特許 6872958 軽量タイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6872958

(24)【登録日】2021年4月22日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】軽量タイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 15/06 20060101AFI20210510BHJP

   B60C 9/18 20060101ALI20210510BHJP

   B60C 9/00 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   B60C15/06 B

   B60C15/06 N

   B60C9/18 B

   B60C9/00 G

【請求項の数】13

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-83680(P2017-83680)

(22)【出願日】2017年4月20日

(65)【公開番号】特開2017-197175(P2017-197175A)

(43)【公開日】2017年11月2日

【審査請求日】2019年11月11日

(31)【優先権主張番号】62/327578

(32)【優先日】2016年4月26日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】513158760

【氏名又は名称】ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】フランセスコ スポルテリ

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル レイ フッベル

【審査官】 市村 脩平

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−２３２５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２４０５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２８６４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２００５−０１２３１６８（ＫＲ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１８１２３８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｃ１／００−１９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を有するタイヤであって、
車両リムに取り付けられる伸長不能な環状の２つのビード構造と、
少なくとも１つの補強されたプライを有し、前記２つのビード構造の周りに巻かれたカーカス状構造と、
前記カーカス状構造の半径方向外側に配置されたトレッドと、
半径方向における前記カーカス状構造と前記トレッドとの間に配置されたシアバンド構造とを有し、
前記２つのビード構造は、ティアドロップフレーム構造と前記ティアドロップフレーム構造によって画定される複数のオープンセルとを含む少なくとも１つの三次元織物層を含み、
前記ティアドロップフレーム構造は、９４０／１ｄｔｅｘポリアラミドの複数の経糸と１２２０／１ｄｔｅｘレーヨンの複数の横糸とを有することを特徴とする、タイヤ。

【請求項2】

前記各経糸は、密度が１４ＥＰＩであり、前記各横糸は密度が１２ＥＰＩであることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。

【請求項3】

回転軸を有するタイヤであって、
車両リムに取り付けられる伸長不能な環状の２つのビード構造と、
少なくとも１つの補強されたプライを有し、前記２つのビード構造の周りに巻かれたカーカス状構造と、
前記カーカス状構造の半径方向外側に配置されたトレッドと、
半径方向における前記カーカス状構造と前記トレッドとの間に配置されたシアバンド構造とを有し、
前記２つのビード構造は、ティアドロップフレーム構造と前記ティアドロップフレーム構造によって画定される複数のオープンセルとを含む少なくとも１つの三次元織物層を含み、
前記ティアドロップフレーム構造は、密度が１４ＥＰＩの複数の経糸と密度が１２ＥＰＩの複数の横糸とを有することを特徴とする、タイヤ。

【請求項4】

回転軸を有するタイヤであって、
車両リムに取り付けられる伸長不能な環状の２つのビード構造と、
少なくとも１つの補強されたプライを有し、前記２つのビード構造の周りに巻かれたカーカス状構造と、
前記カーカス状構造の半径方向外側に配置されたトレッドと、
半径方向における前記カーカス状構造と前記トレッドとの間に配置されたシアバンド構造とを有し、
前記２つのビード構造は、ティアドロップフレーム構造と前記ティアドロップフレーム構造によって画定される複数のオープンセルとを含む少なくとも１つの三次元織物層を含み、
前記タイヤは非空気入りタイヤであることを特徴とする、タイヤ。

【請求項5】

回転軸を有するタイヤであって、
車両リムに取り付けられる伸長不能な環状の２つのビード構造と、
少なくとも１つの補強されたプライを有し、前記２つのビード構造の周りに巻かれたカーカス状構造と、
前記カーカス状構造の半径方向外側に配置されたトレッドと、
半径方向における前記カーカス状構造と前記トレッドとの間に配置されたシアバンド構造とを有し、
前記２つのビード構造は、ティアドロップフレーム構造と前記ティアドロップフレーム構造によって画定される複数のオープンセルとを含む少なくとも１つの三次元織物層を含み、
前記織物はオープンウィーブ構造を有することを特徴とする、タイヤ。

