JP4942277B2 - ランフラットタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
［産業上の利用分野］
本発明は全体として空気タイヤの構造、特に、ランフラット（run flat）・タイヤの構造に関する。特に本発明は、タイヤに希望の乗車およびハンドリング上の特性を与えるために、共同して機能する側壁挿入材と補強部材を有する片持ち梁型ランフラット・タイヤに関する。
【０００２】
［従来の技術及びその課題］
ランフラット・タイヤは当該分野では、パンク（ゼロPSI（ポンド／平方インチ））状態で安全運転できる空気タイヤとして知られている。典型的なランフラット・タイヤには、従来のタイヤの側壁に組込まれた高弾性率・低ヒステリシス材料による少なくとも一本の中実バンドから作られた一対の半径方向で三日月状の強化側壁要素が含まれる。４個のランフラット・タイヤを用いた車両は予備タイヤを搭載する必要がないので、現在の車両ではランフラット・タイヤの要望が強くなっている。予備タイヤは車両の重量を追加し、車両内の貴重な保管スペースを消費するので、予備タイヤは好ましくない。さらに、運転者が安全でない場所でタイヤ交換をする必要性を防止することにより、車両が安全になるので、ランフラット・タイヤが望ましい。
【０００３】
スポーツ・ユーティリティ車両は大きなタイヤ・リムが着いた大型タイヤを使用しているので、現在のスポーツ・ユーティリティ車両にとって、予備タイヤを保管することは次第に問題になってきている。サイズ問題に対するひとつの対策は、車両をサービス・ステーションまで運転するまでの一時的対策として、車両所有者が使用しうる高膨張圧力のミニ予備タイヤを提供することであった。消費者の好みは大きなリムを持つ大型車両に向けて変化しているので、ミニ予備タイヤのサイズが大きくなっていて、ミニ予備タイヤを提供する目的が満たされなくなっている。それゆえ、当該分野では、スポーツ・ユーティリティ車両およびトラックに使用しうるランフラット・タイヤが望まれている。これらのランフラット・タイヤは膨張状態で容認できる乗車特性を提供する一方で、高アスペクト比のタイヤが必要な状況で使用しなければならない。特に、当該分野では、従来のタイヤが６５以上のアスペクト比を求められる状況に対応するランフラット・タイヤが望まれている。
【０００４】
従来技術のランフラット・タイヤの設計では、耐久性の要件および乗車特性に基づいて限界があった。当該分野では、従来技術のランフラット・タイヤでアスペクト比が上昇すると共に、非膨張時の耐久性が逆の変化をする。例えば、４５のアスペクト比を有する従来技術の典型的タイヤは非膨張状態で数百キロメートル走れる一方で、６０のアスペクト比を持つ従来技術の典型的タイヤは非膨張状態で８０キロメートルしか運転できない。ランフラット・タイヤの非公式業界標準は５５マイル／時で少なくとも５０マイル（８８キロメートル／時で８０キロメートル）である。高アスペクト比の用途に用いることができるランフラット・タイヤがこの標準に適合し、または、超えている一方で容認できる乗車特性を提供しなければならない。
【０００５】
全体として、当該技術では、高アスペクト比のタイヤと比較して低アスペクト比の方がハンドリング特性が優れている一方で、乗車特性が低下することが認識されている。同様に、三日月状側壁挿入材を有するランフラット・タイヤが全体としてハンドリング特性を向上させるけれども、乗車特性を低下させる。
【０００６】
米国特許第3,486,547号で開示されたタイヤのような従来技術の片持ち梁型タイヤは乗車およびハンドリングの特性の組合わせを改善している。例えば、片持ち梁型タイヤは、従来タイヤと同様の乗車品質で、ハンドリング特性を改善できる。全体として、当該分野では、片持ち梁型タイヤが、従来のタイヤと比較して、タイヤ・リム近くの地面にほぼ平行に伸びる一対の片持ち梁型側壁部分が含まれていると理解されている。片持ち梁部分が半径方向に柔軟性を与え、かつ、他の方向には剛性を与えるスタビライザー・リングとして機能する。リムに隣接する側壁の片持ち梁部分がコーナリング(cornering)の間の横方向の歪みに抵抗する。横方向の荷重に対して、片持ち梁型タイヤは、リムの幅プラス片持ち梁部分の幅に等しい有効リム幅を有しているかのように応答する。片持ち梁型タイヤはハンドリング特性を改善する一方で、そのタイヤの乗車特性に悪影響を与えない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述の立場で、本発明は従来タイヤのハンドリング特性を改善し、その一方で片持ち梁型タイヤの乗車特性を改善しているランフラット・タイヤを提供する。本発明は、側壁挿入材を有する片持ち梁型ランフラット・タイヤを提供し、タイヤに非膨張の状態で十分な半径方向の剛性を持たせて、非膨張時に容認できる耐久性を持たせる。さらに、その片持ち梁型ランフラット・タイヤには、膨張時に望ましい乗車特性を提供する片持ち梁型側壁部分が含まれる。その片持ち梁型ランフラット・タイヤは、以前は、通常の高アスペクト比のタイヤを必要としていた状況で使用しうる。
【０００８】
本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤには、軸方向に間隔を開けた一対のビード部分が含まれ、そのそれぞれがビード充填材とビード・コアを有している。そのタイヤには軸方向に間隔を開けた一対の側壁が含まれ、それぞれの側壁が挿入材を含む。それぞれの側壁がラジアル部分と片持ち梁部分を含み、その片持ち梁部分はビード・コアに片持ち状に保持されている。
