JP4643844B2 - Wheel with tire - Google Patents

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JP4643844B2 JP2001076468A JP2001076468A JP4643844B2 JP 4643844 B2 JP4643844 B2 JP 4643844B2 JP 2001076468 A JP2001076468 A JP 2001076468A JP 2001076468 A JP2001076468 A JP 2001076468A JP 4643844 B2 JP4643844 B2 JP 4643844B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク部が車体外側にオフセットした所謂アウトセットのホイールにおいて、旋回中のタイヤの接地性を高めて操縦安定性を向上させた自動車用のタイヤ付きホイールに関する。
【0002】
【従来の技術】
図7は、自動車用タイヤaをホイールbに装着した従来的なタイヤ付きホイールの断面図を示している。なお図中の符号b1は、自動車用タイヤaを装着して保持するリムであって、タイヤaのビード部を着座させるリムシートcを具えている。又符号b2は、ホイールbを車軸に取り付けるディスク部であって、前記リムb1とは一体に接続されている。
【0003】
そして、前記ホイールbでは、車軸側に設けられるブレーキやサスペンション等の各部材がホイールbの内側に収容できるように、一般に、前記ディスク部b2の取付け面s2を、リムb1のタイヤ軸方向中間位置s1に対して車体外側にオフセット(偏位)させた所謂アウトセットのものが多用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
他方、タイヤ付きホイールでは、高速での旋回走行時、垂直な荷重fzに加えて大きな横力fyが作用する。このとき、前記アウトセットのホイールbにおいては、前記力fz、fyによって矢印方向の捻りモーメントmが発生し、同図に一点鎖線で示すように、車体内側に向くリムシートciが外側に向くリムシートcoに比べて路面から浮き上がる向きのホイール変形が発生する。
【0005】
特に近年、車両の高速化や高性能化に伴い、ホイールbでは、大径化や巾広化が進み、またブレーキの大型化等に伴ってオフセット量eも大きくなっている。その結果、前記捻りモーメントmが非常に大きくなるなど、前記ホイール変形が顕著となり、旋回時におけるタイヤの接地性が損なわれ、操縦安定性が低下するという問題が発生する。
【0006】
そこで本発明は、所謂アウトセットのホイールにおいて、車体内側に向くリムシートの周長を車体外側に向くリムシートの周長よりも、所定範囲で大に設定することを基本として、旋回時における接地性を改善し操縦安定性を向上しうる自動車用のタイヤ付きホイールの提供を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、自動車用タイヤと、そのビード部が着座するリムシートを有するリムに、車軸への取付け用のディスク部を設けた自動車用のホイールとからなるタイヤ付きホイールであって、
前記ホイールは、取付けにより車体外側に向く外向きリムシートと、内側に向く内向きリムシートとのタイヤ軸方向中間位置に対して、ディスク取付け面を車体外側にオフセットさせるとともに、
前記外向きリムシートの周長Loよりも、内向きリムシートの周長Liを、以下の計算式で求める範囲で大とし、しかも
前記自動車用タイヤは、リム組み前の状態において、ビード部のビード径が左右同一であることを特徴としている。
0.56Y ≦ Li−Lo ≦ 1.12Y −−−(1)
Y=2π×(r×Fy+e×Fz)×W/K −−−(2)
r:タイヤをリム組みし標準内圧かつ標準荷重Fzを負荷したときのタイヤ付きホイールの半径(単位:m)
Fy:旋回時の最大横力(標準荷重Fzの1.2倍)(単位:N)
e:リムシートの中間位置とディスク取付け面とのオフセット量(単位m)
Fz:標準荷重(単位:N)
W:リム巾(単位:m)
K:ホイールの捻りバネ定数(単位:kNm/rad)
【0008】
又請求項2の発明では、前記外向きリムシートの周長Loよりも、内向きリムシートの周長Liを1.0〜10.0mmの範囲で大としたことを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図1は、本発明の自動車用のタイヤ付きホイールを示す断面図である。
図1において、自動車用のホイール1(以下ホイール1という)は、自動車用タイヤ20を装着して保持するリム2と、このリム2に一体に接続され前記ホイール1を車軸3に取り付けるディスク部4とを具える。なおホイール1としては、前記リム2とディスク部4とを鋳造によって一体成形した軽合金製ホイールであっても良く、又鋼板製のリム2とディスク部4とを溶接によって接合した鋼板製ホイール1であっても良い。
詳しくは、前記周長差Li−Loとして、以下の計算式で求める範囲が採用できる。即ち、
0.56Y ≦ Li−Lo ≦ 1.12Y −−−(1)
Y=2π×(r×Fy+e×Fz)×W/K −−−(2)
であり、式中の符号は以下の通りである。
r:タイヤをリム組みし標準内圧かつ標準荷重Fzを負荷したときのタイヤ付きホイールの半径(単位:m)、
Fy:旋回時の最大横力(標準荷重Fzの1.2倍)(単位:N)、
e:リムシートの中間位置とディスク取付け面とのオフセット量(単位m)、
Fz:標準荷重(単位:N)、
W:リム巾(単位:m)、
K:ホイールの捻りバネ定数(単位:kNm/rad)、
【0010】
