CN117425753A - 无纺体及轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明的无纺体包含多根与长度方向正交的截面的外形为凸多边形状的金属纤维。

Description

无纺体及轮胎

技术领域

本发明涉及无纺体及轮胎。

背景技术

以往已知有一种使用螺旋弹簧构成的轮胎。例如，在专利文献1中公开了这样的轮胎：通过多个螺旋弹簧分别与其他的螺旋弹簧组合并且固定于环状轮辋，从而整体形成为环形形状。

此外，在专利文献2中公开了一种包括骨架部和胎面构件的轮胎。专利文献2的骨架部包括轮辋构件、多个主体弹簧以及多个连结弹簧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2010/138150号

专利文献2：日本特开2020－192930号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1所公开的轮胎中，车轮由螺旋弹簧等弹簧构成，由于在该弹簧彼此之间存在许多个空隙，因此根据行驶的环境，有时无法恰当地行驶。例如，在用专利文献1所公开的轮胎在沙地等上行驶的情况下，有时由于沙子进入到螺旋弹簧之间的间隙导致轮胎埋在地面中。此外，在沙子从螺旋弹簧之间的间隙进入到车轮的旋转中心侧并且例如在车轮的旋转中心侧存在驱动机构等的情况下，会导致该驱动机构产生异常。因而，在专利文献1所公开的轮胎中，有时期望的驱动力等行驶性能下降。

相对于此，专利文献2所公开的轮胎具备配置于骨架部的外周的胎面构件，该骨架部使用弹簧构成。因此，采用专利文献2所公开的轮胎，能够抑制上述的行驶性能的下降。

不过，在提高牵引性能的观点上，专利文献2所公开的轮胎有进一步改善的余地。

本发明的目的在于提供易于实现能够提高牵引性能的胎面构件的无纺体及轮胎。

用于解决问题的方案

作为本发明的第1技术方案的无纺体包含多根与长度方向正交的截面的外形为凸多边形状的金属纤维。

发明的效果

根据本发明，能够提供能够实现能够提高牵引性能的胎面构件的无纺体及轮胎。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的轮胎的外观立体图。

图2是图1的轮胎的骨架部的外观立体图。

图3是图2的轮辋构件的外观立体图。

图4是表示构成图2的接地变形部的主体弹簧的一例的概略图。

图5是表示主体弹簧卡定于轮辋构件的卡定形态的一例的概略图。

图6是图5的I－I剖视图。

图7是图5的II－II剖视图。

图8是表示构成图2的接地变形部的连结弹簧的一例的概略图。

图9A是用于说明连结弹簧结合于主体弹簧的结合方法的一例的概略图。

图9B是用于说明连结弹簧结合于主体弹簧的结合方法的一例的概略图。

图10是表示限制部的一变形例的概略图。

图11是表示在骨架部的局部安装有胎面构件的状态的图。

图12是表示在骨架部的局部安装有胎面构件的状态的图。

图13A是表示胎面构件安装于骨架部的状态的概略剖视图。

图13B是表示本发明的一实施方式的无纺体的金属纤维的截面外形的图。

图14的(a)～图14的(c)是表示金属纤维的截面外形的大小不同的无纺体的图。此外，图14的(a)～图14的(c)均是表示由图13B所示的无纺体构成的胎面构件的接地面与形成有细小的凹凸的行驶路面接触的状态的概念图。

图15是表示胎面构件的一变形例的图。

图16是说明图15所示的胎面构件的无纺体的形成方法的说明图。

图17是表示胎面构件的一变形例的图。

图18A是表示胎面构件的一变形例的图。

图18B是说明图18A所示的胎面构件的构造的说明图。

图19A是表示胎面构件的一变形例的图。

图19B是说明图19A所示的胎面构件的构造的说明图。

图20是表示截面外形为矩形形状的金属纤维的制造方法的例子的图。

图21是表示主体弹簧及连结弹簧的一变形例的概略图。

图22是表示具备3个轮辋部的轮辋构件的例子的图。

图23的(a)～图23的(c)分别是表示不同的两个胎面部的胎面构件的排列方向的例子的图。

图24是表示具备4个轮辋部并具备不同的3个胎面部的轮胎的例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图例示说明本发明的无纺体及轮胎的实施方式。在各图中对共同的结构标注相同的附图标记。在本说明书中，轮胎宽度方向是指与轮胎的旋转轴线平行的方向。轮胎径向是指与轮胎的旋转轴线正交且以旋转轴线为中心的半径方向。轮胎周向是指轮胎以轮胎的旋转轴线为中心地旋转的方向。

图1是本发明的一实施方式的轮胎1的外观立体图。本实施方式的轮胎1包括限定轮胎1的构造的骨架部2和安装于该骨架部2的胎面构件300。

＜骨架部2＞

图2是轮胎1的骨架部2的外观立体图。如图2所示，本实施方式的轮胎1的骨架部2包括作为轮辋构件的车轮部10和能够接地变形的接地变形部20。

图3是轮胎1的骨架部2的车轮部10的外观立体图。车轮部10具备多个轮辋部。如图2和图3所示，本实施方式的车轮部10具备两个轮辋部。更具体而言，本实施方式的车轮部10包括第1轮辋部101和第2轮辋部102。此外，本实施方式的车轮部10还具备将第1轮辋部101和第2轮辋部102连接起来的多个连接部103。车轮部10所具备的轮辋部的数量没有特别的限定。车轮部10例如也可以具备3个以上的轮辋部。具备3个轮辋部的车轮部和具备4个轮辋部的车轮部见后述(参照图22～图24)。

第1轮辋部101和第2轮辋部102设为金属制或树脂制。第1轮辋部101和第2轮辋部102分别形成为圆环形状。第1轮辋部101和第2轮辋部102以中心轴线为同一轴线的方式在轮胎宽度方向A上配置于不同的位置。在本实施方式中，第1轮辋部101和第2轮辋部102构成为相同的大小和形状。不过，只要能发挥作为轮胎1的功能，第1轮辋部101和第2轮辋部102就也可以由不同的大小或形状构成。第1轮辋部101和第2轮辋部102的外径可以根据需要的轮胎1的尺寸而适当决定。