【請求項6】

前記オープンウィーブ構造の外側縁部は、前記オープンウィーブ構造の半径長さ方向に連続した経糸の対を有することを特徴とする、請求項５に記載のタイヤ。

【請求項7】

前記オープンウィーブ構造上には、さらに接着促進剤が配置されることを特徴とする、請求項６に記載のタイヤ。

【請求項8】

回転軸を有するタイヤであって、
車両リムに取り付けられる伸長不能な環状の２つのビード構造と、
少なくとも１つの補強されたプライを有し、前記２つのビード構造の周りに巻かれたカーカス状構造と、
前記カーカス状構造の半径方向外側に配置されたトレッドと、
半径方向における前記カーカス状構造と前記トレッドとの間に配置されたシアバンド構造とを有し、
前記２つのビード構造は、ティアドロップフレーム構造と前記ティアドロップフレーム構造によって画定される複数のオープンセルとを含む少なくとも１つの三次元織物層を含み、
前記織物は、オープンウィーブテープの２つ以上の層を有することを特徴とする、タイヤ。

【請求項9】

前記織物は、それぞれに異なる材料の少なくとも２つの繊維の経糸を含むことを特徴とする、請求項８に記載のタイヤ。

【請求項10】

前記各オープンセルは、軸線方向に延びる織物壁によって維持されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のタイヤ。

【請求項11】

前記各オープンセルは、軸線方向に延びる織物製楕円形部材によって維持されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のタイヤ。

【請求項12】

前記各オープンセルは、軸線方向に延びる織物製三角形部材によって維持されることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のタイヤ。

【請求項13】

前記シアバンド構造はベルト構造であることを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤに関し、詳細には、三次元スペーサ構成要素を有するラジアル乗用車タイヤまたは高性能タイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

空気入りタイヤは一般に、軸線方向に分離された伸長不能な一対のビードを含む。周方向に配置されたビードフィラーエイペックスは、それぞれの各ビードから半径方向外側に延びている。少なくとも１つのカーカスプライが２つのビードの間を延びている。カーカスプライは、軸線方向において互いに向かい合う端部を有し、各端部は、それぞれのビードの周りにおいて折り返されビードに固定される。トレッドゴムおよびサイドウォールゴムは、カーカスプライのそれぞれ、軸線方向外側および半径方向外側に配置される。

【0003】

ビード領域は、熱も蓄積させる繰返し曲げに起因してタイヤの転がり抵抗に実質的に寄与するタイヤの部分である。ランフラットタイヤおよび高性能タイヤのような過酷な動作の条件下では、ビード領域における曲げおよび発熱が特に問題になり、それぞれの弾性係数などの、それぞれに異なる特性を有する互いに隣接する構成部材が分離されることがある。特に、プライ折り返し端部は、タイヤの隣接する構造部材から分離しやすくなる場合がある。

【0004】

従来のプライは、タイヤの大部分を構成する隣接するゴム構成部材よりもずっと高い剛性（すなわち、弾性係数）を有する、ナイロンとポリエステルとレーヨンと金属のうちの少なくとも１つなどの材料によって補強される場合がある。互いに隣接するタイヤ部材の弾性係数の差によって、タイヤが使用時に応力を受け変形したときに分離が生じることがある。

【0005】

タイヤのビード領域における各タイヤ部材の分離を抑制するために様々な構造設計手法が使用されている。たとえば、ある方法では、ビードおよびビードフィラーを囲む「フリッパ」が設けられている。フリッパは、プライが伸長不能なビードに直接接触するのを妨げるスペーサとして働き、フリッパがビードの下方において上向きに折り返される部分のプライとそれぞれのビードとの間の、ある程度の相対運動を可能にする。フリッパは、スペーサとしてのこの役割において、プライに対する応力とタイヤの隣接するゴム構成部材（たとえば、ビード領域におけるフィラーエイペックスやサイドウォールゴム、およびプライ自体の弾性部分）に対する応力との差を小さくする場合がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によるタイヤは回転軸を有する。このタイヤは、車両リムに取り付けられる伸長不能な環状の２つのビード構造と、少なくとも１つの補強されたプライを有し、２つのビード構造の周りに巻かれたカーカス状構造と、カーカス状構造の半径方向外側に配置されたトレッドと、半径方向におけるカーカス状構造とトレッドとの間に配置されたシアバンド構造とを含む。２つのビード構造は、ティアドロップフレーム構造とティアドロップフレーム構造によって画定される複数のオープンセルとを含む少なくとも１つの三次元織物層を含む。

