JP2016215739A - ノーパンクチューブ、及びタイヤ - Google Patents
ノーパンクチューブ、及びタイヤ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016215739A JP2016215739A JP2015100651A JP2015100651A JP2016215739A JP 2016215739 A JP2016215739 A JP 2016215739A JP 2015100651 A JP2015100651 A JP 2015100651A JP 2015100651 A JP2015100651 A JP 2015100651A JP 2016215739 A JP2016215739 A JP 2016215739A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- tire
- partition wall
- divided
- wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Tires In General (AREA)
Abstract
【課題】
中空構造の多数のチューブ分割体を円環状に連結することで、チューブの軽量化を図ったうえで、車輪径に係るタイヤサイズの変化に対応でき、しかもタイヤに対する嵌め込みを容易にすることである。
【解決手段】
タイヤの横断面視の内側形状に対応した外側形状を有する中空構造のプラスチック製の多数のチューブ分割体D1 は、連結部Kを介して周方向に沿って連結されることで、円環状に形成された構成とする。
【選択図】 図7
中空構造の多数のチューブ分割体を円環状に連結することで、チューブの軽量化を図ったうえで、車輪径に係るタイヤサイズの変化に対応でき、しかもタイヤに対する嵌め込みを容易にすることである。
【解決手段】
タイヤの横断面視の内側形状に対応した外側形状を有する中空構造のプラスチック製の多数のチューブ分割体D1 は、連結部Kを介して周方向に沿って連結されることで、円環状に形成された構成とする。
【選択図】 図7
Description
本発明は、自転車、車椅子等のタイヤ内に嵌め込まれて、空気入れ作業とパンク対応の面倒な作業から自転車等の利用者を開放させたノーパンクチューブ、及びタイヤに関するものである。
ノーパンクチューブとしては、以下に述べるように種々の技術が開発・出願されている。特許文献1に開示の技術は、タイヤチューブ内に溶融状のゲルを注入充填させ、その後に硬化させるものである。本技術は、いかなるタイヤチューブに対しても実施できる利点を有する反面、特殊な注入装置を必要とする欠点を有している。
特許文献2〜4に開示の技術は、円環状をした軽量な発泡弾性体をタイヤに嵌め込むものであり、ゲル注入に対しては、チューブの軽量化が図られているが、太いチューブにおいては、発泡弾性体の全体積が大きいために、使用に耐え得るに十分な軽量化は、図られていない。
特許文献5に開示の技術は、複数本の中空構造のチューブ分割体をタイヤに嵌め込みながら円環状に形成するものであり、一定の軽量化は図られるが、車輪径に係るサイズの異なる種々のタイヤのチューブには、対応が難しいという問題がある。
本発明は、中空構造の多数のチューブ分割体を円環状に連結することで、チューブの軽量化を図ったうえで、車輪径に係るタイヤサイズの変化に対応でき、しかもタイヤに対する嵌め込みを容易にすることを課題としている。
上記の課題を解決するための請求項1の発明は、タイヤの横断面視の内側形状に対応した外側形状を有するプラスチック製の中空構造の多数のチューブ分割体が、連結部を介して周方向に沿って連結されることで、円環状に形成されていることを特徴としている。
請求項1の発明によれば、連結部を介して円環状に連結される多数のチューブ分割体は、中空構造であるので、軽量化が図られるうえに、チューブ分割体の連結数の調整により、円環状に連結されるチューブの周長を調整できるため、同一のチューブ分割体の使用により、太さが同じで、車輪径に係るサイズの異なるチューブを形成できる。
ここで、多数のチューブ分割体は、当該チューブ分割体の端面に対して垂直な方向に型開きする樹脂の射出成形型を用いて成形され、この樹脂射出成形により、後述の請求項5〜11で特定される各技術事項の実現が可能となる。また、プラスチック製のチューブの総分割数は、多数のチューブ分割体を円環状に連結した状態で、接地面側(外側)の面が連続した曲面とみなすことができて、現実の使用において、接地面に対するタイヤの接地状態が連続したスムーズな状態であって、チューブ分割体の連結を認識させない程度の数に分割する必要がある。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記連結部は、互いに連結される2つのチューブ分割体の一方の対向端面のリム嵌合側の部分から突出された一対の連結係止片と、他方の対向端面の同様の部分に形成された連結係止孔とで構成されることを特徴としている。
チューブとしての反発弾性を発揮する部分は、タイヤの内部に収容される中空構造の部分であって、タイヤのリムに嵌合されるチューブのリム嵌合側の部分は、反発弾性を発揮する部分ではない。請求項2の発明によれば、チューブ分割体どうしを連結する連結部は、チューブを構成していて互いに連結される2つのチューブ分割体の一方の対向端面のリム嵌合側の部分から突出された一対の連結係止片と、他方の対向端面の同様の部分に形成された連結係止孔とで構成されるので、連結部の存在によって、チューブとしての反発弾性が低下されること、即ち、タイヤにチューブを嵌め込んで使用した場合の乗り心地性が低下されることはない。
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、多数のチューブ分割体は、連結方向に沿って連結隙間を有する連結部を介して連結されることで、円環状に連結されたチューブの状態で、周長が変化することを特徴としている。
請求項3の発明によれば、多数のチューブ分割体は、連結方向に沿った連結隙間を有した状態で連結部を介して互いに連結されて、チューブ形状である円環状に形成されているため、多数のチューブ分割体が円環状に連結されたチューブの周長は、前記連結隙間の最大値にチューブ分割体の数を乗じた長さの範囲において変化し得る。よって、タイヤリムを乗り超えさせて、当該タイヤ内に多数のチューブ分割体が連結されたチューブを嵌め込む際には、当該チューブの周長を最大又はこれに近くしておくことで、前記嵌込みが容易となる。タイヤ内にチューブが嵌め込まれた状態では、チューブの周長は、嵌込み時に比較して短くなって、連結部に僅かの隙間が残存することで、チューブ分割体の端面どうしが直接に当接することのない周長となることが好ましい。これにより、タイヤにチューブを嵌め込む際に、チューブ分割体の端面どうしが突き当たって、当該タイヤ内にチューブを嵌め込めないという不具合を回避できる。
ここで、多数のチューブ分割体を連結部を介して連結されたチューブがタイヤ内に嵌め込まれた状態では、前記連結部に僅かの隙間が残存していて、タイヤの横断面視において、当該タイヤに周方向の張力が発生した状態で、当該タイヤ内に、連結状態の多数のチューブ分割体が嵌め込まれている。よって、各チューブ分割体の外周面の全体がタイヤの内周面との大きな摩擦力により、個々のチューブ分割体は、タイヤ内に摩擦固定状態で嵌め込まれている。前記連結部に残存する僅かの隙間は、タイヤ接地面の厚みに対して相対的に小さいため、連結状態の多数のチューブ分割体とタイヤとの一体性を阻害することはない。
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明において、前記チューブ分割体の接地面側、及びリム嵌合側の連結方向に沿った各長さは、タイヤの内外の周長差に対応した分だけ、接地面側の長さがリム嵌合側の長さよりも僅かに長くなっていることを特徴としている。
請求項4の発明によれば、接地面側における各チューブ分割体の間の隙間を可能な限り小さくできる。車輪径の小さなサイズのタイヤにおいては、チューブ分割体の総数が少なくなって、各チューブ分割体の間の隙間が大きくなり勝ちであるが、請求項4の発明により、当該隙間を可能な限り小さくできる。
