JP4275215B2 - 各ビードに２つのワイヤを有するタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はタイヤに関し、より詳細には、各ビードに２つのワイヤを有するタイヤに関する
【０００２】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】
リム上の回転を回避するために、或いは圧力損失でビードの緩みを防ぐために２つのビードを有するタイヤを提供することが知られている。このような実施形態は例えばヨーロッパ特許出願公開第 168,754号公報および特開平５−１７８０３３号公報に記載されている。
特開平５−１７８０３３号公報によるタイヤはリムに取付けられるようになっており、このリムの少なくとも１つのビード座部は軸方向保持突起（ハンプと呼ばれる）により内方に軸方向に延長されている。そのタイヤのビードは２つのワイヤを有しており、そのうちの一方はタイヤの内側に向けてビードの先端に近接しており、他方のワイヤにより、強い軸方向応力の場合に第１ワイヤの係止を確保している。２つのワイヤは好ましくは協働を向上させるためにカーカスファブリックにより一体化されている。従って、耐緩み性は本質的に第１ワイヤに対する第２ワイヤの作用に起因しており、緩み防止作用は必ずしも十分ではない。
【０００３】
特開平５−１７８０３３号公報は偏心の欠点を回避することによって半径方向の一様性を向上させるために、主ビードワイヤの下、或いは主ビードワイヤのそばでリムに付けられた二次ワイヤを述べている。その要件は緩みの問題に含まれない。
本発明の目的はハンプに使用可能であり、直線状態で、或いは著しい偏り状態で低い圧力またはゼロの圧力で走行する極端な条件下でリム座部の適所にビードを保持することができ、また強いパワートルクが通る場合、リム上のビードの回転を回避するか或いは強く減じることができるタイヤを提案することである。
【０００４】
【課題を解決する手段】
ハンプを有するリムに使用可能な本発明によるタイヤはクラウン、２つの側壁部および２つのビードを有しており、少なくとも１つのカーカスファブリックが一方のビードから他方にビードまで延びており、各ビードが下記の特徴をもたらすことを特徴としている。
（ａ）タイヤはカーカスファブリックが巻かれた主ビードワイヤと、カーカスファブリックの外側に設置された二次ワイヤとを備えており、
（ｂ）リムへの取付け後の主ビードワイヤの内径はハンプの頂部の直径より大きく、リムへの取付け前の主ビードワイヤの内径はリムへの取付け後の主ビードワイヤの内径と事実上同じであり、主ビードワイヤの最大弾性伸びが最大で１．５％に等しく、
（ｃ）リムへの取付け前、二次ワイヤの外径は主ビードワイヤの内径より小さく、リムへの取付け後、二次ワイヤの内径はハンプの頂部の直径より小さく、リムへの取付け後の二次ワイヤの内径はリムへの取付け前の二次ワイヤの内径より１．５〜３％大きく、二次ワイヤの最大弾性伸びが少なくとも３％である。
【０００５】
【実施形態】
本発明によるタイヤ１０が図１に示されている。このタイヤ１０はクラウン１、２つの側壁部２および２つのビード３を有している。クラウン１は、例えば簡単化のための図面に示していない２つのクロスファブリックよりなる公知のクラウン補強体４により補強されている。カーカスファブリック５が、各ビードにおいて主ビードワイヤ６のまわりに巻かられることにより一方のビード３から他方のビード３へ通っている。更に、各ビード３はその下部分に設置された二次ワイヤ７を有している。タイヤは２つのハンプ９を有するリム８に設けられた状態で図示されており、各ビード３はハンプ９と接触しているか、或いはハンプ９に近接している。また、リム８は溝１１および２つのリムフランジ１２を有している。
【０００６】
図２はタイヤ１０のビード３をより詳細に示している。ビードはリム８に設けられるものと思われ、これは簡単化のために図面に示していない。図２において、Ｄ₉ はビード３と接触しているか、或いはハンプ９に近接しているハンプ９の頂部９０の直径を表し、Ｄ_e6は主ビードワイヤ６の外径を表し、Ｄ_i6はワイヤ６の内径を表し、Ｄ_e7は二次ワイヤ７の外径を表し、Ｄ_i7はワイヤ７の内径を表している。
これらの直径の各々はタイヤの回転軸線、従って、リム８の回転軸線を軸線として有する円の直径であり、上記軸線は簡単化のために図示していないが、図２の直線Ｄと平行である。
本発明によれば、下記の関係が存在する。
【０００７】
− リムへの取付け前、Ｄ_i6＞Ｄ_e7
− リムへの取付け後、Ｄ_i6＞Ｄ₉ 、Ｄ_i7＜Ｄ₉
