WO1987006889A1 - Jante et ensemble de jante et pneumatique - Google Patents

Description

明

明 の 名 称 _

車輪リムおよび車輪リムとタイヤの組立体

技 術 分 野

この発明は、 安全タィャおよび通常タィャの両方に採用しうるリ ム及び該リムと前記安全タイヤの組立体、 特にタイセの内圧が低下 した場合、 あるいは急激なコーナーリ ングをする場合、 タイヤのビ 一ド部がリムから外れることなく安全走行を可能な _ら める車輪リ ムとタイヤの組立体に関する。

背 景 技 術

従来、 タイヤと車輪リ ムの組立体においてタイヤビー ド部のビー ドベースへの保持は、 タイャ内圧の押圧力及びビー ドベースとタイ ャビー ド底部のゴム.の摩擦力によってなされている。 従って、 タイ ャ内圧が低下するとこの保持力が小さ く なるが、 特にバンク時のご と く急激な内圧低下に伴い急激にハン ドルをき.ると旋回運動に伴う 横方向力が生じビー ド部から外れ不安定な状態となる。—特に、 タイ ャ取付けのために備えられるゥヱルを有するリ ムの場合、 タイヤの ビー ド部がゥヱルに脫落することにより リムから完全に外れてしま い重大な事故を招来するという危険を伴う。 つまり、 タ イ ヤのビー ド部のリム外れの機構は次のごと く説明できる。

車両の運耘においてコーナリ ングをする時生ずる横方向力は， ト レッ ド部に車輪リムに対し橫方向のずれ変形を発生させるが、 この 変形は、 カーカスからビー ド部へと伝達される。 その結果タイヤ接 地部付近にはタイヤ画耘轴方向 （以下铀方向という） の力と、 ビ - ドにおける円周線を中心とする回転モ一メ ン トが生ずるのである。 このとき、 タイヤ内圧が低い場合には、 前記力はビ― ド部のヒー ルを持ち上げるため、 ビー ド部保持力であるビー ド底部とビー ドべ ース間の摩擦力が小さ く なる。 その結果、 ビー ド部はテーバー伏の ビー ドベース上を敏方向内側に移動し、 この移動に伴い、 ビー ドコ ァの張力も小さ く なるので、 ビー ド部保持力は急激になく なつてし まいビー ド部はゥエル内に落ち込むことになる。 この問題を解決す るため、 ゥエルのないリ ムの使用、 あるいはビー ド トウに当接する 部分に突起 （ハ ンプ） を形成しビー ド部の軸方向内側への移動を防 止したリ ムの使用、 あるいはビー ドベースの中に突起 （ハ ンプ） を 設けるとともに該突起 （ハ ンプ） と嵌合する璟伏溝をタイヤのビー ド底部に形成したタィャとリムとの組立体 （特開昭 4 9 — 1 3 8 0 2号） 、 あるいはビー ドベースの锄方向内側に璦状溝を形成すると 共に、 この環状溝と嵌合する突起をビ― ド トウに形—成レたタイヤと リ ムの組立休 （特公昭 5 7 - 1 5 0 0 7号） が提唱されている。 特 に、 特公昭 5 7 - 1 5 0 0 7号に開示される組立体はビー ド保持機 構として優れた効果を有している。

しかしこのようなものでも、 リムのタイヤビー ド部に当接する特 殊な形状で構成されており、 従来タイャをそのまま使用することが できず、 また従来タイャを誤って使用すると安全性の点で問題があ る。

本発明はタイヤ内圧の低下の際においてタイヤビー ド部の保持璣 搆を維持し、 更に従来の搆造のタィャにも採用しうる車輪リムおよ び該車輪リ ムとタイャの組立体を提供することを目的とする。

発 明 の 開 示

本発明の 1 つは、 タイヤ取付用のゥエルの軸方向外侧に周方向へ 延びる環状溝と、 この璟状溝の铀方向外側に周方向へ延びるハンブ が形成されていることを特徵とする車輪リムである。

