JP2799121B2

JP2799121B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2799121B2
Application number: JP5050189A
Authority: JP
Inventors: 正尚吉田; 嘉明植村
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1993-02-15
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2013-09-17
Also published as: JPH068712A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リムとの嵌合性を高め
た空気入りタイヤ、特にタイヤの呼び幅が１３５〜２７
５mmのチューブレスタイプの乗用車用ラジアルタイヤに
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば乗用車に用いる空気入りタイヤに
あっては、高速化、高荷重化とともにチューブレスタイ
ヤが広い採用される。このようなタイヤは、リム組みす
るに際して、タイヤは強い嵌合力でリムに組付けられ
る。又、気密性を高めるため、従来では図３に示す如
く、ビード部ａのビード底面をリムｃに隙間が生じるこ
となく嵌合する一方、該リムｃのフランジｅによって案
内されるビード外側面ｆは、作業性を主体に配慮するこ
とによって、リム組み時において、フランジ先端部分ｅ
ｐが先に当接するようその輪郭形状を定めていた。この
ため、先端部分ｅｐ部分において接触圧が高まる結果、
前記外側面ｆの下方では、フランジｅとの間に空隙ｇが
生じやすい。近年Ｘ線ＣＴスキャナー装置の出現により
この空隙ｇの形成が嵌合状態でしかも精度よく把握でき
るようになった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記空隙ｇは、タイヤ
の使用とともに外側面ｆになじみが生じることによって
漸次減少するのであるが、空隙ｇの減少とともにリム組
精度に変化が生じ、タイヤの真円度が劣ることにより生
じるいわゆるＲＲＯといわれる縦振れ、さらにはタイヤ
のバランス不良によるフォースバリエーションが大とな
り実車走行において振動を誘起させる。さらにはビード
部とリムとの接触面積が減少することによって、急制動
を加えたときビード部とリムシートとの間にリムずれが
生じ直進性を阻害しかつ耐久性を低下させる。従ってビ
ード部の輪郭形状は、リムとの嵌合のため精度よく形成
する必要がある。

【０００４】他方、ビード部の輪郭は、タイヤの製造時
において、加硫金型、成形金型の製作精度によって決定
され、その子午断面形状は、複数の円弧及び直線の組合
わせにより形成される。このように多数に分割された曲
線、直線からなる金型をＮＣ工作機によって、成形する
には、それぞれの曲線、直線の特性を区分して工作機に
投入せねばならず金型の製作に手間を要し、コスト高と
なる。従ってリムに精度よく嵌合でき、しかもタイヤを
簡易に成形しうるビード部の外周面輪郭形状の設定の要
請が高まりつつあった。

【０００５】発明者らは前記要請に対応して検討を重ね
た結果、リムの直線及び曲線が複雑に組合わされた輪郭
であっても単一の計算式によって表示することが可能で
あることを見出し本発明を完成させたのである。

【０００６】本発明は、例えばＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、Ｅ
ＴＲＯ等の規格に規定するリムにリム組みされるタイヤ
について、そのビード部を空隙が生じることなくリムに
嵌合しうるようなビード部の外周面輪郭形状を有する空
気入りタイヤの提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部
と、このトレッド部の軸方向端部に連なり半径方向内方
にのびる一対のサイドウォール部と、このサイドウォー
ル部の半径方向内端に連なるビード部とを有する空気入
りタイヤであって、タイヤ軸方向断面において、前記ビ
ード部の外周面の輪郭は式ｙ＝ｆ（ｘ）＋１と、式ｙ＝
ｆ（ｘ）−１とによって表される２つの曲線の間を通る
曲線によって形成されたことを特徴とする空気入りタイ
ヤであり、ここにｙは、基準点を通るタイヤ半径方向線
からのタイヤ軸方向の距離をmmで表示した変数であり、
このｙの値は、タイヤ軸方向内方に向かって増加する一
方、前記ｆ（ｘ）は、基準点を通るタイヤ軸方向線から
のタイヤ半径方向の距離をmmで表示した値であるｘの函
数であり、又このｘの値はタイヤ半径方向内方に向かっ
て増加する変数であるとともに、前記ｆ（ｘ）は、ｘか
らこのｘの値が−１５．２９から０．５２３に至る範囲
において、下記式で関係づけられる。ｆ（ｘ）＝３．７８９＋２．４２７３ｘ＋０．７３０２４ｘ²＋０．１２７３６ｘ³＋０．０１２７７４ｘ⁴＋６．６５９×１０^-4ｘ⁵＋１．３６×１０^-5ｘ⁶