连接部103将第1轮辋部101和第2轮辋部102连接起来。连接部103设为金属制或树脂制。如图3所示，本实施方式的车轮部10具备6个连接部103，但车轮部10所具备的连接部103的个数不限于此。多个连接部103分别安装于圆环形状的第1轮辋部101的一面侧和圆环形状的第2轮辋部102的一面侧。由此，连接部103将第1轮辋部101和第2轮辋部102一体化。以下，在本说明书中，将车轮部10的、相对于第1轮辋部101和第2轮辋部102而言安装有连接部103的一侧称为“轮胎宽度方向A的内侧”，将未安装连接部103的一侧称为“轮胎宽度方向A的外侧”。

在本实施方式中，第1轮辋部101和第2轮辋部102在轮胎宽度方向A的内侧的面具备能够供接地变形部20的主体弹簧201嵌合的嵌合承受部105(参照图6)。嵌合承受部的详细内容及嵌合的形态的详细内容见后述。另外，在本说明书中，“嵌合”是指配合，“卡定”是指包含嵌合形态在内的广义上的固定。

如图3所示，作为本实施方式的轮辋构件的车轮部10还具备支承构件104，该支承构件104维持与嵌合承受部105(参照图6)嵌合的接地变形部20的嵌合状态。本实施方式的支承构件104安装于第1轮辋部101和第2轮辋部102。支承构件104例如可以使用螺栓固定于第1轮辋部101和第2轮辋部102的轮胎宽度方向A的内侧。

本实施方式的接地变形部20构成为能够沿轮胎径向B弹性变形。如图2所示，本实施方式的接地变形部20包括主体弹簧201和连结弹簧211。主体弹簧201和连结弹簧211由金属构成。

图4是表示构成图2所示的接地变形部20的主体弹簧201的一例的概略图。主体弹簧201将多个轮辋部之间连接起来。在本实施方式中，主体弹簧201将第1轮辋部101和第2轮辋部102之间连接起来。图22是表示具备3个轮辋部501～503的骨架部2的图。如图22所示，在作为骨架部2的轮辋构件的车轮部10具有3个轮辋部501～503的情况下，优选的是，主体弹簧201以与将上述的第1轮辋部101和第2轮辋部102连接起来的要领同样的要领将3个轮辋部501～503中的相邻的两个轮辋部的所有组连接起来。图24是表示具备4个轮辋部的骨架部2的图。详细结构虽未图示，但在图24所示的例子中，也是与图22同样的主体弹簧201将4个轮辋部中的相邻的两个轮辋部的所有组连接起来。不过，在具备3个以上的轮辋部的骨架部2中，也可以设为将至少1组任意的两个轮辋部连接起来的结构。

如图4所示，主体弹簧201包括弹性变形部202和卡定部203。在本实施方式中，弹性变形部202由螺旋弹簧构成。在此，螺旋弹簧是指根据载荷而弹性地变形的弹簧且是绕预定的轴呈线圈状(螺旋状)卷绕而成的弹簧。对于弹性变形部202，能够根据期望的轮胎1的尺寸和重量、要求的接地变形部20的性质等，使用具有恰当的材质和弹性的弹性变形部202。

卡定部203设于弹性变形部202的两端。卡定部203将主体弹簧201卡定于作为轮辋构件的车轮部10。卡定部203具有与弹性变形部202不同的形状。即，在本实施方式中，卡定部203具有与线圈状不同的形状。

在本实施方式中，卡定部203由与弹性变形部202一体的构件构成。如图4所示，本实施方式的卡定部203由延伸设置部构成，该延伸设置部是构成弹性变形部202的材料从弹性变形部202的两端延伸而成的部分。

如图4所示，本实施方式的卡定部203包含直部203a，该直部203a与弹性变形部202的两端相连，呈直线状延伸。此外，如图4所示，本实施方式的卡定部203包含弯曲部203b，该弯曲部203b与直部203a中的、与同弹性变形部202相连的基端侧相反的那一侧的前端侧连续，并且相对于直部203a弯曲。在本实施方式中，在主体弹簧201的侧视图中(参照图4)，弯曲部203b以与直部203a正交的方式弯曲。换言之，本实施方式的弯曲部203b在包含主体弹簧201的轴线的面内以与直部203a正交的方式弯曲。

在此，参照图5～图7说明本实施方式的主体弹簧201卡定于车轮部10的形态的详细内容。通过设于主体弹簧201的两端的卡定部203中的、一个卡定部203嵌合于第1轮辋部101，另一个卡定部203嵌合于第2轮辋部102，从而该主体弹簧201卡定于作为轮辋构件的车轮部10。在此，对一个卡定部203以嵌合于第1轮辋部101的状态卡定于车轮部10的情况的例子进行说明，但另一个卡定部203以同样的要领以嵌合于第2轮辋部102的状态卡定于车轮部10。

图5是表示主体弹簧201卡定于车轮部10的形态的一例的概略图，是从第1轮辋部101的轮胎宽度方向A的内侧观察主体弹簧201卡定于车轮部10的状态的情况的概略图。图5仅图示了主体弹簧201的一个卡定部203卡定的部分的局部，但实际上，主体弹簧201的一个卡定部203遍及第1轮辋部101的整周地如图5所示那样卡定。

图6是图5的I－I剖视图。具体而言，是第1轮辋部101的、包含嵌合承受部105的部位的剖视图。如图6所示，本实施方式的主体弹簧201以卡定部203嵌合于在第1轮辋部101的轮胎宽度方向A的内侧的面设置的嵌合承受部105的状态卡定于车轮部10。在本实施方式中，嵌合承受部105构成为能够供卡定部203的弯曲部203b插入的孔。更具体而言，本实施方式的嵌合承受部105构成为有底的孔。嵌合承受部105的孔的延伸方向的长度(孔的深度)优选比弯曲部203b的长度长。由此，弯曲部203b整体能够插入于嵌合承受部105，嵌合状态易于变得稳定。不过，嵌合承受部105也可以构成为作为无底的孔的贯通孔。

嵌合承受部105的孔的截面形状只要能供弯曲部203b进入就没有限定，例如可以是长圆形、椭圆形、矩形、多边形等。为了将弹性变形部202更可靠地卡定，孔的截面的形状和大小优选与弯曲部203b的截面的形状和大小大致相同。

