JP2021532017A - 非空気入りタイヤ用の再使用可能なリム - Google Patents

Abstract

非空気入りタイヤ用のリム組立体は、第１のリムフランジ及び第１のリップを有する第１のリム構成要素と、第２のリムフランジ及び第２のリップを有する第２のリム構成要素と、を含む、少なくとも２つのリム構成要素を有する。リム組立体は、タイヤ支持構造体の複数の開口部を通って延在するように構成された、複数の横方向リム構成要素支持構造体を更に含む。リム組立体はまた、複数の横方向リム構成要素支持構造体を第１のリムフランジに固定する第１の複数の締結具と、複数の横方向リム構成要素支持構造体を第２のリムフランジに固定する第２の複数の締結具と、を含む。【選択図】図１

Description

本開示は、非空気入りタイヤ用の再使用可能なリムを対象とする。より具体的には、本開示は、非空気入りタイヤに対して挿入及び取り外しができる、再使用可能なタイヤリムを対象とする。

ハニカム又はウェビング形状などの支持構造体を有する非空気入りタイヤ用の現在のリム設計は、接着剤によって支持構造体に接着するリムを用いて設計されており、よって、リム又は支持構造体に損傷を生じさせずに支持構造体からリムを取り外すことができない。接着剤を除去することでリムを破壊するので、タイヤがその寿命末期に到達したときに、リムを再度新しいタイヤに使用することができない。タイヤ及びタイヤ設計が大型化するにつれて、再使用不能なタイヤのコストも増加する。

一実施形態では、非空気入りタイヤ及びリム組立体は、回転軸を有する環状内側リングと、環状外側リングと、環状内側リングと環状外側リングとの間に延在するウェビングと、を有する、非空気入りタイヤを含む。ウェビングは、複数の開口部を画定する。非空気入りタイヤ及びリム組立体は、第１のリム構成要素及び第２のリム構成要素を有するリム組立体を更に含む。第１のリム構成要素は、第１のリムフランジ及び第１のリップを含み、第１のリム構成要素は、環状内側リングの第１の側を部分的に通って延在する。第２のリム構成要素は、第２のリムフランジ及び第２のリップを含み、第２のリム構成要素は、環状内側リングの第２の側を部分的に通って延在する。リム組立体は、ウェビングの複数の開口部を通って延在する複数の横方向リム構成要素支持構造体を更に含む。第１の複数の締結具は、複数の横方向リム構成要素支持構造体を第１のリムフランジに固定する。第２の複数の締結具は、複数の横方向リム構成要素支持構造体を第２のリムフランジに固定する。

別の実施形態では、非空気入りタイヤ及び再使用可能なリム組立体を組み立てる方法は、非空気入りタイヤを提供することと、第１のリム構成要素を提供することと、第２のリム構成要素を提供することと、を含む。非空気入りタイヤは、環状内側リングと環状外側リングとの間に支持構造体を含む。環状内側リングは、中央開口部を画定し、支持構造体は、複数の開口部を画定する。第１のリム構成要素は、第１のリムフランジと、第１のリップと、を含む。第２のリム構成要素は、第２のリムフランジと、第２のリップと、を含む。本方法は、複数の横方向リム構成要素支持構造体を提供することと、第１の複数の締結具で複数の横方向リム構成要素支持構造体を第１のリムフランジに固定することと、を更に含む。本方法はまた、複数の横方向リム構成要素支持構造体を非空気入りタイヤの第１の側の複数の開口部を通して挿入することと、第２の複数の締結具で複数の横方向リム構成要素支持構造体を非空気入りタイヤの第２の側の第２のリムフランジに固定することと、を含む。本方法は、第３の複数の締結具で中央に位置する装着プレートを第１及び第２のリム構成要素に固定すること、を更に含む。

更に別の実施形態では、非空気入りタイヤ用のリム組立体は、第１のリムフランジ及び第１のリップを有する第１のリム構成要素と、第２のリムフランジ及び第２のリップを有する第２のリム構成要素と、を含む、少なくとも２つのリム構成要素を有する。リム組立体は、タイヤ支持構造体の複数の開口部を通って延在するように構成された、複数の横方向リム構成要素支持構造体を更に含む。リム組立体はまた、複数の横方向リム構成要素支持構造体を第１のリムフランジに固定する第１の複数の締結具と、複数の横方向リム構成要素支持構造体を第２のリムフランジに固定する第２の複数の締結具と、を含む。

