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▶ ブリヂストン アメリカズ タイヤ オペレーションズ、 エルエルシーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-18
(54)【発明の名称】多層スポークを有する非空気式タイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 7/00 20060101AFI20230111BHJP
【ＦＩ】
B60C7/00 H
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022526813
(86)(22)【出願日】2020-10-19
(85)【翻訳文提出日】2022-06-22
(86)【国際出願番号】 US2020056280
(87)【国際公開番号】W WO2021096643
(87)【国際公開日】2021-05-20
(31)【優先権主張番号】62/934,866
(32)【優先日】2019-11-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】515168916
【氏名又は名称】ブリヂストン アメリカズ タイヤ オペレーションズ、 エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ワイドナー、ロス ダブリュー．
【テーマコード（参考）】
3D131
【Ｆターム（参考）】
3D131BB19
3D131BC31
3D131CC03
3D131LA28
(57)【要約】
非空気式タイヤは、環状内側リングと、環状外側リングと、環状内側リングから環状外側リングまで延在する支持構造と、を含む。支持構造は、多層構造を含む。多層構造は、スキム層と、スキム層内に埋め込まれた複数のコードと、スキム層の表面の少なくとも一部分を覆う外側保護層と、を含む。外側保護層は、スキム層よりもオゾン曝露に対してより大きい耐性を有する。非空気式タイヤを作製する方法は、スキム層内に埋め込まれた複数のコードを有するスキム層の表面の少なくとも一部分に外側保護層を適用することによって、多層構造を形成することを含む。
【選択図】図８
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
非空気式タイヤであって、環状内側リングと、
環状外側リングと、
前記環状内側リングから前記環状外側リングまで延在する支持構造と、を備え、前記支持構造が、
スキム層と、
前記スキム層内に埋め込まれた複数のコードと、
前記スキム層の表面の少なくとも一部分を覆う外側保護層と、を含む、多層構造を含む、非空気式タイヤ。
【請求項2】
前記支持構造が、複数のスポークを含み、前記多層構造が、前記複数のスポークのうちの少なくとも１つのスポークの少なくとも一部分を画定する、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項3】
前記支持構造が、相互接続されたウェブを含み、前記多層構造が、前記相互接続されたウェブの少なくとも一部分を画定する、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項4】
前記外側保護層が、前記スキム層よりもオゾン曝露に対してより大きい抵抗を有する、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項5】
前記外側保護層が、前記スキム層の前記表面の大部分を覆う、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項6】
前記外側保護層が、前記スキム層の前記表面全体を覆う、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項7】
前記支持構造が、前記環状内側リングと前記環状外側リングとの間に波状スポークを含み、前記多層構造が、前記波状スポークの少なくとも一部分を画定する、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項8】
前記支持構造が、複数の別個の支持要素を含み、これらの各々が、前記環状内側リングから前記環状外側リングまで延在し、前記複数の別個の支持要素が、前記タイヤの回転軸に対して円周方向に離間されており、前記多層構造が、前記複数の別個の支持要素のうちの少なくとも１つの支持要素の少なくとも一部分を画定する、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項9】
前記少なくとも１つの支持要素が、連続的なループである、請求項８に記載の非空気式タイヤ。
【請求項10】
前記少なくとも１つの支持要素が、非連続的なである、請求項８に記載の非空気式タイヤ。
