(57)【要約】  弾性エラストマー材料からなる環状の本体を有する非空気式タイヤは、複数の周方向に離間した交差スポーク対（４、５、７、８）によって支持された円周ウェブ部材（１、２、３）を含む。各交差スポーク対のスポーク（４、５、７、８）の厚さおよび角度は異なる。
2019518639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸のまわりに回転可能な非空気式タイヤであって、
中央ウェブと、
両側のサイドウォールと、
を含む環状エラストマー本体を有し、各前記サイドウォールは、
中間円周ウェブ部材と、
外側円周ウェブ部材と、
それぞれが前記外側円周部材から、選択された角度で傾斜した複数の第１の外側スポーク部材と、
それぞれが、前記外側円周部材から、前記第１の外側スポーク部材と反対の方向に、選択された角度で傾斜した複数の第２の外側スポーク部材と、
を含み、
各第１の外側スポーク部材は、前記中間円周ウェブ部材と前記外側円周ウェブ部材との間のスポーク交点で、第２の外側スポーク部材と交差し、前記スポーク交点と前記中間円周部材との間の前記スポーク部材の角度は、前記外側円周部材から前記スポーク交点までの間の前記スポーク部材の角度と同じでも、または異なってもよく、前記スポーク部材は、前記外側円周部材から前記スポーク交点までの間の前記スポーク部材の厚さと同じでも、または異なってもよい、前記スポーク交点と前記中間円周部材との間の厚さを有する、非空気式タイヤ。
【請求項２】
それぞれが前記中間円周部材から内側円周ウェブ部材まで選択された角度で傾斜した複数の第１の内側スポーク部材と、
それぞれが前記中間円周ウェブ部材から内側円周ウェブ部材まで選択された角度で、前記第１の内側スポーク部材と反対の方向に傾斜した複数の第２の内側スポーク部材と、
をさらに含む、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項３】
前記第１および第２の外側スポーク部材は、前記第１および第２の内側スポーク部材と異なる厚さを有する、請求項２に記載の非空気式タイヤ。
【請求項４】
各前記第１および第２の外側スポーク部材は、前記スポーク交点と前記中間円周部材との間に配置された内側スポーク端と、前記スポーク交点と前記外側円周部材との間に配置された外側スポーク端とを有し、前記第１および第２の外側スポーク部材の前記内側スポーク端は、前記第１および第２の外側スポーク部材の前記外側スポーク端と異なる厚さを有する、請求項２に記載の非空気式タイヤ。
【請求項５】
前記第１および第２の内側スポーク部材は、Ｖ字パターンを形成する、請求項２に記載の非空気式タイヤ。
【請求項６】
中央ウェブと、
両側のサイドウォールと、
を含み、各前記サイドウォールは、
内側円周ウェブ部材と、
中間円周ウェブ部材と、
外側円周ウェブ部材と、
複数の第１および第２の外側スポーク部材であって、各前記第１の外側スポーク部材は、前記外側円周部材から、選択された角度で傾斜し、各前記第２の外側スポーク部材は、前記外側円周部材から、前記第１の外側スポーク部材と反対の方向に、選択された角度で傾斜し、各第１の外側スポーク部材は、前記中間円周ウェブ部材と前記外側円周ウェブ部材との間のスポーク交点で、第２の外側スポーク部材と交差し、各前記第１および第２の外側スポーク部材は、前記スポーク交点と前記中間円周部材との間に配置された内側スポーク端と、前記スポーク交点と前記外側円周部材との間に配置された外側スポーク端とを有する、複数の第１および第２の外側スポーク部材と、
複数の第１および第２の内側スポーク部材であって、各前記第１の内側スポーク部材は、前記中間円周部材からから前記内側円周ウェブ部材まで選択された角度で傾斜し、各前記第２の内側スポーク部材は、前記中間円周部材から前記内側円周ウェブ部材まで、前記第１の内側スポーク部材と反対の方向に選択された角度で傾斜し、各第１の内側スポーク部材は、前記中間円周ウェブ部材と前記内側円周ウェブ部材との間のスポーク交点で、第２の内側スポーク部材と交差し、各前記第１および第２の内側スポーク部材は、前記スポーク交点と前記中間円周部材との間に配置された内側スポーク端と、前記スポーク交点と前記内側円周部材との間に配置された外側スポーク端とを有する、複数の第１および第２の内側スポーク部材と、
を含む、請求項２に記載の非空気式タイヤ。
【請求項７】
前記第１および第２の外側スポーク部材は、前記第１および第２の内側スポーク部材と異なる厚さを有する、請求項６に記載の非空気式タイヤ。
【請求項８】
前記スポーク交点と前記中間円周部材との間の前記第１および第２の外側スポーク部材の角度および／または厚さは、前記外側円周部材と前記スポーク交点との間の前記第１および第２の外側スポーク部材の角度および／または厚さと異なる、請求項６に記載の非空気式タイヤ。
【請求項９】
前記スポーク交点と前記中間円周部材との間の前記第１および第２の内側スポーク部材の角度および／または厚さは、前記外側円周部材と前記スポーク交点との間の前記第１および第２の内側スポーク部材の角度および／または厚さと異なる、請求項６に記載の非空気式タイヤ。
【請求項１０】
前記第１および第２の外側スポーク部材の前記内側スポーク端は、前記第１および第２の外側スポーク部材の前記外側スポーク端と異なる厚さを有する、請求項６に記載の非空気式タイヤ。
【請求項１１】
前記第１および第２の内側スポーク部材の前記内側スポーク端は、前記第１および第２の内側スポーク部材の前記外側スポーク端と異なる厚さを有する、請求項６に記載の非空気式タイヤ。
【請求項１２】
前記第１および第２の内側スポーク部材の前記内側スポーク端は、前記第１および第２の内側スポーク部材の前記外側スポーク端と異なる厚さを有する、請求項１０に記載の非空気式タイヤ。
【請求項１３】
トレッド溝が、前記外側円周部材に接着される、または埋め込まれる、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の非空気式タイヤ。
【請求項１４】
トレッド溝が、前記外側円周部材に型成形される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の非空気式タイヤ。
【請求項１５】
ポリウレタンで作製される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の非空気式タイヤ。
【請求項１６】
少なくとも２つの異なるデュロメータ硬さの材料から同じ成形型で成形される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の非空気式タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
