JP2012236555A - タイヤ・リム組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】チューブ体を容易に封止し、チューブ体の気密性を確保することができるようにしたタイヤ・リム組立体を提供する。
【解決手段】対面する一対の環状の被挟持部４２の外側に環状の内部空間Ａを形成する環状部（チューブ体本体部４０）を備えたチューブ体３２と、前記チューブ体３２の内周側に設けられ、前記被挟持部４２を両側から挟持して前記内部空間Ａを密閉空間として封止する分割リム２４、２６と、を有するように構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤ・リム組立体に関する。

近年、従来のタイヤに代えて、例えば下記特許文献に記載されるように、熱可塑性材料で形成される環状のチューブ体と、その外周側に設けられるトレッドとから構成されるタイヤを採用することが提案されている。特許文献１，２に記載のチューブ体にあっては、チューブ体の内周側に周方向に渡って内部と連通する開口を設け、この開口を広げるようにしてチューブ体を縮径させることにより、チューブ体をトレッドに容易に嵌め入れられるように構成している。

そして、チューブ体をトレッドに嵌め入れた後、チューブ体の内部の気密性を確保すべく、チューブ体に設けられた開口を溶着にて封止している。

特開２０１０−１５８９２０ 特開２０１０−１５８７８５ 特開２０１０−１４９６６９ 特開２００９−１５４７８０

しかしながら、特許文献１，２に記載のチューブ体にあっては、開口を溶着にて封止する必要があるため、開口を溶着する工程を要する分、製造の容易化の面において問題があった。

そこで、本発明は、チューブ体を容易に封止し、チューブ体の気密性を確保することができるようにしたタイヤ・リム組立体を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載のタイヤ・リム組立体は、対面する一対の環状の被挟持部の外側に環状の内部空間を形成する環状部を備えたチューブ体と、前記チューブ体の内周側に設けられ、前記被挟持部を両側から挟持して前記内部空間を密閉空間として封止する分割リムと、を有することを特徴とする。

本発明の請求項１に記載のタイヤ・リム組立体によれば、チューブ体の内部空間は、被挟持部が分割リムによって挟持されることで封止される。従って、チューブ体を容易に封止し、チューブ体の気密性を確保することができる。

本発明の請求項２に記載のタイヤ・リム組立体は、請求項１に記載のタイヤ・リム組立体において、前記被挟持部の当接面に形成された環状溝に介装され、前記内部空間の封止を補助する第１の封止補助部材を有することを特徴とする。

本発明の請求項２に記載のタイヤ・リム組立体によれば、被挟持部の当接面に第１の封止補助部材が介装されている。従って、チューブ体の内部の気密性を一層良く確保することができる。

本発明の請求項３に記載のタイヤ・リム組立体は、請求項１または請求項２に記載のタイヤ・リム組立体において、前記被挟持部の内側に介装され、前記内部空間の封止を補助する第２の封止補助部材を有することを特徴とする。

本発明の請求項３に記載のタイヤ・リム組立体によれば、被挟持部の内側に第２の封止補助部材が介装されている。従って、チューブ体の内部の気密性をより一層良く確保することができる。

本発明の請求項４に記載のタイヤ・リム組立体は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ・リム組立体において、前記被挟持部には凸部および凹部の内の一方が形成され、前記分割リムには前記被挟持部の凸部および凹部の内の一方と係合する凸部および凹部の内の他方が形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項４に記載のタイヤ・リム組立体によれば、被挟持部には凸部または凹部が形成され、分割リムには被挟持部の凸部または凹部に係合する凸部または凹部が形成されている。従って、チューブ体がリムに対して滑りが生じるのを抑制することができる。

本発明の請求項５に記載のタイヤ・リム組立体は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ・リム組立体において、前記チューブ体の外周側に設けられるトレッドには、補強層が埋設されていることを特徴とする。

本発明の請求項５に記載のタイヤ・リム組立体によれば、チューブ体の外周側に設けられるトレッドには補強層が埋設されている。従って、トレッドおよびチューブ体の強度を向上させることができる。

