JP4098771B2 - Wheel - Google Patents
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Description
本発明は、シルバーカー、フォークリフト、ゴルフカート等に採用される車輪に関するものである。 The present invention relates to wheels employed in silver cars, forklifts, golf carts and the like.
従来、シルバーカー等の車輌に採用される車輪として、図2に示すように、ホイール31と、該ホイール31の外周側に備えたリム32に装着されるタイヤ33とを備え、ホイール31は、車軸に取り付けられるホイール本体34と、このホイール本体34の外周側に備えられたリム32とを左右一対の構成体34L,34R、32L,32Rで構成すると共に、左右方向で同じ側にあるホイール構成体34L,34Rとリム構成体32L,32Rとを板材で一体形成してなり、左右のリム構成体32L,32Rの外周側に左右方向内方に向けて延出する折返し部36を設け、タイヤ33の左右両側面に係合溝37を形成し、この係合溝37に前記折返し部36を挿入するようにして左右のリム構成体32L,32Rでタイヤ33の内周側を抱持状に挟持することにより、タイヤ33をホイール31に装着するように構成した車輪30がある(特許文献1参照)。
Conventionally, as a wheel employed in a vehicle such as a silver car, as shown in FIG. 2, a
前記タイヤ33は、リム32に装着される内周側のリム装着部38と、リム32から車輪径方向外方に突出するタイヤ外周部39とから主構成されると共に、内部に空洞部40がタイヤ33の全周にわたって形成され、且つリム装着部38はタイヤ内周面から空洞部40に至る割面41で分離され、この割面41間はタイヤ33の全周にわたって間隔42が開けられており、タイヤ外周部39の左右両側面43は、左右方向に直交する面に対して平行な面に形成されている。
また、リム32の左右折返し部36間の間隔Aと、リム装着部38の割面41を密着させた状態での左右係合溝37の底部間の距離A′との関係は、A<A′とされていると共に、リム32の左右側部44内面間の間隔Bと、リム装着部38の割面41を合わせた状態でのリム装着部38の左右幅B′との関係は、B<B′とされており、リム装着時において、左右のホイール本体構成体34L,34Rをボルト・ナット等の締結具45によって締結することにより、リム装着部38の割面41が密着し且つリム装着部38及び係合溝37によって形成されたくびれ部分46が左右のリム構成体32L,32Rによって圧縮されるようにして、リム装着部38が強固に固定されるように構成されている。
The relationship between the distance A between the left and right folded
前記シルバーカー等に採用される車輪にあっては、タイヤ33が比較的細い溝等に嵌り込まないようにタイヤ33の左右幅を広幅化したいという要望があるが、図3(a)に示すように、タイヤ33の左右幅を単純に全体的に広幅化すると、タイヤ外周部39の左右幅Dの広幅化に対応してリム装着部38の左右幅Bも広幅化し、それに応じてリム32の折返し部36間の間隔Aも同等に広くなる。
このように、図2に示す狭幅のタイヤ33を図3(a)に示すように単純に幅広化した場合、リム装着部38及びくびれ部分46を、図2に示す従来のものと同じ寸法(A′−A)だけ圧縮することとなって、図3(a)にGで示す、リム装着部38及びくびれ部分46の圧縮率が大きく低下し、タイヤ33に対するリム32の保持力が弱くなるという問題が発生する。
In the wheel adopted for the silver car or the like, there is a demand to widen the right and left width of the
Thus, when the
したがって、このリム32の保持力を大きく低下させないためには、図2に示す従来のものよりも大きな寸法で少なくともくびれ部分46を圧縮しなければならないが、リム32の折返し部36の左右幅Fを長くして図2に示す従来のものよりも大きな寸法でくびれ部分46を圧縮すると、係合溝37付近のタイヤ表面の歪みが大きくなり、クラック等、亀裂の原因となる。
また、図3(b)に示すように、リム32の折返し部36の左右幅Fを長くすると共に、それに応じて係合溝37の深さを深くすると、図3(c)に示すように、タイヤ外周部39のサイドウォール部47が弾性変形した場合に、符号Hで示すように係合溝37が大きく開き、該係合溝37内に異物がかみ込むという問題が発生する。
Therefore, in order not to greatly reduce the holding force of the
Further, as shown in FIG. 3B, when the lateral width F of the folded
そこで、リム装着部38及びくびれ部分46の圧縮率を大きく低下させることなく、タイヤ33の係合溝37付近の表面歪みも増大させないで、しかも係合溝37の開きも増大させないことを考慮すると、図2に示す従来の狭幅のタイヤ33を広幅化するにあたって、図4(a)に示すように、タイヤ外周部39の左右幅Dを、リム装着部38の左右幅Bよりも大きな拡大率で広幅化することが考えられるが、この場合、図4(b)に示すように、タイヤ外周部39のショルダー部分48に車輪径方向外方側から荷重がかかったときに、符号jで示す部分(サイドウォール部47の左右方向外側でかつ径方向内側)の車輪径方向内方側への変形量が大きくなり、その結果、ショルダー部分48に繰り返し荷重が作用すると、サイドウォール部47の、折返し部36の左右方向外端部付近で(サイドウォール部47の、折返し部36でバックアップされる部分と、該折返し部36でバックアップされない部分(j部)との境目部分に)、屈曲疲労による亀裂が発生するという問題が生じる。
