JPH02310102A - 台形断面を有する非空気充填タイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本出願は、１９８８年５月４日に出願され米国特許第　
　　号として発行された米国特許出願筒１９０，２９９
号の一部継続出願である。この米国特許出願筒１９０．
２９９号は、１９８５年１０月１６日に出願され現在放
棄された米国特許出願筒７８７，８６７号の一部継続出
願である。この米国特許出願筒７８７，８６７号は、１
９８４年４月１６日に出願され現在放棄された米国特許
出願筒６００，９３２号の一部継続出願である。

本発明は、傾斜し且つ対向している平坦なリブ部材群（
以下“交差リブ°゛と称する。）を有し、且つ台形断面
を有する荷重支持用の非空気充填タイヤ（以下“Ｎ　Ｐ
　Ｔ　”と略称す。）に関する。この交差リブはＮＰＴ
を拡張しないようにするウェブ部材によって一体的に連
結されている。゛非拡張式”という用語はＮＰＴが嵌め
込まれた車輪の直径に関して用いられており、運転中に
発生ずる遠心力によって車輪の回転時にＮＰＴの直径が
大きくならないことを意味している。

台形形状をなす非空気充填タイヤ（以下“ＴＮＰＴ”と
略称す。）は特定の所望の特性を有する弾性に冨む合成
樹脂材料で作られ、所与の質量の樹脂材料に対して最適
の操舵特性とコーナリング特性と荷重支持特性とが得ら
れるような形状をとる。

゛操舵特性°°という用語は運転者の期待に対する車両
の全体的な応答性を規定するのに用いられるが、特に、
横方向の加速度が加わった時における車両上のタイヤの
動特性、従って車両自体の動特性に関する。゛弾性を有
する合成樹脂材料パまたは“エラストマ°゛とは、以下
に規定される特定の特性を有する剛くて弾性が高い材料
のことを言う。

天然ゴム又は合成ゴム（特にブタジェンスチレンゴム、
５ＢＲ）にかかわらずゴムと、配合方法や加硫方法にか
かわらずゴムの配合物とは、ここで言うエラストマでは
ない。なぜならば、それらは後述する基準に合わないか
らである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕特に、
ＴＮＰＴは本出願の元となる前述の特許出願にて開示さ
れた矩形をなす非空気充填タイヤ（以下“’ＲＮＰＴ″
″と略称す。）に比べてより良い操舵特性およびコーナ
リング特性を与える。ＮＰＴ　（ここでは頭字語ＮＰＴ
はＩＩＮＰＴ或いはＴＮＰＴ、又はその双方を指す。）
はいずれも、典型的には自動車又はオートバイの車輪リ
ム上に装着されたタイヤとして、荷重の一部を支持しな
がら、圧縮により変形され得り、またその元の円筒形状
に復帰するようになっている。荷重下におけるこのよう
な変形の動力学は、操舵特性が満足すべきものか否かを
決定する。この判定は一般的に従来の空気入りタイヤと
の比較においてなされる。もちろん、空気入りタイヤは
トレッドの側縁部内に滑らが且つ連続的に混合された側
壁を有する。

空気入りタイヤのタイヤ部が横方向の内側方向に撓んだ
時、トレッドのごく近傍の側壁部分が路面と接触するよ
うになる。゛内側方向“°とは車両が曲がりつつある方
向を指す。より高速にてより急激な曲がり方をするにつ
れて、撓み量がより大きくなり、徐々に側壁のより多く
の部分が路面と接触するようになる。最も過酷な条件下
では、側壁」−の文字マークが路面との摩耗によって消
し去られることもある。

１？１ＩＰＴはその矩形形状ムこより全体的に支持され
るので、横方向の加速度が加わった時Ｐ　Ｎ　”Ｆによ
って最適な操舵特性が得られると予想されるかもしれな
いが、大きな横方向加速度が生しる条件下ではＲＮ　Ｐ
　Ｔばかろうじて満足できる操舵特性しか示さない。こ
のような動的条件下では、路面と接触しているＲ）ＩＰ
Ｔの環状部分の全体が、もし側壁があれば側壁によって
撓みが制約されるという恩恵を受けることなく横方向に
撓む。なぜならばｌ？ＮＰＴは側壁を有しないからであ
る。ＮＰＴのトレッドがその肩部の各々において栄な端
部となることが認識されるべきである。過酷なコーナリ
ングの条件下では、ＲＮＩ）Ｔのトレッドの縁部がひど
く摩損せしめられる。

ＴＮＰＴの構成要素群の独得の協働は、ＴＮＰＴの台形
形状により力が分散することによって、同一′ＣｊｌＴ
Ｉを有するＲＮＰＴと比較して本質的に同じかメし。ｌ
より良い変形特性および荷重支持特性をＴ　Ｎ　１１　
Ｔに！う、える。

ＴＮＰＴおよびＲＮ　Ｐ　Ｔの各々によって得られる乗
り心地はエラストマ材料の剛性と内部に閉じ込められる
空気の全体的な欠如とを感じさせないが、Ｔ　１１　＋
１　Ｔ−ぐはその断面形状が台形形状をなすことにより
、乗用車に用いられたＲ　Ｎ　Ｐ　Ｔおよび空気入りタ
イヤの双方を越える独得の良い操舵特性が１４られる。

しかも、Ｔ　Ｎ　Ｐ　Ｔにおける乗り心地は空気入りタ
イヤで１１ｔられる非常に快適な乗り心地と比べてほと
んど低下しない。

ＲＮＰＴの場合と同様に、１゛問〕Ｔの独得の開放構造
るこより、運転中に交互に作用する圧縮力と引張力との
間の連続的な繰返しの間に発汁した熱が消散せしめられ
る。ＲＮ　Ｐ　Ｔと同様に、ＴＩＨ’ＴＩＪ：）去範な
車輪（’Ｊき車両にとって以下の点で理想的である。（
１）ＮＰＴによって占められる比較的小さい空間が望ま
しい。（ｉｉ　）バンクに対する感受性が除去される。

（ｉｉｉ　）武装兵員輸送ｊｌｊのような特定のＬＩ的
用の車両に装着されたＮＰＴに対する例えば銃弾等によ
る急激かつ重大な損傷による破損は急激なものではなく
、むしろ緩やかなものとなり、斯くしてこのような損傷
による影響が最小化される。

空気入りタイヤの主要な利点はそれが提供する緩衝作用
にある。我々が知る限り現在まで、空気入りタイヤの緩
衝作用に有効に似た緩衝作用を有するＮ　ｌ）　Ｔは存
在しなかった。その不利な点はバンクに対する感受性の
高さにある。エラストマ材料でできたＮ　Ｐ　′ｒが自
動車の車輪上に装着された場合、標準的な運転における
過酷な条件に耐えるだけ１分に信頼性が高く且つ頑丈な
構造としてＲＮＰＴ又はＴＮＰＴ以外の構造を我々は知
らない。

容易に理解されるように、ＮＰＴは操舵特性や荷車に対
する緩衝特性が主要な問題にならない車両、たとえばフ
ォークリフ１〜トランクや荷車や手押しりｆや三輪自動
車等の車両においてよく用いられてきた。し７かしなが
ら、先行技術のＮＰＴは望ましくない操舵特性を有して
いたので、このような応用分野におけるＮ　Ｐ　”Ｉ”
の使用においてさえも満足すべき結果が得られなかった
。更ムこ、先ｆｊ枝術のＮ　Ｐ　Ｔでは、その構造即ち
その構造を形成する形状か、又はその構造を作る材料か
を変更することなしにばばね率を変化さ−Ｕることがで
きなかった。中実のタイヤ、特に加硫ゴムでできた中実
タイヤは、厳しく限定した１００間に渡って制約して使
用した後においても高い発熱と次いで崩壊を受けやすい
。我々が知っている先行技術のＮ　Ｐ　Ｔはどれも、走
行中の路面とのＮ　Ｐ　Ｔの接触点近傍において局所的
に変形しうる交差リウ゛群および中央ウェブと一体的に
形成されるＮ　Ｐ　Ｔ；ａ示唆していない。また我々が
知っている先行技術のＮ　Ｐ　Ｔはどれも、空気入りタ
イヤが果たす荷重支持板能才りよび緩衝機能に類似した
ような荷重支持機能および緩衝機能を果たさない。

Ｃｏｓｍｏｓに対して付与された米国特許第３．１．８
８．７７５号において、彼が拡張自在スリーブホルダと
称したゴム製の車輪が開示されている。この拡張自在ス
リーブホルダ」−には研磨ヘル（・が巻きついでいる。