【０００９】
片持ち梁型ランフラット・タイヤは、タイヤに提供する非膨張時の耐久性の量と比較して、側壁挿入材が相対的に薄く、かつ、相対的に軽量であるという利点を持つ。さらに、従来の片持ち梁型タイヤと比較して、その薄い側壁挿入材は、その片持ち梁型ランフラット・タイヤの垂直ばね定数を大きくは増加しない。それゆえ、片持ち梁型ランフラット・タイヤは膨張時に好ましい乗車特性を有し、その一方で、非膨張時に望ましい耐久性を維持する。
【００１０】
さらに、本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤは硬質で高弾性率のゴム・コンパウンドから作られた補強部材と側壁挿入材を含むことにより望ましい乗車およびハンドリングの特性を提供している。、そのゴム・コンパウンドはショアＡのデュロメーターの値が７０から９７の間で、その機械的な静的弾性率が１５％歪みで1400 psi (9651 KPa)から4000 psi (27576 KPa)の範囲にあり、100℃、７％の屈曲、10Hzでの損失正接デルタ(tan δ)が0.03から0.2の間である。さらに、補強部材には織物またはコードのような強化部材も含められる。
【００１１】
本発明の好ましい実施例が、本発明の原理を適用していると想定される最良の形態で以下の説明中に示され、以下の図に図示され、添付請求項で特別に、かつ、明確に指摘され、示されている。
【００１２】
明細書を通じて、同様の番号は同様の部品を示している。
【００１３】
【実施例】
本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第一の実施例は、図１および図２に全体として番号１０で示されている。タイヤ１０は、ある直径と幅を持つリム１２上に取付けられている。リム１２の直径は寸法線１３により示されている。リム１２の幅は寸法線１４により示されている。リム１２には一対のフランジ１６が含まれ、そのそれぞれがビード取付面１８から半径方向外向きおよび軸方向外向きに伸びている。好ましい実施例では、各フランジ１６は半径方向および軸方向で外向きに曲がっている。好ましくは、各フランジ１６の外端はリム１２の回転軸２０に実質的に平行である。本発明の目的のひとつに基づくと、通常、高アスペクト比のタイヤを取付ける車両の用途で、タイヤ１０は取付リムの直径を増加させる一方で、取付リムの幅を縮小できる。
【００１４】
タイヤ１０には、全体として、軸方向に間隔を開けた一対のビード部分３６の間に伸びている第一のボディ・コードまたはプライ３２および第二のボディ・コードまたはプライ３４を含むタイヤの胴体構造３０が含まれる。各ビード部分３６にはビード・コアないしビード・リング３８およびビード充填材４０が含まれる。第一および第二のボディ・プライ３２および３４は各ビード部分３６の周囲で、軸方向および半径方向で外方上向きにする。さらに、タイヤ１０には内部ライナー４６が含まれる。
【００１５】
さらに、タイヤ１０には、プライ３２および３４の半径方向外側に、また、踏面部分５２の半径方向内側に配置されたベルト・パッケージ５０が含まれる。ベルト・パッケージ５０の構造は当該分野で知られているように、タイヤ１０のタイプが異なると変化しうる。踏面部分５２には一対の踏面エッジ５４が含まれる。
【００１６】
さらに、タイヤ１０には、軸方向に間隔を開けた一対の側壁６０が含まれる。各側壁６０はビード部分３６から踏面部分５２の踏面エッジ５４まで伸びている。各側壁６０には、ビード・コア３８に片持ち状に保持された片持ち梁部分６２が含まれる。片持ち梁部分６２は回転軸２０に対して±３０度に配置されている。第一の実施例で、片持ち梁部分６２は回転軸２０に対して実質的に平行に伸びている。さらに、各側壁６０には片持ち梁部分６２と踏面エッジ５４の間に伸びているラジアル部分６４が含まれる。各片持ち梁部分６２は側壁・リム接続部６６からラジアル部分６４の半径方向内側端部まで伸びている。
【００１７】
さらに、各側壁６０には側壁挿入材７０が含まれる。好ましくは、挿入材７０は図面に示すように三日月状であるが、当該分野で知られているように、他の種々の形状にしうる。例えば、挿入材７０は、その断面の長さに沿って一定の厚みでも、均等な先細でも、または、不均等な先細でも良い。本発明の第一の実施例では、挿入材７０はプライ３２、３４と内部ライナー４６の間に位置している。ベルト・パッケージ５０の外端が挿入材７０の半径方向外側端部と重なっている。好ましくは、その重なりは1.25 cmから2.54 cmである。
【００１８】
側壁挿入材７０には、片持ち梁部分７２とラジアル部分７４が含まれる。それぞれの片持ち梁部分７２はラジアル部分７４の半径方向内側端部から軸方向内側に片持ち状に突出している。好ましくは、その片持ち梁の角度７３は、その片持ち梁部分７２内でボディ・プライ３２または３４の接線となる基準線に沿って測定する。図２に示すように、半径方向の外向きで正の角度が測定されるが、半径方向内向きでは負の角度が測定される。
【００１９】
片持ち梁部分７２はラジアル部分７４の半径方向内側端部からビード充填材４０の半径方向と軸方向の外側端部まで軸方向内向きに伸びている。部分７２の内側端部は好ましく先細になっている。図２に示す本発明の実施例で、ビード充填材４０の半径方向および軸方向の外側端部が部分７２の半径方向および軸方向の内側端部に重なる。
【００２０】
