(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド（４８）と；２つのサイドウォール（４３、４５、７０，９０）と；半径方向外側カーカスプライ（５７、７７、９７）、各々が伸長不能な環状ビード（４９ａ、４９ｂ、９６ｂ）を含む２つのビード領域（５６ａ、５６ｂ、７６ｂ、９３ｂ）、各サイドウォール内に含まれ、かつ、各サイドウォール内の別個の２つのウェッジインサート（５８ｂ／５９ｂ、７８ｂ／７９ｂ、９８ｂ／９９ｂ）の間に配設された少なくとも２つのプライを含むカーカスと；前記トレッドと前記半径方向外側カーカスプライとの間に位置する１つまたは複数のベルトとを有する空気入りラジアルプライランフラットタイヤであって、
前記少なくとも２つのプライのうちの１つは、２つの部分からなる２部分不連続プライであり、前記２つの部分の一方の部分は、一方のサイドウォール内で前記別個の２つのウェッジインサートの間にあり、前記２つの部分の他方の部分は、他方のサイドウォール内で、他の前記別個の２つのウェッジインサートの間にあり、前記２部分不連続プライの２つの部分（５２ａ、５２ｂ、７２ｂ、９２ｂ）のそれぞれは、２つの交差バイアス布層（６４、６６）で作られ、前記交差バイアス布層はそれぞれ平行に整列したコード（６５、６７）で作られ、前記２つの交差バイアス布層のうちの第１布層（６４）の平行に整列したコードは、前記２つの交差バイアス布層のうちの第２布層（６６）の平行に整列したコードと大きさがほぼ等しく方向が逆な、半径方向に対してある角度に向けられていて、かつ、前記それぞれの第１および第２布層の平行に整列したコードは、半径方向に対して４０度から６５度の角度に向けられていることを特徴とする空気入りラジアルプライランフラットタイヤ。
【請求項２】
トレッド（４８）と；２つのサイドウォール（４３、４５、７０，９０）と；半径方向外側カーカスプライ（５７、７７、９７）、各々が伸長不能な環状ビード（４９ａ、４９ｂ、９６ｂ）を含む２つのビード領域（５６ａ、５６ｂ、７６ｂ、９３ｂ）、各サイドウォール内に含まれ、かつ、各サイドウォール内の別個の２つのウェッジインサート（５８ｂ／５９ｂ、７８ｂ／７９ｂ、９８ｂ／９９ｂ）の間に配設された少なくとも２つのプライを含むカーカスと；前記トレッドと前記半径方向外側カーカスプライとの間に位置する１つまたは複数のベルトとを有する空気入りラジアルプライランフラットタイヤであって、
前記少なくとも２つのプライのうちの１つは、２つの部分からなる２部分不連続プライであり、前記２つの部分の一方の部分は、一方のサイドウォール内で前記別個の２つのウェッジインサートの間にあり、前記２つの部分の他方の部分は、他方のサイドウォール内で、他の前記別個の２つのウェッジインサートの間にあり、前記２部分不連続プライの２つの部分（５２ａ、５２ｂ、７２ｂ、９２ｂ）のそれぞれは、２つの交差バイアス布層（６４、６６）で作られ、前記交差バイアス布層はそれぞれ平行に整列したコード（６５、６７）で作られ、前記２つの交差バイアス布層のうちの第１布層（６４）の平行に整列したコードは、前記２つの交差バイアス布層のうちの第２布層（６６）の平行に整列したコードと大きさがほぼ等しく方向が逆な、半径方向に対してある角度に向けられていて、前記２部分不連続プライの２つの部分のそれぞれ（５２ａ、５２ｂ、７２ｂ、９２ｂ）は、半径方向に対して波形である平行コード（８１）の１つまたは複数の層（８０）から作られる、ことを特徴とする、空気入りラジアルプライランフラットタイヤ。
【請求項３】
トレッド（４８）と；ショルダ（５４ａ、５４ｂ、７４ｂ）を有する２つのサイドウォール（４３、４５、７０，９０）と；１つまたは複数の半径方向外側カーカスプライ（５７、７７、９７）、各々が伸長不能な環状ビード（４９ａ、４９ｂ、９６ｂ）を含む２つのビード領域（５６ａ、５６ｂ、７６ｂ、９３ｂ）、インナーライナ（４４）、各サイドウォール内に含まれ、かつ、各サイドウォール内の別個の２つのウェッジインサート（５８ｂ／５９ｂ、７８ｂ／７９ｂ、９８ｂ／９９ｂ）の間に配設された少なくとも２つのプライを含むカーカスと；前記トレッドと前記半径方向外側カーカスプライとの間に位置する１つまたは複数のベルトとを有する空気入りラジアルプライランフラットタイヤであって、
前記少なくとも２つのプライのうちの１つは、２つの部分からなる２部分不連続プライであり、前記２つの部分の一方の部分は、一方のサイドウォール内で前記別個の２つのウェッジインサートの間にあり、前記２つの部分の他方の部分は、他方のサイドウォール内で、他の別個の前記２つのウェッジインサートの間にあり、前記２部分不連続プライの２つの部分（５２ａ、５２ｂ、７２ｂ、９２ｂ）のそれぞれは、２つの交差バイアス布層（６４、６６）で作られ、２つのウェッジインサートと前記２部分不連続プライの部分とのそれぞれの組合せが、前記１つまたは複数の半径方向外側カーカスプライと前記インナーライナとの間の軸方向に位置するサイドウォールたわみ領域内にあり、前記ビード領域（５６ａ、５６ｂ、７６ｂ）の近傍の位置（５５ａ、５５ｂ、７５ｂ）から前記ショルダ（５４ａ、５４ｂ、７４ｂ）の近傍の近接位置（５３ａ、５３ｂ、７３ｂ）まで半径方向に概ね延在していることを特徴とする空気入りラジアルプライランフラットタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、空気入りラジアルプライランフラットタイヤに関し、特に、そのタイヤのプライ構成部に関する。
【０００２】
【発明の背景】
