JP2016538190A - 連続的なボディプライ折返し構造を有するタイヤ構造体 - Google Patents

Abstract

タイヤの成形時に、サイドウォール内に自由折返し端部が存在しないように、かつサイドウォール内の折返し部がループ状折返し部であるように構築された１つ以上の折畳みボディプライシートを使用する空気入りタイヤを提供する。

Description

本発明は、概して、空気入りタイヤの構造体に関し、更に具体的には、これに限定するものではないが、タイヤのサイドウォール領域におけるボディプライの折返し端部が改善された構造に関する。

各サイドウォールにおいて、２つのボディプライを有するタイヤの典型的な先行技術のタイヤ構造体を図１Ａ〜１Ｅに示す。図１Ａでは、第１及び第２のボディプライシート１０及び１２は、タイヤ構造ドラム１４上に配置されているところである。第１のシート１０は、第２のシート１２よりも幅の広いシートとして示す。図１Ｂでは、第１及び第２のシート１０及び１２は、タイヤ構造ドラム１４の周囲の所定の位置にある。図１Ｃでは、タイヤビードリング１６は、タイヤ構造ドラムの周囲に配置されている。図１Ｄでは、矢印１８で示すとおり、ボディプライシートの軸方向外側部分がビードリングの上に折り畳まれている。

図１Ｅは、図１Ａ〜図１Ｄによって構築されたタイヤカーカスを用いる典型的な先行技術のタイヤ構造体の概略的断面図である。タイヤの各サイドウォールにおいて、ボディプライシート１０及び１２は、それぞれ自由折返し端部２０及び２２で終わっている。

図１Ａ〜図１Ｅに示すものなどのタイヤ構造体は、一般に、サイドウォール領域にこうした自由折返し端部を有するラジアルボディプライ又はバイアスボディプライにより設計され、自由折返し端部は、不連続なボディプライ端部と称されることもある。自由折返し端部は、タイヤの膨張及び／又は過負荷など、特に厳しい操作条件中、隣接するゴム基質内に亀裂開始部分をもたらし得る。このような膨張及び／又は過負荷下では、サイドウォール領域においてタイヤの極度な屈曲をもたらす可能性があり、また、その屈曲により、最終的に、自由折返し端部に隣接して発生する型の状態の疲労をもたらす可能性がある。

これは、特に、タイヤの設置面積を大きくして、土壌の締固めを減少させるために、比較的低い圧力で動作するために設計されている農業用タイヤにおける懸念事項である。低圧力動作及び高荷重用に設計されたこのような農業用タイヤは、記述した型のサイドウォールの状態に関するリスクが増大する。

したがって、低圧力及び高荷重動作のために予期される深屈曲の状態に耐え得る頑強な構造を提供するために、タイヤ設計の向上が引続き必要とされている。

空気入りタイヤであって、第１及び第２のサイドウォール、そのサイドウォール間に延在する周方向のトレッド領域、並びに第１及び第２サイドウォールの各々のビード部分にそれぞれ配置されている第１及び第２のビードを有する空気入りタイヤが開示される。折畳みボディプライシートは、折畳みボディプライシートが各サイドウォールにおいて２枚のボディプライを形成するように、各サイドウォールを通って下向きに延在する。次に、折畳みボディプライシートは、ビードのそれぞれの周囲に延在し、その後、サイドウォール内に折畳みボディプライシートの自由折返し端部が存在しないように、各サイドウォールにおいて上方向に戻り、第１及び第２のサイドウォール内に第１及び第２のループ状折返し部がそれぞれ形成される。第１及び第２インサートは、ボディプライシートの１つの層の厚さの半分を超える最小ループ半径が維持されるように、それぞれ第１及び第２サイドウォールのループ状折返し部に収容されてもよい。

本発明の別の態様では、第１及び第２のサイドウォールビード部分をそれぞれ含む、第１及び第２のサイドウォールを有する空気入りタイヤが開示される。周方向のトレッド領域は、サイドウォール間に延在する。下部の折畳みボディプライシートは、トレッド領域を横切り、各サイドウォールを通って下方向に延在し、ビード部分のそれぞれにおいて上向きに折り返し、次に各サイドウォール内で上向きに延在する。下部の折畳みボディプライシートは各サイドウォール内で軸方向内側の２つのボディプライを形成するように、かつ下部の折畳みボディプライシートが各サイドウォール内でループ状折返し部を形成するようになっている。上部の折畳みボディプライシートは、トレッド領域を横切り、各サイドウォールを通って下方向に延在し、ビード部分のそれぞれにおいて上向きに折り返し、次に各サイドウォール内で上向きに延在する。上部の折畳みボディプライシートは各サイドウォールにおいて軸方向外側の２つのボディプライを形成するように、かつ上部の折畳みボディプライシートが各サイドウォールに別のループ状折返し部を形成するようになっている。

上記実施形態のいずれにおいても、折畳みボディプライシートの各層は、スキム内材料に埋設された補強コードを有するボディプライスキム材料により構成されてもよく、またインサートは、ボディプライスキム材料と同じ材料で形成されてもよい。

