JP2019089475A - Airless wheel - Google Patents

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Abstract

To provide an airless wheel which is not punctured, of which occurrence of slippage is suppressed on even a soft ground, and which is excellent in road holding performance on even a road surface such as a normal asphalt road.SOLUTION: This airless wheel has: a hub 30 which is fitted to an axle of a vehicle; a cylindrical rim 50 which is fixed around the hub 30; plural openings which are so formed on a peripheral surface of the rim 50 as to be spaced from one another in a circumferential direction; plural grounding components 70 which so project as to be movable in a radial direction of the rim 50 from the openings and ground onto a grounding surface; an energization component 90 which energizes the grounding component 70 to a radial direction outer side of the rim 50; energization force changing means 100 which changes a magnitude of energization force of the energization component 90.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、エアレス車輪に関する。   The present invention relates to an airless wheel.

通常のアスファルト道路で使用されている空気入りタイヤは、鉄くずや岩石や瓦礫等が散在する不整地を走行すると、鉄くずや瓦礫等が空気入りタイヤを損傷するためパンクが発生しやすい。
東日本大震災では、緊急車両が震災後の瓦礫を含む道路走行中にタイヤのパンクが多発していた。
このようなパンクを防止するための技術として、エアレスタイヤがあり、例えば接地面を有するトレッドリングに特殊ゴムを使用する技術が開示されている(特許文献1)。
このような発明では、空気入りタイヤではないため、パンクを回避することができる。
Pneumatic tires used on ordinary asphalt roads are prone to punctures when traveling on rough terrain where iron scraps, rocks, debris, etc. are scattered, because iron scraps, debris, etc. damage the pneumatic tires.
In the Great East Japan Earthquake, there were frequent tire punctures when the emergency vehicle was traveling on the road including rubble after the earthquake.
As a technique for preventing such a puncture, there is an airless tire, and for example, a technique of using a special rubber for a tread ring having a contact surface is disclosed (Patent Document 1).
In such an invention, since it is not a pneumatic tire, puncture can be avoided.

特開2017−185925号公報JP, 2017-185925, A

しかし、土砂災害等の現場では、砂や泥を含む軟弱地盤となった道路において、緊急車両のタイヤがスリップしてしまい、タイヤの走行性が失われてしまう場合がある。さらに、緊急車両では通常のアスファルト道路を走行する場合がある。
したがって、緊急車両用のタイヤとしては、瓦礫等を含む道路でもパンクせずに、また砂や泥を含む軟弱地盤でも走行可能であり、さらに通常のアスファルト道路のような路面でも走行性能が良好なタイヤが必要となる。
However, at a site such as a landslide disaster, a tire of an emergency vehicle may slip on a road that has become soft ground containing sand and mud, and the travelability of the tire may be lost. In addition, emergency vehicles may travel on ordinary asphalt roads.
Therefore, as a tire for emergency vehicles, it is possible to run on a soft ground including sand and mud without being punctured even on a road including rubble etc. Furthermore, the running performance is good even on a road surface such as a normal asphalt road You will need a tire.

通常のアスファルト道路のような路面では剛性の高いタイヤが安定した走行性能を得られるが砂や泥等を含む軟弱地盤では、剛性の高いタイヤではスリップしやすくなると推察される。
一方、そのような軟弱地盤では、剛性が低くて変形能が高く接地面積が通常よりも増えるようなタイヤの方が有効と推察されるが、そのような剛性の低いタイヤでは、通常のアスファルト道路のような路面での走行性能が落ちることになる。
A tire with high rigidity can obtain stable running performance on a road surface such as an ordinary asphalt road, but on soft ground including sand, mud and the like, it is presumed that the tire with high rigidity slips easily.
On the other hand, in such soft ground, a tire with low rigidity, high deformability and high contact area may be considered to be more effective, but with such low rigidity tires, ordinary asphalt road The driving performance on a road surface like this will fall.

上述した特許文献1に記載の発明では、特殊ゴムの成分等を調整しても路面の状況に応じてその都度タイヤの剛性を変化させることはできないため、上述したような全ての場合に対応することは難しくなるという問題点があった。   In the invention described in Patent Document 1 mentioned above, the rigidity of the tire can not be changed each time according to the condition of the road surface even if the component etc. of the special rubber is adjusted, so it corresponds to all the cases as described above. There was a problem that things became difficult.

本発明は、パンクすることなく、軟弱地盤でもスリップの発生を抑えるとともに、通常のアスファルト道路のような路面でも走行性能に優れたエアレス車輪を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an airless wheel having excellent running performance on a road surface such as a normal asphalt road while suppressing the occurrence of a slip on a soft ground without puncture.

本発明に係るエアレス車輪は、次の点を特徴とする。すなわち、車両の車軸20に取付けられたハブ30と、前記ハブ30の廻りに固定された筒状のリム50と、前記リム50の周面に周方向へ間隔を開けて形成された複数の開口部60と、前記開口部60から前記リム50の径方向へ移動可能に突出し接地面に接地する複数の接地部材70と、前記接地部材70を前記リム50の径方向外側へ付勢する付勢部材90と、前記付勢部材90の付勢力の大きさを変える付勢力変更手段100と、を有することを特徴とする。   The airless wheel according to the present invention is characterized by the following points. That is, a hub 30 attached to an axle 20 of a vehicle, a cylindrical rim 50 fixed around the hub 30, and a plurality of openings formed in the circumferential surface of the rim 50 at intervals in the circumferential direction A portion 60, a plurality of grounding members 70 movably protruding in the radial direction of the rim 50 from the opening 60 and contacting the ground surface, and urging the grounding member 70 radially outward of the rim 50 A member 90 and biasing means 100 for varying the magnitude of the biasing force of the biasing member 90 are provided.

本発明によれば車両の車軸20に取付けられたハブ30の廻りには筒状のリム50が固定されている。リム50の周面には周方向へ間隔を開けて複数の開口部60が形成され、開口部60から接地面に接地する複数の接地部材70が突出している。
リム50がハブ30と共に回転すると、接地部材70が接地面に接地して接地面を蹴り出して車両を前進又は後進させる。
また、接地面の状態に応じて、付勢力変更手段100が接地部材70をリム50の径方向外側へ付勢する付勢部材90の付勢力の大きさを変えることができる。このため、アスファルト道路のような硬い接地面を走行するときは、付勢部材90の付勢力を大きくして剛性の高い接地部材70として走行安定を保持し、砂や泥等の軟弱地面を走行するときには、付勢部材90の付勢力を小さくして剛性の低い接地部材70として接地面積を増やして、スリップの発生を抑制する。
According to the present invention, a tubular rim 50 is fixed around the hub 30 attached to the axle 20 of the vehicle. A plurality of openings 60 are formed on the circumferential surface of the rim 50 at intervals in the circumferential direction, and a plurality of ground members 70 that are grounded from the openings 60 project to the ground surface.
When the rim 50 rotates with the hub 30, the ground contact member 70 comes in contact with the ground contact surface and kicks the ground contact surface to advance or reverse the vehicle.
Further, the biasing force of the biasing member 90 that biases the grounding member 70 radially outward of the rim 50 can be changed according to the state of the ground contact surface. Therefore, when traveling on a hard ground such as an asphalt road, the biasing force of the biasing member 90 is increased to maintain running stability as a highly rigid ground contact member 70 and travel on a soft ground such as sand or mud. When doing this, the biasing force of the biasing member 90 is reduced to increase the contact area as a low rigidity grounding member 70, thereby suppressing the occurrence of slip.

さらに、前記付勢力変更手段100は、前記リム50の内周部に前記リム50の径方向へ移動可能に設けられ、前記付勢部材90としてのばね材を支持する押出ブロック110と、前記押出ブロック110を前記リム50の径方向へ移動させる移動手段200と、を備えたことを特徴とする。   Further, the biasing force changing means 100 is provided on the inner peripheral portion of the rim 50 so as to be movable in the radial direction of the rim 50, and the extrusion block 110 supporting a spring material as the biasing member 90; And moving means (200) for moving the block (110) in the radial direction of the rim (50).