【０００８】

【作用】タイヤ子午断面におけるビード部の外周面の輪
郭形状はｘとｙが関係する２つの式の範囲に存在する。
これによって得られた外面輪郭形状は、タイヤの呼び幅
が１３５〜２７５mmのチューブレスタイプの乗用車用ラ
ジアルタイヤの適用リムとして、ＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、
ＥＴＲＴＯに規定されたリムに沿わせて形成することが
出来る。

【０００９】又ｘの値が適用される範囲をタイヤ半径方
向に−１５．２９mmから０．５２３mmに至る範囲とした
ため、従来リムとの間で隙間が生じがちであったリムの
フランジに向き合うリムの外周面の輪郭形状を高精度に
決定することができる。なお、ｘの値から求まるｆ
（ｘ）に対してｙの値が±１mm以内の範囲に収まるなら
ばその目的が達成できる。又前記ｙの値は、ｆ（ｘ）に
対して±０．５mm以内の範囲とするのがより好ましい。
さらに好ましいのは、ｙの値とｆ（ｘ）とが略合致する
ことである。

【００１０】これにより従来、時間の経過とともに前記
空隙が減少することによって生じがちであったリム組の
精度の周方向に対する不均一性が減少し、従ってリム組
精度の低下によるタイヤＲＲＯ及びバランス不良などに
起因したフォースバリエーションが増大することがな
い。その結果、長期間走行した場合にあっても振動が増
すことがないことによって、走行の安定性と乗心地とを
保持しうるとともに、タイヤのビード部とリムとは均一
な嵌合、当接を保持しうるため急制動時のリムずれを防
ぎ耐久性をも高めうる。

【００１１】しかも輪郭形状の設定が単一の計算式によ
ってなしうるため、タイヤ成形用の金型を製作する場合
において、ＮＣ工作機に対するインプットが簡易になし
うるため作業能率を高めコストダウンを図りうる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例をタイヤがチューブレ
スタイヤの乗用車用ラジアルタイヤ（以下タイヤとい
う）である場合を例にとり図面に基づき説明する。タイ
ヤ１がリム１０に装着されかつ正規内圧が充填された正
規状態における図１において以下説明する。

【００１３】タイヤ１は、トレッド部２２の両端からタ
イヤ半径方向内方へのびるサイドウォール部２３、２３
と、該サイドウォール部２３の半径方向内側に位置する
ビード部２、２とを有し、各ビード部２、２に設けるビ
ードコア２６、２６間には前記サイドウォール部２３、
２３、トレッド部２２を通るトロイド状のカーカス２７
が架け渡されるとともに、その半径方向外側かつトレッ
ド部２２内にベルト層２９を配している。前記ビード部
２は、リム１０のビードシート４１に嵌り合うビード底
面４が、本実施例ではタイヤ軸方向線に対して５°の角
度で半径方向下方に傾いている。

【００１４】前記カーカス２７は、カーカスコードをタ
イヤの赤道Ｃに対して本実施例では６０度〜９０度の角
度で配列したいわゆるラジアル又はセミラジアル方向配
列体であり、又カーカスコードとしてナイロン、ポリエ
ステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の繊維コードが
採用される。

【００１５】前記ベルト層２９は、該ベルト層２９を形
成する夫々のベルトプライに傾斜して配されかつ互いに
交叉するベルトコードを具え、該ベルトコードはカーカ
ス２７と同様にナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳
香族ポリアミド等の繊維コードの他、スチールコードが
用いられる。

【００１６】又本実施例ではビード部２に、前記カーカ
ス２７を包む補強層３１が配され、該補強層３１はスチ
ールコード、芳香族ポリアミド等強度を有する有機繊維
コードを前記カーカスのカーカスコードと交わる向きに
並置したシート状をなし、この補強層３１によってビー
ド部２の剛性を高める。

【００１７】前記リム１０は、タイヤの呼び幅が１３５
〜２７５mmのチューブレスタイプの乗用車用ラジアルタ
イヤのための標準リムであり、中央を凹ませている。

【００１８】ビード部２が着座する一対の前記ビードシ
ート４１、４１と、該ビードシート４１、４１を両側縁
に設けたタイヤ装着用の中央のウェル４２と、前記ビー
ドシート４１、４１のタイヤ軸方向外縁から立上がる一
対のフランジ４３、４３とを具える。なおビードシート
４１は、本実施例ではタイヤ軸に対して外方に５°の角
度で傾く。

【００１９】ビード部２の外周面３の輪郭は、図２に示
すように、点Ａから点Ｃにのびる上方部１４と、点Ｃか
ら点Ｄにのびる中間部１２と、点Ｄから点Ｅにのびるヒ
ール部１３と、点Ｅから点Ｂにのびる底部１５と、点Ｂ
からビード端にのびる延長部１１とからなる。