タイヤ１０の好ましい実施例では、ビード充填材４０および側壁挿入材７０は同じ材料から製作されている。好ましい材料は硬質で高弾性率のゴム・コンパウンドである。例えば、硬質で高弾性率のゴム・コンパウンドは、ショアＡのデュロメーターの値が７０から９７の間で、その機械的な静的弾性率（ヤング率）が１５％歪みで1400 psi (9651 KPa)から4000 psi (27576 KPa)の範囲にあり、100℃、７％の屈曲、10Hzで測定した損失正接デルタ(tan δ)が0.03から0.20の間である。当該分野の技術者であれば、他の類似材料もタイヤ１０を製造するのに使用しうる。さらに、挿入材７０には１層の織物または１層のコードのような強化部材を含められる。
【００２１】
本発明の目的に基づき、タイヤ１０の側壁６０の構造がゼロの膨張圧でのランフラット能力を提供する一方で、正常な膨張圧でのラジアルばね定数を低下して、優れた乗車特性を提供している。側壁６０の構成と構造が、回転軸２０に対して＋３０度から−３０度の間の角度を持つリムとの境界面付きで、著しく丸みを持たせた側壁を提供している。タイヤ１０は従来のリム幅の範囲に入っているけれども、典型的なリムよりも狭い幅１４を有するリム１２に取付けられる。それで、本発明により、アスペクト比が６５以上のタイヤの交換用として、ランフラット・タイヤを提供しうる。例えば、１５インチ以上のリムで、６５以上のアスペクト比を有するタイヤは、一般的に、ランフラット機能を与えるための従来の側壁挿入材技術用としては優れた候補にならない。６５を超えるアスペクト比を有する従来のランフラット・タイヤは乗車特性が悪く、比較的重量が大きくて、生産型車両に用いるのには望ましくない。本発明は38.1 cmより大きなリムを持ち、６５を超えるアスペクト比を指定する用途で使用できる。
【００２２】
タイヤ１０のランフラット能力は挿入材７０の半径方向の剛性により作られる。タイヤ１０の側壁の全高は従来タイヤの側壁の高さより小さいので、タイヤの側壁６０と挿入材７０から成る支柱の座屈強度が従来の挿入材技術を用いた従来タイヤで達成できるよりもずっと高くなる。それにより、片持ち梁型ランフラット・タイヤ１０に用いる挿入材７０の厚みは、従来技術の挿入材と比較して比較的薄くなり、タイヤ１０への実質的な重量追加にならない。さらに、従来技術の片持ち梁型タイヤと比較して、側壁挿入材７０は、膨張状態で片持ち梁型ランフラット・タイヤ１０の膨張時の垂直ばね定数を僅か高めるだけである。これらの要因を組合わせて、片持ち梁型ランフラット・タイヤ１０の膨張時の乗車特性を保全し、かつ、従来の側壁挿入材を用いたランフラット・タイヤに伴う厳しい乗車特性を避けている。例えば、従来タイヤの標準ばね定数は、1200 lb/in (2100 N/cm)から1300 lb/in (2280 N/cm)の範囲であろう。典型的なランフラット・タイヤは、約1800 lb/in (3150 N/cm)から1900 lb/in (3330 N/cm)と、ほぼ25%から50%高いばね定数を持つ。本発明は1350 lb/in (2360 N/cm)から1600 lb/in (2805 N/cm)を有するランフラット・タイヤを提供する。
【００２３】
タイヤ１０は、乗り心地を悪化させずに大型タイヤの用途にランフラット技術を拡張しうる利点を有している。片持ち梁型ランフラット・タイヤ１０は、リムの幅がタイヤ１０の最大幅より実質的に小さな幅になるので、ゼロ膨張の状態で、操舵の安定性を高めるという追加的利点を有している。リムの幅およびビード間の間隔が、非膨張状態での走行時にタイヤ１０内でビードを維持するのに役立つ。他の利点は大きなリム直径がブレーキ用の追加空間を提供する。タイヤ１０の構造は乗用車のタイヤ、軽トラックのタイヤ、レース用タイヤ、スポーツ・ユーティリティ車のタイヤ、オフロード車のタイヤ、トレッド・パターン付きおよびトレッド・パターン無しのタイヤに適用しうる。
【００２４】
比較例を提供する目的で示すと、当該分野で既知の１台のスポーツ・ユーティリティ車は断面高さ18.3 cmで、リム幅が19.1 cmである。本発明は、この種のタイヤを置換えることができ、その場合のランフラット・タイヤは断面高さが12.7 cmで、リム幅が12.7 cmである。両方のタイヤの断面幅は約24.9 cmである。
【００２５】
図７は異なる側壁構造を有するタイヤ１０の別の実施例を示す。図７に示されたタイヤ１０には外半径９１と内半径９３を持つ丸くした側壁を有する側壁６０が含まれる。側壁６０のサイズと形状を変化することにより、タイヤ１０に乗車およびハンドリングの種々の特性を与える。
【００２６】
本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第二の実施例が図３に数字２００として全体的に示されている。タイヤ２００はリム１２に取付けられ、本発明の第一の実施例について既に示したのと同じ要素を持つ。タイヤ２００は、全体として、軸方向に間隔を開けた一対のビード部分２３６の間に伸びている第一のボディ・プライ２３２および第二のボディ・プライ２３４を含むタイヤの胴体構造２３０が含まれる。各ビード部分２３６にはビード・コアないしビード・リング２３８とビード充填材２４０が含まれる。第一および第二のボディ・プライ２３２および２３４は各ビード部分２３６の周囲で、軸方向および半径方向で外方上向きにする。そして、第一のボディ・プライ端部２４２と第二のボディ・プライ端部２４４で終わる。さらに、タイヤ２００には内部ライナー２４６が含まれる。
【００２７】
