は、トレッド１２の下にあるカーカス補強構造３０の半径方向外側の面の周囲に円周方向に配置することもできる。図示されている特定の実施例では、ブレーカー構造３６にはそれぞれ、２つの切断されたブレーカープライ５０、５１が含まれており、そしてこのブレーカープライ５０、５１のコードは、タイヤの中央円周方向の中心面に対して約６３°の角度で配向されている。
【００２７】
ブレーカープライ５０のコードは中央円周方向の中心面に対して、ブレーカープライ５１のコードのそれと逆の方向に配置されている。しかしながら、ベルト構造またはブレーカー構造３６は、ＡＴＶ用のタイヤに用いられるとき、どのような所望の構造から成るどのようなプライ数のベルトまたはブレーカーを備えることも可能であり、そしてコードはどのような所望の角度で配置してもよい。ベルト構造またはブレーカー構造３６は、空気が入っていない状態でタイヤが作動されているとき、破壊抵抗を与えると同様に、路面よりのトレッドの浮き上がりを最小にするように、ベルト幅全体にわたる横方向の剛性を与える。図示されている幾つかの実施例においては、これは、ナイロンまたはこれと類似の合成繊維材でベルトまたはブレーカーのプライ５０、５１を作ることによって実現することができる。
【００２８】
ベルト構造またはブレーカー構造３６の採用は乗り心地と操縦性に悪影響を与えかねないので、多くの応用例においてこのような機構の使用は特定のＡＴＶ車には望ましくない場合もある。そのほか、これらのベルト構造またはブレーカー構造３６は、前輪のタイヤかまたは後輪のタイヤのいずれかにとって望ましいが、前後輪双方に使用することは望ましくない。タイヤ製造技術における通常の技能の１つは、このような構成部材を使用すべき場合と避けるべき場合とを容易に判断できることである。
【００２９】
図１および２に示されている第１の実施例では、少なくとも１つの補強プライ構造（プライ）３８を有するカーカス補強構造３０が示されている。補強プライ構造３８はラジアルプライタイヤでは、少なくとも１つのプライ層のコード４１を有し、このコード４１は赤道面に対して６５°〜９０°の範囲の角度で配向されておりバイアスタイヤではこの補強プライ構造３８は少なくとも２つのプライ層のコード４１を有し、隣接する各層のコードは等しいが、タイヤの赤道面に対して２５°〜６５°の角度で逆向きに配向されている。
【００３０】
更に図１および２に示されているように、補強プライ構造３８には、ビードコア２６の周囲を包んでいる折返し端３２がある。この折返し端はビードコア２６の半径方向上部で終了している。プライ３８の折返し端３２は、タイヤの公称リム直径から距離Ｅだけ半径方向上に向かったところ、タイヤ１０の最大断面幅の半径方向の位置の近辺で終了している。この好ましい実施例では、折返し端３２は最大断面幅の半径方向の位置からタイヤの断面高さＳＨの３０％以内に配置されており、最も好ましいのは、最大断面幅の半径方向の位置と公称リム直径Ｄとの中間の位置で終了していることである。
【００３１】
図３および４の第２の実施例のタイヤ１１には、少なくとも２つの補強プライ構造３８、４０を含むカーカス補強構造３０が示されている。図示されている特定の実施例では、半径方向内側の第１の補強プライ構造３８と半径方向外側の第２の補強プライ構造４０とを有し、各補強プライ構造３８、４０には少なくとも１層の平行なコード４１が含まれている。ラジアルプライカーカスでは補強プライ構造３８、４０のコード４１は中央円周方向の中心面ＣＰすなわちタイヤ１１の赤道面に対して少なくとも６５°の角度で配向されており、バイアスタイヤ構造におけるコード４１は２５°〜６５°の範囲で配向されている。図示されているこの特定の実施例では、コード４１は中央円周方向の中心面ＣＰに対して約６２°の傾斜角で配向されており、隣接する層は等しいか、または逆向きに配向されている。図１〜４のコード４１はゴム製品のコード補強のために通常用いられる材料、例えばレイヨン、ナイロンそしてポリエステルから作ることができるが、これらに限定されるわけではない。コード４１はゴムとの接着性および耐熱性が高い材料で作られることが好ましい。図示されているこの特定の実施例では、コード４１はナイロン製である。第１と第２の補強プライ構造３８、４０にはそれぞれ単一のプライ層が含まれていることが好ましいが、何層のカーカスプライを使用してもよい。
【００３２】
また、図２および４に示されているように、第１と第２の補強プライ構造３８、４０には、ビードコア２６の周囲を包んでいる折返し端３２、３４がある。第２のプライ４０の折返し端３４は、ビードコア２６に隣接しておりそしてこのビードコア２６の半径方向上部で終了している。第１のプライ３８の折返し端３２は、第２のプライの折返し端３４とビードコア２６との周囲を包んでいる。第１のプライ３８の折返し端３２は、タイヤのリムの公称直径から距離Ｅだけ半径方向上に向かったところ、タイヤ１１の最大断面幅とリムの公称直径との間の中間の位置の近辺で終了している。この好ましい実施例では、折返し端３２は最大断面幅（ＳＷ）の半径方向の位置からタイヤの断面高さ（ＳＨ）の３０％以内に配置されており、最も好ましいのは、最大断面幅（ＳＷ）の半径方向の位置と公称リム直径との中間の位置で終了していることである。このような場合、第１のプライ３８の折返し端３２は、第２のプライの折返し端３４の半径方向の上でも下でもよい。
【００３３】
