(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非空気式タイヤであって、
ハブであって、中心軸、及び前記ハブの横方向の第１の側面から前記ハブの横方向の第２の側面に延びるハブ幅を有するハブ、
前記ハブから半径方向外側に配置された伸展性の外側バンド、
前記ハブに接続された内側端部及び前記伸展性の外側バンドに接続された外側端部を有する複数の接続部材、を備え、
前記複数の接続部材の第１の部分が、前記ハブから前記伸展性の外側バンドに延びて接続部材の第１の列を形成し、前記第１の列の接続部材の前記内側端部の各々が前記ハブに取り付けられ、かつ前記第１の列の接続部材の前記外側端部の各々が前記伸展性の外側バンドに取り付けられ、直線区分が、前記第１の列の接続部材の前記内側端部と前記外側端部との間に延びて半径方向に対し第１の角度を形成し、
前記複数の接続部材の第２の部分が、前記ハブから前記伸展性の外側バンド部に延びて接続部材の第２の列を形成し、前記第２の列の接続部材の前記内側端部の各々が前記ハブに取り付けられ、かつ前記第２の列の接続部材の前記外側端部の各々が前記伸展性の外側バンドに取り付けられ、直線区分が、前記第２の列の接続部材の前記内側端部と前記外側端部との間に延びて半径方向に対し第２の角度を形成し、
前記第１の角度及び前記第２の角度が反対方向にあり、前記接続部材の第１の列が、前記接続部材の第２の列に隣接して横方向に配置され、
前記接続部材の第１の列の前記接続部材の各々が、曲線状の形状を有しており、前記接続部材の第２の列の前記接続部材の各々が、曲線状の形状を有しており、かつ前記第１の列及び前記第２の列の接続部材の前記曲線状の形状の各々の優勢な湾曲が同じ方向に延びている、非空気式タイヤ。
【請求項２】
前記タイヤが３列の接続部材を有している、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項３】
前記第２の接続部材列が、前記第１の列及び前記第３の列の接続部材に対し軸線方向に隣接して配置されており、
前記第３の列の接続部材の前記内側端部の各々が前記ハブに取り付けられ、かつ前記第３の列の接続部材の前記外側端部の各々が前記伸展性の外側バンドに取り付けられ、前記第３の列の接続部材の前記内側端部と前記外側端部との間に延びる直線区分が、半径方向に対し第３の角度を形成し、
前記第３の角度と前記第２の角度が反対方向にあり、前記第１の角度と前記第３の角度が同じ方向にあり、前記第３の列の接続部材の前記接続部材の各々が曲線状の形状を有しており、前記第１の列、第２の列、及び第３の列の接続部材の前記曲線状の形状の各々の優勢な湾曲が同じ方向に延びている、請求項２に記載の非空気式タイヤ。
【請求項４】
前記接続部材の第２の列の前記接続部材が、前記接続部材の第１の列の接続部材より幅広く、
前記接続部材の第２の列の前記接続部材が、前記接続部材の第３の列の接続部材より幅広い、請求項３に記載の非空気式タイヤ。
【請求項５】
前記接続部材の各々が、前記内側端部において前記ハブに、かつ前記外側端部において前記伸展性の外側バンドに接続されている、請求項１〜４のいずれかに記載の非空気式タイヤ。
【請求項６】
前記接続部材の角度が、前記接続部材の直線区分と前記接続部材の前記ハブとの接続点を通る半径方向の線との間の角度の差で測定され、
前記角度が、前記直線区分が前記タイヤの好ましい回転方向に向かって角度をなしている場合に正であると言われ、あるいは前記角度が前記タイヤの前記好ましい回転方向から遠ざかるように角度をなしている場合に負であると言われ、
前記第１の角度が負であり、かつ前記第２の角度が正である、請求項１〜５のいずれかに記載の非空気式タイヤ。
【請求項７】
前記接続部材の角度が、前記接続部材の直線区分と前記接続部材の前記ハブとの接続点を通る半径方向の線との間の角度の差で測定され、