如图6所示，主体弹簧201配置为，在弯曲部203b插入于嵌合承受部105的状态下，弹性变形部202除了至少局部以外都位于圆环状的第1轮辋部101的轮胎径向B的外侧(图6和图7的上侧)。在该状态下，在第1轮辋部101的轮胎宽度方向A的内侧(图6和图7的左侧)，支承构件104安装于第1轮辋部101。如图6所示，支承构件104安装于对插入于嵌合承受部105的孔的弯曲部203b按压这样的位置、即能够使弯曲部203b不从嵌合承受部105的孔脱离的位置。优选的是，支承构件104安装于在主体弹簧201未插入的状态下堵塞嵌合承受部105的孔这样的位置。此外，如图6所示，支承构件104将卡定部203的直部203a夹入在其与第1轮辋部101的轮胎宽度方向A的内侧的面之间。换言之，支承构件104以将卡定部203的直部203a夹入在其与第1轮辋部101的轮胎宽度方向A的内侧的面之间的方式相对于第1轮辋部101固定。这样，本实施方式的主体弹簧201通过如下方式卡定于车轮部10，即：在卡定部203的弯曲部203b嵌合于嵌合承受部105的状态下，卡定部203的直部203a和弯曲部203b被夹入在第1轮辋部101的轮胎宽度方向A的内侧的面和支承构件104之间。

本实施方式的支承构件104例如使用螺栓106安装于第1轮辋部101。图7是图5的II－II剖视图。更具体而言，图7是包含将支承构件104相对于第1轮辋部101固定的螺栓106的部位的剖视图。如图7所示，支承构件104利用螺栓106固定于第1轮辋部101。可以如图5所示，支承构件104在两个主体弹簧201之间的位置固定于第1轮辋部101。也就是说，在第1轮辋部101中，用于固定螺栓106的螺孔107在圆环状的第1轮辋部101的轮胎周向C上在相邻的两个嵌合承受部105之间形成有1个。由此，能够在不与主体弹簧201的卡定位置产生干扰的前提下将支承构件104固定于第1轮辋部101。

可以如图5～图7所示，螺栓106以螺栓106的螺纹端突出到比支承构件104的轮胎宽度方向A的内侧的面靠轮胎宽度方向A的内侧的方式设置。可以是，螺栓106的突出到比支承构件104的轮胎宽度方向A的内侧的面更靠轮胎宽度方向A的内侧的螺纹端用于固定后述的胎面构件300的固定部。

支承构件104既可以构成为1个圆环状的构件，也可以构成为整体成为圆环状的、被分割成多个的构件。在该情况下，可以是，多个支承构件104以在轮胎周向C上相邻的两个支承构件104在轮胎周向C的端部彼此接触或者重叠的方式配置。此外，也可以是，在轮胎周向C上相邻的两个支承构件104以在轮胎周向C上隔开恰当的间隔地分开的方式配置。在支承构件104构成为被分割成多个的构件的情况下，各构件例如可以设为扇形状。

主体弹簧201在轮胎周向C上隔开预定间隔地在轮胎周向C的整个区域范围内配置有多个。上述的多个主体弹簧201各自的一个卡定部203通过利用了第1轮辋部101的嵌合承受部105的上述卡定形态而卡定于车轮部10。此外，主体弹簧201的另一个卡定部203也以同样的要领通过利用了第2轮辋部102的嵌合承受部105的上述卡定形态而卡定于车轮部10。此时，在本实施方式中，可以是，1个主体弹簧201的一个卡定部203和另一个卡定部203相对于第1轮辋部101和第2轮辋部102嵌合于第1轮辋部101和第2轮辋部102的位于与轮胎宽度方向A大致平行的一条直线上的嵌合承受部105。也就是说，本实施方式中，可以是，1个主体弹簧201的两个卡定部203相对于第1轮辋部101和第2轮辋部102而言在轮胎周向C上固定于相同的位置。不过，也可以是，1个主体弹簧201的两个卡定部203相对于第1轮辋部101和第2轮辋部102而言固定于轮胎周向C上的不同的位置。

嵌合于第1轮辋部101和第2轮辋部102的主体弹簧201的数量和轮胎周向C上的间隔可以根据轮胎1的尺寸和重量、要求的接地变形部20的性质等而适当决定。用于将支承构件104安装于第1轮辋部101和第2轮辋部102的螺栓106的数量和轮胎周向C上的间隔也可以适当决定。例如，螺栓106也可以未必像本实施方式这样在于轮胎周向C上相邻的两个嵌合承受部105之间各安装有1个。

在本实施方式的轮胎1的骨架部2中，通过这样卡定于车轮部10的多个主体弹簧201与连结弹簧211连结而形成接地变形部20。即，在本实施方式中，连结弹簧211作为将相邻的主体弹簧201连结起来的连结构件发挥功能。图8是表示构成图2的接地变形部20的连结弹簧211的一例的概略图。在本实施方式中，如图8所示，连结弹簧211包括弹性变形部212和限制部213。连结弹簧211配置在被卡定于车轮部10且在轮胎周向C上相邻的两个主体弹簧201之间。而且，连结弹簧211通过与上述的两个主体弹簧201组合而与主体弹簧201连结起来。

在本实施方式中，弹性变形部212由螺旋弹簧构成。对于弹性变形部212，能够根据期望的轮胎1的尺寸和重量、要求的接地变形部20的性质等而使用具有适当的材质和弹性的弹性变形部212。构成弹性变形部212的螺旋弹簧的直径优选接近构成主体弹簧201的弹性变形部202的螺旋弹簧的直径。在此，螺旋弹簧的直径是从轴向观察螺旋弹簧时的、外接圆的直径，以下同样。构成弹性变形部212的螺旋弹簧的直径越接近构成主体弹簧201的弹性变形部202的螺旋弹簧的直径，则在将构成弹性变形部202的螺旋弹簧和构成弹性变形部212的螺旋弹簧如后所述地连结而形成了接地变形部20时越易于均等地施加力。例如，构成弹性变形部202的螺旋弹簧和构成弹性变形部212的螺旋弹簧的直径均能够设为15mm～25mm、例如20mm等。