本発明では、移動手段200が、ばね材を支持する押出ブロック110をリム50の径方向へ移動させることで、ばね材の伸縮ストロークが変わり、接地部材70の剛性を容易に変更できる。   In the present invention, when the moving means 200 moves the push block 110 supporting the spring material in the radial direction of the rim 50, the expansion and contraction stroke of the spring material changes, and the rigidity of the grounding member 70 can be easily changed.

さらに、前記移動手段200は、前記ハブ30の周りに設けられ、前記押出ブロック110の車軸20方向の一端部が係合する放射状の溝(具体的には放射状溝242)が形成された規制ガイド部材240と、前記規制ガイド部材240と対面配置され、前記押出ブロック110の車軸20方向の他端部が係合するスパイラル状の溝(具体的にはスパイラル溝232)が形成された押出ガイド部材230と、前記押出ガイド部材230を正転逆転させる駆動機構220と、を有することを特徴とする。   Furthermore, the moving means 200 is provided around the hub 30, and a restriction guide in which a radial groove (specifically, a radial groove 242) is formed in which one end of the extrusion block 110 in the axle 20 direction engages. An extrusion guide member in which a spiral groove (specifically, a spiral groove 232) is disposed facing the member 240 and the regulation guide member 240 and engaged with the other end of the extrusion block 110 in the axle 20 direction. And 230, and a drive mechanism 220 for rotating the push-out guide member 230 forward and reverse.

本発明では、押出ブロック110の車軸20方向の一端部は規制ガイド部材240の放射状の溝に係合し、押出ブロック110の車軸20方向の他端部は押出ガイド部材230のスパイラル状の溝に係合している。
接地面の状態に応じて駆動機構220が押出ガイド部材230を正転あるいは逆転させる。ここで押出ブロック110の車軸20方向の一端部が規制ガイド部材240に回転が規制されている。これにより、押出ブロック110の他端部が、押出ガイド部材230に形成されたスパイラル状の溝にガイドされて、リム50の径方向へ移動して接地部材70の剛性を変更する。
このように、簡易な構造により、駆動機構220による回転力を押出ブロック110に対するリム50の径方向への移動力に変更することができる。
In the present invention, one end of the extrusion block 110 in the direction of the axle 20 engages with the radial groove of the restriction guide member 240, and the other end of the extrusion block 110 in the direction of the axle 20 is in the spiral groove of the extrusion guide member 230. It is engaged.
The drive mechanism 220 rotates the push-out guide member 230 forward or reverse according to the state of the ground contact surface. Here, the rotation of the one end of the extrusion block 110 in the direction of the axle shaft 20 is restricted by the restriction guide member 240. Thus, the other end of the extrusion block 110 is guided by the spiral groove formed in the extrusion guide member 230, and moves in the radial direction of the rim 50 to change the rigidity of the ground member 70.
Thus, the rotational force of the drive mechanism 220 can be changed to the radial movement force of the rim 50 with respect to the extrusion block 110 by the simple structure.

本発明の実施の形態であって、エアレス車輪を示す一部外観斜視図である。It is an embodiment of the present invention, and is a partial external appearance perspective view showing an airless wheel. 本発明の実施の形態であって、エアレス車輪の一部縦断面図である。It is an embodiment of the present invention, and is a partial longitudinal section of an airless wheel. 本発明の実施の形態に係るエアレス車輪から接地部材、リム、付勢部材を取り除いた状態の説明図である。It is an explanatory view in the state where a grounding member, a rim, and an energizing member were removed from an airless wheel concerning an embodiment of the invention. 本発明の理解を深めるために簡易モデルによる付勢力の変更状態を示すものであって、(A)は剛性の低い場合、(B)は剛性の高い場合を示す概念図である。In order to deepen understanding of the present invention, it shows a change state of biasing force by a simple model, and (A) is a conceptual view showing a case where rigidity is low and (B) a case where rigidity is high. 本発明の理解を深めるために押出ガイド部材と規制ガイド部材と押出ブロックとの簡易モデルによる説明図である。In order to deepen understanding of the present invention, it is an explanatory view by a simple model of an extrusion guide member, a regulation guide member, and an extrusion block. 本発明の実施の形態に係るエアレス車輪を用いて、段差での走行状態を示す外観図である。It is an external view which shows the traveling state in a level | step difference using the airless wheel which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るエアレス車輪を用いて、段差での走行状態における接地部材の移動状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the movement state of the grounding member in the driving | running | working state in a level | step difference using the airless wheel which concerns on embodiment of this invention. 本発明の理解を深めるために簡易モデルによる付勢力の変更状態を示すものであって、(A)は剛性の低い場合、(B)は剛性の高い場合を示す説明図である。In order to deepen the understanding of the present invention, the modified state of the biasing force by a simple model is shown, and (A) is an explanatory view showing a case where the rigidity is low and (B) a case where the rigidity is high. 本発明の理解を深めるために剛性の異なる簡易モデルによる剛体面の走行状態を示すものであって、(A)は剛性の高い車輪、(B)は剛性の低い車輪による外観斜視図である。In order to deepen the understanding of the present invention, a traveling state of a rigid surface according to a simplified model with different rigidity is shown. (A) is a wheel with high rigidity, (B) is an external perspective view with a wheel with low rigidity. 本発明の理解を深めるために剛性の異なる簡易モデルによる砂傾斜面での走行状態を示すものであって、(A)は剛性の高い車輪、(B)は剛性の低い車輪を示す外観斜視図である。In order to deepen the understanding of the present invention, the running condition on a sand slope is shown by a simple model with different rigidity, and (A) is a wheel with high rigidity, (B) is an appearance perspective view showing a wheel with low rigidity. It is. 本発明の実施の形態に係るエアレス車輪を用いて剛体面での走行状態を示すものであって、(A)は剛性の高い状態、(B)は剛性の低い状態の説明図である。It is an explanatory view of a traveling state on a rigid surface using an airless wheel according to an embodiment of the present invention, in which (A) is a state of high rigidity, and (B) is a state of low rigidity. 本発明の実施の形態に係るエアレス車輪を用いて剛性の異なる状態で傾斜角度の異なる砂を敷き詰めた地面を走行させた場合のスリップ率を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the slip ratio at the time of making the ground which spread the sand in which inclination angles differ in a state of different rigidity using the airless wheel which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るエアレス車輪を用いて、砂地での走行状態における移動後の砂地の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the sand ground after the movement in the driving | running state in a sand ground using the airless wheel which concerns on embodiment of this invention.

図1は本実施の形態に係るエアレス車輪としてのエアレスタイヤ10の外観斜視図である。
このエアレスタイヤ10は、車両の車軸20が取り付けられる円筒状のハブ30と、このハブ30の両端に固定されている正八角形のディスク40と、このディスク40の外縁に固定されることでハブの廻りに固定された筒状のリム50とを備えている。
FIG. 1 is an external perspective view of an airless tire 10 as an airless wheel according to the present embodiment.
The airless tire 10 includes a cylindrical hub 30 to which a vehicle axle 20 is attached, a regular octagonal disk 40 fixed to both ends of the hub 30, and a hub 40 fixed to the outer edge of the disk 40. And a cylindrical rim 50 fixed to the periphery.

リム50には表裏に貫通する複数の開口部60がリム50の全周囲に渡って等間隔に設けられている。この各開口部60からリム50の径方向外側に四角板状の接地部材70の一部が移動可能に突出し接地面に接地している。
この接地部材70のハブ30側の端部には、前記開口部60の寸法より一回り大きく、開口部60のハブ30側の縁部に当接する鍔部80(図5の簡易モデル参照)が設けられている。
この鍔部80がリム50の開口部60の縁部に当接することで、接地部材70が開口部60から外側に外れないように形成されている。
The rim 50 is provided with a plurality of openings 60 penetrating to the front and back, at equal intervals all around the rim 50. A part of the square plate-like grounding member 70 movably protrudes from the openings 60 radially outward of the rim 50 and is grounded to the grounding surface.
At the end of the ground member 70 on the hub 30 side, there is a flange 80 (see a simplified model in FIG. 5) which is a size larger than the dimension of the opening 60 and abuts on the edge of the opening 60 on the hub 30 side. It is provided.
When the flange 80 abuts on the edge of the opening 60 of the rim 50, the grounding member 70 is formed so as not to come off the opening 60.

