JPH08108703A

JPH08108703A - 自転車用タイヤとリムの組立体

Info

Publication number: JPH08108703A
Application number: JP6270232A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Ochi; 隆昭越智; Takayuki Tagawa; 孝之田川
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1994-10-06
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 1996-04-30
Anticipated expiration: 2014-03-08
Also published as: JP2866589B2

Abstract

(57)【要約】【目的】チューブを用いないで空気を圧縮充填可能
で、軽量で転がり抵抗、コーナーリングフォース等のコ
ーナーリング性能も良好な自転車用タイヤとリムの組立
体を提供する。【構成】リム１１内にリム溝１２全周を覆う帯状のシ
ールフラップ１３を配置してタイヤＴを組み込んでなる
自転車用タイヤとリムの組立体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自転車に用いられるタイ
ヤとリムとの組立体に関するものであり、詳しくはチュ
ーブを用いないで空気を充填することのできるタイヤと
リムの組立体に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、自転車用のタイヤとリムの組立体
はタイヤとリムとチューブからなり、チューブに気密圧
縮封入されている空気によってリムに嵌め込まれたタイ
ヤを支えていた。自転車においてもロードレースやＭＴ
Ｂレースなどの競技が行われそれにつれていかに速く走
れるかということを追求されており、自転車のフレーム
の軽量化や変速機の改良が行われてきた。ホイールも含
むタイヤも速く走る上では重要な構成要素であり、でき
るだけ走行抵抗が少なくかつコーナーリング時のよじれ
が起こりにくいタイヤが開発されている。タイヤ、ホイ
ールの軽量化もなされており、軽い素材で作ったホイー
ルや、タイヤに使うゴムの量を少なくしたオープンサイ
ドタイプのタイヤやチューブも従来のものと比べると薄
く、軽量化されている。

【０００３】現在、一般的なビード支持部を有する自転
車用のＷ／Ｏ（ロードレース用）またはＨ／Ｅ（ＭＴＢ
レース用）のタイヤは、ゴムや合成樹脂からなるチュー
ブをリムとタイヤのあいだに装着するとともにチューブ
内部に空気を圧縮充填することにより、その空気圧の作
用でビード部をリムフランジに押しつけてタイヤとリム
を嵌合固着した構造のものが広く使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のようなチューブ
によるエア張りタイヤにおいては、チューブが破損して
しまうパンクという問題は避けられない。具体的には次
のような原因によって多くのパンクが起こっている。

【０００５】まず、タイヤｔにチューブｃを装着させて
リムに組み付けるとき、図８に示すようにタイヤｔのビ
ード部ｂとリムｒとのあいだにチューブｃを噛みこみや
すく、その状態のままでチューブｃに空気を入れ走行す
るとチューブｃが破れてしまうという原因である。これ
を避けるためにはタイヤｔの組込みの際にチューブｃを
噛んでしまわないよう十分注意して行う必要があること
がある。

【０００６】次に、走行中に路面の段差部分に乗り上げ
るときのショックで図９の如く瞬間的にタイヤｔが完全
に潰れてしまいリムｒと路面のあいだにタイヤを介して
チューブｃが挟まれたような状態になってパンクしてし
まうという問題もある。これらはどうしてもチューブを
装着した構造にしていることから発生する問題である。

【０００７】また、パンクの問題以外にもＷ／Ｏ（ロー
ドレース用）やＨ／Ｅ（ＭＴＢレース用）などのスポー
ツ仕様タイヤの分野では走行性能（走行抵抗、コーナー
リングフォース、ハンドリング、レスポンス）及び乗り
心地の向上を求める傾向にあり、これらの点においても
チューブを装着したタイヤは不利であった。そこで本発
明はチューブを用いなくてもタイヤとリムとのあいだに
空気を封じ込める事ができ、ローリングレジスタンス
（転がり抵抗）やコーナーリングフォース（コーナーリ
ング時の安定性）であらわされるコーナーリング性能の
良好なタイヤとリムとの組立体の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、自転車用のリムに自転車用のタイ
ヤを嵌め込んだ自転車用タイヤとリムの組立体におい
て、前記リムはタイヤのビード部を嵌め込む溝を有して
おり該溝内にリム全周に渡って溝を覆う帯状のシールフ
ラップを介在してタイヤのビード部を前記溝内に嵌め込
んでなることを特徴とする。

