JP2010254143A - タイヤ・リム組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】好適に低内圧での不整地走行をしうるタイヤ・リム組立体。
【解決手段】リム３は、タイヤ２のビード部２Ａの底面を受ける一対のリムベース部４と、このリムベース部４のタイヤ軸方向外端に連なってタイヤ半径方向外側にのびることによりビード部２Ａのタイヤ軸方向外面を支持する一対のリムフランジ５と、一対のリムベース部４、４間に設けられかつ半径方向内方に凹む環状のウエル６とを有し、かつ、ウエル６に設けられた取付孔１３にスポーク１１の半径方向外端側が取り付けられたスポーク式リムからなり、しかも一対のリムフランジのうちの一方のリムフランジ５の外端５ａから他方のリムフランジの外端５ｂまでのリム外表面３ｇに密着してタイヤ周方向にのびることにより前記取付孔１３を覆う幅広リムバンド１５を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば低内圧で不整地を走行するモトクロス用の自動二輪車等に好適に使用されるタイヤ・リム組立体に関する。

従来、不整地を走行するモトクロス用の自動二輪車には、チューブ付のタイヤをスポーク式のリムに装着したタイヤ・リム組立体が多用される。また、路面に対する十分なトラクションを確保するとともに、走行時の衝撃吸収性を高めるために、通常、チューブの空気圧は７０〜１００ｋＰａ程度と非常に低く調整されて使用される。

しかしながら、このような低内圧の空気入りタイヤでは、ジャンプ後の着地時の縦撓みが非常に大きくなり、例えば、ビード部とトレッド部の内面との間にチューブが強く噛み込まれ、チューブの一部が破損することがしばしばある。

一方、スポーク式リムでは、そのウエルに複数の取付孔が形成され、この取付孔に、スポークの半径方向外端部がニップルを介して取り付けられている。従って、上述のように走行中にチューブが破損すると、そこから漏れ出た空気が取付孔とニップルとの間の隙間から外部に抜け、タイヤの内圧が急速に低下し、トラクション、衝撃吸収性及び剛性感が大きく低下するという欠点があった。

従来、このようなスポーク式リムの取付孔からの空気の抜けを防止するための種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１には、図６に示されるように、取付孔ｇを覆うゴム材からなる環状のシール材ｂと、このシール材ｂをリムｃに押圧する環状のバンドｄとをリムｃのウエルｅに配設したタイヤ・リム組立体ａが開示されている。

また、下記特許文献２では、図７に示されるように、熱収縮性シートｆを、前記取付孔ｇを覆うようにリムｃのウエルｅに配設したタイヤ・リム組立体ａが開示されている。

特開平１０−１３８７０２号公報 特開昭６４−６７４０１号公報

しかしながら、特許文献１及び２のタイヤ・リム組立体のシール材ｂ、シートｆ等は、リムのウエルｅにのみ配設されているため、不整地走行時の激しい振動により、シール材ｂが、例えばタイヤ軸方向に位置ずれし、取付孔ｇを十分にシールすることができないおそれがあった。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、一方のリムフランジの外端から他方のリムフランジの外端までのリム外表面に、該外表面に密着してタイヤ周方向にのびることにより、リムのウエルに設けられた取付孔を確実に覆うことが可能な幅広リムバンドを設けることを基本とし、前記取付孔の隙間からの空気の漏出を確実に防止しうるタイヤ・リム組立体を提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、タイヤと、該タイヤが組み付けられるリムと、該リムと前記タイヤとで囲まれる内腔に配されたチューブとを有するタイヤ・リム組立体であって、前記リムは、前記タイヤのビード部の底面を受ける一対のリムベース部と、このリムベース部のタイヤ軸方向外端に連なってタイヤ半径方向外側にのびることにより前記ビード部のタイヤ軸方向外面を支持する一対のリムフランジと、前記一対のリムベース部間に設けられかつ半径方向内方に凹む環状のウエルとを有し、かつ、前記ウエルに設けられた取付孔にスポークの半径方向外端側が取り付けられたスポーク式リムからなり、しかも前記一対のリムフランジのうちの一方のリムフランジの外端から他方のリムフランジの外端までのリム外表面に密着してタイヤ周方向にのびることにより前記取付孔を覆う幅広リムバンドを有することを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、前記幅広リムバンドは、熱収縮性材料からなる請求項１記載のタイヤ・リム組立体である。