さらに、タイヤ２００には、プライ２３２および２３４の半径方向外側に、また、踏面部分２５２の半径方向内側に配置されたベルト・パッケージ２５０が含まれる。ベルト・パッケージ２５０の構造は当該分野で知られているように、タイヤ２００のタイプが異なると変化しうる。踏面部分２５２には一対の踏面エッジ２５４が含まれる。
【００２８】
さらに、タイヤ２００には、軸方向に間隔を開けた一対の側壁２６０が含まれる。各側壁２６０はビード部分２３６から踏面部分２５２の踏面エッジ２５４まで伸びている。各側壁２６０には、回転軸２０に対して片持ち状に突出された片持ち梁部分２６２が含まれる。さらに、各側壁２６０には片持ち梁部分２６２と踏面エッジ２５４の間に伸びているラジアル部分２６４が含まれる。各片持ち梁部分２６２は側壁・リム接続部２６６からラジアル部分２６４の半径方向内側端部まで伸びている。
【００２９】
さらに、各側壁２６０には側壁挿入材２７０が含まれる。好ましくは、挿入材２７０は三日月状であるが、当該分野で知られているように、他の種々の形状にしうる。本発明の第二の実施例では、挿入材２７０はプライ２３２、２３４と内部ライナー２４６の間に位置している。本発明の第二の実施例では、側壁挿入材２７０は主として、半径方向に配置され、片持ち梁部分２７２の軸方向外側端部を形成している小さな軸方向部分２７１だけが付いている。好ましくは、挿入材２７０の半径方向外側端部はベルト２５０と少なくとも1.25 cmから2.54 cm重なっている。この実施例では、片持ち梁部分２７２は主としてビード充填材２４０を軸方向外側に挿入材２７０の半径方向内側端部まで伸ばすことにより作られ、それにより、ビード充填材２４０の軸方向外側端部が数字２７３で示すように半径方向外方上向きにし、挿入材２７０の部分２７１と重なっている。それゆえ、ビード充填材２４０は片持ち梁部分２７２内のプライ２３２と２３４の間に隙間を作っている。第一の実施例と同様に、各部分２７２は回転軸２０に対して＋３０度から−３０度の間（角度２７５または２７７）で配置されている。好ましくは、片持ち梁部分２７２は回転軸２０に対して実質的に平行に配置される。好ましくは、挿入材２７０およびビード充填材２４０は同じ材料から作られ、本発明の第一の実施例に関連して既に示した材料から製作しうる。
【００３０】
ひとつの実施例では、タイヤ２００は内径２８０が46.1 cm、断面高さ２８１が10.7 cmである。幅２８２は9.3 cmで、幅２８３が11.4 cmである。距離２８４が6.3 cmである。厚み２８５は0.55 cmである。最後に寸法２８６は6.35 cmである。
【００３１】
タイヤ２００の代替バージョンが図１２に示されている。図１２に示すタイヤ２００は、前記と同じ要素を含む他、踏面の下のタイヤのクラウン部分内に配置された円周バンド要素２９９が追加されている。バンド要素２９９は、当該分野で既知のタイプで、比較的薄く、広く、高強度で、軽量のランフラット要素である。米国特許第5,879,484号はバンド要素２９９として使用しうるバンド要素を有するタイヤの実施例を開示している。他の実施例では、他の既知の要素２９９に置換えられる。
【００３２】
本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第三の実施例が、図４で数字３００として全体的に示されている。タイヤ３００はリム１２に取付けられ、本発明の第一の実施例に関連して既に示したのと同じ要素を有している。タイヤ３００には、全体として、軸方向に間隔を開けた一対のビード部分３３６の間に伸びている第一のボディ・プライ３３２および第二のボディ・プライ３３４を含むタイヤの胴体構造３３０が含まれる。各ビード部分３３６にはビード・コアないしビード・リング３３８とビード充填材３４０が含まれる。第一のボディ・プライ３３２はビード・コア３３８の軸方向内側から回って伸びていて、ビード部分３３６を回り、かつ、軸方向および半径方向で外方上向きにする。そして、第一のボディ・プライ端部３４２で終わる。第二のボディ・プライ３３４はビード・コア３３８の軸方向外側の方に降りるように伸びていて、第二のボディ・プライ端部３４４で終わる。さらに、タイヤ３００には内部ライナー３４６が含まれる。
【００３３】
さらに、タイヤ３００には、プライ３３２および３３４の半径方向外側に、また、踏面部分３５２の半径方向内側に配置されたベルト・パッケージ３５０が含まれる。ベルト・パッケージ３５０の構造は当該分野で知られているように、タイヤ３００のタイプが異なると変化しうる。踏面部分３５２には一対の踏面エッジ３５４が含まれる。
【００３４】
さらに、タイヤ３００には、軸方向に間隔を開けた一対の側壁３６０が含まれる。各側壁３６０はビード部分３３６から踏面部分３５２の踏面エッジ３５４まで伸びている。各側壁３６０には、ビード・コア３３８に片持ち状に保持された片持ち梁部分３６２が含まれる。さらに、各側壁３６０には片持ち梁部分３６２と踏面エッジ３５４の間に伸びているラジアル部分３６４が含まれる。各片持ち梁部分３６２は側壁・リム接続部３６６からラジアル部分３６４の半径方向内側端部まで軸方向外向きに伸びている。
【００３５】
