(57)【要約】  複数のタイヤ設計要求仕様を内部に集約したコンパクトなオールインワンタイヤ(インタイヤ(20))を提供すること。主に、弾性ゴム、ポリウレタン等から容易に製造される従来のタイヤ内で他の構造の主要な特徴すべてが再現・発展されて、補強ライニング(30)から成る主要な内蔵型空気入り部分(21)、要素の強化ウェブ(31)又は単独強化分離支持パッド(39、41)、及び二次的な環状リング支持体(カーカス)から成る空気入り部分(22)を有するタイヤを形成する。主要な非空気式部分(21)は、サイドウォールの50〜80%高さであるタイヤのクラウン部と二次的な部分のカーカスとの間に内包されている。埋込み金属ライナ又は強化支持パッド(39、41)を有するエラストマの主要な環状中実部分内には、適切な幾何学的形状を有するチャンバ(28)が穴開けされている。一方、ホイールリム側からの二次的な非空気式部分(22)は、タイヤの取外し及び取付けに必要なタイヤのビード(23)の適切な高さを維持するように設計されている。【選択図】  図２Ａ
2014501203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主要な部分である外側非空気式環状部分(21)と、
二次的な部分である内側環状空気入り部分(22)と、
前記主要な部分(21)の幅に沿って延在し、且つ細長い幾何学的形状の断面形状を有する穴(チャンバ(28))と、
前記チャンバ(28)の内部に埋め込まれた補強ライニング(30)と、を備えている、半空気入りタイヤ(20)(インタイヤ)であって、
前記主要な部分(21)が、強化単独分離支持パッドアレイ(39、41)を内包している、半空気入りタイヤ (インタイヤ)。
【請求項２】
前記半空気入りタイヤ(20)が、弾性ゴム、ポリウレタン等から製造された従来のタイヤの内部の、空気入り、非空気式、ランフラット、補強材、支持体といった、複数のタイヤ再現・発展設計要求仕様の主要な特徴すべてを集約した構造を有し、インタイヤと呼ばれる、請求項1に記載の半空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記主要な部分(21)が、前記インタイヤ(20)の高さの50〜80%のパーセンテージと等しい高さを有して、前記インタイヤ(20)のクラウン部(25)と前記二次的な部分(22)との間に内包されている、請求項1に記載の半空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記インタイヤ(20)の取外し及び取付けを支援するために、前記半空気入りタイヤ(20)の高さが増すにつれて50%から80%へと増大し、前記インタイヤ(20)のビード(23)に対して適切な最低限の高さを提供する高さを有するように、前記二次的な部分である空気入り部分(22)に適した空間を維持する、請求項3に記載の半空気入りタイヤ。
【請求項５】
従来のタイヤのキャビティ(37)内部において、(前記単独支持パッド(39、41)用の補強材、又は前記チャンバ(28)用の補強ライニング(30)を含めて)必要な液体状の材料(ポリウレタン)をモールドに注入することによって作製された前記主要な部分(21)を有する従来のタイヤから作製され、これらの材料のすべてが、一体であるかのように前記従来のタイヤの相手側と直接接して、最終的にはすべてが前記タイヤ(インタイヤ(20))に含まれるようになっていて、前記タイヤ全体が一体となっている、請求項1に記載のインタイヤ。
【請求項６】
前記二次的な部分(22)が、前記主要な部分(21)が作られた後で前記インタイヤ(20)のキャビティ(37)内に残された空間から該キャビティ(37)内に自然に生じ、適切な空間を占める空気入りチャンバとして作り出される、請求項1に記載のインタイヤ。
【請求項７】
使用される従来のタイヤのサイドウォール(26)間に内包され、前記主要な部分(21)の内側は前記二次的な部分(22)のカーカス(40)と類似の形態とすることができ、前記カーカス(40)がさらに補強され得る、請求項6に記載のインタイヤ。
【請求項８】
約3〜5mmの厚さを有する軽金属ライニング(30)、又は前記単独支持パッド(39、41)のための前記内側補強材が、マグネシウム強化樹脂粉末を塑性材料に混合したものから作製でき、この材料が、引張り強さ、衝撃強さ、せん断強さ、衝撃曲げ強さ、硬さ、低歪み性を向上させ、熱膨張係数の割合を維持することが可能な実証済の特性を有し、推奨される他の代替補強材料はグラスファイバーとすることができる、請求項1に記載のインタイヤ。
【請求項９】
