JP2014080151A - 非空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非空気入りタイヤ1は、車軸に取り付けられる取り付け体11と、該取り付け体11をタイヤ径方向の外側から囲繞するリング状体13と、取り付け体11とリング状体13との間にタイヤ周方向に沿って複数配設されるとともに、これらの取り付け体11とリング状体13とを相対的に変位自在に連結する連結部材15と、を備え、取り付け体11とリング状体13との間におけるタイヤ幅方向Hの両端部のうち少なくとも一方には、タイヤ周方向で隣り合う連結部材15同士の間の隙間を覆うカバー体50が配設されている。
【選択図】図1
Description
このような問題を解決するために近年では、例えば下記特許文献1に示されるような非空気入りタイヤが提案されている。
特許請求の範囲における請求項1の非空気入りタイヤは、タイヤ周方向で隣り合う連結部材同士の間の隙間を覆うカバー体が配設されているので、この非空気入りタイヤの装着された車両が走行しているときに、例えばゴミや石等の異物並びに外気が取り付け体とリング状体との間に向けて進入しようとしても、カバー体に衝突することにより、タイヤ周方向で隣り合う連結部材同士の間の隙間に進入するのを防ぐことが可能となる。これにより、非空気入りタイヤに損傷を生じさせ難くすることができるとともに、非空気入りタイヤの回転時に、外気が連結部材に衝突したり、タイヤ周方向で隣り合う連結部材同士の間の隙間を外気が通過したりすること等を防ぐことが可能となり、騒音の発生や空気抵抗を抑制することができる。
また、タイヤ周方向で隣り合う連結部材同士の間の隙間がカバー体により覆われて外部に露呈していないことから、例えば、連結部材と、取り付け体側およびリング状体側と、の連結部分や、連結部材自体等の劣化を抑制することが可能となり、優れた耐候性を具備させることもできる。
また、外装体およびリング状体と複数の連結部材とが一体に形成されていることから、例えば、連結部材の両端部と外装体およびリング状体とを、締結部材等を用いて連結する場合と比べて重量を抑えることができる。
この非空気入りタイヤ1は、図示されない車軸に取り付けられる取り付け体11と、取り付け体11をタイヤ径方向の外側から囲繞するリング状体13と、取り付け体11とリング状体13との間にタイヤ周方向に沿って複数配設されるとともに、これらの取り付け体11とリング状体13とを相対的に弾性変位自在に連結する連結部材15と、リング状体13の外周面側にその全周にわたって配設されたトレッド部材16と、取り付け体11とリング状体13との間において連結部材15同士の間の隙間を覆うカバー体50と、を備えている。
装着筒部17、外リング部18、およびリブ19は例えばアルミニウム合金等の金属材料で一体に形成されている。装着筒部17および外リング部18はそれぞれ、円筒状に形成され前記軸線Oと同軸に配設されている。複数のリブ19は、前記軸線Oを基準とする点対称に配置されている。
なお、外リング部18において、タイヤ周方向で隣り合うキー溝部18a同士の間に位置する部分には、タイヤ径方向に貫通する肉抜き孔がタイヤ幅方向Hに間隔をあけて複数配置されてなる孔列18cが、タイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。また、リブ19にも、タイヤ幅方向Hに貫通する肉抜き孔19aが形成されている。
また、リング状体13は外装体12よりもタイヤ幅方向Hの大きさ、つまり幅が大きくなっており、図示の例では、リング状体13は円筒状に形成されている。
連結部材15は、第1弾性連結板21が一のタイヤ幅方向Hの位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、かつ第2弾性連結板22が前記一のタイヤ幅方向Hの位置とは異なる他のタイヤ幅方向Hの位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるように、タイヤ周方向に沿って複数(図示の例では60個)設けられている。
すなわち、複数の第1弾性連結板21は、タイヤ幅方向Hにおける同一の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるとともに、複数の第2弾性連結板22は、第1弾性連結板21からタイヤ幅方向Hに離れた同一のタイヤ幅方向Hの位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されている。
そして、タイヤ周方向で隣り合う第1弾性連結板21同士は互いに非接触とされ、タイヤ周方向で隣り合う第2弾性連結板22同士も互いに非接触となっている。さらに、タイヤ幅方向Hで隣り合う第1弾性連結板21および第2弾性連結板22同士も互いに非接触となっている。
