JPS59167307A - タイヤ用の高圧縮ビ−ド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、チューブレス空気タイヤのビード−３＝ に関し、特にタイヤがリム上に取付けられる時、設計膨
張圧力よりも低い膨張圧力で使用される場合に、リムか
ら外れる可能性を少々くしたタイヤ・ビードに関する。

チューブレス空気タイヤの使用は当技術分野においては
公知である。チューブレス・タイヤは、リムのフランジ
に対してタイヤのビードを押付ける内部の膨張圧力によ
ってリム上に保持され、タイヤのビードがリムに対して
気密シールを形成する。もし例等かの理由で内部の膨張
圧力が設計膨張圧力よりも低く降下する場合、ビードを
前記７ランジに対して保持する作用力が減少させられる
。車両の運転中、例えばコーナーリング中横方向の作用
力がタイヤおよびリム組立体に加えられ、タイヤ・ビー
ドはリムから外れて気密シールが壊れる結果となるおそ
れがある。このようなリムからの離脱は、タイヤのカー
カス補強コードを介して伝達されビード・コア上で半径
方向の外方に引張り、従ってビード・コアとリム間の半
径方向の距離を増大する４− 作用力から生じる。

従来技術においては、内部の膨張圧力の一部が失われる
場合にタイヤ・ビードをＨ１定位置に保持するタイヤと
リムの組立体を提供する多くの試みがなされてきた。こ
のような組立体は、通常ビード・スは−サ・リングまた
は類似の装置に依存し、あるいはタイヤを特殊な設計の
リムと噛合せるある形態を使用する。特殊なリムまたは
スズーサの使用は、このような装置を既に存在する車両
への適用をコスト高かつ困難なものにする。しかし、本
発明は車両の製造業者により標準的な装備として車両に
提供されるリム上に取付けることができるチューブレス
空気タイヤを提供するものである。

本発明によれば、各ビード座の軸方向外端部から半径方
向の外方に延在するフランジを設けた、陥没部により分
離された１対の円錐状のビード座を有するリム上に取付
は可能なチューブレス空気タイヤが提供される。このビ
ード座は予め定めたシャープな直径部を有する。このり
イヤは、（ａ）タイヤの回転軸の周囲で周方向に延在す
るトレッドと、（ｂｌ　ＡＴ４記トシトレッド半径方向
の内方に延在し、各々が内部に補強プライを有する１対
のサイドウオールと、（ｃ）その一つが各サイドウオー
ルの半径方向の内端部に配置された１対のビード座とを
有し、該ビード部の各々が、その周囲に補強プライを係
止させて前記ビード・コアおよび補強プライと重合する
弾性材料により画成される半径方向に内方および軸方向
に外側の表面を有する環状のビード・コアを有し、前記
の半径方向に内方の面および前記ビート゛・コアは、タ
イヤが前記リム上に取付けられる時０４乃至０６の範囲
のリムの締め代が生じるようなシャープ径部を有し、前
記の半径方向に内方の面は円錐状の結合面により前記の
軸方向に外方の面に対して結合され、前記の半径方向に
内方の面から軸方向および半径方向の内方に延在する弾
性拐料の封止リップを設けてなる。

本発明の更なる特質についての理解は、図面と関連して
その典型的な実施例の以下の詳細な８己述を考察するこ
とから得ることができる。

タイヤ・ビード上に作用する横方向の作用力がビードの
圧縮作用力およびタイヤをリムに対する位置に維持する
よう作用する膨張圧力を越える時に生じるタイヤのビー
ドの変位がロール・オフである。タイヤおよびリムが取
付けられる車両の運転中に生じる作用力がタイヤ・ビー
ドを引張って応力を及ぼして、カーカス補強プライによ
りビード・コアに対して及ぼされる半径方向に外方の引
張り作用力の故に、タイヤおよびリムが回転する時周期
的にビード上のどの地点においてもビードの圧縮量を減
少させる。ビード・コアの半径のこの膨張が、ビート゛
・コアとリムのビード座間に配置される弾性材料の圧縮
量を減少させる。