Therefore, considering that the compression rate of the
本発明は、この問題点に鑑みて、タイヤ外周部の左右幅を大幅に幅広化した場合において、タイヤのショルダー部分に荷重がかかった場合におけるサイドウォール部の、リムの折返し部の左右方向外端部付近での屈曲変形を極力抑えることができ、その結果、リム装着部等の圧縮率を大幅に低下させることなくタイヤを幅広化することができる車輪を提供することを目的とする。 In view of this problem, the present invention provides a laterally outer side of a rim folded portion of a sidewall portion when a load is applied to the shoulder portion of the tire when the lateral width of the tire outer peripheral portion is greatly widened. An object of the present invention is to provide a wheel capable of suppressing bending deformation in the vicinity of the end portion as much as possible, and as a result, capable of widening the tire without significantly reducing the compression rate of the rim mounting portion or the like.
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、ホイールと、該ホイールの外周側に備えたリムに装着されるタイヤとを備え、前記リムを左右一対のリム構成体で構成し、この左右のリム構成体の外周側に左右方向内方に向けて延出する折返し部を設け、タイヤの左右両側面に係合溝を設け、この係合溝に前記折返し部を挿入して左右のリム構成体でタイヤの内周側を抱持状に挟持するように構成されている車輪において、
タイヤの外周部の左右の両側面を、左右方向に直交する面に対して、タイヤ径方向内方に行くに従って左右方向内方に移行する方向に傾斜する傾斜面に形成すると共に、この左右方向に直交する面に対するタイヤ外周部の側面の傾斜角をθとすると、
10°≦θ≦50°であることを特徴とする。
The technical means of the present invention for solving this technical problem includes a wheel and a tire attached to a rim provided on the outer peripheral side of the wheel, and the rim is constituted by a pair of left and right rim components. The left and right rim components are provided with folded portions extending inward in the left-right direction on the outer peripheral side of the rim structure, and provided with engaging grooves on the left and right side surfaces of the tire, and inserting the folded portions into the engaging grooves. In the wheel configured to hold the inner peripheral side of the tire in a hug shape with the left and right rim components,
Both left and right side surfaces of the outer peripheral portion of the tire are formed into inclined surfaces that incline in a direction that shifts inward in the left-right direction as going inward in the tire radial direction with respect to a surface orthogonal to the left-right direction. When the inclination angle of the side surface of the tire outer peripheral portion with respect to the surface orthogonal to
It is characterized by 10 ° ≦ θ ≦ 50 °.