前記リム2は、図2に示す如く、自動車用タイヤ20の各ビード部22が着座する一対のリムシート5と、各リムシート5のタイヤ軸方向外端Pから半径方向外方に立上がるフランジ部6と、前記リムシート5の内端間に設けられかつ半径方向内方に凹むウエル部7とを一体に形成している。なお本例では、前記ウエル部7が深い深底リムの場合を例示しているが、ウエル部7が浅い浅底リム、或いはフラットな平底リムであっても良い。
【0011】
又前記ディスク部4は、図1の如く、中心に孔部9を設けた略円板状体であり、車体内側に向く側面には、車軸3のハブを取り付けるためのディスク取付け面4Sを形成している。このディスク取付け面4Sは、両側のリムシート5、5間のタイヤ軸方向中間位置Cに対して、車体外側にオフセット(アウトセット)しており、これによって車軸側に配設するブレーキやサスペンションなどの各部材(図示しない)を、ホイール1の内側に収容している。
【0012】
ここで、タイヤ付きホイールでは、前記図7で説明したように、高速での旋回走行時、垂直な荷重fzに加えて横力fyが作用し、このとき、前記アウトセットのホイールでは、前記力fz、fyによって矢印方向の大きな捻りモーメントmが発生する。そして、この捻りモーメントmによって、車体内側に向くリムシートが外側に向くリムシートに比べて路面から浮き上がる向きのホイール変形が生じ、旋回時におけるタイヤの接地性が損なわれる。
【0013】
そこで、本実施形態では、車体への取付けにより車体内側に向く内向きリムシート5iの周長Liを、外側に向く外向きリムシート5oの周長Loよりも、大に形成し、前記ホイール変形によって生じる内向きリムシート5iの浮き上がりを減じ、旋回時におけるタイヤの接地性を高めている。
【0014】
詳しくは、前記周長差Li−Loとして、以下の計算式で求める範囲が採用できる。即ち、
0.5Y ≦ Li−Lo ≦ 1.2Y −−−(1)
Y=2π×(r×Fy+e×Fz)×W/K −−−(2)
であり、式中の符号は以下の通りである。
r:タイヤをリム組みし標準内圧かつ標準荷重Fzを負荷したときのタイヤ付きホイールの半径(単位:m)、
Fy:旋回時の最大横力(標準荷重Fzの1.2倍)(単位:N)、
e:リムシートの中間位置とディスク取付け面とのオフセット量(単位m)、
Fz:標準荷重(単位:N)、
W:リム巾(単位:m)、
K:ホイールの捻りバネ定数(単位:Nm/rad)、
【0015】
なお式(2)中の、「(r×Fy+e×Fz)」は、図3(A)に示すように、旋回時、前記力Fy、Fzによって生じる捻りモーメントMであり、又式(2)中の「(r×Fy+e×Fz)×W/K」は、図3(B)に概念的に示すように、前記捻りモーメントMによるホイール変形によって生じるリムシート5o、5i間の高さ方向(半径方向)の変位量δyを表す。従って、式(2)の値Yは、言い換えると、前記変位量δyを相殺するために必要なリムシート5o、5i間の半径差を、周長差に換算した値ということができる。
【0016】
即ち、前記値Yは、タイヤをリム組みし、標準内圧かつ標準荷重Fzを負荷した標準状態において旋回走行し、その時最大横力が作用する極限旋回状態において、リムシート5o、5iが接地面から同高さとなりうる周長差を意味している。
【0017】
従って、実際のホイール1における前記周長差Li−Loを、前記値Yの0.56〜1.12倍の範囲とすることにより、前記ホイール変形が生じた際の内向きリムシート5iの路面からの浮き上がりが減じられる。その結果、旋回時におけるタイヤの接地性が高まり、操縦安定性を向上させることができるのである。
【0018】
なお前記接地性の向上効果は、特にリム巾Wの呼びが6インチ以上、リム径Dの呼びが15インチ以上、かつ前記オフセット量eが30mm以上であり、前記捻りモーメントMが相対的に大きいホイールに対してより有効に機能する。
【0019】
ここで、前記「標準内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" であるが、タイヤが乗用車用である場合には180KPaとする。
【0020】
又前記「標準荷重Fz」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば最大負荷能力、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY"である。
【0021】
又横力fyとして「最大横力Fy」を採用したのは、接地性が問題になるのが、極限旋回状態のような大きな横力が発生している走行状態の時だからであり、通常の乗用車の場合、極限旋回状態においては、0.5G〜1.2G程度の横加速度が作用する。従って、本発明においては前記「最大横力Fy」として前記標準荷重Fzの1.2倍の値を採用している。
【0022】
又前記「捻りバネ定数K」は、ホイール1に捻りモーメントmを作用せしめ、その時生じるリムシート5o、5i間の半径方向の変位量をδy、リム巾をWとしたとき、次式(3)によって示される。
K=m×W/δy −−−(3)
【0023】
他方、通常の乗用車の場合、タイヤ1本にかかる垂直荷重fzは3〜7kN程度、タイヤ付きホイールの半径rは250〜350mm程度、オフセット量eは30〜60mm程度、リム巾Wは150〜250mm程度、捻りバネ定数Kは400〜800kNm/rad程度である。
【0024】
従って、乗用車用のホイール1の場合、前記周長差Li−Loとして、1.0〜10.0mmの範囲を採用することもできる。
【0025】
なお前記周長差Li−Loが、0.5Y〜1.2Yの範囲外の場合、および1.0〜10.0mmの範囲外の場合、旋回時における接地性の向上効果が過小となる。また特に1.2Yより大および10.0mmより大の場合には、直進時における接地性も悪くなり、操縦安定性を逆に悪化させる恐れもでてくる。