以上説明したように、本発明のタイヤ・リム組立体によれば、チューブ体を容易に封止し、チューブ体の気密性を確保することができる。

本発明に係る実施形態のタイヤ・リム組立体を示す斜視図である。 図１に示すタイヤ・リム組立体をタイヤ幅方向Ｈに沿って切断した状態の一部を示す断面図である。 図１に示すタイヤ・リム組立体をタイヤ幅方向Ｈに沿って切断した状態の一部に関して各部材を分離して示す斜視図である。

以下、本発明に係るタイヤ・リム組立体の実施形態の一例を添付の図面に基づき説明する。

図１に示すように、本発明に係るタイヤ・リム組立体１０は、円盤状のリム１２と、該リム１２に装着される態様のタイヤ１４とから構成されている。リム１２は、鉄鋼材やアルミ材などの金属材から形成されている。リム１２には、その中央部において車輪軸（図示省略）が挿通されるための挿通孔１６が１個穿設されている。挿通孔１６の外周側には、車輪軸のフランジ（図示省略）に組み付けるための装着孔１８が複数個（５個）、周方向に沿って等間隔に設けられている。さらに装着孔１８の外周側には軽量化のための肉抜き孔２０が複数個（５個）、周方向に沿って等間隔に設けられている。尚、タイヤ・リム組立体１０には、後述のチューブ体３２の内部空間Ａに気体を充填するための気体注入バルブ用口２２が設けられている。

図２、図３に示すように、リム１２はタイヤ幅方向Ｈにおいて中央部で分割される２個の分割リム２４、２６から構成されている。分割リム２４、２６の外周部は、後述のチューブ体３２の被挟持部４２を挟持する挟持部２８、３０とされている。

図１〜図３に示すように、タイヤ１４は、リム１２の外周側に設けられる環状（エンドレス状）のチューブ体３２と、チューブ体３２の外周側に設けられる環状（エンドレス状）のトレッド３４とから構成されている。タイヤ１４は、チューブ体３２をトレッド３４の内側に嵌め入れることで形成される。なお、チューブ体３２のタイヤ幅方向Ｈにおける両側面の一部は、トレッド３４およびリム１２に覆われておらず外部に露出している。

チューブ体３２は、熱可塑性材料、具体的には、縦弾性係数が１．０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下の熱可塑性エラストマーから構成されている。熱可塑性エラストマーとしては、例えばＪＩＳ Ｋ６４１８に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、エステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、熱可塑性ゴム架橋体（ＴＰＶ）、若しくはその他の熱可塑性エラストマー（ＴＰＺ）等が挙げられる。なお、熱可塑性エラストマーに代えて、チューブ体３２を例えばウレタン樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂若しくはポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂から構成してもよい。

トレッド３４は、天然ゴムまたは／およびゴム組成物が加硫された加硫ゴムから構成されている。なお、トレッド３４は、チューブ体３２と同様、熱可塑性材料、具体的には、熱可塑性エラストマーから構成してもよい。

図２、図３に示すように、トレッド３４の内部には、スチールコードまたは有機繊維が複数並べられて構成された補強層３６が全周に渡って埋設されている。

チューブ体３２は、充填される気体を収容するための環状の内部空間Ａを有している。充填する気体としては、空気や窒素ガスなどが挙げられる。チューブ体３２の肉厚は例えば約０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度にし、その内部空間Ａに付与する気体圧は例えば約５０ｋＰａ〜５００ｋＰａ程度にし、このタイヤ・リム組立体１０を装着する車両としては例えば自動二輪車全般や総重量３ｔ未満の普通乗用車等が挙げられる。

なお、チューブ体３２の肉厚が０．５ｍｍより薄くなると、耐圧性や耐刃性が不十分になる恐れがあり、５．０ｍｍより厚くなると、重量が増大したり、チューブ体３２に曲げひずみが作用したときに外面側と内面側とで生ずる応力の差が大きくなって耐疲労性が悪化したりする恐れがある。また、チューブ体３２に付与される気体圧が５０ｋＰａよりも低くなると、荷重支持性能が低下する恐れがあり、５００ｋＰａよりも高くなると、乗り心地性や耐圧性が悪化する恐れがある。