更にまた図７に示されているように、タイヤ１０および１１の双方のためのビード域２２はそれぞれ、十分に非伸長性の環状の第１と第２のビードコア２６を有している。このビードコア２６は、ビードワイヤの半径方向に最も内側の面に接している仮想上の面によって形成されている平坦なベース面２７を有している。この平坦なベース面２７は１対の縁２８、２９と、この２つの縁の間の幅「ＢＷ」とを有している。ビードコア２６には、縁２８から半径方向に延びている軸方向内側の第１の面２３と、縁２９から半径方向に延びている軸方向外側の第２の面２５とがある。第１の面２３と平坦なベース面２７とは直角αを形成し、そして第２の面２５と平坦なベース面２７とは挟角である直角βを形成する。角度αは角度βより大きいかまたは等しい。この好ましい実施例では、αとβは等しく９０°である。
【００３４】
ビードコア２６にはそのほか、それぞれ第１と第２の面２３、２５の間に延びている半径方向外側の面３１が含まれることがある。この半径方向外側の面３１は最大高さ「ＢＨ」を有する。最大高さＢＨはベースの幅ＢＷより小さいことが好ましい。面２３、２５、２７、３１により画されている横断面は長方形の形状であることが好ましい。
【００３５】
ビードコア２６は４層から成ることが好ましく、各層は連続的に被覆されている個別のモノフィラメントのスチールワイヤによって形成されている。この好ましい実施例では、直径０．０３８インチ（０．９７ｍｍ）のワイヤが被覆されて、４または５または６本のワイヤから成る半径方向内側から半径方向外側までの幾つかの層をなし、この各層は、図６に示されているようなリムである設計リムの座８１の幅Ｗの６５％より大きく、その９０％より小さい範囲内のビードコアの幅ｗを生じさせる。１つの層内のワイヤの数はまた、選択されたワイヤの直径にも関連している。
【００３６】
図２および４に示されている平坦なベース面２７は、製造を容易にするために、回転軸に平行であることが好ましく、そしてリムのハンプ８０の直径（Ｄ_h）にほぼ等しい内径（ｄ）を有する。一つの例示として示すと、１０インチ（２５４ｍｍ）の標準リムは、１０．０３インチ（２５４．８ｍｍ）のリムのハンプ直径（Ｄ_h）を有し、リムの狭い直径は９．９６８インチ（２５３．２ｍｍ）であり、そしてリムの座８１は５°の角度αだけ傾斜している。４×６のビードコアの４×４の帯板は１０．０３インチ（２５４．８ｍｍ）の内径を有し、そしてビードコア２６の半径方向内側のゴム引きされた材料は約９．９０８インチ（約２５１．７ｍｍ）の直径を有し、そして約５°の角度θのテーパがある。タイヤ１０、１１は取り付けられるとき、先ずビード域２２の半分以上をハンプ８０の上に乗せ、そしてその結果、ボタンを衣服のボタン穴にはめるのと同じようなやり方で、ビード域２２の残りの半分を伸ばして完全に座にはめ込むことができる。タイヤ１０、１１はビード域２２において、ハンプ８０を通過するまでは、実際には引き延ばされて円環形から楕円形に近い形にされる。当該のタイヤが延びているので、ビードコア２６とリムの座８１との間に直接に挟まれているゴムは十分圧縮され、ビード域２２の残りがハンプ８０を通過することが可能になる。図示されているように、平坦なベース面２７はリムの座の平坦な部分より広くすることができる。これは、フランジ７６とハンプ８０の半径または曲率半径に因っている。しかしながら、厳しい荷重下においてもビードがリムの座８１から外れることがないように、ビードコア２６のベース面２７はリムのハンプ８０の頂点から軸方向外側に、ある距離をおいて配置されなければならない。上述の設計はランフラットを含むあらゆる使用条件においてリム８２から外れないように非常にうまく設計されている。
【００３７】
第１と第２のビードコア２６の平坦なベース面２７は回転軸に対して傾斜させることができ、そしてビードの成形部分の底部も同様に傾斜させられているが、好ましい傾斜角は回転軸に対してほぼ１０°であり、より好ましいのは約１０．５°である。ビード域２２のこうした傾斜角θは、タイヤ１０、１１のシーリングを助けそしてタイヤ取付け時におけるリムの座の圧力を非常に軽減すると考えられ、従来のリム８２におけるリムの座８１の傾斜角の約２倍である。これは、組立てを容易にし、そしてリムにはめ込まれているビードの保持に寄与する。
【００３８】
カーカス補強構造３０と折返し端３２、３４との間に配置されている、通常はアペックスと言われる高弾性のエラストマーの充填材４８は、ビード域２２の範囲内でかつサイドウォール部分１８、２０の半径方向内側の部分にある。これらのエラストマーの充填材４８はそれぞれ、ビードコア２６の半径方向外側の部分から延び、横断面の幅が次第に狭くなっていくサイドウォール部分の方に上っている。エラストマーの充填材４８は、タイヤの断面高さＳＨの少なくとも２５％の公称リム直径Ｄからの距離Ｇのところで、半径方向外側の端末において終了している。図示されている特定の実施例においては、エラストマーの充填材４８はそれぞれ、最大断面高さＳＨの約２５％の距離だけ公称リム直径Ｄから半径方向外側に延びている。本発明の目的上、タイヤの最大断面高さＳＨは、タイヤの公称リム直径Ｄからタイヤのトレッド部の半径方向の最も外側の部分までを測定した半径方向の距離と考えるべきである。また公称リム直径Ｄも本発明の目的からして、この直径Ｄによって表されているタイヤの直径であるべきである。
【００３９】
図１および２に示されているように、サイドウォール部１８、２０には、通常インサートと呼ばれているエラストマーの充填材４２が含まれている。これらの充填材４２はインナーライナ３５と第１の補強プライ３８との間に用いられる。充填材４２は各ビード域２２から半径方向に延びブレーカー構造３６の下に到っている。
【００４０】
エラストマーの第１の充填材４２は、タイヤ１０の最大断面幅の半径方向の位置とトレッドのショルダーとの間でほぼ半径方向に一直線になっている位置において最大厚さＢになっており、この厚Ｂは最大断面高さＳＨの約９％である。例えば、ＡＴＶ用の完全なランフラットタイヤ１０では、インサート４２の厚さＢは０．６インチ（１５ｍｍ）である。ＡＴＶ用の限定的なランフラットタイヤ１０では、厚さＢは約０．４インチ（１０ｍｍ）で６％にあたる。
