JP2013039844A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑剤を確実に拭き取って、リム滑りを軽減することの可能な空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ビードヒール部２２には、凸条２６が形成されている。凸条２６は、ビードヒール部２２の表面から突出されて尾根状に延びる１本の凸条であり、タイヤ周方向の全周に亘って形成されている。凸条２６のビードトゥ２１側、すなわち、凸条２６のタイヤ軸方向のタイヤ赤道面側には、凹溝２８が形成されている。凹溝２８は、ビードヒール部２２の表面より凹となるように形成された溝であり、凸条２６に沿って形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに係り、特に、リム組みされた状態でタイヤ周方向におけるリム滑りを抑制する空気入りタイヤに関する。

従来から、リム組み時において、ビード部とリムとの滑りをよくし、作業中のタイヤの損傷を防ぐと共に、組み付け後の内圧充填によってビード部をリムに対して正しく嵌合させるために、予めリムベース等に潤滑剤が塗布される。

また、リム組み時においては、タイヤ単体のラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）の凸位置と、リム単体のラジアルラインアウト（ＲＲＯ）の凹位置との位置合わせを行ったり、重量アンバランスを打ち消す位置にバランスウエイトを取り付けたりすることにより、タイヤ周方向におけるタイヤアンバランスの改善が行われている。

ところで、前述の潤滑剤が、リム組み後に残存すると、タイヤとリムとがタイヤ周方向やタイヤ径方向に相対移動しやすくなる。タイヤとリムがタイヤ周方向に相対移動すると、前述のタイヤ周方向におけるタイヤアンバランスの改善効果が減少し、タイヤとリムとがタイヤ径方向に相対移動すると、ビード部がリムハンプを乗り越えてウエル部に落ちることも考えられる。

そこで、特許文献１には、ビードヒール部にエッジ状の拭き取り縁を有する凹部を設けて、リムベース等に塗布された潤滑剤をリムへの嵌合の際に拭き取ることが提案されている。

しかしながら、特許文献１に開示された構成では、リム組み時にリムハンプをタイヤ周上で最後に乗り越えるビード部分において、ビードヒール部がリムハンプからリムフランジまで移動する間、リムベースに密着されていない状態となる。これは、当該ビード部がリムハンプを乗り越えた直後に高い空気圧でリムフランジ側へ押されるためである。このように、リムベースに密着されていない状態でビードヒール部がリムハンプからリムフランジまで移動すると、潤滑剤の拭き取りが不十分となってしまう。

特開２００２―２２５５１６号公報

本発明は上記事実を考慮し、塗布された潤滑剤をリム組み時に確実に拭き取って、リム滑りを軽減することの可能な空気入りタイヤを提供することを目的とする。

請求項１に記載の空気入りタイヤは、リムへ組み付けられるビード部と、前記ビード部のビードヒール部に、前記ビードヒール部の表面から突出形成されタイヤ周方向に延びる凸条と、前記凸状のタイヤ軸方向のタイヤ赤道面側に、前記ビードヒール部の表面より凹となるように前記凸条に沿って形成された凹溝と、を備えている。

請求項１に記載の空気入りタイヤのビードヒール部には、凸条がビードヒール部の表面から突出形成され、凸条のタイヤ軸方向のタイヤ赤道面側に凸条に沿って凹溝が形成されている。

ここで、本願におけるビードヒール部とは、リム組みした状態での空気入りタイヤのタイヤ径方向の断面における、ビードコアの中心からタイヤ幅方向外側に延出した直線とビード部の外表面が交わる点と、ビードコアの中心からタイヤ径方向へタイヤ幅方向と直交するように延出した直線とビード部の外表面が交わる点の間に配置される領域をいう。

