CN109466251B - 免充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
在免充气轮胎中,第1连结部从内侧环状部的轮胎宽度方向一侧朝向外侧环状部的轮胎宽度方向另一侧延伸,第2连结部从内侧环状部的轮胎宽度方向另一侧朝向外侧环状部的轮胎宽度方向一侧延伸,在从轮胎周向观察时第2连结部与第1连结部交叉,从而在第2连结部和第1连结部之间形成出闭合空间,闭合空间的轮胎径向的最大尺寸为:闭合空间的轮胎宽度方向的最大尺寸以上。
Description
技术领域
本发明涉及包括:呈同心圆状配置的内侧环状部和外侧环状部、以及将内侧环状部和外侧环状部连结起来的连结部的免充气轮胎。
背景技术
以往,作为免充气轮胎,公知有一种包括:呈同心圆状配置的内侧环状部和外侧环状部、以及将内侧环状部和外侧环状部连结起来的第1连结部和第2连结部的免充气轮胎(例如专利文献1)。在该免充气轮胎中,第1连结部和第2连结部在从轮胎周向观察时呈交叉配置,因此,在第1连结部和第2连结部之间形成了闭合空间。
根据该结构,由于在从轮胎周向观察时存在闭合空间,所以,能够提高弹性。因此,能够提高乘坐舒适性能。但是,若弹性过高,则刚性就会下降,因此,会导致耐久性能下降。
专利文献
专利文献1:日本国特许第6099519号公报
发明内容
因此,本发明的课题在于,提供一种能够同时实现乘坐舒适性能和耐久性能的免充气轮胎。
免充气轮胎包括:呈同心圆状配置的内侧环状部和外侧环状部、以及将所述内侧环状部和所述外侧环状部连结起来且在轮胎周向上交替地并列设置的多个第1连结部和多个第2连结部,所述第1连结部和第2连结部形成为板状,并且朝向轮胎周向配置,所述第1连结部从所述内侧环状部的轮胎宽度方向一侧朝向所述外侧环状部的轮胎宽度方向另一侧延伸,所述第2连结部从所述内侧环状部的轮胎宽度方向另一侧朝向所述外侧环状部的轮胎宽度方向一侧延伸,以便在从轮胎周向观察时所述第2连结部与所述第1连结部交叉从而在所述第2连结部和所述第1连结部之间形成出一对闭合空间,所述闭合空间的轮胎径向的最大尺寸为:所述闭合空间的轮胎宽度方向的最大尺寸以上。
此外,在免充气轮胎中,可以采用如下结构,所述闭合空间的轮胎宽度方向的尺寸达到最大时的位置是配置于:在轮胎径向上,比所述闭合空间的中心位置更靠向距离该闭合空间较近的所述环状部侧的位置。
此外,在免充气轮胎中,可以采用如下结构,轮胎径向内侧的闭合空间中的、轮胎宽度方向的尺寸达到最大时的位置是配置于:在轮胎径向上,比该闭合空间的中心位置更靠向所述内侧环状部侧的位置。
此外,在免充气轮胎中,可以采用如下结构,轮胎径向外侧的闭合空间中的、轮胎宽度方向的尺寸达到最大时的位置是配置于:在轮胎径向上,比该闭合空间的中心位置更靠向所述外侧环状部侧的位置。
此外,在免充气轮胎中,可以采用如下结构,所述第1连结部和第2连结部在端部的轮胎宽度方向内侧具有:从轮胎周向观察时端缘成为凹状弯曲线的弯曲部,所述闭合空间的轮胎宽度方向的尺寸达到最大时的位置是:在轮胎径向上,位于所述弯曲部的中途位置。
此外,在免充气轮胎中,可以采用如下结构,所述第1连结部和第2连结部在端部的轮胎宽度方向内侧具有:从轮胎周向观察时端缘成为直线的直线部,所述直线部配置于所述环状部和所述弯曲部之间,以便与所述环状部连结。
此外,在免充气轮胎中,可以采用如下结构,所述直线部的端缘为:所述弯曲部的端缘的切线。
此外,在免充气轮胎中,可以采用如下结构,所述第1连结部与所述环状部连结的区域同所述第2连结部与该环状部连结的区域配置为:从轮胎周向观察时呈局部重叠。
此外,在免充气轮胎中,可以采用如下结构,所述闭合空间的轮胎宽度方向的最大尺寸为:所述闭合空间的轮胎径向的最大尺寸的10%~85%。
如上所述,本发明的免充气轮胎可以起到能够同时实现乘坐舒适性能和耐久性能这样的优异效果。
附图说明
图1是一实施方式的免充气轮胎的整体主视图。
图2是图1的II区域放大图。
图3是在图2的III-III线处剖切的轮胎周向视角的截面图。
图4是图3的主要部分放大图。
图5是该实施方式的连结部的轮胎周向视角的整体图。
图6是该实施方式的连结部的轮胎周向视角的主要部分放大图。
图7是实施例和比较例的评价表。
附图标记说明
