JP2013542885A - 非対称ビードを備えたタイヤ - Google Patents

Abstract

本発明は、フック高さＧ及び曲率半径Ｒ１を備えた中空取り付けリム（６）に取り付けられるようになったタイヤであって、前記タイヤは、第１及び第２のビード（５１，５２）を有し、各ビードは、半径方向最も内側の箇所（７１）を備えた少なくとも１つの環状補強構造体（７０）を有し、環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所（７１）と取り付けリムとの間の半径方向距離は、Ａで表され、前記タイヤは、各ビード内に到来ストランド（６２）及び戻りストランド（６３）を形成するよう環状補強構造体周りに巻き付けられることにより２つのビード内に繋留されたカーカス補強材（６０）を有し、第１のビードは、厚さＥＢ１を有し、第２のビードは、厚さＥＢ２を有し、厚さＥＢ１，ＥＢ２は、（ｉ）半径方向最も内側の箇所（７１）から距離Ｒを置いたところに位置する到来ストランドの箇所（６９）（この場合、Ｒ＝Ｇ＋Ｒ１／２−Ａ）と（ｉｉ）箇所（７１）から同一距離Ｒを置いたところに位置したビードの外面（５３）の箇所（１５３）を隔てる距離として定められ、厚さＥＢ１と厚さＥＢ２の差の絶対値は、１ｍｍ以上であることを特徴とするタイヤに関する。

Description

本発明は、乗用車用タイヤ及び乗用車用タイヤを含むタイヤ‐ホイール組立体に関する。

乗用車用タイヤを履いた車両の挙動の仕方は、車両とタイヤ‐ホイール組立体の両方に関連した多くのパラメータ全体で決まる。これらのパラメータのうちで、車両に関するホイールのオフセットがある。このオフセットを変更することにより、車両の挙動の仕方及びこの挙動に対する運転手の印象に著しい影響を及ぼすことができる。ホイール設計を変更することにより又はホイールとハブとの間に位置決めされたスペーサ部品を用いることによってこのオフセットを変更することが可能である。

所与の車両用のタイヤの開発に関する技術的背景において、ホイールのモデルを変更すること又はかかるスペーサ部品を用いることは、必ずしも想到できることではない。これは、一般にかかる車両に取り付けることができるタイヤには多くの形式又はブランドが存在するが、標的挙動を達成するために必要なホイールオフセットは、タイヤの形式又はブランドに従って様々な場合があるからである。

本発明の目的の１つは、ホイールを変更しないで又はスペーサ部品を用いないで車両に対するタイヤ‐ホイール組立体のオフセットを改変できるようにすることにある。

この目的は、結果的にトレッドの側方シフトが得られるようかかる組立体に用いられるタイヤのビードを設計変更することによって達成される。

具体的に説明すると、この目的は、ＥＴＲＴＯ規格に準拠していて１０以上且つ２０以下の直径コードを備えると共にフランジ高さＧ及び曲率半径Ｒ１を備えた“Ｂ”又は“Ｊ”型フランジを有する深底リムに取り付けられ、そしてインフレーションガスでインフレートされるようになったタイヤであって、タイヤは、第１のビード及び第２のビードを有し、２つのビードは、取り付けリムに接触するようになっており、各ビードは、周囲空気に接触するようになった外面及びタイヤをインフレートさせたガスに接触するようになった内面を有し、各ビードは、少なくとも１つの環状補強構造体を有し、環状補強構造体は、任意の半径方向断面で見て、少なくとも１つの半径方向最も内側の箇所を有し、環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所と取り付けリムとの間の半径方向距離は、Ａで表され、タイヤは、ビードの半径方向外方の延長部としての２つのサイドウォールと、トレッドを載せたクラウン補強材を有するクラウンとを更に有し、２つのサイドウォールは、クラウンに合体し、タイヤは、更に、ビードからサイドウォールを通ってクラウンまで延びるカーカス補強材を有し、カーカス補強材は、複数のカーカス補強要素を有すると共に各ビード内に主ストランド及び折り返しストランドを形成するよう環状補強構造体周りに折り返されることによって２つのビード内に繋留されている形式のタイヤを用いて達成される。

