WO1987006891A1 - Radial tire and assembly of radial tire and rim - Google Patents

Description

明 細 害

ラ ジアルタ イ ヤおよびラ ジアルタ イ ヤ と リ ム との組立体

〔技術分野〕

本発明は、 ラ ジアルタ イ ヤ、 特に、 釘踏によるパ ンクあるい はバース トなどによってタ イ ヤの内圧が低下した伏恝において もサイ ド部の刚性と ト レッ ド部の変形とにより車重を支えるこ とができ安全に走行を継続しう るところの、 四輪自動車等に好 適に使用しう るいわゆる安全タイヤ、 および前 IB内圧低下時あ るいは急激なコ ーナー リ ング時における、 ビ一 ド部のリ ム外れ を防止しう るラジアルタイ ヤと リ ムとの組立体に関する。

〔背景技術〕

ノ、'ンク あるいはバース ト時の安全性を考慮したタイ ヤと して, 従来、 タ イ ヤ内部に弾性体等からなる支持体を配した安全装置 付タイ ヤ、 或いはタイ ヤ內部に独立した別の気密室を有する璟 状体を配した 2重隔膜構造タィ ャ、 更にサイ *ドウ オ ールないし シ ョ ルダー部をその内側に添設した 3単性補強層により補強した 補強タ イ ヤなどが提案されている。

しかし前の二者は、 大幅な重量増加を伴う などの理由により 高速用タ イ ヤには不適当であり しかも製造コ ス トを增す等の問 題がある。 また後者は、 荷重の支持能力において不充分である < 従って、 本発明の一つの目的は、 これらの従来の構造とは全 く異なる構造を有し、 通常の走行時には普通タイヤと同様な良 好な乗心地、 操縦安定性を示すとともに、 例えば高速道路等を 高速で走行している際にバンク等により内圧が急激に低下して も安全に走行を継続しう るラジアルタ イ ヤを提供するこ とにあ る。

またタイ ヤのリ ムへの保持力は、 従来、 タイ ヤ内圧によるビ 一ド部のビー ド座への押圧力及びその間の摩擦力が主たるもの であり、 こ の保持力は、 タイヤ内圧が低下すると小さ く なる。 特にパンク時など急激に内圧が低下した-際、 急激にハン ドルを きる'と、 タイヤに旋回運動に伴う撗方向力が働き、 タイヤのビ 一ド部がリ ムのビー ド座から外れタイヤ取付用のゥ ヱル内に落 ち込む。 その結果、 タイヤは、 リ ムから完全に外れ、 重大な事 故を招く危険がある。

このタイヤのビ— ド部のリム外れの機構を説明す.ると、 次の ようになる。 即ち、 コーナリ ング時に生ずる橫方向力は、 ト レ ッ ド部をリムに対し撗方向に移動する。 その結果、 タイヤの接 地部付近^は、 タイヤ軸方向 （撗方向） の力と、 ビー ド部に中 心を有する回転モーメ ン トとが生ずる。 この回転モ一メ ン トは 前記のごと く'タイヤ内圧が低い為、 ビー ド部のヒ ールを持ち上 げ、 タイ ヤの保持力である前記ビー ド部とビ一ド座間の摩擦力 を減少する。 その結果、 ビー ド部は、 テーパ状のビー ド座をタ ィャ軸方向内側に位置ずれする。 そして、 この位置ずれにより ビー ドコァの張力が減少する為、 前記保持力は、 急激になく な り、 従って、 ビ一 ド部はゥエル內に落ち込むこととなる。

従って、 本 ¾明の更に他の目的は二 前記ラジアルタイヤのビ 一ド部にタイヤ半径方向内側に向かってのびる トウ部分設ける 一方、 リムに前記 トゥ部分と嵌合する環状溝を^けることに-よ つて、 内圧低下時に横方向の力が作用してもビ― ド部のゥヱル 内への落ち込みを防ぎ、 安全に走行を継続しう るラジアルタ イ ャとリムとの組立体を提供することにある。

