JP2003285606A - 伸縮できる緩衝構造を有する槽 - Google Patents

伸縮できる緩衝構造を有する槽

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JP2003285606A
JP2003285606A JP2002131004A JP2002131004A JP2003285606A JP 2003285606 A JP2003285606 A JP 2003285606A JP 2002131004 A JP2002131004 A JP 2002131004A JP 2002131004 A JP2002131004 A JP 2002131004A JP 2003285606 A JP2003285606 A JP 2003285606A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部から伝達される圧力に対して、怯むこと
なく槽内の媒体と槽の壁面の伸縮力で弾性的に受け止め
る緩衝構造を有する槽を構成させる。 【解決手段】 前記槽2の壁面の内壁3に、内側に突き
出した凸形状部5を設けることによって内壁3を凹凸形
状に構成させ、前記槽2内に流動的な媒体11を注入す
ることによって槽2の内壁3と凸形状部5を槽内から槽
外の方向に向かうような押圧力を生じさせて、前記外部
から伝達される圧力を前記媒体11と前記押圧力の伝達
を受ける壁面で弾性的に受け止められるように構成させ
る。この構成を回転自在なタイヤ1に設けて、タイヤ1
と路面との間に水が介在した場合であってもhydro
planing現象による制動不能やスリップを防止す
ることを可能に構成させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動的な媒体を溜
め置く事のできる伸縮可能な壁面を有して成る槽を具備
し、該槽内に前記媒体を注入されることによって、外部
から伝達される圧力に対して前記媒体の反発力と前記壁
面の伸縮力によって弾性的に受け止められると共に対抗
できる緩衝構造を有する槽に関する。又、前記緩衝構造
を有する槽を相対的に具備される回転部材やタイヤの構
造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来例として、例えば車両に設けられる
車輪から成るタイヤは伸縮自在な弾性部材で構成され、
路面の凹凸に対して伸縮力によって弾性的に受け止めら
れるように構成されている。又、タイヤの円周上の外壁
には路面に対する接地性の向上や滑り防止や水捌け等を
考慮した様々な形状の凹凸状のパターン(形状)が設け
られているものもある。又、タイヤの耐久性と安全性を
高めるために、タイヤの内壁と外壁の間にはタイヤの回
りを周回するようにワイヤーや他の繊維等の保護部材を
取り付けてタイヤに張力を生じさせる緊張構造を構成さ
せているものもある。又、タイヤを成型する過程で、成
型されるタイヤを型枠から外しやすいようにタイヤの内
側の内壁に複数の凹凸形状を設けられているものもあ
る。しかしながらタイヤを槽とした時に、気体の入るタ
イヤの内側の面である内壁にタイヤの接地性を向上させ
る為の特別な形状や、タイヤの外壁に設けられる形状と
の相関関係によって接地性の向上や滑り防止や水捌け等
を考慮した構造は特に無かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、タイヤの構
造に限定する訳ではないが、緩衝構造を有する槽をタイ
ヤとした場合には、路面とタイヤ間の接地性の向上や滑
り防止や水捌けや前記緊張構造等を、更に向上させるこ
とを目的としている。例えば、雨天時や濡れた舗装路を
自動車やオートバイや自転車等で高速で走ると、タイヤ
と路面の間に水が溜まる現象が生じてタイヤが波乗り板
に乗ったように浮き上がって、hydroplanin
g現象(水上飛行機や飛行艇が水上を滑るような現象)
と呼ばれるような操舵も制動も不能な危険な状態となる
事がある。此のようなhydroplaningの現象
を可能な限り防ぐ事と、操舵も制動も可能な安全状態を