円周部材を支持する一連の交差スポーク対であって、強化された撓み性とより高いトルク剛性とを可能にする一連の交差スポーク対を有するサイドウォールを含み、広範なサイズで作ることができ、極限荷重を担持することができ、様々な使用法に適した非空気式タイヤが提供される。
【背景技術】
【０００２】
非空気式タイヤ、すなわち、中実材料でできており、使用可能にするのに空気注入を必要としないタイヤは公知である。非空気式タイヤには、空気式タイヤにまつわるタイヤ障害、破裂、またはパンクに関するリスクがない。非空気式タイヤは、様々なサイズで入手可能であり、様々な用途で使用され、例えば、小型の非空気式タイヤは、ショッピングカート、家具または機材を移動させるための台車などに使用することができ、大型の非空気式タイヤは、採鉱および建設機械などに見ることができ、様々なサイズの非空気式タイヤは、フォークリフト、キャリッジ、カート、ワゴン、他の人移動車両、他の貨物移動車両などに見ることができる。
【０００３】
オフハイウェイ車両としても公知のオフロード（ＯＴＲ）車両は、起伏の多い地形で、採鉱、掘削、建設、軍事用途、および他の過酷な産業用途に使用される。ＯＴＲ車両として、トラクタ、トラック、ローダ、ブルドーザ、グレータ、掘削機、などがあり、ＯＴＲ車両は、３８０〜４６０トン程度の実重量を有することができる。これらの用途から求められるのは、各タイヤが、耐パンク性である、比較的重荷重を担持できる、耐摩滅性が良好である、といった特性を有することである。通常、そのようなＯＴＲ車両は、ゴムでできたいくつかの空気注入式タイヤを有するが、従来の空気注入式タイヤは、通常、約６ヶ月という短い実働寿命を有する。さらに、ＯＴＲ車両の通常起伏のある作業環境により、タイヤは、パンク、破裂、断裂、およびリムからのタイヤの分離などの障害に合う可能性がある。そのようなＯＴＲ車両を維持するための時間およびコストは増大し、その理由は、空気注入式タイヤが、通常の摩耗およびタイヤ障害により、交換を必要とするからである。そのような空気注入式タイヤの耐久性は改良され続けているが、そのようにタイヤでは、それでもなお、摩耗および障害が起こる。
【０００４】
ＯＴＲ車両は、従来の空気注入式タイヤの欠点を解決する必要性がタイヤにまだ存在する多数の用途のほんの１つに過ぎない。円周ウェブと、円周ウェブを連結および支持する交差スポーク対を含む両側のサイドウォールとを有する非空気式タイヤ構造は、撓み性がより高い状態で安定性がより高くなるのを可能にすることが分かっている。さらに、最終使用法に応じて、撓み性を増強するために構造を調整することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、中央ウェブと、中間円周ウェブ部材と、外側円周ウェブ部材と、両側のサイドウォールとを含む環状エラストマー本体を有する非空気式タイヤを提供し、各サイドウォールは、
それぞれが外側円周部材から、選択された角度で傾斜した複数の第１の外側スポーク部材と、それぞれが外側円周部材から、第１の外側スポーク部材と反対の方向に、選択された角度で傾斜した複数の第２の外側スポーク部材とを含み、各第１の外側スポーク部材は、中間円周ウェブ部材と外側円周ウェブ部材との間のスポーク交点で第２の外側スポーク部材と交差して、交差スポーク対を形成する。
【０００６】
第１および第２の外側スポーク部材はそれぞれ、スポーク交点と中間円周部材との間に配置された内側スポーク端と、スポーク交点と外側円周部材との間に配置された外側スポーク端とを有する。スポーク交点と中間円周部材との間の第１および第２の外側スポーク部材の角度および／または厚さは、外側円周部材からスポーク交点までの間のスポーク部材の角度および／または厚さと異なってもよい。
【０００７】
本発明の特定の実施形態では、スポークからなる第２の「内側」層も存在する。そのような実施形態では、非空気式タイヤはまた、それぞれが中間円周部材から内側円周ウェブ部材まで選択された角度で傾斜した複数の第１の内側スポーク部材と、それぞれが第１の内側スポーク部材と反対の方向に、中間円周ウェブ部材から内側円周ウェブ部材まで選択された角度で傾斜した複数の第２の内側スポーク部材とを含む。
【０００８】
一部の実施形態では、タイヤは、スポークからなる第２の内側層を含み、第１および第２の内側スポーク部材は、「Ｖ字」パターンを形成する。
【０００９】
一部の実施形態では、タイヤは、スポークからなる第２の内側層を含み、各第１の内側スポーク部材は、中間円周ウェブ部材と内側円周ウェブ部材との間のスポーク交点で、第２の内側スポーク部材に交差し、第１および第２の内側スポーク部材はそれぞれ、スポーク交点と中間円周部材との間に配置された内側スポーク端と、スポーク交点と内側円周部材との間に配置された外側スポーク端とを有する。スポーク交点と中間円周部材との間の第１および第２の内側スポーク部材の角度および／または厚さは、内側円周部材とスポーク交点との間のスポーク部材の角度および／または厚さと異なってもよい。
【００１０】
外側スポーク部材の内側スポーク端の厚さは、外側スポーク部材の外側スポーク端と同じでよいし、または異なってもよい。例えば、一部の実施形態では、外側スポーク部材の内側スポーク端は、外側スポーク部材の外側スポーク端よりも厚く、一部の実施形態では、外側スポーク部材の内側スポーク端は、外側スポーク部材の外側スポーク端よりも薄い。
【００１１】
同様に、内側スポーク部材の内側スポーク端の厚さは、内側スポーク部材の外側スポーク端と同じでよいし、または異なってもよい。例えば、一部の実施形態において、内側スポーク部材の内側スポーク端は、内側スポーク部材の外側スポーク端よりも厚く、一部の実施形態では、内側スポーク部材の内側スポーク端は、内側スポーク部材の外側スポーク端よりも薄い。
【００１２】
第１および第２の外側スポーク部材ならびに／または第１および第２の内側スポーク部材の角度は、タイヤの意図された最終使用法に合わせて変えることができる。
【００１３】
特定の実施形態では、外側円周部材は、外側円周部材に埋め込まれた、または型成形されたトレッド溝を有する。タイヤは、例えば、ポリウレタンなどの単一のエラストマー材料から型成形することができる。あるいは、タイヤは、少なくとも２つの異なるデュロメータ硬さの材料から同じ成形型で成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による、サイドウォールに２層の交差スポーク構成を有するタイヤの一部分の拡大サイドウォール図を示している。
【図２】１層の交差スポーク構成を有する本発明の実施形態によるタイヤのサイドウォール図を示している。
【図３】２層のスポーク構成を有する本発明の実施形態によるタイヤのサイドウォール図を示している。外側スポーク層は、交差スポーク対の「Ｘ字」構成であり、最内層は「Ｖ字」構成である。