膨張していないタイヤに対するさらなる損傷を最小限に抑え、同時に、タイヤがその圧力を失った位置から、タイヤを交換できるガソリンスタンドなど運転者の希望する位置までの距離にわたって、車両のハンドリングを損なうことなしに、圧力がかかっていないか、あるいは圧力が低くなった車両タイヤの安全で継続的な動作を可能にする様々な方法が考案されている。タイヤの圧力の喪失は、車両上に設置された空気入りタイヤを貫通するくぎやその他の尖った物体などの異物によるパンクを含め、様々な原因によって起こる可能性がある。
【０００３】
圧力がかかっていないかあるいは圧力が低くなった条件の下で動作し続けるように構成された空気入りタイヤは、無空気圧状態、すなわち、一般に「フラット」状態と呼ばれる状態で駆動することができ、すなわち「走行（ラン）する」ことができるのでランフラットタイヤとも呼ばれる。
【０００４】
従来の空気入りタイヤは、無空気圧状態であり、かつ車両の重量を保持しているときにはつぶれる。タイヤのサイドウォールは、タイヤの、トレッドが地面に接触する周方向部分で外側に座屈し、それによってタイヤが「平坦」になる。
【０００５】
ランフラットタイヤは拡張可動性タイヤとも呼ばれており、この言葉はＥＭＴと略され、当技術分野の用語として使用されている。ランフラット動作、すなわちＥＭＴ動作向けに設計されるタイヤは、タイヤが膨張していないときに、車両の車輪荷重を支持し適切な車両ハンドリングを可能にするのに十分な強度および剛性をタイヤ構造が単独で有し、特にサイドウォールの構造が有するように構成される。ＥＭＴタイヤのサイドウォールおよび内面は、つぶれることも座屈することもない。このようなタイヤは通常、タイヤ圧が失われるためにつぶれて平坦な状態になるのを防止する他の支持構造または装置を含むことも、あるいは使用することもない。
【０００６】
ランフラットタイヤの多数の例の１つとして、トレッドとほとんど同じ幅を有するフープまたは環状バンドがトレッドの下に周方向に広げられた、「Ｂａｎｄｅｄ  Ｔｉｒｅ」という名称の米国特許第４１１１２４９号に記載されたタイヤがある。このフープをタイヤ構造の残りの部分と組み合わせることによって、無空気圧状態で車両荷重を支持することができる。
【０００７】
ＥＭＴ技術、すなわちランフラット技術に関する他の手法として、単に、サイドウォールの断面厚さを大きくすることによってサイドウォールを補強する手法がある。すなわち、タイヤを修理または交換できるような合理的なときまで、タイヤ自体および車両のハンドリングに対する悪影響を最小限に抑えながら空気の抜けたタイヤによってタイヤの荷重を保持できるようにより厚く、かつ／またはより剛性の高いサイドウォールを、ランフラットタイヤに組み込む。しかし、サイドウォール部材を補強するには大量のゴムが必要であるため、ランフラット動作時の循環的なたわみ熱がタイヤの破損の要因となる。このことは、空気の抜けたタイヤが高速で動作させられ、それに応じて循環たわみ率が高くなったときに特に顕著である。ピレリー（Ｐｉｒｅｌｌｉ）社は、ヨーロッパ特許公開公報第０−４７５−２５８Ａ１号でより厚いサイドウォールを有するランフラットタイヤ設計の例を開示している。
【０００８】
サイドウォールを厚くし補強する際に使用される典型的な方法には、カーカスのサイドウォール部の凹状内周面内、すなわち、通常、タイヤの、垂直荷重の下での変形に対して最低の抵抗を有する領域に周方向に配設された「ウェッジインサート」を組み込むことが含まれる。このウェッジインサートは、単にインサートと呼ばれることが多く、通常、断面図で見ると三日月形である。タイヤの各サイドウォール内に１つまたは複数のウェッジインサートを組み込むとサイドウォールがかなり厚くなる。ビードとトレッドショルダとの間の領域のサイドウォール厚さは、断面図で見るとほぼ一様であることが多い。
【０００９】
オアレ（Ｏａｒｅ）等の米国特許第５３６８０８２号は、本発明と共通の譲受人を有しており、サイドウォール内にウェッジインサートを使用する低アスペクト比ランフラット空気入りラジアルプライタイヤを開示している。この空気の抜けたタイヤでは８００ポンドの荷重を支持するのにタイヤ当たり約６ポンドの追加重量が必要である。この発明は、ランフラットタイヤ設計に対する従来の試みよりも優れているが、重量上の欠点を有していた。幸いに、この重量上の欠点は、スペアタイヤおよびタイヤジャッキをなくすことによって相殺することができた。しかし、この重量上の欠点は、より高いアスペクト比を有するタイヤの設計、および高性能が得られるように構成されたタイヤではずっと深刻な問題になる。
【００１０】
ウォルタ・エル・ウィラード・ジュニア（Ｗａｌｔｅｒ  Ｌ．Ｗｉｌｌａｒｄ，Ｊｒ．）の米国特許第５４２７１６６号および第５５１１５９９号は、第３のプライを追加すると共に、第３のインサートをランフラットタイヤのサイドウォールに追加して、タイヤのランフラット時性能を第５３６８１８２号特許のランフラット時性能と比べて理論的にさらに高めることを開示している。ウィラードの特許は、タイヤの無空気圧状態で起こる荷重関係のいくつかについて論じ、オアレ等の思想をより多くのプライおよびインサートに適用できることを実証している。
【００１１】
一般に、ランフラットタイヤ設計は、各サイドウォールたわみ領域の内側に補強インサートを設置することに基づく設計である。各サイドウォール内のインサートとプライを組み合わせることによって、ランフラット動作時に空気圧がないときにサイドウォールに剛性が付与される。第５３６８０８２号特許は、タイヤが、各サイドウォール内に２つのプライ、インナーライナ、および２つの補強ウェッジインサートを備えるランフラットタイヤのサイドウォール構造を教示している。各サイドウォール内の２つのインサートは、一方のインサートが２つのプライの間に位置し、それに対して、他方のインサートがインナーライナと第１のプライ、すなわち最も内側のプライとの間に位置するように配設されている。
