JPH0547402B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明はタイヤのための装着リム及びリムとタ
イヤとの組立体に関し、特にタイヤのビード部の
脱座を防止する手段を備えた装着リムに関する。

従来技術とその問題点 自動車がコーナリングするとき、車輪の軸線方
向とほぼ同じ方向においてタイヤの側壁（サイド
ウオール）に力が作用しこの力の大きさは自動車
が曲がる（コーナリングする）カーブの曲率半径
及び車速に応じて変化することが知られている。
この力はタイヤのビード部を装着リムのビード座
からリムの軸方向内方へ動かそうとし、これに抵
抗するのは主としてタイヤの膨脹圧である。タイ
ヤ膨脹圧が不十分でタイヤが凹んでいる場合、上
記の力に抵抗できなくなると、タイヤのビード部
は装着リム上の正常なビード座位置から移動して
装着リムの中央部にある減径リム基部内へ落下し
てしまう。この現象が生じると、運転手による自
動車の操縦が極めて困難になる。

このような理由で、ビード部の移動を阻止する
問題は重要であるが、（舗装等による）路面の改
善及び自動車性能の向上がなされた今日において
は、自動車の走行速度を増大させることも重要に
なつてきた。今までに、装着リム上でビード部を
固定するための多くの装置が提案されており、そ
のうち最も一般的なものは、リムのビード座の軸
方向内端に隣接してビード座よりも高い半径方向
の隆起部を装着リムに設けてビード部の移動路内
に乗り越えにくい障害物を形成するものである。
しかし、実際問題として、タイヤをリムに装着す
るときに、（ビード部がリムのビード座に着座す
るためには）隆起部を乗り越えてビード部をリム
に装着する必要があり、この乗り越えに要する力
は一般に自動車のコーナリング時に車輪に作用す
る力より小さいものでなければタイヤの装着が困
難である。このため、ビード座に関する隆起部の
高さは所定の限界値を越えてはならない。事実、
所定値以上の高さの隆起部を設けた場合、自動車
のコーナリング時にビード部は脱座しにくくなる
が、その反面リムへのタイヤの装着も極めて困難
になつてしまう。

従つて、隆起部の高さは、（円周方向に非伸長
性であるが楕円形には変形できる）金属ビードコ
アの変形性及び金属ビードコアの半径方向内表面
を覆つているエラストマー材料の圧縮性を利用し
てリムへのタイヤ装着時にタイヤビード部が乗り
越えられるような値のものにする必要がある。そ
のため、妥協策として、隆起部の高さは、リムへ
のタイヤの装着が多少困難にはなるが、コーナリ
ング時にタイヤ使用圧力の値の約60％までタイヤ
が凹んでもリムからビード部が脱座しないような
ものとする。

このような状態を改善するため、非対称形の隆
起部を有するリムが提案された。換言すれば、こ
の隆起部の高さはビード座の円周の或る部分に沿
つて最小値から最大値（又は最大値から最小値）
へと漸進的に変化しビード部の所定の区域に対応
して最大値となるようなものである。しかし、実
際には、このような非対称隆起部によつても問題
を完全に解決できない。事実、隆起部の円周方向
の展開を一定に保つためにビード座の円周方向展
開の一部分に対向する部分に沿つての隆起部を低
くせずに当該ビード座の円周方向展開の一部分に
沿つて隆起部を高くしたとしても、リムへのタイ
ヤの装着を容易にすることに関しては何の利益も
得られない。一方、ビードの脱座に関しては、隆
起部の高さを低くした部分において脱座が生じ易
くなつてしまう。また、前述の対称的な隆起部の
高さをその展開の一部に沿つて増大させることに
より、それ故その最大円周方向展開を増加させる
ことにより隆起部を高くしたとすれば、ビード部
が脱座しにくくなるという利点は得られるが、リ
ムへのタイヤの装着が極めて困難になるため人件
費が高くなるという欠点を生じる。

本発明者は、リムへのタイヤの装着が非常に簡
単であるばかりかタイヤが多少凹んだ状態となつ
てもビード座からビード部が脱座しないタイヤ装
着用リムを得るための新規な隆起部を開発した。

