JP2015074399A - 非空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】内筒体に形成された係止突部を破損しにくくする。【解決手段】車軸に取り付けられる取り付け体11と、取り付け体11に外装される内筒体12、及び内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体13を備えるリング部材14と、内筒体と外筒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、これらの両筒体同士を連結する連結部材15と、を備え、内筒体の内周面に、タイヤ径方向の内側に向けて突出する係止突部35が形成されるとともに、取り付け体の外周面に、係止突部が嵌合される係止凹部36が形成された非空気入りタイヤ1であって、係止突部におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い小さくなっている。【選択図】図1
Description
本発明は、使用に際し内部に加圧空気の充填が不要な非空気入りタイヤに関するものである。
従来から、例えば下記特許文献1に示されるような、車軸に取り付けられる取り付け体と、取り付け体に外装される内筒体、及び内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体を備えるリング部材と、内筒体と外筒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、これらの両筒体同士を連結する連結部材と、を備える非空気入りタイヤが知られている。
この非空気入りタイヤでは、内筒体の内周面に、タイヤ径方向の内側に向けて突出する係止突部が形成されるとともに、取り付け体の外周面に、前記係止突部が嵌合される係止凹部が形成されている。
この非空気入りタイヤでは、内筒体の内周面に、タイヤ径方向の内側に向けて突出する係止突部が形成されるとともに、取り付け体の外周面に、前記係止突部が嵌合される係止凹部が形成されている。
しかしながら、従来の非空気入りタイヤでは、車両に装着され走行しているときに、内筒体における係止突部の付け根部分に応力が集中し、また、内筒体を取り付け体に外装する際に、係止突部におけるタイヤ径方向の内端部が取り付け体に当たりやすいため、係止突部を破損しにくくすることについて改善の余地があった。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、内筒体に形成された係止突部を破損しにくくすることができる非空気入りタイヤを提供することを目的とする。
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の非空気入りタイヤは、車軸に取り付けられる取り付け体と、該取り付け体に外装される内筒体、及び該内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体を備えるリング部材と、前記内筒体と前記外筒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、これらの両筒体同士を連結する連結部材と、を備え、前記内筒体の内周面に、タイヤ径方向の内側に向けて突出する係止突部が形成されるとともに、前記取り付け体の外周面に、前記係止突部が嵌合される係止凹部が形成された非空気入りタイヤであって、前記係止突部におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い小さくなっていることを特徴とする。
この発明によれば、係止突部におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い小さくなっているので、車両に装着され走行しているとき、つまり係止突部にタイヤ周方向の負荷が加わるときに、内筒体における係止突部の付け根部分に応力が集中するのを抑制することが可能になるとともに、内筒体を取り付け体に外装するに際し、係止突部におけるタイヤ径方向の内端部が取り付け体に当たったときに、該内端部における角部分に応力が集中するのを抑制することも可能になり、係止突部を破損しにくくすることができる。
ここで、前記係止凹部の内面形状は、前記係止突部の外面形状と同形状とされ、かつそれぞれの体積は互いに同等となってもよい。
この場合、係止凹部の内面形状が、係止突部の外面形状と同形状とされ、かつそれぞれの体積が互いに同等となっているので、係止凹部の内面と、係止突部の外面と、を互いに全域にわたって一様に当接させやすくなり、内筒体及び取り付け体の相対的な位置ずれを抑えることが可能になり、例えば操縦安定性や耐久性等を向上させることができる。
また、前記内筒体及び複数の前記連結部材は、射出成形により合成樹脂材料で一体に形成され、前記係止突部に、射出成形時に溶融樹脂の射出されるゲート部分が位置してもよい。
この場合、前記係止突部に、射出成形時に溶融樹脂の射出されるゲート部分が位置しているので、キャビティ内に射出された溶融樹脂を、係止突部を形成する部分から連結部材を形成する部分に向けて抵抗少なく流動させることが可能になり、内筒体及び複数の連結部材を高効率かつ高精度に形成することができる。
特に、前述したように、係止突部におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い小さくなっていることから、溶融樹脂が、キャビティ内に射出された直後、すなわち、ゲートからキャビティ内に射出されて、係止突部を形成する部分を満たすまでの間に受ける流動抵抗を、例えば、係止突部におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の全域にわたって同等になっている構成と比べて抑えることができる。
