JP3213100B2 - 車輪ユニフォミティに優れる空気入りタイヤ - Google Patents

車輪ユニフォミティに優れる空気入りタイヤ

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JP3213100B2 JP00774893A JP774893A JP3213100B2 JP 3213100 B2 JP3213100 B2 JP 3213100B2 JP 00774893 A JP00774893 A JP 00774893A JP 774893 A JP774893 A JP 774893A JP 3213100 B2 JP3213100 B2 JP 3213100B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は車輪ユニフォミティに
優れる空気入りタイヤ、より詳細には、そのタイヤに適
合すべき二つ割り、５°深底、１５°深底又は広幅平底
各タイプのリム、すなわちＪＡＴＭＡ（日本自動車タイ
ヤ協会；Japan Automobile Tire Manufacturering Asso
ciation)やＴＲＡ（The Tire and Rim Associaion, In
c.)等で規格が定められたリム（この明細書で単に「規
格リム」と云う）に組付けた、タイヤ車輪として満足な
車輪ユニフォミティを実現して、ラジアルランナウト
（以下「ＲＲＯ」と略す）が少なく、有効にラジアルフ
ォースバリエーション（以下「ＲＦＶ」と略す）を抑制
することのできる、空気入りタイヤを提案しようとする
ものである。
【０００２】
【従来の技術】空気入りタイヤをリムに組付けたタイヤ
車輪のＲＦＶの低減に関して特開平３−１８９２０１号
公報には、そのタイヤ車輪のショルダ部におけるＲＲＯ
を周上で計測しその値の大きい箇所に対応するタイヤの
ビード部とリムのフランジとの間にスペーサを介在させ
ることについて開示されているが、ここにリム組みと空
気注入の操作につき反覆を要してリム組み作業性が著し
く阻害される不利を伴う上、タイヤ車輪に作用する外力
により、狂いを生じる心配もある。
【０００３】一方、加硫成形を終えたタイヤ自体のＲＦ
Ｖの変化を測定してその推移をあらわす波形の極大ピー
ク位置を、このタイヤを組付けるリムについて別途に計
測した外周の振れの変動を示す波形の極小ピークに一致
するようにリム組みを行うことも既知であるが、リムの
工作精度の向上によって、もはやその意義は事実上失わ
れるに至った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】自動車、ことに乗用車
の振動・乗心地や騒音の対策に関する研究が進むにつれ
て、タイヤ車輪の車輪ユニフォミティが重要視されるよ
うになってきた。
【０００５】ここに車輪ユニフォミティは、タイヤ車輪
が単に形の上で真円であることよりもむしろ、周上のど
こでも同じ荷重の下でのたわみが等しいこと、逆にいう
と一定のたわみの下で回転したときの反力が一様である
を要し、このユニフォミティの評価メジャーのうちＲＲ
Ｏすなわちタイヤ及びリムについての外周の振れが、タ
イヤ車輪を一定のたわみのもとに回転させたときの半径
方向反力の変動すなわち前記ＲＦＶを悪化させることと
なるからである。
【０００６】発明者らは、工作精度がすでに十分向上し
終えた規格リムに、タイヤそれ自体についてはＲＲＯの
良好な空気入りタイヤを組付けたときにでも、そのタイ
ヤ車輪としてのＲＲＯが小さくならないことに気付き、
その原因がリム組みの際における偏心装着に由来するこ
とを究明した。
【０００７】この知見に基いてこの発明は、リムに対す
る空気入りタイヤの組付けに当たって同心装着が容易に
導かれるタイヤのビード部の改良によって、車輪ユニフ
ォミティに優れ、有効にタイヤ車輪のＲＦＶを抑制する
