▶ 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】2024-01-11
(54)【発明の名称】バンド層を有するタイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 7/00 20060101AFI20231228BHJP
B29D 30/02 20060101ALI20231228BHJP
【ＦＩ】
B60C7/00 H
B29D30/02
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023536809
(86)(22)【出願日】2021-12-09
(85)【翻訳文提出日】2023-06-16
(86)【国際出願番号】 US2021072830
(87)【国際公開番号】W WO2022140730
(87)【国際公開日】2022-06-30
(31)【優先権主張番号】63/130,452
(32)【優先日】2020-12-24
(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】グリーベル、ジャレッド ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】リマイ、ベンジャミン イー．
(72)【発明者】
【氏名】プロトナー、ブラッドレー エス．
(72)【発明者】
【氏名】ネルソン、ブランドン ピー．
【テーマコード（参考）】
3D131
4F215
【Ｆターム（参考）】
3D131BA07
3D131BB19
3D131CC03
3D131LA28
4F215AH21
4F215VC08
4F215VD03
4F215VL06
4F215VL28
4F215VP35
(57)【要約】
【解決手段】 タイヤトレッドを作製する方法は、材料シートを提供することと、材料シートの第１の縁部が材料シートの第２の縁部に接触するように、材料シートをシリンダに形成することと、を含む。本方法はまた、第１の縁部を第２の縁部に溶接して、シーム有りシリンダの溶接継手を形成することと、シーム有りシリンダの周りにトレッドゴムを提供することと、を含む。
【選択図】図３
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
非空気圧式タイヤであって、回転軸を有する下部リングと、
前記下部リングと同軸の上部リングと、
前記下部リングから前記上部リングまで延在する支持構造体と、
前記上部リングの周りに延在する周方向トレッドであって、前記周方向トレッドが、単一の材料で構成された、シーム有りシリンダによって形成されたバンド層と、前記バンド層に直接取り付けられたトレッドゴム層と、を含む、周方向トレッドと、を備える、非空気圧式タイヤ。
【請求項2】
前記バンド層が、前記上部リングに直接取り付けられている、請求項１に記載の非空気圧式タイヤ。
【請求項3】
前記バンド層の前記単一の材料が、鋼である、請求項１に記載の非空気圧式タイヤ。
【請求項4】
前記バンド層の前記単一の材料が、ポリマー材料である、請求項１に記載の非空気圧式タイヤ。
【請求項5】
前記単一の材料が、少なくとも４１０ＭＰａの極限引張強度を有する、請求項１に記載の非空気圧式タイヤ。
【請求項6】
前記シーム有りシリンダが、長手方向シームを有する、請求項１に記載の非空気圧式タイヤ。
【請求項7】
前記シーム有りシリンダが、斜めのシームを有する、請求項１に記載の非空気圧式タイヤ。
【請求項8】
前記シーム有りシリンダが、螺旋状シームを有する、請求項１に記載の非空気圧式タイヤ。
【請求項9】
前記単一の材料が、２５マイクロン未満の平均表面粗さの状態の表面を有する、請求項１に記載の非空気圧式タイヤ。
【請求項10】
非空気圧式タイヤを作製する方法であって、前記方法が、下部リングと、前記下部リングと同軸の上部リングと、前記下部リングから前記上部リングまで延在する支持構造体とを有するアセンブリを提供することと、
材料シートを提供することと、
前記材料シートの第１の縁部が前記材料シートの第２の縁部に接触するように、前記材料シートをシリンダに形成することと、
前記第１の縁部を前記第２の縁部に溶接して、シーム有りシリンダの溶接継手を形成することと、
前記上部リングの周りに前記シーム有りシリンダを設置することと、
前記シーム有りシリンダの周りにトレッドゴムを提供することと、を含む、方法。
【請求項11】
前記シーム有りシリンダの壁を薄くするように、前記シーム有りシリンダを冷間形成することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記溶接継手の厚さを低減するように、前記シーム有りシリンダを冷間形成することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項13】