上記構成の凸条及び凹溝を備えた請求項１の空気入りタイヤでは、リム組み時に、ビード部が最後にリムハンプを乗り越える位置では、リムハンプのタイヤ幅方向内側で、凸条がリムハンプに押されてゴムが凹溝に入り込むように（凹溝の内壁が膨出するように）移動し変形する。そして、凸条がリムハンプを乗り越えつつ、移動した凸条のゴムが、リムハンプの頂面及びタイヤ幅方向外側に密着しながら復元する。これにより、確実に凸条がリムベースと密着し、密着状態のままリムフランジ側へ移動して、リムベースに塗布された潤滑剤を拭き取ることができ、リム滑りを軽減することができる。

請求項２に記載の空気入りタイヤは、前記凸条の前記ビード部の表面からの高さが、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍであること、を特徴とする。

ここで、凸条のビード部の表面からの高さは、凸条の頂点から凸条の底面（ビードヒール部の表面）へ垂直に下ろした直線の長さである。

凸条のビード部の表面からの高さが２．０ｍｍを超えると、リム組み作業がし難くなり、凸条のビード部の表面からの高さが１．０ｍｍ未満では、特にリムハンプをタイヤ周上で最後に乗り越えるビード部分において、密着されずに潤滑剤の拭き取りが不十分になる場合がある。このため、凸条のビード部の表面からの高さは、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい。

請求項３に記載の空気入りタイヤは、前記凸条のタイヤ軸方向外側の壁面と、前記ビード部の前記凸条立ち上がり部分と隣接する表面との間の平均角度が４５°〜１３５°の範囲内であること、を特徴とする。

ここで、凸条のタイヤ軸方向外側の壁面とビード部の凸条の立ち上がり部分の表面との間の平均角度（壁面平均角度）は、凸条の立ち上がり部分におけるビードヒール部表面と凸条のタイヤ軸方向外側の壁面とでなす角度の平均（壁面平均角度）をいう。

当該壁面平均角度が１３５°を超えると、潤滑剤の拭き取りが不十分になる場合があり、４５°未満では、先端が鋭利になりすぎて、リム組み時に凸条が欠け等の損傷を受けやすくなる。したがって、凸条のタイヤ軸方向外側の壁面平均角度は、ビード部の表面における接線に対して４５°〜１３５°の範囲内であることが好ましい。

なお、タイヤ軸方向外側の壁面の角度は、種々の要求性能に応じて連続的に変化するものであってもよい。

請求項４に記載の空気入りタイヤは、前記凹溝の容積が、前記凸条の体積の０．８倍〜１．０倍であることを特徴とする。

凹溝の容積が凸条の体積の１．０倍を超えると、リム組み時に、凸条がリムハンプを乗り越える際にゴムが移動しても、凹溝が完全に埋まらずに比較的大きな段差が残ってしまうため、リムハンプに凹溝が引っ掛かってしまう。また、凹溝の容積が凸条の体積の０．８倍未満では、リム組み時に凸条のゴムが移動して入り込むスペースとしては不十分となり、フィット圧の上昇、リム組み作業性の悪化を招くことになる。したがって、凹溝の容積は、凸条の体積の０．８倍〜１．０倍であることが好ましい。

請求項５記載の空気入りタイヤは、前記凸条の底面幅が、前記凸条の高さの０．５倍〜１．０倍であること、を特徴とする。

凸条の底面幅が、凸条の高さの１．０倍を超えると、凸条の剛性が高くなりすぎて、リム組み時に凸条のゴムが移動がし難く凹溝に入り込まなくなることから、リム組み作業性の低下、フィット圧の上昇を招く。また、凸条の底面幅が、凸条の高さの０．５倍未満の場合には、凸条の剛性が低くなりすぎて、リムベース部との接触圧が下がり、潤滑剤の拭き取りが、不十分になってしまう。したがって、凸条の底面幅は、凸条の高さの０．５倍〜１．０倍であることが好ましい。