【請求項11】
前記支持構造が、複数の結合された支持要素を含み、これらの各々が、前記環状内側リングから前記環状外側リングまで延在し、前記複数の結合された支持要素が、隣接する結合された支持要素がインターフェースに当接する状態で前記タイヤの回転軸に対して円周方向に配置され、前記多層構造が、前記インターフェースの少なくとも一部分を画定する、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項12】
前記複数のコードが、前記複数のコードの前記コードのうちの少なくとも１つが延在する方向に対して垂直に取られた前記多層構造の断面の厚さに対して画定された複数の層内に配置されている、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項13】
非空気式タイヤを作製する方法であって、多層構造を形成する工程と、
前記多層構造を支持構造に組み込む工程と、
環状内側リングから環状外側リングに延在する前記支持構造を位置決めする工程と、を含み、多層構造を形成する前記工程が、
前記スキム層内に埋め込まれた複数のコードを有するスキム層の表面の少なくとも一部分に外側保護層を適用する工程であって、前記外側保護層が、前記スキム層よりもオゾン曝露に対してより大きい耐性を有する、適用する工程を含む、方法。
【請求項14】
前記外側保護層を適用する前記工程が、カレンダープロセス及び共押出プロセスのうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記外側保護層を適用する前記工程が、液体状態における前記外側保護層の浸漬、塗装、又は噴霧のうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、多層支持構造を有する非空気式タイヤに関する。より具体的には、本開示は、多層スポークを有する非空気式タイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
様々なタイヤ構造は、タイヤが膨張していない又は十分に膨張していない状態で走行することを可能にするが、非空気式タイヤは膨張を必要としない。むしろ、非空気式タイヤは、複数のスポーク、ウェビング、セル、又は内側リングを外側リングに接続する他の片持ち支持構造を含む。いくつかの非空気式タイヤは、外側リングに装着されたトレッドと、内側リングに装着されたリムと、を含む。
【0003】
非空気式タイヤの片持ち支持構造は、動作中に様々な荷重条件を受ける。更に、汚れ、水、雪、砂、泥、又は他の破片は、片持ち支持構造と接触するか、又は片持ち支持構造上に蓄積し得る。支持構造は、望ましい構造的特徴を提供するように選択された材料で構成されているが、環境因子に曝露されるときに特定の材料が劣化する。したがって、有害な環境因子への曝露に耐えながら、タイヤの様々な荷重条件を受けることができる非空気式タイヤ用スポークが必要である。
【発明の概要】
【0004】
一実施形態では、非空気式タイヤは、環状内側リングと、環状外側リングと、環状内側リングから環状外側リングまで延在する支持構造と、を含む。支持構造は、多層構造を含む。多層構造は、スキム層と、スキム層内に埋め込まれた複数のコードと、スキム層の表面の少なくとも一部分を覆う外側保護層と、を含む。
【0005】
別の実施形態では、非空気式タイヤは、環状内側リングと、環状外側リングと、環状内側リングから環状外側リングまで延在する支持構造と、を含む。支持構造は、第１のスキム層と、第１のスキム層内に埋め込まれた第１の複数のコードと、第１のスキム層の表面の少なくとも一部分を覆う第１の外側保護層と、を含む、第１の支持要素、及び第２のスキム層と、第２のスキム層内に埋め込まれた第２の複数のコードと、第２のスキム層の表面の少なくとも一部分を覆う第２の外側保護層と、を含む、第２の支持要素を含む。第１及び第２の支持要素は、インターフェースで結合される。
【0006】
更に別の実施形態では、非空気式タイヤを作製する方法は、多層構造を形成する工程と、多層構造を支持構造に組み込む工程と、環状内側リングから環状外側リングに延在する支持構造を位置決めする工程と、を含む。多層構造を形成する工程は、スキム層内に埋め込まれた複数のコードを有するスキム層の表面の少なくとも一部分に外側保護層を適用することを含む。外側保護層は、スキム層よりもオゾン曝露に対してより大きい耐性を有する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
添付の図面では、以下の詳細な説明と共に、特許請求される本発明の例示的実施形態を説明する構造が例解される。同様の要素は、同一の参照番号で特定される。単一の構成要素として示される要素は、多数の構成要素に置き換えられ得、多数の構成要素として示されている要素は、単一の構成要素に置き換えられ得ることが理解されるべきである。図面は正確な縮尺ではなく、特定の要素の比率が例解のために誇張されている場合がある。