ことができる空気入りタイヤを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、傾斜ビード
シートと、これに隣り合って順次に連なる隅丸凹フィレ
ット又は、隅丸凹フィレットと張出しフランジ及び、外
向きに反曲した湾曲フランジとを有する規格リムに対し
て、その上記傾斜ビードシートに緊締嵌合するビード部
をそなえ上記規格リムに組付けて車輪を形成する空気入
りタイヤにおいて、上記ビード部が、隅丸凹フィレット
に接する位置に、外面側へ膨出する膨出ヒールを有し、
この膨出ヒールが、湾曲フランジと、これに面するビー
ド部外面との間に生ずべき接触に先んじて、前記隅丸凹
フィレットに対しその全周にわたり緊密接合することを
特徴とする、車輪ユニフォミティに優れる空気入りタイ
ヤである。
【０００９】ここにビード部が、膨出ヒールの半径方向
外方に隣接して位置して、張出しフランジの、隅丸凹フ
ィレット寄りの部分又は、張出しフランジがない規格リ
ムでは湾曲フランジに面する環状くぼみを有すること、
膨出ヒールが、円環状の局部隆起よりなること、局部隆
起が、輪状芯の埋設による補強を有すること、また、ビ
ード基点を通るタイヤの軸心への垂線を基準として測定
した膨出ヒールの膨出代の、ビード部の内面嵌合幅に対
する割合が0.０６〜0.３０の範囲にあること、さらに、
ビード部が膨出ヒールの反対側に位置するビードトゥ
に、規格リムのハンプに対応して位置する、先端側に向
けて内径が次第に増加する面とりをもつこと、その面と
りの軸方向長さの、ビード幅に対する割合が0.２〜0.４
の範囲にあること、そして、膨出ヒールの底部にその全
周にわたってくぼむ環状溝を有すること及び、膨出ヒー
ルがその膨出輪郭に沿って配設したコード補強層を有す
ることがより好適である。
【００１０】図１にこの発明に従う空気入りタイヤをこ
れに適合する規格リムに組付ける、装着要領の要部につ
いて例示し、図中１は空気入りタイヤ、２は規格リムで
あり、３は空気入りタイヤのビード部、４はサイドウォ
ール部、５はビードコアーであり、また６は規格リム２
の傾斜（通常５°±１°）ビードシート、７は隅丸凹フ
ィレット、８は張出しフランジ、９は湾曲フランジであ
り、ここに張出しフランジ８は規格リム２の種類によっ
ては省かれることもある。
【００１１】この発明においては、ビード部３が、隅丸
凹フィレット７に接する位置に、外面側へ膨出する膨出
ヒール１０を有することを基本的な特色とし、ここに膨
出ヒール１０は、その空気入りタイヤの加硫成形の際
に、該タイヤに適合する特定の規格リム２の断面輪郭に
おける傾斜ビードシート６を隅丸凹フィレット７側へ延
長して仮想した直線ｌと、この隅丸凹フィレット７と連
なる張出しフランジ８、張出しフランジのない規格リム
では湾曲フランジ９に接して規格リム２の軸心と直交す
る直線ｍの交点Ｐに対応してタイヤ設計上、予定され
る、ビード基点Ｑを通るタイヤの軸心への垂線ｎを基準
として膨出代αを定めるものとしてその値は２〜４mmが
好適であるが、この膨出ヒール１０は、図２，３につき
後述する円環状の局部隆起１２とするほか、隅丸凹フィ
レット７に面し独立した複数のセグメント状としてもよ
い。
【００１２】またとくに図示のように膨出ヒール１０の
半径方向外方に隣接して位置して、張出しフランジ８
の、隅丸フィレット７寄りの部分、張出しフランジのな
い規格リムでは湾曲フランジ９に面することになる環状
くぼみ１１を設けたり、或いは膨出ヒール１０が図２に
示すような円環状の局部隆起１２よりなり、さらには図
３のように局部隆起１２が輪状芯１３の埋設によるよう
な補強を有するようにしてもよい。
【００１３】このような膨出ヒール１０の膨出代αの、
ビード部３の内面嵌合幅βに対する割合を0.06〜0.30の
範囲内とし、ここに膨出ヒール１０の膨出頂点Ｔの位置
は、タイヤのビード部３の内面を形成している凹円錐の
母線ｊと、これに平行に該頂点Ｔを通る直線ｋとの垂直