図2は、エアレスタイヤ10の一部縦断面図である。
接地部材70のハブ30側には、接地部材70のハブ30側の端面に当接して接地部材70をリム50の径方向外側へ押圧する付勢力を付与する付勢部材90としてのばねが設けられている。
本実施の形態に係るエアレスタイヤ10には、この付勢部材90の付勢力の大きさを変える付勢力変更手段100と、この付勢力変更手段100による付勢力の変更を制御するための制御手段300とが設けられている。
FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of the airless tire 10.
A spring as an urging member 90 is provided on the hub 30 side of the ground contact member 70 to apply an urging force to abut the end surface of the ground contact member 70 on the hub 30 side to press the ground contact member 70 radially outward of the rim 50. It is done.
In the airless tire 10 according to the present embodiment, an urging force changing means 100 for changing the magnitude of the urging force of the urging member 90 and a control means for controlling the change of the urging force by the urging force changing means 100. And 300 are provided.

付勢力変更手段100は、リム50の内周部にリム50の径方向へ移動可能に設けられ、付勢部材90としてのばね材を支持する押出ブロック110と、押出ブロック110をリム50の径方向へ移動させる移動手段200とを備えている。
押出ブロック110は、ハブ30とリム50との間に位置し、接地部材70との間で付勢部材90を挟み込んでいる。
移動手段200は、付勢部材90の長さを変更するために押出ブロック110をリム50側又はハブ30側に移動可能なものである。
移動手段200は、ハブ30の周りに設けられ、押出ブロック110の車軸20方向の一端部が係合する放射状の放射状溝242が形成された規制ガイド部材240と、規制ガイド部材240と対面配置され、押出ブロック110の車軸20方向の他端部が係合するスパイラル状の溝が形成された押出ガイド部材230と、押出ガイド部材230を正転逆転させる駆動機構220とを有する。
The biasing force changing means 100 is provided on the inner peripheral portion of the rim 50 so as to be movable in the radial direction of the rim 50, and supports the spring block as the biasing member 90. And moving means 200 for moving in the direction.
The extrusion block 110 is located between the hub 30 and the rim 50 and sandwiches the biasing member 90 with the grounding member 70.
The moving means 200 is capable of moving the push block 110 toward the rim 50 or the hub 30 in order to change the length of the biasing member 90.
The moving means 200 is provided around the hub 30 and disposed so as to face the restriction guide member 240 in which the radial radial groove 242 is formed to engage with one end of the extrusion block 110 in the axle 20 direction. The push-out guide member 230 is formed with a spiral groove in which the other end of the push-out block 110 in the direction of the axle shaft 20 engages, and a drive mechanism 220 for rotating the push-out guide member 230 forward and reverse.

押出ブロック110の押出ガイド部材230側の側面には、スパイラル溝232に摺動自在に係合可能な円柱状の係合部120が設けられている(図5の簡易モデル参照)。
押出ブロック110の規制ガイド部材240側の側面には、放射状溝242に摺動自在に係合可能な突出部130が設けられている(図5の簡易モデル参照)。
押出ブロック110のリム50側の外面には、付勢部材90であるばねのハブ30側の端部を固定するためのばね固定部112が設けられている。
A cylindrical engaging portion 120 slidably engageable with the spiral groove 232 is provided on the side surface of the extrusion block 110 on the extrusion guide member 230 side (see a simplified model in FIG. 5).
A protrusion 130 slidably engageable with the radial groove 242 is provided on a side surface of the extrusion block 110 on the regulation guide member 240 side (see a simplified model in FIG. 5).
A spring fixing portion 112 is provided on the outer surface of the push block 110 on the rim 50 side to fix an end portion of the spring as the biasing member 90 on the hub 30 side.

ここで、ハブ30とリム50とを連結するディスク40は、図2の正面から見てハブ30の左端側に固定されている左ディスク41と、ハブ30の右端側に固定されている右ディスク42とを有している。   Here, the disk 40 connecting the hub 30 and the rim 50 is a left disk 41 fixed to the left end side of the hub 30 viewed from the front of FIG. 2 and a right disk fixed to the right end side of the hub 30 And 42.

駆動機構220は、左ディスク41に固定されている駆動モータを有する駆動部210と、押出ガイド部材230の駆動モータ側の側面の外周縁において突出する部分の円周内側に設けられた内歯車226と、この内歯車226に噛み合う外歯車224と、この外歯車224に噛み合うと共に駆動モータの駆動軸に設けられた駆動歯車222とを備えている。
本実施の形態に係るエアレスタイヤ10は、エアレスタイヤ10の駆動モータに電力と、車両内部の制御手段300から駆動モータの駆動を制御するための制御信号とを伝達するための回転体電気伝達機構部としてのスリップリング400を有している。
このスリップリング400は、回転体であるエアレスタイヤ10に対して同心円状に配置された環状の電路をブラシを介して電力及び電気信号(制御信号)を伝達するためのものである。
The drive mechanism 220 includes a drive unit 210 having a drive motor fixed to the left disk 41, and an internal gear 226 provided inside the circumference of a projecting portion of the outer peripheral edge of the side of the drive guide on the drive motor side. And an external gear 224 meshing with the internal gear 226, and a drive gear 222 meshing with the external gear 224 and provided on the drive shaft of the drive motor.
The airless tire 10 according to the present embodiment is a rotary electric transmission mechanism for transmitting electric power to the drive motor of the airless tire 10 and a control signal for controlling the drive of the drive motor from the control means 300 inside the vehicle. It has a slip ring 400 as a part.
The slip ring 400 is for transmitting an electric power and an electric signal (control signal) via a brush through an annular electric path arranged concentrically with the airless tire 10 which is a rotating body.

図3はエアレスタイヤ10からリム50、接地部材70、付勢部材90を取り除いたものである。
押出ガイド部材230と規制ガイド部材240との間に押出ブロック110が挟み混まれている。この押出ブロック110は、接地部材70に1個ずつ対応して、同一角度間隔で放射状にハブ30の周囲に形成されている。
押出ブロック110のリム50側の外面には、付勢部材90のハブ30側の端部を固定するためのばね固定部112が設けられている。このばね固定部112は、全体形状が円柱状態であって、1個の押出ブロック110に対して2個ずつ接地部材70側に突出しているものである。
FIG. 3 shows the airless tire 10 with the rim 50, the ground contact member 70 and the biasing member 90 removed.
The extrusion block 110 is sandwiched and mixed between the extrusion guide member 230 and the restriction guide member 240. The extrusion blocks 110 are formed radially around the hub 30 at the same angular intervals, corresponding to the ground members 70 one by one.
A spring fixing portion 112 for fixing an end of the biasing member 90 on the hub 30 side is provided on the outer surface of the extrusion block 110 on the rim 50 side. The overall shape of the spring fixing portion 112 is cylindrical, and two spring fixing portions 112 protrude toward the grounding member 70 with respect to one extrusion block 110.

駆動部210は、180度間隔で2個のモータが設けられている。なお、この個数は特に2個に限定されるものではなく、120度間隔で3個設けてもよく、90度間隔で4個設けてもよく、また、等角度の間隔で5個以上設けてもよい。上記配置は、回転のバランスを考慮して上述したように等角度で配置されているが、特に等間隔の配置に限定されるものではなく、また、個数も1個だけでもよいものである。   The driving unit 210 is provided with two motors at an interval of 180 degrees. The number is not particularly limited to two, and three may be provided at intervals of 120 degrees, four at 90 degrees, or five or more at equiangular intervals. It is also good. The arrangement described above is arranged equiangularly as described above in consideration of the balance of rotation, but it is not particularly limited to the arrangement at equal intervals, and the number may be only one.

図4は本実施の形態の接地部材70と付勢部材90と、押出ブロック110との関係の理解を深めるために簡易モデルによる付勢力の変更状態を示すものである。
図4(A)の左図から接地部材70に力Fが加わると、付勢部材90の付勢力を受けて、力Fと付勢部材90としてのばねの変形量との関係は図4(A)の右図のグラフのように比例関係となる。
FIG. 4 shows how the biasing force is changed by a simple model in order to further understand the relationship between the ground contact member 70, the biasing member 90, and the push block 110 according to the present embodiment.
When force F is applied to the grounding member 70 from the left view of FIG. 4A, the relationship between the force F and the amount of deformation of the spring as the biasing member 90 is received as shown in FIG. The relationship is proportional as shown in the graph on the right of A).