請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明において、前記チューブ分割体は、環状の外周壁の内側が仕切り壁により左右対称に仕切られることで中空構造になっていることを特徴としている。
請求項5の発明のように、外周壁の内側に仕切り壁を設けた中空構造であると、当該仕切り壁の存在により、チューブ(チューブ分割体)は、横断面において構造的に変形し難くなり、当該仕切り壁は、薄くても強度的に問題はなく、軽量化を実現し易くなる。チューブ分割体の横断面積に対する仕切り壁の横断面積の割合が高い程、チューブの強度が高くなって、変形し難くなる。仕切り壁は、当該仕切り壁を構成する各壁部が垂直配置、或いはこれに近い配置である程、チューブの強度は高められる。一方、仕切り壁の配置形状の面からは、チューブの横断面視での変形は、左右対称でないと、接地圧によりタイヤが一方の側にずれてしまうので、仕切り壁は、左右対称に配置する必要がある。チューブは、変形時における左右対称性が確保されている限り、上下方向の変形は異なっていても、タイヤの横ずれは発生しないために、仕切り壁の上下対称配置は必要ではない。
仕切り壁の配置形状は、無数に考えられ、タイヤの使用目的に応じて、仕切り壁の配置形状を設計することで、例えば、易変形性の柔らかいタイヤ、或いは変形しにくい硬いタイヤ等を自在に設計できる。また、タイヤに接地圧が作用した場合には、外周壁及び仕切り壁は、弾性変形されることで、タイヤは、横断面視において左右対称に変形すると共に、接地圧の解除により、外周壁及び仕切り壁は、原形状に復元する。
請求項6の発明は、請求項5の発明において、前記仕切り壁は、チューブ分割体の横断面の中心と同心の正多角形、円形、或いは両形状の組み合せから成る単層又は複数層の仕切り壁部を備え、各仕切り壁部は、繋ぎ壁により互いに繋がっていると共に、最も外側の仕切り壁部は、繋ぎ壁により外周壁に繋がっていることを特徴としている。
請求項6の発明は、正多角形、円形、或いは両形状の組み合せから成る形状の仕切り壁部をチューブ分割体の横断面の中心と同心にして左右対称に配置することで、単層又は複数層の仕切り壁部を形成したものであって、自転車等の走行時における応力分散を図ったものである。チューブ分割体が外周壁のみで構成されている場合には、接地荷重に耐え得るためには、外周壁の肉厚を厚くする必要があって、軽量化を実現しにくいが、仕切り壁部を複数層にすることで、接地荷重によりチューブ分割体に作用する応力を分散させることができて、チューブの局部変形を防止でき、乗り心地性が高められる。
また、プラスチックは、一般的に硬くなる程、反発弾性が低下する傾向にあるが、請求項6の発明のように、チューブ分割体の外周壁の内側に、単層又は複数層の仕切り壁部を配置することで、容易に大きく変形しない構造にすることができる。この結果、柔らかいプラスチックの使用が可能となって、反発弾性の良好なチューブとなって、自転車、車椅子のタイヤに使用した場合には、乗り心地性が高められる。
請求項7の発明は、請求項5又は6の発明において、前記仕切り壁を構成する仕切り壁部は、外周壁の対向部を直接に繋ぐ縦壁部又は横壁部を含んでいないことを特徴としている。
請求項7の発明では、仕切り壁を構成する仕切り壁部には、外周壁の対向部を直接に繋ぐ縦壁部又は横壁部を含んでいないという消極的表現又は排除的表現により、仕切り壁部の形状を特定している。即ち、外周壁の対向部を直接に繋ぐ縦壁部が仕切り壁部の全部又は一部を構成している場合には、縦壁部に対して接地圧が座屈荷重のように作用することで、当該縦壁部の途中が大きく側方にわん曲されて座屈変形されることがあり、タイヤ全体の横断面形状自体を大きく変形させてしまう。一方、外周壁の対向部を直接に繋ぐ横壁部が仕切り壁部の全部又は一部を構成している場合には、当該横壁部が仕切り壁部の自由な変形を阻害することで、接地圧によりタイヤが自由に変形されなくなる。いずれの場合においても、タイヤの一定時間の使用により、仕切り壁部が疲労破壊し易くなるため、実用に供することは困難である。
請求項8の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明において、前記チューブ分割体は、連結方向に沿った複数の貫通孔が左右対称に設けられることで、外周壁及び仕切り壁の各機能を有する部分が形成されることを特徴としている。
請求項8の発明は、チューブ分割体に、連結方向に沿った複数の貫通孔を左右対称に設けることで、軽量化が図られて、残った部分が外周壁部及び仕切り壁部としての機能を果す構造になっている。また、成形部に複数の貫通孔が型開き方向に設けられた形状であるので、射出成形により成形できる。
請求項9の発明は、請求項1ないし8のいずれかの発明において、前記各チューブ分割体は、廻止め部によって、廻り止めされた状態で連結されることで、捩れ剛性が高められていることを特徴としている。
多数のチューブ分割体は、1箇所の連結部を介して円環状となるように連結されているのみであるため、捩りに対しては弱い構造である。特に、タイヤに嵌め込む場合には、連結部を介してのみ連結されている多数のチューブ分割体は、捩じられ易く、捩られたままでタイヤに嵌め込まれてしまう恐れがあり、チューブ分割体の捩れ変形が歪みとなって現れて、自転車等の乗り心地性が低下する。そこで、互いに連結される2つのチューブ分割体を廻止め部により廻らないようにして、連結部を介して連結することで、全体としての捩り剛性が高められて、円環状に連結された多数のチューブ分割体をタイヤ内に嵌め込んだ場合には、円環状の多数のチューブ分割体は、捩られることなく、チューブの軸心は、タイヤの軸心と同心の正しい位置に配置される。
請求項10の発明は、請求項9の発明において、前記廻止め部は、互いに連結される2つのチューブ分割体の一方の対向端面の仕切り壁部と外周壁とで形成されるか、又は仕切り壁部どうしで形成された分割中空部から突出された廻止め凸部と、他方の対向端面の対応する分割中空部からなる廻止め凹部との嵌合により構成されることを特徴としている。
請求項10の発明によれば、互いに連結される2つのチューブ分割体の一方のチューブ分割体の外周壁の内側に配置された仕切り壁で形成される分割中空部の一つを廻止め凹部として利用し、他方のチューブ分割体における前記廻止め凹部に対応する分割中空部から突設された廻止め凸部を前記廻止め凹部に嵌合する構成であるので、構造上必然的に発生する分割中空部を利用して、多数のチューブ分割体を捩じられることなく連結できる。
請求項11の発明は、請求項1ないし8のいずれかの発明において、前記チューブ分割体の最も内側の仕切り壁は、短筒状に形成され、隣接配置される2つのチューブ分割体は、各仕切り壁にそれぞれ嵌合挿入される中実短柱状又は短筒状のエラストマー製の弾性連結体を介して互いに連結されていることを特徴としている。
請求項11の発明によれば、隣接配置される2つのチューブ分割体は、最も内側の短筒状の各仕切り壁に、エラストマー製の弾性連結体がそれぞれ嵌合挿入されているため、当該弾性連結体は、自転車等の走行時において、チューブを構成する各チューブ分割体の変形を小さくするように作用すると共に、エラストマー製の弾性連結体により、チューブ全体としての反発弾性が大きくなって、自転車、車椅子等を前進させるのに必要な漕ぐ力を低減させられ、更に、隣接配置される各チューブ分割体は、当該弾性連結体を介して連結されているため、円環状のチューブをタイヤに嵌め込む際に、当該チューブが捩じられるのを防止できる。また、弾性連結体は、軽量なエラストマー製であるので、当該弾性連結体による重量増を最少に抑えることができる。
請求項12の発明は、請求項1ないし11のいずれかの発明において、前記チューブ分割体は、熱可塑性プラスチックで成形されていることを特徴としている。
請求項12の発明によれば、チューブ分割体の連結方向に沿って型開きする構造の射出成形型を使用して、種々の構造の仕切り壁を有する中空構造のチューブ分割体の射出成形が可能となる。また、仕切り壁の構造に応じて、種々の機械的物性を有する樹脂の使用が可能となって、チューブ分割体の量産が可能となる。
請求項13の発明は、請求項12の発明において、熱可塑性プラスチックは、曲げ弾性率が(50〜500)MPaの熱可塑性エラストマーであることを特徴としている。