前記単独分離強化支持パッド(39、41)が、中央よりも両端部が幅広な金属製の棒によって内側から補強されている、請求項1に記載のインタイヤ。
【請求項１０】
パッド(41)の幾何形状が、力と荷重の分散に役立つように、中央よりも両端部が幅広な円柱状である、請求項9に記載のインタイヤ。
【請求項１１】
前記主要な部分(21)のチャンバ(28)が、前記インタイヤ(20)のサイドウォール(26)の内側間に延在しており、楕円形(33)か、細長く交差する波の間に内包された形状(34)か、細長く湾曲した長方形(35)か、細長い六角形(36)のいずれかの幾何学的断面形状を有している、請求項1に記載のインタイヤ。
【請求項１２】
前記チャンバ(28)の幾何学的断面形状は、最適な荷重分散、円滑な回転、前記材料の三次元的対称性を実現するのに役立ち、且つ広い拡張領域をもたらすように、細長く、ホイールリム(24)及びインタイヤ(20)の環状の湾曲と平行に曲がり、前記インタイヤ(20)の各部分による車両の荷重分散によって最小限の荷重となる、請求項11に記載のインタイヤ。
【請求項１３】
前記チャンバ(28)が、従来の空気入りタイヤの可撓性、弾性、及び圧縮性を模するように、半圧縮性金属ライニング(30)によって補強されている、請求項1に記載のインタイヤ。
【請求項１４】
前記チャンバ(28)の前記補強ライニング(30)を有する前記チャンバ(28)の残りの側壁(29)、又は単独強化単独分離支持パッドアレイ(39、41)のいずれかである内部要素が、いかなる穿通においても前記タイヤを支持する要素のウェブを構成している前記非空気式部分(21)のしっかりとした常時の支持により、複数の大きさの複数のパンクの場合であっても前記インタイヤ(20)のサイドウォール(26)が倒れない、請求項1に記載のインタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランフラット状態を維持する非空気式の第1の部分と、主要な非空気式部分を有するタイヤの容易な取外し及び取付けを助ける空気入り部分とを内部に集約することができるタイヤ(インタイヤ)に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のタイヤは、ホイールに取付けられて空気を入れられると、リムの縁部にタイヤのビードが押しつけられることによって気密シールがもたらされ、タイヤがホイールに固定される。チューブタイヤは、パンクすると直ちに空気が漏れることになり、車両は、運転すること、即ちハンドル操作が難しくなる。「チューブレス」タイプでは、徐々に空気が漏れることになり、そのため車両は徐々に運転不能になり、ハンドル操作が難しくなる。チューブタイヤ又はチューブレスタイヤの例は、G.C.Areyの米国特許第2,334,893号、F.O.Churchの米国特許第2,554,815号、S.Khalilの米国特許第2,680,463号、D.M.Coddingtonらの米国特許第3,724,521号、及びJ.Kosankeの米国特許第3,945,419号に開示されている。
【０００３】
これらの構造における問題点は、大量に空気が漏れたときにホイールリムが損傷を受けることに加えて、空気が漏れるにつれて、安全性が減少し、事故の確率が増大することである。一つの解決策として、タイヤ及び自動車の製造業者達は、ランフラットタイヤの設計を思い付いた。ランフラットタイヤによって上記の問題が解決され、且つ積荷空間が拡張したものの、今度は別の問題が発生した。ランフラットタイヤには空気が充填されているが、パンク時においては車両を支持するために他の手段に依存する。基本的に、ランフラットタイヤには以下の二種類がある。
【０００４】
1-  自立型ランフラットタイヤ。ほとんどのランフラットタイヤは、タイヤから空気が抜けた際に車両の重量を支持する強化サイドウォールを有している。米国特許第7,448,422号、及び米国特許第6,422,279B1号に、例が開示されている。
【０００５】
2-  支持リング付きランフラットタイヤ。この場合、ホイール内一周にわたって支持リングが設けられ、タイヤが空気を失ったときに、ホイールまでタイヤがつぶれるのを防止する。しかし、この種のランフラットタイヤは、潜在的によりコスト高になることが予想され、また特別な取付け設備が必要となる場合がある。米国特許第4,773,461号、米国特許第4,324,279号、米国特許第4,293,017号、米国特許第4,216,809号、国際公開WO2010/037052A1において、特許された設計の例が開示されている。
【０００６】
