JPH0215401B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、大気圧以上の圧力に膨張される空気
タイヤであつて、液状又はペースト状の少くとも
１種類の材料−該材料は、成形型内で固化してタ
イヤのエラストマー材を形成し、該エラストマー
材が充分な機械的強度をもつたとき、タイヤの膨
張および使用に対する耐性を得ることができるも
のである−で製造されたタイヤに関する。

これらのタイヤを製造するには、液状又はペー
スト状の材料で成形型が充填される。成形型は、
タイヤの外表面を成形するための１つ以上の剛体
のシエル（殻）と、タイヤの内表面を形成するた
めの剛体又は変形可能な中子とから構成されてい
る。

これらのタイヤに補強物を設ける場合には、成
形型を前記材料で充填する前に、成形型内に補強
物が配置される。補強物を要求される精度で金型
内に位置決めして前記材料の充填作業中にこの位
置を保持することは困難であり、特に、タイヤの
内表面から所望の位置（すなわち、成形型の中子
の外表面から所望の位置）に補強物を保持するこ
とは困難である。

脹らませることができない中実のトロイダルタ
イヤの壁内に金属製のラジアルバンドを配置する
ことは既に提案されている。この提案の目的は、
タイヤを過度に押潰すことなく荷重を支持できる
ように、タイヤに適当な剛性を与えようとするこ
とにある（例えば、米国特許第3208500号参照）。
また、タイヤに付与しようとする子午線の輪郭に
従つて金属製のバンドを弯曲し、次いでこれらの
バンドを互に並べ、更に長手方向に連結して、タ
イヤを補強しかつ保護するシエルを構成すること
も提案されている（例えば、仏国特許第917701号
参照）。しかしながら、これらの公知技術におい
ても、上述の如き補強材の位置決めの困難性は解
消されていない。

本発明の目的は、比較的簡単で安価に製造でき
るエレメントをビードリングを用いて成形型内の
所望の位置に位置決めすることにあり、タイヤの
クラウンに補強物を設ける場合並びにラジカルカ
ーカス補強物を設ける場合には、前記エレメント
を用いてこれらの補強物の位置決めを行なうこと
にある。この位置決めは、タイヤの成形型の中子
に関して（すなわち、タイヤの内表面に関して）
行なうのが望ましい。

本発明によれば、以下の構成からなる空気タイ
ヤすなわち、空気タイヤのエラストマー材を形成
すべくタイヤの成形型内で固化する少くとも１種
類の液状又はペースト状材料で作られておりかつ
少くとも１つのビードリングを備えたビードに終
端している各サイドウオールに連結された２つの
肩部をもつクラウンを有する空気タイヤにおい
て、多数のラジアルフープがタイヤの周方向に互
に等間隔に配置されており、前記フープはその少
くとも一部が成形可能な材料で構成されており、
前記フープはタイヤのエラストマー材中に埋入さ
れており、前記フープは一方のビードから他方の
ビードまで連続していて、フープの各端部にはフ
ツクが設けられており、該フツク内には前記ビー
ドリングが配置されており、前記フツクにはタイ
ヤの表面まで延在している少くとも１つの延長部
分が設けてあり、平らに製造されたフープは、成
形型の子午線輪郭と実質的に同一である子午線形
状を持つように前記ビードリングを互にタイヤの
軸線方向に近付けることにより曲げられており、
付与された子午線形状上の任意の位置における各
フープの各垂直断面は、次式すなわち、 Ｉ＝Ｍ／Ｅρ（ここで、Ｉはタイヤの成形型の子午 線輪郭上の任意の位置における各フープの垂直断
面の断面二次モーメント（曲げの慣性モーメン
ト）、Ｅはフープを形成する材料の縦弾性係数、
Ｍは２つのビードリングに対して作用するタイヤ
軸線方向の力により、タイヤの成形型の子午線輪
郭上の任意の位置において各フープに生じる曲げ
モーメント、ρはタイヤの成形型の子午線輪郭上
の任意の位置における局部曲率半径）を満足する
断面二次モーメントを有していることを特徴とす
る空気タイヤが提供される。

前記ラジアルフープをタイヤの周方向に等間隔
に維持するため、ビードリングには各フープの間
でスペーサが配置される。これらのスペーサは、
フープのフツクがすべて同じ大きさであるのと同
様に、すべて同じ大きさになつている。フープの
数をできる限り多くしたい場合には、フツクとフ
ツクとの間にスペーサを設けないでおきかつフツ
クのタイヤ周方向の寸法をできる限り小さくして
おく。