また、請求項３記載の発明は、前記幅広リムバンドの厚さは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである請求項１又は２記載のタイヤ・リム組立体である。

また、請求項４記載の発明は、前記幅広リムバンドは、前記タイヤのビード部と接触する領域の少なくとも一部の表面に凹凸部を有する請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体である。

また、請求項５記載の発明は前記タイヤがモトクロス用タイヤである請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体である。

請求項１記載のリム・タイヤ組立体は、リムに、一方のリムフランジの外端から他方のリムフランジの外端までのリム外表面に密着してタイヤ周方向にのびることにより取付孔を覆う幅広リムバンドが設けられる。従って、幅広リムバンドの両端部は、タイヤのビード部によって強くリムに押さえられ、ひいては走行等の振動等による位置ずれ等が防止される。よって、仮にチューブが破損した場合であっても、チューブ内の空気がウエルの前記取付孔から外部に漏れ出るのが確実に防止される。

さらに、上述の幅広リムバンドは、タイヤをリムに組み付けた後も、リムフランジ上にはみ出すため、該幅広リムバンドの位置を外部から確認することができる。このために、幅広リムバンドは、一方のリムフランジの外端から他方のリムフランジの外端間を跨ってのびている必要がある。従来の幅狭のリムバンドでは、タイヤをリムに組み付ける際、ビード部やタイヤレバー等でタイヤ軸方向に位置ずれが生じた場合、それに気づかずに使用されることがある。これに対して、本発明の組立体では、幅広リムバンドがリムフランジ上までのびているので、タイヤのリム組後においても幅広リムバンドの位置ずれ等を外部から肉眼で容易に確認できる。従って、空気漏れ防止効果をより確実に発揮させることができる。

また請求項２の発明のように、前記幅広リムバンドに熱収縮性のフィルムを用いたときには、リムの横断面に応じてフィルムを収縮させ、ウエルの取付孔を容易に封止でき、リムバンド取付作業性が向上する。

また請求項３の発明のように、幅広リムバンドの厚さを０．１mm〜０．５mmと小さくしたときには、幅広リムバンドによる組立体の重量増加を抑制できる。また、リムとタイヤとの嵌合圧の著しい増加を抑えることができるため、リム組み作業性の悪化をも防止できる。

また請求項４の発明のように、幅広リムバンドのリムベース部の外面に沿ってのびる第１の部分に凹凸部を設けたときには、ビード部とリム側との摩擦力を高め、ひいてはリムずれやリムはずれを防止できる。このような凹凸部は、例えば熱収縮性フィルムの収縮時の皺等を利用して形成することもできる。

なお、以上の効果は、悪路での高速走行、ジャンプ及び着地などの過酷な状況で使用されるモトクロス用タイヤ・リム組立体で顕著に発揮される。

本発明の一実施形態のタイヤ・リム組立体の断面図である。 図１とは異なるタイヤ周方向位置の断面図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、幅広リムバンドをリムに取付る一例を説明する断面図である。 幅広リムバンドをリムに取付けた状態を示す斜視図である。 他の実施形態であるリング状の幅広リムバンドの斜視図である。 従来の技術を説明する断面図である。 従来の技術を説明する断面図である。 比較例２のリムバンドを説明する断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１ないし２に示されるように、タイヤ・リム組立体１は、タイヤ２と、該タイヤ２が組み付けられるスポーク式のリム３と、該リム３と前記タイヤ２とで囲まれる内腔Ｓに配されたチューブ８とを有し、この例では、モトクロス用のタイヤが装着された組立体が例示される。