通常、ランフラットタイヤでは、制約はあるものの、空気圧ゼロの状態において50〜55mph(約80〜約89kmh)で50〜125マイル(約80〜約201km)にわたって運転することができる。しかし、自立型のランフラットタイヤは、タイヤの空気が抜けた際、車両を支持するためにサイドウォールの剛性に依存していることから、通常の運転速度においては、わずかにハンドルを取られるような操舵感と振動が生じ、このため、従来のタイヤと比べ、通常は乗り心地が悪く、走行音も大きく、運転がしづらくなる。
【０００７】
一方、支持リング付きランフラットタイヤでは、タイヤの空気がすっかり抜けてしまった場合に支持リングとタイヤクラウン部内側の内部表面との間に残さなければならない空間が止むを得ず必要となるリングインサートの取付け作業上の都合により、支持リング側へのタイヤカーカスの相対的なつぶれが生じる。このため、パンクすると乗り心地がより悪くなり、走行音はより大きくなる。タイヤキャビティ全体を覆うリングを導入するという解決策が出されたが、作業及び材料を追加し、部品セグメントを複雑にしないことには、この解決策は行えない。
【０００８】
他の解決策は、複数のチューブをタイヤキャビティ内にタイヤの表面に接触させずに挿入し、次いでそれらのチューブを膨らませることにより、容易に提供されたが、この修理不可能なタイプは、縦長の鋭利な金属がタイヤのクラウン部に入った状態でタイヤがチューブに向かってつぶれると、すべてのチューブが連続的に破損することになる。
【０００９】
これらのタイプのいずれの場合も、タイヤがパンクすると、定格外タイヤ空気圧(normal-rated-free inflation pressure)よりも実質的に少ない空気で運転が行われることになり、結果として、それらの種類のタイヤの構成要素、例えばサイドウォールやカーカスが極端な変形、応力、及び摩耗を受け、修理不能になることが予想されるか、又は、修理後にもう一度パンクすることが予想される。
【００１０】
タイヤの製造業者及び発明者達は、これらの空気入りランフラット設計に区切りを付けて、非空気式の設計を目指したが、その方向性は以下の二通りに分かれた。
【００１１】
1-  エアレスタイヤ。エアレスタイヤにおいては、様々な形状の幾何学的な穴(開口部)が、一方のサイドウォールから他方のサイドウォールに向かって作られており、これらの穴は、中実タイヤの全幅を貫通しているか、片側からタイヤの一部を貫通しているか、内側からタイヤの一部を貫通している。そのような設計は、米国特許第6,681,822B2号、米国特許第4,226,273号、米国特許第4,549,592号、米国特許第4,832,098号、米国特許第7,143,797B2号、欧州特許第0802865B1号、欧州特許第1687155B1号、及び欧州特許出願公開第1486356A1号に見られる。また、国際公開WO2009/016962A1及びWO89/05736に見られる。
【００１２】
これらの設計は中実で剛体のタイヤを必要とし、また、タイヤに開けられた穴は、可撓性金属製又は任意の他の補強ライニングを有していないため、ホイールリム表面全体と完全に接触しているタイヤの剛性が振動を生み出すばかりでなく、空気入りタイヤ内の圧縮空気の働きと同様の働きをすることもなく、従ってクッション性がほとんどないので、速度が制限されることになり、滑らかでない乗り心地と、硬くごつごつとした不快な走行感が合わさってサスペンションに損傷を与えことにつながる。また、これらの設計がエアレスであるため、空気入りタイヤの場合のようにタイヤのビードをリムに密着させる空気シールによってタイヤをホイールリムに固定することができず、タイヤは、ホイールリムに接着(接着剤で接合)される。このことは、従来の作業工具を使用する取外し及び取付けができなくなるのが避けられないことを意味する。
【００１３】
2-  ポリウレタン製の可撓性スポーク支持体を有する非空気式ホイール。この場合、サイドウォールは使用されず、車軸に取付けられた中実な内側ハブ又はリムが、複数の形状を有する要素又はスポーク等のウェブによって、「トレッド、カーカス」がセットされるせん断バンドへ支持されている。これらのスポークは、空気入りタイヤの空気の働きと同様の働きをするように可撓性であり、このような設計は、ミシュランのトゥイール(tweel)(米国特許出願公開第2006/0113016号)及びレジリエントテクノロジーズ(Resilient Technologies)(米国特許出願公開第2008/0314486A1号)の双方、又はその他、例えば、国際公開WO2008/050503A1、WO2008/136099A1に見られる。
【００１４】
