JP2022182137A - airless tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高圧空気を用いることなく、自らの構造によって荷重を支持することができるエアレスタイヤに関する。 The present invention relates to an airless tire that can support a load by its own structure without using high pressure air.
従来、トレッドリングとハブとをスポークで連結したエアレスタイヤが種々知られている。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、車軸に固定されるハブと、高分子材料からなるスポークとを含むエアレスタイヤが提案されている。
Conventionally, various airless tires are known in which a tread ring and a hub are connected with spokes. For example,
しかしながら、特許文献1のトレッドリングは、加硫成形後の冷却により、ゴムが収縮することで、トレッドリングの内周面がタイヤ子午線断面においてタイヤ半径方向の外側に向けて凸状に湾曲することがあった。このようなトレッドリングは、スポークとの接着面を剥離させる力が作用し、エアレスタイヤの耐久性能を低下させるおそれがあった。
However, in the tread ring of
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、加硫成形後の冷却によるトレッドリングの形状変化を抑制して耐久性能を向上し得るエアレスタイヤを提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the actual situation as described above, and the main object of the present invention is to provide an airless tire that can improve durability performance by suppressing the shape change of the tread ring due to cooling after vulcanization molding. there is
本発明は、エアレスタイヤであって、接地面を有するトレッドリングと、前記トレッドリングのタイヤ半径方向の内側に配されかつ車軸に固定されるハブと、前記トレッドリングと前記ハブとを連結するためのスポークとを備え、前記トレッドリングは、前記接地面の側に配された外側補強層と、前記外側補強層のタイヤ半径方向の内側に距離を隔てて配された内側補強層とを含み、前記外側補強層は、外側補強コードが配された少なくとも1枚の外側プライを含み、前記内側補強層は、内側補強コードが配された少なくとも1枚の内側プライを含み、前記内側補強コードのタイヤ周方向に対する角度は、前記外側補強コードのタイヤ周方向に対する角度よりも大きいことを特徴とする。 The present invention relates to an airless tire, comprising a tread ring having a ground contact surface, a hub disposed radially inside the tread ring and fixed to an axle, and connecting the tread ring and the hub. The tread ring includes an outer reinforcing layer arranged on the side of the ground contact surface, and an inner reinforcing layer arranged at a distance inside the outer reinforcing layer in the tire radial direction, The outer reinforcing layer includes at least one outer ply having outer reinforcing cords arranged thereon, the inner reinforcing layer includes at least one inner ply having inner reinforcing cords arranged thereon, and the tire of the inner reinforcing cords The angle with respect to the circumferential direction is larger than the angle of the outer reinforcing cord with respect to the tire circumferential direction.
本発明のエアレスタイヤにおいて、前記外側プライは、前記接地面の側に配された第1外側プライと、前記第1外側プライのタイヤ半径方向の内側で前記第1外側プライに隣接して配された第2外側プライとを含み、前記第1外側プライの前記外側補強コードと前記第2外側プライの前記外側補強コードとは、タイヤ周方向に対して、同じ角度で互いに反対向きに傾斜しているのが望ましい。 In the heiress tire of the present invention, the outer ply is arranged adjacent to the first outer ply on the inner side of the first outer ply in the tire radial direction and the first outer ply arranged on the side of the ground contact surface. and a second outer ply, wherein the outer reinforcing cords of the first outer ply and the outer reinforcing cords of the second outer ply are inclined at the same angle in opposite directions to each other with respect to the tire circumferential direction. It is desirable to be
本発明のエアレスタイヤにおいて、前記内側プライは、前記スポークの側に配された第1内側プライと、前記第1内側プライのタイヤ半径方向の外側で前記第1内側プライに隣接して配された第2内側プライとを含み、前記第1内側プライの前記内側補強コードと前記第2内側プライの前記内側補強コードとは、タイヤ周方向に対して、同じ角度で互いに反対向きに傾斜しているのが望ましい。 In the heiress tire of the present invention, the inner ply includes a first inner ply arranged on the side of the spoke, and an outer side of the first inner ply in the tire radial direction and adjacent to the first inner ply. and a second inner ply, wherein the inner reinforcing cords of the first inner ply and the inner reinforcing cords of the second inner ply are inclined at the same angle in opposite directions to the tire circumferential direction. is desirable.
