JPS6047707A - 閉鎖型円環状空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に、閉鎖型円環状タイヤ、特に、空気抜
は状態で走行可能なランフラット構造体を内蔵した閉鎖
型円環状タイヤに関する。

タイヤが非膨張状態になった場合、車輛につけた状態で
使用することができるようにするだめ、普通型開口Ｕ形
空気人シタイヤの内側にパンクしたままで走行できる構
造体を設けることは、タイヤ技術分野では知られている
。当業者が時にはチューブタイヤ捷たは円環状タイヤと
称している閉鎖型円環状タイヤでは、閉鎖型円環状タイ
ヤのカーカスは閉鎖された膨張室をもつので、別個のラ
ンフラット構造体を設けるのは容易でない。ゆえに、閉
鎖型円環状タイヤと一体に形成されたランフラット装置
をもつタイヤを提供することが特に望ましい。

５ｗ１ｎｅｈａｒｔへの米国特許第９０９．９６２号は
、半径方向断面に頂点を半径方向外方へ向けた三角形リ
ブを含む一体形成のシンフラット構造体をもつ閉鎖型円
環状タイヤを開示する。この・特定の閉鎖型円環法タイ
ヤは本発明と同様なころがり保持フープ部分をもたない
で、引掛はリムに取付けるように構成されている。Ｇｒ
ａｗｅｙ　への米国特許第３，６０６，９２１号は、こ
ろがシ保持フープ部分をもつ閉鎖型円環状タイヤに５ｗ
１ｎｅｂａｒｔ特許と同様な型式の一体形成の三角形構
造体を示す。しかし、Ｇｒａｗｅｙタイヤの１内側工ラ
ストマ緩衝部材」は、ころがシ保持フープ部分の半径方
向外方へ延び、「緩衝部材」の形状は、使用中にタイヤ
が膨張性を失った場合に極めて小さい面積上でタイヤに
かかる荷重を受持っている。

５ｗ１ｎｃｈａｒｔ及びＧｒａｗｅｙ　によるタイヤは
未解決のいくつかの問題を残している。閉鎖型円環状タ
イヤが使用中に膨張性を失ったとき、タイヤが受持つ全
荷重は「緩衝部材」またはランフラット構造体の比較的
小さい面積にかかるので、タイヤトレッドの中心部の狭
い帯状部分のみで地面１Ｘは路面に強く保持され、不都
合な操縦及び牽引状態を惹起する。さらに、三角形構造
体及びトレッドの極めて小さい面積における応力集中は
、三角形構造体及びトレッドの両方の急速な劣化を来し
、特にタイヤが航空機の離着陸時のような高速状態で使
用されるときは、上記の劣化はさらに著しい。どのよう
な型式でもランフラット構造体をもたない場合には、タ
イヤの両方のサイドウオールは、リムフランジによって
摩耗し、あるいはもしタイヤがフランジ無しリム上に取
付けられているときは、タイヤのクラウン部分はころが
シフープ部分によって摩耗する。上記のいずれの場合で
も、タイヤは、応力集中によって破壊し、またもし破壊
したタイヤがリムから外れると、リム及び車輛自身のサ
スペンションシステムカ破損すレル。

本発明による閉鎖円環状タイヤは、タイヤのカーカスの
環状座区域から半径方向外方へ突出する一体形成の円周
方向リブ部材をもつ。このリブ部材の半径方向外周面は
、円筒形で、半径方向に測ってタイヤのころがりフープ
部分の半径方向外周面と同一の、カーカスの環状座区域
の半径方向外側面からの距離に配置される。リブ部材の
半径方向高さは、使用中にタイヤが膨張性を失った場合
に、リブ及びころがり保持フープ部分の半径方向外側面
を含む大きい面積にタイヤにかかった荷重を分散させる
ので重要である。タイヤをリム上に保持させるようにタ
イヤの劣化を制約することによって、本発明はリム、ホ
イール、ザスはンションシステム及び関連構造部に生ず
る破損を制限する。車輛が非膨張状態のタイヤで高速度
で、または可成り長距離を走行する状態でそれ以上の使
用に不適当な場合でも、破損したリム、ホイール及びサ
スペンションシステムの交換費用は、タイヤのみの交換
費用を上回る。

