JP2011084143A - Tire/rim assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軽量化を図りつつ生産性に優れたタイヤ・リム組立体に関する。 The present invention relates to a tire / rim assembly that is lightweight and excellent in productivity.
従来、チューブレス構造の空気入りタイヤが知られている。この種のタイヤには、空気の漏洩を防ぐために、カーカスの内側のほぼ全域に、空気不透過性の高いブチル系ゴムを用いたインナーライナーが配されている。しかしながら、空気の漏洩を防ぐためには、インナーライナーの厚さが大きくなる。このようなインナーライナーは、タイヤ質量を軽減する際の妨げとなる。 Conventionally, a pneumatic tire having a tubeless structure is known. In this type of tire, in order to prevent air leakage, an inner liner using butyl rubber having a high air impermeability is disposed almost all over the inside of the carcass. However, the thickness of the inner liner is increased in order to prevent air leakage. Such an inner liner becomes an obstacle when reducing the mass of the tire.
一方、下記特許文献1及び2では、ナイロンフィルムで形成されたインナーライナーがタイヤ内腔に接着された空気入りタイヤが記載されている。ナイロンフィルムは、ブチル系ゴムよりも低比重かつ空気不透過性が高い。従って、下記特許文献1及び2のタイヤでは、空気漏洩を防止しつつブチル系ゴムのインナーライナーを有するタイヤよりも軽量化が可能である。
On the other hand,
しかしながら、特許文献1及び2の空気入りタイヤを製造する際、ナイロンフィルムをタイヤ内腔に貼り付けるという特殊な工程が追加される。従って、このような空気入りタイヤは、生産性が悪いという問題がある。
However, when manufacturing the pneumatic tires of
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、タイヤと別体で構成された変形可能な樹脂材料からなるインナーリングを、タイヤ内腔面かつリムフランジ間に亘って設けることを基本とし、軽量化を図りつつ生産性の悪化を防止しうるタイヤ・リム組立体を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the above problems, and an inner ring made of a deformable resin material, which is formed separately from a tire, is provided across the tire lumen surface and between the rim flanges. Based on this, the main object is to provide a tire / rim assembly capable of preventing the deterioration of productivity while reducing the weight.
本発明のうち請求項1記載の発明は、空気入りタイヤと、該タイヤが組み付けられるリムとを含むタイヤ・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と、このリムベース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を有し、前記タイヤと前記リムとが囲むタイヤ内腔に、該タイヤ内腔の空気の漏洩を抑制するとともに変形可能な樹脂材料からなるインナーリングが挿入され、前記インナーリングは、前記タイヤの一対のビード部間をタイヤ内腔面に沿ってタイヤ周方向に連続してのびる本体部と、該本体部のタイヤ軸方向の両端部に連設されかつ前記リムベースと前記ビード底面との間を通ってタイヤ軸方向外側にのびしかも前記リムフランジで係止される係止部とを含むことを特徴とする。 The invention described in claim 1 is a tire / rim assembly including a pneumatic tire and a rim to which the tire is assembled, wherein the rim receives a bottom surface of a bead portion of the tire. A rim base, and a pair of rim flanges that support the outer surface in the tire axial direction of the bead portion by extending outward in the tire radial direction and continuing to an outer end in the tire axial direction of the rim base, and the tire and the rim surround the rim base An inner ring made of a deformable resin material that suppresses air leakage from the tire lumen is inserted into the tire lumen, and the inner ring extends between the pair of bead portions of the tire along the tire lumen surface. A body portion extending continuously in the tire circumferential direction, and a tie that is connected to both ends of the body portion in the tire axial direction and passes between the rim base and the bottom surface of the bead. Characterized in that it comprises a locking portion to be locked axially outwardly extending Moreover the rim flange.
また請求項2記載の発明は、前記インナーリングは、ナイロン樹脂からなる請求項1記載のタイヤ・リム組立体である。
The invention according to
また請求項3記載の発明は、前記インナーリングの厚さは、0.5〜1.0mmである請求項1又は2記載のタイヤ・リム組立体である。
The invention according to
また請求項4記載の発明は、前記インナーリングの前記本体部の少なくとも一部には、金属材料がコーティングされた熱遮蔽部が設けられてなる請求項1ないし3のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体である。 According to a fourth aspect of the present invention, at least a part of the main body portion of the inner ring is provided with a heat shielding portion coated with a metal material. A rim assembly.