本発明のエアレスタイヤにおいて、前記トレッドリングは、前記接地面が形成される外側ゴム層と、前記スポークに接する内側ゴム層と、前記外側ゴム層と前記内側ゴム層との間に配される中間ゴム層とを含み、前記外側補強層は、前記中間ゴム層と前記外側ゴム層との間に配され、前記内側補強層は、前記中間ゴム層と前記内側ゴム層との間に配されるのが望ましい。 In the heiress tire of the present invention, the tread ring includes an outer rubber layer on which the ground contact surface is formed, an inner rubber layer in contact with the spokes, and an intermediate layer disposed between the outer rubber layer and the inner rubber layer. a rubber layer, wherein the outer reinforcing layer is disposed between the intermediate rubber layer and the outer rubber layer, and the inner reinforcing layer is disposed between the intermediate rubber layer and the inner rubber layer. is desirable.
本発明のエアレスタイヤにおいて、前記トレッドリングは、前記中間ゴム層、前記外側補強層及び前記内側補強層のタイヤ軸方向の両側で、前記外側ゴム層と前記内側ゴム層とを接続する一対のサイドウォールゴムを含むのが望ましい。 In the heiress tire of the present invention, the tread ring includes a pair of sides connecting the outer rubber layer and the inner rubber layer on both sides of the intermediate rubber layer, the outer reinforcing layer, and the inner reinforcing layer in the axial direction of the tire. It preferably contains wall rubber.
本発明のエアレスタイヤにおいて、前記外側ゴム層の成形収縮率は、前記中間ゴム層の成形収縮率よりも大きいのが望ましい。 In the heiress tire of the present invention, it is desirable that the molding shrinkage of the outer rubber layer is larger than the molding shrinkage of the intermediate rubber layer.
本発明のエアレスタイヤにおいて、前記外側ゴム層のタイヤ半径方向の厚さが、前記内側ゴム層のタイヤ半径方向の厚さよりも大きいのが望ましい。 In the heiress tire of the present invention, it is preferable that the thickness of the outer rubber layer in the tire radial direction is larger than the thickness of the inner rubber layer in the tire radial direction.
本発明のエアレスタイヤにおいて、トレッドリングは、接地面の側に配された外側補強層と、前記外側補強層のタイヤ半径方向の内側に距離を隔てて配された内側補強層とを含み、前記外側補強層は、外側補強コードが配された少なくとも1枚の外側プライを含み、前記内側補強層は、内側補強コードが配された少なくとも1枚の内側プライを含み、前記内側補強コードのタイヤ周方向に対する角度は、前記外側補強コードのタイヤ周方向に対する角度よりも大きい。 In the heiress tire of the present invention, the tread ring includes an outer reinforcing layer arranged on the side of the ground contact surface, and an inner reinforcing layer arranged at a distance inside the outer reinforcing layer in the tire radial direction, The outer reinforcing layer includes at least one outer ply with outer reinforcing cords arranged thereon, the inner reinforcing layer includes at least one inner ply with inner reinforcing cords arranged thereon, and the inner reinforcing cords extend around the tire circumference. The angle with respect to the direction is larger than the angle of the outer reinforcing cord with respect to the tire circumferential direction.
このようなトレッドリングは、加硫成形後の冷却に伴うタイヤ半径方向の内側のタイヤ軸方向の収縮を抑制し、内周面をタイヤ子午線断面において平坦な状態に維持することができる。このため、本発明のエアレスタイヤは、加硫成形後の冷却によるトレッドリングの形状変化を抑制してスポークとの接着性を向上し、耐久性能を向上することができる。 Such a tread ring can suppress contraction in the tire axial direction on the radially inner side of the tire due to cooling after vulcanization molding, and can maintain the inner peripheral surface in a flat state in the tire meridian cross section. Therefore, in the heiress tire of the present invention, it is possible to suppress shape change of the tread ring due to cooling after vulcanization molding, improve adhesion to the spokes, and improve durability performance.