熱可塑性エラストマーは、耐クリープ性に優れており、耐久性、乗り心地性の点でノーパンクチューブ分割体の材料として好適である。請求項13の発明において、熱可塑性エラストマーの曲げ弾性率が50MPa未満では、軟らかすぎて、仕切り壁部の数を多くしたり、その肉厚を厚くする必要があって、重量が嵩んで、ノーパンクチューブの軽量化が図られず、その曲げ弾性率が500MPaを超えると、硬すぎて、高い乗り心地性を得るための適正な反発弾性を確保できない。
請求項14の発明は、周方向に沿って多数に分割されたプラスチック製の中空構造のタイヤ分割体を円環状に連結して成るタイヤであって、前記タイヤ分割体は、環状の外周壁の内側が仕切り壁で仕切られることで中空構造になっていて、円環状に連結された多数のタイヤ分割体は、横断面視で二分割された分割構造のタイヤリムに、リム側の部分が嵌合されて、残りの部分は露出されていることを特徴としている。
請求項14の発明によれば、環状の外周壁の内側が仕切り壁で仕切られることで中空構造になっているプラスチック製の多数のタイヤ分割体を周方向に沿って円環状に連結することで、タイヤを形成していて、当該タイヤは、横断面視で二分割された分割構造のタイヤリムに、リム側の部分が嵌合されて、残りの部分は露出されているために、チューブレスのタイヤを実現できる。請求項14の発明に係るタイヤの用途としては、タイヤに作用する負荷が小さいことが必要であり、典型的には、ベビーカーが挙げられる。
本発明によれば、プラスチックで製作された中空構造の多数のチューブ分割体を連結部を介して円環状に連結することで、タイヤ内に嵌め込まれるチューブを形成しているので、連結総数の変更によって、太さが同じで、車輪径に係るサイズの異なるチューブ分割体の形成が可能となる。また、連結部が連結方向に沿って連結隙間を有する場合には、タイヤに嵌め込む際に、周長を最大又は最大に近くすることで、タイヤに対する嵌め込みが容易になると共に、タイヤに嵌め込まれた状態では、タイヤが横断面で僅かに大きくなるように弾性変形することで、チューブ分割体の全外周面は、タイヤの内周面に密着し、その密着摩擦力により、個々のチューブ分割体どうしは、連結方向に沿って連結隙間を有していても、各チューブ分割体は、上記密着摩擦力により、タイヤに対して摩擦固定状態で一体化されて、しっかりと嵌め込まれる。
また、チューブ分割体が、外周壁の内側が仕切り壁により左右対称に仕切られることで中空構造になっている場合には、多数のチューブ分割体が連結部を介して連結されたチューブは、接地部に達すると、タイヤと一体となって弾性変形すると共に、非接地部に達すると、原形状に復元することで、適正な反発弾性が得られて、乗り心地性が良好となる。特に、仕切り壁を、外周壁の中心と同心の多角形、円形等にすると、外周壁を含めて、壁部が複数層に形成されて、一層良好な反発弾性を得ることが可能となる。
多数のチューブ分割体は、当該チューブ分割体の端面に対して垂直な方向に型抜きされる射出成形型の使用により、量産が可能となる。
以下、複数の実施例を挙げて、本発明について更に詳細に説明する。
最初に、図1〜図5を参照して、多数のチューブ分割体D1 を連結部Kを介して円環状に連結したチューブCについて説明する。チューブ分割体D1 は、プラスチックの射出成形品であって、タイヤT1 の内周面形状に対応した円形に近い横断面形状を有し、タイヤT1 の内周面に密着状態で嵌め込まれる分割体本体部1と、当該分割体本体部1の外周部の一部に外方に膨出された形態で一体に形成されて、タイヤリムR1 内に配置されるリム側凸部2とから成る。実施例1のチューブ分割体D1 は、100個を円環状に連結することで、(26×1.95)のタイヤT1 に嵌め込まれるチューブCとするものである。逆に、実施例1のチューブ分割体D1 は、100分割構造であると言える。分割体本体部1は、円形に近い形状の外周壁3の内側に、外形が正六角形状であって、内形が円形の仕切り壁4が同心に配置されて、外周壁3と仕切り壁4とは、当該仕切り壁4の外側の正六角形状の頂点部において、繋ぎ壁5により繋がれることで「2層構造」となっている。外形が正六角形状の仕切り壁4は、対向する一対の辺(面)が、係止片形成板部13と平行に配置されている。外周壁3及び仕切り壁4の全体形状は、それぞれ略短円筒状、及び略六角筒状をなしており、繋ぎ壁5は、平板状をなしている。よって、チューブ分割体D1 は、中空構造となって、中央の円形中空部6の外側に、計6個の台形中空部7が配置されることで、外周壁3の内側の中空部は、仕切り壁4及び繋ぎ壁5により複数に分割された構造となっている。この結果、多数のチューブ分割体D1 が円環状に連結されたチューブCがタイヤT1 に嵌め込まれて使用された場合において、接地圧が作用してチューブCが変形した場合、即ち、チューブCを構成する各チューブ分割体D1 が変形された場合に、横ずれしないように、各チューブ分割体D1 は、正面視において、左右対称形状になっている。
多数のチューブ分割体D1 を連結部Kを介して円環状に連結してチューブCを形成するために、連結状態で、接地面側である外周の周長が、タイヤリム側である内周の周長よりも長くして連結可能とすべく、チューブ分割体D1 の接地面側の長さL4 は、タイヤリム側の長さL5 よりも僅かに長く形成されている。即ち、チューブ分割体D1 の両端面8は、非平行に形成されている。なお、チューブ分割体D1 の外周壁3の外周面は、外側が正六角形状をした六角筒状の仕切り壁4の軸心Jに対して平行に形成されている。
リム側凸部2には、2個のチューブ分割体D1 を互いに連結するための連結部Kを構成する連結係止片11と連結係止孔12とが形成されている。即ち、チューブ分割体D1 のリム側凸部2の一方の端面8の側には、板状の係止片形成板部13が当該端面8に対して垂直に突設されていて、当該係止片形成板部13の先端部(自由端部)の幅方向の中央部には、先端に開口した溝部14が形成されることで、当該溝部14の両側の部分が一対一組の連結係止片11となっている。一対一組の連結係止片11は、前記係止片形成板部13の幅方向に突出していて、前記溝部14の存在により、前記係止片形成板部13の幅方向に弾性変形可能となっている。チューブ分割体D1 の側面視において、リム側凸部2には、側面形状が方形状をした大きな切欠き凹部15が、チューブ分割体D1 の長さ方向(厚さ方向)の中央から前記連結係止片11が形成された側に偏在して形成され、リム側凸部2は、前記切欠き凹部15により、チューブ分割体D1 の長さ方向(厚さ方向)に分断されている。即ち、リム側凸部2の第1分断部2aに連結係止片11が設けられ、リム側凸部2の第2分断部2bには、別のチューブ分割体D1 の連結係止片11が挿通係止される連結係止孔12が、チューブ分割体D1 の長さ方向(厚さ方向)に沿って貫通して形成されている。チューブ分割体D1 の切欠き凹部15の部分の横断面視において、当該切欠き凹部15の奥部の両端部を除く部分は、当該両端部、及び前記連結係止孔12における連続する内側面よりも僅かに低く形成されて凹状となっている。なお、係止片形成板部13の先端部に形成された溝部14の形成端は、一対の連結係止片11を弾性変形し易くするために、当該一対の連結係止片11の背面11aを僅かに超えて形成されている。
よって、図3及び図4に示されるように、2つのチューブ分割体D1 を連結する場合には、一方のチューブ分割体D1 のリム側凸部2に形成された一対の連結係止片11の部分である係止片形成板部13を、他方のチューブ分割体D1 のリム側凸部2に形成された連結係止孔12に挿通して押し込むと、一方のチューブ分割体D1 の係止片形成板部13の先端部に形成された一対の連結係止片11が、幅が狭くなるように弾性変形された状態から、切欠き凹部15の部分で原形状に復元することで、他方のチューブ分割体D1 の連結係止孔12から抜け出て、一方のチューブ分割体D1 の一対の連結係止片11が、他方のチューブ分割体D1 のリム側凸部2の第2分断部2bの内端面に係止される。これにより、2つのチューブ分割体D1 は、一方に形成された連結係止片11と、他方に形成された連結係止孔12とによって、互い連結される。