しかし、これらの設計には、50mph(約80kmh)超でかなりの騒音及び振動が起きること、熱が発生すること、調整可能力に欠けていること(交換不可能)、ホイールリムへ接着されるため交換不可能且つ修理不可能であることを意味すること、カーブする際に、荷重を受けるトレッド及びせん断バンドの外側縁部が持続的な変形を受けてその結果摩耗すること、縁石がスポークを圧迫し、それが内側ハブに達すると内側ハブを損傷させる可能性があること、カーブする際とスポークの圧縮及び伸長により飛び跳ねる際に車両が傾くこと、スポークに起因する見苦しい間隙に土や泥、砂、石が溜まり、径方向及び横方向におけるホイールバランスのフレキシビリティが崩れること、リムのサイズを大きくできないこと、経済的でないこと、などの多くの問題があり、そのため、自動車製造業界、法曹界、保険業界からは、賛同を得られない可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
以上のことから、本発明の課題は、空気入り部分と非空気式部分との間に、補強材、パッド支持材、中実物質内の穴又は幾何学的な開口、及び半環状の支持材がすべて「インタイヤ」と呼ばれる簡素な構造の一つのタイヤ内に集約された簡素な集約型タイヤ、すなわちオールインワンのタイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
空気入りランフラットタイヤ又は非空気式ランフラットタイヤのうちの一方の構造で、新たな問題をもたらすことなく、必要とされる従来の膨張式タイヤの性能、取外し及び取付け、修理可能であることのすべてを実現することは容易ではないので、解決策は、空気入りランフラットタイヤ及び非空気式ランフラットタイヤの主要な特徴を集約した複雑でない構造のみに基づき得る。
【００１７】
空気漏れがすべての問題の根源であり、また、空気は大抵、タイヤクラウン部の穿通によりそこから漏れるので、解決策は、内側の包囲空間を非空気式に作り、それと同時に、中実なタイヤのサイドウォール内側間に埋め込まれた補強された細長い幾何学的な開口部を有するタイヤの一部として固体エラストマで作られたつぶれ得ない環状部分を用いて、この空間を支持するべきである。
【００１８】
非空気式タイヤにはビードがなく、また、従来のタイヤのビードは、タイヤの空気圧によってホイールリムに配置及び固定されており、このビードによって、ビードと空気が離れた場合にのみタイヤの取外し及び取付けが可能となるので、タイヤの内側環状部分は、ビードが必要な高さとなるまで空気が入れられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】半空気入りタイヤ(インタイヤ)の内部部品のための三つの実施形態のうちの一つの三次元図である。
【図１Ｂ】半空気入りタイヤ(インタイヤ)の内部部品のための三つの実施形態のうちの一つの三次元図である。
【図１Ｃ】半空気入りタイヤ(インタイヤ)の内部部品のための三つの実施形態のうちの一つの三次元図である。
【図２Ａ】半空気入りタイヤ(インタイヤ)の内部部品のための三つの実施形態のうちの一つの幾何学的な外観に関するタイヤの二次元的な断側面図である。
【図２Ｂ】半空気入りタイヤ(インタイヤ)の内部部品のための三つの実施形態のうちの一つの幾何学的な外観に関するタイヤの二次元的な断側面図である。
【図２Ｃ】半空気入りタイヤ(インタイヤ)の内部部品のための三つの実施形態のうちの一つの幾何学的な外観に関するタイヤの二次元的な断側面図である。
【図３Ａ】半空気入りタイヤ(インタイヤ)の内部部品に関するタイヤの二次元的な断正面図である。
【図３Ｂ】半空気入りタイヤ(インタイヤ)の内部部品に関するタイヤの二次元的な断正面図である。
【図３Ｃ】半空気入りタイヤ(インタイヤ)の内部部品に関するタイヤの二次元的な断正面図である。
【図４Ａ】強化サイドウォール又は支持リングを有するタイプの別の従来のタイヤと比較した、パンクした状態の半空気入りタイヤ(インタイヤ)の二次元図である。
【図４Ｂ】強化サイドウォール又は支持リングを有するタイプの別の従来のタイヤと比較した、パンクした状態の半空気入りタイヤ(インタイヤ)の二次元図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実行を容易にするために、図面を用いた本発明の各部分の詳細な説明をここに提供する。主要な部分の図面が順番に並べてあり、各部分は多くの特徴を有するが、各部分を説明する文章及び部品番号のリストに含まれる番号を用いて各特徴を述べることにより、読みやすくした。ここでは特徴部分の番号付けは、20番から順番に始めることにより示されており、特徴部分が文中に現れるたびに、必要とされる通し番号がそのまま割り当てられる。例として図1では、特徴部分が、20番から順次21、22、23等と設定されている。