保つことを目的としている。又、タイヤ以外の構造にあ
っては、槽内の加圧力が働くべき方向や加圧力の機能を
活用できる凸形状部を槽の内壁に設けて、前記の凸形状
部と槽内の加圧力によって押圧される槽の外壁で、外部
から伝達される圧力に対して槽の壁面の伸縮力と共に弾
性的に受け止めると共に前記圧力に負けずに対抗できる
ようにすることを目的としている。
【0004】
【課題を解決する為の手段】上記課題を解決する為に、
本発明の緩衝構造を有して成る槽について以下の手段を
用いて構成させる事が出来る。
【0005】流動的な媒体を溜め置く事のできる伸縮可
能な壁面を具備して成る槽を設けられ、該槽内に前記媒
体を注入されることによって外部から伝達される圧力に
対して前記媒体の反力と前記槽の壁面の伸縮力によって
弾性的に受け止める事のできる緩衝構造において、前記
槽の壁面の内壁には内側に突き出た凸形状部、或いは凹
んだ凹形状部を設けることで前記槽の内壁を相対的な凹
凸形状に構成させ、前記槽内に前記媒体を注入する事に
よって、前記媒体は槽の内壁に加圧力を加え、此の加圧
力は前記凸形状部と凹形状部の少なくても何れかに対し
て槽内から槽の外壁の方向(槽外の方向)に向かうよう
な押圧力を生じさせて、前記外部から伝達される圧力を
前記媒体と,前記押圧力の伝達を受ける前記槽の壁面で
弾性的に受け止められるように構成させることができ
る。
【0006】前記流動的な媒体(本明細書全般にわたっ
て示す媒体の対象)とは、気体や液体や粒子等を含めて
波動や流れや圧力にしたがって物理的な変化が自在であ
り伝達される力を場所から場所に伝える事のできるもの
であり、例えば空気や水や粉もここで示す媒体の対象で
ある。
【0007】又、前記槽の外壁は、軸中心に回転される
べき部材の円周上に設けて構成させることもできる。更
に此の構成を用いて路面や軌道に対して走行或いは転が
り回転或いは回転可能なタイヤを次のように構成させる
こともできる。
【0008】前記槽を相対的な路面に対して転がり回転
或いは回転可能なタイヤとして構成させ、前記タイヤの
円周上の前記壁面の内壁3には内側に突き出た凸形状部
5或いは凹んだ凹形状部6を設けることで前記タイヤの
内壁3を相対的な凹凸形状に構成させ、前記タイヤの槽
内に前記の流動的な媒体11を注入する事によって、前
記媒体はタイヤの内壁3に加圧力を加え、此の加圧力は
前記凸形状部5と凹形状部の少なくても何れかに対して
タイヤ1の槽内から外壁4の方向(槽外の方向)に向か
うような押圧力を生じさせ、前記外部から成る路面から
伝達される圧力を前記媒体11と前記押圧力の伝達を受
ける前記槽の壁面で弾性的に受け止められるようにタイ
ヤ自体を前記緩衝構造を有する槽として構成させる事が
できる。
【0009】又、前記凸形状部5は、タイヤ成型時の型
枠に対して取り外しを容易にする為に設けられることの
ある取り外し用凹凸形状面と比べた場合に、縦と横と高
さの寸法の内の少なくても2つの寸法を上回るように構
成されることと、タイヤの内壁4を一周するように構成
されることと、更にタイヤ幅における両サイド間のその
中程が特に高くなるように構成させることもできる。
【0010】又、前記各構成において、前記凹形状部6
と凸形状部5とを比較した場合に、前記加圧力は凹形状
部6よりも凸形状部5に対して外壁の方向に向かうよう
なより多くの押圧力が生じられるように構成させること
ができる。
【0011】
【本発明の実施形態】以下、緩衝構造を有する槽に係わ
る実施例を図面に基づいて説明する。
【0012】図1は、本発明の緩衝構造を有する槽の第
1実施例と特徴を示す略図であると共に転がり回転され
るタイヤの構造を示す実施例でもある。図1の(a)は
平面の断面図、同図(b)は正面の断面図であり、同図
(c)は前記図(b)の右側面図である。
【0013】図1の図(a)と(b)と(c)は、略円
形の外形を有するホイール8にドーナツ状の車両のタイ
ヤ1(ここではタイヤを槽として用いている。)を取り
付けた状態を示しており、このタイヤ1に設られる空気
注入孔10から空気11(流動的な媒体11を示してい
る)を槽2内に注入することによりタイヤ1の壁面から
