JP3213068B2 - 車輪ユニフォミティに秀でる空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤな
かでもラジアルタイヤにつきそのリムとの組立体に於け
るユニフォミティ、特にラジアルフォースバリエーショ
ンの改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車、ことに乗用車の振動乗り心地や
騒音に対する研究が進むにつれて、これに装着される空
気入りタイヤの均一性が重要視されるようになった。こ
こでタイヤが均一であると言うことは、単に形の上で真
円であるだけでなく周上のどこででも同じ荷重に対する
たわみが等しいこと、或いは一定のたわみのもとで回転
したときの反力が一様であることが要求される。この様
な意味での均一性はタイヤのユニフォミティといわれて
いる。

【０００３】このユニフォミティの評価メジャーのう
ち、タイヤ並びにリムの外周の振れはラジアルランアウ
ト（以下ＲＲＯと略す）と呼ばれるが、これらのラジア
ルランアウトが大きいとき、一定たわみのもとで回転し
たときの径方向反力の変動、即ちラジアルフォースバリ
エーション（以下ＲＦＶと略す）が増加する為ユニフォ
ミティが悪化することが知られている。そこでこのＲＦ
Ｖを低下させるように、従来タイヤのＲＦＶの一次のピ
ーク位置と、リムのビード座に於けるＲＲＯの一次成分
の谷位置とを組み合わせることにより、タイヤとリムと
の組立体としてのＲＦＶが改善されてきた。しかしなが
らこの様にしても場合によっては、タイヤのピークトゥ
ピーク値が大きくなってしまう不利も生じた。

【０００４】そこで、この対策として特開平3-189201号
公報の開示にあっては空気入りタイヤのショルダー部に
おけるＲＲＯの大きな個所に対応する、ビード背面とリ
ムフランジとの間にテープ状のゴムシートを介在させて
いる。

【０００５】しかし、走行中に大きな外力が加わること
によりタイヤとリムの装着状態が変化し、再度修正が必
要になるという欠点があった。そこで、工作精度が十分
に高められているリムに、タイヤそれ自体としてＲＲＯ
の良好な空気入りタイヤを取り付けその挙動を根本的に
究明したところ、このときでも、そのタイヤ車輪として
のＲＲＯが小さくならないことがあり、これについて検
討を深めてその原因が、リム組みの際に於ける偏心装着
に由来することを発見し、これについて先に特願平 04-
052610号明細書にて、リムに対する空気入りタイヤの組
み付けに当たって同心装着が容易に導かれるタイヤのビ
ードの改良をすでに提案した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、タイヤの偏
心装着に起因するタイヤ車輪のＲＲＯの改良を一層効果
的にして、車輪ユニフォミティを一段と向上させ、より
有効にタイヤ車輪のＲＦＶを制御しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】傾斜ビートシートと、こ
れに隣り合って順次に連なる隅丸凹フィレット又は、隅
丸凹フィレットと張り出しフランジ及び、外向きに反曲
した湾曲フランジとを有する規格リムに対して、その上
記傾斜ビードシートに緊締嵌合するビード部をそなえ、
このビード部が、リムフランジとこれに面するビード部
外面との間に生ずべき接触に先んじて、リムの隅丸凹フ
ィレットに対しその全周にわたり緊密接合をもたらす膨
出ヒールを有し、上記リムに組付けられて車輪を形成す
る空気入りタイヤに於いて、膨出ヒール部に、ＪＩＳＡ
硬度が６０°以下の軟質ゴムの層をそなえることからな
る、車輪ユニフォミティに秀でる空気入りタイヤであ
り、ここに軟質ゴムの層が発泡ゴムを含むものよりなる
ことが好ましい。

【０００８】さて図１(a) にて、先に提案をした、膨出
ヒール部をビード部にそなえる空気入りタイヤ（２点鎖
線）につき、リム（１点鎖線）に組付けてから使用内圧
の充てんによってビード部がリムにフィットした装着姿
態（実線）を、タイヤ・リム組立て車輪の回転軸心を含
む断面で図解し、同図(b) は、リムに組付ける前のビー
ド部の対応する断面を示した。