図4(B)のように押出ブロック110を図4(A)よりもx1の距離だけ上方に移動させると、力Fとばねの変形量との関係は図4(B)の右図のグラフのようになり、x1の分だけ縮んだB点から開始することになる。すなわち、押出ブロック110を付勢部材90としてのばねの長さを縮める方向に移動させると力F1までは接地部材70がリム50に対して押し込まれないようになり、剛性の高いものとなる。
結果として、押出ブロック110の位置により、剛性を可変させることができる。
As shown in FIG. 4B, when the extrusion block 110 is moved upward by a distance of x1 from that of FIG. 4A, the relationship between the force F and the amount of deformation of the spring is a graph of the right figure of FIG. It will start from the point B which is reduced by x1. That is, when the push block 110 is moved in the direction in which the length of the spring as the biasing member 90 is reduced, the ground contact member 70 is not pushed into the rim 50 until the force F1, and the rigidity becomes high.
As a result, the rigidity can be varied by the position of the extrusion block 110.

図5は本実施の形態の押出ガイド部材230、規制ガイド部材240、押出ブロック110の機構の理解を深めるための簡易モデルによる説明図である。
規制ガイド部材240には、半径方向に放射状に延びる放射状溝242が形成されている。押出ブロック110の規制ガイド部材240側の面には、この放射状溝242の巾に摺動自在に係合可能な巾を有する四角板状の突出部130が形成されている。
この放射状溝242及び突出部130は、押出ブロック110をハブ30の径方向に対して可動可能に維持すると共にハブ30の周方向に対しての移動を規制する役割を有する。
FIG. 5 is an explanatory view using a simplified model for better understanding of the mechanisms of the extrusion guide member 230, the regulation guide member 240, and the extrusion block 110 according to the present embodiment.
The restriction guide member 240 is formed with radial grooves 242 extending radially in the radial direction. On the surface of the extrusion block 110 on the restriction guide member 240 side, a square plate-like protrusion 130 having a width that can be slidably engaged with the width of the radial groove 242 is formed.
The radial grooves 242 and the protrusions 130 maintain the push block 110 movably in the radial direction of the hub 30 and have a role in regulating the movement of the hub 30 in the circumferential direction.

押出ガイド部材230には、スパイラル状のスパイラル溝232が形成されている。押出ブロック110の押出ガイド部材230側の面には、このスパイラル溝232に摺動自在に係合可能な巾を有する3個の係合部120が設けられている。なお、この個数は3個に限定されるものではなく、1個、2個、又は4個以上でもよい。
周方向の移動が規制された状態において押出ガイド部材230を回転させると、このスパイラル溝232及び係合部120により、回転するスパイラル溝232内を摺動する係合部120の動きに基づいて押出ブロック110をハブ30の径方向に移動させることができる。
なお、この簡易モデルでは、機構を解りやすくするために押出ガイド部材230と規制ガイド部材240の中心軸の径が実際より小さく形成されて、側面の略前面に渡ってスパイラル溝232や、放射状溝242を形成しているが、本実施の形態に係るものでは、押出ガイド部材230及び規制ガイド部材240の中心にハブが入り込む大きな穴を有し、全体がリング状(円環状)に形成されている。
In the extrusion guide member 230, a spiral groove 232 in a spiral shape is formed. On the surface of the extrusion block 110 on the extrusion guide member 230 side, three engagement portions 120 having a width that can be slidably engaged with the spiral groove 232 are provided. The number is not limited to three, and may be one, two or four or more.
When the push-out guide member 230 is rotated in a state in which the movement in the circumferential direction is restricted, the spiral groove 232 and the engaging portion 120 push out based on the movement of the engaging portion 120 sliding in the rotating spiral groove 232. The block 110 can be moved radially of the hub 30.
In this simple model, in order to make the mechanism easy to understand, the diameters of the central axes of the extrusion guide member 230 and the restriction guide member 240 are formed smaller than in actuality, and the spiral groove 232 or radial groove Although 242 is formed, in the embodiment according to the present embodiment, a large hole into which the hub is inserted is provided at the center of the extrusion guide member 230 and the restriction guide member 240, and the whole is formed in a ring shape (ring shape) There is.

図6は本実施の形態に係るエアレスタイヤ10において、段差での走行状態を示すために障害物610を置いて走行させている状態を示す外観図である。なお、エアレスタイヤ10の周囲には、防塵カバー14を被せている。
本実施の形態に係るエアレスタイヤ10では、剛性の高い状態と、低い状態とのいずれの場合であっても障害物610の乗り越えにいずれの場合も不具合は発生せずに走行可能となるように形成されている。
具体的には、図7(A)に示すように剛性の高い状態では、接地部材70を押し込む力による接地部材70の変形量(ハブ30側に押し込まれる移動量)を短くすることができるため、1個の接地部材70(及びその付勢部材90)に力が加わるだけで障害物610を乗り越えることができる。
FIG. 6 is an external view of the airless tire 10 according to the present embodiment, in which an obstacle 610 is placed to travel in order to show a traveling state at a level difference. A dustproof cover 14 is placed around the airless tire 10.
In the airless tire 10 according to the present embodiment, it is possible to travel without any problems occurring in overcoming the obstacle 610 in either the high rigidity state or the low rigidity state. It is formed.
Specifically, as shown in FIG. 7A, in a state of high rigidity, it is possible to shorten the amount of deformation of the ground contact member 70 (the amount of movement pushed into the hub 30 side) by the force pushing the ground contact member 70. The obstacle 610 can be overcome only by applying a force to one grounding member 70 (and its biasing member 90).

一方、図7(B)に示すように剛性の低い状態では、接地部材70を押し込む力によって図7(A)の場合よりも接地部材70の変形量(ハブ30側に押し込まれる移動量)が長くなるため、1個の接地部材70に加えてその両隣の接地部材70にも力が加わり合計3本の接地部材70により荷重を支持していることになる。このように、剛性が低い場合でも複数の接地部材70に対応する付勢部材90が機能することで剛性の低い場合でも対応が可能となる。   On the other hand, in the low rigidity state as shown in FIG. 7B, the amount of deformation of the ground contact member 70 (the amount of movement pushed into the hub 30 side) is greater than in the case of FIG. Because of the lengthening, in addition to one grounding member 70, a force is applied to the grounding members 70 on both sides thereof, and a load is supported by a total of three grounding members 70. As described above, even in the case where the rigidity is low, the biasing member 90 corresponding to the plurality of ground members 70 functions so that it is possible to cope with the case where the rigidity is low.

本実施の形態では、上述したような構成を有することにより、以下に示すような作用及び効果を奏する。
本実施の形態によれば車両の車軸20に取付けられたハブ30の廻りには筒状のリム50が固定されている。リム50の周面には周方向へ間隔を開けて複数の開口部60が形成され、開口部60から接地面に接地する複数の接地部材70が突出している。
リム50がハブ30と共に回転すると、接地部材70が接地面に接地して接地面を蹴り出して車両を前進又は後進させる。
また、接地面の状態に応じて、付勢力変更手段100が接地部材70をリム50の径方向外側へ付勢する付勢部材90の付勢力の大きさを変えることができる。このため、アスファルト道路のような硬い接地面を走行するときは、付勢部材90の付勢力を大きくして剛性の高い接地部材70として走行安定を保持し、砂や泥等の軟弱地面を走行するときには、付勢部材90の付勢力を小さくして剛性の低い接地部材70として接地面積を増やして、スリップの発生を抑制する。
In the present embodiment, by having the above-described configuration, the following actions and effects are achieved.
According to the present embodiment, a cylindrical rim 50 is fixed around the hub 30 attached to the axle 20 of the vehicle. A plurality of openings 60 are formed on the circumferential surface of the rim 50 at intervals in the circumferential direction, and a plurality of ground members 70 that are grounded from the openings 60 project to the ground surface.
When the rim 50 rotates with the hub 30, the ground contact member 70 comes in contact with the ground contact surface and kicks the ground contact surface to advance or reverse the vehicle.
Further, the biasing force of the biasing member 90 that biases the grounding member 70 radially outward of the rim 50 can be changed according to the state of the ground contact surface. Therefore, when traveling on a hard ground such as an asphalt road, the biasing force of the biasing member 90 is increased to maintain running stability as a highly rigid ground contact member 70 and travel on a soft ground such as sand or mud. When doing this, the biasing force of the biasing member 90 is reduced to increase the contact area as a low rigidity grounding member 70, thereby suppressing the occurrence of slip.