在本实施方式中，限制部213设于弹性变形部212的一端。弹性变形部212的、未设置限制部213的另一端未构成其他的机构，因而，弹性变形部212成为在另一端侧中断这样的形状。限制部213限制与主体弹簧201连结的连结弹簧211相对于主体弹簧201的位移。限制部213只要限制连结弹簧211相对于主体弹簧201的至少一个方向的位移即可。通过这样利用限制部213限制连结弹簧211相对于主体弹簧201的位移，从而像参照后述的图9A和图9B说明的那样，在连结弹簧211与主体弹簧201连结时连结弹簧211的连结位置被定位而固定。即，连结弹簧211相对于主体弹簧201的连结状态被定位而固定。限制部213具有与弹性变形部212不同的形状。即，在本实施方式中，限制部213具有与线圈状不同的形状。

在本实施方式中，限制部213由与弹性变形部212一体的构件构成。如图8所示，本实施方式的限制部213是由构成弹性变形部212的材料从弹性变形部212的一端延伸而成的部分构成的延伸设置部。在图8所示的例子中，限制部213具有通过形成弹性变形部212的金属丝弯曲成轮形状而形成的、轮形状的部分。该轮形状形成为与同弹性变形部212的中心轴线O平行的中心轴线方向D交叉的方向成为中心轴线方向E。限制部213的轮形状的部分可以是能够限制连结弹簧211的位移的任意的大小。例如可以是，限制部213的轮形状的部分构成为直径为弹性变形部212的直径的0.5倍～1.0倍。

在此，与连结弹簧211连结于主体弹簧201的连结方法相结合地说明限制部213的功能。图9A和图9B是用于说明连结弹簧211连结于主体弹簧201的连结方法的一例的概略图。

如图9A所示，连结弹簧211通过将其弹性变形部212勾挂于在车轮部10卡定的主体弹簧201的弹性变形部202而与相邻的两根主体弹簧201组合从而与上述的两根主体弹簧201连结起来。具体而言，连结弹簧211以限制在轮胎周向C上相邻的两根主体弹簧201相互之间的相对位移的方式连结于主体弹簧201。此时，连结弹簧211通过将未设置限制部213的另一端侧作为前端一边旋转一边前进地插入于主体弹簧201而与相邻的两根主体弹簧201渐渐组合起来。

在连结弹簧211的弹性变形部212整体与主体弹簧201组合起来时，最终如图9B所示成为限制部213与主体弹簧201接触的状态。限制部213由于其形状而不可能与主体弹簧201组合起来。因此，连结弹簧211不会比限制部213与主体弹簧201接触的位置更向插入方向侧移动。特别是，在限制部213的轮形状的部分与主体弹簧201接触之后，连结弹簧211即便欲一边旋转一边前进也不会前进(向插入方向侧移动)。这样，限制部213限制连结弹簧211相对于主体弹簧201的至少一个方向的位移。这样，利用限制部213将连结弹簧211连结于主体弹簧201的连结状态定位而固定。此外，与主体弹簧201连结的连结弹簧211不易自主体弹簧201脱离。

另外，优选的是，连结弹簧211的两端中的至少一者未固定于车轮部10。在本实施方式中，连结弹簧211的两端均未固定于车轮部10。也就是说，在本实施方式中，连结弹簧211的两端不固定。不过，也可以仅是连结弹簧211的两端中的一个端部固定于车轮部10。在该情况下，连结弹簧211的两端中的、与设有限制部213的一端相反的那一侧的另一端固定于轮辋构件。

在本实施方式中，与车轮部10卡定的全部主体弹簧201利用连结弹簧211与相邻的两根主体弹簧201分别连结起来。在本实施方式中，这样地构成骨架部2。即，在本实施方式中，骨架部2的接地变形部20的全部主体弹簧201与两根连结弹簧211连结起来，骨架部2的接地变形部20的全部连结弹簧211与两根主体弹簧201连结起来。通过这样在相邻的两根主体弹簧201之间连结有连结弹簧211，从而即使在对骨架部2施加了载荷的情况下，主体弹簧201彼此间的距离也不会过度扩大，易于维持作为轮胎1的功能。

另外，将两根主体弹簧201结合起来的连结弹簧211在轮胎宽度方向A上既可以从第1轮辋部101侧朝向第2轮辋部102侧插入，也可以从第2轮辋部102侧朝向第1轮辋部101侧插入。优选的是，设于骨架部2的多个连结弹簧211中的一半数量的连结弹簧211在轮胎宽度方向A上从第1轮辋部101侧朝向第2轮辋部102侧插入，另一半数量的连结弹簧211在轮胎宽度方向A上从第2轮辋部102侧朝向第1轮辋部101侧插入。由此，连结弹簧211的限制部213会均等地配置于骨架部2的轮胎宽度方向A的两侧，易于取得骨架部2的平衡。此外，能够防止限制部213仅密集于骨架部2的轮胎宽度方向A的一侧的情况。特别优选的是，多个连结弹簧211中的在轮胎周向C上相邻的两个连结弹簧211彼此从不同的方向插入。由此，更加易于取得骨架部2的平衡。

此外，骨架部2也可以还包括将多个连结弹簧211的限制部213的轮形状的部分彼此连接起来的连接构件。连接构件例如可以由金属丝构成。多个连结弹簧211例如设为：一半数量的连结弹簧211从第1轮辋部101侧朝向第2轮辋部102侧插入，另一半数量的连结弹簧211从第2轮辋部102侧朝向第1轮辋部101侧插入。在该情况下，从第1轮辋部101侧朝向第2轮辋部102侧插入的连结弹簧211的限制部213在轮胎宽度方向A上位于第1轮辋部101侧，从第2轮辋部102侧朝向第1轮辋部101侧插入的连结弹簧211的限制部213在轮胎宽度方向A上位于第2轮辋部102侧。在该情况下，骨架部2可以具有将在轮胎宽度方向A上位于第1轮辋部101侧的多个限制部213的轮形状的部分连接起来的金属丝和将在轮胎宽度方向A上位于第2轮辋部102侧的多个限制部213的轮形状的部分连接起来的金属丝这两根金属丝。