1:免充气轮胎;1a:轴心;2:内侧环状部;3:外侧环状部;4:第1连结部;5:第2连结部;6:闭合空间;11:支撑结构体;12:加强层;13:胎面;41:主体部;42:内侧加强部;42a:弯曲部;42b:直线部;43:外侧加强部;44:中央部;45:端部;51:主体部;52:内侧加强部;52a:弯曲部;52b:直线部;53:外侧加强部;54:中央部;55:端部;D1:轮胎宽度方向;D2:轮胎径向;D3:轮胎周向;S1:轮胎赤道面。
具体实施方式
以下,参照图1~图6说明免充气轮胎(以下也简称“轮胎”)的一实施方式。另外,在各图中,附图的尺寸比和实际的尺寸比未必一致,此外各附图间的尺寸比也未必一致。
另外,在各图中,第1方向D1是与轮胎的旋转中心亦即轴心1a平行的轮胎宽度方向D1;第2方向D2是轮胎的直径方向亦即轮胎径向D2;第3方向D3是绕着轴心1a环绕的方向亦即轮胎周向D3。此外,轮胎赤道面S1是与轴心1a正交的面、且是位于轮胎的轮胎宽度方向D1的中心的面;轮胎子午面是包含轴心1a的面、且是与轮胎赤道面S1正交的面。
如图1和图2所示,本实施方式的轮胎1包括对来自车辆的载荷进行支撑的支撑结构体11。而且,支撑结构体11包括:呈同心圆状配置的内侧环状部2和外侧环状部3、以及将内侧环状部2和外侧环状部3连结起来的多个第1连结部4和多个第2连结部5。另外,外侧环状部3配置于内侧环状部2的外侧,且内部容纳有内侧环状部2,连结部4、5配置于内侧环状部2和外侧环状部3之间。
此外,轮胎1包括:为了加强支撑结构体11而被配置于支撑结构体11的外侧的加强层12、和被配置于加强层12的外侧的与地面接触的胎面部13。此外,虽未图示,但轮胎1可以在支撑结构体11的内侧具有适合用于车轴、轮辋的部件等。
加强层12例如由将钢丝帘线、CFRP、GFRP等纤维强化塑料制的帘线与轮胎宽度方向D1大致平行地排列而得到的结构体、圆筒状的金属制环、高模量树脂制环等构成。此外,胎面13例如和以往的充气轮胎一样由橡胶、树脂等构成,也可以和以往的充气轮胎一样在外周面具有花纹(槽)。
从能够提高均匀性的观点考虑,内侧环状部2优选为厚度恒定的圆筒形状。此外,优选为,内侧环状部2在内周面具有用于保持嵌合性的凹凸等,以便与车轴、轮辋进行组装。
从能够将力充分传递给连结部4、5、且能够实现轻量化、耐久性提高的观点考虑,内侧环状部2的厚度(轮胎径向D2的尺寸)W2a优选为:从内侧环状部2的内周面到胎面13的外周面(轮胎1的外周面)的距离亦即轮胎截面高度W1a的2%~7%,更优选为3%~6%。
根据安装轮胎1的轮辋、车轴的尺寸等,来适当确定内侧环状部2的内径。另外,在设想代替通常的充气轮胎的情况下,优选为250m~500mm,更优选为330m~440mm。
根据用途、车轴的长度等,来适当确定内侧环状部2的宽度(轮胎宽度方向D1的尺寸)W2b(参照图3)。另外,在设想代替通常的充气轮胎的情况下,优选为100mm~300mm,更优选为130mm~250mm。
从提高均匀性的观点考虑,外侧环状部3优选为厚度恒定的圆筒形状。从能够充分传递来自连结部4、5的力、且能够实现轻量化、耐久性提高的观点考虑,外侧环状部3的厚度(轮胎径向D2的尺寸)W3a优选为轮胎截面高度W1a的2%~7%,更优选为2%~5%。
根据其用途等,来适当确定外侧环状部3的内径。另外,在设想代替通常的充气轮胎的情况下,优选为420mm~750mm,更优选为480mm~680mm。
根据用途等,来适当确定外侧环状部3的宽度(轮胎宽度方向D1的尺寸)W3b(参照图3)。另外,在设想代替通常的充气轮胎的情况下,优选为100mm~300mm,更优选为130mm~250mm。此外,外侧环状部3的宽度W3b优选与内侧环状部2的宽度W2b相同。
连结部4、5形成为板状。而且,连结部4、5朝向轮胎周向D3配置。即,连结部4、5沿着轮胎宽度方向D1和轮胎径向D2双方配置。换言之,连结部4、5沿着轮胎子午面配置。另外,连结部4、5的厚度方向是轮胎周向D3的切线方向,连结部4、5的宽度方向是轮胎宽度方向D1。
多个连结部4、5沿着轮胎周向D3并列设置,互相之间具有间距(间隙)地彼此独立地设置。从能够提高均匀性的观点考虑,优选使间距长度W1b恒定。间距长度W1b优选为0mm~10mm,更优选为0mm~5mm。例如,当间距长度W1b大于10mm时,接地压力会变得不均匀,可能成为噪音增大的要因。