上記実施形態のいずれにおいても、インサートは、折返しループ内に配置される前に、少なくとも部分的に硬化されてもよい。

上記実施形態のいずれにおいても、インサートは、スキム材料とは異なるエラストマー材料で形成されてもよい。

上記実施形態のいずれにおいても、インサートは円形断面を有してもよい。

上記実施形態のいずれにおいても、インサートはテーパ形状断面を有してもよい。

上記実施形態のいずれにおいても、最小ループ半径は、折畳みボディプライシートの１つの層の厚さ以上であってもよい。

上記実施形態のいずれにおいても、サイドウォールのそれぞれは、ループ状折返し部の上下のサイドウォールの厚さと比較して、ループ状折返し部に隣接するサイドウォールの厚さを増大して形成してもよい。

上記実施形態のいずれにおいても、軸方向外側のループ状折返し部は、軸方向内側のループ状折返し部よりも高い折返し高さまで延在してもよい。この配置は、タイヤに折畳みボディプライシートを適用する前に、上部の又は径方向外側の折畳みボディプライシートの幅よりも広い幅を有する下部の又は径方向内側の折畳みボディプライシートを使用することによって提供されてもよい。

上記実施形態のいずれにおいても、第１のサイドウォールでは、軸方向外側のループ状折返し部は、軸方向内側のループ状折返し部よりも高い折返し高さまで延在してもよく、第２のサイドウォールでは、軸方向外側のループ状折返し部は、軸方向内側のループ状折返し部よりも低い折返し高さまで延在してもよい。この配置は、タイヤに適用する前に、同じ幅の上部の及び下部の折畳みボディプライシートを使用することによって提供することができる。

上記のいずれの実施形態も、ベルトパッケージは、折畳みボディプライシート又は周方向のトレッド領域内のシート周囲にある複数のポリエステル又はスチールベルトなどを利用してもよい。

上記のいずれの実施形態も、各サイドウォールにおいて３枚以上の折畳みボディプライシートを使用して、６枚以上のボディプライを提供してもよい。

複数の折畳みボディプライシートを用いる上記実施形態のいずれにおいても、各サイドウォールビード部分に複数のビードを配置することができ、異なる折畳みボディプライシートは、各サイドウォールビード部分において異なるビードの周囲に延在してもよい。

上記のいずれの実施形態も、折畳みボディプライシートは、単層の非折畳みボディプライシートと組み合わせてもよい。

本発明の多数の対象、特徴、及び利点は、添付の図面と併せて以下の開示を一読すると、当業者であれば容易に明らかとなるであろう。

１Ａ〜図１Ｅは、タイヤのサイドウォール部分内で末端処理されている自由折返し端部と共に、各サイドウォール内に２枚のボディプライを有する典型的な先行技術のタイヤ構造体を示す一連の連続的概略図である。
タイヤ構造ドラムに適用されているボディプライ材料の２枚の別個のシートを示す。 タイヤ構造ドラムの所定の位置にある２枚のシートを示す。 ドラムにビードリングを追加したものを示す。 ビードリング上で折り畳まれているボディプライ材料を示す。 図１Ａ〜１Ｄにおいて構築されたカーカスを用いる先行技術のタイヤの概略的断面図である。図１Ｅのタイヤ構造体は、タイヤのサイドウォール部分にある自由又は不連続折返し端部を示す。 図２Ａ〜図２Ｅは、折畳みボディプライシートを用いて、サイドウォール内に折畳みボディプライシートの自由折返し端部が存在しないように、サイドウォール内にループ状折返し部を有するタイヤ構造体を形成する、本発明の一実施形態の構築方法を示す一連の連続図である。 タイヤ構造ドラムに適用されている折畳みボディプライシートを示す。 タイヤ構造ドラムの所定の位置にある折畳みボディプライシートを示す。 ビードリングを追加したものを示す。 タイヤ構造ドラムのビードリング上で折り畳まれた、折畳みボディプライシートを示す。 図２Ａ〜図２Ｄの方法を介して構築されたカーカスを用いて、サイドウォール内に折畳みボディプライシートの自由折返し端部が存在しないように、タイヤ構造体が第１及び第２のサイドウォールに第１及び第２のループ状折返し部を提供する、タイヤの概略的断面図である。 ループ状折返し部に収容されたインサートの第１の実施形態を概略的に示す。 ループ状折返し部に収容されたインサートの第２の実施形態を概略的に示す。 ループ状折返し部用のインサートの第３の実施形態を概略的に示す。 折畳みボディプライシートを構築するボディプライシート材料の概略的断面図を示す。 図６Ａ〜６Ｅは、上部及び下部の折畳みボディプライシートと称されることもある２枚の折畳みボディプライシートをタイヤ構造ドラムに適用する、本発明の第２の実施形態の構築方法を示す一連の連続的概略図を示す。 タイヤ構造ドラムに適用される２枚の折畳みボディプライシートを示す。 タイヤ構造ドラムの所定の位置にある２枚のシート及び他のシートよりも幅の広い１枚のシートを示す。 ドラムに適用するビードリングを示す。 ビードリングで折り畳まれた、２枚の折畳みボディプライシートを示す。 各サイドウォールに４枚のボディプライが存在し、各サイドウォールに２つのループ状折返し部が存在するように、２枚の折畳みボディプライシートから形成されたカーカスにより構築されたタイヤの概略的断面図である。各サイドウォールにおいて、軸方向外側のループ状折返し部は、軸方向内側のループ状折返し部が延在するよりも高い折返し高さまで延在する。 図７Ａ〜図７Ｅは、図６Ａ〜６Ｅと同様であるが、この場合、同じ幅の上部の及び下部の折畳みボディプライシートをタイヤ構造ドラムに適用する一連の概略図である。 ずれた関係においてドラムに適用する２枚の同じ幅のシートを示す。 ドラムの所定の位置にあり、かつドラム上に位置して長手方向にずれているシートを示す。 ドラムに適用するビードリングを示す。 ビードリング上で折り畳まれた２枚の折畳みボディプライシートを示す。 図７Ａ〜７Ｄから得られたタイヤのカーカスを用いて構築されたタイヤの概略的断面図である。この場合、一方のサイドウォールでは、軸方向外側のループ状折返し部は、軸方向内側のループ状折返し部よりも高い折返し高さまで延在し、他方のサイドウォールでは、軸方向外側のループ状折返し部は、軸方向内側のループ状折返し部よりも低い折返し高さまで延在する。 ループ状折返し部に隣接する厚さが増大しているサイドウォールを提供するタイヤ成形を有するこのような場合の図６Ｅに類似したタイヤ構造体の概略的断面図である。 示したいずれかの実施形態と共に使用することができ、６つのポリエステルベルトが提供されるベルトパッケージの概略図である。 いずれかの実施形態と共に使用することができ、２つのスチールベルトが提供される代替的ベルトパッケージの概略図である。 折畳みボディプライシートの第１の実施形態の概略的断面図である。 折畳みボディプライシートの第２の実施形態の概略的断面図である。 折畳みボディプライシートの第３の実施形態の概略的断面図である。 折畳みボディプライシートの第４の実施形態の概略的断面図である。 折畳みボディプライシートの構築方法の概略的断面図である。 各サイドウォールに３枚のボディプライが存在し、各サイドウォールに１つのループ状折返し部及び１つの自由折返し部が存在するように、下部の折畳みボディプライシート及び上部の単層の非折畳みボディプライシートから形成されたタイヤの概略的断面図である。 各サイドウォールに３枚のボディプライが存在し、各サイドウォールに１つのループ状折返し部及び１つの自由折返し部が存在するように、上部の折畳みボディプライシート及び下部の単層の非折畳みボディプライシートから構築されたタイヤの概略的断面図である。 ２枚の折畳みボディプライシートから構築されているタイヤの概略的断面図であるが、この実施形態では、各サイドウォールに４枚のボディプライが存在し、各サイドウォールに２つのループ状折返し部が存在するように、各サイドウォールのビード部分に２つのビードが存在し、２枚の折畳みボディプライシートが異なるビードの周囲に巻き付けられている。

