JP2005193851A

JP2005193851A - リム

Info

Publication number: JP2005193851A
Application number: JP2004004103A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Sawada; 浩樹沢田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2024-01-09
Also published as: JP4384508B2

Abstract

【課題】幅方向に複数の気室を設けた空気入りタイヤのリムへの組付け作業を改善する。
【解決手段】リム１２の中央には、リム組み時にビード部１６、ビード部２５を落とし込めるドロップ５４を設ける。ビードシート４６の径をＤｏ、ビードシート４８の径をＤとした時に、０．０２＜（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏ＜０．１２を満足させる。リム１２では、段部５２が隔壁部２４のタイヤ外側への移動を阻むため、背の高いハンプ部をリム１２に形成する必要がなくリム組みが容易になる。０．０２＞（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏであると、段部５２が隔壁部２４の移動を抑えられず、背の高いハンプ部をリム１２に形成することになりリム組みが困難になる。一方、（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏ＞０．１２となると、リム１２の内径が小さくなリ過ぎ、リム内側に装着可能なブレーキ径が小さくなり、車両運動性能を低下させる要因となる。従って、０．０２＜（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏ＜０．１２を満足させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ軸方向に複数の気室を形成する空気入りタイヤを装着するリムに関する。

従来一般のタイヤをリムに装着して得られる、空気を充填できるタイヤ気室は１室である。

このため、タイヤが釘踏みや、縁石サイドカット等によりパンクしたときは、内圧の低下により著しく走行が困難となり、直ちにスペアタイヤへの交換が必要であり、交換作業が煩雑となる問題がある。

また、冬季に山道の連続するカーブを走行中に所々に氷雪路面がある状況においては、タイヤ気室が１室の従来のタイヤでは、内圧を低下させて接地面積をアップさせる事でグリップ性能をアップさせたいが、内圧ダウンに伴いタイヤ剛性がダウンするという面からは操縦安定性は不利になる。

さらに、未舗装で凹凸の大きな山道の連続するカーブを走行している状況において、タイヤ気室が１室の従来のタイヤでは、内圧を低下させタイヤの縦方向剛性をダウンさせて振動乗心地性能を良くさせたいが、内圧ダウンに伴い、タイヤの横剛性及び前後剛性も一緒にダウンしてしまい、操縦安定性には不利になる。

これらの問題を解決するために、幅方向に複数の気室を設けたタイヤ・リム組立体が提案されている（特許文献１参照。）。
特開２００３―３９９１４号公報

ところで、特開２００３―３９９１４号に記載のタイヤ・リム組立体では、空気入りタイヤにおいて外側のビード部の内径と内側の隔壁部の内径とが同一に設定され、リムにおいて外側のビードシートの径と内側のビードシートの径とが同一に設定されていたため、以下のような問題点があった。

図３に示す形状のリム１２では、ビードシートが幅方向に一定径であるため、隣接する気室の内圧が異なる場合等、隔壁部２４が動いてしまい空気漏れを生ずる場合がある。

そこで、実際には、隔壁部２４を固定するため、一定径のリム１２では接着剤を用いて固定せざるを得ず、また、接着剤を使用しない場合には、図４に示すように、隔壁部２４の移動を阻止するための背の高いハンプ部４４を隔壁部２４の横に配置した特殊形状のリム１２を使用しなければならず、リム組みの際に隔壁部２４がハンプ部４４に引っ掛かり、また、タイヤ内側も見えないため、隔壁部２４を所定の位置に配置することが困難で、リム組み作業が非常に困難であった。

