JP2011201484A

JP2011201484A - ソリッドタイヤ

Info

Publication number: JP2011201484A
Application number: JP2010072815A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Sako; 宏和酒向; Sadahisa Takano; 禎久高野
Original assignee: CCI Corp
Current assignee: CCI Corp
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2011-10-13
Anticipated expiration: 2030-03-26
Also published as: JP5492629B2

Abstract

【課題】内層と外層とを備えたタイヤの接合面の端部を保護することができるソリッドタイヤを提供する。
【解決手段】ホイール１のリム部４に中実構造のタイヤ２が装着されたソリッドタイヤであって、タイヤ２は、ホイール１のリム部４に装着される内周側の内層２５とこの内層２５に接合した外周側の外層２６とから構成されている。ホイール１のリム部４には幅方向両側に径方向外側に向けて立ち上がるフランジ部５が形成されており、そのフランジ部５をタイヤ２における内層２５と外層２６との接合面２７の端部２７ａを覆う高さに形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホイールのリム部にタイヤを装着したソリッドタイヤに関する。

ソリッドタイヤは、無人搬送車、フォークリフト等の産業車両の車輪、自動倉庫、立体駐車場、各種製造設備等に備えられる搬送用車輪、ジェットコースター、観覧車等の遊戯装置等に備えられる車輪等として利用されている。このようなソリッドタイヤは、金属製のホイールとホイールに装着されるゴム等の弾性樹脂材料にて形成された中実構造のタイヤとから構成される。なお、ホイールは車両等のハブ軸に回転自在に装着される。

ところで、タイヤを固定し保持するホイールには、障害物からタイヤの側面を保護する目的やタイヤに掛かる荷重を分散させる等の目的によりタイヤの装着部位であるリム部の幅方向両端にフランジ部を形成し、フランジ部でタイヤを両側から挟持する場合がある（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。

また、タイヤを径方向の内周側となる内層と外周側となる外層の二層から構成しこれを接合して形成する場合がある（特許文献１、特許文献２）。

特開平５−８５１０３号公報特開平５−１３９１１０号公報特開２００３−１８２３０６号公報

ところで、タイヤを内層と外層とから積層して構成する場合には内層と外層との接合面の端部がタイヤの外周にも露出することとなる。しかし、前記各特許文献１、２に記載の構成では、タイヤの接合面の端部がフランジ部よりも径方向外側に位置しているため、接合面の端部が外部に露出したままとなり、ソリッドタイヤ使用時に障害物に当たるなどの外的要因によりタイヤが接合面の端部から分離する可能性がある。

上記事情に鑑み、本発明は、フランジ部によって内層と外層とを備えたタイヤの接合面の端部を保護することができるソリッドタイヤを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ホイールのリム部にタイヤが装着されたソリッドタイヤであって、前記タイヤを内周側の内層とこの内層の外周側に接合した外層とから構成し、前記リム部は、幅方向両側に径方向外側に向けて立ち上がるフランジ部を有し、該フランジ部は、前記タイヤにおける内層と外層との接合面の端部を覆っていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記内層を、外層を構成する樹脂よりも硬い樹脂にて構成したことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記タイヤの接地面の幅は、内層と外層との接合面の幅よりも短いことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記フランジ部の対向面の先端は、軸方向中央側に向けて湾曲していることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、前記内層と外層とは接合面に塗布された接着剤により接合されていることを特徴とする。

本発明によれば、フランジ部によってタイヤの接合面の端部を保護することができるソリッドタイヤを提供することができる。

本実施形態のソリッドタイヤの径方向部分断面図本実施形態のソリッドタイヤの側面図フランジ部の別の実施形態を示す部分断面図。

以下、本発明を具体化したソリッドタイヤの一実施形態を図１〜図２にしたがって説明する。
図１にソリッドタイヤの径方向部分断面図（以下、径方向断面を単に「断面」という。）を示す。このソリッドタイヤは、略円筒状のホイール１と、ホイール１に装着される中実構造のタイヤ２とから構成されており、無人搬送車、フォークリフト等の産業車両の車輪、自動倉庫、立体駐車場、各種製造設備等に備えられる搬送用ローラ、ジェットコースターの車輪等の用途に利用される。なお、以下、本実施形態のソリッドタイヤ、またソリッドタイヤを構成するホイール１、タイヤ２において軸方向という場合はソリッドタイヤの回転軸、すなわち図１の左右方向を意味する。また、図１中で軸方向左側を単に内側、右側を単に外側ともいう。一方、径方向という場合にはソリッドタイヤの径方向である図１の上下方向を意味する。