第１図においては、横方向の加速ＩＷに対するビードの
圧縮の関係を示すグラフが示される。

ビードの最も大きな圧縮は、タイヤが膨張しない状態で
リム上に装着される時に生じる。タイヤが膨張されると
、ビード・コア周囲に係止された補強プライが緊張状態
となシ、このビード・コアにおける半径方向に外方への
引張作用を及ぼし、これがビード・コアとリムのビード
座との間に配置された弾性材料の圧縮状態を減少させる
。「生じる得る圧縮量」と表示されたグラフにおけるカ
ーブは、リムとビード間の締め代により減少されるタイ
ヤのビードとリム間の有効圧縮量および駆動力によるビ
ード・コアに対する引張力を示している。「最小必要圧
縮量」と表示されたグラフのカーブは、駆動力による横
方向の加速度が増大する時リム上の所定位置にタイヤ・
ビードを保持するため必要な最小圧縮量を示している。

カーブ「生じ得る圧縮量」がカーブ「最小必要圧縮量」
とが交差する時、ロール・オフ現象が生じ得る。本発明
により形成されたタイヤは、増加したリムの締め代のた
め圧縮比率が増大し、またもしタイヤ・ビードの圧縮状
態が「最小必要圧縮量」より減少するならば、ビードの
軸方向の内側における封止りツブがタイヤとリム間の空
気の漏洩を減少させるのである。

第２図は本発明により形成されたタイヤの半径方向の断
面図であシ、第３図は第２図に示されたタイヤのビード
部の拡大図である。本発明により製造されたチューブレ
ス空気タイヤ１０は、タイヤの回転軸の周囲で周方向に
延在するトレッド１２を有する。１対のサイドウオール
１４．１６はトレッドから半径方向内方に延在し、各サ
イドウオールは内部に補強プライ１８を有する。本文に
用いられる如き用語「軸方向」および「軸方向に」とは
タイヤ捷たはタイヤとリムの組立体の回転軸と平行な方
向を意味し、「半径方向」心よび「半径方向に」とはタ
イヤまたはタイヤとリムの組立体の回転軸と直角をなす
方向を意味する。

同じ補強プライは一方のサイドウオールから他方のサイ
ドウオールまで延在し、あるいはタイヤは反対側のサイ
ドウオールまでは延在しない別の補強プライを各サイド
ウオールが保有する分割カーカス型のものでもよいこと
が理解されよう。補強プライ（単数または複数）は、そ
のいずれもタイヤ技術において公知であるラヂアル型ま
たはバイアス型のいずれでもよい。補強材料の１つ以上
のプライのトレッド補強構造部２０はトレッドの半径方
向の内方に配置することができる。タイヤは１対のビー
ド部を備え、とのビード部分２２の一方が各サイドウオ
ールの半径方向の内端部に配置されている。谷ビード部
分２２は、その周囲に補強プライ１８を係止した環状の
ビード・コア２６からなっており、このビード・コアと
補強プライと重合する弾性材料３４により画成される半
径方向に内側の面２８と軸方向に内側の面６０および軸
方向に外側の面３４を有する。

本発明によるタイヤのビード部分の半径方向に内側およ
び軸方向に外側の面は、はとんどの従来技術のタイヤに
おけるような凸状の半径部によって相互に結合されるこ
とはなく、その代り円錐状の結合面６６によって相互に
結合されている。この円錐状結合面３６は、望ましくは
タイヤの回転軸に対し４５°の角度でビード部分の半径
方向に内側の面２８から軸方向および半径方向の外側に
テーパ状を呈している。ビード部分の円錐状の結合面と
半径方向に内側の面の交差部分を含む半径方向に延在す
る面が、ビード部分におけるビード・コア２６の軸方向
に最も外方の部分を含む半径方向に延在する而の軸方向
内ｇＡ１１に配置されないことが望寸しい。

本発明により製造されるタイヤのビード部分２２の別の
特徴は、タイヤの各ビード部分の半径方向に内側の面２
８から軸方向および半径方向に内側に延在する弾性材料
の封１］−リップ３８である。この封′止リップの軸方
向に外側の面４０は、タイヤの回転軸に対して４０乃至
６０°の角度で傾斜している。例えば、１５５５Ｒ−１
３型タイヤにおいては、封止リップの軸方向に外０１１
＋の面はタイヤの回転軸に対して４８°の角度で傾斜し
ている。

封止リッジの封止長さＳは、ビード部分のシ１１− ヤープ径部Ｄｂｄから封止リップの半径方向に内側の端
部４２までの半径方向の距離である。ビード部分のシャ
ープ径部は、新たに加硫処理を゛、 施したタイヤにおける測定により、ビード部分の半径方
向に内側の面２８とビード部分の軸方向に外側の面６２
との交差によって画成される。