特に、前述したように、係止突部におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い小さくなっていることから、溶融樹脂が、キャビティ内に射出された直後、すなわち、ゲートからキャビティ内に射出されて、係止突部を形成する部分を満たすまでの間に受ける流動抵抗を、例えば、係止突部におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の全域にわたって同等になっている構成と比べて抑えることができる。
また、前記ゲート部分が、前記係止突部を画成する壁面のうち、タイヤ幅方向を向く端壁面に位置してもよい。
この場合、前記ゲート部分が、係止突部の前記端壁面に位置しているので、例えば、内筒体及び複数の連結部材を成形するキャビティのうち、内筒体を成形する部分の外側から溶融樹脂を射出することが可能になるため、金型構造を複雑にすることなく、前述の作用効果を有する非空気入りタイヤを容易かつ確実に形成することができる。
また、タイヤ幅方向から見た側面視において、前記係止突部の外面の少なくとも一部が曲面状に形成されてもよい。
この場合、係止突部の外面と係止凹部の内面との接触面積を十分に確保することが可能になり、係止突部を破損しにくくすること、並びに内筒体及び取り付け体の相対的な位置ずれを抑えることをより一層確実に実現することができる。
また、前記係止突部を画成する壁面のうち、タイヤ周方向の両側に位置する各側壁面はそれぞれ、全域にわたって平坦面とされ、タイヤ幅方向から見た側面視において、タイヤ径方向に延び、かつ前記係止突部におけるタイヤ周方向の中央部を通る垂線に直交する直交線と、前記側壁面と、のなす角度が、120°以上150°以下となってもよい。
この場合、タイヤ周方向の負荷によって係止突部が係止凹部から外れやすくなるのを防ぎつつ、前述の作用効果を確実に奏功させることができる。
この場合、タイヤ周方向の負荷によって係止突部が係止凹部から外れやすくなるのを防ぎつつ、前述の作用効果を確実に奏功させることができる。
この発明によれば、内筒体に形成された係止突部を破損しにくくすることができる。
以下、本発明に係る非空気入りタイヤの一実施形態を図1から図4を参照しながら説明する。
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に外装される内筒体12、及び内筒体12をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体13を備えるリング部材14と、内筒体12と外筒体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、これらの両筒体12、13同士を相対的に弾性変位自在に連結する連結部材15と、外筒体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。
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に外装される内筒体12、及び内筒体12をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体13を備えるリング部材14と、内筒体12と外筒体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、これらの両筒体12、13同士を相対的に弾性変位自在に連結する連結部材15と、外筒体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。
ここで、取り付け体11、内筒体12、外筒体13、及びトレッド部材16はそれぞれ、共通軸と同軸に配設されている。以下、この共通軸を軸線Oといい、この軸線Oに沿う方向をタイヤ幅方向Hといい、該軸線Oに直交する方向をタイヤ径方向といい、該軸線O回りに周回する方向をタイヤ周方向という。なお、取り付け体11、内筒体12、外筒体13、及びトレッド部材16は、タイヤ幅方向Hの中央部が互いに一致させられて配設されている。
リング部材14のうち、外筒体13は内筒体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いる。内筒体12の内周面には、タイヤ径方向の内側に向けて突出する係止突部35が形成されている。係止突部35は、タイヤ幅方向Hに延びるとともに、タイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。
そして本実施形態では、係止突部35におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い漸次小さくなっている。
図示の例では、係止突部35を画成する壁面のうち、タイヤ周方向の両側に位置する各側壁面35a、及びタイヤ径方向の内端に位置する頂壁面35bはそれぞれ、全域にわたって平坦面となっている。頂壁面35bのタイヤ周方向の大きさは、内筒体12の内径の、例えば約0.03倍以上0.10倍以下となっている。なお、頂壁面35bのタイヤ周方向の大きさを、内筒体12の内径の0.03倍より小さくすると、係止突部35の強度が不足するおそれがあり、また、0.10倍より大きくすると、係止突部35を後述する係止凹部36に強固に係止させにくくなり、リング部材14及び取り付け体11がタイヤ周方向に相対的に位置ずれするおそれが考えられる。
タイヤ幅方向Hから見た側面視において、タイヤ径方向に延び、かつ係止突部35におけるタイヤ周方向の中央部を通る垂線Sに直交する直交線Tと、側壁面35aと、のなす角度θが、例えば約120°以上150°以下となっている。
そして本実施形態では、係止突部35におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い漸次小さくなっている。