以上説明したように本発明の空気入りタイヤは、塗布された潤滑剤を、リム組み時に確実に拭き取ることができる、という優れた効果を有する。

本実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ径方向の断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤのビード部を示す断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤのリム組みされた状態におけるビード部を示す断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの凸条及び凹溝の拡大断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤの凸条及び凹溝の拡大断面図である。 本実施形態に係る空気入りタイヤをリム組みする際に凸条が最後にリムハンプを乗り越える際の状態を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１０について、説明する。本実施形態において、空気入りタイヤ１０は、標準リムへ標準空気圧にて組み付けられる場合を例に説明する。

なお、標準リムは、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ Ｂｏｏｋ２０１１年度版規定のリムであり、適用する標準空気圧は、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ Ｂｏｏｋ２０１１年度版の最大負荷能力に対応する空気圧とする。

日本以外では、標準空気圧とは下記規格に記載されている単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、標準リムとは下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または、”Approved Rim" 、”Recommended Rim"）のことである。

規格は、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、”The Tire and Rim Association Inc. のYear Book ”であり、欧州では”The European Tire and Rim Technical OrganizationのStandards Manual”である。

使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、一般的なラジアルタイヤの構造を有しており、図１に示すように、一対のビード部１２と、一対のビード部１２にトロイド状に跨がるカーカス１４とを備えている。

一対のビード部１２は、空気入りタイヤ１０のタイヤ径方向内側に形成されており、リム３０に組み付けられる部分である。一対のビード部１２の各々には、リング状のビードコア１２Ａが埋設されている。

カーカス１４は、両端が、ビードコア１２Ａの回りをタイヤ軸方向内側から外側へ向けて折り返されて配置され、一対のビードコア１２Ａ間に架け渡されている。折り返されたカーカス１４の間には、スティフナー１５が配設されている。

カーカス１４のタイヤ半径方向外側には、ベルト１６及びトレッドゴム層１８が配置されている。

図２にも示すように、ビード部１２は、ビードベース部２０、ビードヒール部２２、及び、フランジ接合部２４を有している。ビードベース部２０は、リム３０のビードシート３２と接する部分であり、ビード部１２のタイヤ径方向内側に配置され、タイヤ径方向の断面において、ビードトゥ２１から直線状に延出されている。フランジ接合部２４は、リム３０のフランジ部３４と接する部分であり、ビード部１２のタイヤ軸方向の外側に配置されている。

ビードヒール部２２は、図３にも示すように、リム組みされた状態において、ビードコア１２Ａの中心Ｏからタイヤ径方向に延出した直線Ｌ１とビード部１２の外表面が交わる点をＰ１とし、ビードコア１２Ａの中心からタイヤ幅方向へタイヤ径方向と直交するように延出した直線Ｌ２とビード部１２の外表面が交わる点をＰ２とすると、Ｐ１とＰ２の間に配置される領域をいう。

ビードヒール部２２には、図２及び図４、５に示されるように、凸条２６が形成されている。凸条２６は、ビードヒール部２２の表面から突出されて尾根状に延びる１本の凸条であり、断面が三角形状で、タイヤ周方向の全周に亘って形成されている。なお、凸条２６は、必ずしもタイヤ全周に亘って連続形成されていなくてもよく、複数の位置で分断されていてもよい。また、凸条２６断面は、三角形状である必要はなく、四角形状、半球状、その他の多角形状でもよい。但し、凸条２６は、リム組み時に最後にリムハンプ３６を乗り越える位置に配置されている。
凸条２６のビードトゥ２１側、すなわち、凸条２６のタイヤ軸方向のタイヤ赤道面ＣＬ側には、凹溝２８が形成されている。凹溝２８は、ビードヒール部２２の表面より凹となるように形成された溝であり、凸条２６に沿ってタイヤ周方向に形成されている。凹溝２８の断面は、底側が短辺となる台形状とされている。なお、凹溝２８の断面は、台形状である必要はなく、三角形状、半円状、その他の多角形状でもよい。また、凹溝２８は、凸条２６とタイヤ軸方向に連続して形成されていてもよいし、間隔を開けて形成されていてもよい。