この車輪は、車輪の回転軸線を含む平面に対し成る角度
で交わる平面群内において周方向に間隔を隔てで配置さ
れたウェブ群を有する拡張自在な構造を有している。こ
のウェブ群は半径方向に共通の方向に延びている。この
Ｃｏｓｍｏｓによる車輪における傾斜したウェブ群はリ
ブ部材群（リブ群）七みなすこともでき、平坦な中央ウ
ェブにより連結されている。この平坦な中央ウェブは図
面（米国特許明細書節３．１８８．７７５号の第２図）
に示されているが、他ζこは参照されていない。なぜな
らばこのウェブば車輪が成形される時に付随的に形成さ
れるものであるからである。このリブ群は成る特定の機
能を果たす。即ち、標準的には凹面（°皿状゛）をなす
車輪の周壁面を円筒状表面に変化させる遠心力によって
、車輪の周辺のリムが拡張しうるようになっている。

本発明のＴＮＰＴの開放構造は運転中におけるＴＮＰＴ
の冷却に役立つだけでなくまた、この開放構造により高
価なエラストマ材料を節約することができる。もちろん
多くの先行技術に係わるタイヤの形態が材料の節約をめ
ざしてきた。これには例えばＡｕｓｔｉｎ及びＤｅｉｓ
ｔｅｒに対してそれぞれ付与された米国特許第１，４４
Ｌ６５４号及び米国特許第Ｌ４９３．９２３号が挙げら
れるが、これらの先行技術に係わるタイヤの形態では横
方向の加速度が高い条件下において、本発明に係わるＴ
’Ｎ　Ｐ　Ｔにより得られるような作動特性が得られな
かった。

中実のゴム製タイヤ内にウェブを設けるという考えもま
た古くからあり、独国公開公報第２４．６０，０５１号
に記載されている。強度を付加するために、■ビーム状
をなす部材の上方フランジ及び下方フランジが、互いに
かみ合っている正弦波状をなすスカシ・７プ群に対して
その内側表面に沿って連結される。この構造の補強方法
は、ＮＰＴのウェブの両側に夫々反対方向を向いたリブ
群を設りる方法とは全く異なっている。この引例を始め
、すべての先行技術に関する引例において、夫々反対方
向を向いでいる平坦な傾斜リブ群が有する特有の機能が
認識されていなかった。これらの傾斜したリブ群は曲げ
を生じないようにするためにアンダカットを施され、従
って、限界荷重を越えた場合にリブ群は曲げられる代り
に座屈するようになっている。限界荷重を越えた場合に
起きるリブ群の座屈と共に、標準的な使用状態下におけ
るＴＮＰＴのこの特有の圧縮変形特性が、従来の空気入
りタイヤにおける′乗り心地゛とよ（伯だ乗り心地をＴ
ＮＰＴに与えるのに役立つと共に、従来の空気入りタイ
ヤにおける操舵特性よりも改善された操舵特性をＴＮＰ
Ｔに与えるのに役立つ。

〔課題を解決するための手段〕

特定の台形断面を有するＴＮＰＴが、夫々反対方向を向
いたリブ群の形態をとって形成されうろことが発見され
た。ごれらのリブは台形をなす角度にて外方に拡がって
いると共に、円周方向に延びる一つのウェブ部材（“ウ
ェブパと称する。）に対してウェブの両側面上で連結さ
れる。ＴＮＰＴは同じ質量を有するＲＮＰＴよりも良い
操舵特性を有する。

ＴＮＰＴのウェブの内側周辺部および外側周辺部はそれ
ぞれ、ＴＮＰＴの比較的狭い内側円筒部材（“内側フー
プ′°と称する。）および比較的広い外側円筒部材（“
′外側フープ°゛と称する。）に対して、フープ群の縁
部の中間にて連結される。゛台形をなす角度”という用
語は、リブ群がフープ群の円周面内を延びる中心線に対
して外方に拡がっている角度θを指す。この角度θは次
のように定義される。

ｔａｎ−１θ＝〔（ｔｏ−（（ｔｏ　−ｔｉ　）　／２
〕／Ｔここでも。は外側フープの幅（軸線方向）であり
、ｔｉは内側フープの幅であり、Ｔは内側フープの半径
と外側フープの半径との間の最小距離である。

なおｔｏ及びり、の値ば実際に測定して求められる。こ
のようにリブ群は垂直面に対して約ピがら約４０°まで
の範囲内の角度θにて外方に拡がっている。またリブ群
は、リブの内側端におい゛ζリブと交差すると共に車輪
の軸線を含んで半径方向に延びる平面に対して１５°か
ら７５°までの角度をなすように延びている。但し、対
向するリブ群は互いに反対方向に傾斜している。内側フ
ープと外側フープとウェブとリブ群とはずべて、堅くて
弾性を有するエラストマ材料を用いて一体成形され、こ
れにより独特の荷重支持構造が形成される。この荷重支
持構造は運転中に拡張しないが、但し横方向の加速度が
加わる条件下ではＴＮＰＴが回転するにつれて路面との
接触点において連続的に変形することができるようにな
っている。その結果この荷重支持構造によって、すくれ
た操舵特性と、空気入りタイヤの場合と驚くほどよく似
た低レベルの路面接触騒音とが与えられ、しかも空気入
りタイヤがもつ不利点がない。

従って本発明の全体的な目的は、互いに反対方向を向い
たリブ群の独特な配置を有するＴＮＰＴを提供すること
にある。このリブ群は、内側フープ及び外側フープの内
方縁と外方縁との中間において内側フープと外側フープ
との間を連続して形成されたウェブの両側から、角度θ
にて外方に広がっ”ζいる。このウェブはフープ群の上
部及び下部周表面に対して垂直をなす。このように配置
されたＴＮＰＴが前述の緒特性を有する。しかもこのＴ
ＮＰＴが車両の車輪」二に装着されて１２８ｋｍ／ｈｒ
　（８０ｍｉｌｅｓ／　ｂ　ｒ　）までの加速で数千マ
イル（数千ｋｍ）に渡って運転された場合、ＴＮＰＴは
摩耗による大きな態形（１つ） 響を及ぼされることなく、少なくとも２２６ｋｇ（５０
０Ｉｂｓ）の荷重を支持することができる。

本発明の特定の目的は、台形断面をなず゛開放パ構造ま
たは区画されない構造を有するＴＮＰＴを提供すること
にある。この台形断面の両辺は水平線に対して約１０°
から約３０°までの範囲内の角度θにて傾斜しているこ
とが好ましい。このＴＮＰＴは空気（通常はこの空気が
緩衝機能を与える。）を閉じ込めることができない。Ｔ
ＮＰＴの運転中において空気がこの開放構造を通して自
由に循環し、その結果、開放構造が冷却された状態に保
たれる。このＴＮＰＴは等しい質量のＲＮ　Ｐ　Ｔと比
較して本質的に等しいか又はより良い゛乗り心地′と荷
重支持能力とを与え、また、ＴＮＰＴを備えた車輪が装
着された車両の同一の運転条件下において実質的により
良い操舵特性とより低レベルの路面接触騒音とを与える
。

本発明に係わる前述および他の諸口的と諸利点とが、本
発明の好ましい実施例に関する添付図面を参照しながら
以下に記載される説明によってより明白になるであろう
。ここにおいて、各図を通じて同様の文字は同一の部分
又は類供した部分を指す。

〔実施例〕

ＴＮＰＴの細部構造は作動中におけるその機能特性に結
び付けて考えることが必要であり、一方この機能特性は
材料の選択に係わってくることは明らかである。エラス
トマ材料以外の材料で該当する構造を作ることは理論的
には可能であるが、現実にはそのようなことは行なわれ
ない。我々は、特定の属性に合ったエラストマ材料によ
ってのみ、規定された構造により所定の機能の容認しう
る結果をもたらすことができることを発見した。現在公
知のこのようなエラストマ材料には、ユニロイヤル・ケ
ミカル社（Ｕｎｉｒｏｙａｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ
ｒｐ、）が製造しているアゾイブリン（Ａｄｉｐｒｅｎ
ｅ、商標）のようなポリウレタン、デュポン（ＤｕＰｏ
ｎｔ）が製造しているハイトレル５５５６（Ｈｙｔｒｅ
ｌ　５５５６、商標）のようなセグメント型コポリエス
テル、及びモンサ（２Ｉ） ント・ケミカル社（Ｍｏｎｓａｎｔｏ　Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ　Ｃｏ、）が製造しているナイリム（Ｎｙｒｉｍ、商
標）のようなナイロンのブロック共重合体がある。