将位于第1轮辋部101侧的多个限制部213的轮形状的部分连接起来的金属丝例如以通过位于第1轮辋部101侧的多个限制部213的全部轮形状的中央开口部的方式沿着轮胎周向C设置。同样，将位于第2轮辋部102侧的多个限制部213的轮形状的部分连接起来的金属丝例如以通过位于第2轮辋部102侧的多个限制部213的全部轮形状的中央开口部的方式沿着轮胎周向C设置。通过设置这样的金属丝，从而能够将多个连结弹簧211的限制部213彼此连接起来。因此，利用金属丝来限制限制部213彼此间的相对的位置关系的位移。其结果，与主体弹簧201结合的连结弹簧211更不易自主体弹簧201脱离。

不过，将多个连结弹簧211的限制部213的轮形状的部分连接起来的连接构件也可以未必像上述那样以通过多个限制部213的轮形状的中央开口部的方式构成，只要利用任意的形态使限制部213彼此连接起来即可。在该情况下，例如也可以是，连接构件通过分别固定于要连接的多个限制部213的轮形状的部分而将上述的多个限制部213的轮形状的部分连接起来。通过至少设置将多个连结弹簧211的限制部213连接起来的金属丝来限制利用金属丝连接的连结弹簧211彼此间的相对的位置关系的位移。

另外，在上述实施方式中，说明为限制部213的轮形状的部分具有与同弹性变形部212的中心轴线O平行的中心轴线方向D交叉的中心轴线方向E，但限制部213的形状不限于此。限制部213可以是能够限制连结弹簧211相对于主体弹簧201的至少一个方向的位移的任意的结构。

此外，在本实施方式中，限制部213由与弹性变形部212一体的构件构成，但限制部213也可以不由与弹性变形部212一体的构件构成。例如也可以如图10中概略所示，利用由相对于连结弹簧211独立的独立构件构成的限制部213来限制连结弹簧211相对于主体弹簧201的位移。在图10所示的例子中，限制部213构成为限制相互组合的主体弹簧201与连结弹簧211的接触部位的位移的、相对于连结弹簧211独立的独立构件。

可以根据期望的轮胎1的尺寸和重量、要求的接地变形部20的性质等而适当决定连结弹簧211的长度。连结弹簧211优选构成为弹性变形部212的长度比主体弹簧201的弹性变形部202的长度短。连结弹簧211优选具有弹性变形部212在轮胎宽度方向A的整体范围内延伸这样的长度。由此，主体弹簧201的弹性变形部202中的、在轮胎宽度方向A上至少接地的区域与连结弹簧211的弹性变形部212连结。

＜胎面构件300＞

如图1所示，轮胎1包括配置于上述的骨架部2的外周的胎面构件300。

图11和图12是表示在骨架部2的局部安装有胎面构件300的状态的图。更具体而言，图11是从轮胎径向B的外侧观察在局部安装有胎面构件300的骨架部2的图。图12是将在局部安装有胎面构件300的骨架部2的一部分放大地表示的图。

如图1、图11及图12所示，胎面构件300至少安装于骨架部2的包含主体弹簧201和连结弹簧211的接地变形部20的接地区域。更具体而言，胎面构件300以覆盖骨架部2的接地变形部20的轮胎径向B的外侧的至少局部的方式安装于骨架部2。更优选的是，像本实施方式这样，胎面构件300以在接地变形部20的轮胎宽度方向A的整个区域范围内覆盖骨架部2的接地变形部20的轮胎径向B的外侧的方式安装于骨架部2。此外，优选的是，像本实施方式这样，胎面构件300以在轮胎周向C的整个区域范围内覆盖骨架部2的接地变形部20的轮胎径向B的外侧的方式安装于骨架部2。特别优选的是，像本实施方式这样，胎面构件300安装为在轮胎周向C的整个区域范围内覆盖位于第1轮辋部101和第2轮辋部102之间的主体弹簧201和连结弹簧211的轮胎宽度方向A的两外侧的整个区域及轮胎径向B的外侧的整个区域，使得主体弹簧201和连结弹簧211不暴露在外部。

如图11和图12所示，骨架部2的轮胎径向B的外侧面由相互组合的主体弹簧201和连结弹簧211构成。在该骨架部2的轮胎径向B的外侧面利用相互组合的主体弹簧201和连结弹簧211形成有槽230。

如上所述，本实施方式的主体弹簧201卡定于车轮部10的两端部的轮胎周向C上的位置是相同的位置。也就是说，在沿着旋转轴线观察轮胎1的轮胎侧视图中，构成本实施方式的接地变形部20的多个主体弹簧201具有从轮胎1的旋转轴线呈放射状延伸的子午线构造。因此，在轮胎侧视图中，与主体弹簧201编织在一起的连结弹簧211也具有从轮胎1的旋转轴线呈放射状延伸的子午线构造。在这样设为主体弹簧201和连结弹簧211在轮胎侧视图中呈放射状延伸的子午线构造的情况下，如图11和图12所示，槽230以沿着与轮胎宽度方向A和轮胎周向C交叉的方向延伸的方式形成。以下，为了便于说明，将槽230延伸的方向称为“延伸方向F”(参照图11)。另外，在本实施方式中，主体弹簧201的弹性变形部202的螺旋弹簧的螺距与连结弹簧211的弹性变形部212的螺旋弹簧的螺距大致相等。

如图11和图12所示，在本实施方式中，胎面构件300安装于利用主体弹簧201和连结弹簧211形成的槽230。图13A是表示安装于槽230内的胎面构件300的、与槽230的延伸方向F正交的截面的概略的概略剖视图。如图13A所示，胎面构件300以至少局部埋入于槽230的方式安装。通过以胎面构件300的至少局部埋入于槽230的方式安装，从而胎面构件300不易自槽230脱落。在本实施方式中，以仅是胎面构件300的局部、即仅是胎面构件300中的成为轮胎径向B的内侧的部分(在图13A中是下侧的部分)埋入于槽230的方式安装，胎面构件300中的成为轮胎径向B的外侧的部分(在图13A中是上侧的部分)从槽230暴露。在该情况下，能抑制行驶时的振动等。不过，胎面构件300也可以以其整体埋入于槽230的方式安装。在该情况下，胎面构件300不易自槽230脱落。在本实施方式中，如图1所示，胎面构件300埋入于在骨架部2形成的全部槽230。本实施方式的胎面构件300以与在轮胎周向C上相邻的胎面构件300相互接触的方式配置。不过，胎面构件300也可以不埋入于全部槽230。例如也可以是，胎面构件300仅埋入于在骨架部2形成的槽230中的一部分槽230。