また他の発明は、 1文寸のビー ド部を有するチューブレスのタイヤ 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、 前記タィャの少なく とも一方のビー ド部は非伸長性のビー ドコ ァと該ビー ドコァの軸方向内側で、 かつ半径方向内側に向かって廷 びる トウ部分の間に環状に形成されるハ ンプ溝を具え、 一方、 前記 車輪リ ムは前記トゥ部分の先端を受ける環状溝と、 該璦状溝の軸方 向外側に前記ハンプとが形成されていることを特徴とする前記組立 体である。

図 面 の 簡 単 な 説 明 第 1図は本発明の車輪リ ムの部分断面図であり、 第 2図は本発明 の車輪リ ムとタ イ ヤの組立体の部分断面図を表す。 図中 4は車輪リ ムのハンプ、 3 は車輪リ ムの璟状溝を表し、 13はタイヤの トウ部分， 14はタイヤのハンプ溝を表す。 第 3図は本発明の応用例を示す。 第 4図は本発明の車輪リ ムに従来の普通タィャを組込んだ組立体の断 面図を示す。 第 5図は本発明の組立体の断面図を示す

発明を実施するための最良の形態 - 以下添付図面に従って本発明をより詳細に説明する。

第 1図において、 車輪リ ム 1 はタイヤを取り付けるためのゥ ヱル 2を備えており、 このゥュル 2 の铀方向外 (Mに内側突起 7を隔てて 周方向へ廷びる環伏溝 3が形成され、 更にこの璟伏溝 3 め铀方向の 外側にタイヤ周方向に延びるハンプ 4が形成される。 このハンプ 4 の軸方向外側にビー ドベース 5、 更にリ ムフラ ンジ 6が形成されて いる。

ここで、 ビー ドベース 5を軸方向 Mに対し一定角度 —のテーパー 伏として形成するこ とによってタ イ ヤの車輪リ ムへの取り付けを容 易にすることができる。 また、 角度 は 2 〜10 ' の範囲にあること が望ま しい。 2 ' 未満ではタイヤの車輪リ ムへの取り付けが困難で あり、 10 ' を越えると、 ビー ド部がゥ ヱルに脱落し易く なるためビ 一 ド保持力が低下する。 '

ハンプの頂点 4 e 、 璦伏溝の溝底 3 e 及び内側突起の頂点 7 e の 各点における夫々の径 D a 、 D b 、 D c とビー ドベース ί圣 D とは次 の関係を有することが望ましい。

一 3 . 0mm ≤ D - D a ≤ + 5 . 0mm

+ 2 . 0mm ≤ D - D b ≤ + 2 0 mm

0 mm ≤ D - D c ≤ + 5 . Oram

D - D a > + 5.0mm, D - D b < + 2.0mm 又は D - D c > 5.0mm の場合、 望ま しいビー ド部保持機構が得られに く く 、 D - D a < - 3.0mm 又は D — D c く 0 mmの場合はタイ ヤの車輪リ ムへの取付作 業が困難になる。 D - D b > + 20mtnの場合は充分な ¾久力のある車 輪リ ムの製造が困難である。

ここで、 ビー ドベース径 Dとは、 ビー ドベース 5 の延 線とリ ム フランジ 6 の内面の延長線との交点であるビー ドベース嬙 Hでの径 を表す。

さらに、 前記各点における径 D a , D b 及び D c .が、 D a > D c > D b の闋係にあるよう設定し、 タイヤの車輪リ ムへの取り付けを容 易にすることができる。 ― .

第 3 Iはこの癸明の応用例を示し、 ビー ドベース 5 a は軸方向に 対し角度 (一 β、 で逆テ一パ状に形成され、 ハンプ 4 a はビー ドべ ース 5 a の連続下内側嫱に位置し、 特に突起は形成されていない。 こ こで角度— は、 一 10 ' 〜― 2 ' の範囲にあることが望ましい。 一 2 ' より大きいと必要なビー ド保持力が得られ難く 、 —10 。 未満 ではフ ラ ンジ部に加わる力が大き く なり過ぎフ ラ ンジ部を強化する ための特殊な形状にしなければならなく なる。

