JP4093318B2 - 非空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、非空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、ホイールに対する組み付け性に優れた非空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

空気入りタイヤは、乗り心地性能には優れているが、その性能維持のためには常に空気圧の管理が必要になっている。特許文献１は、このような空気圧の管理を必要とすることなく、良好な乗り心地性が得られるようにしたタイヤとして、環状の外周部材と内周部材との間を多数のスポークで連結したスポーク構造体をトレッドリングの内側に接合して非空気入りタイヤ（非空気圧タイヤ）を構成し、この非空気入りタイヤをホイールに一体に固定するようにしたものを提案している。

しかし、この非空気入りタイヤは、ホイールとの組立て体としてホイールに接着固定されているため、タイヤが消耗又は損傷したときに、タイヤをホイールから分離して新しいタイヤを組み付ける作業が非常に難しいという問題があった。
特表２００５−５００９３２号公報

本発明の目的は、ホイールへの組み付け及び取り外しを容易にできるようにした非空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の非空気入りタイヤは、環状の外周部材と内周部材との間を多数のスポークで連結したスポーク構造体をトレッドリングの内周側に接合した非空気入りタイヤにおいて、前記内周部材をタイヤ周方向に複数の独立部材に分割したことを特徴とする。

また、本発明の非空気入りタイヤの製造方法は、帯状の外周部材と内周部材との間を複数のスポークで連結し、前記内周部材を長手方向に複数の独立部材に分割した構成からなるスポーク構造体を帯状の未加硫ゴムの片側に接合し、該帯状の未加硫ゴムを環状に変形すると共に、両端部同士を連結してトレッドリングを形成した後、加硫成形することを特徴とする。

本発明の非空気入りタイヤはスポーク構造体を構成する内周部材をタイヤ周方向に複数の独立部材に分割しているので、ホイールに組み付けるとき及びホイールから取外すときに、内周部材を構成する複数の独立部材がそれぞれスポークの撓みによって、タイヤ径方向に容易に位置を変えるためホイールへの組み付け及び取外しを容易に行うことができる。

また、本発明の非空気入りタイヤの製造方法によれば、帯状の未加硫ゴムにスポーク構造体を接合した後、これを円環状に変形して加硫成形するだけでよいので、格別の設備を要することなく簡単に、低コストで非空気入りタイヤを製造することができる。

図１は本発明の非空気入りタイヤの一例を示し、図１（ａ）はその全体の斜視図、（ｂ）は周方向の一部分を分割して示す拡大斜視図である。

図１に示すように、非空気入りタイヤ１は、環状のゴムからなるトレッドリング２を最外周に有し、その内周側に環状のスポーク構造体１０を接合して構成されている。スポーク構造体１０は、外周部材３、スポーク４及び内周部材５から一体に構成されている。このうち外周部材３はトレッドリング２と略同一幅の帯状材がタイヤ周方向に環状に連続して構成されている。これに対して、内周部材５は、タイヤ周方向に複数の独立部材５１に分割して形成され、その独立部材５１は、外周部材３と略同一幅の支持部５１ａの両端部の内側にそれぞれ突部５１ｂを有するように形成されている。このような外周部材３と内周部材５の独立部材５１との間を、多数のブレード状のスポーク４が周方向に間隔を置いて連結するようになっている。

図４（ａ）は、上記非空気入りタイヤをホイール３１に組み付けた状況を示し、図４（ｂ）は装着後の要部を断面にして示す。

本発明の非空気入りタイヤ１のホイールへの組み付けは、内周部材５が周方向に複数の独立部材５１に分割されているため、ホイール３１に組み付けるとき各独立部材５１に半径方向外側の外力が加わることにより、それぞれスポーク４が撓んで、タイヤ径方向に変位するので、突部５１ｂを簡単にリム３２を乗り越えさせてリムシートに着座させることができる。また、取外しの作業も同様にして容易に行うことができる。さらに、好ましくは、リム組み後に、内周部材５の両端部外周の締結面６に連結手段７を巻き付けて締付けを行うようにすると、一層強固な装着をすることができる。