【００４１】
また代りの形態では、図３および４に図示れているような本発明の第２の実施例のタイヤ１１に示されているように、サイドウォール部１８、２０にはそれぞれ、第１の充填材４２と第２の充填材４６とが含まれている。第１の充填材４２は上述の位置にある。第２の充填材４６は第１と第２のプライ３８、４０それぞれの間に配置されている。第２の充填材４６は各ビード域２２から半径方向外側に延び、補強ブレーカー構造３６の下に到っている。
【００４２】
本発明の目的上、タイヤの最大断面幅（ＳＷ）は、文字、記号、装飾およびこれらと同様なものを除いて、タイヤの軸方向外側の面からタイヤの回転軸に平行に測定される。トレッド幅もまた、本発明の目的上、タイヤの赤道面（ＥＰ）に垂直にタイヤを横切る軸方向の距離であり、これは、定格荷重で、かつそのために設計されたホイールに取り付けられ、最大標準タイヤ圧に充填されたタイヤの踏み面から測定されたものである。完全なランフラット性能のための図３および４に示されている特定の実施例のタイヤ１１においては、エラストマーの第１の充填材４２はそれぞれ、タイヤの最大断面幅（Ｗ）とトレッドのショルダーとの間でほぼ半径方向に一直線になっている位置において最大断面高さＳＨの約６％である最大厚さＢになっている。
【００４３】
エラストマーの第２の充填材４６は、タイヤの最大断面幅の半径方向の上の位置において、タイヤ１１の最大断面高さの少なくとも３．４％の最大厚さＣを有している。例えば、ＡＴＶ用の寸法ＡＴ２３×７−１０のランフラットタイヤ１１では、タイヤの最大断面幅（Ｗ）とトレッドのショルダーとの間でほぼ半径方向に一直線になっている位置において、充填材４６の厚さＣは０．２２インチ（５．６ｍｍ）である。第１の充填材の厚さＢは０．４インチ（１０ｍｍ）である。充填材４２、４６の厚さの組合せは、限定的なランフラット性能を有するタイヤ１１を達成する場合には、減ずることもできる。
【００４４】
ビードコア２６から最大断面幅（ＳＷ）の半径方向の位置まで、上述のエラストマーの充填材４２、４６、４８の組合せの横断面の全体の厚さは、変化することが好ましい。サイドウォールとカーカスとの全体の厚さは最大断面幅の位置Ｈで約０．６５インチ（１６．５ｍｍ）であり、そして横方向のトレッドの縁１４、１６の近辺のショルダーに合流する部域において、全厚Ｆまで増加し、この全厚Ｆは約０．７５インチ（１９ｍｍ）、すなわちタイヤ１１の最大断面幅ＳＷにおいて測定された全サイドウォール厚の１１５％である。タイヤ１１のショルダー域におけるサイドウォールの全厚Ｆは、最大断面幅（ＳＷ）における全サイドウォール厚の少なくとも１００％であることが好ましく、より好ましいのは１５０％未満であることである。
【００４５】
こうした薄いサイドウォール部１８、２０は独特なトレッド１２の採用によって可能になっている。このトレッド１２は幾つの横断面形から成っていてもよいが、その結果の中央域１３は、トレッドをつぶさずに動荷重の一部を支持できるほど十分な強さを有する横方向に延びている部分的または全面的リブ９２を備えていなければならない。図５には、半径方向内側のトレッドベース９０と、トレッド１２の中央域１３において半径方向に突出していて横方向に延びている複数のトレッドリブ９２とが示されている。リブ９２は実際上、横方向に近接して円周方向に並んでいるラグ９４と連結しているラグ９４であり、そして高さの低いタイバー９３によって連結されているこれらの近接しているラグを有していて、図示されているような一部分のリブ９２を形成する。
【００４６】
図示されているトレッド１２は、タイヤ１０、１１が荷重下でかつ空気を充填されていない状態で作動させられているとき、トレッドベルトのパッケージを座屈させないように保つだけではなく、トレッド１２が上述のように作られているとき、荷重を担う性能に実際的に寄与することができる。図示されているようなトレッド１２の主要な寄与因子は、タイヤの空気が充填されていないとき、このトレッドの中央域１３が十分な強さを有しているので、牽引力を生む地面との係合接触をラグの縁９５に保たせることができる。ＡＴＶ用のタイヤでは普通の開放ラグのトレッド模様では、中央域の近辺で座屈が生じる傾向があり、トレッドの中央域は地面との接触を妨げられ、そのために牽引力と操縦性が非常に損なわれることがある。
【００４７】
本出願人の見出したことによると、中央のリブまたは部分的なリブによる補強トレッド１２と組み合わせて上述された手段によって、隣接しているインナーライナ３５または補強プライ構造３８、４０の間に１つ以上のエラストマーの補強充填材４２、４６を配置することによって、高水準のランフラット性能を得ることができる。タイヤ１０、１１の正規運転の間は、空気を充填されている媒体が荷重を担うのに必要な支持を提供する。しかし、タイヤが空気を充填されていない状態で作動させられているときは、補強されたサイドウォール部１８、２０とトレッド１２が全荷重を支えなければならない。本発明のタイヤ構造によって、非充填状態でもカーカス補強構造３０の有効な利用が可能であるが、充填時の低圧状態で作動している時も、所望のタイヤ動作性能特性を供することができる。ランフラットタイヤ１０、１１が限定的なランフラットタイヤになるように設計されており、そして非充填状態で作動させられているとき、タイヤのたわみは、充填状態で作動させられている時よりほんの少々大きいだけである。非充填状態における作動中でも、タイヤの内側面が互いに接触することはない。本発明によるＡＴＶ用の空気タイヤは非充填状態においても、試験所のホイール耐久テストで『タイヤ・リム協会』による正規の定格荷重の１３０％の最大荷重において時速２５マイル（４０ｋｍ／ｈ）までの速度で約５００マイル（８００ｋｍ）の距離の走行が可能であることが判明している。非充填状態での作動の後、修繕されそして検査されたタイヤは、充填状態での正規の作動に戻ることができる。非充填状態における走行可能範囲は、荷重と環境条件に依って異なるが１００マイル（１６０ｋｍ）を越えればよいと考えられている。