図示の例では、係止突部35を画成する壁面のうち、タイヤ周方向の両側に位置する各側壁面35a、及びタイヤ径方向の内端に位置する頂壁面35bはそれぞれ、全域にわたって平坦面となっている。頂壁面35bのタイヤ周方向の大きさは、内筒体12の内径の、例えば約0.03倍以上0.10倍以下となっている。なお、頂壁面35bのタイヤ周方向の大きさを、内筒体12の内径の0.03倍より小さくすると、係止突部35の強度が不足するおそれがあり、また、0.10倍より大きくすると、係止突部35を後述する係止凹部36に強固に係止させにくくなり、リング部材14及び取り付け体11がタイヤ周方向に相対的に位置ずれするおそれが考えられる。
タイヤ幅方向Hから見た側面視において、タイヤ径方向に延び、かつ係止突部35におけるタイヤ周方向の中央部を通る垂線Sに直交する直交線Tと、側壁面35aと、のなす角度θが、例えば約120°以上150°以下となっている。
取り付け体11は、図1及び図2に示されるように、前記車軸の先端部が装着される装着筒部17と、装着筒部17をタイヤ径方向の外側から囲繞する外リング部18と、装着筒部17と外リング部18とを連結する複数のリブ19と、を備えている。
装着筒部17、外リング部18、及びリブ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及び外リング部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、周方向に同等の間隔をあけて配置されている。
装着筒部17、外リング部18、及びリブ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及び外リング部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、周方向に同等の間隔をあけて配置されている。
外リング部18の外周面には、内筒体12の係止突部35が嵌合される係止凹部36が形成されている。係止凹部36は、外リング部18の外周面にタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成され、タイヤ径方向の内側に向けて窪み、かつタイヤ幅方向Hに延びている。係止凹部36は、外リング部18の外周面において、タイヤ幅方向Hの両端のうちの一方側にのみ開口し他方側は閉じている。
係止凹部36の内面形状が、係止突部35の外面形状と同形状とされ、かつそれぞれ36、35の体積が互いに同等となっている。
すなわち、係止凹部36におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い漸次小さくされ、係止凹部36を画成する壁面のうち、タイヤ周方向の両側に位置する各側壁面36a、及びタイヤ径方向の内端に位置する底壁面36bはそれぞれ、全域にわたって平坦面となっている。
係止凹部36の内面形状が、係止突部35の外面形状と同形状とされ、かつそれぞれ36、35の体積が互いに同等となっている。
すなわち、係止凹部36におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い漸次小さくされ、係止凹部36を画成する壁面のうち、タイヤ周方向の両側に位置する各側壁面36a、及びタイヤ径方向の内端に位置する底壁面36bはそれぞれ、全域にわたって平坦面となっている。
ここで、外リング部18におけるタイヤ幅方向Hの一方側の端縁において、係止凹部36と対応する位置に、タイヤ幅方向Hの他方側に向けて窪み、かつ板材28が嵌め込まれる凹部18bが形成されている。板材28には貫通孔が形成されていて、凹部18bを画成する壁面のうち、タイヤ幅方向Hの一方側を向く壁面に、該凹部18bに嵌め込まれた板材28の貫通孔に連通する雌ねじ部が形成されている。なお、これらの雌ねじ部及び貫通孔はタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。
そして、リング部材14は、内筒体12が取り付け体11に外嵌され、かつ係止突部35が係止凹部36に嵌合された状態で、凹部18bに嵌め込んだ板材28の貫通孔を通してボルトを雌ねじ部にねじ込むことにより、取り付け体11に固定されている。この状態において、係止突部35は、板材28と、係止凹部36を画成する壁面のうち、タイヤ幅方向Hの他端に位置して一方側を向く他端壁面と、によりタイヤ幅方向Hに挟み込まれている。
なお、外リング部18において、タイヤ周方向で隣り合う係止凹部36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。
なお、外リング部18において、タイヤ周方向で隣り合う係止凹部36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。
トレッド部材16は円筒状に形成され、リング部材14の外筒体13の外周面側を全域にわたって一体に覆っている。トレッド部材16は、例えば、天然ゴムまたは/及びゴム組成物が加硫された加硫ゴム、あるいは熱可塑性材料等で形成されている。熱可塑性材料として、例えば熱可塑性エラストマー若しくは熱可塑性樹脂等が挙げられる。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。熱可塑性樹脂としては、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が挙げられる。なお、耐摩耗性の観点ではトレッド部材16を加硫ゴムで形成するのが好ましい。
連結部材15は、リング部材14における内筒体12と外筒体13とを互いに連結する第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22を備えている。
