(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非空気式ホイールであって、この非空気式ホイールは、
軸方向と、径方向と、円周方向とを画定する環状せん断バンドであって、
少なくとも１つのエラストマー材料から構成された環状せん断層と、
前記環状せん断層全体にわたる複数の軸方向に配向された列に沿って配置され、所定の距離で互いに離間される複数の離散した環状補強要素であって、前記環状せん断バンドの前記軸方向または前記径方向に沿ってインターレースされ、かつ、前記環状せん断バンドの周りを周方向に沿って延びる前記環状補強要素と、を備える環状せん断バンドを有し、
前記非空気式ホイールは、さらに、
前記環状せん断バンドから半径方向内方に延びる複数の張力伝達要素と、を有する非空気式ホイール。
【請求項２】
前記環状補強要素は、前記軸方向に沿ってインターレースされる、請求項１に記載の非空気式ホイール。
【請求項３】
前記環状補強要素はそれぞれ呼び径Φを有し、前記環状補強要素の隣接する軸方向に配向された列は、Φ／２からΦ／１０の範囲内の所定の距離Ｗsで互いに離間される、請求項２に記載の非空気式ホイール。
【請求項４】
前記環状補強要素の隣接する軸方向に配向された列を離間させる前記所定の距離Ｗsは、Φ／４である、請求項３に記載の非空気式ホイール。
【請求項５】
前記環状補強要素はそれぞれ呼び径Φを有し、前記環状補強要素の隣接しない軸方向に配向された列は、Φ／２からΦ／１０の範囲内の所定の距離Ｗsで互いに離間される、請求項２に記載の非空気式ホイール。
【請求項６】
前記環状補強要素の隣接しない軸方向に配向された列を離間させる前記所定の距離Ｗsは、Φ／４である、請求項５に記載の非空気式ホイール。
【請求項７】
前記環状補強要素はそれぞれ呼び径Φを有し、前記環状補強要素の隣接しない軸方向に配向された列は、Φ／４の所定の距離Ｗsで互いに離間され、前記環状補強要素の隣接する軸方向に配向された列は、Φ／４の前記所定の距離Ｗsで互いに離間される、請求項２に記載の非空気式ホイール。
【請求項８】
呼び径ＮＤを有する前記環状せん断バンドであって、前記環状補強要素はそれぞれＮＤ／２００からＮＤ／１０００の範囲内の呼び径Φを有する、請求項２に記載の非空気式ホイール。
【請求項９】
前記環状補強要素は、金属、ナイロン、ＰＥＴ、または熱硬化性樹脂に含浸されたガラスファイバーを備える、請求項１に記載の非空気式ホイール。
【請求項１０】
前記環状補強要素の隣接する軸方向に配向された列は、前記軸方向に沿ってインターレースされ、前記環状せん断バンドの横断面に沿って水平ダイヤモンド構成に配置される、請求項１に記載の非空気式ホイール。
【請求項１１】
さらに、前記張力伝達要素の半径方向内方に位置する取り付けバンドを有する請求項１に記載の非空気式ホイール。
【請求項１２】
前記環状補強要素は、径方向に沿ってインターレースされる、請求項１に記載の非空気式ホイール。
【請求項１３】
前記環状補強要素はそれぞれ呼び径Φを有し、前記環状補強要素の隣接する軸方向に配向された列は、Φ／２からΦ／１０の範囲内の所定の距離Ｗsで互いに離間される、請求項１２に記載の非空気式ホイール。
【請求項１４】
前記環状補強要素の隣接する軸方向に配向された列を離間させる前記所定の距離Ｗsは、Φ／４である、請求項１３に記載の非空気式ホイール。
【請求項１５】
軸方向に配向された列に沿って、前記環状補強要素は、Φ／２からΦ／１０の範囲内の所定の距離Ｗsで互いに離間される、請求項１２に記載の非空気式ホイール。
【請求項１６】
軸方向に配向された列に沿って隣接する前記環状補強要素を離間させる前記所定の距離Ｗsは、Φ／４である、請求項１５に記載の非空気式ホイール。
【請求項１７】
前記環状補強要素はそれぞれ呼び径Φを有し、前記補強要素の隣接する軸方向に配向された列は、Φ／４の所定の距離Ｗsで互いに離間され、前記環状補強要素の軸方向に配向された列に沿った隣接する環状補強要素は、Φ／４の前記所定の距離Ｗsで互いに離間される、請求項１２に記載の非空気式ホイール。
