JP4521142B2 - タイヤ、リムおよびアダプタからなる組立体 - Google Patents
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Description
(技術分野)
本発明は、主として、タイヤ、リム、およびリムとタイヤとの間のアダプタで形成された転動組立体に関する。
【0002】
(背景技術)
今日一般的に使用されているタイヤは、主として地面と接触するためのトレッドを有し、該トレッドは一般に、クラウン補強体とも呼ばれているトレッド補強体により補強されており、該トレッド補強体は、タイヤの転動に必要な3次元剛性をクラウンに伝達することができる。クラウン補強体はまた、一般にラジアル補強要素からなる1つ以上のプライで作られたカーカス補強体の半径方向伸びを制御し、該カーカス補強体は、タイヤの静止時および走行時のタイヤのリーズナブルな変形限度内の膨張剤を含んでいる。知られているように、カーカス補強体は一般に、タイヤの装着リムおよびそのフランジとの接触を確保する各ビード内で補強リングに係止されている。
【0003】
タイヤの膨張、荷重および走行から生じるタイヤとリムとの間の機械的な力の伝達および気密性は、ビードとリム座およびリムフランジとの間の接触力の分散および大きさにより確保される。タイヤの稼動寿命の観点および該タイヤを装着した車両に付与される特性の観点から見て優れた挙動、および装着リムの優れた品質/価格比は、0.7に近い、リム幅/タイヤの最大軸線方向幅の比を採用することにより得られている。この比は単なる妥協であること、および例えばタイヤの路面保持性等の或る数の特性は、より高い比の値が得られるリムを使用することにより改善される。また、タイヤを幅狭のリムに装着することにより、すなわち上記比が0.40に近い値またはこれより小さい値になるようにすることにより、前述の特性を損なうことになるが、互恵的に他の特性が改善される。
【0004】
快適性、路面保持性、小さい転がり抵抗および高い耐摩耗性という二律背反性を有する特性をタイヤに付与するため、フランス国特許第1,267,264号は、半径方向の構造的可撓性に悪影響を施すことなく横方向の可撓性に有効に対抗する構造をカーカス補強体に付与することからなる解決法を教示している。この構造は、カーカス補強体内で、ラジアル補強要素の1次構造体上に、周方向の非伸長性補強要素の2次構造体を重畳することにより得られる。この2次構造体はまた、タイヤの側壁の形状に変更を加え、この形状はカーカス補強体の中心軸線の子午線方向均衡輪郭により付与される。すなわち、リムフランジの直径に実質的に等しいかこれより小さい直径の非伸長性の周方向補強要素であってラジアルカーカス補強体のラジアルカーカス補強体のラジアル要素の半径方向内方および軸線方向内方に配置された周方向補強要素は、前記補強体が、カーカス補強体の環状係止要素に対して事実上水平な接線を形成する子午線方向輪郭をもつことを可能にする。
【0005】
上記原理、より詳しくは、タイヤの最大軸線方向幅に対するリム幅の比が例えば0.41であるような、トレッドの幅よりかなり小さい装着リムの幅に適用することが米国特許第3,486,547号に開示されている。
【0006】
前記タイヤは優れた特性を有しているが、該タイヤが装着された車両の操縦能力に関しては欠点がないわけではない。なぜならば、2次構造体を安定化させるための補強アーマチャが、周方向の非常に高い伸び剛性およびかなり小さい圧縮強度を有しているからである。補強アーマチャの係数が半径方向の伸び係数であるか圧縮係数であるかに基いた、補強アーマチャの係数の差異は、このようなタイヤが垂直荷重を受けるときに外側下方部が大きく楕円変形されることが見られることを意味する。このような軸線方向の荷重を受けるタイヤが横方向の力を受けると、加えられる力が、楕円変形中に圧縮を受ける部分を張力作用状態におくのに充分であるか否かに基づいて、タイヤの非線形応答が見られる。
【0007】
(発明の開示)