【0026】
ここで、本例では、図2に示すように、前記リムシート5o、5iは、タイヤ軸方向線J0に対して傾斜しているため、その周長Lo、Liは、タイヤ軸方向の位置によって異なる。従って、本明細書では、前記周長Lo、Liは、リムシート5o、5iの各タイヤ軸方向外端P(リムヒール点P)における周方向長さとして定義される。又リムシート5、5間の前記中間位置Cは、前記外端P、P間のタイヤ軸方向の前記中間位置Cとして定義される。又前記リム径Dは、小径側即ち外向きリムシート5oの外端Pにおける直径として定義される。
【0027】
又本例では、前記リムシート5o、5iが、夫々前記外端P、P間を結ぶリム基準線J1に対して、例えば5度の角度αを有して半径方向内方に傾斜するとともに、各フランジ部6も前記リム基準線J1に対して例えば90度の角度βを有して半径方向外方に立ち上がっている好ましい場合を例示している。
【0028】
これは、例えば図4に略示する如く、リムシート5o、5iおよびフランジ部6、6が、タイヤ軸方向線J0に対して前記角度α、βで傾斜した場合には、前記周長差Li−Loに原因して、タイヤ20が本来あるべき形状からいびつに変化する恐れがある。そのため、タイヤ内部の応力分布が変化し、タイヤの耐久強度低下や、減圧時などのリム外れが懸念されるからである。しかし、図4の構造であっても良い。
【0029】
次に、前記ホイール1に装着する自動車用タイヤ20としては、前記周長差Li−Loが比較的小さいことから、従来的なタイヤを使用することができる。言い換えると、図5に略示する如く、リム組み前の状態において、ビード部22のビード径が左右同一のタイヤ、即ち、車体外側に向く外向きビードシート21oの周長Toと、内向きビードシート21iの周長Tiとが等しいタイヤを用いることができる。
【0030】
参考例の自動車用タイヤ20、図6に略示する如く、リム組み前の状態において、内向きビードシート21iの周長Tiを外向きビードシート21oの周長Toよりも、所定範囲で大とされている
【0031】
詳しくは、自動車用タイヤ20は、左右のビード部22から半径方向外側にのびるサイドウォール部23と、その外端間を結ぶトレッド部24とを具える。
【0032】
又前記ビード部22は、前記リムシート5i、5oに着座するビードシート21i、21oを具え、該ビードシート21i、21oのタイヤ軸方向外端Q、Q間を結ぶビード基準線J2は、前記タイヤ軸方向線J0に対して前記リム基準線J1と同方向に傾斜している。即ち、前記外端Qで測定する周長Ti、Toは、Ti>Toの関係にあり、これによって車体外側と内側とのビード締め付け力が均衡化される。なおタイヤ断面形状は、前記ビード基準線J2の垂直二等分線JJを中心として左右略対称形状である。
【0033】
このとき、前記ビードシート21i、21oの周長差(Ti−To)を、リムシート5i、5oの周長差(Li−Lo)の0.5〜1.5倍の範囲とすることが好ましい。この範囲外だとビード締め付け力の差が大きすぎ、耐リムズレ性能や、リム組み性能、およびリム組み時の嵌合などに改善が見られなくなる。
【0034】
なおタイヤ20では、前記ビード部22、22間を跨ってのびるトロイド状のカーカス26と、このカーカス26の外側かつトレッド部2内方に配される強靱なブレーカ層27とを具えている。
【0035】
前記カーカス26は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば70゜〜90゜の角度で配列した1枚以上のカーカスプライから構成される。カーカスコードとしては、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミド等の有機繊維コード、或いはスチールコード等が好適に使用される。
【0036】
又前記ブレーカ層27は、ブレーカコードをタイヤ周方向に対して例えば10〜35°の角度で配列した2枚以上(乗用車用タイヤでは通常2枚、重荷重用タイヤでは通常3〜4枚)のブレーカプライから構成される。ブレーカプライは、ブレーカコードがプライ間相互で交差するように傾斜の向きを違えて重置され、これによって剛性を高めトレッド部24を優れたタガ効果を有して補強する。なお、前記ブレーカコードとして、例えばスチールコード、或いはこれに匹敵する高強度の芳香族ポリアミド繊維コード等が好適に採用される。
【0037】
ここで、前記ホイール1を用いたタイヤ付きホイールでは、直進時、次式(4)で示すキャンバー角CA(単位度)が生じるとともに、これに基づきキャンバースラストと呼ばれる横力が発生する。なお本実施形態の場合、通常1〜60Nの横力が発生する。
CA=(δy/W)×(360/2π) −−−(4)
その結果、路面のうねり等で左右の車輪の荷重に差が生じた場合に、急激に一方向の横力が発生し、車両の直進性が減じる傾向となる。
【0038】
従って、直進性を維持するために前記横力を減じることが必要であり、そのために、本例では、前記キャンバースラストと対抗しうる向きのコニシティを意図的に発生せしめ、横力の減少を図っている。
【0039】
又前記コニシティを発生されるために、本例では、前記ブレーカ層27の巾方向中心27Mを、ビード基準線J2の前記垂直二等分線JJであるタイヤ断面の巾中心線JJに対して、車両内側に所定の距離Hで位置ズレさせている。
【0040】
なお前記距離Hとして、1.0〜10.0mmの範囲が好ましく、1.0mm未満では、横力の低減効果が不十分となり、又10.0mmを越えると、逆向きの横力が大きくなり、何れの場合も直進性の向上効果が期待できなくなる。
【0041】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【0042】