【０００９】また、リムの溝内でビード支持部に位置す
るシールフラップの両縁部は中央部に比べて膨らみを有
していることが気密性の点で有利である。

【００１０】

【作用】本発明ではリム内部にシールフラップを装着
し、タイヤとリムとのあいだに介在するようにしている
ので、空気を圧入する（例えば２．０〜８．０ｋｇｆ／
ｃｍ²程度の圧力をかける）ことによってビード支持部
がシールフラップに押しつけられて強固に気密性を保ち
空気を封入することができるので、チューブの装着の必
要がなくなり、パンクの発生を防止することができると
ともに走行性能を阻害する要因を取り除くことができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係わる自転車用タイヤとリム
の組立体１の具体的実施例を図面を用いて説明する。図
１はこの発明を実施した自転車用タイヤとリムの組立体
１の斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ断面方向
から見た空気を入れる前の自転車用タイヤとリムの組立
体１の要部断面図であり、図３は同様に空気を入れた後
の自転車用タイヤとリムの組立体１の要部断面図であ
る。

【００１２】本発明自転車用のタイヤとリムとの組立体
１において、タイヤＴは通常のものなら何でもよく特に
限定されるものではないが、空気透過性が小さいもので
あることが必要とされ、例えば次のようなタイヤが用い
られる。タイヤＴはオープンサイドタイプのタイヤであ
り、ビード部２及びサイドウォール部３、トレッド部４
からなっている。

【００１３】ビード部２の中のビードワイヤ２ａは通常
のワイヤもしくは芳香族ポリアミド繊維、ガラス繊維、
カーボン繊維などの有機、無機の繊維構成ロープよりな
り、ゴム層６を被覆したスダレ層７からなるカーカス５
によって前記ビードワイヤ２ａがつつまれている。そし
て、タイヤのサイドウォール部３はカーカス５が２層構
造になっており、タイヤの接地部分であるトレッド部４
においては前記カーカス５が３層重ねられている。ま
た、タイヤの接地部分の表面にはトレッドゴム８が一体
積層されている。そして、タイヤのカーカス５を形成す
るスダレ層７はポリアミド糸やポリエステル糸、アラミ
ド糸、綿糸等が用いられている。そして、タイヤ内面は
インナーシール材９で覆われている。

【００１４】このインナーシール材９は、必ずしも必要
なものではないがシール性を保つために設けておくこと
が好ましく、インナーシール材９の例として具体的に挙
げられるのは、タイヤの成形時にやハロゲン化ブチル
等からなるシート状シール材をタイヤ内面に貼り、加硫
して一体化するものや成形・加硫後のタイヤの内面にグ
リセリン、短繊維、ラテックス等を混合してなるシール
液をスプレーなどの手段により膜状に塗布するものが挙
げられる。タイヤＴとして上記の様なオープンサイドタ
イプのタイヤに限らず、タイヤのサイドウォール部にゴ
ム層が被覆されたタイヤでも使用できる。しかし、走行
性能を上げるという本発明の目的に沿う方向で考える
と、オープンサイドタイプのタイヤを使用するのが好適
である。

【００１５】トレッドゴム８として使用されるのは天然
ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、
ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＢＲ）、クロロ
プレンゴム（ＣＲ）等の単体またはブレンド物等が挙げ
られる。また、リム１１も従来から使用されているもの
と変わることはなく、アルミニウム、ステンレスなどの
金属や合成樹脂体からなり、図示はしないがホイールの
一部であり、中心にベアリングを有するハブからスポー
クやキャストが延びてリム１１を支えている。

【００１６】そして、リム１１にはタイヤ２を嵌め込む
溝１２を有しており、その溝１２はビード支持部１２ａ
となる段状部を有する逆凸字形状の溝となっている。そ
してその溝１２内にはシールフラップ１３が装着されて
おり、シールフラップ１３はリム１１の全周に渡って溝
１２を覆う帯状体であって、断面は溝１２の逆凸字形状
に沿うようにシールフラップ１３も装着している。そし
て溝１２のビード支持部１２ａにかかっているシールフ
ラップ１３の両縁部１３ａには脹らみを有している。

