JP2008049943A

JP2008049943A - 非空気入りタイヤ用ホイールおよび非空気入りタイヤ・ホイール組立体

Info

Publication number: JP2008049943A
Application number: JP2006230390A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kitazaki; 剛史北崎; Atsushi Matsuda; 松田　　淳; Hideki Seto; 秀樹瀬戸; Yoshiaki Hashimura; 嘉章橋村; Ryoji Hanada; 亮治花田; Izumi Kuramochi; 泉蔵持; Kenichiro Endo; 謙一郎遠藤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-03-06

Abstract

【課題】ブレーキ熱によってホイールが加熱されたとしても、該熱によってスポーク構造体が軟化したり、該スポーク構造体とホイールとの接着力が低下するという問題の発生がない非空気入りタイヤと、非空気入りタイヤ・ホイール組立体を提供すること。
【解決手段】ホイール内面に貫通穴を１個以上有し、該貫通穴の総面積がホイール内表面積の基準値に対して５〜５０％の面積比である非空気入りタイヤ用ホイール、また、該非空気入りタイヤ用ホイールに、同心円状に配された弾性体からなる外周輪と内周輪を少なくとも有しかつ該内周輪が貫通穴を有する非空気入りタイヤが組み付けられてなる非空気入りタイヤ・ホイール組立体。
【選択図】図４

Description

本発明は、非空気入りタイヤ用ホイールと非空気入りタイヤ・ホイール組立体に関する。さらに詳しくは、過酷な条件での使用をしいられる非空気入りの耐久性を向上させ、高寿命化を図った非空気入りタイヤ用ホイールと非空気入りタイヤ・ホイール組立体に関する。

現在、自動車用タイヤとして主流である空気入りタイヤは、乗り心地性能には非常に優れている反面、その優れた乗り心地性能を維持するためには、適切な空気圧の管理が必要なものである。

一方で、このような空気圧管理を行わなくて済む非空気入りタイヤもしくは車輪の検討が行われてきており、例えば、合成樹脂あるいはゴムなどで成形された、外周輪と内周輪を有し、その間を多数のスポークで連結しているという構造の非空気入りタイヤもしくは車輪が提案されている（例えば、特許文献１−２）。

この非空気入りタイヤの１態様例の概略モデル側面図を、図１（ａ）、（ｂ）に示した。図１（ａ）、（ｂ）において、非空気入りタイヤ１は、外周輪２と内周輪３を有し、その間に多数のスポーク構造体４が連結されていて、自動車走行中も該非空気入りタイヤが完全につぶれることがないようにされている。図１の（ａ）と（ｂ）の相違は、スポーク構造体４が、タイヤ径方向に沿った放射状（ｂ図）にあるか、タイヤ径方向に対して多少傾いた傾斜放射状（ａ図）にあるかである。

また、図２は、本発明の発明者らが先に提案した非空気入りタイヤ１の概略モデル外観斜視図であり、この非空気入りタイヤ１は、スポーク構造体４、４′が中空円筒状の形態からなり、その円筒状の内部には、つぶれを防止するスポーク連結材５が設けられている。

このような非空気入りタイヤ１は、図３に示した如くに、円筒体状のホイール７の外周側に一体的に固定されて車輪を構成するようにされている。図３において、６はトレッド部である。

このような非空気入りタイヤのスポーク構造体は、一般に樹脂を使用しており、ブレーキ熱によりホイールが熱せられることにより、該樹脂製のスポーク構造体が軟化したり、スポーク構造体とホイールとの接着力が低下するという問題があった。
特表２００５−５００９３２号公報特開平３−８２６０１号公報

本発明の目的は、上述したような点に鑑み、ブレーキ熱によってホイールが加熱されたとしても、該熱によってスポーク構造体が軟化したり、該スポーク構造体とホイールとの接着力が低下するという問題の発生がない非空気入りタイヤと非空気入りタイヤ・ホイール組立体を提供することにある。

上述した目的を達成する本発明の非空気入りタイヤ用ホイールは、以下の（１）の構成からなるものである。

（１）ホイール内面に貫通穴を１個以上有し、該貫通穴の総面積がホイール内表面積の基準値に対して５〜５０％の面積比であることを特徴とする非空気入りタイヤ用ホイール。

また、かかる本発明の非空気入りタイヤ用ホイールにおいて、より具体的に好ましくは、以下の（２）の構成からなるものである。

（２）タイヤ幅方向に沿うホイールの外周プロファィル線が、ホイール中心軸方向と平行なものであることを特徴とする上記（１）記載の非空気入りタイヤ用ホイール。

また、上述した目的を達成する本発明の非空気入りタイヤ・ホイール組立体は、以下の（３）の構成からなるものである。

（３）上記（１）または（２）記載の非空気入りタイヤ用ホイールに、同心円状に配された弾性体からなる外周輪と内周輪を少なくとも有しかつ該内周輪が貫通穴を有する非空気入りタイヤが組み付けられてなることを特徴とする非空気入りタイヤ・ホイール組立体。

