JP2018203093A - Non air type wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非空気式車輪に関する。 The present invention relates to a non-pneumatic wheel.
従来から、非空気式タイヤ、エアレスタイヤ等とも称される非空気式車輪が公知である(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, non-pneumatic wheels, which are also referred to as non-pneumatic tires, airless tires, and the like are known (for example, see Patent Document 1).
特許文献1には、所定のスチフネスを有する外側環状バンドと、外側端と内側端とを有するスポーク要素群とを有する非空気式変形可能構造物が記載されている。上記外側端は外側バンドに結合され、各スポーク要素は内側へ延び、上記内側端は裏側のハブに結合され、このハブは車両の車軸または一つの軸線の周りを回転するその他装置に非空気式変形可能構造物を取り付けるための構造を有する。 Patent Document 1 describes a non-pneumatic deformable structure having an outer annular band having a predetermined stiffness and a spoke element group having an outer end and an inner end. The outer end is coupled to an outer band, each spoke element extends inwardly, and the inner end is coupled to a rear hub, which is non-pneumatic to the vehicle axle or other device that rotates about one axis. It has a structure for attaching a deformable structure.
従来公知の非空気式車輪では、非空気式車輪の耐久性向上のために、全てのスポークを壊れ難い構造とすることが前提となっている。そのため、非空気式車輪の寿命(使用寿命)が近づいていることを認識することが困難であり、荷重支持に必要な構造物の一部であるスポークが破損したときに、非空気式車輪の寿命が尽きたものとして交換する必要があった。 In the conventionally known non-pneumatic wheels, it is assumed that all spokes have a structure that is difficult to break in order to improve the durability of the non-pneumatic wheels. Therefore, it is difficult to recognize that the life (service life) of non-pneumatic wheels is approaching, and when spokes that are part of the structure necessary for load support are damaged, It was necessary to replace it as a product that had expired.
そこで、本発明は、寿命が近づいていることを認識することにより、交換時期を適切に判断することができる非空気式車輪を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the non-pneumatic wheel which can judge a replacement time appropriately by recognizing that the lifetime is approaching.
本発明に係る非空気式車輪は、リング状の外周ゴム部と、スポーク部を有する荷重支持構造体と、ホイール部と、を備える。スポーク部は、複数本の主スポークと、少なくとも1本の寿命検知用スポークとを有して構成され、寿命検知用スポークは、主スポークよりも短い走行距離又は走行時間で破損するように構成される。 A non-pneumatic wheel according to the present invention includes a ring-shaped outer peripheral rubber portion, a load support structure having a spoke portion, and a wheel portion. The spoke portion includes a plurality of main spokes and at least one life detection spoke, and the life detection spoke is configured to break in a shorter travel distance or travel time than the main spoke. The
本発明に係る非空気式車輪によれば、寿命が近づいていることを認識することにより、交換時期を適切に判断することができる。 According to the non-pneumatic wheel according to the present invention, it is possible to appropriately determine the replacement time by recognizing that the service life is approaching.
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1A及び図1Bに示すように、本実施形態に係る非空気式車輪1Aは、リング状の外周ゴム部2と、スポーク部3を有する荷重支持構造体4と、ホイール部5とから主に構成される。
[First Embodiment]
As shown in FIGS. 1A and 1B, the non-pneumatic wheel 1 </ b> A according to the present embodiment mainly includes a ring-shaped outer
外周ゴム部2は、一般的な構造の車輪の「リム」に相当する部分であり、非空気式車輪1Aにおいて路面6(図1B参照)に接地する外周部分である。外周ゴム部2は、例えば、内周層とされるコートゴムと、中間層とされる繊維強化層と、外周層とされるトレッド部とを有して多層構造に構成される。
The outer
ホイール部5は、一般的な構造の車輪の「ハブ」に相当する部分であり、非空気式車輪1Aにおいて車両車軸(車輪回転軸)に装着される内周部分である。ホイール部5は、例えば、金属材料(アルミニウムや鉄等)により形成される。
The
荷重支持構造体4は、一般的な構造の車輪の「スポーク」に相当する部分であり、非空気式車輪1Aにおいて主に荷重を支持して受け持つ部分である。荷重支持構造体4は、例えば、高分子材料(合成樹脂や合成ゴム等)により形成される。
The