【図４】２層の交差スポーク構成を有する本発明の実施形態によるタイヤのサイドウォール図を示している。
【図５】外側交差スポーク対および内側交差スポーク対を有する本発明の実施形態によるトレッドタイヤのサイドウォール図を示している。
【図６】４５個の交差スポーク対を有する本発明の実施形態によるトレッドタイヤのサイドウォール図を示している。
【図７】本発明の実施形態によるタイヤの一部分を示しており、実線で示す一方のサイドウォールのスポークは、点線で示す反対側のサイドウォールのスポークに対してずれている、または互い違いになっている。
【図８】内側スポーク端が、外側スポーク端と異なる厚さである、本発明の実施形態によるタイヤのサイドウォール図を示している。
【図９】内側スポーク端が、外側スポーク端と異なる厚さである、本発明の実施形態によるタイヤのサイドウォール図を示している。
【図１０】外側スポーク（４、５）が、内側スポーク（７、８）よりも薄い、本発明の実施形態によるタイヤのサイドウォール図を示している。
【図１１】外側スポーク（４、５）が、内側スポーク（７、８）よりも厚い、本発明の実施形態によるタイヤのサイドウォール図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜１１は、本発明の特定の実施形態を示している。示すように、様々なサイドウォール図は、図示しないリムに取り付け可能な例示的タイヤの中心軸から半径方向に延びる交差スポーク対を示している。参照数字は、各図で同じ要素に適用され、各繰り返しての使用に対して、図には必ずしも繰り返して示されない。
【００１６】
本発明の非空気式タイヤは、中心タイヤ軸のまわりに動作するように設計されている、すなわち、タイヤは、中心軸の周りに回転可能である。タイヤの環状本体は、ホイールリム部材（図示せず）の外側円筒面に取り付けることができる。ホイールリム部材は、鋼、アルミニウム、繊維強化プラスチック、およびさらに他の材料を含む様々な材料から構築することができる。環状タイヤは、ポリウレタンなどの弾性エラストマー材料から作製されるのが好ましく、図１に示すように、任意選択のトレッド（１４）を取り付けることができる、または構造上組み込むことができる外周に外側円周ウェブ（１）を有する。環状本体は、中間円周ウェブ（２）を設けられ、多くの実施形態では、環状本体は、内側円周ウェブ（３）も設けられる。
【００１７】
図２に示す交差スポーク対からなる１つの層を有する実施形態では、中間円周ウェブ（２）は、タイヤの内周にあり、ホイールリム部材の外側円筒面に接着するか、または他の方法で固定することができる。中間円周ウェブ（２）は、外側円周ウェブ部材（１）と同軸であり、同様の広がりを持つ。図１、図３〜６、および図８〜１１に示す複数のスポーク層を有する実施形態では、環状タイヤ本体は、その内周に内側円周ウェブ（３）も設けられ、内側円周ウェブ（３）は、ホイールリム部材の外側円筒面に接着するか、または他の方法で固定することができる。内側円周ウェブ（３）は、中間円周ウェブ部材（２）および外側円周ウェブ部材（１）と同軸であり、同じ広がりを持つ。
【００１８】
外側円周ウェブ（１）は、周方向に離間した複数のスポーク部材（４、５）によって支持および緩衝され、スポーク部材（４、５）は、スポーク交点（６）で交差して、交差スポーク対を形成している。スポーク部材は、略平面状の中央ウェブ部材の両方のサイドウォールに設けられ、この中央ウェブ部材は、２つのサイドウォールを隔てる。様々なスポーク部材が、半径方向内側のスポーク端（９）で中間円周ウェブ部材（２）に連結され、半径方向外側のスポーク端（１０）で外側円周ウェブ部材（１）に連結されている。
【００１９】
中央ウェブ部材は、複数のスポーク層を有する実施形態において、外側円周ウェブ（１）、中間円周ウェブ（２）、および内側円周ウェブ（３）の軸方向端部間の中央に配置され、単一のスポーク層を有する実施形態において、外側円周ウェブ（１）および中間円周ウェブ（２）の軸方向端部間の中央に配置される。複数スポーク層タイヤでは、中央ウェブ部材は、その外周で外側円周ウェブ部材（１）に連結され、その内周で内側円周ウェブ部材（３）に連結されており、単一層タイヤでは、中央ウェブ部材は、その外周で外側円周ウェブ部材（１）に連結され、その内周で中間円周ウェブ部材（２）に連結される。
【００２０】
一実施形態の本発明である図２は、中間円周ウェブ部材（２）および外側円周ウェブ部材（１）を有する非空気式タイヤを提示している。中間円周ウェブ部材（２）と外側円周ウェブ部材（１）との間の各サイドウォールには、一連の第１の外側スポーク部材（４）および第２の外側スポーク部材（５）がある。第１のスポーク部材（４）および第２のスポーク部材（５）の各セットは、スポーク交点（６）で交差して、交差スポーク対を形成している。
【００２１】
各第１の外側スポーク部材（４）は、外側円周部材（１）から出て、半径方向平面から中間円周部材（２）に向かって、選択された角度で傾斜している。各第２の外側スポーク部材（５）は、外側円周部材（１）から出て、半径方向平面から中間円周部材（２）に向かって、選択された角度で傾斜している。第２の外側スポーク部材（５）は、第１の外側スポーク部材（４）と反対の方向に傾斜している。各第１の外側スポーク部材（４）は、外側円周ウェブ（１）と中間円周ウェブ（２）との間に配置されたスポーク交点（６）で第２の外側スポーク部材（５）と交差している。スポーク交点（６）と中間円周ウェブ部材（２）との間のスポークの角度および／または厚さは、外側円周部材（１）からスポーク交点（６）までのスポーク部材の角度および／または厚さと異なってもよい。
【００２２】
例えば、図１、図３〜６、および図８〜１１などの特定の実施形態では、タイヤはまた、内側円周ウェブを含む。そのような実施形態では、複数の第１の内側スポーク部材（７）は、中間円周部材（２）から出て、半径方向平面から内側円周ウェブ部材（３）に向かって、選択された角度で傾斜している。複数の第２の内側スポーク部材（８）は、中間円周部材（２）から出て、半径方向平面から内側円周ウェブ部材（３）に向かって、選択された角度で傾斜している。第２の内側スポーク部材（８）は、第１の内側スポーク部材（７）と反対の方向に傾斜している。各第１の内側スポーク部材（７）および第２の内側スポーク部材（８）はほぼ同じ長さである。第１の内側スポーク部材（７）の厚さは、第２の内側スポーク部材（８）の厚さと同じでよいし、または厚さは、スポーク部材間で異なってもよい。
【００２３】
各第１の外側スポーク部材（４）および第２の外側スポーク部材（５）は、内側スポーク端（９）および外側スポーク端（１０）を有する。外側スポーク端（１０）は、外側円周部材（１）から出て、半径方向平面から中間円周部材（２）に向かって、選択された角度で傾斜している。
