JP5314758B2 - 自転車用タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、車両に装着されるよう設計され、特に、二輪車、例えば自転車に装着されるよう設計されたタイヤに関する。

自転車用タイヤは、通常、２つのビードコア周りに折り返されることによって２つのビード内に繋留されたカーカス補強材の層から成っている。ビードの半径方向延長部として、サイドウォールが設けられ、これらサイドウォール自体の連続部又は延長部として、トレッドが設けられている。

タイヤの長手方向又は周方向は、タイヤの周囲に対応すると共にタイヤの転動方向によって定められる方向である。

周方向平面又は周方向断面は、タイヤの回転軸線に垂直な平面である。赤道面は、トレッドの中心又はクラウンを通る周方向平面である。

タイヤの横方向又は軸方向は、タイヤの回転軸線に平行である。

半径方向は、タイヤの回転軸線と交差すると共にこれに垂直な方向である。

タイヤの回転軸線は、タイヤが通常の使用中に回転する中心としての軸線である。

半径方向平面又は子午面は、タイヤの回転軸線を含む。

サイクル又は自転車用タイヤは「チューブ型」構成（即ち、インナーチューブを備えている）か「チューブレス」構成（即ち、インナーチューブなしでリムに取り付けられている）かのいずれかで用いられるよう設計されている。

両方の場合において、カーカスを定位置に保持するビードコアの機能は、とりわけ、リムをしっかりとグリップし、いわゆるチューブレスタイヤの場合、漏れを阻止し、或いは、両方の場合において、使用中、タイヤをリムに取り付けたままにすることにある。

外観がビードコアの形式で決まるタイヤについて２つのカテゴリが存在する。

タイヤの第１のカテゴリは、巻き金属ワイヤから成る金属ビードコアを有するものであり、ターンの数は、タイヤのサイズ及び使用、特にその作業圧力の関数である。したがって、これらタイヤは、ドーナツ形を形成するタイヤであるこれらの最終形状で提供され、したがって、その輸送又は貯蔵時には多量のスペースを占める。

サイクル用タイヤの貯蔵及び輸送を単純化するため、スペース上の要件を制限するよう折り畳み可能なタイヤの第２のカテゴリが既に提案されている。かかるタイヤは、繊維材料、例えばアラミドのビードコアを備え、これらビードコアは、これらの初期形状に戻される場合にこれらの性能に悪影響を及ぼさないで弾性的に変形可能である。かかるタイヤは、間違いなく占めるスペースが少なく、したがって、輸送が容易であるが、これらの製造費は、第１のカテゴリのタイヤの場合よりも高い。

本発明の目的は、上述の両方のカテゴリのタイヤの利点、即ち、タイヤの貯蔵及び輸送を容易にするためにスペース上の要件を緩和することができる一方で、第１のカテゴリのタイヤの製造費とほぼ同じ製造費でタイヤを製造することができるという利点を組み合わせた自転車用タイヤを提供することにある。

この目的は、本発明によれば、カーカス補強材を有する自転車用のタイヤであって、カーカス補強材の各縁部がビードコア周りの折り返し部によって２つのビード内に繋留され、各ビードの半径方向連続部としてサイドウォールが設けられ、サイドウォールがトレッドに合体している、タイヤにおいて、ビードコアの各々は、フィラメントで作られた飽和非巻き付け状態の金属ケーブルを巻回することによって形成され、ケーブルの直径は、１．５ｍｍ未満であり、フィラメントの直径は、０．２５ｍｍ未満であることを特徴とするタイヤによって達成される。

ケーブルは、このケーブルを形成するフィラメント相互間に追加のフィラメントを追加することができない場合に「飽和状態」であると呼ばれる。ケーブルは、これがその外面に螺旋に巻き付けられた追加のフィラメントを備えていない場合に「非被覆状態」であると呼ばれる。たが掛け（hooping ）フィラメントは、通常、ケーブルのフィラメントの直径よりも小さな直径を備えるよう選択され、かかるたが掛けフィラメントは、ピッチを減少させた状態で且つケーブルの外面を形成するワイヤの巻回方向の又は同一の方向に巻回される。たが掛けフィラメントの主要な機能は、ケーブルの座屈を制限することにある。

本発明者は、タイヤのビードコアを形成する飽和且つ非被覆状態の金属ケーブルの使用と同一のケーブルの直径及びフィラメントの直径と組み合わせて用いることにより、タイヤを使用不能状態にする有害な影響をビードコア及びこれらの特性に及ぼさないで変形させたり折り畳んだりすることはできるということを示すことができた。

かくして、本発明のタイヤに対して行われた最初の試験結果の示すところによれば、当初第２のカテゴリに属すると呼ばれ、即ち、繊維材料のビードコアを備えたタイヤに対して現在行われているやり方とほぼそのままのやり方で変形させることができた。

また、試験結果の示すところによれば、タイヤを自転車に用いられる前に累積的な輸送機関及び平均的な貯蔵時間に等しい期間にわたってこれらの折り畳み条件で貯蔵した後、本発明のタイヤは、これらの当初の形状を回復し、ビードコアの特性は変更されなかった。