なお、第1弾性連結板21および第2弾性連結板22それぞれの幅は互いに同等になっている。また、第1弾性連結板21および第2弾性連結板22それぞれの厚さも互いに同等になっている。
また、1つの連結部材15における第1弾性連結板21および第2弾性連結板22の各一端部21a、22aは、リング状体13の内周面において、タイヤ幅方向Hの位置を互いに異ならせて、タイヤ周方向における同一の位置に連結されている。
第2弾性連結板22に形成された複数の湾曲部22d〜22fは、タイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第1湾曲部22dと、第1湾曲部22dと一端部22aとの間に位置しかつタイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第2湾曲部22eと、第1湾曲部22dと他端部22bとの間に位置しかつタイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第3湾曲部22fと、を有している。
図示の例では、第1湾曲部21d、22dは、第2湾曲部21e、22eおよび第3湾曲部21f、22fよりも、前記タイヤ側面視の曲率半径が大きくなっている。なお、第1湾曲部21d、22dは、第1弾性連結板21および第2弾性連結板22の前記延びる方向における中央部に配置されている。
また、両弾性連結板21、22それぞれにおいて、前述した延びる方向の中央部から前記一端部21a、22aにわたる一端側部分は、該中央部から前記他端部21b、22bにわたる他端側部分よりも厚さが大きくなっている。これにより、連結部材15の重量の増大を抑えたり、連結部材15の柔軟性を確保したりしながら、第1、第2弾性連結板21、22において大きな負荷がかかり易い一端側部分の強度を高めることができる。なお、これらの一端側部分と他端側部分とは段差なく滑らかに連なっている。
さらに本実施形態では、外装体12は、タイヤ幅方向Hの一方側に位置する一方側分割外装体25と、タイヤ幅方向Hの他方側に位置する他方側分割外装体26と、に分割されている。また、リング状体13は、図1に示されるように、タイヤ幅方向Hの一方側に位置する一方側分割リング状体23と、タイヤ幅方向Hの他方側に位置する他方側分割リング状体24と、に分割されている。なお図示の例では、外装体12およびリング状体13はそれぞれ、タイヤ幅方向Hの中央部で分割されている。
さらに本実施形態では、一方側分割外装体25、一方側分割リング状体23および第1弾性連結板21、並びに他方側分割外装体26、他方側分割リング状体24および第2弾性連結板22はそれぞれ、鋳造若しくは射出成形により一体に形成されている。
以下、一方側分割外装体25、一方側分割リング状体23および第1弾性連結板21が一体に形成されたものを第1分割ケース体31といい、他方側分割外装体26、他方側分割リング状体24および第2弾性連結板22が一体に形成されたものを第2分割ケース体32という。
また、第1、第2分割ケース体31、32それぞれにおいて、一方側、他方側分割外装体25、26と、一方側、他方側分割リング状体23、24と、第1、第2弾性連結板21、22と、は、互いに異なる材質で形成してもよいし、同一の材質で形成してもよい。なお、この材質としては、金属材料や樹脂材料等が挙げられるが、軽量化の観点から樹脂材料、特に熱可塑性樹脂が好ましい。
なお、第1、第2分割ケース体31、32それぞれの全体を各別に同時に射出成形する場合には、外装体12に形成された複数の突条部12aをゲート部分としてもよい。
また、一方側分割外装体25、および他方側分割外装体26それぞれのタイヤ幅方向Hの端縁同士は、タイヤ幅方向Hに離れている。これにより、取り付け体11に外嵌される外装体12の内周面にバリが生ずることが防止されている。
そして、前述のように連結するに際し、各連結部材15が前記タイヤ側面視で前述のように線対称となるように、第1分割ケース体31および第2分割ケース体32それぞれのタイヤ周方向の位置を合わせつつ、これらの両分割ケース体31、32のタイヤ幅方向Hの向きを互いに逆向きにした状態で、第1分割ケース体31および第2分割ケース体32の各リング状体13のタイヤ幅方向Hの端縁同士を突き合わせて連結する。
図5に示すように、この非空気入りタイヤ1において、取り付け体11とリング状体13との間におけるタイヤ幅方向Hの他方側の端部には、カバー体50が設けられている。カバー体50は、例えば多孔質のウレタン樹脂や、光透過性を有する塩化ビニル樹脂、加硫ゴム等により、円板上に形成されている。カバー体50を、例えば透明もしくは半透明な材質により形成した場合には、タイヤ幅方向Hの他方側から連結部材15(図4参照)を視認できる。これにより、非空気入りタイヤ1の外観性(デザイン)を損なうことなく、カバー体50を配設できる。
カバー体50を形成する材料は、連結部材15よりもタイヤ径方向の剛性が小さいことが望ましい。ここで、「タイヤ径方向の剛性」とは、タイヤ径方向への寸法変化(すなわち変形)のし難さの度合いをいう。特に、カバー体50のタイヤ径方向の剛性は、連結部材15のタイヤ径方向の剛性の1/5以下であることが望ましい。
