CN114683771A - 免充气轮胎 - Google Patents

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CN114683771A CN202111579430.XA CN202111579430A CN114683771A CN 114683771 A CN114683771 A CN 114683771A CN 202111579430 A CN202111579430 A CN 202111579430A CN 114683771 A CN114683771 A CN 114683771A
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Toyo Tire Corp
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Abstract

本发明提供一种免充气轮胎，在内侧环状部侧能够确保邻接的连结部之间的距离，且能够提高内侧环状部与连结部之间的连接部位的强度，从而能够提高连结部的耐久性。免充气轮胎具备：外侧环状部、内侧环状部以及多个连结部。多个连结部通过将第1连结部与第2连结部沿轮胎周向交替排列而构成，第1连结部设置成从外侧环状部的轮胎宽度方向的一侧朝内侧环状部的轮胎宽度方向的另一侧延伸，第2连结部设置成从外侧环状部的轮胎宽度方向的另一侧朝内侧环状部的轮胎宽度方向的一侧延伸。就多个连结部的每一个的沿着轮胎周向的厚度而言，内侧环状部侧小于外侧环状部侧，就多个连结部的每一个的沿着轮胎宽度方向的宽度而言，内侧环状部侧大于外侧环状部侧。

Description

免充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种免充气轮胎。
背景技术
近年来，众所周知一种不会出现爆胎等问题的免充气轮胎(例如，参照专利文献1等)。一般情况下，免充气轮胎具有：通过在轮胎周向上排列的多个板状的连结部而将外侧环状部与内侧环状部之间连结起来的结构，其中，该内侧环状部是以同心圆状设置在外侧环状部的内侧。免充气轮胎在受到来自车辆的负载之时，就会有压缩力作用到配置于接地区域的连结部而引起挠曲变形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017－218132号公报
发明内容
在免充气轮胎中，在轮胎周向上邻接的连结部之间的距离因为外侧环状部与内侧环状部之间的周长差，而在外侧环状部侧较大且在内侧环状部侧较小。由此，随着连结部的数量变多，就会难以确保邻接的连结部之间的距离。另一方面，为了确保邻接的连结部之间的距离，而使沿着轮胎周向的连结部的厚度在内侧环状部侧小于外侧环状部侧时，连结部的强度就会在与外侧环状部连接的连接部位、和与内侧环状部连接的连接部位出现不同，由此，连结部的耐久性降低，在轮胎滚动时的反复应力施加于连结部之时，连结部有可能会断裂。因此，以往的免充气轮胎就留下了如下所述的课题：需要在内侧环状部侧能够确保邻接的连结部之间的距离，同时能够提高内侧环状部与连结部之间的连接部位的强度，从而能够提高连结部的耐久性。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供一种如下的免充气轮胎：在内侧环状部侧能够确保邻接的连结部之间的距离，同时能够提高内侧环状部与连结部之间的连接部位的强度，从而能够提高连结部的耐久性。
