(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの子午線断面におけるビードコアー直下のビード部底面を凸状の曲率で構成して非突起状の円弧となし、該円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線とタイヤ回転軸とのなす角度αをリムに密着する角度となし、かつ上記円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線の垂直２等分線が円弧と交差する円弧の中心点を地点Ｃとした場合、ビードコアー最大幅の両端よりタイヤ回転軸に垂直に降ろしたビードコアー最大幅の範囲内に上記円弧の中心点である地点Ｃが位置し、前記円弧の曲率半径が８０〜１００mmである重荷重用空気入りチューブレスタイヤ。
【請求項２】
円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線の距離が、ビードコアー最大幅Ｗを超える請求項１に記載の重荷重用空気入りチューブレスタイヤ。
【請求項３】
ビード部底面における円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線とタイヤ回転軸とのなす角度αがリムテーパ角度以上かつ３０°以下の範囲にある請求項１に記載の重荷重用空気入りチューブレスタイヤ。
【請求項４】
ビードトウ内径ｄをノミナル径Ｄの９５．０〜９７．０％とする請求項１乃至３のいずれかに記載の重荷重用空気入りチューブレスタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は重荷重用空気入りチューブレスタイヤにおいて、特に走行前後のエアー充填性を改良しながらリム組み作業性の向上を図った重荷重用空気入りチューブレスタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
重荷重用タイヤは、消費財の乗用車用タイヤとは異なり生産財であるが故に、コスト安のチューブタイヤの採用が多かった。チューブタイヤはタイヤ内のゴムチューブにエアー注入を行うため、エアー充填の作業性は良好であった。
そして、重荷重用チューブタイヤの場合、５°テーパー角のリム形状としている。これは、ハンプ付き５°テーパー角の普通乗用車チューブレスタイヤと似通っている。しかし、重荷重用チューブレスタイヤの場合、高内圧充填によるビードのフランジ乗り越えを防止するため、これらとは異なる１５°テーパー角のリム形状を持つ。
【０００３】
従来、この種の重荷重用タイヤのリムに嵌合する重荷重用チューブレスタイヤが提供されている。例えば、図２に示す様に、タイヤの子午線断面におけるビード部底面６が凹状となる様に２段のテーパー面６１、６２で構成したエアー充填性のある重荷重用空気入りチューブレスタイヤが提供されている。図中、７はビードコアー、８はビードトウ、９はビードヒールである。またβはビードヒール９側のビードテーパー６１の角度、γはビードトウ８側のビードテーパー６２の角度、Ｅはビードヒール９側のビードテーパー６１の地点、Ｆはビードヒール９側とビードトウ８側のビードテーパー６１、６２の交点、Ｇはビードトウ８側のビードテーパー６２の地点である。Ｗはビードコアー最大幅である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種のタイヤの場合、ビード部底面６が凹状となる様に２段のテーパー面６１、６２を有しているため、図３に示す様に、両側にフラットなリムテーパ面１０を有するリムフランジ１１を備えた重荷重用タイヤ用のリム１２にリム組みした場合、ビードヒール９側のビードテーパー６１がリムテーパ１０面に接触すると同時に内径の小さいビードトウ８側のビードテーパー６２もリムテーパ面１０に接触するため、走行前後のエアー充填性は良好であるとされている。
【０００５】
しかし、このタイヤの場合、図３及び図４に示す様に、リム組み作業時、ビードテーパー６１、６２の凹部６３にリムフランジ１１の先端部が引っかかり、この状態で内側から輪状ビードコアーを広げてリム組みを続行すると、フープ（HOOP）テンションの収縮作用が発生してビードテーパー６１、６２における凹部６３の食い込みが増加し、リム組みが非常に困難となる。また、リム組みで加わる無理な力で、ビードトウ部８の欠けを起こす場合があり、このタイヤをリム組み後走行させると、このビードトウ部８を通じて水分が透過しスチールプライコード切れに至る場合がある。
【０００６】