在本实施方式中，优选的是，胎面构件300以能够拆装的方式安装于骨架部2。通过胎面构件300以能够拆装的方式安装于骨架部2，从而在胎面构件300磨损的情况等时能够将胎面构件300自骨架部2拆下进行更换。

如图13A所示，胎面构件300包含无纺体302。更具体而言，图13A所示的本实施方式的胎面构件300由无纺体302构成。

图13B是表示构成无纺体302的多根金属纤维302a的与长度方向正交的截面的外形(以下仅记载为“截面外形”)的图。如图13B所示，无纺体302包含多根截面外形为矩形形状的金属纤维302a。更具体而言，构成本实施方式的无纺体302的纤维仅是多根截面外形为矩形形状的金属纤维302a。另外，“矩形”是指所有角都是直角的四边形(正方形或长方形)。

本实施方式的金属纤维302a的截面外形为矩形形状，但金属纤维302a的截面外形不限于矩形形状。金属纤维302a的截面外形只要是三角形状、包含菱形等的平行四边形状、正五边形状等各种凸多边形状即可。“凸多边形”是指不具有自身交叉的单纯的多边形，连结处于其内部或边界的任意的两点之间的线段不会出现在该多边形之外。如图13B所示，若使用这样的金属纤维302a构成胎面构件300的接地面300b(在图13B中是上侧的面)，则能够在胎面构件300的接地面300b形成细小的凹凸。图14的(a)、图14的(b)、图14的(c)是表示图13B所示的胎面构件300的接地面300b与形成有细小的凹凸的行驶路面接触的状态的概念图。在图14的(a)、图14的(b)、图14的(c)中，作为形成有细小的凹凸的行驶路面的一例，示出了全部铺有带棱角的颗粒X而构成的行驶路面Y。作为全部铺有带棱角的颗粒X而构成的行驶路面Y，例如能列举出被平均粒径为约70μm的带棱角的表土覆盖的月球表面、被砂石覆盖的海底面等。图14的(a)、图14的(b)、图14的(c)仅在构成胎面构件300的接地面300b的金属纤维302a的截面外形的大小不同这一点上有所不同。如图14的(a)、图14的(b)、图14的(c)所示，在胎面构件300的接地面300b形成的细小的凹凸易于与行驶路面Y的细小的凹凸啮合。因此，通过将胎面构件300的接地面300b设为由金属纤维302a形成有细小的凹凸的结构，从而当在形成有细小的凹凸的行驶路面Y上行驶时能够实现较高的牵引性能。

另外，在设想全部铺有平均粒径α的带棱角的颗粒X而构成的行驶路面Y的情况下，截面外形为正方形的金属纤维302a的该截面中的各边的长度(以下记载为“截面各边的长度”)β优选满足以下的(算式1)。另外，图14的(a)表示“β＝√2α”的状态。图14的(b)表示“β＝√2α/2”的状态。图14的(c)表示“β＝√2α/4”的状态。通过将金属纤维302a的截面各边的长度β设为√2α/4以上，从而易于实现在行驶路面Y上行驶时也不易破损或断裂的强度的金属纤维302a。此外，通过将金属纤维302a的截面各边的长度β设为√2α以下，从而易于实现易于与行驶路面Y的凹凸啮合的接地面300b的凹凸。

√2α/4≤β≤√2α········(算式1)

另外，作为一例，在使用本实施方式的无纺体302作为月球车的胎面构件300的情况下，由于表土的平均粒径为约70μm，因此基于上述(算式1)，金属纤维302a的截面各边的长度β优选为24.7μm≤β≤98.9μm。

此外，在设想全部铺有平均粒径α的带棱角的颗粒X而构成的行驶路面Y的情况下，截面外形为凸多边形状的金属纤维302a的纤维换算直径γ优选满足以下的(算式2)。另外，纤维换算直径γ是指将截面外形为凸多边形状的金属纤维302a的截面积换算成圆形面积的情况下的该圆的直径。另外，图14的(a)表示金属纤维302a的纤维换算直径γ接近“2α”的状态。图14的(b)表示金属纤维302a的纤维换算直径γ接近“α”的状态。图14的(c)表示金属纤维302a的纤维换算直径γ接近“α/2”的状态。通过将金属纤维302a的纤维换算直径γ设为α/2以上，从而易于实现在行驶路面Y上行驶时也不易破损或断裂的强度的金属纤维302a。此外，通过将金属纤维302a的纤维换算直径γ设为2α以下，从而易于实现易于与行驶路面Y的凹凸啮合的接地面300b的凹凸。

α/2≤γ≤2α········(算式2)

另外，作为一例，在使用本实施方式的无纺体302作为月球车的胎面构件300的情况下，由于表土的平均粒径为约70μm，因此基于上述(算式2)，金属纤维302a的纤维换算直径γ优选为35μm≤γ≤140μm。

通过这样由多根截面外形为凸多边形状的金属纤维302a构成胎面构件300的接地面300b，从而能够提高在形成有细小的凹凸的行驶路面上行驶时的牵引性能。

如上所述，本实施方式的胎面构件300由包含多根截面外形为矩形形状的金属纤维302a的无纺体302构成。因此，通过由包含截面外形为矩形形状的金属纤维302a的部分构成胎面构件300的接地面300b，从而能够获得上述的牵引性能。更具体而言，如上所述，构成本实施方式的无纺体302的纤维仅是截面外形为矩形形状的金属纤维302a。因此，只要由无纺体302的任意的部分构成胎面构件300的接地面300b即可。

另外，构成无纺体302的纤维也可以包含截面外形不是凸多边形状的纤维。不过，构成无纺体302的全部纤维根数中的、截面外形为凸多边形状的金属纤维302a的根数的比例优选为70％以上，更优选为80％以上，进一步优选为90％以上，最优选像本实施方式这样为100％。