更に具体的に説明する。
本実施の形態によれば通常の空気入りタイヤではなくエアレスタイヤ10であるため、瓦礫や岩等を含む不整地を走行してもパンクして走行不能となることはない。
また、本実施の形態によれば、制御手段300の制御により、付勢力変更手段100が付勢部材90の付勢力を変更させる。付勢力変更手段100が付勢部材90の付勢力を強くすると、接地面から接地部材70へ加わる力によって接地部材70がリム50の開口部60からハブ30側へ押し込まれる距離(変形量)が短くなり剛性の高いタイヤにすることができる。
A more specific description will be given.
According to the present embodiment, since the tire is not the normal pneumatic tire but the airless tire 10, the vehicle will not be punctured and unable to travel even when traveling on rough terrain including rubble, rocks and the like.
Further, according to the present embodiment, under the control of the control means 300, the biasing force changing means 100 changes the biasing force of the biasing member 90. When the biasing force changing means 100 strengthens the biasing force of the biasing member 90, the distance (deformation amount) by which the grounding member 70 is pushed from the opening 60 of the rim 50 toward the hub 30 by the force applied to the grounding member 70 from the grounding surface is The tire can be short and stiff.

逆に付勢部材90の付勢力を弱くすると、上記と同じ力が接地部材70に加わっても接地部材70がリム50の開口部60からハブ30側へ押し込まれる距離(変形量)が長くなり剛性の低いタイヤにすることができる。
すなわち、制御手段300の制御により、タイヤの剛性を自由に調整することが可能となる。
Conversely, if the biasing force of the biasing member 90 is weakened, the distance (deformation amount) by which the grounding member 70 is pushed from the opening 60 of the rim 50 to the hub 30 becomes longer even if the same force as described above is applied to the grounding member 70. It can be a tire with low rigidity.
That is, by the control of the control means 300, the rigidity of the tire can be freely adjusted.

これにより、通常のアスファルト道路のような剛体面としての路面を走行する際には、剛性の高いタイヤに制御し、砂や泥等を含む軟弱地盤を走行する際には、剛性の低いタイヤに制御することが可能となる。
結果として、本実施の形態に係るエアレスタイヤは、パンクすることなく、軟弱地盤でもスリップの発生を抑えるとともに、通常のアスファルト道路のような路面でも走行性能に優れたものにすることができる。
Thus, when traveling on a road surface as a rigid surface such as a normal asphalt road, the tire is controlled to a tire with high rigidity, and when traveling on a soft ground containing sand, mud, etc., a tire with low rigidity is used. It becomes possible to control.
As a result, the airless tire according to the present embodiment can suppress the occurrence of slips even on soft ground without puncture and can be made to have excellent running performance even on a road surface such as a normal asphalt road.

本実施の形態では、移動手段200が、ばね材を支持する押出ブロック110をリム50の径方向へ移動させることで、ばね材の伸縮ストロークが変わり、接地部材70の剛性を容易に変更できる。
すなわち、本実施の形態では、押出ブロック110がハブ30とリム50との間でハブ30の径方向に可動可能に規制された状態において、移動手段200が押出ブロック110をリム50側又はハブ30側に移動させることで、押出ブロック110と接地部材70との間に挟み混まれた付勢部材90の長さを変化させることができる。これにより、当該付勢部材90の付勢力を変更することができる。
In the present embodiment, the moving means 200 moves the push-out block 110 supporting the spring material in the radial direction of the rim 50, so that the expansion and contraction stroke of the spring material changes, and the rigidity of the grounding member 70 can be easily changed.
That is, in the present embodiment, in a state where the extrusion block 110 is movably restricted between the hub 30 and the rim 50 in the radial direction of the hub 30, the moving means 200 moves the extrusion block 110 toward the rim 50 side or the hub 30. By moving it to the side, the length of the biasing member 90 sandwiched between the extrusion block 110 and the grounding member 70 can be changed. Thereby, the biasing force of the biasing member 90 can be changed.

本実施の形態では、押出ブロック110の車軸20方向の一端部は規制ガイド部材240の放射状の放射状溝242に係合し、押出ブロック110の車軸20方向の他端部は押出ガイド部材230のスパイラル状のスパイラル溝232に係合している。
接地面の状態に応じて駆動機構220が押出ガイド部材230を正転あるいは逆転させる。ここで、押出ブロック110の車軸20方向の一端部が規制ガイド部材240に回転が規制されている。これにより、押出ブロック110の他端部が、押出ガイド部材230に形成されたスパイラル状の溝にガイドされて、リム50の径方向へ移動して接地部材70の剛性を変更する。
更に具体的に説明する。
In the present embodiment, one end of the extrusion block 110 in the direction of the axle 20 engages with the radial radial groove 242 of the restriction guide member 240, and the other end of the extrusion block 110 in the direction of the axle 20 is the spiral of the extrusion guide member 230. In the form of a spiral groove 232.
The drive mechanism 220 rotates the push-out guide member 230 forward or reverse according to the state of the ground contact surface. Here, the rotation of the one end portion of the extrusion block 110 in the direction of the axle shaft 20 is restricted by the restriction guide member 240. Thus, the other end of the extrusion block 110 is guided by the spiral groove formed in the extrusion guide member 230, and moves in the radial direction of the rim 50 to change the rigidity of the ground member 70.
A more specific description will be given.

本実施の形態では、駆動部210の回転駆動力が駆動歯車222、外歯車224、内歯車226等を介して押出ガイド部材230に伝達されることで、押出ガイド部材230を回転させる。押出ガイド部材230が回転すると、側面のスパイラル溝232も一体となって回転する。押出ブロック110をハブ30の径方向に対して可動可能に維持すると共に周方向に対しての移動を規制する。これに加えて、スパイラル溝232に摺動自在に係合している係合部120が、スパイラル溝232に沿って摺動することで押出ブロック110をハブ30の周方向に移動させることなくハブ30の径方向に押出ブロック110を移動させることができる。   In the present embodiment, the rotational drive force of the drive unit 210 is transmitted to the extrusion guide member 230 through the drive gear 222, the external gear 224, the internal gear 226, and the like to rotate the extrusion guide member 230. When the extrusion guide member 230 rotates, the spiral groove 232 on the side also rotates together. The push block 110 is movably maintained in the radial direction of the hub 30 and its movement in the circumferential direction is restricted. In addition to this, the engaging portion 120 slidably engaged with the spiral groove 232 slides along the spiral groove 232 so that the extrusion block 110 is not moved in the circumferential direction of the hub 30. The push block 110 can be moved in the radial direction of 30.

さらに、押出ガイド部材230の回転方向を変更することで、押出ブロック110を径方向の外側方向又は内側方向のいずれにも変更することが可能となる。これにより、前記押出ブロック110と接地部材70との間に挟み込まれている付勢部材90の長さを自由に変更することが可能となり、結果として、本実施の形態に係るエアレスタイヤ10の剛性を変更することができる。   Furthermore, by changing the rotation direction of the extrusion guide member 230, it is possible to change the extrusion block 110 to either the radially outward direction or the inward direction. This makes it possible to freely change the length of the biasing member 90 sandwiched between the extrusion block 110 and the grounding member 70, and as a result, the rigidity of the airless tire 10 according to the present embodiment. Can be changed.