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。
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。
なお、複数の連結部材15は、リング部材14における内筒体12と外筒体13との間において、前記軸線Oを基準に軸対称となる位置に各別に配置されている。また、全ての連結部材15は互いに同形同大となっている。さらに、連結部材15の幅は外筒体13の幅より小さくなっている。
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及び第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及び第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及び第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。
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及び第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及び第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及び第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。
ここで、第1弾性連結板21のうち、外筒体13に連結された一端部21aは、内筒体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弾性連結板22のうち、外筒体13に連結された一端部22aは、内筒体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。
また、1つの連結部材15における第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22の各一端部21a、22aは、外筒体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、1つの連結部材15における第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22の各一端部21a、22aは、外筒体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。
図示の例では、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22それぞれにおいて、一端部21a、22aと他端部21b、22bとの間に位置する中間部分21c、22cに、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部21d〜21f、22d〜22fが、このタイヤ1をタイヤ幅方向Hから見たタイヤ側面視で、当該弾性連結板21、22が延びる方向に沿って複数形成されている。両弾性連結板21、22それぞれにおいて、複数の湾曲部21d〜21f、22d〜22fのうち、前述の延びる方向で互いに隣り合う各湾曲部21d〜21f、22d〜22fの湾曲方向は、互いに逆向きになっている。
第1弾性連結板21に形成された複数の湾曲部21d〜21fは、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1湾曲部21dと、第1湾曲部21dと一端部21aとの間に位置しかつ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2湾曲部21eと、第1湾曲部21dと他端部21bとの間に位置しかつ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3湾曲部21fと、を有している。
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及び第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及び第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。
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及び第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及び第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。
さらに、両弾性連結板21、22の各長さは互いに同等とされるとともに、両弾性連結板21、22の各他端部21b、22bは、図4に示されるように、前記タイヤ側面視で、内筒体12の外周面において前記各一端部21a、22aとタイヤ径方向で対向する位置から前記軸線Oを中心にタイヤ周方向における一方側及び他方側にそれぞれ同じ角度(例えば20°以上135°以下)ずつ離れた各位置に各別に連結されている。また、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22それぞれの第1湾曲部21d、22d同士、第2湾曲部21e、22e同士、並びに第3湾曲部21f、22f同士は互いに、タイヤ周方向に突となる向きが逆で、かつ大きさが同等になっている。
これにより、各連結部材15の前記タイヤ側面視の形状は、図4に示されるように、タイヤ径方向に沿って延在し、かつ両弾性連結板21、22の各一端部21a、22aを通る仮想線Lに対して線対称となっている。