【0008】
【図1】先行技術で既知の変形していない非空気式タイヤの正面図である。
【0009】
【0010】
【図3】リムアセンブリを含む先行技術で既知の非空気式タイヤの正面図である。
【0011】
【図4】多層波状スポークを含む、非空気式タイヤの一実施形態の正面図である。
【0012】
【図5】多層線形スポークを含む、非空気式タイヤの別の実施形態の正面図である。
【0013】
【図6】多層非線形スポークを含む、非空気式タイヤの更に別の実施形態の正面図である。
【0014】
【図7】インターフェースを含む多層スポークを含む、非空気式タイヤの更に別の実施形態の正面図である。
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
図１及び図２は、当該技術分野で既知の非空気式タイヤ１０の一実施形態を例解する。非空気式タイヤ１０は、リムアセンブリ、トレッド、及び多層スポークのうちの１つ以上と共に使用され得るタイヤの例示的な例解に過ぎない。これは、限定することを意図しない。
【0020】
例解された実施形態では、非空気式タイヤ１０は、内部表面２３及び外部表面２４を有する略環状の内側リング２０と、内部表面３３及び外部表面３４を有する略環状の外側リング３０と、を含む。略環状の内側リング２０及び略環状の外側リング３０のうちの一方又は両方は、架橋ポリマー又は非架橋ポリマーで作製することができる。本開示において、「ポリマー」という用語は、架橋ポリマー又は非架橋ポリマーを意味している。いくつかの実施形態では、略環状の内側リング２０及び略環状の外側リング３０のうちの１つ以上は、金属（例えば、鋼、アルミニウムなど）で作製することができる。
【0021】
非空気式タイヤ１０は、略環状の内側リング２０及び略環状の外側リング３０を接続する、相互接続されたウェブ４０を更に含む。相互接続されたウェブ４０は、略環状の内側リング２０の外側表面２４から略環状の外側リング３０の内側表面３３に、半径方向に延在する支持構造である。
【0022】
例解された実施形態では、相互接続されたウェブ４０は、複数の略多角形の開口部５０を画定する、ウェブ要素４２、４４の少なくとも２つの半径方向に隣接する層５６、５８を有する。代替的な実施形態では、複数のスポーク又は他のオープンセル型支持構造は、内側リング２０を外側リング３０に接続することができる。
【0023】
一実施形態では、略環状の内側リング２０及び略環状の外側リング３０は、相互接続されたウェブ４０と同じ材料から作製される。略環状の内側リング２０、略環状の外側リング３０、及び相互接続されたウェブ４０は、射出成形若しくは圧縮成形、キャスタブルポリマー、付加製造、又は当該技術分野において概して既知の任意の他の方法によって作製することができ、並びに、同時に形成することが可能であって、その結果、それらの取り付けは、内側リング２０、外側リング３０、及び相互接続されたウェブ４０を含む材料の冷却及び硬化によって形成される。
【0024】
略環状の内側リング２０の内部表面２３は、タイヤ１０が装着されるリムアセンブリ（図示せず）と係合するように構成される。トレッド層７０は、略環状の外側リング３０の外側表面３４に取り付けられる。取り付けは、接着又は従来技術において通常利用可能な他の方法を用いて実施され得る。
【0025】
図２に示されるように、外側リング３０は、振動を減少させ、タイヤ１０の乗り心地を増加させるトレッド層７０のフットプリント領域３２の周囲及びフットプリント領域を含む領域４８内で変形するように構成することができる。
【0026】
図３は、略環状の内側リング１１０と、略環状の外側リング１２０と、内側リング１１０と外側リング１２０との間に延在する可撓性の相互接続されたウェブ１３０と、を有する、当該技術分野において既知のタイヤ１００の実施形態の正面図を例解する。可撓性の相互連結されたウェブ１３０は、多角形状の開口部１４０を画定する複数のウェブ要素１３５によって形成される。この特定の実施形態では、ウェブ要素１３５は、複数の六角形及び実質的に台形の形状を形成し、これは、外側の一連の交互の六角形及び台形の開口部と、内側の一連の交互の六角形及び台形の開口部と、を含む。図１～図３に示される幾何学形状は単なる例示であり、任意の幾何学形状が用いられ得ることが理解されるべきである。同様に、スポーク又は他の支持構造が、相互接続されたウェブを提供するために用いられ得る。
【0027】
図３は、加えて、略環状の内側リング１１０において、リムアセンブリ１５０上に装着されたタイヤ１００を示す。リムアセンブリ１５０は、（矢印Ａによって示されるように）回転軸１５５を中心に回転し得る。回転は、車両の車軸によって、又はタイヤ１００を回転させるための他の手段によって付与することができる。トレッド１７０は、略環状の外側リング１２０に取り付けられる。トレッド１７０は、ゴム又は他のエラストマー材料から製造することができる。