前記欠点を解消するため、本発明は、上記タイヤ内で、リムのように作動すると考えられる部分から、事実上タイヤのように作動すると考えられる部分を分離することを提案する。本発明による転動組立体は、タイヤと、作動圧力に膨張されるタイヤの最大軸線方向幅のせいぜい50%に等しい幅をもつ幅狭リムと、装着リムとタイヤのビードとの間の結合部を形成する2つの連結要素すなわちアダプタとを有し、該アダプタは、少なくとも半径方向および軸線方向の両方向に弾性的に変形できる強化ゴム配合物で形成されている。
【0008】
「半径方向および軸線方向の両方向に弾性的に変形できるアダプタ」とは、推奨荷重および圧力での負荷タイヤの少なくとも5%の半径方向の撓み時のタイヤのビードと装着リムとの間の変位、およびゼロ圧力での少なくとも15mmに等しい値の、ビードとリムとの互いに近づく軸線方向移動を許容するアダプタを意味するものと理解すべきである。前記変形は、該変形を引き起こす応力および力が抑制されると相殺される。
【0009】
幅狭リムは種々の形式のもので構成できる。すなわち、幅狭リムは、それ自体は既知であるが、半径方向外方を向いた2つのリムフランジにより軸線方向外方に延長されかつ装着溝により軸線方向内方に結合された2つのリム座で形成できる。装着溝の存在は必ずしも必須事項ではない。すなわち、この場合には、2つの座は、ボルトにより取り付けられる2つのラジアルディスクにより軸線方向内方および半径方向内方に延長される。2つの座はまた、2つの平らな部分により軸線方向内方に延長され、該平らな部分は2つの環状ラジアルディスクにより軸線方向および半径方向に延長されている。これらのラジアルディスクは、互いに軸線方向に間隔を隔てておりかつビードクランプ板の固定を可能にする。ビードクランプ板は、リムを完成しかつ低圧またはゼロ圧力での走行時にタイヤのトレッドの支持体として機能する。ビードクランプ板は、周方向に配置される複数の独立部分からなる。装着リムはまた、フランス国特許第2,610,872号において説明されかつ図示されているように、半径方向内方を向いたフランジを備えたリムを有する形式に構成でき、タイヤのビードは内面を介してリム座上に配置される。
【0010】
タイヤビードと幅狭装着リムとの間の連結要素すなわちアダプタは、主として、リムへのアダプタの係止(hooking)を確保するビードと、少なくとも半径方向および軸線方向の両方向の変形を可能にしかつタイヤビードと該ビードを受け入れるためのアダプタの金属補強体との間の適正連結を形成する主補強アーマチャとで形成される。連結要素すなわちアダプタのビードの構造は、装着リムの係止システムの機能を有するが、主として周方向係止リングで構成され、該リングは、補強されるか否かに係わらず、簡単なゴム配合物のリング、またはビードワイヤまたは周方向に配向された補強要素のスタックで形成できる。前記係止リングの回りにターンアップを形成するか、リングの補強要素の間でクランプすることにより、アダプタの補強アーマチャが係止される。前記補強体は、既知のカーカス補強体に使用される構成要素と同じ構成要素、すなわち、半径方向に延びているか、一プライから隣接プライにかけて交差しかつタイヤの周方向に対して所与の角度を形成する補強要素からなる1つ以上のプライで形成される。前記補強要素は、モノフィラメントおよび/またはケーブルおよび/またはスライスの形態をなすテクスタイルおよび/または金属および/またはプラスチック要素で形成できる。
【0011】
アダプタの補強アーマチャの第2縁部は、金属アダプタ補強体に結合される。「金属アダプタ補強体」とは、少なくとも1つのリム座で形成された組立体を意味するものと理解すべきである。前記リム座は、リムフランジにより軸線方向外方に延長され、該リムフランジは低い高さでかつ慣用形状を有し、特にその端部は湾曲している。アダプタ補強体はゴム配合物でコーティングされ、アダプタの補強アーマチャの縁部は、半径方向外方に重畳するか、フランジが存在する場合には該フランジの回りに巻き付けることにより前記補強体に係止されるタイヤのビードは、装着時に、アダプタの前記補強アーマチャ上に取り付けられる。
【0012】
(発明を実施するための最良の形態)
本発明の特徴および長所は、本発明の実施形態を非制限的態様で示す添付図面に関連して述べる以下の説明からより良く理解されよう。
【0013】