【０００９】図中１はビード部、２はビードコア、３は
ビード部背面、そして４に膨出ヒール部をあらわし、Ｒ
で規格リムの全体、Ｒ₀ でその傾斜ビードシート、また
Ｒ₁でリムフランジをそれぞれ示したが、規格リムＲ
は、慣例に従って傾斜ビードシートＲ₀ に隣り合って順
次に連なる、隅丸凹フィレットと、外向きに反曲した湾
曲フランジ又は、隅丸凹フィレットと張出しフランジ及
び外向きに反曲した湾曲フランジとを有し、隅丸凹フィ
レットに直接隣り合う湾曲フランジないしはこれらの問
に介在することのある張出しフランジは、何れも図示上
のリムフランジＲ₁ にほかならない。

【００１０】同図(a) に示した傾斜ビードシートＲ₀
（円錐面からなる）の母線を延長した直線ｌと、規格リ
ムＲの軸心に対して直交するリムフランジＲ₁ の接線ｍ
との交点Ｐは、規格リムＲの呼び径Ｄを与える定点であ
るが、この交点Ｐと対応するように同図(b) のビード部
１の断面図上に移した点Ｑをビード部基点ということに
して、この点Ｑを含むタイヤの回転軸心と直交する平面
ｎから膨出ヒール部４の頂面に至る垂直距離により膨出
ヒール部４の突出代αを定義するが、この点Ｑはリム組
み後の内圧充てんによるビード部１の傾斜ビードシート
Ｒ₀ への緊密適合によって、交点Ｐに向って限りなく近
づく間に膨出ヒール部４が規格リムＲの隅丸凹フィレッ
トに強く圧接されて堅固な封止接合が成就される。

【００１１】

【作用】これに対し従来の空気入りタイヤとリムの組立
体における、使用内圧を充てんしたときのビード部１と
リムＲとのはめあいのありさまは図２の如くである。す
なわち、ビード部背面３とリムフランジＲ₁ 内面との間
に背隙Ｓが生じ、これはリム円周に沿って広い部分と狭
い部分とに分かれがちであり、しかも左右の各ビード部
１におけるビード部背面３とリムフランジ内面との間に
生じる背隙Ｓの寸法は互いに相違しがちである。

【００１２】このような現象が生じる理由は、タイヤを
リムＲに組付けるときに、タイヤの回転軸心とリムの回
転軸心とが一致しないように組み立てられやすいことに
ある。このようにして上記した不均一な背隙Ｓはタイヤ
とリムの組立体が回転したとき、ＲＦＶを発生する一要
因を成していたのである。

【００１３】特願平 04-052610号の発明においては、従
来のリムに従来のリム組み方法でリム組みしたとき、タ
イヤとリムの回転軸心が不一致となることによって生じ
る上記背隙Ｓのうちの狭い部分において、まず膨出ヒー
ル部４がビード部１の内面に作用する充てん圧力によっ
てリムフランジＲ₁ にまず押し付けられ、これによって
タイヤとリムの回転軸心の不一致の是正が図られるよう
に軸心の向きがかわりビード部背面３がリムフランジＲ
₁ に対しその全周にわたり、また左右の各フランジＲ₁
の双方についても均一に接触することを期待している。

【００１４】しかし、膨出ヒール部４における上記した
均一接触は、ビード部１の傾斜ビードシートＲ₀ に対す
るはめあいの締め代の如何にも影響を受け、これが強す
ぎると、ときとして膨出ヒール４の全周のうちの局部で
接触を生じた際この局部接触がこだわりとなって適正フ
ィットが妨げられるうれいがある。この点は膨出ヒール
部４に軟質ゴム層をそなえることにより、局部接触域に
おける軟質ゴム層の変形を生じて傾斜ビードシートＲ₀
に対するビード部１の強い締め代の下での適正なフィッ
トがより容易に成就され得る。ここに膨出ヒール部４は
全体として軟質ゴムからなるものとしてもよく、この場
合軟質ゴムは柔軟性の観点から60°（ＪＩＳＡ）以下で
あることが好ましい。