本発明のタイヤでは、第１のビードは、厚さＥＢ１を有し、第２のビードは、厚さＥＢ２を有し、厚さＥＢ１，ＥＢ２は、（ｉ）ビードの環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所から距離Ｒを置いたところに位置するカーカス補強材の主ストランド上の箇所と（但し、Ｒ＝Ｇ＋Ｒ１／２−Ａ）、（ｉｉ）ビードの環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所から同一の距離Ｒのところに位置するビードの外面上の箇所を隔てる距離として定められ、これらの距離は、タイヤを取り付けリムに取り付けてその使用圧力までインフレートさせたときに測定される。

本発明のタイヤでは、厚さＥＢ１と厚さＥＢ２の差の絶対値は、１ｍｍ以上であり、好ましくは３ｍｍ以上である。好ましくは、厚さＥＢ１と厚さＥＢ２の差は、８ｍｍ以下であり、より好ましくは６ｍｍ以下である。

本出願人である法人は、かかるタイヤを用いることによって、数ミリメートル厚さのスペーサ部品を用いてタイヤ‐ホイール組立体について得られるオフセットと同等の車両に対するタイヤトレッドのオフセットを得ることが可能であることを見出した。この知見は、主としてインフレーション圧力の影響下にあるタイヤカーカス補強材の幾何学的形状によって求められるべき取り付けリムに対するタイヤのトレッドの位置を予想していたので、しかもビード厚さがトレッドの軸方向位置決めにおいて決定的な役割を果たすわけではないので意外であった。

本発明は又、かかるタイヤを含むタイヤ‐ホイール組立体、即ち、ＥＴＲＴＯ規格に準拠していて１０以上且つ２０以下の直径コードを備えると共にフランジ高さＧ及び曲率半径Ｒ１を備えた“Ｂ”又は“Ｊ”型フランジを有する深底リムを有するホイールと、この取り付けリムに取り付けられ、そしてインフレーションガスでインフレートされるようになったタイヤとを含むタイヤ‐ホイール組立体であって、タイヤは、第１のビード及び第２のビードを有し、２つのビードは、取り付けリムに接触するようになっており、各ビードは、周囲空気に接触するようになった外面及びタイヤをインフレートさせたガスに接触するようになった内面を有し、各ビードは、少なくとも１つの環状補強構造体を有し、環状補強構造体は、任意の半径方向断面で見て、少なくとも１つの半径方向最も内側の箇所を有し、環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所と取り付けリムとの間の半径方向距離は、Ａで表され、タイヤは、ビードの半径方向外方の延長部としての２つのサイドウォールと、トレッドを載せたクラウン補強材を有するクラウンとを更に有し、２つのサイドウォールは、クラウンに合体し、タイヤは、更に、ビードからサイドウォールを通ってクラウンまで延びるカーカス補強材を有し、カーカス補強材は、複数のカーカス補強要素を有すると共に各ビード内に主ストランド及び折り返しストランドを形成するよう環状補強構造体周りに折り返されることによって２つのビード内に繋留されており、第１のビードは、厚さＥＢ１を有し、第２のビードは、厚さＥＢ２を有し、厚さＥＢ１，ＥＢ２は、（ｉ）ビードの環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所から距離Ｒを置いたところに位置するカーカス補強材の主ストランド上の箇所と（但し、Ｒ＝Ｇ＋Ｒ１／２−Ａ）、（ｉｉ）ビードの環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所から同一の距離Ｒのところに位置するビードの外面上の箇所を隔てる距離として定められ、これらの距離は、タイヤを取り付けリムに取り付けてその使用圧力までインフレートさせたときに測定され、厚さＥＢ１と厚さＥＢ２の差の絶対値は、１ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上であることを特徴とするタイヤ‐ホイール組立体に関する。