本発明による組立体は、タイヤPと、アダプタAと、装着リムJとを有している。知られているように、タイヤPは、補強要素からなる1つ以上の層で形成されたクラウン補強体により補強されかつ両側壁(13)を介して赤道平面XX′の両側の両ビードBに結合されたトレッドで形成されている。主として側壁(13)を補強するカーカス補強体(10)は、各ビード内で少なくとも1つの「編組」形ビードワイヤ(11)に係止されかつターンアップ(12)を形成しており、該ターンアップ(12)は、事実上三角形の異形要素(14)により主カーカス補強体部分から分離されている。
【0014】
図1で説明する装着リムJは、赤道平面の両側の両リム座(31)を結合する装着溝(30)と呼ばれている部分慣用構造のリムである。リム座(31)の截頭円錐状母線は回転軸線に対して5°の角度を形成し、リム座(31)は軸線方向外方に向ってリムフランジ(32)により延長されており、リムフランジ(32)の半径方向外縁部は大きく湾曲している。リムJの特別な特徴はその軸線方向幅l(エル)にある。この幅lは、ここに対象としているリムの場合には45mmに等しく、これは、このリムに装着されかつその推奨圧力まで膨張されたタイヤの最大軸線方向幅の50%よりも非常に小さい。
【0015】
リムJとタイヤPのビードBとの間にはアダプタAが配置されており、該アダプタAは、主として、補強アーマチャ(21)を介してアダプタビード(22)に結合されたアダプタ要素(20)で形成されている。アダプタ補強体(20)は、ここに説明する例では金属で作られているが、任意の種類のプラスチック材料または樹脂強化複合材料で作ることもできる。またアダプタ補強体(20)は、伸び係数に等しいか実質的に等しい圧縮係数を有している。アダプタ補強体(20)は、この例では組立体の回転軸線に対して5°の角度で傾斜しておりかつフランジ(202)により軸線方向外方および半径方向外方に延長されている。アダプタ要素(20)の寸法は、フランジ(202)の高さまたは座(201)の軸線方向幅が標準化されている。補強体(20)の壁は、アダプタAの主補強アーマチャ(21)および付加補強体に使用されるゴム混合物に確実に接合されるように、例えば対象とする実施形態では黄銅コーティングにより処理されている。主補強体(21)は芳香族ポリアミドで作られたテクスタイルケーブルからなるプライで形成されている。テクスタイルケーブルは、プライ内で互いに平行にかつ半径方向に延びており、第1に金属アダプタ補強体(20)の壁に対して軸線方向幅内方かつ半径方向外方に結合され、第2に各アダプタビード内でビードワイヤのような環状ビード補強要素(23)に係止されて、ターンアップ(24)を形成している。主補強体(21)は付加補強体により完成されている。すなわち、ビード(22)内で、補強プライ(21)の主要部およびそのターンアップ(24)の軸線方向外方には、織物の各層内で互いに平行でかつ互いに交差する補強要素からなる脂肪族ポリアミドの織物で形成された第1ビード補強プライ(26)が配置され、一方、アダプタAの補強体(20)の側面上には、前記と同じ織物で形成された付加補強体(25)が配置されている。付加補強体(25)は、各プライ内で互いに平行でありかつ1つの層から隣接層にかけて交差しておりかつ周方向に対して45°の角度を形成する脂肪族ポリアミドのテクスタイル要素からなる2つの層で形成されている。補強体(25)は、フランジ(202)の軸線方向内方の壁を部分的に覆い、次に上端部および軸線方向外方の壁を覆い、最後に座(201)の半径方向内方の壁を覆って、一縁部が主補強体(21)に結合されている。該縁部の端部は、赤道平面と座(201)の軸線方向内端部との間の距離より小さい距離だけ、赤道平面から離れている。アダプタAは、第1に、補強体(20)の外面でアダプタAの半径方向内面を覆いかつ補強体(21)、(26)を包囲することにより装着リムJのフックへの連結部を形成するゴム配合物からなる保護層(27)と、第2に、組立体の半径方向内面で膨張ガスと接触し、該膨張ガスに対する不透過性を有するゴム配合物からなる内側層(28)とにより完成されている。
【0016】
図2に示す組立体は、下記の点で、図1の組立体とは異なっている。すなわち、