ホイール１はアルミニウム、ＳＵＳステンレス、鋼、鋳鉄などの金属材料を用いて形成された略円筒状をなしており、ディスク部３及びリム部４を備えている。また、リム部４はその両端にフランジ部５を有している。

ホイール１は、軸方向中央部分から２分割されたインナーホイール１Ａとアウターホイール１Ｂとを締結して構成されている。インナーホイール１Ａはホイール１の内側を構成するものであり、インナーディスク６とインナーリム７とから構成される。インナーディスク６は肉厚の円盤状に形成されており、このインナーディスク６の側面には周方向に一定間隔でボルト穴８が形成されており、このボルト穴８の内周面にはネジ溝が刻設されている。インナーディスク６の外周端の外側には段部１０が形成されており、内側端には円筒状のインナーリム７が一体に形成されている。インナーリム７はインナーディスク６から内側へ向かうにしたがって順次径方向外側に広がる拡径形状をしており、インナーリム７には周方向に一定間隔で放熱孔１１が貫通形成されている。

インナーリム７の先端は径方向外側に向けて立ち上がるインナーフランジ９となっている。図１に示すようにインナーフランジ９は断面円弧状であり、その先端は径方向外側に向かって伸びているが、対向面（フランジ部５同士が対向する面）９ａの先端はホイール１の軸方向中央側に向けて湾曲している。インナーフランジ９には、周方向に一定間隔で軸方向に向いた貫通孔１２が形成されており、この貫通孔１２には回止用ボルト１３が螺合される。

一方、アウターホイール１Ｂはインナーホイール１Ａと対向してホイール１の外側を構成するものであり、アウターディスク１４とアウターリム１５とから構成される。アウターディスク１４はインナーディスク６より肉薄の円盤状に形成され、アウターディスク１４にはインナーディスク６のボルト穴８と対向する位置にボルト穴８よりわずかに大径の円穴１７が形成されている。また、アウターディスク１４の内周は内側に向けて断面クランク状に形成されており、クランク状をなす部分にインナーディスク６の内周端が外嵌される。アウターディスク１４は更に内周側に延長されて内周端にハブ穴１６が形成されている。

アウターディスク１４の外周端の内側には段部１８が形成されており、外側には円筒状のアウターリム１５が一体に形成されている。アウターリム１５はインナーリム７と対称形状をしており、アウターディスク１４から外側へ向かうにしたがって順次径方向外側に広がる拡径形状をなし、アウターリム１５には周方向に一定間隔で放熱孔１９が貫通形成されている。

アウターリム１５の先端は径方向外側に向けて立ち上がるアウターフランジ２０となっている。アウターフランジ２０は断面円弧状であり、先端は径方向外側に向かって伸びているが、対向面２０ａの先端はホイール１の軸方向中央側に向けて湾曲している。また、アウターフランジ２０には周方向に一定間隔で軸方向に向いた貫通孔２１が形成されており、この貫通孔２１に回止用ボルト２２が螺合されることもインナーフランジ９と同様である。

すなわち、これらインナーホイール１Ａとアウターホイール１Ｂとが締結用ボルト２３で締結されることによりホイール１が構成され、インナーディスク６とアウターディスク１４とによりディスク部３が、インナーリム７とアウターリム１５とによりリム部４が、インナーフランジ９とアウターフランジ２０とによりフランジ部５がそれぞれ構成される。

インナーホイール１Ａとアウターホイール１Ｂとの間には、対向する両段部１０、１７間に断面逆凸形状のスペーサ２４が周方向に亘って挿入されている。インナーホイール１Ａとアウターホイール１Ｂとの間にスペーサ２４を装着することにより両段部１０、１７がスペーサ２４により埋められてインナーリム７及びアウターリム１５との間が略同一面となる。なお、以下の説明においてホイール１の外周面とは、スペーサ２４を含むリム部４によって構成される面、つまりタイヤ２がホイール１と接触する面をいう。

ホイール１の外周面にはタイヤ２が装着されている。このタイヤ２は全体が中実として形成されており、ホイール１の外周面に接触しタイヤ２の内周側を構成する内層２５と、この内層２５の外周側に接合される外層２６とからなる二層構成となっている。

