JP2014083915A - 非空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車軸に取り付けられる取り付け体と、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13と、外装体12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、これらの外装体12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と、を備える非空気入りタイヤであって、タイヤが接地して、連結部材がタイヤ径方向の圧縮荷重により弾性変形し、外装体12とリング状体13とが相対的にタイヤ径方向に変位したときに、複数の連結部材のうち、タイヤが接地する接地面Gと、外装体12と、の間に位置し、かつタイヤ周方向で隣り合うもの同士が互いに当接する構成とされたことを特徴とする。
【選択図】図5
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。
この場合、仮に瞬間的な大荷重が非空気入りタイヤに作用したとしても、例えば連結部材が破損したり、塑性変形したりする等を抑制できる。
また、第1連結板のうち、リング状体に連結された一端部が、他端部よりもタイヤ周方向の一方側に位置し、第2連結板のうち、リング状体に連結された一端部が、他端部よりもタイヤ周方向の他方側に位置しているので、この非空気入りタイヤに外力が作用したときに、第1連結板および第2連結板を変形させ易くすることが可能になり、この非空気入りタイヤに柔軟性を具備させて良好な乗り心地性を確保することができる。
特に、第1連結板および第2連結板を変形させ易くすることで、タイヤ周方向で隣接する連結板同士が互いに当接し易くなるので、連結部材の剛性が確実に高められる。
図1、図2に示すように、本実施形態の非空気入りタイヤ1は、図示し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、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、円筒状に形成され軸線Oと同軸に配設されている。複数のリブ19は、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。
外装体12は、突条部12aがキー溝部18aに嵌合された状態で、凹部18b内に板材28を固定することにより、取り付け体11に固定されている。この状態において、突条部12aは、板材28と、凹部18bの底壁面と、によりタイヤ幅方向Hに挟み込まれている。
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のうち、第1連結板21は一のタイヤ幅方向H(タイヤ幅方向Hに沿う一方側)の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、第2連結板22は一のタイヤ幅方向Hの位置とは異なる他のタイヤ幅方向H(タイヤ幅方向Hに沿う他方側)の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されている。すなわち、複数の第1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連結板22は、第1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。なお、図示の例において、各連結板21,22は、タイヤ周方向に沿ってそれぞれ60個ずつ設けられている。
そして、タイヤ径方向に圧縮荷重が作用していない状態(以下、単に無負荷状態という)では、タイヤ周方向で隣り合う第1連結板21同士は、互いに非接触とされている。同様に、タイヤ周方向で隣り合う第2連結板22同士も、無負荷状態では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連結板21および第2連結板22同士も互いに非接触となっている。
なお、第1連結板21および第2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連結板21および第2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連結板21および第2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。
また、第2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、一端部22aに連なるとともに、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、タイヤ側面視の曲率半径が大きくなっている。特に、図示の例では、各連結板21,22それぞれの湾曲部21d〜21f,22d〜22fのうち、一端部21a,22aに連なる第2湾曲部21e,22eの曲率半径が最も小さくなっている。なお、第1湾曲部21d,22dは、第1連結板21および第2連結板22の延びる方向における中央部に配置されている。
また、両連結板21,22それぞれにおいて、連結板21,22の延びる方向における中央部から一端部21a,22aにわたる一端側部分は、中央部から他端部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、連結板21,22において大きな負荷がかかり易い一端部21a,22a側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、図1に示すように、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、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、各分割ケース体31,32それぞれにおいて、各分割外装体25,26と、各分割リング状体23,24と、各連結板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。
また、各分割ケース体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、各分割外装体25,26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、各分割ケース体31,32同士を連結するに際し、各連結部材15がタイヤ側面視で上述のように線対称となるように、各分割ケース体31,32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、各分割ケース体31,32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。
このとき、一の第1連結板21には、一の第1連結板21に対してタイヤ周方向の両側に隣接する他の第1連結板21(他の連結部材)が、非空気入りタイヤ1をタイヤ幅方向Hから見たタイヤ側面視において、一の第1連結板21の延びる方向でそれぞれ異なる部分(タイヤ周方向で異なる部分)に接触している。具体的に、一の第1連結板21に対してタイヤ周方向の他方側で隣接する他の第1連結板21と、一の第1連結板21と、の接触部分(当接部分)C1は、タイヤ周方向の一方側で隣接する他の第1連結板21と、一の第1連結板21と、の接触部分(当接部分)C2よりも、一の第1連結板21における他端部21b寄りに配設されている。なお、他の第1連結板21は、一の第1連結板21を基準にしてタイヤ周方向の両側に位置する第1連結板21を含む。