连结部4、5的厚度W4a、W5a朝向轮胎径向D2的外侧(从内侧环状部2向外侧环状部3)去而增加。另外,也可以采用连结部4、5的厚度W4a、W5a在整个轮胎径向D2上恒定这样的结构。从能够充分传递来自内侧环状部2和外侧环状部3的力、且能够实现轻量化、耐久性提高的观点考虑,连结部4、5的厚度W4a、W5a优选为8mm~30mm,更优选为10mm~20mm。
此外,对于连结部4、5的数量,从能够充分支撑来自车辆的载荷、且能够实现轻量化、动力传递提高、耐久性提高的观点考虑,优选为80个~300个,更优选为100个~200个。另外,图1的轮胎1包括100个连结部4、5。
如图3所示,第1连结部4从内侧环状部2的轮胎宽度方向D1的一侧(图3中右侧)向外侧环状部3的轮胎宽度方向D1的另一侧(图3中左侧)延伸。第2连结部5从内侧环状部2的轮胎宽度方向D1的另一侧向外侧环状部3的轮胎宽度方向D1的一侧延伸。
这样,在从轮胎周向D3观察时,第1连结部4和第2连结部5向相反方向倾斜地延伸。另外,第1连结部4和第2连结部5在轮胎周向D3上交替地并列设置。由此,能够进一步减小行驶时的接地压力分散。此外,在从轮胎周向D3观察时,第1连结部4和第2连结部5优选为相对于轮胎赤道面S1呈对称形状。
连结部4、5包括:宽度(轮胎宽度方向D1的尺寸)在整个轮胎径向D2上呈恒定的主体部41、51。此外,为了加强主体部41、51,连结部4、5还包括内侧加强部42、52和外侧加强部43、53,内侧加强部42、52将主体部41、51的轮胎宽度方向D1的内侧和环状部2、3连结起来;外侧加强部43、53将主体部41、51的轮胎宽度方向D1的外侧与环状部2、3连结起来。另外,在图3中,虚线表示主体部41、51和加强部42、43、52、53之间的边界。
而且,连结部4、5的轮胎径向D2的中央部44、54仅由主体部41、51构成,连结部4、5的轮胎径向D2的端部45、55则由主体部41、51和加强部42、43、52、53构成。由此,能够减小连结部4、5的端部45、55的应力集中,因此,能够提高耐久性。
此外,连结部4、5的中央部44、54的宽度(轮胎宽度方向D1的尺寸)W4b、W5b呈恒定,而连结部4、5的端部45、55的宽度(轮胎宽度方向D1的尺寸)W4c、W5c则随着从中央部44、54朝向环状部2、3去而渐渐增大。因此,连结部4、5的端部45、55的宽度W4c、W5c大于连结部4、5的中央部44、54的宽度W4b、W5b。
内侧加强部42、52配置为从主体部41、51到达轮胎赤道面S1。由此,第1连结部4的端部45和第2连结部5的端部55配置为:从轮胎周向D3观察时呈局部重叠(不仅包括存在重叠区域的情况,也包括接触的情况)。
特别是,优选为,内侧加强部42、52与环状部2、3连结的区域包含轮胎赤道面S1。由此,第1连结部4与环状部2、3连结的区域同第2连结部5与该环状部2、3连结的区域从轮胎周向D3观察时呈局部重叠(不仅包括存在重叠区域的情况,也包括接触的情况)。
具体而言,第1连结部4与内侧环状部2连结的区域同第2连结部5与内侧环状部2连结的区域配置为:从轮胎周向D3观察时呈局部重叠。此外,第1连结部4与外侧环状部3连结的区域同第2连结部5与外侧环状部3连结的区域配置为:从轮胎周向D3观察时呈局部重叠。
外侧加强部43、53配置为:从主体部41、51到达环状部2、3的轮胎宽度方向D1的端部。另外,内侧加强部42、52和外侧加强部43、53的宽度随着从中央部44、54朝向环状部2、3去而渐渐增大。此外,从轮胎周向D3观察时,内侧加强部42、52和外侧加强部43、53的端缘形成为凹状。
连结部4、5的宽度W4b、W4c、W5b、W5c大于连结部4、5的厚度W4a、W5a(参照图2)。另外,连结部4、5的宽度W4b、W4c、W5b、W5c中的最小宽度(中央部44、54的宽度W4b、W5b)大于连结部4、5的厚度W4a、W5a中的最大厚度(轮胎径向D2的外侧端的厚度)。
从能够提高耐久性并减小接地压力分散的观点考虑,连结部4、5的宽度W4b、W4c、W5b、W5c优选为:连结部4、5的厚度W4a、W5a的110%以上,更优选为115%以上。此外,从能够充分传递来自内侧环状部2和外侧环状部3的力、且能够实现轻量化、耐久性提高的观点考虑,连结部4、5的宽度W4b、W4c、W5b、W5c优选为5mm~25mm,更优选为10mm~20mm。