成る内壁3及び外壁4とを膨らませて前記壁面(内壁3
及び外壁4)に張力を持たせることを可能にさせてい
る。又、このタイヤ1は軸9を中心に回転可能にされて
いる。又、タイヤ1の円周方向の外壁4には一周にわた
って凹凸構造のパターン20が設けられて、凹凸構造の
パターン20によってタイヤ1と路面間の食いつきや摩
擦力を高める事を可能にされている。又、タイヤ1の内
壁3には、タイヤ幅における両サイド間のその中程が特
に高くなるような寸法と配置で、軸9の方向である内側
に突き出た一本または一列の凸形状部5をタイヤ1の円
周方向の内壁3を一周するように設けている。又、前記
外壁4と内壁3の間には複数のワイヤー30から成る保
護部材がタイヤ1を一周するように配置され、この複数
のワイヤー30によってタイヤの張力と強度を高める緊
張構造を成立させている。
【0014】ここで、空気注入孔10から空気11(媒
体11)を注入すると、槽2内に圧縮された前記空気1
1による加圧力が加わり、この加圧力によって内壁3か
ら成る槽2が膨張されて内壁3から外壁4の方向に向か
う(槽内から槽外の方向に向かう意味)押圧力を生じさ
せる事ができる。特に、前記凸形状部5は槽2内の空気
層12内(流動的な媒体11の層)に対して突き出して
いる為に前記凸形状部5は空気層12内から外部(矢印
sで示すタイヤ1の半径方向及び外壁4の方向)に押し
出されるような現象が生じる。この現象によって内壁3
に相対的に構成される凸形状部5は相対的な凹形状部6
に比べて外壁4の方向に向かう大きな加圧力の伝達を受
け、特に外壁4と外壁4のb部は更に外部に押し出され
るような押圧力の伝達を受けることを可能にしている。
【0015】図2の図(a)及び(b)は、槽2から成
る風船の断面図であり前記風船の壁面の内壁3には前記
凸形状部5と凹形状部6を設けていない状態を示してい
る。図3の図(a)及び(b)は、槽から成る風船の断
面図であり、この風船の壁面の内壁3には前記凸形状部
5と凹形状部6を相対的に設けた構成例である。図3で
示す風船は本発明で示す緩衝構造を有する槽として示し
ており、図2と図3の例を用いて前記図1で示したタイ
ヤ1と前記凸形状部5の機能について併せて説明する。
【0016】図2の図(a)の風船(槽2)に空気(媒
体11)を注入すると風船の内壁3には凸形状部5を設
けていないために、図2の図(b)に示すように全体が
略均等に膨らむことができる。そして例えば外壁4のa
点を矢印r方向に押すと風船を容易に凹ますことができ
ると共に反発力を得ることができる。
【0017】図3の図(a)の風船(槽2)に空気(媒
体11)を注入すると風船の内壁3には内壁3を一周す
るように凸形状部5が内壁3と一体的に設けられている
ために、図3の図(b)に示すように凹形状部6に比べ
て凸形状部5は矢印sで示す方向である外部方向に押し
出されるように膨らみ、凸形状部5が位置される付近と
m点の外壁4が槽外の方向(外部の方向)に僅かながら
突き出すことも可能になる。そして、例えば凹形状部6
付近の外壁4のa点を矢印r方向に押した場合と、凸形
状部5付近の外壁4のm点を矢印p方向に押した場合と
を比較すると反発力は凸形状部5付近の外壁4のm点の
場合の方を大きくすることができる。また、前記図2の
説明で示した反発力と比較しても図3で示した凸形状部
5付近の外壁4のm点の場合の方の反発力を大きくする
ことができる。
【0018】その理由は、図1の図(b)と図3の図
(a)に示すように槽2内の空気層内12に凸形状部5
が突き出しているためである。また凸形状部5は、少な
くても突き出した凸形状部5の容積分あるいは表面積分
についての槽2内に圧縮された空気11(媒体11)に
よる加圧力をより多く受けることができると共に凸形状
部5を設けていない場合と比較するとより大きい反発力
を得ることが可能となる。従って、前記図1と図3で示
す構成においては、凸形状部5が位置される付近の外壁
4で外部から伝達される圧力を受け止められるように活
用することによって前記の押圧力と反発力の効力を活用
することができる。
【0019】図4は、路面40上を車両50が矢印t方