更に、Ｄ_i6、従って、Ｄ_e6は、リム８への取付け後、リムへの取付け前の主ビードワイヤ６の対応する直径と事実上同じであり、すなわち、このワイヤはリム８にタイヤ１０を取付けるとき、事実上、伸びを受けない。他方、リム８の取付けられた二次ワイヤ７の直径Ｄ_i7はリム８にタイヤ１０を取付ける前の直径より１．５〜３％大きく、すなわち、ワイヤ７は取付け後に引張応力を受ける。これは上記ワイヤを取り囲むビードの全体についても言え、すなわち、ケーシングの回転軸線と直角であり且つワイヤ７の軸線を含む平面においてケーシングの回転軸線に沿って測定した直径Ｄ_I3はリム８への取付け前の上記直径より１．５〜３％大きい。換言すると、リムへの取付け後のＤ_i7およびＤ_I3の値は取付け前のこれらの直径の各値の１．０１５〜１．０３０倍である。ワイヤ６の最大の弾性伸びは多くとも１．５％に等しく、すなわち、そのワイヤは非常に剛性である。他方、二次ワイヤ７は少なくとも３％に等しく、すなわち、比較的可撓性であり、リム８への取付け後に二次ワイヤ７をまだ伸ばすことができる。
【０００８】
本発明は下記の点をもたらす。
剛性の主ビードワイヤ６により、ビード３にカーカスファブリック５を非常に効果的に固定することができ、従って、上記ビードの良好な剛性を可能にする。タイヤ１０をリム８に取付けるときに引張応力を受ける二次ワイヤ７により、これを取り囲むゴム１３をリム８に効果的に圧縮することができ、従って、良好な緊密性を可能にする。しかも、応力がタイヤの内側に向けてビードに加えられると、図２に矢印で表すこれらの応力は例えばかなりの圧力損失および／または偏り力即ちずれ力に因るものであり、牽引力を既に受けたワイヤ７はハンプ９の上方の通過を阻止し、従って耐弛み性を保証する。すなわち、ビード３はハンプ９の上方を通って溝１１に入らない。実際、ビード３がハンプ９の上方を通ってリム８の溝１１に入るなら、緩みが起こり、上記ビードの直径方向に反対の部分がリムフランジ１２の上方を通ることができ、これによりリムからの分離を引き起こす。
【０００９】
他方、二次ワイヤ７の比較的の可撓性により、リム８のタイヤ１０を取付けたり、或いは取外し時にこれをリムから除去したりするために、取外し工具で内径Ｄ_i7を増大させることができる。その目的で、取外し工具がビード３を損傷することを防ぐために二次ワイヤ７とビード３の内面１５との間に保護フリッパ１４を設けるのが適切である。このフリッパは、例えば、ワイヤで補強されたファブリックまたは紡織繊維よりなり、図２に示すように、保護を増すためにフリッパを内側から上方に延ばすことができる。フリッパ１４は簡単化のために図１には示していない。
主ビードワイヤ６は、例えば、金属補強体、とりわけ、ワイヤまたはバーよりなり、かかるワイヤは、例えば、編み型または束型の標準ワイヤであることができる。しかしながら、高保持力の非金属補強体を使用することもできる。
【００１０】
比較的可撓性の二次ワイヤ７は好ましくは、例えば、高保持力のカーボン繊維または有機繊維、とりわけ、アラミドのような非金属補強体で製造される。二次ワイヤ７の引張弾性係数は良好な耐緩み性を保証するために少なくとも１００００ＭＰａ（メガパスカル）に等しい。
好ましくは、二次ワイヤ７の最大弾性伸びは少なくとも４％に等しい。
用語「繊維」とは、非常に一般的な意味で、単一のモノフィラメント繊維または多フィラメント繊維またはかかる撚り繊維の群、とりわけ、形成ケーブルまたはコードよりなる繊維であると解釈すべきである。
実施形態の例
寸法１７５─７ＣＲ１３のラジアルタイヤを本発明により製造した。このタイヤをリムに取付けたタイヤの特性は下記の如くである。
─主ビードワイヤ６
これは極限応力が２トンである編み鋼ワイヤである。その最大弾性伸びは１．４％である。リム８への取付け前後の直径Ｄ_i6はそれぞれ３３３．６ｍｍおよび３３４．９ｍｍである。
【００１１】
リム８への取付け後の直径の増大は０．４％であり、すなわち、このワイヤは弱い。
─二次ワイヤ７
このワイヤはアラミド補強繊維を１１回巻くことによって得られる。かくして得られたワイヤの牽引弾性係数は２００００ＭＰａである。取付け前の上記ワイヤの直径Ｄ_e7およびＤ_i7はそれぞれ３３１ｍｍおよび３２３ｍｍである。リム８への取付け後の上記直径の値は３３７．６ｍｍおよび３２９．６ｍｍである。従って、リム８への取付け後の直径Ｄ_i7の増大は２％である。この二次ワイヤの最大弾性伸びは４％である。
─リム８
このリムはヨーロッパタイヤ＆リム技術機構（ＥＴＲＴＯ）の名称５Ｊ１３に相当する。直径Ｄ₉ の値は３３０．０８ｍｍであり、座部の直径（ヨーロッパタイヤ＆リム技術機構の記号Ｄ_H ）は３２８．０７ｍｍである。
【００１２】