另外,即使减小连结部4、5的厚度W4a、W5a,也能够通过将连结部4、5的宽度W4b、W4c、W5b、W5c设定得较大而使连结部4、5获得所期望的刚性。由此能够提高耐久性。此外,即使减小厚度W4a、W5a,也能够通过减小连结部4、5之间的间距长度W1b,增加连结部4、5的数量,来维持轮胎1整体的刚性。由此,能够减小行驶时的接地压力分散。
另外,第1连结部4和第2连结部5在从轮胎周向D3观察时是呈交叉着的。由此,从轮胎周向D3观察时,在第1连结部4和第2连结部5之间形成有闭合空间6。
如图4所示,闭合空间6的轮胎径向D2的尺寸是在该闭合空间6的轮胎宽度方向D1的中途部达到最大尺寸W6a,并且随着向该闭合空间6的轮胎宽度方向D1的端部去而渐渐减小。此外,闭合空间6的轮胎宽度方向D1的尺寸是在该闭合空间6的轮胎径向D2的中途部达到最大尺寸W6b,并且随着向该闭合空间6的轮胎径向D2的端部去而渐渐减小。
在图4中,点P1是闭合空间6的轮胎径向D2的端点,且是距离该闭合空间6较近的环状部2、3侧的端点(以下也称“第1径端点”);点P2是闭合空间6的轮胎径向D2的端点,且是第1连结部4和第2连结部5交叉的位置侧的端点(以下也称“第2径端点”)。由此,闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a亦即为轮胎径向D2上的第1径端点P1和第2径端点P2之间的距离。
点P3是闭合空间6的轮胎宽度方向D1的端点,且是第1连结部4的端缘上的端点(以下也称“第1宽度端点”);点P4是闭合空间6的轮胎宽度方向D1的端点,且是第2连结部5的端缘上的端点(以下也称“第2宽度端点”)。由此,闭合空间6的轮胎宽度方向D1的最大尺寸W6b亦即为轮胎宽度方向D1上的第1宽度端点P3和第2宽度端点P4之间的距离。
而且,为了同时实现乘坐舒适性能和耐久性能,闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a为闭合空间6的轮胎宽度方向D1的最大尺寸W6b以上。例如,闭合空间6的轮胎宽度方向D1的最大尺寸W6b优选为:闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a的10%以上,此外更优选为85%以下。而且,闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a优选为:环状部2、3之间的距离W1c(参照图3)的20%~45%。
再者,轮胎径向D2上的、第1径端点P1和宽度端点P3、P4之间的距离W6c小于轮胎径向D2上的、第2径端点P2和宽度端点P3、P4之间的距离W6d。由此,闭合空间6的轮胎宽度方向D1的尺寸达到最大尺寸W6b的位置P3、P4是配置于:在轮胎径向D2上,比闭合空间6的中心位置更靠向距离该闭合空间6较近的环状部2、3侧的位置。
例如,在轮胎径向D2的内侧(图4中为上侧)的闭合空间6中,宽度端点P3、P4配置于:比该闭合空间6的轮胎径向D2的中心位置更靠向距离该闭合空间6较近的环状部2亦即内侧环状部2侧的位置。此外,在轮胎径向D2的外侧(图4中为下侧)的闭合空间6中,宽度端点P3、P4配置于:比该闭合空间6的轮胎径向D2的中心位置更靠向距离该闭合空间6较近的环状部3亦即外侧环状部3侧的位置。
此外,连结部4、5的内侧加强部42、52包括:从轮胎周向D3观察时端缘成为凹状弯曲线的弯曲部42a、52a、以及从轮胎周向D3观察时端缘成为直线的直线部42b、52b。直线部42b、52b与环状部2、3连结,弯曲部42a、52a配置于:直线部42b、52b和主体部41、51之间。
在图4中,点P5是连结部4、5的端缘上的点,且是弯曲部42a、52a和直线部42b、52b之间的边界点;点P6是连结部4、5的端缘上的点,且是内侧加强部42、52和主体部41、51之间的边界点。而且,闭合空间6的轮胎宽度方向D1的尺寸达到最大尺寸W6b的位置亦即宽度端点P3、P4是:在轮胎径向D2上,位于弯曲部42a、52a的中途位置(除去端位置P5、P6的位置)。
另外,当在轮胎径向D2上将弯曲部42a、52a等分为中央区域和两个端部区域这三个区域时,宽度端点P3、P4优选配置于中央区域。此外,弯曲部42a、52a的轮胎径向D2的尺寸W6e优选为:闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a的50%以上。