【００２１】
ランフラットタイヤのための従来の発明において受け入れられ使用された主な構造はすべて、これらの構造が速度、距離、修理形態、及び運転しづらさの問題によって制約を受けるという事実に屈したものであり、半分丸まった(半分は平坦な)タイヤに車両を載せることとなるが、本明細書の半空気入りタイヤ(インタイヤ)20の構造は、従来技術のすべての問題を克服するようになされたものであり、本明細書における構造（もしくは設計）は、タイヤ内部で複数の設計要求仕様を集約させた構造であるので、所謂インタイヤ20である。そのため、主に他の構造の主要な特徴すべてが従来のタイヤ内に再現・発展されており、「インタイヤ(intire)」という名称が「全体(entire)」という言葉と同じに読めるのは偶然ではなく、これらは同じ意味を表している。集約型の改良タイヤ20は、空気漏れやパンクを蒙った部分からは非空気式となる必要があるが、別の側からは従来と同じ手順と工具を使用して取外し及び取付けが容易に行えるようになっている。従って、タイヤ20の主要な下側非空気式部分21の能力と必要条件は、従来のタイヤとしての運転で2〜4年間使用される必要があるということであり、これは、穿通の場合において、つぶれ得ない部分21によってのみ達成される。この部分21は完全に支持されるべきであるが、固形ゴム又はポリウレタンはいずれも軽量であって、且つそのような支持を提供でき、さらに金属製パッドの大きさをより小さくすると、これらの要件を達成することができる。しかし、これらの措置は共に可撓性のつぶれ得る部分又は剛体のつぶれ得ない部分を作るので、この部分21内の幾何学的内部構造がゴム、ポリウレタン、金属製支持部の間に集約された幾何学的構造は、つぶれ得ない部分を提供しつつ従来のタイヤの空気の役割を模する形でその可撓性を維持する有望な構造であり得る。さらに、半空気入りタイヤ(インタイヤ)20は、空気が入れられるとビード23をホイールリム24に配置及び固定する助けとなる二次的な空気入り部分22を有する必要がある。以上のことから、そのような構造（設計）上の主要な要求を成就するには、穿通されていても、快適な操縦性、乗り心地、操舵感を有し、騒音と振動が抑えられ、高速でより長い距離走れるタイヤを提供するために、二次的な幾何学的構造及び特色が必要となる。この全体像は、以下の図面の詳細な説明によってより明らかになるであろう。
【００２２】
（部品図面の説明）
1-  図1A、B、Cは、半空気入りタイヤ(インタイヤ)20の内部部品のための三つの実施形態の三次元図を示しており、従来のタイヤ20が切断されて、主要な非空気式支持部分21の構成が示されている。この主要な非空気式支持部分21は、インタイヤ20のクラウン部25の内側に沿って環状に延在し、且つ、インタイヤ20の高さの50〜80%の高さまで径方向内方に延在しており、このパーセンテージは、インタイヤ20の高さが増すにつれて50%から80%へと上昇し、インタイヤ20の取外し及び取付けを支援するために、インタイヤ20のビード23に対して適切な最低限の高さを提供する高さを有するように二次的な空気入りチャンバ22に適した空間を維持する。非空気式部分21と空気入り部分22とを有しているため、インタイヤ20は半空気入りタイヤ20と呼ばれる。
【００２３】
非空気式とするために主要な非空気式支持部分21は、以下の要領で設計される。先ず二次的な中空部分22(ホイールリム24側)と主要な環状中実部分とを有する従来のタイヤがあると想定する。一体構造の主要な環状中実部は、ゴムと放射状の金属強化ベルトで形成された従来のタイヤのクラウン部25と、ポリウレタン製の環状中実部分27を内包しているゴム製サイドウォール26とから成る。一体構造のタイヤのクラウン部25とサイドウォール26に直接接するこのポリウレタン製の環状中実部分は、中実のままではなく、インタイヤ20の両サイドウォール26の内側間に延在する開口部(穴、チャンバ)28を内部に有し、そのため材料の重量が少なく抑えられる。これらの内包された中空の開口部又は穴は、中実部分27内にチャンバ28を作り出しているが、これらのチャンバ28は、たとえポリウレタン原料のおかげで圧縮性及び可撓性があったとしても、その可撓性及び圧縮性は、空気入りタイヤ内の空気の働きと同様の働きができる程度に制限されるべきであり、さもなければ、これらのチャンバ28は、荷重を受けてつぶれることになり、カーブする際、制動中、飛び跳ねたときと同様に、大きな隆起によってもチャンバ28がひどくつぶれることになる。一方、チャンバ28をより堅固にして、こうした圧縮を緩和する場合、その剛性によって、通常の操縦性において他の面で影響が出ることになり、あらゆる局面で操縦性が悪化する。解決策は、これらのすべての問題の間でバランスが取れたものとなるべきである。