【００２４】
各第１の外側スポーク部材（４）は、中間円周ウェブ部材（２）と外側円周ウェブ部材（１）との間のスポーク交点（６）で、第２の外側スポーク部材（５）と交差して横切っている。多くの実施形態では、外側スポーク部材の内側端および外側端の厚さおよび角度は異なっている。
【００２５】
特定の実施形態では、すべての第１の外側スポーク部材（４）およびすべての第２の外側スポーク部材（５）はほぼ同じ長さであり、中間円周部材と外側円周部材との間のスポーク交点（６）で交差する。特定の実施形態では、すべての第１の内側スポーク部材およびすべての第２の内側スポーク部材も、ほぼ同じ長さとすることができる。
【００２６】
第１の外側スポーク部材（４）と第２の外側スポーク部材（５）との交差により、略「Ｘ字」形状の交差スポーク構成を取る交差スポーク対と、各スポーク交点（６）の上の略三角形形状のセル（１１）と、各スポーク交点の下の略三角形形状のセル（１２）とが形成される。スポーク交点（６）の上の略三角形形状のセル（１１）は、各第１の外側スポーク部材（４）および第２の外側スポーク部材（５）の外側端（１０）と外側円周ウェブ（１）との面によって囲まれている。スポーク交点（６）の下の略三角形形状のセル（１２）は、各第１の外側スポーク部材（４）および第２の外側スポーク部材（５）の内側端（９）と中間円周ウェブ（２）とによって囲まれている。各交差スポーク対構成間には、開いた略四角形の開放セルがある。交差スポーク対間の空間に応じて、交差スポーク対間の開放セルは、概ね４辺、５辺、または６辺の開放セルとすることができる。多くの場合、第１および第２のスポーク部材の内側端の厚さおよび／または角度は、第１および第２のスポーク部材の外側端とは若干異なり、スポーク交点（６）の下の略三角形形状のセルは、スポーク交点の上の略三角形形状のセルと比較して異なる角度を取る場合が多い。
【００２７】
図３に示す本発明の特定の態様では、第１の内側スポーク部材（７）および第２の内側スポーク部材（８）の各対は、第１の内側スポーク（７）、第２の内側スポーク（８）、および内側円周ウェブ（３）の面によって囲まれた、開いた略三角形のセル（１３）をもたらす「Ｖ字」構成を形成している。各「Ｖ字」構成間には、略三角形の開放セルがあるが、「Ｖ字」構成間の空間に応じて、「Ｖ字」に構成されたスポーク間の開放セルは、概ね４辺、５辺、または６辺の開放セルとすることができる。
【００２８】
図１、図４〜６、および図８〜１１に示す本発明の特定の態様では、第１の内側スポーク部材（７）と第２の内側スポーク部材（８）との交差により、各スポーク交点（６）の下の略三角形形状の中間セル（１３）と、各スポーク交点の上の略三角形形状の内側セル（１５）とをもたらす略「Ｘ字」形状の交差スポーク対が形成される。スポーク交点（６）の下の略三角形形状の中間セル（１３）は、各第１の内側スポーク部材（７）および第２の内側スポーク部材（８）の外側端と内側円周ウェブ（３）との面によって囲まれている。スポーク交点（６）の上の略三角形形状の内側セル（１５）は、各第１の内側スポーク部材（７）および第２の内側スポーク部材（８）の内側端（９）と中間円周ウェブ（２）とによって囲まれている。
【００２９】
本発明の別の態様では、内側、中間、および外側円周部材と、円周部材を連結する横断交差スポーク部材とを含む非空気式タイヤのサイドウォールが設けられる。各サイドウォールには、交差スポーク部材対がタイヤの円周全体にわたって繰り返して形成される。サイドウォールのスポークおよびセルは、反対側のサイドウォールのスポークに対してずらす、または互い違いにすることができる（図７）。あるいは、特定の実施形態では、両方のサイドウォールのスポークおよびセルは、一列に整列することもできる。
【００３０】
好ましくは、交差スポーク対パターンは、タイヤの各サイドウォールを一周して連続する。タイヤは、それぞれが、スポーク（４、５、７、８）によって隔てられた三角形形状の複数のセルを有する、両側の２つのサイドウォールを含む。好ましい実施形態では、三角形形状のセル、スポーク（４、５、７、８）、中央ウェブ、内側円周ウェブ（３）、中間円周ウェブ（２）、外側円周ウェブ（１）、およびトレッド溝（１４）は、同じ成形型で成形されて、構造上一体化される。
【００３１】
上記のように、それらは、全体的に同じ材料で型成形することができるし、または複数の材料から型成形することもできる。
【００３２】
図２に示すように、セル（１１、１２）およびスポーク（４、５）は、タイヤの中心軸から半径方向に延びている。本明細書において、「半径方向に」、または「半径方向の」とは、タイヤの中心軸から延びる方向と一致することを示す。示すように、半径方向のセル（１１、１２）は、略三角形形状を有する。
【００３３】
サイドウォールの三角形セル（１１、１２）は、中央ウェブ（図示せず）に向かってタイヤの中に延びる。多くの場合、一方のサイドウォールのセル（１１、１２）は、中央ウェブの他方の側のセルに対して互い違いになる、またはずれる。同様に、一方のサイドウォールのスポーク（４、５、７、８）は、中央ウェブの他方の側に配置された反対側のサイドウォールの交差スポークに対して互い違いになる、またはずれる。セルおよびスポークのそのような千鳥配置により、本発明のタイヤを作製する場合に、タイヤの望ましい強度、耐久性、および寿命特性を維持しながら、型成形で使用される材料の量が削減される。
【００３４】
セルおよびスポーク対の数量は、タイヤの構成に応じて変えることができる。タイヤは、各サイドウォールで、外側円周ウェブと中間円周ウェブとの間に、例えば、５〜６０個、通常では１０〜６０個の交差スポーク対を有するか、または、外側円周ウェブと中間円周ウェブとの間に、例えば、１５〜４５個の交差スポーク対を有することができる。タイヤは、同様に、各サイドウォールで、中間円周ウェブと内側円周ウェブとの間に、例えば、５〜６０個、通常では１０〜６０個の交差スポーク対を有するか、または中間円周ウェブと内側円周ウェブとの間に、例えば、１５〜４５個の交差スポーク対を有することができる。
【００３５】
交差スポーク対は、タイヤの周方向に、一定でない、または一定の間隔で配置することができる。図２〜１１は、交差スポーク対間の間隔がほぼ一定である本発明の好ましい実施形態のサイドウォールを示している。それに対して、交差スポーク対は、タイヤの周方向に、一定でない間隔で配置できる（図示せず）ことも企図される。タイヤのサイズおよび最終使用法により、スポーク厚さ、および交差スポーク対の間隔の両方が決まる。例えば、図５に示すタイヤなどのタイヤは、周方向に一定の間隔で離間した１５個のスポーク対からなる外側層と、周方向に一定の間隔で離間した１５個のスポーク対からなる内側層とを有する。図６に示すタイヤなどのタイヤは、周方向に一定の間隔で離間した４５個の交差スポーク対からなる外側層と、周方向に一定の間隔で離間した４５個の交差スポーク対からなる内側層とを有する。交差スポーク対からなる２つの層を有する実施形態において、外側層が、内側層よりも多い、または少ない交差スポーク対を有することができることも企図される。タイヤが、スポーク対からなる３つ以上の層を含む（図示せず）ことができ、様々なスポーク対層は、様々な数量のスポーク対を有することができることも企図される。
