JP5051883B2 - 空気入りタイヤ及びタイヤ組付体 - Google Patents

Description

本発明は、外側タイヤに内側タイヤを内挿してなる二重構造の空気入りタイヤと、その空気入りタイヤを備えたタイヤ組付体とに関する。

この種の空気入りタイヤの従来例を図８〜１０に示す。この空気入りタイヤは、ビード部６１をリムフランジ８ａに内接させた外側タイヤ６と、その外側タイヤ６に内挿され、ビード部７１を外側タイヤ６のビード部６１に内接させた内側タイヤ７との二重構造を有する。内側タイヤ７の内方と外方には、個別に空気が充填される気密室９Ａ、９Ｂが形成されており、それぞれ独自に気密性が確保されている。

このような空気入りタイヤでは、外傷等により外側タイヤ６の内圧が失われた場合においても、内側タイヤ７の内圧によって支持されることから、操縦安定性の急激な低下を抑制することができる。そのため、下記特許文献１〜４にも開示されているように、競技用のレーシングタイヤとして有用である。

気密室９Ａへの空気の充填は、リム８に設けられたリムバルブ８１を用いて行うことができる。一方、気密室９Ｂへの空気の充填は、ビードシート８ｂに設けられたリムバルブ８２を用いて、内側タイヤ７のビード部７１と外側タイヤ６のビード部６１との間を通じて行う必要がある。したがって、内側タイヤ７のビード部７１を外側タイヤ６のビード部６１に密着状態で内接させると、気密室９Ｂに空気を送り込むことができなくなってしまう。

そこで、従来の空気入りタイヤでは、ビード部７１の外側壁面のビードヒール７ｈから離れた位置に隆起部７５を突設し、その隆起部７５の表面に通気溝７６を凹設している。これにより、図９に示すように、ビードシート８ｂから離れた位置でビード部６１とビード部７１とを局部的に接触させて、内側タイヤ７のビードヒール７ｈと外側タイヤ６のビードトゥ６ｔとの間にタイヤ周方向に連続する環状の空隙Ｓを設けるとともに、その空隙Ｓと気密室９Ｂとを通気溝７６により連通させて空気を送り込み可能としている。

下記特許文献１、２には、上述のようなラジアル方向に平行に延びる通気溝が記載されており、下記特許文献３には、ラジアル方向に対して傾斜して延びる通気溝が記載されている。なお、後者では、通気溝が外側タイヤのビード部の内側壁面に形成されている。下記特許文献４には、格子状に延びる通気溝が記載されており、該通気溝は、ビードヒールから離れた位置にてタイヤ周方向に環状に延びる成分を有する。

ところで、この種の空気入りタイヤでは、リム８に組み付ける際、まずリムバルブ８１より空気を供給して内側タイヤ７だけを膨らませ、次いでリムバルブ８２より空気を供給して外側タイヤ６を膨らませる必要がある。その理由は、外側タイヤ６の内圧がゼロに近い状態において、内側タイヤ７のビード部７１を外側に寄せてシーティングしないと、両ビード部６１、７１の位置決めが適切に行われないためである。特に、外側タイヤ６のビード部６１をリムフランジ８ａに均一にフィッティングさせるには、内側タイヤ７のビード部７１で外側タイヤ６のビード部６１を均一且つ十分に押し付ける必要がある。

しかしながら、従来の空気入りタイヤは、内側タイヤ７のビード部７１を外側タイヤ６のビード部６１に局部的に接触させて環状の空隙Ｓを設けるものであるため、外側タイヤ６のビード部６１の下側部分をリムフランジ８ａに強く押し付けることができず、それ故にビード部６１をリムフランジ８ａに均一にフィッティングさせることが困難で、外側タイヤ６がリム８に対して不均一な姿勢で装着され易いものであった。しかも、内側タイヤ７を膨らませると外側タイヤ６の動きが拘束されるため、気密室９Ｂに空気を充填しても外側タイヤ６の装着均一性は改善されない。

