JP5401156B2 - 非空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、使用に際し内部に加圧空気の充填が不要な非空気入りタイヤに関するものである。
内部に加圧空気が充填されて用いられる従来の空気入りタイヤでは、パンクの発生は構造上不可避的な問題となっている。
そこで、このパンクの発生を防止できる非空気入りタイヤとして、従来では例えば下記特許文献1に示されるような、内部がゴム材料で満たされた中実構造のいわゆるソリッドタイヤが提案されている。
特開平6−293203号公報
しかしながら前記従来の非空気入りタイヤでは、空気入りタイヤと比べて重量が重い上に硬さや転がり抵抗も大きくなり、乗り心地性や操縦性が大幅に悪化するので、一般車両への適用が困難でその適用範囲が限られていた。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、重量、硬さおよび転がり抵抗の増大を抑えて良好な乗り心地性や操縦性を確保しつつ、パンクの発生を防止することができる非空気入りタイヤを提供することを目的とする。
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の非空気入りタイヤは、車軸に取り付けられる取り付け体と、該取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲繞するリング状体と、タイヤ周方向に沿って複数設けられ前記取り付け体と前記リング状体とを連結する連結部材と、前記リング状体の外周面側にその全周にわたって配設されたトレッド部材と、が備えられた非空気入りタイヤであって、前記連結部材は、このタイヤをその軸線方向から見たタイヤ側面視において、タイヤ周方向における一方側に向けて凸となるように湾曲した第1連結板と、他方側に向けて凸となるように湾曲した第2連結板と、を備え、前記トレッド部材をリング状体の外周面側に離脱可能に固定する固定部材が設けられ、前記リング状体は、タイヤ周方向に沿って多数個のリング分割体に分割され、1つの前記連結部材における第1連結板および第2連結板の各一端部は、タイヤ周方向で互いに隣接する複数個のリング分割体を連結する取付け部材を介して、これらの複数個のリング分割体に跨って連結され、前記取付け部材は、タイヤ周方向に沿って複数設けられ、一の取付け部材は、この一の取付け部材に前記一方側から隣り合う取付け部材が連結する複数個のリング分割体と、この一の取付け部材に前記他方側から隣り合う取付け部材が連結する複数個のリング分割体と、の間にタイヤ周方向に挟まれる複数個のリング分割体を連結し、前記トレッド部材は、タイヤ周方向に沿って多数個のトレッド部材分割体に分割され、1つの前記トレッド部材分割体は、タイヤ周方向で互いに隣接する複数個のリング分割体の各表面に跨って配設され、前記トレッド部材分割体が跨る複数個のリング分割体は、1つの前記連結部材における両連結板の各一端部が跨る複数個のリング分割体と共通していることを特徴とする。
この発明では、非空気入りタイヤが、取り付け体とリング状体とがタイヤ周方向に沿って複数設けられた連結部材で連結されて構成され、内部がゴム材料で満たされた中実構造となっていないので、その重量、硬さおよび転がり抵抗の増大を抑えて良好な乗り心地性や操縦性を確保しつつ、パンクの発生を防ぐことができる。
また、連結部材が、前記タイヤ側面視で、タイヤ周方向における一方側に向けて凸となるように湾曲した第1連結板と、他方側に向けて凸となるように湾曲した第2連結板と、を備えているので、この非空気入りタイヤに外力が作用して取り付け体とリング状体とが相対的にタイヤ径方向、タイヤ周方向、若しくはタイヤ幅方向に変位したときに、この変位に応じて第1連結板および第2連結板を弾性変形させ易くすることが可能になり、当該非空気入りタイヤに柔軟性を具備させることができ、車両への振動の伝達が抑えられ良好な乗り心地性を確実に確保することができる。
さらに、固定部材が備えられているので、トレッド部材をリング状体の外周面側に確実に固定することが可能になり、この非空気入りタイヤを使用する過程で例えばトレッド部材がリング状体に対して位置ずれしたりするのを防ぐことができる。
また、トレッド部材がリング状体の外周面側に離脱可能に固定されているので、この非空気入りタイヤを使用する過程で例えばトレッド部材が摩耗したときに、このトレッド部材を容易にリング状体から取り外すことが可能になり、メンテナンス性を向上させることもできる。