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図1は、本実施形態のエアレスタイヤ1を示す斜視図であり、図2は、エアレスタイヤ1の側面図である。図1及び図2に示されるように、本実施形態のエアレスタイヤ1は、接地面2aを有するトレッドリング2と、トレッドリング2のタイヤ半径方向の内側に配されるハブ3と、トレッドリング2とハブ3とを連結するためのスポーク4とを備えている。
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an
ハブ3は、車両の車軸(図示省略)に固定される固定部3aを含むのが望ましい。このようなエアレスタイヤ1は、高圧空気を用いずに、ハブ3及びスポーク4によってトレッドリング2に作用する荷重を支持することができる。このため、本実施形態のエアレスタイヤ1は、パンクするおそれがない。
スポーク4は、例えば、タイヤ軸方向の幅がタイヤ周方向の厚さよりも大きい複数の板状のスポーク板5を含んでいる。このようなスポーク4は、トレッドリング2に荷重が作用したときに、ハブ3よりも上方に位置するスポーク板5に引張力が作用し、ハブ3よりも下方に位置するスポーク板5に圧縮力が作用することで、荷重を支持することができる。
The
図3は、トレッドリング2及びスポーク4の部分断面斜視図であり、図4は、トレッドリング2のタイヤ子午線断面図である。図3及び図4に示されるように、本実施形態のトレッドリング2は、接地面2aと内周面2bとの間で、接地面2aの側に配された外側補強層6と、外側補強層6のタイヤ半径方向の内側に距離を隔てて配された内側補強層7とを含んでいる。
3 is a partial sectional perspective view of the
図5は、トレッドリング2の内部構造を示す展開平面図である。図3ないし図5に示されるように、本実施形態の外側補強層6は、外側補強コード8aが配された少なくとも1枚の外側プライ8を含んでいる。本実施形態の内側補強層7は、内側補強コード9aが配された少なくとも1枚の内側プライ9を含んでいる。
FIG. 5 is a developed plan view showing the internal structure of the
本実施形態の内側補強コード9aのタイヤ周方向に対する角度θ2は、外側補強コード8aのタイヤ周方向に対する角度θ1よりも大きい。このようなトレッドリング2は、加硫成形後の冷却に伴うタイヤ半径方向の内側のタイヤ軸方向の収縮を抑制し、内周面2bをタイヤ子午線断面において平坦な状態に維持することができる。このため、本実施形態のエアレスタイヤ1は、加硫成形後の冷却によるトレッドリング2の形状変化を抑制してスポーク4との接着性を向上し、耐久性能を向上することができる。
The angle θ2 of the inner reinforcing
より好ましい態様として、外側プライ8は、接地面2aの側に配された第1外側プライ8Aと、第1外側プライ8Aのタイヤ半径方向の内側で第1外側プライ8Aに隣接して配された第2外側プライ8Bとを含んでいる。
As a more preferable aspect, the
本実施形態の第1外側プライ8Aの外側補強コード8aと第2外側プライ8Bの外側補強コード8aとは、タイヤ周方向に対して、同じ角度θ1で互いに反対向きに傾斜している。外側補強コード8aは、例えば、金属コード、有機繊維コード等から形成されている。第1外側プライ8Aの外側補強コード8aと第2外側プライ8Bの外側補強コード8aとは、同じ材料から形成されるのが望ましい。このような外側補強層6は、タイヤ軸方向のバランスに優れており、エアレスタイヤ1の操縦安定性能を向上させることができる。
The
内側プライ9は、スポーク4に接する内周面2bの側に配された第1内側プライ9Aと、第1内側プライ9Aのタイヤ半径方向の外側で第1内側プライ9Aに隣接して配された第2内側プライ9Bとを含むのが望ましい。
The
本実施形態の第1内側プライ9Aの内側補強コード9aと第2内側プライ9Bの内側補強コード9aとは、タイヤ周方向に対して、同じ角度θ2で互いに反対向きに傾斜している。内側補強コード9aは、例えば、金属コード、有機繊維コード等から形成されている。第1内側プライ9Aの内側補強コード9aと第2内側プライ9Bの内側補強コード9aとは、同じ材料から形成されるのが望ましい。このような内側補強層7は、タイヤ軸方向のバランスに優れており、エアレスタイヤ1の操縦安定性能を向上させることができる。
The
