JP6749342B2 - ローリングアセンブリ用のアダプタおよびそれを備えるローリングアセンブリ - Google Patents

Description

本発明の主題は、乗用車に適合することが意図されたローリングアセンブリ用のアダプタである。本発明の別の主題は、タイヤと、リムと、タイヤおよびリムの２つのビード間の連結を提供する２つのアダプタとから構成された前記ローリングアセンブリである。

タイヤは円環状の構造であり、その回転軸を旋回軸として有するため、その回転軸を通過する径方向平面において説明することができる。以下、任意の径方向平面に関して、径方向、軸方向、および円周方向はそれぞれ、タイヤの回転軸に対して垂直の方向、タイヤの回転軸に対して平行の方向、および径方向平面に対して垂直の方向を示す。赤道面は、トレッドの中央を通過しかつタイヤの回転軸に対して垂直の平面を指す。径方向平面に沿ったタイヤの任意の断面を、径方向断面と呼ぶ。
概して、タイヤは、地面に接触することが意図されたトレッドと、径方向内方にトレッドの軸方向端を延ばす２つのサイドウォールと、径方向内方に２つのサイドウォールを延ばし、リムに接触することが意図された２つのビードとを備える。

文献ＷＯ００／７８５６５は、タイヤビードとリムとの間に弾性のアダプタを挿入することを提案している。そのようなアダプタは、軸方向に内側から外側へ、アダプタビードと呼ばれ、内側補強要素を備え、アダプタをリムに取り付けることが意図された軸方向内端と、外側補強要素を備え、タイヤのビードを受け入れることが意図された軸方向外端と、２つのそれぞれ軸方向内端および軸方向外端を連結する本体とを備える。外側補強要素は、軸方向外端の内側に位置する実質上径方向の第１の部分と、本体の内側に位置する実質上軸方向の第２の部分とを備え、第１および第２の部分は、互いに対して実質上垂直であり、連続するアセンブリを形成する。
そのようなアダプタにより、たとえばＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）規格などの一般的な規格によって推奨されているものより狭いリム上にタイヤを取り付けることが可能になる。
前述の文献に記載されているアダプタを装備したローリングアセンブリは、従来のローリングアセンブリの主な機能を実行し、タイヤは、その推奨されるリム上に直接取り付けられ、とりわけドリフトアングルが印加されたとき、すなわち径方向の回転が印加されたとき、ローリングアセンブリへのあらゆる損傷も回避するのに十分な柔軟性でドリフトスラスト応答を保証する。

しかし、従来技術のそのようなアダプタは、縁石などの障害物またはポットホールなどの道路に形成された穴でローリングアセンブリが受けることのある衝撃によって生成される大きい変形を吸収できるほど十分な変形性を有していない。このタイプの衝撃は、一般に、「ピンチショック」と呼ばれる。
さらに、前述の従来技術のアダプタは、適合するのがそれほど容易ではなく、すなわちタイヤとリムとの間に取り付けるのがそれほど容易ではない。例として、第１のビードとリムとの間の連結を提供する単一のアダプタを備え、第１のビードとは軸方向に反対側の第２のビードがリム上に直接取り付けられるローリングアセンブリの場合、取り付け手順は次のとおりである。第１のステップで、アダプタの軸方向内端がリム上に取り付けられる。第２のステップで、タイヤの第１のビードがアダプタの軸方向外端に取り付けられる前に、第２のビードをリム上に直接取り付けることを可能にするように、アダプタを実質上軸方向に変形させる必要がある。このとき、外側補強要素、特に本体の内側に位置するその実質上軸方向の第２の部分は、軸方向外端付近で本体を軸方向に堅くし、したがってアダプタの軸方向の変形を制限し、これにより第２のビードをリム上に直接取り付けることが妨げられることがある。