本发明的免充气轮胎具备：外侧环状部，其在外周具有胎面部；内侧环状部，其设置在所述外侧环状部的内侧；以及多个连结部，它们将所述外侧环状部与所述内侧环状部连结起来，且沿着轮胎周向设置，所述多个连结部通过将第1连结部与第2连结部沿着轮胎周向交替地排列而构成，所述第1连结部设置成：从所述外侧环状部的轮胎宽度方向的一侧朝向所述内侧环状部的轮胎宽度方向的另一侧而延伸，所述第2连结部设置成：从所述外侧环状部的轮胎宽度方向的另一侧朝向所述内侧环状部的轮胎宽度方向的一侧而延伸，就所述多个连结部的每一个的沿着轮胎周向的厚度而言，所述内侧环状部侧这一方的厚度小于所述外侧环状部侧那一方的厚度，就所述多个连结部的每一个的沿着轮胎宽度方向的宽度而言，所述内侧环状部侧这一方的宽度大于所述外侧环状部侧那一方的宽度。
根据本发明，能够提供一种如下的免充气轮胎：在内侧环状部侧能够确保邻接的连结部之间的距离，同时能够提高内侧环状部与连结部之间的连接部位的强度，从而能够提高连结部的耐久性。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的免充气轮胎的主视图。
图2是沿着图1中的A－A线的截面图。
图3是沿着图2中的B－B线的截面图。
图4是用于说明沿着轮胎周向的连结部的厚度的图。
图5是表示本发明的另一实施方式所涉及的免充气轮胎的连结部的截面图。
图6是表示本发明的又一实施方式所涉及的免充气轮胎的连结部的截面图。
附图标记说明
1…免充气轮胎；2…外侧环状部；3…内侧环状部；4…连结部；41…第1连结部；42…第2连结部；5…胎面部；D…轮胎周向；T…板厚；Tt…外侧环状部侧的板厚；Tr…内侧环状部侧的板厚；W…板宽；Wt…外侧环状部侧的板宽；Wr…内侧环状部侧的板宽；X…轮胎径向；Y…轮胎宽度方向；Y1…一侧；Y2…另一侧。
具体实施方式
下面，参照附图，说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的一实施方式所涉及的免充气轮胎的主视图。图2是沿着图1中的A－A线的截面图。图3是沿着图2中的B－B线的截面图。免充气轮胎1具备：外侧环状部2、呈同心圆状而设置在外侧环状部2的内侧的内侧环状部3、以及将外侧环状部2与内侧环状部3连结起来且沿着轮胎周向D而分别独立地设置的多个连结部4。在外侧环状部2的外周设置有胎面部5。在胎面部5设置有与以往的充气轮胎同样的胎面图案。
首先，说明外侧环状部2以及内侧环状部3。另外，以下的说明中，外侧环状部2以及内侧环状部3的厚度是指：沿着图1以及图2所示的轮胎径向X的方向的板厚。外侧环状部2以及内侧环状部3的宽度是指：沿着图2所示的轮胎宽度方向Y的方向的宽度。
从能够提高均匀性的观点出发，外侧环状部2在周向以及宽度方向上具有恒定的厚度。外侧环状部2的厚度虽然没有特别限定，但是从能够充分地传递来自连结部4的力、且能够实现轻量化以及耐久性的提高的观点出发，优选为图2所示的轮胎截面高度H的2％以上且7％以下，进一步优选为2％以上且5％以下。
外侧环状部2的内径根据用途等而适当决定。例如，在想象为代替普通的充气轮胎的情况下，外侧环状部2的内径可以为420mm以上且750mm以下。
外侧环状部2的宽度根据用途等而适当决定。例如，在想象为代替普通的充气轮胎的情况下，外侧环状部2的宽度可以为100mm以上且300mm以下。
从能够提高均匀性的观点出发，内侧环状部3在周向以及宽度方向上具有恒定的厚度。虽然未图示，但是也可以在内侧环状部3的内周面设置用于保持嵌合性的凹凸等，以便与车轴或轮辋装配。内侧环状部3的厚度虽然没有特别限定，但是从能够充分地将力传递给连结部4、且能够实现轻量化以及耐久性的提高的观点出发，优选为图2所示的轮胎截面高度H的2％以上且7％以下，进一步优选为3％以上且6％以下。