また、タイヤを、内部に空洞部を有するタイヤ本体部と、前記空洞部に充填される発泡体から構成し、タイヤ本体部の内周側を、タイヤ内周面から空洞部に至る割面で分離し、この割面間から発泡体を空洞部に充填するようにするのがよい。
また、タイヤ本体部を、リムに装着される内周側のリム装着部と、リムからタイヤ径方向外方に突出するタイヤ外周部とから主構成し、タイヤ外周部は空洞部の外周側のトレッド部と、空洞部の左右両側のサイドウォール部とを有し、
タイヤの内周端から係合溝の位置までの径方向寸法をaとし、タイヤの内周端から外周端までの径方向寸法をbとし、タイヤ本体部のトレッド部のゴムゲージをeとし、タイヤ本体部の外周部のサイドウォール部のゴムゲージをfとし、リム装着部の左右幅をcとし、タイヤ外周部の左右幅をdとすると、
0.2b≦a≦0.5b、8mm≦e≦12mm、5mm≦f≦12mm、d/2≦c<d、であるのがよい。
Further, the tire is composed of a tire main body portion having a hollow portion therein and a foam filled in the hollow portion, and an inner peripheral side of the tire main body portion is divided by a split surface extending from the tire inner peripheral surface to the hollow portion. It is good to make it isolate | separate and to fill a cavity with a foam from between this split surfaces.
Further, the tire main body is mainly composed of an inner rim mounting portion mounted on the rim and a tire outer peripheral portion protruding outward in the tire radial direction from the rim, and the tire outer peripheral portion is located on the outer peripheral side of the cavity portion. It has a tread part and side wall parts on the left and right sides of the cavity part,
The radial dimension from the inner peripheral edge of the tire to the position of the engagement groove is a, the radial dimension from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge of the tire is b, and the rubber gauge of the tread portion of the tire body is e. When the rubber gauge of the sidewall portion of the outer peripheral portion of the main body portion is f, the left and right width of the rim mounting portion is c, and the left and right width of the tire outer peripheral portion is d,
It is preferable that 0.2 b ≦ a ≦ 0.5 b , 8 mm ≦ e ≦ 12 mm, 5 mm ≦ f ≦ 12 mm, and d / 2 ≦ c <d.
本発明によれば、タイヤ外周部の左右幅を大幅に幅広化した場合において、タイヤのショルダー部分に荷重がかかった場合におけるサイドウォール部の、リムの折返し部の左右方向外端部付近での屈曲変形を極力抑えることができ、その結果、リム装着部等の圧縮率を大幅に低下させることなくタイヤを幅広化することができる。 According to the present invention, when the left and right width of the tire outer peripheral portion is greatly widened, the side wall portion of the side wall portion when a load is applied to the shoulder portion of the tire, in the vicinity of the left and right outer end portions of the folded rim portion. Bending deformation can be suppressed as much as possible, and as a result, the tire can be widened without significantly reducing the compression ratio of the rim mounting portion or the like.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1において、1は車輪を示しており、該車輪1は、シルバーカー等の車輌の車軸に取り付けられるホイール2と、このホイール2の外周側に装着される環状のタイヤ3とから主構成されている。