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。
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。
ここで、本実施形態では、リング部材14及び複数の連結部材15が、合成樹脂材料により一体に形成されている。
この合成樹脂材料は、1種だけの樹脂材料、2種類以上の樹脂材料を含む混合物、または1種以上の樹脂材料と1種以上のエラストマーとを含む混合物であってもよく、さらに、例えば老化防止剤、可塑剤、充填剤、若しくは顔料等の添加物を含んでもよい。
さらに本実施形態では、リング部材14が、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部材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部材24と、に分割されている。なお図示の例では、リング部材14はタイヤ幅方向Hの中央部で分割されている。
この合成樹脂材料は、1種だけの樹脂材料、2種類以上の樹脂材料を含む混合物、または1種以上の樹脂材料と1種以上のエラストマーとを含む混合物であってもよく、さらに、例えば老化防止剤、可塑剤、充填剤、若しくは顔料等の添加物を含んでもよい。
さらに本実施形態では、リング部材14が、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部材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部材24と、に分割されている。なお図示の例では、リング部材14はタイヤ幅方向Hの中央部で分割されている。
そして、一方側分割リング部材23は、第1弾性連結板21と一体に形成され、他方側分割リング部材24は、第2弾性連結板22と一体に形成されている。
さらに本実施形態では、一方側分割リング部材23及び第1弾性連結板21、並びに他方側分割リング部材24及び第2弾性連結板22はそれぞれ、射出成形により一体に形成されている。
以下、一方側分割リング部材23及び第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、他方側分割リング部材24及び第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。
さらに本実施形態では、一方側分割リング部材23及び第1弾性連結板21、並びに他方側分割リング部材24及び第2弾性連結板22はそれぞれ、射出成形により一体に形成されている。
以下、一方側分割リング部材23及び第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、他方側分割リング部材24及び第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。
ここで、射出成形としては、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成形する一般的な方法であってもよいし、第1、第2分割ケース体31、32それぞれにおいて、外筒体13と、内筒体12及び第1、第2弾性連結板21、22と、のうちの一方をインサート品として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。
また、第1、第2分割ケース体31、32それぞれにおいて、外筒体13と、内筒体12及び第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。
また、第1、第2分割ケース体31、32それぞれにおいて、外筒体13と、内筒体12及び第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。
そして本実施形態では、係止突部35に、射出成形時に溶融樹脂の射出されるゲート部分38が位置している。
図示の例では、ゲート部分38が、係止突部35を画成する壁面のうち、タイヤ幅方向Hを向く端壁面35cに位置している。ゲート部分38は、係止突部35の両端壁面35cのうちの一方における中央部に位置している。ゲート部分38は、係止突部35の端壁面35cと面一で、かつ白濁して円形状を呈している。
図示の例では、ゲート部分38が、係止突部35を画成する壁面のうち、タイヤ幅方向Hを向く端壁面35cに位置している。ゲート部分38は、係止突部35の両端壁面35cのうちの一方における中央部に位置している。ゲート部分38は、係止突部35の端壁面35cと面一で、かつ白濁して円形状を呈している。
第1、第2分割ケース体31、32それぞれにおいて、第1、第2弾性連結板21、22のタイヤ幅方向Hの中央部と、外筒体13のタイヤ幅方向Hの中央部と、内筒体12のタイヤ幅方向Hの中央部と、は互いに一致し、内筒体12は、外筒体13よりも幅が小さく、かつ第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22の各幅と同等になっている。
そして、一方側分割リング部材23の外筒体13、及び他方側分割リング部材24の外筒体13それぞれのタイヤ幅方向Hの端縁同士が、例えば溶着、融着若しくは接着等により連結されている。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、一方側分割リング部材23の内筒体12、及び他方側分割リング部材24の内筒体12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に外嵌される内筒体12の内周面にバリが生ずることが防止されている。