さらに、各側壁３６０には側壁挿入材３７０が含まれる。好ましくは、挿入材３７０は三日月状であるが、当該分野で知られているように他の形状にしうる。挿入材３７０は、プライ３３２と内部ライナー３４６の間に位置している。側壁挿入材３７０は側壁３６０の半径方向外側端部から、片持ち梁部分３６２の軸方向外側端部まで伸びている。本発明の第三の実施例では、ビード充填材３４０が片持ち梁部分３６２を通って軸方向外向きに伸びて、半径方向で外方上向きになる。そして、側壁３６０の半径方向外側端部まで伸びている。それで、ビード充填材３４０には片持ち梁部分３７２とラジアル側壁部分３７３が含まれる。片持ち梁部分３７２は、回転軸２０に対して、＋３０度から−３０度の間の角度３７５ないし３７７で片持ち状に突出される。ビード充填材３４０の片持ち梁部分３７２およびラジアル部分３７３が側壁３６０全体でボディ・プライ３３２をボディ・プライ３３４から離している。しかしながら、ボディ・プライ３３２の上向き部分はボディ・プライ３３４の軸方向の外側の面に寄せて置かれる。好ましくは、挿入材３７０の半径方向の外側端部とラジアル部分３７３はベルト３５０と重なっている。好ましくは、挿入材３７０とビード充填材３４０の材料は本発明の第一の実施例に関連して既に示した通りとする。
【００３６】
本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第四の実施例が、図５に数字４００として全体的に示されている。タイヤ４００はリム１２に取付けられている。タイヤ４００は、全体として、軸方向に間隔を開けた一対のビード部分４３６の間に伸びている第一のボディ・プライ４３２および第二のボディ・プライ４３４を含むタイヤの胴体構造４３０が含まれる。各ビード部分４３６にはビード・コアないしビード・リング４３８およびビード充填材４４０が含まれる。第一および第二のボディ・プライ４３２および４３４は各ビード部分４３６の周囲で、軸方向および半径方向で外方上向きにする。そして、第一のボディ・プライ端部４４２と第二のボディ・プライ端部４４４で終了する。さらに、タイヤ４００には内部ライナー４４６が含まれる。
【００３７】
さらに、タイヤ４００には、プライ４３２および４３４の半径方向外側に、また、踏面部分４５２の半径方向内側に配置されたベルト・パッケージ４５０が含まれる。ベルト・パッケージ４５０の構造は当該分野で知られているように、タイヤ４００のタイプが異なると変化しうる。踏面部分４５２には一対の踏面エッジ４５４が含まれる。
【００３８】
さらに、タイヤ４００には、軸方向に間隔を開けた一対の側壁４６０が含まれる。各側壁４６０はビード部分４３６から踏面部分４５２の踏面エッジ４５４まで伸びている。各側壁４６０には、ビード・コア４３８から片持ち状に保持された片持ち梁部分４６２が含まれる。本発明の第四の実施例で、片持ち梁部分４６２は回転軸２０に対して約＋３０度の角度４６３で配置されているとして示されている。それゆえ、本発明の第四の実施例は、片持ち梁部分４６２が回転軸２０に対してある角度になっている事例を示している。図６では、片持ち梁部分４６２が回転軸２０に対して約−３０度の角度４６３で配置されている。さらに、各側壁４６０には片持ち梁部分４６２と踏面エッジ４５４の間に伸びているラジアル部分４６４が含まれる。各片持ち梁部分４６２は側壁・リム接続部４６６からラジアル部分４６４の半径方向内側端部まで伸びている。
【００３９】
さらに、各側壁４６０には好ましくは三日月型の側壁挿入部４７０が含まれる。挿入部４７０はプライ４３２、４３４と内部ライナー４４６の間に位置している。側壁挿入材４７０には片持ち梁部分４７２とラジアル部分４７４が含まれる。好ましくは、ラジアル部分４７４の半径方向外側端部がベルト４５０に重なる。本発明の第四の実施例では、ビード充填材４４０がプライ４３２，４３４とそのそれぞれの上向き部分の間に軸方向外向きに伸びている片持ち梁部分４７５が含まれる。好ましくは、挿入材４７０とビード充填材４４０は同じ材料から作られ、好ましくは、本発明の第一の実施例に関連して既に示した材料から作られる。
【００４０】
本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第五の実施例が図８に数字５００として全体的に示されている。タイヤ５００はリム１２に取付けられる。タイヤ５００には、全体として、軸方向に間隔を開けた一対のビード部分５３６の間に伸びている第一のボディ・プライ５３２および第二のボディ・プライ５３４を含むタイヤの胴体構造５３０が含まれる。各ビード部分５３６にはビード・コアないしビード・リング５３８とビード充填材５４０が含まれる。第一および第二のボディ・プライ５３２および５３４は各ビード部分５３６の周囲で、軸方向および半径方向で外方上向きにする。そして、第一のボディ・プライ端部５４２と第二のボディ・プライ端部５４４で終わる。さらに、タイヤ５００には内部ライナー５４６が含まれる。
【００４１】
さらに、タイヤ５００には、プライ５３２および５３４の半径方向外側に、また、踏面部分５５２の半径方向内側に配置されたベルト・パッケージ５５０が含まれる。ベルト・パッケージ５５０の構造は当該分野で知られているように、タイヤ５００のタイプが異なると変化しうる。踏面部分５５２には一対の踏面エッジ５５４が含まれる。
【００４２】
さらに、タイヤ５００には、軸方向に間隔を開けた一対の側壁５６０が含まれる。各側壁５６０はビード部分５３６から踏面部分５５２の踏面エッジ５５４まで伸びている。各側壁５６０には、ビード・コア５３８に片持ち状に保持された片持ち梁部分５６２が含まれる。片持ち梁部分５６２は回転軸２０に対して±３０度で配置されている。第一の実施例で、片持ち梁部分５６２は回転軸に対して実質的に平行に伸びている。さらに、各側壁５６０には片持ち梁部分５６２と踏面エッジ５５４の間に伸びているラジアル部分５６４が含まれる。各片持ち梁部分５６２は側壁・リム接続部５６６からラジアル部分５６４の半径方向内側端部まで伸びている。