なお、各連結部材が、前記タイヤ側面視で、タイヤ径方向に沿って延びる仮想線に対して線対称となっている場合には、この非空気入りタイヤにおけるタイヤ周方向の一方側に沿うばね定数と他方側に沿うばね定数とで差が生ずるのを抑えることが可能になる。したがって、この非空気入りタイヤを接地させた状態で、当該タイヤの接地部分における進行方向に沿うばね定数と制動方向に沿うばね定数との差を抑えることが可能になり、良好な操縦性を確実に確保することができる。
また、トレッド部材が多数個に分割されているので、例えばトレッド部材がタイヤ周方向に沿って全周にわたって連続して延びる円筒状に形成された場合と比べて、トレッド部材をリング状体に容易に取り付けることができる。
すなわち、トレッド部材が前述の円筒状に形成された場合、このトレッド部材をリング状体に取り付ける際に、例えば前記両連結板を撓み変形させてリング状体を縮径変形させたり、あるいはトレッド部材を拡径変形させたりしなければならず、この取り付けが困難になるおそれがある。
また、このようにトレッド部材が多数個に分割されていることから、例えばトレッド部材の一部が破損したときに、トレッド部材の全体を交換せずにこの破損箇所のみを交換すれば足り、メンテナンス性をより一層向上させることが可能になる。
また、リング状体がタイヤ周方向に沿って多数個の分割体に分割されていることから、リング状体の柔軟性が高められ、非空気入りタイヤに作用する外力に応じて第1連結板および第2連結板のみならずリング状体をも変形させ易くすることが可能になる。したがって、接地面内での接地圧のばらつきを抑えることが可能になり、良好な乗り心地性をより一層確実に確保することができるとともに、トレッド部材に偏摩耗が生ずるのも防ぐことができる。
さらにこのように、リング状体を変形させ易くすることが可能になることから、前述の両連結板自体にかかる負荷のみならず、両連結板においてリング状体に連結される各一端部および取り付け体に連結される各他端部、つまり両連結板の接続部分にかかる負荷も大きく緩和することが可能になり、この接続部分を含めた連結部材全体の耐久性を高めることができる。
さらに、前述のようにリング状体がタイヤ周方向に沿って多数個の分割体に分割されているので、この非空気入りタイヤを容易に形成することが可能になるとともに、例えばリング状体の一部が破損したときに、リング状体の全体を交換せずにこの破損箇所のみを交換すれば足り、メンテナンス性を向上させることも可能になる。
また、1つの連結部材における両連結板の各一端部が、タイヤ周方向で互いに隣接する複数個の分割体に跨って連結されているので、リング状体を構成する分割体の個数を、前述の作用効果を奏するのに十分な数量確保し易くすることが可能になるとともに、トレッド部材に作用する接地圧をタイヤ周方向に分散させ易くすることも可能になり、接地面内での接地圧のばらつきを確実に抑えることができる。
また、前記固定部材は、前記トレッド部材の外周面およびリング状体の内周面にそれぞれ配設されたクランプ片とされ、これらのクランプ片によりトレッド部材とリング状体とがタイヤ径方向に挟み込まれてトレッド部材がリング状体の外周面側に離脱可能に固定されてもよい。
この場合、トレッド部材とリング状体とがクランプ片によりタイヤ径方向に挟み込まれてトレッド部材がリング状体の外周面側に固定されているので、トレッド部材をリング状体の外周面側に容易かつより一層確実に固定することが可能になる。
さらに、この構成において、前記クランプ片のうち一方のクランプ片は、前記トレッド部材の外周面に形成されたパターン溝内に配設されてもよい。
この場合、一方のクランプ片がトレッド部材の外周面に形成されたパターン溝内に配設されているので、この非空気入りタイヤの接地時に一方のクランプ片が路面に接触するのを抑制することが可能になり、快適な乗り心地性を具備させることができる。
また、この非空気入りタイヤの使用の過程でトレッド部材が摩耗したときに、前記一方のクランプ片が、トレッド部材の外周面において前記パターン溝の非形成部分よりもタイヤ径方向の外側に突出して路面に接触し音を発生することになり、摩耗に起因したトレッド部材の交換時期をドライバー等に知らせるアラーム機能を具備させることも可能になる。
さらに、この構成において、前記一方のクランプ片は六角穴付きボルトの頭部とされるとともに、前記クランプ片のうち他方のクランプ片は前記六角穴付きボルトの雄ねじ部に螺着されたナットとされてもよい。