前記角度が、前記直線区分が前記タイヤの好ましい回転方向に向かって角度をなしている場合に正であると言われ、あるいは前記角度が前記タイヤの前記好ましい回転方向から遠ざかるように角度をなしている場合に負であると言われ、
前記第１の角度が正であり、かつ前記第２の角度が負である、請求項１〜５のいずれかに記載の非空気式タイヤ。
【請求項８】
前記直線区分が、前記接続部材の前記ハブとの接続部分と前記接続部材の前記伸展性の外側バンドとの接続部分を通る直線である、請求項１〜７のいずれかに記載の非空気式タイヤ。
【請求項９】
前記接続部材の前記優勢な湾曲が延びていると言われる方向が、前記接続部材の体積の大部分が存在する、前記接続部材の前記直線区分からの方向である、請求項１〜８のいずれかに記載の非空気式タイヤ。
【請求項１０】
前記接続部材の前記優勢な湾曲が延びていると言われる方向が、前記接続部材の質量の大部分が存在する、前記接続部材の前記直線区分からの方向である、請求項１〜９のいずれかに記載の非空気式タイヤ。
【請求項１１】
前記タイヤが４列の接続部材を有している、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項１２】
前記タイヤが５列の接続部材を有している、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【請求項１３】
前記タイヤが６列の接続部材を有している、請求項１に記載の非空気式タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の主題は、全般的に、張力ベースの非空気式で、構造的に支持されたタイヤ及びホイールに関する。より詳しくは、本発明は、タイヤを横断する幅の一部に延びる荷重支持構造要素を有した張力ベースの非空気式ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気式タイヤは、伸展性、快適さ、質量、及び転がり抵抗について最も良く知られたソリューションである。しかしながら、空気式タイヤには、複雑であり、メンテナンスが必要であり、かつ損傷し易いという不利な点がある。空気式タイヤの性能を改良する装置は、例えば、より高い伸展性、より良好な剛性の制御、整備の必要性が低いこと、及び損傷に対する抵抗性をもたらし得る。
【０００３】
従来のソリッドゴムタイヤ、ばねタイヤ、及び空気室付厚肉タイヤは、メンテナンスの必要性や空気式タイヤにおける損傷に対する抵抗性といった問題は無いが、残念なことにその性能的な利点が欠けている。特に、ソリッドゴムタイヤ及び空気室付厚肉タイヤは、典型的に、弾性材料の層で囲まれた中実なリムを含んでいる。これらのタイヤは、荷重を支持するための直接的な負荷の下での弾性層の接地部分の圧縮を頼りにしている。これらのタイプのタイヤは重くて硬く、かつ空気式タイヤにおける緩衝性能を欠いたものとなり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ばねタイヤは、典型的に、堅固な木、金属又はプラスチックのリングとそれをハブに接続するばね又はばねに似た要素を有している。ハブがばねにより懸架される一方で、柔軟性のないリングと道路との接触面積が小さいので、本質的に伸展性をもたらすことはなく、かつトラクションと操舵の不十分な制御をもたらす。
【０００５】
伸展性の外側バンドと、この外側バンドをハブに連結する接続要素とを有している非空気式タイヤは、ばねタイヤに対し改良された性能をもたらす。しかしながら、非空気式タイヤは、現在までのところ、例えば自動車といった乗り物における高速での使用に適した高速動的安定性を欠いている。
【０００６】
空気式タイヤのそれと類似の作動特性を有する非空気式で伸展性があるホイールは、その不利な点を改良するときに、従来技術における様々な不具合を解決し、歓迎される改良となるであろう。特に非空気式の、ハブから伸展性のある外側バンドへと反対方向に延びて改善された高速作動安定を示す接続部材の複数の列を有する伸展性があるホイールは、特に有用なものになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様及び利点は、以下の説明において、部分的に記載されるか、あるいはその説明から明らかとなるか、あるいは本発明の実施を介して学ぶことができる。
