JP2007331605A - 空気入りタイヤ用リム - Google Patents

Abstract

【課題】ビードシート上に小突起列を適正に配設することにより、組み付けたタイヤの走行時のずれとエアー漏れを有効に抑制することのできる空気入りタイヤ用リムを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤ用リム１は、空気入りタイヤのビードベース６と緊密嵌合するビードシート２を有する。ビードシート２に、その周方向Ｃに沿って所定のピッチＰで配置された複数個の小突起７ａ、７ｂからなる少なくとも２列の小突起列８ａ、８ｂを所定間隔で設ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、空気入りタイヤのビードベースと緊密嵌合するビードシートを有する空気入りタイヤ用リムに関し、特にかかるリムに空気入りタイヤを組み付けて走行した際のタイヤのリムずれとエアー漏れを有効に抑制する。

空気入りタイヤ（以下「タイヤ」という。）のリムへの固定は、通常、タイヤ内に充填した空気の圧力によりタイヤのビードベースをリムのビードシートに緊密に嵌合させ、両者の間に発生する摩擦力によって行われている。近年、車両の高速化が進んでおり、これに伴って、高速からの急制動を行う機会が増えているが、高速からの急制動時には、タイヤと路面との間の摩擦力が、ビードベースとリムとの間の摩擦力を上回る結果、タイヤがリムに対して周方向に相対移動する、いわゆるリムずれを生じる場合がある。かかるリムずれが発生すると、タイヤとリムとのリム組み精度が低下し、ホイールバランスが崩れる結果、操縦安定性が悪化するという問題がある。また、高速でコーナリングを行う等によりタイヤに大きな横力が加わった場合には、タイヤがリムに対して幅方向にずれ、タイヤとリムとの密着性が低下する結果、タイヤ内の空気がタイヤ外に漏れる、いわゆるエアー漏れが発生するという問題もある。

かかる問題を解決するため、例えば特許文献１にはリムのフランジ部とビードシートの境界に、また特許文献２にはビードシート上に、それぞれ全周にわたってノコギリ歯状の突起を配設したリムが記載されている。これらのリムは、周方向へのリムずれの防止には有効であるが、幅方向へのリムずれを防止する効果は低く、エアー漏れを防ぐことは困難であった。

特許文献３には、ビードシートの全幅にわたってリム幅方向に延び、段差高さが０．３ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下の段差部を、リム周方向に１．０ｍｍ以上かつ５．０ｍｍ以下のピッチで並設した滑り止め領域が、ビードシートの周長の少なくとも３０％の範囲に形成されたリムが記載されている。このリムは、タイヤのビードベースが変形して段差部に係止されることによってリムずれを防止するものであるが、段差部がリム幅方向に一定高さで延びているため、コーナリング時の幅方向へのタイヤのずれを抑制することができず、エアー漏れを有効に防止することができない上、段差部がビードシートの全幅にわたって設けられているため、この段差部自体を介してタイヤ内の空気がタイヤ外に漏れるおそれがある。

特許文献４には、ビードシートの外周面に高さ０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの円環状突起部を複数個形成したリムが記載されている。この円環状突起部はスポット溶接により設けられるため、大きさや形状を適正範囲内に制御することが困難であり、リムずれやエアー漏れを有効に抑制することができなかった。

実開昭５８−９８２０３号公報 実開昭５８−９８２０４号公報 特開平５−１３９１０６号公報 特開平５−１４７４０１号公報

したがって、この発明の目的は、ビードシート上に小突起列を適正に配設することにより、組み付けたタイヤの走行時のずれとエアー漏れを有効に抑制することのできる空気入りタイヤ用リムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、この発明は、空気入りタイヤのビードベースと緊密嵌合するビードシートを有する空気入りタイヤ用リムにおいて、前記ビードシートに、その周方向に沿って所定のピッチで配置された複数個の小突起からなる少なくとも２列の小突起列を所定間隔で設けることを特徴とする空気入りタイヤ用リムである。ここで「所定のピッチ」とは、同一小突起列にて、ビードベースがビードシートと緊密に面接触することのできる隣接小突起間距離のことをいい、「所定間隔」とは、ビードベースがビードシートと緊密に面接触することのできる隣接小突起列間距離のことをいうものとする。

また、隣接する小突起列を構成する小突起同士は、ビードシートの幅方向に一致しないようにビードシートの周方向に相互にずらして設けてなることが好ましい。この場合には、各小突起列を構成する小突起の配設ピッチを同じにして、隣接する小突起列を構成する小突起同士はこの配設ピッチの１／２だけビードシートの周方向に相互にずらして設けてなることが一層好ましい。

さらに、小突起列を構成する小突起の高さの最大値が１ｍｍ以下であることが好ましい。

加えて、隣接する小突起列を構成する小突起間をビードシートの幅方向に沿って測定した距離の最小値が５ｍｍ以上であることが好ましい。

また、小突起列を構成する小突起の配設ピッチが１〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましい。