【００４８】
非充填状態におけるタイヤの構造的な荷重支持剛性は主として、トレッド１２の強さと補強されたサイドウォールの厚さとの組合せの関数である。サイドウォールの厚さは、レタリング、数字、装飾リブおよびその他のこの種の表面的外観のような装飾を除いて測定される。
【００４９】
荷重を支えるサイドウォール部１８、２０の能力はコラムの高さとコラムの厚さに関連している。本発明においては、タイヤの断面高さとサイドウォールの充填材の厚さによって、ＳＴ／ＳＨ比が作られる。荷重が増すとこのＳＴ／ＳＨ比も増大させなければならない。
【００５０】
理想的には、充填状態におけるランフラットタイヤのばね定数は、従来のＡＴＶ用の非ランフラットの空気タイヤのそれと、あまり異ならないようになるべきである。限定的なランフラットでは、４ｐｓｉ（２７．６ｋＰａ）でかつ推奨の正規荷重における充填時のばね定数は、同様な寸法の従来のＡＴＶ用のタイヤの１３５％未満であるべきである。発明者が限定的なランフラットタイヤと呼んでいる条件において、ランフラットタイヤが非充填状態で作動させられるとき、ばね定数は、タイヤの座屈や自らへのつぶれを防止するのに十分なものでなければならない。しかしながら、このばね定数は、タイヤがランフラットであると運転者が認識したり感じたりすることができるほど、十分に低くなければならないと、発明者は考えている。これは、充填状態のランフラットタイヤがあるばね定数χを有するならば、この同じタイヤが非充填状態のときは、χの５０％〜９０％の範囲、好ましくはχの５０％〜８０％の範囲のばね定数でなければならないということである。
【００５１】
代りに、上記のタイヤは同一の寸法の従来の非ランフラットタイヤのばね定数にほぼ等しいか、またはこれより少々大きい非充填状態時のばね定数で作動するように設計することができることを、発明者は見出している。このような場合では、本発明のＡＴＶ用のランフラットタイヤは、時速５０マイル（８０．５ｋｍ／ｈ）以下の速度で連続走行ベースで空気圧なしに動作できる。これは、ＡＴＶタイプの車両の荷重と速度が通常の乗用車タイプのタイヤに比較して少ないためである。ＡＴＶ用のフルタイムのランフラットタイヤは、選択されたばね定数によっては、従来のＡＴＶ用の非ランフラットタイヤと基本的に同じ操縦性を有し、そして同じような感じを与えるものもあるだろう。χの１２０％のばね定数において、こうした非充填状態のタイヤは運転者にとっては当然ながら少々固く感じられるであろうが、この率までは十分許容可能な乗り心地と操縦性のデータが得られている。これよりもずっと高いばね定数では、不快な乗車特性になり易い。
【００５２】
以下の表Ａは、本発明にしたがって作られた１組のＡＴＶ用の前輪と後輪のタイヤ１０、１１の実例を開示している。実施例１は図１および２にしたがって作られたタイヤ１０である。実施例２は図３および４にしたがって作られたタイヤ１１である。実施例１のタイヤ１０は限定的なランフラット性能のために選択されたばね定数で作られ、一方、実施例２のタイヤ１１は全面的なランフラットすなわち非空気圧性能を示すことができるばね定数で作られた。これらのばね定数は、０ｐｓｉ（０ｋＰａ）、２ｐｓｉ（１３．８ｋＰａ）、および４ｐｓｉ（２７．６ｋＰａ）の各空気圧において、ｌｂ／ｉｎ単位で表されている。０ｐｓｉ（０ｋＰａ）における耐久性の測定は、マイル単位で測定された。耐久テストは、前輪の全面的ランフラットの実施例のタイヤ１１に対して、１３０％の最大定格荷重で３４時間の間、２５ｍｐｈ（４０．２ｋｍ／ｈ）で実施された。その結果、タイヤが故障した形跡はなく、８５０マイル（１３６７．９ｋｍ）のランフラット性能を示した。前輪の限定的なランフラットタイヤ１０は、ランフラット状態で５７５マイル（９２５．４ｋｍ）走行した後にサイドウォールのつぶれを示した。同様に、後輪のタイヤ１０、１１の実施例１と２は、以下の耐用マイル数、すなわちそれぞれ推定５００マイル（８０４．７ｋｍ）と実際の値である８５０マイル（１３６７．９ｋｍ）を示した。これらのタイヤは、前輪と後輪の各位置における同様な寸法の従来のＡＴＶ用の対照標準空気タイヤと比較された。比較対象のばね定数は表Ａに示されている。タイヤの寸法は、前輪のタイヤでＡＴ２３×７−１０であり、そして後輪のタイヤでは２２×１１．００−１０ＮＨＳであった。
【００５３】
【表１】

表Ａから判るように、限定的なランフラットタイヤ１０は０ｐｓｉ（０ｋＰａ）においては、正規の空気圧の従来のＡＴＶ用のタイヤより小さいばね定数を有している。完全なランフラットタイヤ１１は０ｐｓｉ（０ｋＰａ）において、従来のＡＴＶ用のタイヤの充填時のばね定数以上の推奨ばね定数を有しており、その推奨する空気圧と荷重において車両のメーカーの推奨する同一寸法の従来のＡＴＶ用の空気タイヤのばね定数の１２５％より小さいことが好ましい。限定的なランフラットタイヤは、４ｐｓｉ（２７．６ｋＰａ）に充填されそして荷重をかけられた時のばね定数の５０％〜８０％であることが好ましい０ｐｓｉ（０ｋＰａ）のばね定数を有する。理想的には、限定的なランフラットの第１の具体例のタイヤ１０は、車両メーカーの推奨する同一寸法の従来の空気タイヤのその空気圧と荷重下におけるばね定数の５０％〜９１％の非充填時ばね定数を有している。
【００５４】