〔発明の開示〕

本発明のラジアルタイヤは、 ビ一ドコァを有する一対のビ一 ド部、 前記ビー ド部間を延びかつ両端が前記ビー ドコァの廻り に巻き返して係止される力一カ ス、 その卷返し部と力一カ ス本 体との間に配されるビ一 ドエ一ペックス、 前記カ ーカ スのタイ ャ半径方向外側に配される ト レッ ド部、 および前記力一力ス-と ト レ ツ ド部との間に配されかつタイヤ周方向に対し浅い角度で 配列されるコー ドを有するベル ト層を具える、 タイ卡断面高さ ノタイヤ最大巾で定義される偏平率が 6 0 %以下のラジアルタ ィ ャであって、 前記 ト レ ッ ド部が、 前記カ ーカ スの最大幅を越 える軸方向幅を有し、 しかもその端部が前記カ ーカ スプライ の 断面高さの 5 0〜 1 0 0 %の範囲に位置するこ とを特徴として いる。

また本発明のラジアルタイヤと リ ムとの組立体は、 前記ラジ アルタイ ヤとタイ ヤ取付用のゥヱルを有するリ ムとからなり、 しかも前記ラジアルタ イ ヤは、 少な く とも一方のビー ド部に前 記ビー ドコ アのタイ ヤ軸方向内側でかつタイ ャ半径方向内側に 向かってのびる ト ウ部分および該 ト ウ部分のタイ ヤ軸方向外側 に形成されるハ ンプ溝を具える一方、 前記リ ムは、 前記 ト ウ部 分の先端を受ける璟伏溝および前記ハ ンプ溝と嵌合するハ ンプ を具えるこ とを特徴としている。

〔図面の簡単な説明〕

第 1 図は本発明のラ ジアルタ イ ヤの一実施例をその右半分で 示す断面図、 第 2.図はその ラ ジアルタ イ ヤの斜視断面図、 第 3 図はそのラ ジアルタ イ ヤ と リ ムとの組立体の內圧低下状態を略 示する断面図、 そして第 4図はそのラジアルタイ ヤと リ ムとの 組立体の分解部分断面図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

以下、 本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

図において、 ラジアルタイ ヤ 1 は、 ビ一 ドコア 3 を有する一 対のビー ド部 2 、 前記ビー ド部 2、 2間を延びるカ ーカ ス 4、 前記カ ーカ ス 4 のタイ ヤ半径方向外側に配される ト レ ツ ド部 6、 および前記力一カ ス 4 と ト レ ッ ド部 6 との間に配されるベル ト 層 Ίを具える。

またタイ ヤ断面高さノタ イ ヤ最大巾で定義される偏平率は、 6 0 %以下である。

前記カーカス 4 は、 ラジアル配列のコ ー ドからなる少な く と も 1層のカーカスプライ を具えるとともに、 その両端部は、 前 記ビー ドコア 3 の退り に、 本例では、 タイ ャ軸方向の内から外 に巻き返して係止されている。

前記ト レッ ド部 6 は、 従来タイヤにおけるサイ ドウォール部 にまで延在しているこ とに第一の特徴がある。

即ち、 ト レツ ド部 6 は、 その軸方向幅 T Wが前記力一カス 4 の最大幅 Lを越えるとともに、 ト レ ッ ド端 Pの髙さ h oが、 力一 カス 4 の断面高さ hの 5 0 〜 1 0 0 %の髙さの範囲に設定され る。

そしてさらに ト レ ッ ド部 6 の両端部の肉厚は、 ト レ ッ ド中央 部の肉厚 C Wと、 ト レ ツ ド中央部からカ一カス 4の最大幅 Lの 3 / 4の位置の肉厚 N Wとの平均値の 7 0 〜 2 0 0 %の範囲に 設定する。 前記肉厚が 7 0 %より も小さいとタイヤ內圧が低下 した際、 刚性が充分でなく安全な走行を維持できない。 また 2 0 0 %を越えると高速走行時の発熱が激しく なるため好ましく ない。

このような構成とすることにより、 ト レ ツ ド部とタイヤサイ ド部との間にヒ ンジの作用をする剛性の差が形成され、 第 3図. に示す如く タイヤの內圧が低下した場合、 前記ヒ ンジ部分で折 れ曲がり、 ト レッ ド部 6 は、 全体的に偏平化し安全走行を確保 しう る。