弯曲部42a、52a的端缘的弯曲线优选为圆弧状(椭圆弧、正圆弧),更优选为圆弧(正圆弧)。而且,在从轮胎周向D3观察时,直线部42b、52b的端缘优选为弯曲部42a、52a的端缘的切线,此外,主体部41、51的端缘优选为弯曲部42a、52a的端缘的切线。另外,弯曲部42a、52a的端缘的曲率半径优选为5mm~200mm。
从能够充分向连结部4、5传递力、且能够实现轻量化、耐久性提高、安装性的观点考虑,内侧环状部2的拉伸模量优选为5MPa~180000MPa,更优选为7MPa~50000MPa。从能够充分传递来自连结部4、5的力、且能够实现轻量化、耐久性提高的观点考虑,外侧环状部3的拉伸模量优选为5MPa~180000MPa,更优选为7MPa~50000MPa。
从能够充分传递来自内侧环状部2和外侧环状部3的力、且能够实现轻量化、耐久性提高、横向刚性提高的观点考虑,连结部4、5的拉伸模量优选为5MPa~180000MPa,更优选为7MPa~50000MPa。另外,拉伸模量是基于JISK7312进行拉伸试验,根据10%伸长率时的拉伸应力而计算出的值。
特别是,从能够获得充分的耐久性、且能够赋予适度的刚性的观点考虑,内侧环状部2、外侧环状部3和连结部4、5的拉伸模量优选为5MPa~100MPa,更优选为7Mpa~50MPa;而且,内侧环状部2、外侧环状部3和连结部4、5可以分别由不同材质形成,但从能够一体成形的观点考虑,优选采用:与加强材料除外的母料相同的材质。
作为母料的材质,例如可举出:热塑性弹性体(例如聚酯弹性体、聚烯烃弹性体)、交联橡胶(例如天然橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶)、其他树脂(例如聚乙烯树脂等热塑性树脂、环氧树脂等热固性树脂)。此外,作为加强材料,例如可举出:长纤维、短纤维、纺织布、无纺布等的加强纤维。
本实施方式的轮胎1的结构如上,接下来说明本实施方式的轮胎1的作用。
(1)从轮胎周向D3观察时,在第1连结部4和第2连结部5之间形成有闭合空间6,因此,能够提高支撑结构体11的弹性。由此,能够提高乘坐舒适性能。
(2)但是,当弹性过高时,连结部4、5的变形会变得过大,因此,导致耐久性能下降。而且,在行驶时,轮胎径向D2会承受比轮胎宽度方向D1大的力。
因此,将闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a设定为闭合空间6的轮胎宽度方向D1的尺寸W6b以上。由此,能够抑制轮胎径向D2的刚性下降。因此,能够抑制闭合空间6所引起的耐久性能的下降。
(3)此外,在支撑结构体11变形时,会有较大的应力作用于连结部4、5上的宽度端点P3、P4,且该宽度端点P3、P4是闭合空间6的轮胎宽度方向D1的尺寸达到最大尺寸W6b的位置P3、P4。由此,连结部4、5在宽度端点P3、P4的周边容易发生破损。
因此,越靠近所支撑的环状部2、3,连结部4、5的刚性越大,所以将宽度端点P3、P4配置于:在轮胎径向D2上,比闭合空间6的中心位置更靠向距离该闭合空间6较近的环状部2、3侧的位置。由此,宽度端点P3、P4处于连结部4、5之中的刚性较大的位置,从而能够抑制耐久性能下降。
(4)而且,宽度端点P3、P4在轮胎径向D2上位于弯曲部42a、52a的中途位置。由此,端缘为弯曲线的部分比起端缘为直线的部分更容易使应力分散,因此,作用于宽度端点P3、P4的较大应力能在弯曲部42a、52a而被大量分散。从而能够抑制耐久性能下降。
(5)此外,在行驶时,环状部2、3在轮胎宽度方向D1的中心位置受到最大的轮胎径向D2的载荷。因此,第1连结部4与环状部2、3连结的区域同第2连结部5与该环状部2、3连结的区域在从轮胎周向D3观察时呈局部重叠。由此,内侧环状部2和外侧环状部3的轮胎宽度方向D1的中心位置被第1连结部4和第2连结部5双方所支撑。因此,能够抑制耐久性能下降。
(6)此外,当在轮胎径向D2上受到载荷时,如图5所示,具有轮胎宽度方向D1的成分的应力F1、F2从连结部4、5作用于环状部2、3。该应力F1、F2的方向在从轮胎周向D3观察时,成为连结部4、5与环状部2、3连结的区域的端部位置P7、P8处的切线方向。