本発明の課題は、リムフランジに引っかからずに容易にリム組みでき、ビードトウ部の欠けを防止して走行前後のエアー充填性が向上する重荷重用空気入りチューブレスタイヤを提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明はタイヤの子午線断面におけるビードコアー直下のビード部底面を凸状の曲率で構成して非突起状の円弧となし、該円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線とタイヤ回転軸とのなす角度αをリムに密着する角度となし、かつ上記円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線の垂直２等分線が円弧と交差する円弧の中心点を地点Ｃとした場合、ビードコアー最大幅の両端よりタイヤ回転軸に垂直に降ろしたビードコアー最大幅の範囲内に上記円弧の中心点である地点Ｃが位置している重荷重用空気入りチューブレスタイヤを開発した。
【０００８】
従って、本発明のタイヤは、タイヤの子午線断面におけるビードコアー直下のビード部底面の全部又は一部を凸状の曲率で非突起状で構成していわばなだらかな円弧としているため、従来タイヤの様に、リム組み時に、リムフランジが引っかかり食い込むことがない。
【０００９】
しかも、該円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線とタイヤ回転軸とのなす角度αをリムに密着する角度としているため、リム組み過程で、リムフランジの先端部がビード部の輪状ビードコアーを内側から広げると生じるフープ(HOOP)テンションの収縮作用に抗してビード部底面を構成する非突起状の円弧を一旦乗り越えてしまうと、上記フープ(HOOP)テンションの収縮力によって容易にリム組みできると共に、上記フープ(HOOP)テンションの収縮力によって、円弧面においてリムフランジのテーパ面にビード部底面が密着してシール性を良好に発揮する。
【００１０】
しかも、上記円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線の垂直２等分線が円弧と交差する円弧の中心点を地点Ｃとした場合、ビードコアー最大幅の両端よりタイヤ回転軸に垂直に降ろしたビードコアー最大幅の範囲内に上記円弧の中心点である地点Ｃが位置しているため、走行時に最も変形量の少ないビードコアー直下にシールの中心点が位置するため、走行後もエアー充填性が良好である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る重荷重用空気入りチューブレスタイヤの一実施形態を示すビード部の要部拡大断面図である。
【００１２】
図１において、１はビードコアー、２はビードコアー１の下側領域を示すビードベース部、３はビードベース部２の片側を構成するビードトウ部、４はビードベース部２の他方の片側を構成するビードヒール部である。３１はビードトウ、４１はビードヒールである。５はビード部底面、すなわちビードベース部２の底面である。
【００１３】
本実施形態のタイヤは、図示の通り、タイヤの子午線断面におけるビードコアー１直下のビード部底面５を凸状の曲率で構成してなだらかな非突起状の円弧５１となし、該円弧５１のビードトウ３１側の開始地点Ａとビードヒール４１側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線Ｌ（仮想直線）の距離がビードコアー最大幅Ｗを超えてビード部底面５を構成している。そして、該円弧５１のビードトウ３１側の開始地点Ａとビードヒール４１側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線Ｌとタイヤ回転軸とのなす角度αをリムに密着する角度となしている。
従って、シールの中心を円弧５１の中心位置にし、円弧をなしているビード部底面５のほぼ全体でシール性を持たせている点で、従来の凹状の２段テーパ面をもつタイヤとは相違する。また、従来の２段テーパ面を凸状の２段テーパー面とすることも考えられるが、この場合、一方のテーパー面の角度をリムに密着する角度とした場合、シールはこの一方のテーパ面だけで達成される結果、他方のテーパー面の角度は非密着状態となり、ビード部底面の接触面積が小さくなって、走行時における安定した嵌合（リムフィット）という点では必ずしも好ましくない。また、ビード部底面５が突起状の円弧をなして構成したタイヤに比してリム組み作業がきわめて容易である。
【００１４】
具体的には、上記角度αはリムテーパーの角度以上で３０°以下とすることが好ましい。この角度αが３０°を越える場合は、ビード部底面５を凸状の円弧となしたタイヤではリム組みが困難となる。またこの角度αがリムテーパーの角度未満の場合は、リム組みは容易となるが、エアー充填性が低下する。
【００１５】