前記リム３は、例えばアルミ合金の押出し形材、鋼板材等から形成され、前記タイヤ２のビード部２Ａの底面を受ける一対のリムベース部４、４と、このリムベース部４のタイヤ軸方向外端に連なってタイヤ半径方向外側にのびることにより前記ビード部２Ａのタイヤ軸方向外面を支持する一対のリムフランジ５、５と、前記一対のリムベース部４、４間に設けられかつ半径方向内方に凹む環状のウエル６とを有する。

前記ウエル６は、例えばリムベース部４のタイヤ軸方向内端で夫々半径方向内方にかつ内側に向かってウエル巾を小さくする向きに傾いてのびる１対の側部７、７と、この１対の側部７、７の内方端をタイヤ軸方向にのびてつなぐ底部９とから構成される。

ウエル６の前記底部９には、複数個の取付孔１３…がタイヤ周方向に隔設される。そして、該取付孔１３には、スポーク１１のタイヤ半径方向の外端部１１Ａがスポークニップル１０を介して固着される。

前記スポークニップル１０は、前記取付孔１３に挿入可能な筒状をなしかつそのタイヤ半径方向外端部にはウエル６に抜け止め保持されるフランジ部１２が形成されている。またスポークニップル１０には、ねじ孔が形成されており、そこにスポーク１１の前記外端部１１Ａが螺着される。

また、図２に示されるように、ウエル６には、チューブ８に固着された空気バルブ２１をリム外部に突出させるための透孔２４が設けられる。

また、本実施形態の組立体１には、一方のリムフランジ５の外端５ａから他方のリムフランジ５の外端５ｂまでのリム外表面３ｇに密着してタイヤ周方向にのびることにより前記取付孔１３を覆う幅広リムバンド１５が設けられる。

このような幅広リムバンド１５の両端部分１５Ｄは、タイヤ２がリム３にリム組されることにより、タイヤ２のビード部２Ａとリム３との間でタイヤ軸方向及びタイヤ半径方向に挟持される。これにより、走行時の振動等による幅広リムバンド１５の位置ずれ等が防止される。従って、チューブ８に穴が開いた場合でも、前記取付孔１３からの空気の漏れが確実に防止される。

また、上述の幅広リムバンド１５は、タイヤ２をリム３に組み付けた後も、リムフランジ５上にはみ出すことにより、外部から肉眼で観察することができる。従って、タイヤのリム組み後も、幅広リムバンド１５の取り付け状態や位置ずれの有無を容易に確認できる。これは、リムバンドが位置ずれしたままでの使用を防ぐのに役立つ。さらに、前記幅広リムバンド１５の取り付け状態を肉眼で確認しながらタイヤ２をリム３に組立てることができるので組立作業性が向上する。

なお、本実施形態において、幅広リムバンド１５は、前記透孔２４にタイヤ半径方向内方にのびるとともにウエル６の底部９の内周面に沿って折り返された折返し部１５ａを有する。この折返し部１５ａは、パッキンゴム２３を介してバルブステーに固着されたナット２２で押圧されることにより、前記底部９の内周面に確実に密着される。従って、前記透孔２４からの空気漏れも防止される。

前記幅広リムバンド１５には、種々の材料を使用することができ、例えば熱収縮性を有する樹脂材料を用いることができる。前記熱収縮性を有する樹脂材料としては、例えばアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂又はポリアミド系樹脂等が好適であり、とりわけポリエチレン樹脂がその熱収縮率、引っ張り強度及び耐腐食性等の観点より好適である。

図３には、幅広リムバンド１５をリム３に取付ける工程の一例が示される。
先ず、図３（Ａ）に示されるように、熱収縮性シート３０が準備される。本実施形態において、該熱収縮性シート３０の幅Ｗ１は、その収縮比などを考慮し、リム３の最大幅Ｗ２よりも大きく形成される。また、リム３には、予めスポークが取り付けられている。そして、熱収縮性シート３０の両側縁をリム３からはみ出させてその周りに巻き付けられる。なお、熱収縮性シート３０の周方向の両端部は予め熱溶着等により接合されてリング状に形成される。