【００１７】このシールフラップ１３は、タイヤＴのビ
ード部２とリム１１とのあいだのシールをするものであ
り、硬度はリム１１とビード部２に沿いやすくなり密着
性がでて気密性が高くなるので柔らかいほどよく、高く
ても６５°（ＪＩＳＡ）が限界である。硬度が６５°
（ＪＩＳＡ）を越えるとリム１１の形状やタイヤＴの
ビード部２に沿いにくくなり密着性が出せなくなるので
好ましくない。非常に柔らかい材料をシールフラップ１
３に用いるとリム内にスポーク固定孔がある場合そのス
ポーク固定孔にシールフラップが入り込んでしまい、シ
ールフラップの破れが生じ空気漏れにつながることがあ
るので固定孔にコルクなどの適度な硬度を有するものを
詰めておいたり、硬度が８０〜９０°（ＪＩＳＡ）程
度の例えばウレタン製のリムテープ１４をリム溝内の周
上に配置してシールフラップ１３が固定孔に入り込まな
いようにすることが好ましい。また、シールフラップ１
３とリムテープ１４を接着材などで接着しておくとリム
テープ１４とシールフラップ１３とのあいだにバルブＢ
から入れた空気が逃げてしまうことがない。

【００１８】また、タイヤの空気を抜いたときや、自転
車の走行中にタイヤが衝撃を受けたときなどビード部２
が通常の位置から移動することがあり、その時にビード
部２からの圧力を受けて薄膜状に変形していたシールフ
ラップ１３が元の形状に復元することができなければ、
ビード部２とシールフラップ１３の間に隙間ができ空気
の漏れが発生するので、シールフラップ１３自体の復元
性が良いこと即ち圧縮永久歪みが小さいことが求められ
るとともに、摩耗してしまうこともビード部２とシール
フラップ１３とのあいだに隙間を生じさせることになる
ので耐摩耗性に優れることも求められる。

【００１９】これらの圧縮永久歪み、耐摩耗性に劣るも
のであるとシールフラップとしての実用性には乏しい。
ある一つの材料で見ると硬度が下がれば下がるほど圧縮
永久歪みと耐摩耗性は悪くなり硬度はそれとの兼ね合い
で決定することになるので、硬度が下がっても圧縮永久
歪みと耐摩耗性が比較的悪くなりにくい材料を選択する
ことが重要である。シールフラップ１３に使われる材料
として具体的に挙げられるのはＥＶＡ、ＳＥＢＳ（スチ
レン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合
体）、ＳＢＳ（スチレン・エチレン・スチレンブロック
共重合体）等のオレフィン系エラストマー、ＴＰＥ（サ
ーモプラスチックエラストマー）、軟質のＰＶＣ（ポリ
塩化ビニル）、シリコンゴム、ポリウレタン、スチレン
系／オレフィン系共重合体からなるゲル、ニトリルゴ
ム、エチレン・プロピレンゴム、ハロゲン化ブチル等が
ある。

【００２０】そしてこの中でもスチレン系／オレフィン
系共重合体からなるゲル、例えばＳＥＢＳ（スチレン・
エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体）にオ
イルを添加したＳＥＢＳ系ゲルが硬度３〜３０°ＪＩＳ
Ａ程度と柔軟でありながら高い弾性と強度を有し、反
発復元性（低圧縮永久歪）、耐摩耗性、耐引裂性、耐薬
品性の面でも優れていることから好適である。また比重
が小さいこともタイヤの重量軽減の面で有利な点であ
る。

【００２１】以上のような自転車用タイヤとリムの組立
体は空気を入れて内圧を上げることによって図２に示し
た状態からビード部２がシールフラップ１３を介してリ
ム１１に押しつけられて、図３のような状態になる。シ
ールフラップ１３の形状に係わる他の例としては、図４
のような両縁部１３ａにガスポケットＧを設けて膨らみ
をもたせるものがある。このような構造にするとシール
フラップ１３の素材のへたりに関係なく膨らみを有する
形状を維持することができる。

【００２２】また、以上の説明ではリム１１の溝１２の
形状が段状のビード支持部１２ａがあるＷ／Ｏ（ロード
レース用）のタイヤの場合を取り上げているが、そのよ
うな段状のビード支持部１２ａがないＨ／Ｅ（ＭＴＢレ
ース用）のリムの場合を次に説明する。図５、図６はＨ
／Ｅ（ＭＴＢレース用）のリム１１にタイヤＴを組んだ
組立体の図２、図３に相当する要部断面図である。

