JP2011255822A - タイヤ／ホイールシステム - Google Patents

Abstract

【課題】非空気入りタイヤを用いた新たなタイヤ／ホイールシステムを提供すること。
【解決手段】タイヤ／ホイールシステム１０は、円筒形状の部材である第１環状体１１と、第１環状体１１の径方向外側に配置される円筒形状の部材である第２環状体２１と、第２環状体２１の外周部に設けられるゴム層２２と、第１環状体１１と第２環状体２１との間に介在し、かつ第１環状体１１及び第２環状体２１の周方向に向かって延在する反発力発生部材３１と、を含む。反発力発生部材３１は、チューブであり、内部空間３１Ｉに気体が充填される。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤとホイールとを組み合わせたタイヤ／ホイールシステムに関する。

自動車等の車両に広く一般に使用されているタイヤとして空気入りタイヤが知られている。空気入りタイヤは、パンク等に起因して、内部に充填された空気や窒素等の気体が減少するという問題がある。近年は、内部に気体が充填されない非空気入りタイヤが検討されている。

特開２００８−０７４３４５号公報 特開２００６−１１７０５７号公報

非空気入りタイヤとしては、例えば、特許文献１、２に記載されたものがある。本発明は、非空気入りタイヤを有する新たなタイヤ／ホイールシステムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための手段は、円筒形状の部材である第１環状体と、前記第１環状体の径方向外側に配置される円筒形状の部材であり、外周部にゴム層を有する第２環状体と、前記第１環状体と前記第２環状体との間に介在するとともに、前記第１環状体及び前記第２環状体の周方向に向かって延在し、かつ圧縮に対して反発力を発生する反発力発生部材と、を含むことを特徴とするタイヤ／ホイールシステムである。

上述した手段において、前記第１環状体の外周部から径方向外側に向かって突出する第１凸部と、前記第２環状体の内周部から径方向内側に向かって突出し、かつ前記第１凸部と係り合うことによって、前記第１環状体及び前記第２環状体の中心軸と平行な方向における両者の相対的な移動を規制する第２凸部と、を有することが好ましい。

上述した手段において、前記反発力発生部材は、前記第１環状体の外周部と前記第２環状体の内周部との間に介在する少なくとも一つの第１反発力発生部材と、前記第１凸部と前記第２凸部との間に介在する少なくとも一つの第２反発力発生部材と、を有することが好ましい。

上述した手段において、前記第１環状体は、前記中心軸と平行な方向において、２以上に分割されることが好ましい。

上述した手段において、前記第１凸部及び前記第２凸部は、それぞれ円環状の板状部材であることが好ましい。

上述した手段において、前記第１環状体は、前記中心軸と平行な方向において、前記第１凸部を２以上有し、前記第２環状体は、前記中心軸と平行な方向において、前記第２凸部を２以上有することが好ましい。

上述した手段において、前記第１凸部の径方向外側における端部は、前記第２凸部の径方向内側における端部よりも径方向外側であることが好ましい。

上述した手段において、少なくとも一つの前記第１反発力発生部材は、前記周方向に向かって延在するチューブであり、前記チューブ内へ気体を充填するための弁を有することが好ましい。

上述した手段において、前記第１反発力発生部材は、前記周方向に向かって延在するチューブと、前記周方向に向かって延在する中実部材であり、前記第１環状体の径方向における寸法は、前記チューブの方が大きいことが好ましい。

上述した手段において、少なくとも一つの前記第２反発力発生部材は、前記周方向に向かって延在するチューブであり、前記チューブ内へ気体を充填するための弁を有することが好ましい。

図１は、実施形態１に係るタイヤ／ホイールシステムを示す子午線断面図である。 図２は、実施形態１の第１変形例に係るタイヤ／ホイールシステムの断面図である。 図３は、実施形態１の第２変形例に係るタイヤ／ホイールシステムの子午断面図である。 図４は、実施形態２に係るタイヤ／ホイールシステムを示す子午断面図である。 図５は、実施形態３に係るタイヤ／ホイールシステムを示す子午断面図である。 図６は、実施形態４に係るタイヤ／ホイールシステムを示す子午断面図である。

以下、本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るタイヤ／ホイールシステムを示す子午線断面図である。子午線断面とは、タイヤ／ホイールシステム１０の回転軸（Ｙ軸）と平行かつ回転軸（Ｙ軸）を含む平面で、タイヤ／ホイールシステム１０を切ったときの断面である。子午断面において、タイヤ／ホイールシステム１０は回転軸（Ｙ軸）に対して軸対象なので、本実施形態では、対象となる一方を図示する。

タイヤ／ホイールシステム１０は、中心軸（Ｙ軸）を回転軸として回転する。Ｙ軸は、タイヤ／ホイールシステム１０の中心軸かつ回転軸である。タイヤ／ホイールシステム１０の中心軸（回転軸）であるＹ軸に直交し、かつタイヤが接地する路面と平行な軸をＸ軸、Ｙ軸とＸ軸とに直交する軸をＺ軸とする。Ｙ軸と平行な方向がタイヤ／ホイールシステム１０の幅方向である。Ｙ軸を通り、かつＹ軸に直交する方向がタイヤ／ホイールシステム１０の径方向である。また、Ｙ軸を中心とする周方向がタイヤ／ホイールシステム１０の周方向である。タイヤ赤道面ＲＰとは、タイヤ／ホイールシステム１０の回転軸（Ｙ軸）に直交するとともに、タイヤ／ホイールシステム１０の幅方向における中心を通る平面である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面上にあってタイヤ／ホイールシステム１０の外周面と前記赤道面とが交差する線である。

図１に示すタイヤ／ホイールシステム１０は、第１環状体１１と、第２環状体２１と、反発力発生部材３１とを含む。第１環状体１１及び第２環状体２１の中心軸は、タイヤ／ホイールシステム１０の回転軸（Ｙ軸）と共通する。第１環状体１１は、円筒形状の部材であり、スポーク１２を介してハブ１３に連結される。ハブ１３は、車両の車軸に取り付けられる。なお、第１環状体１１は、スポーク１２の代わりにディスクでハブ１３と連結されていてもよい。第１環状体１１とハブ１３とを連結する部材を連結部材という。

本実施形態において、第１環状体１１は、その中心軸（Ｙ軸）と平行な方向において、第１部材１１ａと第２部材１１ｂとの二つの部材に分割されている。そして、第１部材１１ａは、ボルト１９によって第２部材１１ｂに締結される。このような構造により、タイヤ／ホイールシステム１０の組み立て及び分解が容易になる。なお、第１環状体１１の分割数は２に限定されるものではなく、３以上であってもよい。また、第１部材１１ａと第２部材１１ｂとはボルト１９によって結合されるが、両者を結合させる手段はこれに限定されるものではない。

本実施形態において、第１環状体１１は、金属で製造されるが、これに限定されるものではない。例えば、ＣＦＲＰ（Carbone Fiber Reinforced Plastics）やＧＦＲＰ（Glass Fiber Reinforced Plastics）等の繊維強化プラスチック等で第１環状体１１が製造されてもよい。本実施形態において、第１環状体１１は、アルミニウム合金で製造される。金属材料は、これに限定されるものではなく、例えば、鋼（炭素鋼やステンレス鋼等）であってもよい。アルミニウム合金は、鋼と比較して比重が小さいため、タイヤ／ホイールシステム１０の質量を小さくできるので好ましい。本実施形態において、第１環状体１１の第２部材１１ｂは、スポーク１２及びハブ１３と一体で製造される。