第 2図ばこの究明の車赣リム 1 ひとタ イ ヤ 1 1 の組立—体の部分断 面図である。 同図において、 タイヤのビー ドは非伸張性ビー ドコア 1 2 と、 このビー ドコア 1 2 の軸方向内側で半径方向内側に向かつ て延びる トウ部分 1 3 と、 この トウ部分 1 3 の軸方向外 ®に形成さ れるハンプ溝 1 4を備えている。 前記 トウ部分 1 3およびハ ンプ溝 1 4は車錡リ ムのそれぞれ璦伏溝 3およびハンプ 4 と嶔合し、 これ によりタイャ内圧が低い場合、 コ —ナリ ング時に生じる撗方向力に よるビー ド部の軸方向内側への移動を防止することができる。

この トゥ部分 1 3の形状、 寸法及びハンプ溝 1 4の形伏、 寸法は それぞれ環状溝 3及びハンプ 4の形伏、 寸法に対応して形成される 必要がある。 なお、 ビー ド部には従来タイヤと同様ビ— ドエィ ぺッ クス 1 5 ビー ド補強チヱーファ 1 6がその用途に応じて適用でき ることは勿論であり、 前記 トゥ部分 1 3のゴムは比較的硬いゴム、 例えば J I S — A硬度で 7 0 ' 〜 9 5 ' の範囲のものであることが 好ましい。 さらに、 前記チヱーファ 1 6が トゥ部分 1 3を包み込む 形伏を採用することもできる。 ここでタイヤ 1 1 のヒール嫱 Jからハンプ溝 1 4の溝底 1 4 e ま での铀方向距離 W 3 , トウ部分 1 3の先嬙 Nまでの軸方向距離 W 4 車輪リ ム 1 0 の前記ビー ドベース嬙 Hからハンプ 4の頂点 4 e まで の軸方向距離 W 1 , 璟伏溝 3 の溝底 3 e までの軸方向距離 W 2 の簡 に次の関係を成立させることにより、 本発明のビー ド部保持カを增 加させることができる。 - 0. 5 ≤ W 3 / W 1 ≤ 1 . 2

0 . 7 ≤ W 4 /W 2 ≤ 1 . 2

第 4図は、 本発明の車輪リムを従来タイヤに適応した場合の例を 示す。 こ こで、 ビー ドベースの巾 W 5は従来一般に規格化されてい る各種リ ム寸法が用いられている。 このように本発明の車輪リ ムは 前述の特殊構造を採用したもののみならず、 従来のタイヤ構造にも 採用しう る利点がある。

第 5図は、 この発明の組立体の断面図を示し、 両側のビ― ド部に 前述の特殊構造を採用したものであるが、 勿論、 片方の—ビー ド部に のみ前述の特殊構造を採用しうる。

本究明は、 乗用車、 自勤二輪車、 三輪車、 A T V、 トラ ック、 バ ス等各種車両に適用することができる。

本究明を乗用車用、 自動二輪車用及び A T V用の各種タイヤ · 車 輪リムに適用した各実施例の寸法諸元を第 1表に示す。

〔以下、 1 0行余白〕

Φ Si 审 n田i i Un/ ^^宙田

米垂 m田 半宙 田i is^ 白 ¾

日 ~ ^半州 A T V 田 サイズ fi Ό R 1丄 R 上 lJ A n Ω y 1 7 Q Q n 車 D Π 9 0 0 0 7

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〖 3 » L画 ί · L mm ^ 1 mm Q A mm

Db α 0 o « u國 o / U · ^画 6 ό · ΰ國 ώ 丄 0 · O ひ Dc Q 77 _mm A 9 Q Q mm 一 0 0 0 Q _mm c 5 * 5 ^β 5 ' 5 ' ム

W1 22. 0mm 22， 0 mm 1 6. 0 mm 1 5. 0 mm

W2 32. 0 mm 31， 5 mm 22. 0薩 25. 0 mm タ サイズ 205細 15 215 SR15 150/70-17 25X12.00-9 ィ W3 17 mm 1 8， 5mm 15. 5mm 1 5 mm ャ W4 27. 5 mm 28. 5 mm 2 1， 5 mm 27 mm 第 1表の仕様に基づき各種のタィャ · 車輪リ ムを作製し、 室内合 上試験及び実車走行試験を行い、 本発明の効果を確認した。