フープの補強能力を増大させかつ慣用的なラジ
アルカーカス補強物を形成するためには、各フー
プに補強物を設けておく。この補強物は、フープ
の両端部に設けられていてビードリングを包囲し
ているフツクの中に通してもよい。またこの補強
物は、１本以上のワイヤ又はケーブルで作ること
ができるだけでなく、フープを構成する成形可能
な材料中に分散された繊維で作ることもできる。

フープの成形可能な材料は、タイヤのエラスト
マー材又はエラストマー材に類似の材料又はエラ
ストマー材と反応する材料とするのが望ましい。

本発明の第１の実施例においては、フープの半
径方向内方の面は、少くともタイヤのクラウン領
域において、タイヤの内表面と一致している。

このように構成することによつて、フープ内の
ラジアルカーカス補強物を成形型の中子に関して
正確に位置決めすることが可能になる。

通常のタイヤのクラウン補強物と組合せた本発
明の別の実施例においては、フープがタイヤの内
表面に対して前記タイヤのクラウン補強物を隔て
ておく装置（手段）を形成しており、および／又
は前記フープは前記肩部の領域において延長部分
を備えており、該延長部分のタイヤの軸線方向の
間隔は前記タイヤクラウンの補給物をタイヤの軸
線方向に位置決めするのに適した間隔になつてい
る。

フープの製造方法は、フープを平らに成形する
工程を有している。この方法によれば、単一の成
形型を用いてかつ一回の成形作業で多数のフープ
を製造することができる。少くとも１つのタイヤ
の製造に必要なすべてのフープは、フツクのレベ
ルにおいて互に確実に連結され、フツクとフツク
との間の部分は互に分離される。すべてのフープ
又はタイヤの製造に必要な数のフープは、次に、
フープのフツクによつてビードリングに掛けられ
る。このようにして円筒形のブランク（素材）が
得られ、あらゆる場合においてフープは平らすな
わち直線状になつている。ビードリングを備えた
円筒状のブランクの２つのエツジを互に円筒の軸
線方向、すなわちタイヤの軸線方向に付近けると
き、一方のエツジがフープ（該フープはこれらの
フツクによつてビードリングのまわりで自由に枢
動できる）を弯曲して、タイヤの成形型内に置く
ことのできるトロイダル状の組立体となる。この
トロイダル状の組立体は、円筒状のブランクをタ
イヤの成形型内に入れるときに、該円筒状のブラ
ンクの２つのエツジを互に付近けることによつて
作ることもできる。

本発明は、フープに子午線形状を付与するため
に、平らな形状に製造されたフープの曲げを利用
することにある。この曲げの利用は、フープの垂
直断面について、下記式すなわち、 Ｉ＝Ｍ／Ｅρに従つて、両フツク間で断面二次モ ーメントを変えることによつてなされる。ビード
リングが互にタイヤの軸線方向に付近けられると
きに、フープの終端部のフツクがビードリングの
まわりで自由に枢動するため、フープの垂直断面
の展開により決定される子午線形状に沿つてフー
プに作用する曲げモーメントがビードリングに作
用するタイヤの軸線方向の力の函数として一義的
に定まる。従つて、タイヤの成形型の中子の子午
線曲率半径をフープの垂直断面の断面二次モーメ
ントに反映させれば、成形型の中子に対し反作用
をすることなく取付けることのできるフープ又は
成形型の中子に平行に維持されるフープを構成す
ることが可能になる。

フープが半径方向に配置されていることおよび
少くともサイドウオールの領域においてフープが
ラジアルカーカスの自然の平衡形状に従がうこと
から、すなわち曲率半径がほぼ一定になることか
ら、膨張圧力によりフープに作用する張力はサイ
ドウオール内で実際上一定になる。引張応力が一
定でありかつサイドウオール内の与えられた子午
線形状に従がうフープを構成したい場合には、フ
ープの垂直断面が、サイドウオールのいかなる位
置においても一定の面積をもちかつ子午線形状の
局部曲率半径の関数として表わすことのできる断
面二次モーメントを備えているフープを考えれば
充分である。

走行時に大きな撓みを受けるタイヤの領域にお
いては、局部曲率半径の関数として求められる断
面二次モーメントと比べて、フープの垂直断面で
の断面二次モーメントの値を少しだけ小さくする
ことによりフープの可撓性を高めることも考えら
れる。

一方、タイヤの或る領域を補強したい場合に
は、断面二次モーメントを、上記式すなわち Ｉ＝Ｍ／Ｅρに従がわせつつ、フープの断面積を 増大させるのが有利である。

例えば、辺の長さが、ａ、ｂである長方形断面
をもつフープの断面二次モーメントはＩ＝ab³／12で ある。断面積ａ×ｂおよび／又は断面二次モーメ
ントＩ、すなわち、両端のフツクの間にあるフー
プの長方形断面の寸法ａ、ｂを変化させることが
できる。