本発明は、航空機用タイヤに用いて特に有効であると考
えられるが、自動車、トラック、パス及び道路外使用車
輛用タイヤとして用いても満足な成果が得られる。航空
機用タイヤは、離陸中に極めて頻繁に故障し、その結果
、非膨張タイヤによる着陸及び引継ぐ地上滑走が避けら
れず、これによりもしタイヤの機能が劣化しかつ脱落す
れば、その費用がかさむ結果となる。

本発明の一態様によれば、環状の閉鎖型膨張室をイ１す
るカーカスを含む閉鎖型円環状空気入シタイヤが提供さ
れ、前記カーカスは、ころがり保持フープ部分を有する
環状域区域をもち、該フープ部分は前記環状域区域の各
軸方向端に配置され、各ころがシ保持フープ部分は、半
径方向の外周面をもち、円周方向に延びるリブ部材が前
記環状域区域から半径方向外方へ突出し、前記リブ部材
は円筒形の、半径方向外周面をもち、かつ前記リブ部材
の半径方向外周面は、半径方向に測って、前記ころがｐ
保持フープ部分の半径方向外周面と同一の、前記環状域
区域の半径方向外側面からの距離をもって配置される。

新規性を有する本発明の態様は本発明の特許請求の範囲
において特に規定される。本発明は、その構造及び作用
様態のいずれに関しても、図面を参照しての以下の説明
から十分に理解されるであろう。

第１図に示す本発明の好適実施例による閉鎖型円環状空
気入シタイヤ１０は、リム１２上に取付けられて、タイ
ヤ・リム組立体を構成する。

リム１２は、横に並んで互いに描接しかつ複数の鋲また
はねじファスナなどの締め具１８によって合体結合され
た一対の環状リム底部材１４゜１６を含む。各リム底部
材は半径方向外側面２０．２２をもつ。１つのリム底部
材はリムにホイールを取付けるだめのフランジ、あるい
はリムと一体になった完成ホイール２４をもつ。

リム１２は、一対の軸方向外側端２６　、２８をもつ。

本文及び特許請求の範囲の記載文に用いる「軸方向の」
及び「軸方向に」とは、リム、タイヤ、またはリム・タ
イヤ組立体の回転軸線に平行な方向を、まだ「半径方向
の」及び「半径方向に」とは、リム、タイヤ、またはタ
イヤ・リム組立体の回転軸線と垂直な方向を言う。「半
径方向内方」とは前記回転軸線に向う半径方向を、また
「栄径方向外方ｊとは前記回転軸線から遠ざかる方向を
言う。タイヤ・リム組立体の中心面と同一平面内にある
リムの生毛・面６０はリム及びタイヤ・リム組立体の中
心面はリムの軸方向外側端から等距離にあり、かつリム
、及び組立体の回転軸線と垂直方向にある。

リム底部材１４．１６の半径゛方向外側面２０゜２２は
、リム、及び組立体の中心面に対して対称な環状溝６２
によって互いに隔てられている。

本発明による閉鎖型円環状タイヤ１０は、図面内でリム
上に増付けられた状態で示されている。このタイヤは、
タイヤのサイドウオール間の中央に位置しかつタイヤ、
゛及びタイヤ・リム組立体の回転軸線と垂直である「中
央円周方向中心面」３０をもつ。本発明によるタイヤが
リム上に取付けられると、タイヤの中央円周方向中心面
と組立体の中心面は同一面内にある。

本発明による閉鎖型円環状タイヤは、円環状の閉鎖され
た膨張室６８を有するカーカス３６を含む。好ましくは
、実質的に空気不透過性のライナ４Ｑは、カーカスの内
層を含み、空気捷たは他の好適なガスが膨張弁（図示せ
ず）、まだは他の好適な装置を介して膨張室内に導入さ
れる。カーカスは、環状底部の各軸方向端に位置するこ
ろがり保持フープ部分４４．４６をもつ環状底部４２を
含む。本文及び特許請求の範四記載に用いる各ころがり
保持フープ部分は、環状のころが９保持フープとエラス
トマ材料の連続層を含み、及び各ころがり保持フープ部
分は、カーカスの内周の一部分を形成する半径方向外周
面４５．４７をもつ。

