(57)【要約】【課題】１５°の深底リブに取り付けられる重荷重用トラックまたはバスのタイヤの取付け上の問題を無くし、材料を節約する。このタイヤの成形用金型も開示。【解決手段】本発明のビード先端は丸みを付けたビード先端を有し、ビードシートとビード先端部表面とで規定される内包角が１０５°〜１５０°を成す。ビードシートとビード先端部表面との間の移行点はタイヤ中心からの軸線方向距離の０．９５〜０．９７倍、ビードシート点半径の少なくとも０．７８倍となるようにビードシート点に対して位置する。
2004511383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤道面の両側に各々１つのビードを有し、各ビードは略截頭台形のシート面と内側表面とを有し、シート面と内側表面は移行部で合流する、約１５°の円錐シートを有するリムに取り付けられるタイヤにおいて、
移行部で上記シート面と内側表面とが成す内包角が１０５°〜１５５°であることを特徴とするタイヤ。
【請求項２】
シート面と内側表面とが成す内包角が１３０°〜１５０°である請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
移行部がタイヤの回転中心からシート点までの放射方向距離の０．９５〜０．９７倍の距離の所にある請求項１に記載のタイヤ。
【請求項４】
移行部が赤道面からシート点までの軸線距離の少なくとも０．７８倍で且つこの距離より小さい距離の所にある請求項１に記載のタイヤ。
【請求項５】
下記のａ）〜ｃ）を含む重荷重用タイヤの金型：
ａ）タイヤの内部を形成するメンブレン金型、
ｂ）金型の赤道面に対して平行な定位置にメンブレンの自由端を締め付ける上型および下型のメンブレンプレート、
ｃ）メンブレンプレートの放射方向外側に取り付けられた、タイヤのビード部を形成する上型および下型ビードリングであって、各ビードリングはメンブレンをメンブレンプレートからタイヤの内部へ向かって案内し、互いに一点で合流するシート成形表面と案内表面とを規定する円錐リブを有し、シート成形表面とこの点の先の案内表面の延長部との間の内包角が１０５°〜１５５°である、上型および下型ビードリング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は重荷重用車両、例えばトラックやバスのタイヤに関するものである。本発明は特に、タイヤ寿命前の取外し、再取付け操作に耐える優れた耐久性を有するビード先端形状を有する重荷重用タイヤに関するものである。
本発明はこのタイヤの成形金型に関するものでもある。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤビードはリムと係合するタイヤ部分である。一般に、ビードは円錐断面を規定する平らな表面を有し、この表面がリムのシートと係合してビードコアまたはケーブルの力を伝達し、タイヤをリムに固定する。ビードシート表面はさらに、気密シールを形成してタイヤ内に加圧空気を保持する。一般的なトラックおよびバスのタイヤはビードの先端が三角形で、この三角形のビード先端はビードコイルまたはビードコアからタイヤの回転軸線へ向かって延びている。
【０００３】
一般に、１５°の深底リムを用いるトラックおよびバスのタイヤは細長いビード先端を有している。このビード先端はビードをリムシートに固定するのを助け、使用中にビードから外そうとする力に抵抗すると考えられている。細長いビード先端はさらに気密シール性を確実するとも考えられている。しかし、細長いビード先端はビード先端をリムの外側フランジ上を乗り越えさせる必要のあるリムへのタイヤの取付け・取外し作業を困難にしている。
【０００４】
トラックおよびバスの重荷重用タイヤのカーカスの耐用年数はトレッド寿命をはるかに超えるように設計、製造されている。一般に、車両のドライバーはタイヤトレッドを再生してカーカスの最適値を得ている。例えば長距離輸送トラックタイヤではトレッドを３、４回再生できるので、ほぼ同じ数だけタイヤの取外し・再取付けを必要とする。さらに、道路上の障害物によって損傷したカーカスを修理するために寿命中にタイヤを取外すこともある。
【０００５】
タイヤの取付け・取外しに伴う問題は、ビードがリムフランジに押圧されれてビードおよびビード先端に非常に高い応力が加わることである。すなわち、タイヤが古くなり、ゴムが酸化脆化するにつれて、この応力によってビード先端が損傷する。この損傷が激しい場合にはカーカスの耐用年数が短くなり、使えなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来のタイヤに比べてビード先端の大きな部分を無くした新規な形状にすることによって、タイヤビードの取付け一体性を損なわずに上記の問題を解決することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ビード先端を円錐台形にし、従来のビード先端に比べて丸みを付けた、約１５°のビードシートを有するリムに取付けるタイヤすなわちトラックまたはバスのタイヤを提供する。