さらに、小突起の周方向寸法が１〜３０ｍｍの範囲にあることが好ましい。

加えて、小突起の幅方向寸法が１〜５ｍｍの範囲にあることが好ましい。

この発明によれば、ビードシート上に小突起列を適正に配設することによって、組み付けたタイヤの走行時のずれとエアー漏れを有効に抑制することのできる空気入りタイヤ用リムを提供することが可能となる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的なリムのビードシートの一部の断面斜視図であり、図２は、図１のリムにタイヤを組み付けた状態の要部の幅方向断面図である。

図１に示すリム１は、ビードシート２と、ビードシート２の幅方向外端から径方向外方に向かって延びるリムフランジ３と、ビードシート２の幅方向内端に位置し、径方向外方に突出したハンプ４を具える。このリム１にタイヤを組み付けると、図２に示すように、タイヤのビード部５がリムフランジ３とハンプ４に挟まれるとともに、タイヤのビードベース６がビードシート２と緊密嵌合する。

そして、この発明の構成上の主な特徴は、ビードシート２に、その周方向Ｃに沿って所定のピッチＰで配置された複数個の小突起７からなる少なくとも２列の小突起列、図１及び２では２列の小突起列８ａ、８ｂを所定間隔ｄで設けることにある。

以下、この発明が上記構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。
前述のように、タイヤのリム滑りを防止するために、従来よりビードシートに小突起列を配設し、タイヤとリムの間の摩擦力を高めることが行われている。しかし、従来のリムではリムずれを防止する効果が不十分であったり、エアー漏れが発生したりするという問題があった。

小突起によりリムずれが防止される理由は、小突起がビードベースに喰い込むことによって、リムとタイヤの摩擦力が高まり、タイヤが強固にリムに固定されるからと考えられる。したがって、リムずれ防止効果を高めるには、小突起がビードベースに食い込む量を増やすこと、すなわち、小突起の数を増やしたり、小突起を大きくしたりすることが有用であると考えられる。しかし、実際には、小突起がビードベースに食い込む量を増やしても、必ずしも所期したようなリムずれ防止効果が得られないばかりか、エアー漏れが悪化するということが分かった。

この原因につき、発明者が鋭意研究を重ねたところ、隣接する小突起列間の距離が近すぎたり、小突起が大きすぎたりすると、ビードベースが小突起の起伏に追従できず、小突起を配設していない部分でビードベースとビードシートの間の密着が不十分となる結果、リムずれやエアー漏れを招くという知見を得た。また、大きな小突起を少数設けるよりも、小さな小突起を多数設けた方が、タイヤとリムとの摩擦力は有効に増加するという知見も得た。そこで、発明者は、ビードシート２に、その周方向に沿って複数個の小突起７からなる少なくとも２列の小突起列を設け、小突起７の配設ピッチ及び小突起列の配設間隔を、ビードベース６が小突起７の起伏に対応して柔軟に変形することができ、ビードベース６とビードシート２の緊密な面接触が損なわれない大きさとすれば、リムずれ及びエアー漏れの双方を有効に防止することができることを見出し、この発明を完成するに至ったのである。

また、小突起列を配設するにあたっては、隣接する小突起列８ａ、８ｂを構成する小突起７ａ、７ｂ同士は、ビードシート２の幅方向に一致しないようにビードシート２の周方向Ｃに相互にずらして設けることが好ましく、図４に示すように、配設ピッチＰの１／２だけ相互にずらして設けることが特に好ましい。小突起７ａ、７ｂが周方向Ｃに相互にずらして配置されることにより、ビードベース６が変形する箇所が分散される結果、ビードベース６とビードシート２との接触圧力の分布も均等となり、リムずれを防止する効果が向上するからである。

図５（ａ）は、図４のリムのＡ−Ａ線上の断面図であり、図５（ｂ）は図４のリムのＢ−Ｂ線上の断面図である。図５（ａ）及び（ｂ）に示す小突起列８を構成する小突起７の高さの最大値ｈは１ｍｍ以下であることが好ましい。小突起列８の高さの最大値ｈが１ｍｍを超える場合には、タイヤのリム組みの作業性が低下する上、タイヤを組み付けた際に、ビードベース６が小突起によって損傷するおそれがあるからである。

また、小突起７の周方向断面形状は、図５（ａ）に示すような方形状に限定されず、例えば図６に示すような台形状、図７に示すような三角形状等、種々の形状を採ることができる。あるいは、図８に示すように、小突起７の間が、ビードシート２のシート面１０よりも窪んだ凹部１０である正弦波状としてもよい。小突起７の幅方向断面形状も、図５（ｂ）に示すような方形状の他、図１に示すような半円状、図６（ｂ）に示すような台形状等、種々の形状を採ることができる。

さらに、隣接する小突起列８ａ、８ｂを構成する小突起７ａ、７ｂ間をビードシートの幅方向に沿って測定した距離ｄの最小値が５ｍｍ以上であることが好ましい。小突起７ａ、７ｂ間の距離ｄが５ｍｍ未満の場合には、ビードベース６が小突起の起伏に追従して変形することができず、隣接する小突起列８ａ、８ｂ間でビードベース６とビードシート２が緊密に嵌合できない部分が生じる結果、リムずれ及びエアー漏れを有効に防止できなくなるおそれがあるからである。