先行技術のタイヤを示す図である。 先行技術のタイヤの部分斜視図である。 対称ビードを有する基準タイヤを含むタイヤ‐ホイール組立体の一部分の半径方向断面図である。 本発明のタイヤを含むタイヤ‐ホイール組立体の一部分の半径方向断面図である。 本発明のタイヤを含むタイヤ‐ホイール組立体の一部分の半径方向断面図である。 ＥＴＲＴＯ“Standards Manual 2010 ”からの抜き出し記載内容を示す図である。 本発明のタイヤを用いることによって得られた作用効果を示す図である。 本発明のタイヤを用いることによって得られた作用効果を示す図である。 本発明のタイヤを用いることによって得られた作用効果を示す図である。

「半径方向」という用語を用いる場合、当業者によって用いられるこの用語の数種類の異なる使い方を区別することが妥当である。第１に、この表現は、タイヤの半径を意味している。この意味では、点（箇所）Ｐ１が点Ｐ２よりもタイヤの回転軸線の近くに位置する場合、点Ｐ１は、点Ｐ２の「半径方向内側」（又は「点Ｐ２の「内側で半径方向」）に位置すると呼ばれる。これとは逆に、点Ｐ３が点Ｐ４よりもタイヤの回転軸線から見て遠くに位置する場合、点Ｐ３は、点Ｐ４の「半径方向外側」（又は「点Ｐ４の「外側で半径方向）に位置すると呼ばれる。進み方は、これが小さい方（大きい方）の半径に向かう方向である場合、「半径方向内方に（又は外方に）」と表現されるであろう。半径方向距離について説明している場合においても、当てはまるのはこの用語の意味である。

これとは対照的に、細線又は補強材は、細線又は補強材の補強要素が円周方向と８０°以上且つ９０°以下の角度をなす場合に「半径方向」と呼ばれる。注目されるべきこととして、本明細書においては、「細線」という用語は、最も広い意味に解されなければならず、細線は、細線の構成材料又はゴムとのその結合性を促進するために被着される被膜とは無関係に、モノフィラメント、マルチフィラメント、コード、ヤーン（糸）又はこれらと同等の集成体の形態をした細線を含む。

最後に、「半径方向断面」又は「半径方向横断面」という用語は、この場合、タイヤの回転軸線を含む平面に沿って取った断面を意味している。

「軸方向」は、タイヤの回転軸線に平行な方向である。点Ｐ５が点Ｐ６よりもタイヤの中間平面の近くに位置する場合、点Ｐ５は、点Ｐ６の「軸方向内側」（又は点Ｐ６の「内側に軸方向」）に位置すると呼ばれる。これとは逆に、点Ｐ７が点Ｐ８よりもタイヤの中間平面から見て遠くに位置する場合、点Ｐ７は、点Ｐ８の「軸方向外側」（又は点Ｐ８の「外側に軸方向」に位置すると呼ばれる。タイヤの「中間平面」は、タイヤの回転軸線に垂直であり且つ各ビードの環状補強構造体から等距離のところに位置する平面である。中間平面が任意の半径方向断面で見てタイヤを２つのタイヤ「半部」に分けると言われる場合、このことは、中間平面が必ずしも、タイヤの対称平面を構成しているということを意味するわけではない。「タイヤ半部」という表現は、本明細書では広い意味を意味し、タイヤの軸方向幅の半分に近い軸方向幅を有するタイヤの一部分を意味している。

「円周方向」は、タイヤの半径と軸方向の両方に対して垂直な方向である。

本明細書における開示との関係において、「ゴム配合物」（ゴムコンパウンドとも呼ばれる）という用語は、少なくとも１種類のエラストマー及び充填剤（フィラー）を含む配合物を意味している。