したがって、本発明者らは、タイヤビードをリムに連結することが意図されたローリングアセンブリ用のアダプタを取り付けることができる容易さを改善しながら、同時にアダプタがピンチショックの場合の大きい変形を吸収するための大きい容量を有することを確実にすることを目的とした。

したがって、本発明の１つの主題は、ローリングアセンブリ用のアダプタであり、前記ローリングアセンブリは、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、それぞれビードのうちの１つとリムとの間の連結を提供することが意図された２つのアダプタとを備え、
前記アダプタは、
− リムビードシート上に取り付けることが意図され、内側補強要素および実質上径方向の軸方向外面を備える軸方向内端と、
− ビードに接触することが意図され、外側補強要素および実質上径方向の軸方向内面または支承面を備える軸方向外端と、
− 前記軸方向外端を前記軸方向内端に連結して単体を形成する実質上軸方向の本体とを備え、
− 本体は、少なくとも外側補強要素と内側補強要素との間の連結を提供する主要補強部を備え、主要補強部は、相互に平行な補強材からなる少なくとも１つの層を備え、
− 本体は、ビードを受け取ることが意図され、軸方向外端付近に位置するアダプタシートを備え、
軸方向外端の補強要素は、全体として支承面の軸方向外側およびアダプタシートの径方向外側に位置し、
主要補強部は、補強材からなる少なくとも２つの層の径方向の重ね合わせを備え、前記補強材は、１つの同じ層内で相互に平行であり、１つの層と次の層との間で互いに交差し、
本体の主要補強部の各層は、タイヤの円周方向に対して、少なくとも３０°に等しい角度を形成する補強材を備え、これらの補強材は、最大で７０ＭＰａに等しい１０％の伸び率の弾性係数を有する高分子材料で被覆される。

本発明によるアダプタの第１の本質的な特徴は、軸方向に全体として支承面の外側、したがってアダプタ本体の外側に位置決めされた外側補強要素である。その結果、外側補強要素は、本体を軸方向に堅くせず、したがってその軸方向の変形性を制限しない。
第２の本質的な特徴は、補強材からなる少なくとも２つの層の径方向の重ね合わせを備える主要補強部であり、前記補強材は、１つの同じ層内で相互に平行であり、１つの層と次の層との間で互いに交差し、各層は、円周方向に少なくとも３０°に等しい角度を形成する補強材から構成され、これらの補強材は、最大で７０ＭＰａに等しい１０％の伸び率の弾性係数を有する高分子材料で被覆される。

主要補強部は、実際上、それぞれ外側補強要素および内側補強要素の周りに巻き付けた補強材層から構成される。この結果、本体内に少なくとも２つの層の径方向の重ね合わせが得られ、巻き付けた端部に重ね合わせがない場合は２つの層、巻き付けた端部に何らかの重ね合わせがある場合は３つの層が得られる。層の補強材によって形成される角度は、円周方向に対して、主要補強部に採用される製造原理を考えると、１つの層から次の層へ進むときに角度の符号が逆になるという知識に基づいて、絶対値として与えられる。
補強材の角度に対する最小閾値を有することで、アダプタが、ローリングアセンブリに対して予期されるコーナリング剛性に必要とされる最小の軸方向剛性を有することが確実になる。最大閾値を下回る高分子被覆材料に対して１０％の伸び率の弾性係数を有することで、アダプタの軸方向の変形性が保証される。

したがって、これらの本質的な特徴の組合せにより、ピンチショックの場合の大きい変形を吸収する良好な能力とともに、容易に適合できるほど十分に軸方向に柔軟なアダプタを有することが可能になる。
１つの好ましい実施形態によれば、主要補強部の層の補強材は、タイヤの円周方向に対して、少なくとも３５°に等しく、最大で５０°に等しい角度を形成する。
本発明者らは、３５°を下回ると、角度が０°に近づくにつれて、アダプタの寸法安定性が不十分になることを見出した。アダプタの軸方向幅は、実際には、アダプタ内で生成される張力が主方向以外の方向のみで反応されることから、タイヤ膨張圧力の影響を受けると増大する。