【0007】

このタイヤの別の態様によれば、各オープンセルは、軸線方向に延びる織物壁によって維持される。

【0008】

このタイヤのさらに別の態様によれば、各オープンセルは、軸線方向に延びる織物製楕円形部材によって維持される。

【0009】

このタイヤのさらに別の態様によれば、各オープンセルは、軸線方向に延びる織物製三角形部材によって維持される。

【0010】

このタイヤのさらに別の態様によれば、ティアドロップフレーム構造は、９４０／１ｄｔｅｘポリアラミドの複数の経糸と１２２０／１ｄｔｅｘレーヨンの複数の横糸とを有する。

【0011】

このタイヤのさらに別の態様によれば、各経糸は、密度が１４ＥＰＩ（ＥＰＩは２５．４ｍｍ当たりの本数を示す単位）であり、各横糸は密度が１２ＥＰＩである。

【0012】

このタイヤのさらに別の態様によれば、ティアドロップフレーム構造は、密度が１４ＥＰＩの複数の経糸と密度が１２ＥＰＩの複数の横糸とを有する。

【0013】

このタイヤのさらに別の態様によれば、タイヤは空気入りタイヤである。

【0014】

このタイヤのさらに別の態様によれば、タイヤは非空気入りタイヤである。

【0015】

このタイヤのさらに別の態様によれば、織物はオープンウィーブ構造を有する。

【0016】

このタイヤのさらに別の態様によれば、オープンウィーブ構造の外側縁部は、前記オープンウィーブ構造の半径長さ方向に連続した経糸の対を有する。

【0017】

このタイヤのさらに別の態様によれば、オープンウィーブ構造上には、接着促進剤がさらに配置される。

【0018】

このタイヤのさらに別の態様によれば、織物は、オープンウィーブテープの２つ以上の層を有する。

【0019】

このタイヤのさらに別の態様によれば、織物は、それぞれに異なる材料の少なくとも２つの繊維の経糸を含む。

【0020】

このタイヤのさらに別の態様によれば、シアバンド構造はベルト構造である。
定義
「エイペックス」または「ビードフィラーエイペックス」は、ビードコアの半径方向上方および各プライと各折り返しプライとの間に配置された弾性フィラーを意味する。

【0021】

「軸線方向の」および「軸線方向に」は、タイヤの回転軸に平行な各ラインまたは各方向を意味する。

【0022】

「ビード」または「ビードコア」は一般に、リムへのタイヤの保持に関連する各半径方向内側ビードの環状の引張り部材を有するタイヤの部分を意味し、各ビードは、プライコードによって覆われ、フリッパ、チッパ、エイペックスまたはフィラー、トウガードおよびチェーファーなどの、他の補強部材を有する場合も有さない場合もある。

【0023】

「カーカス」は、各プライの上方のベルト構造、トレッド、アンダートレッド以外であり、各ビードを含むタイヤ構造を意味する。

【0024】

「ケーシング」は、カーカス、ベルト構造、ビード、各サイドウォール、ならびにトレッドおよびアンダートレッドを除くタイヤの他のすべての構成部材、すなわち、タイヤ全体を意味する。

【0025】

「チッパ」は、ビード領域に配置され、機能が、ビード領域を補強し、サイドウォールの半径方向において最も内側の部分を安定化することである、織物製または鋼製コードの狭いバンドを指す。

【0026】

「周方向の」は、軸線方向に垂直な環状のトレッドの表面の周囲に沿って延びる円形の各ラインまたは各方向を意味し、断面図において見たときに半径がトレッドの軸線方向湾曲を画定する互いに隣接する数組の円形曲線の方向を指す。

【0027】

「コード」は、プライおよびベルトを補強するための各繊維を含む補強ストランドの１つを意味する。

【0028】

「赤道面」は、タイヤの回転方向に垂直であり、タイヤのトレッドの中心を通過する平面、すなわち、トレッドの周方向中心線を含む平面を意味する。

【0029】

「フリッパ」は、強度を確保し、ビードワイヤをタイヤ本体に結合するための、ビードワイヤの周りの補強織物を指す。

【0030】

「ゲージ」は概して、測定値、具体的には厚さを指す。

【0031】

「インナーライナ」は、チューブレスタイヤの内面を形成し、タイヤ内に膨張流体を閉じ込めるエラストマまたは他の材料の１つまたは２つ以上の層を意味する。

【0032】

「編み」は、経編および横編などの、針またはワイヤによって１本または２本以上の糸の一連のループを連結させることによって作製することのできる構造を意味する。

【0033】

「横方向」は、軸線方向に平行な方向を意味する。

【0034】

「標準荷重」は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化機構によって決められた特定の設計空気圧および荷重を意味する。