多数のチューブ分割体D1 を連結部Kを介して円環状に連結した状態において、連結部Kには、連結方向に沿って所定の連結隙間Eを有していて、円環状に連結した状態で、前記連結隙間Eの調整によって、周長が変化する構造になっている。多数のチューブ分割体D1 を円環状に連結した状態で、連結隙間Eがないか、或いは小さくて、隣接するチューブ分割体D1 の端面8どうしが密着するか、端面8どうしの間に僅かの隙間しか存在しない場合には、タイヤT1 に嵌め込む場合には、タイヤリムR1 を乗り超えることができず、タイヤT1 に対する多数のチューブ分割体D1 が円環状に連結されたチューブCの嵌め込みが困難となる。そこで、前記連結隙間Eを積極的に設けて、タイヤT1 にチューブCを嵌め込む際には、前記連結隙間Eにより、更に正確には、当該連結隙間Eを、連結される2つのチューブ分割体D1 の対向する端面8の間の隙間の集約により、周長を長くすることで、当該嵌め込みを可能としている。
タイヤT1 にチューブCが嵌め込まれた状態では、隣接するチューブ分割体D1 の間に自然な隙間を形成すべく、後述のように、連結隙間Eの集約部をずらすことで、タイヤT1 に対する嵌め込み時に比較して、チューブCの周長は短くなる。タイヤT1 内にチューブCが嵌め込まれた状態では、横断面視でタイヤT1 が僅かに伸ばされた(周長が長くなるように弾性変形された)状態で、当該タイヤT1 の内周面は、チューブ分割体D1 の外周面に全面に亘って密着して、恰も、個々のチューブ分割体D1 が独立してタイヤT1 に密着固定されている状態となる。換言すると、チューブ分割体D1 どうしの連結は、多数のチューブ分割体D1 を円環状に連結して、タイヤT1 に嵌め込むまでの間において、円環状の形状を保持させる点において大きな意義を有し、タイヤT1 に嵌め込まれた後においては、円環状の形状が崩れることはなく、しかもタイヤT1 に対して個々のチューブ分割体D1 が周方向にずれることがあっても、連結隙間Eの最大値は、(E1 +E2 )であって、この程度の隙間がタイヤ内に発生しても、タイヤの厚みによって振動等は発生しない。
図5(b)のチューブ分割体D1 の連結状態では、連結隙間Eは、E1 となる。E1 は、隣接する2つのチューブ分割体D1 のリム側凸部2の各端面8の間の分割連結隙間であり、E2 は、連結係止片11の背面11aと、リム側凸部2の第2分断部2bの内端面との間の分割連結隙間である。チューブCをタイヤT1 に嵌め込む際には、連結隙間Eは、分割連結隙間E1 と同E2 との和となって、相対的に大きくなるため、チューブCの周長が長くなる。
また、チューブ分割体D1 を連結部Kを介して連結するのみでは、連結されたチューブ分割体D1 どうしが相対的に廻ってしまい、タイヤT1 に嵌め込んだ場合には、連結されたチューブ分割体D1 が相対的に廻ったままの状態となって、チューブCの全体として僅かに捩じられてしまうことで、タイヤT1 内のチューブCが部分的に左右非対称になってしまい、自転車等の乗り心地性を低下させてしまう。そこで、図2及び図3に示されるように、複数の台形中空部7のうち係止片形成板部13に最も近接している台形中空部7の内形が外形となるような廻止め凸部16が、端面8から突設されている。一方のチューブ分割体D1 に形成された廻止め凸部16は、他方のチューブ分割体D1 の対応する台形中空部7である廻止め凹部17に嵌合されて、互いに連結されるチューブ分割体D1 は、廻り止めされた状態で連結されることで、多数のチューブ分割体D1 の軸心Jの合成が、同一平面内に配置されるチューブCの円形軸心JCとなって、タイヤT1 の円形軸心JTと合致する(図7参照)。
上記したチューブ分割体D1 は、その軸心Jに沿った方向に型抜きすることで、プラスチックの射出成形が可能となって、量産が可能となる。但し、リム側凸部2の切欠き凹部15及び一対の連結係止片11の成形には、前記軸心Jと直交する方向にスライドするスライド型が併用される。
実施例1のチューブ分割体D1 は、その100個を円環状に連結してチューブCとして、(26×1.95)のタイヤT1 に嵌め込まれるものであって、図2に示される各部の寸法は、L11=38.4mm ,L12=44.7mm ,L13=20mm ,L14=19.8mm ,L15=16.8mm ,t11=2.0mm ,t12=2.8mm ,t13=2.5mmである。
そして、多数のチューブ分割体D1 が連結部Kを介して円環状に連結されたチューブCをタイヤT1 内に嵌め込むには、互いに連結されている2つのチューブ分割体D1 の対向端面8の間の分割連結隙間E1 が大きくなるように、当該チューブCの周長を長くした状態で、タイヤリムR1 を乗り超えさせて、タイヤT1 内に収容される。タイヤT1 内にチューブCが収容された状態では、当該チューブCの周長は、自ら最適な分割連結隙間E1 を選択して、嵌め込み時に比較して短くなる。また、多数のチューブ分割体D1 が円環状に連結されたチューブCは、廻止め凸部16及び廻止め凹部17によって、連結された2つのチューブ分割体D1 が廻らないようになっているため、タイヤT1 内にチューブCが収容された状態においても、当該チューブCは、周方向に沿って捩じられることなく、その円形軸心JCは、タイヤT1 の円形軸心JTと合致して、同一平面上に配置される。これにより、タイヤT1 内に嵌め込まれたチューブCを構成する多数のチューブ分割体D1 は、いずれも横断面視において左右対称に配置される。
タイヤT1 内にチューブCが嵌め込まれた状態では、当該タイヤT1 が僅かに弾性変形されることで、各チューブ分割体D1 の外周面に対してタイヤT1 の内周面が密着した状態で、タイヤリムR1 の各係止部131にタイヤT1 の各ビード部132が係止される。従って、タイヤT1 内にチューブCが嵌め込まれた状態では、各チューブ分割体D1 は、仕切り壁4の軸心Jとリム側凸部2の幅方向の中央の特定点を結ぶ線分が僅かに長くなるように、弾性変形している。
上記のようにして、多数のチューブ分割体D1 が連結部Kを介して連結されたチューブCがタイヤT1 に嵌め込まれた状態では、隣接する各チューブ分割体D1 の対向する各端面8の間には、僅かの分割連結隙間E1 が存在していると共に、各チューブ分割体D1 の分割体本体部1の接地面側の外周面には、タイヤT1 の内周面が密着した状態となっていて、前記各端面8の間の分割連結隙間E1 の存在にもかかわらず、多数のチューブ分割体D1 が周方向に一体に連結された状態となっていると共に、当該多数のチューブ分割体D1 とタイヤT1 とは、恰も一体化された状態となっている。
このように、タイヤT1 内に連結状態の多数のチューブ分割体D1 が嵌め込まれた状態で、多数のチューブ分割体D1 が周方向に一体に連結された状態となっていると共に、当該多数のチューブ分割体D1 とタイヤT1 とは、恰も一体化された状態となっていて、自転車等のタイヤT1 に嵌め込まれたチューブCは、走行時において接地圧Fが作用することで、図8で2点鎖線で示されるように、仕切り壁4の軸心Jを通る垂直線に対して左右対称に弾性変形することで発生する反発弾性力により、適正な乗り心地性が確保される。また、接地圧の連続受圧時間が一定時間を超えると、チューブ分割体D1 は、僅かに偏平となるようにクリープ変形されるが、クリープ変形された状態を基準にして、弾性変形して反発弾性が生ずるため、チューブ分割体D1 がクリープ変形されても、乗心地性は確保される。
円環状に連結するチューブ分割体の数、即ち、チューブの分割数は、チューブを嵌め込んだタイヤを使用した状態で、多数のチューブ分割体が連結されていることが認識されないこと、換言すると、チューブ分割体の連結部において、軽い「ガタツキ」であっても、一切発生しないことが必要であり、これにより、自転車等の乗り心地性を確保できる。例えば、(26×1.95)のタイヤに嵌め込まれるチューブの場合には、総分割数は、(96〜104)の程度であり、チューブの総分割数は、タイヤの内径大きさに比例して多くなる。
また、タイヤT1 の太さが一定であることを条件として、同一のチューブ分割体D1 の連結総数の調整によって、車輪径の異なる複数のサイズのタイヤT1 に嵌込み可能なチューブCの形成が可能となる。例えば、(26×1.95)のタイヤの場合に比較して、チューブ分割体D1 の数を増加させることで、(27×1.95)のタイヤに嵌込み可能なチューブの形成が可能となる。ここで、タイヤの車輪径が変化することによるチューブCの周長の調整は、連結するチューブ分割体D1 の総数の変化と、隣接するチューブ分割体D1 の対向する各端面8の間の分割連結隙間E1 の調整とで行うことで、チューブCの最適な周長が得られる。