このように、従来の空気入りタイヤでは、外側タイヤ６のリム８への装着が不均一になり易く、その結果、タイヤの均一性が損なわれるという問題があった。一方、ビード部７１をビード部６１に密着状態で内接させると、タイヤの均一性は改善されるものの、既述したように気密室９Ｂに空気を充填できなくなるという問題が生じ、気密室９Ｂに空気を充填することと外側タイヤ６を均一に装着することとの両立が困難であった。

また、下記特許文献４に記載された空気入りタイヤのように、通気溝がタイヤ周方向に連続して延びる成分を有する場合には、その成分に沿って剛性の低い部分が形成されるためにビード部の剛性変化が大きくなる傾向にあり、該通気溝に応力が集中するなどして内側タイヤの耐久性が懸念される。

なお、下記特許文献５〜７に記載されている二重構造のタイヤは、いずれも内側タイヤとしてチューブ付タイヤを備えるものであり、各気密室への空気の充填は、内側タイヤが有するチューブバルブを介して、且つアダプタを使い分けることによって行われる。したがって、これらはいずれも上記問題に関してその解決手段を示唆するものではない。
米国特許第４９９５４３８号明細書 米国特許第５２４６０５０号明細書 米国特許第５２７３０９３号明細書 米国特許第６６８８３５９号明細書 特開昭４９−０６３１０２号公報 特開昭４９−１１１３０３号公報 特開昭５０−０６４９０２号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内側タイヤの外方に形成される気密室に空気を充填できるとともに、外側タイヤの装着均一性を高めることでタイヤの均一性を確保できる空気入りタイヤとタイヤ組付体を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、ビード部をリムフランジに内接させて装着される外側タイヤと、その外側タイヤに内挿され、ビード部を前記外側タイヤのビード部に内接させて装着される内側タイヤとを備え、前記内側タイヤの内方と外方に気密室が形成される空気入りタイヤにおいて、前記内側タイヤのビードヒールからタイヤ径方向外側に延びる環状の外側壁面領域に、タイヤ径方向位置を異ならせて且つタイヤ周方向視で重複するように配置された複数の突起が設けられ、その複数の突起のうちタイヤ径方向内側に配された突起は前記ビードヒールに達し、前記突起の先端が円形状をなす平坦面で形成され、前記平坦面の直径が５〜１０ｍｍであり、前記突起の高さが前記平坦面の直径以下であり、前記突起が先端から根元に向かって太くなるように形成されていて、前記内側タイヤのビードヒール付近に供給された空気を、前記内側タイヤの外方に形成される気密室に送り込むための通気路が、前記内側タイヤの外側壁面領域を前記外側タイヤのビード部に内接させた状態で前記突起間に形成されるものである。

本発明に係る空気入りタイヤでは、リムに組み付けるにあたり、まず内側タイヤだけを膨らませ、そのビード部を外側に寄せてシーティングした際に、内側タイヤのビードヒールからタイヤ径方向外側に延びる環状の外側壁面領域を、外側タイヤのビード部に内接させることができる。すなわち、本発明は、従来のように内側タイヤのビードヒール外側に環状の空隙が設けられるものではない。また、内側タイヤの外側壁面領域には、タイヤ径方向位置を異ならせて且つタイヤ周方向視で重複するように配置された複数の突起が設けられており、この複数の突起が外側タイヤのビード部に内接する。このため、内側タイヤを膨らませることにより、外側タイヤのビード部をリムフランジに均一に押し付けてフィッティングでき、外側タイヤのリムへの装着均一性を高めることができる。