本発明の最良の形態においては、ＴＮＰＴの弾性を有す
る環状本体を形成するエラストマば以下の特性を有する
。ショア硬度（Ｄスケール）が約４０から６５まで（Ａ
ＳＴＭ−０２２４）　、より好ましくは約４５から５５
までであり、圧縮弾性率（形状関数０．５および１０％
圧縮における値）が約３０００ｐｓ　ｉから約２０．０
００ｐｓｉまでの範囲、より好ましくは約５０００ｐｓ
　ｉから１５．０００ｐｓｉまでの範囲内にあり、この
圧縮弾性率は２０℃から７０°Ｃまでの温度範囲に渡っ
て±３０％変化してはならず（ＡＳＴＭ−０６９５）　
、圧縮永久歪が６０％未満であり（ＡＳＴＭ　−Ｄ３９
５Ｂ）、流動度測定機械により７０°Ｃにて測定された
ヒステリシス（ｔａｎ　δ）が０．２５未満であり（Ａ
ＳＴＭ−Ｄ２２３６）、より好ましくは約０．０５から
０．１５までの範囲内にあり、標準作動条件における歪
の２０％に当たる最大歪における屈曲疲れがｉｏ、ｏｏ
ｏザイクルよりも大きい（゛テキザス゛式屈曲試験、Ａ
ＳＴｌｌ−Ｄ３６２９−７８）という特性を有する。

このような材料としては、ポリウレタン、又は、ポリテ
トラメチレンエーテルグリコール及びｉＭ剰１．４−ブ
タンジオールでテレフタル酸ジメチル及びイソフタレー
トをエステル交換して生成したと考えられるセグメント
型コポリエステル、又はナイロンとゴムのブロック共重
合体がある。

外側フープに典型的にはフープの外側表面上にゴム製の
トレッドが設けられる。内側フープと外側フープとは同
軸的に配置された関係にあるが、その広がりは異なる。

即ち、内側フープの幅（又は長さ、軸線方向に測った寸
法である。）は外側フープの幅よりも短い。従って、リ
ブ群が内側フープから外側フープに向かって、（ウェブ
を含む垂直中央平面に対し）連続的な外方への傾斜を有
することになるので、第３図に示すようにリブ群が外方
へ向かって広がる結果となる。第４図から第６図に示す
ようにリブ群が一つ以上の短い垂直部分で終わっていて
も、傾斜を有する平面内において角度θにて外方に広が
るリブ群により同様の結果即ち外方に広がるリブ群が得
られる。

フープ群は厚み（半径方向に測った寸法）よりも幅（軸
線方向に測った長さ寸法）の方が大きい円形をなすバン
ドである。トレンドを有するＴＮＰＴをＲＮＰＴ又は従
来の空気入りタイヤとほとんど同様の方法で使用するこ
とができるように、内側フープの内側表面が車輪のリム
上にしっかりと装着される。最も好ましくは、リムに対
しＴＮＰＴを機械的に固定する必要がないように、ポリ
ウレタンの接着強さによるか又は接着剤を付加すること
によって、内側フープがリムに固着される。

好ましい一つの実施例において、複数の周方向に間隔を
隔てて配置された平坦なリブ群と一つの中央の平坦なウ
ェブとによって、外側フープが内側フープから間隔を隔
てられる。このリブ群及びウェブはすべて一体構造とし
て形成される。この一つのウェブが内側フープと外側フ
ープとをその内方端面において、即ちＴＮＰＴの円周面
内を延びる中心線に沿って連結し、その結果、もしリブ
群がないとすれば、その形状はＩビームが円形に形成さ
れた形状となり、内側フランジは外側フランジよりも狭
い。

リブ群は単一ウェブの両側において前方及び後方のリブ
群の組として延びている。前方のリブ組は軸線を含んで
半径方向に延びる平面に対し約１５゜から７５°の範囲
の角度を有し、リブと半径方向に延びる平面とは同一方
向にて交差し、一方後方のリブ組は軸線を含んで半径方
向に延びる平面に対し前方リブ組と同一範囲の角度を有
するが反対方向に延びている。好ましくは、リブ群は約
３０°から６０°の範囲の角度にて反対方向に延びる。

ＴＮＰＴの一体構造は、ウェブ部材およびリブ部材が運
転中にＴＮＰＴが回転するにつれてＴＮＰＴが圧縮され
ることによる連続的な変形を伴いながら荷重を支持する
構造を与えるような形状をとっている。

ウェブ、リブ群およびフープ群の厚みは、運転中に本質
的に検出しうるほどタイヤが拡張しないような厚みにな
っている。しかしながら標準的な運転時における圧縮に
よる座屈には到らない変形に加えて、ＴＮＰＴは、ＴＮ
ＰＴが路面における不意の突出部上を走行した時にリブ
が個々に座屈しうるような形態を有する。ここで用いる
用語“座屈°゛は、成る限界荷重値（以下ｐ　ｃｒと称
する。、）を越える圧縮荷重により生しる比較的急激な
変形上して定義される。

先行技術を示す第１図を参照すると、その全体を参照符
号１０によって表わすＣｏｓｍｏｓによる拡張自在のス
リーブ保持器が概略的に示されている。第１図によれば
、フランジ付きの鋼製車輪のツム１２上に装着されたＣ
ｏｓｍｏｓによってのみ特性された材質の加硫ゴムでで
きた環状をなす本体１６が示されており、リム１２には
軸線１４回りに回転するように軸上に装着されるための
貫通路１３が設けられている。内側フープ又は内側円筒
部材２２はその内側表面にてリム１２の外側表面２４に
取付けられる。環状をなす本体１６の外側フープ又は外
側円筒部材１８は薄膜状のウェブ又はウェブ部材３２と
傾斜を有する平坦なリブ群２６とにより内側フープ２２
から距離りだけ間隔を隔てられている。リブ群２６の各
々は外側フープ１８と内側フープ２２との間においてフ
ープ群の軸長（軸線方向に沿って測った長さ）に渡って
軸線方向に延びている。

リブ群２６の傾き角すなわち角度Ａは軸線を含んで半径
方向に延びる平面Ｒに対して１５°から７５゜の間の値
をとると共に、すべてのリブ２６が同一方向の傾きを有
する。リブ群２６はその長さ方向（軸方向）に垂直な方
向において厚みｄ３、その傾斜方向において全長りを有
する。リブ群２６と外側フープ１８及び内側フープ２２
とは車輪を成形する金型の分割面に沿って形成されたウ
ェブ３２によって連結され、従ってこの金型の分割面ば
内イ！］Ｉｌフープ２２および外側フープ１８の軸線方
向端部の中間に位置する。ウェブ３２が金型の分割面に
おける°“ばり′とし°ζ形成されるので、つｌブ３２
は薄く延伸性を存するゴム状膜となる。リブ群２６が弔
一方向に傾斜しているので、車輪の直径及び車輪の外側
半径ｒｏは回転中に拡張するが、一方環状をなず本体１
６の内側１′−径ｒ、は車輪のリム１２に数句けられて
いるので拡張しない。環状をなす本体１６の材質が加硫
ゴムであり、かつリブ群２６が共通の方向に傾斜し２て
いるので、車輪は木質的には車輪のリム１２が固締され
た車軸」二にかかる荷重を支持できない。

しかしながら、この車輪ば特に、車輪の商速回φＬ中に
発生ずる遠心力により摺動しないようになっている研摩
スリーブ又は研１ｖヘルＩ・２１をその円筒形状をなす
外側表面上に支持保持するようにｔ（っている。フープ
間隔、即ち外側フープ１８の内側表面と内側フープ２２
の外側表面との間の距離はＤである。車輪が拡張した時
にヘルド２１を一様に支持するのに十分な幅の平１１ｊ
な円筒表面が得られるように、車輪の休止状態において
外側フープ１日の外側表面１９は凹面をなす。なおこの
皿形状の表面は図示していない。

第２図はその全体を参照符号１０’　４こよって表わす
車輪を−・部を切欠いて示した立面し１である。この車
輪１０′　は本発明に係わるポリウレタンで成形され、
且つ車輪のリム１２Ｆに装着されたＴＮＰＴ１６’を有
する。平坦なリブ群又は前方リゾ群又は第１のリブ部材
群又は第１のリブ群２６′（これを前方の組と称する。