エラストマーの充填材４２、４６とほぼ同じ物理特性を有するエラストマー材で、補強プライ構造３８、４０の各層のプライコートを実施することにより、タイヤのランフラット性能は更に高めることができる。当該技術に熟達している専門家にとっては公知であるように、織物層のプライコートは、織物がその所望の形状に切断されそしてタイヤ製造ドラムでタイヤに取りつけられる前に、織物に塗布される未加硫のエラストマー材の層である。プライ層のためのプライコートとして用いられるエラストマー材は、補強充填材４２、４６に用いられるエラストマー材と同様なものであることが好ましい。
【００５５】
実際上、第１の充填材４２と第２の充填材４６とのためのゴムコンパウンドと、そして上記の空気タイヤ構造のために本発明によって利用される１層以上のプライ構造３８、４０のプライコートのためのゴムコンパウンドとは、本発明における上記の材料の利用度を高める物理的特性を有するという特徴を持っていることが好ましい。これらの物理的特性は全体として、空気タイヤのサイドウォールに通常用いられているゴムコンパウンドの特性に因るものと考えられており、特にプライ３８および／または４０と第１と第２の充填材４２、４６との組合せは、後に説明されるものと同様な高い剛性／低いヒステリシスの特性を有している。
【００５６】
上記の説明は１つ以上のプライ構造３８、４０のためのプライコートについてなされているが、本発明の実施にあたっては、ここで言及されているプライコートは、このような幾つかのプライの１つのみが用いられている場合を除いて、両方のプライ３８、４０のためのプライコートであるとするのが、好ましい。
【００５７】
特に、本発明の目的上、上記の両充填材４２、４６は、やはり高度の剛性を持っており、更にこのような高度の剛性に比して相対的に低いヒステリシスしか持っていないという特徴を有している。
【００５８】
充填材４２、４６のためのゴムコンパウンドの剛性は、タイヤサイドウォールの剛性と寸法の安定性とのために望ましい。
【００５９】
タイヤカーカスは両サイドウォールを通りそしてタイヤのクラウン部分を横切って延びているので、１層以上のプライ３８、４０のプライコートためのゴムコンパウンドの剛性は、サイドウォールを含むタイヤカーカスの全体的寸法の安定性のために望ましい。
【００６０】
結果として、第１と第２の充填材４２、４６とプライ構造３８および／または４０との上記のゴムコンパウンドの剛性特性は、互いに補強し合うために、そして上記の充填材か、またはプライコートのどちらか一方だけが、高い剛性のゴムコンパウンドを備えていたとすれば、その場合よりも高い度合いまでタイヤのサイドウォールの上記の寸法の安定性を高めるために、プライ３８および／または４０と協働する。
【００６１】
しかし、特にゴムの剛性がそのカーボンブラックの含有量を単純に増大させるというかなり古い従来通りの方法によって達成されるとき、空気タイヤにおける高度の剛性を備えたゴムは通常、（荷重下でかつ／もしくは空気の内圧なしで走行する車両でタイヤとして動作する）運転状態の間、過度な内部熱を発生させる恐れがある。ゴムコンパウンド内のこのような内部熱の発生によって典型的には、硬いゴムとこれに関連するタイヤ構造との温度上昇を招くので、タイヤの有用な寿命に悪影響を与える恐れがある。
【００６２】
ゴムコンパウンドのヒステリシスは、運転状態下において内部熱を発生させるその傾向を測定したものである。相対的見地からすれば、低いヒステリシス特性のゴムは、相当に高いヒステリシスを備えているが他の点では同等のゴムコンパウンドよりも、運転状態下で内部熱の発生は少ない。このようにして、ある面では、充填材４２、４６のためのゴムコンパウンドにも、そして１つ以上のプライ３８、４０のプライコートのためのゴムコンパウンドにも、比較的に低いヒステリシスが望まれる。
【００６３】
ヒステリシスは、なされた作業によって材料（例えば、硬化ゴムコンパウンド）内で消費された熱エネルギーの対価であり、そしてゴムコンパウンドの低いヒステリシスは、比較的高い弾性反発と、比較的低い内部摩擦と、そして比較的低い損失弾性率とを示す。
【００６４】
したがって、１層以上のプライ３８、４０のプライコートと充填材４２、４６とのためのゴムコンパウンドは、比較的高い剛性と低いヒステリシスとの両特性を備えていることが重要である。
【００６５】
１層以上のプライ３８、４０のプライコートのためと同様に、充填材４２、４６のためのゴムコンパウンドの以下の望ましい選択特性は、下の表１にまとめられている。
【００６６】
【表２】

【００６７】
示されている硬度特性は中程度のゴム硬度と見なされる。
硬化ゴムはその破断点において比較的に低い極限延びを示すので、表示されている１００％における引張応力特性は、３００％の代わりに用いられている。このような硬化ゴムは非常に硬いと考えられる。
フレキソメータで測定された、表示されている静圧縮比特性は、硬化ゴムの比較的に高い剛性のもう一つの指標である。
表示されているＥ’特性は、材料（例えば、硬化ゴムコンパウンド）の剛性の指標である粘弾性特性の貯蔵または弾性率成分の係数である。
表示されているＥ”特性は、材料（例えば、硬化ゴムコンパウンド）のヒステリシス性の指標である損失または粘性率成分の係数である。
ゴムコンパウンドの剛性とヒステリシスとの特性を表すためにＥ’およびＥ”の両特性を用いることは、このようなゴムの特性表示に熟達している専門家には公知のことである。
表示されている発熱値は、グッドリッチのフレキソメータ（ＡＳＴＭＤ６２３）による試験で測定されており、そして材料（例えば、硬化ゴムコンパウンド）の内部の発熱を示している。
表示されている約２３°Ｃ（室温）での冷状態弾性反発試験特性は、ズウィックの弾性反発テスト（ＤＩＮ５３５１２）によって測定され、そして材料（例えば、硬化ゴムコンパウンド）の弾性エネルギー容量を表している。
【００６８】
このように、表１に示されている特性は、比較的高い剛性と、中程度の硬度と、そしてこのような高い剛性か持っているにしては相対的に低いヒステリシスとを有している硬化ゴムコンパウンドを表している。