以下は、本明細書で用いられる、選択された用語の定義である。これらの定義は、用語の範囲に入り、実施のために使用され得る構成要素の様々な例及び／又は形態を含む。例は、制限的であることを意図しない。用語の単数形及び複数形は、いずれも定義の範囲内であってよい。

「軸方向の」及び「軸方向に」は、タイヤの回転軸と平行する方向を指す。

「ビード」又は「ビードコア」とは、環状引張部材を含むタイヤの一部を指し、ビードコアは、プライコードが巻き付き、他の補強要素の有無に関わらず、設計されたタイヤ縁部に適合させるように成形されている。

「ベルト」又は「ベルトプライ」とは、織物であるか否かにかかわらず、トレッドの下部にあり、ビードに固定されていない環状層又は並列コードのプライを意味する。

「カーカス」とは、ベルト構造、トレッド、下部トレッド及びサイドウォールゴムから離れているがビードを含むタイヤ構造体を意味する（カーカスプライはビード周囲に巻き付いている）。

「周方向の」は、軸方向に対して垂直である環状トレッド表面の外周部に沿って延在する線又は方向を指す。

「コード」は、タイヤ中のプライを構成する補強ストランドの１つを意味する。

「赤道面（ＥＰ）」は、タイヤの回転軸に対して垂直であり、タイヤのトレッドの中心部を貫通する平面を指す。

「プライ」とは、ゴムでコーティングされた並列コードの連続層を意味する。

「ラジアル」及び「径方向に」は、タイヤの回転軸に対して垂直である方向を指す。

「ラジアルプライ」又は「ラジアルプライタイヤ」とは、ビードとビードとの間に延在するプライコードが、タイヤの赤道面に対してコード角度６５度〜９０度の間にあるベルテッド又は周方向に制限された空気入りタイヤを意味する。

「折返し高さ」（ＴＨ）は、ビードコアの底部から折返し上端部までのラジアル距離を意味する。

タイヤの回転軸に対しての方向も本明細書に記述している。用語「上向きの」及び「上向きに」は、タイヤのトレッドに向かう一般的方向を指し、「下向きの」及び「下向きに」は、タイヤの回転軸に向かう一般的方向を指す。したがって、「上部の」及び「下部の」など相対的な方向用語が要素に関連して使用されるとき、「上部の」要素は、「下部の」要素よりもトレッドに近い位置に離間配置される。加えて、「上」又は「下」など相対的な方向用語が要素に関連して使用されるとき、別の要素の「上」にある要素は、他の要素よりもトレッドに近い。加えて、用語「径方向内側」は「径方向外側」の要素よりも回転方向により近い要素を意味する。用語「径方向内側の」及び「径方向内側に」は、タイヤの赤道面に向かう一般的方向を指し、「径方向外側の」及び「径方向外側に」は、タイヤの赤道面から離れ、タイヤのサイドウォールに向かう一般的方向を指す。