内層２５の内周側はホイール１の外周面形状に沿う内周面形状を有しており、また内層２５に接合される外層２６も内層２５との接合面２７においては同一の面形状を有しているが、外層２６は径方向外側に向かうほど幅（軸方向の長さ）が順次短くなり、タイヤ２の接地面２８となる外層２６の外周面の幅ｌは最も狭くかつ平坦となっている。すなわち、タイヤ２は内層２５と外層２６との接合面２７の幅ｍにおいて最大幅を有している。また、接地面２８には複数条（図１では３条）の溝２９が周方向に形成されている。

このタイヤ２のうち内層２５は硬質合成樹脂によって構成されている。具体的には、硬質合成樹脂としてポリアミド系樹脂（６ナイロン、ＭＣナイロン）、フェノール系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂（ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド））が挙げられる。また、内層２５の硬度はＪＩＳＫ６２５３の加硫ゴム及び熱可塑性ゴム―硬さの求め方のうち、スプリングを用いた「デュロメータ硬さ」のタイプＡで、「Ｈｓ９０」以上であることが好ましい。

また、内層２５にはタイヤ２をホイール１に装着したときにホイール１のフランジ部５に形成されている貫通孔１２、２１に対応する位置に有底孔３０が形成されており、回止用ボルト１３、２２が挿入可能となっている。

外層２６は軟質系合成樹脂又はエラストマーなど、内層２５よりも柔らかい樹脂によって構成されている。具体例として、天然ゴム（ＮＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ウレタンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等がある。その硬度はＪＩＳＫ６２５３の規定に従って内層と同様に測定した場合に、内層２５よりも低いことを前提として「Ｈｓ６０」以上であることが好ましい。

内層２５と外層２６の接合には、成形した内層２５の外周に接着剤を塗布してその周囲に外層２６をインジェクション成形により形成する方法があるが、その成形方法は特に限定されず公知の方法を用いればよい。なお、内層２５と外層２６の厚みについては特に規定はないが、タイヤ２をホイール１に装着したときに内層２５と外層２６の接合面２７がフランジ部５の先端よりも径方向内側となり、接合面２７の端部２７ａがタイヤ２の全周に亘ってフランジ部５によって覆われる位置となる必要がある。これは、言い換えればフランジ部５の先端はタイヤ２の接合面２７の端部２７ａを覆う高さに設定することを意味し、フランジ部５の高さはタイヤ２の内層２５の高さよりも相対的に高いものとなる。

タイヤ２の両側面はフランジ部５に当接して内外両側から挟持されるとともに、フランジ部５の貫通孔１２、２１及び有底孔３０に挿通された回止用ボルト１３、２２によりホイール１に対するタイヤ２の周方向への回り止めが行われる。

このソリッドタイヤの組み立てにあっては、予め分割しておいたインナーホイール１Ａとアウターホイール１Ｂとの間にスペーサ２４及び製造したタイヤ２を配置する。そして、アウターホイール１Ｂの円穴１７に締結用ボルト２３を嵌挿し、この締結用ボルト２３をインナーホイール１Ａのボルト穴８に螺合させてインナーホイール１Ａとアウターホイール１Ｂとを締結する。また、締結の際にフランジ部５の貫通孔１２、２１とタイヤ２の有底孔３０とを位置合わせしておき回止用ボルト１３、２２を螺合する。

上記実施形態のソリッドタイヤによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、フランジ部５をタイヤ２の内層２５と外層２６との接合面２７の端部２７ａを覆う高さに設定しているため、タイヤ２の接合面２７の端部２７ａはホイール１のフランジ部５に覆われることとなる。したがって、ソリッドタイヤの使用時（ソリッドタイヤの回転時）に、例えば障害物等がソリッドタイヤの側面に当たったとしても接合面２７の端部２７ａはフランジ部５によって保護され、接合面２７が端部２７ａから分離することがない。

（２）本実施形態では、タイヤ２を内周側の内層２５と外周側の外層２６とから構成し、内層２５を外層２６よりも硬い樹脂にて構成している。このため、クッション性と強度を兼ね備えたソリッドタイヤとすることができる。