第１環状体１１は、外周部１１Ｉから、径方向外側に向かって突出する一対の第１凸部１６ａ、１６ｂを有する。第１凸部１６ａは、第１部材１１ａから突出し、第１凸部１６ｂは、第２部材１１ｂから突出する。本実施形態において、第１凸部１６ａは第１部材１１ａと一体で製造され、第１凸部１６ｂは第２部材１１ｂと一体で製造されるが、それぞれが別体として製造された後、溶接やボルト締め等の手段によって一体化されてもよい。例えば、第１凸部１６ａと第１部材１１ａとを別体として製造すれば、第１部材１１ａと第２部材１１ｂとを鋳造や鍛造等により一体で製造することができる。この場合、タイヤ／ホイールシステム１０を組み立てたり分解したりする際には、第１凸部１６ａを第１部材１１ａに着脱すればよい。

第１環状体１１は、外周部１１Ｉに一対の溝１１Ｓａ、１１Ｓｂを有する。一方の溝１１Ｓａは第１部材１１ａが有し、他方の溝１１Ｓｂは第２部材１１ｂが有する。溝１１Ｓａ、１１Ｓｂは、第１環状体１１の周方向に向かって連続して設けられるが、断続的に設けられていてもよい。溝１１Ｓａ、１１Ｓｂは、後述する第２凸部２８ａ、２８ｂと対向する位置に設けられる。そして、それぞれの溝１１Ｓａ、１１Ｓｂには、例えば、樹脂で製造されたストッパ４７ａ、４７ｂが取り付けられる。

第２環状体２１は、円筒形状の部材であり、第１環状体１１の径方向外側に配置される。本実施形態において、第２環状体２１は、第１環状体１１と同様に金属で製造されるが、これに限定されるものではない。例えば、ＣＦＲＰ（Carbone Fiber Reinforced Plastics）やＧＦＲＰ（Glass Fiber Reinforced Plastics）等の繊維強化プラスチック等で第２環状体２１が製造されてもよい。本実施形態において、第１環状体１１は、アルミニウム合金で製造されるが、これに限定されるものではない。理由は第１環状体１１に対するものと同様である。

第２環状体２１は、外周部２３にゴム層２２を有する。第２環状体２１とゴム層２２とが、タイヤ／ホイールシステム１０のタイヤに相当する。ゴム層２２は、タイヤ／ホイールシステム１０のタイヤのトレッド部に相当する。ゴム層２２は、円環状の第２環状体２１の外周部２３を、周方向に向かって一周分覆っている。すなわち、ゴム層は、第２環状体２１の外周部２３に嵌め込まれるゴム製の輪である。ゴム層２２は、径方向に複数種類のゴムを積層してもよい。ゴム層２２は中実のゴムであるので、タイヤ／ホイールシステム１０のタイヤに相当する第２環状体２１とゴム層２２とは、非空気入りタイヤに相当するものになる。

ゴム層２２の表面、すなわち、タイヤ／ホイールシステム１０の最も径方向外側の面は、直接路面に接する面（踏面）２４である。本実施形態において、ゴム層２２と第２環状体２１とは、例えば、接着剤によって固定される。このような構造により、第２環状体２１とゴム層２２との間で相互に力を伝達できる。本実施形態においては、第２環状体２１の外周部２３は微少な凹凸を有している。この微少な凹凸により接着領域の表面積が大きくなるので、第２環状体２１とゴム層２２との接着強度を向上させることができるので好ましい。環状体２１とゴム層２２とを固定する手段は、接着剤に限定されるものではない。例えば、環状体２１とゴム層２２とは、接着成分をゴムに加えて加硫することにより接着する、加硫接着であってもよい。

本実施形態において、ゴム層２２は、周方向に沿って延在する複数の周方向溝２５を有する。このため、踏面２４は、複数の周方向溝２５によって区画され、かつ周方向に沿って延びる複数の陸部２６を有することになる。踏面２４の各陸部２６には、周方向溝２５に交差するラグ溝が設けられていてもよい。本実施形態において、ゴム層２２の幅方向における寸法は、第２環状体２１の幅方向における寸法と略同じ大きさであるが、前者が後者以下であることが好ましい。このようにすれば、ゴム層２２の幅方向両端部における接地圧が過度に高くなることを抑制できるので、ゴム層２２の偏摩耗を抑制できる。ゴム層２２は、合成ゴムや天然ゴム又はこれらを混合したゴム材料と、当該ゴム材料に補強材として添加される炭素やＳｉＯ_２等を含む。

第２環状体２１は、内周部２７から、径方向内側に向かって突出する一対の第２凸部２８ａ、２８ｂを有する。本実施形態において、第２凸部２８ａ、２８ｂは第２環状体２１と一体で製造されるが、それぞれが別体として製造された後、溶接やボルト締め等の手段によって一体化されてもよい。

図１に示すように、本実施形態において、第１環状体１１が有する第１凸部１６ａ、１６ｂは、第２環状体２１が有する第２凸部２８ａ、２８ｂよりも幅方向外側に配置される。なお、第２環状体２１が有する第２凸部２８ａ、２８ｂは、第１環状体１１が有する第１凸部１６ａ、１６ｂはよりも幅方向外側に配置されてもよい。このような構造であるので、第２凸部２８ａ、２８ｂは、それぞれ第１凸部１６ａ、１６ｂと係り合うことにより、第１環状体１１及び第２環状体２１の中心軸（Ｙ軸）と平行な方向、すなわち幅方向における第１環状体１１と第２環状体２１との相対的な移動を規制する。このような構造により、第１環状体１１と第２環状体２１との分離が回避される。

本実施形態においては、第１凸部１６ａ、１６ｂと第２凸部２８ａ、２８ｂとがそれぞれ互いに径方向へ移動できるように、熱膨張を考慮して両者の隙間４８、４９が調整される。なお、第１凸部１６ａ、１６ｂと第２凸部２８ａ、２８ｂとの間に隙間があると、両者の接触により音や振動が発生するおそれがある。このため、第１凸部１６ａ、１６ｂと第２凸部２８ａ、２８ｂとの間には、ゴムやフェルト等の防振材料を介在させてもよい。このようにすれば、第１凸部１６ａ、１６ｂと第２凸部２８ａ、２８ｂとが接触したときに、音や振動の発生を抑制できる。

第２環状体２１は、ゴム層２２よりも弾性率が高い。一般に、ゴム材料の弾性率（縦弾性率）は０．０１ＧＰａから０．１ＧＰａ程度であるが、第２環状体２１の弾性率（縦弾性率）は、材料にもよるが４０ＧＰａから２００ＧＰａ程度である。このように、第２環状体２１の弾性率は、ゴム層２２の弾性率の数十倍以上である。タイヤ／ホイールシステム１０は、第２環状体２１として、ゴム層２２に対して弾性率が数百倍以上大きいものを用いている。

本実施形態において、タイヤ／ホイールシステム１０は、第１環状体１１と反発力発生部材３１との間の摩擦力及び反発力発生部材３１と第２環状体２１との間の摩擦力を利用して、第１環状体１１と第２環状体２１との間で力を伝達する。このため、前記摩擦力に起因する摩擦熱が発生する。この摩擦熱は、第１環状体１１及び第２環状体２１に伝わる。第２環状体２１に伝わった摩擦熱は、第２環状体２１の表面から大気中に放出される。本実施形態において、第２環状体２１は、複数の放熱孔２９を有するので、摩擦熱の放熱面積が向上する。このような構造により、タイヤ／ホイールシステム１０は、摩擦熱を効率的に大気中へ放出できるので、第２環状体２１の熱膨張を抑制して、安定して機能を発揮することができる。