本発明のビード先端はシート面とビード部の内側表面との成す内包角が１０５°〜１５０°であることで定義される。この内包角は１３０°〜１５０℃であるのが好ましい。
【０００８】
【実施の形態】
本発明の別の観点から、ビードのシート面は移行点で終わり、この移行点はシート点が正しいリムに取付けられとみなされる位置に取付けられた時に、タイヤの赤道面に対して赤道面からシート点までの軸線距離の少なくとも０．７８倍の距離の所に位置する。
本発明のさらに別の観点から、移行点はシート点がリムに取付けられた時にタイヤの回転中心に対して回転中心からシート点までの放射方向距離の０．９５〜０．９７倍の放射方向距離の所に位置する。
本発明の金型はビードシート成形面とメンブレン案内表面とを有する円錐リブを有するビードリングを有する。この円錐リブはメンブレン金型を放射方向定位置からタイヤの赤道面へ向かって曲げるように案内する。円錐リブから延びるメンブレンはビードシート成形面に対して１０５°〜１５５°、好ましくは１３０°〜１５０°の角度をなし、丸みの付いたビード先端を成形する。
本発明は添付図面を参照した以下の説明からより良く理解できよう。
【０００９】
【実施例】
図１は重荷重用タイヤ、例えばトラックまたはバスのタイヤのビード部の断面図である。タイヤの外側表面２０と内側表面２２は基準の向きを与えるために示してある。ビード部はビードコア２４を含み、図示した実施例ではこのビードコアは長方形の断面形状を有するスチールワイヤのコイルになっている。ビードコアを楕円や円等の他の断面形状にしてもよいことは当業者には理解できよう。
【００１０】
図２を参照すると、ビード部はリム５０に取り付けられる。ビードコア２４の張力はビードコア２４とリムシート５２との間のゴムの圧縮によってリムに伝達され、ビード、従ってタイヤをリムに固定する。ビード部はシート面２６すなわちリム５０のシート５２と係合する平らな領域を有している。このシート面２６の外側端部の近くにある基準シート点（ｓｅａｔ ｐｏｉｎｔ）２８はリム上の標準化基準点Ｓに対応する。タイヤ／リム協会が発行する年鑑では基準点Ｓが公称リム直径およびリム幅に位置するリム上の点を決めるリムの標準寸法である。タイヤがリムに正しく取り付けられた時に２つの点２８とＳはほぼ一致する。図１に示すように、基準シート点２８は実際にはタイヤビード上にないが、当業者はこの点を容易に識別できるので、タイヤの取付け直径および幅を特定するのに一般に用いられている。
【００１１】
図２に示したリム５０の断面には直径と幅ではなく、半径Ｒと半幅Ｘが示してある。リムシート５２はリムの回転軸線Ａ−Ａに対して截頭台形断面になっている。リムシート５２は回転軸線Ａ−Ａに対して１５°のシート角５６をなす。１５°のシート角はトラックやバス等の重荷重用車両のリムに用いられる。
タイヤビードシート２６はビードの端部表面３２がビードシート２６から離れてタイヤのサイドウォールの内側表面２２へ向かって湾曲する移行点を表す先端部３０の所で終っている。図１および図２からわかるように、端部表面３２はビードシート２６からタイヤの内側表面２２へ移行する際に丸みの付いた形をしている。
【００１２】
図３は比較例で、リム５０に取り付けられた従来のビード８０を示している。従来のビード８０のビードシート８２は相対的に長く、三角形の先端部８４の所で終わっている。この三角形の先端部を有するビードまたはビード先端は工業的に一般に使用されており、細長いビードシート８２が気密シールを正しく形成することができると考えられている。さらに、ビードコア８６の下側により長いビードシート８２を配置することはビードをリムに安定させるのを助け、また、車両の移動、方向転換時および車輪の回転時に受ける力に抵抗するのを助けると考えられている。
【００１３】
この従来のビード８０はタイヤの取付け、取外し時に問題がある。図３から分かるように、リム５０はいわゆる深底部（ドロップセンターまたはウエル）５４を有する。タイヤ取付け時にはタイヤの片側がリムフランジ５８を越えて深底部５４に位置決めし、タイヤの反対側をリムフランジ５８に乗せる。次にタイヤを膨張させるとビードはリムシート上に乗る。タイヤを取外す時は逆の操作を行う。
【００１４】
ビードをリムフランジに押し上げるには、工具を用いて十分な遊びを作る必要があるが、それによってタイヤビードが捩じられ、曲げられ、伸ばされて変形する。しかし、工具を用いても三角形の細長いビード先端８４をリムフランジ５８上を乗り越えて移動させるのは難しい。さらに、フランジを乗り越える際にビードに加わる工具の作用および力によってビード先端に損傷を与えることがある。特に古いタイヤではゴムが酸化して脆化しているためこの問題は重要であり、弾性の低下したゴムに亀裂が入ったり、破断することがある。ビード先端が破断するとビードが露出し、ビードシートの保全性が損なわれ、タイヤが使用できなくなる。
【００１５】