添付の図面では、以下の詳細な説明と共に、特許請求される本発明の例示的な実施形態を説明する構造が図示される。同様の要素は、同一の参照番号で特定される。単一の構成要素として示される要素は、多数の構成要素に置き換えられてもよく、多数の構成要素として示されている要素は、単一の構成要素に置き換えられてもよいことが理解されるべきである。図面は正確な縮尺ではなく、特定の要素の比率が説明のために誇張されている場合がある。

例示的な再使用可能なリムを有する、組み立てられた非空気入りタイヤの斜視図を示す。

例示的な再使用可能なリムの分解図を示す。

非空気入りタイヤに挿入される前の、部分的に組み立てられた再使用可能なリムを示す。

非空気入りタイヤから分離させた、組み立てられた再使用可能なリムを示し、再使用可能なリムの構成要素は、組立体中に非空気入りタイヤに挿入される。

非空気入りタイヤに挿入された、部分的に組み立てられた再使用可能なリムの斜視図を示す。

図４の一部分の詳細図を示す。

本開示は、非空気入りタイヤ用の再使用可能なリムの文脈で説明する。

図１は、再使用可能なリム組立体がタイヤに挿入され、固定された、組み立てられた非空気入りタイヤ１００の斜視図を示す。非空気入りタイヤ１００は、回転軸を有する環状内側リング１０８（本図では隠れているが、図３Ａ及び図３Ｂに示す）と、環状外側リング１０６と、環状内側リング１０８と環状外側リング１０６との間に延在するウェビング１０２と、を含む。代替的な実施形態（図示せず）では、ウェビングの代わりに一連のスポークが使用され得る。別の代替的な実施形態（図示せず）では、環状内側リングを環状外側リングに接続するために、任意の接続構造が使用され得る。

ウェビング１０２は、複数の開口部１０４を含む。例示する実施形態では、複数の開口部１０４は、六角形の開口部及び台形の開口部を含む、ハニカム形状を有する。代替的な実施形態では、開口部は、任意の形状を有し得る。

非空気入りタイヤ１００の回転軸の上側のウェビング１０２の要素は、引張力を受け、一方で、回転軸の下側のウェビング１０２の要素は、圧縮力を受ける。いくつかの実施形態では、回転軸より下側のウェビング１０２の要素は、圧縮力により座屈し得る。外側環状リング１０６は、負荷荷重がウェビング１０２を通して張力によって伝達されるとき、非空気入りタイヤ１００への負荷荷重を支持することができる。したがって、外側環状リング１０６は、張力状態にあって荷重を支持しているウェビング１０２を支持するのに十分に硬い。かなりの量の負荷荷重が、張力状態で機能している複数のウェビングによって支持され得る。例えば、一実施形態では、荷重の少なくとも７５％が張力で支持されており、別の実施形態では、荷重の少なくとも８５％が張力で支持されており、別の実施形態では、荷重の少なくとも９５％が張力で支持されている。他の実施形態では、荷重の７５％未満が張力で支持され得る。

非空気入りタイヤ１００はまた、再使用可能なリム組立体２００を含む。再使用可能なリム組立体２００は、非空気入りタイヤウェビング１０２の複数の開口部１０４を通って延在する複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２に接続された、第１のリムフランジ２０８を含む。

図２は、リム組立体２００の分解図を示す。リム組立体２００は、第１のリム構成要素２０２と、第２のリム構成要素２０４と、を含む。第１のリム構成要素２０２は、第１のリムフランジ２０８ａと、第１のリップ２１４ａと、を含み、非空気入りタイヤ１００の環状内側リング１０６の第１の側を部分的に通って延在する（本図に図示せず）ように構成されている。第２のリム構成要素２０４は、第２のリムフランジ２０８ｂと、第２のリップ２１４ｂと、を含み、第２のリム構成要素２０４は、非空気入りタイヤ１００の環状内側リング１０６の第２の側を部分的に通って延在するように構成されている。

