JP3643148B2

JP3643148B2 - 車輪ユニフォミティに優れるラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3643148B2
Application number: JP23156495A
Authority: JP
Inventors: 隆金子
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2015-09-08
Also published as: JPH0971109A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、車輪ユニフォミティ、詳しくはタイヤホイール組付体のラテラルフォースバリエーション（以下、LFV と略す）を有効に抑制させ、直進安定性に優れた車輪を提供することのできる、ラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤをリムに組み付けたタイヤ車輪のラジアルフォースバリエーション（以下、RFV と略す）の低減に関しては、特開平３ー１８９２０１号公報には、タイヤ車輪のラジアルランナウト（以下、RRO と略す）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が、また特開平６ー１６６３０７号公報には、ビード部に膨出部を設けることが開示されている。ここに前者は、煩雑な手順により作業性が著しく劣ること、また後者はRFV の低減に非常に有効であるが、LFV については十分に低減されない場合もあると同時に、その膨出量をリムずれ性等への懸念から大きくとりにくいなどの問題点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のタイヤリム組み方法では、その空気充填時のタイヤビード部の動きから、ビードとリムフランジの嵌着は次のようになることが多い。
【０００４】
（１）タイヤ上面と下面のビード部が、全周にわたってリムフランジと接していない状態から空気充填を開始すると、タイヤ内部の空気圧の上昇にともない、上面あるいは下面のいずれかの面のビード全周のうち１点（一部の領域）において、リムフランジとの接触を開始する。
【０００５】
（２）このビード部とリムフランジの接触領域は、空気内圧上昇にともない周方向に広がって行く。そもそもビード部は、内圧をシールしたり、路面で発生した力をリムに伝える役割を受け持つので、ビードはリムのビードシートに圧着しがっちり締め付けられるように、ビード内径はリムのビードシート外径よりも小さく作られている。リムのビードシート部は、タイヤ幅方向外側に行くにつれてビードシート外径が大きくなるように傾斜がつけてあるため、最初にリムフランジと接したビード部は強くリムフランジに押しつけられる一方、後から接した領域はもはやリムフランジに強く押しつけられず、結果としてビード面はリムフランジ面に対して傾いたまま固定される。
【０００６】
（３）一方、これと反対側のタイヤ面のビード部についても、内圧の上昇にともないリムフランジと接触していくが、この面のタイヤビード部は、さきに接触を開始した面のビード部とタイヤトレッドを介して連成しているため、裏面の最初に接触を開始した部分と周上およそ１８０度異なる領域から接触を始めることが多い。
【０００７】
（４）このような空気充填時のビード部の動きの結果、タイヤリム組作業の終了したタイヤに於いては、タイヤ上面と下面でビードとリムの嵌着状況の分布が、図１に示すようにずれた形となることが多い。
【０００８】
このようにタイヤ上面と下面でビードとリムの嵌着状況の分布が、図１に示すようにずれた形となった車輪に荷重をかけ、転動させた場合、タイヤを路面に垂直に保ったままの状態に於いても、ある回転角においては図２に示すようにタイヤサイドのたわみ量がタイヤ両面で異なる状態が発生し、これが回転にともない周期的に起こるため、車輪のユニフォミティ、特にＬＦＶが大きくなってしまい、直進安定性が悪化するという事実を、本発明の発明者は発見するに至ったのである。
本発明の目的は、上記のような従来技術の不具合を解消して、タイヤ・ホイール組付体のＬＦＶを減少せしめ、直進安定性に優れたタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、一対のビードとこれに連なる少なくとも１層のカーカスプライを有し、この半径方向外側のトレッド部にベルト層、最外部にトレッド層を順次設けたラジアルタイヤであって、
規格リムに緊密に接合されるビードのヒール部の、相対する規格リムの隅丸凹部と実質的に接触しない部分において、このヒール部の頂点の、ビードコアに対する高さを他の領域に対し１〜２ｍｍ小さくした領域をタイヤ赤道面を挟んだ両面の同一ビードヒール部に１箇所設けている。