用語「含む（includes）」又は「含むこと（including）」は、本明細書又は特許請求の範囲において使用される限りで、用語「備えること（comprising）」が特許請求の範囲で転換語として用いられる際に解釈されるものと同様に包括的であることが意図される。更に、用語「又は（or）」が用いられる限りで（例えば、Ａ又はＢ）、「Ａ若しくはＢ、又は両方とも」であ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、用語「Ａ又はＢの両方ではなく一方のみ」が用いられるであろう。したがって、本明細書における用語「又は（or）」の使用は、排他的ではなく、包含的である。Ｂｒｙａｎ Ａ．Ｇａｒｎｅｒ，Ａ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｌｅｇａｌ Ｕｓａｇｅ ６２４（２ｄ．Ｅｄ．１９９５）を参照されたい。また、用語「中（in）」又は「中へ（into）」が、本明細書又は特許請求の範囲において使用される限りで、「上（on）」又は「上へ（onto）」を更に意味することが意図される。更に、用語「接続する（connect）」が本明細書又は請求項において使用される限りで、「直接〜に接続する（directly connected to）」だけではなく、別の構成要素を介して接続するなど「間接的に〜に接続する（indirectly connected to）」を意味することが意図されている。

図２Ａ〜２Ｅの実施形態
ここで図２Ｅを参照すると、空気入りタイヤ３０を示す概略的断面図である。タイヤ３０は、第１及び第２のサイドウォール３２及び３４を有する。周方向トレッド領域３６は、サイドウォール間に延在する。第１及び第２ビード３８及び４０は、それぞれ第１及び第２サイドウォール３２及び３４のビード部分４２及び４４内に配置される。

折畳みボディプライシート４６としては、２つの実質的に同じ広がりを持つ（ｃｏ−ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ）層４６Ａ及び４６Ｂが挙げられる。折畳みボディプライシート４６は、トレッド領域３６を横切って延在し、各サイドウォール３２及び３４を通って下向きに延在し、ビード３８及び４０のそれぞれの周囲に延在し、次いで、各サイドウォール内で上方に戻る。折畳みボディプライシートの２つの層４６Ａ及び４６Ｂは、各サイドウォールにおいて２つのボディプライを形成する。折畳みボディプライシートの折り畳まれた縁部は、第１及び第２サイドウォール３２及び３４内に第１及び第２のループ状の折返し部４８及び５０をそれぞれ形成する。サイドウォール内には、自由折返し端部は存在していない。

図２Ａ〜２Ｅに相当する折畳みボディプライシート４６の概略図を図１１Ａに示す。図１１Ａ及び図２Ａ〜２Ｅの実施形態では、折畳みボディプライシート４６の２つの自由端５２及び５４が、タイヤのトレッド領域３６で互いに重なり合っていることを示す。

図１１Ｂには、２つの自由端５２及び５４が、それらの間に間隙があるように互いに離間配置されている第２の実施形態の概略を示す。

また、図１１Ａ及び図２Ａ〜２Ｅに示す実施形態では、自由端５２及び５４が、トレッド領域において折畳みボディプライシートの連続的な上層４６Ａの下にある下層４６Ｂに配置されていることを示す。また、図１１Ｃに概略的に示すとおり、自由端５２及び５４が、トレッド領域において折畳みボディプライシートの上層にあるように、折畳みボディプライシートの配向を逆にすることも可能である。図１１Ｃでは、自由端５２及び５４が重なり合っている。図１１Ｄには、自由端５２及び５４が離間配置されていることを示す。図１１Ａ〜１１Ｄのいずれの実施形態も、図２Ａ〜２Ｅに関して記述される実施形態において折畳みボディプライシート４６として使用してもよい。

図２Ｅを再度参照すると、第１及び第２のインサート５６及び５８は、それぞれ第１及び第２サイドウォール３２及び３４内のループ状折返し部に収容される。いくつかの可能なインサートの設計について図３、図４及び図５に示す。図３〜図５には、それぞれ、第１のループ状折返し部４８及びそのインサート５６を示し、他のループ状折返し部５０及びインサート５８も同様に構成されていることが理解される。

図３は、円形断面を有するインサート５６Ａを示す。図４は、テーパ形状断面を有するインサート５６Ｂを示す。図５は、概して長方形形状であるインサート５６Ｃを示す。

インサート５６及び５８の１つの目的は、ループ状折返し部４８の最小ループ半径Ｒを維持することにある。これは、コードのもつれ又は座屈を減少させるためである。ループ半径Ｒは、折畳みボディプライシート４６の１つの層４６Ａ又は４６Ｂの厚さ６０の半分を超える最小値で維持されることが好ましい。最小ループ半径は、折畳みボディプライシート４６の１つの層の厚さ６０以上であることが更に好ましい。ループ半径Ｒは、折畳みボディプライシート４６の１つの層の中心線又は中心面６２に対して測定することに留意する。