荷重支持構造体4は、荷重支持構造体4の外周部分を構成する外周リング部7と、荷重支持構造体4の内周部分を構成する内周リング部8と、外周リング部7と内周リング部8とを連結するスポーク部3とを有して構成される。外周リング部7は、外周面が外周ゴム部2の内周面と接するように外周ゴム部2に対して装着される。その一方で、内周リング部8は、内周面がホイール部5の外周面と接するようにホイール部5に対して装着される。なお、外周リング部7及び内周リング部8は、荷重支持構造体4において必ずしも必須の構成ではなく、省略することも可能である。
The
スポーク部3は、複数本の主スポーク10(図2A参照)と、複数本の寿命検知用スポーク11A(図2B参照)とを有して構成される。
The
主スポーク10は、荷重を支持して受け持つ主たるスポークである。複数本の主スポーク10は、主スポーク10によって受ける荷重のバラツキが最小限となるように、外周ゴム部2の周方向に対して均等な間隔(車輪回転角方向の間隔)P1で配置される。主スポーク10は、例えば、平板形状に形成される(図2A参照)。なお、主スポーク10は、平板形状に限定はされず、セル形状(例えば、ハニカム状やメッシュ状等)等の他の形状に形成されてもよい。
The
寿命検知用スポーク11Aは、荷重支持に必要な主スポーク10が破損することで車両走行に影響が出る前に、非空気式車輪1Aの寿命が近づいていることを検知する機能を有するスポークである。複数本の寿命検知用スポーク11Aは、寿命検知用スポーク11Aによって受ける荷重のバラツキが最小限となるように、外周ゴム部2の周方向に対して均等な間隔P2Aで配置される。寿命検知用スポーク11Aは、例えば、平板形状に形成される(図2B参照)。なお、寿命検知用スポーク11Aは、平板形状に限定はされず、セル形状(例えば、ハニカム状やメッシュ状等)等の他の形状に形成されてもよい。
The life detection spoke 11A is a spoke having a function of detecting that the life of the
主スポーク10と寿命検知用スポーク11Aとは、互いに同一の材料により形成され、かつ、寿命検知用スポーク11Aは、外周リング部7及び内周リング部8と一体的に形成される。すなわち、荷重支持構造体4全体(外周リング部7、内周リング部8、主スポーク10及び寿命検知用スポーク11A)が、一体成形される。
The main spoke 10 and the life detection spoke 11A are formed of the same material, and the life detection spoke 11A is formed integrally with the
図示は省略しているが、寿命検知用スポーク11Aの外表面及び内部の内の少なくとも一方は、主スポーク10の外表面及び内部とは異なる色により構成される。主スポーク10と寿命検知用スポーク11Aとの相違を認識し易くするためである。 Although not shown, at least one of the outer surface and the inside of the life detection spoke 11 </ b> A is configured by a color different from the outer surface and the inside of the main spoke 10. This is to make it easier to recognize the difference between the main spoke 10 and the life detection spoke 11A.
寿命検知用スポーク11Aは、受け持つ荷重が主スポーク10が受け持つ荷重よりも小さくなるように設定される。すなわち、寿命検知用スポーク11Aは、主スポーク10よりも短い走行距離又は走行時間で破損するように構成される。
The life detection spoke 11A is set such that the load it bears is smaller than the load that the main spoke 10 bears. That is, the life detection spoke 11A is configured to be damaged at a shorter travel distance or travel time than the
具体的には、輪荷重L(図1B参照)を付加した際の最大応力、応力勾配及び最大ひずみの内の少なくとも一つが主スポーク10よりも寿命検知用スポーク11Aにおいて大きくなるように構成する(図3参照)。このようにすることにより、寿命検知用スポーク11Aは、耐久性が主スポーク10の耐久性よりも低くなり、主スポーク10よりも短い走行距離又は走行時間で破損するように構成される。
Specifically, at least one of the maximum stress, the stress gradient, and the maximum strain when the wheel load L (see FIG. 1B) is applied is configured to be greater in the life detection spoke 11A than in the main spoke 10 ( (See FIG. 3). By doing so, the life detection spoke 11 </ b> A has a durability lower than that of the main spoke 10, and is configured to be damaged at a shorter travel distance or travel time than the
本実施形態では、主スポーク10と寿命検知用スポーク11Aとで破損し易さ(耐久性)を異ならせるために、スポークの構造(形状)を互いに異なるようにしている。具体的には、図2A及び図2Bに示されるように、寿命検知用スポーク11Aは、厚さ(板厚)が主スポーク10の厚さよりも薄く形成される。このため、寿命検知用スポーク11Aは、断面積が主スポーク10の断面積よりも小さく形成される。また、寿命検知用スポーク11Aは、主スポーク10と比較して幅がわずかに小さく絞られた構造の絞り部(脆弱部)12を有する(図2B参照)。
In the present embodiment, the structure (shape) of the spokes is made different from each other in order to make the main spoke 10 and the life detection spoke 11A easy to break (durability). Specifically, as shown in FIGS. 2A and 2B, the life detection spoke 11 </ b> A is formed with a thickness (plate thickness) thinner than the thickness of the
図3は、図2A及び図2Bにおける長さ方向中心(Y=0)における、輪荷重Lを付加した際の応力と、幅方向中心(X=0)からの距離Xとの関係を示した応力図である。 FIG. 3 shows the relationship between the stress when the wheel load L is applied at the center in the length direction (Y = 0) in FIGS. 2A and 2B and the distance X from the center in the width direction (X = 0). It is a stress figure.