５０°を上回ると、角度が９０°に近づくにつれて、アダプタの捩り剛性が低減し、その結果、アダプタのない標準的なローリングアセンブリに比べて、ローリングアセンブリのコーナリング剛性が損失する。
有利には、本体の主要補強部の各層の補強材には、芳香族ポリアミドもしくはアラミド、脂肪族ポリアミドもしくはナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）もしくはポリエチレンナフテナート（ＰＥＮ）などのポリエステル、ポリケトン、またはレーヨンなどのセルロース系繊維材料などの繊維材料が含まれる。
また有利には、本体の主要補強部の各層の補強材は、少なくとも２つの別個の繊維材料の組合せを含む。そのような補強材を混成補強材と呼ぶ。

さらに、主要補強部の層の補強材を被覆する高分子材料は、より好ましくは、エラストマー化合物である。
前記本体の主要補強部は、４ＧＰａ以上の引張弾性係数を有することができる。
本体の軸方向幅Ｌが、軸方向外端の軸方向内面と軸方向内端の軸方向外面との間で測定されるとき、本体の軸方向幅Ｌは、有利には、少なくとも２．５４ｃｍに等しく、最大で８ｃｍに等しい。
好ましくは、本体の軸方向幅Ｌは、少なくとも３．１７ｃｍに等しく、最大で５．１０ｃｍに等しい。

アダプタの軸方向外端に関する限り、外側補強要素は、非限定的な例として、鋼鉄などの金属、ナイロンなどの脂肪族ポリアミド、アラミドなどの脂肪族ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステルから作ることができる。外側補強要素はまた、たとえば、ナイロン、アラミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、レーヨン、ガラス、炭素、玄武岩から作られた繊維などの補強用繊維で補強された樹脂マトリックスを備える複合構造を有することができる。
本発明の別の主題は、タイヤの各ビードに対して、本明細書に上述した本発明の実施形態のいずれか１つによるアダプタを備えるローリングアセンブリである。
第１の代替形態によれば、本発明によるローリングアセンブリは、異なる軸方向幅Ｌの本体を有する第１および第２のアダプタを備える。このときこれらのアダプタは、非対称であると考えられる。
好ましい第２の代替形態によれば、本発明によるローリングアセンブリは、同一の軸方向幅Ｌの本体を有する第１および第２のアダプタを備える。このときこれらのアダプタは、非対称であると考えられる。
ローリングアセンブリは、リムの一方の側だけ、好ましくは車両の外側に位置決めされた１つのアダプタだけを備えることが可能である。この場合、リムは、一方の側だけに位置するアダプタの存在に適合するように、非対称の幾何形状を有する。
本発明について、図１〜３を参照して以下に説明する。図１〜３は、必ずしも原寸に比例して描かれたものではなく、例示のみを目的として与えられる。

ローリングアセンブリ上に取り付けられた従来技術のアダプタの径方向断面を示す図である。 ローリングアセンブリ上に取り付けられていない本発明によるアダプタの径方向断面を示す図である。 本発明による２つのアダプタを備えるローリングアセンブリの径方向断面を示す図である。

図１は、ローリングアセンブリ上に取り付けられた従来技術のアダプタの径方向断面を示す。アダプタＡは、タイヤＰ（部分的に示す）のビードＢとリムＪとの間に位置決めされる。タイヤＰの部分的な径方向断面は、主に、サイドウォール１およびカーカス補強部２を呈示しており、カーカス補強部２は、ビードワイア３の周りに巻き付けられて、充填要素５によってカーカス補強部２から分離された折り返し４を形成する。タイヤＰのビードＢは、アダプタＡを支承する。リムＪは、中央部分に、タイヤＰのビードＢを取り付けるのをより容易にすることが意図された取り付けウェル６を備え、その軸方向端に２つのリムビードシート８を備え、各リムビードシート８は、実質上径方向の部分またはリムフランジ７ａと、実質上軸方向の部分またはリムシート７ｂとを備える。