【００２０】点Ａと点Ｂとの間にあって、式（１）によ
る軌跡によって定義される。従って、タイヤ軸を含む断
面において、前記中間部１２は、タイヤの半径方向と平
行な略直線によって形成され、又前記上方部１４は、中
間部１２の上端Ｃに滑らかに連なりかつタイヤ軸方向外
方にのびる凹に湾曲する曲線によって形成されるととも
に、前記ヒール部１３は、中間部１２の下端Ｄに滑らか
に連なりかつタイヤ軸方向内方にのびる凸に湾曲する曲
線によって形成される。又前記底部１５は、前記ヒール
部１３の内端Ｅを起点として、本実施例では、タイヤ軸
方向に５°の角度で傾きかつ前記ヒール部１３の下端Ｅ
からタイヤ軸方向内方にのびる略直線によって形成され
る。

【００２１】前記上方部１４は、曲率半径ｒ１が９．２
５mmの円弧にほぼ一致し、かつ前記ヒール部１３は、曲
率半径ｒ２が６．０mmの円弧にほぼ一致する。

【００２２】前記延長部１１は、前記底部１５と同じ角
度θ、即ち５°の角度で点Ｂからのびる直線Ｚによって
形成される。

【００２３】前記式（１）は、次の如く表される。ｙ＝ｆ（ｘ） … （１）ｆ（ｘ）＝３．７８９＋２．５２７３ｘ＋０．７３０２４ｘ² ＋０．１２７３６ｘ³＋０．０１２７７４ｘ⁴ ＋６．６５９×１０^-4ｘ⁵＋１．３６×１０^-5ｘ⁶

【００２４】ｘは、ラジアル方向内方に数値が増すＸ軸
によって決定されるラジアル方向の基準点からの距離を
示す変数であって、単位はmmである。

【００２５】又ｙは、タイヤ軸方向内方に数値が増すｙ
軸によって決定されるタイヤ軸方向の基準点からの距離
を示す変数であって、単位はmmである。

【００２６】この式（１）に係る前記基準点Ｏは、ビー
ドヒール点、即ちタイヤ軸方向に対して５°の角度で傾
くビード底部直線と、ラジアル方向と平行なビード側部
直線との交点に設定される。

【００２７】従って、点Ａと点Ｂとのｘの値が夫々−１
５．２９と０．５２３であることにより、式（１）のｘ
の値は、−１５．２９から０．５２３まで変化する。な
お前記点Ｃ、Ｄ、Ｅのｘの値は、−８．７５、−５．
５、０．４７７である。

【００２８】前述したように、式（１）は便利さの観点
からビードヒール点を基準点Ｏとしている。このビード
ヒール点は、リム直径を決定する原点としてもよく知ら
れている。

【００２９】前記原点を異なる点に設定した場合には、
前記等式（１）も修正されなければならない。

【００３０】例えば基準点をビードヒール点からタイヤ
軸方向内方に（ｄｙ）mmだけずらせると、ｙをｙ＋ｄｙ
に変換する必要がある。又原点をビードヒール点からラ
ジアル方向内方に（ｄｘ）mmだけずらせると、ｘをｘ＋
ｄｘに変換する必要がある。

【００３１】これを式（２）として表すと、次式のよう
になる。なお前記範囲（−１５．２９から０．５２３ま
で）は、（−１５．２９−ｄｘ）から（０．５２３−ｄ
ｘ）に変換される。ｙ＋ｄｙ＝ｆ（ｘ＋ｄｘ） … （２）ｙ＋ｄｙ＝３．７８９＋２．４２７３（ｘ＋ｄｘ）＋０．７３０２４（ｘ＋ｄｘ）² ＋０．１２７３６（ｘ＋ｄｘ）³ ＋０．０１２７７４（ｘ＋ｄｘ）⁴ ＋６．６５９×１０^-4（ｘ＋ｄｘ）⁵ ＋１．３６×１０^-5（ｘ＋ｄｘ）⁶

【００３２】

【具体例】タイヤサイズが２０５／６５Ｒ１５であり、
式（１）により決定されたビード部を有する発明タイヤ
を製造した。なお従来からのビードプロファイルを有す
る比較タイヤも、あわせて製造した。これらのタイヤの
ビードプロファイルは、図４に示される。テストタイヤ
は、ビードプロファイルを除いて同一の構成を具える。

【００３３】テストタイヤを６１／２ＪＪ×１５の標準
リムに装着し、かつＪＡＴＭＡの規定に従って標準内圧
を充填した。さらにＸ線ＣＴスキャナーを用いて、ビー
ド部におけるビードとリムとの間の隙間を周方向に等分
４ケ所において測定した。測定結果は表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】テストから、式（１）に従うビードプロフ
ァイルを有するビード部が、隙間なく標準リムに嵌合し
ていることが判った。これは別のサイズのタイヤと標準
リムとの組立体についても同様であった。