本実施形態の場合では、寿命検知用スポーク11Aの方が主スポーク10よりも断面積が小さく、図3から分かるように、寿命検知用スポーク11Aと主スポーク10とで応力の平均レベルはあまり変わらない。その一方で、本実施形態の場合では、寿命検知用スポーク11Aにのみ絞り部12を設けており、図3から分かるように、寿命検知用スポーク11Aの方が主スポーク10よりも最大応力が大きい。結果として、寿命検知用スポーク11Aは、主スポーク10よりも早く破損する特性を備えているといえる。
In the case of the present embodiment, the life detection spoke 11A has a smaller cross-sectional area than the main spoke 10, and as can be seen from FIG. 3, the average level of stress is significantly different between the life detection spoke 11A and the
なお、本実施形態の図示例では、主スポーク10の総本数を12本とし、寿命検知用スポーク11Aの総本数を6本としているが、これは飽くまでも一例であり、主スポーク10及び寿命検知用スポーク11Aの総本数は適宜増減させることが可能である。
In the illustrated example of the present embodiment, the total number of
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。 Below, the effect by this embodiment is demonstrated.
(1)本実施形態に係る非空気式車輪1Aは、リング状の外周ゴム部2と、外周ゴム部2の半径方向内側に位置するホイール部5と、外周ゴム部2とホイール部5との間に位置する荷重支持構造体4と、を備える。荷重支持構造体4は、スポーク部3を有し、スポーク部3は、複数本の主スポーク10と、少なくとも1本の寿命検知用スポーク11Aとを有して構成される。寿命検知用スポーク11Aは、主スポーク10よりも短い走行距離又は走行時間で破損するように構成される。
(1) A
寿命検知用スポーク11Aの配設により、荷重支持に必要な主スポーク10が破損することで車両走行に影響が出る前に、非空気式車輪1Aの寿命が近づいていることを検知することができる効果(未然検知性)を得ることができる。すなわち、寿命検知用スポーク11Aは、走行距離又は走行時間の増加や、経時劣化進行が起こった際等に、主スポーク10よりも早く破損する特性を備えている。車両走行に影響があまり出ない寿命検知用スポーク11Aの破損により、荷重支持に必要な主スポーク10が破損することで車両走行に影響が出る前に、非空気式車輪1Aの寿命が近づいていることを認識することが可能である。
By disposing the life detection spoke 11A, it is possible to detect that the life of the
従って、本実施形態に係る非空気式車輪1Aによれば、寿命が近づいていることを認識することにより、交換時期を適切に判断することができる。
Therefore, according to the
(2)輪荷重Lを付加した際の最大応力、応力勾配及び最大ひずみの内の少なくとも一つが主スポーク10よりも寿命検知用スポーク11Aにおいて大きくなるように構成される。このようにすることにより、寿命検知用スポーク11Aは、主スポーク10よりも短い走行距離又は走行時間で破損するように構成される。
(2) At least one of the maximum stress, the stress gradient, and the maximum strain when the wheel load L is applied is configured to be greater in the life detection spoke 11A than in the main spoke 10. By doing so, the life detection spoke 11A is configured to be broken at a shorter travel distance or travel time than the
このように主スポーク10及び寿命検知用スポーク11Aを構成することにより、主スポーク10による荷重支持の機能に影響を与えないようにする一方で、寿命検知用スポーク11Aには、主スポーク10よりも早く破損する特性を付与することが可能である。
By configuring the main spoke 10 and the life detection spoke 11A in this way, the function of the load support by the main spoke 10 is not affected, while the life detection spoke 11A has more than the
(3)荷重支持構造体4は、荷重支持構造体4の外周部分を構成する外周リング部7と、荷重支持構造体4の内周部分を構成する内周リング部8とを有する。寿命検知用スポーク11Aは、外周リング部7及び内周リング部8と一体的に形成(一体成形)される。
(3) The
このように寿命検知用スポーク11Aを構成することにより、新たな効果(未然検知性)を非空気式車輪1Aに付与する一方で、部品点数の増加は抑制することが可能である。このため、比較的安価で新たな効果(未然検知性)を非空気式車輪1Aに付与することができる。
By configuring the life detection spoke 11A in this way, a new effect (pre-detection) can be imparted to the
(4)寿命検知用スポーク11Aは、主スポーク10とは異なる色により構成される。
(4) The life detection spoke 11 </ b> A is composed of a color different from that of the
色の相違を利用することにより、寿命検知用スポーク11Aの破損に目視により気が付き易くなる構成とすることが可能である。このため、新たな機能の追加を必要とすることなく、比較的安価に前述の効果(未然検知性)を向上させることができる。 By utilizing the difference in color, it is possible to adopt a configuration in which the damage to the life detection spoke 11A is easily noticed visually. For this reason, it is possible to improve the above-described effect (predictability) relatively inexpensively without requiring addition of a new function.