また本実施形態のタイヤの場合、図示の通り、上記円弧５１のビードトウ３１側の開始地点Ａとビードヒール４１側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線Ｌの垂直２等分線が円弧５１と交差する円弧５１の中心点を地点Ｃとした場合、ビードコアー最大幅Ｗの両端よりタイヤ回転軸に垂直に降ろしたビードコアー最大幅Ｗの範囲内に上記円弧５１の中心点である地点Ｃが位置している。従って、走行時に最も変形量の少ないビードコアー１直下にシールの中心点が位置するため、走行後もエアー充填性が良好である。
【００１６】
本実施形態のタイヤを、前記図３及び図４に示した様な、両側にフラットなリムテーパ面を有するリムフランジを備えた重荷重用タイヤ用のリムにリム組みした場合、リムフランジの先端部がビード部の底面で引っかかり食い込むことがなくなる。しかも、リム組み過程で、リムフランジの先端部がビード部の輪状ビードコアーを内側から広げると生じるフープ(HOOP)テンションの収縮作用に抗してビード部底面の円弧を一旦乗り越えてしまうと、上記フープ(HOOP)テンションの収縮力によって容易にリム組みできると共に、上記フープ(HOOP)テンションの収縮力によって、円弧面においてリムフランジのテーパ面にビード部底面が密着してシール性を良好に発揮する。
【００１７】
ビード部底面における円弧は、ビード部底面がなだらかな凸状の曲率にて非突起状をなして構成されるように、ビード部底面の全部又は一部に形成されていれば格別限定されるものではない。また、ビード部底面におけるこの円弧は複数形成されていても差し支えない。但し、ビード部底面における円弧の曲率半径があまりに大きすぎるとリム組みは良好であるものの平面構成とあまり変わらなくなる結果、エアーシールは悪化し、重荷重用チューブレスタイヤとしては好しくない。一方、ビード部底面における円弧があまりに小さすぎると、エアー充填性は良好であっても一種の突起となる結果、リムフランジに対してこの突起の乗り越えは非常に難しくリム組みは従来タイヤ以上に困難となる。好適なビード部底面における円弧の曲率半径を検討すると３０〜１０００mmが好ましく、その中でも８０〜２００mmの範囲に設定することが最適であることを見出した。円弧の曲率半径が８０mm未満の場合、エアーシールは良好であってもリム組みが困難となる。円弧の曲率半径が２００mmを越える場合、エアーシールが低下する。また、上記の曲率半径の範囲内であっても、円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂとの距離をあまりに狭くすると、上記円弧はいわゆる突起状となり、上記の通り、かえってリム組みが困難となることから、非突起状の円弧となすビード部底面とすることが重要である。その意味から、ビード部底面における最適な円弧は、できる限りビード部底面のほぼ全体に及ぶように円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を定めることが重要となる。具体的には、円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線の距離が、ビードコアー最大幅Ｗを超える程度にして上記曲率半径にて設計することが望ましい。但し、本発明は、円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線の距離が、ビードコアー最大幅Ｗを超えない場合であっても適用される。また、複数の円弧がタイヤの子午線断面におけるビードコアー直下のビード部底面に形成されている場合であっても差し支えないことは既述の通りである。かかる場合、それぞれの円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線の垂直２等分線が円弧と交差する円弧の中心点を地点Ｃとした場合、ビードコアー最大幅の両端よりタイヤ回転軸に垂直に降ろしたビードコアー最大幅の範囲内にそれぞれの円弧の中心点である地点Ｃが位置していれば差し支えない。
【００１８】
本発明のタイヤでは、ビードトウ内径ｄはノミナル径Ｄ（即ちリム呼び径）の９５．０〜９７．０％とすることが好ましい。ビードトウ内径ｄをノミナル径Ｄの９７．０％を越えて設計した場合、リムテーパー部にビードトウが接触しないため、安定したエアー充填性が確保されず好ましくない。ビードトウ内径ｄがノミナル径Ｄの９５．０％未満の場合、リム組み作業が困難となる。
【００１９】
なお、本発明が適用される重荷重用タイヤとは、タイヤ公径が１７．５〜２４．５のシリーズのタイヤをいう。従って、本発明で特定される上記の各種数値は、上記公径範囲のタイヤに対して適用される数値である。
【００２０】
【実施例】
図１に示した下記条件のタイヤサイズ１１Ｒ２２．５  １４ＰＲの重荷重用チューブレスタイヤを試作して、走行前の新品タイヤと走行後の使用タイヤについてそれぞれエアー充填性及びリム組み作業性について評価した。
【００２１】
（実施例タイヤ）
角度α：２０°
円弧の曲率半径：１００mm
