JPS6133721B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気タイヤに関し、特にラジアル・プ
ライ・タイヤおよびリム組立体に関する。

タイヤの走行性、耐久性、および操舵性を改良
することは望まれるが、それら特性のあるものを
改良すると他の１つまたはそれ以上の特性を劣化
させることになることが多い。例えば、ラジア
ル・プライ・タイヤの側方安定性と操舵性は、ビ
ード区域とこの区域に隣接する側壁内に補強部材
を設けることにより改良されるが、これは他方に
おいてタイヤの走行性を悪くする。

また、例えば米国特許第3910336号には、カー
カス構造体の、少なくともその側壁の中間高さか
らの自然平衡曲線が、そのカーカスがビードと正
接するようになるまで保持されることが述べられ
ている。この原理は、ジヨン・F.パーデイの
「空気タイヤの設計に関する数学」（ヒニイ印刷
社、第２版、130―137頁）にも述べられている。

しかし本発明によれば、半径方向内面が開放さ
れているいわゆるオープンベリド型空気タイヤの
低いプロフイルのラジアル・プライ・タイヤが、
狭いビード間隔と１対の軸方向に延在する安定フ
ランジを有する特殊なリム上に装着される。その
各軸方向延在フランジは、カーカス構造体の湾曲
を反転させることなく、そのカーカスをこれの自
然平衡曲線から偏向させるように設計される。各
安定フランジは、膨脹されたタイヤの最大軸方向
幅の少なくとも10％まで延在するように作られ
る。カーカス・プライは各ビード・コアに近くな
るにつれて軸方向内方へ湾曲し、タイヤの回転軸
と平衡な線に対して小さな角度になつていく。

特殊設計の安定フランジによりカーカス構造体
に掛けられる予負荷は、下方側壁とビード区域に
補強部材を備えなくても、より迅速な応答性とよ
り良い側方安定性を与える。そのように側壁下方
区域に余分な要素を備えないので、それら要素に
由る破損はなくなり、そして側壁の全体的な半径
方向可撓性を大きくでき、従つて走行性が優れた
ものになる。

その他の目的は後の詳述な説明からより明らか
にされよう。

本発明の特徴は結局、以下に図面を参照に説明
する実施例および特許請求の範囲に述べてあるご
とき、諸要素の構造と組合せ、およびその各部の
構成にある。

第１図に示すようにタイヤ１０はリム１２上に
装架され、そして設計膨脹圧力まで膨脹される。
本発明の説明において設計膨脹圧力は最大と最小
設計膨脹圧力の平均値を採るものとする。

タイヤ１０は円周方向に延在するトレツド部分
１４、およびこのトレツド部分の両肩部分２０，
２２の軸方向外側縁部から半径方向内方に延びる
１対の側壁部分１６，１８を備える。これら両側
壁部分は半径方向内端部まで相互に軸方向内方へ
近づく方向へ曲がり、その先端は１対のビード部
分２４，２６になる。これらビード部分はそれぞ
れ円周方向に延在する非伸縮性のビード・コア２
８，３０を有する。タイヤの回転軸を含む面内に
設けられるコードを有するカーカス構造体３２
が、タイヤ１０の円周方向に、そしてビード・コ
ア２８から３０まで延在する。

本発明の説明において、タイヤ各部の寸法およ
びその比率は、タイヤが第１図に示すように設計
膨脹圧力まで膨脹され、そして負荷のない、静的
条件にある状態で決められる。タイヤの断面高さ
Ｈはビード基底線Ｌから、カーカス構造体３２の
半径方向最外側端への接線Taまでの半径方向距
離である。断面幅Ｗはカーカス構造体３２の軸方
向最外側両端部間の軸方向距離である。本発明に
よつて作られるタイヤ１０の縦横比Ｈ／Ｗは0.75ある いは75％より大きくなく、好適には約40ないし約
60％とされる。

図面では２つのカーカス・プライが示されてい
るが、それらプライの個数は適当に任意に決めら
れよう。また本発明の対象になるラジアル・プラ
イ・タイヤには、その側壁に延在する全てのコー
ドが、タイヤの断面高さＨの少なくとも50％に相
当する側壁の半径方向幅に亘つては、タイヤの回
転軸を含む面に対し15度以下の角度であるような
空気タイヤが含まれる。