・タイヤPに関して。図2のタイヤは、第1に、組立体の回転軸線に対して20°の角度で傾斜しており、かつ第2に、矩形断面ワイヤを備えた形式のビードワイヤにより補強されている。
・装着リムJに関して。図2のリムは、組立体の内部に向って反転された装着溝(30)を有する。座(31)は回転軸線に対して15°だけ傾斜しており、かつ湾曲縁部を備えたリムフランジ(32)により軸線方向外方および半径方向内方に向って延長されている。リムは、その内面によりアダプタのビードを受け入れる。
【0017】
・アダプタAに関して。アダプタは次のように形成されている。
a)組立体の回転軸線に対して15°の角度で傾斜されかつフランジ(202)により軸線方向外方および半径方向外方に延長された座(201)からなる金属アダプタ補強体(20)を有し、該要素(補強体)の他の寸法は、フランジ(202)の高さまたは座(201)の軸線方向幅が標準化されている。
b)主補強アーマチャ(21)を有し、該補強アーマチャ(21)は、各プライ内で互いに平行でありかつ一方のプライ(21′)から隣接プライ(21″)にかけて交差しておりかつ組立体の周方向に対して45°の角度を形成するポリエステルのテクスタイルケーブルからなる2つのプライ(21′、21″)で形成されている。両プライは、前述のように、第1に、アダプタ補強体(20)の予処理された壁へと軸線方向内方かつ半径方向外方に結合され、かつ第2に、各アダプタビード(22)において、ビードワイヤのような環状ビード補強要素(23)に係止されて、ターンアップ(24′)、(24″)を形成している。両ターンアップの端部は互いに軸線方向にオフセットしている。
c)主補強体(21)を完成する付加プライを有する。すなわち、アダプタAの補強体(20)の側面上には、テクスタイル要素で作られた前記と同じ織物で形成された付加補強体(25)が配置されている。該補強体(25)はフランジ(202)の軸線方向内方の壁を部分的に覆い、次に上端部およびフランジ(202)の軸線方向外方の壁を覆い、最後に座(201)の半径方向内方の壁を部分的に覆って、一縁部が主補強体(21)に結合されている。該縁部の端部は、赤道平面と座(201)の軸線方向内端部との間の距離より小さい距離だけ、赤道平面から離れている。
d)アダプタAはまた、第1に、一方でゴム配合物からなる保護層(27)により、かつ第2に、半径方向内面で、該膨張ガスに対する不透過性を有するゴム配合物からなる内側層(28)により完成されている。
【0018】
図3の組立体は、アダプタAのビード(22)の構造および装着リムJ上にビードを係止するシステムの構造が図1の組立体とは異なっている。係止システムは、2つの要素すなわち、リムJ自体と、ビードクランプ具Sとからなる。リムJは2つの慣用フランジ(32)を有し、該フランジ(32)は平リム座(31)により半径方向内方および軸線方向内方に延長されている。平リム座(31)は2つの環状ラジアルディスク(33)により半径方向内方に延長されており、両ラジアルディスク(33)の間には或る軸線方向間隔が設けられている。この間隔内には、少なくとも3つの部分(42)からなる半径方向可動ディスク(41)が収容されている。該可動ディスク(41)は、周方向に結合されたときはビードクランプ板Sを形成し、該クランプ板Sの軸線方向幅は、リム座(31)上にビードをクランプしかつクサビ留めできる充分な大きさである。クランプ板Sはまた、タイヤが低圧で走行するときまたはゼロ圧力で走行するときでも、組立体のタイヤのトレッドの支持体として有効に機能する。アダプタAのビードの構成については、その構成要素および形状に関する限り、上記係止原理が適用される。より詳しくは、アダプタの補強プライ(21)は、高い圧縮係数を有するが周方向に延伸できるゴムで作られたリング(23)の回りに巻き付けることにより係止するのが有効である。また、アダプタAの補強体(20)の側面上には、前記と同じ織物で形成された付加補強体(25)が配置されている。付加補強体(25)は、各プライ内で互いに平行でありかつ1つのプライから隣接プライにかけて交差しておりかつ周方向に対して45°の角度を形成する脂肪族ポリアミドで作られた要素からなる2つの層で形成される。補強体(25)は、フランジ(202)の軸線方向内方の壁を部分的に覆い、次に上端部および軸線方向外方の壁を部分的に覆っており、回転軸線とフランジ(202)の中心との間の距離にほぼ等しい、回転軸線からの半径方向距離に位置する一端部を有している。