この場合、一方のクランプ片が六角穴付きボルトの頭部となっているので、このクランプ片をパターン溝内に配設したことにより、その着脱操作が困難になるのを抑制することができる。
また、この構成において、前記一方のクランプ片は、前記パターン溝の底面に形成されたザグリ孔内に配設されてもよい。
この場合、一方のクランプ片がパターン溝の底面に形成されたザグリ孔内に配設されて、この一方のクランプ片がパターン溝の底面から突出していない、若しくは突出するのを抑えられることから、トレッド部材の外周面において前記パターン溝で区画された陸部が、車両走行中に変形しようとしたときに一方のクランプ片に接触することで、この変形が規制されるのを抑制することが可能になる。したがって、前述の作用効果が奏功される反面、この非空気入りタイヤの各種走行性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
さらにこのように、一方のクランプ片がザグリ孔内に配設されているので、このクランプ片が前記陸部の高さを見かけ上低くしてしまうのを抑制することが可能になり、前述の作用効果が奏功される反面、摩耗に起因したトレッド部材の寿命が短くなるのを防ぐことができる。
さらにまた、一方のクランプ片が六角穴付きボルトの頭部となっているので、このクランプ片をザグリ孔内に配設したことにより、その着脱操作が困難になるのを抑制することができる。
また、1つの連結部材における第1連結板および第2連結板の各一端部は、前記リング状体の内周面側においてタイヤ周方向における同一の位置にタイヤ幅方向の位置を互いに異ならせて各別に連結され、前記連結部材は、前記第1連結板が一のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、かつ前記第2連結板が他のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるように、タイヤ周方向に沿って複数設けられてもよい。
この場合、1つの連結部材における両連結板の各一端部が、リング状体の内周面側においてタイヤ周方向における同一の位置にタイヤ幅方向の位置を互いに異ならせて各別に連結されて、連結部材が、第1連結板が一のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、かつ第2連結板が他のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるように、タイヤ周方向に沿って複数設けられているので、タイヤ周方向で隣り合う連結部材同士の干渉を抑えることが可能になり、その配設個数に制限が生ずるのを抑えることができるとともに、トレッド部材に作用する接地圧をタイヤ幅方向に分散させ易くすることも可能になり、トレッド部材に偏摩耗が生ずるのを防ぐことができる。
さらに、前記第1連結板および第2連結板はそれぞれ、金属材料若しくは樹脂材料で形成されてもよい。
この場合、ヒステリシスロスの発生をほぼなくすことが可能になり、転がり抵抗を空気入りタイヤよりも低減することができる。
また、第1連結板および第2連結板の各一端部、および取り付け体の外周面側に連結される第1連結板および第2連結板の各他端部のうちの少なくとも一方は、タイヤ幅方向に沿って平行に延びる回転軸線回りに回転自在に支持されてもよい。
この場合、両連結板における各一端部および各他端部のうちの少なくとも一方が、タイヤ幅方向に沿って平行に延びる回転軸線回りに回転自在に支持されているので、非空気入りタイヤに外力が作用して取り付け体とリング状体とが相対的に前述のように変位したときに、前記少なくとも一方を前記回転軸線回りに回転させることにより、この少なくとも一方が局所的に大きく変形させられるのを抑制することが可能になる。したがって、前記両連結板の全体を偏り少なく均等に変形させて前記少なくとも一方にかかる負荷を抑えることが可能になり、乗り心地性、および連結部材全体の耐久性をより一層高めることができる。
この発明によれば、重量、硬さおよび転がり抵抗の増大を抑えて良好な乗り心地性や操縦性を確保しつつ、パンクの発生を防止することができる。