タイヤ１０はまたこれの円周に亘つて延在する
ベルト構造体３４、すなわちカーカス構造体３２
の半径方向外側にあり、且つ軸方向において肩部
分２０から２２まで延在するベルト構造体３４を
備える。このベルト構造体の図示の実施例におい
ては、２個のベルト・プライ３６と３８を備える
ようになつているが、その数はタイヤの用途に応
じて任意に決められよう。それらベルト・プライ
のコードの延在方向は、タイヤの周方向中心線に
対し平行、あるいはその中心線に対し適当な傾斜
角をなすものとされよう。

さらにカーカス構造体３２とベルト構造体３４
の材料には特定の用途に応じて、例えば、ナイロ
ン、レーヨン、ポリエステル、フアイバグラス、
鋼、またはアラミドが用いられよう。

リム１２は１対の円錐形またはテーパ付きのビ
ード座４０と４２を備え、これらビード座はそれ
ぞれビード座面４１と４３を有する。それぞれに
ビード・レジスタ面４５と４７を有する１対のビ
ード・レジスタ４４と４６が、それぞれ、ビード
座４０，４２の軸方向外側縁から半径方向外方に
延びる。またそれぞれにフランジ面４９と５１を
有する１対の環状安定フランジ４８と５０が、そ
れぞれビード・レジスタ４４と４６の半径方向外
側端部から軸方向外方へ延びる。図示の実施例に
おいて、リム１２に対するタイヤの装着を容易に
するため、リムは落込んだ中央ウエル５２を備え
る。しかし、リムがスプリツト型リム、または取
外し自在フランジを有する型のリムであれば、ウ
エル５２は不要であろう。それら型式のリムはい
ずれも当該技術において周知であり、従つてここ
でその詳述は行わない。

ビード座面４１と４３の間の軸方向距離Ｄはカ
ーカス構造体３２の断面幅Ｗの65％より小さくさ
れる。

第１図のタイヤ１０のビード部分２６の詳述を
第２図を参照に説明する。ここにはビード部分２
６のみを示しているが、ビード部分２４と２６は
同じものである。ビード座４２は全体的に円錐形
を成し、そしてそのビード座面４３はタイヤ回転
軸に対して５ないし15度の角度αをもつて延在す
る。ビード座面４３はカーブ部分５４を介してビ
ード・レジスタ面４７へ続く。ビード・レジスタ
面４７はまた別のカーブ部分５６を介してフラン
ジ面５６に続く。本発明において、ビード・レジ
スタ面４７は、タイヤ１０の回転軸に対し45度の
角度になる状態のカーブ部分５４の半径Raとカ
ーブ部分５６の半径Rhとの間に延在する。

本発明によれば、ビード・レジスタ面４７は、
ビード・コア３０の半径方向高さの30％の高さ
Hdと、ビード・コア３０の半径方向延出長Hbの
間の、高さHcまで延在する。

フランジ５０の軸方向外端部分５８は、タイヤ
の回転軸の方へ折返つている。フランジ５０の接
触面５１は、カーカス構造体３２の断面幅Ｗの少
くとも10％に等しくされる。接触面５１は、タイ
ヤ側壁との最初の接触点６２からカーブ部分５６
まで、カーカス構造体３２と平行する。

カーカス構造体３２はビード・コア３０の周り
に巻付けられ、そしてその端部分６４はカーカス
構造体３２の主要部分に重ねられる。この巻返し
部分６４の終点６６は最初の接触点６２の軸方向
内側にされる。

さらに第２図に見られるように、カーカス構造
体３２のビード・コア３０への接近は、ビード・
コア３０の軸方向外側面への正接面Ｐに対し非常
に大きい角度βをもつてなされる。この角度βは
45度より可成り大きいが、90度以下である。多く
の場合角度βは60度以上、好適には少なくとも80
度とされる。

本発明のタイヤは、タイヤ製作装置上で種々な
タイヤ要素を組立てる周知の様式で製作されよ
う。このタイヤは次いで熱と圧力を掛けたモール
ド内で成形および硬化される。

本発明によればタイヤ１０は加硫の間、自然の
平衡状態に対する特定の形状に維持され、そして
リム上で膨脹形状にされる。特に第３図におい
て、モールドされた形状が実線で示され、そして
膨脹された形状が破線で示される。本発明の要旨
をより明瞭にするため、カーカス構造体３２の中
位輪郭線３３はタイヤの他の部分より太い線で示
す。