リム組立体２００はまた、複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２を含む。複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２は、第１のリム構成要素２０２及び第２のリム構成要素２０４に固定され、非空気入りタイヤ１００のウェビング１０２に挿入される。これは、リム組立体２００を非空気入りタイヤ１００のウェビング１０２に固定する。一実施形態では、複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２は、ステンレス鋼コアである。別の実施形態では、複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２は、アルミニウムコアである。別の実施形態では、複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２は、粉末被覆鋼である。別の実施形態では、複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２は、炭素繊維複合体である。

横方向リム構成要素支持構造体２１２の数は、タイヤウェビング１０２の形状に応じて変化する。一実施形態では、複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２の数は、非空気入りタイヤ１００のウェビング１０２の開口部の数と一致する。そのような一実施形態では、非空気入りタイヤウェビング１０２の複数の開口部１０４の各々が、横方向リム構成要素支持構造体２１２を有する。別の実施形態では、複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２の数が非空気入りタイヤ１００のウェビング１０２の開口部の数以下であるが、それでも、ウェビング１０２全体に対する支持を提供し、後に様々な数のリム構成要素支持構造体２１２を使用することを可能にする。複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２の寸法は、タイヤ支持構造体の形状によって異なる。複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２は、タイヤ支持構造体の形状の開口部にぴったりと嵌合するように寸法決定することができ、又は構造とウェビングとの間に間隙を存在させることができる。更に別の実施形態では、開口部の少なくとも１つは、そこを通って配置された２つ以上の横方向リム構成要素支持構造体を有する。

第１の複数の締結具２０６ａ及び第２の複数の締結具２０６ｂは、複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２が非空気入りタイヤ１００のウェビング１０２に挿入されたときに、複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２をリム組立体に固定する。一実施形態では、第１の複数の締結具２０６ａ及び第２の複数の締結具２０６ｂは、ねじである。別の実施形態では、第１の複数の締結具２０６ａ及び第２の複数の締結具２０６ｂは、ロックボルトである。１つの特定の実施形態では、締結具２０６ａ、２０６ｂは、特殊な工具を必要とせず、ドライバ又はソケットレンチなどの標準的な工具によって締結することができる。代替的な実施形態では、締結具２０６ａ、２０６ｂは、許可されていない個人による取り外しを防止するために、特殊な工具によって使用されるように適合され得る。

横方向リム構成要素支持構造体２１２は、環状内側リング１０８に半径方向力を及ぼすように、非空気入りタイヤに取り付けられ得る。そのような力は、環状内側リング１０８を圧縮し、更にタイヤウェビング１０２に引張力を印加し得る。代替的に、横方向リム構成要素支持構造体は、環状内側リングに対して力を及ぼさない場合がある。いずれの実施形態においても、横方向リム構成要素支持構造体２１２は、リム組立体の回転中に、タイヤウェビング１０２にトルクを印加する。

ロックプレート２１０は、第１のリムリップ２１４ａ及び第２のリムリップ２１４ｂのリップに固定される。ロックプレート２１０は、交換可能である。一実施形態では、ロックプレート２１０は、中央に位置付けられる。別の実施形態では、ロックプレート２１０は、リム組立体２００内の中心からオフセットされる。組み立てられたリム組立体２００は、締結具以外に接着剤又は他の追加の結合剤を必要とすることなく、タイヤ支持構造体に挿入し、ロックすることができる。タイヤ１００及びリム組立体２００が車両に装着されると、車両軸がリムを回転させ、複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２に、タイヤ１００のウェビング１０２に対する力を及ぼさせて、タイヤ１００を回転させる。

図３Ａは、非空気入りタイヤに挿入される前の、部分的に組み立てられた再使用可能なリムを示す。複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２は、第２の複数の締結具２０６ｂを使用して、第２のリム構成要素２０４に固定される。ロックプレート２１０もまた、第２のリム構成要素２０４に固定される。複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２は、内側環状リング１０８の周囲のウェビング１０２に挿入され、複数の横方向リム構成要素支持構造体２１２は、第１の一組の締結具２０６ａを使用して、第１のリム構成要素２０２に固定される。図３Ｂに更に示すように、円筒状の再使用可能なリムは、非空気入りタイヤのウェビング１０２から完全に取り外すことができる。