【請求項１８】
呼び径ＮＤを有する前記環状せん断バンドであって、前記環状補強要素はそれぞれＮＤ／２００からＮＤ／１０００の範囲内の呼び径Φを有する、請求項１２に記載の非空気式ホイール。
【請求項１９】
前記環状補強要素の隣接する軸方向に配向された列は、前記径方向に沿ってインターレースされ、前記環状せん断バンドの軸方向に配向された横断面に沿って垂直ダイヤモンド構成に配置される、請求項１２に記載の非空気式ホイール。
【請求項２０】
さらに、前記環状せん断バンドの外周部に位置するトレッド部分を有する請求項１に記載の非空気式ホイール。
【請求項２１】
前記張力伝達要素の各々はウェブスポークを有する請求項１に記載の非空気式ホイール。
【請求項２２】
隣接する軸方向に配列された列の前記環状補強要素の中心点はひし形を形成し、さらに、そのひし形の辺の間は非直交角度となっている請求項１に記載の非空気式ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、非空気式タイヤに使用され得るせん断バンドの補強に関する。
【背景技術】
【０００２】
非空気式タイヤ構造の詳細および利点は、例えば、米国特許第６，７６９，４６５号、米国特許第６，９９４，１３４号、米国特許第７，０１３，９３９号、および米国特許第７，２０１，１９４号に記載されている。ある非空気式タイヤ構造はせん断バンドを組み込むことを提案し、その実施形態は、例えば、米国特許第６，７６９，４６５号、米国特許第７，２０１，１９４号に記載されており、それらは本明細書に援用される。そのような非空気式タイヤは、タイヤに加えられる荷重を支持するためにタイヤのガス圧力に依存することなくタイヤ動作に利益をもたらす。
【０００３】
本発明の背景として、図１は、せん断バンド１１０を組み込んでいる非空気式タイヤ１００の例示的な一実施形態の断面図を示す。またタイヤ１００は、複数の張力伝達要素を備えており、これらは横切ってせん断バンド１１０から内向きに延びるウェブスポーク１５０として示される。取り付けバンド１６０は、ウェブスポークの径方向内側端部に配置される。取り付けバンド１６０は、タイヤ１００をハブ１０にしっかりと固定する。トレッド部１０５はせん断バンド１１０の外周面に形成され、例えば、その上に溝またはリブを有することができる。
【０００４】
タイヤ１００のせん断バンド１１０は、せん断層と、せん断層の径方向最内延在部に固着した最内補強層と、せん断層の径方向最外延在部に固着した最外補強層を有する。補強層は、せん断層のせん断剛性よりも強い引張剛性を有しているので、せん断バンドは垂直荷重下でせん断変形に耐える。より具体的には、米国特許第７，２０１，１９４号に記載のように、せん断層のせん断係数に対する補強層の弾性係数の比率（Ｅ’membrane／Ｇ）が、米国特許第７，２０１，１９４号で表されているように、比較的低いとき、荷重下のせん断バンド１１０の変形は、均質バンドのそれに近く、不均一な接地圧を生じさせる。代替方法として、この比率が十分に高いとき、荷重下のせん断バンド１１０の変形は、基本的に縦の延在部が短いせん断層のせん断変形、または補強層の圧縮によるものである。図１に示されるように、タイヤの回転軸Ｘにかかる荷重Ｌはウェブスポーク１５０の張力によって、環状バンド１１０に伝達される。環状せん断バンド１１０は、アーチと同様の様式で機能し、荷重サポート部材として機能するのに十分な高さであるタイヤ赤道面において円周の圧縮剛性および縦方向曲げ剛性を提供する。荷重下で、せん断バンド１１０は、せん断バンド１１０のせん断変形を含む機構を通して地面との接触域ＣＡで変形する。せん断で変形する能力は、空気式タイヤのそれと同様で、同様の利点をもたらす柔軟接触域ＣＡを提供する。
【０００５】