本実施の形態では、ハブ30と一体に回転する規制ガイド部材240の放射状溝242に押出ブロック110の突出部130が係合している。この放射状溝242は、ハブ30の径方向に放射状に延びているため、押出ブロック110がハブ30の周方向に対して移動することを規制すると共にハブ30の径方向への移動を維持することができる。
このように、簡易な構造により、押出ブロック110に対して駆動機構220による回転力をリム50の径方向への移動力に変更することができる。
なお、接地部材70を更に細分化させることで、荷重をできるだけ分散することができ、更なるスリップ率の低減を図ることが可能となる。
In the present embodiment, the projecting portion 130 of the extrusion block 110 is engaged with the radial groove 242 of the restriction guide member 240 that rotates integrally with the hub 30. The radial grooves 242 radially extend in the radial direction of the hub 30, and therefore restrict the movement of the extrusion block 110 in the circumferential direction of the hub 30 and maintain the radial movement of the hub 30. Can.
Thus, the rotational force of the drive mechanism 220 with respect to the extrusion block 110 can be changed to the moving force in the radial direction of the rim 50 with a simple structure.
The load can be dispersed as much as possible by further dividing the grounding member 70, and it is possible to further reduce the slip ratio.

(実施例1)
図8は、本実施の形態に係るエアレスタイヤ10の押出ブロック110の位置と接地部材70の変形状態とを簡易モデルを用いて、図8(A)の剛性の低い状態と、図8(B)の剛性の高い状態とで示す説明図である。
図8に示すように、本実施の形態に係るエアレスタイヤ10の構造の簡易モデルを作成し、鍔部80を有する接地部材70、開口部60を有するリム50、ディスク40、押出ブロック110、押出ブロック110と接地部材70との間に挟み混まれた付勢部材90としてのばねに対応する構成のものを作成した。この簡易モデルにより、押出ブロック110が所定位置に設定されて剛性の低い状態に対応する図8(A)の場合と、図8(A)の押出ブロック110の位置より押出ブロック110を接地部材70側に10mm近づけて付勢力を増加させた剛性の高い状態に対応する図8(B)の場合とで、接地部材70に荷重7.5kgの加えたときの接地部材70の変形量(沈み込み量)を図8の棒グラフに示している。図8(A)の剛性の低い状態では、7.5kgの荷重を接地部材70に加えると、10.8mmの接地部材70の変形量となる。一方、押出ブロック110を接地部材70側に10mm近づけて付勢力を増加させた図8(B)の剛性の高い状態では、7.5kgの荷重を接地部材70に加えると、1.4mmの変形量となる。この条件下では剛性の高い状態の場合は、低い状態の場合よりも約87%の変形量の減少が見られることになった。
Example 1
FIG. 8 shows the position of the extrusion block 110 of the airless tire 10 according to the present embodiment and the deformed state of the ground contact member 70 using the simplified model in the state of low rigidity in FIG. State of high rigidity).
As shown in FIG. 8, a simplified model of the structure of the airless tire 10 according to the present embodiment is created, and a grounding member 70 having a ridge 80, a rim 50 having an opening 60, a disc 40, an extruded block 110, and extrusion A spring corresponding to the biasing member 90 sandwiched between the block 110 and the grounding member 70 was prepared. With this simple model, the extrusion block 110 is set at a predetermined position, and the extrusion block 110 is grounded from the position of the extrusion block 110 of FIG. 8A corresponding to the state of low rigidity and the position of the extrusion block 110 of FIG. In the case of FIG. 8 (B) corresponding to the high rigidity state where the biasing force is increased by 10 mm closer to the side, the amount of deformation of the ground contact member 70 when a load of 7.5 kg is applied to the ground contact member 70 (sinking Amount) is shown in the bar graph of FIG. In the state of low rigidity in FIG. 8A, when a load of 7.5 kg is applied to the ground contact member 70, the amount of deformation of the ground contact member 70 is 10.8 mm. On the other hand, in the state of high rigidity shown in FIG. 8B in which the pushing force is increased by moving the extrusion block 110 closer to the grounding member 70 by 10 mm, a load of 7.5 kg is applied to the grounding member 70 to deform 1.4 mm. Amount. Under this condition, in the case of the high rigidity state, a reduction of about 87% in amount of deformation was observed as compared to the low state.

(実施例2)
図9は、本実施の形態に係るエアレスタイヤ10を理解するために剛性の異なる簡易モデルによる剛体面の走行状態を示すものである。
図9(A)は、剛性の高い剛体タイヤ500であって、変形し難い厚板の樹脂からなりタイヤの全体が変形し難い構造となっている。
具体的には、ハブ30に対応する剛体内円部510と、接地部材70に対応する剛体外円部520と、この剛体内円部510及び剛体外円部520の距離を略固定する剛体スポーク部530とを備えている。
(Example 2)
FIG. 9 shows a traveling state of a rigid surface according to a simplified model having different rigidity in order to understand the airless tire 10 according to the present embodiment.
FIG. 9A shows a rigid rigid tire 500, which is made of a resin of a thick plate which is hard to deform, and has a structure in which the entire tire is not easily deformed.
Specifically, a rigid body circular portion 510 corresponding to the hub 30, a rigid body outer circular portion 520 corresponding to the grounding member 70, and a rigid body spoke for substantially fixing the distance between the rigid body inner circular portion 510 and the rigid body outer circle portion 520 And a unit 530.

図9(B)は剛性の低い柔軟タイヤ501であって、変形し易い薄板金属板からなりタイヤの全体が変形し易い構造となっている。
具体的には、ハブ30に対応する柔軟内円部511と、接地部材70に対応する柔軟外円部521と、この柔軟内円部511及び柔軟外円部521の間に挟み混まれて容易に変形可能な円筒状の柔軟円筒部531とを備えている。
FIG. 9 (B) shows a flexible tire 501 with low rigidity, which is a thin sheet metal plate that is easily deformed, and has a structure in which the entire tire is easily deformed.
Specifically, the flexible inner circular portion 511 corresponding to the hub 30, the flexible outer circular portion 521 corresponding to the grounding member 70, and the flexible inner circular portion 511 and the flexible outer circular portion 521 are easily mixed. And a cylindrical flexible cylindrical portion 531 that can be deformed.

図9(A)に示すように剛性の高いタイヤである剛体タイヤ500を用いた場合と、図9(B)に示すように剛性の低いタイヤである柔軟タイヤ501を用いた場合とで、厚板アクリル板の剛体面で走行性能を調査した。
剛体タイヤ500及び柔軟タイヤ501は、剛体内円部510及び柔軟内円部511の中心軸に同一性能としての駆動装置としての駆動モータが取り付けられ、その回転軸には、回転角度の履歴を測定可能なロータリーエンコーダが取り付けられている。
As shown in FIG. 9A, the thickness is different between the case where the rigid tire 500 having high rigidity is used and the case where the flexible tire 501 having low rigidity is used as shown in FIG. 9B. The running performance was investigated on the rigid surface of the plate acrylic plate.
In the rigid tire 500 and the flexible tire 501, drive motors as driving devices with the same performance are attached to the central axes of the rigid inner circle portion 510 and the flexible inner circle portion 511, and the history of rotation angle is measured on the rotation axis Possible rotary encoders are attached.

停止している状態から所定時間だけ回転駆動させ、各タイヤが実際に移動した距離と、ロータリーエンコーダからの回転角度の測定結果により算出される理論上の距離とを算出し、これらの数値に基づいてスリップ率を算出している。
なお、駆動の場合のスリップ率は、((タイヤ速度−車両速度)/タイヤ速度)により算出されるものである。
その結果、図9(A)の剛体タイヤ500では、スリップ率が0.01となり、図9(B)の柔軟タイヤ501では、スリップ率が0.01となり、剛体面における剛体タイヤ500と柔軟タイヤ501とのスリップ率の差は認められなかった。
From the stopped state, it is driven to rotate for a predetermined time, and the distance that each tire actually moved and the theoretical distance calculated from the measurement results of the rotation angle from the rotary encoder are calculated, and based on these values Slip rate is calculated.
The slip ratio in the case of driving is calculated by ((tire speed-vehicle speed) / tire speed).
As a result, in the rigid tire 500 of FIG. 9 (A), the slip ratio is 0.01, and in the flexible tire 501 of FIG. 9 (B), the slip ratio is 0.01. There was no difference in slip ratio with 501.