而且,由于连结部4、5在该端部位置P7、P8处的端缘均形成为凹状,因此,该应力F1、F2的作用方向是远离连结部4、5的方向。另外,在图5中,该应力F1、F2的轮胎宽度方向D1成分的方向如点划线箭头方向所示。
与此相对,当采用第1连结部4与环状部2、3连结的区域同第2连结部5与该环状部2、3连结的区域从轮胎周向D3观察时呈分开的结构时,从第1连结部4和第2连结部5的轮胎宽度方向D1内侧的端部位置P7、P7分别产生的应力F1、F1会集中在环状部2、3的轮胎宽度方向D1的中心位置。由此,环状部2、3可能会在轮胎宽度方向D1的中心位置发生压曲(buckling)。
因此,将第1连结部4与环状部2、3连结的区域同第2连结部5与该环状部2、3连结的区域配置为:从轮胎周向D3观察时呈局部重叠。由此,从第1连结部4和第2连结5的轮胎宽度方向D1内侧的端部位置P7、P7分别产生的应力F1、F1就会从环状部2、3的轮胎宽度方向D1的中心位置分散开来。从而,能够抑制耐久性能下降。
(7)此外,当连结部4、5的端缘如图6中虚线所示那样以凹状弯曲线而与环状部2、3连结时,连结部4、5中的与环状部2、3连结的区域附近的体积会变小。因此,在环状部2、3和弯曲部42a、52a之间配置了直线部42b、52b,以使连结部4、5的端缘以直线而与环状部2、3连结。
由此,连结部4、5中的与环状部2、3连结的区域附近的体积变大,因此,能够增加连结部4、5的端部45、55的刚性。从而能够抑制耐久性能下降。
综上所述,本实施方式的免充气轮胎1包括:呈同心圆状配置的内侧环状部2和外侧环状部3、以及将所述内侧环状部2与所述外侧环状部3连结起来并在轮胎周向D3上交替地并列设置的多个第1连结部4和多个第2连结部5,所述第1连结部4和第2连结部5形成为板状,并且朝向轮胎周向D3配置,所述第1连结部4从所述内侧环状部2的轮胎宽度方向D1的一侧朝向所述外侧环状部3的轮胎宽度方向D1的另一侧延伸,所述第2连结部5从所述内侧环状部2的轮胎宽度方向D1的另一侧朝向所述外侧环状部3的轮胎宽度方向D1的一侧延伸,以便在从轮胎周向D3观察时所述第2连结部5与所述第1连结部4交叉而在所述第2连结部5和所述第1连结部4之间形成出一对闭合空间6、6,所述闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a为:所述闭合空间6的轮胎宽度方向D1的最大尺寸W6b以上。
根据该结构,在从轮胎周向D3观察时,第1连结部4和第2连结部5交叉,因此,在第1连结部4和第2连结部5之间形成出一对闭合空间6、6。由此能够提高弹性。而且,闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a为:闭合空间6的轮胎宽度方向D1的最大尺寸W6b以上,因此,能够抑制轮胎径向D2的刚性下降。由此,能够同时实现乘坐舒适性能和耐久性能。
此外,在本实施方式的免充气轮胎1中,采用了如下结构:所述闭合空间6的轮胎宽度方向D1的尺寸达到最大尺寸W6b时的位置P3、P4配置于:在轮胎径向D2上,比所述闭合空间6的中心位置更靠向距离该闭合空间6较近的所述环状部2、3侧的位置。
根据该结构,在变形时,第1连结部4和第2连结部5在闭合空间6的轮胎宽度方向D1的尺寸达到最大尺寸W6b时的位置受到较大的应力。另外,越靠近所支撑的环状部2、3,第1连结部4和第2连结部5的刚性也就越大。
因此,将闭合空间6的轮胎宽度方向D1的尺寸达到最大尺寸W6b时的位置P3、P4配置于:在轮胎径向D2上,比闭合空间6的中心位置更靠向距离该闭合空间6较近的环状部2、3侧的位置。由此,该位置P3、P4就成为了第1连结部4和第2连结部5中刚性较大的位置。
此外,在本实施方式的免充气轮胎1中,采用了如下结构:所述第1连结部4和第2连结部5在端部45、55的轮胎宽度方向D1的内侧具有:从轮胎周向D3观察时,端缘成为凹状弯曲线的弯曲部42a、52a,所述闭合空间6的轮胎宽度方向D1的尺寸达到最大尺寸W6b时的位置P3、P4是:在轮胎径向D2上位于所述弯曲部42a、52a的中途位置。