前記シーム有りシリンダの前記冷間形成が、前記シーム有りシリンダを逆流形成することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記逆流形成が、前記溶接継手に対して相補的な方向に行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記逆流形成が、前記溶接継手と反対の方向に行われる、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、タイヤ、及びその作製方法に関する。より具体的には、本開示は、トレッドゴム層に取り付けられたバンド層を有するタイヤ、及びその作製方法に関する。
【背景技術】
【0002】
タイヤが非膨張状態又は膨張不足状態で走行することを可能にする種々のタイヤの構造が開発されている。非空気圧式タイヤは膨張を必要としないが、「ランフラットタイヤ」は、パンクして加圧空気が完全に又は部分的に失われた後に、長期間、比較的高速で動作し続けることができる。非空気圧式タイヤは、複数のスポーク、ウェビング、又は下部リングを上部リングに接続する他の支持構造体を含み得る。いくつかの非空気圧式タイヤでは、周方向トレッドは、タイヤの上部リングの周りに巻き付けられ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
タイヤの周方向トレッドは、上部非弾性領域と下部非弾性領域との間に配設された弾性領域を有する剪断要素を収容してもよい。剪断要素はまた、剪断バンド、トレッドバンド、又は薄い環状の高強度バンド要素と称されてもよい。空気圧式タイヤで使用されるとき、剪断要素は、タイヤが加圧されたときに張力部材として作用する。非空気圧式タイヤ又は非加圧状態若しくは部分加圧状態における空気圧式タイヤで使用されるとき、剪断要素は、構造圧縮部材として作用する。
【0004】
一実施形態では、非空気圧式タイヤは、回転軸を有する下部リングと、下部リングと同軸の上部リングと、を含む。非空気圧式タイヤは、下部リングから上部リングまで延在する支持構造体と、上部リングの周りに延在する周方向トレッドと、を更に含む。周方向トレッドは、単一の材料で構成された、シーム有りシリンダによって形成されたバンド層と、バンド層に直接取り付けられたトレッドゴム層と、を含む。
【0005】
別の実施形態では、非空気圧式タイヤを作製する方法は、下部リングと、下部リングと同軸の上部リングと、下部リングから上部リングまで延在する支持構造体とを有するアセンブリを提供することを含む。本方法はまた、材料シートを提供することと、材料シートの第１の縁部が材料シートの第２の縁部に接触するように、材料シートをシリンダに形成することと、を含む。本方法は、第１の縁部を第２の縁部に溶接して、シーム有りシリンダの溶接継手を形成することを更に含む。本方法はまた、上部リングの周りにシーム有りシリンダを設置することと、シーム有りシリンダの周りにトレッドゴムを提供することと、を含む。
【0006】
更に別の実施形態では、タイヤトレッドを作製する方法は、材料シートを提供することと、材料シートの第１の縁部が材料シートの第２の縁部に接触するように、材料シートをシリンダに形成することと、を含む。本方法はまた、第１の縁部を第２の縁部に溶接して、シーム有りシリンダの溶接継手を形成することと、シーム有りシリンダの周りにトレッドゴムを提供することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0007】
添付の図面では、以下に提供される詳細な説明とともに、特許請求される本発明の代表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を、多数の構成要素に置き換えてもよく、多数の構成要素として示される要素を、単一の構成要素に置き換えてもよい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。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下は、本明細書において採用される選択用語の定義を含む。定義は、用語の範囲内にあり、及び実装のために使用され得る構成要素の様々な例又は形式を含む。例は、限定を意図するものではない。用語の単数形及び複数形は、いずれも定義の範囲内であり得る。
【0009】
「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。
【0010】