本発明の好ましい実施形態では、ケーブルの直径は、１ｍｍ未満である。かかるケーブル直径により、特に、ビードの寸法がノーマルタイヤの寸法に等しいタイヤを製造することができ、本発明のケーブルは、通常用いられているワイヤの直径に非常に良く似た直径を有することができる。

また、好ましくは、ケーブルを形成するワイヤ又はフィラメントの直径は、０．２０ｍｍ未満である。かかるフィラメント直径は、ケーブルの柔軟性にも貢献し、タイヤを撓ませるのに必要な力を制限する。

本発明の有利な一実施形態では、ケーブルの引張りモジュラスは、１５０ＧＰａを超える。

また、有利には、ケーブルは、タイヤを使用不能にする変形を示さないで、２〜５ｍｍの曲率半径に曲げやすい。ケーブルは、好ましくは、タイヤを使用不能にする変形を示さないで３ｍｍ未満の曲率半径に折り曲げ可能である。

本発明の一形態では、ケーブルは、ピッチｐ₂で互いに螺旋に巻かれた直径ｄ₂のＭ（Ｍは、３〜１２である）本のワイヤを含む少なくとも１つの中間層Ｃ２によって包囲された直径ｄ₁のＬ（Ｌは、１〜４である）本のワイヤを含む第１の層Ｃ１を有する［Ｌ＋Ｍ］又は［Ｌ＋Ｍ＋Ｎ］構造の層を含む金属ケーブルであり、層Ｃ２は、オプションとして、ピッチｐ₃で互いに螺旋に巻かれた直径ｄ₃のＮ（Ｎは、８〜２０である）本のワイヤの外側層Ｃ３によって包囲されている。

Ｌが１である場合、第１の層は、直径ｄ₁のワイヤから成る中央コアを形成する。

有利には、この形態では、ピッチｐ₂とピッチｐ₃は、同一である。

この形態においても又、有利には、ケーブルは、１＋６＋１２構造の１９．１８金属ケーブルであり、層は、同一の回転方向及び１０ｍｍに等しい同一ピッチを備えている。かかるケーブルの３〜５つのターンにより、ビードコアの形成が可能である。必要なターンの数は、タイヤのサイズ及びその使用の関数である。

別の形態では、ケーブルは、３＋９構造の１２．１５金属ケーブルであり、層は、同一の回転方向及び１０ｍｍに等しい同一ピッチを備えている。かかるケーブルの６〜１０個のターンがタイヤのサイズに応じて自動車用タイヤのビードコアを形成するのに必要である。

本発明の好ましい実施形態では、金属ケーブルは、スチールで作られ、スチールの炭素含有量は、０．５％未満である。

かかるスチールの選択により、ケーブル及びかくしてタイヤのコストを依然として大幅に減少させることができる。この理由は、例えばこのような炭素含有量がスチールを線引き（wire-drawing）するプロセスを単純化させ、特に段階的温度上昇を回避し又は少なくとも制限するからである。

本発明の他の有利な細部及び特徴は、図１〜図３を参照して行われる本発明の種々の例示の実施形態の説明において以下に明らかになろう。

本発明のタイヤの子午線略図である。 図１のタイヤのビードコアを形成するケーブルの概略断面図である。 本発明のタイヤのビードコアを形成するために使用できる別のケーブルの概略断面図である。

図の理解を容易にするために、図は、縮尺通りには示されていない。

図１は、「シティ」スタイルの自転車、即ち都市で用いられる自転車に装着可能に６２２ｍｍ直径のホイールリムに装着されるよう設計されたタイプ３７‐６２２タイヤ１を示している。

タイヤ１は、カーカス補強層２を有し、このカーカス補強層は、これをビードコア４周りに折り返す又は巻き上げることによってタイヤ１のビード３の各々の中に繋留されている。カーカス補強層２の折り返し部５は、タイヤのクラウンまで延び、ここでこれら折り返し部は、互いにオーバーラップしている。したがって、カーカス補強層２の３つ分の厚さをタイヤのクラウン上に観察可能である。

自転車用タイヤは、これらのクラウンのところに他の補強要素層、例えばカーカス補強層とその折り返し部との間に挿入された保護層を有するのが良い。これら保護層も又、ビードコアまでタイヤのサイドウォール中に延びている。

次に、この補強材の半径方向上部には、トレッド６が設けられており、このトレッドは、タイヤ１のサイドウォール７を形成するよう延びるゴムコンパウンド層によって形成されている。

他の実施形態では、トレッド及びサイドウォールを構成するゴム材料は、互いに異なっていても良い。

本発明によれば、ビードコアは、タイプ１９．１８金属ケーブル８を巻回することによって形成され、かかる金属ケーブルは、図２を参照して説明する。図１に与えられたサイズの場合、「シティ」型用途に関し、選択されたケーブルは、各ビードコアを形成するためには４つのターンをなして巻回されなければならなかった。