図１は、先行技術のタイヤ１０の略図である。タイヤ１０は、トレッド３０を載せたクラウン補強材（図１では見えない）を含むクラウンと、クラウンから半径方向内側に向かって延びる２つのサイドウォール４０と、サイドウォール４０の半径方向内側に設けられた２つのビード５０とを有している。

図２は、先行技術のタイヤ１０の概略部分斜視図であり、図２は、このタイヤの種々のコンポーネントを示している。タイヤ１０は、ゴムコンパウンドで被覆された細線６１から成るカーカス補強材６０と、各々がタイヤ１０をリム（図示せず）上に取り付けた状態に保持する円周方向補強材７０を含む２つのビード５０とを有している。カーカス補強材６０は、ビード２０の各々の中に繋留されている。タイヤ１０は、２枚のプライ８０，９０を含むクラウン補強材を更に有している。プライ８０，９０の各々は、各層中で平行であり且つ一方の層から他方の層にクロス掛けされていて、円周方向と１０°〜７０°の角度をなすフィラメント状補強要素８１，９１によって補強されている。タイヤは、クラウン補強材の半径方向外側に配置されたたが掛け補強材１００を更に有し、このたが掛け補強材は、螺旋の状態に巻かれている円周方向に差し向けられた補強要素１０１で形成されている。トレッド３０がたが掛け補強材上に配置されており、タイヤ１０を路面に接触させるのは、このトレッド３０である。図示のタイヤ１０は、「チューブレス」タイヤであり、このタイヤは、インフレーションガスに対して不透過性であると共にタイヤの内面を覆うゴム配合物で作られた「インナーライナ」１１０を有する。

図３は、基準タイヤを含むタイヤ‐ホイール組立体の一部分を半径方向断面で示している。タイヤは、ＥＴＲＴＯ（European Tyre and Rim Technical Organization：欧州タイヤ及びリム技術協会）規格に準拠した深底リム６に取り付けられている。これは、ＥＴＲＴＯ“Standards Manual 2010”のＲ８以下のページに示されているように１０以上且つ２０以下の直径コードを有する深底リム（「直径コード１０〜２０深底リム」）である。問題のリムは、フランジ高さＧ及び曲率半径Ｒ１を備えたフランジを有する。これらパラメータの正確な定義は、図６で理解でき、これは、“Standards Manual 2010”のＲ８ページから取られている。“Ｂ”型フランジと“Ｊ”型フランジの差に関し、読者は、ＥＴＲＴＯ“Standards Manual 2010”のＲ９ページに掲載された表を参照されたい。

タイヤは、取り付けリム６に接触するようになった２つの対称ビード５０を有し、各ビード５０は、周囲空気に接触するようになった外面及びタイヤをインフレートさせるガスに接触するようになった内面を有する。各ビード５０は、少なくとも１つの環状補強構造体７０を有し、環状補強構造体は、任意の半径方向断面で見て、少なくとも１つの半径方向最も内側の箇所７１を有する。注目されるべきこととして、ビードが数個の環状補強構造体７０を有する場合、考察されるのは、種々の環状補強構造体を構成する組立体の半径方向最も内側の箇所７１である。環状補強構造体７０の数カ所がタイヤの回転軸線から同一の最小半径方向距離のところに位置している場合、これら箇所のうちの任意の１つが考察される。

タイヤは、ビードの半径方向外方の延長部としての２つのサイドウォール４０を更に有し、２つのサイドウォールは、プライ８０，９０で形成されると共にたが掛け補強材１００及びトレッド３０を載せたクラウン補強材を有するクラウンに合体している。タイヤの中間平面は、基準線２００で示されている。

タイヤは、ビード５０からサイドウォール４０を通ってクラウンまで延びるカーカス補強材６０を更に有する。カーカス補強材６０は、各ビード内に主ストランド６２及び折り返しストランド６３を形成するよう環状補強構造体７０周りに折り返されることによって２つのビード内に繋留されている。この特定の場合、カーカス補強材６０は、同様にビード５０からサイドウォール４０を通ってクラウンまで延びるが、折り返し部分によって環状補強構造体７０に繋留されてはいない第２の層６４を更に有する。