【0028】
図４～図７は、異なるタイプの非空気式タイヤ２００の例示的な実施形態を示す。簡素化のために、図４～図７の非空気式タイヤ２００は、トレッド及びリムアセンブリなしで例解され、両方とも、図３のタイヤ１００に関して記載されたリムアセンブリ１５０及びトレッド１７０と実質的に同じであり得る。同様の構成要素には、同様の参照番号を使用する。
【0029】
図４は、略環状の内側リング２１０と、略環状の外側リング２２０と、略環状の内側リング２１０と略環状の外側リング２２０との間に延在する波状スポーク２３０ａと、を有する、非空気式タイヤ２００の一実施例を示す。矢印２４０で表されるように、波状スポーク２３０ａは、波状パターンで、略環状の内側リング２１０と略環状の外側リング２２０との間で前後にスポーク材料のシート又はリボン２５０を巻回することによって形成することができる。
【0030】
図５は、略環状の内側リング２１０と、略環状の外側リング２２０と、略環状の内側リング２１０と略環状の外側リング２２０との間に延在する複数の線形スポーク２３０ｂと、を有する、非空気式タイヤ２００の一実施例を示す。例解された実施形態では、複数の線形スポーク２３０ｂが、実質的に半径方向に延在する。代替的な実施形態（図示せず）では、複数の線形スポークは、半径方向に対してある角度で延在する。かかる一実施形態では、複数の線形スポークは、互いに対して略平行である。代替的な実施形態では、複数の線形スポークは、発散角度で延在する。
【0031】
複数の線形スポーク２３０ｂは、線形スポーク２０２を、略環状の内側リング２１０と略環状の外側リング２２０との間で固定することによって製造することができる。代替的に、複数の線形スポーク２３０ｂは、複数の線形スポーク２３０ｂの一体構成要素として、各線形スポーク２０２を提供するために形成、成形、又は製造され得る。
【0032】
図６は、略環状の内側リング２１０と、略環状の外側リング２２０と、略環状の内側リング２１０と略環状の外側リング２２０との間に延在する複数の非線形スポーク２３０ｃと、を有する、非空気式タイヤ２００の一実施例を示す。各非線形スポーク２０３は、楕円形状のループとして例解されるが、他の形状のスポーク（例えば、円形、長方形、台形、多角形、湾曲、波形、不規則的な形状など）が、更なる実施形態において用いられ得る。非線形スポーク２０３が、連続的なループとして例解されるが、非連続的な構造（例えば、Ｕ形状、Ｖ形状、Ｓ形状、円弧形状など）もまた用いられ得る。例解された実施形態では、各非線形スポーク２０３は、隣接するスポーク間に空間が存在するように、隣接するスポークから半径方向に離間される。複数の非線形スポーク２３０ｃは、各非線形スポーク２０３を、略環状の内側リング２１０と略環状の外側リング２２０との間で固定することによって製造することができる。
【0033】
図７は、略環状の内側リング２１０と、略環状の外側リング２２０と、略環状の内側リング２１０と略環状の外側リング２２０との間に延在する複数のスポーク２３０ｄと、を有する、非空気式タイヤ２００の一実施例を示す。各スポーク２０４、２０５は、少なくとも２つの隣接する空隙２０６、２０８の間の構造として形成される。例解された実施形態では、各スポーク２０４、２０５は、隣接する円形空隙２０６、２０８間の構造であるが、更なる実施形態では、他の形状の空隙（例えば、楕円形、長方形、台形、多角形など）が用いられ得る。空隙２０６、２０８は、一体構成要素として複数のスポーク２３０ｄを提供するために、複数のスポーク２３０ｄに形成、成形、又は製造され得る。代替的に、複数のスポーク２３０ｄは、複数の連続的な構造（例えば、円形、長方形、台形、多角形など）又は非連続的な構造（例えば、Ｕ形状、Ｖ形状、Ｓ形状、円弧形状など）を、略環状の内側リング２１０と略環状の外側リング２２０との間に固定することによって製造することができる。
【0034】
例えば、図７において破線で表現されるように、複数のスポーク２３０ｄは、第１の円形ループ２０７及び第２の円形ループ２０９を、第１の円形ループ２０７がインターフェース２２１、２２２で第２の円形ループ２０９と接触する状態で、略環状の内側リング間２１０と略環状の外側リング２２０との間に固定することによって形成され得る。第１の円形ループ２０７及び第２の円形ループ２０９は、１つ以上の機械的締結具（例えば、ボルト、クランプ、ブラケット）、接着剤（例えば、糊、溶接、ろう付け、又は加熱、若しくは他の結合方法を含み得る化学結合プロセス）のうちの１つ以上によって、インターフェース２２１、２２２でともに結合される。
【0035】