【００６９】
低いヒステリシスは、比較的低い発熱と、低いＥ”とそして高い弾性反発特性によって表されており、そして運転中に比較的低い内部の発熱しか生じないことを求められているゴムコンパウンドのために必要であると考えられている。
【００７０】
様々なタイヤ構成部材の配合において、比較的高い不飽和ジエン基ゴムであることが好ましい様々なゴムを用いることができる。このようなゴムの代表的な例は、以下に限定されるわけではないが、次のようなものである。すなわち、スチレン−ブタジエンゴム、天然ゴム、ｃｉｓ−１，４および３，４−ポリイソプレンゴム、ｃｉｓ−１，４およびビニル１，２−ポリブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴムと、そしてスチレン−イソプレンゴムである。
【００７１】
充填材４２、４６のためと、そして１つ以上のプライ３８、４０のプライコートのためのゴムコンパウンドに用いられる幾つかの好ましいゴムは、天然のｃｉｓ−１，４−ポリイソプレンゴムと、イソプレン／ブタジエンゴムと、そしてｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンゴムである。
【００７２】
様々なゴムの好ましい組合せまたは配合物は、充填材では天然のｃｉｓ−１，４−ポリイソプレンゴムとｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンゴムであり、そしてプライコートには天然のｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンゴムとイソプレン／ブタジエン共重合体ゴムである。
【００７３】
好ましい実施様態では、重量比でゴム全体を１００として、（Ａ）充填材は、割合約６０〜１００、好ましくは約６０〜９０の天然ゴムと、そしてこれに対応して、割合約４０まで、好ましくは約４０〜約１０のｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンゴムおよびイソプレン／ブタジエンゴムのうちの少なくとも１つと、好ましくはｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンゴムとから成り、上記のイソプレン／ブタジエンゴムは、もしこれを使用するならば、最大２０の割合で含ませることにする。そして（Ｂ）上記のプライコートは、割合１００まで、好ましくは約８０〜約１００、そしてより好ましくは約８０〜９５の天然ゴムと、そしてこれに対応して、割合約１００まで、好ましくは２０までそしてより好ましくは約２０〜約５のイソプレン／ブタジエン共重合体ゴムおよびｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンゴムのうちの少なくとも１つと、好ましくはイソプレン／ブタジエンゴムとから成り、上記イソプレン／ブタジエン共重合体ゴムにおけるイソプレン対ブタジエンの比は、約４０／６０〜約６０／４０の範囲内である。
【００７４】
上記の充填材および／またはプライコートのために上記の天然ゴムとそしてｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンゴムおよび／またはイソプレン／ブタジエン共ゴムコンパウンドとに、１つ以上の有機溶液重合加工ゴムを、約５〜１５の割合のような少量だけ含有させることもまた考えられる。そしてそれは本発明の意図と範囲内に含まれると見なされるが、そのオプションとこのような添加ゴムの選択は、必要のない実験をしなくてもゴム配合技術に熟達している専門家には、可能であろう。
【００７５】
したがって、このような状況では、こうした少量の有機溶液重合加工エラストマーは、硬化ゴムコンパウンドの上記の物理特性が満たされる限り、添加することができるという考えで、充填材とプライコートのゴムの説明は「包括的に」なされている。このようなゴムコンパウンドは不必要な実験を行わなくても、ゴムコンパウンド技術に経験のある専門家の技術の範囲内にあると考えられる。
【００７６】
考えられるこのような他の溶液加工ゴムは、以下のものに必ずしも限定されるものではないが、３，４−ポリイソプレンやスチレン／イソプレン／ブタジエンの三元共重合体やミディアムビニルポリブタジエンのような１つ以上のイソプレンとブタジエンとの重合体と、そしてスチレン／ブタジエンとである。
【００７７】
１つ以上のプライ３８および４０のためのプライコートと同様に第１と第２の充填材４２および４６を含む、空気タイヤの構成部材のためのゴムコンパウンドは、配合技術において一般的に公知の方法、例えば通常使用されている以下のような様々な添加材を用いて種々の加硫性成分のゴムを混合することによって、合成することができることは、当該技術に熟達している専門家には容易に判るはずである。それは、例えば硫黄、活性剤、抑制剤および促進剤のような硬化補助剤と、ゴム加工オイル、粘着性樹脂を含む樹脂、シリカおよび可塑剤のような加工添加剤と、充填材、顔料、ステアリン酸、または、例えばトール油樹脂、酸化亜鉛、ワックス、酸化防止剤、そしてオゾン劣化防止剤のようなその他の材料と、ペプタイザーと、そして例えばカーボンブラックのような補強材料とである。当該技術に熟達している専門家にとっては公知であるように、加硫性材および硫化材（ゴム）の意図的な使用に対応して、上述の幾つかの添加剤が選択され、そして通常は従来通りの量で用いられる。
【００７８】