図３に示すように、チューブ体３２の内周側には、内部空間Ａと連通する開口３８が周方向に渡って形成されている。チューブ体３２の内周側に開口３８を設けているのは、チューブ体３２をトレッド３４に嵌め入れる際、チューブ体３２の開口３８を広げるようにしてチューブ体３２を縮径させることで、容易に嵌め入れるためである。

チューブ体３２は、外周側において主たる内部空間Ａを形成する環状のチューブ体本体部４０と、内周側において分割リム２４、２６の挟持部２８、３０によって挟持される環状の被挟持部４２とを有している。分割リム２４、２６がチューブ体３２に取付けられると、チューブ体３２の被挟持部４２が分割リム２４、２６の挟持部２８、３０によって挟持され、チューブ体３２の内周側に形成される開口３８が封止されるようになっている。それにより、チューブ体３２の内部空間Ａは密閉空間とされる。尚、分割リム２４、２６によるチューブ体３２の挟持力を確保するために、分割リム２４、２６の図２中の仮想線で示す部位に補助的にボルト（図示省略）による締結を施してもよい。

図２、図３に示すように、互いに対面する一対の被挟持部４２は、一端側がチューブ体本体部４０の内周側の内周壁４４に連続しタイヤ径方向Ｒ内側に延びる一対の第１壁４６と、第１壁４６の他端側に連続しタイヤ幅方向Ｈに延びる一対の第２壁４８と、第２壁４８のタイヤ幅方向Ｈ内側の端部に連続しタイヤ径方向Ｒ内側に延びる一対の第３壁５０とを備えている。

第２壁４８の第１壁４６に連続する側の端部には、タイヤ幅方向Ｈにおいて外側に突出する凸部５２が形成されている。第３壁５０の第２壁４８に連続する側とは反対側の端部には、タイヤ幅方向Ｈにおいて外側に突出する凸部５４が形成されている。また、被挟持部４２には、内周壁４４と第１壁４６と凸部５２とによって凹部５６が形成され、第２壁４８と第３壁５０と凸部５４によって凹部５８が形成されている。一方、分割リム２４、２６の挟持部２８、３０には、被挟持部４２のこれら凸部５２、凸部５４、凹部５６、凹部５８にそれぞれ対応して係合する対応凹部６０、対応凹部６２、対応凸部６４、対応凸部６６が形成されている。

一対の第３壁５０のタイヤ幅方向Ｈ内側を向く面は、被挟持部４２が分割リム２４、２６の挟持部２８、３０によって挟持されることで当接される当接面６８とされている。一対の第３壁５０の当接面６８それぞれには、断面半円形の環状の環状溝７０が形成されている。これらの環状溝７０には、第１の封止補助部材の一例としての断面円形状の環状のシールリング７２が介装されている。シールリング７２は、ゴム材から構成されており、被挟持部４２が分割リム２４、２６の挟持部２８、３０によって挟持されると、環状溝７０に密着するため、開口３８の封止を補助する作用を有している。

一対の第１壁４６のタイヤ幅方向Ｈ内側を向く面は被挟持部４２が分割リム２４、２６の挟持部２８、３０によって挟持されても当接されず、一対の第１壁４６同士の間はチューブ体３２の内部空間Ａの一部とされている。この一対の第１壁４６同士の間、即ち被挟持部４２の内側には、第２の封止補助部材の一例としての断面Ｕ文字状の環状のシールリング７４が介装されている。シールリング７４は、ゴム材から構成されており、被挟持部４２が分割リム２４、２６の挟持部２８、３０によって挟持されると共にチューブ体の内部空間Ａに気体を充填することにより、一対の第１壁４６のタイヤ幅方向Ｈ内側の面および第２壁４８のタイヤ径方向Ｒ外側の面に密着するため、開口３８の封止を補助する作用を有している。尚、第２壁４８のタイヤ幅方向Ｈ内側の面に設けられている溝７６は、シールリング７４固定用の溝である。シールリング７４の断面形状はＵ文字状以外の形状であってもよい。