図５Ａは、折畳みボディプライシートの１つの層４６Ａ又は４６Ｂの概略的断面図を示す。折畳みボディプライシート４６は、スキム材料に埋設された補強コード４９を有するボディプライスキム材料４７を含む従来のゴムボディプライシート材料で構成される。補強コード４９は、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、鋼鉄及びアラミドなどの任意の好適な材料であってもよい。補強コード４９は、ラジアル配向又はバイアス配向に配向されてもよい。インサート５６の一実施形態では、インサート５６は、ボディプライスキム材料４７と同一材料で形成されてもよい。インサート５６がゴム材料であるボディプライスキム材料から形成される場合、インサートは、ループ状折返し内に配置される前に、少なくとも一部硬化されることが好ましい。タイヤ３０を形成し、硬化する工程の前に、このようにインサート材料を前硬化させることにより、インサートの変形が減少するようにインサートに対して追加の構造的剛性がもたらされる。

あるいは、インサート５６は、スキム材料とは異なるエラストマー材料で形成されてもよい。この他の材料は、例えば、ビードフィラー材料、サイドウォールゴム材料又はトレッドゴム材料など、タイヤ構造体に共通して使用される型の任意の他の材料であってもよい。これらの他のエラストマー材料製のインサートも、ループ状折返し部に配置する前に、少なくとも部分的に硬化されてもよい。

概して、ベルトパッケージ６４と称されることもある１つ以上の周方向に延在する補強ベルトは、折畳みボディプライシート４６の径方向外側にあるトレッド領域３６に配置される。

図２Ａ〜２Ｄは、概略的にタイヤ３０のタイヤカーカスの構造体内の特定の工程を示す。

図２Ａは、タイヤ構造ドラム６６上に配置される折畳みボディプライシート４６を示す。折畳みボディプライシート４６は、あらかじめ形作られ、折畳みボディプライシート４６の所定の部分であって、ループ状折返し部４８及び５０となるであろう所定の部分内に配置されたインサート５６及び５８をすでに有している点に留意すべきである。図１２は、折畳みボディプライシート４６の事前の形成を概略的に示し、インサート材料５６及び５８の連続的なストランドが、折畳まれていないシート４６上に横たえられている。次いで、連続シートが矢印Ａで示される方向に移動するとき、領域Ｆに示すように折り畳まれる。次に、図２Ａ〜２Ｅの工程において使用するために、あらかじめ形成された折畳みボディプライシート材料を巻き上げる。

図２Ｂは、ドラム６６上に配置された折畳みボディプライシート４６を示す。

図２Ｃでは、ビードリング３８及び４０は、折畳みボディプライシートの周囲のドラムに配置されている。

図２Ｄでは、ボディプライシートは、ビード部３８及び４０で折り畳まれている。図２Ｄの状態の後に、折畳みボディプライシートをドラム６６から取り外し、既知の方法で図２Ｅに示す一般的形状を有するカーカスを形成し、その後、図２Ｅに示すようなタイヤ３０となるようにタイヤ成形型（図示せず）及びその周囲に成形されたタイヤ３０のゴム部分に配置する。

図２Ｅに破線で示すように、サイドウォール３２及び３４の各々は、それぞれループ状折返し部４８及び５０に隣接するサイドウォールの厚さが増大しているそれぞれのゾーン６８及び７０と共に形成されてもよい。ゾーン６８及び７０でのサイドウォールの厚さは、ループ状折返し部の上下にあるウォール３２及び３４のサイドウォールの厚さと比較して増大している。

図９及び図１０は、ベルトパッケージ６４の２つ可能な実施形態を示す。図９の実施形態では、ベルトパッケージ６４としては、６つのポリエステルベルト６４Ａ〜６４Ｆが挙げられる。図１０の実施形態では、ベルトパッケージ６４としては、２つのスチールベルト６４Ａ及び６４Ｂが挙げられる。任意の所望の材料の構造の任意の所望の数のベルトを有する他のベルトパッケージを使用してもよい。

図６Ａ〜図６Ｅの実施形態
ここで図６Ａ〜図６Ｅを参照すると、４枚のボディプライが各サイドウォールに提供されるように２枚の折畳みボディプライシートを使用している代替的実施形態を示す。サイドウォールのそれぞれに配置されている２つのループ状折返し部が対応して存在する。図６Ａ〜図６Ｅの実施形態では、２枚の折畳みボディプライシートの幅は異なる。

ここで図６Ａを参照すると、幅の広い下部の又は径方向内側の折畳みボディプライシート４６’、及び狭い上部の又は径方向外側の折畳みボディプライシート４６”がタイヤ構造ドラム６６に向かって進んでいるところが示されている。下部及び上部の折畳みボディプライシート４６’及び４６”は、概ね、図１１Ａに示す実施形態として、図６Ａに示す。図１１Ａ〜図１１Ｄの任意の折畳みボディプライシートの配置を利用し得ることは理解されたい。

図６Ｂでは、タイヤ構造ドラム６６の周囲に巻き付けられている２枚の折畳みボディプライシートを示す。

図６Ｃでは、第１及び第２のビード３８及び４０がドラムに配置されている。

図６Ｄでは、２枚の折畳みボディプライシートの軸方向外側部分は、矢印７２で示されるように、更に軸方向内側に折り畳まれている。

図６Ｅは、図６Ａ〜６Ｄに示すとおりに組立てられたタイヤのカーカスから形成されたタイヤの概略的断面図である。図６Ｅのタイヤは、概ね、３０Ａとして示される。これには、トレッド領域３６、サイドウォール３２及び３４、ビード３８及び４０が含まれ、いずれも、図２Ｅのタイヤ３０に関して上記のとおりである。