【０００８】
一つの実施形態において、非空気式タイヤは、ハブであって、中心軸、及びハブの横方向の第１の側面からハブの伸展性の第２の側面に延びるハブ幅を有するハブ、ハブから半径方向外側に配置された伸展性の外側バンド、ハブに接続された内側端部及び伸展性の外側バンドに接続された外側端部と有する複数の接続部材、を含み、複数の接続部材の第１の部分は、ハブから伸展性の外側バンドに延びて接続部材の第１の列を形成し、各接続部材の各内側端部及び各外側端部が、該ハブ及び該伸展性の外側バンドに沿った点において取り付けられて半径方向に対して正の角を形成し、複数の接続部材の第２の部分は、ハブから伸展性の外側バンド部分に延びて接続部材の第２の列を形成し、各接続部材の各内側端部及び各外側端部が、ハブ及び伸展性の外側バンドに沿った点において取り付けられて半径方向に対して負の角を形成し、接続部材の第１の列が、接続部材の第２の列に隣接して横方向に配置され、接続部材の第１の列の接続部材の各々は、曲線状の形状を有しており、接続部材の第２の列の接続部材の各々は、曲線状の形状を有しており、かつ第１の列及び第２の列の接続部材の曲線状の形状の優勢な湾曲は、同じ方向に延びている。
【０００９】
他の実施形態において、非空気式タイヤは、中央軸線と内側バンドの第１の横方向の側面から内側バンドの第２の横方向の側面まで延びる内側バンド幅を有する内側バンドと、内側バンドから半径方向外側に配置された伸展性の外側バンドと、ハブに接続された内側端部と伸展性の外側バンドに接続された外側端部を有する複数の接続部材と、ハブから伸展性の外側バンドに延びて接続部材の第１の列を形成する、複数の接続部材の第１部分であって、各接続部材の各内側端部及び各外側端部はインナーバンド及び展性の外側バンドに沿った点に取り付けられて半径方向に対して正の角をなす、第１の部分と、かつ部分であって、ハブから伸展性の外側バンド部分に延びて接続部材の第２の列を形成し、各接続部材の内側端部の各々及び外側端部の各々はインナーバンド及び伸展性の外側バンドに沿った点において、取り付けられて半径方向に対して負の角をなし、接続部材の第１の列は接続部材の第２の列に隣接して横方向に配置される、第２の部分と、を備え、かつ各接続部材は曲線状の形状を有しており、かつ接続部材の第２の列の各接続部材は曲線状の形状を有しており、かつ第１の列及び第２の列の接続部材の曲線状の形状の優勢な湾曲は同じ方向に延びている。
【００１０】
本発明のこれら及び他の特徴、態様及び利点は、以下の説明及び添付の請求の範囲を参照することにより、より良く理解されることになる。本明細書に取り込まれてその一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を図示し、明細書と共に、本発明の原理を説明する役割をする。
【００１１】
本発明の完全かつ使用を可能とする開示は、その最良の形態を含み、当業者に向けられており、添付の図面を参照する明細書に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ハブに取り付けられた本発明の一実施形態の斜視図を与えている。
【図２】本発明の一実施形態の側面図を与えている。
【図３】伸展性の外側バンドの一部がトレッドの一部を含んでおり、かつ外側バンド取り除かれている、本発明の一実施形態の斜視図を与えている。
【図４】本発明の一実施形態の主要な要素の分解組立図である。
【図５】無負荷の状態の外側の伸展性の外側バンドを含む、本発明の一実施形態の至近距離からの部分側面図である。
【図６】外側の伸展性の外側バンドが地面に対して負荷された状態を含む、本発明の一実施形態の至近距離からの部分側面図である。