与用于装配免充气轮胎1的轮辋或车轴的尺寸等相匹配地，来适当决定内侧环状部3的内径。例如，在想象为代替普通的充气轮胎的情况下，内侧环状部3的内径可以为250mm以上且500mm以下。
内侧环状部3的宽度根据用途、车轴的长度等而适当决定。例如，在想象为代替普通的充气轮胎的情况下，内侧环状部3的宽度可以为100mm以上且300mm以下。
在免充气轮胎1中，连结部4是：作为将外侧环状部2与内侧环状部3以保持恒定间隔的方式连结起来的轮辐而发挥作用的部件。多个连结部4沿着轮胎周向D而以恒定间隔分别独立地排列。如图1所示，在从沿着轮胎旋转轴的正面方向观察无负载状态的免充气轮胎1的情况下，多个连结部4以直线状朝向沿着轮胎径向X的放射方向进行延伸。
连结部4由弹性材料形成。弹性材料是指：依据JIS K7321而进行拉伸试验，根据拉伸10％时的拉伸应力而计算出的拉伸模量为100MPa以下。具体而言，从能够确保充分的耐久性、同时赋予适度的刚性的观点出发，拉伸模量优选为5MPa以上且100MPa以下，进一步优选为7MPa以上且50MPa以下。
作为用作连结部4的母材的弹性材料，可列举出：热塑性弹性体、交联橡胶、其他树脂。
作为热塑性弹性体，可列举出：聚酯弹性体、聚烯烃弹性体、聚酰胺弹性体、聚苯乙烯弹性体、聚氯乙烯弹性体、聚氨酯弹性体等。
作为构成交联橡胶的橡胶材料，可以使用天然橡胶以及合成橡胶的任意一个。作为合成橡胶，可列举出：苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯橡胶(IIR)、丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(氢化NBR)、氯丁橡胶(CR)、乙烯丙烯橡胶(EPDM)、氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸类橡胶、聚氨酯橡胶等。这些橡胶材料可以根据需要而并用2种以上。
作为其他树脂，可列举出：热塑性树脂、热固性树脂。作为热塑性树脂，可列举出：聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂等。作为热固性树脂，可列举出：环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂等。
从成形、加工性以及成本的观点出发，在上述的弹性材料之中，连结部4优选使用聚氨酯树脂。另外，作为弹性材料，也可以使用发泡材料。即，也可以使用使上述的热塑性弹性体、交联橡胶、其他树脂发泡后而得到的材料。另外，外侧环状部2以及内侧环状部3为树脂制的情况下，连结部4也可以使用与外侧环状部2以及内侧环状部3相同的树脂材料而与它们形成为一体。
通过第1连结部41与第2连结部42沿着轮胎周向D交替地排列来构成多个连结部4。如图2所示，第1连结部41设置成：从外侧环状部2的轮胎宽度方向Y的一侧Y1朝向内侧环状部3的轮胎宽度方向Y的另一侧Y2延伸。第2连结部42设置成：从外侧环状部2的轮胎宽度方向Y的另一侧Y2朝向内侧环状部3的轮胎宽度方向Y的一侧Y1延伸。在轮胎周向D上邻接的第1连结部41与第2连结部42配置成：从轮胎周向D观察的情况下，相交叉成大致X字状。从轮胎径向X观察到的第1连结部41与第2连结部42在轮胎宽度方向Y上平行，且沿着与轮胎赤道面S正交的方向延伸。