【0035】

「プライ」は、ゴムによって被覆され、半径方向に配置されるかまたは場合によっては互いに平行に配置されたコードのコード補強層を意味する。

【0036】

「ラジアル（半径方向の）」および「半径方向に」は、半径方向においてタイヤの回転軸に向かうかまたはタイヤの回転軸から離れる方向を意味する。

【0037】

「ラジアルプライ構造」は、少なくとも１つのプライが、タイヤの赤道面に対して６５°から９０°の間の角度に向けられた補強コードを有する、１つまたは２つ以上のカーカスプライを意味する。

【0038】

「ラジアルプライタイヤ」は、ビードからビードヘ延びる少なくとも１つのプライコードがタイヤの赤道面に対して６５°から９０°の間の各コード角度に配置された、ベルトが巻かれるかまたは周方向に制限された空気入りタイヤを意味する。

【0039】

「断面高さ」は、タイヤの赤道面における呼称リム直径からタイヤの外径までの半径方向距離を意味する。

【0040】

「断面幅」は、ラベル、装飾部材、または保護バンドに起因するサイドウォールの隆起を除く、タイヤが標準圧力において２４時間にわたって、無荷重で膨張させられたときおよびその後に、タイヤの軸線に平行な、タイヤの各サイドウォールの外部間の最大直線距離を意味する。

【0041】

「サイドウォール」は、トレッドとビードとの間のタイヤの部分を意味する。

【0042】

「三次元スペーサ構造」は、２つの外側織物層から構成された三次元構造を意味し、この構造では、各織物層が、第１および第２の方向に延びる補強部材（糸とフィラメントと繊維と織物のうちの少なくとも１つ）を有し、補強部材（糸とフィラメントと繊維と織物のうちの少なくとも１つなど）によって互いに連結された２つの外側層、または他の各編み層が、定められた第３の方向に延びる。「オープン」三次元スペーサ構造は、第１の織物層と第２の織物層を連結する個々のパイル繊維または補強部材によって構成される。「クローズ」三次元構造は、第１の層と第２の層を連結する織物パイルを利用する。