【図７】一実施形態の単一の接続要素の至近距離からの図を示している。
【図８】接続要素上の有限な点と、その点が接地面の上を通過するときのいくらかのコリオリ加速度力の図式的な図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
異なる図面における同一あるいは類似の参照符号の使用は、同一あるいは類似の特徴を意味している。
【００１４】
本発明は、本発明の高速動作特性を有する非空気式タイヤをもたらす。本発明を説明するために、ここで本発明の実施形態及び／又は方法を詳細に参照すると、その一つ又は複数の実施例が図面に又はそれと共に示されている。各実施例は、本発明を限定するものではなく、本発明の説明のために与えられている。実際、本発明の範囲又は要旨を逸脱することなく、本発明に様々な修正及び変更をなし得ることは、当業者にとって明らかである。例えば、一実施形態の一部として例示されるか、又は記載されている機能若しくは段階は、更なる実施形態又は方法を生み出すために他の実施形態あるいは段階と共に用いることができる。したがって、本発明は、添付の請求の範囲及びそれらの均等物となるそのような修正及び変更をカバーすることが意図されている。
【００１５】
以下の用語は、本開示については以下の通りに定義される。
【００１６】
「軸線方向」又は図中の文字「Ａ」は、例えばそれが路面に沿って移動するときのハブ又はホイールの回転軸に平行な方向を指し、タイヤの「横断」方向とも呼ばれる。
【００１７】
「半径方向」又は図中の文字「Ｒ」は、軸線方向に直角で、かつ軸線方向に直交して延びるあらゆる半径と同じ方向に延びる方向を指す。
【００１８】
「赤道平面」は、回転軸を垂直に通過してハブ及び／又はホイール構造を二つに分ける平面を意味する。
【００１９】
「半径方向平面」は、赤道面を垂直に通過してホイールの回転軸を通って延びる平面を意味する。
【００２０】
「ウェブ要素直線区分」は、内側インターフェースバンドに対するウェブ要素の取付点と外側インターフェースバンドに対するウェブ要素の取付点との間で、赤道面に平行な平面に沿って描かれる直線である。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態を組み込んだ非空気式ホイール１０１の斜視図を与えている。図解のために、この特別な実施形態は、外側インターフェースバンド１１９に組み込まれるか、又は取り付けられたトレッド模様１１１を、外側バンド１０９の外側表面に沿って有している。外側インターフェースバンド１１９は、複数の接続要素により内側インターフェースバンド１３９に取り付けられている。この接続要素は、ここでは「ウェブ要素」又は単純に「スポーク」とも呼ばれるが、外側インターフェースバンド１１９から内側インターフェースバンド１３９にある角度で延びるウェブとして示されている。半径方向平面が内側インターフェースバンド１３８とウェブ要素１１９の接続点を通って延びるように配置される場合、ウェブ要素直線区分は半径方向平面に対しある角度で配置される。この角度がより大きいほど、ウェブ要素の半径方向からのずれがより大きくなる。ハブ２０１は、ここでは図１に内側インターフェースバンドに取り付けられた状態で示されている。
【００２２】
図２は、図１の非空気式ホイール１０１の側面図を与えている。ここでは、ホイールハブは図示されていない。ホイール１０１は、外側インターフェースバンド１１９を内側インターフェースバンド１３９に接続する複数の接続要素１２９を備えている。この特定の実施形態においては、３列の接続要素１２９がハブを伸展性の外側バンド１０９に接続しているが、４列、５列、又は他の数の列も同様に本発明の範囲内にあり得ることは理解されるべきである。複数の接続要素１３１の第１の列は、内側インターフェースバンド１３９の外周の周囲で、タイヤ「Ｍ」の好ましい回転方向から遠ざかるように外側に延びている。