【００２３】シールフラップ１３の形状を両縁部１３ａ
においてより大きな膨らみを取ることが好ましい。この
タイプのリム１１の場合タイヤＴを嵌め込んで空気を入
れた場合、空気圧によってビード部２がリム１１の溝底
から浮いた状態となっており、路面の段差に乗り上げた
ときなどのショックにより図７のようにビード部２が沈
み込もうとし、その時にリム１１とビード部２のあいだ
に隙間ができやすくなることがあるが、シールフラップ
１３の両縁部１３ａを脹らみをより大きくすることによ
って空気漏れを防ぐことができる。また、両縁部１３ａ
の脹らみにテーパ部１６を設けておくとタイヤＴをリム
１１に組付ける際、ビード部２がシールフラップ１３に
接触してシールフラップ１３のめくれを生じにくくな
る。そしてシールフラップ１３とリム１１とのあいだに
はスポークの孔にシールフラップ１３が入らないように
シールフラップ１３よりも硬度の高いリムテープ１４を
配置することが好ましい。

【００２４】リム１１にビード支持部１２ａを有するＷ
／Ｏ（ロードレース用）のタイヤの場合は両縁部１３ａ
に脹らみを有しない平坦なシールフラップを用いても気
密性は十分に確保することができる。このタイヤＴの組
み立て方は次の通りである。まず、リム１１の溝１２内
にシールフラップ１３を装着し、次にタイヤを嵌め込
む。更に、リムの空気孔から空気をポンプで入れるとタ
イヤＴのビード部が空気圧によって所定の位置にセット
される。

【００２５】次に、本発明の自転車用のタイヤとリムの
組立体について、従来のチューブを装着したタイプのも
のとの比較を行った。（実施例１）・タイヤ：２６×１．９５ＨＩＬＬＴＯＰ５１００Ｈ
／Ｅ（ＭＴＢ用オープンサイドタイヤ）（三ツ星ベルト
社製）・リム：ＲＭ１７Ｈ／Ｅ（アラヤ社製）・ウレタンリムテープ：ウレタン硬度９０°ＪＩ
ＳＡ・シールフラップ：ＳＥＢＳ系ゲル硬度３°ＪＩＳ
Ａ

【００２６】これらの４部品を用いて、バルブを付けた
リムの溝にバルブの孔を塞がないようその部分には孔を
開けたシールフラップを接着材で貼着しタイヤをリムに
嵌め込んで内圧３ｋｇｆ／ｃｍ²になるよう空気を入れ
た。（実施例２）・タイヤ：２６×１．９５ＨＩＬＬＴＯＰ５１００
Ｈ／Ｅ（ＭＴＢ用オープンサイドタイヤ）（三ツ星ベル
ト社製）で内面にシール材を施したもの・リム：ＲＭ１７Ｈ／Ｅ（アラヤ社製）・ウレタンリムテープ：ウレタン硬度９０°ＪＩ
ＳＡ・シールフラップ：ＳＥＢＳ系ゲル硬度３°ＪＩＳ
Ａ

【００２７】これらの４部品を用いて、バルブをウレタ
ンリムテープに接着してウレタンリムテープをバルブの
部分に孔を開けたシールフラップに接着し、タイヤをリ
ムに嵌め込んで内圧３ｋｇｆ／ｃｍ²になるよう空気を
入れた。尚、タイヤ内に施したシール材はハロゲン化ブ
チルで厚みが０．３ｍｍである。（比較例）・タイヤ：２６×１．９５ＨＩＬＬＴＯＰ５１００
Ｈ／Ｅ（ＭＴＢ用オープンサイドタイヤ）（三ツ星ベル
ト社製）・リム：ＲＭ１７Ｈ／Ｅ（アラヤ社製）・チューブ：２６×１．７５−１．９５ブチルチューブ
（三ツ星ベルト社製）・リムテープ：ウレタン硬度９０°ＪＩＳＡ