また、上記剛体タイヤ500と柔軟タイヤ501との転がり抵抗の比較をするために、各タイヤの回転軸に直結する駆動部210としての駆動モータに流れる電流値を記録し、その平均値を算出した。
その結果、図9(A)の剛体タイヤ500では772.8mAとなり、図9(B)の柔軟タイヤ501では886.3mAとなり、転がり抵抗は、図9(B)の柔軟タイヤ501よりも図9(A)の剛体タイヤ500の方が小さくなった。
すなわち、地面が剛体面である場合においては、図9(A)の剛体タイヤ500の方が転がり抵抗が小さく、走行性能としては図9(B)の柔軟タイヤ501よりも良好となった。
In addition, in order to compare the rolling resistance of the rigid tire 500 and the flexible tire 501, the current value flowing to the drive motor as the drive unit 210 directly connected to the rotary shaft of each tire was recorded, and the average value was calculated. .
As a result, it becomes 772.8 mA in the rigid tire 500 of FIG. 9 (A), it becomes 886.3 mA in the flexible tire 501 of FIG. 9 (B), and the rolling resistance is more than that of the flexible tire 501 of FIG. 9 (B). The rigid tire 500 of (A) is smaller.
That is, when the ground is a rigid surface, the rolling resistance of the rigid tire 500 of FIG. 9 (A) is smaller, and the running performance is better than that of the flexible tire 501 of FIG. 9 (B).

次に図10(A)(B)に示すように、本実施の形態に係るエアレスタイヤ10の簡易モデルである図9で説明したものと同一の剛体タイヤ500と、柔軟タイヤ501とを用いて、傾斜した角度が略15度の砂を敷き詰めた斜面上の走行性能の比較を各3回ずつ行った。   Next, as shown in FIGS. 10A and 10B, the same rigid tire 500 and the flexible tire 501 as those described in FIG. 9 which is a simplified model of the airless tire 10 according to the present embodiment are used. And, the comparison of the running performance on the slope which was spread with sand having an inclination angle of about 15 degrees was performed three times each.

上述した図9で説明したスリップ率を同様に算出し、その平均値を算出した結果、図10(A)の剛体タイヤ500を用いた場合の平均スリップ率は0.29となり、図10(B)の柔軟タイヤ501を用いた場合の平均スリップ率は0.06となった。
図10(B)の柔軟タイヤ501の方が図10(A)の剛体タイヤ500よりもスリップ率は小さくなり走行性能は良好となった。
走行試験の各タイヤの外観形状を比較すると、図10(A)(B)に示すように、図10(A)の剛体タイヤ500の方が変形が小さく、図10(B)の柔軟タイヤ501は、接地面付近での変形が大きくなり、接地面積を比較すると柔軟タイヤ501の方が大きくなった。
As a result of similarly calculating the slip ratio described in FIG. 9 described above and calculating the average value thereof, the average slip ratio in the case of using the rigid tire 500 of FIG. The average slip ratio was 0.06 when using the flexible tire 501).
The slip ratio of the flexible tire 501 of FIG. 10 (B) is smaller than that of the rigid tire 500 of FIG. 10 (A), and the running performance is improved.
When the external shape of each tire in the running test is compared, as shown in FIGS. 10A and 10B, the rigid tire 500 in FIG. 10A has smaller deformation, and the flexible tire 501 in FIG. 10B. In this case, the deformation in the vicinity of the ground contact surface is large, and the soft tire 501 is larger when the ground contact area is compared.

図10(A)(B)に示すように、図10(A)の剛体タイヤ500では、小さな面積に荷重が集中したことでスリップし易くなり、図10(B)の柔軟タイヤ501では、図10(A)よりも大きな接地面積となったことで荷重が分散されスリップし難くなったものである。   As shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B), in the rigid tire 500 of FIG. 10 (A), the load is concentrated on a small area so that it becomes easy to slip, and in the flexible tire 501 of FIG. 10 (B) By the contact area being larger than 10 (A), the load is dispersed and it becomes difficult to slip.

(実施例3)
本実施の形態に係るエアレスタイヤ10を用いて、押出ブロック110の位置を変更することで、図11(A)の剛性の高い状態と、図11(B)の剛性の低い状態とで走行性能の調査を行った。
なお、図11(A)の剛性の高い状態と、図11(B)の剛性の低い状態とでは、押出ブロック110の位置が約10mmの差となるように図11(A)の押出ブロック110を、図11(B)よりもリム50側に近づけるように調整したものである。
(Example 3)
By changing the position of the extrusion block 110 using the airless tire 10 according to the present embodiment, the running performance in the state of high rigidity in FIG. 11 (A) and the state of low rigidity in FIG. 11 (B) Surveyed.
The extruded block 110 of FIG. 11 (A) has a difference of about 10 mm between the position of the extruded block 110 in the state of high rigidity in FIG. 11 (A) and the state of low rigidity in FIG. 11 (B). Is adjusted so as to be closer to the rim 50 than in FIG. 11 (B).

なお、この数値10mmは一例であって、これに限定されるものではなく、ある程度、押出ブロック110の位置に差を設けて付勢部材90の付勢力の差が発生するようにすればよいものである。
また、剛体面としては、厚板のアクリル板を用いたが、材質は特にこれに限定されるものではなく、木質板、その他の樹脂板、金属板等を用いてもよい。
The numerical value 10 mm is an example, and the present invention is not limited to this, and a difference may be provided to the position of the extrusion block 110 to some extent so that a difference in the biasing force of the biasing member 90 is generated. It is.
In addition, although a thick acrylic plate was used as the rigid surface, the material is not particularly limited thereto, and a wood board, another resin board, a metal board or the like may be used.

図11(A)(B)の各エアレスタイヤ10において、所定時間だけ車軸20に駆動モータ(駆動部210とは異なるものを使用)の回転軸を直結し、第1実施例と同様にスリップ率及び車軸20を回転させる駆動モータの電流値を測定し、3回試験を行ってその平均値を算出した。
その結果、スリップ率は、図11(A)の剛性の高い状態では0.03となり、図11(B)の剛性の低い状態では0.03となって、同様の数値となり、両者に差は見られなかった。
In each airless tire 10 of FIGS. 11 (A) and 11 (B), the rotational shaft of the drive motor (using a different one from the drive unit 210) is directly connected to the axle 20 for a predetermined time, and the slip ratio is And the electric current value of the drive motor which rotates the axle shaft 20 was measured, the test was done 3 times, and the average value was computed.
As a result, the slip ratio is 0.03 in the state of high rigidity in FIG. 11 (A), and is 0.03 in the state of low rigidity in FIG. 11 (B). I could not see it.

一方、各状態における回転軸に回転駆動力を付与する駆動モータの電流値を第1実施例と同様に3回測定し、その平均を算出した結果、図11(A)の剛性の高い状態では、平均電流値が599mAとなり、図11(B)の剛性の低い状態では、平均電流値が632mAとなった。図11(A)の剛性の高い状態の方が、図11(B)の剛性の低い状態よりも平均電流値が小さく、転がり抵抗が小さくなった。   On the other hand, the current value of the drive motor for applying the rotational drive force to the rotary shaft in each state was measured three times in the same manner as in the first embodiment, and the average was calculated. The average current value was 599 mA, and the average current value was 632 mA in the state of low rigidity in FIG. The state of high rigidity in FIG. 11A has a smaller average current value and lower rolling resistance than the state of low rigidity in FIG. 11B.

すなわち、スリップ率に差は無いが、剛性の高い状態の方が、エアレスタイヤ10の回転駆動力を付与する駆動モータに負荷がかかっていない状態となり、剛体面の地面では剛性の高い状態の方が走行性能が良い結果となった。   That is, although there is no difference in the slip ratio, in the state of high rigidity, no load is applied to the drive motor for applying the rotational driving force of the airless tire 10, and on the ground of the rigid surface, the state of high rigidity However, the driving performance was good.