カーカス３６は、エラストマ物質を含み、かつ補強コー
ド、ワイヤ、またはケーブルの少くとも１つのカーカス
プライ４８によって補強される。補強コード、ワイヤま
たはケーブルは半径方向もしくはほぼ半径方向に配向さ
れ、かつ膨張室全体のまわりに延びるように構成するこ
とが好適である。しかし、本発明によるタイヤは、本発
明の範囲から逸脱せずに、任意のカーカスプライを欠く
好適な材料を鋳造して造られることが分かる。環状補強
構造体５０は、力−カスゾライの半径方向外方にターイ
ヤのクラウン部分のまわりに延び、また、接地トレッド
部分５２はタイヤのクラウン部分捷わシに周方向に延び
る。一対のサイドウオール６ろ、６４は、トレッド部分
の軸方向縁部から各ころがり保持フープ部分に半径方向
内方へ延びる。

周方向に延びるリフ部月５６は、カーカスの環状域区域
から半径方向外方へ突出し、かつそれと一体に形成され
る。この半径方向外方へ突ブ部材は、半径方向外周面５
８を有し、該外周面は円筒形で、かつ半径方向に測って
、ころがり保持フープ部分の半径方向外周面と同一の、
環状底部の半径方向外側面６０．６２からの距離５９に
配置される。

本発明の好適実施例において、閉鎖型円環状タイヤ１０
は、タイヤカーカス及びそれと一体の環状域区域から半
径方向内方へ突出する周方向に延びるリブ部材５４をさ
らに含む。半径方向内方へ突出するリブ部材は、タイヤ
の中央周方向面に関して対称でかつ半径方向外方へ突出
するリブ部材５６よりも小さい軸方向幅をもっことが好
寸しい。好捷しくば、カーカスの環状域区域から突出す
る両側のリブ部材はともに、それらは適切な工学的実施
手段によって選択された別の材料を含むことができるが
、エラストマ材料を用いることが好適である。本発明に
よるタイヤは、タイヤの加硫に先だって、リブ部材に用
いる材料をカーカスと組立てることにより製造される。

半径方向内方へ突出するリブ部材は、環状域区域をリム
部材の半径方向外側面に隣接させた状態でリムの環状構
ろ２内に配置され、かつ新たに鋳造されたとき、リブ部
材がリム底部材間に圧着されるように、溝の軸方向幅よ
りもわずかに大きい幅をもつ。

本発明による閉鎖型円環状空気入りタイヤの別の実施例
７０の部分断面図を第２図に示す。

第２図の閉鎖型円環状タイヤは、半径方向内方へ突出す
るリブ部材を有しないが、側方保持フラン：、；７ろ、
７４のような普通の手段で、あるいは接着結合によって
リム７２に取付けられる。

本発明によるタイヤが、軸方向端にフランジをもつリム
上に取付けられる場合には、ころが９保持フ一プ部分の
半径方向外周面７６．７８及なければならない。

本発明による閉鎖型円環状空気入りタイヤが非膨張状態
になった場合、ころがり保持フープ部分は、負荷部材と
して作用して、タイヤによって通常支持される荷重をり
ムに伝達する。もし、ころがり保持フープ部分の半径方
向外方ヘリブが突出すれば、全荷重はそれに加わシ、か
つ熱と応力によるタイヤの機能低下は、応力の集中によ
って助長される。もし、ころがり保持フープ部分の半径
方向外周面がリブの半径方向外方へ配置されれば、全荷
重はころがり保持フープ部分にかが９、タイヤの機能劣
化は上記と同じ理由で助長される。それにより、ころが
り保持フープ部分の半径方向外周面と、半径方向外方へ
突出するリブの半径方向外周面の配置は本発明の重要な
特徴である。これらの面の軸方向幅は、もしそれらの軸
方向幅の和が過大であれば、タイヤの重量及び価格は不
必要に高価になり、址だもしそれらの幅の和が過小であ
れば、ソソは荷重を受けて撓み、結果的にタイヤの機能
力比に及ぶ。

荷重支持部材の形状は、エラストマ性の荷重支持部材の
圧縮剛さに関係する。この概念を第３図を参照して説明
すれば、とれば種々の硬度計硬度をもつゴムの２０％変
形における圧縮応力に対する形状係数の効果を示すグラ
フである。

第ろ図の曲線（ｄ１普通の室温で静止捷たは低速度に対
して試験的につくられたものである。もし望むならば、
他の温度及び動荷重に対して実験的につくることができ
る。ｒ２０％変形」とは、試験片が荷重によってその元
の高さの８９係に減少したことを意味する。ゴムは基本
的には非圧縮性であると考えられているが、荷重を受け
たとき、側部が唇１らυ構造体であることを意味する。