金属纤维302a优选由奥氏体系不锈钢或铝合金构成。此外，构成无纺体302的纤维优选无论其截面外形如何均为金属制，特别优选由奥氏体系不锈钢或铝合金构成。通过这样将构成无纺体302的纤维全部设为奥氏体系不锈钢制或铝合金制，从而能够实现在极低温的环境下也不易破坏的结构。也就是说，如果使用这样的无纺体302，则能够实现确保了极低温的环境下的耐久性的胎面构件300。特别是，如果将构成无纺体302的纤维设为铝合金制，则不仅易于实现上述的耐久性的确保，也易于实现轻量化。

如图11、图12所示，本实施方式的胎面构件300构成为棒状，能够沿着槽230埋入。也可以在本实施方式的棒状的胎面构件300的中央部划分有沿着延伸方向贯通的贯通孔。

并且，优选的是，构成无纺体302的全部纤维中的50％以上的根数的纤维朝向大致相同的方向延伸。通过这样设置，易于利用多根金属纤维302a实现形成有大致均匀的凹凸的接地面300b(参照图14的(a)～图14的(c))。通过这样设置，能够获得更稳定的牵引性能。另外，更优选的是，构成无纺体302的全部纤维中的80％以上的根数的纤维朝向大致相同的方向延伸。通过这样设置，能够实现形成有更加均匀的凹凸的接地面300b。以下，为了便于说明，将构成无纺体302的全部纤维中的50％以上的根数的纤维延伸的上述“大致相同的方向”称为“主纤维方向”。

在此，如上所述，本实施方式的胎面构件300构成为棒状。也就是说，构成本实施方式的胎面构件300的无纺体302构成为棒状。在本实施方式中，上述的主纤维方向是沿着棒状的无纺体302整体的长度方向的方向。通过这样设置，适当设定金属纤维302a的截面外形、截面尺寸，从而易于将在相邻的两根金属纤维302a之间形成的凹部的大小控制为期望的大小。因此，在胎面构件300的接地面300b易于实现与行驶路面的凹凸对应的大小的凹凸。

如图13A所示，构成本实施方式的胎面构件300的棒状的无纺体302的与长度方向正交的截面外形为卵形形状，但不限于该形状。棒状的无纺体302的与长度方向正交的截面外形例如也可以是圆形形状、葫芦形状(参照图19A、图19B)等。

另外，胎面构件300不限于图13A所示的例子。图15是表示胎面构件300的一变形例的图。图15所示的胎面构件300也与图13A所示的例子同样由无纺体302构成。图15所示的无纺体302也由多根截面外形为矩形形状的金属纤维302a构成。不过，构成图15所示的胎面构件300的无纺体302不是互相缠绕的金属纤维302a的块，而是片状的无纺布。如图15所示，片状的无纺布设为卷成的棒状的形态，至少局部埋入于由主体弹簧201(参照图9A等)和连结弹簧211(参照图9A等)划分出的槽230(参照图11、图12)。通过设为这样的结构，从而能够容易地实现胎面构件300的棒状的无纺体302。

此外，优选的是，如图15所示，作为无纺体302的片状的无纺布以多个层沿着径向层叠的方式卷起来。通过这样设置，即使在行驶时径向的最外层发生磨损、欠缺，也会在径向内侧出现同样的结构的其他层，因此不易引起胎面构件300的性能下降。因此，能够抑制由磨损、欠缺等引起的胎面构件300的性能下降，延长可行驶距离。

并且，优选的是，通过针刺制法形成构成无纺体302的无纺布。针刺制法是指针对将纤维做成片状的网状物使多根(例如几千根)针同时上下移动进行穿刺并使纤维相互缠绕而形成无纺布的制法。也就是说，构成无纺体302的无纺布优选为通过纤维彼此机械式相互缠绕而一体化的结构。通过这样设置，能够实现即使在温度变化较大的环境、月球表面等宇宙射线辐射量较多的环境下也不易破坏的、具有耐久性的无纺体302。另外，优选的是，构成无纺体302的无纺布未通过粘接剂、熔接进行结合。

此外，如上所述，构成无纺体302的纤维的主纤维方向优选为沿着棒状的无纺体302整体的长度方向的方向。因此在通过片状的无纺布卷起来而形成棒状的无纺体302的情况下，优选的是，如图16所示，片状的无纺布的卷取方向(卷起方向)设为与主纤维方向正交的方向。

图17是表示胎面构件300的一变形例的图。图17所示的胎面构件300也与图15所示的例子同样包含作为无纺体302的片状的无纺布。不过，图17所示的胎面构件300与图15所示的例子相比较，在除了具备作为无纺体302的无纺布以外还具备用于卷绕该无纺布的棒状的芯材301这一点上有所不同。芯材301例如能够由螺距较密的线径较细的螺旋弹簧构成。

图18A、图18B是表示胎面构件300的一变形例的图。图18A、图18B所示的胎面构件300包括作为无纺体302的片状的无纺布、棒状的芯材301、以及在该芯材301的径向外侧存在于该芯材301与无纺布之间的加强构件303。加强构件303可以设为包围芯材301的径向外侧的圆筒形状。加强构件303例如可以由螺距较密的螺旋弹簧构成。在圆筒形状的加强构件303的内部配置有芯材301。通过设置加强构件303，从而与没有加强构件303的情况相比较能够抑制芯材301侵入于作为无纺体302的无纺布。此外，通过加强构件303保护芯材301，从而胎面构件300的耐久性得到提高。此外，加强构件303积蓄保持来自车轮部10等的导热和胎面构件300发出的热，能够抑制极低温环境下的胎面构件300的过度冷却。

图19A、图19B是表示胎面构件300的一变形例的图。图19A、图19B所示的胎面构件300与图18A、图18B所示的结构相比较，仅是埋入于槽230后的作为无纺体302的无纺布的截面形状有所不同。如图19A、图19B所示，胎面构件300的无纺体302也可以是在剖视时成为葫芦形的形状。在该情况下，胎面构件300具有埋入于槽230的固定区域a1和接地的接地区域a2。在相对于固定区域a1而言的轮胎1的径向外侧设有接地区域a2。在胎面构件300中的固定区域a1设有芯材301和加强构件303。如图19A、图19B所示，在与棒状的胎面构件300的长度方向正交的剖视图中，接地区域a2的宽度大于固定区域a1的宽度。此外，接地区域a2的轮胎径向B的长度长于固定区域a1的轮胎径向B的长度。