また、本発明では、内側タイヤのビードヒール付近に供給された空気を、その内側タイヤの外方に形成される気密室に送り込むための通気路が、内側タイヤの外側壁面領域を外側タイヤのビード部に内接させた状態で突起間に形成される。したがって、内側タイヤを膨らませた状態において、その内側タイヤの外方に形成される気密室に空気を充填することができる。以上のように、本発明によれば、内側タイヤの外方に形成される気密室に空気を適切に充填できるとともに、外側タイヤの装着均一性を高めることでタイヤの均一性を確保することができる。

なお、本発明では、複数の突起が、タイヤ径方向位置を異ならせて且つタイヤ周方向視で重複するように配置されることから、通気路はタイヤ周方向に連続して環状に延びる成分を有することがない。そのため、内側タイヤのビード部における剛性変化を軽減でき、内側タイヤの耐久性を確保することができる。

本発明では、前記突起の先端が平坦面で形成されている。かかる構成によれば、内側タイヤの外側壁面領域を外側タイヤのビード部に均一に接触させ易くなり、外側タイヤの装着均一性の向上効果を高めることができる。また、外側タイヤのビード部に押し当てられた突起の潰れを抑制でき、通気路の形成を良好に確保することができる。

本発明では、前記平坦面が円形状をなす。かかる構成によれば、複数の突起を、タイヤ径方向位置を異ならせて且つタイヤ周方向視で重複するように配置し易くなる。また、外側タイヤのビード部に突起が押し当てられた際に、突起の局部に応力が集中するのを極力抑えることができる。

本発明では、前記突起が、先端から根元に向かって太くなるように形成されている。かかる構成によれば、突起の圧縮方向における剛性を高めて、外側タイヤのビード部に押し当てられた際の潰れを抑制できるため、通気路の形成を良好に確保することができる。

上記において、前記内側タイヤが、前記突起の根元内側に埋設された補強繊維層を備えるものが好ましい。かかる構成によれば、突起の根元内側の剛性を高めて、外側タイヤのビード部に押し当てられた際の潰れを抑制できるため、通気路の形成を良好に確保することができる。

また、本発明のタイヤ組付体は、リムと、ビード部をリムフランジに内接させて前記リムに装着される外側タイヤと、その外側タイヤに内挿され、ビード部を前記外側タイヤのビード部に内接させて前記リムに装着される内側タイヤとを備え、前記内側タイヤの内方と外方に気密室が形成されたタイヤ組付体において、前記内側タイヤのビードヒールからタイヤ径方向外側に延びる環状の外側壁面領域に、タイヤ径方向位置を異ならせて且つタイヤ周方向視で重複するように配置された複数の突起が設けられ、その複数の突起のうちタイヤ径方向内側に配された突起は前記ビードヒールに達し、前記突起の先端が円形状をなす平坦面で形成され、前記平坦面の直径が５〜１０ｍｍであり、前記突起の高さが前記平坦面の直径以下であり、前記突起が先端から根元に向かって太くなるように形成されていて、前記内側タイヤのビードヒール付近のリムバルブから供給された空気を、前記内側タイヤの外方に形成される気密室に送り込むための通気路が、前記内側タイヤの外側壁面領域を前記外側タイヤのビード部に内接させた状態で前記突起間に形成されるものである。

このタイヤ組付体は、上記した本発明の空気入りタイヤを備えるタイヤ組付体であり、上述した作用効果を奏することができる。すなわち、内側タイヤを膨らませることによって、外側タイヤのビード部をリムフランジに均一に押し付けてフィッティングでき、外側タイヤのリムへの装着均一性を高めることができる。また、内側タイヤを膨らませた状態において、その内側タイヤの外方に形成される気密室に空気を充填することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤをリムに装着したときのタイヤ子午線断面図であり、本発明に係るタイヤ組付体のタイヤ子午線断面図でもある。図２は、図１の要部拡大図である。