）に加えて、後方の組を構成するリブ群又は後方リブ群
又は第２のリブ部材群又は第２のリブ群３０が付加され
ている。前方及び後方の組のリブ群２６’、３０は厚み
ｄｌ、ｌ・を有するウェブ３２′により一体的に連結さ
れる。このウェブ３２′はまた第り図のように外側フー
プ１８′　と内側フープ２２′　とを連結している。“
一体向”という用語はＴＮＰＴが全体とし゛ζ一体的体
向成されることに対して用いられ、“単一の゛という用
語は構成要素群の単体としての相互作用を記述するのに
用いられる。これらの“一体向゛および゛単一の゛とい
う用語は共に、内側フープ２２′および外側フープ１８
′が成形又は鋳型されることと、ウェブ３２′及びリブ
群２６’、３０がエラストマ材料を用いて一体構造を有
することと、前述の諸機能を果たすようにＴＩＩＩ）Ｔ
のこれらの構成要素群が共働することとを強調している
。フープ間隔はＤ′である。

破線で示されているリブ群３０はＴＮＰＴの成形に便利
なように、等しい長さしを有すると共に、リブ群２６の
傾き角とは反対方向に同一の角度で傾斜している。但し
、リブ群３０とリブ群２６の長さＩ−及び傾斜はリブ群
３０とリブ群２６が反対方向を向いているからには異な
っている。リブ群３０とリブ群２６′が反対方向を向い
ている場合、前カリブ２６′が少なくとも１個の後方リ
ブ３０と交差していることが好ましく、その結果、最適
の剛性及び荷重支持能力を有する“交差゛°リブ構造が
得られる。長手方向（軸に沿った方向）に垂直な方向に
おいて厚のｄ、を有すると共に傾斜方向において全長■
７を有するリブ群２６′は図示されるように、リブ群２
６′の両端部がそれぞれ内側フープ２２及び外側フープ
１８につながる位置３４においてアンダカソトを施され
ることが好ましくは、その結果この連結の可撓性が高め
られ、斯くして、ＴＮＰＴが装着された車両が路面上を
移動する間においてＴＮＰＴの周辺部の各部分が路面と
接触するにつれて、リブ群２６′及び３０が曲げを伴わ
ずに圧縮されるようになる。

次に第３図を参照すると、ウェブ３２′が内側フープ２
２′及び外側フープ１８′の軸方向端部間の中間に位置
しており、ウェブ３２′の内側３２ｃが内側フープ２２
′に連結されると共に外周部３２ｄが外側フープ１８′
に連結され、リブ２６′の縁部がウェブ３２′の一方の
側面３２ａに沿って形成される。すべての第１リブ群２
６′（前方組のリブ群）は、同一方向に角度Ａにて傾斜
するように同じように連結されている。すべてのリブ群
２６′及び３０がほぼ等しい角度Ａにて傾斜し、但し第
１リブ群２６′が第２リブ群３０と反対方向を向くよう
に、すべての第２リブ群３０（後方組のリブ群）は第１
リブ群２６′の場合と類似した方法で内側フープ２２′
及び外側フープ１８′に対して対応する内側端部及び外
側端部にて連結され、第２リブ群３０の縁部がウェブ３
２′の側面３２ｂに沿って形成される。

ＴＮＰＴが自動車又はトラック用のタイヤとして使用さ
れる場合、ＴＮＰＴには外側ツー１１８の外周表面に取
付けられたゴム製のトレッド２０が設けられる。

交差しているリブ群２６’、３０とウェブ３２′の組合
せによって剛性が増す機能は第３図においてより明瞭に
示されている。ウェブ３２′はリブ群２６′。

３０が長さしに沿って曲がることによる変形を防止する
のに役立つが、路面との接触点近傍領域におけるＴＮＰ
Ｔの圧縮変形を許容する。リブ群２６’、３０の方は圧
縮荷重がｐ　ｃｒになるまでウェブ３２′がその軸方向
に座屈しないようにする。従って、ウェブ３２′及び交
差するリブ群２６’、３０は協働して荷重を支持する。

ＴＮＰＴの構成要素群の寸法、又はＴＮＰＴが成形され
るエラストマ材料の組成を変化させずに、リブ群２６’
、３０の傾き角度Ａを変化させることにより、ばね率を
効果的に変化させることができる。

ＴＮＰＴが圧縮および荷重の突然の変化のもとで変形せ
しめられるが本質的に即座に円筒形状に復帰するという
能力をもつためには、ＴＮＰＴが数千マイル（数千ｋｍ
）に渡って標準運転時における歪の２０％の最大歪に耐
え、しかしながら突出物体または路面のでこぼこにより
加えられる突然の衝撃を吸収するために局部的に座屈す
ることが必要とされる。この能力は、本質的に従来の空
気入りタイヤにおいて得られるような操縦特性および乗
り心地をＴＮＰＴに与えるエラストマ材料からなるＴＮ
ＰＴの独特な構造がもととなって得られる予期されなか
った能力である。

従来の空気入りタイヤにおける乗り心地および操舵特性
に似た能力をもつように本質的な変形および座屈特性を
有するＴＮＰＴの特定の構造は、リブ群２６’、３０お
よびウェブ３２′の寸法や、リブ群２６’、３０の寸法
及び相対的配置を変更することによってだけではなく、
またアンダカット３４の半径を変更することによって変
化させることができる。

このアンプカット３４０半径は好ましくは、リブ群２６
’、３０と内側フープ及び外側フープ２２’　　、１Ｂ
’との鋭角をなす接続部においては０．１２５″（３，
１７５ｍｍ）から０．５“　（１２，７ｍｍ）までの範
囲にあり、一方、リブ群２６’、３０と内側フープ及び
外側フープ２２’　　、１Ｂ’との鈍角をなす接続部に
おいては０．２５″（６，３５ｍｍ）から１″（２５，
４ｍｍ）までの範囲にある。

リブ２６’、３０が内側フープ２２′及び外側フープ１
８′と結合する鋭角部においてのみ各リブ２６’、３０
の一端のみにアンダカットを施すことが最も好ましいが
、図面中では鈍角をなす結合部においてもまたリブ群２
６’　３０に対しアンダカットを施して図示しである。

荷物車用、フォークリフト用、自動車のタイヤ或は予備
タイヤ用、又は“ランフラットパ運転ができるように空
気入りタイヤに挿入されるためのＴＮＰＴの環状本体は
、以下の表に記載された範囲内の寸法、寸法関係および
角度関係を有するように形成されることが好ましい。

表　　１ 項目　　　　　　　　推　奨　範　囲 ｒ　ｏ　　　　　　１０１．６ｍｍ　（４″）から４５
７．２ｍｍ　（１８″）Ａ２０６　から６０″ ｄ、、　　ｄ、　　０．７９２ｍｍ（０，０３１２″）
　から１２．７ｍｍ（０，５″）Ｄ２５．４ｍｍ　（１
＃）から１０１．６ｍｍ　（４″）ｒ、／Ｄ　　　Ｉか
ら１８ Ｄ／ｄ１１　　１０から２．５ Ｌ　　（Ｌの値はＡ及びＤの値に依存する。）Ｌ／ｃ＋
、　　　２から４０ ｔ　Ｈ、ｔ　ｏ　　３８．１ｍｍ（１，５″）から１７
７．８ｍｍ　（７″）ｒＨ５０，８ｍｍ　（２”）から
４０６．４ｍｍ　（１６″）第３図は装着されたＴＮＰ
Ｔを示す断面正面図であり、第４図から第６図は複数の
取りはずされたＴＮＰＴを示す断面正面図である。第４
図から第６図の各々においてそれぞれ、リブ群２６’、
３０が内側フープ２２′及び外側フープ１８′の共通の
円周面内を延びる中心線に対して対称に配置され、但し
、一方の側のリブ群が他方の側のリブ群に対し反対方向
を向くように、ウェブ３２′は内側フープ２２′及び外
側フープ１８′の外方縁部間の中間に位置している。中
央のウェブ３２′は法線方向を向５＞でおり、内側フー
プ２２′及び外側フープ１８′の双方Ｇこ対して垂直を
なす。

第３図は内側フープ２２′から始まって外側フープ１８
′にて終わる連続的に外方へ向かって広がる形状をなず
リブ群２６’、３０を示している。第４図から第６図は
それぞれ異なる位置において広がりが開示している外方
へ広がった形状をなすリブ群２６’、３０を示している
。これらの実施例の各々番こおいて、リブ群２６’、３
０はＴＮＰＴの内側フープ２２′及び外側フープ１８′
にて広がりが開始せず、或（、ｓは広がりが終了してい
ない。リブ群２６’、３０の細部の形状は、特にＴＮＰ
Ｔの“乗り心地”及び“操舵特性°を決定する所望の座
屈および緩衝作用が得られるように形成されることがで
きる。リブ２６′。