在本实施方式中，棒状的胎面构件300固定于骨架部2的固定方法没有特别的限定。胎面构件300例如也可以还包括用于固定于骨架部2的固定部。固定部例如可以由从上述的芯材301(参照图17等)的两端延伸设置的部位构成。固定部例如可以固定于上述的螺栓106(参照图7)的突出的螺纹端。通过设置这样的固定部，从而胎面构件300更加不易自骨架部2脱落。

接着，参照图20说明上述的截面外形为矩形形状的金属纤维302a的制造方法。如图20所示，通过卷取金属薄膜400，形成金属薄膜400的卷体401，利用切削刀具600切削该卷体401的端面，从而得到截面外形为矩形形状的金属纤维302a。不过，图20所示的制造方法是一例，截面外形为凸多边形状的金属纤维的制造方法没有特别的限定。

像以上那样，采用本实施方式所示的、包含多根截面外形为矩形形状的金属纤维302a的无纺体302，能够实现可提高牵引性能的胎面构件300。金属纤维302a的截面外形不限于矩形形状，即便是其他的凸多边形状，也能够实现可提高牵引性能的胎面构件300。另外，无纺体302的使用用途也可以不是轮胎1的胎面构件300。

本发明的无纺体及轮胎不限于上述的实施方式所示的具体的结构，能够在不脱离权利要求书的范围内进行各种变形、变更、组合。例如，在上述的实施方式中，主体弹簧201的弹性变形部202和连结弹簧211的弹性变形部212分别由螺旋弹簧构成，但不限于该结构。主体弹簧201的弹性变形部202和/或连结弹簧211的弹性变形部212也可以代替螺旋弹簧而构成为包含例如图21所示的二维的(即，大致沿着同一个平面延伸的)波形状的金属线部。图21所示的例子是弹性变形部202和弹性变形部212形成为二维的波形状的情况的例子。波形状的金属线部例如既可以是将半圆连结起来而成的形状，也可以是正弦波形状。在该情况下，也是通过将主体弹簧201的波形状的金属线部和连结弹簧211的波形状的金属线部组合起来，从而能够将主体弹簧201和连结弹簧211连结起来。换言之，主体弹簧201和连结弹簧211也可以是在相互组合时不形成槽230(参照图11等)的结构。因而，胎面构件300也不限于保持在槽230内的结构。不过，在保持胎面构件300稳定的观点上，优选设为上述的实施方式所示的、在相互组合时划分出槽230的主体弹簧201和连结弹簧211。

此外，在上述的实施方式中，对在两个轮辋部之间具备在轮胎周向C上没有间隙地配置的多个胎面构件300的轮胎1进行了说明，但不限于该结构。也可以如图22～图24所示是具备3个以上的轮辋部的车轮部10。另外，也可以如图23、图24所示是在轮胎宽度方向A的不同的位置具备多个(在图23中是两个、在图24中是3个)胎面部的结构。

图23的(a)～图23的(c)分别表示在轮胎宽度方向A的不同的位置具备两个胎面部4a、4b的轮胎1。图23的(a)～图23的(c)所示的轮胎1在胎面部4a、4b的胎面构件300的排列方向不同这一点上有所不同。如图23的(a)～图23的(c)所示，棒状的胎面构件300的排列方向没有特别的限定。另外，即使像上述的实施方式那样仅有1个胎面部，胎面构件300的排列方向也没有特别的限定。也可以如图23的(a)、图23的(b)所示，在从轮胎径向B外侧观察到的胎面视图中，胎面构件300沿着相对于轮胎宽度方向A和轮胎周向C倾斜的方向延伸。此外，也可以如图23的(c)所示，在从轮胎径向B外侧观察到的胎面视图中，胎面构件300沿着轮胎宽度方向A延伸。另外，在图24所示的3个胎面部4a～4c中，胎面构件300的排列方向也没有特别的限定。

产业上的可利用性

本发明涉及无纺体及轮胎。

附图标记说明

1、轮胎；2、骨架部；4a、4b、4c、胎面部；10、车轮部(轮辋构件)；20、接地变形部；101、第1轮辋部；102、第2轮辋部；103、连接部；104、支承构件；105、嵌合承受部；106、螺栓；107、螺孔；201、主体弹簧；202、弹性变形部；203、卡定部；203a、直部；203b、弯曲部；212、弹性变形部；213、限制部；230、槽；300、胎面构件；301、芯材；302、无纺体；302a、金属纤维；303、加强构件；400、金属薄膜；401、卷体；501、502、503、轮辋部；600、切削刀具；A、轮胎宽度方向；a1、固定区域；a2、接地区域；B、轮胎径向；C、轮胎周向；D、连结弹簧的弹性变形部的中心轴线方向；E、连结弹簧的限制部的轮形状的中心轴线方向；F、槽的延伸方向；O、连结弹簧的弹性变形部的中心轴线；X、颗粒；Y、行驶路面。

Claims (8)

1.一种无纺体，其中，

该无纺体包含多根与长度方向正交的截面的外形为凸多边形状的金属纤维。

2.根据权利要求1所述的无纺体，其中，

所述金属纤维的与所述长度方向正交的截面的外形为矩形形状。

3.根据权利要求1或2所述的无纺体，其中，

所述金属纤维为奥氏体系不锈钢制或铝合金制。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的无纺体，其中，

该无纺体仅由多根所述金属纤维构成。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的无纺体，其中，

多根所述金属纤维通过机械式缠绕而一体化。

6.一种轮胎，其中，

该轮胎包括：

骨架部，其包括轮辋构件、卡定于所述轮辋构件的多个主体弹簧及与所述主体弹簧组合的多个连结弹簧；以及

胎面构件，其至少配置于所述骨架部的外周，

所述胎面构件包含权利要求1～5中任一项所述的无纺体。

7.根据权利要求6所述的轮胎，其中，

所述无纺体是片状的无纺布，

所述无纺布以卷成的棒状的形态且以至少局部埋入于由所述主体弹簧和所述连结弹簧划分出的槽的方式配置于所述骨架部的外周。

8.根据权利要求7所述的轮胎，其中，

所述无纺布以在径向上层叠多层的方式卷起来。