【００１２】
インサートの圧縮たわみに対する高い抵抗は、空気の抜けた、荷重をかけられたタイヤのつぶれに対して必要な抵抗を与えるが、複数のプライを使用し、かつ各サイドウォールで複数の補強ウェッジインサートを使用することには、上述の、タイヤ重量の増加、およびたわみによる熱蓄積を含む欠点がある。このような設計は、タイヤをより複雑にし、製造工程および品質管理に悪影響を与える。
デック（Ｄｅｃｋ）等による米国特許第４２８７９２４号は、カーカス内に２部分補強ウェッジを置くものであり、それは次のように記載されている：「エラストマーから作られ、ビード（１２）の近傍からベルトの縁部の下まで延在するレンチキュラー部の支持部材（２０）は、・・・異なる撓み性を有する２部分から構成される」。支持成形部分（２０）の厚い部分内に発生する熱の除去を促進するために、成形部分（２０）の本体に埋め込まれ、少なくともビード（１２）の近傍まで延在する伝熱シートまたは層（２８）からなる手段が設けられる。好ましくは、その層は、クラウンのベルト（２３）の近接したサイドウォールの上部からビードの近傍まで、成形部分（２０）の全高さに亙って延在する。その層（２８）は、成形部分（２０）の２つの部分間に配置するのが有利であり、例えば、タイヤの半径方向面に沿って延在する撓み性の平行金属コードによって構成することができる。
ウォルター（Ｗａｌｔｅｒ）等（ミシュラン）によるヨーロッパ特許出願番号  ＥＰ  ０  ８２２  １０５  Ａ２では、複数の三日月形補強部材（５）及び複数のカーカス層（６）を含み、充填ゴム部（２４）および第２の三日月形補強部材（５６）と共に第１及び第２部分カーカス層を備える。そのウォルターの出願の図４で、サイドウォール内の部材の配置は、内部から外部へ、インナーライナ（４４）、第１の三日月形補強部材（５４）、インナーカーカス層（６８）、第２の三日月形補強部材（５６）、第１の部分カーカス層（６２）、充填ゴム部（２４）、第２の部分カーカス層（６４）、及び外側サイドウォール（４２）と、判断することができる。充填ゴム部はエイペクッスのようなビードの上に配置される。図６は、別な形に成形された充填ゴム部（２４ａ）を用いた変形を示しているが、それでもウェッジ（５４、５６）はインナーカーカス層の両側に配置して、部分カーカス層（６２、６４）を（一体）カーカス層（６８）の軸方向外側に配置している。部分カーカス層は、ビードの近傍から上にクラウン領域の下側に、トレッドベルトの縁部の軸方向内部の特定の距離（Ｌ）まで延在している。部分カーカス層が標準のカーカスプライ材料で構成されるということが、最も良くて、判断できることである。
【００１３】
要約すると、ランフラットタイヤ設計の目標は、ランフラット動作時の良好なランフラット車両ハンドリングおよび十分な有効寿命を実現する低コストで低重量のタイヤを提供することである。したがって、ランフラットタイヤ設計で考慮しなければならない点には、（所望のサイドウォール剛性を実現するために）タイヤに使用される追加の材料を最小限に抑えることと、製造プロセスにおける追加のステップを最小限に抑えることが含まれる。
【００１４】
ＥＭＴ技術、すなわちランフラット技術に関する設計上の問題として、ランフラット動作時に生じるサイドウォール荷重および対応する応力の性質が挙げられる。たとえば、ランフラット動作時に、インサートで補強されたサイドウォールは依然として、タイヤのトレッドが路面に接触する部分に隣接する領域で外側または軸線方向の座屈を受ける（ただし、空気の抜けた非ランフラットタイヤのような極端な程度の座屈ではない）。サイドウォールのこのような「荷重」によって、サイドウォールは、特に最も外側のカーカスプライを含め、サイドウォールの最も外側の部分に引張応力がかかるように変形する。同時に、インサートで補強されたサイドウォールの最も内側の部分、たとえば、各ウェッジインサートの、タイヤのインナーライナの最も近くに位置する部分では、圧縮応力が大幅に高くなる。引張応力と圧縮応力のこのような組合せはまた、タイヤが回転するにつれて循環的に生じる。したがって、車両の移動速度が速くなればなるほど、たわみ熱蓄積率が高くなる。
【００１５】
【発明の目的】
本発明の目的は、特許請求の範囲の請求項の１つまたは複数に定義されており、したがって、以下の従属的な目的のうちの１つまたは複数を満たすように構成することのできる空気入りラジアルランフラットプライタイヤを提供することである。
【００１６】
本発明の一目的は、構成要素の数が最小限であり、必要な製造ステップが従来技術の設計よりも少ないランフラットラジアルタイヤを提供することである。
【００１７】
本発明の他の目的は、全体的なタイヤ重量を削減する簡略化されたプライ構造を持つランフラットラジアルタイヤを提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、簡略化された製造シーケンスによって製造品質管理を改善できるようにするランフラットラジアルタイヤを提供することである。
【００１９】
本発明の他の目的は、良好な標準空気圧ハンドリング特性と、良好なランフラット時ハンドリング特性および十分なランフラット動作有効寿命を有するランフラットタイヤを提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的は、本発明の思想を様々な代替タイヤサイズおよびアスペクト比に適用することである。
【００２１】
【発明の概要】