ホイール2は、ホイール本体4と、このホイール本体4の外周側に設けられたリム5とから主構成されており、これらホイール本体4及びリム5は、左右(車輪1の回転軸方向)一対の構成体4L,4R,5L,5Rによって構成され、左右方向で同じ側にあるホイール本体構成体4L,4Rとリム構成体5L,5Rとは板材によって一体形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a wheel. The wheel 1 is mainly composed of a wheel 2 attached to an axle of a vehicle such as a silver car and an
The wheel 2 mainly includes a wheel main body 4 and a
タイヤ3は、非発泡性のゴム等の弾性材から構成されると共にタイヤ3の外郭を構成するタイヤ本体部8と、このタイヤ本体部8の内部に設けられた発泡体からなるコア部9とから構成されている。
タイヤ本体部8はリング状に形成されていて、リム5に装着される内周側のリム装着部10と、リム5から車輪径方向外方に突出するタイヤ外周部11とから主構成されている。
このタイヤ本体部8の左右の両側面には、タイヤ外周部11とリム装着部10との間に位置し、且つ左右方向内方に向けて延出する係合溝12がタイヤ3の全周に亘って形成されている。
The
The
Engaging
また、タイヤ本体部8の内部にはコア部9が充填される空洞部15がタイヤ3の全周にわたって形成されており、リム装着部10はタイヤ3の左右方向中央部において、タイヤ3の内周面から空洞部15に至る割面14によって左右の構成部10L,10Rに分離されている。
前記左右のホイール本体構成体4L,4Rは、円板状に形成されていて同心状として重ね合わされると共に外周側の適宜箇所をボルト・ナットからなる締結具16によって締結され、この状態で車軸に同心状として取付可能とされている。
In addition, a
The left and right wheel
左右の各リム構成体5L,5Rは、左右各ホイール本体構成体4L,4Rの外周側から左右方向外方側に延出するように張り出していてリム装着部10の内周面に接当するリム底部17と、このリム底部17の延出端から車輪径方向外方側に延出していてリム装着部10の側面に接当するリム側部18と、このリム側部18の延出端から左右方向内方側に延出していて係合溝12に挿入する折返し部19とを備えている。
本実施の形態の車輪1にあっては、タイヤ3をリム5に装着するには、タイヤ3のリム装着部10の左右両側にリム構成体5L,5Rを配置し、左右のリム構成体5L,5Rの折返し部19を係合溝12に挿入するようにして左右リム構成体5L,5R及びホイール本体構成体4L,4Rを近接する方向に移動させてリム装着部10の左右の構成部10L,10Rの割面14を密着させるようにして左右のリム構成体5L,5Rによってリム装着部10を抱持状に挟持すると共に、左右のホイール本体構成体4L,4Rを重ね合わせて締結することにより、リム装着部10がリム5に装着される(ホイール2にタイヤ3が装着される)。
The left and right
In the wheel 1 of the present embodiment, in order to attach the
このとき、タイヤ3のリム装着部10及び左右係合溝12によって形成されたくびれ部分24は、左右のリム構成体5L,5Rによって圧縮され、該圧縮状態でリム装着部10が左右リム構成体5L,5Rで挟持されることにより、リム装着部10がリム5に強固に固定される。
なお、前記ホイール2は、円板状の単一のホイール本体4に一方のリム構成体5L,5Rを一体形成し、他方のリム構成体5L,5Rを、ホイール本体4の側面外周部にボルト等によって取付固定するようにして構成されたものであってもよい。また、ホイール本体4とリム5とは別体で構成されていてもよい。
At this time, the constricted portion 24 formed by the
In the wheel 2, one
前記タイヤ外周部11は、空洞部15の車輪外周側に位置していて路面等に接地する部分であるトレッド部20と、空洞部15の左右両側にそれぞれ位置していて前記トレッド部20にかかる荷重を弾力的に支持する部分であるサイドウォール部21とを有し、リム装着部10から左右方向外方に突出している。
このタイヤ外周部11の左右の両側面(左右サイドウォール部21の外表面)20は、左右方向に直交する面に対して、車輪径方向内方に行くに従って左右方向内方(左右方向中央部)に移行する方向に傾斜する傾斜面(テーパー状)に形成されていると共に、このタイヤ外周部11の左右の両側面22の下端部は、リム5の折返し部19の左右方向外端部近傍に位置している。
The tire outer
The left and right side surfaces (outer surfaces of the left and right sidewall portions 21) 20 of the tire outer
そして、この左右方向に直交する面に対するタイヤ外周部11の側面22の傾斜角θは、10°≦θ≦50°とされている。
θ>50°の場合は、トレッド部20とサイドウォール部21との角部であるショルダー部分23の剛性の低下が著しくなり、走行安定性が欠如する。
また、θ<10°の場合は、タイヤ本体部8のショルダー部分23に荷重がかかった場合に、図1に符号j′で示す部分の変形量が大きくなり、その結果、ショルダー部分23に繰り返し荷重が作用した場合に、サイドウォール部21にリム5の折返し部19の左右方向外端側で屈曲疲労による亀裂が発生する。
The inclination angle θ of the
When θ> 50 °, the rigidity of the
Further, in the case of θ <10 °, when a load is applied to the
また、タイヤ本体部8は、コード、ワイヤー等の補強部材をもたず、ゴム材料のみで構成されるものであることから、トレッド部20の耐久性とクッション性とを考慮すると、トレッド部20の(左右方向中央部の)ゴムゲージeは、8mm≦e≦12mmとするのがよく、好ましくは10mmであるのがよい。
また、サイドウォール部21のゴムゲージfは、5mm≦f≦12mmとするのがよい。