曲げ弾性率110Mpaの熱可塑性ポリエステルエラストマーと、曲げ弾性率35Mpaの熱可塑性ポリウレタンエラストマーとを(1/1)の割合でブレンドしたブレンド材により、前記チューブ分割体D1 を射出成形により成形した。計100個のチューブ分割体D1 を円環状に連結させてチューブとして、(26×1.95)のタイヤT1 に嵌め込んだ。このチューブの重量は、1,280gで、空気チューブの重量400gを差し引くと、タイヤとしての重量増は、880gであり、軽量のチューブを実現できた。当該タイヤT1 を装着した自転車の乗り心地性は、空気タイヤに近く快適であった。また、JISK6302準拠の回転試験において、荷重90kg、時速40km、5mmの段差乗り越えの試験条件で、5,000kmの走行試験を行った結果、チューブ分割体D1 には、割れ等の致命的な問題は発生せず、5mmだけ偏平にクリープ変形したのみであった。
実施例2のチューブ分割体D2 が図9に示されており、実施例1のチューブ分割体D1 と同等又は対応する部分には、同一符号を付し、チューブ分割体D1 と異なる部分を主体に説明する。チューブ分割体D2 は、分割体本体部1とリム側凸部2とからなり、全体形状、及び横断面のサイズは、チューブ分割体D1 と同等であるが、外周壁3の内側に仕切り壁24が同心に配置された「2層構造」であるが、当該仕切り壁24及び繋ぎ壁25,26の形状のみが異なる。即ち、仕切り壁24は、内外が正六角形状をした略正六角筒であって、実施例1の外形が正六角形状の仕切り壁4に対して位相を30°ずらした状態で、即ち、対向する計3組の頂点のうち一組の頂点が垂直方向に位置するように配置され、当該仕切り壁24の外側の全ての頂点部と、外周壁3とは、延長線が軸心Jを通る平板状の繋ぎ壁25でそれぞれ連結され、当該仕切り壁24の内側の対向する計3組の頂点部のうち、垂直方向に対向する1組の頂点部を除いて、残りの2組の頂点部は、2枚の平板状の繋ぎ壁26が軸心Jで交差した状態で連結されている。この結果、外周壁3と仕切り壁24との間には、同一形状の計6個の台形中空部27が形成され、仕切り壁24の内側には、一対の菱形中空部28及び三角形中空部29が形成される。
ここで、仕切り壁24の内側を垂直方向に沿って対向する頂点部を繋ぎ壁で連結すると、外周壁3の内側が軸心を通る垂直壁で接続されることになって、当該垂直壁が、チューブ分割体D2 の自由な弾性変形を阻害すると共に、一定値を超える接地圧が長時間作用した場合には、当該接地圧は、前記垂直壁に対して座屈荷重として作用することになって、座屈変形される恐れがあり、弾性変形により反発弾性を生じさせるチューブ分割体の機能を奏さないからである。一方、繋ぎ壁が外周壁の対向部を直接に接続する水平壁である場合には、当該水平壁よりも上方の部分の自然な弾性変形が阻害されることで、チューブ全体の自然な弾性変形による適正な反発弾性が得られなくなって、乗り心地性が低下するため、前記水平壁の存在は、認められない。
実施例2のチューブ分割体D2 は、その100個を円環状に連結してチューブCとして、(26×1.95)のタイヤT1 に嵌め込まれるものであって、図9に示される各部の寸法は、L21=38.5mm ,L22=44.5mm ,L23=22.5 mm ,L24=20.0mm ,L25=17.0mm ,t21=1.7mm である。
曲げ弾性率160Mpaの熱可塑性ポリエステルエラストマーにより、前記チューブ分割体D2 を射出成形により成形した。計100個のチューブ分割体D2 を円環状に連結させてチューブとして、(26×1.95)のタイヤT1 に嵌め込んだ。このチューブの重量は、1,020gで、空気チューブの重量400gを差し引くと、タイヤとしての重量増は、620gであり、軽量のチューブを実現できた。当該タイヤT1 を装着した自転車の乗り心地性は、空気タイヤに近く快適であった。また、JISK6302準拠の回転試験において、荷重90kg、時速40km、5mmの段差乗り越えの試験条件で、5,000kmの走行試験を行った結果、チューブ分割体D2 には、割れ等の致命的な問題は発生せず、4.5mmだけ偏平にクリープ変形したのみであった。
実施例3のチューブ分割体D3 が図10に示されており、実施例1のチューブ分割体D1 と同等又は対応する部分には、同一符号を付し、チューブ分割体D1 と異なる部分を主体に説明する。チューブ分割体D3 は、分割体本体部1とリム側凸部2とからなり、全体形状、及び横断面のサイズは、チューブ分割体D1 と同等であるが、外周壁3の内側に正六角形状の仕切り壁33,34が同心に配置された「3層構造」である。正六角形状の仕切り壁33は、外周壁3の内側に、実施例1のチューブ分割体D1 の仕切り壁4と同様に配置され、更に、仕切り壁33の内側には、同じく正六角形状の仕切り壁34が、前記仕切り壁4に対して位相を30°ずらした状態で配置されている。外周壁3と、仕切り壁33の全ての頂点の外側とは、延長線が軸心Jを通る繋ぎ壁35でそれぞれ連結され、仕切り壁33の各辺の中央部と、仕切り壁34の頂点の外側とは、延長線が軸心Jを通る繋ぎ壁36でそれぞれ連結されている。この結果、外周壁3と仕切り壁33との間には、同一形状の計6個の台形中空部37が形成され、各仕切り壁33,34の間には、5角形中空部38が形成され、仕切り壁34の内側には、6角形中空部39が形成されている。なお、図10において32は、計6個の台形中空部37のうち、リム側凸部2に最も近い台形中空部37に設けられた廻止め凸部を示す。
実施例3のチューブ分割体D3 は、その100個を円環状に連結してチューブCとして、(26×1.95)のタイヤT1 に嵌め込まれるものであって、図10に示される各部の寸法は、L31=38.5mm ,L32=44.5mm ,L33=21.9 mm ,L34=10.1mm ,L35=20.0mm ,L36=17.0mm ,t31=1.5mm である。
曲げ弾性率160Mpaの熱可塑性ポリエステルエラストマーにより、前記チューブ分割体D3 を射出成形により成形した。計100個のチューブ分割体D3 を円環状に連結させてチューブとして、(26×1.95)のタイヤT1 に嵌め込んだ。このチューブの重量は、1,040gで、空気チューブの重量400gを差し引くと、タイヤとしての重量増は、640gであり、軽量のチューブを実現できた。当該タイヤT1 を装着した自転車の乗り心地性は、空気タイヤに近く快適であった。また、JISK6302準拠の回転試験において、荷重90kg、時速40km、4.5mmの段差乗り越えの試験条件で、5,000kmの走行試験を行った結果、チューブ分割体D3 には、割れ等の致命的な問題は発生せず、4.5mmだけ偏平にクリープ変形したのみであった。
実施例4のチューブ分割体D4 が図11に示されており、実施例1のチューブ分割体D1 と同等又は対応する部分には、同一符号を付し、チューブ分割体D1 と異なる部分を主体に説明する。チューブ分割体D4 は、内部の仕切り壁を除く全体形状、及び大きさは、実施例1のチューブ分割体D1 と同等である。チューブ分割体D4 の分割体本体部1には、軸心Jと同心の1つの円形貫通孔41と、軸心Jを中心とするほぼ同一円周上に中心を有する計6個の別の円形貫通孔42とが左右対称に形成されることで残った中実部が、1個の外周壁部43と、1個の仕切り壁部44と、6個の繋ぎ壁部45を形成している。また、計6個の円形貫通孔42のうちリム側凸部2に最も近い円形貫通孔42には、外形を同一とするリング状の廻止め凸部46が形成され、互いに連結される別のチューブ分割体D4 の対応する円形貫通孔42は、当該廻止め凸部46が嵌合される廻止め凹部47となっている。
曲げ弾性率80Mpaの熱可塑性ポリエステルエラストマーにより、前記チューブ分割体D4 を射出成形により成形した。計100個のチューブ分割体D4 を円環状に連結させてチューブとして、(26×1.95)のタイヤT1 に嵌め込んだ。このチューブの重量は、1,370gで、空気チューブの重量400gを差し引くと、タイヤとしての重量増は、970gであり、軽量のチューブを実現できた。当該タイヤT1 を装着した自転車の乗り心地性は、空気タイヤに近く快適であった。また、JISK6302準拠の回転試験において、荷重90kg、時速40km、4.5mmの段差乗り越えの試験条件で、5,000kmの走行試験を行った結果、チューブ分割体D4 には、割れ等の致命的な問題は発生せず、3.8mmだけ偏平にクリープ変形したのみであった。