以下、添付図面に基いて、本発明の実施例を説
明する。

第１図の断面図に示すように、本発明のタイヤ
１はクラウン２を有しており、該クラウン２は２
つのサイドウオール３に連結されている。各サイ
ドウオール３は、ワイヤすなわちビードリング５
を備えたリムすなわちビード４に終端している。
タイヤのエラストマー材中に埋入されたラジアル
アーチ要素すなわちラジアルフープ６は、一方の
フツク（ベンド部分）７と他方のフツク７とを連
結している糸状部分８により形成されている。ビ
ードリング５はフツク７内に配置されている。フ
ツク７には、ビード４の底部表面すなわちベース
１０を通つて延在している延長部分９が設けられ
ている。フツク７の先端７′（該先端７′は、図示
の実施例ではタイヤの外側に向いている）には延
長部分１１が設けてあり、該延長部分１１はタイ
ヤの外表面１２に向つてタイヤの軸線方向外方に
延在している。フツク７は、タイヤの内表面１４
に向つてタイヤの軸線方向内方に延在している別
の延長部１３を有している。フープ６は部分８に
おいて、他の延長部分１７を有しており、該延長
部分１７は、タイヤ１の内表面１４まで（およ
び／又はタイヤ１の外表面１２まで）延在してい
る。赤道面（該赤道面の第１図の紙面上への投影
線は、一点鎖線Ｘ−X′により表わされる）に関
して対称に、２つの延長部分１５が配置されてい
る。これらの延長部分１５はタイヤの肩部の近傍
に位置していて、トレツド面に達するまで延ばし
ておくこともできる。これらの延長部１５は、タ
イヤのクラウン２の補強物のタイヤの軸線方向の
位置決めをする機能を有している。

フープ６は赤道領域Ｚに沿つてタイヤ１の内表
面１４に接しており、該赤道領域Ｚに沿つてフー
プ６はタイヤ１の内表面１４と同一面（面一）に
なつている。

フープ６のエラストマー材６′（第２図）の中
には、補強物（例えば、一方のフツク７から他方
のフツク７まで延在しているケーブルで形成され
た補強物）が埋入されている。従つて、タイヤの
クラウン２の赤道領域Ｚにおいて、この補強物は
タイヤ１の内表面１４から間隔を隔てた位置に配
置されている。この実施例においては、タイヤの
クラウン２の補強物１６はケーブルからなる２つ
のプライ１６′，１６″で形成されており、ケーブ
ルは各プライにおいては互に平行に配置されてい
るが、１つのプライ１６′と次のプライ１６″との
間の関係では交差していて、タイヤの周方向に対
し45゜以下の角度を形成して配置されている。タ
イヤのクラウン２の補強物１６は、フープ６によ
りタイヤの内表面１４から間隔を隔てて配置され
ており、必要に応じてフープ６はこの実施例にお
けるようにエラストマー材の層１８により覆うこ
ともできる。

第３図に示すように、フープ６は、タイヤの周
方向に互に隣接しているフツク７を備えている。
ビードリング５の平均長さをＬとし、フープ６の
数をＮとすると、各フツクのタイヤ周方向の幅１
９はＬ／Ｎに等しく、また、タイヤ１の軸線を中
心とする各フツク７の挟み角αは、α＝360゜／Ｎ
になる。

第１図において、タイヤ１の肩部の領域におけ
る局部曲率半径をρで示してある。

第３図の右下部には、本発明の別の実施例が示
されている。この実施例では、２つの隣り合うフ
ツク７の間に中間ピースすなわちスペーサ２１が
介在されている。このように構成することによつ
て、例えばタイヤが比較的小さな荷重を受けるも
のであるときには、フープ６の数を減らすことが
できる。図示のように、これらのスペーサ２１に
は、フープ６のフツク７に設けたような延長部分
９，１１，１３を省略することができる。

フープ６、フツク７およびスペーサ２１は、射
出成形することのできる材料で作るのが望まし
い。かような料料としては例えば、半結晶質の熱
可塑性ポリマー（ポリアミド、飽和ポリエステ
ル、ポリオレフイン、ポリアセタール）；ポリカ
ーボネート、ポリフエニレンオキシドをベースと
する混合物；アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン等のアモルフアス熱可塑性ポリマー又はポ
リウレタン、エーテルポリエステル、ポリオレフ
イン等の熱可塑性エラストマー、不飽和ポリエス
テル、ビニルエステル、エポキシ樹脂、ウレタン
樹脂等の熱硬化性又は熱反応性ポリマーがある。