【0043】

「トウガード」は、各ビードのタイヤ軸線方向内側の周方向に配置された弾性リム接触部を指す。

【0044】

「トレッド幅」は、タイヤの回転軸を含む平面内のトレッド面のアーク長を意味する。

【0045】

「折り返し端部」は、プライによって周囲を覆われる各ビードから上向き（すなわち、半径方向外側）に曲がったカーカスプライの部分を意味する。

【0046】

「織り」は、互いに直角に交差してバスケットのような地の目を形成する複数の糸によって作製される構造を意味する。

【0047】

本発明の構造、動作、および利点は、以下の説明を添付の図面とともに検討したときにより明らかになろう。

【図面の簡単な説明】

【0048】

【図1】本発明とともに使用される例示的なタイヤの概略断面図である。

【図2】図１に示されている例示的なタイヤのビード領域の模式的な詳細図である。

【図3】本発明とともに使用される別のビード領域の模式的な詳細図である。

【図4】本発明による例示的なオープンセル三次元織物の模式的な詳細図である。

【図5】本発明による別の例示的なオープンセル三次元織物の模式的な詳細図である。

【図6】本発明によるさらに別の例示的なクローズセル三次元織物の模式的な詳細図である。

【図7】本発明によるさらに別の例示的なクローズセル三次元織物の模式的な詳細図である。

【図8】本発明によるさらに別の例示的なクローズセル三次元織物の模式的な詳細図である。

【図9】本発明によるさらに別の例示的なクローズセル三次元織物の模式的な詳細図である。

【図10】本発明によるさらに別の例示的なオープンセル三次元織物の模式的な詳細図である。

【図11】本発明による例示的なクローズセル三次元織物構造の模式的な詳細図である。

【図12】本発明による別の例示的なクローズセル三次元織物構造の模式的な詳細図である。

【図13】本発明によるさらに別の例示的なクローズセル三次元織物構造の模式的な詳細図である。

【図14】本発明によるさらに別の例示的なクローズセル三次元織物構造の模式的な詳細図である。

【図15】本発明によるさらに別の例示的なクローズセル三次元織物構造の模式的な詳細図である。

【図16】本発明によるさらに別の例示的なクローズセル三次元織物エイペックス構造の模式的な詳細図である。

【図17】本発明によるさらに別の例示的なクローズセル三次元織物エイペックス構造の模式的な詳細図である。

【図18】本発明によるさらに別の例示的なクローズセル三次元織物エイペックス構造の模式的な詳細図である。

【図19】本発明によるさらに別の例示的なクローズセル三次元織物エイペックス構造の模式的な詳細図である。

【発明を実施するための形態】

【0049】

図１は、本発明による補強構成部材とともに使用される例示的なタイヤ１０を示している。そのような構成部材は、空気入りタイヤに使用されても非空気入りタイヤに使用されてもよい。例示的なタイヤ１０は、引用によって本明細書に全体的に組み込まれた米国特許第７９９２６１１号に記載されている。例示的なタイヤ１０は、トレッド１２と、インナーライナ２３と、ベルト１８，２０を有するベルト構造１６と、単一のカーカスプライ１４を有するカーカス２２と、２つのサイドウォール１５，１７と、ビードフィラーエイペックス２６ａ，２６ｂおよびビード２８ａ，２８ｂを有する２つのビード領域２４ａ，２４ｂとを有している。例示的なタイヤ１０は、たとえば、乗用車のリム上に取り付けるのに適している。カーカスプライ１４は、各端部がそれぞれのビード２８ａ，２８ｂに固定された軸線方向において互いに向かい合う一対の端部３０ａ，３０ｂを含んでいる。カーカスプライ１４の各軸線方向端部３０ａ，３０ｂは、図２を詳細に示されているように、それぞれのビード２８ａ，２８ｂの周りにおいて、各軸線方向端部３０ａ，３０ｂを固着するのに十分な位置にて折り返されている。

【0050】

カーカスプライ１４は、ポリエステル、レーヨン、または同様の適切な有機高分子化合物などの材料によって作られた実質的に互いに平行な複数のカーカス補強部材を有するゴム引きされたプライであってもよい。カーカスプライ１４は、２つのフリッパ３２ａ，３２ｂの軸線方向外側面に係合している。

【0051】

図３は、本発明による補強構成部材とともに使用される別の例示的なタイヤのビード領域を断面図において示している。カーカスプライ５０が、ビード５２ｂの周りを覆っており、フリッパ５４によってビードから分離されている。フリッパ５４は、ビード５２ｂの周りにおいて、ビードの下方において折り返されたカーカスプライ５０の部分の内側に配置された織物の層であってもよい。フリッパ５４は、剛性の高い金属ビード５２ｂの各物理特性と剛性の低いカーカスプライ５０の各物理特性の中間の物理特性（せん断弾性係数など）を有してもよい。したがって、フリッパ５４は、ビード５２ｂをカーカスプライ５０から分離する能動張力緩和層として働いてもよい。カーカスプライ５０は金属によって補強されてもよい。

【0052】

図３の例示的なタイヤ３は、ビード領域に配置され、ビード領域を補強し、サイドウォール５７の軸線方向において最も内側の部分を安定化させるチッパ５６を有してもよい。フリッパ５４およびチッパ５６については、それらを統合するパッチ５８とともに、以下において個別に説明し、次いで互いの連動について説明する。

【0053】

フリッパ５４は、ビード５２ｂの周りを覆い、半径方向外側に例示的なタイヤのサイドウォール領域内に延びている。フリッパ５４の軸線方向内側部分５５は、ビードフィラーエイペックス５９ｂ内に末端を有している。フリッパ５４の軸線方向外側部分６０ｂは、半径方向において折り返し端部６２ｂを越えた位置にあり、折り返し端部６２ｂ自体は、半径方向において、チッパ５６の半径方向において最も外側の部分を越えた位置に配置されている（以下において別個に説明する）。カーカスプライ５０の折り返し端部６２ｂの軸線方向において最も外側の部分６２ｂは、半径方向外側においてホイールリム７０のホイールリムフランジ７２の頂部を約１５ｍｍから３０ｍｍ越えた位置まで延びていてもよい。