また ト レ ツ ド部 6 は、 前記肉厚が 2 0 0 %以下の場合でも第 3図に示すごと く 、 その両端部分 6 Aに、 発熱による ト レ ッ ド 部 Sの昇温を抑制するため、 放熱劾果の高いラグパター ンある いはプロ ックパター ンを採用するとともに、 サイブないし細溝 Sを形成する。

このサイ プないし細溝 Sは、 前記 ト レッ ド嬙 Pから ト レッ ド 部 6の表面の曲線距離 T Lの 5 〜 2 0 %の範囲に形成され、 そ の間隔は、 5 〜 2 0™、 幅ば、 0. 1 〜 5∞である。 なお角度は タイヤ周方向に対して 4 5 〜 9 0 ' の場合、 発熱を抑制でき、 また 0 〜 4 5 ' の場合、 発熟のみならず縦バネ定数を低くでき 乗心地を改善できるので、 用途に応じて適宜選択する。 前記ベル ト層 7 は、 前記カーカ ス 4 と ト レ ツ ド部 6 との間に 配され、 タイ ヤ周方向に対し浅い角度で配列されるコ ー ドを有 する。 また該コー ドは、 本例では低弾性率の有機繊維コ ー ドと 高弾性率の繊維コ ー ドと含み、 夫々プライ 7 A、 7 B とプラ イ 7 C とを形成している。

またベル ト） 1 7 の幅、 本例ではブライ 7 A、 7 Bの幅は、 ト レ ッ ド部 6表面の前記曲線距離 T Lの 7 0 %〜 1 0 0 %の範囲 に設定される。

従って、 内圧低下時に ト レ ッ ド部 6 が偏平化しても、 ベル ト 層 7 が ト レ ツ ド部 6 の両端部まで延在するこ とにより、 この領 域における補強効果を高め县時間の継続走行が可能となる。

前記低弾性率の有機繊維コ一 ドと して、 ^えば、 ナイ ロ ン、 ポ リ エステル、 レー ヨ ン等からなる弾性率が 1000kg Z™² 以下 のものが好適に用いられる。 なお有機繊維コ一ドが好適に用い られる理由は、 ク ラウ ン部とショ ルダー部ないし.サイ ド部とは- 曲率半径が異なるため、 弾性率の低いコ ー ドを用いるこ とによ り、 このク ラウ ン部およびショ ルダー部ないしサイ ド部に対す る " タガ効果 " を ブラィ で達成しう る為である。

また前記高弾性率の繊維コ ー ドとして、 ァラ ミ ドあるいはス チール等の高弾性率のものが用いられる。 なおこの高弾性率の 繊維コ ー ドからなるプライ 7 Cは、 前記理由により 力一カ ス 4 の最大幅 Lの 8 0 %以下の幅に設定する。

各ビー ド部 2 は、 非伸長性のビー ドコア 3 と、 ビー ドエべッ ク ス 5 と、 タ イ ヤ半径方向内側に向かって延びる ト ウ部分 9 と - ハンプ溝 1 0 とを具えている。

前記ビー ドコア 3 は、 従来のタ イ ヤに比較しタイヤ軸方向外 側に位置しているのが特徴であり、 ビー ドコア 3 の中心からヒ 一ル嫱 J までの距離 W 4力、'、 該ヒール嬙 Jから ト ウ端 N迄の距 離 W 6 の 1 Z 2. 5 〜 ： I 7. 6、 好ま し く は 1 / 2. 9 〜 ： I Z 6. 3 の範囲に設定する。 従来タ イ ヤの場合は、 せいぜい 1 ノ 2. 2程 度である。 なおヒール嬙 Jは、'ビー ド部 2の外側面 Qと底面 M との延長線の交点として定義される。

本例のごと く この距離 W 4を小さ くすることにより ビー ドコ ァ 3を後述するリ ムフランジ 2 5に近づけることができ、 リ ム 2 0 との嵌合を一層強固なものとできる。