図４は、非空気入りタイヤ１００に挿入された、部分的に組み立てられた再使用可能なリム２００の斜視図を示し、図４Ａは、図４の一部分の詳細図を示す。これらの図から分かるように、部分的に組み立てられた再使用可能なリム２００は、横方向リム構成要素支持構造体２１２が内側環状リング１０８に隣接する開口部１０４を通って延在し、第１のリム構成要素２０２のリムフランジがタイヤの側部と接触するように、非空気入りタイヤ１００に挿入される。横方向リム構成要素支持構造体２１２が開口部１０４を通して挿入された後に、次いで、第２のリム構成要素（本図には図示せず）が第１のリム構成要素２０２及び横方向リム構成要素支持構造体２１２と位置合わせされ、締結され得る。

例示する実施形態では、横方向リム構成要素支持構造体２１２は、ウェブからリムへ荷重を効率的に伝達するために、できる限り接近したウェブ形状のプロファイルに対応するように成形される。したがって、開口部のサイズが変化する代替的な実施形態では、横方向リム構成要素支持構造体の形状もまた、形状が変化し得る。しかしながら、別の代替的な実施形態では、横方向リム構成要素構造の形状は、ウェブのプロファイルと異なり得る。

「含む（includes）」又は「含むこと（including）」という用語が、本明細書又は特許請求の範囲において使用される範囲において、「含むこと、備えること（comprising）」という用語が特許請求項で移行句として用いられる際の解釈と同様に包括的であることが意図される。更に、「又は（or）」という用語が用いられる範囲において（例えば、Ａ又はＢなど）、「Ａ若しくはＢ、又はＡとＢの両方とも」を意味することが意図されている。本出願人らが「Ａ又はＢの両方ではなく一方のみ」を示すことを意図する場合、「Ａ又はＢの両方ではなく一方のみ」という用語が用いられるであろう。したがって、本明細書における「又は」という用語の使用は、排他的ではなく、包含的である。Ｂｒｙａｎ Ａ．Ｇａｒｎｅｒ，Ａ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｌｅｇａｌ Ｕｓａｇｅ ６２４（２ｄ．Ｅｄ．１９９５）を参照されたい。また、「中（in）」又は「中へ（into）」という用語が、本明細書又は特許請求の範囲において使用される範囲において、「上（on）」又は「上へ（onto）」を更に意味することが意図される。更に、「接続する（connect）」という用語が本明細書又は特許請求の範囲において使用される範囲において、「と直接接続する（directly connected to）」ことだけではなく、別の構成要素を介して接続することなどのように「と間接的に接続する（indirectly connected to）」ことも意味することが意図される。

本開示はその実施形態の記述によって例解され、実施形態は相当に詳細に説明されたが、添付の特許請求の範囲の範囲をこのような詳細に制限するか、又はいかなる形でも限定することは、本出願人らの意図ではない。更なる利点及び改良が、当業者には容易に明らかとなるであろう。したがって、そのより広域な態様における本開示は、示され説明される、特定の詳細、代表的なシステム及び方法、並びに例示の実施例に限定されない。このため、出願人の一般的な発明概念の趣旨又は範囲から逸脱することなく、このような詳細からの逸脱がなされ得る。

Claims (15)