次に、図３（Ｂ）に示されように、リムフランジ５の外端５ａ、５ｂと前記幅広リムバンド１５との位置ずれが生じないように、例えば固定冶具２５等を使用して両部材を拘束する。しかる後、熱収縮性シート３０が収縮温度領域まで加熱される。これにより、図３（Ｃ）及び図４に示されるように、熱収縮性シート３０は、リムフランジの外端５ａ、５ｂ間のリム外表面３ｇに密着してタイヤ周方向にのびることにより前記取付孔１３を覆う幅広リムバンド１５として形成される。なお、熱収縮性シート３０リムフランジの外端５ａ、５ｂからはみ出す部分１５ｃの全部ないし一部は、適宜切り落とされても良い。そして、幅広リムバンド１５の端部は、例えば粘着テープＴなどでリムフランジ５に固着されても良い。

なお、リムフランジ５の外端５ａ（又は５ｂ）とウエル６との間には、大きな半径方向の差がある。このため、上述のような熱収縮性シート３０を用いて幅広リムバンド１５を形成した場合、収縮率の差により、例えばリムベース部４の外面４ｇ及び／又はリムフランジ５のタイヤ軸方向の内面５ｇといったタイヤ２のビード部２Ａと接触する領域の表面に、多数の皺１６を形成することができる。このような皺１６は、タイヤ２のビード部２Ａがリムに装着されたときに、リム３とタイヤ２との嵌合圧及び摩擦力を高め、走行中のリムずれやリムはずれを防止しうる凹凸部として役立つ。

また、幅広リムバンド１５の厚さｔ（図１に示す）は、特に限定されるものではないが、大きすぎると熱収縮時の成形性の低下、リム３とタイヤ２との嵌合圧の増加によるリム組み作業性の悪化及び幅広リムバンド１５によるタイヤ・リム組立体１の重量増加という傾向がある。逆に前記厚さｔが小さすぎると、フランジ部１２等との摩擦によって幅広リムバンド１５が損傷しやすくなる傾向がある。このような観点より、前記厚さｔは、好ましくは０．０５mm以上、より好ましくは０．１mm以上が望ましく、また、好ましくは１．０mm以下、より好ましくは０．５mm以下が望ましい。

なお、幅広リムバンド１５とリム３とは、上述の収縮力だけで密着させても良いが、好ましくは両者の間を接着材ないし粘着材などを用いて固着することもできる。粘着材としては、例えば軟粘性の例えばブチルゴム、シリコンゴム又はシリコングリス等を用いたものが好適である。これらは、予め熱収縮性シート３０又はリム外表面３ｇに塗布されるのが望ましい。

図５には、本発明の他の実施形態として、幅広リムバンド１５の斜視図を示す。この実施形態では、予め連続するリング状でかつリム外表面と実質的に同一の断面形状で成形された幅広リムバンド１５が示される。

前記幅広リムバンド１５には、例えば粘弾性材料が好適であり、例えば天然ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム材の他、ウレタン等のエラストマーから形成できる。特に空気透過性の低いハロゲン化ブチル等のブチル系ゴム、又はそれと同等以下の空気透過性の低い材質が好ましい。とりわけ、このような幅広リムバンド１５には、硬度が５０°〜９０°のゴム材が好適である。即ち、前記硬度が５０°よりも小さいと、走行時の振動等により損傷が発生しやすく、逆に９０°を越えると、リムへの装着性が著しく悪化するおそれがある。なお本明細書で用いるゴムの硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づくデュロメータータイプＡによる硬さである。

また、前記リング状の幅広リムバンド１５のタイヤ軸方向の幅Ｗ１は、リム３の最大幅とほぼ同一に設定される。他方、幅広リムバンド１５の各位置での内径寸法は、これに対応するリム３の各位置の外径寸法に対して、例えば８５％〜９５％と小径で形成されるのがよい。これにより、幅広リムバンド１５をリム外表面３ｇに締りばめにて容易に装着できる。

なお、前記比率が８５％よりも小の場合、幅広リムバンド１５のリム３への取付けが困難となり、逆に９５％よりも大きくなると、幅広リムバンド１５とリム３の密着性が低下するおそれがある。なお、このようなリング状体の幅広リムバンド１５も、接着剤又は粘着材を用いてリム外表面３ｇと固着されても良い。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。また、本発明のタイヤ・リム組立体は、モトクロス用モーターサイクルの他、市街地走行用モーターサイクル、自転車、乗用車等に採用することもできる。