また請求項5記載の発明は、前記空気入りタイヤは、一対のビード部間をトロイド状にのびるカーカスを具え、かつ、該カーカスの内側をタイヤ内腔面に露出させてなる請求項1乃至4のいずれかに記載のタイヤ・リム組立体である。 According to a fifth aspect of the present invention, the pneumatic tire includes a carcass extending in a toroidal shape between a pair of bead portions, and the inside of the carcass is exposed to a tire cavity surface. The tire / rim assembly according to any one of the above.
請求項1記載のリム・タイヤ組立体は、タイヤとリムとが囲むタイヤ内腔に、該タイヤ内腔の空気の漏洩を抑制するとともに変形可能な樹脂材料からなるインナーリングが設けられる。このようなインナリングは、タイヤから透過する空気の漏洩を防ぐことができる。また、インナーリングは、タイヤと別体で製造されるため、タイヤの製造工程が複雑化して生産性が悪化するのを防止できる。また、インナーリングは、樹脂材料からなるため、ブチル系ゴムからなるインナーライナーよりも軽量化できる。さらに、インナーリングは、リムベースとビード底面との間をも通り、ビードとリムとの気密性を高め、リムとタイヤ(ビード底面)との隙間からの空気の漏洩をも効果的に防止できる。とりわけ、請求項5記載の発明のように、一対のビード部間をトロイド状にのびるカーカスの内側をタイヤ内腔面に露出させること、換言すればカーカスの内側に、ゴムからなる従来のインナーライナーを省略することでさらなる軽量化を図ることができる。
In the rim / tire assembly according to the first aspect, an inner ring made of a deformable resin material is provided in a tire lumen surrounded by the tire and the rim, while suppressing air leakage from the tire lumen. Such inner ring can prevent leakage of air that permeates from the tire. Further, since the inner ring is manufactured separately from the tire, it is possible to prevent the tire manufacturing process from being complicated and the productivity from being deteriorated. Further, since the inner ring is made of a resin material, it can be made lighter than an inner liner made of butyl rubber. Furthermore, the inner ring passes between the rim base and the bead bottom surface, improves the airtightness between the bead and the rim, and can effectively prevent air leakage from the gap between the rim and the tire (bead bottom surface). In particular, as in the invention described in
また請求項4の発明のように、インナーリングの本体部の少なくとも一部に、金属材料を蒸着させた熱遮蔽部が設けられた場合、前記金属材料による熱反射作用によってタイヤの熱がタイヤ内腔側に放出されることを防ぐ。これにより、タイヤ温度の低下が抑制されるため、転がり抵抗を小さくすることができる。
Further, as in the invention of
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、空気入りタイヤ(以下単に「タイヤ」という場合がある。)2と、該タイヤ2が組み付けられるリム3と、インナーリング12とを含んで構成され、本実施形態では二輪車用の組立体が例示されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, a tire / rim assembly 1 includes a pneumatic tire (hereinafter simply referred to as “tire”) 2, a
前記タイヤ2は、路面と接地するトレッド部2aと、該トレッド部2aの両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部2b、2bと、各サイドウォール部2bの内方端に形成されたビード部2cとを有するトロイド状をなす。また、タイヤ2は、前記一対のビード部2cそれぞれに埋設されているビードコア間2d、2d間を跨ってのびる1枚のカーカスプライからなるカーカス2eを具えている。
The
また、本実施形態のタイヤ2では、このカーカス2eの内側に、ブチル系ゴムからなるインナーライナーが配されていない。従って、カーカス2eは、タイヤ内腔面2iに露出して配されている。このようなタイヤ2は、ブチル系ゴムからなる比較的重量が大きいインナーライナーを具えていないため、タイヤ質量や転がり抵抗を小さくできる。
In the
前記リム3は、前記タイヤ2のビード部2cの底面2ceを受ける一対のリムベース4、4と、このリムベース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2c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。リム3は、例えば鉄、アルミニウム合金又はマグネシウム合金等各種の金属材料で形成される。
The
前記ウエル6は、例えばリムベース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継ぐ底部8とから構成される。このウエル6の底部8には、透孔22が設けられる。該透孔22には、前記タイヤと前記リム3とが囲むタイヤ内腔Sに空気を注入しうる空気バルブ21が固着される。
The
また、本実施形態の組立体1には、前記タイヤ内腔Sに、該タイヤ内腔Sの空気の漏洩を抑制するとともに変形可能な樹脂材料からなるインナーリング12が設けられる。