本発明によるタイヤにおいては、ビード部分のシャープ
径部は、円錐状の結合面によりこれらの面を突出させる
ことにより減少される。封止長さＳは、車両の運転中の
ビードの半径方向の量大延長部と等しいことが望ましく
、テストにより決定される如く取付け、膨張、装荷およ
びコーナーリングによるビード部分の半径方向の伸び量
の和となる。技術者が必要と認める場合は、タイヤの製
造過程から生じるおそれがあるビード部分の半径方向に
内側の面におけるどんな狂いも考慮に入れるため、試験
その他の手段によって決定される因数を前記伸び量に加
えることもできる。例えば、本発明により製造された１
　５５８Ｒ−１３型タイヤにおいては、封止長さ１２− は３．　Ｑ　ｍｍでなければならない。

本発明により製造されるタイヤのビード部分の他の特徴
は、第２図および第３図と関連して第４図を参照するこ
とにより説明することができる。第４図は、タイヤとリ
ムの組立体を形成した、リム上に取付けられた第２図に
示すチューブレス空気タイヤの半径方向の断面図である
。

本発明により製造されたチューブレス空気タイヤ１０は
、フランジ５２．５４を各ビード座の軸方向に外１１１
１の端部から半径方向の外側に延在させて、陥没部５０
により分離された１対の円錐状のビード座４６．４８を
有するリム４４上に取付ける。゛ことができる。

第４図におけるタイヤとリムの組立体に示された形式の
リム４４は、しばしば「標準型チューブレス・リム」と
呼ばれる。本文においては、用語「標準型チューブレス
・リム」とは、本発明によるチューブレス・タイヤ、例
えば１５５８Ｒ−１３と同じ寸法のチューブレス・タイ
ヤをｉ着するよう設計されるリムである。換言すれば、
本発明によシ製造された１　５５８Ｒ−１３型タイヤは
、従来の１５５ＳＲ１３型タイヤを装着するように設計
された同じリム上に取付けることができる。第４図に示
されたリム４４はその中心線に関して非対称的であるが
、本発明によるタイヤは対称的なリムにも装着すること
ができることが理解されよう。

リム４４のビード座４６．４８は、予め定めたシャープ
径部を有する。各ビード部分の半径方向に内側の面およ
びビード・コアは、ビード部分の半径方向に内側の面を
リムのビード座と隣接させかつビード部分の軸方向に外
側の面をリムの７ランジと隣接させて、タイヤが装着す
る時リムの締め代が０４乃至０６の範囲内になるような
シャープ径を有する。

「リムの締め代」とは、リムのビード座よりも小さなシ
ャープ径を有するタイヤのビードによる、タイヤのビー
ドとリムのビード座の細り嵌め状態を意味する。このｗ
ｉシ嵌め状態は、ビード・コアとリム間に置かれた弾性
材料の圧縮状態を生じる。

リムの締め代の計算に用いられるシャープ径は突起点に
おいて測定される。リムのこの突起点は、ビード座とフ
ランジの交差によって画成される。例えば、１５５８Ｂ
−１３型タイヤは、３２９、４　ｍｍのシャープ径Ｄｒ
ｉｍを有するリム上に取付けられるよう設計されている
。タイヤのビード部分における突起点は、加硫成形型に
おいて新たに加硫されたタイヤにおいて測定される如き
ビード部分の半径方向に内側および軸方向に外側の面の
交差によって画成される。本発明によるタイヤにおける
円錐状の結合面により、ビニ１部分の半径方向に内側お
よび軸方向に外側の面は、シャープ径部におけるその交
差を画成するため突出していなければならない。例えば
、本発明により製造された１５５８Ｒ−１５型タイヤは
６２６．４ｍｍのシャープ径Ｄｂｄを持つビード部分を
有するが、従来技術の１５５５Ｒ−１３型タイヤは約３
２７．３ｍｍのシャープ径Ｄｂｄを持つビードを有する
のが一般的である。ビード・コアのシャ１５− 一プ径Ｄｂｄｃは、タイヤの回転軸と平行でありかつビ
ード・コアの半径方向に最も内側の縁部に対する接線を
なす円筒形状の直径である。例えば、本発明により形成
された１　５５８Ｒ−１３型タイヤは、３３２．３ｍ７
ｆｌのシャープ径のビード・コアを有するが、従来技術
の１５５５Ｒ−１３型タイヤは約５３３．７＋ｎｍのシ
ャープ径のビード・コアを有するのが一般的であろう。