1. 非空気入りタイヤ及びリム組立体であって、
   非空気入りタイヤであって、
   回転軸を有する環状内側リングと、
   環状外側リングと、
   前記環状内側リングと前記環状外側リングとの間に延在するウェビングであって、前記ウェビングが、複数の開口部を画定する、ウェビングと、を含む、非空気入りタイヤと、
   リム組立体であって、
   第１のリム構成要素であって、前記第１のリム構成要素が、第１のリムフランジ及び第１のリップを含み、前記第１のリム構成要素が、前記環状内側リングの第１の側を部分的に通って延在する、第１のリム構成要素と、
   第２のリムフランジ及び第２のリップを含む第２のリム構成要素であって、前記第２のリム構成要素が、前記環状内側リングの第２の側を部分的に通って延在する、第２のリム構成要素と、
   前記ウェビングの前記複数の開口部を通って延在する、複数の横方向リム構成要素支持構造体と、
   前記複数の横方向リム構成要素支持構造体を前記第１のリムフランジに固定する、第１の複数の締結具と、
   前記複数の横方向リム構成要素支持構造体を前記第２のリムフランジに固定する、第２の複数の締結具と、を含む、リム組立体と、を備える、非空気入りタイヤ及びリム組立体。
2. 締結具で前記第１及び第２のリム構成要素に固定された、中央に位置する装着プレートを更に備える、請求項１に記載の非空気入りタイヤ及びリム組立体。
3. 締結具で前記第１及び第２のリム構成要素に固定された、装着プレートを更に備え、前記装着プレートが、中心からオフセットされている、請求項１に記載の非空気入りタイヤ及びリム組立体。
4. 前記複数の横方向リム構成要素支持構造体が、張力状態で前記ウェビングを通して伝達される負荷を支持するように構成されている、請求項１に記載の非空気入りタイヤ及びリム組立体。
5. 前記複数の横方向リム構成要素支持構造体が、前記リム組立体の回転中に、前記ウェビングにトルクを印加するように構成されている、請求項１に記載の非空気入りタイヤ及びリム組立体。
6. 前記横方向リム構成要素支持構造体が、前記ウェビングの前記開口部に対応するように交換可能である、請求項１に記載の非空気入りタイヤ及びリム組立体。
7. 横方向リム構成要素支持構造体の数が、前記ウェビングの開口部の数よりも少ない、請求項１に記載の非空気入りタイヤ及びリム組立体。
8. 前記横方向リム構成要素支持構造体が、前記ウェビングの前記開口部に対応する異なる寸法を有する、請求項１に記載の非空気入りタイヤ及びリム組立体。
9. 前記第１のリム構成要素及び前記第２のリム構成要素が、前記環状内側リングの内側に確実に嵌合するように構成されている、請求項１に記載の非空気入りタイヤ及びリム組立体。
10. 前記第１のリム構成要素及び前記第２のリム構成要素が、ステンレス鋼、粉末被覆鋼、カーボン繊維複合体、及びアルミニウムからなる群から選択される材料で構築されている、請求項１に記載の非空気入りタイヤ及びリム組立体。
11. 非空気入りタイヤ及び再使用可能なリム組立体を組み立てる方法であって、
    非空気入りタイヤを提供することであって、前記非空気入りタイヤが、環状内側リングと環状外側リングとの間の支持構造体を含み、前記環状内側リングが、中央開口部を画定し、前記支持構造体が、複数の開口部を画定する、非空気入りタイヤを提供することと、
    第１のリム構成要素を提供することであって、前記第１のリム構成要素が、第１のリムフランジと、第１のリップと、を含む、第１のリム構成要素を提供することと、
    第２のリム構成要素を提供することであって、前記第２のリム構成要素が、第２のリムフランジと、第２のリップと、を含む、第２のリム構成要素を提供することと、
    複数の横方向リム構成要素支持構造体を提供することと、
    第１の複数の締結具で前記複数の横方向リム構成要素支持構造体を前記第１のリムフランジに固定することと、
    前記複数の横方向リム構成要素支持構造体を前記非空気入りタイヤの第１の側の前記複数の開口部を通して挿入することと、
    第２の複数の締結具で前記複数の横方向リム構成要素支持構造体を前記非空気入りタイヤの第２の側の前記第２のリムフランジに固定することと、
    第３の複数の締結具で中央に位置する装着プレートを前記第１及び第２のリム構成要素に固定することと、を含む、方法。
12. 前記第１のリム構成要素が、前記環状内側リングの第１の側から前記非空気入りタイヤの前記中央開口部に挿入され、前記第２のリム構成要素が、前記環状内側リングの第２の側から前記非空気入りタイヤの前記中央開口部に挿入される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記複数の横方向リム構成要素支持構造体が、前記再使用可能なリム組立体の回転中に、前記支持構造体にトルクを印加するように構成されている、請求項１１に記載の方法。
14. 前記横方向リム構成要素支持構造体が、前記支持構造体によって画定された前記開口部に対応する異なる寸法を有する支持構造体の群から選択される、請求項１１に記載の方法。
15. 複数の横方向リム構成要素支持構造体を提供する前記ステップが、前記支持構造体によって画定された開口部の数よりも少ない横方向リム構成要素支持構造体の数を選択することを含む、請求項１１に記載の方法。

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