Further, in the assembly 1 of the present embodiment, an
前記インナーリング12は、タイヤ2の一対のビード部2c、2c間をタイヤ内腔面2iに沿ってタイヤ周方向に連続してのびる本体部13と、該本体部13のタイヤ軸方向の両端部13Aに連設されかつ前記リムベース4とビード部2cの底面2ceとの間を通ってタイヤ軸方向外側にのびしかも前記リムフランジ5で係止される一対の係止部14とを有する。
The
このようなインナーリング12は、タイヤ内腔面2iをそのほぼ全域を覆うことにより、タイヤ内腔Sの空気がゴムを透過して漏洩するのを防止できる。また、インナーリング12は、弾性変形可能な樹脂材料で構成されるため、走行中のタイヤの変形を妨げることもない。さらに、インナーリング12は、樹脂材料から構成される結果、ブチル系ゴムよりも比重を小さくでき、タイヤ2との合計質量を、従来のブチル系ゴムのインナーライナーを具えたタイヤ質量よりも小さくできる。
Such an
また、インナーリング12の係止部14は、タイヤ2がリム3にリム組みされることにより、タイヤ2のビード部2cとリム3との間でタイヤ軸方向及びタイヤ半径方向で挟持される。これにより、走行時の振動等によるインナーリング12の位置ずれ等が防止される。
Further, the
また、インナーリング12の係止部14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できる。従って、タイヤ2のリム組み後も、インナーリング12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、インナーリング12が位置ずれしたままでの使用を防ぐのに役立つ。さらに、前記インナーリング12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。
Further, the
前記インナーリング12を構成する樹脂材料としては、空気非透過性、低比重及び柔軟性を有する種々の材料を使用することができ、例えばアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂又はナイロン樹脂等が好適であり、とりわけナイロン樹脂の中でも6ナイロンが弾性率の低さ及び耐腐食性等の観点より好適である。
As the resin material constituting the
また、インナーリング12の樹脂材料は、前記樹脂ポリマーに、例えば短繊維などが配合されたものでも良い。短繊維としては、例えばアラミド等の高弾性が好適である。これにより、インナーリング12の強度が向上し、走行時の摩擦やリム組時の圧力等による損傷が効果的に防止される。
Further, the resin material of the
本実施形態のインナーリング12は、図2に示されるように、本体部13とその両側の一対の係止部14とを周方向に連続させたリング体として一体成形されている。このようなインナーリング12は、金型内に溶融樹脂を注入して硬化成型させるインジェクションモールド方式等にて容易にかつ安価に大量生産が可能である。
As shown in FIG. 2, the
前記インナーリング12の厚さt(図2に示す)は、特に限定されるものではないが、大きすぎると、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、インナーリング12の伸縮性の低下に伴う破損及びインナーリング12によるタイヤ・リム組立体1の質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、リムフランジ5等との摩擦やリム組時のタイヤとの接触による損傷が生じやすい傾向がある。このような観点より、前記厚さtは、好ましくは0.5〜1.0mm程度が好適である。
The thickness t (shown in FIG. 2) of the
また、インナーリング12の係止部14は、前記リムフランジ5のタイヤ半径方向外面に沿ってタイヤ軸方向外側にのびるとともにリムフランジ5の内面に折り返された折返し部14Aを具えるものが好ましい。これにより、前記インナーリング12とリム3との係合力が向上し、リム組時や走行時の位置ズレなどを防止できる。なお、インナーリング12の係止部14は、接着等によりリムベース4、リムフランジ5と接合されても良い。
Further, it is preferable that the locking
また、図2に示されるように、インナーリング12の前記本体部13の表面の少なくとも一部には、金属材料がコーティングされた熱遮蔽部Mが設けられても良い。一般に、タイヤ2の転がり抵抗は、タイヤの温度上昇に伴って小さくなる傾向がある。従って、タイヤの転がり抵抗を小さくして燃費を向上させるためには、走行中のタイヤ温度の低下を防ぐ必要がある。上述の熱遮蔽部Mは、タイヤの各ゴム部の熱をタイヤ側に反射し、タイヤ内腔S内へ放出されることを防ぐ。これにより、タイヤの走行中の温度が適度に高く維持され、転がり抵抗を小さくするのに役立つ。
Further, as shown in FIG. 2, at least a part of the surface of the
前記コーティングには、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition 、化学的蒸着法)、PVD(Physical Vapor Deposition 、物理的蒸着法)等の蒸着法、拡散法といった気相法による表面改質技術を用いることができる。また、コーティングさせる金属材料としては、例えば、アルミニウム、クロム、金、銀、銅などが好適であるが、とりわけ、コストの面からアルミニウムを用いることが好ましい。 For the coating, for example, a surface modification technique using a vapor phase method such as a vapor deposition method such as CVD (Chemical Vapor Deposition), PVD (Physical Vapor Deposition), or a diffusion method is used. it can. Further, as the metal material to be coated, for example, aluminum, chromium, gold, silver, copper, and the like are preferable, but aluminum is particularly preferable from the viewpoint of cost.