【0019】
図4には、本発明による組立体の最後の例が示されている。タイヤPは、図2の組立体に示されかつ使用されたタイヤと同じである。装着リムJは、少なくとも2つの部分が移動できる、マルチパートリムと呼ばれているものである。このようなリムは、或る種の「重車両」用タイヤおよび「建設車両」用タイヤの装着に使用されるリムと同じ形式のものである。このリムは、主として3つのリムベース(300)からなる。該リムベース(300)は、平らに形成できかつ円錐状の座がリムの一方の側に延長されており、該円錐状の座はリムサークルまたはフランジにより延長されている。これらの座およびフランジは前記側に固定されている(図示せず)。軸線方向に反対の側では、アダプタAのビード(22)自体がリムベース上に配置された後に、フランジ(302)および円錐状リング(301)で形成された単一の可動部分(31)がリムベース上に滑り嵌めされる。
【0020】
組立体の気密性を確保するОリング(304)およびリムベース上に組立体をロックするロッキングリング(303)が可動部分(31)を完成する。このようなリム上にはあらゆる種類の任意のビード(22)を装着できることは明らかである。上記例は好ましい実施形態であり、この例では、ラジアルテクスタイルケーブルのプライからなる、アダプタAのラジアルカーカス補強体(21)およびそのターンアップ(24)は、可動リムリング(301)と截頭円錐状の半径方向内面を有する補強リング(33)との間に強固に保持される。前記面の母線は、回転軸線に対して、部分(31)の可動円錐状リングの座の母線により形成される角度と同じ角度を形成する。カーカス補強体(21)のターンアップ(24)は、前記補強体を、小さい断面寸法および引張り強度をもつ周方向リング(23)の回りに巻き付けることにより得られ、リング(23)は、リング(33)および円錐状リング(301)の座の両截頭円錐状表面の間カーカス補強体のロックに使用されるに過ぎない。
【0021】
特にこのようなリムを使用する場合には、弾性を維持しつつ簡単に加硫されおよび/または強化されるゴム配合物の要素により左右の両アダプタを連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による組立体の第1実施形態を示す子午線方向断面図である。
【図2】 本発明による組立体の第2実施形態を示す子午線方向断面図である。
【図3】 アダプタビードおよび該アダプタビードのリムへの係止の一実施形態を示す子午線方向断面図である。
【図4】 アダプタビードの他の実施形態を示す子午線方向断面図である。
Claims (16)
- タイヤPと、作動圧力に膨張されるタイヤの最大軸線方向幅のせいぜい50%に等しい幅をもつ幅狭リムJとを有する転動組立体において、2つの連結要素すなわちアダプタAが、装着リムJとタイヤPのビードBとの間の結合部を形成し、アダプタAが、少なくとも半径方向および軸線方向の両方向に弾性的に変形できる強化ゴム配合物で形成され、
タイヤPのビードBと幅狭装着リムJとの間の連結要素すなわちアダプタAは、主として、リムJへのアダプタAの係止を確保するための、半径方向および軸線方向の両方向の変形を許容しかつビード(22)とタイヤビードを受け入れるためのアダプタ補強体(20)との間の適正な連結を形成する主補強アーマチャ(21)からなるビード(22)で形成されている、
ことを特徴とする転動組立体。 - 前記幅狭装着リムJは、それ自体は既知である、截頭円錐状の母線を有する2つのリム座(31)により形成され、該リム座(31)は、半径方向外方を向きかつ装着溝(30)を介して軸線方向内方が結合された2つのリムフランジすなわちサークル(32)により軸線方向外方に延長されている、
ことを特徴とする請求項1記載の転動組立体。 - 前記幅狭装着リムJは、それ自体は既知である2つのリム座(31)により形成され、該リム座(31)は、半径方向外方を向いた2つのリムフランジすなわちサークル(32)により軸線方向外方に延長されかつボルトにより結合された2つのラジアルディスク(33)により軸線方向内方および半径方向内方に延長されている、