また、一方側分割リング部材23の内筒体12、及び他方側分割リング部材24の内筒体12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に外嵌される内筒体12の内周面にバリが生ずることが防止されている。
また、第1分割ケース体31及び第2分割ケース体32は、これら31、32を前述のように連結する前の状態では、図3に示されるように互いに同形同大となっている。
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及び第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及び第2分割ケース体32の各外筒体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とにより、非空気入りタイヤ1が得られる。
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及び第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及び第2分割ケース体32の各外筒体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とにより、非空気入りタイヤ1が得られる。
以上説明したように、本実施形態による非空気入りタイヤ1によれば、係止突部35におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い漸次小さくなっているので、車両に装着され走行しているとき、つまり係止突部35にタイヤ周方向の負荷が加わるときに、内筒体12における係止突部35の付け根部分に応力が集中するのを抑制することが可能になるとともに、内筒体12を取り付け体11に外装するに際し、係止突部35におけるタイヤ径方向の内端部が取り付け体11に当たったときに、該内端部における角部分に応力が集中するのを抑制することも可能になり、係止突部35を破損しにくくすることができる。
また、係止凹部36の内面形状が、係止突部35の外面形状と同形状とされ、かつそれぞれ35、36の体積が互いに同等となっているので、係止凹部36の内面と、係止突部35の外面と、を互いに全域にわたって一様に当接させやすくなり、内筒体12及び取り付け体11の相対的な位置ずれを抑えることが可能になり、例えば操縦安定性や耐久性等を向上させることができる。
また、係止突部35に、射出成形時に溶融樹脂の射出されるゲート部分38が位置しているので、キャビティ内に射出された溶融樹脂を、係止突部35を形成する部分から連結部材15を形成する部分に向けて抵抗少なく流動させることが可能になり、内筒体12及び複数の連結部材15を高効率かつ高精度に形成することができる。
また、係止突部35に、射出成形時に溶融樹脂の射出されるゲート部分38が位置しているので、キャビティ内に射出された溶融樹脂を、係止突部35を形成する部分から連結部材15を形成する部分に向けて抵抗少なく流動させることが可能になり、内筒体12及び複数の連結部材15を高効率かつ高精度に形成することができる。
特に、前述したように、係止突部35におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い漸次小さくなっていることから、溶融樹脂が、キャビティ内に射出された直後、すなわち、ゲートからキャビティ内に射出されて、係止突部35を形成する部分を満たすまでの間に受ける流動抵抗を、例えば、係止突部35におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の全域にわたって同等になっている構成と比べて抑えることができる。
また、ゲート部分38が、係止突部35の前記端壁面35cに位置しているので、例えば、内筒体12及び複数の連結部材15を成形するキャビティのうち、内筒体12を成形する部分の外側から溶融樹脂を射出することが可能になるため、金型構造を複雑にすることなく、前述の作用効果を有する非空気入りタイヤ1を容易かつ確実に形成することができる。
また、タイヤ幅方向Hから見た側面視において、前記直交線Tと側壁面35aとのなす角度θが120°以上150°以下となっているので、タイヤ周方向の負荷によって係止突部35が係止凹部36から外れやすくなるのを防ぎつつ、前述の作用効果を確実に奏功させることができる。
また、ゲート部分38が、係止突部35の前記端壁面35cに位置しているので、例えば、内筒体12及び複数の連結部材15を成形するキャビティのうち、内筒体12を成形する部分の外側から溶融樹脂を射出することが可能になるため、金型構造を複雑にすることなく、前述の作用効果を有する非空気入りタイヤ1を容易かつ確実に形成することができる。
また、タイヤ幅方向Hから見た側面視において、前記直交線Tと側壁面35aとのなす角度θが120°以上150°以下となっているので、タイヤ周方向の負荷によって係止突部35が係止凹部36から外れやすくなるのを防ぎつつ、前述の作用効果を確実に奏功させることができる。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態で示した係止突部35に代えて、図5に示されるような、係止突部41を採用してもよい。この係止突部41を画成する壁面のうち、タイヤ周方向の両側に位置する各側壁面41aが、タイヤ周方向の内側に向けて窪む凹曲面状に形成されている。また、この係止突部41を画成する壁面のうち、タイヤ径方向の内端に位置する頂壁面41bと側壁面41aとの接続部分が突曲面状に形成されている。
さらに、これらの係止突部35、41に代えて、図6に示されるような、タイヤ幅方向Hから見た側面視において、外面がタイヤ周方向の全域にわたって単一の円弧形状をなす係止突部42を採用してもよい。