(5)スポーク部3は、寿命検知用スポーク11Aを複数本有して構成され、複数本の寿命検知用スポーク11Aは、破損に対する耐久性が互いに同じであり、かつ、外周ゴム部2の周方向に対して均等な間隔P2Aで配置される。
(5) The
このように寿命検知用スポーク11Aを構成することにより、寿命検知用スポーク11Aによって受ける荷重のバラツキが最小限となるようにすることができ、寿命検知用スポーク11Aによって生じる接地荷重変動の影響を最小限に軽減することが可能である。 By configuring the life detection spoke 11A in this way, variations in the load received by the life detection spoke 11A can be minimized, and the influence of the ground load fluctuation caused by the life detection spoke 11A can be minimized. It is possible to reduce it as much as possible.
[第二実施形態]
次に、第二実施形態に係る非空気式車輪1Bについて説明する。第二実施形態については、第一実施形態とは相違する構成を説明する。それ以外の構成は、第一実施形態と同様であるので、同一符号を付して構成説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the
図4に示すように、複数本の寿命検知用スポークは、第一段階で破損する特性を持つ第一段階の寿命検知用スポーク11B1と、第二段階で破損する特性を持つ第二段階の寿命検知用スポーク11B2とから構成される。すなわち、複数本の寿命検知用スポーク11B1,11B2は、破損に対する耐久性が段階的に異なるように構成される。 As shown in FIG. 4, the plurality of life detection spokes include a first-stage life detection spoke 11 </ b> B <b> 1 having a characteristic of breaking in the first stage and a second-stage life having a characteristic of breaking in the second stage. It comprises a spoke for detection 11B2. That is, the plurality of life detection spokes 11B1 and 11B2 are configured so that the durability against breakage varies stepwise.
第二段階の寿命検知用スポーク11B2は、受け持つ荷重が主スポーク10が受け持つ荷重よりも小さくなるように設定される。すなわち、第二段階の寿命検知用スポーク11B2は、主スポーク10よりも短い走行距離又は走行時間で破損するように構成される。
The second-stage life detection spoke 11B2 is set such that the load it bears is smaller than the load that the main spoke 10 bears. That is, the second-stage life detection spoke 11 </ b> B <b> 2 is configured to be broken at a shorter travel distance or travel time than the
その一方で、第一段階の寿命検知用スポーク11B1は、受け持つ荷重が第二段階の寿命検知用スポーク11B2が受け持つ荷重よりもさらに小さくなるように設定される。すなわち、第一段階の寿命検知用スポーク11B1は、第二段階の寿命検知用スポーク11B2よりもさらに短い走行距離又は走行時間で破損するように構成される。 On the other hand, the life detection spoke 11B1 in the first stage is set such that the load it bears is even smaller than the load that the life detection spoke 11B2 in the second stage bears. That is, the first-stage life detection spoke 11B1 is configured to be broken at a shorter travel distance or travel time than the second-stage life detection spoke 11B2.