発明の目的 それ故、本発明の目的は、一対のビード座１
と、各ビード座の軸方向外方部分に連結された半
径方向外方へ突出したリムフランジ２とから成
り、一方又は両方のビード座の軸方向内方部分が
半径方向外方に突出する隆起パターン３に連結さ
れているタイヤを装着するためのリムにおいて、 前記隆起パターン３が軸方向に連なつて並置し
た２個以上の円周方向に連続する半径方向外方突
出の隆起部５，６；８，９，１０；１２〜１５か
ら成り、各隆起部が装着リムの軸線に垂直な平面
ｒ−ｒ内に存在していて円形の横断面を有し、該
各円形横断面の中心C₅，C₆が装着リムの軸線に
関して夫々偏心し、 該各隆起部の半径方向最外方部分の円周方向角
度位置が該隆起部どうしで互いに異なる、 ことを特徴とする装着リムを提供することであ
る。

従つて、本発明の上記構成によれば、次に示す
利点を有する。

一方のビード座に少なくとも２個以上の偏心
隆起部が設けてある。従つて、コーナリング時
に軸方向外方の一の偏心隆起部の隆起高さがゼ
ロの部分が下方に位置したときに、タイヤ接地
部が軸方向内方へ変形する力により、前記タイ
ヤ接地部に対応するタイヤ内周ビード部（以
下、単にタイヤ内周部と言う）が、該軸方向外
方の隆起部を乗り越えてリムビード座の軸方向
内方へ移動したとしても、タイヤ内周部は次に
軸方向内方の別の偏心隆起部の例えば所定高さ
部分（例えばその最大高さ部分）に衝突してそ
れ以上の移動を阻止されるため、タイヤ内周部
が減径リム基部に落ち込み車両の操縦不能を生
ずるということがなく、常に良好なコーナリン
グ操縦を行い得る。

隆起部の円形断面は、リムの軸線に対して単
に偏心しているのみで該円形横断面の半径はビ
ード座の半径と略等しくてよい（一例として
は、該円形断面の半径Ｒはビード座の最小半径
Rmより２％以上大きくはならない）ため、タ
イヤをビード座に装着させる場合にタイヤ円周
部は容易に一対の隆起部を順次乗り越えること
ができ、一方のビード座に２個以上の並置した
隆起部があるにもかかわらずタイヤ装着作業は
容易であるという利点がある。

好適な実施例によれば、隆起部パターンは２、
３又は４個の円周方向の隆起部から成り、これら
隆起部の横断面の中心は装着リムの回転軸線のま
わりで対称的に位置している。更に、２つの連続
する隆起部間には実質上円筒形の結合表面が存在
する。

このほか、便宜的には、リムの軸線を通る平面
での断面における隆起部の輪郭はリムの円周展開
に沿つて可変であつて、特に、隆起部（特に軸方
向最外側の隆起部）の半径方向の高さをビード座
の円周方向展開上の或る地点でのビード座の表面
に関してゼロに減少できる（即ち、ビード座の該
表面と同じ高さにすることができる）。そして、
これは当該地点にすぐ隣接する区域におけるリム
本体の厚さを減少させずに行なうことができる。

また本発明の装着リムにおいては、その隆起部
の円周方向展開が対応するタイヤのビード部内の
ビードコアの内側円周方向展開より大きくないこ
とが好ましい。更に、この組立体においては、ビ
ード座から半径方向外方へ延びる円周方向の隆起
部の最大高さは、リムに装着され使用圧に膨脹せ
しめられた対応するタイヤのビード部におけるビ
ードコアの半径方向最内側地点に対応する限界値
を越えない。

発明の実施例 第１図を参照すると、装着リムはその２つの側
部分にビード部用のビード座１を備え、その軸方
向外側には半径方向外方に突出したフランジ２が
設けてあり、これらのフランジは一般に「リムフ
ランジ」と呼ばれ、タイヤのカーカスケースのビ
ード部を軸方向外側から支持するためのものであ
る。タイヤを膨脹させたときビード部は、例えば
第３図に示し既知のように、リムフランジに係合
する位置を占める。