本発明において用いられている指定の充填材とプライコートのために求められる高い剛性のゴムには、カーボンブラックの割合約４０から最大値約７０までが望ましいが、カーボンブラックの典型的な添加は、重量比でジエンゴムの割合約３０〜約１００（ゴム全体を割合１００として）である。樹脂の典型的な量は、もし用いられていれば、粘着剤樹脂と剛化剤樹脂を含み、またもし使用されていれば、非反応性のフェノールホルムアルデヒト粘着性樹脂と、また反応性のフェノールホルムアルデヒト樹脂およびレソルシノール、もしくはレソルシノールおよびヘキサメチレンテトラミンを、全体として約１〜１０の割合で含み、粘着剤樹脂の最小値はもし用いられていれば、１の割合であり、そして剛化剤樹脂の最小値はもし使用されていれば、３の割合である。このような樹脂はフェノールホルムアルデヒトタイプの樹脂と時には呼ばれることもある。加工補助剤の典型的な量は約４〜１０．０の割合である。シリカの典型的な量は、もし用いられていれば、５〜約１５の割合が望ましいが、約５〜５０の割合であり、そしてシリカ結合剤の量は、もし使用されていれば、重量比でシリカの割合に対して約０．０５〜約０．２５の割合である。代表的なシリカは例えば、非晶質のシリカである。代表的な結合剤は、例えば、ＤｅＧｕｓｓ社より得られるビス−（３−トリエトキシ−シリルプロピル）テトラスルフィド、ビス−（３−トリメトキシ−シリルプロピル）テトラスルフィド、そしてビス−（３−トリメトキシ−シリルプロピル）テトラスルフィドグラフテッドシリカのようなオルガノシランを含む二官能硫黄でよい。酸化防止材の典型的な量は、１〜約５の割合である。代表的な酸化防止剤は例えば、バンダービルトのゴムハンドブック（１９７８年）の３４４〜３４６頁に開示されているような、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミンなどでよい。適宜なオゾン劣化防止剤とワックスは、バンダービルトのゴムハンドブック（１９７８年）の３４６〜３４７頁に示されているタイプのミクロクリスタリンワックスでよい。オゾン劣化防止剤の典型的な量は、約１〜５の割合である。ステアリン酸および／またはトール油脂肪酸の典型的な量は約１〜約３の割合である。酸化亜鉛の典型的な量は約２〜約８または１０の割合である。ワックスの典型的な量は約１〜約５の割合である。ペプタイザーの典型的な量は０．１〜約１の割合である。上記の添加剤の存在とその相対的な量は、加硫性のコンパウンドとしてタイヤトレッドに特定の樹脂の配合物を利用することを主な目的としている本発明の側面の１つではない。
【００７９】
加硫は加硫剤を加えて行われる。適宜な硫化剤の実例には、元素状態で存在する硫黄（遊離硫黄）か、もしくは、例えばアミンジスルフィッド、重合ポリスルフィッドまたは硫黄オレフィン付加物のような硫黄を供給する硫化剤が含まれる。硫化剤は元素状態で存在する硫黄であることが好ましい。当該技術に熟達している専門家にとっては公知であるように、硫化剤は約０．５〜約８の割合の範囲内の量で用いられ、本発明における使用で求められている剛性のゴムには、３から約５までの割合が好ましい。
【００８０】
促進剤は、硫化のために必要な時間および／または温度を制御し、かつ加硫ゴムの特性を改善するために用いられる。１つの実施例では、単一の促進剤システム、すなわち主促進剤が用いられこともある。従来通りでは、主促進剤は約０．５〜３の割合の範囲内の量で用いられる。もう一つの実施例では、加硫ゴムの特性を活性化し、かつ改善するために、２つ以上の促進剤の組合せを用い、主促進剤は一般的により多く（０．５〜約２の割合）、第２の促進剤は一般的により少なく（０．０５〜０．５０の割合）用いられる。このような組合せは、硫化硬化ゴムの最終的特性の共働効果を発生させるために、歴史的に知られており、そしていずれか一方の促進剤だけの利用の場合よりもしばしば、多少はより優れている。さらに、正規の加工温度ではあまり働かないが、通常の硫化温度で満足な硬化を行う遅効性の促進剤を用いることができる。促進剤の代表的な例には、アミン、ジスルフィッド、グアニジン、チオ尿酸、チアゾール、チウラム、スルフェンアミド、ジチオカルバミド酸塩、そしてキサントゲン酸塩が含まれる。主促進剤はスルフェンアミドが好ましい。第２のスルフェンアミドを使用することも可能であるが、もし第２の促進剤が用いられれば、この第２の促進はグアジジン、ジチオカルバミド酸塩またはチウラム化合物であることが好ましい。本発明の実施態様では、高い剛性のゴムのために、１つおよび場合によって２つ以上の促進剤が好ましい。このタイヤは、当該技術に熟達している専門家には明らかであろう様々な方法によって、作られ、造形され、成形されそして硬化させられる。
【００８１】
実例１
以下のゴムコンパウンドは、表１に例示されている特性の範囲内に含まれる特性を有するゴムコンパウンドの例として供されている。
【００８２】
ゴムコンパウンドは、従来通りのゴム混合工程によって加工されかつ混合されており、また充填材４２、４６、そして１つ以上のプライ３８、４０のプライコートとしての使用のために考えられているゴムコンパウンドを表す表２に示されている材料から構成されている。指定されている材料の量は、この例の表示のために端数を削除されている。
【００８３】
【表３】

それぞれ最小の割合は１であり全体として約５の割合の従来通りの量のゴム加工オイルおよびタル油脂肪酸と、劣化防止剤と、約６の割合の量で主としてフェノールホルムアルデヒドタイプである粘着性樹脂および剛性化樹脂と、そしてシリカおよび結合剤が、プライコートの例では２種の促進剤と共に使用され、そして充填材のゴムコンパウンドの例では１つの促進剤と共に使用される。
注１．ｃｉｓ−１，４−ポリイソプレンタイプ
注２．イソプレンとブタジエンとの比が約１：１である共重合体
注３．高ｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンゴム
ゴムコンパウンドは、約１５０°Ｃで約２０分の間、成形されそして硬化される。
【００８４】