なお、凸条２６及び凹溝２８は、タイヤ全周に亘って形成されていることが好ましいが、複数の位置で分断されていて、タイヤ全周に亘って連続形成されていなくてもよい。

凸条２６のビード部１２の表面からの高さＨは（図４参照）、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲内であることが好ましい。高さＨが２．０ｍｍを超えると、リム組み作業がし難くなり、高さＨが１．０ｍｍ未満では、特にリムハンプ３６をタイヤ周上で最後に乗り越えるビード部１２において、密着されずに潤滑剤の拭き取りが不十分になる場合があるためである。

図４に示すように、凸条２６のタイヤ軸方向外側の壁面２６Ｈと、ビード部１２の凸条２６立ち上がり部分と隣接する表面との間の平均角度を「壁面平均角度θ１」とし、凸条２６のタイヤ軸方向内側の壁面２６Ｉと、ビード部１２の凸条２６立ち上がり部分と隣接する表面との間の平均角度を「壁面平均角度θ２」とすると、壁面平均角度θ１、θ２は４５°〜１３５°の範囲内であることが好ましい。なお、平均角度としたのは、壁面２６Ｈ壁面平均角度θ１、θ２が１３５°を超えると、潤滑剤の拭き取りが不十分になる場合があり、４５°未満では、凸条２６の先端が鋭利になりすぎて、リム組み時に凸条２６が欠け等の損傷を受けやすくなるためである。さらに、壁面平均角度θ１、θ２は９０°〜１３５°の範囲内であることがより好ましい。この範囲に設定することにより、凸条２６の欠け等の損傷を効果的に抑制することができる。

なお、凸条２６の壁面２６Ｈ、２６Ｉのビードヒール部２２の表面との間の角度は、種々の要求性能に応じて連続的に変化するものであってもよい。また、壁面平均角度θ１、θ２は同一であっても、異なっていてもよい。

また、凹溝２８の容積Ｓ２は、凸条２６の体積Ｓ１の０．８倍〜１．０倍であることが好ましい（図５参照）。凹溝２８の容積が凸条２６の体積の１．０倍を超えると、リム組み時に、凸条２６がリムハンプ３６を乗り越える際にゴムが移動しても、凹溝２８が完全に埋まらずに比較的大きな段差が残ってしまうため、リムハンプに凹溝２８が引っ掛かってしまうからである。また、凹溝２８の容積が凸条２６の体積の０．８倍未満では、リム組み時に凸条２６のゴムが移動して入り込むスペースとしては不十分となり、フィット圧の上昇、リム組み作業性の悪化を招くことになるからである。なお、本実施形態では、凸条２６及び凹溝２８は、タイヤ周方向に各々同一断面を有しており、凸条２６の断面、凹溝２８の断面は、タイヤ周方向のどの位置においても各々同一であるため、凹溝２８の断面積が、凸条２６の断面積の０．８倍〜１．０倍であることが好ましいことになる。

また、凸条２６の底面幅Ｗは、凸条の高さＨの０．５倍〜１．０倍であることが好ましい。凸条２６の底面幅Ｗが、凸条２６の高さＨの１．０倍を超える（Ｈ２＞Ｗ）と、凸条２６の剛性が高くなりすぎて、リム組み時に凸条２６のゴムが移動がし難く凹溝に入り込まなくなることから、リム組み作業性の低下、フィット圧の上昇を招くからである。また、凸条２６の底面幅Ｗが、凸条２６の高さＨの０．５倍未満の場合には、凸条２６の剛性が低くなりすぎて、ビードシート３２との接触圧が下がり、潤滑剤の拭き取りが、不十分になってしまうからである。