これらの図5、及び図6に示されるように、タイヤ幅方向Hから見た側面視において、係止突部41、42の外面の少なくとも一部が曲面状に形成されると、係止突部41、42の外面と、係止凹部の内面と、の接触面積を十分に確保することが可能になり、係止突部41、42を破損しにくくすること、並びに内筒体12及び取り付け体11の相対的な位置ずれを抑えることをより一層確実に実現することができる。
さらに、これらの係止突部35、41に代えて、図6に示されるような、タイヤ幅方向Hから見た側面視において、外面がタイヤ周方向の全域にわたって単一の円弧形状をなす係止突部42を採用してもよい。
これらの図5、及び図6に示されるように、タイヤ幅方向Hから見た側面視において、係止突部41、42の外面の少なくとも一部が曲面状に形成されると、係止突部41、42の外面と、係止凹部の内面と、の接触面積を十分に確保することが可能になり、係止突部41、42を破損しにくくすること、並びに内筒体12及び取り付け体11の相対的な位置ずれを抑えることをより一層確実に実現することができる。
また、第1弾性連結板21における湾曲部21d〜21fの湾曲方向、及び第2弾性連結板22における湾曲部22d〜22fの湾曲方向は、前記実施形態に限らず適宜変更してもよい。
また、前記実施形態では、連結部材15として第1弾性連結板21及び第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及び第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、内筒体12と外筒体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、前記実施形態では、連結部材15として第1弾性連結板21及び第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及び第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、内筒体12と外筒体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、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22それぞれの他端部21b、22bは、前記実施形態に代えて例えば、内筒体12の外周面において前記軸線Oをタイヤ径方向で挟んで互いに反対となる各位置に各別に連結してもよいし、あるいは、内筒体12の外周面において、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22の各一端部21a、22aにタイヤ径方向で対向する位置等に連結してもよい。
また、前記実施形態に代えて、両弾性連結板21、22の各一端部21a、22aを、外筒体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、前記実施形態に代えて、両弾性連結板21、22の各一端部21a、22aを、外筒体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。
さらに、一方側分割リング部材23の内筒体12と、他方側分割リング部材24の内筒体12と、の間にタイヤ幅方向Hの隙間を設けなくてもよい。
また、リング部材14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。
また、係止凹部36の内面形状を、係止突部35の外面形状と異ならせてもよく、双方の体積も互いに異ならせてよい。
また、ゲート部分38は、係止突部35に位置させなくてもよく、例えば内筒体12のうち係止突部35以外の部分などに位置させてもよい。また、ゲート部分38は、係止突部35の頂壁面35bや側壁面35aに位置させてもよい。
また、前記実施形態では、リング部材14及び複数の連結部材15が、合成樹脂材料で一体に形成された構成を示したが、リング部材14のうちの内筒体12と複数の連結部材15とを一体に形成し、外筒体13は別体に形成してもよいし、内筒体12と複数の連結部材15とを別体に形成してもよい。
また、リング部材14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。
また、係止凹部36の内面形状を、係止突部35の外面形状と異ならせてもよく、双方の体積も互いに異ならせてよい。
また、ゲート部分38は、係止突部35に位置させなくてもよく、例えば内筒体12のうち係止突部35以外の部分などに位置させてもよい。また、ゲート部分38は、係止突部35の頂壁面35bや側壁面35aに位置させてもよい。
また、前記実施形態では、リング部材14及び複数の連結部材15が、合成樹脂材料で一体に形成された構成を示したが、リング部材14のうちの内筒体12と複数の連結部材15とを一体に形成し、外筒体13は別体に形成してもよいし、内筒体12と複数の連結部材15とを別体に形成してもよい。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
次に、以上説明した作用効果について検証試験を実施した。
実施例1及び実施例4として、図1〜図4で示した非空気入りタイヤ1を採用し、実施例2として、図5で示した係止突部41を有する非空気入りタイヤを採用し、実施例3として、図6で示した係止突部42を有する非空気入りタイヤを採用し、比較例として、タイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の全域にわたって同等になっている係止突部を有する非空気入りタイヤを採用した。
これらの非空気入りタイヤのサイズは全て、155/65R15とした。また、実施例1の非空気入りタイヤ1では、前記角度θを135°とし、実施例4の非空気入りタイヤ1では、前記角度θを170°とした。また、実施例1、実施例4及び比較例の各非空気入りタイヤでは、内筒体の内径に対する係止突部の頂壁面におけるタイヤ周方向の大きさの割合を0.048とした。