【0054】

図３に示されているように、フリッパ５４はビード５２ｂの周りに配置されてもよく、ビード５２ｂ自体は、例示的なタイヤ内において周方向に配置されている。フリッパ５４の軸線方向内側部分５５は、ビード５２ｂから、軸線方向においてホイールリム７０のホイールリムフランジ７２の頂部に概ね隣接する位置まで半径方向外側に延びていてもよい。軸線方向外側において、フリッパ５４は、ビード５２ｂからホイールリムフランジ７２の上方の端部６０ｂまで半径方向外側に延びていてもよい。フリッパ５４の半径方向において最も外側の端部６０ｂは、折り返し端部６２ｂの半径方向において最も外側の部分を約７ｍｍから１５ｍｍの間の距離だけ越えた位置まで延びていてもよい。フリッパ５４は、比較的剛性の高いビード５２ｂと比較的剛性の低いカーカスプライ５０との間の差ひずみを能動的に（すなわち、タイヤがたわむときに）吸収するので「能動」と呼ばれる。

【0055】

チッパ５６は、ビード５２ｂの周りを覆うカーカスプライ５０の部分に隣接する位置に配置されてもよい。より詳細には、チッパ５６は、カーカスプライ５０の部分に対してフリッパ５４とは反対側に配置されてもよい。チッパ５６の軸線方向において最も内側の部分は、タイヤがホイールリム７０上に取り付けられたときに、ホイールリム７０の円筒部７４の最も近くに位置するビード領域の部分内に位置している。チッパ５６の軸線方向および半径方向において最も外側の部分は、タイヤがホイールリム７０上に取り付けられたときに、ホイールリム７０の円形部分の軸線方向内側に位置し、トウガード６４などのタイヤゴムによってホイールリムの円形部分から分離されるビード領域の部分内に位置している。

【0056】

言い換えれば、図３を見るとわかるように、チッパ５６は、周方向において、カーカスプライがビード５２ｂの下方において折り返されるカーカスプライ５０の半径方向において最も内側の部分の周りに配置されている。チッパ５６は、半径方向外側に延び、カーカスプライ５０の折り返し端部６２ｂと概ね平行であってもよい。

【0057】

チッパ５６は、ビード５２ｂの周りを覆うカーカスプライ５０の部分を、チッパをホイールリム７０から分離するゴムにおけるひずみから保護する。チッパ５６は、ビード領域を補強し、サイドウォール５７の半径方向において最も内側の部分を安定化させる。言い換えれば、チッパ５６は、ホイールリム７０の内側において応力によって誘発されて、トウガード６４を通して、チッパが剛性の高いビード５２ｂのすぐ隣に位置するカーカスプライ５０の折り返し端部６２ｂに伝達されるせん断ひずみを最小限に抑えるように変形を吸収する場合がある。

【0058】

図３に示されているパッチ５８は、チッパ５６の半径方向において最も外側の領域６８およびカーカスプライ５０の折り返し端部６２ｂを覆うようにビード５２ｂの周りに周方向に配置されている。パッチ５８は、チッパ５６および能動フリッパ５４の機能に類似した機能を実行する。詳細には、パッチ５８は、場合によってはチッパ５６およびカーカスプライ５０の可撓性の低い材料からの可撓性の高いゴムの分離を生じさせることがあるゴム部分におけるせん断応力を吸収する場合がある。パッチ５８はたとえば、ナイロン織物によって作られてもよい。パッチ５８の半径方向において最も外側の部分５７は、最小限のレベルに達してもよく、たとえば、フリッパ５４の上端６０ｂから少なくとも５ｍｍ、好ましくは１０ｍｍから１５ｍｍ上方に延びてもよい。パッチ５８の半径方向において最も内側の部分は、チッパ５６と約１０ｍｍにわたって重なり合ってもよい。

【0059】

フリッパ５４およびチッパ５６を組み込むことの正味効果は、フリッパおよびチッパが存在しない場合に、それぞれに異なるせん断弾性係数を有する互いに隣接する材料を分離させることがある差せん断ひずみを解放または吸収するひずみ緩衝部材が構成されることである。さらに、この補強構成は、ゴムストリップを有する標準的な構成よりも少ない数の構成部材を組み込むことによってタイヤの耐久性を向上させる場合がある。

【0060】

ベルト１８，２０、エイペックス２６ａ，２６ｂ、フリッパ３２ａ，３２ｂ，５４、チッパ５６、パッチ５８、およびトウガード６４などの、上述の構造のうちのいくつかは、三次元織物によって構成されてもよい。そのような構造は、著しく軽量になるが、それにもかかわらずタイヤ性能要件を満たすかまたは超えるのに十分な強度および剛性を有する場合がある。したがって、この手法は、これらの構造におけるゴムを織物構成のスペーサまたはセルと置き換えることによって、顕著な軽量化を実現し、かつゴムへの依存性を低下させる場合がある。この三次元織物は、高性能繊維から織られてもあるいは編まれてもよい。

