JP5369106B2 - 自動車用の空気タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、自動車用の空気入りタイヤ、特に、カーカスと、トレッドと、２つのタイヤビードとを具えるランフラットタイヤに関し、各前記タイヤビードは、それぞれビードコアを有し、かつ適用ホイルリムにタイヤを固定するために配されている。

平坦でない走行路上では、自動車用の空気入りタイヤにおいては、転動時のタイヤ変形によって衝撃が発生することがあり、この衝撃は、タイヤとホイルリムと間の相対的動き、特に、タイヤビードとホイルリムのリムシート領域との間の相対的動きをもたらす。そのような動きは、自動車のステアリング挙動、および車両の安定性に影響を与える。ランフラットタイヤでは、サイドウォールが補強されているために、前述の作用がより強く発生する。

本発明の課題は、前述の作用を打ち消し、ステアリング挙動と操縦安定性とを向上させる自動車用の空気入りタイヤを提供することである。

この課題は、ホイルリムにリム組みされた無負荷の状態においては、少なくとも一つのビードが、ビードコアよりも上方かつリムフランジの当接領域では、ホイルリムとはオーバラップしないように前記ビードを構成することにより達成される。

本発明は、以下の知見に基づく。即ち、タイヤとホイルリムとの間の相対的動きは、主にホイルリムフランジからその対向位置にあるタイヤの当接面に伝達される衝撃に原因しており、従来のタイヤでは、タイヤビードとホイルリムフランジとがオーバラップするために、これらの力が一点に集中し、それに対応して相対的動きが大きくなるからと考えられる。本発明に基づいて前記オーバラップをなくすことにより、そのような力の集中が回避される。平坦でない走行路上を転動するタイヤが変形する時、ホイルリムフランジからタイヤのビード領域に働く力は、むしろ大きな範囲に分散される。これにより、ビードに働く衝撃を減少させることができ、ビードとホイルリムとの間の相対的動きを少なくとも減少させることができる。

本発明の一つの構成によれば、ビードは、その底部で適用ホイルリムとオーバラップし、その目的のために、ビードの底部は、適用ホイルリムのリムシート面に対して角度を持たせている。前記底部でのオーバラップは、タイヤをホイルリム上に固定する役割をする。このことは、本発明のタイヤでは、ホイルリムフランジとのオーバラップが小さくなるため重要である。

前記ビードとホイルリムとの間のオーバラップは、前記ビードの底部が適用ホイルリムのシート面に対して角度を有することにより達成できる。特に好ましくは、前記底部がヒール部を起点としてリムシート面に対してまず第１の角度を有し、続いて第２の角度を有することである。なお第２の角度は、第１の角度より大きい。それにより、ホイルリム上にタイヤを特に良好に固定することができる。その他、２つの角度間の移行部分が、前記底部のほぼ中央に配置されていると、特に利点があることが判明した。

本発明の別の構成によれば、ホイルリムにリム組みされた無負荷の状態においては、ビードコアの上方でかつホイルリムフランジの当接領域では、前記ビードは、ホイルリムフランジから距離を有して離間している。従って、タイヤが転動しそれに起因して変形する時、ビードは、特に点集中的に圧縮されることなく、ホイルリムフランジに寄りかかる。従って、ビードへの点集中的な力が、特に良好に回避される。

前記ホイルリムフランジの当接領域において、ビードが、ホイルリムフランジから湾曲して離れるように構成されていると特に利点がある。従って、ホイルリムフランジの前記湾曲が考慮され、ホイルリムフランジでのビードの均等な当接が助長される。

前記湾曲部の曲率半径は、約８ｍｍ〜約１３ｍｍが好ましく、約９ｍｍが特に好ましい。一般的なホイルリムでは、力の分配を達成してビードとホイルリムとの間の相対動きを避けるために、上記の曲率半径が特に適していることが分かった。

本発明の別の構成によれば、ビードの外側輪郭はＳ字形状を有している。この形状は、一方ではホイルリムフランジにビードが良好に当接することを保証し、他方では、例えば従来のタイヤで起きるように、圧縮されたビードヒール部によって生じる点集中的な力を回避することができる。