図3には、本実施形態のタイヤ・リム組立体1の組み立て工程が示される。
本実施形態では、図3(A)に示されるように、リム3に、インナーリング12が装着される。インナーリング12は、柔軟性を有し大きく伸びることができるため、変形させながらリム3の上に容易に装着することができる。なお、上述のように、予めインナーリング12の係止部14をリム3上に接着しても良い。
FIG. 3 shows an assembling process of the tire / rim assembly 1 of the present embodiment.
In this embodiment, as shown in FIG. 3A, the
またインナーリング12を装着する際には、予めリム3の空気バルブ21を大気と自由に連通させておくことが望ましい。これにより、リム3上にインナーリング12の本体部をコンパクトに折り畳んで配置できる。
Further, when the
次に、図3(B)に示されように、インナーリング12が装着されたリム3に、タイヤ2が装着される。通常のリム組と同様、タイヤ2の一方のビード部2cの一部をリム3の前記ウエル6に落とし込み、この状態で、ビード部2cの残りの部分がリムフランジ5を乗り越えできる。他方側のビード部2cについても同様に行われる。これにより、図3(C)に示されるように、ビード部2c、2cをともにウエル6内に配置できる。なお、インナーリング12は、コンパクトに折畳みできるため、タイヤ2のリム組み工程を妨げることがない。
Next, as shown in FIG. 3B, the
また、インナーリング12の前記厚さtを確保することにより、タイヤ2のリム組み時にビード部2cと接触してもインナーリング12の破損などを防止できる。また、係止部14により、インナーリング12の位置ズレが防止できる。仮に、位置ズレが生じたときもで、係止部14を引っ張る等により、容易に位置ズレの修正作業を行いうる。
Further, by ensuring the thickness t of the
次に、図3(C)に示されるように、空気バルブ21から高圧空気が注入される。注入された高圧空気は、タイヤ内腔S内でインナーリング12を膨張させ、ビード部2c、2cを徐々に押し広げる。また、インナーリング12の膨張に伴い、タイヤ内腔面2iとインナーリング12との間の空気も順次ビード部2cの底面2ceとインナーリング12との間から外部へと放出される。とりわけ、インナーリング12の外面に、金属材料をコーティングした熱遮蔽部Mを設けたときには、タイヤ内腔面2iとインナーリング12との摩擦抵抗がより小さくなるため、残留する空気をさらに効率良く排出できる。
Next, as shown in FIG. 3C, high-pressure air is injected from the
そして、タイヤ内腔Sのさらなる空気圧の上昇により、インナーリング12がビード部2c、2cをリムベース上に押し上げてリム組みが完了する(図1)。
The
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、二輪車用以外にも、乗用車等にも採用することができる。 As mentioned above, although the especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect. Further, the tire / rim assembly of the present invention can be used not only for motorcycles but also for passenger cars and the like.
表1の仕様に基づいて試作されたサイズ110/70−16の自動二輪車用チューブレスタイヤと、MT16×2.50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、いずれも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。 The following test was conducted on an assembly of a tubeless tire for a motorcycle of size 110 / 70-16, which was prototyped based on the specifications in Table 1, and an MT16 × 2.50 rim. Each of the tires was provided with two cross-ply carcasses in which nylon cords were inclined at 30 degrees with respect to the tire circumferential direction.