本発明において、カーカス・プライのその中位
輪郭線は、タイヤの回転軸を含む面におけるカー
カス・プライのワイヤまたはコードの中心線であ
る。カーカス・プライが１個以上ある場合には、
中位輪郭線は、それらプライの複合体の中心線と
いうことである。すなわち本発明の場合、中位輪
郭線３３は、ラジアル・プライ構造体３２の２個
のカーカス・プライの間の線になる。

本発明によれば、タイヤ１０はその加硫の間、
カーカス構造体３２の中位輪郭線が、少なくと
も、ビード・コアの軸方向外側縁への正接面Ｐか
ら、実質的にタイヤ肩部分に到るまでの間では、
自然な平衡曲線３５に合致するような、そうした
形状にタイヤ１０は維持される。タイヤの自然平
衡曲線３５は周知であり、従つてそれの詳述は省
略する。これに関しては、例えば、ジヨン．F.
パーデイの「空気タイヤ設計に関する数学」第
章、およびR.B.デイとS.D.ゲーマン、「膨脹され
たコード・タイヤの周方向中心線における断面に
関する理論」（ゴム化学技術、第XXXV1巻、第１
号、第11―27頁、1963年１月号ないし３月号）が
参照になろう。

モールドから取出されるまでに、そのような特
定の形状に硬化されたタイヤは、加硫された形状
である。本発明の目的に関していえば、そのよう
なタイヤのモールド内における形状は、弛緩した
形状ということができよう。もつともタイヤはモ
ールドから出された後で変形することもあるか
ら、そのような形状はモールドに対していわれる
ことであろう。

硬化したタイヤはリム上に取付けられるが、こ
のときビード間隔D′は、硬化中のタイヤのビー
ド間隔より小さくされる。リム上でのタイヤのビ
ード間隔は狭くなるから、タイヤの自然平衡曲線
も第３図の点線３５″で示すように３５とは異な
つたものになる。ここで特に説明を加えない限
り、タイヤの自然平衡曲線は、リム・ビード間隔
をもつたタイヤに関する自然平衡曲線である。リ
ムの両フランジは、カーカス構造体３２の中位輪
郭線を、第３図において、点線で示す自然平衡曲
線３５″から、破線で示す実際に膨脹される中位
輪郭線３３′へと偏向させるように、特別な設計
になつている。これは、軸方向に延在する両フラ
ンジに予負荷を掛ける。すなわちこれらフランジ
は、リム上でのビード間隔にされたタイヤのカー
カス構造体の中位輪郭線３３′を、これの、少な
くとも面Ｐの直ぐ軸方向外側の点から、少なくと
もタイヤの最大軸方向幅の点までの範囲におい
て、自然平衡曲線３５″から半径方向外方向へ押
す。

フランジ接触面５１の中位輪郭線に対し直角に
測つた、自然平衡曲線３５″からの中位輪郭線３
３′の最大偏向値Ｘは、タイヤの種類型式に応じ
て異なる。例えば乗用車用タイヤで最大偏向値Ｘ
は0.25ないし1.52mm（0.01ないし0.06インチ）、ト
ラツク用タイヤで2.54mm（0.10インチ）、そして
土木機械用タイヤで5.08mm（0.20インチ）とされ
よう。これら偏向値はフランジ接触面に対し直角
に測つたものであるが、フランジ接触面の輪郭に
対するものとする場合、カーカス構造体３２とフ
ランジ接触面５１間のエラストマの圧縮率を含め
た許容値が考慮されるべきであろう。

以上の図面の実施態様において、トレツド構造
体はタイヤ１０の一部分とされているが、トレツ
ドは取外し自在のものとすることもできる。さら
に本発明のタイヤは取外し自在の無限軌道と組合
せることもできよう。