いくつかの実施形態では、第１の円形ループ２０７及び第２の円形ループ２０９を結合する方法は、第１の円形ループ２０７の材料を第２の円形ループ２０９の材料と融着させて、連続的な境界としてインターフェース２２１を形成し得る。代替的に、いくつかの実施形態では、第１の円形ループ２０７及び第２の円形ループ２０９を結合する方法は、非連続的な境界としてインターフェース２２２を形成し得る。多層スポーク２０４、２０５のインターフェース２２１、２２２が連続的又は非連続的であるかどうかにかかわらず、追加の材料２１５が、任意選択的に、第１の円形ループ２０７と第２の円形ループ２０９との間に追加されて、間隙を充填し、多層スポーク２０４、２０５に追加の支持を提供し得る。
【0036】
一方で図４～図７は、スポークを有する非空気式タイヤを示すが、非空気式タイヤは、相互接続されたウェブなどの他の支持構造を有し得ることが理解されるべきである。例えば、相互接続されたウェブは、下部の組のスポーク及び上部の組のスポークによって形成され得、各組のスポークは、上に示されるか、又は説明された実施形態のうちの１つと同様である。
【0037】
図８は、多層波状スポーク２３０ａを示す、図４の線８－８に沿って取られた非空気式タイヤ２００の一部分の断面図を示す。多層波状スポーク２３０ａは、スキム層３５５内に埋め込まれた複数のコード３００を含む。複数のコード３００の各コード３０１、３０２、３０３、３０４、３０５は、多層波状スポーク２３０ａに構造的支持体及び補強材を提供するために、金属（例えば、鋼、真鍮、真鍮めっき鋼）で構成され得る。複数のコード３００のうちの１つ以上が構成され得る材料の他の例としては、ポリマー材料、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）などの熱可塑性ポリマー樹脂、ナイロン、レーヨン、天然綿、又は他のタイヤ補強材料が挙げられる。スキム層３５５は、コード３０１～３０５に接着するように配合されたゴム化合物であり得る。例えば、スキム層３５５は、真鍮めっき鋼コード３０１～３０５に接着するように配合されたコバルトを含む、ゴム化合物であり得る。スキム層３５５が構成され得る、複数のコード３００に接着するように配合されたゴム化合物の他の例としては、ポリマー強化材料の場合、レゾルシノールホルムアルデヒドラテックス化学物質が挙げられる。多層波状ウェブスポーク２３０ａは、外側保護層３２５を更に含む。外側保護層３２５は、スキム層３５５に当接し、オゾン劣化に対する耐性が改善された状態の多層波状スポーク２０１を提供する。すなわち、スキム層３５５に対して、外側保護層３２５は、スキム層３５５よりもオゾンへの曝露により良好に耐える材料特性を有するように配合される。外側保護層３２５は、タイヤ側壁化合物、ベニヤ化合物、エチレンプロピレンジエンモノマー（ethylene propylene diene monomer、ＥＰＤＭ）ゴム、ネオプレン、ブチルゴム、水素化ジエンゴムなどの合成ゴム、又はオゾンへの曝露に耐えるように配合された他の化合物を含み得る。
【0038】
非空気式タイヤ２００の片持ち支持構造（すなわち、波状スポーク２３０ａ）は、動作中に様々な荷重条件を受け、したがって、かかる荷重を受けるために構成される。例えば、スキム層３５５内に埋め込まれた複数のコード３００は、かかる荷重を受けるように構成され得る。更に、空気、道路の汚れ、水、雪、砂、泥、又は他の破片が、波状スポーク２３０ａと接触するか、又は波状スポーク２３０ａ上に蓄積し得る。複数のコード３００及びスキム層３５５を含む、波状スポーク２３０ａが、望ましい構造的特徴を提供するように選択された材料で構成される一方で、特定の材料は、環境因子（例えば、オゾン）に曝露されるときに劣化する。特に、スキム層３５５は、オゾンへの曝露には好適ではない場合がある。前述のように、スキム層３５５は、コード３０１～３０５に接着するように配合される。かかる配合物は、コード３０１～３０５への良好な接着性を提供しながら、スキム層３５５をオゾン曝露からの劣化の影響を受けやすい状態にし得る。理論に拘束されるものではないが、スキム層３５５を、オゾン耐性をより高めるように再配合することは、複数のコード３００に対するスキム層３５５の接着特性を低減させると考えられる。それゆえ、スキム層３５５よりもオゾン耐性が高い外側保護層３２５を有して、スキム層３５５は、複数のコード３００に好適に接着し、外側保護層３２５は、スキム層３５５及びコード３００をオゾン及び他の環境因子への曝露から好適に保護する。
【0039】
非空気式タイヤ２００に関する多層スポーク２０１～２０５の追加の特徴は、１つ以上のスポーク２０１～２０５のうちの１つ以上の特徴が、本開示の範囲から逸脱することなく、非空気式タイヤ２００用の多層スポークを提供するために単独で又は組み合わせて提供することができることを理解して、図８～図１１に関して説明される。それゆえ、１つ以上の多層スポーク２０１～２０５のうちの１つ以上の特徴が、図３～図７に関して考察された、スポーク構造１３０、２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄのうちの１つ以上を提供するために、単独で、又は組み合わせて提供することができる。同様の特徴には、同様の参照番号を使用する。したがって、本開示の非空気式タイヤ２００用の多層スポーク２０１～２０５は、様々なタイヤ荷重条件を受けることができ、一方でまた有害な環境因子への曝露に耐えることができる。