図４及び図５は、本発明のタイヤを含むタイヤ‐ホイール組立体の一部分を半径方向断面で示している。図３に示されているタイヤと同様、このタイヤ‐ホイール組立体の一部をなすタイヤは、フランジ高さＧ及び曲率半径Ｒ１を備えた“Ｊ”型フランジを有するＥＴＲＴＯ規格に準拠した深底リム６（「直径コード１０〜２０深底リム」）に取り付けられるようになっている。

タイヤは、第１のビード５１及び第２のビード５２を有し、２つのビード５１，５２は、取り付けリム６に接触するようになっている。各ビードは、周囲空気に接触するようになった外面５３（図５参照）及びタイヤをインフレートさせたガスに接触するようになった内面５４（図５参照）を有する。各ビードは、少なくとも１つの環状補強構造体７０を有し、環状補強構造体は、任意の半径方向断面で見て、少なくとも１つの半径方向最も内側の箇所７１を有し、環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所７１と取り付けリム６（その箇所１５１のところ）との間の半径方向距離は、Ａで表されている（図５参照）。

タイヤは、ビードの半径方向外方の延長部としての２つのサイドウォール４０を更に有し、２つのサイドウォール４０は、プライ８０，９０で形成されると共にたが掛け補強材１００及びトレッド３０を載せたクラウン補強材を有するクラウンに合体している。

タイヤは、ビード５１，５２からサイドウォール４０を通ってクラウンまで延びるカーカス補強材６０を更に有する。カーカス補強材６０は、各ビード内に主ストランド６２及び折り返しストランド６３を形成するよう環状補強構造体７０周りに折り返されることによって２つのビード内に繋留されている。この場合、カーカス補強材６０は、ビード５１，５２からサイドウォール４０を通ってクラウンまで延びるが、折り返し部分によって環状補強構造体７０に繋留されてはいない第２の層６４を更に有する。

本発明のタイヤの新規な特徴は、このタイヤが非対称ビードを有していることである。第１のビード５１は、厚さＥＢ１を有し、第２のビード５２は、厚さＥＢ２を有し、厚さＥＢ１，ＥＢ２は、（ｉ）ビードの環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所７１から距離Ｒを置いたところに位置するカーカス補強材の主ストランド上の箇所６９（図５参照）と（但し、Ｒ＝Ｇ＋Ｒ１／２−Ａ）、（ｉｉ）ビードの環状補強構造体７０の半径方向最も内側の箇所７１から同一の距離Ｒのところに位置するビードの外面上の箇所１５３（図５参照）を隔てる距離として定められ、これらの距離は、タイヤを取り付けリムに取り付けてその使用圧力までインフレートさせたときに測定される。本発明のタイヤでは、厚さＥＢ１と厚さＥＢ２の差の絶対値は、１ｍｍ以上であり、即ち、｜ＥＢ１−ＥＢ２｜≧１ｍｍである。

カーカス補強材６０の主ストランド６２上の幾つかの箇所がビードの環状補強構造体の半径方向最も内側の箇所７１から距離Ｒのところに位置している場合、箇所６９は、これら箇所の軸方向内側の箇所であると定義される。

注目されるべきこととして、図３及び図４に示されている実施例は、補強されたサイドウォールがインフレーション圧力が低い又はゼロである場合であっても走行可能にする「ランフラット（run flat）」タイヤと呼ばれているものに対応しており、本発明は、かかるタイヤには何ら限定されず、全ての乗用車用タイヤに関して具体化できる。