本発明は、トレッドと、ラジアルプライ構造を有するカーカスと、トレッドとラジアルプライ構造との間に位置するベルト構造と、各々が２つのウェッジインサートによって補強された２枚のサイドウォールとを有する空気入りラジアルプライランフラットタイヤに関する。各サイドウォールは、そのウェッジインサート同士の間に配設された２部分不連続プライの一方の部分を含む。本発明の２部分不連続プライの２つの部分はそれぞれ、２つの交差バイアス繊維層で作られている。各層は、ナイロンおよびレーヨンを含む材料の種類から選ばれた材料で作られた平行に整列したコードを有している。それぞれの繊維層の平行に整列したコードはそれぞれ、大きさがほぼ等しく方向が互いに逆である、半径方向に対するある角度に向けられ、すなわち、半径方向に対する、好ましくは４０度から６５度の間の角度、最も好ましくは４５度から５５度の角度に向けられている。
【００２２】
他の実施態様では、本発明の２部分不連続プライまたはセミプライの各部は、半径方向に対して波形の単一の金属コード層で作られている。金属コードはスチールで作られることが好ましい。
【００２３】
他の実施態様では、上記で概略的に説明した２つの構造のいずれかにおける本発明の２部分不連続プライが、ロックタイイン組立て法に従って組み立てられたタイヤに組み込まれる。
【００２４】
本発明の構造、動作、および利点は、以下の説明を添付の図面と共に検討したときにさらに明らかになろう。
【００２５】
【定義】
「エイペックス」は、ビードコアの半径方向上方およびプライと折返しプライとの間に位置する弾性フィラーを意味する。
【００２６】
「アスペクト比」は、タイヤの断面幅に対する断面高さの比を意味し、タイヤの断面プロファイルも指す。たとえば、低プロファイルタイヤは低アスペクト比を有する。
【００２７】
「軸線方向」および「軸線方向に」は、タイヤの回転軸に平行なラインまたは方向を意味する。
【００２８】
「ビード」または「ビードコア」は、タイヤの、リムへのタイヤの保持に関連する半径方向内側のビードの環状引張部材を有する部分を一般的には意味し、ビードは、プライコードで被覆され、フリッパ、チッパ、エイペックスまたはフィラー、トウガード、チェーファーなど他の補強部材を有することもあれば、有しないで成形される。
【００２９】
「ベルト構造」または「補強ベルト」または「ベルトパッケージ」は、トレッドの下に存在し、ビードに固定されておらず、タイヤの赤道面に対して１８度から３０度の範囲の左および右のコード角を有する、織物または不織布の平行なコードの少なくとも２つの環状の層またはプライを意味する。
【００３０】
「ブレーカ」または「タイヤブレーカ」は、ベルトまたはベルト構造あるいは補強ベルトと同じものを意味する。
【００３１】
「カーカス」は、プライおよびサイドウォールの上にあるベルト構造、トレッド、アンダートレッドとは異なり、ビード、プライ、およびＥＭＴタイヤ、すなわちランフラットタイヤの場合にはウェッジインサートサイドウォール補強物を含むタイヤ構造を意味する。
【００３２】
「ケーシング」は、トレッドおよびアンダートレッドを除く、タイヤのカーカス、ベルト構造、ビード、サイドウォール、およびすべての他の構成要素を意味する。
【００３３】
「周方向」は、軸線方向に垂直な環状のトレッドの表面の周囲に沿って延びる円形のラインまたは方向を意味することが最も多く、断面図で見たときに半径がトレッドの軸線方向の湾曲を形成する互いに隣接する数組の円形曲線の方向を指すこともある。
【００３４】
「コード」は、プライおよびベルトを補強するために用いられる、繊維または金属または布を含む補強ストランドの１つを意味する。
【００３５】
「クラウン」または「タイヤクラウン」は、トレッドと、トレッドショルダと、サイドウォールのすぐ隣りの部分とを意味する。
【００３６】
「赤道面」は、タイヤの回転軸線に垂直でタイヤのトレッドの中心を通る平面、またはトレッドの周方向中心線を含む平面を意味する。
【００３７】
「フットプリント」は、ゼロ速度ならびに標準荷重および空気圧下において平坦な面と接触するタイヤトレッドの接触部分、すなわち領域を意味する。
【００３８】
「ゲージ」は厚さを指す。
【００３９】
「インナーライナ」は、チューブレスタイヤの内面を形成し、かつタイヤ内に膨張流体を封じ込めるエラストマまたは他の材料の層を意味する。
【００４０】
「インサート」は、通常はランフラット型タイヤのサイドウォールを補強するために使用される三日月形またはくさび形の補強物を意味し、トレッドの下にある弾性の非三日月形インサートも指し、「ウェッジインサート」とも呼ばれる。
【００４１】
「横方向」は、軸線方向に平行な方向を意味する。
【００４２】
「標準空気圧」は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化機関によって決められた指定された荷重での特定の設計空気圧を意味する。
【００４３】
「標準荷重」は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化機関によって決められた特定の設計空気圧を意味する。
【００４４】
「プライ」は、ゴムが被覆された半径方向に広げられたコード、またはその他の方法で平行にされたコードから成るコード補強層を意味する。
【００４５】
「ラジアル（半径方向の）」および「半径方向に」は、半径方向にタイヤの回転軸線に向かうか、あるいは半径方向にタイヤの回転軸線から離れる方向を意味する。
【００４６】
「ラジアルプライ構造」は、１つまたは複数のカーカスプライ、あるいは少なくとも１つのプライが、タイヤの赤道面に対して６５度から９０度の角度に向けられた補強コードを有する１つまたは複数のカーカスプライを意味する。