フープ６のエラストマー材中に埋入される補強
物は、空気タイヤの補強に通常用いられる材料
（例えば、天然繊維又は合成繊維、ガラス繊維、
金属等）で作られたワイヤ又はコードで構成する
ことができる。

本発明のタイヤの製造に用いることのできる液
状又はペースト状の材料として、例えば、雑誌
「Rubber Chemistry and Technology」（Bayer
他著、Vol.23、1950、第812頁〜835頁）に開示さ
れているように、ポリエステルをポリイソシアネ
ートと反応させることにより得られる材料を使用
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のタイヤをフープを通る半径
方向に切断したところを示す断面図である。第２
図は、フープおよびその補強物の部分の拡大断面
図である。第３図は、フープのフツクが互に隣接
している状態および隣接していない状態を示す第
１図のタイヤの軸線方向断面図である。 １……タイヤ、４……ビード、５……ビードリ
ング、６……フープ、７……フツク、９，１１，
１３……延長部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気タイヤのエラストマー材を形成すべくタ
   イヤの成形型内で固化する少くとも１種類の液状
   又はペースト状材料で作られておりかつ少くとも
   １つのビードリングを備えたビードに終端してい
   る各サイドウオールに連結された２つの肩部をも
   つクラウンを有する空気タイヤにおいて、 多数のラジアルフープがタイヤの周方向に互に
   等間隔に配置されており、前記フープはその少く
   とも一部が成形可能な材料で構成されており、前
   記フープはタイヤのエラストマー材中に埋入され
   ており、前記フープは一方のビードから他方のビ
   ードまで連続していて、フープの各端部にはフツ
   クが設けられており、該フツク内には前記ビード
   リングが配置されており、前記フツクにはタイヤ
   の表面まで延在している少くとも１つの延長部分
   が設けてあり、 平らに製造されたフープは、成形型の子午線輪
   郭と実質的に同一である子牛線形状を持つように
   前記ビードリングを互にタイヤの軸線方向に近付
   けることにより曲げられており、付与された子午
   線形状上の任意の位置における各フープの各垂直
   断面は、次式すなわち、 Ｉ＝Ｍ／Ｅρ ここで、Ｉはタイヤの成形型の子午線輪郭上の
   任意の位置における各フープの垂直断面の断面二
   次モーメント、 Ｅは、フープを形成する材料の縦弾性係数、 Ｍは、２つのビードリングに対して作用するタ
   イヤ軸線方向の力により、タイヤの成形型の子午
   線輪郭上の任意の位置において各フープに生じる
   曲げモーメント、 ρは、タイヤの成形型の子午線輪郭上の任意の
   位置における局部曲率半径、 を満足する断面二次モーメントを有していること
   を特徴とする空気タイヤ。 ２ 前記ビードリングには前記フープの間にスペ
   ーサが配置されており、フープの各フツクのタイ
   ヤ周方向の寸法は同一であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の空気タイヤ。 ３ 前記フープの各フツクのタイヤ周方向の寸法
   は互に同一であり、ビードリングの展開した長さ
   を使用したフツクの数で除した長さに等しいこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の空気
   タイヤ。 ４ 前記各フープが補強物を備えていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の空気タイ
   ヤ。 ５ 前記各フープには、タイヤの内表面および／
   又は外表面まで延在している延長部分が設けられ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の空気タイヤ。 ６ 前記フープの前記成形可能な材料が、タイヤ
   のエラストマー材と同一又は類似の材料あるいは
   エラストマー材と反応する材料であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の空気タイ
   ヤ。 ７ 前記フープの半径方向内方の面は、少くとも
   タイヤのクラウン領域において、タイヤの内表面
   と一致することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の空気タイヤ。 ８ タイヤのクラウンが補強物を備えており、前
   記フープがタイヤの内表面に対して前記タイヤク
   ラウンの補強物を隔てておく装置を形成してお
   り、および／又は前記フープは前記肩部の領域に
   おいて延長部分を備えており、該延長部分のタイ
   ヤの軸線方向の間隔は前記タイヤクラウンの補強
   物をタイヤの軸線方向に位置決めするのに適した
   間隔であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第７項に記載の空気タイヤ。 ９ フープの垂直断面は、タイヤのサイドウオー
   ルのいかなる位置においても一定の面積を有して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の空気タイヤ。 １０ タイヤが大きな曲げ作用を受ける領域にお
   いては、フープの垂直断面の断面二次モーメント
   は減ぜられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第９項に記載の空気タイヤ。 １１ タイヤを補強しなければならない領域にお
   いては、フープの垂直断面の面積が増大されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載
   の空気タイヤ。