米国特許第７，２０１，１９４号に示される実施形態に加え、せん断バンドを組み込むことができるいくつかの非空気式タイヤ構造が存在する。例えば、米国特許第６，７６９，４６５号は、内部空気圧無しで荷重をサポートする構造的にサポートされる弾力性のあるタイヤに関連する。例示的実施形態において、この非空気式タイヤは接地面部分と、トレッド部から径方向内向きに延在し、タイヤの回転中にホイールに固定されたままとなるビード部分にしっかりと入り込む側壁部分を備える。補強された環状バンドは、トレッド部の径方向内向きに配置される。このせん断バンドは、少なくとも１つの均質のせん断層と、せん断層の径方向内延在部に固着した第１の膜と、せん断層の径方向外延在部に固着した第２の膜を備える。これらの膜のそれぞれは、せん断層の動的せん断係数よりも十分に大きな縦方向の引張係数を有しているので、荷重が加えられているとき、膜の一定の長さを維持しつつ、タイヤの接地面部分はせん断層のせん断歪みを通して平坦な接地領域に対して変形する。膜の相対変位は実質的にせん断層のせん断歪みによって起こる。米国特許第６，７６９，４６５号の発明は、例えば、タイヤ圧無しで動作する能力およびタイヤの垂直剛性をある程度接地圧から独立して調整する柔軟性を含むいくつかのの利点を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
空気式および非空気式タイヤの両方で、タイヤの燃費効率を改善することが望ましい。そのような改善は、例えばタイヤ全体の大きさまたは質量の削減および／またはタイヤにおいて目減りが少ない材料を用いることによって実現することができる。均質せん断層を有するせん断バンドを採用する非空気式タイヤについては、そのような削減を行うにあたり困難に直面する。例えば、低エネルギー消費を有するせん断層用材料の使用は、これらの材料の一般的に低いせん断係数に起因して、必要とされる材料の質量において許容し難いオフセット増加を引き起こすことが可能である。
【０００７】
したがって、例えば、質量および／または転がり抵抗の低減による燃費効率の向上を提供することができるせん断バンドは有益である。様々な非空気式タイヤ構造に組み込むことができるそのようなせん断バンドは特に役立つであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様および利点は以下の説明で部分的に示され、または説明から明らかであるか、または本発明の実施を通して学ぶことができるであろう。
【０００９】
例示的な一実施形態において、本発明は、軸方向、径方向、および円周方向を画定する環状せん断バンドを提供する。この環状せん断バンドは、少なくとも１つのエラストマー材料から構成された環状せん断層を有する。複数の離散した環状補強要素は、環状せん断層全体にわたる複数の軸方向に配向された列に沿って配置される。補強要素は所定の距離Ｗsで互いに離間される。補強要素は、せん断バンドの軸方向または径方向に沿ってインターレースされる。
【００１０】
本発明のこれらおよびその他の特徴、態様および利点は以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照し、より理解されるであろう。援用され本明細書の一部を成す添付の図面は、本発明の実施形態を示し、説明と共に本発明の原理を説明するのに役立つ。
【００１１】
本発明の全ての実施可能な開示は、その最良の形態を含み、当業者に向けられているが、添付の図面を参照する本明細書内で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】せん断バンドを組み込んでいるタイヤの例示的な実施形態の概略側面図である。
【図２】本発明のせん断バンドを組み込んでいるタイヤの例示的な実施形態の透視図である。
【図３】図２のタイヤの図２の線３―３に沿った断面図である。
【図４】図１および図２に示されるような非空気式タイヤで使用され得るせん断バンドの例示的な一実施形態の一部の断面図（図２の線３―３に沿った）である。
【図５】例えば、図４のせん断バンドにおいて使用され得る本発明の補強要素の例示的な位置付け（例えば、インターレースされた）を表す概略図である。