前記ビー ドエペックス 5 は、 J I S ( A ) 硬度が 7 4 〜 9 5 ' のゴムからなり、 カーカス本体 4 B とその卷返し部 4 Aとの 間に配され、 前記ビー ドコア 3から'タイャ半径方向外側に向か つて延びる。 そして、 その外鵄は、 前記カーカスの基底部から ト レツ ド部 5 の嬙部 Pまでの高さ hoの 4 0 〜 1 1 0 %、 特に好 ましく は 7 0 〜 9 0 %の範囲に位置する。 1 1 0 %を超えると 前記ヒンジ作用を究揮しなく なるので好ま し く ない。 これによ つて、 タイヤの內圧が低下した際のタイャの撗剛性を維持し安 全走行が可能となる。

前記 トゥ部分 9 は、 前記ビー ドコア 3 のタイャ軸方向內側で - ビー ド部 2 の底'面 Mより もタイヤ半径方向内方に突出し、 その' 突出量 Lは、 適用されるタイヤの用途、 サイ ズによって任意に 選定しうる。 また トウ部分 9 は、 比較的硬い、 例えば J I S ( A ) 硬度で 7 0 · 〜 8 5 ' の範囲のゴムによって形成される。 前記ハンプ溝 1 0 は、 前記トゥ部分 9 のタイャ軸方向外側に 形成され、 タイ ヤ周方向に延びる。 このハンプ溝 1 0 とヒール 端 J との間のタィャ軸方向の距離 W 5 ば、 該ヒール端 Jからビ — ドコア 3 の中心迄の距離 W 4の 2. 1 〜 4. 8倍の範囲に設定さ れる。 このハンプ溝 1 0を具えることにより、 本実施例のラジ アルタイヤ 1 は、 後述するハンプ 2 3を形成したリ ム 2 0 との 嵌合に適するが、 ノヽンプ 2 3のないリ ムにも同様に適用しうる, 前記リ ム 2 0 は、 中央部にタィャ取付用のゥヱル 2 1が形成 され、 その両側に璟伏溝 2 2、 ハンプ 2 3、 ビ― ド座 2 4、 リ ムフラ ンジ 2 5が順に形成されている。

前記環伏溝 2 2 は、 前記ゥヱル 2 1 に隣接して形成され、 タ ィ ャ周方向にのびる。 従って、 該璟伏溝 2 2 の内側には、 周方 向にのびる突起 2 6 が形成され、 その髙さ h 1 は、 好ま し く は ビー ド座 2 4から 5 m»以下に設定する。 なおこれは、 高さ h 1 をマイ ナス、 即ち突起 2 6 をビ一 ド座 2 4以下とすることをも 含んでいる。

また璟伏溝 2 2 の溝底は、 ビー ド座 2 4 より もタ イ ャ半径方 向内側に位置するこ とが必要であり、 その深さ d は、 好ま し く はビー ド座 2 4から 1 0 «以下に設定する。 そして、 璟伏溝 2 2 のタ イ ヤ半径方向最内端、 即ち最深部とビー ド座嬙 H との間 のタイ ヤ軸方向の距離 W 3 力く、 前記 W 6 に対し、 W 6 Z W 3 - 0. 7 〜 1. 2 の条件を満たすように設定される。 なおビー ド座端 Hは、 ビー ド座 2 4及びリ ムフラ ンジ 2 5 内面の各延長線の交 点と して定義される。

前記ハンプ 2 3 は、 タイ ヤ半径方向最外端と前記ビー ド座端 H との間のタ イ ヤ軸方向の距離 W 2が、 前記 W 5 に対し、 W 5 / W 2 = 0. 5 〜： I. 2 の条件を満たすよう に設定される。

またハンプ 2 3 の高さ h 2 は、 好ま し く はビ一 ド座 2 4から 5 m 以 Fでめ 。

前記ビー ド座 2 4 は、 第 4図に示すごと く 、 タ イ ヤ軸方向に 対して一定角度 （ α のテーパを有し、 タ イ ヤ軸方向内側に向 かって半径が減少している。 なお、 必要により逆テーパとする こ ともできる。

またビ― ド座 2 4 の巾 W 1 は、 従来一般に規格化されている 各種リ ムの寸法が用いられる。 これによつてリ ム 2 0 は、 前述 の特殊構造を採用した本発明のラジアルタイ ヤ 1 のみならず、 従来構造のタイヤにも使用しう る。