「形状係数」とは自由区域（半径方向に延びるリブ部材
及びころがり保持フープ部分）に対する荷重面積（リブ
部材及びころがり保持フープ部分の半径方向外周面）の
比を意味する。換言すれば、本発明は実質的に環状負荷
部材例関するものであるから、形状係数は負荷部材の半
径方向の高さの和に対する負荷部材の軸方向幅の和の比
である。本発明によるタイヤは無負荷状態で１．０と１
５の間の形状係数の負荷部材をもっことが好ましいと考
えられる。所与の硬要計硬度の負荷部材に対し、形状係
数が大きい程、その元の高さの８０％に負荷部材を変形
するのに必要な圧縮応力は大きいことが分かる。しかし
、もし形状係数が過大になると、半径方向外方へ突出す
るリブ部材は荷重を受けて撓もうとし、使用中に荷重を
受けかつ非膨張状態においては、実際にはタイヤの機能
劣化の速度を増大するのに貢献する。リブ部材及びころ
がシ保持部分の硬度計硬度は適切な工学的実施手段に従
って選択できるが、リブ部材は、タイヤの接地トレッド
部分と実質的に同一の硬度計硬度をもつことが勧められ
る。

再び第１図において、好適な形状係数の基準は、もしく
ｂ）環状底区域の半径方向外側面の半径方向夕）周面か
ら半径方向距離５９の４倍、に対する（ａ）ころが９保
持フ一プ部分との半径方向外周面の軸方向幅６ろ、６４
の和、の比が１０と１５の間にあれば適切である。

タイヤ技術者は、荷重を支持する負荷部材の所要の全体
に軸方向に延びる面積を決定するために、本発明による
タイヤによって支持される所望の荷重を選択しかつ所与
の硬度計硬度の負荷部月及び形状係数を元の高さの８０
％に減するのに必要な圧縮応力によってその荷重を除す
る。非膨張タイヤが所望の荷重を受けたときに、リムと
タイヤの接地トレッド間に位置するリブ部材ところがり
保持フープ部分の周方向に測った長さで所要の表面面積
を除すると、リブ部材ところがり保持フープ部分の半径
方向外周面の軸方向幅の和が得られる。

第２図において、この図には、半径方向外方へ突出する
リブ部材が問題となる程度に負荷部材の半径方向長さを
増大せずに負荷部材の形状係数を増大する装置を示す。

半径方向外方へ突出するリブ部材の半径方向外周面は、
少くとも１つの周方向に延びる溝８２をもち、これにょ
シ前記半径方向外周面８ｏは、タイヤの回転軸線に対し
て複数のセグメントに分割される。合溝は、リフ部材の
半径方向外周面から環状底区域の半径方向外側面に半径
方向距離８６よりも小さい半径方向深さをもつ。・半径
方向外方に突出するリブ部材は、リブ部材が荷重を受け
だ場合この荷重によって変形して溝を狭めまたは接近さ
せる。好ましくは、もし周方向溝が負荷部材システムの
形状係数を増大するのに用いられれば、すなわち荷重支
持システムと考えられるものは、外方へ突出するリブ部
材ところがり保持フープ部分であＬ（ｂ）前記半径方向
外方へ突出するリブ部材の半径方向外周面から、環状底
区域の半径方向外側面への半径方向距離８６の４倍の長
さと周方同調の半径方向深さ８４の和の２倍の長さとの
和、に対する（ａ）ころがり保持フープ部分の半径方向
外周面の軸方向幅８８゜９０と半径方向外方へ突出する
リブ部材のセグメントの軸方向幅９２，９４．９６との
和、の比は１０と１５の間の値である。

もし要望すれば、潤滑物質、または潤滑システムは、タ
イヤが非膨張状態でしかも荷重を受けた場合において、
負荷部材システムとカーカスの内周間の摩擦を減するの
に用いることができる。