【図６】インターレースされていない補強要素を表す概略図である。
【図７】インターレースされていない補強要素を表す概略図である。
【図８】図１および図２に示されるような非空気式タイヤで使用され得るせん断バンドの例示的な一実施形態の一部の断面図である。
【図９】例えば、図８のせん断バンドにおいて使用され得る本発明の補強要素の例示的な位置付け（例えば、インターレースされた）を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
異なる図面における同一または類似の参照番号は、同一または類似の特徴を意味する。
【００１４】
本発明は、例えば、非空気式タイヤにおいて使用され得るせん断バンドを提供する。せん断バンドは、エラストマー材料のせん断層内に配置されたインターレースされた補強要素を使用する。補強要素のインターレースされた配置を生み出すために様々な構造が適用され得る。本発明を説明するために、ここで本発明の実施形態および／または方法の詳細を参照することとするが、それらの１つまたは複数の例は図面内でまたは図面と共に示される。それぞれの例は、本発明の説明目的のために提供され、本発明を限定するものではない。実際、当業者にとっては、本発明において種々の変更形態および変形形態が本発明の範囲または主旨から逸脱することなくなされることが明らかとなるであろう。例えば、一実施形態の一部として示されたまたは記載された特徴またはステップは、さらなる実施形態または方法を生み出すために、他の実施形態またはステップと共に用いることが可能である。したがって、本発明は、そのような変更形態および変形形態を添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲に入るものとしてカバーすることが意図される。
【００１５】
本開示のために以下の用語は次のように定義される。
【００１６】
「軸方向」または図中の文字「Ａ」は、例えば、地面に沿って移動する際のせん断バンド、タイヤ、および／またはホイールの回転軸に平行な方向を指す。
【００１７】
「径方向」または図中の文字「Ｒ」は、軸方向に直交し、軸方向から直交に延びる任意の半径と同じ方向に延びる方向を指す。
【００１８】
「赤道面」は、回転軸に垂直に通り、せん断バンドおよび／またはホイール構造を二分する面を意味する。
【００１９】
「インターレースされた」は、図面を参照してさらに説明されるように、せん断バンドの分散補強または補強要素がせん断層内に並べられる様式を指す。補強要素が軸方向にインターレースされる場合、隣接する軸方向に配向された列の補強素材の中心点の間に延びる仮想線は、ひし形またはひし形の辺の間に非直交角度を有する水平ダイヤモンドの形を形成するであろう。このインターレースされた水平ダイヤモンド構成において、隣接する軸方向に配向された列の補強要素は、隣接する軸方向に配向された列内の補強要素よりも互いに近い。補強要素が径方向に沿ってインターレースされる場合、隣接する軸方向に配向された列の補強素材の中心点の間に延びる仮想線は、ひし形またはひし形の辺の間に非直交角度を有する垂直ダイヤモンドの形を形成するであろう。このインターレースされた垂直ダイヤモンド構成において、隣接する軸方向に配向された列に沿った補強要素は、非近隣の、軸方向に配向された列の補強要素よりも互いに近くなるであろう。本明細書において開示される教えを使用する当業者によって理解されるであろうが、タイヤ製造時に、補強要素を垂直または水平ダイヤモンド形に完璧に配置することは、例えば製造工程の際の材料の移動に起因し、不可能であり得る。そのため、いずれのダイヤモンド構成の補強要素でもわずかな変位が起こり得る。
【００２０】
図２は、本発明のせん断バンドを組み込むことができる非空気式タイヤ２０１の例示的な一実施形態を示す。図３は、図２の線３―３に沿ったタイヤ２０１の断面図である。図２および図３において示されるタイヤ２０１は環状せん断バンド２０５および複数の張力伝達要素を有するが、これらはウェブスポーク２２０として示され、バンド２０５から内向きにわたって、ウェブスポーク２２０の径方向内側端の取り付けバンド２２５に延びる。取り付けバンド２２５は、取り付け用の穴２３５でタイヤ２０１をハブ２３０にしっかりと固定する。タイヤ２０１は、ハブ２３０に取り付けることができ、またはハブ２３０と一体に構成することができる。