本発明者達はビード先端を丸くすることによって従来のビード先端の問題を無くすことができ、タイヤビードを確実に取付けでき、しかも気密シールできるということを見出した。ビード先端を短くすることでリムフランジ上での移動が容易になり、従来のような変形を必要とせず、従って、破壊することも少ない。さらに、本発明ビードは従来のものより材料が少なくなり、従って、軽量になり、製造コストも安くなる。
【００１６】
図１に戻ると、本発明のタイヤビードはシート面２６を有するビード先端を有し、このシート面２６は移行点３０の所で終わり、そこで内側表面３２に連なっている。移行点３０を起点とし、内側表面３２と接する線Ｔとシート面２６とが成す内包角（以下、単に角度ともいう）３６は１０５°〜１５０°である。この内包角はビード先端を含む方向で測定される。内包角３６は１３０°〜１５０°であるのが好ましい。
【００１７】
図２を参照すると、本発明のビード先端はシート点２８またはリムシート点Ｓに対する移行点３０の位置で定義することもできる。線Ｚ−Ｚは赤道面、すなわちリムの中心および回転軸線Ａ−Ａに沿って取り付けられたタイヤの中心を表す。リムの公称半径Ｒは回転軸線Ａ−Ａから測定される。シート点Ｓの軸線方向距離Ｘは公称幅の半分であり、リムの中心線Ｚ−Ｚから測定される。各寸法のリムの公称幅および直径はタイヤ／リム協会の年鑑で公開されている。
【００１８】
シート点Ｓは各標準化リムとそのリムに取り付けられるタイヤに対して規定されており、距離ＲおよびＸは標準データから計算することができ、基準として利用できる。本発明では、タイヤが点Ｓと一致するシート点２８に位置決めされたときに、リムシート点Ｓに対して移行点３０が０．９５Ｒ〜０．９７Ｒの放射方向距離Ｐの所に来るように位置決めされる。２つのビードを有するタイヤは両方のシート点２８が基準リムシート点Ｓと一致した時にタイヤがリムに取り付けられたみなされることは理解できよう。これは実際にはタイヤをリムに取付けるか、適当なビード位置を確立できる装置を用いて達成することができる。
【００１９】
移行点３０は少なくとも０．７８Ｘの軸線方向距離Ｙの所にある。移行点３０はビードコア２４の中心の軸線方向内側にあるのが好ましい。移行点３０はタイヤ中心からのシート点Ｓまたは２８の軸線方向距離よりも大きいタイヤ中心からの軸線方向距離の所に位置することはできないということは理解できよう。
【００２０】
本発明タイヤは本発明のビード先端を形成するために特別に合った金型を用いて製造することができる。図４は本発明の金型をかなり単純化した断面図である。本発明の金型は圧力と熱とをタイヤの内部に伝達するための加熱流体で満たされたメンブレン１００を有する。メンブレン１００の端部１０２は上型および下型メンブレンプレート１０４、１０６内に締め付けられている。上型および下型ビードリング１１０、１１２、上型および下型サイドウォールプレート１１４、１１６およびトレッドリング１１８、１２０はタイヤの外部を形成する金型に取り付けられている。タイヤはメンブレン１００と、ビードリング、サイドウォールプレート、トレッドリングとの間に規定されたこの金型の空間９０内で加硫される。
【００２１】
各ビードリング１１０、１１２は円錐リブ１２４を有し、この円錐リブ１２４はビードシートを形成するシート面１３０と、メンブレン１００を案内する案内表面１３２とを規定している。メンブレン１００はタイヤのビード先端を成形するシート面１３０の終点の所から案内表面１３２に沿って延びる。シート面１３０の終点はタイヤビード先端の移行部３０に対応する（図１、図２参照）。この円錐リブ１２４によってタイヤビードの移行部３０は正しく配置される。案内表面１３２は、円錐リブ１２４から離れたメンブレン１００とシート面１３０とが１０５°〜１５５°、好ましくは１３０°〜１５０°の内包角を成すように、メンブレン１００を上記の締め付け端部での水平方向位置からタイヤの赤道面へ向かって曲げる役目をする。従って、シート面１３０と案内表面１３２との間の内包角は約３０°〜９５°である。メンブレンはメンブレン内の流体圧力によってタイヤビードの回りで湾曲してタイヤの内側表面を形成する。
【００２２】
本発明金型は金型内にボイドが無いのでビード先端をより良く加硫することができる。すなわち、最初にこの空間にゴムを流す必要がなく、従って、成形プロセスの初期でビードへの成形圧力および熱伝達が平衡する。
以上、本発明の好ましい原理、部品および構造を説明したが、本発明の精神を逸脱しない範囲で図示した部品および構造を置換できるということは当業者には理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤのビードの断面図。
【図２】リムに取付けられた図１のタイヤビードの断面図。
【図３】リムに取付けられた従来のタイヤビードの断面図。
【図４】本発明の金型の一部の断面図。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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