【００４３】
さらに、各側壁５６０には側壁挿入材５７０が含まれる。好ましくは、挿入材５７０は図面に示すように三日月型であるが、当該技術で知られているように、他の種々の形状で設けても良い。例えば、挿入材５７０は断面の長さに沿って、一定厚みで良く、均一の先細で良く、または、不均一の先細でも良い。本発明の第五の実施例で、挿入材５７０はプライ５３２、５３４と内部ライナー５４６の間に位置している。ベルト・パッケージ５００の外側端部は挿入材５７０の半径方向外側端部に重なって、耐久性を与えている。好ましくは、その重なりは1.25 cmから2.54 cmである。
【００４４】
本発明の第五の実施例では、さらに、タイヤ５００には側壁５６０の片持ち梁部分５６２で、タイヤ５００の内面上に配置された補強リング５９０が含まれている。補強リング５９０は既知の各種方法のいずれかで取付けられる。補強リング５９０は全体をゴムで作っても良く、または、強化用のコードまたは織物５９２を含めても良い。図面に示した実施例で、リング５９０は挿入材５７０とビード充填材５４０の両方に重なっている。
【００４５】
図９に示した本発明の第六の実施例では、リング５９０が片持ち梁部分で、ボディ・コード５３２および５３４のすぐ内側に配置される。リング５９０には多重の層のコード５９２を含めて良い。タイヤ５００には図８および９に示す両方の位置で、単一リング５９０または一対のリング５９０を含めて良い。第七の実施例で、リング５９０がボディ・コード５３２および５３４の間に配置される。第八の実施例で、リング５９０はボディ・コード５３２および５３４の外側に配置される。これらの実施例のいずれかで、タイヤ５００にはこれらの配置のどれかで組合わせたリング５９０を含めて良い。
【００４６】
タイヤ５００の好ましい実施例で、ビード充填材５４０と側壁挿入材５７０は同じ材料で作られる。好ましい材料は硬質で高弾性率のゴム・コンパウンドである。例えば、硬質で、高弾性率のゴム・コンパウンドとしてはショアＡのデュロメーターの値が７０から９７の間で、その機械的な静的弾性率（ヤング率）が１５％歪みで1400 psi (9651 KPa)から4000 psi (27576 KPa)の範囲にあり、100℃、７％の屈曲、10Hzでの損失正接デルタ(tan δ)が0.03から0.2の間である。当該分野の技術者であれば、タイヤ５００を製作するために他の同様の材料を使用しうる。さらに、挿入材５７０には一層の織物または一層のコードのような強化部材も含められる。
【００４７】
上記の各実施例において、そのタイヤ構造は、望ましい乗車特性を有しながら、ランフラット能力を示している。その実施例は例示用であり、本発明のコンセプトを逸脱せずに、構造の変更を行える。例えば、上記の各実施例において、タイヤ胴体内に一対のボディ・プライが使用される。他の実施例では、本発明で各図面に示したボディ・プライのペアの代わりに単一のボディ・プライを使用しうる。さらに、本発明のコンセプトを逸脱しないで、他の既知の材料に変更しうる。上向きの端部、ベルト・パッケージおよび踏面の具体的な配置は当該分野で知られているように変化しうる。例えば、挿入材の厚み、挿入材の形状、側壁の半径を変化させて、当該分野で知られているように、乗車およびハンドリングの特性を変更しうる。各実施例で、非膨張状態でも、ビードはリムから飛び出さない。
【００４８】
従って、改良された片持ち梁型のランフラット・タイヤ装置は単純化していて、想定した全ての目的を達成して、有効で、安全で、安価で、効率的な装置を提供し、従来装置で遭遇する困難を解消するために提供され、当該分野での問題を解決し、新しい結果を得ている。
【００４９】
前述の説明で、特定の用語は簡潔で、明確で、理解しやすくするために使用されているが、そのような用語は説明用に用いられ、広く解釈されることを意図しているので、それに基づき、従来技術の要件を超えた不必要な制限を意味するものではない。
【００５０】
さらに、本発明の説明と図面は例示に過ぎず、本発明の範囲は図示され、または、説明された詳細に厳密な限定をしていない。
【００５１】
ここで、本発明の特徴、発見、原理を説明しているが、片持ち梁型のランフラット・タイヤを製作し、使用する方法、製作の特徴、得られた有利で新しく、役立つ結果、新しく有用な構造、装置、要素、配置、部分、組合わせは添付請求項に示されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第一の実施例の断面図である。
【図２】 図１のタイヤの半分を示す断面図である。
【図３】 本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第二の実施例を示す図２に類似した図面である。
【図４】 本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第三の実施例を示す図２に類似した図面である。
【図５】 本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第四の実施例を示す図２に類似した図面である。
【図６】 タイヤの回転軸に対して負の角で配置された片持ち梁型部分を有する片持ち梁型ランフラット・タイヤの第四の実施例の変形の半分を示す断面図である。
【図７】 異なる側壁構造を示す図２に類似した図面である。