【００２１】
トレッド部２１０は、バンド２０５の外周に形成される。図２に示されるように、例えば、構成バンド２０５に使用される材料とは異なるトラクションおよび摩耗特性を提供するために、トレッド部２１０は、バンド２０５に接着された付加的なゴム層であってよい。代替方法として、トレッド部２１０は、柔軟バンド２０５の外周の一部として形成することができる。またさらなる代替方法では、バンド２０５はトレッド部２１０と結合される１つまたは複数のゴム材料の内部に囲まれていてもよい。トレッド特性はトレッド部２１０内に形成することができ、ブロック２１５および溝２４０を含むことができる。
【００２２】
上記のように、図２および図３の例示的な実施形態におけるウェブスポーク２２０は、ホイール２０１を横切って延びるが、これは本明細書内で、ウェブスポーク２２０がホイール２０１の側部から側部へと延び、回転軸と並んでもよく、またはホイール軸に対して斜めでもよいということを意味する。さらに、「内向きに延びる」は、ウェブスポーク２２０がバンド２０５と取り付けバンド２２５の間に延在し、ホイール軸に対して径方向の面内に位置していてもよく、またはその径方向面に対して斜めでもよいことを意味する。さらに、図２に示されるように、ウェブスポーク２２０は、実際に、径方向面に対し異なる角度のスポークを有することができる。例えば、米国特許第７，０１３，９３９号および国際公開第２００８／１１８９８３号に示されるように、様々な形状およびパターンが使用され得る。したがって、当業者によって理解されるであろうが、本発明は図中に示される径方向のスポークに限定されず、その他の形状および配向も使用することができ、示されたスポークとは異なる本数のスポークを使用することもできる。
【００２３】
環状せん断バンド２０５は、ホイール２０１にかかる荷重をサポートし、弾性的に変形して道路（または他のサポート面）に適合し、トラクション、快適さ、および処理能力を提供する。より具体的には、米国特許第７，０１３，９３９号に記載されるように、荷重Ｌがハブ２３０を通してホイール２０１にかかるとき、バンド２０５は、それを曲げ、そうでなければ接地(本願の図３の矢印Ｇ)のために変形し、そのような荷重の下、地面に接触するホイール２０１の部分である接地パッチを形成するという点で適合的に機能する。接地しないバンド２０５の部分は、アーチと同様の様式で機能し、荷重サポート部材として機能するために赤道面において十分な高さである円周の圧縮剛性および縦方向の曲げ剛性を提供する。
【００２４】
車両（図示せず）からハブ２３０に伝達されたホイール２０１上の荷重は、基本的に、バンド２０５（図１の矢印Ｋによって示される）の荷重サポート部に取り付けられたウェブスポーク２２０（例えば、図３の矢印Ｔによって示されるような張力）によってかかる。接地領域におけるウェブスポーク２２０は、荷重による引張荷重を受けない。そして、例えば、ある例示的な実施形態において、スポーク２２０は、接地領域上の荷重下で曲がることすらできる。ホイール２０１が回転する間、言うまでもなく、アーチとして機能する柔軟バンド２０５の特定の部分は、連続的に変化するが、アーチの概念は荷重サポート機構を理解するのに役立つ。バンド２０５の曲げ量、およびそれにしたがって、接地パッチの大きさは、荷重に比例する。荷重下で、バンド２０５が弾性的に捩れる能力は、空気式タイヤのそれと同様に機能し、同様の利点をもたらす柔軟な接地域を提供する。
【００２５】