距離ｇであらわし、通常この垂直距離ｇは1.５〜１0.５
mmの範囲内とし、また図４のように膨出ヒール１０の反
対側に位置するビードトゥが、規格リム２のハンプ１４
に対応して位置する、先端側に向けて内径が次第に増加
する面とり１５をもち、さらにこの面とり１５の軸方向
長さｔのビード幅γに対する割合を0.２〜0.４の範囲内
とし、さらに図５のように膨出ヒール１０の底部にその
全周にわたってくぼむ環状溝１６を有し、この環状溝１
６の軸方向幅ｗのビード幅γに対する割合を0.２〜0.３
の範囲とし、さらには図６の如く、膨出ヒール部１０が
その膨出輪郭に沿って配設したコード補強層17を有する
ようにしてもよい。何れの場合も膨出ヒール１０を有す
るビード部３は、その少なくとも膨出ヒール１０の部分
についてＪＩＳ−Ａ硬さ６０°以上、なかでも６５°以
上の硬質ゴムよりなることがこのましい。なお輪状芯13
はスチールコードもしくは有機繊維の如きを用いた非伸
長性無端バンド状コードよりなることが望ましい。コー
ド補強層17についてもスチールコードのような金属コー
ドやナイロン，ポリエステル等の有機繊維コードを膨出
ヒール１０の頂点Ｔにおける円周の接線に対して傾斜す
るようなスダレ織又は平織状に成り、膨出ヒール１０の
断面輪郭に沿って図６のように埋設するか又は膨出ヒー
ル１０の表面に覆いかぶせて固着するかの何れかよりな
ることがのぞましい。
【００１４】
【作用】一般に空気入りタイヤ１は、上記した直線ｌ
と、直線ｍとの交点Ｐの、規格リム２の軸心に対する隔
たりを半径とする円の直径で定義されるリム径Ｄに対し
て、適切な締め代がビード部３に付されている。
【００１５】このビード部３は、規格リム２の湾曲フラ
ンジ９をその外周で部分的に逐次に乗越えさせて一たん
両ビード部を規格リム２のドロップ又はウエル内に落と
しこんでから図１の矢印ように移動させて規格リム２に
装着するために、空気入りタイヤ１の内部空洞又は、こ
れに納めたチューブ（図示せず）内に空気を注入し、そ
の圧力を正規内圧に達するまで昇圧させることによりリ
ムに組付けられるのであり、この圧力によってビード部
３は傾斜ビードシート６に沿ってビード部３の外面が湾
曲フランジ９に接するまで押し進められる。
【００１６】このリム組みの進行状態を、従来の、つま
り膨出ヒール１０を有しない空気入りタイヤについて図
７に図解したところにおいて、ビード部３はその傾斜ビ
ードシート６に対する締め代の増加につれて緊締嵌合の
度合いが強められるのであるが、この移動を妨げるビー
ド部３での摩擦抵抗は必ずしもビード部３の全周にわた
って均等とは限らないので、リム２の湾曲フランジ９の
周上の一点でまずタイヤのビード部３の外面と接し、そ
こに始まる圧縮変形抵抗に抗してビード基点Ｑが交点Ｐ
に近づく。しかしこの際、ビード部３のビードヒール１
０′と隅丸凹フィレット７との間のすきまＳ内に封じ込
められた空気の圧縮抵抗等に抗して、ビード基点Ｑが交
点Ｐに一致する位置までビード部３を傾斜ビードシート
６上で変位させることはきわめて困難であり、実際上
は、しばしばそのすきまＳが、規格リム２の周上で不均
等に生じたままで、リム組み作業が打切られ勝ちなた
め、これに起因して空気入りタイヤ自体が十分なユニフ
ォミティにて成形加硫されているにも拘わらずタイヤ車
輪としてのＲＲＯは大きく、その結果ＲＦＶが発生した
のである。
【００１７】これに反してこの発明によると、上記と同
様なリム組み推移の下で、膨出ヒール１０または円環状
の局部隆起12が、図１に示すように規格リム２の隅丸凹
フィレット７にまず接し、その圧縮変形を経てからビー
ド部３の外面が湾曲フランジ９と接して適度な圧迫が加
わってリム組み作業を終えることになるから、空気入り
タイヤ１の回転軸心は、規格リム２の回転軸心と容易に
整合して、タイヤ車輪としてのＲＲＯは軽微になり有効
にＲＦＶを抑制することが可能となるのである。
【００１８】ここに膨出ヒール１０ないしは局部隆起12