なおラジアルタ イ ヤ 1 の トウ部分 9及びハンブ溝 1 0 と、 リ ム 2 0 の環状溝 2 2及びハンブ 2 3 との各形状、 寸法は、 夫々 嵌合しあう よう に、 対応して形成する必要があるが、 さ らに第 4図に示す、 ビー ド座端 Ηにおいて定義される リ ム径 D、 ハン ブ 2 3 のハンプ径 D a、 環伏溝 2 2 の溝底径 D b、 および突起 2 6 の突起径 D c は、

一 3.0 mm≤ D - D a ≤ + 5.0 mm、

+ 2.0 mni≤ D - D b ≤ + 2 0 mm、

0.0 mm≤ D - D c ≤ + 5.0 mm、 および

D a > D c > D b

の各条件を満足するように設定するのが望ましい。

このように、 ノヽンプ径 D a >突起径 D c とすることによつ て、 タイヤビー ド部の取付を容易にすることができる。

上述のごと く 、 本発明のラジアルタイヤは、 ト レッ ド部の雨 端を従来タイヤのタイヤサイ ド部まで延在させたものであるた め、 ノ、。ンク等によりタ イ ヤの内圧が低下した時、 ト レッ ド部が 第 2図に略示するごと く偏平化し接地するため、 サイ ド部の接 地及びそれに伴う損傷を防ぐことができる。 また剛性が高めら れたサイ ド部により車重を支えることができる。 従って、 タイ ャの内圧が低下した状態でも安全に継続して走行できる。

また、 本発明のラジアルタイヤとリ ムとの組立体は、 ラジァ ルタ イ ヤにタイヤ半径方向内側に向かって延びる トウ部分、 ま たリ ムに前記 トゥ部分と嵌合する璟伏溝を設けたものであるた め、 タイヤとリ ム との保持力を増加でき、 たとえ内圧低下時:に 横方向の力が作用してもリ ム外れを生じることなく 、 安全に 逢 続して走行できる。

また本実施例のごと く 、 ビー ドコアの位置をリ ムフ ラ ンジ側 に大き く近づけるとともに、 ラジアルタイヤにハンプ溝、 リム に該ハンプ溝と嵌合するハンブを設けているため、 更に保持力 を増加でき、 より一層安全な走行が可能となるなど多く の効果 を奏しうる。

なお前述のビー ド部構造は、 一方のビー ド部にのみ適用する こともできる。

〔産業上の利用可能性〕 なお本発明は、 乗用車、. 自動二輪車、 三輪車、 A T V、 卜 う ッ ク、 バスなどの各種車両に適用できる。

Claims

請求の凝囲 ' 1 . ビー ドコアを有する一対のビー ド部、 前記ビー ド部間を 延びかつ両端が前記ビー ドコアの廼りに巻き返して係止される カーカ ス、 その巻返し部とカーカス本体との間に配置されるビ 一ドエ一ペックス、 前記力一カ スのタイャ半径方向外側に配さ れる ト レ ツ ド部、 および前記力一カスと ト レ ツ ド部との間に配 されタイヤ周方向に対し浅い角度で配列されるコー ドを有する ベル ト層を具え、 タイヤ断面高さノタイヤ最大巾で定義される' 偏平率が 6 0 %以下のラジアルタイヤにおいて、 前記ト レッ ド 部は、 前記カ ーカ スの最大幅を越える軸方向幅を有し、 し力、も その嬙部が前記力一カスの断面高さの 5 0〜 1 0 0 %の範:囲に 位置することを特徴とするラ ジアルタ イ ヤ。

2 . 前記 ト レッ ド部は、 その嫱部の肉厚が、 中央部の肉'厚-と 該中央部から前記力—カ スの最大幅の 3ノ 4の位置の肉厚と 平均値の 7 0〜 2 0 0 %の範通である請求の範囲第 1項記載の ラ ジアルタ イ ヤ。 . '

3 . 前記ベル ト層は、 その幅が、 前記 ト レッ ド部表面の曲線 距離の 7 0〜 1 0 0 %の範囲である請求の範囲第 1 または- 2項 記載のラ ジアルタ イ ヤ。