３００座屈する箇所がアンダカットにより定められるよ
うに、必要があればリブ２６’　、　３０にアンダカッ
トを施すことが可詣であり、また各リブ２６′。

３０上の１箇所よりも多い箇所にアンダカ・ノドを形成
することができる。

第７図から第８図はリブ群の下方表面上に“緩衝ストッ
パ°′が設けられたＴＮＰＴの実施例を示しており、こ
の実施例において標準的な運転時乙こは、緩衝ストッパ
は加えられる力によって隣接するリブに当接したり当接
しなかったりする。第８図に示すように一つのリブの緩
衝ス］・ソバが隣接したリブに圧接せしめられるのに十
分な程加わる力が強い箇所において、過酷な座屈条件下
でのリブの撓みが低減せしめられる。

次に第９図を参照すると、車両が滑らかな路面」二を運
転されている間に標準的な圧縮変形を受けているＴＮＰ
Ｔの一部分が示されている。ＴＮＰＴに加わる荷重の力
は約３６３ｋｇ　（約８００１ｂ）である。リブ（３Ｇ
） 群２６′及びリブ２６′のすぐ背後で交差しているリブ
群３０は荷重の大部分を最も直接的に支えると共Ｇこ、
リブ群２６’、３０の全長を減少せしめる十分な圧縮下
におかれる。典型的な瞬間において、除荷されているリ
ブ群の長さはそれぞれ５．８３ｃｍ（２，１２”　）で
あり、一方荷重がかかっているリブ群の長さは５．０５
ｃ＋ｎ　（１，９９″）である。

運転中にリブ群２６′及び３０が路面との接触領域にお
いて圧縮せしめられると共に、この接触領域においてリ
ブ群２６’、３０を連結するウェブ３２′は圧縮力と剪
断力の双方を受け、さらに引張力さえも受けるかもしれ
ない。このようにウェブ３２′　とリブ群２６′及び３
０とは荷重力を分配するように相互に作用する。

ＮＰＴにタイヤ部分の高さく５Ｈ−ｒｏ　−ｒｉ　）の
６％から１２％の間の撓みを生じせしめるような全体荷
重を越える荷重が加わった時にリブ群２６′。

３０に加わる力が限界荷重値ｐ　ｃｒに達するようにリ
ブ群２６’、３０の構造を形成すれば、ＴＮＩ”Ｔの乗
り心地が空気入りタイヤの乗り心地に非常に近いものに
なる。これは、外側フープ１８′の内側表面と内側フー
プ２２′の外側表面との間の距離りが元の距離りの６％
を越えるような圧縮をタイヤが受りた時Ｇこ、タイヤに
加わる圧縮荷重が限界荷重値Ｐ　ｃｒに達してタイヤが
座屈せしめられることを意味する。

このことは次のように記述されることができる。

０．０６＜　Ｐ　Ｃ，／　Ｋ　＜０．１．２　Ｈ ここで０．０６は６％の撓みであり、０．１２は１２％
の撓みであり、ｐ　ｃｒは限界座屈荷重であり、ＫはＮ
ＰＴのばね率であり、Ｓ　Ｈはタイヤ部分の高ざである
。

ＴＩＪＰＴは従来の膨張した空気入り予備タイヤの相当
物に比べて重量が軽く、且つより小さい空間内に貯蔵す
ることができる。全体の突出体積（外側フープ１８′の
外側表面と内側フープ２２′の内側表面との間の空間）
で割られた物質が占める全体の体積（ＴＮＰＴの物質に
より占められた空間）が２０％と６０％の間にあるなら
ば、小さくて機能的な予Ｏｆタイヤに対する空間上及び
重量上の目標が最もよくかなえられる。

いかなるタイヤにもあてはまるもう一つの望ましい特性
は、タイヤが圧接される表面の種類に応じてタイヤ全体
のばね率が変化することである。

特に、通路を妨げるでこぼこや物体上におけるばね率が
平坦な表面上におけるばね率よりも低いことが望ましい
。ＴＮＰＴにおいては、平坦な表面上におけるばね率を
タイヤの幅にわたる１．２７ｃｍ（０，５“）の厚みの
クリート上におけるばね率で割った比率の望ましい値は
１．４と６．０との間であり、更に好ましくは２と４と
の間である。

環状をなす本体１６′は従来の液体式成形工程を用いて
車輪のリム１２の外側表面２４上に直接成形されること
によってリムＩ２の外側表面２４上に付着せしめられる
ことができる。この際、外側表面２４は公知の方法で本
体１６’に用いられるエラストマを受容し取付けるよう
に準備しておく。好ましくは環状をなす本体１６′を外
側表面２４上に形成するように金型と協働するフランジ
３６及び３８が車輪のりム１２に設けられる。ポリウレ
タンを成形するための先行技術の方法がＴＮＰＴを形成
するために用いられることができる。この先行技術の方
法にはたとえば前述の係属中の米国特許出願番号第１９
０，２９９号明細書に記載されている方法があり、この
米国特許出願番号第１９０，２９９号明細書中の開示が
それを参照することによってここで完全に記載されたご
とくに組込まれる。

以下の実施例１ではポリウレタンを成形してできたＴＮ
ＰＴの詳細が説明される。この実施例１においてトレッ
ドは予め金型内に配置され、ＴＮＰＴに接着により取付
けられる。

実施例Ｉ Ａ、ＴＮＰＴの環状をなす本体１６’の成形、次いで車
輪のリムＩ２への本体１６’の接着取付け、およびＴＮ
ＰＴの外側表面へのトレッド２０の接着取付け。

ＴＮＰＴは（ａ）ＮＣ○番号６．５のトルエンジイソシ
アネート−ポリテトラメチレンエーテル・グリコール（
平均分子量約２０００）　（ＴＤＩ−ＰＴＭＥＧ）初期
重合体と、（ｂ）メチレンビスーオルトクロロアニリン
０’ＩＢＯＣＡ）硬化剤とを、重量比（ａ／ｂ）が１１
０４２１となるように混合した反応混合物で金型を充填
することにより、内側の金型リングを有する金型内にて
従来のように成形された。前述の成分を混合する前に、
ＴＤＩ−ＰＴＭＥＧは７０°Ｃに加熱され、ＭＢＯＣＡ
は１２０°Ｃに加熱される。また金型は反応混合物を導
入する前に１００°Ｃに加熱される。

液体状の反応混合物は、金型内のすべての空気がこの液
体によって確実に置き換えられるように注意深く金型内
へ注入される。

金型に反応混合物が充填された後、ポリウレタンを硬化
させるために１１０℃に設定された炉内に金型が約１５
分間放置される。次いで金型が開けられ、環状をなす本
体１６′が取りはずされて１１０°Ｃにて約１６時間に
わたって後硬化せしめられる。形成されたＴＮＰＴはリ
ブ群を有し、このリブ群は内側フープ２２′　と接続す
る部分において鋭角のアンダカットを施されており、一
方外側フープ１８′　と接続するリブの他方の側におい
ては対応する鈍角のアンダカットが施されている。

次いで約０．６”　（約１５．２４ｍｍ）の厚みを有す
るゴム製のタイヤトレッド２０がメチル２−シアノアク
リレート接着剤を用いて外側フープ１８′の外側表面上
に接着される。次いでこのタイヤは、有機イソシアン酸
エステル硬化剤で硬化されたポリウレタン接着剤を用い
て鋼製のリム１２上に嵌め込まれて接着される。こうし
て作られたタイヤ及び車輪の組体は、従来の乗用車用の
タイヤ及び車輪の組体の代りに用いられてきた。このタ
イヤ及び車輪の組体が備えられた自動車は６４ｋｍ／ｈ
ｒ（４０ｍｐｈ）の速度まで、自動車の制御に悪影響を
及ぼすことなく、またＴＮＰＴに損傷を与えることなく
運転された。

ＴＮＰＴは次の諸寸法でできている。

ｒ　＋　　　　　２０．４５　ｃｍ　（８−０５”　）
ｒ、　　　　　２６．０４　ｃｍ　（１０，５”　）Ａ
　　　　　　４５゜ ｄｌ、　　ｄ、　　０．５１ｃｍ（０，２＃）　、及び
０．３５６ｃｍ　（０，］４″）Ｄ　　　　　　４．８
２ｃｍ（１，９”　）ｒ、／Ｄ　　　５．５ Ｄ／ｄ、　　　　９．５ Ｌ　　　　　　　　５．５９（ｍ（２，２″）１、、／
ｄ、　　　　８．５ ｔ　、　　　　　　　５．０８ｃｍ（２，０”　）ｔｏ
　　　　　　　７゜６２ｃｍ（３，０”　）連邦車両安
全規格１０９条（Ｆｅｄｅｒａｌ　Ｍｏｔｏｒ　Ｖｅｈ
ｉｃｌｅＳａｆｅＬｙ　５ｔａｎｄａｒｄ　１０９）の
多数の試験が１０６個のリブを有するいくつかのＴＮＰ
Ｔ及び一つのＲＮＰＴの各々に対して実施されて、試験
結果の平均がとられた。