（作用）
上述したように、チューブ体３２をトレッド３４に嵌め入れ易くするため、チューブ体３２の内周側に開口３８を周方向に渡って形成しているが、該開口３８はチューブ体３２の被挟持部４２が分割リム２４、２６の挟持部２８、３０によって挟持されることで封止される。従って、開口３８をわざわざ溶着にて封止しなくてもチューブ体３２の内部の気密性が確保される。尚、開口３８に対して補助的に接着や溶着を施してもよい。

また、被挟持部４２の第３壁５０の当接面６８に封止補助部材としてシールリング７２を介装している。それにより、開口３８の封止が補助され、チューブ体３２の内部の気密性が一層確保される。

さらに、チューブ体３２の内部に封止補助部材としてシールリング７４を介装している。それにより、開口３８の封止がさらに補助され、チューブ体３２の内部の気密性がより一層確保される。

また、チューブ体３２の被挟持部４２に凸部５２、凸部５４、凹部５６および凹部５８を形成し、分割リム２４、２６の挟持部２８、３０にそれらに対応して係合する対応凹部６０、対応凹部６２、対応凸部６４および対応凸部６６を形成している。従って、チューブ体３２とリム１２とが接触する面積が大きくなり、チューブ体３２がリム１２に対して滑りが生じるのが抑制される。

また、チューブ体３２の外周側に設けられるトレッド３４に補強層３６を埋設したので、トレッド３４およびチューブ体３２の強度を向上させることが可能となる。

また、本実施例のタイヤ１４には剛性を確保するためのビードコアおよび被覆層（カーカス）が設けられていない上に、チューブ体３２が軽量かつ高い柔軟性を有する熱可塑性エラストマーで形成されていることから、ビードコアおよび被覆層（カーカス）が設けられている従来のタイヤに比べて軽量化されている。具体的には、従来のタイヤのアセンブリ重量を１００とした場合、本実施例のタイヤ１４のアセンブリ重量は７０となっている。

また、本実施例のタイヤ１４では、チューブ体３２とトレッド３４が分離可能に構成されているので、チューブ体３２およびトレッド３４のうちのいずれか一方が劣化または摩耗したときに、この一方のみを交換することが可能であり、効率的な交換が実現され交換に要するコストが低減される。

また、チューブ体３２は熱可塑性材料から構成されているので、再成型が可能でありリサイクル性に優れている。同様にトレッド３４も熱可塑性材料から構成すれば、リサイクル性に優れたものとなる。

１０ タイヤ・リム組立体
１２ リム
１４ タイヤ
２４、２６ 分割リム
２８、３０ 挟持部
３２ チューブ体
３４ トレッド
３６ 補強層
３８ 開口
４０ チューブ体本体部（環状部）
４２ 被挟持部
５２ 凸部
５４ 凸部
５６ 凹部
５８ 凹部
６０ 対応凹部
６２ 対応凹部
６４ 対応凸部
６６ 対応凸部
６８ 当接面
７０ 環状溝
７２ シールリング（第１の封止補助部材）
７４ シールリング（第２の封止補助部材）

Claims (5)

1. 対面する一対の環状の被挟持部の外側に環状の内部空間を形成する環状部を備えたチューブ体と、
   前記チューブ体の内周側に設けられ、前記被挟持部を両側から挟持して前記内部空間を密閉空間として封止する分割リムと、
   を有するタイヤ・リム組立体。
2. 前記被挟持部の当接面に形成された環状溝に介装され、前記内部空間の封止を補助する第１の封止補助部材を有する請求項１のタイヤ・リム組立体。
3. 前記被挟持部の内側に介装され、前記内部空間の封止を補助する第２の封止補助部材を有する請求項１または請求項２のタイヤ・リム組立体。
4. 前記被挟持部には凸部および凹部の内の一方が形成され、前記分割リムには前記被挟持部の凸部および凹部の内の一方と係合する凸部および凹部の内の他方が形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ・リム組立体。
5. 前記チューブ体の外周側に設けられるトレッドには、補強層が埋設されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ・リム組立体。

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