JP2014121994A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】リムフィット性を高める。
【解決手段】タイヤ１０は、縦断面視において、タイヤ幅方向Ｈに傾斜して延在するリムベース部と、タイヤ径方向Ｋの外側に向けて凸となるように湾曲し、リムベース部にタイヤ幅方向Ｈの外側から連結するリムフランジ部と、が備えられた１５°深底リムに組み付けられ、リムベース部にタイヤ径方向Ｋの内側から支持されるビードベース部１３が、縦断面視において、ビードヒール１５を通りタイヤ幅方向Ｈに平行に延在するビードベースラインＢＬに対して傾斜する傾斜角度γは１７°未満であり、リムフランジ部にタイヤ幅方向Ｈの外側から支持されるビード背面部１４に、タイヤ周方向に延在する周方向溝１６が形成され、タイヤ１０が１５°深底リムに組み付けられたリム組み状態で、周方向溝１６の内面１６ａは、リムフランジ部のうち、縦断面視においてタイヤ径方向Ｋの外側に向けて凸となる湾曲部分に圧接される。
【選択図】図２

Description

本発明は、１５°深底リムに組み付けられる重荷重用空気入りタイヤに関する。

従来から、例えば下記特許文献１に示されるような空気入りタイヤが知られている。

特開平９−１６４８２１号公報

ところで、前記従来の空気入りタイヤでは、この空気入りタイヤがリムに組み付けられたリム組み状態において、空気入りタイヤをリムに対して高精度に位置決めし、かつ空気入りタイヤのリムに対する位置を安定に保持することで、リムフィット性を高めることついて、改善の余地がある。
なおリムフィット性を高めると、ユニフォミティーを向上させて振動、騒音について改善することができる。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、リムフィット性を高めることができる重荷重用空気入りタイヤを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る重荷重用空気入りタイヤは、タイヤ幅方向に沿う縦断面視において、タイヤ幅方向に傾斜して延在するリムベース部と、タイヤ径方向の外側に向けて凸となるように湾曲し、前記リムベース部にタイヤ幅方向の外側から連結するリムフランジ部と、が備えられた１５°深底リムに組み付けられる重荷重用空気入りタイヤであって、前記リムベース部にタイヤ径方向の内側から支持されるビードベース部が、前記縦断面視において、ビードヒールを通りタイヤ幅方向に平行に延在するビードベースラインに対して傾斜する傾斜角度は、１７°未満であり、前記リムフランジ部にタイヤ幅方向の外側から支持されるビード背面部には、タイヤ周方向に延在する周方向溝が形成され、この重荷重用空気入りタイヤが前記１５°深底リムに組み付けられたリム組み状態で、前記周方向溝の内面は、前記リムフランジ部のうち、前記縦断面視においてタイヤ径方向の外側に向けて凸となる湾曲部分に圧接されることを特徴とする。

本発明に係る重荷重用空気入りタイヤによれば、リムフィット性を高めることができる。

本発明の一実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤをリムに組み付けるときの様子を示す拡大縦断面図である。 図１に示す重荷重用空気入りタイヤの拡大縦断面図である。

以下、図１および図２を参照し、本発明の一実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤを説明する。
重荷重用空気入りタイヤ１０は、１５°深底リム２０に組み付けられる。重荷重用空気入りタイヤ１０は、１５°深底リム２０を介して図示しない車両に装着される。前記車両としては、例えばトラックやバスなどが挙げられる。

ここで１５°深底リム２０とは、「ＪＡＴＭＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ」に規定されている１５°深底リムを指す。なお、この重荷重用空気入りタイヤ１０が生産または使用される地域が日本国以外の地域の場合には、その地域に適用されている産業規格（例えば、アメリカ合衆国の「ＴＲＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ」、欧州の「ＥＴＲＴＯ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍａｎｕａｌ」等）に規定されているもの（例えば１５°ＤＲＯＰ ＣＥＮＴＥＲ ＲＩＭ、１５°ＤＲＯＰ−ＣＥＮＴＲＥ ＲＩＭなど）を指す。