本発明は上記事実を考慮し、空気入りタイヤの組み付け作業を改善することのできるリムを提供することが目的である。

請求項１に記載の発明は、左右一対のビード部と、前記ビード部からタイヤ径方向外側へ延びるサイドウォール部と、一方のサイドウォール部のタイヤ径方向外側端と他方のサイドウォール部のタイヤ径方向外側端とを連結するトレッド部と、前記左右一対のビード部の間に前記ビード部とはタイヤ軸方向内側に離間して設けられ、前記サイドウォール部及び前記トレッド部の少なくとも一方のタイヤ内面側からタイヤ径方向内側に延び、タイヤ径方向内側端がリムに接触すると共に、リムに装着したときにリムとの間に各々独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に３室形成する一対の隔壁部と、を備えた空気入りタイヤを装着するリムであって、前記ビード部の内周面に接触する外側ビードシートと、前記外側ビードシートのリム軸方向外側に配置されるフランジと、前記外側ビードシートのリム軸方向内側に配置される外側ハンプ部と、前記外側ビードシートのリム軸方向内側に段部を介して設けられ、前記外側ビードシートよりも小径に設定されて前記隔壁部の内周面に接触する内側ビードシートと、前記内側ビードシートのリム軸方向内側に配置される内側ハンプ部と、一方の前記内側ハンプ部と他方の前記内側ハンプ部との間に設けられ、前記内側ビードシートよりも小径に設定されたドロップと、を有し、前記外側ビードシートの径をＤｏ、前記内側ビードシートの径をＤとしたときに、０．０２＜（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏ＜０．１２を満足する、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載のリムの作用を説明する。

この請求項１に記載のリムに、一対のビード部と一対の隔壁部とを備えた空気入りタイヤを装着することで、タイヤ軸方向に独立した３つのタイヤ気室を備えたタイヤ・リム組立体を得ることができる。

以下に、リム組みの一例を説明する。

一対のビード部と一対の隔壁部とを備えた空気入りタイヤをリムへ装着する場合、先ず、一方のビード部、及び隔壁部を一方のフランジを乗り越してドロップに落とし込み、その後、他方のビード部、及び隔壁部を他方のフランジを乗り越えさせる。

両方の隔壁部を両方の段部の内側に配置するには、両方のサイド部を押圧すれば良い。

なお、隔壁部をフランジを乗り越してドロップに落とし込む作業、及び両方の隔壁部を両方の段部の内側に配置する作業は通常のリム組みとは異なるが、それ以外は通常のタイヤをリムに組み付ける作業とほぼ同様にして行なえる。

空気入りタイヤをリムに装着した後、各タイヤ気室に空気を充填する。

なお、中央のタイヤ気室に空気を充填することで、隔壁部はリム軸方向外側へ押圧され、側面が段部に当接する。

これにより、隔壁部の内周部分は、段部と内側ハンプ部との間の内側ビードシート上に支持される。また、内側ハンプ部は、隔壁部のリム軸方向内側の移動を抑えることが出来る。

さらに、両側のタイヤ気室に空気を充填することで、ビード部はリム軸方向外側へ押圧され、側面がフランジに当接する。

これにより、ビード部の内周部分は、フランジと外側ハンプ部との間の外側ビードシート上に支持される。また、外側ハンプ部は、ビード部のリム軸方向内側の移動を抑えることが出来る。

このようにして、走行に供されるタイヤ・リム組立体が得られる。

このタイヤ・リム組立体は、釘踏み等による接地面でのパンクや、縁石擦れなどによるサイド部のパンク等の何れにおいても、他のパンクしていないタイヤ気室が荷重を支持するので、問題なく安全に走行を続けることが出来る。

なお、０．０２＞（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏとなると、隔壁部の移動を抑える段部の高さが確保できなくなり、背の高い突起を別途設けなくてはならなくなり、この突起がリム組みの際に引っ掛かり、リム組みの作業性が困難になったり、場合によってはリム組みが不可能となる。

一方、（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏ＞０．１２となると、リムの内径が小さくなるので、結果的にリム内側に装着可能なブレーキの径が小さくなってしまう。これは、車両運動性能を低下させる要因となる可能性があり好ましくない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリムにおいて、０．０４＜（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏ＜０．０８を満足する、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載のリムの作用を説明する。

０．０４＜（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏ＜０．０８を満足することで、（１）タイヤのリムへの組み付け作業が容易になる、（２）タイヤのリムフィット性が容易になる、（３）問題となるほどリム径が小さくならない、の３点について良好なバランスが取れれる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のリムにおいて、前記外側ハンプ部、及び前記内側ハンプ部の落込み量をｈとしたときに、０＜ｈ≦０．５ｍｍを満足する、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載のリムの作用を説明する。