さらに図２および図３を参照すると、ウェブスポーク２２０は、径方向に長さＨ、柔軟バンド２０５の軸幅に一般的に対応する幅Ｗを有する実質的にシートのような要素であるが、他の幅Ｗは、径方向に沿って異なる幅Ｗを含んで使用され得る。またウェブスポーク２２０は、長さＨまたは幅Ｗよりも一般的に随分少ない厚み（すなわち、長さＨに垂直な寸法および幅Ｗ）を有し、このことが、圧縮の下ウェブスポークが捩れるまたは曲がることを可能にする。より薄いウェブスポークは、実質的に圧縮抵抗無しで接触域を通り抜けるとき、すなわち、荷重支持に対して圧縮力が与えられないか、またはほんのわずかな圧縮力が与えられるときに曲がるであろう。ウェブスポーク２２０の厚みが増大するので、ウェブスポークはある程度の圧縮荷重支持力を接触域に与える。しかし、ウェブスポーク２２０の支配的な荷重伝達の動きは概して張力がかかった状態にある（図３の矢印Ｔ）。特有のウェブスポークの厚みは、車両の特定の要件または用途に一致するよう選択され得る。
【００２６】
図２および図３に見られるように、ウェブスポーク２２０は、柔軟バンド２０５と相対的に軸方向Ａにわたって配向されることが好ましい。したがって、ウェブスポーク２２０の張力は、荷重をサポートするためにバンド２０５に分配される。例としてウェブスポーク２２０は約１０〜１００ＭＰａの引張係数を有するエラストマー材料から形成され得る。ウェブスポーク２２０は、必要であれば補強することができる。
【００２７】
図２および図３の例示的な実施形態に関しては、ウェブスポーク２２０が径方向内側取り付けバンド２２５によって相互連結されているが、これはハブ２３０を囲みこみ、タイヤ２０１をハブ２３０に取り付ける。構成素材および製造工程によって、ハブ２３０、取り付けバンド２２５、環状バンド２０５、およびウェブスポーク２２０は単一ユニットとして形成することができる。代替方法として、１つまたは複数のそれらの部品は別々に形成され、それから、例えば接着剤または成形によって互いに取り付けられてもよい。さらにその他の部品が含まれてもよい。例えば、結合バンドはウェブスポーク２２０をそれらの径方向外側端で結合するために使用することができ、その後、結合バンドはバンド２０５に結合される。
【００２８】
さらなる実施形態によると、ウェブスポーク２２０は、例えばハブ２３０内のスロット装置に係合するそれぞれのウェブスポーク２２０の内側端に拡大した部分を与えることによって、またはハブ２３０内に形成されたフックまたは棒で環を形成するために隣接するウェブスポーク２２０同士を取り付けることによって機械的にハブ２３０に取り付けることができる。張力において非常に効果的な剛性を有し、圧縮において非常に低い剛性を有するウェブスポーク２２０を有することにより、実質的に、完全に引張荷重サポートが得られる。特定の方向の曲げを向上させるために、ウェブスポーク２２０は湾曲させることができる。代替方法として、ウェブスポーク２２０は、曲線を付けて成形し、冷却中に熱収縮によって伸ばし、特定の方向への曲がり傾向をつけることができる。
【００２９】
ウェブスポーク２２０は、例えば、トルクがホイール２０１にかかるとき、環状バンド２０５とハブ２３０間の捩れに抵抗することする。さらに、例えば、回転または角を曲がるとき、ウェブスポーク２２０は、横たわみに抵抗することとする。理解されるであろうが、径方向軸面に横たわる、すなわち、径方向および軸方向の両方に並ぶウェブスポーク２２０は、軸方向に向けられた力に対して高い抵抗を有するが、特に、径方向Ｒに引き延ばされた場合、円周方向Ｃのトルクに対して比較的低い抵抗を有することができる。
【００３０】
ある車両および用途に関して、例えば、それらが比較的低いトルクを生み出す場合、径方向Ｒに並ぶ比較的短いスポーク２２０を有するウェブスポークパッケージが適しているであろう。高いトルクが予測される用途に関しては、米国特許第７，０１３，９３９号の図５から図８に示されるような配置の１つがより適し得る。そこに示される変形形態において、ウェブスポークの配向は、径方向および円周方向の両方において力抵抗部品を含むので、トルクに対して抵抗を与えつつ、径方向および横の力抵抗部品を維持する。配向の角度は使用されるウェブスポークの数および隣接するウェブスポークの間隔によって選択することができる。他の代替配置もまた適用することができる。