【００１５】またこの膨出ヒール部４はより好ましい図
示例のように非発泡ゴム層４−１によってカバーされた
軟質ゴム層４−２との一定の複合比率（１：１）になる
ことが望ましく、さらに軟質ゴム層４−２が一定の強度
をもっていればカバーから露出して外層に直接あらわれ
る場合も除外されない。

【００１６】軟質ゴム層４−２については発泡ゴムの如
きが当然に含まれこの場合発泡率は５〜70％の範囲がの
ぞましく、また発泡ゴムも含めて軟質ゴム層４−２が膨
出ヒール部４内を占める体積割合は50％以下とするのが
好ましい。発泡ゴムは破壊強さの点から、連続気泡に比
し、独立気泡を有するものがより好ましい。

【００１７】なお、発泡ゴム層４−２のゴム配合は例え
ば天然ゴム60重量部、ポリエチレンゴム40重量部、カー
ボンブラック70重量部、プロセスオイル30重量部、ワッ
クス1.0 重量部、ステアリン酸 2.0重量部、老化防止剤
1.5重量部、亜鉛華 3.0重量部、加硫剤 1.5重量部、い
おう 1.5重量部及び発泡剤としてジニトロン・ペンタメ
チレン・テトラアミン 4.0重量％の組成が適合する。

【００１８】膨出ヒール４の突出代αはおよそ 2.0〜
4.0mmで適合するが 2.0mm未満で効果がなく、 4.0mmを
こえるとビード部１の傾斜ビード部Ｒ₀ に対する必要な
締め代を過小にするおそれがある。

【００１９】

【実施例】タイヤサイズ 175×65Ｒ14の供試タイヤにつ
き図３に示したところに従って非発泡ゴム層４−１によ
り、膨出ヒール部４の体積の50％を占める発泡率40％の
発泡ゴム層４−１のまわりにカバーするような配置で膨
出ヒール部４の突出代を３mmとした本発明のタイヤを、
図２に示す従来タイヤと共に用意し、これらのタイヤに
ついてユニフォミティーマシンにかけたところ、従来タ
イヤの成績を 100とする指数表示で本発明のタイヤはラ
ジアルランナウト30、ラジアルフォースバリマーション
の50好結果が得られた。

【００２０】なおここで、ビードコア２であるが、ゴム
被覆された一本のワイヤーを螺旋状に周上に複数回巻回
して断面輪郭が四辺形、六角形をなすようにすることに
より、ジョイント部の少ない、また周上剛性の不均一も
改良されたものが好ましい。また同じくケーブルビード
と称する、断面が丸くワイヤーで撚りあげたものも周上
の均一という点から好ましい。

【００２１】

【発明の効果】この発明によれば、リムの輪郭形状に変
更を加えない通常の慣用のものを用いて、リム組み操作
にも格別な考慮を払う必要なしに、ビード部の膨出ヒー
ル部に採用した軟質ゴムによってビード部がより効果的
にリムへの着座が誘導されて、リム組みしたタイヤ車輪
のＲＲＯを小さくすることができより有効にＲＦＶの抑
制が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は膨出ヒール部をもつ空気入りタイヤの
ビード部部分断面図である。

【図２】 図２は従来のタイヤのビード部部分断面図で
ある。

【図３】 図３はを発明によるビード部部分断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ビード部 ２ ビードコア ３ ビード部背面 ４ 膨出ヒール部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 傾斜ビードシートと、これに隣り合って
   順次に連なる隈丸凹フィレット又は、隈丸凹フィレット
   と張り出しフランジ及び、外向きに反曲した湾曲フラン
   ジとを有する規格リムに対して、その上記傾斜ビードシ
   ートに緊締嵌合するビード部をそなえ、このビード部
   が、リムフランジとこれに面するビード部外面との間に
   生ずべき接触に先んじて、リムの隅丸凹フィレットに対
   しその全周にわたり緊密接合をもたらす膨出ヒール部を
   有し、上記リムに組付けられて車輪を形成する空気入り
   タイヤに於いて、膨出ヒール部に、ＪＩＳＡ硬度が６０
   °以下の軟質ゴムの層をそなえることを特徴とする車輪
   ユニフォミティに秀でる空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 軟質ゴムの層が、発泡ゴムを含むことを
   特徴とする請求項１に記載した空気入りタイヤ。