また、カバー体50の中心には、カバー体50を貫通する貫通孔51が形成されている。貫通孔51の中心は、軸線Oと同軸となるように形成されている。貫通孔51の直径は、取り付け体11の外径と同一となるように形成されている。
カバー体50の内縁部53は、外装体12のタイヤ幅方向Hにおける他方側の端部12bに接合されている。また、カバー体50の外縁部54は、リング状体13の内周面13aに接合されている。カバー体50と、外装体12およびリング状体13との接合方法としては、例えば溶着や融着、接着、若しくはネジ等の締結部材による締結等が採用される。なおこれらのうち、溶着の場合には例えば熱板溶着等を採用してもよい。
また、カバー体50は、取り付け体11とリング状体13との間において、タイヤ径方向に縮小されてタイヤ幅方向Hに曲げられた状態で、タイヤ幅方向Hの他方側に突の曲面をなしつつ配設される。より具体的には、カバー体50は、A−A線(図5参照)に沿う断面視で、内縁部53と外縁部54との間に少なくとも一の曲率を有し、かつその曲率中心がカバー体50から見て非空気入りタイヤ1の内側に存在するように形成されている。本実施形態においては、カバー体50は、内縁部53と外縁部54との間に一定の曲率を有しており、非空気入りタイヤ1の外側に向けて突の曲面をなしている。
本実施形態によれば、カバー体50が配設されているので、この非空気入りタイヤ1の装着された車両が走行しているときに、例えばゴミや石等の異物並びに外気が取り付け体11とリング状体13との間に向けて進入しようとしても、カバー体50に衝突することにより、タイヤ周方向で隣り合う連結部材15同士の間の隙間に進入するのを防ぐことが可能となる。これにより、非空気入りタイヤ1に損傷を生じさせ難くすることができるとともに、非空気入りタイヤ1の回転時に、外気が連結部材15に衝突したり、タイヤ周方向で隣り合う連結部材15同士の間の隙間を外気が通過したりすること等を防ぐことが可能となり、騒音の発生や空気抵抗を抑制することができる。
また、タイヤ周方向で隣り合う連結部材15同士の間の隙間がカバー体50により覆われて外部に露呈していないことから、例えば、連結部材15と、取り付け体11側およびリング状体13側と、の連結部分や、連結部材15自体等の劣化を抑制することが可能となり、優れた耐候性を具備させることもできる。
また、外装体12およびリング状体13と複数の連結部材15とが一体に形成されていることから、例えば、連結部材15の両端部と外装体12およびリング状体13とを、締結部材等を用いて連結する場合と比べて重量を抑えることができる。
また、カバー体50は、タイヤ径方向に縮小されてタイヤ幅方向Hに曲げられた状態で、タイヤ幅方向Hの他方側に突の曲面をなしつつ配設されので、連結部材15が弾性変形したときに、容易に湾曲変形できる。したがって、カバー体50を配設したことによるこの非空気入りタイヤ1のばね定数の上昇を確実に抑制することができる。
図7は、実施形態の第1変形例にかかるカバー体150の説明図である。
図8は、実施形態の第2変形例にかかるカバー体250の説明図である。
図9は、実施形態の第3変形例にかかるカバー体350の説明図である。
なお、図7〜図9は、いずれも図5のA−A線に沿った断面に相当する断面図となっている。
実施形態のカバー体50は、取り付け体11とリング状体13との間においてタイヤ幅方向Hに曲げられた状態で、タイヤ幅方向Hの他方側に突の曲面をなしつつ配設されていた(例えば、図6参照)が、前述の実施形態のカバー体50に限定されることなく、例えば図7〜図9に示す各変形例のカバー体150、250、350の形態であってもよい。以下に、各変形例について説明をする。なお、実施形態と同様の構成部分については詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
図7に示すように、第1変形例のカバー体150は、タイヤ幅方向Hの両側に交互に屈曲されつつタイヤ径方向に延びる蛇腹形状となっており、軸線O方向から見て屈曲の頂部が軸線Oを中心とする同心円状に配置されるように形成されている。
カバー体150は、タイヤ径方向に伸縮変形したときに連結部材15の第2弾性連結板22と干渉しないように、例えば、カバー体150の内縁部53が取り付け体11の外周面におけるタイヤ幅方向Hの他方側の縁部に接合され、カバー体150の外縁部54がリング状体13の内周面13aにおけるタイヤ幅方向Hの他方側の縁部に接合されている。第1変形例のカバー体150によれば、タイヤ径方向に容易に伸縮して変形できるので、カバー体150を配設したことによるこの非空気入りタイヤ1のばね定数の上昇を極力抑制することが可能となり、さらに良好な乗り心地性を維持できる。また、カバー体150が変形する際、このカバー体150に応力が集中するのを防止できるので、カバー体150の耐久性を向上させることができる。