加えて、小突起列８ａ、８ｂを構成する小突起７ａ、７ｂの配設ピッチＰが１〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましい。配設ピッチＰが１ｍｍ未満の場合には、ビードベース６が小突起の起伏に追従して変形することができず、周方向に隣接する小突起間でビードベース６とビードシート２が緊密に嵌合できない部分が生じる結果、リムずれ及びエアー漏れを有効に防止できなくなるおそれがあるからであり、１０ｍｍを超える場合には、小突起７の配設個数が不足し、タイヤとリムの良好な摩擦力を得ることができないからである。

また、小突起７の周方向寸法ｌが１〜３０ｍｍの範囲にあることが好ましい。小突起７の周方向寸法ｌが１ｍｍ未満の場合には、ビードベース６への小突起７の食い込みが不足し、リムずれを有効に防止することができなくなるおそれがあるからであり、３０ｍｍを超える場合には、リム組みがしにくくなるおそれがあるからである。

さらに、小突起７の幅方向寸法ｗが１〜５ｍｍの範囲にあることが好ましい。小突起７の幅方向寸法が１ｍｍ未満の場合には、ビードベース６への小突起７の食い込みが不足し、リムずれを有効に防止することができなくなるおそれがあるからであり、５ｍｍを超える場合には、リム組みがしにくくなるおそれがあるからである。

これら小突起列は、予めリムと一体に形成してもよく、予めリムと一体に形成された周方向に連続する突条をロール加工等によって所定の形状に形成してもよく、小突起列を有する金属等の薄板をリム形成後にビードシート面に配設することによって形成してもよい。

なお、上述したところは、この発明の実施態様の一部を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、添付の図面では、簡略のため小突起列が２列の場合のみを示したが、小突起列が３列以上であってもよい。

次に、この発明に従うリムを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。

実施例１及び２のリムは、それぞれ図３及び図４に示すように小突起列を配設しており、表１に示す諸元を有する。

比較のため、リムサイズが実施例１及び２と同じであるものの、突起列を有していないリム（従来例１）及び１列のみの突起列を有するリム（従来例２）についても併せて試作した。

前記各供試リムのビードシートをベンジンでクリーニングした後、ビードシートに潤滑剤を薄く塗布し、これにタイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５である空気入りタイヤを組み付けてタイヤ車輪とし、テスト車両の４輪に取り付け、空気圧：２００ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重：２名乗車相当の条件下で、２時間３０分放置した。次いで、アスファルト路面のテストコースにて、時速８０ｋｍ／ｈから完全に停止するまで急制動を行うスパイクストップ試験を２回繰り返し、３日間放置した後、同様のスパイクストップ試験を１８回繰り返した。このタイヤの前輪２輪の空気圧、及び周上４点のリムに対する周方向のずれを測定し、それぞれの測定値から耐エアー漏れ性及び耐リムずれ性を評価した。

この結果、従来例１のリムを基準として、従来例２のリムの耐エアー漏れ性及び耐リムずれ性は若干向上していることが分かった。また、実施例１及び２のリムは、従来例１及び２のリムに比べて、耐エアー漏れ性及び耐リムずれ性の双方が大幅に向上しており、特に実施例２のリムの性能が優れていることが分かった。

この発明によれば、ビードシート上に小突起列を適正に配設することにより、組み付けたタイヤの走行時のずれとエアー漏れを有効に抑制することのできる空気入りタイヤ用リムを提供することが可能となった。

この発明に従う代表的なリムのビードシートの一部の断面斜視図である。 図１のリムの要部の幅方向断面図であり、タイヤを組み付けた状態で示す。 図１のリムの、ビードシートを含む一部の平面図である。 この発明に従う他のリムのビードシート部の一部の平面図である。 （ａ）は図４のリムのＡ−Ａ線上の断面図であり、（ｂ）は図４のリムのＢ−Ｂ線上の断面図である。 この発明に従うリムの他の実施態様の小突起列を示す断面図である。 この発明に従うリムの他の実施態様の小突起列を示す断面図である。 この発明に従うリムの他の実施態様の小突起列を示す断面図である。

符号の説明

１ リム
２ ビードシート
３ リムフランジ
４ ハンプ
５ ビード部
６ ビードベース
７、７ａ、７ｂ 小突起
８、８ａ、８ｂ 小突起列
９ シート面
１０ 凹部

Claims (3)

1. 空気入りタイヤのビードベースと緊密嵌合するビードシートを有する空気入りタイヤ用リムにおいて、
   前記ビードシートに、その周方向に沿って所定のピッチで配置された複数個の小突起からなる少なくとも２列の小突起列を所定間隔で設けることを特徴とする空気入りタイヤ用リム。
2. 隣接する小突起列を構成する小突起は、ビードシートの幅方向に一致しないようにビードシートの周方向に相互にずらして設けてなる、請求項１に記載の空気入りタイヤ用リム。
3. 各小突起列を構成する小突起の配設ピッチは同じで、隣接する小突起列を構成する小突起同士は前記配設ピッチの１／２だけビードシートの周方向に相互にずらして設けてなる、請求項２に記載の空気入りタイヤ用リム。

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