「周方向の」及び「周方向に」は、軸方向に対して垂直であるトレッドの表面の外周部に沿って延在する方向を指す。
【0011】
「径方向の」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。
【0012】
本明細書で使用するとき、「トレッド」は、通常の膨張度及び通常の荷重において、道路又は地面と接触するタイヤの部分を指す。
【0013】
以下の説明で使用される同様の用語によって一般的なタイヤ構成要素が説明されるが、当然のことながら、用語は若干異なる含意を有するため、当業者は、以下の用語のうちのいずれか１つが、一般的なタイヤ構成要素の説明に使用される別の用語と単に交換することができるとはみなさないであろうことを理解されたい。
【0014】
本明細書では、方向は、タイヤの回転軸を基準にして述べられる。「上向きの」及び「上向きに」という用語は、タイヤのトレッドに向かう一般方向を指し、「下向きの」及び「下向きに」は、タイヤの回転軸に向かう一般方向を指す。したがって、「上部の」及び「下部の」又は「頂部の」及び「底部の」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」又は「頂部の」要素は、「下部」又は「底部」の要素よりもトレッドに近い位置に離間配置される。追加的に、「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。
【0015】
「内側の」及び「内側に」という用語は、タイヤの赤道面に向かう一般方向を指し、「外側の」及び「外側に」は、タイヤの赤道面から離れ、タイヤの側部に向かう一般方向を指す。したがって、「内部」及び「外部」など相対的な方向用語が要素と関連して使用されるとき、「内部」要素は、「外部」要素よりもタイヤの赤道面の近くに離間配置される。
【0016】
図１及び図２は、非空気圧式タイヤ１０の一実施形態を例解する。非空気圧式タイヤ１０は、単に例示的な図であり、限定することを意図するものではない。例解される実施形態では、非空気圧式タイヤ１０は、タイヤ１０が装着されているリム（図示せず）と係合する、略環状の下部リング２０を含む。略環状の下部リング２０は、内側表面２３及び外側表面２４を有し、エラストマー材料又は金属から作製され得る。
【0017】
非空気圧式タイヤ１０は、相互接続されたウェブ４０を囲む略環状の上部リング３０を更に含み、ウェブは、略環状の下部リング２０に接続された支持構造である。代替的な実施形態では、複数のスポーク又は他の支持構造体が、下部リングを上部リングに接続する。上部リング３０は、接地面領域３２（図２参照）の周りの範囲及び接地面領域を含む範囲４８において変形するように構成することができ、これにより、振動が減少し、乗り心地が向上する。
【0018】
一実施形態では、略環状の下部リング２０及び略環状の上部リング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。代替的な実施形態では、略環状の下部リング、略環状の上部リング、及び相互接続されたウェブのうちの少なくとも１つは、異なる材料から作製される。図１に示すように、略環状の上部リング３０は、トレッド担持層７０が取り付けられている径方向外側表面３４を有し得る。取り付けは、接着して、又は当該技術分野において一般に利用可能な他の方法を使用して行われ得る。
【0019】
例解される実施形態では、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の少なくとも２つの径方向に隣接する層５６、５８を有する。他の実施形態（図示せず）では、他のウェブ構成を用いてもよい。別の実施形態（図示せず）では、スポーク又は他の支持構造体を、ウェブの代わりに用いてもよい。
【0020】
図３は、非空気圧式タイヤ１００の一実施形態の部分断面を例解する概略図である。この実施形態では、非空気圧式タイヤ１００は、下部リング１１０と、上部リング１２０と、下部リングから上部リングまで延在する支持構造体１３０と、を有するタイヤ構造を含む。一実施形態では、支持構造体１３０は、図１及び図２に示されるウェビングなどのウェビングである。代替的な実施形態では、支持構造体は、複数のスポークを含む。しかしながら、任意の支持構造体を用いてもよいことが理解されるべきである。
【0021】
非空気圧式タイヤ１００は、上部リング１２０と同じ幅を有する周方向トレッドを含む。周方向トレッドは、単一の材料で構成されたバンド層１４０を含む。トレッドゴム層１５０は、バンド層１４０に直接取り付けられている。代替的な実施形態（図示せず）では、周方向トレッドは、上部リングよりも広い。別の代替的な実施形態（図示せず）では、上部リングは、周方向トレッドよりも広い。
【0022】
