JP2015096385A - 非空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
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、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外筒体と、取り付け体と外筒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が提案されている。この非空気入りタイヤでは、連結部材は、タイヤ幅方向の位置を互いに異ならせて配置された第1弾性連結板および第2弾性連結板を備えている。これらの両弾性連結板は、外筒体からタイヤ径方向の内側に延びながら、タイヤ周方向に向けて互いに反対側に向けて延びている。
本発明に係る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、該取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、前記取り付け体と前記外筒体とを変位自在に連結する連結部材と、を備え、前記連結部材は、タイヤ幅方向の位置を互いに異ならせて配置された第1弾性連結板および第2弾性連結板を備え、これらの両弾性連結板は、前記外筒体からタイヤ径方向の内側に延びながら、タイヤ周方向に向けて互いに反対側に向けて延びる非空気入りタイヤであって、前記両弾性連結板同士のうち、前記外筒体に連結される一端部におけるタイヤ幅方向の中央部同士のタイヤ幅方向に沿った距離は、前記外筒体のタイヤ幅方向に沿った大きさである外筒幅の0.7倍以下であることを特徴とする。
本願発明者は、非空気入りタイヤにこのようなモーメントが発生し、このモーメントが、非空気入りタイヤの走行時に意図しない横力を発生させていることを見出した。
そこで両弾性連結板同士のうち、外筒体に連結される一端部におけるタイヤ幅方向の中央部同士のタイヤ幅方向に沿った距離を、外筒幅の0.7倍以下とした。これにより、構造を複雑にすることなく前述のモーメントの発生を抑えることが可能になり、この非空気入りタイヤの直進性を高めて操縦安定性を向上させることができる。
ここで、このように連結部材の横剛性を高めつつこの非空気入りタイヤの重量を抑えることで、この非空気入りタイヤのコーナリング走行時に生じるコーナリングフォースを、連結部材によって受け止め易くすることができる。
さらにこの非空気入りタイヤでは、第1弾性連結板の一端部のタイヤ幅方向の一方側の端縁が、外筒体のタイヤ幅方向の一方側の端縁(以下、「外筒体の一方側端縁」という)とタイヤ幅方向に同等の位置に配置され、または、外筒体の一方側端縁からタイヤ幅方向の内側に、外筒幅の0.1倍以内の範囲に配置されている。しかも、第2弾性連結板の一端部のタイヤ幅方向の他方側の端縁が、外筒体のタイヤ幅方向の他方側の端縁(以下、「外筒体の他方側端縁」という)とタイヤ幅方向に同等の位置に配置され、または、外筒体の他方側端縁からタイヤ幅方向の内側に、外筒幅の0.1倍以内の範囲に配置されている。
これらにより、この非空気入りタイヤがコーナリング走行してキャンバー入力があったときに、両弾性連結板の一端部に生じる応力を抑えることができる。すなわち、第1弾性連結板および第2弾性連結板の一端部が、外筒体の一方側端縁や他方側端縁から、タイヤ幅方向の外側に向けて張り出している場合、この一端部に直接キャンバー入力され、一端部に生じる応力が極めて大きくなるおそれがある。また、第1弾性連結板および第2弾性連結板の一端部が、外筒体の一方側端縁や他方側端縁から、タイヤ幅方向に、外筒幅の0.1倍よりも大きく離間している場合、この一端部に応力集中箇所が形成され易くなるおそれがある。
そして、このようにコーナリング走行時に両弾性連結板の一端部に生じる応力を抑えることができるので、前述のように、コーナリング走行時に生じるコーナリングフォースを、連結部材によって受け止め易くすることができるのと相俟って、例えばこの非空気入りタイヤのコーナリング走行時の姿勢を安定させること等が可能になり、コーナリング性能を向上させることができる。
以上より、直進性のみならず、コーナリング性能を向上させることも可能になり、この非空気入りタイヤの操縦安定性を確実に向上させることができる。
そして、このような変曲部における横断面積が、弾性連結板のなかで前記変曲部を除く他の部分における横断面積よりも小さくなっているので、連結部材の強度の低下を防ぎつつ、軽量化を図ることができる。
以下、本発明に係る非空気入りタイヤの第1実施形態を図1から図6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。
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、タイヤ周方向に同等の間隔をあけて配置されている。
なお、キー溝部18aを画成する壁面のうち、タイヤ周方向で互いに対向する一対の側壁面と底壁面とは直角をなしている。また、突条部12aの外表面のうち、内筒体12の内周面から立ち上がる一対の側壁面と、タイヤ径方向の内側を向く頂壁面と、は直角をなしている。突条部12a及びキー溝部18aのタイヤ周方向の大きさは互いに同等になっている。