図3ないし図5に示されるように、トレッドリング2は、接地面2aが形成される外側ゴム層10と、スポーク4に接する内周面2bが形成される内側ゴム層11と、外側ゴム層10と内側ゴム層11との間に配される中間ゴム層12とを含んでいる。このようなトレッドリング2は、外側ゴム層10、内側ゴム層11及び中間ゴム層12のゴム材料を調整することで、エアレスタイヤ1の耐久性能と乗り心地性能とを両立することができる。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
本実施形態の外側補強層6は、中間ゴム層12と外側ゴム層10との間に配されている。本実施形態の内側補強層7は、中間ゴム層12と内側ゴム層11との間に配されている。このような外側補強層6及び内側補強層7は、トレッドリング2の剛性を高め、エアレスタイヤ1の耐久性能と操縦安定性能とを向上することができる。
The outer reinforcing
トレッドリング2は、中間ゴム層12、外側補強層6及び内側補強層7のタイヤ軸方向の少なくとも一方側で、外側ゴム層10と内側ゴム層11とを接続するサイドウォールゴム13を含んでいる。
The
本実施形態のトレッドリング2は、中間ゴム層12、外側補強層6及び内側補強層7のタイヤ軸方向の両側で、外側ゴム層10と内側ゴム層11とを接続する一対のサイドウォールゴム13を含んでいる。このようなトレッドリング2は、中間ゴム層12、外側補強層6及び内側補強層7が外部の障害物等に接触するおそれがなく、エアレスタイヤ1の耐久性能を向上させることができる。
The
本実施形態の外側ゴム層10の成形収縮率は、中間ゴム層12の成形収縮率よりも大きい。ここで、成形収縮率とは、加硫成形後の冷却に伴いゴムが収縮する割合である。このようなトレッドリング2は、加硫成形後の冷却に伴うタイヤ半径方向の内側のタイヤ軸方向の収縮を抑制し、内周面2bをタイヤ子午線断面において平坦な状態に維持することに役立つ。
The mold shrinkage rate of the
図4に示されるように、本実施形態の外側ゴム層10のタイヤ赤道Cにおけるタイヤ半径方向の厚さt1は、内側ゴム層11のタイヤ半径方向の厚さt2よりも大きい。このようなトレッドリング2は、外側ゴム層10と内側ゴム層11とで成形収縮率が同一のゴム材料を用いた場合にも、厚さの差により収縮力に差をつけることができ、内周面2bをタイヤ子午線断面において平坦な状態に維持することに役立つ。
As shown in FIG. 4, the thickness t1 of the
図1、図3ないし図5に示されるように、トレッドリング2は、走行時に路面に接地する接地面2aに、タイヤ周方向に延びる複数の、本実施形態では2本の周方向溝14が形成されている。このようなトレッドリング2は、排水性が良好であり、エアレスタイヤ1のウェット性能を向上することができる。接地面2aは、このような態様に限定されるものではなく、例えば、ブロック状であってもよく、複数の凹部が形成されていてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 3 to 5, the
図1及び図2に示されるように、ハブ3は、例えば、金属等の非弾性体により形成されている。ハブ3は、車軸に固定される円盤状の固定部3aと、スポーク4に連結される円筒状の円筒部3bとを有するのが望ましい。ハブ3の固定部3aは、例えば、複数の固定用孔が形成されている。ハブ3の固定部3aは、このような態様に限定されるものではなく、例えば、専用の車軸に対して、ワンタッチで取付可能なものであってもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1ないし図3に示されるように、スポーク4は、例えば、弾性を有する高分子材料から形成されている。高分子材料は、単一のエラストマー、2種以上の複合エラストマー、繊維入りエラストマー等から適宜選択されるのが望ましい。このようなスポーク4は、軽量化と柔軟性と強度とのバランスに優れており、エアレスタイヤ1の低燃費性能と乗り心地性能と耐久性能とをバランスよく向上させることに役立つ。
As shown in FIGS. 1-3, the
本実施形態のスポーク4は、複数のスポーク板5と、トレッドリング2に連結される外側円筒部15と、ハブ3に連結される内側円筒部16とを含んでいる。これにより、スポーク板5のそれぞれは、トレッドリング2及びハブ3に間接的に連結されている。
The
このようなスポーク4は、ハブ3及びトレッドリング2に強固に連結することができ、エアレスタイヤ1の耐久性能を向上させることができる。なお、スポーク4は、例えば、外側円筒部15と内側円筒部16とが省略されて、スポーク板5のそれぞれがトレッドリング2及びハブ3に直接的に連結されてもよい。