【００４７】
「ラジアルプライタイヤ」は、ビードからビードへ延びるプライコードがタイヤの赤道面に対して６５度から９０度の間のコード角度で配置された、ベルトが巻かれ、または周方向に制限された空気入りタイヤを意味する。
【００４８】
「断面高さ」は、タイヤの赤道面での公称リム直径からタイヤの外径までの半径方向距離を意味する。
【００４９】
「断面幅」は、ラベル、装飾、または保護バンドによるサイドウォールの隆起を除く、タイヤが荷重をかけられずに２４時間にわたって標準空気圧で膨張させられたときおよびその後の、タイヤの軸に平行な、タイヤのサイドウォールの外部間の最大直線距離を意味する。
【００５０】
「ショルダ」は、トレッド縁部の真下にあるサイドウォールの上部を意味する。
【００５１】
「サイドウォール」は、タイヤの、トレッドとビードの間の部分を意味する。
【００５２】
「接線方向」および「接線方向に」は、両方の円線分に相互に接する単一の線を描くことのできる点で交差する、円曲線の線分を指す。
【００５３】
「トウガード」は、各ビードの軸線方向内側にある、タイヤの周方向に広げられた弾性のリム接触部分を指す。
【００５４】
「トレッドキャップ」は、トレッドと、トレッドパターンが成形される、トレッドの下にある材料とを指す。
【００５５】
「トレッド幅」は、タイヤの回転軸を含む平面内のトレッド面のアーク長を意味する。
【００５６】
「ウェッジインサート」は、「インサート」と同じものを意味する。
【００５７】
【好ましい実施形態の詳細な説明】
【００５８】
【従来技術の実施形態】
図１を参照すると、典型的な従来技術の空気入りラジアルランフラットプライタイヤ１０の断面が示されている。タイヤ１０は、トレッド１２と、サイドウォール部１６、１８と、ベルト２４、２６を有するベルト構造１４と、トレッドとベルト構造との間に配設された布オーバレイ２８と、ビード領域２０ａ、２０ｂと、カーカス構造２２とを有している。カーカス構造２２は、第１のプライ３０および第２のプライ３２、不通気性インナーライナ３４、一対のビード３６ａ、３６ｂ、一対のビードフィラーエイペックス３８ａ、３８ｂ、第１対の三日月形サイドウォールウェッジインサート４０ａ、４０ｂ、第２対のサイドウォールウェッジインサート４２ａ、４２ｂを有している。第１のウェッジインサート、すなわち最も内側のウェッジインサート４０ａ、４０ｂは、インナーライナ３４と第１のプライ３０との間に位置しており、第２のウェッジインサート４２ａ、４２ｂは、第１のプライ３０と第２のプライ３２との間に位置している。カーカス構造２２の補強サイドウォール部１６、１８は、タイヤ１０にランフラット機能を付与する。
【００５９】
図１に示されている概略的な従来技術のランフラットタイヤ１０は、２プライカーカス設計のサイドウォール領域内の構造補強物を示している。他のランフラット設計、すなわちＥＭＴ設計は単一プライカーカス構造を使用している。このような設計は、インナーライナと単一のプライとの間に配設された、各サイドウォール内の単一のウェッジインサート補強物を使用することもできる。他の２部分プライＥＭＴ設計では、単一ウェッジインサートを各サイドウォール内に２つのプライの間に配置することができる。従来技術のランフラット設計は、上記の発明の背景で述べたように各サイドウォール内に３つのウェッジインサートを有する３プライタイヤを備えることもある。
【００６０】
図１を見るとわかるように、ウェッジインサート４０ａ、４０ｂ、４２ａ、および４２ｂを使用すると、同等な非ランフラットタイヤと比べてサイドウォール部１６、１８の厚さがかなり大きくなる。サイドウォール１６、１８は、ビード領域２０ａ、２０ｂとトレッド１２の横方向の大部分との間でほぼ一様な厚さを有している。この概略的な従来技術のランフラットタイヤ設計は、ＥＭＴ設計、すなわちランフラット設計の特徴であるより厚いサイドウォールを例示している。タイヤ１０が無空気圧状態のとき、インサートで補強されたサイドウォール１６、１８は、たわみを最小限に抑えながらタイヤの荷重を支持する。このようなランフラットタイヤ設計は、完全膨張状態で良好な車両ハンドリングおよび性能をもたらし、タイヤが低空気圧状態または無空気圧状態のときに、許容されるランフラットタイヤ車両ハンドリングおよび十分なランフラット時有効寿命を実現する。ランフラットタイヤは、サイドウォールウェッジインサートで使用される補強材料のために、同等な非ランフラットタイヤよりも一般に重量が大きい。さらに、ランフラットタイヤのその構造の複雑さがより大であるため、製造時間および品質管理が悪影響を受ける。
【００６１】
図１に示されている従来技術のタイヤ１０は、低空気圧ないしゼロ空気圧状態で動作させられると、サイドウォールの、トレッドが地面に接触する部分に最も近い部分が、軸線方向外側にたわむ。非ランフラット設計では、もちろん、これと同じ種類の、サイドウォールの外側または軸線方向へのたわみが起こるが、このたわみは、タイヤが圧力を失ったときに車両を制御できなくなるほど極端な程度のものである。カーカスが極端に変形するために、タイヤがリムから外れることもある。ランフラット設計では、トレッドの、地面に接触する部分に隣接するサイドウォールの軸線方向のたわみは、ウェッジインサートで補強された厚いサイドウォールによって最小限に抑えられる。当業者には、サイドウォールのこのような軸線方向の変形によって、サイドウォール内で引張応力と圧縮応力の組合せが生じることが認識されよう。具体的には、各サイドウォールの最も外側の部分に引張応力がかかり、それに対して、内側領域に圧縮応力がかかる。当業者には、補強サイドウォールが厚ければ厚いほど、最大引張応力および最大圧縮応力がそれぞれ低くなることがさらに認識されよう。しかし、このようなより厚いサイドウォール補強物を使用するとタイヤの重量が増す。