図２は、タイヤ１のビードコア４を形成するタイプ１９．１８金属ケーブル８の概略断面図である。これは、測定値が１８／１００ｍｍの１９本のフィラメントから成る１＋６＋１２構造ケーブルである。かくして、ケーブル８は、フィラメント２１で形成された中央コアを６本のフィラメント２３で構成された第１の層２２で包囲し、フィラメント２３を１２本のフィラメント２５で構成した外側層２４で包囲したものである。フィラメント２３とフィラメント２５は、１０ｍｍに等しい同一ピッチで同一方向に巻回されている。このケーブル８は、０．４％に等しい炭素含有量を有するスチールで形成された飽和且つ非被覆状態のケーブルである。

このようにして構成されたケーブルの引張りモジュラスは、１９０ＧＰａである。

かかるケーブルは、タイヤを使用不能にする永久歪を生じないで３ｍｍの半径まで曲げ可能である。

図３は、本発明のタイヤのビードコアを形成することができるタイプ１２．１５金属ケーブル３０の概略断面図である。これは、測定値が１５／１００ｍｍの１２本のフィラメントから成る３＋９構造ケーブルである。かくして、ケーブル３０は、３本のフィラメント３２で形成された第１の層３１を９本のフィラメント３４で構成された第２の層３３で包囲したものである。フィラメント３２とフィラメント３４は、１０ｍｍに等しい同一ピッチで同一方向に巻回されている。このケーブル３０は、０．４％に等しい炭素含有量を有するスチールで形成された飽和且つ非被覆状態のケーブルである。

本発明は、本明細書に与えられた具体例に限定されるものと解されてはならない。ビードコアは、例えば、これらが規定された基準を満たすことを条件として、他のケーブルに用いることができ又は例えば、構造が上述の構造と同一であるがピッチが互いに異なる場合があると共に／或いはフィラメントが逆方向に巻かれている場合のあるケーブルに使用できる。

加うるに、本発明は、あらゆる形式の自転車又はサイクル、例えばロードサイクル、ＭＴＢ（マウンテンバイク）、ハイブリッドサイクル、電動式又は他の動力式補助手段を備えたサイクル等に利用できる。

本発明は又、チューブレスタイヤ、即ち、インナーチューブなしでリムに直接取り付けられたタイヤ又はインナーチューブの存在を必要とするチューブ型タイヤにも利用できる。

Claims (9)

1. カーカス補強材を有する自転車用のタイヤであって、前記カーカス補強材の各縁部がビードコア周りの折り返し部によって２つのビード内に繋留され、各ビードの半径方向連続部としてサイドウォールが設けられ、前記サイドウォールがトレッドに合体している、タイヤにおいて、前記ビードコアの各々は、フィラメントで作られた飽和且つ非被覆状態の金属ケーブルを巻回することによって形成され、前記ケーブルの直径は、１．５ｍｍ未満であり、前記フィラメントの直径は、０．２５ｍｍ未満であり、前記ケーブルは、永久歪を生じないで２〜５ｍｍの曲率半径まで折り曲げ可能であるタイヤ。
2. 前記ケーブルの直径は、１ｍｍ未満である、請求項１記載のタイヤ。
3. 前記ケーブルの前記フィラメントの直径は、０．２０ｍｍ未満である、請求項１又は２記載のタイヤ。
4. 前記ケーブルの引張りモジュラスは、１５０ＧＰａを超える、請求項１乃至３の何れか１項に記載のタイヤ。
5. 前記ケーブルは、ピッチｐ₂で互いに螺旋に巻かれた直径ｄ₂のＭ（Ｍは、３〜１２である）本のワイヤを含む少なくとも１つの中間層Ｃ２によって包囲された直径ｄ₁のＬ（Ｌは、１〜４である）本のワイヤを含む第１の層Ｃ１を有する［Ｌ＋Ｍ］構造の層、又は、ピッチｐ ₂ で互いに螺旋に巻かれた直径ｄ ₂ のＭ（Ｍは、３〜１２である）本のワイヤを含む少なくとも１つの中間層Ｃ２によって包囲された直径ｄ ₁ のＬ（Ｌは、１〜４である）本のワイヤを含む第１の層Ｃ１を有し、前記層Ｃ２は、ピッチｐ ₃ で互いに螺旋に巻かれた直径ｄ ₃ のＮ（Ｎは、８〜２０である）本のワイヤの外側層Ｃ３によって包囲されている［Ｌ＋Ｍ＋Ｎ］構造の層を含む金属ケーブルであり、請求項１乃至４の何れか１項に記載のタイヤ。
6. 前記ピッチｐ₂と前記ピッチｐ₃は、同一である、請求項５記載のタイヤ。
7. 前記ケーブルは、１＋６＋１２構造の１９．１８金属ケーブルであり、前記層は、同一の回転方向及び１０ｍｍに等しい同一ピッチを備えている、請求項１乃至６の何れか１項に記載のタイヤ。
8. 前記ケーブルは、３＋９構造の１２．１５金属ケーブルであり、前記層は、同一の回転方向及び１０ｍｍに等しい同一ピッチを備えている、請求項１乃至６の何れか１項に記載のタイヤ。
9. 前記金属ケーブルは、スチールで作られ、前記スチールの炭素含有量は、０．５％未満である、請求項１乃至８の何れか１項に記載のタイヤ。

Images