如图2所示，从轮胎周向D观察到的第1连结部41与第2连结部42相对于轮胎赤道面S而呈对称的同一形状。由此，使用第1连结部41，来说明各连结部4的具体的形状。另外，轮胎赤道面S是：与轮胎旋转轴(轮胎子午线)正交的面、且又是位于轮胎宽度方向Y的中心位置的面。
连结部4形成为：从外侧环状部2朝向内侧环状部3而倾斜地延伸的长条板状。如图2以及图3所示，连结部4形成为：板厚T小于板宽W，板厚方向PT朝向轮胎周向D。即，连结部4形成为：沿着轮胎径向X以及轮胎宽度方向Y延伸的板状。另外，连结部4的板厚T是：沿着轮胎周向D的连结部4的厚度。连结部4的板宽W是：连结部4沿着轮胎宽度方向Y的方向的宽度。由于连结部4是这样的长条板状，因此，即便减薄板厚T，但通过设定较宽的板宽W，也能够提高板厚T较薄的情况下的连结部4的耐久性。此外，通过减薄板厚T同时增加第1连结部41以及第2连结部42的数量，能够维持轮胎整体的刚性，同时能够减小在轮胎周向D上邻接的连结部4、4彼此的间隙。据此，能够减小轮胎滚动时的接地压的分散。该连结部4的板厚T以及板宽W的更加详细的构成将在后面叙述。
如图2所示，连结部4具有如下形状：与外侧环状部2连接的连接部401、以及与内侧环状部3连接的连接部402分别沿着轮胎宽度方向Y而平稳地扩展。第1连结部41的与外侧环状部2连接的连接部401遍及外侧环状部2的轮胎宽度方向的一半区域而设置。
即，第1连结部41的连接部401的一侧Y1延伸到：外侧环状部2的一侧Y1的端部2a。第1连结部41的连接部401的另一侧Y2延伸到：外侧环状部2的轮胎宽度方向的中央所配置的轮胎赤道面S。第1连结部41的连接部401的另一侧Y2延伸到：内侧环状部3的另一侧Y2的端部3b。第1连结部41的连接部402的一侧Y1延伸到：内侧环状部3的轮胎宽度方向的中央所配置的轮胎赤道面S。
同样地，第2连结部42的连接部401的另一侧Y2延伸到：外侧环状部2的另一侧Y2的端部2b。第2连结部42的连接部401的一侧Y1延伸到：外侧环状部2的轮胎宽度方向的中央所配置的轮胎赤道面S。第2连结部42的连接部402的一侧Y1延伸到：内侧环状部3的一侧Y1的端部3a。第2连结部42的连接部402的另一侧Y2延伸到：内侧环状部3的轮胎宽度方向的中央所配置的轮胎赤道面S。
在轮胎周向D上邻接的第1连结部41与第2连结部42之间的节距p优选为：在轮胎周向D上恒定且较小。具体而言，节距p优选为1mm以上且10mm以下，进一步优选为1mm以上且5mm以下。当节距p大于10mm的情况下，接地压容易在轮胎周向D上变得不均匀，有可能产生车外音。
从能够充分支撑来自车辆的负载、同时实现轻量化、动力传递以及耐久性的提高的观点出发，设置在免充气轮胎1的连结部4的数量优选为80个以上且300个以下，进一步优选为100个以上且200个以下。图1例示了：第1连结部41以及第2连结部42分别各设置50个。
如图4所示，连结部4的板厚T在外侧环状部2侧与内侧环状部3侧是不相同的。详细而言，就连结部4的板厚T而言，内侧环状部3侧的板厚Tr小于外侧环状部2侧的板厚Tt。由此，即便在整体上增大连结部4的板厚，或者，即便增多沿着轮胎周向D的连结部4的数量，在内侧环状部3侧，仍能够确保在轮胎周向D上邻接的连结部4、4之间的距离。具体的板厚Tt、Tr虽然没有限定，但例如，外侧环状部2侧的连结部4的板厚Tt可以为轮胎截面高度H的18％以上且22％以下，内侧环状部3侧的连结部4的板厚Tr可以为轮胎截面高度H的13％以上且17％以下。