ここに具体的な実施例を図示して本発明を説明
してきたが、当該技術者には明らかなように、本
発明の主旨から外れることなく、なお多くの変化
形が可能なことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるタイヤおよびリム組立体
の断面図、第２図は第１図のタイヤのフランジお
よびビード部分の拡大図、第３図はタイヤの硬化
形状と膨脹形状の関係を示す第１図と同様な図面
である。 １０……タイヤ、１２……リム、１４……トレ
ツド、１６，１８……側壁、２４，２６……ビー
ド部分、２８，３０……ビード・コア、３２……
カーカス構造体、３３……カーカス・プライ中位
輪郭線、３４……ベルト構造体、３５……自然平
衡曲線、４０，４２……ビード座、４１，４３…
…ビード座面、４４，４６……ビード・レジス
タ、４５，４７……ビード・レジスタ面、４８，
５０……フランジ、４９，５１……フランジ面、
５８……フランジ端部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ラジアル・プライ空気タイヤおよびリム組立
   体において、 (a) １対の離間した環状ビード座面、各該ビード
   座面の軸方向外側縁部から全体的に半径方向外
   方向へ延びる環状ビード・レジスタ面、および
   各該環状ビード・レジスタ面の半径方向外側縁
   部から全体的に軸方向外方向へ延びる環状安定
   フランジ面を有するリム、 (b) トレツド部分、１対の側壁部分、非伸縮性環
   状ビード・コアをそれぞれに有する１対の軸方
   向に離間したビード部分、一方の該ビード・コ
   アから他方の該ビード・コアまで連続的に延在
   し且つ中位輪郭線を有する非伸縮性コードの少
   なくとも１つのプライを含むカーカス構造体、
   および該カーカス構造体の周りに設けられて円
   周方向に延在するベルト構造体を有し、各該ビ
   ードの軸方向外側面に正接する面に対するこの
   面における該カーカス構造体の角度βが60度以
   上であるごときオープン・ベリド型空気タイヤ
   を備え、 (c) 該タイヤが該リム上に装着され且つ設計上の
   操作膨脹圧力まで膨脹された場合、前記カーカ
   ス構造体の中位輪郭線が少なくとも該ビード・
   コアの軸方向外側面に正接する面の直ぐ軸方向
   外側の点から少なくとも該タイヤの最大軸方向
   幅の点まで、該カーカス構造体の湾曲を反転さ
   せることなく、該カーカス構造体の自然平衡曲
   線よりも半径方向外方に配置される構成を有す
   ることを特徴とするタイヤおよびリム組立体。 ２ 特許請求の範囲第１項のタイヤおよびリム組
   立体において、該カーカス・プライの半径方向内
   側端部が各該ビード・コアの周囲で軸方向外方向
   へ折曲げられ、そしてその先端が該安定フランジ
   面の接触区域の軸方向幅の範囲内にあることを特
   徴とするタイヤおよびリム組立体。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項のタイヤ
   およびリム組立体において、両該ビード・レジス
   タ面間の間隔が、該タイヤが該リム上に装着され
   て膨脹されたときの該カーカス構造体の最大軸方
   向幅の65％より大きくないことを特徴とするタイ
   ヤおよびリム組立体。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   のタイヤおよびリム構造体において、該環状ビー
   ド・レジスタ面がこれに隣接する該タイヤの該ビ
   ード・コアの高さの少なくとも30％まで半径方向
   に延在するが、該隣接ビード・コアの半径方向外
   端部以上にはならないことを特徴とするタイヤお
   よびリム組立体。 ５ 特許請求の範囲前記任意１項のタイヤおよび
   リム組立体において、該環状ビード・レジスタ面
   がこれに隣接する該タイヤの該ビード・コアの少
   なくとも中間高さまで延在するが、該隣接コアの
   半径方向外端部以上にはならないことを特徴とす
   るタイヤおよびリム組立体。 ６ 特許請求の範囲前記任意１項のタイヤおよび
   リム組立体において、該組立体が乗用車であり、
   そして該安定フランジ面に対して直角に測定され
   る、該安定フランジ面における該自然平衡曲線か
   らの該中位輪郭線の最大偏向値が0.25から1.52mm
   （0.01から0.06インチ）であることを特徴とする
   タイヤおよびリム組立体。 ７ 特許請求の範囲前記任意１項のタイヤおよび
   リム組立体において、該組立体がトラツク用であ
   り、そして該安定フランジ面に対して直角に測定
   される、該安定フランジ面における該自然平衡曲
   線からの該中位輪郭線の最大偏向値が0.25から
   2.54mm（0.01から0.10インチ）であることを特徴
   とするタイヤおよびリム組立体。 ８ 特許請求の範囲前記任意１項のタイヤおよび
   リム組立体において、該組立体が土木機械用であ
   り、そして該安定フランジ面に対して直角に測定
   される、該安定フランジ面における該自然平衡曲
   線からの該中位輪郭線の最大偏向値が0.25から
   5.08mm（0.01から0.20インチ）であることを特徴
   とするタイヤおよびリム組立体。 ９ 特許請求の範囲前記任意１項のタイヤおよび
   リム組立体において、該中位輪郭線が、該リム上
   のビード間隔より大きいビード間隔を有する１つ
   の異なつた自然平衡曲線になるような弛緩した形
   状を、該タイヤが有することを特徴とするタイヤ
   およびリム組立体。