このようなビードヒール部の形状とすることで、そのヒール部の頂点の高さの小さい周上の領域に於いては、相対する規格リムとの接触摩擦力が小さくなり、さきにハンプを乗り越えフランジまで到達しやすくなる。一方通常の頂点高さを有する周上の領域は接触摩擦力が大きく、この時点ではハンプを乗り越えることができないが、内圧の上昇にともなって、その後遅れてハンプを乗り越える。頂点の高さの小さい周上領域は、タイヤ両面で一致させてあるので、このコントロールされたビード部の動きも、タイヤ両面で周上一致して起こりやすくい。このような作用により、タイヤ上面と下面でビードとリムの嵌着状況の分布を同一にすることができ、タイヤ上面と下面でビードとリムの嵌着状況の分布が、図１に示すようにずれた形となることを効果的に抑制することができるため、車輪のユニフォミティ、特にＬＦＶが大きくならないのである。
【００１０】
さらに、通常の頂点高さを有するヒール部から、連続的に頂点の高さを小さくした場合は、ビードヒール部の頂点の高さを通常の領域から小さい領域へと、連続的に変化させるため、前述の作用をより効果的に発生させるものである。
さらに、少なくとも前記ヒール部の頂点の高さを他の領域に対して小さくした周上の領域の、前記規格リムの隅丸凹部の幅方向外側に位置するフランジ部に接触するビード部に、必要以上に深くフィットさせない膨出部を設け、その膨出量αをビード部の嵌合幅βに対する割合の１０〜３０％とすると、ヒール部の頂点の高さの小さい周上の領域が、相対する規格リムとの接触摩擦力が小さくなり、さきにハンプを乗り越えフランジまで到達することにより、この領域だけがより深く接合してしまう事を抑制し、後から接合する残りの部分との接合度合いの差を小さくすることができ、さらに車輪のユニフォミティ、特にRFVが向上する。
【００１１】
このようなビードヒール部形状とする事で、ＬＦＶを効果的に抑制したユニフォミティに優れた車輪を簡単に提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図３に、ビードヒール形状を適合する規格リム形状と共に示す。正規の内圧充填を終了したタイヤリム組み付け部に於いて、タイヤビードヒールと規格リムの隅丸凹部の間には、僅かな隙間が存在し、図３に示すA-A'間では互いに接触していない。本発明はリム組み付け完了後のリムフィット状況に直接影響を及ぼさない、このA-A'間のビードヒール形状を周上で変化させるものである。
【００１３】
ビードヒール頂点高さとは、通常凸丸形状をとるこのA-A'間の中央の点Ｒと、ビードコア中心との距離ｈを言うものとする。
本発明のビードヒール形状は、このｈ値を均一とせず、周上の一部分に於いてｈ値の小さい領域を設けるとともに、このｈ値の小さい領域をタイヤ赤道面を挟んだ両面のビード部で周上一致させるものである。
【００１４】
このｈ値の小さい領域の範囲は、周方向に１０゜〜３５０゜の範囲で設定可能であるが、ビードコアを含むタイヤビード部のリング剛性が非常に大きいため、この範囲が狭すぎると、このｈ値の小さい領域に周方向に続く、通常のｈ値を有するビードヒール部がリムハンプに引っかかり、ｈ値の小さい領域を有効に先にリムフランジまで到達させることができない。一方、ｈ値の小さい範囲が広すぎると、先にリムフランジに到達する箇所を周上で特定できず、その結果タイヤ両面で異なった位置からフィットを開始してしまう確率が大きくなる。
【００１５】
このようなことから、ｈ値の小さい領域の範囲は、周方向に２０゜〜１８０゜のにするのが好ましく、さらには３０゜〜６０゜とするのがより好ましい。
また、頂点高さｈの小さい領域の頂点高さを、他の領域に対し１〜２ｍｍとしたのは、１ｍｍより差が小さい場合前述のような作用が十分発揮されず、空気充填時のビード部の動きを有効にコントロールすることができないからである。２ｍｍ以下としたのは、ビード部当該領域のゴム厚さはさほど大きいものではないためである。また、頂点高さを小さくしない領域（即ち通常領域）の頂点高さｈを、タイヤリム組み付け完了後のビード、リムのフィット状況に影響を与えない程度に大きくする事も効果的である。
【００１６】
また、ｈ値の小さい領域と通常の領域との間に滑らかにｈ値をつなぐ領域を設けると、この場合前述のような、ビードヒール部がリムハンプに引っかかることは起こりにくいので、ｈ値の小さい領域の範囲を狭めにすることができる。さらにｈ値が滑らかに増加する領域を大きくし、通常のｈ値を有する範囲を狭くすることで、周上全体にわたってビード部のリムフランジへのフィット状況を、コントロールすることが可能となる。