【００６２】
したがって、ランフラットタイヤの重量を削減する１つの方法は、図１に示されている種類の２プライランフラット設計の構造を修正することである。インナープライ３０は、第１のプライ（タイヤの各構成要素を組み立てるシーケンスに従った名称）とも呼ばれ、最も内側のインサート４０ａ、４０ｂを最も外側のインサート４２ａ、４２ｂから分離している。サイドウォール領域１６、１８内で、第１のプライ３０は、通常の動作時に、特に、サイドウォールのたわみの大きさが最大になるランフラットタイヤ動作時に、主としてかつほぼ排他的に、循環的な圧縮応力を受けるように、それぞれのウェッジインサートの間に配設される。第２のプライ３２は、サイドウォール１６、１８の変形に伴う引張応力を支持する。
【００６３】
第１のプライ３０がタイヤのランフラット動作時に圧縮応力を受け、かつそれぞれのインサート補強物４０ａ、４０ｂ、４２ａ、および４２ｂに対する第１のプライの位置が厳密な位置決めのため、各サイドウォール内のウェッジインサートの結合剛性が高まる。言い換えれば、各サイドウォール内のそれぞれのウェッジインサート４０ａ、４０ｂ、４２ａ、および４２ｂの間にプライを配設した場合、各サイドウォール内の２つのウェッジインサートの、変形に対する抵抗は、各サイドウォール内の２つのウェッジインサートがプライ３０によって分離されない場合よりも大きくなる。したがって、それぞれのウェッジインサートの間にプライ３０を配設することの正味効果により、各サイドウォール内の２つのインサートの総重量が、ランフラットタイヤ設計のサイドウォールと同等の補強効果をもたらす単一の大きなインサートの対応する重量よりも軽くなるランフラットタイヤ設計が可能になる。
【００６４】
【本発明の実施形態】
図１に示されている従来技術のランフラットタイヤの各サイドウォール内のそれぞれのインサート４０ａ、４０ｂ、４２ｂ、および４２ｂの間に配設されたプライ３０の上述の効果を認識することによって、本発明では、トレッドの１２の下にある部分をなくすことによって、タイヤ重量を削減すると共に、タイヤの設計および構造を簡略化することを追求する。
【００６５】
図２は、本発明の２部分不連続プライまたはセミプライの一実施形態を組み込んだタイヤ５０の断面図である。２部分セミプライまたは不連続プライ５２は、各部分が、タイヤ５０のそれぞれサイドウォール４３、４５のたわみ領域に配設された、２つの部分５２ａ、５２ｂによって形成されている。タイヤ５０はトレッド４８、サイドウォール４３、４５、ビード領域５６ａ、５６ｂ、およびカーカス構造を有していて、このカーカス構造は不連続な内側第１プライ５２および外側第２プライ５７、不通気性インナーライナ４４、一対のビード４９ａ、４９ｂ、一対のビードフィラーエイペクッス５１ａ、５１ｂ、三日月形サイドウォールウェッジインサートの第１の対５８ａ、５８ｂ、および三日月形サイドウォールウェッジインサートの第２の対５９ａ、５９ｂを有する。第１の、すなわち、最も内側のウェッジインサート５８ａ、５８ｂはインナーライナ４４と不連続な第１プライ５２との間に配置され、第２のウェッジインサート５９ａ、５９ｂは不連続な第１プライ５２と第２プライ５７との間に配置される。図２で、セミプライ部５２ａは、サイドウォール４３内の、半径方向の最も内側の位置５５ａから半径方向の最も外側の位置５３ａまで延びており、それに対してセミプライ部５２ｂは、サイドウォール４５内のセミプライ部５２ａの鏡像形態である。２つのプライ部５２ａ、５２ｂは、図１に示されている従来技術のタイヤ１０の第１のプライ３０に取って代わる不連続プライ５２の全体を構成している。
【００６６】
図３は、図２に示されているタイヤ５０の一方のサイドウォール４５の断面図である。２層セミプライ部５２ｂは、外側布層６０ｂおよび内側布層６２ｂを有している。内側ウェッジインサート５８ｂは、セミプライ部５２ｂによって外側ウェッジインサート５９ｂから分離されている。セミプライ部５２ｂは、ビード部５６ｂの近傍またはビード領域５６ｂ内の位置５５ｂから半径方向外側にタイヤ５０のサイドウォール４５のショルダ５４ｂの近傍の位置５３ｂまで延びている。言い換えれば、セミプライ部５２ｂおよびそれと対をなす部分５２ａ（図２）は、図２に示されているタイヤ５０のそれぞれサイドウォール４５、４３のたわみ領域に配設されている。
【００６７】
図３で、不連続またはセミプライ部５２ｂは、図１に示されている従来技術のタイヤ１０内の第１のプライ３０の対応する部分によってもたらされる補強上の利益と同じ利益をサイドウォール４５に与えるように、第１のウェッジインサート５８ｂを第２のウェッジインサート５９ｂから分離している。しかし、図３のセミプライ部５２ｂは、タイヤの他方の側の向かい合うサイドウォール４３内の、セミプライ部５２ｂと対をなす鏡像セミプライ部５２ａと連続していないので、タイヤ５０の重量を削減することができる。言い換えれば、本発明による重量削減は、従来技術の第１のプライ（図１の３０）の、タイヤ１０のトレッド１２の下にあるタイヤのクラウン部を横切って延びている部分を、なくすことによって実現される。図２および３に示されているように、このようなセミプライ部５２ａ、５２ｂを組み込むことは、図２に示されている２つのウェッジインサート５８ａ、５８ｂ、５９ａ、および５９ｂを使用することによって主としてもたらされる、各サイドウォール４３、４５の結合補強剛性に寄与する。
【００６８】