【００３６】又ｙの値に、例えば±１mm、より好ましく
は±０．５mmのわずかの変化をもたせた場合にも、隙間
は見出されなかった。

【００３７】従って、前記式（１）は、許容される変化
を含ませて次のように修正できる。ｙ＝ｆ（ｘ）＋（定数） … （３）

【００３８】同様に、等式（２）も次のようにできる。ｙ＋ｄｙ＝ｆ（ｘ＋ｄｘ）＋（定数） … （４）ここで変動は、±１mmの範囲である。

【００３９】このように式（１）、（２）を満たすビー
ドプロファイルを有することにより、ビード部は、リム
フランジの内面に隙間なく嵌合させることが出来る。

【００４０】又等式（３）、（４）を満たすビード部の
外周面輪郭形状を有することにより、本発明はＪＡＴＭ
Ａ規格のみならず例えばＴＲＡ（アメリカ合衆国の規
格）、ＥＴＲＴＯ（ヨーロッパ）の規格のような別の規
格に応用することが出来る。

【００４１】

【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
呼び幅が１３５〜２７５mmのタイヤにおいて、ビード部
とリムとの嵌合精度を高め耐久性を向上しうる。しかも
ビード部の外周面輪郭形状が単一の計算式によって設定
することが可能であるため、タイヤ成形用の金型の製作
に際して自動化、標準化が促進されコストダウンを図り
うる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタイヤとリムとをリム組み
した状態で示す断面図である。

【図２】式を説明するビード部の部分断面図である。

【図３】従来技術を示す断面図である。

【図４】従来品と本発明品とのビード部の輪郭を対比し
て示す断面図である。

【符号の説明】

２ビード部３外周面１０リムＯ基準点

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部と、このトレッド部の軸方向端
部に連なり半径方向内方にのびる一対のサイドウォール
部と、このサイドウォール部の半径方向内端に連なるビ
ード部とを有する空気入りタイヤであって、タイヤ軸方
向断面において、前記ビード部の外周面の輪郭は式ｙ＝
ｆ（ｘ）＋１と、式ｙ＝ｆ（ｘ）−１とによって表され
る２つの曲線の間を通る曲線によって形成されたことを
特徴とする空気入りタイヤであり、ここにｙは、基準点を通るタイヤ半径方向線からのタイ
ヤ軸方向の距離をmmで表示した変数であり、このｙの値
は、タイヤ軸方向内方に向かって増加する一方、前記ｆ（ｘ）は、基準点を通るタイヤ軸方向線からのタ
イヤ半径方向の距離をmmで表示した値であるｘの函数で
あり、又このｘの値はタイヤ半径方向内方に向かって増
加する変数であるとともに、前記ｆ（ｘ）は、ｘからこ
のｘの値が−１５．２９から０．５２３に至る範囲にお
いて、下記式で関係づけられる。ｆ（ｘ）＝３．７８９＋２．４２７３ｘ＋０．７３０２４ｘ²＋０．１２７３６ｘ³＋０．０１２７７４ｘ⁴＋６．６５９×１０^-4ｘ⁵＋１．３６×１０^-5ｘ⁶
【請求項２】前記ビード部の外周面の輪郭は、前記ｘの
値が−１５．２９から０．５２３に至る範囲において、
式ｙ＝ｆ（ｘ）＋０．５と式ｙ＝ｆ（ｘ）−０．５によ
って表される２つの曲線の間を通る曲線によって形成さ
れたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】前記ビード部の外周面の輪郭は、前記ｘの
値が−１５．２９から０．５２３に至る範囲において、
式ｙ＝ｆ（ｘ）で表される曲線に略等しいことを特徴と
する請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】前記基準点は、ビード部のヒール点である
ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の空気入りタ
イヤ。
【請求項５】前記ビード部の外周面の輪郭は、略直線状
をなしかつ前記タイヤ半径方向線に略平行する中間部
（１２）と、この中間部（１２）にその外端（Ｃ）にお
いて滑らかに連なりタイヤ軸方向外方に向かって凹に湾
曲する曲線からなる上方部（１４）と、前記中間部分
（１２）にその内端（Ｄ）において滑らかに連なり、タ
イヤ軸方向内方に凸に湾曲するヒール部（１３）と、該
ヒール部（１３）の半径方向内端（Ｅ）からタイヤ軸方
向線に対してビード部の底面と略同じ角度で傾斜しタイ
ヤ軸方向内方に向かって略直線状にのびるとともに、ビ
ード端に亘る延長部に連なる底部（１５）とからなるこ
とを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の空気入り
タイヤ。