【実施例】
図1の構造をなし、かつ表1の仕様のアルミホイール(リムサイズ:17×7JJ)を試作するとともに、従来的な乗用車用タイヤ(タイヤサイズ215/45ZR17)を装着し、旋回時の操縦安定性を比較した。
【0043】
(1)旋回時の操縦安定性:
タイヤ付きホイールを、内圧(230kPa)にて、車両(2000cc、FR車)の全輪に装着し、ドライアスファルト路面の高速周回路にて、高速走行し、その時の操縦安定性をドライバーの官能評価により、比較例1を2.5点とする5点法で評価した。値の大きい方が良好である。
【0044】
【表1】

Figure 0004643844
【0045】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、所謂アウトセットのホイールにおいて、車体内側に向くリムシートの周長を車体外側に向くリムシートの周長よりも、所定範囲で大に設定しているため、旋回時における接地性が改善され、操縦安定性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の自動車用のホイールの断面図である。
【図2】リムを拡大して示す断面図である。
【図3】(A)ホイールに作用する捻りモーメントを説明する略図、(B)はホイールの捻りバネ定数を説明する略図である。
【図4】本発明のホイールの他の例を示す断面図である。
【図5】本発明のホイールに装着しうるタイヤの一例を示す断面図である。
【図6】参考例としてホイールに装着しうるタイヤの他の例を示す断面図である。
【図7】従来技術の問題点を説明するタイヤ付きホイールの略図である。
【符号の説明】
1 ホイール
2 リム
3 車軸
4 ディスク部
4S ディスク取付け面
5、5o、5i リムシート
20 自動車用タイヤ
22 ビード部
21 リムシート
C 中間位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tire-equipped wheel for an automobile in which, in a so-called outset wheel in which a disc portion is offset to the outside of a vehicle body, the grounding property of a tire during turning is improved to improve steering stability.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 shows a cross-sectional view of a conventional wheel with a tire in which a vehicle tire a is mounted on a wheel b. In addition, the code | symbol b1 in a figure is the rim | limb which mounts and hold | maintains the tire a for motor vehicles, Comprising: The rim sheet | seat c which seats the bead part of the tire a is provided. Reference numeral b2 is a disk portion for attaching the wheel b to the axle, and is integrally connected to the rim b1.
[0003]
In the wheel b, the mounting surface s2 of the disc part b2 is generally positioned at the intermediate position in the tire axial direction of the rim b1 so that each member such as a brake and a suspension provided on the axle side can be accommodated inside the wheel b. A so-called outset that is offset (displaced) to the outside of the vehicle body with respect to s1 is often used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, in a tire-equipped wheel, a large lateral force fy acts in addition to a vertical load fz during turning at high speed. At this time, in the wheel b of the outset, a torsional moment m in the direction of the arrow is generated by the forces fz and fy, and the rim seat ci facing the inside of the vehicle body faces the outside as shown by a one-dot chain line in FIG. In comparison with, wheel deformation occurs in the direction of rising from the road surface.
