JP2017081282A - エアレスタイヤ、及び、エアレスタイヤ用のハブ部 - Google Patents

エアレスタイヤ、及び、エアレスタイヤ用のハブ部 Download PDF

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Abstract

【課題】優れた操縦安定性を発揮し得るエアレスタイヤ等を提供する。
【解決手段】接地面を有する円筒状のトレッドリング２と、トレッドリング２のタイヤ半径方向内方に配されたハブ部１０と、トレッドリング２と前記ハブ部１０とを連結する複数のスポーク５とを有するエアレスタイヤである。ハブ部１０は、車軸に固定されるディスク部１１と、ディスク部１１のタイヤ半径方向外側に固着された円筒部１２とを含む。円筒部１２の内周面には、タイヤ半径方向内側に突出してタイヤ周方向にのびる突部が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自らの構造で荷重を支持することができるエアレスタイヤに関し、詳しくは、優れた操縦安定性を発揮し得るエアレスタイヤ及びそのハブ部に関する。
例えば、下記特許文献１には、接地面を有する円筒状のトレッドリングと、トレッドリングのタイヤ半径方向内方に配されたハブ部と、トレッドリングとハブ部とを連結するスポークとを有するエアレスタイヤが提案されている。特許文献１のエアレスタイヤのハブ部は、車軸に固定されるディスク部と、ディスク部の半径方向外側に固着された略均一厚さの円筒部とを含んでいる。
上記ハブ部の円筒部は、トレッドリングを正しく路面に対向させて接地させるために、高い剛性が求められる。しかしながら、種々の実験の結果、円筒部の特にディスク部から最も離れた部分は、旋回走行時の横力等によって弾性変形し、トレッドリングの接地性を悪化させ、ひいては、操縦安定性を悪化させるという問題があった。
特開２０１４−２１８１３２号公報
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、円筒部の形状を改善することを基本として、優れた操縦安定性を発揮し得るエアレスタイヤ等を提供することを主たる目的としている。
本発明は、接地面を有する円筒状のトレッドリングと、前記トレッドリングのタイヤ半径方向内方に配されたハブ部と、前記トレッドリングと前記ハブ部とを連結するための複数のスポークとを有するエアレスタイヤであって、前記ハブ部は、車軸に固定されるディスク部と、前記ディスク部のタイヤ半径方向外側に固着された円筒部とを含み、前記円筒部の内周面には、タイヤ半径方向内側に突出してタイヤ周方向にのびる突部が設けられていることを特徴とする。
本発明のエアレスタイヤにおいて、前記円筒部の外周面は、タイヤ軸方向の一端から他端まで同一の外径でタイヤ軸方向にのびる円筒面であるのが望ましい。
本発明のエアレスタイヤにおいて、前記突部は、環状に連続しているのが望ましい。
本発明のエアレスタイヤにおいて、前記突部は、前記円筒部のタイヤ軸方向の少なくとも一端側に設けられているのが望ましい。
本発明のエアレスタイヤにおいて、前記ディスク部は、前記円筒部のタイヤ軸方向の一端側に寄せて配されており、前記突部は、前記円筒部のタイヤ軸方向の少なくとも他端側に設けられているのが望ましい。
本発明のエアレスタイヤにおいて、前記ハブ部は、金属材料で構成されているのが望ましい。
本発明のエアレスタイヤにおいて、タイヤ回転軸を含む子午線断面において、前記円筒部の前記突部が設けられた部分の最大厚さＴｈは、前記円筒部の前記突部が設けられていない最小厚さＴｗの１．３０〜５．００倍であるのが望ましい。
本発明のエアレスタイヤにおいて、前記突部のタイヤ軸方向の幅は、前記円筒部のタイヤ軸方向の幅の０．０２〜０．３０倍であるのが望ましい。
本発明の第２の態様は、エアレスタイヤに用いられるハブ部であって、車軸に固定されるディスク部と、前記ディスク部のタイヤ半径方向外側に固着された円筒部とを含み、前記円筒部の内周面には、タイヤ半径方向内側に突出してタイヤ周方向にのびる突部が設けられていることを特徴とする。
本発明のエアレスタイアのハブ部の円筒部の内周面には、タイヤ半径方向内側に突出してタイヤ周方向にのびる突部が設けられている。このような突部は、重量増加を最小限に抑制しつつ、ハブ部の剛性を効果的に高めることができる。従って、本発明のエアレスタイヤは、車両の燃費性能の悪化を防ぎつつ、優れた操縦安定性を発揮し得る。
本発明の一実施形態のエアレスタイヤの斜視図である。 図１のエアレスタイヤの断面図である。 図２の円筒部の拡大断面図である。 本発明の他の実施形態のエアレスタイヤの円筒部の拡大断面図である。 本発明の他の実施形態のエアレスタイヤのハブ部の断面図である。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態のエアレスタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１の斜視図が示されている。図２には、図１のタイヤ回転軸を含む子午線断面図が示されている。図１及び図２に示されるように、エアレスタイヤ１は、自らの構造で荷重を支持することができるもので、内部に空気を充填する必要が無い。本実施形態のタイヤ１は、例えば、乗用車用として好適に使用される。
本実施形態のタイヤ１は、円筒状のトレッドリング２と、トレッドリング２のタイヤ半径方向内方に配されたハブ部１０と、トレッドリング２とハブ部１０とを連結するための複数のスポーク５とを有している。
トレッドリング２は、接地面２ｓを有する円筒状に形成されている。トレッドリング２は、空気入りタイヤにおけるトレッド部に相当する部位であり、例えば、トレッドゴム部３と、その内部に埋設される補強コード層（図示省略）とを含んでいる。トレッドゴム部３及び補強コード層は、例えば、慣例に従って構成される。
スポーク５は、トレッドリング２とハブ部１０との間に設けられ、これらを連結している。図１に示されるように、本実施形態では、板状のスポーク５が、タイヤ赤道面に対して傾斜してタイヤ周方向に複数設けられている。但し、スポーク５は、このような態様に限定されるものでは無い。スポーク５は、例えば、ゴム、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又はこれらを含む組成物によって形成されるのが好ましい。特に、ウレタン樹脂に代表される熱硬化性樹脂を用いることがより好ましい。