【0040】
図８を参照すると、多層波状スポーク２３０ａは、スキム層３５５を完全に囲み、それゆえ環境に関して、スキム層３５５のいずれの外側表面を覆う、スキム層３５５を取り囲む外側保護層３２５を含む。図４の線８－８に沿って取られた多層波状スポーク２３０ａの一部分２０１の断面図を示す、図８の断面図はまた、図５の線５－５に沿って取られた多層線形スポーク２０２の断面図の例解でもある。簡素化のため及び限定ではなく、図４及び図５における多層スポーク２３０ａ、２３０ｂの特徴は、図５の多層線形スポーク２０２に関して特徴が同じ又は同様の様式で適用されることを理解して、図４の多層波状スポーク２３０ａの一部分２０１に関して図８において説明される。加えて、図８に関して示され、かつ説明された断面は、上に示されるか、又は説明された非空気式タイヤのための支持構造のいずれかに適用され得ることが理解されるべきである。
【0041】
図８に示されるように、外側保護層３２５は、スポーク２０１の第１の側面上でスキム層３５５に当接し、環境に曝露された外側表面３１１を有する、第１の外側保護層３１０と、スポーク２０１の第２の側面上でスキム層３５５に当接し、環境に曝露された外側表面３２１を有する、第２の外側保護層３２０と、スポーク２０１の第３の側面上でスキム層３５５に当接し、環境に曝露された外側表面３３１を有する、第３の外側保護層３３０と、スポーク２０１の第４の側面上でスキム層３５５に当接し、環境に曝露された外側表面３４１を有する、第４の外側保護層３４０と、を含む。別個の保護層３１０、３２０、３３０、３４０として示されているが、外側保護層３２５は、スキム層３５５の外側表面３１１、３２１、３３１、３４１を囲む単一の連続的な保護層として提供することができる。
【0042】
４つの側面を有するスキム層３５５を備えて長方形の断面として例解されるが、多層スポーク２０１は、スキム層３５５が１つ以上の側面を含むように、他の形状の断面（例えば、三角形、四角形、台形、多角形、円形、楕円形など）を画定し得る。外側保護層３２５は、スキム層３５５を環境から保護するために、スキム層３５５の１つ以上の側面の少なくとも一部分上に提供される。例えば、いくつかの実施形態では、外側保護層３３０及び３４０は、任意選択的に省略され得、この場合、スキム層３５５の一部分は、環境に曝露され得る。このような場合、理論に拘束されるものではないが、スキム層３５５の比較的大きい表面積を外側保護層３１０、３２０で環境から保護しながら、スキム層３５５の比較的小さい表面積を環境に曝露させることは、様々なタイヤ荷重条件を受けながら、一方でまた有害な環境因子への曝露に耐えることができるスポーク構造２３０ａを提供することができる。それにより、別様に明記しない限り、外側保護層３２５は、本開示の範囲から逸脱することなく、いくつかの実施形態では、スキム層３５５の少なくとも一部分を覆うことができ、他の実施形態では、スキム層３５５全体を覆うことができることが理解されるべきである。
【0043】
複数のコード３００がスキム層３５５内に埋め込まれている様式は、限定することを意図するものではなく、様々な製造技術で達成することができる。同様に、特に明記しない限り、外側保護層３２５は、様々な様式でスキム層３５５に適用され得る。例えば、複数のコード３００、スキム層３５５、及び外側保護層３２５は、ローラがスキム層３５５及び複数のコード３００をともに圧縮して、スキム層３５５内に複数のコード３００を埋め込む、カレンダープロセスによって製造することができる。複数のコード３００のスキム層３５５内への埋め込みの前に、埋め込みと同時に、又は埋め込みに続いて、ローラは、外側保護層３２５及びスキム層３５５を圧縮して、スキム層３５５の外側表面上に外側保護層３２５を提供し得る。代替的に、スキム層３５５、複数のコード３００、及び外側保護層３２５のうちの１つ以上は、複数のコード３００が内部に埋め込まれ、外側保護層３２５がスキム層３２５の外側表面を覆う、スキム層３２５を製造するために共押出され得る。
【0044】
他の例では、外側保護層３２５は、スキム層３５５を液体状態の外側保護層３２５に浸漬すること、外側保護層３２５を塗装又は噴霧などの直接適用を使用して液体状態のスキム層３５５に適用すること、又は埋め込まれたコード３０１～３０５を有するスキム層３５５の製造中、（固体又は液体状態の）外側保護層３２５を、スキム層３５５に接着することのうちの１つ以上によって、スキム層３５５に適用され得る。更に、５つのコード３０１～３０５が例解されているが、多層スポーク２０１は、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の数の複数のコード３００を含むことができることが理解されるべきである。