サイドウォール部21は走行中に絶えず上下方向に屈曲を繰り返す部位であるだけに、ゴム単体の場合、5mm以上のゴムゲージfを確保すべきである。なお、サイドウォール部21のゴムゲージfはクッション性を向上させるには、5mm未満とするのも有効ではあるが、屈曲疲労やカット傷等による耐久性の低下をきたし、走行抵抗が大きくなる。
In addition, since the
The rubber gauge f of the
Since the
また、サイドウォール部21のゴムゲージfが12mmを超えると、クッション性が損なわれる。
このサイドウォール部21のゴムゲージ(サイドゴムゲージ)fと、クッション性(タイヤ3の縦バネ)又は走行抵抗(タイヤ3の回転抵抗)との関係を図5に示す。なお、テストには、タイヤ外径:φ280mm、タイヤの左右幅:60mm、コア部9がアスカーC硬度:25°で材質:EPTの発泡ゴムであるタイヤ3を使用した。
また、タイヤ3の内周端から係合溝12の位置までの径方向寸法aと、タイヤ3の内周端から外周端までの径方向寸法(車輪1の径方向の厚さ)bとの関係は、
0.2b≦a≦0.5bとされている。
Moreover, when the rubber gauge f of the
FIG. 5 shows the relationship between the rubber gauge (side rubber gauge) f of the
Further, the radial dimension a from the inner peripheral end of the
0.2 b ≦ a ≦ 0.5b.
a<0.2bの場合、ホイール2のリム5がタイヤ3を挟持(保持)する力が不足し、タイヤ外周部11がぐらつき走行安定性を損なうばかりか、リム装着部10がリム5から外れる可能性が高くなる。
一方、a>0.5bの場合は、タイヤ外周部11の径方向の厚さが薄くなり十分なクッション性が得られない。
また、タイヤ3をホイール2にセットした状態での、リム装着部10の左右幅cと、タイヤ外周部11の左右幅dとの関係は、
d/2≦c<dとされている。
When a <0.2b, the
On the other hand, in the case of a> 0.5b, the radial thickness of the tire outer
The relationship between the left and right width c of the
d / 2 ≦ c <d.
c<d/2の場合、ショルダー部分23の剛性が低下し、走行安定性が損なわれる。
また、c≧dの場合、リム5がタイヤ外周部11よりも左右方向外方に出てしまい、走行中に壁等に接触することによりホイール2が損傷し、場合によっては変形してしまい、タイヤ3の振れが大きくなる等の問題が生じる。
前記コア部9は、ゴム又はウレタン等の発泡体によって構成され、硬度は25°〜50°(アスカーCタイプ)のものが好ましい。
このコア部9は、成形型で加流成型したタイヤ本体部8に、リム装着部10の割面14間を通して空洞部15内に未発泡材を注入した後に発泡させる、或いは、成形型で加流成型したタイヤ本体部8に、注型発泡させて空洞部15の形状に合うように形成したコア部9をリム装着部10の割面14間から空洞部15内に挿入することにより、タイヤ本体部8の空洞部15に充填されている。
In the case of c <d / 2, the rigidity of the
Further, in the case of c ≧ d, the
The
The
従来のような中空タイヤの内周側を左右リム構成体で抱持状に挟持するようにした低コスト・底振動に効果のある車輪にあっては、高いレベルでの回転抵抗(走行抵抗)との両立が困難であり、構造上、両性能を同時に向上させるのには限界があり、場合によっては、要求性能を満たされないことがある。
また、コア部を構成する未発泡材をタイヤ本体部を構成する未加硫弾性材内に埋設して一体化したものを、成形型内で加熱・加圧成型することにより、タイヤ本体部を加流成形すると同時にコア部をタイヤ本体部内部で発泡させるようにすると、製造コストが高くつくと共にコア部の位置がばらつく等の問題がある。
High-level rotation resistance (running resistance) for low-cost, bottom-vibration wheels that hold the inner periphery of a hollow tire like a conventional one in the shape of a hug between left and right rim components And there is a limit to improve both performances simultaneously due to the structure, and in some cases, the required performance may not be satisfied.
In addition, the tire body portion is formed by heating and pressure-molding an unfoamed material constituting the core portion embedded in an unvulcanized elastic material constituting the tire body portion and integrating them in a molding die. If the core portion is foamed inside the tire main body portion at the same time as the vulcanization molding, there are problems such as high manufacturing costs and variations in the position of the core portion.