向に移動されている状態と、車両50に設けられて路面
40に接する図1記載の複数のタイヤ1を示している。
この図におけるタイヤ1は、図示を省いた原動機から回
転動力の伝達を受けることによって回転されて車両を移
動させることを可能にしている。又、図1に示したタイ
ヤ1に有する前記凸形状部5は、軸9から半径方向に向
かって距離を設けられた位置に配置されているためにタ
イヤ1が回転した場合は凸形状部5の相対的な質量はタ
イヤ1の外壁4やパターン20を遠心方向に押し出すよ
うな更なる押圧力を生じさせることが容易となる。更
に、雨が降っている最中やタイヤ1と路面40との間に
水が生じる場合にあっても、前記図1や図3で示したよ
うに凸形状部5付近の外壁4は路面40の凹凸や水から
なる相対的な圧力の伝達を受けてもその反発力を前記の
ように大きく保つことができる。
【0020】又、タイヤ1においては、前記反発力と前
記遠心方向に押し出すような押圧力との両方を得ること
ができるために、前記の各種の押圧力を得られる外壁4
やパターン20と路面40間での面圧を高めることがで
きると共に効果的な面圧を確保できる。従って路面40
から伝達される相対的な凹凸の圧力や水からなる相対的
な圧力がタイヤ1の外壁4やパターン20に加わっても
路面40とタイヤ1間での反発力や摩擦力やグリップ力
を失うことを防止させることができる。又、タイヤ1と
路面40との間に水が生じる場合にあっても、前記反発
力と前記遠心方向に押し出すような押圧力で水を容易に
排除することが可能となる。従って、車両の発進時や走
行時や制動時や旋回時等においてもタイヤ1と路面40
間でのスリップを防止でき、安全性と効率性を得ること
が可能となる。
【0021】図5と図6と図7と図8は、図1の図
(b)で示したタイヤから成る緩衝構造を有する槽また
は他の緩衝構造を有する槽を示す実施例であり、図1の
図(b)と同様の断面図である。また特に凸形状部5の
大きさと形状例を示す図である。
【0022】図5で示す特徴は、槽2内の凸形状部5の
占める容積または表面積を1/2以上に構成させ、更に
凸形状部5の形状を滑らかな円弧形状に構成させたこと
によって凸形状部5と外壁4とを伸縮しやすくさせてい
る。図6で示す特徴は、槽2内の凸形状部5の占める容
積または表面積を1/3以下に構成させ、更に凸形状部
5の形状を曲面的な台形で構成させている。図7で示す
特徴は、槽2内の凸形状部5の占める容積または表面積
を1/4以下に構成させると共に複数の凸形状部5と複
数の凹形状部6を設けて、凸形状部5と凹形状部6と外
壁4とを更に伸縮しやすくさせている。図8で示す特徴
は、凹形状部6をタイヤの両サイドの中程に位置させる
と共に外壁4に有するパターン20の凸形状部を前記凹
形状部6と表裏対照的な位置に配置させて壁面(内壁3
と外壁4間)の伸縮性を高めている。更に槽2内の凸形
状部5の占める容積を1/2以下に構成させている。
【0023】前記図5と図6と図7と図8で示す内容
は、槽2内に媒体11を注入していく場合に凸形状部5
の容積または表面積が大きくなる程に凸形状部5が外壁
4の方向に容易に向かえると共に前記説明の押圧力が増
加されやすいことと、軸9を中心に槽2またはタイヤ1
が回転された場合に凸形状部5の質量が大きくなる程に
凸形状部5及び外壁4は遠心方向に押圧力が増加されや
すいことを示している。従って、前記と同様にタイヤ1
と路面40との間に水が生じる場合にあっても、前記反
発力と前記遠心方向に押し出されるような押圧力によっ
て水を容易に排除し、車両の発進時や走行時や制動時や
旋回時等においてもタイヤ1と路面40間でのスリップ
を防止でき、安全性と効率性を得ることが可能となる。
【0024】更に、前記凸形状部5を有したタイヤ1を
次のように構成させることもできる。
【0025】タイヤ1の外壁4に設けたパターン20の
凹部と凸部の何れの反対側の内壁3に前記凸形状部5又
は凹形状部6が位置されるように構成させることもでき
る。又、タイヤ1の外壁4に設けたパターン20の凹部
と凸部の両方にまたがるように前記凸形状部5又は前記
凹形状部6が位置されるように構成させてもよい。又、