【００２４】
この目標は、チャンバ28の側壁29表面を、チャンバ28の幾何学的な内側形状を有する一つの埋込み片の形状をした半可撓性軽金属ライニング30で補強することによって、達成することができる。そのため、中実部分27の材料は、通常、変形後にサイズ及び形状を回復することができる弾性材料であるエラストマ材料で作ることができる。
【００２５】
約3〜5mmの厚さを有する、推奨される軽金属ライニング30として使用することができる材料の一例は、製品の物理的性質を変化させて引張り強さ、衝撃強さ、せん断強さ、衝撃曲げ強さ(interference bending strength)、硬さ、低歪み性を向上させ、熱膨張係数の割合を維持することが可能な実証済の特性を有するマグネシウム強化樹脂粉末を塑性材料に混合したものである。マグネシウム強化粉末混合ゴム材料を、薄さ8m/m〜10m/m厚で圧延又は押出し成形することにより、滑らかで非常に良好な表面が得られ、また、気泡を迅速に減らすことができる。他の強化材料は、ガラス繊維とすることができる。
【００２６】
幾何学的形状のチャンバ28は、大きさが調整され、向きが定められ、圧縮荷重に晒されると容易に屈曲する上記材料から成る。中実部を複数の中空チャンバ28へと分割する場合、これらのチャンバ28の側壁29は、非空気式タイヤで見られるような要素のウェブ31として働き、これらのチャンバ28の側壁29〜31又はウェブ要素31は、インタイヤのカーカス32と内側の二次的な空気入り環状部分22との間においてインタイヤ20の変形部で屈曲することにより、荷重が大幅に減少される部分となると仮定することができる。これにより、チャンバの側壁29〜31、又はこの相互連結されたウェブ31の他の部分内の要素のウェブ31を緊張させた状態で機能させて、荷重を支持する。インタイヤ20の主要な下側部分21は非空気式であるので、パンクの可能性が排除されることになり、そのため、インタイヤ20は、ランフラットタイヤ又は従来のタイヤのいずれよりも長い寿命を有し得る。対照的に、インタイヤ20の荷重を受けない部分、相互連結されたウェブ31は、騒音及び振動を弱めて、操縦性能が改善されたより快適な乗り心地を生み出す。
【００２７】
楕円形33、細長く交差する波の間に内包された形状34、細長く湾曲した長方形35、又は細長い六角形36のいずれかであるチャンバ28の幾何学的形状の構造が提案され、この構造は、以下のことを達成するように選択される。
【００２８】
a-  パンク時におけるホイール全体の性能の向上に反映される、インタイヤ20の最適な荷重分散及び滑らかな回転を得るための、インタイヤ20の環状曲りの湾曲と平行な細長く湾曲した形状の幾何学的構造。
【００２９】
b-  チャンバ28は、インタイヤ20のキャビティ37内の固体ポリウレタンの環状リング内に作られており、非空気式チャンバ28を有していてもインタイヤの径方向の膨らみ(radial stand)を強固にできる強化埋込みライニング30を有している。これらのライニング30は、インタイヤ20のある程度の可撓性を維持しながら追加の剛性も提供でき、それと同時に、この半可撓性によって従来の空気入りタイヤの特性と同様にインタイヤが機能するようになる。また、チャンバ28は材料の節約と、インタイヤ20内の空き空間の節減を実現して、径方向の高さに沿って、計算されたインタイヤ20の柔軟な圧縮と膨張を達成する。
【００３０】
c-  インタイヤ20を通して材料及び荷重の分散に関する三次元的対称性を得る。
【００３１】
d-  別の実施形態において、インタイヤ20の剛性及び可撓性を同時に支援する別の方法で、インタイヤ20の張りと圧縮を支援するための半圧縮可能な強化されたゴム又は金属製の湾曲した強化材を容易に実装するために、鋭利な縁のない滑らかに湾曲した空間をチャンバ28内に提供することは、従来のタイヤの性能及び役割に対応し、類似した働きをするのに有効である。
【００３２】
e-  タイヤの主要な非空気式部分21を介して車両の荷重を分散することによって圧力が最小限となる広範な拡張領域を提供する。
【００３３】
f-  選択された適切な幾何学的形状の副次的な小さな穴(チャンバ)38をさらに固体ポリウレタン27に設けることができ、固体ポリウレタン27の残りの固体物質によって、範囲は限定されるものの、上述の事項を達成するためのさらなる手段が提供される。
【００３４】