例解された構造は、その中立軸の周りの曲げに抵抗することによって、適用された荷重を担持する。バンド層１４０の曲げは、非空気圧式タイヤ１００上の荷重を担持することを支援する。金属又は他の無損失材料がバンド層１４０に使用される場合、アセンブリの転がり抵抗及び発熱が、低減され得る。これは、鋼コードのプライを有する従来のポリマー剪断層からの展開である。そのようなポリマー剪断層は、高転がり抵抗性及び発熱性を犠牲にして、荷重担持能力を提供する。
【0023】
バンド層１４０の単一の材料は、複合材料又は複数の材料のブレンドであってもよいが、バンド層１４０は、別個の材料の層から形成されない。一実施形態では、バンド層１４０は、鋼で構成される。特定の一実施形態では、バンド層１４０は、超高強度鋼で構成される。他の例示的な材料としては、限定されるものではないが、ゴム、アルミニウム、黄銅、銅、及びステンレス鋼などの他の金属、又はポリウレタン、ポリエステル、及びポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride、ＰＶＣ）を含むポリマー材料が挙げられる。
【0024】
良好な性能は、高い極限引張強度及び表面粗さの低い表面仕上げを有する材料で構成されたバンド層で達成され得る。一実施形態では、バンド層は、平方インチ当たり少なくとも６０，０００ポンドの力（すなわち、６０ｋｓｉ又は４１０ＭＰａ）の極限引張強度を有する材料で構成される。別の実施形態では、バンド層は、平方インチ当たり少なくとも１２０，０００ポンドの力（すなわち、１２０ｋｓｉ又は８３０ＭＰａ）の極限引張強度を有する材料で構成される。更に別の実施形態では、バンド層は、平方インチ当たり少なくとも２００，０００ポンドの力（すなわち、２００ｋｓｉ又は１４００ＭＰａ）の極限引張強度を有する材料で構成される。高い極限引張強度を有する材料で構成されたバンド層は、より良好な疲労寿命を有する。
【0025】
追加的に、一実施形態では、バンド層は、１０００マイクロインチ（すなわち、２５マイクロン）未満の平均表面粗さを有する材料で構成される。別の実施形態では、バンド層は、６４マイクロインチ（すなわち、１．６マイクロン）未満の平均表面粗さを有する材料で構成される。更に別の実施形態では、バンド層は、３２マイクロインチ（すなわち、０．８マイクロン）未満の平均表面粗さを有する材料で構成される。粗面仕上げは、接着性のためにより良好であり得るが、より微細な仕上げは、疲労寿命のためにより良好であることが見出されている。
【0026】
上記で識別された極限引張強度及び平均表面粗さは、ショットピーニング又はレーザ衝撃ピーニングプロセスを通じて調製された高強度鋼において見出され得る。高強度鋼は、特殊鋼であってもよく、特別な熱処理を受容し得る。アルミニウム及びチタンはまた、上記で識別された極限引張強度及び平均表面粗さを呈し得る。
【0027】
例解される実施形態では、バンド層１４０は、バンド厚さＴＢを有し、トレッドゴム層１５０は、バンド厚さＴＢよりも大きいトレッド厚さＴＴを有する。１つの既知の実施形態では、バンド厚さは、０．０１０インチ～０．３００インチ（０．２５４ｍｍ～７．６２ｍｍ）である。しかしながら、他の配置を用いてもよい。バンド層及びトレッド層の厚さは、非空気圧式タイヤの望ましい性能を提供するように選択されてもよい。例えば、バンド層の曲げ剛性をバンド層の厚さとバランスをとって、所望の偏向で所望の荷重を担持するために中立軸の周りの曲げモーメントを調節することが望ましい場合がある。
【0028】
バンド層及びトレッドゴム層の厚さを選択することがまた、タイヤ設計者が、周方向トレッドの中立軸の場所を選択することを可能にする。例えば、中立軸の場所は、周方向トレッドが異なる方向に異なる曲げ剛性を有するように選択されてもよい。中立軸がタイヤの外径に近い場合、接地面の前縁部及び後縁部は、屈曲することがより難しくなり、それゆえ荷重担持能力が増加する。しかしながら、タイヤが物体を横切って転がる場合、その方向でより低い曲げ剛性を有することにより、より容易な外装及びより快適な乗り心地を可能にする。
【0029】
各層の材料及び厚さを選択する際、他の要因が、考慮され得る。例えば、バンド層の厚さを低減させて、体積及び重量を低減すること、並びにタイヤの回転中に発生する熱量を低減することが望ましい場合がある。しかしながら、バンド層の厚さを増加させて、バンド層の応力を低減させることが望ましい場合がある。
【0030】
追加的に、接地面の長さを調節するために、トレッドゴム層及びバンド層の厚さ及び剛性を選択することが望ましい場合がある。
【0031】
そのようなシリンダは、２０～５０インチ（５０～１３０ｃｍ）の直径を有してもよい。より特定の実施形態では、シリンダは、３０～４０インチ（７５～１００ｃｍ）の直径を有する。特定の一実施形態では、シリンダは、３６インチ（９１ｃｍ）の直径を有する。