第２環状体２１は、内周部２７から径方向内側に向かって突出する凸部３７ａ、３７ｂを有する。凸部３７ａ、３７ｂは、反発力発生部材３１の幅方向両側に配置される。凸部３７ａ、３７ｂにより、幅方向に向かう反発力発生部材３１の移動が規制される。また、第２環状体２１は、凸部３７ａ、３７ｂを有するので、内周部２７の表面積を大きくすることができる。このような構造により、タイヤ／ホイールシステム１０は、第２環状体２１から摩擦熱をより効率よく大気中へ放出することができる。後述するように、反発力発生部材３１は、タイヤ／ホイールシステム１０の周方向に向かって延在するので、凸部３７ａ、３７ｂも、前記周方向に向かって延在して設けられることが好ましい。なお、凸部３７ａ、３７ｂは、前記周方向に連続して設けられる必要はなく、前記周方向に向かって断続的に設けられてもよい。

反発力発生部材３１は、第１環状体１１と第２環状体２１との間に介在し、かつ第１環状体１１及び第２環状体の２１周方向に向かって延在する。反発力発生部材３１は、圧縮に対して反発力を発生する部材である。タイヤ／ホイールシステム１０は、少なくとも一つの反発力発生部材３１を有する。反発力発生部材３１は、第１環状体１１及び第２環状体２１の両方に接触している。反発力発生部材３１は、断面外側形状が円形であるが、その直径は、第１環状体１１と第２環状体２１とが最も離れた場合の距離よりも大きいことが好ましい。このような構造により、第１環状体１１又は第２環状体２１が回転すると、反発力発生部材３１は、第１環状体１１との間及び第２環状体２１との間で摩擦力を発生する。その結果、タイヤ／ホイールシステム１０は、反発力発生部材３１を介して、第１環状体１１と第２環状体２１との間で力を伝達できる。

同時に、反発力発生部材３１は、タイヤ／ホイールシステム１０の径方向に向かって圧縮されて変形すると、反発力を発生する。これによって、反発力発生部材３１は、タイヤ／ホイールシステム１０に作用する荷重を支持することができる。さらに、反発力発生部材３１が弾性変形することで、タイヤ／ホイールシステム１０に入力される衝撃を吸収する。すなわち、反発力発生部材３１は、タイヤ／ホイールシステム１０の縦バネとして機能する。反発力発生部材３１は、圧縮方向において、タイヤ／ホイールシステム１０の縦バネとして必要なバネ定数を有することが好ましい。例えば、反発力発生部材３１のバネ定数は、５０Ｎ／ｍｍ以上５００Ｎ／ｍｍ以下が好ましい。

本実施形態において、反発力発生部材３１は、例えば、ゴムや可撓性を有する樹脂で製造されたチューブである。反発力発生部材３１がゴムで製造される場合、例えば、上述したゴム層２２と同様なゴム材料を用いることができる。反発力発生部材３１は、繊維で強化されていてもよい。反発力発生部材３１は、第１環状体１１と第２環状体２１との間で力を伝達するため、繊維で強化されていれば、耐久性が向上するので好ましい。なお、反発力発生部材３１は、チューブに限定されるものではなく、中実のゴムや樹脂で製造された環状部材であってもよい。また、反発力発生部材３１の断面形状は、円形に限定されるものではない。

反発力発生部材３１の材料は、特に限定されるものではないが、ゴムや樹脂等を主体とすることが好ましい。一般に、高分子材料は、第１環状体１１及び第２環状体２１の材料である金属材料や繊維強化プラスチックと比較して弾性率が数十分の一以下である。このため、反発力発生部材３１は、第１環状体１１と第２環状体２１とに挟持されると、変形して、第１環状体１１及び第２環状体２１の表面との接触面積が大きくなる。その結果、反発力発生部材３１は、第１環状体１１と第２環状体２１との間で、より効率よく力を伝達できる。

本実施形態において、第１環状体１１及び第２環状体２１の周方向に反発力発生部材３１を一周させる場合、無端のチューブとすることが好ましい（以下、同様の例でも同じ）。反発力発生部材３１の内部空間３１Ｉには、所定の圧力で気体（空気や窒素）が充填されている。反発力発生部材３１に充填される気体の圧力を調整することにより、タイヤ／ホイールシステム１０の径方向における反発力発生部材３１のバネ定数（圧縮方向におけるバネ定数）を変更できる。その結果、ダイヤ／ホイールシステム１０は、縦剛性が変更される。このように、反発力発生部材３１にチューブを用いた場合、簡易にタイヤ／ホイールシステム１０の縦剛性を変更できるという利点がある。この場合、反発力発生部材３１としてのチューブは、バネ特性及び気体漏れの性能に特化できるので、タイヤ／ホイールシステム１０の設計が比較的容易になる。また、反発力発生部材３１に充填される気体の圧力を調整することにより、反発力発生部材３１と第１環状体１１及び第２環状体２１との間で発生する摩擦力の大きさを調整できる。

本実施形態において、反発力発生部材３１は、内部空間３１Ｉに気体を充填又は排出するための弁３８を有している。弁３８は、第１環状体１１が有する貫通孔３９に挿通された状態で設置されるが、弁３８の設置の態様はこれに限定されるものではない。このような構造により、反発力発生部材３１が第１環状体１１と第２環状体２１との間に配置された状態で、弁３８を介して反発力発生部材３１に充填された気体の圧力を調整することができる。その結果、保守・点検、気体の補充や、タイヤ／ホイールシステム１０の縦剛性の調整が容易になる。

タイヤ／ホイールシステム１０が車両に取り付けられた状態で転動すると、車両からの荷重や路面からの衝撃等によって第２環状体２１と第１環状体１１とが径方向に対して相対的に変位する。この変位は、上述したように反発力発生部材３１が変形することにより吸収される。このとき、前記変位が大きいと、第１環状体１１が有する第１凸部１６ａ、１６ｂの端部４３、４５が第２環状体２１に衝突したり、第２環状体２１が有する第２凸部２８ａ、２８ｂの端部４４、４６が第１環状体１１に衝突したりするおそれがある。このため、タイヤ／ホイールシステム１０は、上述したように、第２凸部２８ａ、２８ｂの端部４４、４６と対向する位置に、ストッパ４７ａ、４７ｂを有する。

前記変位によって第２凸部２８ａ、２８ｂの端部４４、４６がストッパ４７ａ、４７ｂに衝突しても、ストッパ４７ａ、４７ｂは樹脂なので、衝撃を吸収する。なお、第２凸部２８ａ、２８ｂの端部４４、４６とストッパ４７ａ、４７ｂとの距離は、第１凸部１６ａ、１６ｂの端部４３、４５と第２環状体２１との距離よりも小さくしておく。このような構造により、第１凸部１６ａ、１６ｂの端部４３、４５が第２環状体２１に直接衝突したり、第２凸部２８ａ、２８ｂの端部４４、４６が第１環状体１１に衝突したりするおそれが低減されるので、前記衝突に起因する騒音を抑制できる。また、第１凸部１６ａ、１６ｂや第２凸部２８ａ、２８ｂの変形を抑制できる。

また、反発力発生部材３１としてチューブを用い、内部に気体を充填する場合には、反発力発生部材３１に傷等がつくと、反発力発生部材３１から気体が漏洩するおそれもある。反発力発生部材３１から気体が漏洩すると、反発力発生部材３１は、タイヤ／ホイールシステム１０に作用する荷重を支持できなくなるおそれがあるが、このような場合、第２凸部２８ａ、２８ｂの端部４４、４６がストッパ４７ａ、４７ｂに接触するので、第１環状体１１が第２環状体２１に接触したときの衝撃を抑制できる。さらに、第２凸部２８ａ、２８ｂの端部４４、４６が樹脂のストッパ４７ａ、４７ｂと接触することにより、両者の間に摩擦力が発生する。このため、第２凸部２８ａ、２８ｂとストッパ４７ａ、４７ｂとの間で力を伝達できる。その結果、反発力発生部材３１がタイヤ／ホイールシステム１０の荷重を支持できなくなり、第１環状体１１と第２環状体２１との間で力を伝達できなくなった場合でも、ある程度の距離は走行することができる。

ストッパ４７ａ、４７ｂは、ランフラット機能も有する。ストッパ４７ａ、４７ｂを設ける位置は、本実施形態の例に限定されるものではない。しかし、本実施形態のように、ストッパ４７ａ、４７ｂを第１凸部１６ａ、１６ｂと第２凸部２８ａ、２８ｂと第１環状体１１と第２環状体２１とで囲まれる空間に配置することにより、ストッパ４７ａ、４７ｂに照射される紫外線の量を激減させることができる。ストッパ４７ａ、４７ｂは、紫外線によって劣化しやすい樹脂なので、紫外線照射量が激減する効果はストッパ４７ａ、４７ｂの長寿命化に対して極めて有効である。

反発力発生部材３１は、第１凸部１６ａ、１６ｂと第２凸部２８ａ、２８ｂと第１環状体１１と第２環状体２１とで囲まれる空間に配置される。このため、タイヤ／ホイールシステム１０は、反発力発生部材３１に照射される紫外線の量を激減させることができる。反発力発生部材３１は、紫外線の照射によって劣化しやすいゴムや樹脂等で製造されるため、タイヤ／ホイールシステム１０は、反発力発生部材３１の耐久性低下を極めて効果的に抑制して、長期にわたって機能を発揮することができる。

従来の空気入りタイヤは、カーカスやベルト等の繊維材料とゴムとの複合材料であるので、子午断面内における剛性は低い。一方、タイヤ／ホイールシステム１０は、金属材料や繊維強化プラスチックで製造される、円筒形状の構造体である第２環状体２１を骨格として、第２環状体２１にゴム層２２が支持される。第２環状体２１は、周方向に板状部材が連続した環状の構造体であり、形状の面から、子午断面内における剛性は高い。このため、タイヤ／ホイールシステム１０は、子午断面内における剛性が従来の空気入りタイヤよりも高くなる。また、第２環状体２１は、子午断面内における剛性が高いことから、第２環状体２１の外周部２３の子午断面における形状も、高い精度を維持できる。このため、タイヤ／ホイールシステム１０は、従来の空気入りタイヤと比較して、接地面の形状を所定の形状に保ちやすい。

また、第２環状体２１は、金属や繊維強化プラスチック等で製造されるので、繊維材料の組み合わせと比較すると、様々な形状のものを得ることができる。このため、タイヤ／ホイールシステム１０は、第２環状体２１の外周部２３の子午断面における形状を変更することで、所望の接地形状に調整することも比較的容易である。その結果、タイヤ／ホイールシステム１０は、例えば、幅方向における接地圧分布を均一化したり、接地長（周方向における接地面の長さ）を長くして旋回性能を向上させたりすることもできる。

また、タイヤ／ホイールシステム１０は、カーカスやベルト層が存在しないため、従来の空気入りタイヤと比較して容易に製造することができる。すなわち、タイヤ／ホイールシステム１０は、リング状のゴム層２２を第２環状体２１の外周部２３に取り付け、その後、第２環状体２１を第１環状体１１に組み付ければ完成する。このため、タイヤ／ホイールシステム１０を製造する場合、従来の空気入りタイヤと比較して、製造工程を大幅に自動化できる。

タイヤ／ホイールシステム１０は、反発力発生部材３１の径方向外側に第２環状体２１が配置され、第２環状体２１の径方向外側に、路面と接地するゴム層２２が取り付けられる。このため、ゴム層２２が損傷したとしても、第２環状体２１によってゴム層の損傷の影響は食い止められる。その結果、第２環状体２１の径方向内側に配置される反発力発生部材３１に前記損傷の影響が及ぶことはほとんどなく、走破性に優れる。

タイヤ／ホイールシステム１０のゴム層２２は、従来の空気入りタイヤのキャップトレッドとアンダトレッドとに相当する部分だけあればよい。このため、タイヤ／ホイールシステム１０は、従来の空気入りタイヤと比較して使用するゴムの量を少なくすることができる。その結果、タイヤ／ホイールシステム１０は、転がり抵抗を低減させることができる。また、タイヤ／ホイールシステム１０は、ゴム層２２が摩耗した場合、第２環状体２１ごとゴム層２２を回収してゴム層２２を除去し、第２環状体２１を再利用することができる。また、回収したゴム層２２付きの第２環状体２１のゴム層２２を除去して、新しいゴム層２２を第２環状体２１に取り付けること（リトレッド）も容易である。このように、タイヤ／ホイールシステム１０は、環境負荷を低減できる。さらに、ゴム層２２のみを取り替えることができるので、第２環状体２１はそのままで、異なるトレッドパターンや異なるコンパウンドのゴム層２２に交換することもできる。

次に、第１環状体１１と第２環状体２１と、反発力発生部材３１とを組み合わせる手順の一例を説明する。図１に示すように、第１環状体１１は、第１部材１１ａと第２部材１１ｂとの二つの部材を複数のボルト１９で結合して組み立てられる。まず、第１部材１１ａと第２部材１１ｂとを分割した状態で、内周部２７に反発力発生部材３１を取り付けた第２環状体２１を第２部材１１ｂに組み付ける。次に、第１部材１１ａを第２部材１１ｂに組み付けてから、複数のボルト１９で両者を締結する。タイヤ／ホイールシステム１０は、第１環状体１１が有する第１凸部１６ａ、１６ｂを、第２環状体２１が有する第２凸部２８ａ、２８ｂよりも幅方向外側に配置する（逆でも可）が、第１環状体１１を幅方向に分割構造とすることで、簡単かつ確実に組み立てることができる。

（第１変形例）
図２は、実施形態１の第１変形例に係るタイヤ／ホイールシステムの断面図である。図２は、タイヤ／ホイールシステムを、赤道面で切ったときの状態を示している。本変形例において、反発力発生部材３１Ａは、タイヤ／ホイールシステム１０Ａの周方向に向かって延在しているが、周方向には不連続に、複数の反発力発生部材３１Ａが配置される。

図２に示すように、第１環状体１１Ａの外周部１１Ｉからは、周方向において反発力発生部材３１Ａと係り合う第１係合部１４が径方向外側に向かって突出している。また、第２環状体２１Ａの内周部２７からは、反発力発生部材３１Ａと係り合う第２係合部５０が径方向内側に向かって突出している。それぞれの反発力発生部材３１Ａは、第１係合部１４と第２係合部５０との間に配置される。

このような構造により、反発力発生部材３１Ａと第１環状体１１Ａ及び第２環状体２１Ａとの間の摩擦力に加え、第１係合部１４と反発力発生部材３１Ａと第２係合部５０との間でも力を伝達できる。その結果、タイヤ／ホイールシステム１０Ａは、第１環状体１１Ａと第２環状体２１Ａとの間で、より確実に力を伝達できるとともに、力の伝達において発生する損失も低減できる。

さらに、本変形例では、反発力発生部材３１Ａを周方向に複数配列しているが、例えば、一つの反発力発生部材３１Ａが力の伝達機能や衝撃吸収機能を喪失した場合でも、他の反発力発生部材３１Ａにより前記機能を維持できるので、信頼性が向上する。特に、反発力発生部材３１Ａとしてチューブを用いた場合は好ましい。本変形例の構成は、以下の例においても、第１環状体と第２環状体との間で動力を伝達する反発力発生部材に対して適用できる。

（第２変形例）
図３は、実施形態１の第２変形例に係るタイヤ／ホイールシステムの子午断面図である。本変形例において、タイヤ／ホイールシステム１０Ｂは、第１部材１１Ｂａと第２部材１１Ｂｂとを有する第１環状体１１Ｂと第２環状体２１Ｂとの間に、複数（この例では２個）の反発力発生部材３１Ｂａ、３１Ｂｂを介在させる。反発力発生部材３１Ｂａ、３１Ｂｂは、上述した反発力発生部材３１（図１参照）と同様に、周方向に向かって延在している。なお、上述した反発力発生部材３１Ａ（図２参照）のように、反発力発生部材３１Ｂａ、３１Ｂｂは、周方向に延在し、かつ複数配置されていてもよい。

第１環状体１１Ｂは、幅方向両側に、第１凸部１６Ｂａ、１６Ｂｂを有する。第１凸部１６Ｂａ、１６Ｂｂは、第１環状体１１Ｂの径方向外側に突出している。本変形例において、第１凸部１６Ｂａ、１６Ｂｂは、幅方向内側から外側へ向かうにしたがって、半径が大きくなるような傾斜面１６ＳＬａ、１６ＳＬｂを有する。第２環状体２１Ｂは、外周部にゴム層２２を有するとともに、幅方向両側に、第２凸部２８Ｂａ、２８Ｂｂを有する。第２凸部２８Ｂａ、２８Ｂｂは、第２環状体２１Ｂの径方向内側に突出している。本変形例において、第２凸部２８Ｂａ、２８Ｂｂは、幅方向内側から外側へ向かうにしたがって、半径が小さくなるような傾斜面２８ＳＬａ、２８ＳＬｂを有する。傾斜面１６ＳＬａと傾斜面２８ＳＬａとは略平行であり、傾斜面１６ＳＬｂと傾斜面２８ＳＬｂとは略平行である。

本変形例において、反発力発生部材３１Ｂａ、３１Ｂｂは、それぞれ第１凸部１６Ｂａと第２凸部２８Ｂａとの間、第１凸部１６Ｂｂと第２凸部２８Ｂｂとの間に介在する。このため、反発力発生部材３１Ｂａは、傾斜面１６ＳＬａと傾斜面２８ＳＬａとの間に介在し、反発力発生部材３１Ｂｂは、傾斜面１６ＳＬｂと傾斜面２８ＳＬｂとの間に介在することになる。反発力発生部材３１Ｂａ、３１Ｂｂは、第１環状体１１Ｂと第２環状体２１Ｂとの間で圧縮されると、反発力を発生する。それぞれの反発力は、傾斜面１６ＳＬａ及び傾斜面２８ＳＬａと、傾斜面１６ＳＬｂ及び傾斜面２８ＳＬｂとに伝達される。そして、それぞれの傾斜面１６ＳＬａ及び傾斜面２８ＳＬａと、傾斜面１６ＳＬｂ及び傾斜面２８ＳＬｂにより、前記反発力から、幅方向の力の成分と径方向の力の成分とが生まれる。このような構造により、タイヤ／ホイールシステム１０Ｂは、反発力発生部材３１Ｂａ、３１Ｂｂで幅方向のバネ（横バネ）の機能と径方向のバネ（縦バネ）の機能と発揮させることができる。

本変形例において、反発力発生部材３１Ｂａ、３１Ｂｂは、いずれもチューブを用いており、内部に充填された気体の圧力を調整することができるようにしてもよい。このような構造にすれば、タイヤ／ホイールシステム１０Ｂは、縦剛性と横剛性（幅方向における剛性）とを同時に変更できる。なお、反発力発生部材３１Ｂａ、３１Ｂｂは、中実の部材であってもよい。

以上、本実施形態及びその変形例は、第１環状体と第２環状体との間に、縦バネとしての機能及び力の伝達機能を有する反発力発生部材を介在させる。このような構造により、複雑なリンク機構等を用いないで簡単な構造で、中実のゴム層（気体が充填されていない）をトレッド部としたタイヤ／ホイール組立体を提供できる。このように、本実施形態及びその変形例は、非空気入りタイヤを有する新たなタイヤ／ホイールシステムを提供できる。本実施形態において、反発力発生部材として、内部空間に気体が充填でき、かつ前記気体の圧力を調整できるチューブを用いれば、タイヤ／ホイールシステムの縦剛性を簡単に調整し、変更できる。本実施形態及びその変形例に係る構成は、以下においても適宜適用できる。

（実施形態２）
図４は、実施形態２に係るタイヤ／ホイールシステムを示す子午断面図である。本実施形態は、第１環状体１１と第２環状体２１Ｃとの間に介在する反発力発生部材は、第１環状体１１の外周部１１Ｉと第２環状体２１Ｃの内周部２７との間に介在する少なくとも一つの第１反発力発生部材３１Ｃと、第１凸部１６ａ、１６ｂと第２凸部２８ａ、２８ｂとの間に介在する少なくとも一つの第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃと、を有する点に特徴がある。実施形態１及びその変形例と共通する構成は、同一の符号を付す。

第１反発力発生部材３１Ｃは、上述した実施形態の反発力発生部材３１（図１）に相当し、第１環状体１１の外周部１１Ｉと第２環状体２１Ｃ内周部２７との間に介在する。第１反発力発生部材３１Ｃは、圧縮に対して反発力を発生する部材である。第１反発力発生部材３１Ｃは、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃの周方向に向かって一周にわたって配置される。図４に示すように、第１反発力発生部材３１Ｃは、第１環状体１１の外周部１１Ｉと第２環状体２１Ｃ内周部２７との両方にそれぞれ接触し、両者に挟持される。一方、幅方向において、第１反発力発生部材３１Ｃは、第１環状体１１及び第２環状体２１Ｃのいずれにも接触しない。

上述したように、第１反発力発生部材３１Ｃは、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃの縦ばねとして機能する。本実施形態において、第１環状体１１と第２環状体２１Ｃとの間で力を伝達する機能は、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃが担うので、第１反発力発生部材３１Ｃは、第１環状体１１と第２環状体２１Ｃとの間で力を伝達しなくてもよい。実際は、第１反発力発生部材３１Ｃは、第１環状体１１と第２環状体２１Ｃとに接するので、摩擦力により、両者の間において、ある程度の力を伝達する。第１環状体と第２環状体との間における力の伝達と、縦バネ機能とを分離したタイヤ／ホイールシステムにおいて、前記事項は同様である。

第１反発力発生部材３１Ｃは、第１環状体１１と第２環状体２１Ｃとの間に少なくとも一つ介在する。図４では、幅方向中央付近に１つの第１反発力発生部材３１Ｃを介在させた例を示しているが、第１反発力発生部材３１Ｃの配置例はこれに限定されない。例えば、幅方向に所定の間隔を設けて２つ以上の第１反発力発生部材３１Ｃを並べて配置してもよい。第２環状体２１Ｃは、内周部２７に、第１反発力発生部材３１Ｃの幅方向に向かう移動を規制するための凸部３７ａ、３７ｂを有する点は、実施形態１と同様である。

本実施形態において、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃは、３つの第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃを有する。第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、圧縮に対して反発力を発生する部材である。第２反発力発生部材３２ａは、第１凸部１６ａと第２凸部２８ａとの間に介在する。第２反発力発生部材３２ｂ、３２ｃは、第１凸部１６ｂと第２凸部２８ｂとの間に介在する。第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃの周方向に向かって一周にわたって配置される。第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、周方向に向かって連続していなくてもよく、断続的に配置されていてもよい。

第１凸部１６ａと第２凸部２８ａとの間に介在する第２反発力発生部材３２ａは、第１凸部１６ａの表面３５と第２凸部２８ａの表面３６とにそれぞれ接触する。このような構造により、第２反発力発生部材３２ａは、第１凸部１６ａと第２凸部２８ａとによって挟持される。第２反発力発生部材３２ａは、径方向において第１環状体１１及び第２環状体２１Ｃと所定の隙間を有するので、第１環状体１１と第２環状体２１Ｃとには挟持されない。

第１凸部１６ｂと第２凸部２８ｂとの間に介在する第２反発力発生部材３２ｂ、３２ｃは、第１凸部１６ｂの表面３５と第２凸部２８ｂの表面３６とにそれぞれ接触する。このような構造により、第２反発力発生部材３２ｂ、３２ｃは、第１凸部１６ｂと第２凸部２８ｂとによって挟持される。第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂは、径方向において第１環状体１１及び第２環状体２１Ｃと所定の隙間を有するので、第１環状体１１と第２環状体２１Ｃとには挟持されない。

本実施形態において、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂは、中実の部材であり、第２反発力発生部材３２ｃはチューブである。第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、実施形態１の反発力発生部材３１や第１反発力発生部材３１Ｃと同様の材料で製造することができる。後述するように、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、摩擦力で力を伝達するので、繊維で強化されていてもよい。

第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃの横バネとして機能する。すなわち、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃの幅方向に向かう衝撃を吸収したり、幅方向に向かう荷重（例えば、コーナーリング時の荷重）を支持したりする。同時に、第２反発力発生部材３２ａは、第１凸部１６ａ及び第２凸部２８ａとの間で発生する摩擦力により、第１凸部１６ａ及び第２凸部２８ａとの間で力を伝達する。同様に、第２反発力発生部材３２ｂ、３２ｃは、第１凸部１６ｂ及び第２凸部２８ｂとの間で発生する摩擦力により、第１凸部１６ｂ及び第２凸部２８ｂとの間で力を伝達する。第１凸部１６ａ、１６ｂ及び前記第２凸部２８ａ、２８ｂは、それぞれ円環状の板状部材である。このため、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃとの接触面積を確保できるので、力を確実に伝達できる。

本実施形態において、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃは、３個の第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃが、第２反発力発生部材の数及び配置は上述したものに限定されない。また、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃの断面形状（中心軸と直交する断面の形状）は図４に示す略円形、略矩形に限定されるものではない。第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、摩擦力で力を伝達するのに適した形状とすることが好ましい。第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、圧縮方向において、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃの横バネとして必要なバネ定数を有することが好ましい。例えば、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃのバネ定数は、３０Ｎ／ｍｍ以上３００Ｎ／ｍｍ以下が好ましい。

第２反発力発生部材３２ｃは、チューブである。第２反発力発生部材３２ｃは、実施形態１の反発力発生部材３１と同様に、内部空間に気体が充填されることにより、第１凸部１６ｂと第２凸部２８ｂとに押圧力を与える。第２反発力発生部材３２ｃは、内部に充填される気体の圧力を変更することにより、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃの横剛性を変更することができる。第２反発力発生部材３２は、内部空間に気体を充填又は排出するための弁４１を有している。弁４１は、第１環状体１１が有する第２部材１１ｂに設けられた貫通孔４２に挿通される。このような構造により、第２反発力発生部材３２ｃは、図４に示すように第１凸部１６ｂと第２凸部２８ｂと第１環状体１１と第２環状体２１Ｃとで囲まれた空間に収容された状態で、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃの外部から弁４１を介して第２反発力発生部材３２ｃに充填された気体の圧力を調整することができる。その結果、保守・点検、気体の補充や、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃの横剛性の調整が容易になる。

図４に示すように、第１凸部１６ａ、１６ｂの径方向外側における端部４３、４５は、第２凸部２８ａ、２８ｂの径方向内側における端部４４、４６よりも径方向外側であることが好ましい。このような構造により、第１凸部１６ａ、１６ｂと第２凸部２８ａ、２８ｂとは、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃを確実に挟持することができる。また、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃに幅方向の力が作用した際に、第２環状体２１Ｃが第１環状体１１から脱落するといった事態を回避できる。

タイヤ／ホイールシステム１０Ｃは、第２環状体２１Ｃと第１環状体１１との径方向における相対的な変位が発生した場合、当該変位を第１反発力発生部材３１Ｃが受けることができる。また、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃは、第２環状体２１Ｃと第１環状体１１との幅方向における相対的な変位が発生した場合、当該変位を第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃが受けることができる。このような構造により、第１反発力発生部材３１Ｃがタイヤ／ホイールシステム１０Ｃの縦バネ機能を担い、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃが横バネ機能を担う。

第１反発力発生部材３１Ｃ及び少なくとも一つの第２反発力発生部材をチューブとし、当該チューブの内部空間に充填された気体の圧力をそれぞれ個別に調整できるようにする。このような構造によれば、タイヤ／ホイールシステム１０Ｃの縦剛性と横剛性とを、それぞれ別個に調整することができる。タイヤ／ホイールシステム１０Ｃの縦剛性は、乗り心地に影響を与え、横剛性は車両の操縦安定性や走行安定性に影響を与える。このため、走行条件に合わせてタイヤ／ホイールシステム１０Ｃの縦剛性と横剛性とを個別に調整して、走行性能を優先させたり、乗り心地を優先させたり、走行性能と乗り心地とのバランスを取ったりすることができる。また、本実施形態では、図４に示すように、チューブの第２反発力発生部材３２ｃと、中実の部材である第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂとを組み合わせる。このようにすると、横剛性をより広い範囲で調整することができる。

以上、本実施形態では、第１環状体と第２環状体との間に介在し、縦バネの機能を発揮する第１反発力発生部材として、及び第１環状体と第２環状体との間に介在し、横バネ及び力伝達の機能を発揮する第２反発力発生部材の少なくとも一つとして、内部に気体を保持でき、かつその圧力を調整できるチューブを用いる。すなわち、本実施形態では、タイヤ／ホイールシステムの縦バネの機能と横バネの機能とを分離する。このような構造により、タイヤ／ホイールシステムの縦剛性と横剛性とを別個に調整できる。また、第１環状体と第２環状体とを別個に設計することにより、縦バネと横バネとを別個に設計して、それぞれに適切な性能を持たせやすくなる。さらに、本実施形態に係るタイヤ／ホイールシステムは、第１環状体に動力伝達機能を持たせないようにすることができる。この場合、反発力発生部材３１としてのチューブは、バネ特性及び気体漏れの性能に特化できるので、第１環状体の設計が比較的容易になる。本実施形態に係る構成は、以下においても適宜適用できる。

（実施形態３）
図５は、実施形態３に係るタイヤ／ホイールシステムを示す子午断面図である。本実施形態は、第１環状体１１と第２環状体２１Ｄとの間に介在する反発力発生部材は、第１凸部１６ａ、１６ｂと第２凸部２８Ｄａ、２８Ｄｂとの間に介在する少なくとも一つの第２反発力発生部材３２Ｄａ、３２Ｄｂである点に特徴がある。実施形態１及びその変形例、並びに実施形態２と共通する構成は、同一の符号を付す。

本実施形態において、タイヤ／ホイールシステム１０Ｄは、２つの第２反発力発生部材３２Ｄａ、３２Ｄｂを有する。これらは、圧縮に対して反発力を発生する部材である。第２反発力発生部材３２Ｄａは、第１凸部１６ａと第２環状体２１Ｄが有する第２凸部２８Ｄａとの間に介在する。第２反発力発生部材３２Ｄｂは、第１凸部１６ｂと第２環状体２１Ｄが有する第２凸部２８Ｄｂとの間に介在する。第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂは、タイヤ／ホイールシステム１０Ｄの周方向に向かって一周にわたって配置される。第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂは、周方向に向かって連続していなくてもよく、断続的に配置されていてもよい。

第１凸部１６ａと第２凸部２８Ｄａとの間に介在する第２反発力発生部材３２ａは、第１凸部１６ａの表面３５と第２凸部２８Ｄａの表面３６とにそれぞれ接触する。さらに、第２反発力発生部材３２ａは、第２環状体２１Ｄの凸部内周面２８Ｄｃと第１環状体１１の外周部１１Ｉとにそれぞれ接触する。その結果、第２反発力発生部材３２ａは、第１凸部１６ａと第２凸部２８Ｄａと第１環状体１１と第２環状体２１Ｄとによって挟持される。

第１凸部１６ｂと第２凸部２８Ｄｂとの間に介在する第２反発力発生部材３２ｂは、第１凸部１６ｂの表面３５と第２凸部２８Ｄｂの表面３６とにそれぞれ接触する。さらに、第２反発力発生部材３２ｂは、第２環状体２１Ｄの凸部内周面２８Ｄｄと第１環状体１１の外周部１１Ｉとにそれぞれ接触する。その結果、第２反発力発生部材３２ｂは、第１凸部１６ｂと第２凸部２８Ｄｂと第１環状体１１と第２環状体２１Ｄとによって挟持される。

上記構造により、第２反発力発生部材３２ａは、第１凸部１６ａと第２凸部２８Ｄａと第１環状体１１と第２環状体２１Ｄとの間に発生する摩擦力により、第１環状体１１と第２環状体２１Ｄとの間で力を伝達する。同様に、第２反発力発生部材３２ｂは、第１凸部１６ｂと第２凸部２８Ｄｂと第１環状体１１と第２環状体２１Ｄとの間に発生する摩擦力により、第１環状体１１と第２環状体２１Ｄとの間で力を伝達する。また、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂは、それぞれ第１環状体１１と第２環状体２１Ｄとの間に介在するので、タイヤ／ホイールシステム１０Ｄの径方向における荷重を支持したり、衝撃を吸収したりする。このように、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂは、タイヤ／ホイールシステム１０Ｄの縦バネとして機能する。さらに、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂは、それぞれ第１凸部１６ａと第２凸部２８Ｄａとの間、第１凸部１６ｂと第２凸部２８Ｄｂとの間に介在するので、タイヤ／ホイールシステム１０Ｄの幅方向における荷重を支持したり、衝撃を吸収したりする。このように、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂは、タイヤ／ホイールシステム１０Ｄの横バネとしても機能する。

本実施形態において、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂはいずれもチューブである。第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、実施形態１の反発力発生部材３１や第１反発力発生部材３１Ｃと同様の材料で製造することができる。第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂは、摩擦力で力を伝達し、かつタイヤ／ホイールシステム１０Ｄの縦バネ及び横バネとしても機能する。このため、繊維で強化されていてもよい。本実施形態において、タイヤ／ホイールシステム１０Ｄは、チューブの第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂを有するので、内部空間に充填される気体の圧力を調整することにより、タイヤ／ホイールシステム１０Ｄの縦剛性及び横剛性を同時に変更することができる。

本実施形態は、２個の第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂが、第１環状体１１と第２環状体２１Ｄとの間における力の伝達機能と、タイヤ／ホイールシステム１０Ｄの縦バネ及び横バネとしての機能とを担う。このため、タイヤ／ホイールシステム１０Ｄが有する反発力発生部材の数を、実施形態２と比較して少なくすることができる。

（実施形態４）
図６は、実施形態４に係るタイヤ／ホイールシステムを示す子午断面図である。実施形態４のタイヤ／ホイールシステム１０Ｅは、実施形態２のタイヤ／ホイールシステム１０Ｃ（図４参照）と同様であるが、第１反発力発生部材及び第２反発力発生部材の種類及び個数を、実施形態２と異ならせた点が異なる。他の構成は実施形態２と同様である。

図６に示すように、タイヤ／ホイールシステム１０Ｅは、２つの第１反発力発生部材３１Ｅａ、３１Ｅｂを有している。第１反発力発生部材３１Ｅａ、３１Ｅｂは、幅方向に所定の間隔をもって並べて配置されている。第１反発力発生部材３１Ｅａはチューブである。第１反発力発生部材３１Ｅａは、実施形態１の反発力発生部材３１をチューブとした場合と同様の構造である。第１反発力発生部材３１Ｅａは、第１部材１１Ｅａと第２部材１１Ｅｂとを有する第１環状体１１Ｅの外周部１１Ｉと第２環状体２１Ｅの内周部２７とにそれぞれ接触する。このような構造により、第１反発力発生部材３１Ｅａは、第１環状体１１Ｅと第２環状体２１Ｅとに挟持される。一方、第１反発力発生部材３１Ｅａは、幅方向において、第１環状体１１Ｅ及び第２環状体２１Ｅには接触しないように配置される。また、第１反発力発生部材３１Ｅａは、第２環状体２１Ｅの内周部２７が有する凸部３７ａ、３７ｂによって、幅方向の移動が規制される。

第１反発力発生部材３１Ｅｂは、中実の部材である。第１反発力発生部材３１Ｅｂは、実施形態１の反発力発生部材３１の材料と同様の材料で製造される。第１反発力発生部材３１Ｅｂは、第１環状体１１Ｅの周方向に向かって延在し、第１環状体１１Ｅを一周している。図６に示すように、第１反発力発生部材３１Ｅａの断面形状（中心軸と直交する断面の形状）及び第１反発力発生部材３１Ｅｂの断面外形状（中心軸と直交する断面の外形状）は円形である。本実施形態において、第１反発力発生部材３１Ｅｂの外径は、第１反発力発生部材３１Ｅａの外径よりも小さい。このため、第１反発力発生部材３１Ｅｂは第１環状体１１Ｅの外周部１１Ｉにのみ接触し、第２環状体２１Ｅの内周部２７との間には、径方向において所定間隔ｄを有している。また、第１反発力発生部材３１Ｅｂは、第１反発力発生部材３１Ｅａと同様に、幅方向においては第１環状体１１Ｅ及び第２環状体２１Ｅのいずれにも接触しないように配置される。さらに、第１反発力発生部材３１Ｅｂは、第１環状体１１Ｅの外周部１１Ｉが有する凸部３７ｃ、３７ｄによって、幅方向の移動が規制される。

第１反発力発生部材３１Ｅａ、３１Ｅｂは、実施形態１と同様に、タイヤ／ホイールシステム１０Ｅの縦バネとして機能する。この縦バネの機能について説明する。第１反発力発生部材３１Ｅａが第１環状体１１Ｅと第２環状体２１Ｅとに挟持されているので、径方向の入力により、最初に第１反発力発生部材３１Ｃが変形する。第１環状体１１Ｅと第２環状体２１Ｅとの径方向における相対的な変位が所定間隔ｄに達すると、第２環状体２１Ｅは第１反発力発生部材３１Ｅｂに接触する。すると、タイヤ／ホイールシステム１０Ｅの径方向におけるバネ定数は、第１反発力発生部材３１Ｅａのバネ定数と第１反発力発生部材３１Ｅｂのバネ定数との和になる。その結果、タイヤ／ホイールシステム１０Ｅは、前記変位の大きさによって、縦剛性が変化する。具体的には、タイヤ／ホイールシステム１０Ｅは、変位が小さいときは比較的縦剛性は小さいが、変位がある値を超えると、縦剛性は急激に大きくなる。これにより、タイヤ／ホイールシステム１０Ｅは、大きな変位の径方向の入力に対しては、径方向の変形が抑制されるので、操縦安定性の低下が抑制される。一方、タイヤ／ホイールシステム１０Ｅは、小さな変位の径方向の入力に対しては、径方向に変形しやすくなるので、乗り心地が改善される。

本実施形態において、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｄは、それぞれ第１凸部１６ａと第２凸部２８Ｄａとの間、第１凸部１６ｂと第２凸部２８Ｄｂとの間に介在する。第２反発力発生部材３２ａは、第１凸部１６ａ及び第２凸部２８Ｄａとの間で発生する摩擦力により第１環状体１１Ｅと第２環状体２１Ｅとの間で力を伝達する。また、第２反発力発生部材３２ｄは、圧縮に対して反発力を発生する部材であり、第１凸部１６ｂ及び第２凸部２８Ｄｂとの間で発生する摩擦力により第１環状体１１Ｅと第２環状体２１Ｅとの間で力を伝達する。このように、本実施形態において、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂが第１環状体１１と第２環状体２１Ｃとの間で力を伝達するので、第１反発力発生部材３１Ｅａ、３１Ｅｂは、第１環状体１１Ｅと第２環状体２１Ｅとの間で力を伝達しなくてもよい。

さらに、第２反発力発生部材３２ａ、３２ｂは、タイヤ／ホイールシステム１０Ｅの横バネとしても機能する。本実施形態において、第２反発力発生部材３２ａは中実の部材であり、第２反発力発生部材３２ｂはチューブである。第２反発力発生部材３２ｂとしてのチューブの内部空間に充填される気体の圧力を調整することにより、タイヤ／ホイールシステム１０Ｅの横剛性を変更することができる。また、前記気体の圧力を調整することにより、第２反発力発生部材３２ａと第１凸部１６ａ及び第２凸部２８Ｄａとの間、第２反発力発生部材３２ｂと第１凸部１６ｂ及び第２凸部２８Ｄｂとの間に発生する摩擦力の大きさを変更することができる。

以上のように、本発明に係るタイヤ／ホイールシステムは、中実のトレッド部を有する非空気入りタイヤに有用である。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ タイヤ／ホイールシステム
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｅ 第１環状体
１１Ｉ 外周部
１１Ｓａ、１１Ｓｂ 溝
１１ａ、１１Ｂａ、１１Ｅａ 第１部材
１１ｂ、１１Ｂｂ、１１Ｅｂ 第２部材
１２ スポーク
１３ ハブ
１４ 第１係合部
１６ＳＬａ、１６ＳＬｂ、２８ＳＬａ、２８ＳＬｂ 傾斜面
１６ａ、１６ｂ、１６Ｂａ、１６Ｂｂ 第１凸部
１６Ｂａ 凸部
１６Ｂｂ 凸部
１９ ボルト
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ 第２環状体
２２ ゴム層
２３ 外周部
２７ 内周部
２８ａ、２８ｂ、２８Ｂａ、２８Ｂｂ、２８Ｄａ、２８Ｄｂ 第２凸部
２８Ｄｃ、２８Ｄｄ 凸部内周面
２９ 放熱孔
３１、３１Ａ、３１Ｂａ、３１Ｂｂ 反発力発生部材
３１Ｃ、３１Ｅａ、３１Ｅｂ 第１反発力発生部材
３１Ｉ 内部空間
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２Ｄａ、３２Ｄｂ 第２反発力発生部材
３８、４１ 弁
３９、４２ 貫通孔
４７ａ、４７ｂ ストッパ
５０ 係合部

Claims (10)

1. 円筒形状の部材である第１環状体と、
   前記第１環状体の径方向外側に配置される円筒形状の部材であり、外周部にゴム層を有する第２環状体と、
   前記第１環状体と前記第２環状体との間に介在するとともに、前記第１環状体及び前記第２環状体の周方向に向かって延在し、かつ圧縮に対して反発力を発生する反発力発生部材と、
   を含むことを特徴とするタイヤ／ホイールシステム。
2. 前記第１環状体の外周部から径方向外側に向かって突出する第１凸部と、
   前記第２環状体の内周部から径方向内側に向かって突出し、かつ前記第１凸部と係り合うことによって、前記第１環状体及び前記第２環状体の中心軸と平行な方向における両者の相対的な移動を規制する第２凸部と、
   を有する請求項１に記載のタイヤ／ホイールシステム。
3. 前記反発力発生部材は、
   前記第１環状体の外周部と前記第２環状体の内周部との間に介在する少なくとも一つの第１反発力発生部材と、
   前記第１凸部と前記第２凸部との間に介在する少なくとも一つの第２反発力発生部材と、を有する請求項２に記載のタイヤ／ホイールシステム。
4. 前記第１環状体は、前記中心軸と平行な方向において、２以上に分割される請求項３に記載のタイヤ／ホイールシステム。
5. 前記第１凸部及び前記第２凸部は、それぞれ円環状の板状部材である請求項２から４のいずれか１項に記載のタイヤ／ホイールシステム。
6. 前記第１環状体は、前記中心軸と平行な方向において、前記第１凸部を２以上有し、
   前記第２環状体は、前記中心軸と平行な方向において、前記第２凸部を２以上有する請求項５に記載のタイヤ／ホイールシステム。
7. 前記第１凸部の径方向外側における端部は、前記第２凸部の径方向内側における端部よりも径方向外側である請求項６に記載のタイヤ／ホイールシステム。
8. 少なくとも一つの前記第１反発力発生部材は、前記周方向に向かって延在するチューブであり、
   前記チューブ内へ気体を充填するための弁を有する請求項３から７のいずれか１項に記載のタイヤ／ホイールシステム。
9. 前記第１反発力発生部材は、前記周方向に向かって延在するチューブと、前記周方向に向かって延在する中実部材であり、前記第１環状体の径方向における寸法は、前記チューブの方が大きい請求項３から７のいずれか１項に記載のタイヤ／ホイールシステム。
10. 少なくとも一つの前記第２反発力発生部材は、前記周方向に向かって延在するチューブであり、
    前記チューブ内へ気体を充填するための弁を有する請求項３から７のいずれか１項に記載のタイヤ／ホイールシステム。

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