実施例5のチューブ分割体D5 が図12及び図13に示されている。チューブ分割体D5 は、実施例1のチューブ分割体D1 において、廻止め凸部16を欠落させて、隣接配置される2つのチューブ分割体D5 が、短正六角筒状の仕切り壁4の部分において、エラストマー製の中実短円柱状の弾性連結体18で嵌合挿入されることで、連結される構成であって、隣接する2つのチューブ分割体D5 の連結状態において、弾性連結体18が周方向にずれるのを防止するために、連結状態において仕切り壁4の周方向の中央部には、他の部分よりも厚肉のずれ止め部19が形成されている。チューブ分割体D5 の他の部分は、寸法を含めて実施例1のチューブ分割体D1 と同一であるので、同一部分には、同一符号を付し、図示のみ行う。なお、実施例5の弾性連結体18は、中実短円柱状であるが、短円筒状であると、反発弾性は多少低下するが、チューブが軽量化される。
図13に示されるように、隣接配置される2つのチューブ分割体D5 は、短正六角筒状の各仕切り壁4に、エラストマー製の弾性連結体18がそれぞれ嵌合挿入されることで、互いに連結されている。弾性連結体18は、自転車等の走行時において、チューブCを構成する各チューブ分割体D5 の変形を小さくするように作用すると共に、エラストマー製の弾性連結体18により、チューブ全体としての反発弾性が大きくなって、自転車、車椅子等を前進させるのに必要な漕ぐ力を低減させられ、更に、隣接配置される各チューブ分割体D5 は、当該弾性連結体18を介して連結されているため、円環状のチューブCをタイヤT1 に嵌め込む際に、当該チューブCが捩じられるのを防止できる。また、弾性連結体18は、軽量なエラストマー製であるので、当該弾性連結体18による重量増を最少に抑えることができる。
曲げ弾性率90Mpaの熱可塑性ポリエステルエラストマーと、曲げ弾性率35Mpaの熱可塑性ポリウレタンエラストマーとを(1/1)の割合でブレンドしたブレンド材により、前記チューブ分割体D5 を射出成形により成形した。計100個のチューブ分割体D5 を円環状に連結させてチューブとして、(26×1.95)のタイヤT1 に嵌め込んだ。このチューブの重量は、1,490gで、実施例1〜4に比較して多少重くなったが、漕ぎ力は、軽くて(小さくて)済み、乗り心地性は、実施例1〜4よりも快適であった。また、JISK6302準拠の回転試験を、実施例1〜4と同一条件で行った結果、割れ等の致命的な問題は発生せず、チューブCのクリープ偏平量も2.3mmと小さく、この点では、実施例1〜4よりも優れていた。
A硬度30の熱可塑性スチレン系エラストマーをバルーンタイプ発泡剤により発泡させて、押出成形により、直径41mm、比重0.65の棒状の発泡エラストマーを作製した。この棒状の発泡エラストマーを、1,950mmに切断して、ノーパンクチューブとして、(26×1.95)のタイヤに嵌め込んだ。このノーパンクチューブの重量は、1,670gで、空気チューブの重量400gを差し引くと、タイヤとしての重量増は、1,270gとなり、実施例1〜4の各ノーパンクチューブに比較すると、大幅な重量増となった。
上記において、本発明の最適な実施例のチューブ分割体D1 〜D5 を例示したが、以下に述べるような横断面形状のチューブ分割体D6 〜D22であっても、本発明の課題を達成し得る。よって、更に別の実施例のチューブ分割体D6 〜D22について、正面形状(横断面形状)を主体にして簡単に説明する。
図14に示されるチューブ分割体D6 〜D10は、いずれも外周壁の内側に、円形状、三角形状及び正方形状の1つの仕切り壁が配置された「2層構造」である。チューブ分割体D6 は、外周壁3と同心の円形の仕切り壁51が配置され、外周壁3と仕切り壁51とを垂直及び水平に配置された計4個の繋ぎ壁52が連結したものであり、チューブ分割体D7 は、チューブ分割体D6 に対して、繋ぎ壁53が傾斜配置されている点が異なるのみである。チューブ分割体D8 は、外周壁3の内側に正三角形状の仕切り壁54が配置され、当該仕切り壁54の各頂点部、及び各辺の中央部と外周壁3とが計6個の繋ぎ壁55で連結されたものである。チューブ分割体D9 は、外周壁3の内側に、正方形の計4個の頂点が垂直面及び水平面上に位置するように、正方形状の仕切り壁56が配置され、仕切り壁56の各頂点と外周壁3とが繋ぎ壁57で連結されたものであり、チューブ分割体D10は、チューブ分割体D9 に対して、正方形状の仕切り壁56の位相を45°ずらして配置したものである。
図15に示されるチューブ分割体D11〜D13は、いずれも外周壁の内側に、正六角形状の仕切り壁が配置された「2層構造」である。チューブ分割体D11は、外周壁3の内側に正六角形状の仕切り壁61が、一組の対向頂点が垂直方向に位置するように配置されて、仕切り壁61の各頂点部と外周壁3とが、それぞれ繋ぎ壁62で連結されたものであり、チューブ分割体D12は、外周壁3の内側に、前記チューブ分割体D11の仕切り壁61に対して相似大型の仕切り壁63が配置され、仕切り壁63の各頂点部と外周壁3とが繋ぎ壁64で連結されていると共に、仕切り壁63の水平方向に対向する一対の辺(壁板)の中央部が水平壁で構成される繋ぎ壁65で連結されたものである。チューブ分割体D13は、チューブ分割体D12において、外周壁3の内側の仕切り壁63の位相を30°ずらして、仕切り壁63の内部に、斜め方向に沿って交差する2枚の繋ぎ壁64を配置したものである。
図16に示されるチューブ分割体D14〜D19は、いずれも外周壁の内側に、2個の仕切り壁が配置された「3層構造」である。チューブ分割体D14は、外周壁3の内側に、大きさの異なる2個の正方形状の仕切り壁71,72が、位相を45°ずらし、しかも内側の仕切り壁72の各辺(壁板部)が垂直及び水平になるようにして、配置されて、外側の仕切り壁71は,各頂点部が直接に外周壁3と連結され、内外の各仕切り壁71,72は、内側の仕切り壁72の頂点部において、互いに連結されたものである。チューブ分割体D15は、外周壁3の内側に、大きさの異なる2個の正六角形状及び円形状の各仕切り壁74,75が配置され、外側の仕切り壁74は、各頂点部において、繋ぎ壁76を介して外周壁3に連結されていると共に、各仕切り壁74,75は、外側の正六角形状の仕切り壁74の各辺(壁板部)の中央部において、繋ぎ壁77を介して連結されたものである。チューブ分割体D15では、外側の仕切り壁74は、対向する一組の頂点が垂直に配置されているが、チューブ分割体D16では、外側の仕切り壁74は、対向する一組の頂点が水平に配置されている点が、チューブ分割体D15と異なるのみである。
チューブ分割体D17は、外側の円形の仕切り壁78の内側に、正六角形状の仕切り壁79が配置されて、外周壁3、仕切り壁78、同79は、繋ぎ壁81,82を介して互いに連結されたものである。なお、チューブ分割体D17では、繋ぎ壁の座屈変形を防止して、左右対称に弾性変形し得るように、外周壁3と仕切り壁78との連結において、垂直配置される繋ぎ壁は、使用されていない。チューブ分割体D18は、外周壁3の内側に、大きさの異なる2個の正六角形状の仕切り壁83,84が、位相を30°だけずらして配置されて、正六角形状の仕切り壁83,84の各頂点部において、外周壁3と仕切り壁83と同84とが繋ぎ壁85,86を介して連結されたものである。チューブ分割体D19は、チューブ分割体D18において、内外配置される正六角形状の仕切り壁83,84を一体にして、位相を30°ずらしたものである。
図17に示されるチューブ分割体D20〜D22は、いずれも繋ぎ壁のみで、チューブとしての軽量化及び適正な反発弾性の確保を可能にした構造である。チューブ分割体D20〜D22は、いずれも異なる方向に45°傾斜した2種類の繋ぎ壁91,92を交差させることで、チューブとしての軽量化及び適正な反発弾性を確保しており、その本数が異なるのみであり、チューブ分割体D20〜D22では、それぞれ2本ずつ、3本ずつ、及び4本ずつの繋ぎ壁91,92を配置して、交差させている。