下部の折畳みボディプライシート４６’は、各サイドウォールにおいて第１及び第２のボディプライ４６Ｂ’及び４６Ａ’を形成する。上部の折畳みボディプライシート４６”は、サイドウォールのそれぞれにおいて第３及び第４のボディプライ４６Ｂ”及び４６Ａ”を形成する。また、下部の折畳みボディプライシート４６’は上部の折畳みボディプライシート４６”よりも幅が広いため、下部の折畳みボディプライシートは、低い折返し高さ７６まで延在する軸方向内側のループ状折返し部４８”及び５０”を形成するよりも高い折返し高さ７４まで延在する軸方向外側のループ状折返し部４８’及び５０’を形成する。

図８は、ループ状折返し部に隣接する厚さが増大しているサイドウォール６８及び７０のゾーンを含むことを示す図６Ａに類似した概略的断面図である。ゾーン６８及び７０により、ループ状折返し部の厚さ及びループ状折返し部に収容されたインサート５６及び５８に更なる空間が提供される。

図７Ａ〜図７Ｅの実施形態
ここで図７Ａ〜図７Ｅを参照すると、同じ幅の２枚の折畳みボディプライシートを利用する別の代替的実施形態が示されている。

再び図７Ａでは、タイヤ構造ドラム６６に向かって進む２枚の折畳みボディプライシート４６’及び４６”を示す。隣接の厚上部の折畳みボディプライシート４６”は、図７Ａに示すとおり、下部の折畳みボディプライシート４６’に対して右側にずれているか、又はオフセットしている点に留意する。

図７Ｂは、タイヤ構造ドラムの周囲に巻き付けられている２枚の折畳みボディプライシートを示す。そのオフセット配向は、ループ状折返し部５０’を構成することになる下部の折畳みボディプライシート４６’のその部分の位置を破線で示すことによって、一部示している点に留意する。

図７Ｃでは、ビード３８及び４０がドラムの周囲に配置されている。

図７Ｄでは、タイヤカーカスの軸方向の最外部分が、矢印７２で示すとおり折り畳まれている。

図７Ｅは、図７Ａ〜７Ｄの順序を介して形成されたタイヤのカーカスを用いて形成されたタイヤの概略的断面図である。図７Ｅのタイヤは、概ね、番号３０Ｂとして示される。

図７Ｅの実施形態において、第１のサイドウォール３２において、下部の折畳みボディプライシート４６’によって形成された軸方向外側のループ状折返し部４８’は、より低い折返し高さ８０に延在する上部ボディプライシート４６”によって形成される軸方向内側のループ状折返し部４８”を形成するよりも、より大きい折返し高さ７８まで延在する点に留意のこと。

逆に、第２のサイドウォール３４において、下部の折畳みボディプライシート４６’によって形成される軸方向外側のループ状折返し部５０’は、より大きい折返し高さ８４まで延在する上部ボディプライシート４６”によって形成される軸方向内側のループ状折返し５０”を形成するよりも、より低い折返し高さ８２まで延在する点に留意すべきである。

したがって、図７Ａ〜図７Ｅに示す配置により、同じ幅の２枚の折畳みボディプライシートを利用して、ループ状折返し部のずれた配置の関係が２つのサイドウォール内で逆になっている。この配置では、１つの幅を有する折畳みボディプライシート材料のみをストックしておけばよいという利点を有し、その一方で、図６Ａ〜図６Ｂの実施形態は、２つの異なる幅の折畳みボディプライシートの使用を必要とする。

図１３及び図１４の実施形態
１枚以上の折畳みボディプライシートを１枚以上の単層の非折畳みボディプライシートと併用することもできる。単層の非折畳みボディプライシートであるため、各サイドウォールでは自由折返し端部となっているが、すべてのシートに単層の非折畳みボディプライシートを使用した場合と比較して、自由折返し端部の数が少なくなるために依然として改善形態である。例えば、図１３には、幅の広い下部の折畳みボディプライシート４６及び幅の狭い上部の単層の非折畳みボディプライシート４５を有するタイヤ３０Ｃを示す。単層の非折畳みボディプライシート４５は、自由折返し端部４１及び４３を有する。このタイヤ構造体は、各サイドウォールに３枚のボディプライを有する。

同様に、図１４には、幅の広い上部の折畳みボディプライシート４６及び幅の狭い下部の単層の非折畳みボディプライシート４５を有するタイヤ３０Ｄを示す。単層の非折畳みボディプライシート４５は、自由折返し端部４１及び４３を有する。

また、図１３及び図１４の単層の非折畳みボディプライシートは、折畳みボディプライシートより幅の広いシート又は折畳みボディプライシートと同じ幅のシートから構成されてもよい。同じ幅のシートの場合、本シートは、図７Ａに示すものと同じ方法で、軸方向にずれていてもよい。

図１５の実施形態
上記に示す実施形態は、各サイドウォールビード部分において、いずれも１つのビードを使用する。各サイドウォールビード部分に複数のビードを使用することも可能である。これは、複数のボディプライの厚さが組み合わさることで、１つのビード周囲でボディプライのすべてを一緒に折曲げることが困難となる場合、望ましいこともある。