図３に示されている不連続プライ部５２ｂは、各布層が、ナイロンおよびレーヨンを含む材料の種類から選ばれた材料で作られた平行に整列した繊維またはコードを有する、２つの布層６０ｂ、６２ｂを有している。図４は、布層６４、６６およびそのそれぞれの平行に整列したコード６５、６７を示している。平行に整列したコード６５、６７は、図４に示されているようにそれぞれのバイアス角βおよびαを有している。バイアス角βおよびαは、半径方向に対して測定され、大きさがほぼ等しい。角度βおよびαは、半径方向に対して、好ましくは４０度 から６５度 の間であり、最も好ましくは４５度 から５５度 の間である。４０度 よりも小さい場合、平行に整列した端部６５、６７は、サイドウォールおよびショルダ上で起こる圧縮に適切に耐えることができず、したがって、張力モードのままでいられないため、コードを座屈させる可能性がある。また、製造プロセスの制限のため、６５度 を超えない方がよい。言い換えれば、それぞれ布層６４、６６の平行に整列したコード６５、６７のバイアス角は、図４に示されているように、半径方向に対する大きさがほぼ等しく、方向が互いに逆である交差バイアス角である。
【００６９】
図３に示されている２つの布層６０ｂ、６２ｂは、２つのゴム製ウェッジインサート５８ｂ、５９ｂの間に密閉されている。不連続プライ５２（図２）は、このように配置されると、図２に示されているサイドウォール４３、４５の２つのウェッジインサートの圧縮剛性に寄与する。このように、サイドウォールにより高い曲げ剛性が与えられることによって、タイヤにランフラット時可動性がもたらされ、サイドウォールの曲げたわみが低減される。タイヤの全重量も、図１に示されている典型的な従来技術のタイヤ１０と比べて削減される。
【００７０】
【代替実施形態】
本発明の２部分不連続プライの代替実施形態が、図５の断面図に示されたサイドウォール７０に示されている。この代替実施形態の不連続な内側すなわち第１のプライ７２は、ビード領域７６ｂの近傍の位置７５ｂからショルダ７４ｂの近傍の近似位置７３ｂまで概ね延びているプライ部７２ｂをサイドウォールたわみ領域内の、いずれも第２の外側カーカスプライ７７の内側にある第１のサイドウォールウェッジインサート７８ｂと第２のサイドウォールウェッジインサート７９ｂとの間に備えている。しかし、不連続プライ部７２ｂのこの代替実施形態は、不連続プライ部７２ｂ（および、それと対を成す、向かい合うサイドウォール内の対をなす不図示の部分）を、図２および３に示されているように交差バイアス布層で作るのではなく、互いに平行であり半径方向に対して波形であるスチールまたは布コード８１の層８０で、図６に示されているように構成している。層８０の波形は、５０度から１００度の間の範囲を有する角度γおよびθによって形成されている。各コードは、金属または繊維、好ましくはスチールで構成することができる。
【００７１】
コード８１の波形は、コードが、本発明の不連続プライのこの実施形態を組み込んだタイヤのランフラット動作に伴う圧縮応力を受けたときに座屈する可能性を最小限に抑える。言い換えれば、コード８１は、波形ではなく、半径方向に対して小さい角度に向けられている場合、ランフラット動作時に座屈する可能性が高い。平行に整列した半径方向に向けられたコードのこのような座屈によって、コードが隣接するゴムから分離する可能性があり、タイヤのランフラット動作有効寿命が短くなる恐れがある。
【００７２】
図３および４に示されている本発明の第１の実施形態の布の思想と比べて、図５および６に示されている波形コード補強の２部分不連続プライ７２は他の２つの利益を有する。第１に、サイドウォール７０（および、それと対をなすタイヤの他方の側にある、不図示の鏡像部分）の全体的な厚さを、交差バイアス布形態５２ａ、５２ｂの不連続セミプライの発明を組み込んだ図２および３に示されているタイヤ５０のサイドウォール４５の対応する厚さよりも薄くすることができる。第２に、交差バイアス布不連続プライ５２ａ、５２ｂではタイヤの組立て時に４つの構成要素（すなわち、各サイドウォールごとに２つの布層）を含める必要があるが、２部分不連続プライ７２のコード実施形態８０（図６に図示）では、各サイドウォールに１つの、２つのセミプライ部のみを含めればよく、製造プロセスおよびそれに続く品質管理プロセスが簡略化される。第３に、波形コード実施形態の重量は、図３および４に示されている実施形態よりも軽くすることができる。
【００７３】
図３および４と図５および６とに示されているそれぞれの実施形態は共に、有機繊維または金属で作られたほぼ半径方向に向けられた繊維またはコードで単一の連続的な第２のプライ５７、７７を補強することのできる単一プライカーカスに適用することができる。図３および５は、それぞれのエイペックス５１ｂおよび７１ｂ（およびそれらのエイペックスと対をなす不図示の鏡像部分）がそれぞれのビード領域５６ｂおよび７６ｂの近傍に含められる標準構成に従って、それぞれの連続的な単一プライセグメント５７および７７が組み立てられる、それぞれのサイドウォール部４５および７０内の本発明の２つの実施形態を示している。
【００７４】
【ロックタイイン組立て】