の膨出代αについては通常の乗用車用タイヤにおいては
２mm〜４mmで有利に適合し、またこの膨出代αの、ビー
ド部３の内面嵌合幅βに対する割合で0.０６〜0.３０の
範囲が好ましい。またビートトゥでの面とり１５を有す
るとき規格リムのパンプ１４に対してうまく抜け止め係
合し、ここに面とり１５の軸方向長さｔのビード幅γに
対する割合で0.２〜0.４の範囲とすることが好ましい。
さらに膨出ヒール１０の底部でその全周にわたる環状溝
１６はリム組みの際におけるハンプ１４の乗り越しを容
易にし、この環状溝16の軸方向幅Ｗはビード幅γに対し
て0.２〜0.３の範囲で有利に適合する。
【００１９】膨出ヒール１０は、ビード部3 が規格リム
２に対しより良い適合をするために適正な形状および大
きさにしなければならない。膨出ヒール１０の適正化は
膨出代αで決定される。一方ビード部の内面嵌合幅βと
して、規格リム２の傾斜ビードシート６に沿って接触す
るビード部３の内面長さと定めたとき、ビード部の内面
嵌合幅βに対する膨出ヒール１０の膨出代αの割合が0.
06未満だと、ベースに対する膨出代の割合が少ないた
め、ＲＲＯおよびＲＦＶを抑制する効果が顕著でなく、
0.３を越えるとリム２に対して浅い接合となるためにビ
ード部内面での接触圧力が低下し、そのため走行中にタ
イヤとリム間で滑り（リム滑り）が生じやすくなる。
【００２０】ビード部３の膨出ヒール１０と反対側のビ
ードトゥが規格リム２のハンプ１４をうまく乗り越えて
しまわないとやはり適正なリム組を成就し得ないので、
ビードトゥに面とり１５を設けるのであるがその軸方向
長さｔがビード幅γに対して0.２〜0.４の範囲であれば
ビードトゥがハンプ１４上で引っかかることなく、膨出
ヒール１０の隅丸凹フィレット７に対する適正な密接に
寄与し得る。リム組みの初期にタイヤ１のビード部３は
ハンプ１４より外径の小さいドロップ又はウエル部に位
置しているので、規格リムに対してビード部３は大きく
偏心している状態からビード部はハンプ１４を乗り越え
て傾斜ビードシート６上へ移行するが、その直前のビー
ド部３は、やはりリムに対して偏心勝ちである。このと
き膨出ヒール１０の底部の環状溝１６にハンプ１４が全
周にわたり収まるようにすると偏心が大幅に少なくな
り、その後、ハンプ１４を乗り越した後、膨出ヒール１
０または円環状の局部隆起１２が規格リム２の隅丸凹フ
ィレット７にまず接し、その圧縮変形を経てからビード
部外面が湾曲フランジ９とよりスムーズに接し、適度な
圧迫が加わってリム組み作業を終えることになるから空
気入りタイヤの回転軸心は、リムの回転軸心と容易に整
合する。環状溝１６の軸方向幅Ｗのビード幅γに対する
割合が0.２未満だと、ハンプ１４に対するくぼみが小さ
すぎるので、リム組み時におけるハンプ乗り越しの抵抗
は緩和されにくく、膨出ヒール１０を設ける効果が削減
される場合があり、一方0.３を超えると、ハンプ１４の
突出量に対しくぼみが大きすぎて、ハンプ１４に対する
乗り越しは容易であるが、フィット後に偏心が発生する
うれいがある。
【００２１】ビード部３は少なくとも膨出ヒール１０又
は局部隆起１２においてＪＩＳ−Ａ硬さ６０°以上、よ
り好ましくは６５°以上の硬質ゴムよりなることによ
り、その隅丸凹フィレット７に対する全周での均等接触
を有利に導くことができるがそのゴム硬さは８０°まで
とするのが好ましい。
【００２２】
【実施例１】タイヤサイズ：２０５／６５Ｒ１５ タイ
ヤ種：小型自動車用チューブレスタイヤ 適用リム ：１５×６JJ（JATMA YEAR BOOK 1991 準
拠） で組立てたタイヤ車輪を用い、その空気入りタイヤのビ
ード部３に図１に従う膨出代αが異なる種々な膨出ヒー
ル10を設け、何れもそのＪＩＳ−Ａ硬さは７０°とした
とき、膨出代αに応じたＲＲＯ(mm)、ＲＦＶ(Kgf) の試
験成績は次表のとおりであった。
【００２３】
【表１】