【0061】

これらの繊維は、ナイロン繊維とレーヨン繊維とポリエステル繊維と炭素繊維とガラス繊維とバサルト繊維とポリエチレン繊維とアラミド繊維と他の適切な高性能繊維のうちの少なくとも１つから単一の構成部材として構成されてもよく、あるいはこれらの材料の組合せから成る多成分繊維によって構成されてもよい。これらの繊維は軽量であり、各機械的特性が改善されているので、コスト、重量、転がり抵抗などに関する多数の設計改善効果をもたらす場合がある。各デッキ層（たとえば、非空気入りタイヤのシアバンド）の厚さ、ロール幅、密度、および垂直パイルの高さは、様々なタイヤ要件を満たすように調整されてもよい。２つのデッキ層の間のセルには軽量材料、ワイヤ、チューブ、発泡体、シーリング材、センサなどが充填されてもよい。

【0062】

三次元織物の非タイヤへの適用例は、非常に小さな重量において優れた機械的特性を実証している。そのような構造は、重量を付加することもあるいはヒステリシスを強めることもなしに空気入りタイヤの構造安定性をさらに向上させる場合がある。そのような構造はヒステリシスをさらに弱める場合がある。

【0063】

この繊維補強複合構造の材料および材料特性は、繊維材料と構造の少なくとも一方を修正することによって特定の荷重状況向けにカスタマイズされてもよい。たとえば、三次元織物から成る１つの５ｃｍキューブ４００の重量は６．５ｇに過ぎない（図４）。キューブ４００は、織物４２０の三次元構造によって画定された複数のオープンセルを有してもよい。別の例示的な構造は、５ｃｍ×５ｃｍ×０．７ｃｍであり、重量が１．１ｇであってもよい（図５）。同じ寸法の従来のチッパ化合物の重量は３０．０ｇになる場合がある。構造５００は、織物５２０の三次元構造によって画定された複数のオープンセル５１０を有してもよい。

【0064】

図６は、空気入りタイヤにおけるベルト１８，２０、エイペックス２６ａ，２６ｂ、フリッパ３２ａ，３２ｂ，５４、チッパ５６、パッチ５８、トウガード６４のうち少なくとも１つとして使用されてもよい例示的な４つの六角形構成６１０，６２０，６３０，６４０を示している。構成６１０，６２０，６３０，６４０は、織物６１３，６２３，６３３，６４３の三次元構造によって画定された複数のクローズセル６１１，６２１，６３１，６４１を有してもよい。

【0065】

図７は、空気入りタイヤにおけるベルト１８，２０、エイペックス２６ａ，２６ｂ、フリッパ３２ａ，３２ｂ，５４、チッパ５６、パッチ５８、トウガード６４のうち少なくとも１つとして使用されてもよい例示的な４つの３面構成７１０，７２０，７３０，７４０を示している。構成７１０，７２０，７３０，７４０は、織物７１３，７２３，７３３，７４３の三次元構造によって画定された複数のクローズセル７１１，７２１，７３１，７４１を有してもよい。

【0066】

図８は、空気入りタイヤにおけるベルト１８，２０、エイペックス２６ａ，２６ｂ、フリッパ３２ａ，３２ｂ，５４、チッパ５６、パッチ５８、トウガード６４のうち少なくとも１つとして使用されてもよい例示的な４つの２面構成８１０，８２０，８３０，８４０を示している。構成８１０，８２０，８３０、８４０は、織物８１３，８２３，８３３，８４３の三次元構造によって画定された複数のクローズセル８１１，８２１，８３１，８４１を有してもよい。

【0067】

図９は、空気入りタイヤにおけるベルト１８，２０、エイペックス２６ａ，２６ｂ、フリッパ３２ａ，３２ｂ，５４、チッパ５６、パッチ５８、トウガード６４のうち少なくとも１つとして使用されてもよい例示的な４つの湾曲構成９１０，９２０，９３０を示している。構成９１０，９２０，９３０は、織物９１３，９２３，９３３の三次元構造によって画定された複数のクローズセル９１１，９２１，９３１を有してもよい。

【0068】

図１０は、個々の繊維１００１の相互関係を詳細に示す例示的な構成１０００の拡大図である。構成１０００は、織物１００１の三次元構造によって画定された複数のオープンセル１０１１を有してもよい。