内側ハンプ部、及び外側ハンプ部の落込み量ｈが０．５ｍｍを越えると、隔壁部、及びビード部のリム軸方向内側への移動を抑えることが出来なくなる。

一方、内側ハンプ部、及び外側ハンプ部の落込み量が０になると、エアフィット時に、隔壁部、及びビード部が引っ掛かり、所定の位置に配置し難くなる。

以上説明したように本発明のリムによれば、左右一対のビード部、及び隔壁部を備えた空気入りタイヤの組み付け作業を改善することができる、という優れた効果を有する。

以下に、本発明のリムを用いたタイヤ・リム組立体の一実施形態を図１、及び図２にしたがって説明する。

図２には、リム１２に空気入りタイヤ１０（サイズ：２２５／５５Ｒ１７）を装着したタイヤ・リム組立体１４のタイヤ回転軸に沿った断面が示されている。
（空気入りタイヤの構成）
図２に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、一般の空気入りタイヤと同様に、リム１２に装着するためのビード部１６を一対備えている。

ビード部１６には、ビードコア１８が埋設されている。

ビード部１６のタイヤ径方向外側には、サイドウォール部２０が一体的に設けられている。

タイヤ赤道面ＣＬを挟んで一方のサイドウォール部２０のタイヤ径方向外側端と他方のサイドウォール部２０のタイヤ径方向外側端との間にはトレッド部２２が設けられている。

本実施形態では、両ショルダー部のタイヤ内面側から、夫々タイヤ径方向内側に傾斜して延びる一対の隔壁部２４が、ビード部１６のタイヤ幅方向内側に互いに離間して設けられている。

この隔壁部２４のタイヤ径方向内側部分を、以後、内側ビード部２５と呼ぶ。

内側ビード部２５には、ビードコア３１、及びビードフィラー３３が埋設されている。

空気入りタイヤ１０とリム１２との間には、隔壁部２４と隔壁部２４との間に主気室２６、矢印Ｌ方向側のビード部１６と隔壁部２４との間に第１副気室２８、矢印Ｒ方向側のビード部１６と隔壁部２４との間に第２副気室３０が形成されている。

内側ビード部２５のタイヤ径方向内側端は、リム１２に密着しているため、主気室２６、第１副気室２８、及び第２副気室３０は各々独立している。

空気入りタイヤ１０の内部には、一方のビードコア１８から他方のビードコア１８に向けてトロイド状に跨る第１のカーカスプライ３２が埋設されている。

第１のカーカスプライ３２は、幅方向一端側が一方のビードコア１８にタイヤ内側から外側へ向けて巻き上げられており、幅方向他端側が他方のビードコア１８にタイヤ内側から外側へ向けて巻き上げられている。

なお、ビード部１６では、第１のカーカスプライ３２の巻上部３２Ａと本体部３２Ｂとの間に、ビードコア１８からタイヤ径方向外側に延びるビードフィラー３４が埋設されている。

第１のカーカスプライ３２は、ラジアル配列とされたポリエステルコードやナイロンコード等の互いに平行に並べられた複数の有機繊維コードをゴムコーティングした通常のものであり、ビード部１６、サイドウォール部２０、及びトレッド部２２を補強している。

さらに、空気入りタイヤ１０の内部には、一方のビードコア３１から他方のビードコア３１に向けてトロイド状に跨る第２のカーカスプライ３７が、第１のカーカスプライ３２のタイヤ径方向内側に埋設されている。

第２のカーカスプライ３７は、幅方向一端側が一方のビードコア３１にタイヤ内側から外側へ向けて巻き上げられており、幅方向他端側が他方のビードコア３１にタイヤ内側から外側へ向けて巻き上げられている。

なお、内側ビード部２５では、第２のカーカスプライ３７の巻上部３７Ａと本体部３７Ｂとの間に、ビードコア３１からタイヤ径方向外側に延びるビードフィラー３３が埋設されている。