以上のことから、ポリウレタン製の相互連結されたウェブ31、及び強化された適切な幾何学的形状のライニング30を主要な非空気式下側部分21内に含み、二次的な空気入り上側部分22を有することにより、これらの構成要素は、レース、冬期の運転状態、泥道及び不整地での使用、雨天又は濡れた道路での運転、隆起、路面のくぼみ、又は類似の障害物などの様々な種類のタイヤ用途のための牽引力制御特性及び操縦特性をインタイヤ20に与え、さらに、燃料効率、安全性、及び乗り心地を向上させる。また、小型の二次的な空気入り部22により、高価な空気圧センサ及びその制御装置、配線の必要性と、製造及びメンテナンスに関わるあらゆる人件費を省くことができる。
【００３５】
2-  図2A、B、Cは、半空気入りタイヤ(インタイヤ20)の内部部品のための三つの実施形態の幾何学的な外観に関するタイヤの二次元的な断側面を示す。図2Aでは、チャンバ28が、主要な非空気式環状部分21の幅に沿って作られており、図2Bでは、強化ポリウレタン製の分離単独強化支持パッド39又は支柱が、インタイヤ20のカーカス32の内側と二次的な部分のカーカス40との間に円柱状に作られており、図2Cでは、両端部よりも中央部の直径の方が小さい分離強化単独半円筒状支持パッド41が、インタイヤ20のカーカス32の内側と二次的な部分22のカーカス40との間に作られている。各図20A、20B及び20Cでは、断面は四つに分けられており、これらそれぞれが、提案されるインタイヤ20の完全な幾何学的構造の類似部分であり、使用する際に別々に選択される。チャンバ28の幾何学的構造は、楕円形33、細長く交差する波の間に内包された形状34、細長く湾曲した長方形35、又は細長い六角形36のいずれかである。
【００３６】
3-  図3A、B、Cは、タイヤのキャビティ37全体の内部におけるインタイヤ20の内部部品に関するインタイヤ20の二次元的な断正面図である。タイヤの主要な非空気式部分21は、図3Aにあるような強化チャンバ28を具備する相互連結された要素のウェブ31、又は図2B、Cにあるような半剛体(半可撓性)の支持パッド39、41も有しており、相互連結された要素のウェブ31若しくはアレイ状になった単独支持パッド39、41の下部及び上部、又は二次的な空気入り部分22のカーカス40は、部品の組立によって作製されているわけではなく、従来のタイヤのキャビティ37において、(パッドの補強材、又は補強ライニングを含めて)液体状態の必要な材料をモールドに注入した結果作られるものである。これらの材料のすべては、一体となっているかのように相手側と直接接しているべきであり、従って最終的には、すべての材料はタイヤ(インタイヤ20)の内側にあるか、又はタイヤ全体が一体となっている。
【００３７】
図3はさらに、空気だけで満たされる二次的な空気入り部分22のキャビティ43の内側に一方の側で貫通している空気弁42を示す。
【００３８】
図1C、図2C、及び図3Cの強化単独支持パッド41は、支持パッド41間に楕円形の空間を生み出すように作られた楕円形の空間を有するモールドを設計することによって作られている。
【００３９】
支持パッド(39、41)の内側材料は、ポリウレタンから作られる固体にすべきではなく、支持パッド(39、41)には、平坦で幅広の端部を有し、中央部分から相対的に薄くなっている金属製支持体が内部に埋め込まれるべきであり、この金属による補強は、本発明で説明し提案するライニング30による補強と組み合わせて行うことができる。
【００４０】
4-  図4A、Bは、強化サイドウォール(図4A)又は支持リング(図4B)を有するタイプの別の従来のタイヤと比較した、半空気入りタイヤ(インタイヤ20)のパンク対応時の二次元図を示す。
【００４１】
ここで上記三つのタイプの場合、タイヤの空気が漏れるにつれて、インタイヤ20のクラウン部25が内側につぶれないことは明らかであり、クラウン部25は、埋め込まれた内側側壁29(構成要素のウェブ31)及び中空チャンバ28の補強ライニング30又は別の実施形態では強化単独支持パッド39、41によって直接支持され、これらすべては、内側空気入り部分22及びインタイヤ20の外側サイドウォール26にさらに支持される。図4A、Bに示したようなこれら二つの場合は、従来の支持リング44による構造とサイドウォール補強45による他の構造では対処されず、これらの構造では、タイヤ46のクラウン部47のつぶれは顕著であり、タイヤ46の高さは、元の高さの半分以下に減少し、繰り返し呼ばれているようにタイヤ46をランフラットタイヤではなく半ランフラットタイヤにする。そのような場合には、ビード48とホイールリム24との密着がゆるみ、これによりタイヤ46のスリップ、変形、歪曲等が生じ、そのため、操縦性の低下によって運転速度と運転距離に制限がもたらされて、最終的にはタイヤ46の損傷を招く。