【００３６】
上記のように、本発明のタイヤは通常、中央ウェブを含む。中央ウェブは通常、回転軸（「中心軸」）に垂直な仮想平面（「半径方向平面」）に向きを合わされ、タイヤのサイドウォールに対して中央に配置される。タイヤは、（スポーク層が２層のタイヤにおいて）回転軸に平行で、中央ウェブの両側に隣接する内側円周部材、中間円周部材、および外側円周部材を有する。中央ウェブは、内側、中間、および外側円周部材を連結し、さらに、中央ウェブの隣接するサイドウォールのスポークが固定される面を提供する。このように、中央ウェブは、概念的に、タイヤの一方の側面のスポークおよびセルをタイヤの他方の側面のスポークおよびセルから隔てる。すなわち、中央ウェブは、横方向両側のセルおよび横方向両側のスポークを隔てるのが好ましい。中央ウェブが存在することで、タイヤの強度が大幅に高くなり、タイヤの寿命が大幅に延びることが分かった。
【００３７】
トレッド（１４）を含む実施形態では、トレッドの特定の形態または構造を広範に変えることができる。タイヤの外周のトレッドパターンも（存在する場合に）変えることができるし、またはタイヤの外周に等間隔に配置することもできる。トレッドは、外側円周部材に被せた分離構造体に形成することができるし、または、上記のように、外側円周ウェブ（１）の接触面は、この接触面に型成形されたトレッドパターンを含むこともできる。外側タイヤ面のトレッドパターンは、多くの場合、濡れた、または雪に覆われた状態でのトラクションに必要である。ここで図５および図６を参照すると、トレッド（１４）が、トラクションを付与し、構造上、スポークパターンの実施形態を利用する構成で示されている。非空気式スポークタイヤでは、トレッド構造は接触力に影響を及ぼし、力の変化および耐久性の両方に影響を及ぼす態様で、スポークと相互作用する。
【００３８】
存在する場合、トレッドは、通常、同じ材料および成形型を使用して、サイドウォールと共に形成される。他の実施形態では、トレッド（例えば、ゴム）は、本発明のタイヤに付加することができる。トレッド（１４）は、外側円周ウェブ部材（１）に膠で付ける、あるいは接着することができる。上記のように、トレッドパターンは、本来、外側円周ウェブ部材の一体部品として、外側円周ウェブ部材１に型成形することもできる。トレッドの表面が、タイヤの最終使用状態に適合するように選択され得ることは容易に分かる。本発明の実施形態は、従来から公知の様々なトレッドパターンと共に使用することができる。
【００３９】
本発明のタイヤは、１つの材料から型成形することができるし、または様々な材料から型成形することもできる。例えば、タイヤ全体は、１つの材料で構成することができ、同じ成形型で成形することができる。そのような場合に、すべての要素は構造上一体化される。特定の実施形態では、繊維強化材を利用することもできる。あるいは、説明したスポーク部材を含むスポークとウェブとは、１つの材料とすることができ、トレッドは、異なる材料とすることができる。二重デュロメータ硬さ構造は、摩耗、トラクション、切断／断裂、および摩耗特性に対して非常に有益であり得る。二重または多重デュロメータ硬さタイヤは、タイヤの構造物および独立したトレッド合成物全体にわたって、様々な硬度の材料が使用されるのを可能にする。多数のデュロメータ硬さ材料を利用することができる。例えば、高いデュロメータ硬さ、例えば、６０〜９５のショアＡデュロメータ硬さの材料は、スポーク内側端に使用することができ、若干低いデュロメータ硬さ、例えば、５０〜９０のショアＡデュロメータ硬さの材料は、スポーク外側端に使用することができる。あるいは、高いデュロメータ硬さ、例えば、６０〜９５のショアＡデュロメータ硬さの材料は、スポーク外側端に使用することができ、若干低いデュロメータ硬さ、例えば、５０〜９０のショアＡデュロメータ硬さの材料は、スポーク内側端に使用することができる。スポーク端のデュロメータ硬さを変えることで、スポーク構造により、撓み性が制御され、特定の位置に特定の特性が付与されるのが可能になる。このように、二重または多重デュロメータ硬さタイヤは、特定の用途に適したタイヤ構造を可能にする。例えば、切断／断裂に対するより高い耐性を必要とする用途では、タイヤは、ポリウレタン製のスポークおよびウェブと、トレッド用のゴムとで型成形することができる。
【００４０】
一実施形態では、タイヤは中実であり、単一の、すなわち、一体の構造を有し、この単一構造は、一緒に形成され、同じ組成でできたタイヤおよびトレッドを含む。単一構造は、動作時でタイヤが回転しているときに、タイヤの圧縮により、ウェブおよび交差スポーク対構造体が、実質的に均一に変形する荷重担持構造体を形成するように構成される。
【００４１】
ウェブおよびスポークの厚さは、基本的に、動作中にタイヤのサイドウォールが出っ張ることがほとんどないように合わされる。さらに、タイヤは、通常の動作中の圧縮により、座屈することなく変形することができるが、タイヤは、地面の突起上を転がるときに、スポークおよびウェブが、個々にまたは別々に、局所的に座屈するのを可能にするように構成される。本明細書において、「座屈」という用語は、特定の限界荷重値を超えた圧縮荷重による、比較的急な半径方向の変形として定義される。さらに、本発明のタイヤは、この座屈挙動により、従来の中実非空気式タイヤと比較して、道路または他の面の障害に対する包囲性が改善される傾向があり、その結果、車両に作用する衝撃力が弱まる。
【００４２】
タイヤの寸法は、接地圧（トラクション）、垂直ばね定数（乗り心地）、コーナリングパワー（ハンドリング）、総たわみ、材料の体積、およびタイヤ重量などの様々な設計パラメータの影響を受け得る。本発明のスポーク構造を有するタイヤ構成は、ほとんどすべてのサイズのタイヤで使用することができる。一部の選択された実施形態では、このタイヤ構成は、例えば、
例えば、２０ｃｍ〜４０４ｃｍ、例えば、６４ｃｍ〜４８３ｃｍ、例えば、１５２ｃｍ〜４０４ｃｍ、または１６０ｃｍ〜２５４ｃｍなど、１５ｃｍ〜４８５ｃｍの範囲を取ることができる外径と、
例えば、７５ｃｍ〜２８０ｃｍ、または１００ｃｍ〜２００ｃｍなど、５ｃｍ〜４３２ｃｍの範囲を取ることができる内径と、
例えば、５０ｃｍ〜１５０ｃｍ、または６６ｃｍ〜７４ｃｍなど、２．５ｃｍ〜１７８ｃｍの範囲を取ることができるトレッド幅と、