第２のカーカスプライ３７は、第１のカーカスプライ３２と同様に、ラジアル配列とされたポリエステルコードやナイロンコード等の互いに平行に並べられた複数の有機繊維コードをゴムコーティングした通常のものであり、隔壁部２４、及びトレッド部２２を補強している。

第１のカーカスプライ３２のタイヤ径方向外側には、ベルト３６が配置されている。

このベルト３６は、例えば、２層以上のスチールコード交錯層から構成されている。
（リムの構成）
図２に示すように、本実施形態のリム１２は、車両装着時に車両外側に配置される外側リム部１２Ａと、車両内側に配置される内側リム部１２Ｂとから構成されている。

内側リム部１２Ｂに一体的に繋がるディスク部６０Ｂには、ねじ孔６２と、車両の車軸に取付けられたボルトを挿通するための孔６４が複数形成されている。

一方、外側リム部１２Ａに一体的に繋がるディスク部６０Ａには、ねじ孔６２と対向する位置に孔６６が形成されており、内側リム部１２Ｂ側の側面には、孔６６の径方向外側に環状の溝６８が形成されている。

外側リム部１２Ａと内側リム部１２Ｂとは、貫通孔６６を挿通したボルト７０をねじ孔６２に螺合させて締め付けることで互いに固定される。

溝６８には、オーリング７２が嵌め込まれており、このオーリング７２が溝壁面、及び内側リム部１２Ｂの側面に密着することで外側リム部１２Ａと内側リム部１２Ｂとの間のシールを行なっている。

外側リム部１２Ａ、及び内側リム部１２Ｂには、それぞれビード部１６を配置する外側ビードシート４６と、外側ビードシート４６のタイヤ軸方向内側に配置され、ビード部２５を配置する内側ビードシート４８が形成されている。

ここで、外側ビードシート４６の径をＤｏ、内側ビードシート４８の径をＤとしたときに、０．０２＜（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏ＜０．１２を満足する必要があり、中でも０．０４＜（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏ＜０．０８を満足することが好ましい。

例えば、タイヤサイズが２２５／５５Ｒ１７の乗用車用タイヤを装着する場合、Ｄｏ−Ｄは、実寸法で９ｍｍ＜Ｄｏ−Ｄ＜５０ｍｍ、好ましくは１７ｍｍ＜Ｄｏ−Ｄ＜３５ｍｍとなる。

なお、空気入りタイヤ１０においては、リム１２の寸法に合わせてビード部１６の内径を外側ビードシート４６の径Ｄｏと同径に、内側ビード部２５の内径を内側ビードシート４８の径Ｄと同径に設定されている。

外側ビードシート４６の軸方向外側にはフランジ５０が形成されており、軸方向内側にはなだらかな山形状の外側ハンプ７２が形成されている。

また、内側ビードシート４８と外側ビードシート４６との間には、フランジ５０と同様の役目を有する段部５２が形成されており、内側ビードシート４８の軸方向内側にはなだらかな山形状の内側ハンプ７４が形成されている。

なお、ディスク部６０Ａの中央には、大径の孔７６が形成されている。

ここで、外側ハンプ７２の落込み量をｈ（外側ビードシート４６の径Ｄ₀（例えば、ＪＡＴＭＡ規格でのリム径に相当）示す線（回転軸に平行）から外側ハンプ７２の頂部までをリム径方向に計測。）、内側ハンプ７４の落込み量をｈ（内側ビードシート４８の径Ｄを示す線（回転軸に平行）から内側ハンプ７４の頂部までをリム径方向に計測。）としたときに、何れも０＜ｈ≦０．５ｍｍを満足している。