本発明を説明するために、若干の代表的詳細構造と実施
例を説明しだが、これらの種々の変形が本発明の主旨ま
たは範囲から逸脱せずに実施できることが当業者には明
らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、リム上に取付けられた本発明の一実施例によ
る閉鎖型円環状空気入りタイヤの半径方向断面図、第２
図は、リム上に取付けられた本発明の他の実施例による
閉鎖型円環状タイヤの部分半径方向断面図、第６図は、
２０％変形における種々の硬さをもつゴムの形状係数対
圧縮応力のグラフを示す。 １０　・閉鎖型円環状空気入シタイヤ １２　リム　１４．１６　リム底部材 １８　締め具　２０．２２・リム半径方向外側面２４・
ホイール　２６．２８　リム軸方向端３０　中央円周中
心面　３２　環状溝 ３３．３．４　サイドウオール　６６　・カーカス３８
・・膨張室　４０　ライナー ４２　カーカス底区域 ４４．４６・ころがシ保持フープ部分 ４５．４７・・・半径方向外周面　４８・−カー力スゾ
シイ５０　補強構造体　５２・・・トレッド部分５４　
リブ部材　５６　リブ部材 ５８　半径方向外周面 ５９・リブ部材半径方向距離 ６０　、６２・底区域半径方向外側面 ６３　、６４　フープ部分軸方向幅 ６５−リブ部材軸方向幅 ７０　閉鎖型環状空気入りタイヤ ７２　・　リ　ム ７３．７４・・・側方保持フランジ ７６　、７８　フープ部分半径方向外周面８０　リブ半
径方向外周面 ８２・・？？４ ８４・溝の半径方向深さ ８６・・リブ部材半径方向深さ ８８　、９０・・・フープ部分半径方向外周面９２　、
９４　、９６・・・セグメント軸方向幅特許出願人　ザ
　グツドイア−タイヤ　アンド　ラン４−コンノ−ニー 代理人　苦杯　忠 −９！ ０　．５　１　１．５’　２ ．イづｊズ；イ本、鳳夕；。 ＦＩＧ、３ ＝３９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　円環状閉鎖膨張室を有しかつ環状底区域をもち該底
   区域の各軸方向端に配置されかつそれぞれが半径方向外
   周面をもつころがり保持フープ部分をもつカーカスと、
   前記環状底区域から半径方向外方へ突出しかつ円筒形の
   半径方向外周面をもつ周方向に延びるリブ部材とを含み
   、かつ前記リブ部拐の半径方向外周面が、半径方向に測
   って、前記ころがり保持フープ部分の半径方向外周面と
   同一の、前記環状底区域の半径方向外側面からの距離に
   配置′直される閉鎖型円環状空気入りタイヤ。 ２　前記半径方向外方へ突出するリブ部材が前記タイヤ
   の中央円周面に関して対称である特許請求の範囲第１項
   記載の閉鎖型円環状空気入りタイヤ。 ろ　前記半径方向外方へ突出するリブ部材が、前記タイ
   ヤの中央円周面に関して対称であり、かつ前記タイヤの
   中央円周面に関して対称でありかつ前記環状底区域から
   半径方向内方へ突出しかつ前記半径方向外方へ突出する
   リブ部材よりも小さい軸方向幅をもつ周方向に延びるリ
   ブ部材をさらに含む特許請求の範囲第１項記載の閉鎖型
   円環状空気入りタイヤ。 ４、（ｂ）　前記半径方向外方へ突出するリブ部材の半
   径方向外周面から前記環状底区域の半径方向外側面への
   半径方向距離の４倍の長さ、に対する（、）前記ころが
   り保持フープ部分の半径方向外周面の軸方向幅と前記半
   径方向外方へ突出するリブ部材の軸方向幅との和、の比
   が１０と１５の間の値をもつ特許請求の範囲上記各項の
   いずれか１項記載の閉鎖型円環状空気入りタイヤ。 ５　前記半径方向外方へ突出するリブ部材の半径方向外
   周面が少くとも１つの周方向に延びる溝を有しそれによ
   り前記半径方向外周面が前記タイヤの回転軸線に関して
   複数のセグメントに区分され、各前記溝が、前記半径方
   向に突出するリブ部材の半径方向外周面から、前記環状
   座区域の半径方向外側面への半径方向距離よりも小さい
   半径方向深さをもつ特許請求の範囲第１項から第６項ま
   でのいずれか１項記載の閉鎖型円環状空気入シタイヤ。 ６、（ｂ）　Ｉｆ記半径方向外方へ突出するリブ部材の
   半径方向外周面から、前記環状座区域の半径方向外側面
   への半径方向距離の４倍の長さと、前記溝の半径方向深
   さの和の２倍を加えた長さ、に対する（、）前記ころが
   り保持フープ部分の半径方向外周面の幅と前記半径方向
   外方へ突出するリブ部材の半径方向外周面のセグメント
   の軸方向幅との和、の比が１０と１５の間の値をもつ特
   許請求の範囲第５項記載の閉鎖型円環状空気入りタイヤ
   。