[0005]
Particularly, in recent years, with the increase in speed and performance of vehicles, the wheel b has been increased in diameter and width, and the offset amount e has increased with an increase in the size of the brake. As a result, the wheel deformation becomes significant, such as the torsional moment m becoming very large, and the ground contact property of the tire during turning is impaired, and the steering stability is lowered.
[0006]
Therefore, the present invention is based on the fact that the so-called outset wheel has a grounding property at the time of turning on the basis of setting the circumference of the rim seat facing the inside of the vehicle body to be larger than the circumference of the rim seat facing the outside of the vehicle body within a predetermined range. The purpose is to provide a wheel with tires for automobiles that can improve and improve the handling stability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 of the present application includes an automobile tire and an automobile wheel provided with a disk part for mounting to an axle on a rim having a rim seat on which a bead part is seated. A wheel with tires,
The wheel offsets the disk mounting surface to the outside of the vehicle body with respect to the intermediate position in the tire axial direction between the outward rim seat facing outward and the inward rim seat facing inward when mounted.
The circumferential length Li of the inward rim seat is made larger than the circumferential length Lo of the outward rim seat in a range determined by the following calculation formula, and the bead diameter of the bead portion is the vehicle tire before the rim assembly. There has been characterized by a left right same.
0.56Y ≦ Li-Lo ≦ 1.12Y --- (1)
Y = 2π × (r × Fy + e × Fz) × W / K −−− (2)
r: radius of the wheel with the tire when the tire is assembled with a rim and a standard internal pressure and a standard load Fz are applied (unit: m)
Fy: Maximum lateral force during turning (1.2 times standard load Fz) (unit: N)
e: Offset amount between the middle position of the rim seat and the disc mounting surface (unit: m)
Fz: Standard load (unit: N)
W: Rim width (unit: m)
K: Torsion spring constant of wheel (unit: kNm / rad)
[0008]
The invention of claim 2 is characterized in that the circumferential length Li of the inward rim sheet is made larger in the range of 1.0 to 10.0 mm than the circumferential length Lo of the outward rim sheet.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a wheel with a tire for an automobile of the present invention.
In FIG. 1, an automobile wheel 1 (hereinafter referred to as a wheel 1) includes a rim 2 that holds and holds an automobile tire 20, and a disk portion 4 that is integrally connected to the rim 2 and attaches the wheel 1 to an axle 3. With. The wheel 1 may be a light alloy wheel in which the rim 2 and the disk portion 4 are integrally formed by casting, or a steel plate wheel 1 in which the rim 2 made of steel plate and the disk portion 4 are joined by welding. It may be.
Specifically, a range obtained by the following calculation formula can be adopted as the circumference difference Li-Lo. That is,
0.56Y ≦ Li-Lo ≦ 1.12Y --- (1)
Y = 2π × (r × Fy + e × Fz) × W / K −−− (2)
The symbols in the formula are as follows.
r: radius of a wheel with a tire when a rim is assembled and a standard internal pressure and a standard load Fz are applied (unit: m),
Fy: Maximum lateral force during turning (1.2 times the standard load Fz) (unit: N),
e: Offset amount (unit: m) between the intermediate position of the rim seat and the disc mounting surface,
Fz: standard load (unit: N),
W: rim width (unit: m),
K: Torsion spring constant of wheel (unit: kNm / rad),
[0010]
As shown in FIG. 2, the rim 2 includes a pair of rim seats 5 on which the bead portions 22 of the automobile tire 20 are seated, and a flange portion 6 that rises radially outward from the outer end P in the tire axial direction of each rim seat 5. And a well portion 7 provided between the inner ends of the rim sheet 5 and recessed inward in the radial direction is integrally formed. In this example, the case where the well portion 7 is a deep bottom rim is illustrated, but the well portion 7 may be a shallow bottom rim or a flat flat bottom rim.
[0011]
Further, as shown in FIG. 1, the disk portion 4 is a substantially disk-shaped body having a hole 9 at the center, and a disk mounting surface 4S for mounting the hub of the axle 3 is formed on the side facing the inner side of the vehicle body. is doing. The disc mounting surface 4S is offset (outset) to the outside of the vehicle body with respect to the intermediate position C in the tire axial direction between the rim seats 5 and 5 on both sides, whereby brakes, suspensions, etc. disposed on the axle side are provided. Each member (not shown) is accommodated inside the wheel 1.
[0012]
Here, in the wheel with a tire, as described in FIG. 7, a lateral force fy acts in addition to the vertical load fz when turning at a high speed. At this time, in the outset wheel, the force A large torsional moment m in the direction of the arrow is generated by fz and fy. The torsional moment m causes a wheel deformation in which the rim seat facing inward of the vehicle body is lifted from the road surface as compared with the rim seat facing outward, and the grounding property of the tire during turning is impaired.
[0013]
Therefore, in the present embodiment, the circumferential length Li of the inward rim seat 5i facing the vehicle inner side by attachment to the vehicle body is formed larger than the circumferential length Lo of the outward rim seat 5o facing outward, and is caused by the wheel deformation. The lift of the inward rim seat 5i is reduced, and the ground contact property of the tire during turning is enhanced.