複数の接続要素１３３の第２の列は、接続要素の第１の列から軸線方向の内側に配置されており、かつ内側インターフェースバンド１３９の周囲で、タイヤの好ましい回転方向に向かってある角度で外側に延びている。接続要素１３５の第３の列は、接続要素の第２の列の反対側に配置されつつ、タイヤの好ましい回転方向から遠ざかるようにある角度をなしているが、図２においては見ることができない。この実施形態においては、それらの位置がたまたま接続要素１３１の第１の列と一致しているからである。回転方向に「向かって」あるいは「遠ざかるように」角度をなしてと言及するときに、回転方向に「向かって」とは、ここに示すように、接続要素１２９が、内側インターフェースバンド１３９上の点から延びると共に、接続要素１２９を内側インターフェースバンド１３９に取り付ける点を通って延びる半径方向平面に沿った点に対し局所的な運動方向に向かう側にある、外側インターフェースバンド１１９に沿った点において、外側インターフェースバンド１１９に接続することを指す。
【００２３】
他の実施形態は、回転方向に向かってある角度をなす第１の列及び第３の列の複数の接続要素を有することができるが、第２の列の複数の接続要素は回転方向から離れるようにある角度をなしている。更に他の実施形態において、複数の接続要素のうちの少なくとも１つの列の接続要素はホイールの好ましい回転方向から離れるようにある角度をなし、かつ複数の接続要素のうち少なくとも１つの他の列の接続要素はホイールの好ましい回転方向に向かってある角度をなす。
【００２４】
本明細書に用いる「好ましい回転方向」とは、一般的な高速での使用のときに回転することになるホイールの回転方向である。例えば、乗用車において、車両は一般的に前方に駆動される。これは車両の「好ましい方向」であり、各ホイールは対応する「好ましい回転方向」を有する。「高速」という用語は、自動車タイヤの製造業界において、一般的に理解されるように用いられ、かつ毎時５０マイル以上の速度で運転される車両を含む。
【００２５】
本明細書において、説明するように、接続要素の第１の列の角度アルファは、要素と内側バンドの接続点を通過する半径方向平面３０１からウェブ要素直線区分３０３へと測定したときに、負であると言われることになる。それらがタイヤの好ましい回転方向「Ｍ」から遠ざかる角度をなしているからである。一方、接続要素の第２の列の角度ベータは、要素と内側バンドの接続点を通過する半径方向平面３０５からウェブ要素直線区分３０７へと測定したときに、正であると言われることになる。それらがタイヤの回転方向に向かう角度をなしているからである。この特定の実施形態における接続要素の第３の列の角度は第１の列と同一であり、したがって負である。第１の列が正の方向に、第２の列が負の方向に、かつ第３の列が正の方向に角度をなすようにすることは本発明の範囲内である。また、４列の要素を有し、第１の列と第４列が負であり、かつ第２の列と第３の列が正であることも本発明の範囲内である。また、４列の要素を有し、第１の列と第４列が正であり、かつ第２の列と第３の列が負であることも本発明の範囲内である。また、複数の列を有し、接続要素の少なくとも１つの列が正の角をなし、かつ接続要素の少なくとも１つの他の列が負の角をなすことは本発明の範囲内である。
【００２６】
接続要素の大きな数の列は、接続要素の１つの列を有する類似の寸法の非空気式タイヤに比較して、横方向の剛さの低減を可能にする。
【００２７】