本発明によらない対照タイヤも製造した。かかるタイヤはいずれの二次ワイヤ７を有していないと言う点で異なる以外、本発明によるタイヤと同じである。これらの２つのタイヤは同じ外形寸法を有しており、従って、両タイヤとも直径Ｄ_i3の値が同じであり、対照タイヤの直径Ｄ_i3は本発明によるタイヤと同様にタイヤ上の同じ平面で測定したものである。上記直径Ｄ_i3はリン８への取付け前では３２１ｍｍに等しく、同じ大きさの標準タイヤの直径（３２５．３ｍｍ）より小さく、これにより同じ大きさのタイヤを測定することができ、従って上記両タイヤはその大きさの標準タイヤよりも大きいリム上の顕著な締めつけを受ける。
上記タイヤは同じリム８に取付けられる。タイヤの取付けを可能にするためには圧力が以下の如くであることが分かる。
【００１３】
─ 本発明によるタイヤ：車両の外側のハンプ上を通るためには、４．４バール；
− 本発明によらないタイヤ：車両の外側のハンプ上を通るためには、２．６バール。
これらのリムは車両に取付けられるものと認められ、２０ｍの半径上を５０ｋｍ／ｈで走行され、緩みの出現まで圧力を減じる。緩み圧は本発明によるタイヤでは０バールであり、対照タイヤでは１バールである。従って、本発明によるタイヤは、これにもはや圧力が無いときには、極端な空気抜けの場合にのみ緩みを受け、本発明によらないタイヤは、以上でわかるように、標準タイヤにおけるより締めつけが大きいにもかかわらず、タイヤに著しい圧力が存在するが、以前はよく緩みを受けている。従って、本発明によれば、緩みの発生を非常に大幅に遅らせることができ、かくしてリムからの分離の現象を非常に著しく遅らせることができ、それにより本発明によるタイヤを取付けための高い圧力である僅かに不利なコストでそのタイヤの安全性を著しく向上させる。
【００１４】
図３は本発明の他の実施形態を示している。図３では、タイヤ１０’のビード３’は、タイヤ３’が、リム８への取付け前の平均直径Ｄ₆₀が取付け前の直径Ｄ_i3より大きく、且つタイヤ上の同じ平面で測定した場合に標準タイヤの直径に事実上対応する領域を主ビードワイヤ６の下に有しているという点で異なる以外、タイヤ１０のビード３と同じである。この実施形態の重要な点は、ハンプの通過のための膨らまし圧力が標準タイヤの場合のものに近いが、この膨らまし圧力が大きい間、この圧力により上記領域６０を有していないタイヤ８と比較して取付けを容易にすることができるという点にある。
図面の簡単化のために、図２および図３において同じ要素については、符合が同じである。
【００１５】
本発明はもちろん上記実施形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ２つのビードを有する本発明によるタイヤを半径方向断面で示す図である。
【図２】 図１のタイヤのビードを半径方向断面でより詳細に示す図である。
【図３】 本発明による他のタイヤのビードを半径方向断面示す図である。
【符号の説明】
１０ タイヤ
１ クラウン
２ 側壁部
３ ビード
４ クラウン補強体
５ カーカスファブリック
６ 主ビードワイヤ
７ 二次ワイヤ
８ リム
９ ハンプ
１１ 溝

Claims (4)

1. クラウン、２つの側壁部、２つのビードおよび一方のビードから他方のビードまで延びる少なくとも１つのカーカスファブリックを有し、ハンプを有するリムに取付けるためのタイヤにおいて、
   （ａ）カーカスファブリックが巻かれた主ビードワイヤと、カーカスファブリックの外側に設置された二次ワイヤとを備えており、
   （ｂ）リムへの取付け後の主ビードワイヤの内径はハンプの頂部の直径より大きく、リムへの取付け前の主ビードワイヤの内径はリムへの取付け後の主ビードワイヤの内径と事実上同じであり、主ビードワイヤの最大弾性伸びが最大で１．５％に等しく、
   （ｃ）リムへの取付け前、二次ワイヤの外径は主ビードワイヤの内径より小さく、リムへの取付け後、二次ワイヤの内径はハンプの頂部の直径より小さく、リムへの取付け後の二次ワイヤの内径はリムへの取付け前の二次ワイヤの内径より１．５〜３％大きく、二次ワイヤの最大弾性伸びが少なくとも３％であることを特徴とするタイヤ。
2. 二次ワイヤの最大弾性伸びが少なくとも４％に等しいことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. 二次ワイヤは補強繊維の数回の巻付けにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
4. タイヤのビードは、リムへの取付け前の平均直径がリムへの取付け前の二次ワイヤの軸線下のタイヤの直径より大きい領域を主ビードワイヤの下に有していることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。

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