ことを特徴とする請求項1記載の転動組立体。 - 前記2つのラジアルディスク(33)は軸線方向に間隔を隔てておりかつビードクランプ板Sを固定でき、該ビードクランプ板Sは、リムJを完成しかつタイヤが低圧で走行しまたはゼロ圧力で走行する場合でもトレッドの支持体として機能できかつ周方向に独立した幾つかの部分からなる、
ことを特徴とする請求項3記載の転動組立体。 - 前記装着リムJは組立体の内部に向って反転された装着溝(30)を有し、該装着溝(30)は截頭円錐状または平らな座(31)により軸線方向外方に延長されており、該座(31)は湾曲縁部を備えたリムフランジ(32)により軸線方向外方および半径方向内方に延長されており、座(31)は内面を介してアダプタのビードを受け入れる、
ことを特徴とする請求項1記載の転動組立体。 - 前記装着リムJは主として平らなリムベース(300)からなり、該リムベース(300)はリムの一方の側で円錐状の座により延長され、該座はリムサークルまたはフランジにより延長されており、座およびフランジは前記側で固定され、かつ軸線方向反対側では、第1にフランジ(302)および円錐状のリング(301)で形成されかつリムベース(300)上に滑り嵌めされる可動部分(31)により、第2に前記部分(31)をリムベース上にロックするロッキングリング(303)および組立体の気密性を確保するОリング(304)により完成される、
ことを特徴とする請求項1記載の転動組立体。 - 主補強アーマチャ(21)は、ラジアル補強要素からなる少なくとも1つのプライで形成されていることを特徴とする請求項1記載の組立体の構成要素の一部を形成するアダプタA。
- 主補強アーマチャ(21)は補強要素からなる少なくとも2つのプライ(21′)、(21″)を有し、前記補強要素は、各プライ(21′、21″)内で互いに平行でありかつ一プライ(21′)から隣接プライ(21″)にかけて交差し、組立体の周方向に対して15〜85°の間の角度を形成していることを特徴とする請求項1記載の組立体の構成要素の一部を形成するアダプタA。
- 前記補強アーマチャ(21)は、周方向係止リング(23)の回りに巻き付けてターンアップ(24)を形成することにより各アダプタビード(22)内に係止される、
ことを特徴とする請求項7または8記載のアダプタA。 - 前記補強アーマチャ(21)は、周方向補強要素間で係止リング(23)をクランプすることによりビード(22)内に係止される、
ことを特徴とする請求項7または8記載のアダプタA。 - 前記補強アーマチャ(21)およびそのターンアップ(24)は、装着リムJの截頭円錐状の座とビード補強リング(33)の截頭円錐状の面との間で強固に保持される、
ことを特徴とする請求項7または8記載のアダプタA。 - 前記カーカス補強体(21)は、座(201)の半径方向外面およびフランジ(202)の軸線方向内面に接合することにより金属アダプタ補強体(20)に結合されている、
ことを特徴とする請求項7または8記載のアダプタA。 - 前記カーカス補強体(21)は、前記フックの半径方向上端部に巻き付けることにより金属アダプタ補強体(20)に結合される、
ことを特徴とする請求項7または8記載のアダプタA。 - 第1にビード(26)を覆い、第2に金属アダプタ補強体(20)の補強体(25)を覆う付加補強アーマチャを更に有する、
ことを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項記載のアダプタA。 - 前記付加補強アーマチャは、周方向に対して10〜45°の間の角度を形成する少なくとも1つの補強要素からなる、
ことを特徴とする請求項14記載のアダプタA。 - 前記金属アダプタ補強体(20)の付加覆い補強体(25)は前記補強体の軸線方向外方の壁および半径方向内方の壁に結合されており、前記補強体(25)の半径方向内縁部は主補強体(21)に付着される、
ことを特徴とする請求項14記載のアダプタA。
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