前記Ｓ字形状の両最大位置の間のタイヤ軸方向の間隔は、約１．５ｍｍ〜約２ｍｍが好ましい。これによって形成されるビードコアの上方での凹み部が、ホイルリムフランジにおいてビードの均等な当接にとって特に適していることが分かった。従って、これにより、特に均等な力の分配、およびビードとホイルリムとの間の相対的動きの減少が、達成される。

又、前記ビードの湾曲最大位置が、ホイルリムのリム直径の位置から約１２ｍｍ〜約１４ｍｍの間隔を有していると、同じく特に適していると分かった。従来のホイルリムにとって、この湾曲位置は、ホイルリムフランジにおけるビードの均等な当接にとって特に適している。

図１は、リム組みされていない状態にある本発明による自動車用の空気入りタイヤのビード部分を示す。 図２は、リム組みされた状態で図１と較べて拡大した尺度の本発明による自動車用の空気入りタイヤのビード部分を示す。 図３は、従来の自動車用の空気入りタイヤの図２に相当する図を示す。

本発明による自動車用の空気入りタイヤのビード１を、図１では実線で図示している。比較のために、従来タイヤのビードの輪郭を、破線で図示している。図から解るように、本発明のタイヤのビード１において、ホイルリムフランジ２（図２を参照）とは反対側の側面３の輪郭形状は、従来タイヤのビードの輪郭形状と合致している。それに対し、前記ビード１においてホイルリムフランジ２に向き合う側面４は、従来タイヤのビードとは異なり、Ｓ字形状で構成されている。加えて、前記ビード１の底部５は、ホイルリム７のリムシート６に対して角度を有してのびる。厳密に言えば、本発明におけるビード１の前記底部５は、まずビードヒール１３からリムシート６に対して第１の角度α１でのび、そのあと、リムシート６に対して第２の角度α２でビードトウ１４に至るまでのびる。第１の角度α１は、第２の角度α２よりも小さく、かつ第１の角度α１から第２の角度α２への移行部分は、前記底部のほぼ中央に位置している。

本発明において、前記ホイルリムフランジ２に向き合うビード１の側面４が、Ｓ字形状の輪郭を有するＳ字形状部を具える。このＳ字形状部は、図１に示されるように、タイヤ軸方向に凹状に湾曲して凹む上側の湾曲部分と、凸状に湾曲して凸る下側の湾曲部分とからなるＳ字形状をなす。これにより、ビード１の前記側面４には、湾曲領域８が配される。前記湾曲領域８は、前記Ｓ字形状部のうち、ビードコア９（図２を参照）の上方で、かつ前記当接領域１０の位置に配される。なお前記当接領域１０は、転動に際してタイヤに負荷がかかる時に、前記ビード１の側面４がホイルリムフランジ２と当接するようになる領域である。それに対応して、前記湾曲領域８をなす上側の湾曲部分がタイヤ軸方向に最も凹む上側の最大凹位置１１は、ＥＴＲＴＯにおけるホイルリムのリム直径Ｄの高さ位置からタイヤ半径方向に距離ｄを隔たった位置にあり、この距離ｄは、１２ｍｍ〜１４ｍｍの範囲が好ましい。前記湾曲領域８をなす上側の湾曲部分の曲率半径は、８ｍｍ〜１３ｍｍの範囲が好ましく、特に９ｍｍが好ましい。又前記上側の最大凹位置１１と、前記下側の湾曲部分がタイヤ軸方向に最も凸る下側の最大凸位置１２との間のタイヤ軸方向の間隔ｂは、１．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲が好ましい。これにより、転動の際にタイヤに負荷がかかる時、前記ビード１の側面４は、前記当接領域１０と均等に当接する。従って、図２において矢印１５と１６で図示しているように、平坦でない走行路上をタイヤが転動する時に発生する衝撃力が、充分に均等に配分されることになる。このように力が配分されることにより、タイヤビード１とホイルリム２との間の相対的な動きが妨げられる。