同様のケースの対処に本発明で提案する構造を使用した場合には、このような結果はほとんど発生しない。従って、本発明における構造は、インタイヤ20のカーカス32の高さをわずかであってもつぶすことにはならないが、他の従来の構造では直ちに失敗を招くことは明らかである。このことは、快適な乗り心地でより長い距離をあらゆる速度で運転する機会を提供する。従って、インタイヤ20の寿命が延びるため、修理の機会が増えて、操縦性が改善され、振動が低減するので、安全性が高まると共に、他のランフラットタイヤ46のような突然の部分的なつぶれから生じるへこみ、又は従来の支持リング44の場合のように半ランフラットタイヤが道路の隆起にぶつかる若しくはくぼみに入ることからホイールリム24が完全に保護される。
【００４２】
さらに、本発明は、様々な穴径又は深さの複数のパンクに同時に対処することができる常時設計を提供するが、先に述べた設計、又はマルチチューブ設計、マルチエアボール設計、タイヤのクラウン部の潤滑材及びシーリング剤でさえも、そのような便益及び利点を提供できないことに注目する必要がある。
【００４３】
（取付け及び取外し方法）
従来のタイヤの取外し及び取付けは、タイヤから空気を放出すること、及び適切な高さをもつビード23を利用可能であることに依存しており、半空気入りタイヤ(インタイヤ)20では、これらの必要条件が利用可能であるので、半空気入りタイヤ(インタイヤ)20の取外し及び取付けは、従来のタイヤの取外し及び取付けと全く同じであり、さらに、主要な部分21のカーカス32、又は、二次的な部分22のキャビティ43の内側から修理することができる二次的な空気入り部分22のカーカス40のどちらに対しても、その修理法は同じである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
半空気入りタイヤ(インタイヤ20)に対する高い必要性、及びそれを実行するための態様について前述したすべての理由に加えて、本発明は以下の利益を有する。
【００４５】
1-  簡素に設計され製造されたモールドを使用した、容易な製造。弾性ゴム、ポリウレタン等がモールドに注入されて、内蔵型の空気入り部分、非空気式部分、補強ライニング、強化された要素のウェブ又は支持パッド、及び二次的な環状リング支持体(カーカス)を有するコンパクトな(オールインワン)タイヤを形成する。
【００４６】
2-  容易な使用。簡素な内蔵部品を使用することにより、一体型(インタイヤ)となっているので、タイヤの取外し及び取付け又は修理の時間が最短となる。
【００４７】
3-  作業可能(workable)。タイヤの設置に適した場所を使用する。
【００４８】
4-  軽量、安全、且つ魅力的な構造。
【００４９】
5-  多数のパンク又はクラックのあるランフラットタイヤの乗り心地を改善。これにより、操縦性、安全性、速度、距離が改善され、多数のパンクが発生した後でも修理可能な状態が維持される。
【００５０】
6-  路面からのタイヤの高さがほとんど同じに維持されるので、従来の他のランフラットタイヤの構造と異なり、隆起を通過する又は道路の穴に入り込んだ際にリムが変形することがない状態が保たれる。
【００５１】
7-  この構造は、従来のホイールリム又はタイヤに対していかなる修正も必要としないので、運転中ずっと従来のタイヤの性能と同様の性能となる。
【符号の説明】
【００５２】
20  半空気入りタイヤ(インタイヤ)
21  主要な非空気式環状部分（主要な部分）
22  二次的な空気入り環状部分（二次的な部分）
23  ビード
24  ホイールリム
25  クラウン部
26  サイドウォール
27  固体ポリウレタン
28  チャンバ
29  チャンバの側壁
30  金属ライニング
31  構成要素のウェブ(チャンバの側壁)
32  インタイヤのカーカス
33  楕円形穴
34  細長く交差する波の間に内包された穴
35  細長く湾曲した長方形の穴
36  細長い六角形の穴
37  インタイヤのキャビティ
38  小型チャンバ
39  強化単独分離強化支持パッドアレイ
40  二次的な空気入り部分のカーカス
41  強化半円筒状単独分離支持パッド
42  空気弁
43  二次的な空気入り部分のキャビティ
44  支持リング
45  強化サイドウォール
46  タイヤ
47  クラウン部(カーカス)
48  ビード
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【国際調査報告】
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