また、一の第2連結板22には、一の第2連結板22に対してタイヤ周方向の両側に隣接する他の第2連結板22(他の連結部材)が、タイヤ側面視において一の第2連結板22の延びる方向でそれぞれ異なる部分(タイヤ周方向で異なる部分)に接触している。具体的に、一の第2連結板22に対してタイヤ周方向の一方側で隣接する他の第2連結板22と、一の第2連結板22と、の接触部分C1は、タイヤ周方向の一方側で隣接する他の第2連結板22と、一の第2連結板22と、の接触部分C1よりも、一の第2連結板22における他端部22b寄りに配設されている。
この場合、仮に瞬間的な大荷重が非空気入りタイヤ1に作用したとしても、例えば連結部材15が破損したり、塑性変形したりする等を抑制できる。
また、第1連結板21のうち、リング状体13に連結された一端部21aが、外装体12に連結された他端部21bよりもタイヤ周方向の一方側に位置し、第2連結板22のうち、リング状体13に連結された一端部22aが、外装体12に連結された他端部22bよりもタイヤ周方向の他方側に位置しているので、この非空気入りタイヤ1に外力が作用したときに、第1連結板21および第2連結板22を弾性変形させ易くすることが可能になり、この非空気入りタイヤ1に柔軟性を具備させて良好な乗り心地性を確保することができる。
特に、第1連結板21および第2連結板22を弾性変形させ易くすることで、タイヤ周方向で隣接する連結板21,22同士が互いに当接し易くなるので、連結部材15の剛性が確実に高められる。
さらに、複数の第1連結板21および第2連結板22それぞれにおける接触部分C1,C2が、タイヤ側面視で接地面Gに沿って連なっているため、これらの接触部分C1,C2にかかる負荷(タイヤ径方向の圧縮荷重)を互いに分散させ合うことができる。
また、第2湾曲部21e,22eが、第1湾曲部21d,22dおよび第3湾曲部21f,22fの曲率半径よりも小さくなっているため、第1連結板21および第2連結板22の中間部分21c,22cを柔軟に変形させることができる。これにより、タイヤ周方向で隣接する連結板21,22同士をより当接させ易く、また当接部分C1,C2部分を接地面Gに沿って長く確保することができる。
また、リング状体13および複数の連結部材15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。
実施例として、図1〜図5で示した非空気入りタイヤ1を採用し、また比較例として、タイヤ周方向で隣接する連結部材15同士が圧縮状態で非接触に構成された非空気入りタイヤを採用した。そして、本試験では、実施例および比較例それぞれにおいて、撓み率(%:外径に対する変位率)と荷重(N)との関係を測定した。なお、両タイヤのサイズ(例えば、3.00−8)は同じものとした。
一方、実施例の場合、撓み率が5〜6%(図6中A地点)未満の範囲では比較例と同様に、撓み率と負荷は比例の関係にあるものの、撓み率がA地点以上の範囲では、撓み率に対する荷重の増加割合がA地点未満の範囲に比べて大きくなっている。
そして、比較例の場合には、A地点以上の範囲でも、タイヤ周方向で隣り合う各連結部材15が非接触の状態で弾性変形することで、撓み率の増加に対して荷重が一定の割合で増加する。
また、上述した実施形態では、連結部材15として第1連結板21および第2連結板22をタイヤ幅方向Hに沿って2列に配設する構成について説明したが、これに限らず、連結部材15はタイヤ幅方向Hに沿って3列以上の複数や、1列で配設しても構わない。
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、上述した実施形態に代えて、両連結板21,22の各一端部21a,22aを、リング状体13の内周面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、上述した実施形態に限らず例えば、切削加工等で形成してもよい。
また、上述した実施形態では、連結部材15の一端部21a,22aを、外装体12を介して取り付け体11に間接的に連結する構成について説明したが、これに限らず、取り付け体11に連結部材15の一端部21a,22aを直接的に連結しても構わない。
Claims (5)
- 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、
該タイヤが接地して、前記連結部材がタイヤ径方向の圧縮荷重により変形し、前記取り付け体と前記リング状体とがタイヤ径方向に変位したときに、複数の前記連結部材のうち、該タイヤが接地する接地面と、前記取り付け体と、の間に位置する連結部材がタイヤ周方向で隣り合う他の連結部材に当接する構成とされたことを特徴とする非空気入りタイヤ。 - 請求項1記載の非空気入りタイヤであって、
該タイヤが接地して、前記連結部材がタイヤ径方向の圧縮荷重により弾性変形し、前記取り付け体と前記リング状体とがタイヤ径方向に変位したときに、複数の前記連結部材のうち、タイヤ周方向に隣り合う複数ずつが互いに当接し、かつこれらの当接部分の少なくとも一部が、該タイヤをタイヤ幅方向から見たタイヤ側面視で、前記接地面に沿って重なり合うことを特徴とする非空気入りタイヤ。 - 請求項1または請求項2記載の非空気入りタイヤであって、
前記連結部材において、前記リング状体に連結された一端部と、前記取り付け体に連結された他端部と、の間に位置する中間部分にタイヤ周方向に湾曲する湾曲部が、前記タイヤをタイヤ幅方向から見たタイヤ側面視で、前記連結板が延びる方向に沿って複数形成され、
前記複数の湾曲部のうち、前記一端部に連なる湾曲部は、該湾曲部よりも前記他端部側に位置する湾曲部に比べて曲率半径が小さくなっていることを特徴とする非空気入りタイヤ。 - 請求項1から請求項3の何れか1項に記載の非空気入りタイヤであって、
前記連結部材は、前記取り付け体と前記リング状体とを連結する第1連結板および第2連結板を備え、
前記第1連結板のうち、前記リング状体に連結された一端部は、前記取り付け体に連結された他端部よりもタイヤ周方向の一方側に位置し、
前記第2連結板のうち、前記リング状体に連結された一端部は、前記取り付け体に連結された他端部よりもタイヤ周方向の他方側に位置し、
前記第1連結板は、一のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるとともに、前記第2連結板は、前記一のタイヤ幅位置とは異なる他のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、
該タイヤが接地して、前記連結部材がタイヤ径方向の圧縮荷重により弾性変形させられ、前記取り付け体と前記リング状体とがタイヤ径方向に変位したときに、複数の前記第1連結板、および複数の前記第2連結板それぞれにおいて、タイヤ周方向に隣り合う複数ずつが互いに当接することを特徴とする非空気入りタイヤ。 - 請求項4記載の非空気入りタイヤであって、
前記第1連結板、および前記第2連結板それぞれにおいて、前記一端部と前記他端部との間に位置する中間部分に、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部が、前記タイヤ側面視で、当該連結板が延びる方向に沿って複数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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