スポーク板5のそれぞれは、タイヤ軸方向から見て、略S字状に湾曲しているのが望ましい。このようなスポーク4は、圧縮力が作用したときに容易に変形し、接地時の衝撃を緩和することができるので、エアレスタイヤ1の乗り心地性能を向上させることができる。
Each of the
スポーク板5は、スポーク板5の厚さ方向から見て、タイヤ軸方向の一方側に配された第1スポーク板5Aと、他方側に配された第2スポーク板5Bとを含んでいる。第1スポーク板5Aと第2スポーク板5Bとは、例えば、タイヤ周方向に交互に配されている。このようなスポーク板5は、軽量化とタイヤ軸方向のバランスとを両立することができ、エアレスタイヤ1の低燃費性能と操縦安定性能とを両立させることができる。
The
スポーク板5のそれぞれは、タイヤ軸方向に対して傾斜して延びるのが望ましい。このようなスポーク4は、タイヤ周方向における剛性を向上し、エアレスタイヤ1の耐久性能が向上させることができる。
Each of the
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施され得る。 Although the particularly preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modified forms.
図1ないし図5に示されるエアレスタイヤのトレッドリングが表1の仕様に基づき、試作された。表1では、タイヤ周方向に対して各補強コードの一方向への傾斜が+、他方向への傾斜が-で示されている。試作されたトレッドリングを用いて、タイヤ子午線断面が平坦な中子で加硫成形した後の冷却によるトレッドリングの形状変化がテストされた。主な共通仕様及びテスト方法は、次のとおりである。 A tread ring of the airless tire shown in FIGS. In Table 1, the inclination of each reinforcing cord in one direction with respect to the tire circumferential direction is indicated by +, and the inclination in the other direction is indicated by -. Using a prototype tread ring, a change in shape of the tread ring due to cooling after vulcanization molding with a core having a flat tire meridian cross section was tested. The main common specifications and test methods are as follows.
<共通仕様>
トレッドリング幅 : 155.0mm
トレッドリング外径 : 524.0mm
トレッドリング内径 : 476.8mm
外側ゴム層厚さ : 7.0mm
内側ゴム層厚さ : 0.8mm
<Common specifications>
Tread ring width: 155.0mm
Tread ring outer diameter: 524.0mm
Tread ring inner diameter: 476.8mm
Outer rubber layer thickness: 7.0mm
Inner rubber layer thickness: 0.8mm
<テスト方法>
加硫成形後に冷却されたトレッドリングをCTで撮影して、タイヤ子午線断面における内周面の曲率半径が計測された。結果は、比較例1を100とする指数で表され、数値が大きいほど曲率半径が大きく平坦に近いことを示す。
<Test method>
The tread ring cooled after vulcanization molding was photographed by CT, and the radius of curvature of the inner peripheral surface in the tire meridian cross section was measured. The results are expressed as an index with Comparative Example 1 being 100. A larger value indicates a larger radius of curvature and a flatter surface.