第 2表に乗用車 ¾タイヤ及び車輪リ ムについての本発明の実施例 と比較例を示す。 実施例 1 - 1 ば本発明の車輪リムとタイャの組立 体、 実施例 1 ― 2 は本癸明の車輪リムと従来タイャの組立体、 比較 例 1 は従来の車輪リムとタイャの組立休で、'タィャサイ ズは 2 0 5 ノ 6 5 R 1 5、 リ ムサイ ズは 6 . 5 イ ンチ X I 5 ィ ンチである。 以上 3種類の車輪リムとタイャの組立体について内圧を 0 、 1.0 2.0 kgノ αίの 3条件で室内台上試験機において、 ト レ ツ ド部に横力 を加えていき、 エアー漏れ又はリ ム外れが発生したときの抗カを測 定した。

〔以下、 5行余白〕 一"—— 第 2 表

〔乗用車用タイヤ及び車輪リ ム ω〕

本発明に係る実施例 1一 1 は、 著しい耐リム外れ性能を示した。 また、 本発明の車輪.リムに従来タイャを取付けた場合も実施例 1 - 2 の結果が示すように耐リム外れ性能上若干の効果があり問題なく 使用できるこ とがわかった。

第 3表は他の乗用車用タィャ及び車輪リムについての本発明の実 施例と比較例を示す。 実施例 2 - 1及び 2 - 2 は、 本発明の車輪リ ムとタイ ヤの組立体、 実施例 2 ― 3 は本発明の車輪リ ムと従来タイ ャの組立体、 比較例 2 は従来のリ ムとタイヤの組立体で、 タイヤサ ィ ズは 2 1 5 S R 1 5 、 リ ムサイ ズは 6 イ ンチ X 1 5 イ ンチである 本例のタイャ及び車輪リムは特に四輪駆動車用として製作されたも のである

. 第 3 表

〔乗用車用タイヤおよび車輪リム (2)〕

本例により、 本発明が前記の場合と同様に耐リム外れ性能におい て著しい効果があることを示し、 また本発明の車輪リムに従来タィ ャを取付けた場合でも耐リム外れ性能上若干の効果があり問題なく 使用できることがわかった。 さらに、 実施例 2 - 1 と実施例 2 — 2 とから トゥ部の硬度が高いほうが特に低内圧時に髙ぃ効果を示すこ とがわかった。 さらに又、 実車試験によっても本究明の劾果を確認 した。 その結果を第 4表に示す。

〔以下、 1行余白〕 第 4 表

第 4表左攔は、 乗用車用タイャ及び車輪リ ムについて、 第 2表に 記載した実施例 1 - 1及び比較例 1 のものをテス ト した結果を示す。 各々のタイヤ及び車輪リ ムの組立体を排気量 3 ί の国産乗用車の右 前輪に装着し、 速度 6 O kmZ hで半径 2 5 mの円周上を左方向に急 旋回させる Jターンテス トで、 内圧を徐々に減少させていき、 リム 外れを発生させたものである。 このテス トにおいて、 比較例 1 のも のは内圧 0.8k_gZc でリ ム外れが発生したのに対し、 実施例 1 一 1 のものは内圧 0 kgZo すなわち完全バンク伏態で初めてリム外れ が発生した。

第 4表右攔は、 他の乗用車用タイヤ及び車輪リ ムについて、 第 3 表に記載した実施例 2 ― 1及び比較例 2 のものをテス ト した結果を 示す。 各々のタイヤ及び車輪リ ムの組立体を完全に嵌合させた後- 内圧を 0 kgノ αίにし、 排気量 4 ϋ の国産四輪駆動車の右前輪に装着 し、 半径 3 0 mの円周上を 3 0 , 3 5 , 4 0 kmノ hの 3種の速度で 左方向へ急旋回する Jター ンテス トでリ ム外れの発生の有無を調べ たものである。 このテス トにおいて、 比較例 2のものは旋画速度 4 0 kmZ h , 旋回回数 3 回でリ ム外れが発生したのに対し、 実施例 2 — 1 のものは旋回速度 A O kmZ h , 旋面数 1 0回においてもリ ム外 れは未発生であつた。

また、 云うまでもな く 本発明の実施は他のタィャ性能を損なう こ とはない。 一例として実施例 1 一 1及び比較例 1 についての主なタ ィャ性能の比較を第 5表に示す。 第 5 表

第 5表は、 各々のタイャ及び車輪リ ムの組立体において内圧 2 . 0 kg/ oi， 縱荷重 4 0 0 kgの条件下で室内台上試験により測定した値 である。