図１に示すように、１５°深底リム（以下、単にリムという）２０には、リムベース部２１と、リムフランジ部２２と、が備えられている。リムベース部２１は、タイヤ幅方向Ｈに沿う縦断面視において、タイヤ幅方向Ｈに傾斜して延在している。リムフランジ部２２は、タイヤ径方向Ｋの外側に向けて凸となるように湾曲している。リムフランジ部２２は、リムベース部２１にタイヤ幅方向Ｈの外側から連結しており、リムフランジ部２２のタイヤ幅方向Ｈの内側の端部と、リムベース部２１のタイヤ幅方向Ｈの外側の端部と、が互いに連結されている。リムベース部２１とリムフランジ部２２との連結部分は、前記縦断面視においてタイヤ幅方向Ｈの外側に向けて凹となる凹曲面状に形成されている。

重荷重用空気入りタイヤ（以下、単にタイヤという）１０には、タイヤ周方向の全周にわたって延在するビード１１が埋設されたビード部１２が備えられている。ビード部１２には、ビードベース部１３と、ビード背面部１４と、が形成されている。ビードベース部１３は、リムベース部２１にタイヤ径方向Ｋの内側から支持される。ビード背面部１４は、リムフランジ部２２にタイヤ幅方向Ｈの外側から支持される。

図２に示すように、タイヤ１０がリム２０に組み付けられる前の無負荷状態で、ビードベース部１３およびビード背面部１４は、前記縦断面視において実質的に直線状に形成されている。ビードベース部１３とビード背面部１４とは、ビードヒール１５を介して連結されている。ビードヒール１５は、前記縦断面視においてタイヤ幅方向Ｈの外側に向けて凸となる凸曲面状に形成されている。なお、各ビード部１２にはＰ点が定義される。Ｐ点は、前記縦断面視において、ベース部１３から真直に延長された仮想直線と、ビード背面部１４上から真直に延長された仮想直線と、の交点とされる。

ビードベース部１３が、前記縦断面視において、ビードヒール１５を通りタイヤ幅方向Ｈに平行に延在するビードベースラインＢＬに対して傾斜する傾斜角度（以下、ビードベース傾斜角度という）γは、１７°未満となっている。ビードベース傾斜角度γは、１５°以上であってもよい。ここでビードベースラインＢＬは、無負荷状態のタイヤ１０の一対のビード部１２における一対の前記Ｐ点間の相対距離（タイヤ幅方向Ｈの距離）が、リム２０の規格に規定された幅に合致するようにした装着姿勢において、前記Ｐ点を通りタイヤ幅方向Ｈに平行に延在するものとして定義される。

ビード背面部１４には、タイヤ周方向に延在する周方向溝１６が形成されている。周方向溝１６は、タイヤ軸と同軸に配置され、タイヤ周方向の全周にわたって連続して延在している。周方向溝１６の内面１６ａは、前記縦断面視において、タイヤ径方向Ｋの位置によらず曲率半径Ｒが同等とされた単一の曲線により構成されている。周方向溝１６の内面１６ａの前記曲率半径Ｒは、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。周方向溝１６の内面１６ａの前記曲率半径Ｒは、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下より狭い範囲内の値であってもよく、例えば１５ｍｍより大きく２０ｍｍより小さくてもよい。周方向溝１６の内面１６ａとビード背面部１４との連結部分は、前記縦断面視においてタイヤ幅方向Ｈの外側に向けて凸となる凸曲面状に形成されている。

またビードベースラインＢＬと、周方向溝１６におけるタイヤ径方向Ｋの内側の端部と、のタイヤ径方向Ｋに沿った距離（以下、溝・ヒール間距離という）ａは、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。溝・ヒール間距離ａは、周方向溝１６とビードヒール１５との間のタイヤ径方向Ｋに沿った距離である。溝・ヒール間距離ａは、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下より狭い範囲内の値であってもよく、例えば５ｍｍより大きく７ｍｍより小さくてもよい。溝・ヒール間距離ａは、周方向溝１６のタイヤ径方向Ｋに沿った大きさよりも大きくなっている。