また、実施例のタイヤ・リム組立体のインナーリングは6ナイロンを使用し、実施例5のインナーリングにのみ本体部の外面全域にアルミニウムを蒸着させた熱遮蔽部を設けた。 In addition, the inner ring of the tire / rim assembly of the example was made of 6 nylon, and only the inner ring of the example 5 was provided with a heat shielding part in which aluminum was deposited on the entire outer surface of the main body part.
また、比較例1のタイヤは、図4に示されるように、厚さ1.5mmのブチル系ゴムからなるインナーライナーを具えた従来のチューブレスタイプとした。
テストの方法は、次の通りである。
Further, as shown in FIG. 4, the tire of Comparative Example 1 was a conventional tubeless type having an inner liner made of butyl rubber having a thickness of 1.5 mm.
The test method is as follows.
<耐空気漏れ性能>
各組立体の初期内圧を250kPaとし、90日経過後のタイヤ内圧を測定することにより空気漏れ性能が測定された。結果は、漏れ圧力を初期内圧で除した百分率の数値で表示している。数値が小さいほど良好である。
<Air leakage resistance>
The initial internal pressure of each assembly was 250 kPa, and the air leak performance was measured by measuring the tire internal pressure after 90 days. The result is displayed as a percentage value obtained by dividing the leakage pressure by the initial internal pressure. The smaller the value, the better.
<タイヤ質量>
タイヤ1本当たりの質量を測定し、比較例1の値を100とする指数で表示している。指数は小さいほど軽量であることを示す。
<Tire mass>
The mass per tire was measured and displayed as an index with the value of Comparative Example 1 being 100. A smaller index indicates a lighter weight.
<転がり抵抗性>
転がり抵抗試験機を用い、内圧250kPa 、速度72km/h、荷重1.44kNで転がり抵抗が測定された。結果は、比較例1の値を100とする指数であり、数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを示す。
テストの結果を表1に示す。
<Rolling resistance>
Using a rolling resistance tester, rolling resistance was measured at an internal pressure of 250 kPa, a speed of 72 km / h, and a load of 1.44 kPa. A result is an index | exponent which sets the value of the comparative example 1 to 100, and shows that rolling resistance is so small that a numerical value is small.
The test results are shown in Table 1.
テストの結果、実施例のものは、空気漏れを防止しつつ転がり抵抗及びタイヤ質量を小さくしていることが確認できた。 As a result of the test, it was confirmed that the examples had reduced rolling resistance and tire mass while preventing air leakage.
1 タイヤ・リム組立体
2 タイヤ
2c ビード部
2ce ビード部の底面
2i タイヤ内腔面
3 リム
4 リムベース
5 リムフランジ
6 ウエル
8 チューブ
12 インナーリング
13 本体部
14 係止部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tire and
Claims (5)
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と、このリムベース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を有し、
前記タイヤと前記リムとが囲むタイヤ内腔に、該タイヤ内腔の空気の漏洩を抑制するとともに変形可能な樹脂材料からなるインナーリングが挿入され、
前記インナーリングは、前記タイヤの一対のビード部間をタイヤ内腔面に沿ってタイヤ周方向に連続してのびる本体部と、
該本体部のタイヤ軸方向の両端部に連設されかつ前記リムベースと前記ビード底面との間を通ってタイヤ軸方向外側にのびしかも前記リムフランジで係止される係止部とを含むことを特徴とするタイヤ・リム組立体。 A tire / rim assembly including a pneumatic tire and a rim to which the tire is assembled,
The rim includes a pair of rim bases that receive the bottom surface of the bead portion of the tire, and a pair of rim bases that support the outer surface in the tire axial direction of the bead portion by extending outward in the tire radial direction along the tire axial outer end. A rim flange,
An inner ring made of a deformable resin material is inserted into the tire lumen that is surrounded by the tire and the rim, while suppressing air leakage in the tire lumen,
The inner ring has a main body portion extending continuously in the tire circumferential direction along a tire lumen surface between a pair of bead portions of the tire;
A locking portion that is provided at both ends in the tire axial direction of the main body and extends between the rim base and the bead bottom surface and extends outward in the tire axial direction and is locked by the rim flange. Characteristic tire / rim assembly.
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JP5416539B2 (en) | 2014-02-12 |
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