上記発明は、外周壁の内部に仕切り壁を設けて中空構造とすることで、軽量化が図られた多数のチューブ分割体を連結部を介して円環状に連結することで、総連結数の変化により周長を可変にして、車輪径に係るサイズの異なるタイヤに対しても嵌め込み可能なチューブであるが、多数の分割体を連結部を介して連結して環状に形成する発想は、チューブのみならず、タイヤに対しても適用でき、図18及び図19に、その実施例が示されている。
タイヤT0 は、ベビーカー用のものであって、図18及び図19に示されるように、上記したチューブCと同様にして、多数のタイヤ分割体D0 を連結部を介して円環状に連結されたものである。実施例では、計46個のタイヤ分割体D0 が円環状に連結され、タイヤ分割体D0 の正面形状は、前記チューブ分割体D13と同等であって、外周壁101の内部に正六角形状の仕切り壁102が、その一辺(一壁板部)が水平となるように配置されて、前記仕切り壁102の各頂点部と外周壁101とが繋ぎ壁103で連結されていると共に、当該仕切り壁102の斜め方向に配置された壁板部は、斜め方向に交差する2本(2枚)の繋ぎ壁104で連結された構成である。タイヤ分割体D0 の外周壁101の接地部は、他の部分よりも厚肉に形成されて、周方向(射出成形時における型抜き方向)に沿って接地抵抗を大きくするためのトレッド105が形成されている。当該トレッド105は、型成形により容易に形成できる。
ここで、多数のタイヤ分割体D0 を円環状に連結した状態では、互いに連結される2つのタイヤ分割体D0 の両端面は、隙間なく密着していると共に、連結状態において、連結隙間は存在していない点が、多数の前記チューブ分割体D1 を円環状に連結したチューブCと異なっている。
前記タイヤT0 の反接地側を支持するタイヤリムR0 は、円板部106の外周部に環状のタイヤリム部107が一体に形成されていると共に、当該円板部106の中心部に軸受部108が一体に形成された構成であって、前記タイヤT0 を嵌込み可能にするために、断面視で2分割されている。即ち、タイヤリム分割体R01は、タイヤリムR0 を断面視で2分割した構造であって、肉厚が半分の円板部分割体106aの外周部に半割りのタイヤリム部分割体107aが一体に形成され、前記円板部分割体106aの中心部に軸受部分割体108aが一体に形成された構成である。円板部分割体106aには、周方向に沿って4等分した各部分には、半径方向に沿って2個ずつのボルト挿通孔109が形成され、各ボルト挿通孔109の周囲には、内側に正六角形の孔が形成された保護筒部111が一体に形成されている。なお、サイズの小さなタイヤの場合には、円板部分割体106aにおける半径方向に沿ったボルト挿通孔109の数は、1個でもよい。
よって、多数のタイヤ分割体D0 を円環状に連結させてタイヤT0 にしておいて、離間させた一対のタイヤリム分割体R01の間に、前記タイヤT0 を配置させて、この状態で、一対のタイヤリム分割体R01の各円板部分割体106aを複数の六角孔付ボルト112及びナット113で一体に結合させると、一対のタイヤリム部分割体107aの合体により形成されるタイヤリム部107に、タイヤT0 の反接地側の部分が支持される。なお、図18及び図19において、114は、シャフト115に対して円板部106が一体に設けられたタイヤリムR0 を回転可能に支持するための軸受を示す。
ベビーカーのタイヤT0 に作用する負荷(接地圧)は、それ程大きくないので、多数のタイヤ分割体D0 を円環状に連結させたタイヤT0 であっても、十分に使用に耐えられる。
上記タイヤT0 は、チューブレスのタイヤであるために、パンク発生の恐れがないと共に、タイヤ全体が軽量化されて、ベビーカーの走行時には、各タイヤ分割体D0 は、接地圧により弾性変形することで、反発弾性が得られて乗り心地性が確保される。また、ベビーカーのサイズに応じて、タイヤの車輪径が変換するが、タイヤの太さが同一であるならば、タイヤ分割体D0 の総連結数の調整により対応可能となる。
また、各タイヤ分割体D0 の端面が密着している接続部の外周面に密着部の方向に沿って着色することで、ベビーカーの非使用状態において、幼児に対してタイヤの回転状態を見せることで、多数の着色部を認識することができ、タイヤの回転の面白さを教えられる知育具としても利用できる。
C:ノーパンクチューブ
D0 :タイヤ分割体
D1 〜D22:チューブ分割体
E:連結隙間
E1 ,E2 :分割連結隙間
F:接地圧
J:タイヤの軸心
K:チューブ分割体の連結部
R0 :ベビーカーのタイヤリム
R01:タイヤリム分割体
R1 :自転車等のタイヤリム
3:チューブの外周壁
4,24,33,34,44,51,54,56,61,63,71,72,74,75,78,79,83,84:チューブの仕切り壁
5,25,26,35,36,45,52,53,55,57,62,64,65,73,76,77,81,82,85,91,92 :チューブの繋ぎ壁
11:連結係止片
12:連結係止孔
18:弾性連結体
16,32,46:廻止め凸部
17,47:廻止め凹部
101:タイヤの外周壁
102:タイヤの仕切り壁
103,104:タイヤの繋ぎ壁
D0 :タイヤ分割体
D1 〜D22:チューブ分割体
E:連結隙間
E1 ,E2 :分割連結隙間
F:接地圧
J:タイヤの軸心
K:チューブ分割体の連結部
R0 :ベビーカーのタイヤリム
R01:タイヤリム分割体
R1 :自転車等のタイヤリム
3:チューブの外周壁
4,24,33,34,44,51,54,56,61,63,71,72,74,75,78,79,83,84:チューブの仕切り壁
5,25,26,35,36,45,52,53,55,57,62,64,65,73,76,77,81,82,85,91,92 :チューブの繋ぎ壁
11:連結係止片
12:連結係止孔
18:弾性連結体
16,32,46:廻止め凸部
17,47:廻止め凹部
101:タイヤの外周壁
102:タイヤの仕切り壁
103,104:タイヤの繋ぎ壁
Claims (14)
- タイヤの横断面視の内側形状に対応した外側形状を有するプラスチック製の中空構造の多数のチューブ分割体が、連結部を介して周方向に沿って連結されることで、円環状に形成されていることを特徴とするノーパンクチューブ。
- 前記連結部は、互いに連結される2つのチューブ分割体の一方の対向端面のリム嵌合側の部分から突出された一対の連結係止片と、他方の対向端面の同様の部分に形成された連結係止孔とで構成されることを特徴とする請求項1に記載のノーパンクチューブ。
- 多数のチューブ分割体は、連結方向に沿って連結隙間を有する連結部を介して連結されることで、円環状に連結されたチューブの状態で、周長が変化することを特徴とする請求項1又は2に記載のノーパンクチューブ。
- 前記チューブ分割体の接地面側、及びリム嵌合側の連結方向に沿った各長さは、タイヤの内外の周長差に対応した分だけ、接地面側の長さがリム嵌合側の長さよりも僅かに長くなっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
- 前記チューブ分割体は、環状の外周壁の内側が仕切り壁により左右対称に仕切られることで中空構造になっていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
- 前記仕切り壁は、チューブ分割体の横断面の中心と同心の正多角形、円形、或いは両形状の組み合せから成る単層又は複数層の仕切り壁部を備え、各仕切り壁部は、繋ぎ壁により互いに繋がっていると共に、最も外側の仕切り壁部は、繋ぎ壁により外周壁に繋がっていることを特徴とする請求項5に記載のノーパンクチューブ。
- 前記仕切り壁を構成する仕切り壁部は、外周壁の対向部を直接に繋ぐ縦壁部又は横壁部を含んでいないことを特徴とする請求項5又は6に記載のノーパンクチューブ。
- 前記チューブ分割体は、連結方向に沿った複数の貫通孔が左右対称に設けられることで、外周壁及び仕切り壁の各機能を有する部分が形成されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
- 前記各チューブ分割体は、廻止め部によって、廻り止めされた状態で連結されることで、捩れ剛性が高められていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