この場合最も好ましいのは、周上の１点のみで通常のｈ値を、またこれと１８０゜相対する周上の１点のみで最小のｈ値をとり、この間の領域のｈ値を連続的に変化させてなるビードヒール形状である。この時タイヤ両面のｈ値を、周上の同地点で同一とすることは言うまでもない。
【００１７】
ビードヒール頂点とビードコア中心との距離ｈを小さくした領域を設けた場合、この部分のビード部は先にリムのハンプを超えフランジに到達するから、この部分のビード部は両面ともリムフランジに対して深く入り込みやすく、一方、最後にフィットした部分では逆に浅い位置で固定されやすい。このような場合に於いても、タイヤ両面のリムフィット状況は周上で等しく、図２のようなタイヤサイドのたわみ量がタイヤ両面で異なる状態は発生せず、従ってＬＦＶが大きくなるようなことはない。しかしこの場合、タイヤ車輪のラジアルランナウト（RRO ）が大きくなってしまうので、RFV 成分が悪化してしまう懸念がある。
【００１８】
図４に示す、膨出部９は、先にリムのハンプ１１を超えフランジに到達した、ｈ値を小さくした部分が、必要以上に深くフィットしないようにするために設けるものである。また膨出量とは、ビード基点を通る、タイヤ中心軸線への垂線を基準として測定したときの、膨出部の側方迫出量αを言うものとする。
【００１９】
本発明によるタイヤの効果を確かめるべく、通常のビードヒール形状を有する、１９５／６５Ｒ１４サイズの乗用車用ラジアルタイヤを６ＪＪー１４のリムに組み付けた車輪を比較例として、本発明のビードヒール形状を有するタイヤを同じく６ＪＪー１４のリムに組み付けた車輪を実施例１として、さらに膨出部９を有するタイヤを同じく６ＪＪー１４のリムに組み付けた車輪を実施例２として１０組づつ用意し、内圧２．０ｋｇｆ／ｃｍ² に調整して直径２ｍのドラム式タイヤ試験機にとりつけて、速度１０ｋｍ／ｈ、４００ｋｇの負荷をかけた状態で、直進時、車輪一回転中に生じるタイヤ軸方向力の変動値（ＬＦＶ）および荷重負荷方向力の変動値（ＲＦＶ）を計測した。表１に、それぞれの車輪のＬＦＶとＲＦＶの平均値を、比較例の平均値を１００として、指数で示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
実施例１、２は、通常のビードヒール形状のままの比較例に対して良好なＬＦＶ特性を示していることがわかる。一方ＲＦＶについては、いずれの場合も、実用上問題ないレベルであったが、ビードヒールに膨出部を設けた実施例２がもっとも小さな値を示した。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、相対する規格リムの隅丸凹部と実質的に接触しない部分において、このヒール部の頂点のビードコアに対する高さを１〜２ｍｍ小さくした領域を周上１箇所設けるとともに、この頂点の高さを小さくした領域をタイヤ両面のビードヒール部で周上一致させたビードヒール部の形状により、タイヤリム組み付け時のビード部の動きを有効にコントロールし、ＬＦＶに優れ、直進安定性に優れた車輪を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ビードとリムの嵌着状況を示す図である。
【図２】荷重下において隙間の有る無しでのタイヤサイドのたわみの違いを示す図である。
【図３】ビードヒール形状とリムへの嵌着状況を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１空気入りタイヤ
２規格リム
３傾斜ビードシート
４隅丸凹部
５リムフランジ
６タイヤビード部
７ビードコア
８ビードヒール
９膨出部
１０隙間
１１リムのハンプ
ｈビードヒール頂点高さ

Claims

一対のビードとこれに連なる少なくとも１層のカーカスプライを有し、この半径方向外側のトレッド部にベルト層、最外部にトレッド層を順次に設けたラジアルタイヤであって、
規格リムに緊密に接合される前記ビードのヒール部の、相対する規格リムの隅丸凹部と実質的に接触しない部分において、このヒール部の頂点の、ビードコアに対する高さを他の領域に対して１〜２mm小さくした領域をタイヤ赤道面を挟んだ両面の同一ビードヒール部に１箇所設けたことを特徴とするラジアルタイヤ。
通常の頂点高さを有するヒール部から、連続的に頂点の高さを小さくしたことを特徴とする請求項１記載のラジアルタイヤ。
少なくとも前記ヒール部の頂点の高さを他の領域に対して小さくした周上の領域の、前記規格リムの隅丸凹部の幅方向外側に位置するフランジ部に接触するビード部に、必要以上に深くフィットさせない膨出部を設け、その膨出量αをビード部の嵌合幅βに対する割合の１０〜３０％とすることを特徴とする請求項１乃至２記載のラジアルタイヤ。