図２に示されるように、ハブ部１０は、空気入りタイヤにおけるタイヤホイールに相当する。本実施形態のハブ部１０は、車軸Ｊに固定される例えば円盤状のディスク部１１と、このディスク部１１の半径方向外側に固着された円筒部１２とを含んでいる。ハブ部１０は、タイヤホイールと同様、例えば、スチール、アルミ合金、マグネシウム合金、チタン等の金属材料で構成されるのが好ましい。但し、ハブ部１０は、このような態様に限定されるものではなく、ＦＲＰ又はカーボン繊維で構成されるものでも良い。
ディスク部１１は、例えば、円筒部１２のタイヤ軸方向の一端側（図２では左側）に寄せて配されている。ディスク部１１の中央には、例えば、車軸Ｊの前端部Ｊａが挿入されるハブ孔１３が形成されている。ハブ孔１３の周囲には、例えば、車軸Ｊ側に配されるボルト部Ｊｂをナット止めするための複数のボルト挿入孔１４が設けられる。
図３には、図２の円筒部１２の拡大断面図が示されている。図３に示されるように、円筒部１２の内周面１５には、タイヤ半径方向内側に突出してタイヤ周方向にのびる突部１６が設けられている。このような突部１６は、重量増加を最小限に抑制しつつ、ハブ部１０の剛性、特に円筒部１２の撓み剛性を効果的に高めることができる。従って、本発明のエアレスタイヤ１は、燃費性能の悪化を防ぎながら、優れた操縦安定性を発揮し得る。
望ましい態様として、本実施形態の突部１６は、円筒部１２の全周に亘って環状に連続している。このような突部１６は、ハブ部１０の剛性をさらに高めるのに役立つ。
突部１６は、円筒部１２のタイヤ軸方向の少なくともどちらか一端側（末端部）に設けられているのが望ましい。本実施形態では、ディスク部１１が、円筒部１２のタイヤ軸方向の一端側（図３では左側）に寄せて配されており、突部１６は、ディスク部１１の反対側、即ち、円筒部１２のタイヤ軸方向の他端側（図３では右側）に設けられている。さらに望ましい態様として、本実施形態では、突部１６の側面が、円筒部１２の端面の一部を構成している。このような突部１６は、ディスク部１１から離れた部分の剛性を高め、ひいては操縦安定性を効果的に高めるのに役立つ。
タイヤ回転軸を含む子午線断面において、円筒部１２の突部１６が設けられた部分の最大厚さＴｈは、円筒部１２の突部１６が設けられていない最小厚さＴｗの好ましくは１．３０倍以上、より好ましくは２．５０倍以上であり、好ましくは５．００倍以下、より好ましくは３．８０倍以下である。前記最大厚さＴｈが前記最小厚さＴｗの１．３０倍よりも小さい場合、ハブ部１０の剛性が向上し難く、操縦安定性の向上効果が小さくなるおそれがある。前記最大厚さＴｈが前記最小厚さＴｗの５．００倍よりも大きい場合、タイヤの重量が増加し、ひいては燃費性能が悪化するおそれがある。これらについては、後述の実施例において明らかにされる。
突部１６のタイヤ軸方向の幅Ｗ２は、円筒部１２のタイヤ軸方向の幅Ｗ１の好ましくは０．０２倍以上、より好ましくは０．０５倍以上であり、好ましくは０．３０倍以下、より好ましくは０．１５倍以下である。突部１６の前記幅Ｗ２が円筒部１２の前記幅Ｗ１の０．０２倍よりも小さい場合、ハブ部１０の剛性が向上し難く、操縦安定性の向上効果が小さくなるおそれがある。突部１６の前記幅Ｗ２が円筒部１２の前記幅Ｗ１の０．３０倍よりも大きい場合、タイヤの重量が増加するおそれがある。これらについては、後述の実施例において明らかにされる。
円筒部１２の外周面１７は、タイヤ軸方向の一端から他端まで同一の外径でタイヤ軸方向にのびる円筒面であるのが望ましい。このような円筒部１２は、スポーク５（図２に示す。）との優れた接着性を有し、しかも、突部１６によってその剛性が大きく高められ得る。
図４及び図５には、本発明の他の実施形態のエアレスタイアのハブ部１０の断面図が示されている。図４及び図５において、上述した実施形態と共通する構成には、同一の符号が付されている。
図４で示される実施形態の突部１６は、例えば、厚さがタイヤ軸方向外側に向かって漸増する漸増部１８を含んでいる。これにより、剛性が急変する部分が形成されるのを防ぐことができる。なお、この実施形態における突部１６の前記幅Ｗ２は、漸増部１８を含むものとする。
図５に示されるように、突部１６は、例えば、タイヤ軸方向の両側の端部に設けられるものでも良い。このような突部１６は、円筒部１２全体の剛性を効果的に高め、ひいては優れた操縦安定性を発揮することができる。
上述した各ハブ部１０は、いずれも、乗用車用のエアレスタイヤに限定して用いられるものでは無く、例えば、産業車両に用いられる中実ゴム構造のソリッドタイヤに用いられても良い。
以上、本発明の一実施形態のエアレスタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。
図２又は図５で示されたハブ部を有するサイズ１２５／８０Ｒ１３のエアレスタイヤが、表１の仕様に基づき試作され、それらの性能がテストされた。また、比較例１乃至４として、ハブ部に突部が設けられていないエアレスタイヤが試作され、同様にテストされた。テスト方法は、以下の通りである。
＜タイヤの重量＞
各テストタイヤの１本当たりの重量が測定された。結果は、比較例のタイヤの重量を１００とする指数で示されている。数値が小さい程、軽量であることを示す。
＜操縦安定性＞
下記テスト車両でアスファルトの周回コースを高速走行したときの操縦安定性が、運転者の官能により評価された。結果は、比較例を１００とする評点であり、数値が大きい程、操縦安定性が優れていることを示す。
テスト車両：排気量１６００cc、前輪駆動車
テストタイヤ装着位置：全輪
テストの結果が表１に示される。
Figure 2017081282
Figure 2017081282
テストの結果、実施例の空気入りタイヤは、タイヤ重量の増加を最小限に抑えながら、優れた操縦安定性を発揮していることが確認できた。
２ トレッドリング
５ スポーク
１０ ハブ部
１１ ディスク部
１２ 円筒部
１６ 突部