【００２４】上記実施例において、膨出代αが3.０mmで
あった場合、リムに組付けられたとき膨出ヒール１０は
約１mm圧縮されていた。なお図２，３に示した変形例に
ついても何れの場合もビード部３の締め代は、これが緊
締嵌合する傾斜ビードシート６よりも若干大きいある角
度で傾斜した従来から知られている形状に統一してい
た。このように、ビード部３の締め代は従来技術に準拠
した値でよく、たとえばその傾斜角度がビードトゥでよ
り大きい複数段傾斜であってもよいのはいうまでもな
い。
【００２５】さらにビードコアー５もまた従来知られて
いるものでよい。例えば実開昭61−8804に開示されてい
るような、薄くゴムコーティングされたスチール補強素
子１本を螺旋巻きして、断面形状をほぼ四角形状として
もよいし、あるいは、軟鋼フィラメントを内芯としてこ
の周りに小径のフィラメントを上記内芯全体のまわりに
巻き回したいわゆるケーブルビードコードよりなるよう
にビードコアーを構成してもよい。
【００２６】
【実施例２】実施例１に掲げたのと同様なタイヤ車輪に
つき、供試タイヤのビード部３の膨出代αのビード部内
面嵌合幅βに対する比を0.０６〜0.３０の範囲で異なら
せたとき何れもＲＲＯはほぼ0.２０mm程度以下、ＲＦＶ
はほぼ５kgf 以下であることが判明し、さらにタイヤの
サイズを変えた実験によると、ビード部内面嵌合幅βに
応じて膨出代αを大きくする必要があり、またα／βの
値が0.３を超えるとリムすべりを生じる傾向が強まるこ
とがわかった。
【００２７】
【実施例３】同様にして供試タイヤのビード部３が膨出
ヒール１０と反対のビードトゥに図４に示した面とり１
５をもち、面とり長さｔのビード幅γに対する比を0.２
〜0.４の範囲としたほかは実施例１にほぼ同様としたと
き、膨出代αを２〜８mm拡張しても実施例１による成績
をやや凌駕する好結果が得られた。
【００２８】
【実施例４】同様にして供試タイヤのビード部３が膨出
ヒール１０の底部に図５に示した環状溝１６をもちその
軸方向幅Ｗのビード幅γに対する割合を0.２５に定めた
ほかは実施例１と同様としたとき、一層良好な成績を得
た。
【００２９】
【実施例５】実施例１に準じて膨出ヒール１０の膨出輪
郭に沿って、８４０ｄ／２のナイロンコードを膨出ヒー
ル１０の頂点Ｔにおける円周の接線に対して８５°で傾
斜配列したコード補強層１７を配設した場合について同
様な実験でＲＲＯ，ＲＦＶの成績は同等であったがビー
ド部耐久性を、ドラム試験機により、負荷４５０kgf,速
度６０km／ｈの条件で１０００km走行後におけるビード
部故障発生率を、膨出代αが３mmの場合について評価し
たところ、コード補強層を有しない場合に試験タイヤ５
０本当り５本であったのが２本だけの故障発生に止める
ことができた。
【００３０】
【発明の効果】この発明によれば、リムの輪郭形状に変
更を加えない通常慣用されているものを用い、リム組み
操作にも格別な考慮を払う必要なしに、ビード部の膨出
ヒールによる的確な、リムの隅丸凹フィレットへの着座
が誘導されるため、リム組みしたタイヤ車輪のＲＲＯを
小さくすることができて、有効なＲＦＶの抑制が可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明に従う空気入りタイヤの実施
例につき、そのリム組み要領とともに示した説明図であ
る。
【図２】 図２は他の実施例の部分断面図である。
【図３】 図３は別の実施例の部分断面図である。
【図４】 図４は異なる実施例の部分断面図である。
【図５】 図５はまた他の実施例の部分断面図である。
【図６】 図６はさらに別の実施例の部分断面図であ
る。
【図７】 図７は従来の空気入りタイヤのリム組み要領
の説明図である。
【符号の説明】