この発明の実施態様においては、充填材４２、４６、および１つ以上のプライ３８、４０のプライコートとの双方のためのゴムコンパウンドは、相対的に非常に剛性で、中程度に硬く、そして低いヒステリシスを有していることが重要だと考えられている。
【００８５】
そのうえ、充填材４２、４６のためのゴムコンパウンドは、プライ３８および／または４０のプライコートのためのゴムコンパウンドと比較して、幾分より剛性で、少々より硬いことと、そしてこの双方のゴムコンパウンドは比較的低いヒステリシスを有していることが一般的に望まれる。
【００８６】
表１に表示されているゴムコンパウンドの物理的特性は例示のためであり、そしてその結果のタイヤの構成部材（充填材およびプライ）の、厚さを含む寸法は、タイヤのサイドウォールとカーカスの全体的な剛性および寸法の安定性に寄与する因子として考慮されなければならないことを認識することは重要である。
【００８７】
充填材４２、４６のためのゴムコンパウンドの剛性は上記のプライコートよりも少々大きいことは、これらの充填材は織物補強プライの一部ではないし、またこれらの剛性特性を多少にしろ最大にすることが求められているので、重要だと考えられる。織物補強プライの薄い寸法に対して充填材が厚いので、上記の充填材のゴムコンパウンドに対するヒステリシスすなわちＥ”と発熱の値は、上記のプライコートのゴムコンパウンドに対する値より少々低くなることが望ましい。
【００８８】
リムフランジに隣接するカーカス補強構造３０の半径方向外側の下部ビード域におけるタイヤの磨耗は、好ましい実施例のタイヤ１０、１１では必要性のないものであるが、硬いゴムチェーファ部を備えることによって、特に非充填状態でタイヤを使用している間は、最小に抑えることができる。
【００８９】
幾つかの代表的な実施例とその詳細が本発明を説明するために示されたが、当該技術に熟達している専門家にとっては、本発明の精神または範囲から逸脱しないで、様々な変更や修正がもたらされ得ることは、明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施例にしたがって製造されたＡＴＶ用のランフラットタイヤの半分の断面図であって、このタイヤの赤道面にそって切断された断面図である。
【図２】図１のランフラットタイヤのトレッドのショルダー、サイドウォールおよびビード域の断片の拡大図である。
【図３】本発明にしたがって製造されたＡＴＶ用のランフラットタイヤの第２の実施例の半分の断面図であって、このタイヤの赤道面にそって切断された断面図である。
【図４】図４のランフラットタイヤの第２の実施例のトレッドのショルダーと、サイドウォールとそしてビード域の断片の拡大図である。
【図５】本発明にしたがって製造されたランフラットタイヤのトレッドの部分的な平面図である。
【図６】従来のＡＴＶ用の設計リムの横断面図である。
【図７】図６の設計リムにとりつけられていることが示されている、本発明によるランフラットタイヤのビードの位置を示す拡大図である。
【符号の説明】
１０，１１タイヤ
１２トレッド
１３中央域
１４，１６縁
１８，２０サイドウォール部
２２ビード域
２３第１の面
２５第２の面
２６ビードコア
２７ベース面
２８，２９ベース面の縁
３０カーカス（カーカス補強構造）
３２，３４折返し端
３５インナーライナ
３６ブレーカー構造
３８，４０プライ（補強プライ構造）
４１コード
４２，４６充填材（インサート）
４８充填材（アペックス）
５０，５１ブレーカープライ
７６フランジ
８０ビードハンプ
８１ビードシート
８２設計リム
９０トレッドベース
９２リブ
９３タイバー
９４ラグ

Claims

低圧の全地形車両用ランフラットタイヤとリムの組立体であって、
前記タイヤは、
１対の横方向の縁を有する環状のトレッドと、
直径ｄおよび軸方向の幅ｗを持つ実質的に平らな半径方向内側のベースを有する、１対の環状のビードコアと、
前記環状のトレッドの半径方向内側のカーカスであって、前記ビードコアに向かって延び、かつ前記ビードコアの周囲を包んでいる１層以上のコード補強プライを有するカーカスと、
前記ビードコアの各々に隣接し、かつ前記ビードコアの各々から半径方向外側に延びているエラストマーのアペックスと、
カーカスプライの軸方向内側のエラストマーのインサートの第１の対であって、１つの前記エラストマーのインサートが、前記トレッドの前記横方向の各縁から軸方向内側に前記ビードコアの各々に向かって延び、前記エラストマーのアペックスの半径方向外側の部分の、半径方向および軸方向の内側で終わっている、前記エラストマーのインサートの第１の対とを有し、
前記リムはハンプとリムフランジを有し、該リムフランジは軸方向内面を有し、前記リムの前記ハンプと前記軸方向内面との間の範囲はリムの座であり、該リムの座は幅Ｗを有し、前記リムは公称直径Ｄを有し、前記ハンプは直径Ｄ_hを有しており、
前記タイヤは、前記ビードコアの前記内側のベースの直径ｄが直径Ｄ_hと実質的に等しく、かつ前記ビードコアの前記内側のベースの幅ｗが前記リムの座の幅Ｗの６５％から９０％までの範囲内にあるという関係を満たしている、
低圧の全地形車両用ランフラットタイヤとリムの組立体。
前記トレッドから半径方向外側に向かって延びている複数のトレッドラグと、複数のタイバーであって、１つ以上の前記タイバーが前記トレッドの中央部内において横方向に隣接する前記トレッドラグを連結する、複数のタイバーとをさらに有する、請求項１に記載の低圧の全地形車両用ランフラットタイヤ。
前記トレッドの縁と前記ビードコアとの間を半径方向に延び、前記第１の対のインサートと少なくとも１層の前記カーカスプライとから軸方向外側に間隔をおいて配置されている、前記エラストマーのインサートの第２の対をさらに有する、請求項１に記載の低圧の全地形車両用ランフラットタイヤ。