図２では、前記ホイルリム７を、実線で図示している。その他、リム組みされずかつ負荷も受けていない状態にあるビード１の輪郭を、破線で記入している。リム組みされていないビード部１とホイルリム７とが互いにオーバラップすることにより、リム組みされた状態では、ビード１がその底部５の領域で圧縮されることが分かる。従って、タイヤビード１とホイルリム７との間で保持力が得られる。しかしながら、ホイルリムフランジ２の当接領域１０では、負荷を受けた状態でも圧縮が発生しないか又は圧縮はわずかである。このことは、無負荷状態においては、前記ホイルリムフランジ２の当接領域１０に対向する範囲８では、前記ビード１の側面４が、ホイルリムフランジ２と離れており、負荷を受けた時、前記当接領域１０との均等な当接をなし得る。従って、この領域では、ビード１とホイルリムフランジ２との間にオーバラップがない。

それに対して図３で図示された従来のタイヤでは、少なくとも負荷を受けた状態では、ハッチングの範囲１７で示されるようにオーバラップがある。ここではビード１’が圧縮されるので、平坦でない走行路上をタイヤが転動する時、矢印１６’で示されるように点集中した力の発生を許すこととなる。

１、１’ ビード
２ ホイルリムフランジ
３、３’ １の側面
４、４’ １の側面
５、５’ 底部
６ ホイルリムシート
７ ホイルリム
８ 領域
９、９’ ビードコア
１０ 領域
１１ 最大位置
１２ 最大位置
１３、１３’ ビードヒール
１４、１４’ ビードトウ
１５、１５’ 矢印
１６、１６’ 矢印
１７ オーバラップの領域
ｂ 間隔
ｄ 距離
Ｄ ホイルリムのリム直径
α１ 第１の角度
α２ 第２の角度

Claims (6)

1. カーカスと、トレッドと、ビードコア（９）をそれぞれ有する２つのビード（１）とを具え、前記ビード（１）が適用ホイルリム（７）に固定される自動車用の空気入りタイヤであって、
   前記適用ホイルリム（７）にリム組みされたタイヤが転動に際して負荷がかかる時に、前記ビード（１）の側面（４）が前記適用ホイルリム（７）のホイルリムフランジ（２）と当接する領域を当接領域（１０）としたとき、
   前記ホイルリム（７）にリム組みされた無負荷の状態においては、少なくとも一つのビード（１）が、前記ビードコア（９）の上方かつ前記当接領域（１０）において、前記ホイルリム（７）と離間し、
   しかも前記ビード（１）の外側輪郭は、ホイルリムフランジ（２）に向き合う側面（４）に、タイヤ軸方向に凹状に湾曲して凹む上側の湾曲部分と、凸状に湾曲して凸る下側の湾曲部分とからなるＳ字形状部を有するとともに、
   前記Ｓ字形状部は、前記上側の湾曲部分がタイヤ軸方向に最も凹む上側の最大凹位置（１１）と、前記下側の湾曲部分がタイヤ軸方向に最も凸る下側の最大凸位置（１２）との間のタイヤ軸方向の間隔（ｂ）が、１．５〜２ｍｍであることを特徴とする自動車用の空気入りタイヤ。
2. 前記ビード部（１）の底部（５）は、前記適用ホイルリム（７）のリムシート（６）に対して角度（α）を有することを特徴とする請求項１記載の自動車用の空気入りタイヤ。
3. 前記底部（５）は、ビードヒール（１３）を起点とし、前記リムシート（６）に対してまず第１の角度（α１）を有し、続いて第２の角度（α２）を有しており、かつ前記第２の角度（α２）は、前記第１の角度（α１）よりも大きいことを特徴とする請求項２記載の自動車用の空気入りタイヤ。
4. 前記第１の角度（α１）から第２の角度（α２）への移行部分は、前記底部（５）のほぼ中央に位置していることを特徴とする請求項３記載の自動車用の空気入りタイヤ。
5. 前記上側湾曲部分は、８ｍｍ〜１３ｍｍの曲率半径を有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の自動車用の空気入りタイヤ。
6. 前記上側の最大凹位置（１１）は、ホイルリムのリム直径Ｄの位置から、１２ｍｍ〜１４ｍｍの距離（ｄ）を隔たっていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の自動車用の空気入りタイヤ。

Images