【図８】 本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第五の実施例を示す図２に類似した図面である。
【図９】 本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第六の実施例を示す図２に類似した図面である。
【図１０】 本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第七の実施例を示す図２に類似した図面である。
【図１１】 本発明の片持ち梁型ランフラット・タイヤの第八の実施例を示す図２に類似した図面である。
【図１２】 図３に示すタイヤの変形を示す図３に類似した図面である。

Claims (34)

1. 回転軸を有するランフラット・タイヤであって、
   ビード・コアをそれぞれ有する、軸方向に間隔を開けた一対のビード部分、
   軸方向に間隔を開けた一対の側壁、
   少なくとも１つのボディ・プライ、を具備し、
   該側壁のそれぞれが、少なくとも１つのボディ・プライの軸方向内側に配置された側壁挿入材を有し、該側壁挿入材は非膨張のランフラット作動状態に側壁を支持するようにでき、側壁挿入材は高モジュール材料から作られ、
   側壁のそれぞれがラジアル部分と片持ち梁部分を有し、
   片持ち梁部分が、ビード・コアに対して片持ち状に保持され、側壁の片持ち梁部分は、側壁の片持ち梁部分の少なくとも１つのボディ・プライに対する接線方向の規準線が、タイヤの回転軸に対して＋３０度から−３０度の範囲の角度で配置されるように形成されている、ことを特徴とするタイヤ。
2. 片持ち梁部分が側壁挿入材の一部を有することを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
3. 側壁挿入材が側壁の片持ち梁部分内に配置された片持ち梁部分を有することを特徴とする請求項２記載のタイヤ。
4. 側壁挿入材が、ビード・コアの半径方向外側端部に重なった軸方向内側端部を有することを特徴とする請求項３記載のタイヤ。
5. 側壁挿入材が三日月型であることを特徴とする請求項４記載のタイヤ。
6. ビード部分がビード・コアと、側壁の片持ち梁部分内に延びるビード充填材とを有することを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
7. 回転軸を有するランフラット・タイヤであって、
   ビード・コアをそれぞれ有する、軸方向に間隔を開けた一対のビード部分、
   軸方向に間隔を開けた一対の側壁、
   少なくとも１つのボディ・プライ、を具備し、
   該側壁のそれぞれが、少なくとも１つのボディ・プライの軸方向内側に配置された側壁挿入材を有し、該側壁挿入材は非膨張のランフラット作動状態に側壁を支持するようにでき、側壁挿入材は高モジュール材料から作られ、
   側壁のそれぞれがラジアル部分と片持ち梁部分を有し、片持ち梁部分が、ビード・コアに対して片持ち状に保持され、側壁の片持ち梁部分は、側壁の片持ち梁部分の少なくとも１つのボディ・プライに対する接線方向の規準線が、タイヤの回転軸に対して＋３０度から−３０度の範囲の角度で配置されるように形成され、
   ビード部分は、側壁挿入材の半径方向に配置された内側端部に隣接して配置されたビード充填材の軸方向配置の外側端部を有する、ことを特徴とするタイヤ。
8. それぞれの側壁挿入材が、三日月型であることを特徴とする請求項７記載のタイヤ。
9. 回転軸を有するランフラット・タイヤであって、
   ビード・コアをそれぞれ有する、軸方向に間隔を開けた一対のビード部分、
   軸方向に間隔を開けた一対の側壁、
   第一のボディ・プライ及び第二のボディ・プライ、を具備し、
   該側壁のそれぞれが、ランフラット作動状態に側壁を支持するようになった側壁挿入材を有し、側壁挿入材は高モジュール材料から作られ、
   側壁のそれぞれがラジアル部分と片持ち梁部分を有し、片持ち梁部分が、ビード・コアに対して片持ち状に保持され、側壁の片持ち梁部分は、側壁の片持ち梁部分の少なくとも１つのボディ・プライに対する接線方向の規準線が、タイヤの回転軸に対して＋３０度から−３０度の範囲の角度で配置されるように形成されており、
   それぞれのビード部分が、側壁の片持ち梁部分を通って延びており、且つ側壁挿入材の半径方向に配置された外側端部に隣接して配置されたビード充填材の半径方向配置の外側端部を有することを特徴とするタイヤ。
10. ビード部分が、第一及び第二のボディ・プライの間に配置されていることを特徴とする請求項９のタイヤ。
11. ビード部分はビード・コアとビード充填材を有し、第一ボディ・プライがビード・コアの回りに折り曲げられ、第二ボディ・プライがビード・コアに隣接して配置された端部を有することを特徴とする請求項１０記載のタイヤ。
12. 第一ボディ・プライの折り曲げ部が、第二ボディ・プライの軸方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１１記載のタイヤ。
13. 側壁挿入材が、三日月型であることを特徴とする請求項１２記載のタイヤ。
14. 回転軸を有するランフラット・タイヤであって、
    ビード・コアをそれぞれ有する、軸方向に間隔を開けた一対のビード部分、
    軸方向に間隔を開けた一対の側壁、
    第一ボディ・プライ及び第二ボディ・プライ、を具備し、