如图2所示，连结部4的板宽W在外侧环状部2侧与内侧环状部3侧是不相同的。详细而言，就连结部4的板宽W而言，内侧环状部3侧的板宽Wr大于外侧环状部2侧的板宽Wt。由此，即便内侧环状部3侧的板厚Tr小于外侧环状部2侧的板厚Tt，也能够减小：在外侧环状部2侧与内侧环状部3侧以与轮胎径向X正交的平面切断连结部4之时的上述两侧的截面积之差。据此，能够提高：板厚Tr变小的连结部4的内侧环状部3侧与内侧环状部3之间的连接部位的强度，从而能够提高连结部4的耐久性。
另外，连结部4的外侧环状部2侧的板宽Wt以及内侧环状部3侧的板宽Wr分别是：有负载施加于连结部4之时曲挠变形的部位的板宽，且是尽可能地接近外侧环状部2以及内侧环状部3的位置的板宽。如图2所示，连结部4与外侧环状部2之间的连接部401、以及连结部4与内侧环状部3之间的连接部402为在轮胎宽度方向Y上扩展的形状的情况下，连结部4的外侧环状部2侧的板宽Wt是：位于比连接部401更靠向内侧环状部3侧的位置且与连接部401邻接的部位的宽度。该部位相对于轮胎截面高度H的1/2的位置而位于外侧环状部2侧的位置。另外，连结部4的内侧环状部3侧的板宽Wr是：位于比连接部402比更靠向外侧环状部2侧的位置且与连接部402邻接的部位的宽度。该部位相对于轮胎截面高度H的1/2的位置而位于内侧环状部3侧的位置。
图2所示的连结部4的板宽W从外侧环状部2侧朝向内侧环状部3侧而逐渐地增加。详细而言，连结部4的、轮胎宽度方向Y的内侧线4a以及外侧线4b形成为：从与外侧环状部2连接的连接部401侧朝向与内侧环状部3连接的连接部402侧，以恒定比率而向轮胎宽度方向Y扩展。据此，可以使连结部4的截面积遍及轮胎截面高度H的整体而几乎均匀化。
另外，进行如下所述的定义，即，在从轮胎周向D观察从外侧环状部2朝向内侧环状部3而倾斜地延伸的连结部4的情况下，如图2所示，内侧线4a是：与外侧环状部2所成的交叉角θ1为钝角那一侧的线，外侧线4b是：与外侧环状部2所成的交叉角θ2为锐角那一侧的线。所以，在图2所示的第1连结部41中，内侧线4a是轮胎宽度方向Y的另一侧Y2的线，外侧线4b是轮胎宽度方向Y的一侧Y1的线。在第2连结部42中，内侧线4a是轮胎宽度方向Y的一侧Y1的线，外侧线4b是轮胎宽度方向Y的另一侧Y2的线。
如图5所示，连结部4的板宽W也可以从连结部4的、轮胎径向X的中途部朝向内侧环状部3侧而逐渐增加。在图5所示的连结部4中，相对于轮胎截面高度H的1/2的位置而言，外侧环状部2侧的板宽Wt为恒定宽度，与此相对，相对于轮胎截面高度H的1/2的位置而言，内侧环状部3侧的板宽Wr形成为：随着相对于轮胎截面高度H的1/2的位置而朝向内侧环状部3侧，呈现增大。据此，不会有损外侧环状部2侧的连结部4的变形容易度，就能够防止内侧环状部3侧的连结部4的断裂。
如图6所示，连结部4的板宽W也可以从外侧环状部2侧朝向内侧环状部3侧而呈阶段性地增加。在图6所示的连结部4中，相对于轮胎截面高度H的1/2的位置而言，只有内侧环状部3侧的内侧线4a形成为阶梯状，由此，连结部4的内侧环状部3侧的板宽Wr呈阶段性地增加。然而，外侧线4b也可以同样地形成为阶梯状。另外，也可以遍及整个轮胎截面高度H，使连结部4内侧线4a以及外侧线4b形成为阶梯状，由此，连结部4的板宽W呈阶段性地增加。
另外，在增大内侧环状部3侧的连结部4的板宽Wr的情况下，并非仅仅限定于使连结部4的内侧线4a以及外侧线4b这双方的角度以及形状发生变化，也可以仅仅使只有内侧线4a以及外侧线4b的任意一方的角度以及形状发生变化。例如，图6中，不使连结部4的外侧线4b的形状发生变化，而使内侧线4a形成为阶梯状，由此，可以较大地形成内侧环状部3侧的连结部4的板宽Wr。相反地，也可以不使连结部4的内侧线4a的形状发生变化，而较大地形成内侧环状部3侧的连结部4的板宽Wr。