図１５は、２枚の折畳みボディプライシートを有するタイヤ構造体を示し、各折畳みボディプライシートは、ビード領域の別個のビードの周囲に巻き付けている。したがって、図１５では、タイヤ３０Ｅは、下部の折畳みボディプライシート４６’及び上部の折畳みボディプライシート４６”を有する。それぞれのサイドウォールビード部分４２及び４４は、２つのビードを含む。第１のサイドウォールビード部分４２は、ビード３８’及び３８”を含む。第２のサイドウォールビード部分４４は、ビード４０’及び４０”を含む。下部の折畳みボディプライシート４６’は、ビード３８’及び４０’の周囲に巻き付けられる。上部の折畳みボディプライシート４６”は、ビード３８”及び４０”の周囲に巻き付けられる。

上記のいずれの実施形態も、３枚以上の折畳みボディプライシートを包含されてもよいことに留意する。例えば、オフロード鉱山タイヤなど、非常に高い荷重に対して設計されたタイヤにおいてこのような点が必要とされ得る。例えば、各サイドウォールにおいて６枚のボディプライが必要とされる場合、３枚の折畳みボディプライシートを使用してもよい。各サイドウォールにおいて８枚のボディプライが必要とされる場合、４枚の折畳みボディプライシートなどを使用してもよい。これらの非常に大きい高耐久性タイヤは、図１５に示すとおり、特に複数のビードの使用に好適であってもよい。３つ以上のビードを各サイドウォールビード部分に使用してもよい。

したがって、本発明の装置及び方法が、記された目的及び利点並びに本明細書固有のものを容易に達成することが理解される。本発明の特定の好ましい実施形態が、本開示の目的のために示され説明されており、各部及び工程の配置及び構成において、多数の変更が当業者によってなされ得るが、その変更は、添付の特許請求の範囲によって定義されるとおり本発明の範囲及び趣旨内に含まれる。

Claims (31)