少なくとも１方（好適には両方）のビード座１
の軸方向内端にビード座よりも半径方向外方へ突
出した隆起部パターン３が設けてあり、この隆起
部パターン３は装着リムの中央部にある減径リム
基部４に接続している。

第１の実施例において、隆起部パターン３は軸
方向において並置した２つの円周方向の隆起部
５，６から成り、これらの隆起部は装着リムの回
転軸に対して同軸的に位置しておらず、それぞれ
の中心C₅，C₆はリム回転軸のそばに位置し、好
適には、第２図に示すように、リム回転軸から距
離ｈだけ離れて（リム回転軸に関し）対称的に位
置する。距離ｈは偏心距離と呼び、隆起部に与え
ようと欲する円周方向の展開及びビード座に関す
る隆起部の最小高さに依存する。隆起部の円周方
向の展開はビード座と隆起部３との連結部（連結
ライン）において測定してビード座の円周方向の
展開より少し大きい。前記連結部において測定し
た装着リムの半径を装着リムの「最小半径」
（Rm）と呼ぶことにする。

半径方向最外側表面部分にて測定した隆起部の
半径Ｒは装着リムの最小半径Rmより２％以上大
きくてはならない。実際、タイヤのビードコア
（第３図）の半径方向最内側地点と対応する装着
リムのビード座の半径方向外表面との間の距離Ｈ
は装着リムの軸線に垂直な平面ｒにおいて測定し
たものであり、装着リムの軸線に関して測定した
隆起部の半径は距離Ｈの約50％の地点に対応す
る。いずれにしても、隆起部の半径は対応するタ
イヤのビードコアの半径方向内表面の半径を越え
ない。それ故、許容可能な最大偏心度、即ちビー
ド座の円周の或る地点において該地点に関する隆
起部の突出度をゼロにするような偏心度を用いた
場合でさえ、該地点の直径方向正反対側の地点に
おける隆起部の半径方向の最大突出部は対応する
ビード部のビードコアと決して干渉しないこと明
らかである。このような隆起部の有用性は以後の
説明から更に明らかとなろう。

第３図は第２実施例に係るビード座に対応する
ビード部付近を示す断面図である。この第２実施
例によれば、２つの隆起部５，６間には、半径
Rmを有する実質上円筒形の結合表面７が介在す
る。

リムフランジ２と減径リム基部４との間の装着
リム部分の軸方向長さが大きくなれば、この部分
に形成される隆起部及び結合表面の数も増えるこ
とは明らかである。

第４図は更に別の実施例に係る装着リムのビー
ド座付近の断面図を示す。この場合、隆起部パタ
ーン３は円周方向の隆起部８，９，１０から成
る。第４図は第５図の−線に沿つて断面にし
た図である。円周方向の隆起部は装着リムの回転
軸のまわりで互に120゜の間隔で対称的に位置した
中心をもつように偏心的に配置されている。第５
図における平面−に一致して、隆起部の１つ
８がビード座に関する最大突出部を有する。他の
２つの隆起部９，１０も同じ突出度を有する。更
に、隆起部の突出度が最小又はゼロになる装着リ
ムの区域において厚さが減少しないように（その
結果この区域に隣接する区域における装着リムの
厚さに関して（例えば隣接するビード座に関し
て）弱化しないように）、隆起部の曲率が装着リ
ムの円周方向展開に沿つて変化しなければならな
いこと明らである。

今までの説明から、第６図に示す実施例も容易
に理解できよう。第６図は装着リムの軸線に垂直
な面における断面図である。この第６図の実施例
の場合、装着リムは４つの円周方向の隆起部１
２，１３，１４，１５から成る隆起部パターンを
具備し、これら４つの隆起部は装着リムに関して
偏心的に位置しており、これら隆起部の中心は装
着リムの軸のまわりで互に90゜の角度間隔で対称
的に位置している。