この空気入りタイヤは、外側タイヤ１に内側タイヤ２を内挿してなる二重構造を有する。外側タイヤ１は、一対のビード部１１と、ビード部１１から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部１２と、サイドウォール部１２間に設けられたトレッド部１３とを備えたチューブレスタイヤである。同様に、内側タイヤ２は、一対のビード部２１と、ビード部２１から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２２と、サイドウォール部２２間に設けられたトレッド部２３とを備えたチューブレスタイヤである。

外側タイヤ１は、ビードシート８ｂに載置されたビード部１１をリムフランジ８ａに内接させてリム８に装着されており、内側タイヤ２は、ビードシート８ｂに載置されたビード部２１を外側タイヤ１のビード部１１に内接させてリム８に装着されている。また、内側タイヤ２の内方では、内側タイヤ２とリム８との間で気密室３Ａが形成されており、内側タイヤ２の外方では、内側タイヤ２と外側タイヤ１との間で気密室３Ｂが形成されている。気密室３Ａと気密室３Ｂは、それぞれ独自に気密性が確保されている。

気密室３Ａには、リム８に設けられたリムバルブ８１より空気を充填することができる。一方、気密室３Ｂには、詳しくは後述するように、リム８のビードシート８ｂに設けられたリムバルブ８２より空気を充填することができる。両気密室３Ａ、３Ｂに空気を充填した状態では、ビード部１１がリムフランジ８ａに押し当てられるとともに、ビード部２１がビード部１１に押し当てられ、これによって両タイヤ１、２をリム８に嵌合することができる。

図３〜５に示すように、内側タイヤ２のビードヒール２ｈからタイヤ径方向外側に延びる環状の外側壁面領域ＷＡには、複数の突起４が設けられている。この複数の突起４は、タイヤ径方向位置を異ならせて且つタイヤ周方向視で重複するように配置されている。この外側壁面領域ＷＡは、外側タイヤ１のビード部１１に内接する部分を包含する領域であればよく、例えばビードヒール２ｈから内側タイヤ２の最大幅位置２０にまで拡がるものでも構わない。

本実施形態では、突起４が複数段にて配されており、具体的には、図４、５に示すように、ビードフィラー２１ｂの先端付近に配された突起４ａを含む段と、突起４ａよりもタイヤ径方向内側に配され且つタイヤ周方向視で突起４ａと重複する突起４ｂを含む段と、突起４ｂよりもタイヤ径方向内側でビードヒール２ｈに達する位置に配され且つタイヤ周方向視で突起４ｂと重複する突起４ｃを含む段とから構成されている。

また、内側タイヤ２は、ビードヒール２ｈ付近に供給された空気を気密室３Ｂに送り込むための通気路が、外側壁面領域ＷＡをビード部１１に内接させた状態で突起４間に形成されるように構成されている。すなわち、複数の突起４は、通気が適度に得られる間隔を確保しながら、上述のようにタイヤ径方向位置を異ならせて且つタイヤ周方向視で重複するように配置されている。

この空気入りタイヤをリム８に組み付けるにあたっては、リム８に外側タイヤ１と内側タイヤ２を外挿した状態で、まずはリムバルブ８１より空気を充填して内側タイヤ２だけを膨らませ、ビード部２１を外側に寄せてシーティングを行う。このときの外側タイヤ１は内圧がゼロに近い状態であり、内側タイヤ２のビード部２１により外側に押圧されたビード部１１はリムフランジ８ａに押し付けられて位置決めされる。

本発明では、外側壁面領域ＷＡに複数の突起４が設けられていることにより、内側タイヤ２のビードヒール２ｈの外側に環状の空隙は設けられず、図２に示すように、内側タイヤ２のビードヒール２ｈ近傍部分が外側タイヤ１のビード部１１に内接する。このため、ビード部２１のシーティングの際には、外側壁面領域ＷＡをビード部１１に内接させて、ビード部１１をリムフランジ８ａに均一に押し付けてフィッティングでき、外側タイヤ１のリム８への装着均一性を高めることができる。