根据本实施方式的免充气轮胎1，能够产生以下的效果。
(1)本实施方式所涉及的免充气轮胎1具备：外侧环状部2，其在外周具有胎面部5；内侧环状部3，其设置在外侧环状部2的内侧；以及多个连结部4，它们将外侧环状部2与内侧环状部3连结起来，且沿着轮胎周向D设置。多个连结部4通过第1连结部41与第2连结部42沿着轮胎周向D交替地排列而构成，其中，第1连结部41设置成：从外侧环状部2的轮胎宽度方向Y的一侧Y1朝向内侧环状部3的轮胎宽度方向Y的另一侧Y2而延伸，第2连结部42设置成从外侧环状部2的轮胎宽度方向Y的另一侧Y2朝向内侧环状部3的轮胎宽度方向Y的一侧Y1延伸。就多个连结部4的每一个的沿着轮胎周向D的厚度T而言，内侧环状部3侧这一方的厚度小于外侧环状部2侧那一方的厚度，就多个连结部4的每一个的沿着轮胎宽度方向Y的宽度W而言，内侧环状部3侧这一方的宽度大于外侧环状部2侧那一方的宽度。据此，即便在整体上增大连结部4的板厚T，或者，即便增多沿着轮胎周向D的连结部4的数量，在内侧环状部3侧，仍能够确保在轮胎周向D上邻接的连结部4、4之间的距离。另外，即便内侧环状部3侧的板厚Tr小于外侧环状部2侧的板厚Tt，也能够减小：在外侧环状部2侧与内侧环状部3侧以与轮胎径向X正交的平面切断连结部4之时的上述两侧的截面积之差。据此，能够提高：板厚Tr变小的内侧环状部3与连结部4之间的连接部位的强度，从而能够提高连结部4的耐久性。
(2)在本实施方式所涉及的免充气轮胎1中，多个连结部4的每一个的沿着轮胎宽度方向Y的宽度W也可以从外侧环状部2侧朝向内侧环状部3侧而逐渐地或者阶段性地增加。据此，可以使连结部4的截面积遍及整个轮胎截面高度H而几乎均匀化。
(3)在本实施方式所涉及的免充气轮胎1中，多个连结部4的每一个的沿着轮胎宽度方向Y的宽度W也可以是：从连结部4的轮胎径向X的中途部朝向内侧环状部3侧而逐渐地或者阶段性地增加，从中途部朝向外侧环状部2侧而呈恒定宽度。据此，不会有损外侧环状部2侧的连结部4的变形容易度，就能够防止内侧环状部3侧的连结部4的断裂。

Claims (3)

1.一种免充气轮胎，该免充气轮胎具备：外侧环状部，其在外周具有胎面部；内侧环状部，其设置在所述外侧环状部的内侧；以及多个连结部，它们将所述外侧环状部与所述内侧环状部连结起来，且沿着轮胎周向设置，其特征在于，
所述多个连结部通过将第1连结部与第2连结部沿着轮胎周向交替地排列而构成，所述第1连结部设置成：从所述外侧环状部的轮胎宽度方向的一侧朝向所述内侧环状部的轮胎宽度方向的另一侧而延伸，所述第2连结部设置成：从所述外侧环状部的轮胎宽度方向的另一侧朝向所述内侧环状部的轮胎宽度方向的一侧而延伸，
就所述多个连结部的每一个的沿着轮胎周向的厚度而言，所述内侧环状部侧这一方的厚度小于所述外侧环状部侧那一方的厚度，
就所述多个连结部的每一个的沿着轮胎宽度方向的宽度而言，所述内侧环状部侧这一方的宽度大于所述外侧环状部侧那一方的宽度。
2.根据权利要求1所述的免充气轮胎，其特征在于，
所述多个连结部的每一个的沿着轮胎宽度方向的宽度是从所述外侧环状部侧朝向所述内侧环状部侧而逐渐地或者阶段性地增加。
3.根据权利要求1所述的免充气轮胎，其特征在于，
所述多个连结部的每一个的沿着轮胎宽度方向的宽度是从所述连结部中的轮胎径向的中途部朝向所述内侧环状部侧而逐渐地或者阶段性地增加，从所述中途部朝向所述外侧环状部侧而呈恒定宽度。
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