【0032】
上述のように、シリンダの厚さは、０．０１０インチ～０．３００インチ（０．２５４ｍｍ～７．６２ｍｍ）であってもよい。より特定の実施形態では、シリンダの厚さは、０．０２０インチ～０．１５０インチ（０．５０ｍｍ～３．８ｍｍ）である。特定の一実施形態では、シリンダの厚さは、０．１４５インチ（３．６８ｍｍ）である。
【0033】
上述のように、シリンダは、鋼から作製されてもよい。例示的な鋼としては、超高強度鋼、４３４０鋼、又は１０８０鋼が挙げられる。代替的に、シリンダは、合金から形成されてもよい。
【0034】
金属又は高強度ポリマーの形態のバンドは、良好な結果をもたらすことが判明している。国際公開第２０２０／１４２６６５号に記載されているように、シームレス金属シリンダが良好な結果をもたらすことは以前から知られていた。シームレス金属シリンダは、全周にわたって一貫した厚さを有することができ、それによって応力集中を最小限に抑えることができる。対照的に、溶接プロセスによって形成されたシームを有するシリンダは、シームにおいて異なる厚さを有し、これは応力集中を生じさせ得る。しかしながら、この既知の問題にもかかわらず、試験は、シーム有りの金属又は高強度ポリマーシリンダが驚くほど良好な結果をもたらし得ることを示している。
【0035】
シーム有りの金属又は高強度ポリマーのシリンダは、シームレスシリンダと比較して、追加の製造上の利点を有する。直径２０～５０インチ及び厚さ０．０１０インチ～０．３００インチを有するシリンダを鍛造することは困難である。そのような寸法を有するシリンダを鍛造することは、亀裂、微小亀裂、又は他の不規則性をもたらし得る。したがって、先行実施形態では、２０～５０インチの直径及び０．３００インチ～１インチの厚さを有するシームレスシリンダは、荒鍛造プロセスによって作製された。次いで、シリンダは、０．０１０インチ～０．３００インチの所望の厚さに機械加工又は旋盤加工された。機械加工又は旋盤加工は、複数の工程で実施されてもよい。シリンダはまた、熱処理工程及び研磨工程に供されてもよい。そのようなプロセスは、時間を費やす場合があり、望ましくない廃棄物を生成する場合がある。
【0036】
別の先行実施形態では、２０～５０インチの直径及び０．３００インチ～１インチの厚さを有するシームレスシリンダは、荒鍛造プロセスによって作製された。次いで、シリンダの厚さは、冷間形成プロセスによって低減された。
【0037】
対照的に、シーム有りの金属又は高強度ポリマーシリンダは、０．０１０インチ～０．３００インチの厚さを有する金属又は高強度ポリマーのシートから形成されてもよい。鍛造された金属シリンダと比較して、そのような厚さのシートは、亀裂、微小亀裂、又は他の不規則性をもたらす可能性が低い。したがって、金属又は高強度ポリマーの薄いシートからシーム有りの金属又は高強度ポリマーシリンダを製造することは、そのようなシリンダが形成された後に必要とされる加工がより少なく、結果として得られたシリンダが、シームレス金属シリンダに匹敵するか、又は更にはそれよりも少ない応力集中を有し得るため、有利であり得る。しかしながら、シートが、製造プロセス中に低減される、より大きい厚さを有してもよいことが理解されるべきである。例えば、シートは、低減される０．３００インチ～２インチの初期厚さを有してもよい。
【0038】
一実施形態では、シーム有りの金属シリンダは、鋼の平板ストックから形成される。別の実施形態では、シーム有りの金属シリンダは、アルミニウム、スズ、真鍮、ニッケル、銅、チタン、又は他の金属若しくは合金、特に高強度合金などの他の金属の平板ストックから形成される。更に別の実施形態では、シーム有りシリンダは、高強度ポリマーから形成されてもよい。
【0039】
図４Ａは、矩形形状を有する金属又は高強度ポリマーの平板ストック又はシート２００Ａの一実施形態の正面平面図である。一実施形態では、シート２００Ａは、単一プレートとして指定の寸法に形成される。代替的な実施形態では、シートは、指定の寸法に切断される細長いシートとして形成される。次いで、シート２００Ａは、第１の端部又は縁部２１０Ａが第２の端部又は縁部２２０Ａに接触してシリンダ３００Ａを形成するように、長手方向に巻かれる。
【0040】
図４Ｂは、シリンダ３００Ａの斜視図である。この図から分かるように、矩形シート２００Ａの第１の端部２１０Ａ及び第２の端部２００Ａは、長手方向シーム３１０Ａを形成する。次いで、長手方向シーム３１０Ａを溶接してもよい。一実施形態では、溶接されたシーム３１０Ａは、摩擦攪拌溶接、レーザ溶接、電子ビーム溶接、又は誘導溶接技術などの、母材と同じ組成の接合部を製作する技術で形作られる。選択されたプロセスは、充填材料の必要性を排除し、シート２００Ａの材料の高強度及び靭性を維持し得る。