根据该结构,第1连结部4和第2连结部5在端部45、55的轮胎宽度方向D1内侧具有:从轮胎周向D3观察时端缘成为弯曲线的弯曲部42a、52a。而且,变形时较大应力所作用的位置为:闭合空间6的轮胎宽度方向D1的尺寸达到最大尺寸W6b时的位置P3、P4,而该位置P3、P4是在轮胎径向D2上位于弯曲部42a、52a的中途位置。由此,变形时所作用的较大应力被弯曲部42a、52a所分散。
此外,在本实施方式的免充气轮胎1中,采用了如下结构:所述第1连结部4与所述环状部2、3连结的区域同所述第2连结部5与该环状部2、3连结的区域配置为:从轮胎周向D3观察时呈局部重叠。
根据该结构,行驶时环状部2、3中承受载荷最大的位置是轮胎宽度方向D1的中心位置,而第1连结部4与环状部2、3连结的区域同第2连结部5与该环状部2、3连结的区域从轮胎周向D3观察时呈局部重叠。由此,环状部2、3的轮胎宽度方向D1的中心位置是由第1连结部4和第2连结部5双方来被支撑的。
另外,免充气轮胎1不限定于上述实施方式的结构,此外也不限定于上述作用效果。此外,不言自明,免充气轮胎1能够在不脱离本发明主旨的范围内加以各种变更。不言自明,例如,可以选择任意一个或多个下述各种变更例的结构、方法等,将其应用于上述实施方式的结构、方法等中。
(1)在上述实施方式的免充气轮胎1中,采用了:连结部4、5包括主体部41、51和加强部42、43、52、53这样的结构。但是,免充气轮胎1不限定于该结构。例如,也可以采用:连结部4、5不具有加强部42、43、52、53,连结部4、5的轮胎宽度方向D1的尺寸在整个轮胎径向D2上呈恒定这样的结构。
(2)此外,在上述实施方式的免充气轮胎1中,采用了:闭合空间6的轮胎宽度方向D1的尺寸达到最大尺寸W6b时的位置P3、P4被配置于在轮胎径向D2上比闭合空间6的中心位置更靠向距离该闭合空间6较近的环状部2、3侧的位置这样的结构。但是,免充气轮胎1不限定于该结构。例如,也可以采用:闭合空间6的该位置P3、P4配置于在轮胎径向D2上比闭合空间6的中心位置更靠向第1连结部4和第2连结部5的交叉位置(环状部2、3之间的轮胎径向D2的中心位置)侧的位置这样的结构。
(3)此外,在上述实施方式的免充气轮胎1中,采用了:闭合空间6的轮胎宽度方向D1的尺寸达到最大尺寸W6b时的位置P3、P4是在轮胎径向D2上位于弯曲部42a、52a的中途位置这样的结构。但是,免充气轮胎1不限定于该结构。例如,也可以采用:该位置P3、P4在轮胎径向D2上位于弯曲部42a、52a的端位置P5、P6这样的结构。此外,例如还可以采用:该位置P3、P4位于连结部4、5的从轮胎周向D3观察时端缘为直线的部分这样的结构。
(4)此外,在上述实施方式的免充气轮胎1中,采用了:第1连结部4与环状部2、3连结的区域同第2连结部5与该环状部2、3连结的区域配置为从轮胎周向D3观察时呈局部重叠这样的结构。但是,免充气轮胎1不限定于该结构。例如,也可以采用:第1连结部4与环状部2、3连结的区域同第2连结部5与该环状部2、3连结的区域配置为从轮胎周向D3观察时分开这样的结构。
实施例
为了具体展示免充气轮胎的结构和效果,下面参照图7,说明免充气轮胎的实施例及其比较例。
<耐久性能>
基于FMVSS109,利用滚筒试验机使试验速度一直为80km/Hr,承受载荷分为渐增的4个等级,测定了直到发生故障之前的行驶距离。使用比较例1中的行驶距离为100时的指数,来进行表示,指数越大,表示耐久性能越优异。
<乘坐舒适性能>
由2名乘员对试验场地中的乘坐舒适性而综合性地进行了感官评价。具体而言,乘员直接通过身体感受到的上下方向上的颠簸强度进行感官评价,颠簸越强,评价越差。使用比较例2的评价为100时的指数,来进行表示,指数越大,表示乘坐舒适性能越优异。
<实施例1~4>
实施例1是:闭合空间6的轮胎宽度方向D1的最大尺寸W6b为闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a的70%的免充气轮胎。
实施例2是:闭合空间6的轮胎宽度方向D1的最大尺寸W6b为闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a的10%的免充气轮胎。
实施例3是:闭合空间6的轮胎宽度方向D1的最大尺寸W6b为闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a的85%的免充气轮胎。