（３）本実施形態では、タイヤ２を構成する外層２６は、接合面２７の部分の幅ｍが最も広く径方向外側に向かうほど幅が狭くなっており、接地面２８の幅ｌは接合面２７の幅ｍよりも短くなっている。このため、タイヤ２の接合面２７に応力が集中しにくい。

（４）本実施形態のソリッドタイヤは内層２５が外層２６よりも硬い樹脂によって構成されている。ソリッドタイヤの使用時には、ソリッドタイヤ装着対象物の自重等によりソリッドタイヤが弾性変形するが特に内層２５よりも柔らかい外層２６の変形率が大きくなる。この場合に、内層２５と外層２６との変形率の相違に起因して接合面２７に面方向へのせん断応力が集中し、特にソリッドタイヤ接地部位の直上部分が顕著となる。しかし、接合面２７の両側の端部２７ａが全周に亘ってフランジ部５の先端よりも径方向内側に位置しているため、接合面２７に面方向のせん断応力が作用したとしてもフランジ部５によって変形が規制されることとなり、応力集中による接合面２７の分離は阻止される。

（５）回止用ボルト２２を外層２６より硬い内層２５に設けた有底孔３０に挿入している。このため、ホイール１とタイヤ２との回り止めが確実に可能となる。
（６）フランジ部５を構成するインナーフランジ９の対向面９ａ、アウターフランジ２０の対向面２０ａの先端はそれぞれ軸方向中央側に向けて湾曲しているため、フランジ部５の先端における外層２６の挟持を確実に行うことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 前記フランジ部５の対向面９ａ、２０ａの先端は軸方向中央側に向けて湾曲しているが、これに限られない。図３にフランジ部５（図３にはインナーフランジ９側のみ示す）の部分断面図を示すように、リム部４（インナーリム７）のフランジ部５（インナーフランジ９）は少なくともタイヤ２の内層２５と外層２６との接合面２７の端部２７ａを覆う状態となっていればよい。したがって、同図に示すようにフランジ部５の対向面９ａの先端は軸方向外側に向けて湾曲していてもよい。

○ 前記タイヤ２の接地面２８の幅ｌは、内層２５と外層２６との接合面２７の幅ｍよりも長くてもよい。
○ 内層２５と外層２６を構成する樹脂の種類、両層の相対的な硬さは変更してもよい。

○ タイヤ２の両側面とフランジ部５との間に僅かの隙間があってもよい。タイヤ２の接合面２７の両側の端部２７ａが実質的にフランジ部５によって保護され、また接合面２７における変形をある程度規制し得るものであればよい。

○ ホイール１とタイヤ２との回り止めとして回止用ボルト１３、２２を使用したが、これに限られない。例えば、ホイール１をプレス成形等により形成する場合に、リム部４の外周面上にタイヤ２側に向けて突出する突起を周方向に一定間隔で形成し、またタイヤ２の成形時に内層２５の内周面にこの突起に合う形状の凹みを形成する。そして、ホイール１の突起とタイヤ２の凹みを位置合わせしながらホイール１とタイヤ２とを組み立てれば、ホイール１の突起にタイヤ２の凹みが嵌合し、ホイール１に対するタイヤ２の周方向への回り止めとすることができる。

１・・ホイール、２・・タイヤ、３・・ディスク部、４・・リム部、５・・フランジ部、９ａ、２０ａ・・対向面、２５・・・内層、２６・・・外層、２７・・・接合面、２７ａ・・・接合面の端部、２８・・・接地面、ｌ・・・接地面の幅、ｍ・・・接合面の幅。

Claims

ホイールのリム部にタイヤが装着されたソリッドタイヤであって、
前記タイヤを内周側の内層とこの内層の外周側に接合した外層とから構成し、
前記リム部は、幅方向両側に径方向外側に向けて立ち上がるフランジ部を有し、
該フランジ部は、前記タイヤにおける内層と外層との接合面の端部を覆っていることを特徴とするソリッドタイヤ。
前記内層を、外層を構成する樹脂よりも硬い樹脂にて構成したことを特徴とする請求項１に記載のソリッドタイヤ。
前記タイヤの接地面の幅は、内層と外層との接合面の幅よりも短いことを特徴とする請求項１又は２に記載のソリッドタイヤ。
前記フランジ部の対向面の先端は、軸方向中央側に向けて湾曲していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のソリッドタイヤ。
前記内層と外層とは接合面に塗布された接着剤により接合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のソリッドタイヤ。