【００２８】これらの３部品を用いてタイヤをリムに嵌
め込んで内圧３ｋｇｆ／ｃｍ²になるよう空気を入れ
た。

【００２９】そしてこの３者を使って、次の１１項目の
評価を行った。（１）タイヤのリムへの装着のしやすさ（２）空気入れ初期の空気漏れ（３）静的空気圧保持率（８ｈｒ、２４ｈｒ）（４）落下式衝撃テスト（５）転がり抵抗（６）コーナーリングフォース（７）振動（３０ｋｍ／ｈ）（８）ドラム走行耐久性（ショックバー付７５００ｋ
ｍ）（９）実車走行耐久性（ＯＦＦ／ＯＮＲＯＡＤ１０
００ｋｍＯＦＦ：ＯＮ＝６：４オンロードとオフロ
ードの比率が６：４）（１０）繰り返し使用性（空気の出し入れを繰り返し、
問題が起こらないか）（１１）タイヤの重量を比較尚、（４）の落下式衝撃テストは図１１に示すような装
置を用いて錘Ｍを高さＨからタイヤＴに落下させその時
の衝撃エネルギーを測定することによってリム打ちパン
クしやすいかどうかを判定した。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１より比較例のチューブ式のタイヤと比
べて実施例は空気圧保持率の点では劣っているもの空気
入れ初期の空気漏れ性、ドラム走行耐久性、実車走行耐
久性、繰り返し使用性の点では同等であり、タイヤのリ
ムへの装着のしやすさ、落下式衝撃試験、転がり抵抗、
コーナーリングフォース、振動性能、重量の点では実施
例は勝っている。これは、本発明のタイヤがチューブの
ない構成としたことによりリムへの装着は工数が減るこ
とのほかチューブ噛みの心配がないので容易になるこ
と、衝撃を受けてもリム打ちによるチューブパンクする
ことがないこと、クッション性にも優れていること、チ
ューブの分を軽量化することができることから転がり抵
抗、コーナーリングフォースの面でも有利であるところ
からきている。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明によると従来の一
般自転車用タイヤ及びリムにシールフラップを用いるだ
けで、チューブを装着することなく空気を封入すること
ができるようなるのでこれまでチューブを装着していた
ために発生していたタイヤ嵌め込み時のチューブ噛みパ
ンクや、自転車の走行中段差に乗り上げたときなどのリ
ム打ちパンクの発生を防止することができ、かつチュー
ブを無くしたことによる軽量化と走行性能の向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＷ／Ｏ（ロードレース用）の自転車用
タイヤとリムの組立体の要部斜視図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面方向から見た空気を入
れる前の自転車用タイヤとリムの組立体の要部断面図で
ある。

【図３】図１におけるＡ−Ａ断面方向から見た空気を入
れた後の自転車用タイヤとリムの組立体の要部断面図で
ある。

【図４】シールフラップの別の実施例を示すリムとシー
ルフラップの断面図である。

【図５】本発明のＨ／Ｅ（ＭＴＢレース用）の自転車用
タイヤとリムの組立体の図２に相当する要部断面図であ
る。

【図６】本発明のＨ／Ｅ（ＭＴＢレース用）の自転車用
タイヤとリムの組立体の図３に相当する要部断面図であ
る。

【図７】本発明のＨ／Ｅ（ＭＴＢレース用）の自転車用
タイヤとリムの組立体が衝撃を受けたときの様子を示す
要部断面図である。

【図８】従来のチューブ式タイヤがチューブ噛みしてい
る様子を示す要部断面図である。

【図９】従来のチューブ式タイヤが衝撃を受けたときの
様子を示す要部断面図である。

【図１０】落下式衝撃テスト装置の正面図である。

【符号の説明】

１自転車用タイヤとリムの組立体２ビード部２ａビードワイヤ３サイドウォール部４トレッド部５カーカス６ゴム層７スダレ層８トレッドゴム９インナーシール材１１リム１２溝１２ａビード支持部１３シールフラップ１３ａ両縁部１４リムテープ１５テーパ部ＴタイヤＢバルブＭ錘

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自転車用のリムに自転車用のタイヤを嵌
め込んだ自転車用タイヤとリムの組立体において、前記
リムはタイヤのビード部を嵌め込む溝を有しており該溝
内にリム全周に渡って溝を覆う帯状のシールフラップを
介在してタイヤのビード部を前記溝内に嵌め込んでなる
ことを特徴とする自転車用のタイヤとリムの組立体。
【請求項２】リムの溝内でビード支持部に位置するシ
ールフラップの両縁部は中央部に比べて膨らみを有して
いる請求項１記載の自転車用タイヤとリムの組立体。