4 , 前記ベルト層は、 弾性率が 1 0 0 kg /™² 以下の有機織 維コー ドからなるプライを少なく とも 1抆有することを特徴-と する請求の範囲第 1、 2または 3項記載のラジアルタイヤ。

5 . 前記ト レッ ド部は、 タイヤ周方向もし く はタイヤ回転軸 方向のサイブが形成されていることを特徵とする請求の範囲の 第 1、 2、 3 または 4項記載のラ ジアルタ イ ヤ。

6 . 前記ビー ドエペックスは、 前記ト レ ツ ド部の端部の髙さ h oの 4 0〜 1 1 0 %の範囲まで延在することを特徵とする請求 の範囲第 1、 2、 3、 4または 5項記載のラジアルタイヤ。

7 . ラジアルタイヤとタイャ取付用のゥヱルを有する車輪リ ムとからなる組立体において、 前記ラジアルタイヤは、 非伸 性のビー ドコ アを有する一対のビー ド部、 前記ビー ド部間を延 びかつ両端が前記ビ— ドコアの週り に巻き返して係止される力 一カ ス、 その巻返し部とカ ーカ ス本体との間に配置されるビー ドエ一ペッ クス、 前記カーカスのタイ ヤ半径方向外側に配され る ト レ ツ ド部、 および前記カーカスと ト レ ツ ド部との間に配さ れタイ ヤ周方向に対し浅い角度で配列されるコ ー ドを有するベ ル ト層を具え、 タ イ ヤ断面高さノタ イ ヤ最大巾で定義される偏 平率が 6 0 %以下であって、 しかも前記 ト レッ ド部は、 前記力 一カ スの最大幅を越える軸方向幅を有し、 その端部が前記カー カ スの断面高さの 5 0〜 1 0 0 %の範囲に位置するとと もに、 少な く とも一方のビ― ド部は、 前記ビー ドコアの轴方向内側で かつ半径方向内側に向かってのびる ト ウ部分および該 ト ゥ部分 のタイ ヤ軸方向外側に形成されるハ ンプ溝を具える一方、 前記 リ ムは、 前記 ト ゥ部分の先端を受ける璟状溝および前記ハンプ 溝と嵌合するハンプを具えるこ とを特徴とするラ ジアルタ イ ヤ と リ ムとの組立体。 ·

8 . 前記 ト レッ ド部は、 その端部の肉厚が、 中央部の肉厚と 該中央部から前記カ ーカ スの最大幅の 3 ノ 4の位置の肉厚との 平均値の 7 0〜 2 0 0 %の範囲である請求の範囲第 7 項記載の ラ ジアルタ イ ヤ と リ ム との組立体。

9 . 前記ベル ト層は、 その幅が、 前記 ト レ ツ ド部表面の曲線 距離の 7 0〜 1 Q 0 %の範囲である請求の範囲第 7 または 8項 記載のラ ジアルタ イ ヤとリ ムとの組立体。

1 0 . 前記ベル ト層は、 弾性率が 1 0 0 kg / 以下の有機繊 維コ ー ドからなるプライ を少な く とも 1 枚有するこ とを特徴と する請求の範囲第 7、 8 または 9項記載のラジアル.タィ ャと リ ムとの組立体。

1 1 . 前記 ト レ ッ ド部は、 タ イ ヤ周方向も し く はタ イヤ回転軸 方向のサイ ブが形成されているこ とを特徴とする請求の範囲の 第 7、 8、 9 または 1 0項記載のラジアルタイ ヤと リ ムとの組 立体。

1 2. 前記ビー ドエペックスは、 前記 ト レ ツ ド部の端部の高さ hoの 4 0〜 1 1 0 %の範囲まで延在することを特徵とする請求 の範囲第 Ί、 8、 9、 1 0 または 1 1 項記載のラジアルタイ ヤ と リ ム との組立体。

1 3. 前記ビー ドコアは、 その中心からヒ ール嬙迄の距離 W 4 が、 該ヒ ール端から ト ウ端までの距離 W 6 の 1 / 2. 5〜 1 / 7. 6 の範囲に形成されているこ とを特徵とする請求の範囲第 7、 8、 9、 1 0、 1 1 または 1 2項記載のラジアルタイ ヤとリ ム との組立体。