また、寿命検知用スポーク11B1,11B2は、外周リング部7及び内周リング部8とは別体として形成(別体成形)される。そして、寿命検知用スポーク11B1,11B2は、一端部が外周ゴム部2に接続(接合)され、他端部がホイール部5に接続(接合)される。寿命検知用スポーク11B1,11B2の接続方法は、寿命検知用スポーク11B1,11B2、外周リング部7及び内周リング部8の材質等を考慮して適宜選択することが可能である。
The life detection spokes 11B1 and 11B2 are formed separately from the
また、寿命検知用スポーク11B1,11B2は、外周ゴム部2の幅方向中心部よりも車体内側に配置される。具体的には、寿命検知用スポーク11B1,11B2は、一端部が外周ゴム部2の車体内側の側部に接続され、他端部がホイール部5の車体内側の側部に接続される。寿命検知用スポーク11B1,11B2を、車体外側からの視認性が低い車体内側に配置することにより、非空気式車輪1Bのデザイン性を損なわないようにすることが可能である。
Further, the life detection spokes 11B1 and 11B2 are arranged on the inner side of the vehicle body with respect to the center portion in the width direction of the outer
寿命検知用スポーク11B1,11B2の破損し易さを段階的に異ならせる方法としては、第一実施形態で示した、スポークの構造を互いに異ならせる方法を用いることができる。寿命検知用スポーク11B1,11B2は、外周リング部7及び内周リング部8とは別体に形成することを考慮すると、例えば、許容応力が異なる材料を用いる方法や、スポークの構造及び材料を共に互いに異ならせる方法を用いることも可能である。
As a method for changing the easiness of breakage of the spokes for life detection 11B1 and 11B2 in stages, the method shown in the first embodiment for making the spoke structures different from each other can be used. Considering that the life detection spokes 11B1 and 11B2 are formed separately from the
第二実施形態(図5A参照)では、複数本の寿命検知用スポーク11B1,11B2は、寿命検知用スポーク11B1,11B2によって受ける荷重のバラツキが最小限となるように、外周ゴム部2の周方向に対して不均等な間隔P2B1,P2B2で配置される。この第二実施形態では、複数本の寿命検知用スポーク11B1,11B2は、外周ゴム部2の周方向に対して、第一段階のものが2本、第二段階のものが1本の順に交互に配置されている。そして、第一段階の寿命検知用スポーク11B1と第二段階の寿命検知用スポーク11B2との間隔P2B1が、隣接する第一段階の寿命検知用スポーク11B1,11B1間の間隔P2B2よりも大きい(P2B1>P2B2)。なお、図5Aにおいては、図を見易くして理解を容易化するために、寿命検知用スポーク11B1,11B2以外の荷重支持構造体4の構成要素(主スポーク10、外周リング部7及び内周リング部8)を図示省略している。
In the second embodiment (see FIG. 5A), the plurality of life detection spokes 11B1 and 11B2 are arranged in the circumferential direction of the outer
これに対して、図5Bに示す第二実施形態の変形例では、複数本の寿命検知用スポーク11B1,11B2は、外周ゴム部2の周方向に対して均等な間隔P2B3で配置される。この第二実施形態の変形例では、複数本の寿命検知用スポーク11B1,11B2は、外周ゴム部2の周方向に対して、第一段階のものが連続して6本配置され、第二段階のものが連続して6本配置されている。なお、図5Bにおいても、図を見易くして理解を容易化するために、寿命検知用スポーク11B1,11B2以外の荷重支持構造体4の構成要素(主スポーク10、外周リング部7及び内周リング部8)を図示省略している。
On the other hand, in the modification of the second embodiment shown in FIG. 5B, the plurality of life detection spokes 11B1 and 11B2 are arranged at equal intervals P2B3 in the circumferential direction of the outer
図5Aに示す寿命検知用スポーク11B1,11B2の不均等な間隔P2B1,P2B2での配置は、第一段階のものと第二段階のものとで受け持つ荷重の大きさが異なっていることを考慮したものである。図5Aに示す第二実施形態における配置では、図5Bに示す第二実施形態の変形例と比較すると、寿命検知用スポーク11B1,11B2によって生じる接地荷重変動の影響を最小限に軽減することが可能である。 The arrangement of the life detection spokes 11B1 and 11B2 at the unequal intervals P2B1 and P2B2 shown in FIG. 5A takes into consideration that the load level of the first stage and the second stage is different. Is. In the arrangement in the second embodiment shown in FIG. 5A, the influence of the ground load fluctuation caused by the life detection spokes 11B1 and 11B2 can be reduced to a minimum as compared with the modification of the second embodiment shown in FIG. 5B. It is.
なお、第二実施形態の図示例(図4及び図5A)では、検知段階レベルを二段階とし、第一段階の寿命検知用スポーク11B1の総本数を8本とし、第二段階の寿命検知用スポーク11B2の総本数を4本としている。しかしながら、これは飽くまでも一例であり、検知段階レベル及び寿命検知用スポーク11B1,11B2の総本数は適宜増減させることが可能である。 In the illustrated example (FIGS. 4 and 5A) of the second embodiment, the detection stage level is two stages, the total number of the first stage life detection spokes 11B1 is eight, and the second stage life detection is used. The total number of spokes 11B2 is four. However, this is just an example, and the total number of detection stage levels and life detection spokes 11B1 and 11B2 can be increased or decreased as appropriate.
以下に、第二実施形態による作用効果を説明する。 Below, the effect by 2nd embodiment is demonstrated.