なお、連邦車両安全規格１０９条の詳細はそれを参照す
ることによってここで安全に記載されたごとくに組込ま
れる。複数のＴＮＰＴは、内側フープ２２′の幅に対す
るトレンド２０の幅の比率カ月、　０　（ＲＮＰＴに相
当）から１．６１までの範囲内になるように、種々の幅
寸法のトレンド２０を有する。すべてのタイヤは等しい
内側フープ２２′の内径を有し、且つほぼ等しい質量を
有する。

コーナリング係数は“″操舵特性°”の定量的な尺度で
ある。コーナリング係数は、指定されたスリップ角１°
又は４°における半径方向の力に対する横方向の力の比
として測定される。

ステップ状に増速させる（ｓｔｅｐｐｅｄ　ｕｐ　５ｐ
ｅｅｄ、　５Ｏ５）測定は、過酷な熱増幅条件下におけ
る高速耐久性の尺度となる。５ＬＪＳ条件下でのタイヤ
の性能１１タイヤの１００％定格荷重の９２％に相当す
る一定７１：■重下において順次測定されていく。試験
は速度５０ｍｐｈ（８０，５廟／ｈｒ）から始めて、ま
ずこの速度ζこ−０２時間実施される。２時間後に速度
が７５ｍｐｈ　（１２０、７１ａｎ／ｈｒ）に上昇せし
められ、その後は０．５時間経過する毎に速度が５　ｍ
ｐｈ　（８，０ｋｍ　／　ｈｒ）ずつ十昇せしめられ、
従って試験開始から５時間後の速度は１００ｍｐｂ（１
６０，９ｋｍ／ｈｒ）である。

ステップ状に荷重を増加させる（ｓｔｅｐｐｅｄ　ｕｐ
ｌｏａｄ、　５ＩＩＬ）測定は、長期間にわたる荷重支
持能力の耐久性の尺度となる。Ｓ　ＬＪ　Ｌ、条件下で
の１′１＃能は一定速度５０ｍｐｈ　（８０，５ｉａｎ
　／　ｈｒ）のもとて次のようなステップを追って順次
測定される。まず８５％の荷重にて４時間、次いで９０
％荷重にて６肋間、次いで１００％荷重にて２４時間、
その後は８時間経過する毎に１０％ずつ荷重を増加させ
ていく。

表　　２ 土 ド／ 一プ） スリンブ角が１°の場合も４°の場合も、（トレンドの
幅／内側フープの幅）の比が増加するにつれてコーナリ
ング係数が増加することが明らかである。この（トレッ
ドの幅／内側フープの幅）の比が増加するにつれてコー
ナリング係数が予期されなかった増加を示すことは、ト
レンド２０を担持する外側フープ１８′の安定性に帰因
している。

ＲＮＰＴがコーナを通り抜ける時、外側フープ１８′が
横方向内向きに撓み、その結果リブ群が内向きに撓めら
れる。次いで内側のリブ群がトレッｌ”２０表面の内側
寄りの部分を路面から離れるように持ち十げ、路面と接
触しているトレンド２ｏの表面領域が減少し、その結果
、横方向の加速度が増加するにつれて路面の把持力が減
少せしめられる。ＲＮＴＰの場合に比べてＴＮＰＴの場
合にはより大きな横方向の加速度が加わるまでこの現象
が起きないようになる。ＴＮＰＴにおけるこの良好な操
舵特性は、撓められた外側スポークの外方縁部が垂直軸
線を通過せしめられるのに必要な撓み量が増加すること
に帰因している。

この現象は１２．７ｍｍ　（０，５″）のＶ　ＨＳビデ
オカメラによる記録からとられたストップアクションの
写真を複写した一連の回において図解的に示される。こ
れらの写真は自動車上に装着されたビデオカメラによっ
て撮られ、自動車が９７ｋｍ　／　ｈｒ　（６０ｍｐｈ
）から１１３ｋｍ／ｈｒ（７０ｍｐｈ）の間の速度にて
急激に左折した時に右側前方の車輪を撮影した。

第１０図は６．８１ｃｍ　（２，６８インチ）のトレッ
ドの幅と試験屯に使用された空気入りタイヤの８５％に
相当する外径とを有するＴＮＰＴを示しており、このＴ
ＮＰＴは同じ車両上に装着されており、かつ直線状に前
方に駆動されており、即ち車両の向きばまっ（４Ｇ） すぐに前方を向いている。

直線状に前方に駆動されている従来の鋼製ヘルド付き空
気入りラジアルタイヤ、又はＲＮＰＴは第１０図とほぼ
同様の様子を呈する。しかしながら急カーブを切る条件
下では、空気入りタイヤはその側壁部が路面と接触する
ほど横方向に撓むことがありうる。この結果、この撓み
と同時に発生ずる過渡的に増加した荷重のために側壁部
内に異常な膨張部が発生ずる。

第１１図は、もし空気入りタイヤであればその側壁が路
面に接触するのに十分なほど横方向に撓められるような
急カーブを切った状態における６、８１ｃｍ　（２，６
８インチ）のトレッドの幅寸法を有するＲＮＰＴを示し
ている。この場合の撓みはΔであり、このΔは車輪の進
行方向の直線から、変形したＲＮＰＴの弧の頂点までの
距離である。この撓みは比較的大きく、トレッドが回転
している車輪の下方内側に吸引されたように見える。

第１２図は第１１図で示されたＲＮＰＴと同じ質量を有
するＴＮＰＴを示しており、このＴＮＰＴは内側フープ
２２′の幅に対するトレッド２０の幅の比が１．５であ
り、第１１図に示された諸条件と同じ速度にて道路内で
同じ方向転換をするように駆動されている。写真の複写
において視覚的に明らかであるように、横方向の撓みΔ
′は同一の質量を有するＩ？？ＪＰＴの場合の横方向の
撓みΔに比べて比較的小さい。

台形をなす角度θは約１５°から約２５°までの範囲内
にあることが好ましい。２０°から２２°までの範囲内
の角度θがＴＮＰＴの耐久性にとって有害の度合が最も
低い。

ＴＮＰＴではＲＮＰＴに比べてより良い操舵特性が得ら
れることに加えて、ＴＮＰＴの別の利点として、ＲＮＰ
Ｔと同等の質量を有するＴＮＰＴでは転がり抵抗がより
低く、摩耗が改善され、ロックされた車輪が滑る間にお
けるトレッド２０の中央部の摩耗が低減される点があげ
られる。これらの利点は同等の質量を有するＲＮＰＴの
タイヤ跡に比べてより幅の広いＴＮＰＴのタイヤ跡によ
る接触圧が低いことに起因している。

ＴＮＰＴの更に別の予期しなかった利点はより良い°“
オフロードリカバリ性能性能および“ニブリング゛性能
である。オフロードリカバリはタイヤが路面からはずれ
て路肩上へと駆動された時に体験される。なお、路肩の
表面は路面よりもわずかに低い高さになっている。不安
定な状態のタイヤが路面に復帰せしめられる確実性およ
び容易さがオフロードリカバリ性能の一つの尺度となる
。ＴＮＰＴはＲＮＰＴの場合のオフロードリカバリ性能
に比べて改良されたオフロードリカバリ性能を示す。な
ぜならばＴＮＰＴの場合にはトレッド２０の最も外側の
縁部に直接前わる垂直方向の反作用力がより小さく、そ
の結果より小さい操舵入力（又は迎え角）によって路面
と路肩面との間の落差骨をタイヤが登るからである。

“ニブリング゛は他の点では滑らかな路面における移動
方向に対し平行をなす継ぎ目又は溝、及び路面の物理的
な特！（欠陥）にタイヤが操舵入力がなされずに追従し
ようとする時に体験される現象である。ＴＮＰＴは同等
の質量を有するＲＮＰＴが示すニブリング性能に比べて
改善されたニブリング性能を示す。トレッド２０の外方
縁部が有するより大きな可撓性によって、ＴＮＰＴは平
行をなす継ぎ目又は溝に対してＲＮＰＴはどにはなられ
ない。むしろＴＮＰＴは車両がその通路を維持するため
に最小の方向直しをするによって継ぎ目又は溝上に乗り
上げる。