また、外側壁面領域ＷＡをビード部１１に内接させた状態において、ビードヒール２ｈ付近に供給された空気を気密室３Ｂに送り込むための通気路が突起４間に形成されることから、内側タイヤ２を膨らませた後に、リムバルブ８２より供給した空気を気密室３Ｂに送り込むことができる。この結果、気密室３Ｂに空気を適切に充填できるとともに、外側タイヤ１の装着均一性を高めてタイヤの均一性を確保することができる。

更に、複数の突起４が、タイヤ径方向位置を異ならせて且つタイヤ周方向視で重複するように配置されることで、通気路がタイヤ周方向に連続して環状に延びる成分を有することがないため、内側タイヤ２のビード部２１における剛性変化を軽減でき、内側タイヤ２の耐久性を良好に確保することができる。

本発明では、上記の如き突起４が内側タイヤ２のビード部２１の外側壁面領域ＷＡに設けられることから、外側タイヤ１の内圧保持に悪影響を与えることがなく、また、内側タイヤ２を加硫成形するための金型内面に所定の加工を施すことで、突起４を簡便に設けることができる。これに対し、外側タイヤ１のビード部１１の内側壁面に突起を設けるなどして通気路を形成する場合には、そのような金型による対応ができず製作が困難になる。

本実施形態では、突起４の先端が平坦面４１で形成されている。このため、外側壁面領域ＷＡを外側タイヤ１のビード部１１に均一に接触させ易く、外側タイヤ１の装着均一性の向上効果を高めることができる。また、外側タイヤ１のビード部１１に押し当てられた突起４の潰れを抑制して、通気路の形成を良好に確保することができる。

突起４の平坦面４１は、円形状をなすことが好ましく、これによりタイヤ径方向位置を異ならせて且つタイヤ周方向視で重複するように配置し易くなる。また、ビード部１１に突起４が押し当てられた際に、突起４の局部に応力が集中するのを極力抑えることができる。この「円形状」には、本実施形態のような真円形だけでなく楕円形も含まれる。平坦面４１の径寸法としては、特に限られるものではないが、５〜１０ｍｍであるものが例示される。

突起４の間隔や配設密度は、内側タイヤ２の外側壁面領域ＷＡが外側タイヤ１のビード部１１に均一に押し当たるように、且つ、気密室３Ｂに空気を適切に充填できる程度の通気路が形成されるように設定される。また、突起４の高さは、突起４の直径（平坦面４１の直径）以下であることが好ましい。

突起４は、先端から根元に向かって太くなるように形成されており、その径寸法を平坦面４１から根元に向かって漸増させている。これにより、突起４の圧縮方向における剛性を高めて、外側タイヤ１のビード部１１に押し当てられた際の潰れを抑制できるため、通気路の形成を良好に確保することができる。なお、図４では、突起４の根元の輪郭を一点鎖線で示している。

本実施形態の内側タイヤ２は、突起４の根元内側に埋設された補強繊維層５を備える。これにより、突起４の根元内側の剛性を高めて、外側タイヤ１のビード部１１に押し当てられた際の潰れを抑制できるため、通気路の形成を良好に確保することができる。この補強繊維層５としては、例えば有機繊維を平織りしてなるファブリック材を使用できる。

突起４は、両側のビード部２１の外側壁面領域に設けられていても構わないが、本発明はこれに限られず、少なくともリムバルブ８２が設けられたビードシート８ｂに載置される側のビード部２１の外側壁面領域ＷＡに設けられていればよい。

本発明の空気入りタイヤ及びタイヤ組付体は、内側タイヤ２に上記の如き突起を設けて外側壁面領域ＷＡをビード部１１に内接させること以外は、従来と同等に構成することができ、外側タイヤ１及び内側タイヤ２の材料や形状、構造などは、従来公知のものを採用することが可能である。