【0045】
いくつかの実施形態では、複数のコード３００は、複数の層内に配置され得る。図９は、２つの層内に配置された複数のコード３００を有する多層非線形スポーク２０３を例解する図６の線９－９に沿って取られた非線形スポーク２０３の断面図を示す。第１の層は、コード３０１ａ～３０５ａを含み、第２の層が、コード３０１ｂ～３０５ｂを含む。第１の層のコード３０１ａ～３０５ａは、第２の層のコード３０１ｂ～３０５ｂと位置合わせされるが、他の実施形態では、コード３０１ａ～３０５ａ、３０１ｂ～３０５ｂは、互いに対してオフセットされ得る。加えて、複数のコード３００のうちの１つ以上のコードは、本開示の範囲から逸脱することなく、接触し得る（例えば、巻回されるか、編組されるか、重複するか、又は別様に絡み合わされ得る）。加えて、図９に関して示され、かつ説明された断面は、上に示されるか、又は説明された非空気式タイヤのための支持構造のいずれかに適用され得ることが理解されるべきである。
【0046】
例解された実施形態では、複数のコード３００は、半径方向に延在する。代替的な実施形態では、複数のコード３００は、本開示の範囲から逸脱することなく、軸方向、円周方向、又は半径方向に対してある角度で付勢された他の方向に延在し得る。複数のコード３００は、多層スポーク２０１～２０５と同じ方向に延在し得、又は多層スポーク２０１～２０５が延在する方向に対して異なる方向に延在し得る。
【0047】
複数のコード３００は、スキム層３５５に対して構造的補強を提供することが意図され、したがって、スキム層３５５内に埋め込まれたコード３０１ａ～３０５ａ、３０１ｂ～３０５ｂの任意の組み合わせ、配向、又は構成が、多層スポーク２０１～２０５の任意の組み合わせ、配向、又は構成である際、本開示の範囲内である。
【0048】
図１０は、図７の線１０－１０に沿って取られた連続的なインターフェース２２１を含む、多層スポーク２０４の断面図を示す。図１０に関して示され、かつ説明された断面は、上に示されるか、又は説明された非空気式タイヤのための支持構造のいずれかに適用され得ることが理解されるべきである。一例では、第１の円形ループ２０７及び第２の円形ループ２０９（図７を参照）は、連続的なインターフェース２２１を有する多層スポーク２０４を形成するためにともに結合され得る。連続的なインターフェース２２１によって、隣接する第１及び第２の円形ループ２０７、２０９のスキム層３５５は、互いに当接し、図７に関して説明された結合方法のうちのいずれか１つ以上に従ってともに結合されることを意味する。
【0049】
例えば、かかる構成は、第１の円形ループ２０７及び第２の円形ループ２０９が、それぞれの内径上に外側保護層３２５を含み、それぞれの外径上に外側保護層を含まないときに生じる。図１０内に例解されるように、第１の円形ループ２０７は、その内径上に外側表面３５１を有し、及びその外径上に外側保護層がない、外側保護層３５０を含む。同様に、第２の円形ループ２０９は、その内径上に外側表面３８１を有し、及びその外径上に外側保護層がない、外側保護層３８０を含む。それゆえ、ともに結合されるとき、（そのスキム層３５５が曝露された）第１の円形ループ２０７の外径は、（そのスキム層３５５が曝露された）第２の円形ループ２０９の外径に当接する。各円形ループ２０７、２０９のそれぞれの当接スキム層３５５は、連続的なインターフェース２２１を画定し、外側表面３５１、３８１を有するそれぞれの外側保護層３５０、３８０は、スキム層３５５を環境への曝露から保護する。
【0050】
図１１は、図７の線１０－１０に沿って取られた非連続的なインターフェース２２２を含む、多層スポーク２０５の代替的な断面図を示す。図１１に関して示され、かつ説明された断面は、上に示されるか、又は説明された非空気式タイヤのための支持構造のいずれかに適用され得ることが理解されるべきである。第１の円形ループ２０７及び第２の円形ループ２０９（図７を参照）は、非連続的なインターフェース２２２を有する多層スポーク２０５を形成するためにともに結合される。非連続的なインターフェース２２２によって、隣接する第１及び第２の円形ループ２０７、２０９のスキム層３５５は、第１及び第２の円形ループ２０７、２０９が、図７に関して説明された結合方法のうちのいずれか１つ以上に従ってともに結合されるとき、互いに当接しないことを意味する。
【0051】