リムの締め代ＲＩは下式を用いて計算される。

即ち、 但し、Ｄｒｉｍをリムのシャープ径とし、Ｄｂｄはビー
ド部分のシャープ径、Ｄｂｄｃはビード拳コアのシャー
プ径とする。

上式を用いることにより、本発明により上記の事例にお
いて形成された１　５５８Ｒ−１３型タイヤは０，５１
のリム締め代を有するが、従来技術の上記の事例による
１５５８Ｒ−１３型タイヤでは０．６６のリム締め代と
なる。タイヤの設計者に１６− よシ選択される正確なシャープ径におけるパラ付きに対
する公差を決定する際は、本発明にょシ形成されるタイ
ヤのビードは、共に使用するように設計されるリムに装
着される時、ｏ４乃至０．６の範囲のリム締め代を有す
ることが望ましい。

再び第３図および第４図において、ビード・コアと、未
装着のタイヤにおけるビード部分の半径方向に内側の面
との間に配置された弾性材料６４の一部は、タイヤがリ
ム上に取付けられる時、リムの締め代のため変位させら
れる。この弾性材料の臀位は、ビード部分の半径方向に
内側の面２８と軸方向に外側の面３２を結合する円錐状
の面３６を変位させ、さもなければ弾性材料はビード：
部分とリム間に存在することになる環状の空隙を充填す
る。本発明にょシ形成されたタイヤにおいては、（，１
円錐状の結合面３６、（ｂｌビード部分の半径方向に内
側の面２８の′突出した延長部、および（ｃ）ビード部
分の軸方向に外側の面６２の突出した延長部によって画
成される環状体部の体積は、タイヤがリム上に装着され
る時リムのビード座によるビード部分の締り嵌めによっ
て変位される弾性材料の体積の半分であることが最も望
ましい。このような特定の関係が本発明の実施のため必
須であるものとは考えないが、もしこの関係が満たされ
るならば、リムの締り低めにより変位される弾性材料の
他の半分がタイヤの腔部に向けて軸方向の内４ｆｌｕに
変位されることになることが予期される。

本発明により形成されたタイヤとリムの組立体において
は、弾性材料の封止リップ３８はビード部分の軸方向に
内側の面３０と半径方向に内側の面２８から軸方向の内
側に延在し、その結果封止リップの軸方向に外側の面４
０はリムと接触状態となる。第４図に示されたリム４４
の非対称性の故に、封止リップはタイヤの各側において
異なる状態でリムと嵌合するのである。

次に第５図においては、タイヤとリムの組立体が装着さ
れる車両が矢印により示される方向においてコーナーを
曲る時に生じる如き横方向の応力Ｆを受ける第４図の組
立体の半径方向の断面図が示される。このコーナーリン
グ作用力は、車両が走行する方向から遠い組立体の側に
おけるビードｉｔｓ分におけるビード・コアに対して余
力な張力を生じる。この余分な張力は補強プライ１８を
介して伝達されてビード・コア２６を半径方向外１則に
引張し、これによりビード部分における弾性材料の圧縮
を減少する。封止リップ３８は気密シールを保持して、
ロール・オフ現象を惹起するおそれがある膨張圧力を減
少させる可能性を少なくするのである。