所与の列の内部の各接続要素の角度は、要素から要素へとある程度変化できる。例えば、第１の列において、１つの接続要素は＋３３度の角度をなすことができ、一方で直前あるいは直後にある接続要素は＋３５度の角度をなすことができる。代わりに、所与の列における全ての接続要素は同一角度を有することができ、即ち、例えば第１の列の全ての接続要素は＋３４度の角度をなす。異なる列の接続要素の角度は、それらの絶対値が異なるものとすることができるか、又はそれらは共有の値を有することができる。例えば、第２の列の接続要素は−３０度の角度を有することができ、一方で第１の列及び第３の列の接続要素は＋３４度の共通の角度を有することができる。代わりに、第１の列と第３の列の接続要素が−３３度の角度を有し、第２の列の接続要素が＋３３度の角度を有するように、全ての列の接続要素が同じ絶対値の角度を有することができる。上述したように、接続要素１２９の角度は、タイヤが負荷の下にあるときに角度がわずかに変化し得ると共に、タイヤの周囲におけるその位置によって、変動し得るので、タイヤが如何なる負荷の下にもないときに測定される。
【００２８】
接続要素の複数の列を有することは、接続要素１２９を、同じ寸法のハブと外側の伸展性の外側バンドを有するホイールにおいて、達成できるものより大きな角度で配置できるようにする。増加した角度は、タイヤの回転方向により近づけてウェブ要素を配向することにより、所与のトルクにおいて、ウェブ要素が受ける張力の量を低下させる。増加した角度はまた、外側インターフェースバンドと内側インターフェースバンドを接続するためにより長い接続要素が用いられることを可能にし、したがって接続要素の長さはハブとリング間の半径方向の距離には限定されない。より長い接続要素は、半径方向の配向に対してより浅い角度を有する接続要素に比較して、接続要素の歪みエネルギー密度を低下させる。疲労割れが歪みエネルギー密度によって、引き起こされ、かつスポークにおけるピークのスポーク歪みエネルギー密度が第３のパワーに対するスポークの長さに反比例すると想定すると、より長い角度をなすスポークによって、耐久性は高められる。
【００２９】
図示の実施形態においては、タイヤが制動力あるいは減速力を受けるときに約半分のスポークの張力が増加し残りの半分は張力を低下させる。このことは、より半径方向に配向した接続要素を有する非空気式タイヤの鉛直方向の剛化から生じ得る、制動トルクによる振動を低減させる。
【００３０】
接続要素の複数の列はホイールの捩り剛性の増加を可能にし、それは車両の加減速の下での接地面の動きを減少させる。この増加した捩り剛性は、車両によって、加速力及び制動力がホイールに負荷されるときに接地面の前後の動きを減少させる。接地面の動きのそのような減少は、サスペンションの有効な機械的トレールの変化を減少させ、かつ全体的な車両の操縦性を高めることができる。
【００３１】
負の角度の接続要素の少なくとも１つの列の要素と正の角度の接続要素の少なくとも１つの他の列を有する接続要素の複数の列を有することによって、可能になった各接続要素のより大きな角度は、接続要素が接地面を介して移動するときの底付き荷重を低減させて、接続要素がロードノイズを伝達する能力を低下させる。
【００３２】
接続要素の各列における接続要素１２９の数は、列の間で変化させることができる。例えば、図示する実施形態においては、接続要素の第１の列には５８の接続要素が有り、接続要素の第２の列には４４の接続要素か有り、かつ接続要素の第３の列には５８の接続要素が有る。代わりの実施形態は、ここに図示する実施形態とは異なる数の１列毎の接続要素を有することができ、及び／又は各列において、同じ数の接続要素を有することができる。第２の列における接続要素がより小さい数を有することは、接続要素の間のより大きな間隔を可能にする。
【００３３】
異なる列において、異なる数のスポークを有することにより、接地面を介したスポークの通過に関連する周波数は複数の倍音に分割され、かつタイヤの全体にわたって横断方向に配置された１列だけの接続要素を有する非空気式タイヤの単一のスポーク通過周波数に対し各周波数のエネルギー含有量を更に減少させることができる。
【００３４】
各接続要素の角度は、必要とする特徴に応じて選択できる。しかしながら、好ましくは角度は各接続要素間の間隔により制限され、角度及び間隔は、所与のタイヤについて通常の予想された負荷の下で、それらが接地面を介して進行するときに接続要素が互いに接触せずあるいは擦らないように選択される。より大きい角度は特定の利点を有するが、各接続要素がなす角度がより大きいほど、幾何的な制約によりスポークの特定の列の内部により少ない数のスポークを配置することになり、それは全体的な荷重のうち各接続要素が担持しなければならない部分を増加させる。