前述の詳細な説明から、本発明によるＴＮＰＴの構造は
、従来の空気入りタイヤに本質的に似た緒特性を提供す
るために特定の条件下において座屈するように十分配慮
されている点において独特であることが今や明らかであ
る。この独特の構造ではリブ群が傾斜していること、及
びリブ群が荷重下において曲げ性よりもむしろ圧縮性を
有することが要求される。この結果として得られた“開
放“構造は本質的に良い乗り心地および操舵特性を提供
するだけではなく、また運転中にＴＮＰＴが熱を発散せ
しめうるようにしている。前述の特性は先行技術に関す
る参考文献中の教示のいかなる論理的な組合せにおいて
も欠如している。先行技術の各々は概念的に大きく相違
しており、従ってそれらの先行技術が示す教示を単に結
合すると概念」二の相違が拡大するだけでなく、またそ
れらを作っている構成要素群間の相互の影響が拡大して
しまう。

このように本発明において扱われると共に解決された課
題に関する全体的な議論と、ＮＰＴの最良の様式に関す
る特定の図と、本発明に係わるＴＮＰＴとそれに関連し
た先行技術の車輪との実証的な比較とがなされてきたが
、特許請求の範囲の記載内容によって生じた理由以外の
理由によって不当な限定が課せられるべきではないこと
が理解されるべきである。