ビードトウ内径ｄ：ノミナル径Ｄの９６％
ビードコアー最大幅Ｗ：１８mm
ビードトウとビードヒール間距離：２６mm
Ｃ地点：ビードコアー最大幅Ｗの中央位置からビードトウ側に２mm
Ａ地点：ビードコアー最大幅Ｗの中央位置からビードトウ側に１６mm
Ｂ地点：ビードコアー最大幅Ｗの中央位置からビードヒール側に１０mm
【００２２】
（比較例タイヤ）
なお、比較のため、従来タイヤについても比較例タイヤとして評価した。比較例タイヤは図２に示されたタイヤで下記の通りである。
ビードヒール側のビードテーパーの角度β：１９°
ビードトウ側のビードテーパーの角度γ：２９°
ビードヒール側のビードテーパーの地点Ｅ：ビードコアー最大幅Ｗの中央位置からビードヒール側に１３mm
ビードヒール側とビードトウ側のビードテーパーの交点Ｆ：ビードコアー最大幅Ｗの中央位置からビードトウ側に２mm
ビードトウ側のビードテーパーの地点Ｇ：ビードコアー最大幅Ｗの中央位置からビードトウ側に１６mm
【００２３】
試験タイヤの条件は、内圧：９００ｋＰａ、荷重：ＪＡＴＭＡ  ８８％であり、走行速度は８０Ｋｍ／ｈ、走行距離は３．５万Ｋｍ、リムは２２．５×７．５０を使用した。
【００２４】
エアー充填性は、リムに組まれた新品及び上記条件で走行後のタイヤの２種について、縦置きでバルブに虫を入れない状態から元圧７．０ｋｇ／ｃｍ２の空気圧だけでエアー充填が可能であったかを調べた。○はエアー充填に補助作業を必要としなかった。×はエアー充填に補助作業を必要とした。
【００２５】
リム組み作業性は、一般市場で行われているテコの仕組みで行う。また、通常、トラック用タイヤは一台につき６〜８本のリム組作業を伴うので、この事を加味しながら作業者の感覚により評価した。○は６〜８本の連続作業が可能と思われるレベル、×は６〜８本の連続作業が困難と思われるレベルである。
【００２６】
表１は実施例及び比較例の各タイヤについての新品時及び走行後のエアー充填性及びリム組み作業性の評価結果を示している。
【００２７】
【表１】
0004262332.tif 000002
【００２８】
表１に示す様に、比較例タイヤは、新品時にはエアー充填性は良好であるがリム組み作業性が乏しく、そしてリム組み時に無理な力をかけすぎたためビードトウ部に欠けが発生した。このタイヤを用いて走行させるとエアー充填性が悪化した。これに対して、本発明の実施例タイヤは、新品時及び走行後ともエアー充填性及びリム組み作業性が良好であった。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、タイヤの子午線断面におけるビードコアー直下のビード部底面の全部又は一部を凸状の曲率で構成して非突起状の円弧となし、該円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線とタイヤ回転軸とのなす角度αをリムに密着する角度となし、かつ上記円弧のビードトウ側の開始地点Ａとビードヒール側の開始地点Ｂの両端を結ぶ直線の垂直２等分線が円弧と交差する円弧の中心点を地点Ｃとした場合、ビードコアー最大幅の両端よりタイヤ回転軸に垂直に降ろしたビードコアー最大幅の範囲内に上記円弧の中心点である地点Ｃが位置している重荷重用空気入りチューブレスタイヤであるので、従来のビード部底面を凹状の２段テーパー面としたタイヤに比してリムフランジに引っかからずに容易にリム組みすることができ、新品時及び走行後もリム組み作業性が向上する。
【００３０】
また、ビードトウ部の欠けやクラックも防止することができ、更に、特に両側にフラットなリムテーパ面を有する重荷重用タイヤ用のリムフランジ対して、ビード部底面の円弧を中心としてビード部底面のほぼ全面でシールすることから、走行前後を通じて、安定した嵌合（リムフィット）がビード部底面とリムテーパ面との間で発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る重荷重用空気入りチューブレスタイヤの一実施形態を示すビード部の要部拡大断面図である。
【図２】従来の重荷重用空気入りチューブレスタイヤの一例を示すビード部の要部拡大断面図である。
【図３】図２に示すタイヤのリム組み状態を示す概略断面図である。
【図４】図３におけるリム組み状態を示す要部拡大概略断面図である。
【符号の説明】
１    ビードコアー
２    ビードベース部
３    ビードトウ部
３１  ビードトウ
４    ビードヒール部
４１  ビードヒール
５    ビード部底面
５１  円弧
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004262332.tif 000005
【図４】
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