【0041】
図５Ａは、平行四辺形形状を有する金属又は高強度ポリマーの平板ストック又はシート２００Ｂの代替的な実施形態の正面平面図である。一実施形態では、シート２００Ｂは、単一プレートとして指定の寸法に形成される。代替的な実施形態では、シートは、指定の寸法に切断される細長いシートとして形成される。次いで、シート２００Ｂは、第１の端部又は縁部２１０Ｂが第２の端部又は縁部２２０Ｂに接触してシリンダ３００Ｂを形成するように巻かれる。
【0042】
図５Ｂは、シリンダ３００Ｂの斜視図である。この図から分かるように、平行四辺形形状のシート２００Ｂの第１の端部２１０Ｂ及び第２の端部２００Ｂは、斜めのシーム３１０Ｂを形成する。次いで、長手方向シームについて上述した溶接プロセスのうちの１つを使用して、斜めのシーム３１０Ｂを溶接してもよい。
【0043】
図６Ａは、細長い平行四辺形形状を有する金属又は高強度ポリマーの平板ストック又はシート２００Ｃの別の代替的な実施形態の正面平面図である。一実施形態では、シート２００Ｃは、単一プレートとして指定の寸法に形成される。代替的な実施形態では、シートは、指定の寸法に切断される細長いシートとして形成される。次いで、シート２００Ｃは、第１の側部又は縁部２１０Ｃが第２の側部又は縁部２２０Ｃに接触して、結果として得られるシリンダ３００Ｃに沿って螺旋状に形成されるように螺旋状にされる。
【0044】
図６Ｂは、シリンダ３００Ｃの斜視図である。この図から分かるように、細長い平行四辺形形状の第１の側部２１０Ｃ及び第２の側部２００Ｃは、シリンダ３００Ｃの螺旋状シーム３１０Ｃを形成する。次いで、長手方向シームについて上述した溶接プロセスのうちの１つを使用して、螺旋状シーム３１０Ｃを溶接してもよい。
【0045】
【0046】
一実施形態では、シームが溶接された後に製作後の加工は実施されない。言い換えると、機械加工、サイズ変更、又は熱処理は、実施されない。代替的な実施形態では、溶接工程の後に、シリンダの形成後の任意の応力を緩和するために応力除去作業を実施してもよい。例えば、冷間形成プロセスを実施してもよい。
【0047】
一実施形態では、冷間形成プロセスは、図７Ａ、Ｂで例解されるように、逆流形成プロセスである。図７Ａは、逆流形成システム４００の断面図を例解し、図７Ｂは、逆流形成システム４００の正面図を例解する。このシステムでは、シーム有りのシリンダ４１０（上述のシリンダ３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃのいずれか１つなど）が、スピンドル４３０を有するマンドレル４２０上に設置される。シリンダ４１０がマンドレル４２０上に設置された後、スピンドル４３０は、マンドレル４２０及びシリンダ４１０を第１の方向に回転させる。複数のローラ４４０がシリンダ４１０に係合し、ローラ４４０は、第１の方向とは反対の第２の方向に回転する。心押し台４５０は、システムに支持を提供する。
【0048】
次いで、ローラ４４０は、スピンドルに向かって移動する。一実施形態では、ローラ４４０は、溶接されたシームの厚さがシリンダ４１０の残りの部分と同じ厚さまで低減される一方で、シリンダ４１０の壁の厚さが他の点では変化しないように離間される。別の実施形態では、ローラ４４０は、スピンドルの移動が溶接されたシームの厚さ及びシリンダ４１０の壁の厚さの両方を低減させるように離間される。この実施形態では、ローラ４４０の移動は更に、シリンダの材料をローラ４４０の進行方向と反対の方向に移動させる。
【0049】
例解される実施形態では、３つのローラが用いられる。代替的な実施形態では、任意の数のローラを用いてもよい。
【0050】
溶接されたシームの厚さを低減させることに加えて、冷間形成プロセスはまた、表面仕上げを改善し、かつ材料を強化し得る。冷間形成プロセスの後、シリンダはまた、熱処理工程及び研磨工程に供されてもよい。
【0051】
一実施形態では、ローラ４４０は、完成シリンダの所望の厚さに等しい距離だけマンドレル４２０から離間される。それゆえ、そのような実施形態では、シリンダ４１０の厚さ（溶接されたシームの厚さを含む）は、ローラ４４０の単一の通過によって所望の厚さまで低減される。代替的な実施形態では、ローラ４４０は、最初に、完成シリンダの所望の厚さ超の距離だけ離間される。そのような実施形態では、ローラ４４０の第１の通過後、ローラ４４０は、軸方向開始位置に戻され、ローラ４４０とマンドレル４２０との間の距離が低減される。次いで、ローラの第２の通過が、実施される。シリンダの厚さが所望よりもなお大きい場合、所望する通過の数だけプロセスを繰り返すことができる。全ての実施形態では、ローラ４４０は、軸方向及び径方向の両方に交互に配列されてもよい。