そして本実施形態では、タイヤ１０がリム２０に組み付けられたリム組み状態で、周方向溝１６の内面１６ａは、リムフランジ部２２のうち、前記縦断面視においてタイヤ径方向Ｋの外側に向けて凸となる湾曲部分２２ａに圧接される。前記リム組み状態で、周方向溝１６内には前記湾曲部分２２ａが嵌合される。
ここで前記リム組み状態では、このタイヤ１０に、「ＪＡＴＭＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ」での適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧が充填され、かつ無負荷であるものとする。なお前記リム組み状態は、このタイヤ１０が生産または使用される地域が日本国以外の地域の場合には、その地域に適用されている産業規格に準拠した状態でのものとする。

このタイヤ１０をリム２０に組み付けるときには、図１に示すように、タイヤ１０をリム２０に外装させた状態でタイヤ１０に内圧を充填する。このとき、タイヤ１０がタイヤ幅方向Ｈに拡幅し、タイヤ１０のビードベース部１３が、リム２０のリムベース部２１上をタイヤ幅方向Ｈの外側に向けて摺動しながら、タイヤ１０のビード部１２が、タイヤ幅方向Ｈの外側に向けて移動し、タイヤ１０のビード背面部１４が、リム２０のリムフランジ部２２にタイヤ幅方向Ｈの内側から突き当たる。すると、ビード背面部１４がリムフランジ部２２によりタイヤ幅方向Ｈの外側から支持されて、ビード部１２のタイヤ幅方向Ｈの外側への更なる移動が規制されることから、タイヤ１０の内圧により、タイヤ１０のビード部１２が、タイヤ径方向Ｋの内側から外側に向かうに従い漸次タイヤ幅方向Ｈの外側に向けて変形させられる。このとき、タイヤ１０のビード部１２のうち、周方向溝１６が形成された部分（以下、溝形成部分という）もタイヤ幅方向Ｈの外側に向けて変形させられ、周方向溝１６の内面１６ａが、リムフランジ部２２の前記湾曲部分２２ａに圧接される。

以上説明したように、本実施形態に係るタイヤ１０によれば、前記ビードベース傾斜角度γが１７°未満となっているので、タイヤ１０のビードベース部１３と、リム２０のリムベース部２１と、の間の面圧を低く抑えることができる。したがって、ビードベース部１３が、リムベース部２１上をタイヤ幅方向Ｈの外側に向けて摺動するときに、ビードベース部１３とリムベース部２１との間の摩擦抵抗を低減することが可能になり、ビード部１２を、タイヤ幅方向Ｈの外側に向けて円滑に移動させることができる。これにより、タイヤ１０のビード部１２を、リムベース部２１におけるタイヤ幅方向Ｈの外側の端部まで確実に移動させた状態で、タイヤ１０のビード背面部１４を、リム２０のリムフランジ部２２にタイヤ幅方向Ｈの内側から突き当てることが可能になり、リムベース部２１に対してビード部１２を高精度に位置決めすることができる。
すなわち、前記ビードベース傾斜角度が１７°以上の場合、タイヤのビードベース部と、リムのリムベース部と、の間の面圧が高く、ビードベース部とリムベース部との間の摩擦抵抗が高くなり過ぎ、タイヤのビード部が、リムベース部におけるタイヤ幅方向の外側の端部まで移動しないおそれがある。

また前記リム組み状態で、周方向溝１６の内面１６ａが、リムフランジ部２２の前記湾曲部分２２ａに圧接されるので、ビード背面部１４のうち、リムフランジ部２２の前記湾曲部分２２ａに圧接する部分と、タイヤ軸と、の間のタイヤ径方向Ｋに沿った距離を、タイヤ周方向の位置によらず同等し易くすることができる。これにより、タイヤ１０とリム２０とを精度良く同軸に配置して、タイヤ１０がリム２０に対して偏心するのを抑制することが可能になり、タイヤ１０をリム２０に対して高精度に位置決めすることができる。
なお例えば、タイヤのビード背面部に周方向溝が形成されておらず、ビード背面部が、前記縦断面視において直線状、またはタイヤ幅方向の外側に向けて凸となる曲線状に形成されている場合などには、ビード背面部のうち、リムフランジ部の前記湾曲部分に圧接する部分と、タイヤ軸と、の間のタイヤ径方向に沿った距離が、タイヤ周方向の位置によって大きくばらつくおそれがある。