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。
連結部材15は、取り付け体11に内筒体12を介して連結されている。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。
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。
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。
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、前記延在方向で互いに隣り合う各湾曲部21d〜21f、22d〜22fの湾曲方向が、互いに逆向きになっている。
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の前記延在方向における中央部に配置されている。
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。
さらに本実施形態では、リング部材14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。
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。
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、他方側分割リング部材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、内筒体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。
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。
本願発明者は、非空気入りタイヤ1にこのようなモーメントが発生し、このモーメントが、非空気入りタイヤ1の走行時に意図しない横力を発生させていることを見出した。
ここで、このように連結部材15の横剛性を高めつつこの非空気入りタイヤ1の重量を抑えることで、この非空気入りタイヤ1のコーナリング走行時に生じるコーナリングフォースを、連結部材15によって受け止め易くすることができる。
これらにより、この非空気入りタイヤ1がコーナリング走行してキャンバー入力があったときに、両弾性連結板21、22の一端部21a、22aに生じる応力を抑えることができる。すなわち、第1弾性連結板21および第2弾性連結板22の一端部21a、22aが、外筒体13の一方側端縁や他方側端縁から、タイヤ幅方向Hの外側に向けて張り出している場合、この一端部21a、22aに直接キャンバー入力され、一端部21a、22aに生じる応力が極めて大きくなるおそれがある。また、第1弾性連結板21および第2弾性連結板22の一端部21a、22aが、外筒体13の一方側端縁や他方側端縁から、タイヤ幅方向Hに、外筒幅W1の0.1倍よりも大きく離間している場合、この一端部21a、22aに応力集中箇所が形成され易くなるおそれがある。
次に、本発明の第2実施形態に係る非空気入りタイヤを、図7および図8を参照して説明する。
なお、この第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
図示の例では、両弾性連結板21、22それぞれの横断面積が、前記延在方向に沿って、変曲部21g、21h、22g、22hに向かうに従い漸次小さくなっている。
また、両弾性連結板21、22それぞれにおいて、変曲部21g、21h、22g、22hは他の部分より、タイヤ幅方向Hの大きさ、及びタイヤ周方向の大きさの双方が小さくなっている。
第1〜第3湾曲部21d〜21f、22d〜22f、及び変曲部21g、21h、22g、22hは互いに、前記タイヤ側面視において、角部や段部を介在させずに前記延在方向に滑らかに連なっている。
そして、このような変曲部21g、21h、22g、22hにおける横断面積が、第1、第2弾性連結板21、22それぞれのなかで、変曲部21g、21h、22g、22hを除く他の部分における横断面積よりも小さくなっているので、連結部材15の強度の低下を防ぎつつ、軽量化を図ることができる。
また、第1、第2弾性連結板21、22それぞれにおけるタイヤ幅方向Hの大きさ、及びタイヤ周方向の大きさの双方が、変曲部21g、21h、22g、22hにおいて他の部分より小さくなっているので、前述の作用効果を奏する非空気入りタイヤ1を確実に得ることができる。
また、前記実施形態では、両弾性連結板21、22それぞれにおいて、変曲部21g、21h、22g、22hで他の部分より、タイヤ幅方向Hの大きさ、及びタイヤ周方向の大きさの双方を小さくしたが、これらのうちのいずれか一方だけを小さくしてもよい。
また、両弾性連結板21、22それぞれにおいて、変曲部21g、21h、22g、22hに、タイヤ周方向に貫く孔を形成することによって、この変曲部21g、21h、22g、22hにおける横断面積を他の部分より小さくしてもよい。
次に、本発明の第3実施形態に係る非空気入りタイヤを、図9を参照して説明する。
なお、この第3実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