[0014]
Specifically, a range obtained by the following calculation formula can be adopted as the circumference difference Li-Lo. That is,
0.5Y ≦ Li-Lo ≦ 1.2Y --- (1)
Y = 2π × (r × Fy + e × Fz) × W / K −−− (2)
The symbols in the formula are as follows.
r: radius of a wheel with a tire when a rim is assembled and a standard internal pressure and a standard load Fz are applied (unit: m),
Fy: Maximum lateral force during turning (1.2 times the standard load Fz) (unit: N),
e: Offset amount (unit: m) between the intermediate position of the rim seat and the disc mounting surface,
Fz: standard load (unit: N),
W: rim width (unit: m),
K: Torsion spring constant of wheel (unit: Nm / rad),
[0015]
Note that “(r × Fy + e × Fz)” in the formula (2) is a torsional moment M generated by the forces Fy and Fz during turning as shown in FIG. “(R × Fy + e × Fz) × W / K” is a height direction (radius) between the rim seats 5o and 5i generated by the wheel deformation caused by the torsional moment M, as conceptually shown in FIG. Direction) displacement amount δy. Therefore, in other words, the value Y in the equation (2) can be said to be a value obtained by converting the radius difference between the rim sheets 5o and 5i necessary for canceling the displacement amount δy into a circumferential length difference.
[0016]
That is, the value Y indicates that the rim seats 5o and 5i are the same from the ground contact surface in an extreme turning state in which the tire is rim assembled and the vehicle is turned in a standard state where a standard internal pressure and a standard load Fz are applied. This means the circumference difference that can be height.
[0017]
Therefore, by setting the circumference difference Li-Lo in the actual wheel 1 in the range of 0.56 to 1.12 times the value Y, from the road surface of the inward rim seat 5i when the wheel deformation occurs. The lift of is reduced. As a result, the ground contact property of the tire at the time of turning can be improved, and the steering stability can be improved.
[0018]
Note that the effect of improving the grounding property is that the nominal rim width W is 6 inches or more, the nominal rim diameter D is 15 inches or more, the offset amount e is 30 mm or more, and the torsional moment M is relatively large. It works more effectively with the wheel.
[0019]
Here, the “standard internal pressure” is the air pressure determined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. The maximum air pressure is JATMA, and the table “TIRE” is TRA. The maximum value described in “LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”, “INFLATION PRESSURE” for ETRTO, but 180 kPa for tires for passenger cars.
[0020]
The “standard load Fz” is a load defined by the standard for each tire. If it is JATMA, it is the maximum load capacity, and if it is TRA, it is the maximum described in the table “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”. If the value is ETRTO, it is "LOAD CAPACITY".
[0021]
The reason why the “maximum lateral force Fy” is adopted as the lateral force fy is that the grounding property becomes a problem because it is a traveling state where a large lateral force is generated such as an extreme turning state. In the case of a passenger car, a lateral acceleration of about 0.5G to 1.2G acts in the extreme turning state. Therefore, in the present invention, a value that is 1.2 times the standard load Fz is adopted as the “maximum lateral force Fy”.
[0022]
Further, the “torsion spring constant K” is obtained by applying the torsional moment m to the wheel 1 and assuming that the radial displacement between the rim seats 5o and 5i generated at that time is δy and the rim width is W, according to the following equation (3). Indicated.
K = mxW / δy --- (3)
[0023]
On the other hand, in the case of a normal passenger car, the vertical load fz applied to one tire is about 3 to 7 kN, the radius r of the wheel with tire is about 250 to 350 mm, the offset amount e is about 30 to 60 mm, and the rim width W is 150 to 250 mm. The torsion spring constant K is about 400 to 800 kNm / rad .
[0024]
Therefore, in the case of the wheel 1 for a passenger car, a range of 1.0 to 10.0 mm can be adopted as the circumference difference Li-Lo.
[0025]
When the circumference difference Li-Lo is out of the range of 0.5Y to 1.2Y and out of the range of 1.0 to 10.0 mm, the effect of improving the grounding property at the time of turning becomes excessive. In particular, when the distance is larger than 1.2Y and larger than 10.0 mm, the grounding property at the time of straight traveling is deteriorated, and the steering stability may be deteriorated.
[0026]
Here, in this example, as shown in FIG. 2, since the rim seats 5o and 5i are inclined with respect to the tire axial line J0, the circumferential lengths Lo and Li differ depending on the position in the tire axial direction. . Accordingly, in the present specification, the circumferential lengths Lo and Li are defined as the circumferential lengths at the tire axial direction outer ends P (rim heel points P) of the rim sheets 5o and 5i. The intermediate position C between the rim sheets 5 and 5 is defined as the intermediate position C between the outer ends P and P in the tire axial direction. The rim diameter D is defined as the diameter on the smaller diameter side, that is, the outer end P of the outward rim sheet 5o.