- 前記廻止め部は、互いに連結される2つのチューブ分割体の一方の対向端面の仕切り壁部と外周壁とで形成されるか、又は仕切り壁部どうしで形成された分割中空部から突出された廻止め凸部と、他方の対向端面の対応する分割中空部からなる廻止め凹部との嵌合により構成されることを特徴とする請求項9に記載のノーパンクチューブ。
- 前記チューブ分割体の最も内側の仕切り壁は、短筒状に形成され、隣接配置される2つのチューブ分割体は、各仕切り壁にそれぞれ嵌合挿入される中実短柱状又は短筒状のエラストマー製の弾性連結体を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
- 前記チューブ分割体は、熱可塑性プラスチックで成形されていることを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載のノーパンクチューブ。
- 熱可塑性プラスチックは、曲げ弾性率が(50〜500)MPaの熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項12に記載のノーパンクチューブ。
- 周方向に沿って多数に分割されたプラスチック製の中空構造のタイヤ分割体を円環状に連結して成るタイヤであって、
前記タイヤ分割体は、環状の外周壁の内側が仕切り壁で仕切られることで中空構造になっていて、
円環状に連結された多数のタイヤ分割体は、横断面視で二分割された分割構造のタイヤリムに、タイヤリム側の部分が嵌合されて、残りの部分は露出されていることを特徴とするタイヤ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015100651A JP2016215739A (ja) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | ノーパンクチューブ、及びタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015100651A JP2016215739A (ja) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | ノーパンクチューブ、及びタイヤ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016215739A true JP2016215739A (ja) | 2016-12-22 |
Family
ID=57579285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015100651A Pending JP2016215739A (ja) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | ノーパンクチューブ、及びタイヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016215739A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114953849A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-08-30 | 南京航空航天大学 | 一种仿生竹节虫胫骨空心结构轮辐式非充气车轮 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4275782A (en) * | 1977-03-24 | 1981-06-30 | Mcfarlane Richard B | Pneumatic tire inserts |
JP2002234304A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-20 | Bridgestone Corp | 中子付きリムホイール及びタイヤ・リムホイール組立体 |
JP2009078600A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Bridgestone Corp | 流体圧タイヤ |
-
2015
- 2015-05-18 JP JP2015100651A patent/JP2016215739A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4275782A (en) * | 1977-03-24 | 1981-06-30 | Mcfarlane Richard B | Pneumatic tire inserts |
JP2002234304A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-20 | Bridgestone Corp | 中子付きリムホイール及びタイヤ・リムホイール組立体 |
JP2009078600A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Bridgestone Corp | 流体圧タイヤ |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
プラスチック・データブック, vol. 初版第1刷発行, JPN6018025511, 1 December 1999 (1999-12-01), pages 27 - 452 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114953849A (zh) * | 2022-06-20 | 2022-08-30 | 南京航空航天大学 | 一种仿生竹节虫胫骨空心结构轮辐式非充气车轮 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6303235B2 (ja) | 非空気入りタイヤ | |
EP3498495A1 (en) | Non-pneumatic tire | |
WO2014061809A1 (ja) | 非空気入りタイヤ | |
WO2016098477A1 (ja) | 非空気入りタイヤ | |
JP6632916B2 (ja) | 非空気入りタイヤ | |
CN106414111B (zh) | 非充气轮胎 | |
JP6827880B2 (ja) | 非空気入りタイヤ | |
KR20110052650A (ko) | 차량용 휠-타이어 콤비네이션 | |
US20210138836A1 (en) | Non-pneumatic tire | |
CN102632769A (zh) | 一种新型免充气轮胎 | |
JP2016215739A (ja) | ノーパンクチューブ、及びタイヤ | |
JP2019199144A (ja) | 二輪車用タイヤ | |
JP2018193046A (ja) | 非空気入りタイヤ | |
US20060103231A1 (en) | Bicycle wheel | |
JP7291601B2 (ja) | 非空気圧タイヤ | |
US10596851B2 (en) | Bead lock systems and methods | |
CN201283753Y (zh) | 一种自行车、助动车及摩托车的轮胎结构 | |
GB2024736A (en) | Non-inflatable hollow tyres | |
TWI600556B (zh) | 不爆內胎 | |
CN203046757U (zh) | 镂空加强筋免充气轮胎 | |
JP7450361B2 (ja) | 非空気圧タイヤ | |
JP2021014163A (ja) | 非空気圧タイヤ用保護具及び車輪 | |
JP7321053B2 (ja) | 非空気圧タイヤ | |
US1017919A (en) | Spring-wheel. | |
JP5836829B2 (ja) | ステアリングホイール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171031 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180620 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20190122 |