本発明の例示のためある典型的な実施例および詳細につ
いて示したが、当業者には本発明の主旨または範囲から
逸脱すること力く種々の変更および１６正が可能である
ことが明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は横方向の加速度の関数としてのビードの圧縮状
態を示すグラフ、第２図は本発明によるタイヤの半径方
向の断面を示す断面図、第１９− ３図は第２図に示されたタイヤのビード部を示す拡大図
、第４図はリム上に取付けられた第２図に示されたタイ
ヤの半径方向の断面図、および第５図は横方向の加速度
を受けた時の第４図のタイヤとリムを示す半径方向の断
面図である。 １０　チューブレス空気タイヤ、１２・　トレッド、１
４・サイドウオール、１６−・サイドウオール、１８・
・補強プライ、２０　トレッド補強購造部、２２・・ビ
ード部分、２６　ビートでコア、２８・・半径方向内側
面、６０・軸方向内側面、３２・軸方向外側面、３４・
軸方向外側面、３６・・円錐状の結合面、３８・・封止
リップ、４０・・・軸方向外側面、４４・・リム、４６
・ビード座、４８・・ビード座、５０・・・陥没部、５
２・・・フランジ、５４・・７ランジ、Ｓ・・封止長さ
。 特許出願人　　ザ　グツドイア−タイヤ　アンド　ラバ
ーコンパニー 代理人　　　若林　忠 ２０− ＦＩＧ、３ ５０　　ｚｓ、／３４可 ６３４２８ ０３０ ４ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　各ビード座の軸方向の外端部から半径方向の外方
   に延在するフランジを有し、陥没部により分離された１
   対の円錐状のビード座を有し、前記ビード座は予め定め
   た直径部を有するリム上に取付は可能なチューブレス空
   気タイヤにおいて、 （ａ）＠記タイヤの回転軸の周囲に周方向に延在するト
   レッドと、 （ｂｌ　　ｍｌ記トレッドから半径方向の内方に延在し
   、各々が補強プライを内側に有する１対のサイドウオー
   ルと、 （ｃ）　　一方が前記谷サイドウオールの半径方向　２
   に内方の端部に配置された１対のビード部分とを刊し、
   該ビード部分の谷々は、その周囲に補強用プライを係止
   した環状のビード・コアを含み、かつ削記ビード°コア
   お−１−へり よび補強ブライに重なる弾性材料により定義される半径
   方向に内方のおよび軸方向に外方の面を有し、該半径方
   向に内方の面および前記ビード・コアは、前記タイヤが
   前記リム上に取付けられる時リムの締め代が０４乃至０
   ６の範囲内となるような直径を有し、前記半径方向に内
   方の面は円錐状の結合面により前記の軸方向に外方の面
   に対して結合され、ｌｏ記の半径方向に内方の面から軸
   方向のおよび半径方向の内方に延在する弾性材料の封止
   リップを設けることを特徴とするタイヤ。 ２８　　前記の円錐状結合面は、前記タイヤの回転軸に
   対して軸方向のおよび半径方向の外方に４５°の角度で
   傾斜することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   タイヤ。 ３　前記封止リップの軸方向に外方の面は、前記タイヤ
   の回転軸に対して前記ビード部分０半径方向に内方の面
   から軸方向のおよび半径方向の内方に４０乃至６０°の
   角度で傾斜する２− ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のタイヤ。 ４　タイヤとリムの組立体において、 （ａ）各ビード座の軸方向に外１目１］の端部から半径
   方向の外方に延在するフランジを有し、陥没部によシ分
   離された１対の円：錐状ビード座を有し、該ビード座が
   予め定めた直径部を有するリムと、 （ｂｌ　　前記リム上に取付けられたチューブレス空気
   タイヤとを含み、前記タイヤは、 （１）　　前記組立体の回転軸の周囲で周方向に延在す
   るトレッドと、 （１１）　　前記トレッドから半径方向の内方に延在し
   、各々が補強プライを内部に有する１対のサイドウオー
   ルと、 （曲　その一方が各サイドウオールの半径方向に内側の
   端部に配置される１対のビード部分とを有し、該ビード
   部分の各々は、その周囲に補強プライを係止した環状の
   ビード・コアを含み、かつ前記ビード・コアおよび補強
   プライにＭなる弾性材料により定義された半径方向に内
   方のおよび軸方向に内方および外方の而を有し、谷ビー
   Ｆ部分の半径方向に内方の面とビード・コアは、Ｍｊ＋
   記ビード部分の半径方向に内方の面を前記リムのビード
   座と隣接させかつビード部分の軸方向に外方の而をリム
   の前記７ランジと隣接させて前記タイヤが前記リム上に
   取付けられる時、リムの締め代が０４乃至０６の範囲内
   となるような直径部を有し、前記弾性材料の部分は前記
   リムの締め代により変位されて、前記ビード部分の前記
   半径方向に内方のおよび軸方向に外方の而を結合する円
   （４状の面を変形させ、前記ビード部分の軸方向に内方
   および半径方向に内方の面から軸方向に内方に延在する
   弾性材料の封止リングを設けることを特徴とするタイヤ
   とリムの組立体。