[0027]
In this example, the rim seats 5o and 5i are inclined inward in the radial direction with an angle α of, for example, 5 degrees with respect to the rim reference line J1 connecting the outer ends P and P, respectively. The flange portion 6 also has a preferable case in which the flange portion 6 has an angle β of, for example, 90 degrees with respect to the rim reference line J1 and rises outward in the radial direction.
[0028]
For example, as schematically illustrated in FIG. 4, when the rim seats 5 o and 5 i and the flange portions 6 and 6 are inclined at the angles α and β with respect to the tire axial line J 0, the circumferential difference Li− Due to Lo, there is a risk that the tire 20 may change from an originally desired shape to an irregular shape. For this reason, the stress distribution inside the tire is changed, and there is a concern that the durability of the tire may be lowered or the rim may be detached during decompression. However, the structure of FIG. 4 may be used.
[0029]
Next, as the automobile tire 20 to be mounted on the wheel 1, a conventional tire can be used because the circumferential difference Li-Lo is relatively small. In other words, as schematically shown in FIG. 5, the rim previous state, the bead diameter is left right same tire bead portion 22, i.e., the circumferential length To of outward bead seat 21o facing outboard, inwardly A tire having the same circumferential length Ti of the bead sheet 21i can be used.
[0030]
As schematically shown in FIG. 6, the vehicle tire 20 of the reference example has a circumferential length Ti of the inward bead sheet 21i larger than the circumferential length To of the outward bead sheet 21o in a predetermined range before the rim assembly. It is said that .
[0031]
Specifically, the vehicle tire 20 includes a sidewall portion 23 extending radially outward from the left and right bead portions 22 and a tread portion 24 connecting the outer ends thereof.
[0032]
The bead portion 22 includes bead seats 21i and 21o seated on the rim seats 5i and 5o, and a bead reference line J2 connecting the outer ends Q and Q of the bead seats 21i and 21o in the tire axial direction is the tire shaft. It is inclined with respect to the direction line J0 in the same direction as the rim reference line J1. That is, the circumferential lengths Ti and To measured at the outer end Q are in a relationship of Ti> To, thereby balancing the bead clamping force between the outer side and the inner side of the vehicle body. The tire cross-sectional shape is substantially symmetrical with respect to the perpendicular bisector JJ of the bead reference line J2.
[0033]
At this time, it is preferable that the circumference difference (Ti−To) of the bead sheets 21i and 21o is in a range of 0.5 to 1.5 times the circumference difference (Li−Lo) of the rim sheets 5i and 5o. Outside this range, the difference in bead tightening force is too large, and no improvement can be seen in the anti-rim displacement performance, the rim assembly performance, and the fitting during the rim assembly.
[0034]
The tire 20 includes a toroidal carcass 26 extending across the bead portions 22, 22 and a tough breaker layer 27 disposed outside the carcass 26 and inside the tread portion 2.
[0035]
The carcass 26 is composed of one or more carcass plies in which carcass cords are arranged at an angle of, for example, 70 ° to 90 ° with respect to the tire circumferential direction. As the carcass cord, for example, an organic fiber cord such as nylon, polyester, rayon, aromatic polyamide, or a steel cord is preferably used.
[0036]
The breaker layer 27 includes two or more breakers in which breaker cords are arranged at an angle of, for example, 10 to 35 ° with respect to the tire circumferential direction (normally two for passenger car tires and usually three to four for heavy duty tires). Consists of plies. The breaker plies are placed with different inclination directions so that the breaker cords cross each other between the plies, thereby increasing rigidity and reinforcing the tread portion 24 with an excellent tagging effect. As the breaker cord, for example, a steel cord or a high-strength aromatic polyamide fiber cord comparable to this is suitably employed.
[0037]
Here, in the tire-equipped wheel using the wheel 1, when traveling straight, a camber angle CA (unit degree) represented by the following equation (4) is generated, and based on this, a lateral force called a camber thrust is generated. In the case of this embodiment, a lateral force of 1 to 60 N is normally generated.
CA = (δy / W) × (360 / 2π) (4)
As a result, when there is a difference in load between the left and right wheels due to road undulation, a lateral force in one direction is suddenly generated, and the straightness of the vehicle tends to decrease.
[0038]
Therefore, it is necessary to reduce the lateral force in order to maintain straightness. For this purpose, in this example, a conicity in a direction that can be opposed to the camber thrust is intentionally generated to reduce the lateral force. ing.
[0039]
In order to generate the conicity, in this example, the width direction center 27M of the breaker layer 27 is set to the width center line JJ of the tire cross section that is the vertical bisector JJ of the bead reference line J2. The position is shifted by a predetermined distance H inside the vehicle.
[0040]
The distance H is preferably in the range of 1.0 to 10.0 mm. If the distance H is less than 1.0 mm, the lateral force reduction effect is insufficient, and if it exceeds 10.0 mm, the reverse lateral force increases. In either case, the effect of improving straightness cannot be expected.