テストの結果が表1に示される。
テストの結果、実施例のトレッドリングは、比較例に対して、タイヤ子午線断面が平坦に近く、加硫成形後の冷却によるトレッドリングの形状変化を抑制してスポークとの接着性を向上し、エアレスタイヤの耐久性能を向上し得ることが確認された。 As a result of the test, the tread ring of the example has a tire meridian cross section that is almost flat compared to the comparative example, suppresses the shape change of the tread ring due to cooling after vulcanization molding, and improves the adhesion to the spokes. It was confirmed that the durability performance of the airless tire could be improved.
1 エアレスタイヤ
2 トレッドリング
2a 接地面
3 ハブ
4 スポーク
6 外側補強層
7 内側補強層
8 外側プライ
8a 外側補強コード
9 内側プライ
9a 内側補強コード
Claims (7)
接地面を有するトレッドリングと、前記トレッドリングのタイヤ半径方向の内側に配されかつ車軸に固定されるハブと、前記トレッドリングと前記ハブとを連結するためのスポークとを備え、
前記トレッドリングは、前記接地面の側に配された外側補強層と、前記外側補強層のタイヤ半径方向の内側に距離を隔てて配された内側補強層とを含み、
前記外側補強層は、外側補強コードが配された少なくとも1枚の外側プライを含み、
前記内側補強層は、内側補強コードが配された少なくとも1枚の内側プライを含み、
前記内側補強コードのタイヤ周方向に対する角度は、前記外側補強コードのタイヤ周方向に対する角度よりも大きい、
エアレスタイヤ。 It is an airless tire,
A tread ring having a ground contact surface, a hub arranged inside the tread ring in the tire radial direction and fixed to an axle, and spokes for connecting the tread ring and the hub,
The tread ring includes an outer reinforcing layer arranged on the side of the ground contact surface, and an inner reinforcing layer arranged at a distance inside the outer reinforcing layer in the tire radial direction,
the outer reinforcing layer includes at least one outer ply having outer reinforcing cords arranged thereon;
The inner reinforcing layer includes at least one inner ply having inner reinforcing cords arranged thereon,
The angle of the inner reinforcing cord with respect to the tire circumferential direction is greater than the angle of the outer reinforcing cord with respect to the tire circumferential direction,
airless tires.
前記第1外側プライの前記外側補強コードと前記第2外側プライの前記外側補強コードとは、タイヤ周方向に対して、同じ角度で互いに反対向きに傾斜している、請求項1に記載のエアレスタイヤ。 The outer ply includes a first outer ply arranged on the side of the ground contact surface and a second outer ply arranged adjacent to the first outer ply inside the first outer ply in the tire radial direction. including
The heiress according to claim 1, wherein the outer reinforcing cords of the first outer ply and the outer reinforcing cords of the second outer ply are inclined at the same angle in opposite directions with respect to the tire circumferential direction. tire.
前記第1内側プライの前記内側補強コードと前記第2内側プライの前記内側補強コードとは、タイヤ周方向に対して、同じ角度で互いに反対向きに傾斜している、請求項1又は2に記載のエアレスタイヤ。 The inner ply includes a first inner ply arranged on the spoke side, and a second inner ply arranged adjacent to the first inner ply outside the first inner ply in the tire radial direction. ,
3. The inner reinforcing cord of the first inner ply and the inner reinforcing cord of the second inner ply are inclined at the same angle in opposite directions with respect to the tire circumferential direction. airless tires.
前記外側補強層は、前記中間ゴム層と前記外側ゴム層との間に配され、
前記内側補強層は、前記中間ゴム層と前記内側ゴム層との間に配される、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のエアレスタイヤ。 The tread ring includes an outer rubber layer on which the ground contact surface is formed, an inner rubber layer in contact with the spokes, and an intermediate rubber layer disposed between the outer rubber layer and the inner rubber layer,
The outer reinforcing layer is arranged between the intermediate rubber layer and the outer rubber layer,
The heiress tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner reinforcing layer is arranged between the intermediate rubber layer and the inner rubber layer.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240327 |