図12は、本実施の形態に係るエアレスタイヤ10を用いて剛性の異なる状態で傾斜角度の異なる砂を敷き詰めた地面を実際に走行させた場合のスリップ率を表示しているものである。
地面の状態が砂を敷き詰めた状態において、その地面の傾斜角度を水平が0度とした場合、0度、5度、10度、15度で図11と同様に走行性能の調査を行いスリップ率を算出した。
FIG. 12 shows the slip ratio when actually traveling the ground in which sand with different inclination angles is spread in a state of different rigidity using the airless tire 10 according to the present embodiment.
In a state where the ground is covered with sand, when the inclination angle of the ground is 0 degree, the traveling performance is examined at 0 degree, 5 degrees, 10 degrees, 15 degrees in the same manner as in FIG. Was calculated.

その結果、図12の傾斜角度とスリップ率との関係を示すグラフに示すように、傾斜角度が0度の水平状態では、剛性の高い状態と低い状態との差は見られなかったが、傾斜角度が5度、10度、15度と大きくなるにしたがって、スリップ率は、剛性の高い状態の方が大きくなり、傾斜角度15度では、剛性の高い状態では、スリップ率0.29となり、剛性の低い状態では、スリップ率が0.24となって、最も大きな差が発生した。
すなわち、地面として砂地を敷き詰めたようなものでは、剛性の低い状態の方が剛性の高い状態よりもスリップ率が小さくなって、良好な性能の差が見られた。
As a result, as shown in the graph showing the relationship between the inclination angle and the slip ratio in FIG. 12, in the horizontal state where the inclination angle is 0 degree, the difference between the high rigidity state and the low rigidity state was not found. As the angle increases to 5 degrees, 10 degrees, and 15 degrees, the slip ratio increases in the high rigidity state, and at an inclination angle of 15 degrees, the slip ratio is 0.29 in the high rigidity state, and the rigidity is The slip ratio was 0.24 in the low state of, and the largest difference occurred.
That is, in the case where the ground was sand-packed, the slip ratio became smaller in the low rigidity state than in the high rigidity state, and a good performance difference was observed.

図13は、図12の傾斜角度15度における走行試験を行った後の地面上の砂地の外観状態を示すものである。
剛性の低い状態の図15(A)の場合では、走行試験後の地面上の砂地が崩れた痕跡が見られず接地部材70の跡が明瞭に残っているのに対して、剛性の高い状態の図15(B)の場合では、走行試験後の地面上の砂地が崩れた跡がいくつも見られる結果となった。
剛性の低い状態では、接地面積の増加により、滑ることなく走行することができたのに対して、剛性の高い状態では、砂地の表面を滑って掻きだしている。結果として、剛性の低い状態の方がスリップ率を低減することができたものと推測される。
以上の実施例の結果により、剛体面としてのアスファルト道路のような路面や、砂地による軟弱地盤におけるエアレスタイヤ10の有効性を示すことができた。
FIG. 13 shows the appearance of the sand on the ground after the running test at the inclination angle of 15 degrees in FIG.
In the case of FIG. 15 (A) in the state of low rigidity, no sign of collapse of the sand on the ground after the running test is found and the mark of the ground contact member 70 clearly remains, while the state of high rigidity In the case of FIG. 15 (B), it was a result that several marks where the sand on the ground after the running test was broken were seen.
In the low rigidity state, it was possible to travel without slippage due to the increase in the contact area, while in the high rigidity state, it slipped and scraped off the surface of the sand. As a result, it is inferred that the low rigidity state could reduce the slip ratio.
From the results of the above example, it was possible to show the effectiveness of the airless tire 10 in a road surface such as an asphalt road as a rigid surface and in a soft ground by sand.

10 エアレス車輪(エアレスタイヤ)
14 防塵カバー 20 車軸
30 ハブ 40 ディスク
41 左ディスク 42 右ディスク
50 リム 60 開口部
70 接地部材 80 鍔部
90 付勢部材 100 付勢力変更手段
110 押出ブロック 112 ばね固定部
120 係合部 130 突出部
200 移動手段 210 駆動部
220 駆動機構 222 駆動歯車
224 外歯車 226 内歯車
230 押出ガイド部材 232 スパイラル溝
240 規制ガイド部材 242 放射状溝
300 制御手段 400 スリップリング
500 剛体タイヤ 501 柔軟タイヤ
510 剛体内円部 511 柔軟内円部
520 剛体外円部 521 柔軟外円部
530 剛体スポーク部 531 柔軟円筒部
610 障害物
10 Airless wheels (airless tires)
14 Dustproof cover 20 axles
30 hubs 40 disks
41 left disc 42 right disc
50 rims 60 openings
70 grounding member 80 buttocks
90 biasing member 100 biasing means
110 extruded block 112 spring fixing portion
120 engaging portion 130 projecting portion
200 moving means 210 drive unit
220 Drive Mechanism 222 Drive Gear
224 external gear 226 internal gear
230 Extrusion guide member 232 Spiral groove
240 Regulating guide member 242 Radial groove
300 control means 400 slip ring
500 rigid tire 501 flexible tire
510 Rigid inner circle 511 Flexible inner circle
520 Rigid outer circle 521 Flexible outer circle
530 Rigid spokes 531 Flexible cylinder
610 Obstacle

Claims (3)

車両の車軸に取付けられたハブと、
前記ハブの廻りに固定された筒状のリムと、
前記リムの周面に周方向へ間隔を開けて形成された複数の開口部と、
前記開口部から前記リムの径方向へ移動可能に突出し接地面に接地する複数の接地部材と、
前記接地部材を前記リムの径方向外側へ付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力の大きさを変える付勢力変更手段と、
を有するエアレス車輪。
A hub attached to the axle of the vehicle,
A tubular rim fixed around the hub;
A plurality of openings formed circumferentially spaced on the circumferential surface of the rim;
A plurality of grounding members that movably protrude from the opening in the radial direction of the rim and are grounded to the ground surface;
A biasing member for biasing the ground contact member radially outward of the rim;
Biasing force changing means for changing the magnitude of the biasing force of the biasing member;
With airless wheels.
前記付勢力変更手段は、
前記リムの内周部に前記リムの径方向へ移動可能に設けられ、前記付勢部材としてのばね材を支持する押出ブロックと、
前記押出ブロックを前記リムの径方向へ移動させる移動手段と、
を備えた請求項1に記載のエアレス車輪。
The biasing force changing means is
An extrusion block which is provided on the inner peripheral portion of the rim so as to be movable in the radial direction of the rim and supports a spring material as the biasing member;
Moving means for moving the extrusion block in the radial direction of the rim;
The airless wheel according to claim 1, comprising:
前記移動手段は、
前記ハブの周りに設けられ、前記押出ブロックの車軸方向の一端部が係合する放射状の溝が形成された規制ガイド部材と、
前記規制ガイド部材と対面配置され、前記押出ブロックの車軸方向の他端部が係合するスパイラル状の溝が形成された押出ガイド部材と、
前記押出ガイド部材を正転逆転させる駆動機構と、
を有する請求項2に記載のエアレス車輪。
The moving means is
A restriction guide member provided around the hub, and formed with a radial groove engaged with one end of the extrusion block in the axle direction;
An extrusion guide member disposed facing the restriction guide member, and formed with a spiral groove engaged with the other end of the extrusion block in the axle direction;
A drive mechanism for rotating the extrusion guide member forward and reverse;
The airless wheel according to claim 2, comprising:
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09207501A (en) * 1996-02-08 1997-08-12 Toyota Motor Corp Tire for rescue vehicle
CN202986664U (en) * 2012-12-22 2013-06-12 芦蓉 Hollow wheel
CN203876482U (en) * 2014-03-10 2014-10-15 荀皓 Novel vibration damping inflation-free wheel
CN204894967U (en) * 2015-06-29 2015-12-23 邱金和 Wheel structure
CN206367347U (en) * 2016-11-09 2017-08-01 邱金和 Tire construction

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09207501A (en) * 1996-02-08 1997-08-12 Toyota Motor Corp Tire for rescue vehicle
CN202986664U (en) * 2012-12-22 2013-06-12 芦蓉 Hollow wheel
CN203876482U (en) * 2014-03-10 2014-10-15 荀皓 Novel vibration damping inflation-free wheel
CN204894967U (en) * 2015-06-29 2015-12-23 邱金和 Wheel structure
CN206367347U (en) * 2016-11-09 2017-08-01 邱金和 Tire construction

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