そして、これら5種類の非空気入りタイヤにおける係止突部をタイヤ周方向に押圧し、内筒体における係止突部の付け根部分に亀裂が生じたときの押圧力を、数値解析により算出した。
その結果、比較例の非空気入りタイヤでの前記押圧力に対して、実施例1の非空気入りタイヤでは5%、実施例2の非空気入りタイヤでは10%、実施例3の非空気入りタイヤでは20%、実施例4の非空気入りタイヤでは30%、それぞれ向上できたことが確認された。
次に、5種類の非空気入りタイヤについて、第1、第2分割ケース体を、欠肉無く形成することができる最小射出圧を、数値解析により算出した。
その結果、比較例の非空気入りタイヤでの前記最小射出圧に対して、実施例1の非空気入りタイヤでは5%、実施例2の非空気入りタイヤでは10%、実施例3の非空気入りタイヤでは20%、実施例4の非空気入りタイヤでは20%、それぞれ低減できたことが確認された。
実施例1及び実施例4として、図1〜図4で示した非空気入りタイヤ1を採用し、実施例2として、図5で示した係止突部41を有する非空気入りタイヤを採用し、実施例3として、図6で示した係止突部42を有する非空気入りタイヤを採用し、比較例として、タイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の全域にわたって同等になっている係止突部を有する非空気入りタイヤを採用した。
これらの非空気入りタイヤのサイズは全て、155/65R15とした。また、実施例1の非空気入りタイヤ1では、前記角度θを135°とし、実施例4の非空気入りタイヤ1では、前記角度θを170°とした。また、実施例1、実施例4及び比較例の各非空気入りタイヤでは、内筒体の内径に対する係止突部の頂壁面におけるタイヤ周方向の大きさの割合を0.048とした。
そして、これら5種類の非空気入りタイヤにおける係止突部をタイヤ周方向に押圧し、内筒体における係止突部の付け根部分に亀裂が生じたときの押圧力を、数値解析により算出した。
その結果、比較例の非空気入りタイヤでの前記押圧力に対して、実施例1の非空気入りタイヤでは5%、実施例2の非空気入りタイヤでは10%、実施例3の非空気入りタイヤでは20%、実施例4の非空気入りタイヤでは30%、それぞれ向上できたことが確認された。
次に、5種類の非空気入りタイヤについて、第1、第2分割ケース体を、欠肉無く形成することができる最小射出圧を、数値解析により算出した。
その結果、比較例の非空気入りタイヤでの前記最小射出圧に対して、実施例1の非空気入りタイヤでは5%、実施例2の非空気入りタイヤでは10%、実施例3の非空気入りタイヤでは20%、実施例4の非空気入りタイヤでは20%、それぞれ低減できたことが確認された。
内筒体に形成された係止突部を破損しにくくすることができる。
1 非空気入りタイヤ
11 取り付け体
12 内筒体
13 外筒体
14 リング部材
15 連結部材
35、41、42 係止突部
35a 側壁面
35c 端壁面
36 係止凹部
38 ゲート部分
H タイヤ幅方向
S 垂線
T 直交線
θ 角度
11 取り付け体
12 内筒体
13 外筒体
14 リング部材
15 連結部材
35、41、42 係止突部
35a 側壁面
35c 端壁面
36 係止凹部
38 ゲート部分
H タイヤ幅方向
S 垂線
T 直交線
θ 角度
Claims (6)
- 車軸に取り付けられる取り付け体と、
該取り付け体に外装される内筒体、及び該内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体を備えるリング部材と、
前記内筒体と前記外筒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、これらの両筒体同士を連結する連結部材と、
を備え、
前記内筒体の内周面に、タイヤ径方向の内側に向けて突出する係止突部が形成されるとともに、前記取り付け体の外周面に、前記係止突部が嵌合される係止凹部が形成された非空気入りタイヤであって、
前記係止突部におけるタイヤ周方向の大きさが、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い小さくなっていることを特徴とする非空気入りタイヤ。 - 前記係止凹部の内面形状は、前記係止突部の外面形状と同形状とされ、かつそれぞれの体積は互いに同等となっていることを特徴とする請求項1に記載の非空気入りタイヤ。
- 前記内筒体及び複数の前記連結部材は、射出成形により合成樹脂材料で一体に形成され、
前記係止突部に、射出成形時に溶融樹脂の射出されるゲート部分が位置していることを特徴とする請求項1または2に記載の非空気入りタイヤ。 - 前記ゲート部分が、前記係止突部を画成する壁面のうち、タイヤ幅方向を向く端壁面に位置していることを特徴とする請求項3に記載の非空気入りタイヤ。
- タイヤ幅方向から見た側面視において、前記係止突部の外面の少なくとも一部が曲面状に形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の非空気入りタイヤ。
- 前記係止突部を画成する壁面のうち、タイヤ周方向の両側に位置する各側壁面はそれぞれ、全域にわたって平坦面とされ、
タイヤ幅方向から見た側面視において、タイヤ径方向に延び、かつ前記係止突部におけるタイヤ周方向の中央部を通る垂線に直交する直交線と、前記側壁面と、のなす角度が、120°以上150°以下となっていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の非空気入りタイヤ。
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