表１の仕様に基づいて試作されたサイズ１２０／８０−１９の自動二輪車用チューブ式タイヤと、ＭＴ１９×２．５０のリムとの組立体について、下記のテストが行われた。上記タイヤは、ナイロンコードをタイヤ周方向に対して３０度で傾斜させた２枚のクロスプライ構造のカーカスを具えるものとした。また、リムバンドは、ポリアミド樹脂シートを熱収縮させたもの（Ａ種）及び図５に示したようなリング状のもの（Ｂ種）の２種が採用された。なお、Ｂ種のリムバンドは、シリコンゴムを主体とし、実施例９のものについては、リムシート部に相当する位置に、高さ及び幅がそれぞれ１mm、長さが１０mmでタイヤ軸方向に沿ってのびるリブを１５mmピッチで隆起させている。
テストの方法は、次の通りである。

＜リム組み性＞
組立体を１０本組み立てるのに要した作業時間が測定された。結果は、比較例１の作業時間の値の逆数を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜耐空気漏れ性能・操縦安定性＞
直径０．５ｍｍの針でチューブをパンクさせた各組立体を排気量４５０cm³の４サイクルのモトクロス用自動二輪車の後輪に装着し、ダート路面を２０分間走行させた後の内圧が測定され、初期内圧は８０ｋＰａである。結果は、比較例１の測定内圧を１００とする指数で表示される。数値が大きいほど良好である。また、上記ダート走行中のハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する特性が、ドライバーの官能により評価された。結果は、比較例１を１００とする評点であり、数値が大きいほど良好である。

＜耐リムずれ性能＞
上記車両でダート路面を速度６５km／Ｈまで加速走行し、急ブレーキにて制動し停車させる工程が１０回繰り返された。その後、タイヤとリムとのタイヤ周方向のずれ量が測定された。結果は、前後のずれ量の平均値を計算し、比較例１の値の逆数を１００とする指数で表示した。数値が大きい程良好である。
テストの結果等を表１に示す。

テストの結果、実施例のものは、リム組み性を損ねることなく、空気漏れを防止しており、ひいては操縦安定性に優れていることも確認できた。また、リムずれ量も小さくなっていることが確認できる。

１ タイヤ・リム組立体
２ タイヤ
３ リム
３ｇ リム外表面
４ リムベース部
５ リムフランジ
６ ウエル
８ チューブ
１１ スポーク
１３ 取付孔
１５ 幅広リムバンド
Ｓ 内腔

Claims (5)

1. タイヤと、該タイヤが組み付けられるリムと、該リムと前記タイヤとで囲まれる内腔に配されたチューブとを有するタイヤ・リム組立体であって、
   前記リムは、前記タイヤのビード部の底面を受ける一対のリムベース部と、このリムベース部のタイヤ軸方向外端に連なってタイヤ半径方向外側にのびることにより前記ビード部のタイヤ軸方向外面を支持する一対のリムフランジと、前記一対のリムベース部間に設けられかつ半径方向内方に凹む環状のウエルとを有し、かつ、前記ウエルに設けられた取付孔にスポークの半径方向外端側が取り付けられたスポーク式リムからなり、
   しかも前記一対のリムフランジのうちの一方のリムフランジの外端から他方のリムフランジの外端までのリム外表面に密着してタイヤ周方向にのびることにより前記取付孔を覆う幅広リムバンドを有することを特徴とするタイヤ・リム組立体。
2. 前記幅広リムバンドは、熱収縮性材料からなる請求項１記載のタイヤ・リム組立体。
3. 前記幅広リムバンドの厚さは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである請求項１又は２記載のタイヤ・リム組立体。
4. 前記幅広リムバンドは、前記タイヤのビード部と接触する領域の少なくとも一部の表面に凹凸部を有する請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体。
5. 前記タイヤがモトクロス用タイヤである請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体。

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