【0069】

異なるエイペックス（たとえば、２６ａ，２６ｂ，５９ｂなど）によって、従来のゴム構成部材を上記において例示的に説明したような軽量材料と軽量構造の少なくとも一方と置き換えてもよい。３Ｄスペーサ織物は、ポリエステル−テレフタレート（ポリエチレン−テレフタレート）、高性能繊維などによって構成されてもよい。これらの材料は、炭素繊維とガラス繊維とバサルト繊維と任意の適切な高性能繊維と各材料の組合せから成る多成分繊維のうちの少なくとも１つなどの単一の構成部材を有してもよい。そのような構成部材は、軽量であり、各機械的特性が改善されていることに加えて、設計の多様性を向上させる場合がある。各デッキ層の厚さとロール幅と密度と垂直パイルの高さのうちの少なくとも１つが、強度、接着性、耐久性などの特定の要件を満たすように調整されてもよい。さらに、２つの各デッキ層の間のセルが軽量材料とワイヤとチューブと発泡体とシーリング材と電子センサのうちの少なくとも１つによって充填されてもよい。そのような技術は、エイペックスだけに限らず、新しい性能限界を有する新しいタイヤ構造を構成することができるようにカーカス、ベルトに使用されてもよい。

【0070】

そのようなエイペックス構成は、本発明によれば、重量が従来のエイペックスよりも６５％小さなエイペックスを実現し、さらに全体的なタイヤ重量を６％減らす場合がある。これらのエイペックス構成の材料は、非等方性材料を含んでもよく、市販の材料であってもよい。

【0071】

上述のように、ゴム／ポリマーエイペックス化合物が、軽量３Ｄスペーサ織物ベースの材料などの軽量材料または軽量構造と置き換えられてもよい。３Ｄスペーサ織物は、ポリエステル−テレフタレート（ポリエチレン−テレフタレート）と高性能繊維と他の材料のうちの少なくとも１つによって構成されてもよい。これらの繊維は、炭素繊維とガラス繊維とバサルト繊維と任意の適切な高性能繊維のうちの少なくとも１つなどの単一の構成部材から作られてもあるいは各材料の組合せから成る多成分繊維から作られてもよい。そのような技術の利点は、軽量であることに加えて、各機械的特性が向上することである。各デッキ層の厚さとロール幅と密度と垂直パイルの高さのうちの少なくとも１つが、特定の要件を満たすように調整されてもよい。各デッキ層の間のセルが軽量材料とワイヤとチューブと発泡体とシーリング材と電子センサのうちの少なくとも１つによって充填されてもよい。この技術の適用はエイペックスに限定されなくてもよく、空気入りタイヤまたは非空気入りタイヤの他の構造に使用されてもよい。

【0072】

図１１〜図１５の例に示されているように、重量を減らし、それによってコストを削減するように空気入りタイヤまたは非空気入りタイヤの任意の部分に非等方性構成が使用されてもよい。図１６に示されているように、本発明によるエイペックス１６０１は、上述のエイペックス２６ｂ，５９ｂなどの従来の固体ゴムエイペックスに置き換わってもよく、タイヤの標準使用条件の下で荷重およびたわみに耐える場合がある。図１７〜図１９は、図１６に示されているように使用されてもよい例示的な３つの構成１７０１，１８０１，１９０１を示している。図１７は、ティアドロップ形状自体の互いに向かい合う壁１７２１間の隙間を維持する軸線方向に延びる織物部材１７１１によって支持されるティアドロップ形状を示している。図１８は、ティアドロップ形状自体の互いに向かい合う壁１８２１間の隙間を維持する軸線方向に延びる楕円形織物部材１８１１によって支持されるティアドロップ形状を示している。図１９は、ティアドロップ形状自体の互いに向かい合う壁１９２１間の隙間を維持する軸線方向に延びる三角形織物部材１９１１によって支持されるティアドロップ形状を示している。

【0073】

本明細書における本発明の説明を考慮して本発明の変形実施形態が企図される。本発明を例示することを目的としていくつかの実施形態および詳細事項を示したが、当業者には、本発明の範囲から逸脱せずにこれらの実施形態および詳細事項に様々な変更および修正を施すことができることが明らかであろう。したがって、特許請求の範囲によって定義される本発明の対象となる全範囲内の変更を前述の特定の実施形態に施すことができることが理解されよう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】