(1)荷重支持構造体4は、荷重支持構造体4の外周部分を構成する外周リング部7と、荷重支持構造体4の内周部分を構成する内周リング部8とを有する。寿命検知用スポーク11B1,11B2は、外周リング部7及び内周リング部8とは別体として形成(別体成形)される。
(1) The
寿命検知用スポーク11B1,11B2が外周リング部7及び内周リング部8とは別体の構造物とされることにより、寿命検知用スポークを備えていない既存の非空気式車輪に対しても、後付けで寿命検知用スポーク11B1,11B2を配設することができる。
The life detection spokes 11B1 and 11B2 are separate structures from the
(2)寿命検知用スポーク11B1,11B2は、少なくとも一端部が外周ゴム部2又はホイール部5に接続される。
(2) At least one end of each of the life detection spokes 11B1 and 11B2 is connected to the outer
荷重支持構造体4に寿命検知用スポーク11B1,11B2の配置のための十分なスペースがないような場合を考慮して、寿命検知用スポーク11B1,11B2は、少なくとも一端部が外周ゴム部2又はホイール部5に接続される。このため、スペース制約に関係なく、寿命検知用スポークを備えていない既存の非空気式車輪に対して、後付けで寿命検知用スポーク11B1,11B2を配設することができる。
Considering the case where there is not enough space for the arrangement of the life detection spokes 11B1 and 11B2 in the
(3)スポーク部3は、寿命検知用スポーク11B1,11B2を複数本有して構成され、複数本の寿命検知用スポーク11B1,11B2は、破損に対する耐久性が段階的に異なる。
(3) The
寿命検知用スポーク11B1,11B2毎に、第一段階で破損する特性、又は、第二段階で破損する特性を付与することで、複数本の寿命検知用スポーク11B1,11B2に段階的な検知効果(未然検知性)を付与することが可能となる。このように複数本の寿命検知用スポーク11B1,11B2に段階的な検知効果(未然検知性)を付与することにより、非空気式車輪1Bの寿命が徐々に近づいていることを把握することができる。例えば、第一段階の寿命検知用スポーク11B1が破損したら「注意」、第二段階の寿命検知用スポーク11B2が破損したら「車輪の即交換を推奨」等のように、検知効果(未然検知性)を段階的に分けて把握することが可能になる。また、最初の1本の寿命検知用スポーク11B1,11B2が破損したら「注意」、所定の本数以上の寿命検知用スポーク11B1,11B2が破損したら「車輪の即交換を推奨」等のように、検知効果(未然検知性)を段階的に分けて把握するようにしてもよい。
By providing each of the life detection spokes 11B1 and 11B2 with a characteristic that breaks in the first stage or a characteristic that breaks in the second stage, a stepwise detection effect on the plurality of life detection spokes 11B1 and 11B2 ( It becomes possible to give (detectability). In this way, it is possible to grasp that the service life of the
(4)複数本の寿命検知用スポーク11B1,11B2は、外周ゴム部2の周方向に対して不均等な間隔P2B1,P2B2で配置される。
(4) The plurality of life detection spokes 11B1 and 11B2 are arranged at unequal intervals P2B1 and P2B2 with respect to the circumferential direction of the outer
破損し易さが異なる寿命検知用スポーク11B1,11B2を均等な間隔で配置した場合(図5B参照)、第一段階の寿命検知用スポーク11B1の数本が先に破損すると、非空気式車輪1B全体で見た荷重分散支持のバランスが悪化し得る。これに対して、図5Aに示す第二実施形態における配置では、寿命検知用スポーク11B1,11B2によって生じる接地荷重変動の影響を最小限に軽減することが可能である。
When the life detection spokes 11B1 and 11B2 having different easiness of breakage are arranged at equal intervals (see FIG. 5B), if several of the first-stage life detection spokes 11B1 are damaged first, the
[第三実施形態]
次に、第三実施形態に係る非空気式車輪1Cについて説明する。第三実施形態については、第二実施形態とは相違する構成を説明する。それ以外の構成は、第二実施形態と同様であるので、同一符号を付して構成説明を省略する。
[Third embodiment]
Next, the
図6A及び図6Bに示すように、非空気式車輪1Cは、寿命検知用スポーク11Cが破損する前後で、車両走行音を変化させる走行音変化機構30を備える。なお、寿命検知用スポーク11Cは、「第一段階で破損する特性」を持つものであってもよく、「第二段階で破損する特性」を持つものであってもよい。或いは、寿命検知用スポーク11Cは、破損に対する耐久性が段階的に異なるものでなくてもよい。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