また、かかる本発明の非空気入りタイヤ・ホイール組立体において、より具体的に好ましくは、以下の（４）または（５）の構成からなるものである。

（４）非空気入りタイヤ用ホイールのホイール内面に設けられている前記貫通穴と前記内周輪が有する貫通穴とが、少なくとも一部において連通して組み付けられてなることを特徴とする上記（３）記載の非空気入りタイヤ・ホイール組立体。

（５）非空気入りタイヤ用ホイールのホイール内面に設けられている前記貫通穴と前記内周輪が有する貫通穴とが、連通することなく組み付けられてなることを特徴とする上記（３）記載の非空気入りタイヤ・ホイール組立体。

請求項１または２にかかる本発明によれば、ブレーキ熱によってホイールが加熱されたとしても、該加熱によってスポーク構造体が軟化したり、該スポーク構造体とホイールとの接着力が低下するという問題の発生がない点で優れた非空気入りタイヤ用ホイールを提供することができる。すなわち、本発明の非空気入りタイヤ用ホイールを用いれば、ホイールの冷却効果が向上し、非空気入りタイヤとホイールの間の接着層や非空気入りタイヤのスポーク構造体の耐久性が著しく向上するものである。さらに、貫通穴を空けたことで、ホイールの軽量化をも実現でき、装着した自動車のバネ下重量が軽減され、燃費の向上や乗り心地の向上にも寄与する。

また、請求項３、４または５にかかる本発明によれば、ブレーキ熱によってホイールが加熱されたとしても、該加熱によってスポーク構造体が軟化したり、該スポーク構造体とホイールとの接着力が低下するという問題の発生がない点で優れた非空気入りタイヤ・ホイール組立体を提供することができる。また、非空気入りタイヤ・ホイール組立体として、全体の冷却効果が向上し、非空気入りタイヤとホイールの間の接着層や非空気入りタイヤのスポーク構造体の耐久性が著しく向上でき、また、貫通穴が空けられていることから、非空気入りタイヤ・ホイール組立体の軽量化が実現でき、バネ下重量が軽減され、燃費の向上や乗り心地の向上に寄与することは、上述の非空気入りタイヤ用ホイールによる効果と同様であるが、特に、非空気入りタイヤに直接的に貫通穴が設けられて放冷するようにされていることから、該効果は一層大きなものとなる。

以下、図面などに基づいて、更に詳しく本発明について説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の非空気入りタイヤ用ホイールを説明するための概略一部断面図であり、図５は、本発明の非空気入りタイヤ用ホイールを非空気入りタイヤに組み付けた状態を説明する本発明にかかる非空気入りタイヤ・ホイール組立体の概略一部断面図である。

本発明の非空気入りタイヤ用ホイールは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ホイール７の内面に貫通穴がを少なくとも１個設けられているものであり、かつ、該貫通穴７の総面積がホイール内表面積の基準値に対して、５〜５０％の面積比であることを特徴とするものである。

本発明者らの知見によれば、ホイールの内面に設けられている貫通穴８は、複数個設けられていることが好ましく、特に、２０個〜３０００個の範囲内で分散して設けられているのがよい。

貫通穴７の総面積とは、ホイールの内面に設けられている各貫通穴８の面積の総和であり、ホイール内表面積の基準値とは、図４（ｂ）に示した要部寸法で示すと、
ホイール内表面積の基準値Ａ＝（Ｌ₁＋Ｌ₂）×２πＲ
で求められる値である。

ここで、Ｒはホイール中心からホイール内面までの最短距離であり、Ｌ₁、Ｌ₂はそれぞれホイール内面の全幅のうち、内側幅Ｌ₁、外側幅Ｌ₂である。該内側幅Ｌ₁、外側幅Ｌ₂や、貫通穴７の総面積を測るには、ホイール中心からホイール内面までの最短距離の内表面で測定をするものである。

本発明者等の知見によれば、貫通穴８の総面積がホイール内表面積の基準値に対して、５％未満の面積比である場合には冷却効果が小さく、本発明の所期の効果を得ることが難しい。一方、５０％よりも大きい面積比の場合には、ホイールの強度が不足する方向であり好ましくない。特に、好ましくは、貫通穴７の総面積がホイール内表面積の基準値に対して、２０〜５０％の面積比であることであり、より好ましくは、３０〜４０％の面積比である。また、本発明者等の知見によれば、一つの貫通穴の面積は、２０ｍｍ²〜２０００ｍｍ²の範囲内であることが冷却効果を効果的に得る上で好ましい。