記号の定義に関する索引 Ａはリブがなす角度であり、θは台形形状の（広がり）
角度である。

α（アルファ）は車輪の進行方向に関する変化量である
。

Δ（デルタ）はトレッドの撓み量である。

ｒ、及びｒｏはそれぞれ内側フープ及び外側フープの半
径である。

■〕はｒｏとｒ、との間の差である。

ｄ８及びｄｏはそれぞれ内側フープ及び外側フープの厚
みである。

ｄｗはウェブの厚みであり、ｄ、はリブの厚のである。

Ｌはリブの（内側フープと外側フープとの間の）長さで
ある。

そして、ｔｉ及びも。はそれぞれリムの幅及びｌ・レッ
ドの幅である。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術に係わる研削−、ルトが巻きついてい
る車輪の側面図である。この車輪は中央の金属部分（こ
の部分は車両の車輪の゛′リム”に対応する。）と、勾
配をもって傾斜しているリブ部材群を有するエラストマ
材料からなる環状本体部分くこの部分は゛タイヤ°”に
対応する。）とを有する。これらのリブ部材群はすべて
車輪の軸線を含んで半径方向に延びる平面から同一方向
に傾斜しており、その結果、車輪の回転時に生じる遠心
力により車輪の直径が広がるようになっている。 第２図は車輪のリム上に装着された本発明に係わる非拡
張式ＴＮＰＴの環状本体の一部を示す部分側面図であり
、内側および外側の円筒部材（“フープ）のそれぞれの
外縁の中間に形成された平坦なウェブ部材と、このウェ
ブ部材と一体的に成形された夫々反対方向を向いている
平坦なリブ群とが示されている。互いに結合しているこ
れらの部材が一体構造として協働し、ＴＮＰＴとしての
機能を果たす。 第１図中の部材に対応する第２図中の部材にはダッシュ
を付けて示しである。 第３図は第２図の３−３線に沿ってみた断面立面図であ
り、その両側にあるリブ群と一体的に形成された中火の
平坦なウェブ部材を有するＴＮＰＴを示している。この
リブ群は下方および上方におい℃内側フープおよび外側
フープと結合している。 第４図はリムに装着していない状態のＴＮＰＴの別の実
施例を示す部分側面図であり、外側フープの内周部にお
いて角度θで挟まり始めると共に、内側フープの内側半
径よりも大きな半径を有する位置においてその挟まりが
終わっている傾斜したリブを示している。一方の側にお
けるリブはその広がり部分を含めてすべて同一の傾斜平
面内に存在するので、従って内側フープに隣接した広が
っていないリブ部分がこの部分側面図において垂直端部
のように見えている。斯くして、各リブの広が　　。 っていない部分の根元部（リブが内側フープと結合する
部分）におりる応力は、第３図に示された実施例におけ
る内側フープに隣接したリブの根元部において発生ずる
応力に比べて低減せしめられる。 第５図はリムに装着していない状態のＴＮＰＴの更に別
の実施例を示す部分側面図であり、内側フープの外周部
において角度θで広がり始めると共に、外側フープの半
径よりも小さい半径を有する位置においてその広がりが
終わっている傾斜したリブを示している。この場合、外
側フープに隣接した広がっていないリブ部分がこの部分
側面図において垂直端部のように見えている。斯くして
、外側フープと結合するリブの根元部における応力が第
３図に示した実施例における（外側フープと結合する）
根元部において発生する応力に比べて低減せしめられる
。 第６図はリムに装着していない状態のＴＮＰＴの更に別
の実施例を示す部分側面図であり、内側フープの半径よ
りも大きい半径を有する位置において角度θで広がり始
めると共に、外側フープの内側半径よりも小さい半径を
有する位置においてその広がりが終わっている傾斜した
リブを示している。 この場合、内側フープ及び外側フープにそれぞれ隣接し
た複数の広がっていないリブ部分がこの部分側面図にお
いて垂直端部のように見えている。 斯くして、各リブの広がっていない部分の根元部におけ
る応力は、第３図に示された実施例における各リブの根
元部において発生する応力に比べて低減せしめられる。 第７図はリムに装着していない状態のＴＮＰＴの更に別
の実施例における環状をなす本体の一部を示す部分側面
図である。第７図において、夫々反対側を向いた平坦な
リブ群の各々の長手方向中間の位置から“緩衝ストッパ
′”が突出しており、この緩衝ストッパは水平面に対し
下方向に傾斜しておす、ＴＮＰＴが道路内の隆起部を通
過する時などにＴＮＰＴが大きく座屈せしめられた時、
緩衝ストッパが隣接するリブと接触するようになってい
る。前述の場合と同様に、緩衝ストッパ群とリブ群とウ
ェブと内側フープと外側フープとはすべて一体的に成形
されている。 第８図は第７図に示したＴＮＰＴに関して、ＴＮＰＴの
路面との接触部分において緩衝ストッパが隣接するリブ
に衝突せしめられるほどＴＮＰＴが大きく座屈した跡の
状態を示す部分側面図である。 第９図はＴＮＰＴの環状本体の一部を示す部分側面図で
あり、比較的滑らかな表面上を移動している自動車上に
標準的に用いられたＴＮＰＴの路面接触部分の成る瞬間
における状態を図解的に示している。 第１０図は、ＴＮＰＴがまっすぐ前方に移動しており且
つ車輪の向きがまっすぐ前方を向いている場合において
ＴＮＰＴを正面から見た状態を図解的に示した、上方部
分を取除いて示した斜視図である。 第１１図は、左折した時の成る瞬間における右側前方車
輪上のＲＮＰＴを正面から見た状態を図解的に示した、
上方部分を取除いて示した斜視図である。 この時、車輪の移動方向と車輪の向きとは角度α（アル
ファ）だけ異なっており、これは、横方向の加速度下に
おいて外側フープを内方に撓ませるのに十分なだけ大き
い（撓み量はΔである。）。 第１２図は、前の図の場合と同一の条件下において自動
車が同じ左折をした時の成る瞬間における右側前方車輪
上のＴＮＰＴを正面から見た状態を図解的に示した、上
方部分を取除いて示した斜視図である。第１２図では前
の図と同一の横方向加速度下において、外側フープがず
っと小さい大きさしか内側に撓んでいない。 １０・・・車輪、　　　　　　　１２・・・リム、１６
・・・本体、　　　　　　１６′・・・本体（ＴＮＰＴ
）、１８　、１８’・・・外側円筒部材（外側フープ）
、２０・・・トレッド、 ２２　、２２’・・・内側円筒部材（内側フープ）、２
６・・・リブ、 ２６′・・・リブ（第１のリブ、前方リブ、第１のリブ
部材）、 ３０・・・リブ（第２のリブ、後方リブ、第２のリブ部
材）、 ３２　、３２’・・・ウェブ（ウェブ部材）、ｔｏ・・
・外側円筒部材の幅、 １、・・・内側円筒部材の幅、 Ｔ・・・内側円筒部材の外側表面と外側円筒部材の内側
表面との間の距離、 θ・・・角度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸線回りに回転自在な非空気充填タイヤであって、
   弾性を有するエラストマ材料からなる環状本体を具備し
   、前記本体は、前記本体の外周部に形成された全体的に
   円筒状をなす外側円筒部材と、前記外側円筒部材から半
   径方向内方へ間隔を隔てて同軸的に配置された全体的に
   円筒状をなす内側円筒部材と、軸方向に延びると共に周
   方向に間隔を隔てて配置された複数の第１及び第２のリ
   ブ部材とを具備し、この第１及び第２リブ部材はそれら
   の内側端部及び外側端部において前記内側円筒部材及び
   外側円筒部材にそれぞれ連結され、前記リブ部材は、リ
   ブ部材の内端を通り軸線を含んで半径方向に延びる平面
   に対して約１５°から７５°までの角度をなして全体的
   に傾斜しており、更に、互いに反対向きの側面を有して
   円周方向に延びる一つのウェブ部材を具備し、前記ウェ
   ブ部材はその内周部及び外周部が前記内側円筒部材及び
   外側円筒部材にそれぞれ連結され、前記ウェブ部材は一
   方の側面上で前記第１リブ部材と連結されると共に他方
   の側面上で前記第２リブ部材と連結され、前記第１リブ
   部材および前記第２リブ部材が前記半径方向に延びる平
   面に対して夫々反対方向を向いており、第１及び第２リ
   ブ部材が前記内側円筒部材、前記外側円筒部材及び前記
   ウェブ部材と共に、荷重を受けた部材が座屈するような
   荷重支持構造を形成する非空気充填タイヤにおいて、ｔ
   ＿ｏを外側円筒部材の幅とし、ｔ＿ｉを内側円筒部材の
   幅とし、Ｔを内側円筒部材の外側表面と外側円筒部材の
   内側表面との間の距離とすると、前記リブが前記内側円
   筒部材及び外側円筒部材の円周面内を延びる中心線から
   次式により定義される角度θでもって外方に広がってお
   り、 ｔａｎ＾−＾１θ＝〔（ｔ＿ｏ−ｔ＿ｉ）／２〕／Ｔ前
   記角度θは前記円筒部材群の円周面内を延びる中心線を
   含む垂直平面に対して約１°から約４０°までの範囲内
   にあることを特徴とする台形断面を有する非空気充填タ
   イヤ。 ２、前記ウェブ部材が平坦な形状をなし、タイヤの回転
   軸線に対して垂直をなし、且つ前記円筒部材群の軸線方
   向端部間のほぼ中央に位置し、前記リブ部材群の各々が
   、前記ウェブ部材の反対方向を向いた両側面から軸線方
   向に延びている請求項１記載の台形断面を有する非空気
   充填タイヤ。 ３、前記第１及び第２リブ部材が軸線を含む平面内にお
   いて全体的に台形状をなす断面を呈するように、前記第
   １及び第２リブ部材が前記内側円筒部材から前記外側円
   筒部材まで連続的に外方に広がり、前記各リブが前記内
   側円筒部材および外側円筒部材と結合する各リブの各端
   部において、少なくとも鋭角で交わる側において前記リ
   ブにアンダカットが施される請求項１記載の台形断面を
   有する非空気充填タイヤ。 ４、前記リブが、外側円筒部材の内周において広がりが
   開始すると共に、内側円筒部材の内側半径よりも大きい
   半径を有する位置において広がりが終了するように前記
   角度θにて勾配しており、前記ウェブ部材の一方の側面
   上のすべてのリブが、リブの広がっている部分を含めて
   同一の傾斜平面内に存在し、その結果、各リブの広がっ
   ていない部分の根元部における応力が、内側円筒部材か
   ら外側円筒部材まで連続的に広がっているリブの内側円
   筒部材に隣接した根元部において発生する応力に比べて
   低減せしめられる請求項２記載の台形断面を有する非空
   気充填タイヤ。 ５、前記リブが、内側円筒部材の外周において広がりが
   開始すると共に、外側円筒部材の内側半径よりも小さい
   半径を有する位置において広がりが終了するように前記
   角度θにて勾配しており、前記ウェブ部材の一方の側面
   上のすべてのリブが、リブの広がっている部分を含めて
   同一の傾斜平面内に存在し、その結果、各リブの広がっ
   ていない部分の根元部における応力が、内側円筒部材か
   ら外側円筒部材まで連続的に広がっているリブの外側円
   筒部材に隣接した根元部において発生する応力に比べて
   低減せしめられる請求項２記載の台形断面を有する非空
   気充填タイヤ。 ６、前記リブが、内側円筒部材の半径よりも大きい半径
   を有する位置において広がりが開始すると共に、外側円
   筒部材の内側半径よりも小さい半径を有する位置におい
   て広がりが終了するように前記角度θにて勾配しており
   、前記ウェブ部材の一方の側面上のすべてのリブが、リ
   ブの広がっている部分を含めて同一の傾斜平面内に存在
   し、その結果、各リブの広がっていない部分の根元部に
   おける応力が、内側円筒部材から外側円筒部材まで連続
   的に広がっているリブの内側円筒部材および外側円筒部
   材に隣接した根元部において発生する応力に比べて低減
   せしめられる請求項２記載の台形断面を有する非空気充
   填タイヤ。 ７、前記リブが、反対側を向いた平坦なリブ群の各々の
   長手方向中間の位置から水平面に対し下方に傾斜するよ
   うに突出する緩衝ストッパ部材を有し、前記タイヤが過
   酷に座屈せしめられた場合に前記緩衝ストッパ部材が隣
   接するリブに接触する請求項２記載の台形断面を有する
   非空気充填タイヤ。 ８、前記角度群がほぼ等しく、且つ２０°から６０°ま
   での範囲内にある請求項２記載の台形断面を有する非空
   気充填タイヤ。 ９、前記外側円筒部材がその外側表面上に取付けられた
   円周方向に延びるトレッドを有し、前記内側円筒部材が
   その内側周表面上に取付けられた車輪リムを有する請求
   項２記載の台形断面を有する非空気充填タイヤ。 １０、前記エラストマが、ショア硬度（Ｄスケール）が
   約４０から６５までの範囲内にあり（ＡＳＴＭ−Ｄ２２
   ４）、圧縮弾性率（形状関数０．５および１０％圧縮に
   おける値）が約３０００ｐｓｉから約２０，０００ｐｓ
   ｉまでの範囲内にあり、前記圧縮弾性率が２０℃から７
   ０℃までの温度範囲に渡って±３０％内に維持され（Ａ
   ＳＴＭ−Ｄ６９５）、圧縮永久歪が６０％未満であり（
   ＡＳＴＭ−Ｄ３９５Ｂ）、流動度測定機械により７０℃
   にて測定されたヒステリシス（ｔａｎδ）（ＡＳＴＭ−
   Ｄ２２３６）が約０．０５から０．１５の範囲内にあり
   、屈曲疲れが標準作動条件下における歪の２０％の最大
   歪にて１０，０００サイクルよりも大きい（‘Ｔｅｘｕ
   ｓ’屈曲試験、ＡＳＴＭ−Ｄ３６２９−７８）という特
   定の諸特性を有する請求項２記載の台形断面を有する非
   空気充填タイヤ。 １１、前記トレッド、前記環状本体および前記車輪リム
   が一体的な車輪構造を形成する請求項８記載の台形断面
   を有する非空気充填タイヤ。 １２、前記エラストマがポリウレタンである請求項１０
   記載の台形断面を有する非空気充填タイヤ。 １３、前記ポリウレタンが、（ａ）ＮＣＯ番号が約５か
   ら約７までの範囲内にあるトルエンジイソシアネート−
   ポリテトラメチレンエーテル・グリコール（平均分子量
   が１５００から約２０００まで）（ＴＤＩ−ＰＴＭＥＧ
   ）初期重合体と、（ｂ）前記初期重合体に対し所要の硬
   化をさせるのに十分な量の硬化剤との反応混合物から誘
   導される請求項１２記載の台形断面を有する非空気充填
   タイヤ。 １４、前記硬化剤がメチレンジアニリン−ＮａＣｌ錯体
   （ＭＤＡ−ＮａＣｌ）硬化剤（フタル酸ジオクチル中に
   ５０重量％）と、メチレンビス−オルトクロロアニリン
   （ＭＢＯＣＡ）とからなる群から選択され、重量比（ａ
   ／ｂ）が１／０．０５から約１／０．３までの範囲内に
   ある請求項１３記載の台形断面を有する非空気充填タイ
   ヤ。