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、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、リング部材14及び複数の連結部材15が一体に形成されていなくてもよい。
さらにまた、リング部材14及び連結部材15は、前記実施形態に示したものに限られない。例えば内筒体が備えられておらず、外筒体と取り付け体とが連結部材を介して相対的に弾性変位自在に直結されていてもよい。
さらに、第1弾性連結板21の一端部21aのタイヤ幅方向Hの一方側の端縁が、外筒体13の一方側端縁とタイヤ幅方向Hに同等の位置に配置されていなくてもよく、この一方側端縁からタイヤ幅方向Hの内側に、外筒幅W1の0.1倍以内の範囲に配置されていなくてもよい。さらにまた、第2弾性連結板22の一端部22aのタイヤ幅方向Hの他方側の端縁が、外筒体13の他方側端縁とタイヤ幅方向Hに同等の位置に配置されていなくてもよく、この他方側端縁からタイヤ幅方向Hの内側に、外筒幅W1の0.1倍以内の範囲に配置されていなくてもよい。
11 取り付け体
13 外筒体
15 連結部材
21 第1弾性連結板
22 第2弾性連結板
21a、22a 一端部
21b、22b 他端部
21d、22d 第1湾曲部
21e、22e 第2湾曲部
21f、22f 第3湾曲部
21i、22i 強化部
H タイヤ幅方向
W1 外筒幅
Claims (6)
- 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外筒体と、
前記取り付け体と前記外筒体とを変位自在に連結する連結部材と、を備え、
前記連結部材は、タイヤ幅方向の位置を互いに異ならせて配置された第1弾性連結板および第2弾性連結板を備え、
これらの両弾性連結板は、前記外筒体からタイヤ径方向の内側に延びながら、タイヤ周方向に向けて互いに反対側に向けて延びる非空気入りタイヤであって、
前記両弾性連結板同士のうち、前記外筒体に連結される一端部におけるタイヤ幅方向の中央部同士のタイヤ幅方向に沿った距離は、前記外筒体のタイヤ幅方向に沿った大きさである外筒幅の0.7倍以下である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、
前記両弾性連結板のうち、前記第1弾性連結板は、タイヤ幅方向の一方側に配置されるとともに、前記第2弾性連結板は、タイヤ幅方向の他方側に配置され、
前記第1弾性連結板において、この第1弾性連結板が前記取り付け体と前記外筒体との間で延びる方向の中央部と、前記第2弾性連結板において、この第2弾性連結板が前記取り付け体と前記外筒体との間で延びる方向の中央部と、は、タイヤ幅方向に前記外筒幅の0.25倍以上0.9倍以内の範囲で離間し、
前記第1弾性連結板において前記外筒体に連結される一端部のタイヤ幅方向の一方側の端縁は、前記外筒体のタイヤ幅方向の一方側の端縁とタイヤ幅方向に同等の位置に配置され、または、前記外筒体のタイヤ幅方向の一方側の端縁からタイヤ幅方向の内側に、前記外筒幅の0.1倍以内の範囲に配置され、
前記第2弾性連結板において前記外筒体に連結される一端部のタイヤ幅方向の他方側の端縁は、前記外筒体のタイヤ幅方向の他方側の端縁とタイヤ幅方向に同等の位置に配置され、または、前記外筒体のタイヤ幅方向の他方側の端縁からタイヤ幅方向の内側に、前記外筒幅の0.1倍以内の範囲に配置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または2に記載の非空気入りタイヤであって、
前記第1弾性連結板および前記第2弾性連結板のうちの少なくとも一方の弾性連結板には、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部が、この非空気入りタイヤをタイヤ幅方向から見たタイヤ側面視で、当該弾性連結板が延びる延在方向に沿って複数形成され、
前記延在方向で互いに隣り合うそれぞれの前記湾曲部の湾曲方向が互いに逆向きとされ、
前記弾性連結板において、前記延在方向で互いに隣り合う前記湾曲部同士の間に位置する変曲部の横断面積は、この弾性連結板の他の部分の横断面積よりも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3記載の非空気入りタイヤであって、
前記弾性連結板の横断面積は、前記延在方向に沿って、前記変曲部に向かうに従い漸次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3または4に記載の非空気入りタイヤであって、
前記弾性連結板のうち前記変曲部では他の部分より、タイヤ幅方向の大きさ、及びタイヤ周方向の大きさのうちの少なくとも一方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5のいずれか1項に記載の非空気入りタイヤであって、
前記両弾性連結板はそれぞれ、前記外筒体から前記取り付け体に向かうに従いタイヤ幅方向の外側に向けて延びていることを特徴とする非空気入りタイヤ。
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