    該側壁のそれぞれが、非膨張のランフラット作動状態に側壁を支持するようにできる側壁挿入材を有し、該側壁挿入材は高モジュール材料から作られ、
    側壁のそれぞれがラジアル部分と片持ち梁部分を有し、片持ち梁部分が、ビード・コアに対して片持ち状に保持され、側壁の片持ち梁部分は、側壁の片持ち梁部分の少なくとも１つのボディ・プライに対する接線方向の規準線が、タイヤの回転軸に対して＋３０度から−３０度の範囲の角度で配置されるように形成されており、
    ビード部分はビード充填材を有し、該ビード充填材は、側壁の片持ち梁部分の第一及び第二ボディ・プライの間に配置されていることを特徴とするタイヤ。
15. 側壁の片持ち梁部分が、側壁挿入材の片持ち梁部分を有することを特徴とする請求項６記載のタイヤ。
16. ビード部分はビード充填材に加えてビード・コアを有し、タイヤは前記少なくとも１つの、第一のボディ・プライに加え、第二の別のボディ・プライを更に具備しており、ビード充填材が、側壁の片持ち梁部分内で第一及び第二ボディ・プライの間に配置されていることを特徴とする請求項１５記載のタイヤ。
17. 側壁挿入材が三日月型であることを特徴とする請求項１６記載のタイヤ。
18. ビード部分がビード充填材を有し、ビード充填材及び側壁挿入材が同一材料から作られていることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
19. 挿入材とビード充填材の材料が、ショアＡのデュロメーターの値が７０から９７の間で、機械的な静的弾性率が１５％歪みで1400 psi から4000 psiの範囲にあり、100℃、７％の屈曲、10Hzで測定した損失正接デルタ(tan δ)が0.03から0.20の間である硬質で高弾性率のゴム・コンパウンドから作られていることを特徴とする請求項１８記載のタイヤ。
20. 片持ち梁部分において側壁のそれぞれに接続している補強リングを更に具備していることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
21. 側壁のそれぞれが内面を有し、補強リングが該内面に接続していることを特徴とする請求項２０記載のタイヤ。
22. 補強リングが側壁に埋め込まれていることを特徴とする請求項２０記載のタイヤ。
23. ベルト・パッケージが少なくとも部分的に側壁に配置されていることを特徴とする請求項２２記載のタイヤ。
24. 補強リングが、ボディ・プライの軸方向内側に配置されていることを特徴とする請求項２０記載のタイヤ。
25. 補強リングが、ボディ・プライの軸方向外側に配置されていることを特徴とする請求項２０記載のタイヤ。
26. ボディ・プライは主要部と折り曲げ部とを有し、補強リングが主要部と、ボディ・プライの折り曲げ部との間に配置されていることを特徴とする請求項２０記載のタイヤ。
27. タイヤがクラウン部分およびタイヤのクラウン部分内に配置されたランフラット・バンド要素を有することを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
28. 回転軸を有するランフラット・タイヤであって、
    ビード・コアをそれぞれ有する、軸方向に間隔を開けた一対のビード部分、
    軸方向に間隔を開けた一対の側壁、
    第一ボディ・プライ及び第二ボディ・プライ、を具備し、
    該側壁のそれぞれが、非膨張のランフラット作動状態に側壁を支持するようにできる側壁挿入材を有し、該側壁挿入材は高モジュール材料から作られ、
    側壁のそれぞれがラジアル部分と片持ち梁部分を有し、片持ち梁部分が、ビード・コアに対して片持ち状に保持され、側壁の片持ち梁部分は、側壁の片持ち梁部分の少なくとも１つのボディ・プライに対する接線方向の規準線が、タイヤの回転軸に対して＋３０度から−３０度の範囲の角度で配置されるように形成されており、
    ビード部分はビード充填材を有し、該ビード充填材は、側壁の片持ち梁部分内に延びており、ビード充填材は、側壁挿入材の少なくとも一部において軸方向外端部が重なっていることを特徴とするタイヤ。
29. 側壁挿入材が、ボディ・プライの軸方向内側に配置されていることを特徴とする請求項２８記載のタイヤ。
30. ビード充填材と側壁挿入材が同一材料から作られていることを特徴とする請求項２８記載のタイヤ。
31. 挿入材とビード充填材の材料が、ショアＡのデュロメーターの値が７０から９７の間で、機械的な静的弾性率が１５％歪みで1400 psi から4000 psiの範囲にあり、100℃、７％の屈曲、10Hzで測定した損失正接デルタ(tan δ)が0.03から0.20の間である硬質で高弾性率のゴム・コンパウンドから作られていることを特徴とする請求項３０記載のタイヤ。
32. ビード充填材が、側壁の片持ち梁部分を通って延びていることを特徴とする請求項２８記載のタイヤ。
33. ビード部分がビード充填材を有し、ビード充填材と側壁挿入材が同一材料から作られていることを特徴とする請求項１１記載のタイヤ。
34. 挿入材とビード充填材の材料が、ショアＡのデュロメーターの値が７０から９７の間で、機械的な静的弾性率が１５％歪みで1400 psi から4000 psiの範囲にあり、100℃、７％の屈曲、10Hzで測定した損失正接デルタ(tan δ)が0.03から0.20の間である硬質で高弾性率のゴム・コンパウンドから作られていることを特徴とする請求項３３記載のタイヤ。

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