第三実施形態においては、寿命検知用スポーク11Cは、一端部(外周リング部7側の端部)31が外周ゴム部2に回動不能に接続(接合)され、他端部(内周リング部8側の端部)32がホイール部5に回動可能に接続(接合)される。寿命検知用スポーク11Cにおける内周リング部8側の端部32には、ホイール部5との接続の際にボルトやピン等が挿通される挿通孔33が形成される。また、寿命検知用スポーク11Cは、寿命検知用スポーク11Cの破損の基点となる絞り部(脆弱部)34を有する。
In the third embodiment, the life detection spoke 11C has one end portion (end portion on the outer
寿命検知用スポーク11Cをこのような構造とすることにより、寿命検知用スポーク11Cの破損は絞り部34を基点として生じ、最終的に寿命検知用スポーク11Cは破断に至ることになる。すると、非空気式車輪1Cの転動に伴い、内周リング部8側の端部32を支持点として寿命検知用スポーク11の触れ回りが起こり、カチャカチャ音(異音)が発生することになる。このため、仮に寿命検知用スポーク11Cの破損に目視により気が付かなかった場合でも、車両走行音の変化(異音の発生)によって、寿命検知用スポーク11Cの破損に目視に頼らずに気が付き易くなる構成とすることが可能である。
By making the life detection spoke 11C have such a structure, damage to the life detection spoke 11C occurs with the throttling
このような構造の寿命検知用スポーク11C(内周リング部8側の端部32)が、前述の走行音変化機構30を構成する。なお、走行音変化機構30の構成は、第三実施形態のものに限定はされず、種々の構成を採用することが可能である。
The life detection spoke 11 </ b> C (the
以下に、第三実施形態による作用効果を説明する。 Below, the effect by 3rd embodiment is demonstrated.
(1)非空気式車輪1Cは、寿命検知用スポーク11Cが破損する前後で、車両走行音を変化させる走行音変化機構30を備える。
(1) The
非空気式車輪1Cが走行音変化機構30を備えることにより、車両走行音の変化(異音の発生)によって、寿命検知用スポーク11Cの破損に目視に頼らずに気が付き易くなる構成とすることが可能である。
Since the
[第四実施形態]
次に、第四実施形態に係る非空気式車輪1Dについて説明する。第四実施形態についても、第二実施形態とは相違する構成を説明する。それ以外の構成は、第二実施形態と同様であるので、同一符号を付して構成説明を省略する。
[Fourth embodiment]
Next, a
図7中において、符号40はホイールハウスを示し、符号41は車両車軸を示し、符号42はナックルを示す。また、図7中において、矢印INは車体内側を示す。
In FIG. 7, the code |
図7に示すように、非空気式車輪1Dは、寿命検知用スポーク11Dの破損を検知する破損検知機構43と、破損検知機構43による検知結果を車両乗員に通知する通知機構44と、を備える。なお、寿命検知用スポーク11Dは、「第一段階で破損する特性」を持つものであってもよく、「第二段階で破損する特性」を持つものであってもよい。或いは、寿命検知用スポーク11Dは、破損に対する耐久性が段階的に異なるものでなくてもよい。
As shown in FIG. 7, the
第四実施形態においては、寿命検知用スポーク11Dは、一端部が外周リング部7に接続(接合)され、他端部がホイール部5に接続(接合)される。寿命検知用スポーク11Dは、わずかに圧縮荷重が加わった状態で外周リング部7とホイール部5との間に配置されており、破断に伴い圧縮荷重が解放されることで、一部が車体内側INに少し突き出る(図7中の二点鎖線部45参照)構成となっている。
In the fourth embodiment, one end of the life detection spoke 11D is connected (joined) to the
また、寿命検知用スポーク11Dは、外周ゴム部2の幅方向中心部よりも車体内側INに配置される。具体的には、寿命検知用スポーク11Dは、一端部が外周リング部7の車体内側INの内周面に接続(接合)され、他端部がホイール部5の車体内側INの内周面に接続(接合)される。
Further, the life detection spoke 11 </ b> D is disposed closer to the vehicle body inner side IN than the center portion in the width direction of the outer
車両車軸41を支持するナックル42には、寿命検知用スポーク11Dに対向させて、近接センサ46が取り付けられる。寿命検知用スポーク11Dが何らかの要因で破断すると、近接センサ46の出力信号が変化するので、この変化に基づいて破損の有無を判定することができる。寿命検知用スポーク11Dの破損の有無の判定は、例えば、近接センサ46の出力信号や車両の走行状態(非空気式車輪1Dの回転速度や旋回の有無等)に基づいてコントローラ47により行うことができる。そして、寿命検知用スポーク11Dが破損したと判定されると、例えば、コントローラ47は、警告灯48を点灯させることで、ドライバ等の車両乗員に対して破損の通知を行うようにする。
A
第四実施形態においては、近接センサ46及びコントローラ47が前述の破損検知機構43を構成し、コントローラ47及び警告灯48が前述の通知機構44を構成する。なお、破損検知機構43及び通知機構44の構成は、第四実施形態のものに限定はされず、種々の構成を採用することが可能である。
In the fourth embodiment, the
以下に、第四実施形態による作用効果を説明する。 Below, the effect by 4th embodiment is demonstrated.