例えば、かかる構成は、第１の円形ループ２０７及び第２の円形ループ２０９が、それぞれの内径及び外径上に外側保護層３２５を含むときに生じる。図１１内に例解されるように、第１の円形ループ２０７は、その内径上に外側表面３５１を有する外側保護層３５０及びその外径上に表面３６１を有する外側保護層３６０を含む。同様に、第２の円形ループ２０９は、その内径上に外側表面３８１を有する外側保護層３８０及びその外径上に表面３７１を有する外側保護層３７０を含む。それゆえ、ともに結合されるとき、第１の円形ループ２０７の外側保護層３６０の表面３６１は、第２の円形ループ２０９の外側保護層３７０の表面３７１に当接する。各円形ループ２０７、２０９のそれぞれのスキム層３５５は、それゆえ、当接する外側保護層３６０、３７０によって分離され、それにより、非連続的なインターフェース２２２を定義する。外側表面３５１、３８１を有するそれぞれの外側保護層３５０、３８０は、スキム層３５５を環境への曝露から保護する。
【0052】
少なくとも本明細書に開示される理由で、本開示の非空気式タイヤ２００用の多層スポーク２０１～２０５は、様々なタイヤ荷重条件を受けることができ、一方でまた有害な環境因子への曝露に耐えることができる。
【0053】
「含む（includes）」又は「含むこと（including）」という用語が、本明細書又は特許請求の範囲において使用される範囲まで、「含む（comprising）」という用語が特許請求項で移行句として採用される際の解釈と同様に包括的であることが意図される。更に、「又は（or）」という用語が採用される範囲において（例えば、Ａ又はＢなど）、「Ａ、又はＢ、又はＡとＢとの両方とも」を意味す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、「Ａ又はＢの両方ではなく一方のみ」という用語が採用されるであろう。したがって、本明細書における「又は」という用語の使用は、排他的ではなく、包括的である。Ｂｒｙａｎ Ａ．Ｇａｒｎｅｒ，Ａ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｌｅｇａｌ Ｕｓａｇｅ ６２４（２ｄ．Ｅｄ．１９９５）を参照。また、「中（in）」又は「中へ（into）」という用語が、本明細書又は特許請求の範囲において使用される範囲において、「上（on）」又は「上へ（onto）」を追加的に意味することが意図される。更に、「接続する（connect）」という用語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において、「と直接接続する（directly connected to）」ことだけではなく、別の構成要素を介して接続することなどのように「と間接的に接続する（indirectly connected to）」ことも意味することが意図される。
【0054】
本出願をその実施形態の記述によって例解し、またその実施形態をかなり詳細に説明てきたが、添付の特許請求の範囲の範囲をこのような詳細に制限するか、又はいかなる形式でも限定することは、出願人らの本意ではない。追加の利点及び改良が、当業者には容易に明らかとなるであろう。したがって、そのより広い態様における本出願は、図示及び説明される、特定の詳細、代表的な装置及び方法、並びに例解的な実施例に限定されない。このため、出願人の一般的な発明概念の趣旨又は範囲から逸脱することなく、このような詳細からの逸脱がなされ得る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【手続補正書】
【提出日】2022-06-22
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
非空気式タイヤであって、環状内側リングと、
環状外側リングと、
前記環状内側リングから前記環状外側リングまで延在する支持構造と、を備え、前記支持構造が、
スキム層と、
前記スキム層内に埋め込まれた複数のコードと、
前記スキム層の表面の少なくとも一部分を覆う外側保護層と、を含む、多層構造を含む、非空気式タイヤ。
【請求項2】
前記支持構造が、複数のスポークを含み、前記多層構造が、前記複数のスポークのうちの少なくとも１つのスポークの少なくとも一部分を画定する、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項3】
前記外側保護層が、前記スキム層よりもオゾン曝露に対してより大きい抵抗を有する、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項4】
前記支持構造が、複数の別個の支持要素を含み、これらの各々が、前記環状内側リングから前記環状外側リングまで延在し、前記複数の別個の支持要素が、前記タイヤの回転軸に対して円周方向に離間されており、前記多層構造が、前記複数の別個の支持要素のうちの少なくとも１つの支持要素の少なくとも一部分を画定する、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項5】
前記複数のコードが、前記複数のコードの前記コードのうちの少なくとも１つが延在する方向に対して垂直に取られた前記多層構造の断面の厚さに対して画定された複数の層内に配置されている、請求項１に記載の非空気式タイヤ。【国際調査報告】