次に、本実施形態の空気入りタイヤ１０の作用及び効果について説明する。

空気入りタイヤ１０では、リム組みの内圧充填時に、ビードヒール部２２がリム３０のリムベース部３２をタイヤ軸方向のタイヤ赤道面ＣＬに近い側からフランジ部３４へ向かって移動する。この際、リムベース部３２に塗布された潤滑剤が凸条２６によって拭き取られる。特に、ビード部１２がタイヤ周方向で最後にリムハンプ３６を乗り越える位置では、リムハンプ３６のタイヤ幅方向内側で、凸条２６がリムハンプ３６に押されて凸条２６のゴムが凹溝２８に入り込むように（凹溝２８の内壁が膨出するように）移動し変形する。そして、凸条２６がリムハンプ３６を乗り越えるときには、移動した凸条２６のゴムが、リムハンプ３６の頂面及びタイヤ幅方向外側に密着しつつ復元する。これにより、確実に凸条２６がリムベース部３２と密着し、密着状態のままフランジ部３４側へ移動して、リムベース部３２に塗布された潤滑剤を確実に拭き取ることができる。

なお、本実施形態では、凸条２６が１本の場合について説明したが、凸条２６は複数本形成してもよい。

［実施例］

本発明の効果を確かめるために、従来例に係る空気入りタイヤ、比較例に係る空気入りタイヤ、及び、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤを用意し、各々のリムフィット圧、リム解き後凸条損傷、及び、リム滑り量について評価し、比較を行った。従来例は、凸条を有さない空気入りタイヤであり、比較例１、２は、凸条をビードヒール部から外れた部分に有する空気入りタイヤであり、比較例１は凸条がビードヒール部よりもフランジ接合部側に形成され、比較例２は凸条がビードヒール部よりもビードトゥ側に形成されている。実施例１〜９については、凸条がビードヒール部に形成されており、各々凸条の形状を変えている。凸条の形状については、表１に示す通りである。

ここでは、タイヤサイズとして２１５／６０Ｒ１６のものを用い、所定のリム６．５Ｊ×１６に組み付けた。組み付け前に、リム及び空気入りタイヤの汚れを取り除いて、リム及び空気入りタイヤに潤滑剤を塗布し、リム組みを行った。

まず、空気入りタイヤがリムに嵌合した際の空気圧（フィット圧）を計測し、リム組み作業性の指標とした。

次に、所定の内圧（２００ｋＰａ）を充填し、所定の時間（２時間）が経過した後、タイヤ内圧を再調整し、ドラム試験機にセットした。ドラム試験機では、空気入りタイヤに一定の縦荷重（５１００Ｎ）を加えると共に一定の速度（２０ｋｍ／ｈ）で走行させた状態でタイヤに一定の駆動トルク（４００Ｎ・ｍ）を負荷し、一定時間（６０秒）経った後の空気入りタイヤとリムの滑り量を測定した。当該測定は各々の空気入りタイヤについて５回繰り返し、その合計の滑り量で示している。

その後、空気入りタイヤをリム解きし、凸条の損傷の有無を確認した。

表１に示されるように、実施例１〜９では、従来例、比較例１、２よりもリム滑り量が小さくなることが確認できた。

１０ 空気入りタイヤ
１２ ビード部
１２Ａ ビードコア
２２ ビードヒール部
２４ フランジ接合部
２６ 凸条
２８ 凹溝
３０ リム

Claims (5)

1. リムへ組み付けられるビード部と、
   前記ビード部のビードヒール部に、前記ビードヒール部の表面から突出形成されタイヤ周方向に延びる凸条と、
   前記凸条のタイヤ軸方向のタイヤ赤道面側に、前記ビードヒール部の表面より凹となるように前記凸条に沿って形成された凹溝と、
   を備えた空気入りタイヤ。
2. 前記凸条は、前記ビード部の表面からの高さが、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍであること、を特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記凸条のタイヤ軸方向外側の壁面と、前記ビード部の前記凸条立ち上がり部分と隣接する表面との間の平均角度が４５°〜１３５°の範囲内であること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記凹溝の容積は、前記凸条の体積の０．８倍〜１．０倍であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記凸条の底面幅が、前記凸条の高さの０．５倍〜１．０倍であること、を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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