(1)非空気式車輪1Dは、寿命検知用スポーク11Dの破損を検知する破損検知機構43と、破損検知機構43による検知結果を車両乗員に通知する通知機構44と、を備える。
(1) The
非空気式車輪1Dが破損検知機構43及び通知機構44を備えることにより、車両乗員の目視等による判断に頼らず、寿命検知用スポーク11Dの破損をより高精度で確実に検知し得る構成とすることが可能である。
By providing the
(2)寿命検知用スポーク11Dは、外周ゴム部2の幅方向中心部よりも車体内側INに配置される。
(2) The life detection spoke 11 </ b> D is disposed closer to the vehicle body inner side IN than the center portion in the width direction of the outer
寿命検知用スポーク11Dは、機能を優先し得る構造物であるため、必ずしもデザイン性に優れているとは限らない。また、寿命検知用スポーク11Dの破損の有無を近接センサ46のようなセンサ類を用いてセンシングするのであれば、車体外側から目視で破損の有無を確認する必要がない。このため、寿命検知用スポーク11Dを、車体外側からの視認性が低い車体内側INに配置することにより、非空気式車輪1Dのデザイン性を損なわないようにすることが可能である。
Since the life detection spoke 11D is a structure that can prioritize the function, it is not always excellent in design. Further, if the presence or absence of damage to the life detection spoke 11D is sensed using a sensor such as the
ところで、本発明の非空気式車輪は前述の実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。 By the way, although the non-pneumatic wheel of the present invention has been described by taking the above-described embodiment as an example, the present invention is not limited to this embodiment, and various other embodiments can be adopted without departing from the gist of the present invention. .
1 非空気式車輪
2 外周ゴム部
3 スポーク部
4 荷重支持構造体
5 ホイール部
7 外周リング部
8 内周リング部
10 主スポーク
11 寿命検知用スポーク
30 走行音変化機構
43 破損検知機構
44 通知機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (12)
前記外周ゴム部の半径方向内側に位置するホイール部と、
前記外周ゴム部と前記ホイール部との間に位置する荷重支持構造体と、を備え、
前記荷重支持構造体は、スポーク部を有し、
前記スポーク部は、複数本の主スポークと、少なくとも1本の寿命検知用スポークとを有して構成され、
前記寿命検知用スポークは、前記主スポークよりも短い走行距離又は走行時間で破損するように構成される
ことを特徴とする非空気式車輪。 A ring-shaped outer peripheral rubber part;
A wheel part located radially inside the outer peripheral rubber part;
A load support structure positioned between the outer peripheral rubber part and the wheel part,
The load support structure has a spoke portion;
The spoke portion includes a plurality of main spokes and at least one life detection spoke,
The non-pneumatic wheel, wherein the life detection spoke is configured to be broken at a shorter travel distance or travel time than the main spoke.
前記寿命検知用スポークは、前記外周リング部及び前記内周リング部と一体的に形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の非空気式車輪。 The load support structure includes an outer peripheral ring portion that constitutes an outer peripheral portion of the load support structure, and an inner peripheral ring portion that constitutes an inner peripheral portion of the load support structure,
The non-pneumatic wheel according to claim 1, wherein the life detection spoke is formed integrally with the outer peripheral ring portion and the inner peripheral ring portion.
前記寿命検知用スポークは、前記外周リング部及び前記内周リング部とは別体として形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の非空気式車輪。 The load support structure includes an outer peripheral ring portion that constitutes an outer peripheral portion of the load support structure, and an inner peripheral ring portion that constitutes an inner peripheral portion of the load support structure,
The non-pneumatic wheel according to claim 1, wherein the life detection spoke is formed as a separate body from the outer ring part and the inner ring part.
複数本の前記寿命検知用スポークは、破損に対する耐久性が段階的に異なることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の非空気式車輪。 The spoke part has a plurality of spokes for life detection,
The non-pneumatic wheel according to any one of claims 1 to 9, wherein a plurality of the life detection spokes have different durability against damage in stages.
複数本の前記寿命検知用スポークは、破損に対する耐久性が互いに同じであり、かつ、前記外周ゴム部の周方向に対して均等な間隔で配置されることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の非空気式車輪。 The spoke part has a plurality of spokes for life detection,
The plurality of spokes for life detection have the same durability against breakage, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the outer peripheral rubber portion. The non-pneumatic wheel as described in any one.
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- 2017-06-06 JP JP2017111626A patent/JP6852577B2/en active Active
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