前記凸形状部5は、タイヤ1の内周を途切れなく一周す
るように構成させたり、タイヤ1の内周を断片的に途切
れながら一周するように構成させたり、タイヤ1の両サ
イド間に向かって途切れなく配置したり、タイヤ1の両
サイド間の間で断片的に途切れながら配置されることも
自在である。又、パターン20の凹部と凸部は、タイヤ
1の外周を途切れなく一周するように構成させたり、外
周を断片的に途切れながら一周するように構成させるこ
ともできる。又、タイヤ幅における両サイドの間または
両サイドの中程に複数列の前記凸形状部5をタイヤ1の
内周を途切れなく一周するように設けてタイヤ1を構成
させたり、タイヤ1の内周を断片的に途切れながら一周
するように設けてタイヤ1を構成させることもできる。
【0026】又、タイヤ幅における両サイドの略中央部
に前記凸形状部5又は凹形状部6を設けることもでき
る。又、タイヤ内に装着されるべきチューブに前記凸形
状部5を設けでタイヤを構成させることもできる。又、
前記凹凸のパターン20を設けずに構成させることもで
きる。
【0027】又、前記各実施例ではタイヤを主体にして
説明したが、これらの例はタイヤに限定するものではな
く前記凸形状部5や凹形状部6を設けることで槽2の内
壁3に相対的な凹凸形状を有した槽2を構成させ、此の
槽を免震機能を含めて他の緩衝構造として活用すること
も自在である。又、外部から伝達される圧力を前記媒体
11と前記凸形状部5で弾性的に受け止められるように
構成したが、前記凸形状部5に相対的に隣接されるべき
前記凹形状部6と前記媒体11によって弾性的に受け止
められるように構成させることも自在である。
【0028】又、槽2は、タイヤ1で示したようにドー
ナツ状や円形であったり、多角形や他の多様な形状にす
ることもできる。又、前記凸形状部5は槽2の内壁3に
対して一体構成させたり張り付けたり固定させることを
含めて多様な方法で取り付けることができる。又、前記
図1の図(b)や図3の図(a)と(b)や図5や図6
や図7や図8で示した凸形状部5の断面を台形や四角形
や多角形や半月形等を含めて様々な形状にすることもで
きる。
【0029】以上は、主として前記凸形状部5と凹形状
部6とを相対的に有することによって成立させた本発明
の緩衝構造を有する槽の実施例である。本発明の請求範
囲は特許請求の範囲に示すものである。従って、明細書
本文や実施例に示した事柄や図面は単なる例に過ぎず、
此れらの例をもって本発明の緩衝構造を有する槽につい
て限定的に解釈されるものではない。更に、特許請求の
範囲に属する変形や組み合わせにおいても記載される特
徴から逸脱することなく他の様々な手段や構造を用いて
構成させることができる。
【0030】
【発明の効果】本発明は少なくても以下に記載される効
果を得ることができる。 .槽2(タイヤ1を含む)の内壁3に凸形状部5と凹
形状部6とを相対的に設けたことによって、槽2の外部
から伝達される圧力に対して槽内の媒体11と前記凸形
状部5と凹形状部6と壁面によって弾性的に受け止める
ことを可能にしている。 .槽2(タイヤ1を含む)を軸9を中心に回転させた
場合は、前記凸形状部5の相対的な質量を活用しなが
ら、槽2に具備される外壁4やパターン20に対して前
記凸形状部5の質量よって遠心方向に押し出させるよう
な押圧力を生じさせることを容易にしている。 .又、槽2内に媒体11(空気等)を注入する事によ
って前記凸形状部5と外壁5を槽2の外側に押し出すよ
うに加圧することができるために外壁5は、槽2の外部
から伝達される圧力を伸縮力と弾性力によって強力に受
け止めることを可能にすることができる。 .槽2をタイヤ1とした場合は、雨天時の車両の発進
時や走行時や制動時や旋回時等においてもタイヤ1と路
面40間に水分や水たまりがある場合であってもhyd
roplaning現象による制動不能やスリップ等を
僅かながらも防止することができ、安全性と効率性を得
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の緩衝構造を有する槽の第1実施例と特
徴を示す図である。
【図2】風船から成る槽の例と特徴を示す図である。