を有するタイヤによく適していると分かった。
【００４３】
サイドウォールの高さは、例えば、１３ｃｍ〜２０３ｃｍ、または３８ｃｍ〜１３０ｃｍなど、２．５ｃｍ〜２７９ｃｍの範囲を取ることができる。
【００４４】
各セルは、例えば、２０ｃｍ〜３８ｃｍ、または２５ｃｍ〜３３ｃｍなど、１．３ｃｍ〜１６５ｃｍの範囲を取る深さを有することができる。
【００４５】
各スポークは、例えば、２ｃｍ〜３３ｃｍ、または２０ｃｍ〜２８ｃｍなど、０．０８ｃｍ〜３８ｃｍの範囲を取る厚さを有することができる。当然のことながら、タイヤスポーク層の数量、およびウェブ部材の厚さも、スポーク厚さの選択に影響を及ぼす。スポークが、横方向反対側のスポークに対して互い違いに配置され、両側のセルが、中央ウェブによって隔てられた実施形態では、スポークと中央ウェブとの間に有益な関係がある。
【００４６】
所与の構造におけるタイヤのサイズおよび交差スポーク対の数量に応じて、スポークの厚さは、例えば、タイヤごとに０．２５ｃｍ〜２．５ｃｍ、または１ｃｍ〜１５ｃｍなど、厚さで０．０８ｃｍ〜３８ｃｍの範囲の寸法を取ることができ、円周ウェブの厚さは、例えば、０．２５ｃｍ〜９ｃｍ、または１ｃｍもしくは１．３ｃｍ〜７ｃｍなど、０．１２ｃｍ〜１０ｃｍの厚さの範囲を取ることができる。例えば、１８０ｃｍのタイヤに関して、スポーク厚さは、２．５ｃｍ〜１０ｃｍの厚さの範囲を取ることができ、円周ウェブは、１．３ｃｍ〜７．５ｃｍの厚さとすることができ、それに対して、２５ｃｍのタイヤに関しては、スポーク厚さは、０．２５ｃｍ〜１．３ｃｍの厚さの範囲を取ることができ、円周ウェブは、０．２５ｃｍ〜１．３ｃｍの厚さとすることができる。スポークおよびウェブの厚さの選択は、当然のことながら、使用状態と選択した特定の材料とによって決まる。一実施形態では、中央ウェブの幅は、各スポークの幅よりも短い。
【００４７】
上記のように、外側スポーク部材および／または内側スポーク部材の角度は、タイヤの意図された最終使用法に合わせて変えることができる。用途に適した任意の角度を使用することができる。一部の実施形態では、第１および第２の外側交差スポーク部材の外側スポーク端は、外側円周部材から、例えば、５°または１０°〜８５°、例えば、２０°〜８０°、３０°〜８５°、２０°または３０°〜７０°、３０°または３５°〜５５°または６０°、５°〜５５°、３５°〜８０°などの角度が付き、第１および第２の内側スポーク部材の内側スポーク端は、中間円周部材から、例えば、１０°〜８５°、例えば、２０°〜８０°、３０°〜８５°、２０°または３０°〜７０°、３０°または３５°〜５５°または６０°、５°〜５５°、３５°〜８０°などの角度が付く。
【００４８】
上記のように、任意の所与のスポークに対して、スポーク厚さを変えることができる。例えば、内側スポーク端（９）は、外側スポーク端（１０）よりも薄くするか、または厚くすることができる。一部の実施形態では、タイヤのすべての内側スポーク端は同じ厚さである。一部の実施形態では、タイヤの内側スポーク端は、異なる厚さとすることができる。一部の実施形態では、タイヤのすべての外側スポーク端は同じ厚さである。一部の実施形態では、外側スポーク端は、異なる厚さとすることができる。同様に、複数のスポーク層を有する実施形態では、１つの層の内側スポーク端は、別の層の内側スポーク端よりも厚くするか、または薄くすることができる。１つの層の外側スポーク端は、別の層の外側スポーク端よりも厚くするか、または薄くすることができる。
【００４９】
セルと交差スポーク対との間の相乗効果は、タイヤの一部が、別の方法で期待されるよりも多く撓み、大きな荷重を担持することを可能にする。一部の実施形態では、本発明のタイヤは、ＯＴＲ車両での使用を意図され、特定の実施形態では、本発明のＯＴＲタイヤは、３８０〜４６０トン程度の実重量を有するＯＴＲ車両を支持することができる。本発明のさらなる利点は、タイヤ強度が増強されたことで、所与の荷重に対するタイヤ材料の量を削減することが可能になり、これは、タイヤ重量を減らし、材料効率を最大化する。さらに、本発明のタイヤの強度が向上したことで、従来の空気式および非空気式タイヤと比較して、タイヤ寿命が延びるのが好ましい。
【００５０】
本発明の特定のタイヤは、例えば、タイヤ当たり１８，０００ｋｇ〜６８，０００ｋｇ、またはタイヤ当たり２７，２００ｋｇ〜４５，４００ｋｇなど、最大でタイヤ当たり９１，０００ｋｇまで支持することができる。一実施形態では、本発明のタイヤアセンブリは、車両が、例えば、５〜１００ｋｍ／ｈｒ）、８〜６４ｋｍ／ｈｒ、または３０〜５０ｋｍ／ｈｒなど、最大で１００ｋｍ／ｈｒ）以上の速度で走行するときに、車両にかかる上記の重量を支持することができる。一部の実施形態の各タイヤは、例えば、９００ｋｇ〜４，５３５ｋｇ、または２，７００ｋｇ〜３，６３０ｋｇなど、約２３０ｋｇ〜６，８００ｋｇの重量とすることができる。
【００５１】
本発明のタイヤは、非空気式である、つまり、タイヤは、使用可能にするための空気注入を必要としない中実材料でできている。非空気式タイヤには、空気式タイヤにまつわるタイヤ障害、破裂、またはパンクに関するリスクがない。非空気式タイヤのさらなる利点は、タイヤの不具合が発生した場合でさえ、タイヤは、車両、例えば、ＯＴＲ車両が、費用のかかる、または時間のかかる牽引を必要とすることなく、整備工場まで移動され得るように駆動できることである。
【００５２】
上記のように、たとえ、本発明の特定の実施形態が、ＯＴＲまたは他の車両にかかる重荷重を支持する大型タイヤに関するとしても、本発明の他のタイヤは、より軽い荷重がかかる、より小型の車両および装置で使用することを意図されている。本発明のタイヤの様々な特徴は、これらのより小さい荷重用途に対しても利益をもたらす。
【００５３】
非空気式タイヤに適した材料には、ポリウレタンエラストマーがあり、このポリウレタンエラストマーは、例えば、米国特許第４，８３２，０９８号明細書、米国特許第４，９３４，４２５号明細書、米国特許第４，９２１，０２９号明細書、米国特許第４，７８４，２０１号明細書、米国特許第５，６０５，６５７号明細書、および２００１年８月２日に出願された米国特許出願第０９／９１９，９９４号明細書にあるものなど、Ａｄｉｐｒｅｎｅ（商標）、Ｄｕｒｏｃａｓｔ（商標）、およびＶｉｂｒａｔｈａｎｅ（商標）などの適切な市販のプレポリマーから簡便に形成することができ、これらの特許の関連する開示は、参照により、本明細書に援用される。