1. 空気入りタイヤであって、
   それぞれがビード部分を有する第１及び第２のサイドウォールと、
   前記第１及び第２のサイドウォール間に延在する周方向のトレッド領域と、
   前記第１及び第２のサイドウォールのそれぞれの前記ビード部分内に配置される第１及び第２のビードと、
   ２つの層を含む第１の折畳みボディプライシートであって、前記折畳みボディプライシートは、前記トレッド領域を横切って延在し、各サイドウォール内で２つのボディプライを形成するように各サイドウォールを下向きに通って延在し、前記第１及び第２のビードのそれぞれの周りに延在し、続いて、前記第１及び第２のサイドウォール内に第１及び第２のループ状折返し部をそれぞれ形成するように各サイドウォール内で上向きに戻り、前記サイドウォール内に前記第１の折畳みボディプライシートの自由折返し端部が存在しないように構成されている、第１の折畳みボディプライシートと、
   前記折畳みボディプライシートの１つの層の厚さの半分を超える最小ループ半径が維持されるように、前記第１及び第２のサイドウォールのそれぞれの前記ループ状折返し部に収容されている第１及び第２のインサートと
   を含む、タイヤ。
2. 前記ボディプライシートは、ボディプライスキム材料に埋設された補強コードを有する前記ボディプライスキム材料から構成され、かつ
   前記インサートは、前記ボディプライスキム材料と同一材料で形成されている、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記インサートは、前記ループ状折返し部に配置する前に、少なくとも部分的に硬化されている、請求項１に記載のタイヤ。
4. 前記ボディプライシートは、ボディプライスキム材料に埋設された補強コードを有する前記ボディプライスキム材料から構成され、かつ
   前記インサートは、前記ボディプライスキム材料とは異なるエラストマー材料で形成されている、請求項１に記載のタイヤ。
5. 前記インサートは、円形断面を有する、請求項１に記載のタイヤ。
6. 前記インサートは、テーパ形状断面を有する、請求項１に記載のタイヤ。
7. 前記最小ループ半径は、前記折畳みボディプライシートの１つの層の前記厚さ以上である、請求項１に記載のタイヤ。
8. 前記サイドウォールのそれぞれは、前記ループ状折返し部の上下の前記サイドウォールの厚さと比較して、前記ループ状折返し部に隣接するサイドウォールの厚さを増大させて形成されている、請求項１に記載のタイヤ。
9. 第２の折畳みボディプライシートであって、各サイドウォール内に、各サイドウォールの第１の前記２つのボディプライの軸方向外側に２つの追加的ボディプライを形成し、２つの追加的ループ状折返し部を２つのサイドウォール内に形成する、径方向外側の第２の折畳みボディプライシートを更に含む、請求項１に記載のタイヤ。
10. 前記追加的ループ状折返し部は、前記第１及び第２ループ状折返し部より低い折返し高さまで延在する、請求項９に記載のタイヤ。
11. 前記径方向外側の第２の折畳みボディプライシートは、前記第１及び第２の折畳みボディプライシートを前記タイヤに適用する前に、前記第１の折畳みボディプライシートの幅よりも狭い幅を有する、請求項１０に記載のタイヤ。
12. 前記第１のサイドウォールにおいて、前記第１のループ状折返し部は前記第１のサイドウォールの前記追加的ループ状折返し部より高い折返し高さまで延在し、かつ
    前記第２のサイドウォールにおいて、前記第２のループ状折返し部は、前記第２のサイドウォールの前記追加的ループ状折返し部よりも低い折返し高さまで延在する、請求項９に記載のタイヤ。
13. 前記タイヤに適用する前に、前記第１及び第２の折畳みボディプライシートは同じ幅である、請求項１２に記載のタイヤ。
14. 前記第２の折畳みボディプライシートは、前記第１及び第２のビードの周囲に延在する、請求項９に記載のタイヤ。
15. 前記第１及び第２のサイドウォールのそれぞれの前記ビード部分内に配置される第３及び第４のビードを更に含み、
    前記第２の折畳みボディプライシートは、前記第１及び第２のビードの周囲ではなく、前記第３及び第４のビードの周囲に延在する、請求項９に記載のタイヤ。
16. 各サイドウォール内に１つの追加的ボディプライを形成し、かつ前記各サイドウォールにおいて自由折返し端部を形成する単層の非折畳みボディプライシートを更に含む、請求項１に記載のタイヤ。
17. 空気入りタイヤであって、
    それぞれ第１及び第２のサイドウォールビード部分を含む第１及び第２のサイドウォールと、
    前記第１及び第２のサイドウォール間に延在する周方向のトレッド領域と、
    下部の折畳みボディプライシートであって、前記トレッド領域を横切り、各サイドウォールを下向きに通って延在し、続いて前記ビード部分のそれぞれにおいて上向きに折り返し、続いて各サイドウォール内で上向きに延在し、前記下部の折畳みボディプライシートは各サイドウォールにおいて２つの軸方向内側のボディプライを形成するとともに各サイドウォールにループ状折返し部を形成するように構成されている、下部の折畳みボディプライシートと、
    上部の折畳みボディプライシートであって、前記トレッド領域を横切り、各サイドウォールを下向きに通って延在し、続いて前記ビード部分のそれぞれにおいて上向きに折り返し、続いて各サイドウォール内で上向きに延在し、前記上部の折畳みボディプライシートは各サイドウォールにおいて２つの軸方向外側のボディプライを形成するとともに各サイドウォールに別のループ状折返し部を形成するように構成されている、上部の折畳みボディプライシートとを含む、タイヤ。
18. 前記第１及び第２のサイドウォールのそれぞれのビード部分内に配置される第１及び第２のビードを更に含み、
    前記下部及び上部の折畳みボディプライシートは双方とも、前記第１及び第２ビードの周囲にそれぞれ延在し、
    前記下部の折畳みボディプライシートの前記ループ状折返し部は、前記上部の折畳みボディプライシートの前記ループ状折返し部の軸方向外側に配置される、請求項１７に記載のタイヤ。
19. 前記下部の折畳みボディプライシートの前記軸方向外側のループ状折返し部は、前記上部の折畳みボディプライシートの前記ループ状折返し部よりも高い折返し高さまで延在する、請求項１８に記載のタイヤ。
20. 前記上部の折畳みボディプライシートは、前記上部及び下部の折畳みボディプライシートを前記タイヤに適用する前に、前記下部の折畳みボディプライシートの幅よりも狭い幅を有する、請求項１９に記載のタイヤ。
21. 前記第１のサイドウォールでは、前記下部の折畳みボディプライシートの前記軸方向外側のループ状折返し部は、前記上部の折畳みボディプライシートの前記ループ状折返し部よりも高い折返し高さまで延在し、かつ、
    前記第２のサイドウォールでは、前記下部の折畳みボディプライシートの前記軸方向外側のループ状折返し部は、前記上部の折畳みボディプライシートの前記ループ状折返し部よりも低い折返し高さまで延在する、請求項１８に記載のタイヤ。
22. 前記タイヤに適用する前に、前記上部及び下部の折畳みボディプライシートは同じ幅である、請求項２１に記載のタイヤ。
23. 前記第１のサイドウォールビード部分内に配置される第１のビード対と、
    前記第２のサイドウォールビード部分内に配置される第２のビード対とを更に含み、
    前記上部及び下部の折畳みボディプライシートがそれぞれ各サイドウォールビード部分の異なるビードの周囲に延在する、請求項１７に記載のタイヤ。
24. 前記サイドウォールはそれぞれ、前記ループ状折返し部に隣接するサイドウォールの厚さが増大している領域を含む、請求項１７に記載のタイヤ。
25. 前記ループ状折返し部のそれぞれに収容されるインサートを更に含み、前記インサートは、前記それぞれの折畳みボディプライシートの１つの層の厚さの半分を超える最小ループ半径が維持されるような大きさである、請求項１７に記載のタイヤ。
26. 各ボディプライシートは、スキム材料に埋設された補強コードを有するボディプライスキム材料から構成され、かつ、
    前記インサートは、前記ボディプライスキム材料と同一材料で形成されている、請求項２５に記載のタイヤ。
27. 前記インサートは、前記ループ状折返し部に配置する前に、少なくとも部分的に硬化されている、請求項２５に記載のタイヤ。
28. 各ボディプライシートは、スキム材料に埋設された補強コードを有するボディプライスキム材料から構成され、かつ、
    前記インサートは、前記ボディプライスキム材料とは異なるエラストマー材料で形成されている、請求項２５に記載のタイヤ。
29. 前記インサートは、円形断面を有する、請求項２５に記載のタイヤ。
30. 前記インサートは、テーパ形状断面を有する、請求項２５に記載のタイヤ。
31. 各最小ループ半径は、それぞれの前記折畳みボディプライシートの１つの層の厚さ以上である、請求項２５に記載のタイヤ。

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