図8に示すように、第2変形例のカバー体250は、複数の第2弾性連結板22同士の間の隙間に、各別にカバー体250の材料が充填されて形成されている。図示の例では、カバー体250は、複数の板体とされて各板体が複数の第2弾性連結板22同士の間の隙間に配設されている。また、カバー体250は、連結部材15におけるタイヤ幅方向Hの他方側の端部に配設されている。このように、第2変形例のカバー体250は、複数の連結部材15の間の隙間のみを覆っているので、複数の連結部材15をタイヤ周方向の全周にわたって覆うよりも軽量化できる。
第2変形例のカバー体250の成形方法は、例えば第2分割ケース体32およびカバー体250のうちいずれか一方をインサート品とし、他方を射出成形するインサート成形でもよいし、あるいはいわゆる二色成形等であってもよい。
図9に示すように、第3変形例のカバー体350は、複数の第2弾性連結板22同士の間の隙間に、各別にカバー体350の材料が充填されて形成されている。図示の例では、カバー体350は、複数の板体とされて各板体が複数の第2弾性連結板22同士の間の隙間にブロック状に配設されている。また、カバー体350は、第2弾性連結板22のタイヤ幅方向Hの全体にわたって配設されている。
第3変形例のカバー体350の成形方法は、第2変形例と同様に、例えば第2分割ケース体32およびカバー体350のうちいずれか一方をインサート品とし、他方を射出成形するインサート成形でもよいし、あるいはいわゆる二色成形等であってもよい。
タイヤ幅方向H全体にわたって材料を充填してカバー体350を形成することにより、カバー体350をタイヤ幅方向Hに厚く形成できる。したがって、実施形態の第3変形例によれば、良好な乗り心地性を維持しつつ非空気入りタイヤ1の良好な外観性を確保するとともに、カバー体350の耐久性を確保できる。
また、前記実施形態および各変形例では、連結部材15として第1弾性連結板21および第2弾性連結板22をそれぞれ1つずつ備えた構成を示したが、これに代えて、1つの連結部材15に第1弾性連結板21および第2弾性連結板22がそれぞれ複数ずつ、互いのタイヤ幅方向Hの位置を異ならせて備えられた構成を採用してもよい。
また、連結部材15を、外装体12とリング状体13との間にタイヤ幅方向Hに沿って複数設けてもよい。
また、前記実施形態および各変形例に代えて、両弾性連結板21、22の各一端部21a、22aを、リング状体13の内周面13aにタイヤ周方向位置を互いに異ならせて連結してもよい。
また、外装体12およびリング状体13をタイヤ幅方向Hに3個以上分割してもよいし、分割しなくてもよい。
さらに、第1、第2分割ケース体31、32は、前記実施形態および各変形例に限らず、例えば、切削加工等で形成してもよい。
また前記実施形態および各変形例では、連結部材15は、外装体12の外周面とリング状体13の内周面13aとを互いに連結するものとしたが、取り付け体11の外周面側とリング状体13の内周面13a側とを連結する他の構成に適宜変更してもよい。例えば、外装体12を備えない構成において、連結部材15が、取り付け体11の外周面とリング状体13の内周面13aとを互いに連結してもよい。
11 取り付け体
12 外装体
13 リング状体
15 連結部材
50、150、250、350 カバー体
Claims (4)
- 車軸に取り付けられる取り付け体と、
該取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲繞するリング状体と、
前記取り付け体と前記リング状体との間にタイヤ周方向に沿って複数配設されるとともに、これらの取り付け体とリング状体とを相対的に変位自在に連結する連結部材と、を備える非空気入りタイヤであって、
前記取り付け体と前記リング状体との間におけるタイヤ幅方向の両端部のうち少なくとも一方には、タイヤ周方向で隣り合う連結部材同士の間の隙間を覆うカバー体が配設されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。 - 請求項1に記載の非空気入りタイヤであって、
前記カバー体は、前記連結部材よりもタイヤ径方向の剛性が小さいことを特徴とする非空気入りタイヤ。 - 請求項1または2に記載の非空気入りタイヤであって、
前記カバー体は、タイヤ幅方向に曲げられた状態で、前記取り付け体と前記リング状体との間に配設されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の非空気入りタイヤであって、
前記取り付け体に外装される外装体を備え、
前記連結部材は、前記外装体および前記リング状体と一体形成されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。
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