前述の実施形態では、内側タイヤに設けられる突起が図４に示すような形状・配置をなす例を示したが、本発明はこれに限られず、図６に例示するものでもよい。図６の突起４５は楕円形をなすものを含んでおり、図７の突起４６は多角形をなしているが、いずれもタイヤ径方向位置を異ならせて且つタイヤ周方向視で重複するように配置されており、上述した作用効果が奏される。しかも、これらの突起４５、４６は、タイヤ径方向視においても重複していることから、通気路が網目状に形成され、ビード部の剛性変化をより効果的に軽減することができる。

本発明に係る空気入りタイヤをリムに装着したときのタイヤ子午線断面図 図１の要部拡大図 内側タイヤのビード部を示す斜視断面図 内側タイヤのビード部の外側壁面領域を示す正面図 図４のＡ−Ａ矢視断面図 別実施形態に係る内側タイヤのビード部の外側壁面領域を示す正面図 本発明に含まれない形態に係る内側タイヤのビード部の外側壁面領域を示す正面図 従来の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図 図８の要部拡大図 従来の空気入りタイヤが備える内側タイヤのビード部を示す斜視断面図

符号の説明

１ 外側タイヤ
２ 内側タイヤ
２ｈ 内側タイヤのビードヒール
３Ａ 気密室
３Ｂ 気密室
４ 突起
５ 補強繊維層
８ リム
８ａ リムフランジ
１１ 外側タイヤのビード部
２１ 内側タイヤのビード部
４１ 平坦面
８１ リムバルブ
８２ リムバルブ
ＷＡ 外側壁面領域

Claims (3)

1. ビード部をリムフランジに内接させて装着される外側タイヤと、その外側タイヤに内挿され、ビード部を前記外側タイヤのビード部に内接させて装着される内側タイヤとを備え、前記内側タイヤの内方と外方に気密室が形成される空気入りタイヤにおいて、
   前記内側タイヤのビードヒールからタイヤ径方向外側に延びる環状の外側壁面領域に、タイヤ径方向位置を異ならせて且つタイヤ周方向視で重複するように配置された複数の突起が設けられ、その複数の突起のうちタイヤ径方向内側に配された突起は前記ビードヒールに達し、
   前記突起の先端が円形状をなす平坦面で形成され、前記平坦面の直径が５〜１０ｍｍであり、前記突起の高さが前記平坦面の直径以下であり、前記突起が先端から根元に向かって太くなるように形成されていて、
   前記内側タイヤのビードヒール付近に供給された空気を、前記内側タイヤの外方に形成される気密室に送り込むための通気路が、前記内側タイヤの外側壁面領域を前記外側タイヤのビード部に内接させた状態で前記突起間に形成されることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記内側タイヤが、前記突起の根元内側に埋設された補強繊維層を備える請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. リムと、ビード部をリムフランジに内接させて前記リムに装着される外側タイヤと、その外側タイヤに内挿され、ビード部を前記外側タイヤのビード部に内接させて前記リムに装着される内側タイヤとを備え、前記内側タイヤの内方と外方に気密室が形成されたタイヤ組付体において、
   前記内側タイヤのビードヒールからタイヤ径方向外側に延びる環状の外側壁面領域に、タイヤ径方向位置を異ならせて且つタイヤ周方向視で重複するように配置された複数の突起が設けられ、その複数の突起のうちタイヤ径方向内側に配された突起は前記ビードヒールに達し、
   前記突起の先端が円形状をなす平坦面で形成され、前記平坦面の直径が５〜１０ｍｍであり、前記突起の高さが前記平坦面の直径以下であり、前記突起が先端から根元に向かって太くなるように形成されていて、
   前記内側タイヤのビードヒール付近のリムバルブから供給された空気を、前記内側タイヤの外方に形成される気密室に送り込むための通気路が、前記内側タイヤの外側壁面領域を前記外側タイヤのビード部に内接させた状態で前記突起間に形成されることを特徴とするタイヤ組付体。
   

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