【００３１】
本発明は図２に示されるようなタイヤ２０１に限定されず、むしろ、種々の構成が採用され得ることが理解されよう。例えば、タイヤ２０１は、例えば、側壁がせん断バンドの軸の最外側部をカバーするようなゴム層に組み込まれたせん断バンドから構成され得る。
【００３２】
図４の部分断面図でさらに具体的に示されるように、環状せん断バンド２０５は、エラストマー材料から構成される環状せん断層２５５内に配置された複数の離散した補強要素２５０を有する。補強要素２５０は、例えば、２６０、２６５、および２７０のような軸方向に配向された列に沿って配置される。図４の例示的な実施形態に関して、補強要素２５０は、径方向Ｒに沿ってインターレースされる。
【００３３】
より詳細には、ここで図５に示される概略図を参照すると、補強要素２５０は、隣接する軸方向に配向された列２６０、２６５および２７０に配置された補強要素２５０の中心点の間に延びる仮想線Ｌ（破線で示す）がひし形またはひし形の、ある辺Ｌの間の鈍角αを有する垂直ダイヤモンド２５１を形成するように配置される。また、隣接する軸方向に配向された列に沿った（例えば、列２６５の補強要素のような）補強要素２５０は、非近隣の、軸方向に配向された列（列２７０と相対的な列２６０内の補強要素）の補強要素よりも互いに近くなるであろう。
【００３４】
明確にするために、図６および図７は、本明細書の定義内において「インターレース」されていない補強要素２５０の位置付けを示す。図６および図７の例で、補強要素２５０の中心はひし形２５２または２５３に沿ってそれぞれ配置される。しかし、これらの例に使用される角度αは９０度であり、補強要素２５０は、同一または異なる軸方向に配向された列２７５、２８０、および２８５に沿っていてもいなくても全て等間隔である。
【００３５】
図８は、せん断バンド２０５の他の例示的な実施形態の部分断面図を示す。ここでもまた、環状せん断バンド２０５は、エラストマー材料から構成される環状せん断層２５５内に配置された複数の離散した補強要素２５０を有する。補強要素２５０は、例えば、列２９０、２９５、３００、３０５、および３１０のような軸方向に配向された列に沿って配置される。図８の例示的な実施形態に関し、補強要素２５０は軸方向Ａに沿ってインターレースされる。
【００３６】
さらに具体的には、ここで図９に示される概略図を参照すると、補強要素２５０は、隣接する軸方向に配向された列２９０、２９５、３００、３０５、および３１０に配置された補強要素２５０の中心点の間に延びる仮想線Ｌ（破線で示す）がひし形またはひし形２５４の、ある辺Ｌの間の鋭角αを有する水平ダイヤモンド２５４を形成するように配置される。さらに、隣接する軸方向に配向された列（列２９５と相対的な列２９０または列３００に相対的な列２９５内の補強要素）に沿った補強要素２５０は、隣接する軸方向に配向された列（例えば列２９０または列２９５内の補強要素２５０のような）に沿って配置された補強要素よりも互いに近くなるであろう。
【００３７】
図４および図５のインターレースされた垂直ダイヤモンド構成に戻るが、補強要素２５０はそれぞれ図示するような呼び径Φを有する。本発明の、ある例示的な実施形態において、軸方向に配向された列（例えば、列２６５のような）に沿って配置された補強要素２５０の間の間隔Ｗsは、約Φ／２から約Φ／１０の範囲内、または約Φ／４である。さらに、本発明の、ある例示的な実施形態において、隣接する軸方向に配向された列（例えば、列２６０および２６５または列２６５および２７０のような）内に配置された補強要素２５０の間の間隔は、約Φ／２から約Φ／１０の範囲内、または約Φ／４である。
【００３８】