また、一対の内側ハンプ７４の軸方向内側には、溝底の径が内側ビードシート４８よりも小径に設定された、ドロップ部（ウエル）５４が形成されている。

なお、図１及び図２に示すように、リム１２には、第１のバルブ穴７８、第２のバルブ穴８０、及び第３のバルブ穴８２が形成され、第１のバルブ穴７８には第１副気室２８に気体を充填するための第１エアバルブ３８、第２のバルブ穴８０には第２副気室３０に気体を充填するための第２エアバルブ４０、第３のバルブ穴８２には主気室２６に気体を充填するための第３エアバルブ４２が取付けられている。
（作用）
先ず、本実施形態のリム１２では、大径の外側ビードシート４６の内側に段部５２を介して小径の内側ビードシート４８が設けられていると共に、一対の内側ビードシート４８の中間部にドロップ５４が設けられているため、内側ビードシート４８の径、及び外側ビードシート４６の径に対応してビード部１６の内径Ｒ_O、及び内側ビード部２５の内径Ｒ_Iが設定されている空気入りタイヤ１０をリム１２に組み付ける際に、空気入りタイヤ１０のビード部１６、及び内側ビード部２５をドロップ５４に落とし込むことができ、従来一般の空気入りタイヤの組み付けと同様に空気入りタイヤ１０のリム１２への組み付け作業が容易になる。

リム組みの一例を以下に説明する。

空気入りタイヤ１０をリム１２へ装着する場合には、先ず、一方のビード部１６、及び隔壁部２４を一方のフランジ５０を乗り越してドロップ５４に落とし込み、その後、他方のビード部１６、及び隔壁部２４を他方のフランジ５０を乗り越えさせる。

両方の隔壁部２４を両方の段部５２の内側に配置するには、両方のサイド部２０を押圧すれば良い。

なお、隔壁部２４をフランジ５０を乗り越してドロップ５４に落とし込む作業、及び両方の隔壁部２４を両方の段部５２の内側に配置する作業は、通常のリム組みと異なるが、それ以外は通常のタイヤをリムに組み付ける作業とほぼ同様にして行なえる。

空気入りタイヤ１０をリム１２に装着した後は、第１エアバルブ３８、第２エアバルブ４０、及び第３エアバルブ４２から第１副気室２８、第２副気室３０、及び主気室２６に空気等の気体を充填する。

ここで、中央の主気室２６に気体を充填することで、隔壁部２４はリム軸方向外側へ押圧され、側面が段部５２に当接する。

これにより、隔壁部２４の内周部分は、段部５２と内側ハンプ部７４との間の内側ビードシート４８上に支持される。また、内側ハンプ部７４は、隔壁部２４のリム軸方向内側の移動を抑えることが出来る。

また、両側の第１副気室２８、及び第２副気室３０に気体を充填することで、ビード部１６はリム軸方向外側へ押圧され、側面がフランジ５０に当接する。

これにより、ビード部１６の内周部分は、フランジ５０と外側ハンプ部７２との間の外側ビードシート４６上に支持される。また、外側ハンプ部７２は、ビード部１６のリム軸方向内側の移動を抑えることが出来る。

このようにして、走行に供されるタイヤ・リム組立体１４が得られる。

なお、このタイヤ・リム組立体１４は、釘踏み等による接地面でのパンクや、縁石擦れなどによるサイド部のパンク等の何れにおいても、他のパンクしていないタイヤ気室が荷重を支持するので、問題なく安全に走行を続けることが出来る。

ここで、０．０２＞（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏとなると、隔壁部２４の移動を抑える段部５２の高さが確保できなくなり、背の高い突起（フランジ）を別途設けなくてはならなくなり、この突起がリム組みの際に引っ掛かり、リム組みの作業性が困難になったり、場合によってはリム組みが不可能となる。

一方、（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏ＞０．１２となると、リム１２の内径が小さくなるので、結果的にリム内側に装着可能なブレーキの径が小さくなってしまう。これは、車両運動性能を低下させる要因となる可能性があり好ましくない。