図７は、タイヤのサイドウォール領域９０がロックタイイン組立て法に従って組み立てられた本発明の実施形態を示している。ロックタイイン組立て法では、図２、３、および５に示されている他の２つの実施形態のエイペックス５１ａ、５１ｂ、７１ｂがビード領域９３ｂから実際上なくなるように単一の連続的なプライ９７がビード９６ｂ（および、それと対をなす不図示の部分）の周りに巻かれる。すなわち、連続的なカーカスプライ９７の折返し端部９７ｂ（およびタイヤの他方の側にある、それと対をなす不図示の部分）が、連続的なカーカスプライ９７のビード領域９３ｂの間に延びているプライ９７の主構造部にほぼ隣接するように組み立てられる。プライ折返し端部９７ｂの自由端１０１ｂは、ビード９６ｂよりも上の位置からサイドウォール９０の中間高まで延びている。この実施形態では、不連続プライ部９２ｂ（およびそれと対をなす不図示の部分）は、前述の実施形態と同様に、半径方向にサイドウォール９０のサイドウォールたわみ領域を横切って、いずれも第２の外側カーカスプライ９７の内側にある第１のサイドウォールウェッジインサート９８ｂと第２のサイドウォールウェッジインサート９９ｂとの間に配設されている。図７に示されている不連続プライ９２ｂは、図２、３、および４に示されている布タイプのプライでも、あるいは図５および６に示されている波形コードタイプのプライでもよい。
【００７５】
【本発明と特定の従来技術との関係】
「不連続外側カーカスプライを有する空気入りタイヤ（Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ  Ｔｉｒｅ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｏｕｔｅｒ  Ｃａｒｃａｓｓ  Ｐｌｙ）」という名称の、アーマド（Ａｈｍａｄ）等の米国特許第５４３５３７０号（第５４３５３７０号）は、「内側プライに連続的に接触する第２のプライを有する空気入りタイヤが、第２のプライがクラウン領域で不連続であるか、あるいは中断されるように配設された２つの部分を有する」ことを開示している。第５４３５３７０号特許と本発明の開示との間の１つの重要な差は、従来技術のタイヤがランフラット運転向けには構成されていないことである。また、第５４３５３７０号特許で開示された不連続プライは第２のプライ、すなわち最も外側のプライであり、それに対して本発明において、２部分不連続プライは第１のプライ、すなわち最も内側のプライであり、第５４３５３７０号の２つのプライは互いに「連続的に接触」している。また、本発明では、不連続セミプライの２つの部分はそれぞれ、圧縮応力に抵抗するように構成されており、それに対して、第５４３５３７０号の不連続カーカスプライのそれぞれの２つの部分は、圧縮応力に実際上抵抗できず、したがって標準空気圧運転時に外側に座屈し、特にタイヤが無空気圧状態のときに外側に座屈する、（トレッドの、地面に接触する部分に隣接する）サイドウォールの部分における、引張応力を受ける領域に配設されている。
【００７６】
本発明と共通の譲受人を有する、「ランフラットタイヤの改良した構造（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｒｕｎｆｌａｔ  Ｔｉｒｅ）」という名称のＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ９８／２０５６７号は、１つまたは複数のカーカスプライを有するタイヤの各サイドウォール内に単一のウェッジインサートを有しており、両方のカーカスプライが、各サイドウォール内の単一のウェッジインサートの外側に配設されているランフラットタイヤ設計を開示している。したがって、本発明は実際には、各サイドウォール内の２つのウェッジインサートがそれぞれ、たとえば、単一のウェッジインサートに繊維フィラーを組み込むことと同等な、各サイドウォール内の単一の補強ウェッジインサートに相当するランフラットタイヤ設計を開示した発明と解釈することができる。しかし、重要な違いは、図１に示されている概略的な従来技術のランフラットタイヤにおいて数組の２重インサート４０ａ、４２ａ、４０ｂ、および４２ｂを分離する、図１に示されている第１のプライ３０がサイドウォール領域で受けるのと同じ応力およびひずみを、本発明の２つの不連続セミプライのそれぞれが受けることである。言い換えれば、本発明の不連続セミプライの２つの部分はそれぞれ、図１に示されている概略的な従来技術のランフラットタイヤの第１のプライ３０とまったく同じサイドウォール補強機能を実行し、しかも上述の利益をもたらす。
【００７７】
本発明をその実施形態と組み合わせて説明したが、上記の教示を考慮することによって多数の代替形態、修正形態、および変形形態が当業者に明らかになることは明白である。したがって、本発明は、添付の請求の範囲の趣旨および範囲内のすべてのこのような代替形態、修正形態、および変形形態を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  各サイドウォールに２つのウェッジインサートを組み込むと共にプライ構造に２つのプライを組み込んだ従来技術のランフラットタイヤ設計の断面図である。
【図２】  本発明を含むタイヤの断面図である。
【図３】  本発明の第１の実施形態による非金属繊維で補強された２層プライの断面図である。
【図４】  図３に示されている実施形態の図における補強コードの向きを示す図である。
【図５】  本発明の第２の実施形態による金属補強プライの断面図である。
【図６】  図５に示されている実施形態に組み込まれた金属補強コードの構造を示す図である。
【図７】  タイヤの主カーカスプライがロックタイイン組立て法を使用する本発明の実施形態の断面図である。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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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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