[0041]
As mentioned above, although especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect.
[0042]
【Example】
The aluminum wheel (rim size: 17 × 7JJ) with the structure shown in Fig. 1 and the specifications shown in Table 1 was prototyped, and conventional passenger car tires (tire size 215 / 45ZR17) were mounted, making steering stability when turning. Compared.
[0043]
(1) Steering stability when turning:
Wheels with tires are attached to all wheels of a vehicle (2000 cc, FR vehicle) at an internal pressure (230 kPa), run at high speed on a high-speed circuit on the dry asphalt road surface, and the driver's sensory evaluation of steering stability at that time Thus, the evaluation was performed by a 5-point method in which Comparative Example 1 was set to 2.5 points. A larger value is better.
[0044]
[Table 1]
Figure 0004643844
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the so-called outset wheel, the circumference of the rim seat facing the inside of the vehicle body is set larger than the circumference of the rim seat facing the outside of the vehicle body within a predetermined range. Performance can be improved, and steering stability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an automobile wheel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a rim.
3A is a schematic diagram for explaining a torsional moment acting on a wheel, and FIG. 3B is a schematic diagram for explaining a torsion spring constant of the wheel.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the wheel of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a tire that can be mounted on the wheel of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of a tire that can be mounted on a wheel as a reference example .
FIG. 7 is a schematic view of a wheel with a tire for explaining the problems of the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wheel 2 Rim 3 Axle 4 Disc part 4S Disc attachment surface 5, 5o, 5i Rim seat 20 Car tire 22 Bead part 21 Rim seat C Intermediate position

Claims (3)

自動車用タイヤと、そのビード部が着座するリムシートを有するリムに、車軸への取付け用のディスク部を設けた自動車用のホイールとからなるタイヤ付きホイールであって、
前記ホイールは、取付けにより車体外側に向く外向きリムシートと、内側に向く内向きリムシートとのタイヤ軸方向中間位置に対して、ディスク取付け面を車体外側にオフセットさせるとともに、
前記外向きリムシートの周長Loよりも、内向きリムシートの周長Liを、以下の計算式で求める範囲で大とし、
しかも前記自動車用タイヤは、リム組み前の状態において、ビード部のビード径が左右同一であることを特徴とするタイヤ付きホイール。
0.56Y ≦ Li−Lo ≦ 1.12Y −−−(1)
Y=2π×(r×Fy+e×Fz)×W/K −−−(2)
r:タイヤをリム組みし標準内圧かつ標準荷重Fzを負荷したときのタイヤ付きホイールの半径(単位:m)
Fy:旋回時の最大横力(標準荷重Fzの1.2倍)(単位:N)
e:リムシートの中間位置とディスク取付け面とのオフセット量(単位m)
Fz:標準荷重(単位:N)
W:リム巾(単位:m)
K:ホイールの捻りバネ定数(単位:kNm/rad)
A tire-equipped wheel comprising an automobile tire, and a rim having a rim seat on which a bead part is seated, and an automobile wheel provided with a disk part for attachment to an axle,
The wheel offsets the disk mounting surface to the outside of the vehicle body with respect to the intermediate position in the tire axial direction between the outward rim seat facing outward and the inward rim seat facing inward when mounted.
The circumferential length Li of the inward rim seat is larger than the circumferential length Lo of the outward rim seat in a range determined by the following calculation formula,
Moreover the car tires, in rim previous state, tired wheel bead diameter of the bead portion is characterized in that it is a left-right identical.
0.56Y ≦ Li-Lo ≦ 1.12Y --- (1)
Y = 2π × (r × Fy + e × Fz) × W / K −−− (2)
r: radius of the wheel with tire when the tire is assembled with a rim and a standard internal pressure and a standard load Fz are applied (unit: m)
Fy: Maximum lateral force during turning (1.2 times standard load Fz) (unit: N)
e: Offset amount between the intermediate position of the rim seat and the disc mounting surface (unit: m)
Fz: Standard load (unit: N)
W: Rim width (unit: m)
K: Torsion spring constant of wheel (unit: kNm / rad)
記外向きリムシートの周長Loよりも、内向きリムシートの周長Liを1.0〜10.0mmの範囲で大としたことを特徴とする請求項1記載のタイヤ付きホイール。 Before SL outward rim seat than the circumferential length Lo, tyred wheel according to claim 1, characterized in that a large circumferential length Li inward rim sheet in the range of 1.0 to 10.0 mm. リム巾の呼びが6(インチ)以上、リム径の呼びが15(インチ)以上、かつ前記オフセット量が30mm以上であることを特徴とする請求項1又は2記載のタイヤ付きホイール。The wheel with tire according to claim 1 or 2, wherein a nominal rim width is 6 (inch) or more, a nominal rim diameter is 15 (inch) or more, and the offset amount is 30 mm or more.
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