１つの例示的な材料には、ジイソシアネートと、例えば、ポリカプロラクトン、ポリエステル、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール（ＰＴＭＥＧ）などのポリオールとから形成されるプレポリマーを含むポリウレタンエラストマーがあり、プレポリマーは、４，４’−メチレン−ビス（２−クロロアニリン）（ＭＢＣＡ）、４，４’−メチレン−ビス（３−クロロ−２，６−ジエチルアニリン（ＭＣＤＥＡ）、ジエチルトルエンジアミン（ＤＥＴＤＡ；Ａｌｂｅｍａｒｌｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＥｔｈａｃｕｒｅ（商標）１００）、第３ブチルトルエンジアミン（ＴＢＴＤＡ）、ジメチルチオトルエンジアミン（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＥｔｈａｃｕｒｅ（商標）３００）、トリメチレングリコールジ−ｐ−アミノベンゾエート（Ｃｈｅｍｔｕｒａ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．製のＶｉｂｒａｃｕｒｅ（商標）Ａ１５７、またはＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製のＶｅｒｓａｌｉｎｋ（商標）７４０Ｍ）、メチレンビスオルトクロロアニリン（ＭＯＣＡ）、メチレンビスジエチルアナリン（ＭＤＥＡ）、メチレンジアニリン（ＭＤＡ）、およびＭＤＡ−塩化ナトリウム錯体（Ｃｈｅｍｔｕｒａ  Ｃｏｍｐａｎｙ製のＣａｙｔｕｒ（商標）２１および３１）などのジアミン硬化剤で硬化される。非空気式タイヤに適した例示的なエラストマー材料には、市販のポリウレタンプレポリマーおよびＣｈｅｍｔｕｒａ  Ｃｏｒｐ製のＣａｙｔｕｒ（商標）ジアミン硬化剤から形成されるポリウレタン、デュポン製のＨＹＴＲＥＬ  ５５５６などのセグメント化コポリエステル、反応射出成形材料、およびＭｏｎｓａｎｔｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ製のＮＹＲＩＭなどのナイロンブロックコポリマーがある。この開示では、ポリウレタンとは、（イソシアネート基および水酸基由来の）ウレタン結合と、任意選択で、さらに（イソシアネート基およびアミン基由来の）ウレア結合とを含むポリマーを指す。そのようなポリウレタンエラストマーの例は、米国特許第５，０７７，３７１号明細書、同第５，７０３，１９３号明細書、および同第６，７２３，７７１号明細書と、２００７年２月５日に出願された米国特許出願第１１／７０２，７８７号明細書とに開示されており、これらの特許の関連する開示は、参照により、本明細書に援用される。
【００５４】
１つの特定の実施形態では、エラストマー材料には、例えば、米国特許出願公開第２００３／００６５１２４号明細書に記載されているように、例えば、ポリカプロラクトン、ポリエステル、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール（ＰＴＭＥＧ）などのポリオールと、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とから形成されるポリウレタンプレポリマーの混合物であって、ＭＤＩが、プレポリマー混合物の全重量に対して、例えば、１．０％〜５．０％など、０．１％〜７．０％の含有量の低遊離ＭＤＩを引っ張る、ポリウレタンプレポリマーの混合物と、ブロックＭＤＡ硬化剤、例えば、塩の配位化合物、および硬化剤の全重量に対して、例えば、０．１％〜１．０％など、０．０５％〜２．０％の含有量の低遊離メチレンジアニリン（ＭＤＡ）を有するＭＤＡとから形成される温度脱ブロックポリウレタンエラストマーを含み、米国特許出願公開第２００３／００６５１２４号明細書の関連する開示は、参照により、本明細書に援用される。適切な低遊離ＭＤＩポリウレタンプレポリマーには、それぞれＣｈｅｍｔｕｒａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＡｄｉｐｒｅｎｅ（商標）ＬＦＭ  ２４５０、Ａｄｉｐｒｅｎｅ（商標）ＬＦＭ  ２４００、Ａｄｉｐｒｅｎｅ（商標）ＬＦＭ  １２５０、Ａｄｉｐｒｅｎｅ（商標）ＬＦＭ  ５００、およびＶｉｂｒａｔｈａｎｅ（商標）８０３０がある。適切な低遊離ＭＤＡ硬化剤には、それぞれＣｈｅｍｔｕｒａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＣａｙｔｕｒ（商標）２１、Ｃａｙｔｕｒ（商標）２１−ＤＡ、Ｃａｙｔｕｒ（商標）３１、Ｃａｙｔｕｒ（商標）３１−ＤＡがある。本発明のタイヤで使用するための特に有益なポリウレタン熱間硬化プレポリマーには、Ａｄｉｐｒｅｎｅ（商標）、Ｖｉｂｒａｔｈａｎｅ（商標）、およびＤｕｒａｃａｓｔ（商標）プレポリマーがある。
【００５５】
本明細書で説明したタイヤは、例えば、射出成形、スピンキャスト成形、回転成形などの様々な態様で型成形することができる。より一般的にはロトモールディングとして知られる回転成形または回転キャスティングは、中空物品を型成形するのに広く使用され、本発明による型成形タイヤに使用することができる。プロセスは、他の公知の手段よりも比較的費用がかからず、ポリマープロセスに使用するのが容易であり、使用が増えている。
【００５６】
部品を回転成形するために、通常では、粉末、液体、またはマイクロペレットの形態の、あるいはそれらの組み合わせのポリマーレジンを成形型シェルの内部に充填し、次いで、溶融レジンが成形型の内部に付着するように、成形型シェルを、２軸を中心として回転させ加熱する。十分な加熱時間を経て、成形型を冷却チャンバに移し、冷却後、別の型成形サイクルを始めるために、型成形された部品を取り出す。回転成形に関するさらに詳細な説明は、Ｍｏｄｅｒｎ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ，１９９０，ｐｐ．３１７−３１８およびＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｐｐ．６５９−６７０，Ｊ．Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，１９９０に見ることができる。
【００５７】
射出成形は、通常、サイクルの態様で行われるプロセスである。サイクル時間は、一般的に、１０〜１００秒の範囲を取り、使用されるポリマーまたはポリマー混合物の冷却時間によって規制される。典型的な射出成形サイクルでは、ポリマーペレットまたは粉末がホッパから供給され、往復ねじタイプの射出成形機で溶融される。機械内のねじは順方向に回転し、成形型に溶融物を充填し、高圧下で溶融物を保持する。溶融物が成形型内で冷めて収縮すると、機械は、補償するために、溶融物を成形型に補充する。成形型が満たされると、成形型は射出ユニットから分離され、溶融物は冷めて固化する。固化した部品は、成形型から排出され、次いで、成形型は、射出ユニットから溶融物を次に射出する準備のために閉じられる。
【００５８】