本発明に係る装着リムはタイヤのビード脱座防
止に関する問題を実際に実質上改善することが判
明した。事実、本発明の装着リムでは、（一般の
運転手が決して体験しないような過酷な試験的な
条件の下でさえも）リムフランジが路面自体に接
触する程にタイヤが凹むまでビードが脱座しない
ことが証明された。ちなみに、リムフランジが路
面に接すると、その時点から路面上での車輪の回
転状態及び一般の自動車の挙動を完全に悪化させ
タイヤの挙動はもはや自動車の一般の性能に悪影
響を及ぼさなくなつてしまう。

換言すれば、タイヤを介さないで車輪と路面と
が接触する限りはリム内の適切な座内でのタイヤ
の維持が保証される。更に、これはすべて、リム
へのタイヤの装着作業中タイヤの挙動特性を損な
うことなく達成され、しかも作業を著しく簡単に
する。

当面している問題に関しての本発明の効果を説
明するため、第７図を参照する。第７図は、自動
車がコーナリングしている間最も応力を加えられ
た車輪の挙動を示す部分図である。既述のよう
に、このような状態の下では、タイヤのビード部
は自動車歩行中のカーブ軌道の曲率半径の中心の
方へ向かう力を受け、この力のためカーカスケー
スのビード部は装着リムの内側の方へ軸方向に移
動しようとする。

ビード部のこのような軸方向の移動は阻止する
ために提案された従来の装置においては、装着リ
ムへのタイヤの取付けを可能にするため阻止装置
の高さが所定の限界値以下であつたので、実際に
は、上記の軸方向の力が阻止装置（隆起部）の抵
抗力を越えると、ビード部が隆起部パターンを乗
り越えて移動され、更に装着リムの内方へ移動さ
れ、遂にはリム中央部の減径リム基部内へビード
部が落下されてしまい、その結果自動車の操縦制
御を直ちに不能にしてしまう。

その点、本発明の装着リムにおいては、（リム
への）タイヤ装着の簡単化及びビードの脱座防止
に関する２つの機能は隆起部パターンの隆起部の
別々の特徴により達成される。事実、タイヤ装着
の簡単化は各隆起部の円周方向展開の特徴により
達成され、ビードの脱座防止は隆起部の数及び位
置の特徴により達成される。

リムへのカーカスケースの装着の簡単化に関
し、隆起部の半径が（既知のように）円周方向に
非伸長性であるビード部の補強ビードコアの内径
よりも常に小さいということを思い出すべきであ
る（本発明）。また、装着リムへのタイヤを取付
ける作業の間ビード部は軸方向に動く。換言すれ
ば、ビード部は隆起部の全円周方向展開に沿つて
同時に隆起部を乗り越えるのであり、本発明にお
いては、隆起部の円周方向展開が非伸長性の環状
素子（ビードコア）の内側円周方向展開より小さ
いため、本発明の装着リムではタイヤの取付けが
簡単となる。実際、本発明の装着リムへのタイヤ
の取付けにおいては、ビード部外表面と金属ビー
ドコアとの間のエラストマー材料の少し圧縮する
だけでよい。

これらの隆起部の数は少なくとも２つであり、
隆起部は同心的でない。しかし、タイヤ側壁の可
撓性を考慮すれば、リムの軸線に垂直でタイヤの
ビードコアを含む平面内でビード部を半径方向に
移動させることにより、連続する隆起部に対しビ
ード部を簡単に乗り越えさせることができる。即
ち、第３図に示すように、ビード部はビード座上
にある場合は破線状態に位置し、第１隆起部を乗
り越える場合は実線位置へ移動し、第２隆起部を
乗り越える場合は点線位置へ移動する。

これに反し、タイヤ使用中にビード部に作用す
る軸方向の力は、ビード部の全周辺部に同時に作
用する訳ではなく、接地区域における（ビード部
の）周辺の一部（約50゜の円弧部分）にのみ作用
する。このため、この円弧区域のビード部分のみ
が軸方向に移動しようとする。