实施例4是:闭合空间6的轮胎宽度方向D1的最大尺寸W6b为闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a的100%的免充气轮胎。
<比较例1~2>
比较例1是:不存在闭合空间6的免充气轮胎。
实施例2是:闭合空间6的轮胎宽度方向D1的最大尺寸W6b为闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a的110%的免充气轮胎。
另外,实施例2~4及比较例1~2的免充气轮胎和实施例1的免充气轮胎相比,连结部4、5的主体部41、51是相同形状,通过变更内侧加强部42、52的形状而变更了闭合空间6的形状。另外,在实施例1~4和比较例1~2的免充气轮胎中,连结部4、5以外的结构全都相同。
<评价结果>
如图7所示,在比较例1中,耐久性能优异,但乘坐舒适性能为70以下,非常不好。此外,在比较例2中,乘坐舒适性能优异,但耐久性为70以下,非常不好。因此,比较例1和2不能满足作为轮胎使用的功能。
与此相对,在实施例1~4中,耐久性能虽然不如比较例1,但也维持在70以上,此外,乘坐舒适性能虽然不如比较例2,但也维持在70以上。因此,通过使闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a为闭合空间6的轮胎宽度方向D1的最大尺寸W6b以上,能够兼具耐久性能和乘坐舒适性能。
此外,下面说明免充气轮胎的更优选的实施例。
与实施例4相比,实施例1~3中耐久性能和乘坐舒适性能双方都能够维持在80以上。因此,通过使闭合空间6的轮胎宽度方向D1的最大尺寸W6b为闭合空间6的轮胎径向D2的最大尺寸W6a的10%~85%,能够进一步兼具耐久性能和乘坐舒适性能,因此更为优选。
Claims (8)
1.一种免充气轮胎,其中,
该免充气轮胎包括:呈同心圆状配置的内侧环状部和外侧环状部、以及将所述内侧环状部和所述外侧环状部连结起来且在轮胎周向上交替地并列设置的多个第1连结部和多个第2连结部,
所述第1连结部和第2连结部形成为板状,并且朝向轮胎周向配置,
所述第1连结部从所述内侧环状部的轮胎宽度方向一侧朝向所述外侧环状部的轮胎宽度方向另一侧延伸,
所述第2连结部从所述内侧环状部的轮胎宽度方向另一侧朝向所述外侧环状部的轮胎宽度方向一侧延伸,以便在从轮胎周向观察时所述第2连结部与所述第1连结部交叉,从而在所述第2连结部和所述第1连结部之间形成出一对闭合空间,
所述闭合空间的轮胎径向的最大尺寸为:所述闭合空间的轮胎宽度方向的最大尺寸以上,
所述第1连结部和所述环状部连结的区域同所述第2连结部和该环状部连结的区域配置为:从轮胎周向观察时呈局部重叠。
2.根据权利要求1所述的免充气轮胎,其中,
所述闭合空间的轮胎宽度方向的尺寸达到最大时的位置是配置于:在轮胎径向上,比所述闭合空间的中心位置更靠向距离该闭合空间较近的所述环状部侧的位置。
3.根据权利要求1所述的免充气轮胎,其中,
轮胎径向内侧的闭合空间中的轮胎宽度方向的尺寸达到最大时的位置是配置于:在轮胎径向上,比该闭合空间的中心位置更靠向所述内侧环状部侧的位置。
4.根据权利要求1所述的免充气轮胎,其中,
轮胎径向外侧的闭合空间中的、轮胎宽度方向的尺寸达到最大时的位置是配置于:在轮胎径向上,比该闭合空间的中心位置更靠向所述外侧环状部侧的位置。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的免充气轮胎,其中,
所述第1连结部和第2连结部在端部的轮胎宽度方向内侧具有:从轮胎周向观察时端缘成为凹状弯曲线的弯曲部,
所述闭合空间的轮胎宽度方向的尺寸达到最大时的位置是:在轮胎径向上,位于所述弯曲部的中途位置。
6.根据权利要求5所述的免充气轮胎,其中,
所述第1连结部和第2连结部在端部的轮胎宽度方向内侧具有:从轮胎周向观察时端缘成为直线的直线部,
所述直线部配置于所述环状部和所述弯曲部之间,以便与所述环状部连结。
7.根据权利要求6所述的免充气轮胎,其中,
所述直线部的端缘为:所述弯曲部的端缘的切线。
8.根据权利要求1~4中任一项所述的免充气轮胎,其中,
所述闭合空间的轮胎宽度方向的最大尺寸为:所述闭合空间的轮胎径向的最大尺寸的10%~85%。
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