図８および図９のインターレースされた、水平ダイヤモンド構成に戻るが、補強要素２５０はそれぞれ図示するような呼び径Φを有する。補強要素２５０は互いに所定の距離Ｗsによって、離間されている。本発明の、ある例示的な実施形態において、隣接する軸方向に配向された列（例えば、列２９０および２９５または列２９５および３００のような）内に配置された補強要素２５０の間の間隔Ｗsは、約Φ／２から約Φ／１０の範囲内、または約Φ／４である。さらに、本発明の、ある例示的な実施形態において、隣接しない軸方向に配向された列（例えば、列２９０および３００または列２９５および３０５のような）内に配置された補強要素２５０の間の間隔は、約Φ／２から約Φ／１０の範囲内、または約Φ／４である。
【００３９】
補強要素２５０は、種々の材料から構成され得る。例えば、補強要素２５５は、金属ケーブル、またはＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）のような高分子モノフィラメントから構成されるケーブル、またはナイロンから構成することができる。さらなる例として、補強要素２５０は、実質的に対称な長い繊維を有し、少なくとも２．３ＧＰａの初期延伸係数を有する熱硬化性樹脂に含浸された、全ての繊維が互いに平行である工業用繊維で作られているモノフィラメントのような外観の細長い複合要素から構成されてもよい。そのような実施形態において、細長い複合要素は、圧縮歪みが少なくとも２％に等しくなるまで弾性的に変形するであろう。本明細書で使用されるように、弾性変形は、応力が解放されるとき、材料はほぼ本来の状態に戻ることを意味する。細長い複合要素が曲がり変形するとき、それらは延伸における破壊応力よりも大きい圧縮における破壊応力を有するであろうが、全ては、例えば米国特許第７,０３２，６３７号に記載されており、それらは本明細書に援用される。例として、ガラス、低ヤング率の、あるカーボン繊維、およびそれらの組み合わせで繊維を構成することができる。熱硬化性樹脂は、グラス伝達温度Ｔgが１３０度よりも高いことが好ましい。有利には、熱硬化樹脂の初期延伸係数は、少なくとも３ＧＰａである。補強要素２５０はＰＥＴおよびそのような細長い複合要素の組み合わせから構成してもよい。
【００４０】
さらに、補強要素２５５は、例えば、ＰＥＴまたはナイロンのような剛直ポリマーから作られた中空管から構成されてもよい。他の材料もまた使用されてもよい。本発明の、ある例示的な実施形態において、補強要素２５０はそれぞれ、約ＮＤ／２００から約ＮＤ／１０００の範囲内の呼び径Φを有することが好ましく、ここでＮＤはせん断バンドの呼び径２０５（図３参照）である。
【００４１】
せん断層２５５は、種々のエラストマー材料から構成することができる。例えば、せん断層２５５は、１つまたは複数のゴム材料、ポリウレタン、およびそれらの組み合わせから構成することができる。
【００４２】
構成されるせん断バンド２０５は、示されるように、例えば、本明細書に記載のものおよびその他を含む種々の非空気式タイヤまたはホイール構造に利用することができる。せん断バンド２０５は、低損失角（例えば、０．０５ｒａｄ以下）を示すであろう低せん断係数（すなわち、２ＭＰａ以下）のラバーエラストマーの使用が可能であるので、その結果、全体のエネルギー燃費、したがって、弾性材料の変形量を同時に低減しつつもせん断バンド２０５が組み込まれるタイヤまたはホイールの転がり抵抗に直接効果を有することができる。
【００４３】
本主題は、特定の例示的な実施形態およびその方法に関して詳細に説明したが、上記の理解を得ることで、当業者は、容易にそのような実施形態の変更形態、変形形態、および均等物を生み出すことができるということを理解されるであろう。したがって、本開示の範囲は、限定するためのものではなく、むしろ例示目的のものであり、この主な開示は、当業者にとっては容易に明らかとなるそのような変更形態、変形形態および／または本主題への追加の包含を除外するものではない。
【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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【図９】
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