第７図は、円周方向の隆起部の最小高さがゼロ
であり従つて隆起部のない部分と同じ高さとなつ
ている隆起部を有する第１図の型式の装着リムに
タイヤを装着して成る車輪を備えた自動車がコー
ナリングしているときの車輪の一部を示す。半径
方向最外側の隆起部５の最小高さ部分が路面に対
面した状態（図示の状態）になつたとすると、こ
の部分に対応するビード部はリム上で軸方向内方
へ或る距離移動するが、第２番目の隆起部６の最
大高さ部分に遭遇するため、それ以上の移動はで
きない。また、この状態と直径的に対向する位置
においては、第１隆起部が最大高さ位置にあるた
め、ビード部は移動しない。最大高さ部分の存在
しない隆起部部分が問題になるが、このような部
分におけるいずれの隆起部も最小高さ最大高さと
の間の種々の高さを有している。このような部分
はビード部周辺の一部の円弧部分に対応するにす
ぎず、隆起部の数を増やせばこのような部分は減
少する。しかも互に並置した隆起部によるビード
移動阻止のための相乗効果は、個々の隆起部のビ
ード移動阻止効果を単に合算した場合より遥かに
優れており、さほど問題にならない。事実、第７
図について説明したように、隆起部の最小高さ部
分（第７図に示すように、好適には、高さゼロの
部分）においてはビード部は軸方向に移動でき
る。このような移動が生じると、（対応するビー
ド部の）金属ビードコアが存在する平面はリムの
軸に関して傾斜し、そのためこのビード部が隆起
部を乗り越えるにはビード部の内径（円周方向展
開）を増大させねばならない。しかし、環状ビー
ドコアは円周方向に実質上非伸長性であるから、
そのビード部は隆起部を乗り越えられない。これ
は他の隆起部部分についても言えることである。
従つて、最大高さ部分を有さない隆起部区域にお
いてもビードの移動は有効に阻止されるし、隆起
部の外径がビードコアの内径より小さくてもビー
ドの移動を有効に阻止できる。隆起部外径がビー
ドコア内径より小さければ、リムへのタイヤの装
着が簡単になる。

リムの一定の区域に高さゼロの隆起部部分が位
置すること（即ち、この区域ではビード座と隆起
部とは同一面にあること）により別の利益が得ら
れる。即ち、この高さゼロの区域が路面に対面す
る区域から離れてこの区域の直径的に対向する位
置（第７図の最上方位置）へ移つたときに、タイ
ヤ膨脹圧による軸方向外向きの反力が作用してビ
ード部を元の位置へ戻す。これは非常に好ましい
ことである。隆起部による出張りがありそしてビ
ード部とリム表面との摩擦係数が大きい場合に
は、ビード部の（元の位置への）復帰は困難若し
くは不可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る装着リムの平
面図。第２図は第１図の−線における断面
図。第３図は第２実施例に係る装着リムのビード
座付近を示す縦断面部分図。第４図は第３実施例
に係る第３図と同様の図。第５図は第４図のリム
の横断面図。第６図は第４実施例に係る装着リム
の横断面図。第７図はコーナリング時の本発明の
装着リムに装着したタイヤの動作を示す部分図で
ある。 １：ビード座、２：リムフランジ、３：隆起部
パターン、５，６，８，９，１０，１２，１３，
１４，１５：隆起部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対のビード座１と、各ビード座の軸方向外
   方部分に連結され半径方向外方へ突出したリムフ
   ランジ２とから成り、一方又は両方のビード座の
   軸方向内方部分が半径方向外方に突出する隆起部
   パターン３に連結されているタイヤを装着するた
   めのリムにおいて、 前記隆起パターン３が軸方向に連なつて並列し
   た２個以上の円周方向に連続する半径方向外方突
   出の隆起部５，６；８，９，１０；１２〜１５か
   ら成り、各隆起部が装着リムの軸線に垂直な平面
   ｒ−ｒ内に存在していて円形の横断面を有し、該
   各円形横断面の中心C₅，C₆が装着リムの軸線に
   関して夫々偏心し、 各隆起部の半径方向最外方部分の円周方向角度
   位置が該隆起部どうしで互に異なる、 ことを特徴とする装着リム。