そこで、本実施の形態のように、タイヤ本体部8を加流成型した後に、コア部9を後工程でタイヤ本体部8内に前記注入方式又は挿入方式によって空洞部15内に充填することにより、中空タイプのタイヤ3に比べ、より高いレベルでのクッション性及び走行抵抗の要求に応じることができ、且つ安価なタイヤ3(車輪)を提供することが可能となる。
Therefore, as in the present embodiment, after the tire
2 ホイール
3 タイヤ
5 リム
5L リム構成体
5R リム構成体
8 タイヤ本体部
9 コア部(発泡体)
10 リム装着部
11 タイヤ外周部
12 係合溝
14 割面
15 空洞部
19 折返し部
20 トレッド部
21 サイドウォール部
22 タイヤの外周部の側面
a タイヤの内周端から係合溝の位置までの径方向寸法
b タイヤの内周端から外周端までの径方向寸法
c リム装着部の左右幅
d タイヤ外周部の左右幅
e トレッド部のゴムゲージ
f サイドウォール部のゴムゲージ
θ 左右方向に直交する面に対するタイヤ外周部の側面の傾斜角
2
DESCRIPTION OF
Claims (3)
タイヤ(3)の外周部(11)の左右の両側面(22)を、左右方向に直交する面に対して、車輪径方向内方に行くに従って左右方向内方に移行する方向に傾斜する傾斜面に形成すると共に、この左右方向に直交する面に対するタイヤ外周部(11)の側面(22)の傾斜角をθとすると、
10°≦θ≦50°であることを特徴とする車輪。 A wheel (2) and a tire (3) mounted on a rim (5) provided on the outer peripheral side of the wheel (2), the rim (5) being a pair of left and right rim components (5L, 5R) Folded portions (19) that extend inward in the left-right direction are provided on the outer peripheral side of the left and right rim components (5L, 5R), and engagement grooves ( 12), and the folded portion (19) is inserted into the engagement groove (12) so that the inner peripheral side of the tire (3) is clamped between the left and right rim components (5L, 5R). In the wheel configured in
Inclinations that incline the left and right side surfaces (22) of the outer peripheral portion (11) of the tire (3) in a direction that shifts inward in the left-right direction as it goes inward in the wheel radial direction with respect to the surface orthogonal to the left-right direction. When the inclination angle of the side surface (22) of the tire outer peripheral portion (11) with respect to the surface orthogonal to the left-right direction is θ,
A wheel characterized in that 10 ° ≦ θ ≦ 50 °.
タイヤ(3)の内周端から係合溝(12)の位置までの径方向寸法をaとし、タイヤ(3)の内周端から外周端までの径方向寸法をbとし、トレッド部(20)のゴムゲージをeとし、サイドウォール部(21)のゴムゲージをfとし、リム装着部(10)の左右幅をcとし、タイヤ外周部(11)の左右幅をdとすると、
0.2b≦a≦0.5b、8mm≦e≦12mm、5mm≦f≦12mm、d/2≦c<d、であることを特徴とする請求項2に記載の車輪。 The tire body portion (8) is mainly composed of an inner rim mounting portion (10) mounted on the rim (5) and a tire outer peripheral portion (11) protruding outward in the wheel radial direction from the rim (5). The tire outer peripheral part (11) has a tread part (20) on the outer peripheral side of the cavity part (15), and sidewall parts (21) on both the left and right sides of the cavity part (15),
The radial dimension from the inner peripheral end of the tire (3) to the position of the engagement groove (12) is a, the radial dimension from the inner peripheral end to the outer peripheral end of the tire (3) is b, and the tread portion (20 ) Is set to e, the rubber gauge of the sidewall portion (21) is set to f, the left and right width of the rim mounting portion (10) is set to c, and the left and right width of the tire outer peripheral portion (11) is set to d.
The wheel according to claim 2, wherein 0.2 b ≦ a ≦ 0.5 b , 8 mm ≦ e ≦ 12 mm, 5 mm ≦ f ≦ 12 mm, and d / 2 ≦ c <d.
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