さらに前記リム組み状態で、周方向溝１６の内面１６ａが、リムフランジ部２２の前記湾曲部分２２ａに圧接されるので、ビード背面部１４とリムフランジ部２２との間の接触面積を増大させることができる。これにより、前記リム組み状態でのビード背面部１４とリムフランジ部２２との間の接触抵抗を高めることが可能になり、タイヤ１０のリム２０に対する位置を安定に保持することもできる。

以上より、このタイヤ１０によれば、前記リム組み状態で、タイヤ１０をリム２０に対して高精度に位置決めし、かつこのタイヤ１０のリム２０に対する位置を安定に保持することが可能になり、リムフィット性を高めることができる。そしてこのように、リムフィット性を高めることで、ユニフォミティーを向上させて振動、騒音について改善することもできる。

さらに、前記ビードベース傾斜角度γが１７°未満となっているので、前記ビードベース傾斜角度γが１７°以上の場合に比べて、前記リム組み状態でのタイヤ１０のビードベース部１３とリム２０のリムベース部２１との接触面積を低減することができる。したがって、ビードベース部１３とリムベース部２１との接触部分において、単位面積当たりに作用する接触圧を高めることが可能になり、エアシール性を向上させることもできる。

また、前記溝・ヒール間距離ａが３ｍｍ以上１０ｍｍ以下なので、前記リム組み状態で、周方向溝１６の内面１６ａを、リムフランジ部２２の前記湾曲部分２２ａに精度良く位置決めした状態で、強く圧接させ易くすることができる。
すなわち、前記溝・ヒール間距離が３ｍｍよりも小さい場合、ビード部の溝形成部分が、タイヤ径方向の内側に位置し過ぎることから、前記リム組み状態であってもタイヤ幅方向に変形し難く、周方向溝の内面を、リムフランジ部の前記湾曲部分に強く圧接させることが困難になるおそれがある。また、前記溝・ヒール間距離が１０ｍｍよりも大きい場合、ビード部の溝形成部分が、タイヤ径方向の外側に位置し過ぎることから、前記リム組み状態でタイヤ幅方向に過度に変形して、周方向溝の内面を、リムフランジ部の前記湾曲部分に精度良く位置決めすることが困難になるおそれがある。

さらに、周方向溝１６の内面１６ａの前記曲率半径Ｒが、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下なので、周方向溝１６の内面１６ａを、タイヤ１０をリム２０に対して確実に高精度に位置決めしつつ、リムフランジ部２２の前記湾曲部分２２ａに強く圧接させ易くすることができる。
すなわち、周方向溝の内面における前記曲率半径が、１０ｍｍよりも小さい場合、前記縦断面視において周方向溝の内面がなす曲線の曲率が大きくなり過ぎることから、周方向溝の内面を、リムフランジ部の前記湾曲部分に強く圧接させることが困難になるおそれがある。また、周方向溝の内面における前記曲率半径が、３０ｍｍよりも大きい場合、前記縦断面視において周方向溝の内面がなす曲線の曲率が小さくなり過ぎ、前記縦断面視において直線状に近くなることから、ビード背面部のうち、リムフランジ部の前記湾曲部分に圧接する部分と、タイヤ軸と、の間のタイヤ径方向に沿った距離が、タイヤ周方向の位置によってばらつくおそれがある。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また変形例を適宜組み合わせてもよい。

次に、以上説明した作用効果について、２種類の検証試験を実施した。
第１の検証試験では、リムフィット性について検証し、第２の検証試験では、ユニフォミティーについて検証した。

第１の検証試験では、比較例および実施例の２種類のタイヤを準備した。これらの比較例および実施例の各タイヤのサイズは、いずれも２９５／７５Ｒ２２．５とした。各タイヤのトレッド部にはそれぞれ、このタイヤをタイヤ径方向から見たタイヤ平面視において直線状に延在する周方向主溝を、タイヤ幅方向に間隔をあけて４本形成した。