また、内側ハンプ部７４、及び外側ハンプ部７２の落込み量ｈが０．５ｍｍを越えると、隔壁部２４、及びビード部１６のリム軸方向内側への移動を抑えることが出来なくなる。

一方、内側ハンプ部７４、及び外側ハンプ部７２の落込み量ｈが０になると、エアフィット時に、ビード部２５が内側ハンプ部７４に引っ掛かり、ビード部１６が外側ハンプ部７２に引っ掛かり、それぞれ所定の位置に配置し難くなる。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来例のタイヤ・リム組立体を１種類、本発明の適用された実施例のタイヤ・リム組立体を３種類、及び比較例に係るタイヤ・リム組立体を２種類を用意し、リム組み作業性、及びホイール内容積保持性の各項目について比較を行なった。

供試タイヤは、乗用車用で、サイズが２２５／５５Ｒ１７である。

リム組み作業性、ホイール内容積保持性については、４段階評価を行なった。
・リム組み作業性：通常のリム組み機を用いて、ノーマルタイヤ同等にリム組み出来る場合を「良」とした。それより劣る場合を「劣」、優れる場合を「優」、市販されているリム組み機で不可能、又は何とか組めたとしてもタイヤに安全上問題となるダメージが起きるような場合「難」とした。
・ホイール内容積保持性：１７インチのノーマルホイールと同等（目安として約１割低下未満）の場合を「良」とした。それ以上に狭くなる場合を「劣」、ノーマルホイールよりも広くなる場合を「優」、１７インチのノーマルホイール対比、非常に小さくなる（目安として２割以上低下）の場合を「難」とした。

結果は以下の表１に示す通りであった。

試験の結果、実施例１〜３は、リム組み作業性、及びホイール内容積保持性の何れも問題となる事項は無かった。

本発明の一実施形態に係るリムの断面図である。本発明の一実施形態に係るリムを用いたタイヤ・リム組立体の断面図である。従来例２に係るタイヤ・リム組立体の断面図である。タイヤ気室が１室の通常一般のタイヤ・リム組立体の断面図である。

符号の説明

１０空気入りタイヤ
１２リム
１４タイヤ・リム組立体
１６ビード部
２０サイドウォール部
２０タイヤサイドウォール部
２２トレッド部
２４隔壁部
２５内側ビード部
２６主気室
２８第１副気室
３０第２副気室
４６外側ビードシート
４８内側ビードシート
５０フランジ（外側フランジ）
５２段部
５４ドロップ

Claims

左右一対のビード部と、前記ビード部からタイヤ径方向外側へ延びるサイドウォール部と、一方のサイドウォール部のタイヤ径方向外側端と他方のサイドウォール部のタイヤ径方向外側端とを連結するトレッド部と、前記左右一対のビード部の間に前記ビード部とはタイヤ軸方向内側に離間して設けられ、前記サイドウォール部及び前記トレッド部の少なくとも一方のタイヤ内面側からタイヤ径方向内側に延び、タイヤ径方向内側端がリムに接触すると共に、リムに装着したときにリムとの間に各々独立したタイヤ気室をタイヤ幅方向に３室形成する一対の隔壁部と、を備えた空気入りタイヤを装着するリムであって、
前記ビード部の内周面に接触する外側ビードシートと、
前記外側ビードシートのリム軸方向外側に配置されるフランジと、
前記外側ビードシートのリム軸方向内側に配置される外側ハンプ部と、
前記外側ビードシートのリム軸方向内側に段部を介して設けられ、前記外側ビードシートよりも小径に設定されて前記隔壁部の内周面に接触する内側ビードシートと、
前記内側ビードシートのリム軸方向内側に配置される内側ハンプ部と、
一方の前記内側ハンプ部と他方の前記内側ハンプ部との間に設けられ、前記内側ビードシートよりも小径に設定されたドロップと、を有し、
前記外側ビードシートの径をＤｏ、前記内側ビードシートの径をＤとしたときに、０．０２＜（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏ＜０．１２を満足する、ことを特徴とするリム。
０．０４＜（Ｄｏ−Ｄ）／Ｄｏ＜０．０８を満足する、ことを特徴とする請求項１に記載のリム。
前記外側ハンプ部、及び前記内側ハンプ部の落込み量をｈとしたときに、０＜ｈ≦０．５ｍｍを満足する、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリム。