JP2012224134A - Non-pneumatic tire - Google Patents

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Atsushi Matsuda
淳 松田
Yasunobu Seki
泰伸 関
Yoshiaki Hashimura
嘉章 橋村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a blowout-less non-pneumatic tire improved in shock absorbing performance and reduced weight.SOLUTION: The non-pneumatic tire 10 includes a tire body 11, and a tire base 12 all or part of which is encircled by the tire body 11, the tire base 12 being a foam. The tire base 12 exists ranging from a rim bottom through a rim flange to the further tire radial outside than the rim flange. In the cross section of the tire on the further tire radial outside than the rim flange, the area of the tire base 12 is 0.1-0.5 time the total area of the tire. In the cross section of the tire on the further tire radial inside than the rim flange, the area of the tire base 12 is 0.2-0.8 time the total area of the tire. The tire base 12 being the foam has an expansion ratio of 20-400%. The percentage of a tire assembly width in the state that no binding occurs to the rim width of an assembly rim 15 is 103-134%. The non-pneumatic tire 10 is manufactured using an injection molding method.

Description

本発明は、非空気式タイヤの構造に関するもので、特に、自転車、車椅子、ゴルフカートなどの軽車両用の非空気式タイヤに関する。 The present invention relates to a structure of a non-pneumatic tire, and more particularly to a non-pneumatic tire for a light vehicle such as a bicycle, a wheelchair, and a golf cart.

自転車用、車椅子用、ゴルフカートなどの軽車両用タイヤは空気式タイヤが主に使用されているが、近年、特にパンクレスなどの利点があることから非空気式タイヤが提案され一部実用化がされてきている。 Pneumatic tires are mainly used for light vehicle tires such as bicycles, wheelchairs, golf carts, etc. However, in recent years, non-pneumatic tires have been proposed due to advantages such as punctures, and some of them have been put into practical use. Has been.

この非空気式タイヤは、通常、所謂ソリッドタイヤであり、図8は、従来の環状(チューブ状)の非空気式タイヤの断面構造の一例を示す図である。図8に示す非空気式タイヤ201は、タイヤ本体202およびそれを組み付けたリム205からなる。図8(a)において、タイヤ本体202はゴム材等から成る中実構造の環状体から構成されている。タイヤ本体202の両側面には溝部203がタイヤ一周にわたり形成される。タイヤ本体202の溝部203がリム205のフランジ凸部206に嵌合し、タイヤ本体202とリム205が固定されている。また、タイヤの接地面には必要に応じて、トレッド溝204が設けられる。ここで使用される材料は、天然ゴム、スチレンーブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)などの通常のゴムを使用するものである。図示していないが、リム205はタイヤを嵌めている車輪であるホイールと一体となっており、ホイールはリム205、スポーク、ハブ等から構成されている。 This non-pneumatic tire is usually a so-called solid tire, and FIG. 8 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure of a conventional annular (tube-shaped) non-pneumatic tire. A non-pneumatic tire 201 shown in FIG. 8 includes a tire body 202 and a rim 205 on which the tire body 202 is assembled. In FIG. 8 (a), the tire body 202 is formed of a solid annular body made of a rubber material or the like. Grooves 203 are formed on both sides of the tire body 202 over the entire circumference of the tire. The groove 203 of the tire body 202 is fitted to the flange protrusion 206 of the rim 205, and the tire body 202 and the rim 205 are fixed. Further, a tread groove 204 is provided on the ground contact surface of the tire as necessary. The material used here is an ordinary rubber such as natural rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), or isoprene rubber (IR). Although not shown, the rim 205 is integrated with a wheel that is a wheel fitted with a tire, and the wheel includes a rim 205, a spoke, a hub, and the like.

また、パンクしないタイヤ(パンクレスタイヤ)として、図8(b)に示すようなソリッドタイヤ本体202の一部207を中空構造にして、全体の軽量化と衝撃吸収効果を得るようにした自転車用、車椅子用、自動車用などの非空気式タイヤも提案されている。(特許文献1) Further, as a tire that is not punctured (a punctureless tire), a part 207 of the solid tire main body 202 as shown in FIG. 8B has a hollow structure so that the overall weight reduction and shock absorption effect can be obtained. Non-pneumatic tires for wheelchairs and automobiles have also been proposed. (Patent Document 1)

特開2010−184686JP2010-184686A

図8は、従来使用されている非発泡層の通常のゴムを使用した単層のソリッドタイヤを示す図である。図8(a)に示すソリッドタイヤは、タイヤ全体が天然ゴム、スチレンーブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)などの通常のゴムで作製されているため、クッション性ないしは緩衝性に劣り乗り心地が良くなく、軽量化という観点でも問題がある。さらに、タイヤ本体202がフリーの状態におけるタイヤ幅とリム205のリム幅とのサイズがほぼ同程度であるため、タイヤ本体202をリム205に組み付けたときにリム外れが生じやすい。すなわち耐リム外れ性に劣る。 FIG. 8 is a view showing a single-layer solid tire using a conventional non-foamed normal rubber. The solid tire shown in FIG. 8A is made of a normal rubber such as natural rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), etc. Or it is inferior in buffering property and is not comfortable to ride, and there is also a problem in terms of weight reduction. Further, since the tire width when the tire main body 202 is free and the rim width of the rim 205 are approximately the same, the rim is likely to be detached when the tire main body 202 is assembled to the rim 205. That is, it is inferior in rim detachment resistance.

緩衝性および軽量化を解決するために、図8(b)に示すように、タイヤ本体202の内部に中空部分(空洞)207を設けることが提案されている。タイヤ幅をリム幅と同程度(タイヤ幅≒リム幅)にした空洞入りソリッドタイヤで空洞207がリムフランジ部分の位置(一点鎖線208で示す)より上部に存在する場合(図8(b)に示す場合)、緩衝性および軽量化は改善されるものの耐リム外れ性は良くならない。すなわち、図8(c)に示すように、据え切りや旋回時にリム外れが発生する可能性がある。 In order to solve the shock-absorbing property and weight reduction, it has been proposed to provide a hollow portion (cavity) 207 inside the tire body 202 as shown in FIG. In the case of a solid tire with a cavity in which the tire width is approximately the same as the rim width (tire width≈rim width), and the cavity 207 is present above the position of the rim flange portion (indicated by the alternate long and short dash line 208) (see FIG. 8B) When shown), the cushioning and weight reduction are improved, but the rim removal resistance is not improved. That is, as shown in FIG. 8 (c), there is a possibility that the rim may be disengaged during stationary or turning.

タイヤ幅をリム幅より大きく(タイヤ幅>リム幅)した空洞入りソリッドタイヤでも空洞207がリムフランジ部分の位置(一点鎖線208で示す)よりタイヤ径方向外側に存在しタイヤ径方向内側に存在しない場合は、やはり緩衝性および軽量化は改善されるものの、ソリッドタイヤをリムに組み付けた後においてソリッドタイヤからリムを押しつける反力が小さいため、耐リム外れ性は良くならない。しかもこの場合、リム205に組み付ける部分がリム幅より広すぎる(すなわち、不変領域が多い)とリム組み付けが不可能となり、狭すぎると反力効果が小さくなり耐リム外れ性が良くならない。 Even in a solid tire with a cavity in which the tire width is larger than the rim width (tire width> rim width), the cavity 207 exists on the outer side in the tire radial direction from the position of the rim flange portion (indicated by the alternate long and short dash line 208) and does not exist on the inner side in the tire radial direction. In this case, although the shock-absorbing property and the weight reduction are improved, the reaction force for pressing the rim from the solid tire after the solid tire is assembled to the rim is small, so the rim removal resistance is not improved. Moreover, in this case, if the part to be assembled to the rim 205 is too wider than the rim width (that is, there are many invariable regions), the rim cannot be assembled, and if it is too narrow, the reaction force effect is reduced and the rim resistance is not improved.

タイヤ幅をリム幅より大きく(タイヤ幅>リム幅)した空洞入りソリッドタイヤで空洞207がリムフランジ部分の位置(一点鎖線208で示す)よりタイヤ径方向内側に存在する場合は、リムに組み付けるタイヤ本体は圧縮されてリムに組み付けられるため、反力が大きくなり耐リム外れ性は改良される。しかし、地面への接地側に空洞がなく弾力性が小さいため緩衝性は悪くなる。タイヤ幅をリム幅より広く(タイヤ幅>リム幅)した空洞入りソリッドタイヤで空洞207がリムフランジ部分の位置(一点鎖線208で示す)よりタイヤ径方向内側にもタイヤ径方向外側にも2箇所に存在する場合は、緩衝性も軽量化も耐リム外れ性も改善されるが、上下に存在する中空部分により、タイヤ本体内部で大きな剛性差が発生し屈曲点が生じるため、耐屈曲疲労性の点で不利となる。 In the case of a solid tire with a cavity in which the tire width is larger than the rim width (tire width> rim width) and the cavity 207 is present on the inner side in the tire radial direction from the position of the rim flange portion (indicated by the alternate long and short dash line 208), the tire assembled to the rim Since the main body is compressed and assembled to the rim, the reaction force increases and the rim detachment resistance is improved. However, since there is no cavity on the ground contact side to the ground and the elasticity is small, the buffering property is deteriorated. The hollow tire 207 has a tire width wider than the rim width (tire width> rim width), and the cavity 207 has two locations on the inner side in the tire radial direction and on the outer side in the tire radial direction from the position of the rim flange portion (shown by the alternate long and short dash line 208). In this case, the cushioning property, weight reduction, and rim detachment resistance are improved. This is disadvantageous.

本発明は、以上の問題を解決するために、タイヤ本体の内部から底部に発泡層からなるベース部を設ける。具体的には本発明の非空気式タイヤは下記(1)〜(5)の特徴を有する。
(1)本発明は、タイヤ本体部および前記タイヤ本体部に一部または全部を囲まれたタイヤベース部を有する非空気式タイヤにおいて、タイヤの踏面側はタイヤ本体部であり、タイヤベース部が発泡体であることを特徴とする非空気式タイヤである。
(2)本発明は、タイヤベース部は、リム底部からリムフランジ部、さらにリムフランジ部よりもタイヤ径方向外側まで存在することを特徴とする非空気式タイヤである。また、リムフランジ部よりもタイヤ径方向外側のタイヤの断面積において、タイヤベース部の面積はタイヤ全体の面積の0.1〜0.5倍である。さらに、リムフランジ部よりもタイヤ径内側のタイヤの断面積において、タイヤベース部の面積はタイヤ全体の面積の0.2〜0.8倍である。タイヤベース部の発泡体の発泡倍率は20〜400%である。
In order to solve the above problems, the present invention provides a base portion made of a foam layer from the inside to the bottom of the tire body. Specifically, the non-pneumatic tire of the present invention has the following features (1) to (5).
(1) The present invention provides a non-pneumatic tire having a tire body portion and a tire base portion partially or entirely surrounded by the tire body portion, wherein the tread surface side of the tire is the tire body portion, and the tire base portion is A non-pneumatic tire characterized by being a foam.
(2) The present invention is a non-pneumatic tire characterized in that the tire base part exists from the rim bottom part to the rim flange part and further to the outer side in the tire radial direction than the rim flange part. In the cross-sectional area of the tire on the outer side in the tire radial direction from the rim flange portion, the area of the tire base portion is 0.1 to 0.5 times the area of the entire tire. Furthermore, in the cross-sectional area of the tire inside the tire diameter from the rim flange portion, the area of the tire base portion is 0.2 to 0.8 times the area of the entire tire. The expansion ratio of the foam in the tire base portion is 20 to 400%.

(3)本発明は、タイヤ本体部および/またはタイヤベース部の少なくとも一部は、少なくともカルボニル含有基及び含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖もしくはその水素結合性架橋部位と共有結合性架橋部位とを併有する側鎖を有する熱可逆架橋エラストマー組成物であることを特徴とする非空気式タイヤである。ここで、前記熱可逆架橋エラストマー組成物が、マレイン酸変性オレフィン系エラストマー、含窒素複素環化合物、オレフィン系樹脂、スチレン系エラストマー、パラフィンオイルを含み、含窒素複素環化合物は、含窒素複素環多官能アルコールであり、および/または前記オレフィン系樹脂がポリプロピレンであり、および/または前記スチレン系エラストマーは水添スチレン・イソプレン・ブタジエンブロック共重合体である。 (3) In the present invention, at least a part of the tire main body and / or the tire base is a side chain containing at least a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle, or a hydrogen-bonded cross-linked site thereof. It is a non-pneumatic tire characterized by being a thermoreversible cross-linked elastomer composition having a side chain having both a crosslinkable site and a covalent bond. Here, the thermoreversible crosslinked elastomer composition contains a maleic acid-modified olefin elastomer, a nitrogen-containing heterocyclic compound, an olefin resin, a styrene elastomer, and paraffin oil, and the nitrogen-containing heterocyclic compound contains a nitrogen-containing heterocyclic compound. It is a functional alcohol, and / or the olefin resin is polypropylene, and / or the styrene elastomer is a hydrogenated styrene / isoprene / butadiene block copolymer.

(4)本発明の非空気式タイヤは、軽車両用タイヤに使用され、組み付けリムのリム幅に対して、拘束力を発生しない状態でのタイヤ組み付け幅が103〜134%である。
(5)タイヤ本体部およびタイヤベース部を有する本発明の非空気式タイヤは、インジェクション(射出)成形法を用いて作製されることを特徴とする。
(4) The non-pneumatic tire of the present invention is used for a light vehicle tire, and has a tire assembly width of 103 to 134% in a state where no restraining force is generated with respect to the rim width of the assembly rim.
(5) The non-pneumatic tire of the present invention having a tire main body portion and a tire base portion is manufactured using an injection molding method.

タイヤ本体部に一部または全部を囲まれたタイヤベース部が発泡体であるため、タイヤの軽量化を実現でき、クッション性乃至は緩衝性が向上するので、本発明のタイヤを用いた自転車や車イス等の軽車両の乗り心地が良くなる。リムに組み付けるとき、タイヤ本体部を外側から締め付けるとタイヤベース部が圧縮するので、リムにタイヤを容易に組み付けることができる。リムにタイヤを組み付けた後は、タイヤベース部が元に戻ろうとする反力でリムを内側から外側へ押しつける。この結果、リムとタイヤの結合力が強固になり、耐リム外れ性が向上する。また、タイヤベース部を構成する発泡体は均一発泡するので、変曲点は無い。これにより、耐屈曲疲労性の悪化も引き起こす事が無いので、タイヤ寿命の低下を防ぐ事もできる。さらに、本発明は、熱可逆架橋エラストマー組成物を使用するので、加温により架橋を外すことが可能である。その結果、このエラストマーは物性を低下させずに繰り返し使用することができるので、エラストマー部分を回収すれば、マテリアルリサイクルが可能となる。 Since the tire base part partially or wholly surrounded by the tire body part is a foam, weight reduction of the tire can be realized and cushioning or cushioning properties can be improved. Ride comfort of light vehicles such as wheelchairs is improved. When the tire body is assembled to the rim, the tire base portion is compressed when the tire body is tightened from the outside, so that the tire can be easily assembled to the rim. After assembling the tire to the rim, the rim is pressed from the inside to the outside by the reaction force that the tire base portion tries to return. As a result, the bonding force between the rim and the tire becomes strong, and the rim removal resistance is improved. Moreover, since the foam which comprises a tire base part foams uniformly, there is no inflection point. Thereby, since deterioration of bending fatigue resistance is not caused, the tire life can be prevented from being reduced. Furthermore, since the present invention uses a thermoreversible crosslinked elastomer composition, it is possible to remove the crosslinking by heating. As a result, this elastomer can be used repeatedly without deteriorating its physical properties. Therefore, if the elastomer part is recovered, material recycling becomes possible.

図1は、本発明の非空気式タイヤの構造を示す図である。FIG. 1 is a view showing the structure of a non-pneumatic tire of the present invention. 図2は、本発明の非空気式タイヤにおけるタイヤ本体部とタイヤベース部の位置関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between a tire main body portion and a tire base portion in the non-pneumatic tire of the present invention. 図3は、タイヤ10をリム15に組み付ける方法を模式的に説明する図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a method of assembling the tire 10 to the rim 15. 図4は、本発明の発泡層からなるタイヤベース部およびそのベース部の一部または全部を囲むタイヤ本体部を有するタイヤをインジェクション成形法により作製する方法を示す図である。FIG. 4 is a view showing a method for producing a tire having a tire base portion made of a foamed layer of the present invention and a tire main body portion surrounding part or all of the base portion by an injection molding method. 図5は、本発明の発泡層からなるタイヤベース部およびそのベース部の一部または全部を囲むタイヤ本体部を有するタイヤをインジェクション成形法により作製する方法を示す図である。FIG. 5 is a view showing a method for producing a tire having a tire base portion made of a foamed layer of the present invention and a tire main body portion surrounding part or all of the base portion by an injection molding method. 図6は、本発明の発泡層からなるタイヤベース部12およびタイヤ本体部11を有するタイヤ10の別の形状を示す図である。FIG. 6 is a view showing another shape of the tire 10 having the tire base portion 12 and the tire main body portion 11 made of the foamed layer of the present invention. 図7は、ピッカーバック型の2色押出機を用いて押出し物を作成する例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of producing an extrudate using a pickerback type two-color extruder. 図8は、従来使用されている非発泡層の通常のゴムを使用した単層のソリッドタイヤを示す図である。FIG. 8 is a view showing a single-layer solid tire using a conventional non-foamed normal rubber.

本発明はパンクレスタイヤとしての非空気式タイヤの構造に関するものである。本発明のタイヤは、タイヤ径方向外側のタイヤ本体部のタイヤ径方向内側に発泡層からなるタイヤベース部を有する。図1は、本発明のタイヤの構造を示す図である。図1は、リムに組み付けられる前における環状のタイヤ10の断面を示す図である。タイヤ10は、タイヤ本体部11のタイヤ径方向内側に発泡層からなるタイヤベース部12が存在する。図1に示すタイヤベース部12はリム側底部B側に露出しているが、露出せずにタイヤベース部が完全にタイヤ本体部11に覆われていても良い。(図6に記載)タイヤ本体部11における地面等への接地面A側にはトレッドパターン(溝)14が形成されている。また、タイヤ本体部11にはリムフランジに嵌合するリム嵌合溝13が形成されている。このように本発明の非空気式タイヤ10は、タイヤ本体部およびタイヤ本体部に一部または全部を囲まれたタイヤベース部を有する非空気式タイヤであり、タイヤの踏面側はタイヤ本体部であり、タイヤベース部が発泡体であることを特徴とする。 The present invention relates to the structure of a non-pneumatic tire as a puncture tire. The tire of the present invention has a tire base portion formed of a foam layer on the inner side in the tire radial direction of the tire body portion on the outer side in the tire radial direction. FIG. 1 is a view showing a structure of a tire according to the present invention. FIG. 1 is a view showing a cross section of an annular tire 10 before being assembled to a rim. The tire 10 has a tire base portion 12 made of a foam layer on the inner side in the tire radial direction of the tire main body portion 11. Although the tire base portion 12 shown in FIG. 1 is exposed on the rim side bottom portion B side, the tire base portion may be completely covered with the tire main body portion 11 without being exposed. (Described in FIG. 6) A tread pattern (groove) 14 is formed on the ground contact surface A side of the tire body 11 to the ground or the like. Further, the tire body 11 is formed with a rim fitting groove 13 that fits into the rim flange. As described above, the non-pneumatic tire 10 of the present invention is a non-pneumatic tire having a tire body portion and a tire base portion that is partially or entirely surrounded by the tire body portion, and the tread surface side of the tire is a tire body portion. Yes, the tire base portion is a foam.

図2は、本発明の非空気式タイヤ10におけるタイヤ本体部11とタイヤベース部12の位置関係を示す図である。図2(a)はリム15に組み付けられる前における環状のタイヤの断面を示す図で、図2(b)はタイヤ10を組み付けるリム15を示す図である。タイヤベース部12は、リム側底部B側に露出していて、タイヤベース部12は、リム15のリムフランジ16と嵌合するタイヤ本体部11のリム嵌合溝13の上端(直線Rで示す)よりもタイヤ径方向外側にも存在する。すなわち、リム15のリムフランジ16と嵌合するタイヤ本体部11のリム嵌合溝13の上端Rからリム側底部Bの下端との距離をh1、タイヤベース部12の上端とリム嵌合溝13の上端Rとの距離をh2、タイヤベース部12の上端とリム側底部B(の最下端)との距離をh3としたとき、h3>h1、h2>0であり、h3=h1+h2である。タイヤの高さh4は、接地面A側の最上端とリム側底部B(の最下端)との距離であるが、当然h4>h3である。また、接地面A側の最上端とタイヤベース部12の上端との距離をh5とする。当然h5=h4−h3である。 FIG. 2 is a view showing the positional relationship between the tire body 11 and the tire base 12 in the non-pneumatic tire 10 of the present invention. 2A is a view showing a cross section of the annular tire before being assembled to the rim 15, and FIG. 2B is a view showing the rim 15 to which the tire 10 is assembled. The tire base portion 12 is exposed to the rim side bottom portion B side, and the tire base portion 12 is the upper end (indicated by a straight line R) of the rim fitting groove 13 of the tire main body portion 11 that is fitted to the rim flange 16 of the rim 15. ) Also on the outer side in the tire radial direction. That is, the distance from the upper end R of the rim fitting groove 13 of the tire body 11 fitted to the rim flange 16 of the rim 15 to the lower end of the rim side bottom B is h1, and the upper end of the tire base 12 and the rim fitting groove 13 are set. H3> h1, h2> 0, and h3 = h1 + h2, where h2 is the distance from the upper end R of h2 and h3 is the distance between the upper end of the tire base portion 12 and the rim side bottom B (the lowermost end thereof). The height h4 of the tire is the distance between the uppermost end on the ground contact surface A side and the rim side bottom B (the lowermost end thereof), but naturally h4> h3. In addition, the distance between the uppermost end on the ground contact surface A side and the upper end of the tire base portion 12 is h5. Of course, h5 = h4−h3.

タイヤ本体部11およびタイヤベース部12は、横方向に関してはほぼ左右対称に形成される。すなわち、タイヤ(の構造)はほぼ左右対称である。タイヤの中央線Oに対してリム嵌合溝13の上端Rより下部におけるタイヤ本体部11の左右幅をW1、W2とすれば、W1=W2である。また、タイヤの中央線Oに対してリム嵌合溝13の上端Rより下部におけるタイヤベース部12の左右幅をW4、W5とすれば、W4=W5である。タイヤ本体部11のリム嵌合溝13の上端Rより下部におけるタイヤ本体部11の幅をW3、タイヤベース部12の幅をW6とすれば、当然W3=W1+W2、W6=W4+W5である。 The tire body portion 11 and the tire base portion 12 are formed substantially symmetrically with respect to the lateral direction. That is, the tire (its structure) is substantially bilaterally symmetric. If the left and right widths of the tire body 11 below the upper end R of the rim fitting groove 13 with respect to the tire center line O are W1 and W2, then W1 = W2. Further, if the left and right widths of the tire base portion 12 below the upper end R of the rim fitting groove 13 with respect to the tire center line O are W4 and W5, W4 = W5. If the width of the tire body 11 below the upper end R of the rim fitting groove 13 of the tire body 11 is W3 and the width of the tire base 12 is W6, then naturally W3 = W1 + W2 and W6 = W4 + W5.

図2(b)はタイヤ10を組み付けるリム15を示す図である。リム上部はフランジ16になっていて、タイヤ本体部11のリム嵌合溝13と嵌合する。タイヤ本体部11の幅W3を有する部分が嵌合するリム15の部分の内側幅をW7としたとき、W7≦W3となる必要がある。何故ならW7>W3となるとタイヤ10をリム15に組み付けたとき、隙間が生じタイヤ10がリム15から外れる危険性が高くなる。本発明においては、組み付けリムのリム幅W7に対して、拘束力を発生しない状態でのタイヤ組み付け幅W3が103〜134%である事を特徴とする。すなわち、1.03W7≦W3≦1.34W7である。 FIG. 2B is a view showing the rim 15 to which the tire 10 is assembled. The upper part of the rim is a flange 16 and is fitted to the rim fitting groove 13 of the tire body 11. When the inner width of the portion of the rim 15 to which the portion having the width W3 of the tire body 11 is fitted is W7, it is necessary to satisfy W7 ≦ W3. This is because when W7> W3, when the tire 10 is assembled to the rim 15, a gap is formed, and the risk that the tire 10 is detached from the rim 15 increases. The present invention is characterized in that the tire assembly width W3 in a state where no restraining force is generated is 103 to 134% with respect to the rim width W7 of the assembly rim. That is, 1.03W7 ≦ W3 ≦ 1.34W7.

尚、リム側底部B(の最下端)からの距離hに関して、タイヤ本体部11のリム嵌合溝13の上端Rより下側部分における任意の位置において1.03W7≦W3≦1.34W7が成り立つ。W3<1.03W7では、タイヤ10をリム15に組み付けたときのリム15を押しつけるタイヤ10の反力が弱く、タイヤ10がリム15から外れやすくなる。リム15とタイヤ10との結合力を増大させるために、リム15とタイヤ10との間に接合テープや接着層を挟んでも良い。接合テープや接着層が存在する場合は、タイヤ組み付け幅W3の部分には接合テープの厚みや接着層の厚さも含む。すなわち、接合テープの厚みや接着層の厚さをtとしたとき、1.03W7≦W3+2t≦1.34W7となる。尚、リム15とタイヤ10との嵌合力をさらに高めるにはW3あるいはW3+2tを110%以上とすることが望ましい。 Note that 1.03W7 ≦ W3 ≦ 1.34W7 is established at an arbitrary position below the upper end R of the rim fitting groove 13 of the tire body 11 with respect to the distance h from the rim side bottom B (the lowermost end thereof). When W3 <1.03W7, the reaction force of the tire 10 pressing the rim 15 when the tire 10 is assembled to the rim 15 is weak, and the tire 10 is easily detached from the rim 15. In order to increase the bonding force between the rim 15 and the tire 10, a bonding tape or an adhesive layer may be sandwiched between the rim 15 and the tire 10. When the bonding tape or the adhesive layer is present, the tire assembly width W3 includes the thickness of the bonding tape and the thickness of the adhesive layer. That is, 1.03W7≤W3 + 2t≤1.34W7 where t is the thickness of the bonding tape and the adhesive layer. In order to further increase the fitting force between the rim 15 and the tire 10, W3 or W3 + 2t is preferably set to 110% or more.

タイヤ幅W3はリム幅W7より大きいので、このままではタイヤ10をリム15に組み付けることができない。しかし、本発明はタイヤベース部12が発泡層で形成されているので、タイヤベース部は弾力性および圧縮性に優れる。図3は、タイヤ10をリム15に組み付ける方法を模式的に説明する図である。本発明のタイヤ10は、タイヤベース部12を内側層にしてその外側にタイヤ本体部11を有するので、図3に示すように、タイヤ本体部11のリム嵌合溝13の上端Rより下側部分において、タイヤ本体部11の左右から力P1をかけると、発泡層からなるベース部12が圧縮されてタイヤ幅W3をリム幅W7より小さくすることができる。実際には、リムフランジ幅より小さくしてリム15に(図3(a)に示すV方向へ)挿入する。 Since the tire width W3 is larger than the rim width W7, the tire 10 cannot be assembled to the rim 15 as it is. However, in the present invention, since the tire base portion 12 is formed of a foam layer, the tire base portion is excellent in elasticity and compressibility. FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a method of assembling the tire 10 to the rim 15. Since the tire 10 of the present invention has the tire base portion 12 as an inner layer and the tire main body portion 11 on the outer side thereof, as shown in FIG. 3, the lower side of the rim fitting groove 13 of the tire main body portion 11 is below the upper end R. In the portion, when the force P1 is applied from the left and right of the tire main body 11, the base 12 made of the foamed layer is compressed, and the tire width W3 can be made smaller than the rim width W7. Actually, it is made smaller than the rim flange width and inserted into the rim 15 (in the V direction shown in FIG. 3A).

リム15のリムフランジ16にタイヤ本体部11のリム嵌合溝13を合わせて力P1を取り除くと、タイヤ10が元の状態に戻ろうとして、タイヤ10の反力によりリム15を押しつけてタイヤ10がリム15に固定される。特に力P1による発泡層の変形が大きいので、発泡層からなるベース部12からの復元力(反力)P2がタイヤ本体部11を外側に押して、さらにタイヤ本体部11が反力P3でリム15を押しつけることにより、タイヤ10がリム15に固定される。更に、リム15とタイヤ10との接触部分に接着テープや接着層を介在することにより、リム15とタイヤ10との結合力が増大するので、リム15とタイヤ10とはより強固に固定される。 When the rim fitting groove 13 of the tire body 11 is aligned with the rim flange 16 of the rim 15 and the force P1 is removed, the tire 10 tries to return to the original state, and the rim 15 is pressed by the reaction force of the tire 10 to press the tire 10. Is fixed to the rim 15. In particular, since the deformation of the foam layer due to the force P1 is large, the restoring force (reaction force) P2 from the base portion 12 made of the foam layer pushes the tire body 11 outward, and the tire body 11 further reacts with the reaction force P3 to the rim 15. The tire 10 is fixed to the rim 15 by pressing. Furthermore, since the bonding force between the rim 15 and the tire 10 is increased by interposing an adhesive tape or an adhesive layer at the contact portion between the rim 15 and the tire 10, the rim 15 and the tire 10 are more firmly fixed. .

タイヤ本体部11は、通常のソリッドタイヤに使用される天然ゴム、スチレンーブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)などの通常のゴムで作製されているため、ほとんど圧縮変形はしない。従って、タイヤ10がタイヤ本体部だけで構成されている場合は、1.03W7≦W3となっているときは充分な圧縮変形ができないので、挿入が困難である。仮に挿入できても、その場合は変形率が小さく反力も弱いので、タイヤ10はリム15から外れやすくなる。 The tire body 11 is made of ordinary rubber such as natural rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), and isoprene rubber (IR) used for ordinary solid tires. No deformation. Therefore, when the tire 10 is composed only of the tire main body portion, when 1.03W7 ≦ W3, sufficient compression deformation cannot be performed, so that insertion is difficult. Even if it can be inserted, in that case, since the deformation rate is small and the reaction force is weak, the tire 10 is easily detached from the rim 15.

図2において、タイヤ本体部11のリム嵌合溝13の上端Rより上側部分について、タイヤベース部12の領域が大きすぎるとタイヤ本体部11の強度が小さくなり、軽車両用タイヤとして使用したときにタイヤ10にかかる重量によって、タイヤ10の変形度合が大きくなる。従って好適には、h2は、0.1≦h2/(h2+h5)≦0.7の範囲にあることが望ましい。h5は、タイヤ10の接地面Aの上端からタイヤベース部12の上端までの距離で、h5=h4−h3である。0.1未満では緩衝性が弱く乗り心地が悪くなるし軽量化も達成できなくなる。0.7超では上述のようにタイヤ10が変形しすぎて接地面が増大し、転がり抵抗が悪化する。 In FIG. 2, when the region of the tire base portion 12 is too large in the portion above the upper end R of the rim fitting groove 13 of the tire main body portion 11, the strength of the tire main body portion 11 is reduced and used as a light vehicle tire. The degree of deformation of the tire 10 increases due to the weight applied to the tire 10. Therefore, it is preferable that h2 is in the range of 0.1 ≦ h2 / (h2 + h5) ≦ 0.7. h5 is a distance from the upper end of the ground contact surface A of the tire 10 to the upper end of the tire base portion 12, and h5 = h4−h3. If it is less than 0.1, the shock-absorbing property is weak and the ride comfort is deteriorated, and the weight reduction cannot be achieved. If it exceeds 0.7, the tire 10 is excessively deformed as described above, the ground contact surface increases, and the rolling resistance is deteriorated.

タイヤ10におけるタイヤ本体部11およびタイヤベース部12の面積から規定することもできる。タイヤ本体部11のリム嵌合溝13の上端Rより上側部分におけるタイヤ本体部の面積(図2で示すタイヤの断面における)をS1、タイヤベース部の面積をS3、タイヤ10の面積をS5(S5=S1+S3)とすれば、タイヤベース部の面積S3は、好適には0.1≦S3/S5≦0.5である。 It can also be defined from the areas of the tire body 11 and the tire base 12 in the tire 10. The area of the tire body (in the cross section of the tire shown in FIG. 2) above the upper end R of the rim fitting groove 13 of the tire body 11 is S1, the area of the tire base is S3, and the area of the tire 10 is S5 ( If S5 = S1 + S3), the area S3 of the tire base portion is preferably 0.1 ≦ S3 / S5 ≦ 0.5.

また、タイヤ本体部11のリム嵌合溝13の上端Rより下側部分においても、タイヤベース部12の領域が大きすぎるとタイヤ本体部11の強度が小さくなる。タイヤベース部w4は、0.2≦w4/w1≦0.8を満たすことが望ましい。同様に、タイヤベース部w5は、0.2≦w5/w2≦0.8を満たすことが望ましい。タイヤベース部12およびタイヤ10は、タイヤ中心線Oに対してほぼ対称であるから、タイヤベース部w6は、0.2≦w6/w3≦0.8を満たすことが望ましい。これらの値が0.2未満の場合にはタイヤ下部の変形が小さくリムへの組み付けが難しくなるとともに、タイヤの軽量化も達成できなくなる。これらの値が0.8超の場合にはタイヤ下部の強度が小さくなり好ましくない。タイヤ10におけるタイヤ本体部11およびタイヤベース部12の面積から規定することもできる。タイヤ本体部11のリム嵌合溝13の上端Rより下側部分におけるタイヤ本体部の面積(図2で示すタイヤの断面における)をS2、タイヤベース部の面積をS4、タイヤ10の面積をS6(S6=S2+S4)とすれば、タイヤベース部の面積S4は、好適には0.1≦S4/S6≦0.5である。 Also, in the portion below the upper end R of the rim fitting groove 13 of the tire main body 11, if the area of the tire base 12 is too large, the strength of the tire main body 11 is reduced. The tire base portion w4 preferably satisfies 0.2 ≦ w4 / w1 ≦ 0.8. Similarly, the tire base portion w5 desirably satisfies 0.2 ≦ w5 / w2 ≦ 0.8. Since the tire base portion 12 and the tire 10 are substantially symmetrical with respect to the tire center line O, the tire base portion w6 preferably satisfies 0.2 ≦ w6 / w3 ≦ 0.8. When these values are less than 0.2, the deformation of the lower portion of the tire is small and it is difficult to assemble the tire to the rim, and the weight of the tire cannot be reduced. If these values exceed 0.8, the strength of the lower part of the tire becomes small, which is not preferable. It can also be defined from the areas of the tire body 11 and the tire base 12 in the tire 10. The area of the tire body (in the cross section of the tire shown in FIG. 2) in the portion below the upper end R of the rim fitting groove 13 of the tire body 11 is S2, the area of the tire base is S4, and the area of the tire 10 is S6. If (S6 = S2 + S4), the area S4 of the tire base portion is preferably 0.1 ≦ S4 / S6 ≦ 0.5.

本発明の発泡材料からなるタイヤベース部およびその少なくとも一部を囲むタイヤ本体部を有する非空気式タイヤは、発泡材料の使用により緩衝性、軽量化、耐リム外れ性、耐屈曲疲労性等の優れた特徴を有するので、軽荷重下での低速走行などが通常である自転車用、車椅子用、ゴルフカート用、リヤカー用など、各種の軽車両用のパンクレスタイヤとして使用することができる。本発明の非空気式タイヤにおいて、上述の使用目的や使用環境に合わせて、上述したようにタイヤベース部のサイズを適宜選択し、緩衝性、軽量化、耐リム外れ性、耐屈曲疲労性等の特性を適宜設定できる。この結果、使用者にとって最適な安全性と運転性能等を有する非空気式タイヤを提供することができる。 The non-pneumatic tire having a tire base portion made of the foamed material of the present invention and a tire main body portion surrounding at least a part thereof has a cushioning property, a weight reduction, a rim removal resistance, a bending fatigue resistance, etc. Since it has excellent characteristics, it can be used as puncture tires for various light vehicles such as bicycles, wheelchairs, golf carts, rear cars, etc., which normally run at low speeds under light loads. In the non-pneumatic tire of the present invention, the size of the tire base portion is appropriately selected as described above in accordance with the use purpose and the use environment described above, and cushioning, weight reduction, rim removal resistance, bending fatigue resistance, etc. These characteristics can be set as appropriate. As a result, it is possible to provide a non-pneumatic tire having optimum safety and driving performance for the user.

図4および図5は、本発明の発泡層からなるタイヤベース部およびそのベース部の一部または全部を囲むタイヤ本体部を有するタイヤをインジェクション成形により作製する方法を示す図である。図4(a)はインジェクション成形法でタイヤを作製するときに用いる金型を示す図であり、環状の金型の断面を示している。図4(a)は、タイヤ本体部を作製する金型を示す。タイヤ外形形状(タイヤ本体部形状)とほぼ同形の空洞を金型32で形成し、タイヤベース部とほぼ同形の金型33を入れることにより、タイヤ本体部とほぼ同形の空洞部34を作製する。この空洞部34へゴム材料を射出する。その際、適度な加圧・加熱処理等を行ない、図4(b)に示すように、タイヤ本体部35を作製できる。 4 and 5 are views showing a method for producing a tire having a tire base portion made of a foamed layer of the present invention and a tire body portion surrounding part or all of the base portion by injection molding. Fig.4 (a) is a figure which shows the metal mold | die used when producing a tire by the injection molding method, and has shown the cross section of the cyclic | annular metal mold | die. Fig.4 (a) shows the metal mold | die which produces a tire main-body part. A cavity having substantially the same shape as the outer shape of the tire (the shape of the tire body) is formed by the mold 32, and a cavity 33 having substantially the same shape as the tire body is produced by inserting a mold 33 having the same shape as the tire base. . A rubber material is injected into the cavity 34. At that time, an appropriate pressurizing / heating treatment or the like is performed, and the tire body 35 can be produced as shown in FIG.

次に、タイヤベース部とほぼ同形の金型33を抜くと、図5(a)に示すように、タイヤ本体部35の内側に空間36が形成される。次に、図5(b)に示すように、金型32に合わせてこの空間36に型37を入れ、タイヤベース部の形状を有する空洞部38を形成する。次に、図5(c)に示すように、この空洞部38に発泡材料を射出して、適度な加圧・加熱処理等を行ない、発泡層からなるタイヤベース部39を作製する。金型32および金型37を取り外すことにより、タイヤベース部39およびそれを取り囲むタイヤ本体部35の2層構造からなるタイヤ10を作製することができる。タイヤ本体部35をタイヤベース部39より先に作製することにより、タイヤ本体部35の形状を確保することができる。尚、タイヤ本体部35を作製した後に、金型33以外に外金型32も外して、再度別の金型で型合わせをしても良い。 Next, when a mold 33 having substantially the same shape as the tire base portion is pulled out, a space 36 is formed inside the tire main body portion 35 as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 5B, a mold 37 is placed in this space 36 in accordance with the mold 32 to form a cavity 38 having the shape of a tire base. Next, as shown in FIG. 5 (c), a foam material is injected into the hollow portion 38 and subjected to appropriate pressurization and heat treatment to produce a tire base portion 39 made of a foam layer. By removing the mold 32 and the mold 37, the tire 10 having a two-layer structure of the tire base portion 39 and the tire main body portion 35 surrounding the tire base portion 39 can be manufactured. By forming the tire body 35 before the tire base 39, the shape of the tire body 35 can be secured. In addition, after producing the tire main-body part 35, the outer metal mold | die 32 other than the metal mold | die 33 may also be removed, and type | mold adjustment may be carried out by another metal mold | die again.

空洞部34および38は環状に連続した構造になっているので、インジェクション成形法により形成されたタイヤ10も環状に連続した接ぎ目のない、すなわち融着部のないタイヤとなる。射出する注入口や余分な発生ガスおよび余分な注入物を出す抽出口などを最適な部分に形成することにより均質なタイヤを形成できる。このようにインジェクション成形法は融着工程を必要とせず、また接続部分もないため、接続部への応力集中がないので、信頼性の高い長寿命のタイヤを作製できる。また、発泡層からなるベース部とゴム層からなるタイヤ本体部間に空洞等の欠陥を抑えることができ、かつこれらの層の密着性も非常に優れているため、これらの2層が分離しにくく長寿命のタイヤを実現できる。また、寸法精度も高いため品質が安定した製品を量産することが可能となる。 Since the cavities 34 and 38 have an annularly continuous structure, the tire 10 formed by the injection molding method also has an annularly continuous joint, that is, a tire without a fused portion. A homogeneous tire can be formed by forming an injection port for injection and an extraction port for discharging excess generated gas and excess injection in optimal portions. In this way, the injection molding method does not require a fusing process, and since there is no connection portion, there is no concentration of stress on the connection portion, so a highly reliable long-life tire can be produced. In addition, since defects such as cavities can be suppressed between the base portion made of the foam layer and the tire body portion made of the rubber layer, and the adhesion between these layers is also very good, these two layers are separated. It is difficult to achieve a long-life tire. In addition, since the dimensional accuracy is high, it is possible to mass-produce products with stable quality.

インジェクション成形法を用いてタイヤ本体部とタイヤベース部を別々に作製し、タイヤベース部をタイヤ本体部の空間部に押し込んで非空気式タイヤを作製することもできる。特にタイヤベース部の一部が外側に露出している図1〜図5に示すようなタイヤの場合には作製も簡単である。このときタイヤベース部は発泡して体積が増大しているので、タイヤベース部を圧縮して押し込む。また、タイヤベース部とタイヤ本体部の間に、接着剤や接着テープを用いて接着層を形成すればタイヤベース部とタイヤ本体部の結合も強力になる。 A tire body part and a tire base part are separately produced using an injection molding method, and the tire base part is pushed into a space part of the tire body part to produce a non-pneumatic tire. In particular, in the case of the tire as shown in FIGS. 1 to 5 in which a part of the tire base portion is exposed to the outside, the production is also simple. At this time, since the tire base portion is foamed and the volume is increased, the tire base portion is compressed and pushed. Further, if an adhesive layer is formed between the tire base portion and the tire main body portion using an adhesive or an adhesive tape, the connection between the tire base portion and the tire main body portion becomes strong.

本発明のタイヤ10は押出法を用いても作製できる。たとえば、図7に示したピッカーバック型の2色押出機を用いて、タイヤ本体部11およびタイヤベース部12のような2種類の異なるゴム層の2色押出ができる。図7に示す押出機は、2つの押出機3−1および3−2を有するピッカーバック型の2色押出機である。図7において、27はプレフォームダイ、28は口金を示す。また、押出機3(3−1、3−2)の口金28の手前、或いはプレフォームダイがある場合はプレフォームダイ27の手前にギヤポンプを設置することで、吐出量の精度を向上させることができて好ましい。 The tire 10 of the present invention can also be produced using an extrusion method. For example, the two-color extrusion of two different rubber layers such as the tire body 11 and the tire base 12 can be performed using the picker-back type two-color extruder shown in FIG. The extruder shown in FIG. 7 is a pickerback type two-color extruder having two extruders 3-1 and 3-2. In FIG. 7, 27 indicates a preform die and 28 indicates a base. Moreover, the accuracy of the discharge amount is improved by installing a gear pump in front of the die 28 of the extruder 3 (3-1, 3-2) or in front of the preform die 27 when there is a preform die. Is preferable.

1つの押出機(3−1)でタイヤ本体部におけるソリッドタイヤに使用されるゴム用材料(たとえば、後述するTHCラバー)等を投入し、他方の押出機(3−2)にはタイヤベース部用の発泡剤(たとえば、熱膨張性中空弾性体微小球、無機発泡剤(炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム等)、ニトロソ系発泡剤、アゾ系発泡剤、スルホニルヒドラジド系発泡剤など)を含むゴム用材料(たとえば、後述するTHCラバー)等を投入し、プレフォームダイ27および口金28を通して、種々の形状を有するタイヤベース部およびその外側を構成するタイヤ本体部を一体物(押出成形品1)として押出成形する。この押出成形物1は細長い円柱状物であるから、一定長さに切断してリング状にまるめて両端部を融着接合してタイヤ10とする。押出法は金型を必要とせず製造方法が簡単なため設備コストを低く押さえることができる。また、精密な金型は不要なため設計変更が容易で種々の形状のタイヤベース部やタイヤ本体部を簡単に作製できるという利点もある。 A rubber material (for example, THC rubber, which will be described later) used for a solid tire in a tire main body portion is charged in one extruder (3-1), and a tire base portion is loaded in the other extruder (3-2). For rubbers containing foaming agents (eg, thermally expandable hollow elastic microspheres, inorganic foaming agents (sodium bicarbonate, ammonium carbonate, etc.), nitroso foaming agents, azo foaming agents, sulfonyl hydrazide foaming agents, etc.) A material (for example, THC rubber described later) or the like is introduced, and a tire base portion having various shapes and a tire body portion constituting the outside thereof are integrated (extruded product 1) through a preform die 27 and a base 28. Extrude. Since this extrusion-molded product 1 is an elongated cylindrical product, it is cut into a predetermined length, rounded into a ring shape, and both ends are fusion-bonded to obtain a tire 10. Since the extrusion method does not require a mold and the manufacturing method is simple, the equipment cost can be kept low. Further, since a precise mold is not required, there is an advantage that the design can be easily changed and the tire base portion and the tire body portion having various shapes can be easily manufactured.

図6は、本発明の発泡層からなるタイヤベース部12およびタイヤ本体部11を有するタイヤ10の別の形状を示す図である。図6(a)はタイヤ本体部11に完全に囲まれているタイヤベース部12を示す図である。図6(a)においては、タイヤベース部12は略楕円形状をしていて、タイヤ本体部11のリム嵌合溝13の上端Rより上部および下部の両方の領域に存在するが、リム側底部B側には露出せず、リム側底部B側にはタイヤ本体部11が存在する。この場合でもh2は、好適には0.1≦{h2/(h4−h3)}≦0.7の範囲にあることが望ましい。或いは、S3は、好適には0.1≦S3/S5≦0.5である。また、タイヤベース部の面積S4は、好適には0.1≦S4/S6≦0.5である。 FIG. 6 is a view showing another shape of the tire 10 having the tire base portion 12 and the tire main body portion 11 made of the foamed layer of the present invention. FIG. 6A is a view showing the tire base 12 that is completely surrounded by the tire body 11. In FIG. 6A, the tire base portion 12 has a substantially elliptical shape and exists in both the upper and lower regions from the upper end R of the rim fitting groove 13 of the tire main body portion 11, but the rim side bottom portion. The tire main body 11 exists on the rim side bottom B side without being exposed on the B side. Even in this case, h2 is preferably in the range of 0.1 ≦ {h2 / (h4−h3)} ≦ 0.7. Alternatively, S3 is preferably 0.1 ≦ S3 / S5 ≦ 0.5. Further, the area S4 of the tire base portion is preferably 0.1 ≦ S4 / S6 ≦ 0.5.

図6(b)は、図1〜図5に示すものと同様に、タイヤベース部12は、タイヤ本体部11のリム嵌合溝13の上端Rより上部および下部の両方の領域に連続して存在するとともに、リム側底部B側に露出している。ただし、タイヤベース部12の上部の幅は下部の幅よりも広く、略円形形状をしている。図6(b)の場合は、図2において示した関係と同じ関係式を満足する。すなわち、h2は、好適には0.1≦{h2/(h4−h3)}≦0.7の範囲にあることが望ましい。或いは、S3は、好適には0.1≦S3/S5≦0.5である。また、タイヤベース部w4は、0.2≦w4/w1≦0.8を満たすことが望ましい。同様に、タイヤベース部w5は、0.2≦w5/w2≦0.8を満たすことが望ましい。タイヤベース部12およびタイヤ10は、タイヤ中心線Oに対してほぼ対称であるから、タイヤベース部w6は、0.2≦w6/w3≦0.8を満たすことが望ましい。また、タイヤベース部の面積S3は、好適には0.1≦S3/S5≦0.5である。タイヤベース部の面積S4は、好適には0.1≦S4/S6≦0.5である。 In FIG. 6B, the tire base portion 12 continues to both the upper and lower regions from the upper end R of the rim fitting groove 13 of the tire main body portion 11 in the same manner as that shown in FIGS. 1 to 5. It exists and is exposed to the rim side bottom B side. However, the width of the upper portion of the tire base portion 12 is wider than the width of the lower portion and has a substantially circular shape. In the case of FIG. 6B, the same relational expression as that shown in FIG. 2 is satisfied. That is, h2 is preferably in the range of 0.1 ≦ {h2 / (h4−h3)} ≦ 0.7. Alternatively, S3 is preferably 0.1 ≦ S3 / S5 ≦ 0.5. The tire base portion w4 preferably satisfies 0.2 ≦ w4 / w1 ≦ 0.8. Similarly, the tire base portion w5 desirably satisfies 0.2 ≦ w5 / w2 ≦ 0.8. Since the tire base portion 12 and the tire 10 are substantially symmetrical with respect to the tire center line O, the tire base portion w6 preferably satisfies 0.2 ≦ w6 / w3 ≦ 0.8. The area S3 of the tire base portion is preferably 0.1 ≦ S3 / S5 ≦ 0.5. The area S4 of the tire base portion is preferably 0.1 ≦ S4 / S6 ≦ 0.5.

タイヤベース部の発泡材料の発泡倍率は20〜400%、好適には50〜200%が望ましい。ここで発泡倍率Qは、発泡前の発泡材料の比重をD0、発泡後の発泡材料の比重をD1としたとき、Q={(D0/D1)−1}*100(%)で示される。20%未満の場合緩衝効果が乏しく、400%より大きい場合、破壊強度や耐摩耗性などの物性が低下し、リムとの接触面が摩滅して、リムとタイヤとの嵌合力が低下する。 The expansion ratio of the foam material of the tire base portion is 20 to 400%, preferably 50 to 200%. Here, the expansion ratio Q is represented by Q = {(D0 / D1) -1} * 100 (%), where D0 is the specific gravity of the foamed material before foaming and D1 is the specific gravity of the foamed material after foaming. When it is less than 20%, the buffering effect is poor, and when it is more than 400%, physical properties such as fracture strength and wear resistance are lowered, the contact surface with the rim is worn away, and the fitting force between the rim and the tire is lowered.

本発明の非空気式タイヤのタイヤ本体部はエラストマー組成物であり、このエラストマー組成物として、非空気式タイヤの少なくとも一部において、水素結合を用いた熱可逆架橋エラストマー組成物であるTHCラバー(Thermoreversible Hydrogen-bond Crosslinking Rubber)を用いることが好ましい。これにより、タイヤのリサイクル性を向上させることが可能となる。また、本発明の非空気式タイヤのタイヤベース部もTHCラバーを用いることができる。すなわち、THCラバーの作製材料に発泡剤(たとえば、低沸点炭化水素膨張剤を封入した熱膨張性マイクロカプセル(たとえば、松本油脂性のマツモトマイクロスフェアーFシリーズ))を添加してTHCラバーを発泡させる。 The tire body of the non-pneumatic tire of the present invention is an elastomer composition, and as this elastomer composition, at least a part of the non-pneumatic tire is a THC rubber (a thermoreversible cross-linked elastomer composition using hydrogen bonding). It is preferable to use Thermoreversible Hydrogen-bond Crosslinking Rubber). Thereby, the recyclability of the tire can be improved. Moreover, THC rubber can also be used for the tire base portion of the non-pneumatic tire of the present invention. That is, a foaming agent (for example, a heat-expandable microcapsule encapsulating a low-boiling hydrocarbon expander (for example, Matsumoto oil-based Matsumoto Microsphere F series)) is added to the THC rubber production material to foam the THC rubber. Let

熱可逆架橋エラストマー組成物を含む樹脂やエラストマー組成物は、加温することで軟化し、容易に伸ばすことが可能なため、タイヤのリムへの脱着作業が簡単になる。そして、熱可逆架橋エラストマー組成物が樹脂やエラストマー組成物全体に占める割合は、必要に応じて決めることができる。また、熱可逆架橋エラストマー組成物は、溶融することが可能で、かつ、物性を低下させずに繰り返して使用することができる為、マテリアルリサイクルが可能である。 Since the resin or elastomer composition containing the thermoreversible crosslinked elastomer composition is softened by heating and can be easily extended, the work for attaching and detaching the tire to the rim is simplified. And the ratio for which a thermoreversible bridge | crosslinking elastomer composition occupies for the whole resin and an elastomer composition can be determined as needed. In addition, the thermoreversible cross-linked elastomer composition can be melted and can be used repeatedly without deteriorating physical properties, and therefore material recycling is possible.

熱可逆架橋エラストマー組成物としては、カルボニル基・ヒドロキシ基・オキシ基・エポキシ基・フェニル基など種々の官能基またはこれらの官能基か含窒素複素環を含む架橋部位、或いはこれらを側鎖として含有することができるが、少なくともカルボニル含有基及び含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖もしくはその水素結合性架橋部位と共有結合性架橋部位とを併有する側鎖を有する熱可逆架橋エラストマー組成物であることが、熱可逆架橋性を良好に発揮する上で好ましい。 The thermoreversible cross-linked elastomer composition contains various functional groups such as carbonyl group, hydroxy group, oxy group, epoxy group, phenyl group or cross-linked sites containing these functional groups or nitrogen-containing heterocycles, or these as side chains. Thermally reversible having at least a side chain containing a hydrogen-bonding cross-linking site having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle, or a side chain having both a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent cross-linking site A cross-linked elastomer composition is preferable in order to achieve good thermoreversible cross-linking properties.

カルボニル含有基及び含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位は、カルボニル含有基が有するカルボニル基と、含窒素複素環が有するアミノ基とが水素結合を形成する。含窒素複素環は、架橋剤として含窒素複素環含有化合物を加えることにより配合してもよい。水素結合性架橋部位を構成するカルボニル化合物としては、例えば、カルボニル基、カルボキシル基、アミド基、エステル基、イミド基が挙げられる。 In the hydrogen bondable crosslinking site having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle, the carbonyl group of the carbonyl-containing group and the amino group of the nitrogen-containing heterocycle form a hydrogen bond. You may mix | blend a nitrogen-containing heterocyclic ring by adding a nitrogen-containing heterocyclic containing compound as a crosslinking agent. Examples of the carbonyl compound constituting the hydrogen bonding crosslinking site include a carbonyl group, a carboxyl group, an amide group, an ester group, and an imide group.

熱可逆架橋エラストマー組成物は、マレイン酸変性オレフィン系エラストマー、含窒素複素環化合物、オレフィン系樹脂、スチレン系エラストマー、パラフィンオイルを含むものであることが好ましい。このように熱可逆架橋エラストマー組成物を構成することにより、良好な物性を持つとともに、高流動性で成形性が良好になる。 The thermoreversible crosslinked elastomer composition preferably contains a maleic acid-modified olefin elastomer, a nitrogen-containing heterocyclic compound, an olefin resin, a styrene elastomer, and paraffin oil. Thus, by comprising a thermoreversible crosslinked elastomer composition, it has favorable physical properties, high fluidity, and good moldability.

熱可逆架橋エラストマー組成物の好ましい組成は、マレイン酸変性オレフィン系エラストマー100重量部に対し、含窒素複素環化合物を0.1〜3重量部、オレフィン系樹脂を50〜150重量部、スチレン系エラストマーを20〜80重量部、パラフィンオイルを50〜150重量部配合するのがよい。また、ここにおいて、含窒素複素環化合物は、含窒素複素環多官能アルコールであり、前記オレフィン系樹脂がポリプロピレンであり、前記スチレン系エラストマーが水添スチレン・イソプレン・ブタジエンブロック共重合体であることが好ましい。 A preferable composition of the thermoreversible cross-linking elastomer composition is 0.1 to 3 parts by weight of a nitrogen-containing heterocyclic compound, 50 to 150 parts by weight of an olefin resin, and styrene elastomer with respect to 100 parts by weight of maleic acid-modified olefin elastomer. 20 to 80 parts by weight and 50 to 150 parts by weight of paraffin oil are preferably blended. The nitrogen-containing heterocyclic compound is a nitrogen-containing heterocyclic polyfunctional alcohol, the olefin resin is polypropylene, and the styrene elastomer is a hydrogenated styrene / isoprene / butadiene block copolymer. Is preferred.

熱可逆架橋エラストマー組成物をタイヤに使用すると、環状に成形することが簡単であり、また、熱を加えることで架橋が外れるため、タイヤの成形性に加え、マテリアルリサイクルも容易である。すなわち、熱可逆架橋エラストマー組成物は、加温により架橋を外すことが可能であるため、このエラストマー部分を回収すれば、物性低下のない材料として、再度使用することができる。 When a thermoreversible cross-linked elastomer composition is used for a tire, it is easy to form an annular shape, and since crosslinking is removed by applying heat, material recycling is easy in addition to the moldability of the tire. That is, since the thermoreversible cross-linked elastomer composition can be de-crosslinked by heating, if this elastomer portion is recovered, it can be used again as a material having no deterioration in physical properties.

尚、本発明はソリッドタイヤに通常使用されるゴム材料からなるタイヤ本体部と発泡材料からなるタイヤベース部の2層構造を有する非空気式タイヤであるが、これら以外に他の異なる層を含んでも良い。たとえば、地面等に接するトレッド部をさらに強化するために補強用コード等を含む強化ゴム層を付加することもできる。 The present invention is a non-pneumatic tire having a two-layer structure of a tire main body portion made of a rubber material and a tire base portion made of a foam material, which are usually used for solid tires. In addition to these, other different layers are included. But it ’s okay. For example, a reinforcing rubber layer including a reinforcing cord or the like can be added in order to further strengthen the tread portion in contact with the ground or the like.

本発明の非空気式タイヤは、軽荷重下での低速走行などが通常である自転車用、車椅子用、ゴルフカート用、リヤカー用など、各種の軽車両用の非空気式タイヤとして使用することができる。 The non-pneumatic tire of the present invention can be used as a non-pneumatic tire for various light vehicles such as bicycles, wheelchairs, golf carts, rear cars, etc., which normally run at low speeds under light loads. it can.

1・・・押出成形品、
3(3−1、3−2)・・・押出機
10・・・(非空気式)タイヤ
11・・・タイヤ本体部、
12・・・タイヤベース部、
13・・・リム嵌合溝、
14・・・トレッドパターン
15・・・リム
16・・・リムフランジ
27・・・プレフォームダイ、
28・・・口金、
32・・・金型、
33・・・金型、
34・・・空洞部、
35・・・タイヤ本体部、
36・・・空間、
37・・・金型、
39・・・タイヤベース部
204・・・トレッド溝、
1 ... Extruded product,
3 (3-1, 3-2) ... Extruder 10 ... (Non-pneumatic) Tire 11 ... Tire body,
12 ... tire base,
13: Rim fitting groove,
14 ... tread pattern 15 ... rim 16 ... rim flange 27 ... preform die,
28 ... The base,
32 ... mold,
33 ... Mold,
34 ... hollow part,
35 ... tire body,
36 ... space,
37 ... mold,
39 ... Tire base portion 204 ... Tread groove,

Claims (11)

タイヤ本体部および前記タイヤ本体部に一部または全部を囲まれたタイヤベース部を有する非空気式タイヤにおいて、タイヤの踏面側は前記タイヤ本体部であり、前記タイヤベース部が発泡体であることを特徴とする非空気式タイヤ。 In a non-pneumatic tire having a tire body part and a tire base part partially or entirely surrounded by the tire body part, the tread side of the tire is the tire body part, and the tire base part is a foam Non-pneumatic tire characterized by. 前記タイヤベース部は、リム底部からリムフランジ部よりもタイヤ径方向外側まで存在することを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の非空気式タイヤ。 The non-pneumatic tire according to claim 1, wherein the tire base portion exists from a rim bottom portion to a tire radial direction outer side than the rim flange portion. 前記リムフランジ部よりもタイヤ径方向外側のタイヤの断面積において、前記タイヤベース部の面積はタイヤ全体の面積の0.1〜0.5倍であることを特徴とする、特許請求の範囲第2項に記載の非空気式タイヤ。 The area of the tire base part is 0.1 to 0.5 times the area of the entire tire in the cross-sectional area of the tire on the outer side in the tire radial direction from the rim flange part. Non-pneumatic tire. 前記リムフランジ部よりもタイヤ径方向内側のタイヤの断面積において、前記タイヤベース部の面積はタイヤ全体の面積の0.2〜0.8倍であることを特徴とする、特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれかの項に記載の非空気式タイヤ。 The area of the tire base portion is 0.2 to 0.8 times the area of the entire tire in the cross-sectional area of the tire inside in the tire radial direction from the rim flange portion. The non-pneumatic tire according to any one of items 3. 前記タイヤベース部の発泡体の発泡倍率は20〜400%であることを特徴とする、特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれかの項に記載の非空気式タイヤ。 The non-pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, wherein an expansion ratio of the foam of the tire base portion is 20 to 400%. 前記タイヤ本体部および/またはタイヤベース部の少なくとも一部は、少なくともカルボニル含有基及び含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖もしくはその水素結合性架橋部位と共有結合性架橋部位とを併有する側鎖を有する熱可逆架橋エラストマー組成物であることを特徴とする、特許請求の範囲第1項〜第5項のいずれかの項に記載の非空気式タイヤ。 At least a part of the tire body and / or tire base is a side chain containing at least a carbonyl-containing group and a hydrogen-bonded cross-linked site having a nitrogen-containing heterocycle, or a hydrogen-bonded cross-linked site and a covalent-bonded cross-linked site. The non-pneumatic tire according to any one of claims 1 to 5, wherein the non-pneumatic tire is a thermoreversible crosslinked elastomer composition having a side chain. 前記熱可逆架橋エラストマー組成物は、マレイン酸変性オレフィン系エラストマー、含窒素複素環化合物、オレフィン系樹脂、スチレン系エラストマー、パラフィンオイルを含むことを特徴とする、特許請求の範囲第6項に記載の非空気式タイヤ。 The said thermoreversible crosslinking elastomer composition contains a maleic acid modified olefin elastomer, a nitrogen-containing heterocyclic compound, an olefin resin, a styrene elastomer, and paraffin oil, The Claim 6 characterized by the above-mentioned. Non-pneumatic tire. 前記含窒素複素環化合物は、含窒素複素環多官能アルコールであり、および/または前記オレフィン系樹脂がポリプロピレンであり、および/または前記スチレン系エラストマーは水添スチレン・イソプレン・ブタジエンブロック共重合体であることを特徴とする、特許請求の範囲第6項または第7項に記載の非空気式タイヤ。 The nitrogen-containing heterocyclic compound is a nitrogen-containing heterocyclic polyfunctional alcohol, and / or the olefin resin is polypropylene, and / or the styrene elastomer is a hydrogenated styrene / isoprene / butadiene block copolymer. The non-pneumatic tire according to claim 6 or 7, wherein the non-pneumatic tire is provided. 組み付けリムのリム幅に対して、拘束力を発生しない状態でのタイヤ組み付け幅が103〜134%である事を特徴とする、特許請求の範囲第1項〜第8項のいずれかの項に記載の非空気式タイヤ。 Any one of claims 1 to 8, characterized in that a tire assembling width in a state where no restraining force is generated is 103 to 134% with respect to a rim width of the assembling rim. The non-pneumatic tire described. 前記タイヤ本体部およびタイヤベース部はインジェクション成形法を用いて作製されることを特徴とする、特許請求の範囲第1項〜第9項のいずれかの項に記載の非空気式タイヤ。 The non-pneumatic tire according to any one of claims 1 to 9, wherein the tire main body portion and the tire base portion are manufactured using an injection molding method. 軽車両用タイヤであることを特徴とする、特許請求の範囲第1項〜第10項のいずれかの項に記載の非空気式タイヤ。 The non-pneumatic tire according to any one of claims 1 to 10, wherein the tire is a light vehicle tire.
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