本出願人である法人は、非対称ビード５１，５２を備えたタイヤを用いることによって、数ミリメートル厚さのスペーサ部品を用いて得られるオフセットと同等の車両に対するタイヤトレッドのオフセットを得ることが可能であることを見出した。上述したように、この知見は、主としてインフレーション圧力の影響下にあるタイヤカーカス補強材の幾何学的形状によって求められるべき取り付けリムに対するタイヤトレッドの位置を予想していたので、しかもビードの厚さがトレッドの軸方向位置決めにおいて決定的な役割を果たすわけではないので意外であった。

図７〜図９は、本発明のタイヤを用いることによって得られた作用効果を示している。

図７では、図３（点線）及び図４（連続線）に示されたタイヤの輪郭が重ね合わされている。ビードの非対称性が確かにタイヤのクラウンのオフセットを生じさせていることが理解できる。

図８は、所与のオフセットを得るようにするために数ミリメートルの測定値を有するスペーサ部品３５０によってホイール５がハブ３００から分離されている基準タイヤ‐ホイール組立体を示している。

図９は、図４に示されたタイヤと同様なタイヤを含む本発明のタイヤ‐ホイール組立体を示している。ホイール５は、この場合、スペーサ部品なしでハブ３００に直接固定されている。ビードの非対称性により、スペーサ部品３５０を用いて得られたオフセットと実質的に同一のオフセットが得られている。

Claims (2)

1. ＥＴＲＴＯ規格に準拠していて１０以上且つ２０以下の直径コードを備えると共にフランジ高さＧ及び曲率半径Ｒ１を備えた“Ｂ”又は“Ｊ”型フランジを有する深底リム（６）に取り付けられ、そしてインフレーションガスでインフレートされるようになったタイヤであって、前記タイヤは、
   第１のビード（５１）及び第２のビード（５２）を有し、２つの前記ビードは、前記取り付けリムに接触するようになっており、各ビードは、周囲空気に接触するようになった外面（５３）及び前記タイヤをインフレートさせた前記ガスに接触するようになった内面（５４）を有し、各ビードは、少なくとも１つの環状補強構造体（７０）を有し、前記環状補強構造体は、任意の半径方向断面で見て、少なくとも１つの半径方向最も内側の箇所（７１）を有し、前記環状補強構造体の前記半径方向最も内側の箇所（７１）と前記取り付けリムとの間の半径方向距離は、Ａで表され、
   ビードの半径方向外方の延長部としての２つのサイドウォール（４０）を有し、
   トレッド（３０）を載せたクラウン補強材（８０，９０）を有するクラウンを有し、前記前記２つのサイドウォールは、前記クラウンに合体し、
   前記ビードから前記サイドウォールを通って前記クラウンまで延びるカーカス補強材（６０）を有し、前記カーカス補強材は、複数のカーカス補強要素（６１）を有すると共に各ビード内に主ストランド（６２）及び折り返しストランド（６３）を形成するよう前記環状補強構造体周りに折り返されることによって前記２つのビード内に繋留されており、
   前記第１のビードは、厚さＥＢ１を有し、前記第２のビードは、厚さＥＢ２を有し、前記厚さＥＢ１，ＥＢ２は、
   （ｉ）前記ビードの前記環状補強構造体の前記半径方向最も内側の箇所（７１）から距離Ｒを置いたところに位置する前記カーカス補強材の前記主ストランド上の箇所（６９）と（但し、Ｒ＝Ｇ＋Ｒ１／２−Ａ）、
   （ｉｉ）前記ビードの前記環状補強構造体の前記半径方向最も内側の箇所（７１）から同一の距離Ｒのところに位置する前記ビードの前記外面（５３）上の箇所（１５３）を隔てる距離として定められ、これらの距離は、前記タイヤを前記取り付けリムに取り付けてその使用圧力までインフレートさせたときに測定され、前記厚さＥＢ１と前記厚さＥＢ２の差の絶対値は、１ｍｍ以上である、タイヤ。
2. 前記厚さＥＢ１と前記厚さＥＢ２の差は、３ｍｍ以上である、請求項１記載のタイヤ。

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