Claims (9)

  1. 接地面を有する円筒状のトレッドリングと、前記トレッドリングのタイヤ半径方向内方に配されたハブ部と、前記トレッドリングと前記ハブ部とを連結するための複数のスポークとを有するエアレスタイヤであって、
    前記ハブ部は、車軸に固定されるディスク部と、前記ディスク部のタイヤ半径方向外側に固着された円筒部とを含み、
    前記円筒部の内周面には、タイヤ半径方向内側に突出してタイヤ周方向にのびる突部が設けられていることを特徴とするエアレスタイヤ。
  2. 前記円筒部の外周面は、タイヤ軸方向の一端から他端まで同一の外径でタイヤ軸方向にのびる円筒面である請求項１記載のエアレスタイヤ。
  3. 前記突部は、環状に連続している請求項１又は２記載のエアレスタイヤ。
  4. 前記突部は、前記円筒部のタイヤ軸方向の少なくとも一端側に設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載のエアレスタイヤ。
  5. 前記ディスク部は、前記円筒部のタイヤ軸方向の一端側に寄せて配されており、
    前記突部は、前記円筒部のタイヤ軸方向の少なくとも他端側に設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載のエアレスタイヤ。
  6. 前記ハブ部は、金属材料で構成されている請求項１乃至５のいずれかに記載のエアレスタイヤ。
  7. タイヤ回転軸を含む子午線断面において、前記円筒部の前記突部が設けられた部分の最大厚さＴｈは、前記円筒部の前記突部が設けられていない最小厚さＴｗの１．３０〜５．００倍である請求項１乃至６のいずれかに記載のエアレスタイヤ。
  8. 前記突部のタイヤ軸方向の幅は、前記円筒部のタイヤ軸方向の幅の０．０２〜０．３０倍である請求項１乃至７のいずれかに記載のエアレスタイヤ。
  9. エアレスタイヤに用いられるハブ部であって、
    車軸に固定されるディスク部と、前記ディスク部のタイヤ半径方向外側に固着された円筒部とを含み、
    前記円筒部の内周面には、タイヤ半径方向内側に突出してタイヤ周方向にのびる突部が設けられていることを特徴とするエアレスタイヤ用のハブ部。
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