転がり'抵抗指数は速度 8 0 l m/ hにおける転がり抵抗値の指数表示 であり、 コーナリ ングパワーはスリ ップ角 1 ' におけるコーナリ ン グフォ ースの値、 コーナリ ングフォ ース ® 1 0 ' はスリ ップ角 10 · における値、 セルファライ ニング トルクパワーはスリ ップ角 1 * に おけるセルファライニング トルクの値をそれぞれ示す。 また、 突起 乗越時の反力指数は速度 20〜： l OOkm/ h において、 ドラム上に取付け た l O rrim X lOmmの角棒を乗り越す時の上下及び前後方向の反力の平均 値の指数表示であり、 動荷重半径ば速度 80km/hでの値である。 なお. 各項目の指数は比較例 1 の値を 1 0 0 とした値である。

いずれのタイャ性能においても本発明を実施することによる性能 低下は見られなかった。

産業上の利用可能性

本究明による車輪リ ム及びタィ卡の組立体は、 従来の方法で生産 することができ、 また従来のタィャ及び車輪リムと同じ く車両に装 着でき、 タイャ内圧が低下した場合、 あるいは急激なコーナリ ング をする場合において、 タイヤのビー ド部が外れることなく安全な走 行を可能にするものである

Claims

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12 請 求 の 範 囲

1 . ゥエル (2)の軸方向外側に周方向に延びる璦状溝 (3)と、 この環 状溝 (3)の輔方向外側に周方向に延びるハンブ (4)が形成されてい ることを特徴とする車輪リム。

2. ビー ドベース )が軸方向 （M) に対し一定角度 （ ) のテー パー状として形成されることを特徵とする請求の範囲第 1項記 載の車輪リ ム。 _

3. 前記ハンプ (⁴)の頂点 （ 4 e ) における径 D a , 前記瑷状溝 ) の溝底 （ 3 e ) における径 D b及びこの瑷状溝 の軸方向内側 に位置する内側突起 (⁷)の頂点 （ 7 e ) における径 D cの各々 と ビー ドベース径 Dとが次の関係にあることを特徵とする請求の 範囲第 1項又は第 2項記載の車輪リム。 - — 3. 0 mm≤ D - D a ≤ + 5 . 0 mm

+ 2. 0 mm≤ D - D b ≤ + 2 O ram

0 mm ≤ D - D c ≤ + 5. O mm

4. 前記各点における径 D a , D b , D cの間に -

D a > D c > D b

の関係があることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項記 載の車輪リム。

5. —対のビー ド部を有するチューブレスのタイヤ （11) とタイ ャ取付用のゥエル ( を有する車輪リ ム （10) とからなる組立体 において、 前記タィャ (11) の少なく とも一方のビー ド部は非 伸張性のビー ドコア （12) の軸方向内側 、 かつ半径方向内側 に向かって延びる トゥ部分 （13) と、 該 トウ部分 （13) とヒー ル部分の間に環伏に形成されるハンプ溝 （14) とを備え、 一方. 前記車輪リ ム （10) は前記トウ部分 （13) の先嫱 (N) を受入 れる瑷伏溝 ）と該璦伏溝 (³)の翰方向外側に前記ハンプ溝 （14) と嵌合するハンブ (⁴)が形成されていることを特徴とする車輪リ ムとタイャの組立体。

6. 前記タイヤ (11) のヒール端 （ J ) から前記ハンブ溝 （14) の溝底 （14 e ) までの輸方向距離 （W3 ) が、 前記車輪リ ム CIO) のビー ドベース端 ( H ) から前記ハ ンプ (⁴)の頂点 （ 4 e ) まで の軸方向距離 （W1 ) の 50〜： L20 %の範囲にあり、 前記タイヤ

(11) のヒ ール端 ( J ) から前記 トウ部分 （13) の宪嬙 ( N) までの軸方向距離 （W4 ) が、 前記車輪リム （10) のビー ドぺ ース端 （ H ) から前記璦伏溝 (³)の溝底 （ 3 e ) までの軸方向距 離 （W2 ) の 70〜 120 %の範囲にあることを特徴とする請求の 範囲第 5項記載の車輪リ ム とタイヤの組立体。

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新たな用羝