図１の従来技術のアダプタＡは、
− リムビードシート８上に取り付けることが意図され、内側補強要素１６を備える軸方向内端１０と、
− ビードＢに接触することが意図され、実質上径方向の部分２０ａおよび実質上軸方向の部分２０ｂを含む外側補強要素２０を備える軸方向外端９と、
− 前記軸方向外端９を前記軸方向内端１０に連結して単体を形成する実質上軸方向の本体１１とを備え、
− 本体１１は、少なくとも外側補強要素２０と内側補強要素１６との間の連結を提供する主要補強部１７を備え、主要補強部１７は、相互に平行な補強材からなる少なくとも１つの層を備える。

図２は、ローリングアセンブリ上に取り付けられていない本発明によるアダプタの径方向断面を示す。このアダプタは、外側補強要素１５を備える軸方向外端９と、内側補強要素１６を備える軸方向内端１０と、主要補強部１７を備える本体１１とを備える。主要補強部１７は、それぞれ軸方向内端１０の内側補強要素１６の周りおよび軸方向外端９の外側補強要素１５の周りに巻き付けられた単一の補強層から構成される。したがって、本体１１内で、前記補強層の主要部分および返り部分は、少なくとも２つの補強層からなる実質上径方向の積層体を構成する。主要補強部１７は、エラストマ材料層２０内に包まれる。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をさらに備える。本体１１の軸方向幅Ｌは、軸方向外端９の軸方向内面２１と軸方向内端１０の軸方向外面２６との間で測定される。本体１１はまた、主要補強部１７の径方向外側および軸方向外端９の軸方向内側に、環状シート補強材１９を備える。その径方向断面を陰影付きの円板の形で概略的に示す外側補強要素１５は、必ずしも中実の径方向断面を有していない。陰影付きの円板は、外側補強材１５の包絡線を表し、その内部構造を表すものではない。
図３は、平面ＹＺ内に、タイヤＰと、リムＪと、各ビードＢに対してビードＢとリムＪとの間の連結を提供するアダプタＡとを備えるローリングアセンブリの径方向断面を示す。タイヤＰは、２つのサイドウォール１によって径方向内側へ延ばされたトレッド（参照せず）を備え、２つのサイドウォール１は、２つのビードＢによって径方向内側へ延ばされている。各ビードＢ内で、カーカス補強部２は、円周方向の補強要素またはビードワイア３の周りで折り返されて、充填要素５によってカーカス補強部２から分離された折り返し４を形成する。リムＪは、中央部分に、タイヤＰのビードＢを取り付けるのをより容易にすることが意図された取り付けウェル６を備え、その軸方向端に２つのリムビードシート８を備え、各リムビードシート８は、実質上径方向の部分またはリムフランジ７ａと、実質上軸方向の部分またはリムシート７ｂとを備える。アダプタＡは、内側補強要素１６を備え、リムビードシート８上に取り付けることが意図された軸方向内端１０と、外側補強要素１５を備え、実質上径方向の軸方向内面または支承面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９と、最後に、軸方向外端９を軸方向内端１０に連結して単体を形成する本体１１とを備え、本体１１は、外側補強要素１５と内側補強要素１６との間の連結を提供する少なくとも１つの主要補強部１７を備え、ビードＢに接触することが意図された実質上軸方向のアダプタシート１８を備える。

より概略的には、アダプタの主要補強部は、円周方向に対して少なくとも３０°に等しい角度をなす最大剛性の主方向を有する直交異方性材料から作ることができる。

Claims (10)