【図3】本発明の風船から成る緩衝構造を有する槽の実
施例と特徴を示す図である。
【図4】本発明の緩衝構造を有する槽から成るタイヤを
車両に取り付けて示す図である。
【図5】本発明の緩衝構造を有する槽と凸形状部の形状
例を示す図である。
【図6】本発明の緩衝構造を有する槽と凸形状部の形状
例を示す図である。
【図7】本発明の緩衝構造を有する槽と凸形状部の形状
例を示す図である。
【図8】本発明の緩衝構造を有する槽と凸形状部の形状
例を示す図である。
【符号の説明】
1…タイヤ(槽) 10…
空気注入孔 2…槽 11…
空気(媒体) 3…内壁 12…
空気層 4…外壁 20…
凹凸のパターン 5…凸形状部 30…
ワイヤー 6…凹形状部 40…
路面 8…ホイール 50…
車両 9…軸

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】流動的な媒体を溜め置くことのできる伸縮
    可能な壁面を具備して成る槽を設けられ、該槽内に前記
    媒体を注入されることによって外部から伝達される圧力
    に対して前記媒体の反力と前記槽の壁面の伸縮力によっ
    て弾性的に受け止める事のできる槽において、 前記槽の壁面の内壁には内側に突き出た凸形状部、或い
    は凹んだ凹形状部を設けることで前記槽の内壁を相対的
    な凹凸形状に構成させ、前記槽内に前記媒体を注入する
    事によって、前記媒体は槽の内壁に加圧力を加え、此の
    加圧力は前記凸形状部と凹形状部の少なくても何れかに
    対して槽内から槽の外壁の方向に向かうような押圧力を
    生じさせて、前記外部から伝達される圧力を前記媒体と
    前記押圧力の伝達を受ける前記壁面で弾性的に受け止め
    られるようにしたことを特徴とする緩衝構造を有する
    槽。
  2. 【請求項2】前記槽の外壁は、軸中心に回転されるべき
    部材の円周上に設けられていることを特徴とする請求項
    1記載の緩衝構造を有する槽。
  3. 【請求項3】流動的な媒体を溜め置くことのできる伸縮
    可能な壁面を具備して成る槽を設けられ、該槽内に前記
    媒体を注入されることによって外部から伝達される圧力
    に対して前記媒体の反力と前記槽の壁面の伸縮力によっ
    て弾性的に受け止める事のできる槽において、 前記槽を相対的な路面に対して転がり回転或いは回転可
    能なタイヤ1として構成させ、前記タイヤ1の円周上の
    前記壁面の内壁3には内側に突き出た凸形状部5或いは
    凹んだ凹形状部6を設けることで前記タイヤ1の内壁3
    を相対的な凹凸形状に構成させ、前記タイヤ1の槽内に
    流動的な媒体を注入する事によって、前記媒体はタイヤ
    1の内壁3に加圧力を加え、此の加圧力は前記凸形状部
    5と凹形状部の少なくても何れかに対してタイヤ1の槽
    内から槽外の方向に向かうような押圧力を生じさせて、
    前記の外部から成る路面から伝達される圧力を前記媒体
    と前記押圧力の伝達を受ける前記壁面で弾性的に受け止
    められるように構成したことを特徴とする緩衝構造を有
    する槽。
  4. 【請求項4】前記凸形状部5は、タイヤの内壁4を一周
    するように設けられると共に、タイヤ幅における両サイ
    ド間のその中程が特に高くなるような寸法と配置で設け
    られている事を特徴とする請求項3記載の緩衝構造を有
    する槽。
  5. 【請求項5】前記凸形状部5は、タイヤ成型時の型枠に
    対して取り外しを容易にする為に設けられることのある
    取り外し用凹凸形状面と比べた場合に、縦と横と高さの
    寸法の内の少なくても2つの寸法を上回るように構成さ
    れることと、タイヤの内壁3を一周するように構成され
    ることと、タイヤ幅における両サイド間のその中程が特
    に高くなるように構成されている事を特徴とする請求項
    3記載の緩衝構造を有する槽。
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