【００３５】
図３は、本発明の一実施形態の斜視図を示しているが、接続部材１３１の第１の列、接続部材１３３の第２の列及び接続部材１３５の第３の列を示すために、（外側インターフェースバンドを含む）伸展性の外側バンド１０９の一部が取り除かれている。この実施形態においては、接続部材の第２の列は、接続部材の第１の列又は第２の列における接続部材の幅より広い軸方向の幅を有している。接続バンド１０９は、剪断層１１７により分離されている第１の補強メンブレン１１６と第２の補強メンブレン１１８を有するせん断バンド１１５から構成できる。
【００３６】
図４は、伸展性の外側バンド１０９、接続要素１３１の第１の列、接続要素１３３の第２の列、接続要素１３５の第３の列、及びハブ２０１の透視図を示している。組立てられるときに、接続要素１３１、１３３、１３５の各列の外側インターフェースバンド１１９の半径方向外向きの表面１４１は伸展性の外側バンド１０９の半径方向内向きの表面に結合され、かつ接続要素１３１、１３３、１３５の各列の内側インターフェースバンド１３９の半径方向内向きの表面１４３は、ハブ２０１の半径方向外向きの表面に結合される。接続要素の列のトレッド面への結合は、接着剤を用いて要素を一体に結合することを含む、任意の好適な方法によってなすことができる。
【００３７】
図５は、内側インターフェースバンド１３９、接続要素１２９、外側インターフェースバンド１１９、伸展性の外側バンド１０９、及びトレッド模様１１１を示す、タイヤ１０１の部分的側面図を示している。接続要素１３１の第１の列は図の右側へとある角度をなして上に定義したように負の角アルファを形成している。接続要素１３３の第２の列は図の左側へとある角度をなして上に定義したように正の角ベータを形成している。回転方向「Ｍ」がタイヤ１０１のために示されている。
【００３８】
タイヤのハブに荷重が負荷されるときに、例えばタイヤが車両と車両の中身及び乗員の重量を受けるときには、図６のタイヤ１０１の部分図に示すように、伸展性の外側バンド１０９は地表面３に押圧されてそれに倣う。接触領域の外形は一般的に接地面１１と呼ばれるが、存在する場合は、地表面に接触しないトレッドの彫刻的な要素の間に何らかの空隙を含み得る。接地面の位置においてはトレッドバンドがハブにより近く、接続要素１２９は座屈する傾向があり、かつウェブ要素の直線区分はより短くなる。タイヤが転動すると、異なる接続要素１２９が接地面内にかつ接地面から通り過ぎる。各接続要素の湾曲形状は、それらが接地面を通過するときに予め定められた方向及び態様において、各接続要素が座屈するようにする。例えば接地面に入り込むときの伸展性の外側バンド１０９の角度の変化といった、他の力もまたウェブ要素に作用してバックリングを誘発しあるいは抵抗する。角度のこの変化は接続要素１２９に、図示で時計回りのモーメントを生じさせ、それは接続要素の座屈に抵抗するように作用する。タイヤの速度が上昇するにつれて他の力がより大きくなるが、接続要素がタイヤの回転方向において、接地面に入り込むときに、特にコリオリの加速度が力を生じさせて接続要素に作用するものと考えられる。それが接地面に入り込むときに接続要素１２９に作用するこの力は、描かれているように、タイヤの回転方向において、かつ車両が進行する反対方向において、接続要素１２９を左の方向に押す。
【００３９】
図７に示すように、本実施形態において、各接続要素は、接続要素の厚みの中央を通って描かれている中心線３０５で測定したときに、第１の方向に半径ｒ1を有する第１の曲線、第１の変曲点３１１、第２の方向に半径ｒ2を有する第２の曲線、第２の変曲点３２１、及び第１の方向に半径ｒ3を有する第３の曲線を有している。接続要素の組み合わせた全体的な全湾曲又は優勢な湾曲は、接続要素の体積、したがって同様に質量の大部分が、接続要素の直線区分３０１の一方の側に存在するようにさせる。これは、接続要素の大部分の体積が存在する直線区分とは反対側に向かって接続要素が座屈するように仕向ける。