比較例のタイヤでは、前記ビードベース傾斜角度を２１．５°とした。比較例のタイヤでは、ビード背面部に周方向溝を形成せずに、ビード背面部を、前記縦断面視においてタイヤ幅方向の外側に向けて凸となる曲線状に形成した。実施例のタイヤには、図２に示すタイヤを採用した。実施例のタイヤでは、前記ビードベース傾斜角度を１６．５°とし、周方向溝の内面の前記曲率半径を１６ｍｍとし、前記溝・ヒール間距離を５ｍｍとした。
そして、これらの比較例および実施例の各タイヤを、同サイズのリムに組みつけ、各タイヤに同等の内圧を充填した。リムのサイズは、８．２５×２２．５とした。タイヤの内圧は、アメリカ合衆国の「ＴＲＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ」に準拠するものとした。

その後、比較例および実施例それぞれについて、前記リム組み状態で、リムフランジ部におけるタイヤ径方向の外側の端部から、タイヤの第２リムラインまで、前記縦断面視におけるタイヤの外面に沿った距離（以下、評価距離という）を測定した。評価距離は、各タイヤにおいて、タイヤ周方向に間隔をあけた８箇所で測定した。そして、各タイヤについて測定された８箇所分の評価距離のうちの最大値と最小値との差分を、リムフィット性の評価指標とした。評価指標の値が小さいほど、リムフィット性が高いことを表す。

比較例および実施例それぞれについて、リムフィット性の評価指標を６本のタイヤで求めてこれらの平均値を算出したところ、比較例の評価指標を１００とした場合、実施例の評価指標は５７となり、実施例では、比較例に比べて、リムフィット性が高められたことが確認された。

次に、第２の検証試験について説明する。

第２の検証試験では、第１の検証試験の比較例および実施例の各タイヤを、第１の検証試験と同様にリムに組み付けた。
そして比較例および実施例の各タイヤについて、ユニフォミティー評価試験機によりＲＦＶを測定した。このとき、比較例および実施例の各タイヤには同等の試験荷重を付与し、同等の速度で走行させた。試験荷重の大きさは、このサイズのタイヤについて予め実施した市場調査の結果に基づいて設定した。市場調査は、このサイズのタイヤに付与される荷重の大きさについてのもので、この調査結果における荷重の大きさの中心値を、試験荷重の大きさとした。タイヤの速度は、７０ｋｍ／ｈで一定とした。

その結果、比較例のＲＦＶは１２０Ｎであるのに対し、実施例のＲＦＶは１００Ｎであり、実施例では、比較例に比べて、ユニフォミティーが向上されていることが確認された。

１０ 重荷重用空気入りタイヤ
１３ ビードベース部
１４ ビード背面部
１５ ビードヒール
１６ 周方向溝
１６ａ 内面
２０ 深底リム
２１ リムベース部
２２ リムフランジ部
２２ａ 湾曲部分
ａ 距離
ＢＬ ビードベースライン
Ｈ タイヤ幅方向
Ｋ タイヤ径方向
Ｒ 曲率半径
γ 傾斜角度

Claims (3)

1. タイヤ幅方向に沿う縦断面視において、タイヤ幅方向に傾斜して延在するリムベース部と、タイヤ径方向の外側に向けて凸となるように湾曲し、前記リムベース部にタイヤ幅方向の外側から連結するリムフランジ部と、が備えられた１５°深底リムに組み付けられる重荷重用空気入りタイヤであって、
   前記リムベース部にタイヤ径方向の内側から支持されるビードベース部が、前記縦断面視において、ビードヒールを通りタイヤ幅方向に平行に延在するビードベースラインに対して傾斜する傾斜角度は、１７°未満であり、
   前記リムフランジ部にタイヤ幅方向の外側から支持されるビード背面部には、タイヤ周方向に延在する周方向溝が形成され、
   この重荷重用空気入りタイヤが前記１５°深底リムに組み付けられたリム組み状態で、前記周方向溝の内面は、前記リムフランジ部のうち、前記縦断面視においてタイヤ径方向の外側に向けて凸となる湾曲部分に圧接されることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. 請求項１記載の重荷重用空気入りタイヤであって、
   前記ビードベースラインと、前記周方向溝におけるタイヤ径方向の内側の端部と、のタイヤ径方向に沿った距離は、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
3. 請求項１または２に記載の重荷重用空気入りタイヤであって、
   前記周方向溝の内面は、前記縦断面視において、タイヤ径方向の位置によらず曲率半径が同等とされた単一の曲線により構成され、
   前記周方向溝の内面の前記曲率半径は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。

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