貫通穴８の形状は、特に限定されず、ホイールを貫通しているものであれば、円形、楕円形、あるいは多角形状などのいずれでもよい。本発明者等の各種知見によれば、応力集中などが少ない点で円形状の穴が最も好ましい。なお、多角形状などの角部を持つ断面形状の場合は、該角部での応力集中を防止するために、角部にＲをつけることが好ましい。また、貫通穴の形状は同一とし、穴のサイズを全て同一とせずに、大小の差がある穴を設けてもよい。

また、図４（ｂ）に示した、タイヤ幅方向に沿うホイールの外周プロファィル線９が、ホイール中心軸方向と平行なものであるように構成することが、走行時の安定性を良好にすることから好ましい。

また、本発明の非空気入りタイヤ用ホイール７は、非空気入りタイヤが組み付けられて非空気入りタイヤ・ホイール組立体を構成する際に、図５に示したように、特に、非空気入りタイヤ１の内周輪３においても貫通穴１０を有する非空気入りタイヤを用いることが好ましい。そして、その場合、該非空気入りタイヤ１の内周輪３に設けられた貫通穴１０と、ホイール７に設けられている貫通穴８とが、少なくともその一部において連通するように組み付けられてなることが好ましい。そのように構成するとホイールの冷却効果、非空気入りタイヤの冷却効果のそれぞれが、相乗効果的に一層大きくなるからである。

なお、ただし、非空気入りタイヤ１の内周輪３にも貫通穴を設けたものを使用する場合、両者（非空気入りタイヤ用ホイール、非空気入りタイヤの内周輪）の貫通穴が連通していなくてもそれぞれにおいて放熱・冷却効果を発揮することができるので、非空気入りタイヤ・ホイール組立体において両者の貫通穴が必ずしも連通している必要はないものである。

本発明において、非空気入りタイヤ用ホイールは、その材質は特に限定されるものではないが、軽量である点でアルミニウムなどが好ましい。

また、本発明の非空気入りタイヤ用ホイールに組み付けられる非空気入りタイヤの材質は、特に限定されるものではないが、合成樹脂製のもの、特に熱可塑性合成樹脂のもの、あるいは、ゴム製のものなどの場合に効果的なものである。

図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ非空気入りタイヤ１の１態様例の概略モデル側面図である。図２は、本発明の発明者らが先に提案した非空気入りタイヤ１の１態様例の概略モデル外観斜視図である。図３は、図１または図２などに示した非空気入りタイヤをホイールに組み付けた状態を説明する非空気入りタイヤ・ホイール組立体の概略一部断面図であり、この図のホイールは貫通穴を有していないものである。図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の非空気入りタイヤ用ホイールを説明するための概略一部断面図である。図５は、図４に例示した本発明の非空気入りタイヤ用ホイールを非空気入りタイヤに組み付けた状態を説明する本発明にかかる非空気入りタイヤ・ホイール組立体の概略一部断面図である。

符号の説明

１：非空気入りタイヤ
２：外周輪
３：内周輪
４：スポーク構造体
５：スポーク連結材
６：トレッド部
７：ホイール
８：貫通穴
９：タイヤ幅方向に沿うホイールの外周プロファイル線
１０：非空気入りタイヤの内周輪に設けられている貫通穴
Ｒ：ホイール中心からホイール内面までの最短距離
Ｌ₁：ホイール内面の全幅のうちの内側幅
Ｌ₂：ホイール内面の全幅のうちの外側幅

Claims

ホイール内面に貫通穴を１個以上有し、該貫通穴の総面積がホイール内表面積の基準値に対して５〜５０％の面積比であることを特徴とする非空気入りタイヤ用ホイール。
タイヤ幅方向に沿うホイールの外周プロファィル線が、ホイール中心軸方向と平行なものであることを特徴とする請求項１記載の非空気入りタイヤ用ホイール。
請求項１または２記載の非空気入りタイヤ用ホイールに、同心円状に配された弾性体からなる外周輪と内周輪を少なくとも有しかつ該内周輪が貫通穴を有する非空気入りタイヤが組み付けられてなることを特徴とする非空気入りタイヤ・ホイール組立体。
非空気入りタイヤ用ホイールのホイール内面に設けられている前記貫通穴と前記内周輪が有する貫通穴とが、少なくとも一部において連通して組み付けられてなることを特徴とする請求項３記載の非空気入りタイヤ・ホイール組立体。
非空気入りタイヤ用ホイールのホイール内面に設けられている前記貫通穴と前記内周輪が有する貫通穴とが、連通することなく組み付けられてなることを特徴とする請求項３記載の非空気入りタイヤ・ホイール組立体。