1. ローリングアセンブリ用のアダプタ（Ａ）であって、前記ローリングアセンブリが、回転軸を有し、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、それぞれ前記ビード（Ｂ）のうちの１つと前記リム（Ｊ）との間の連結を提供することが意図された２つのアダプタ（Ａ）とを備え、
   前記アダプタ（Ａ）が、
   − リムビードシート（８）上に取り付けることが意図され、内側補強要素（１６）および実質上径方向の軸方向外面（２２）を備える軸方向内端（１０）と、
   − ビード（Ｂ）に接触することが意図され、外側補強要素（１５）および実質上径方向の軸方向内面または支承面（２１）を備える軸方向外端（９）と、
   − 前記軸方向外端（９）を前記軸方向内端（１０）に連結して単体を形成する実質上軸方向の本体（１１）とを備え、
   − 前記本体（１１）が、前記外側補強要素（１５）と前記内側補強要素（１６）との間の連結を提供する主要補強部（１７）を少なくとも備え、前記主要補強部（１７）が、相互に平行な補強材からなる少なくとも１つの層を備え、
   − 前記本体（１１）が、前記ビード（Ｂ）を受け取ることが意図され、前記軸方向外端（９）付近に位置するアダプタシート（１８）を備え、
   前記軸方向外端（９）の前記補強要素（１５）が、全体として前記支承面（２１）の軸方向外側および前記アダプタシート（１８）の径方向外側に位置し、前記主要補強部（１７）が、補強材からなる少なくとも２つの層の径方向の重ね合わせを備え、前記補強材が、１つの同じ層内で相互に平行であり、１つの層と次の層との間で互いに交差し、前記本体（１１）の前記主要補強部（１７）の各層が、前記タイヤの円周方向（ＸＸ’）に対して、少なくとも３０°に等しい角度をなす補強材を備え、前記補強材が、最大で７０ＭＰａに等しい１０％の伸び率の弾性係数を有する高分子材料で被覆されることを特徴とするアダプタ（Ａ）。
2. 前記主要補強部（１７）の前記層の前記補強材が、前記タイヤの前記円周方向（ＸＸ’）に対して、少なくとも３５°に等しく、最大で５０°に等しい角度を形成する、請求項１に記載のアダプタ（Ａ）。
3. 前記本体（１１）の前記主要補強部（１７）の前記各層の前記補強材が、芳香族ポリアミドもしくはアラミド、脂肪族ポリアミドもしくはナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）もしくはポリエチレンナフテナート（ＰＥＮ）などのポリエステル、ポリケトン、またはレーヨンなどのセルロース系繊維材料などの繊維材料を含む、請求項１または２に記載のアダプタ（Ａ）。
4. 前記本体（１１）の前記主要補強部（１７）の前記各層の前記補強材が、少なくとも２つの別個の繊維材料の組合せを含む、請求項３に記載のアダプタ（Ａ）。
5. 前記主要補強部（１７）の前記層の前記補強材を被覆する前記高分子材料が、エラストマー化合物である、請求項１から４までのいずれか１項に記載のアダプタ（Ａ）。
6. 前記本体（１１）の軸方向幅Ｌが、前記軸方向外端（９）の前記軸方向内面（２１）と前記軸方向内端（１０）の前記軸方向外面（２２）との間で測定され、前記本体（１１）の前記軸方向幅Ｌが、少なくとも２．５４ｃｍに等しく、最大で８ｃｍに等しい、請求項１から５までのいずれか１項に記載のアダプタ（Ａ）。
7. 前記本体（１１）の前記軸方向幅Ｌが、少なくとも３．１７ｃｍに等しく、最大で５．１０ｃｍに等しい、請求項６に記載のアダプタ（Ａ）。
8. 前記タイヤ（Ｐ）の各ビード（Ｂ）に対して、請求項１から７までのいずれか１項に記載のアダプタ（Ａ）を備えるローリングアセンブリ。
9. 異なる軸方向幅Ｌの本体（１１）を有する第１および第２のアダプタを備える、請求項８に記載のローリングアセンブリ。
10. 同一の軸方向幅Ｌの本体（１１）を有する第１および第２のアダプタを備える、請求項８に記載のローリングアセンブリ。

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