【００４０】
ホイールが回転すると、接続要素は接地面へとかつ接地面から転動し、接続要素に作用する力の総和の結果として各接続要素の座屈が発生する。相対的に低い速度、即ち、例えば毎時１０キロメートルにおける負荷の下では、図示のような湾曲を有している接続要素により、各ウェブ要素は接続要素の直線区分３０１の体積が少ない側に向かって座屈する。速度が上昇すると、他の力及びモーメントがより大きくなり、接続要素はそれに作用する力とモーメントの合計の結果として座屈する。本発明の各接続要素は、ホイールの回転方向から遠ざかる方向において、接地面を通って移動するときに座屈するようにしむけられつつ配置されている。即ち、接続要素の各列の接続要素の全てが同じ方向に優勢な湾曲を備えており、かつその方向はホイールの回転方向に向かう接続要素の横方向の移動を生じさせる。より高い速度において、接続要素はホイールの回転中心に向かって移動し、かつ角運動量の保存はホイールの回転と略同じ方向に向けられた力を誘発させ、接続要素の優勢な湾曲による自然なバックリングの傾向を補強する。タイヤの回転方向から遠ざかる方向に優勢なウェブ要素の湾曲は、より少ない騒音、低い振動、及びホイールの接続部材の低減した疲労に帰着する。
【００４１】
図８は、ウェブ要素１２９の代表点「Ｐ」が接地面１１に入り込むときのコリオリの加速度を説明するために、ホイール１０１及びウェブ要素１２９を概略的に示している。点Ｐが質量を有してすると仮定すると、点Ｐが接地面１１に入り込み始めるときに、図示されているホイール１０１の回転参照フレームにおいて、その点は速度「Ｖ」を経験する。「Ｖ」及び「ω」がホイール１０１の回転参照フレーム内のベクトルであると仮定すると、回転参照フレーム内のコリオリ加速度「Ａｃ」は周知の表現によって与えられる。
Ａｃ＝−２ω×Ｖ（式１）
ここで「ｘ」はベクトルの外積を意味する。ホイールに取り付けられている接続要素の一部としての点Ｐは、反対方向の減速度によって、回転方向の加速が抑制される。この減速度は、ウェブ要素が接地面に入り込むときに、ウェブ要素を回転方向に付勢する。コリオリの加速度は、優勢な湾曲が接続要素を座屈するように付勢するのと同じ方向に接続要素のバックリングを付勢する効果を有し、高速において、接地面に入り込むときにウェブ要素を安定させる。接点の出口において、点Ｐはコリオリの効果により減速度を経験し、かつ接続要素は張力状態に戻る。
【００４２】
上記は、接続要素に沿った所与の距離における接続要素の有限な部分「Ｐ」上のコリオリの加速度と力をモデル化したものである。コリオリの効果が接続要素の質量の半径方向の運動の結果であることは理解されるべきである。コリオリの加速度は、例えば伸展性の外側バンドの近傍といったより大きな半径方向の動きを受ける接続要素の部分において、より大きく、かつ例えば内側インターフェースバンドの近傍といったより小さい半径方向の動きを受ける接続要素の部分において、より小さい、ということは理解されるべきである。
【００４３】
本発明の主題を特定の実施形態及びその方法に関して詳細に記載してきたが、当業者が、前述したことの理解を達成すると、そのような実施形態の変更、変化、及び等価物を容易に生み出し得ることは認められる。したがって、本開示の範囲は制限するものではなく実施例としてのものであり、かつ主題の開示は、当業者にとって容易に明らかとなるそのような変更、変化、及び／又は本主題への追加の包含を排除しない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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