本発明の特定のプロセスは、数トンの原料またはレジンを必要とすることがある、外径が最大で４８５ｃｍのタイヤを型成形するのを可能にする。上記のように、低遊離ＭＤＩポリウレタンプレポリマーおよび低遊離ＭＤＡ硬化剤を含むポリウレタンエラストマーは、そのような大型のタイヤ、さらには本発明のより小型のタイヤを作製するのに特に有用である。
【００５９】
一例では、本発明のタイヤを作製するプロセスは、混合物の各材料に対する２つの充填段階と、型成形段階とを含むことができる。第１の充填段階では、低遊離ＭＤＩポリウレタンプレポリマーを収容したドラムを３０〜７０℃の温度で、使用前の少なくとも１８時間にわたって溶融する。分かりやすくするために、１つのドラムが説明されるが、製造されるタイヤのサイズとドラムのサイズとに応じて、複数のドラムを使用できることに留意されたい。プレポリマーを溶融している間、低遊離ＭＤＡ硬化剤のドラムを少なくとも１２時間にわたってタンブラーに置く。ドラムの低遊離ＭＤＩポリウレタンプレポリマーが溶融すると、ポリウレタンプレポリマーは、空気への暴露が最小限であるような態様で、混合ベッセルに圧送される。通常、混合ベッセルは、５０ｍｂａｒ以下の絶対圧力を保つ。低遊離ＭＤＩポリウレタンプレポリマーを混合ベッセルに圧送するときに、真空圧力を復活させなければならないことがある。第１の充填段階が完了すると、２０ｍｂａｒ以下の圧力を混合ベッセルに加え、低遊離ＭＤＩポリウレタンプレポリマーは、例えば、３０分など、すべての発泡が実質的にやむまでそのままにしておくことができる。
【００６０】
次に、第２の充填段階で、低遊離ＭＤＡ硬化剤を混合ベッセルに加える。この段階で、低遊離ＭＤＡ硬化剤の不適切な充填を防止するために、混合ベッセルの攪拌機は動作可能でなければならない。一実施形態では、攪拌機は５０ｒｐｍ以上で動作しなければならない。低遊離ＭＤＡ硬化剤の不適切な充填は、製品の永続的な白い斑点となって現れることがある。低遊離ＭＤＡ硬化剤は、第１の段階と同様の圧力下で、約４ｋｇ／ｍｉｎの速度で混合ベッセルに加えられる。第２の段階時に、混合ベッセルの温度は、通常、約２５〜６５℃である。第２の充填段階が完了すると、２０ｍｂａｒ以下の圧力を混合ベッセルに加え、低遊離ＭＤＩプレポリマーおよび低遊離ＭＤＡ硬化剤の混合物は、例えば１時間など、すべての発泡が実質的にやむまで、真空撹拌下でガスを抜くことができる。一実施形態では、混合により、低遊離ＭＤＡ硬化剤および低遊離ＭＤＩポリウレタンの混合物が形成される。本発明の一実施形態では、成形型に注入する前に、混合物を硬化させることなく、混合物が最大温度に達することは有益である。
【００６１】
充填段階後、２５〜６５℃の温度に保たれ、多くの場合予熱されない成形型に混合物を注入する。一部の実施形態では、混合物を加える前に、成形型の様々な部分に離型剤および結合剤を塗布することができる。攪拌機を止め、成形型に加える前に混合物をフィルタに通す。成形型が完全に満たされると、成形型アセンブリの半体および／またはプレートを閉じて共にクランプする。材料を完全に硬化させるために、１６〜２４時間にわたって成形型温度を１００〜１５０℃に上げる。次いで、成形型を開き、タイヤを解放する。あるいは、厚さに応じて、１００〜１５０℃で約４〜８時間経過後、成形型からタイヤを取り出し、成形型の外に出してこの温度で後硬化させる。
【００６２】
様々な成形型を使用して、本発明のタイヤを作製することができる。
【実施例】
【００６３】
一例では、本発明のタイヤは、以下のものを使用して、上記のプロセスの１つに従って作製される。
【００６４】
Ａｄｉｐｒｅｎｅ（商標）ＬＦＭ  ２４５０は、製造におけるモノマー除去工程により、遊離ＭＤＩの含有量が少ない（通常３．０％〜４．０％）ＭＤＩ末端ＰＣＬプレポリマー混合物である。プレポリマーのＮＣＯ含有量は、約４．３５％〜４．５５％であり、当量は、約９２３〜９６６である。Ａｄｉｐｒｅｎｅ（商標）ＬＦＭ  ２４５０は、例えば、ブロック遅効性アミン硬化剤であるＣａｙｔｕｒ  ３１（商標）およびＣａｙｔｕｒ（商標）３１−ＤＡなどのＣａｙｔｕｒ（商標）硬化剤で硬化して、９３−９５Ａエラストマー、反発弾性５９％といった高い性能をもたらす。Ａｄｉｐｒｅｎｅ（商標）ＬＦＭ  ２４５０は、産業用非空気式タイヤおよびホイールに特に適している。
【００６５】
Ｃａｙｔｕｒ  ３１（商標）およびＣａｙｔｕｒ（商標）３１−ＤＡは、主にイソシアネート末端ウレタンプレポリマーと共に使用するブロック遅効性アミン硬化剤であり、可塑剤（Ｃａｙｔｕｒ（商標）３１の場合はフタル酸ジオクチル、Ｃａｙｔｕｒ（商標）３１−ＤＡの場合はアジピン酸ジオクチル）中に分散されたＭＤＡおよび塩化ナトリウムの錯体と、任意選択で顔料とを含む。Ｃａｙｔｕｒ  ３１は、遊離ＭＤＡ含有量がきわめて少ない（通常では、＜０．５％）。室温において、そのような硬化剤は、事実上無反応である。しかし、温度約１１５℃〜１６０℃で、塩はブロックを解除され、遊離ＭＤＡは、プレポリマーと素速く反応して、強くて弾力性のあるエラストマーを形成する。アミン基濃度は、Ｃａｙｔｕｒ  ３１およびＣａｙｔｕｒ  ３１−ＤＡで５．７８％である。したがって、当量は、Ｃａｙｔｕｒ  ３１およびＣａｙｔｕｒ  ３１−ＤＡに対して２４４である。
【００６６】
別の例では、Ｃａｙｔｕｒ（商標）３１ＤＡで硬化するＡｄｉｐｒｅｎｅ（商標）ＬＦＭ  ２４５０を使用して、図２〜６と同様の構成を有するタイヤを作製する。
【００６７】
図の数字表記は、以下の通りに特定の要素に適用される。
【符号の説明】
【００６８】
１  外側円周ウェブ
２  中間円周ウェブ
３  内側円周ウェブ
４  第１の外側スポーク部材
５  第２の外側スポーク部材
６  スポーク交点
７  第１の内側スポーク部材
８  第２の内側スポーク部材
９  内側スポーク端
１０  外側スポーク端
１１  外側三角形形状セル
１２  中間三角形形状セル
１３  三角形形状セル
１４  トレッド
１５  三角形形状セル
【図１】
2019518639.tif 000003
【図２】
2019518639.tif 000004
【図３】
2019518639.tif 000005
【図４】
2019518639.tif 000006
【図５】
2019518639.tif 000007
【図６】
2019518639.tif 000008
【図７】
2019518639.tif 000009
【図８】
2019518639.tif 000010
【図９】
2019518639.tif 000011
【図１０】
2019518639.tif 000012
【図１１】
2019518639.tif 000013
【国際調査報告】
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