本発明の非空気入りタイヤを組み付けるホイールは、専用のホイールを新たに設計してもよいが、既存の空気入りタイヤ用の規格ホイールをそのまま使用することができる。

本発明において、内周部材５は、互いに隣接する独立部材５１の相互間に隙間が設けられていることが好ましく、それぞれ独立部材５１を独立して径方向位置の変位を行いやすくし、ホイールの径の違いに対して自由度を増すことができる。また、独立部材５１のタイヤ周方向の長さは、相互に同一であってもよいが、好ましくは周期的に異ならせることが好ましい。タイヤ周方向の長さを周期的に異ならせることによりタイヤ回転に伴う走行時の振動を分散させるため、乗り心地を向上することができる。

スポーク４の形状は、特に限定されるものではないが、好ましくは図１（ｂ）に示すように、ブレード状に形成し、かつそのブレードの面方向をタイヤ幅方向に向けて配置するとよい。このような形状と配置によりトレッドリング２を全幅にわたり支持するため幅方向の面圧を均一にし、かつ周方向に適宜のピッチで配置できるので乗り心地を良好にすることができる。

ブレード状に形成したスポーク４の配置は、図１（ｂ）のように、タイヤ幅方向に延長させる場合のほか、タイヤ周方向に斜めにしてもよい。また、スポーク４は、図２の実施形態のように、ブレードの面方向をタイヤ周方向にし、かつ周方向に間隔を置いて配置するようにしてもよい。図示の例では、スポーク４が左右一対となっているが、トレッドリング２の幅方向の面圧を均一にするため、タイヤ幅方向の中間にも、少なくとも１本以上を追加配置することができる。

トレッドリング２は、接地に対する摩擦力や耐摩耗性に優れるためゴムが使用されるが、さらにゴム層の補強のため補強コード層８を埋設することが好ましい。補強コード層８としては、スチールコードからなるものであっても、有機繊維コードからなるものであってもよい。有機繊維コードの場合は、強度及び弾性率が高いアラミド繊維、ポリケトン繊維などが好ましく使用される。

スポーク構造体１０のうち、外周部材３と内周部材５は、ゴム、樹脂などで構成するとよい。また、スポーク４は、樹脂、ゴム、金属から選ばれる少なくとも１種で構成することができる。スポークは、空気入りタイヤにおける空気圧に代替する作用を行わせるため、樹脂、ゴム、金属から選ばれる材料は、優れた靭性と共に、適度の弾性を有するものがよい。樹脂、ゴム、金属は単独で使用してもよいが、複数を含む複合材料であってもよい。特に、樹脂及び／又はゴムにより構成するときは、補強コード層を挿入したり、或いは補強用短繊維を混合するようにしてもよい。さらに、補強コード層を挿入するときは、表面処理を施してマトリックスとなる樹脂又はゴムとの接着性を向上するようにすることが好ましい。

本発明において、非空気入りタイヤ１をホイール３１に固定する補助手段として使用する連結手段７は、帯状のバンドのほか、ロープ状のものであってもよい。材料は、樹脂や金属が使用可能である。連結手段７の両端同士を連結する手段は、公知の金具がいずれの材料に対しても使用可能である。

連結手段７は、スポーク構造体１０の内周部材５に対して掛け渡すことが好ましいが、その掛け渡される連結面６は、図１、２及び４などで例示するように内周部５の肩部外周面のほか、図３のように、内周部材５（独立部材５１）の両端部をそれぞれ周方向に貫通する貫通孔６′であってもよい。このように、貫通孔６′とすることにより連結手段７の幅方向の位置ずれや脱落を防止し、タイヤ１をホイール３１に確実に固定することができる。

本発明の非空気入りタイヤの製造方法は、特に限定されるものではないが、図５に例示する方法によれば、簡単な設備だけで製造することができる。

トレッドリング用材料として、帯状に連続成形した未加硫ゴム２２を予め用意する。また、スポーク構造体用材料として、帯状に連続成形した外周部材２３に独立部材２５１を複数のブレード状スポーク部材２４で連結し、この独立部材２５１の構造部を、外周部材２３の長手方向に多数間欠的に配列した構造体を用意する。スポーク構造体用材料は、未加硫ゴムの成形体であってもよく、或いは加硫ゴム又は樹脂の成形体であってもよい。また、スポーク部材２４については金属材料を使用してもよい。