１ 空気入りタイヤ ２ 規格リム ３ ビード部 ４ ハンプ ６ 傾斜ビードシート ７ 隅丸凹フィレット ８ 張出しフランジ ９ 湾曲フランジ １０ 膨出ヒール １０′ビードヒール １１ 環状くぼみ １２ 円環状の局部隆起 １３ 輪状芯 １４ ハンプ １５ 面とり １６ 環状溝 １７ コード補強層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平4−220205 (32)優先日 平成４年８月19日(1992．8．19) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平4−261791 (32)優先日 平成４年９月30日(1992．9．30) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60C 15/00,15/024

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 傾斜ビードシート（６）と、これに隣り
    合って順次に連なる隅丸凹フィレット（７）又は、隅丸
    凹フィレット（７）と張出しフランジ（８）及び、外向
    きに反曲した湾曲フランジ（９）とを有する規格リム
    （２）に対して、その上記傾斜ビードシート（６）に緊
    締嵌合するビード部（３）をそなえ、上記規格リム
    （２）に組付けて車輪を形成する空気入りタイヤ（１）
    において、 上記ビード部（３）が、隅丸凹フィレット（７）に接す
    る位置に、外面側へ膨出する膨出ヒール（１０）を有
    し、この膨出ヒール（１０）が、湾曲フランジ（９）
    と、これに面するビード部（３）の外面との間に生ずべ
    き接触に先んじて、前記隅丸凹フィレット（７）に、そ
    の全周にわたって緊密接合することを特徴とする、車輪
    ユニフォミティに優れる空気入りタイヤ。
  2. 【請求項２】 ビード部（３）が、膨出ヒール（１０）
    の半径方向外方に隣接して位置して、張出しフランジ
    （８）の、隅丸凹フィレット（７）寄りの部分又は、張
    出しフランジ（８）がない規格リム（２）では湾曲フラ
    ンジ（９）に面することになる環状くぼみ（１１）を有
    することを特徴とする請求項１に記載した空気入りタイ
    ヤ。
  3. 【請求項３】 膨出ヒール（１０）が、円環状の局部隆
    起（１２）よりなることを特徴とする、請求項１又は２
    に記載した空気入りタイヤ。
  4. 【請求項４】 局部隆起（１２）が、輪状芯（１３）の
    埋設による補強を有することを特徴とする請求項３に記
    載した空気入りタイヤ。
  5. 【請求項５】 膨出ヒール（１０）の膨出代（α）の、
    ビード部（３）の内面嵌合幅（β）に対する割合が0.０
    ６〜0.３０の範囲にあることを特徴とする請求項１〜４
    の何れか一項に記載した空気入りタイヤ。
  6. 【請求項６】 ビード部（３）が、膨出ヒール（１０）
    の反対側に位置するビードトゥに、規格リム（２）のハ
    ンプ（１４）に対応して位置する、先端側に向けて内径
    が次第に増加する面とり（１５）をもつことを特徴とす
    る請求項１〜５の何れか一項に記載した空気入りタイ
    ヤ。
  7. 【請求項７】 面とり（１５）の軸方向長さ（ｔ）のビ
    ード幅（γ）に対する割合が、0.２〜0.４の範囲にある
    ことを特徴とする請求項６に記載した空気入りタイヤ。
  8. 【請求項８】 膨出ヒール（１０）の底部にその全周に
    わたってくぼむ環状溝（１６）を有することを特徴とす
    る請求項１〜７の何れか一項に記載した空気入りタイ
    ヤ。
  9. 【請求項９】 膨出ヒール（１０）がその膨出輪郭に沿
    って配設したコード補強層（１７）を有することを特徴
    とする請求項１〜８の何れか一項に記載した空気入りタ
    イヤ。
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