【0052】
シリンダ４１０が、（シリンダ３００Ｂに示されるような）斜め溶接部又は（シリンダ３００Ｃに示されるような）螺旋状溶接部を有する場合、ローラの回転方向は、溶接部の方向に対して変動し得る。例えば、図８Ａは、図６Ｂのシリンダの斜視図であり、矢印は、ローラが溶接部の相補的な方向に進行することを示す。代替的に、図８Ｂは、図６Ｂのシリンダの斜視図であり、矢印は、ローラが溶接部と反対の方向に進行することを示す。
【0053】
シリンダ４１０の機械的特性及び疲労特性は、結果として得られる微細構造に起因して、フローフォーミングプロセス後に実質的に異なり得る。材料内の微細構造が、機械的特性及び疲労特性に直接結びついていることが知られている。フローフォーミングプロセス中に冷間加工によって材料を塑性変形させることによって、溶接線における応力を緩和するだけでなく、最終部品内の機械的特性及び疲労特性の改善をもたらすように、改善された微細構造の開発が予測される。
【0054】
バンド層及びトレッドゴム層は、非空気圧式タイヤに関して説明されているが、ランフラット空気圧式タイヤなどの空気圧式タイヤにも用いられてもよいことが理解されるべきである。
【0055】
本明細書又は特許請求の範囲で使用される範囲において、「含む（comprising）」という用語が特許請求項で移行句として用いられる際の解釈と同様に、「含む（includes）」又は「含むこと（including）」という用語が包括的であることが意図される。更に、「又は（or）」という用語が用いられる範囲において（例えば、Ａ又はＢ）、「Ａ若しくはＢ、又両方」を意味することが意図されている。本出願人らが「両方ではなくＡ又はＢのみ」を示すことを意図する場合、「両方ではなくＡ又はＢのみ（only A or B but not both）」という用語が用いられる。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）を参照されたい。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範囲において、「～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）」ことも同様に意味することが意図される。
【0056】
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してきたが、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、出願人らの本意するものではない。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、並びに例示的実施例に限定されるものではない。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、そのような詳細からの逸脱がなされてもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【手続補正書】
【提出日】2023-06-16
【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】
非空気圧式タイヤを作製する方法であって、前記方法が、下部リングと、前記下部リングと同軸の上部リングと、前記下部リングから前記上部リングまで延在する支持構造体とを有するアセンブリを提供することと、
材料シートを提供することと、
前記材料シートの第１の縁部が前記材料シートの第２の縁部に接触するように、前記材料シートをシリンダに形成することと、
前記第１の縁部を前記第２の縁部に溶接して、シーム有りシリンダの溶接継手を形成することと、
前記上部リングの周りに前記シーム有りシリンダを設置することと、
前記シーム有りシリンダの周りにトレッドゴムを提供することと、を含む、方法。
【請求項2】
前記シーム有りシリンダの壁を薄くするように、前記シーム有りシリンダを冷間形成することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記溶接継手の厚さを低減するように、前記シーム有りシリンダを冷間形成することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記シーム有りシリンダの前記冷間形成が、前記シーム有りシリンダを逆流形成することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記逆流形成が、前記溶接継手に対して相補的な方向に行われる、請求項４に記載の方法。【国際調査報告】