上記のように用意されたトレッドリング用材料とスポーク構造体用材料を、それぞれタイヤ１周長に相当する長さに切断し、図５のように、トレッドリング用材料の未加硫ゴム２２に対してスポーク構造体用材料の外周部材２３を貼り合せる。次いで、貼り合せ後の複合体を円筒ドラム上にスポーク構造体用材料を内側にするように巻き付けて、未加硫ゴム２２の両端部同士を接合する。スポーク構造体用材料も未加硫ゴムで構成されている場合は、同様にして両端部同士を接合するが、加硫ゴム又は樹脂で構成されている場合は、接着剤などを利用して接合すればよい。

次いで、円筒状に巻き付けられた未加硫ゴム２２の外周にトレッドパターンの型付部材（図示せず）を巻き付け、これをオーブンなどに挿入して加硫することにより、非空気入りタイヤを製造することができる。型付部材としては、離型性に優れた樹脂で帯状に可撓性の部材として形成したものとか、或いは金属製の複数に分割された環状型として構成したものなどを使用することができる。

本発明の非空気入りタイヤの製造方法によれば、帯状の未加硫ゴムにスポーク構造体を接合した後、これを円環状に変形して加硫成形するだけでよいので、格別の設備を要することなく簡単に、かつ低コストで製造することができる。

本発明の非空気入りタイヤの一例を示し、（ａ）は全体の斜視図、（ｂ）は要部の拡大斜視図である。 本発明の他の実施形態を示す要部の拡大斜視図である。 本発明の他の実施形態を示す非空気入りタイヤの子午線方向断面図である。 本発明の非空気入りタイヤをホイール組み付け後の状態を示し、（ａ）は全体の斜視図、（ｂ）は要部の子午線方向断面図である。 本発明の非空気入りタイヤの製造方法を例示する説明図である。

符号の説明

１ 非空気入りタイヤ
２ トレッドリング
３ 外周部材
４ スポーク
５ 内周部材
５１ 独立部材
６ 締結面
６′ （締結用）貫通孔
７ 連結手段
８ 補強コード層
９ ゴム層
１０ スポーク構造体

Claims (11)

1. 環状の外周部材と内周部材との間を多数のスポークで連結したスポーク構造体をトレッドリングの内周側に接合した非空気入りタイヤにおいて、前記内周部材をタイヤ周方向に複数の独立部材に分割した非空気入りタイヤ。
2. 互いに隣接する前記独立部材の相互間に隙間を介在させた請求項１に記載の非空気入りタイヤ。
3. 前記独立部材の長さが相互に同一又はタイヤ周方向に周期的に異なる請求項１又は２に記載の非空気入りタイヤ。
4. 前記独立部材にタイヤ周方向に連続する連結手段を掛け渡した請求項１、２又は３に記載の非空気入りタイヤ。
5. 前記スポークをブレード状に形成し、そのブレードの面方向をタイヤ幅方向に配置した請求項１〜４のいずれかに記載の非空気入りタイヤ。
6. 前記スポークをブレード状に形成し、そのブレードの面方向をタイヤ周方向に配置した請求項１〜４のいずれかに記載の非空気入りタイヤ。
7. 前記トレッドリングを環状のゴム層に補強コード層を埋設した構成にした請求項１〜６のいずれかに記載の非空気入りタイヤ。
8. 前記スポークを樹脂、ゴム、金属から選ばれた少なくとも１種で構成した請求項１〜７のいずれかに記載の非空気入りタイヤ。
9. 帯状の外周部材と内周部材との間を複数のスポークで連結し、前記内周部材を長手方向に複数の独立部材に分割した構成からなるスポーク構造体を帯状の未加硫ゴムの片側に接合し、該帯状の未加硫ゴムを環状に変形すると共に、両端部同士を連結してトレッドリングを形成した後、加硫成形する非空気入りタイヤの製造方法。
10. 前記帯状の未加硫ゴムに接合する前のスポーク構造体が、未加硫ゴムからなる請求項９に記載の非空気入りタイヤの製造方法。
11. 前記帯状の未加硫ゴムに接合する前のスポーク構造体が、加硫ゴム又は樹脂からなる請求項９に記載の非空気入りタイヤの製造方法。

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