本発明に係る第1実施形態において、非空気入りタイヤの一部を分解した概略斜視図である。 図1の非空気入りタイヤの一部を示す概略斜視図である。 図1に示す非空気入りタイヤにおいて、(a)連結部材および取り付け体をタイヤ幅方向から見た正面図、および(b)(a)に示す正面図の側面図である。 本発明に係る第2実施形態において、非空気入りタイヤの一部を分解した概略斜視図である。 図4の非空気入りタイヤの一部を示す概略斜視図である。 図4に示す非空気入りタイヤにおいて、(a)連結部材および取り付け体をタイヤ幅方向から見た正面図、および(b)(a)に示す正面図の側面図である。 本発明に係る他の実施形態として示した非空気入りタイヤにおいて、(a)連結部材および取り付け体をタイヤ幅方向から見た正面図、および(b)(a)に示す正面図の側面図である。 本発明に係るさらに他の実施形態において、非空気入りタイヤの一部を示す概略斜視図である。
以下、本発明に係る非空気入りタイヤの第1実施形態を図1から図3を参照しながら説明する。
この非空気入りタイヤ1は、図示されない車軸に取り付けられる取り付け体11と、取り付け体11をタイヤ径方向の外側から囲繞するリング状体12と、タイヤ周方向に沿って複数設けられ取り付け体11の外周面側とリング状体12の内周面12b側とを連結する連結部材13と、リング状体12の外周面12c側にその全周にわたって配設された円筒状のトレッド部材14と、リング状体12とトレッド部材14との間に配設された円筒状の補強層15と、が備えられている。
取り付け体11は、非空気入りタイヤ1をその軸線O方向から見たタイヤ側面視で円形に形成され、その径方向中央部に複数の取り付け孔11aが形成されている。これらの取り付け孔11aに例えばボルトが挿入されて前記車軸に形成された雌ねじ部に螺合することにより、取り付け体11が前記車軸に取り付けられるようになっている。なお、取り付け体11は金属材料で円盤状に形成されている。
トレッド部材14の外周面には、周方向主溝(パターン溝)14bがタイヤ幅方向Hに間隔をあけて複数形成されている。これらの周方向主溝14bにより、トレッド部材14の外周面にパターンが区画されている。なお、このトレッド部材14の厚さは例えば約10mmとなっている。トレッド部材14は、例えば、天然ゴムまたは/およびゴム組成物が加硫された加硫ゴム、あるいは熱可塑性材料等で形成されている。熱可塑性材料として、例えば熱可塑性エラストマー若しくは熱可塑性樹脂等が挙げられる。熱可塑性エラストマーとしては、例えばJIS K6418に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、エステル系熱可塑性エラストマー(TPC)、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、スチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)、ウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)、熱可塑性ゴム架橋体(TPV)、若しくはその他の熱可塑性エラストマー(TPZ)等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えばウレタン樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、若しくはポリアミド樹脂等が挙げられる。なお、耐摩耗性の観点ではトレッド部材14を加硫ゴムで形成するのが好ましい。
補強層15は、ゴムシートの内部にスチールコードが複数本並べられて埋設された構成となっている。なお、この補強層15はトレッド部材14と一体に形成してもよい。
連結部材13は、前記タイヤ側面視で、タイヤ周方向における一方側に向けて凸となるように湾曲した第1連結板21と、他方側に向けて凸となるように湾曲した第2連結板22と、を備えている。また、1つの連結部材13における第1連結板21および第2連結板22の各一端部21a、22aは、リング状体12の内周面12b側においてタイヤ周方向における同一の位置に連結されている。さらに本実施形態では、これらの各一端部21a、22aは、リング状体12の内周面12b側に、タイヤ幅方向Hの位置を互いに異ならせて各別に連結されている。
そして、各連結部材13の前記タイヤ側面視の形状は、図3に示されるように、この連結部材13のタイヤ周方向中央部を通りタイヤ径方向に沿って延びる仮想線Lに対して線対称となっている。図示の例では、仮想線Lは、両連結板21、22の各一端部21a、22aと前記軸線Oとを通っている。
すなわち、両連結板21、22の各長さは互いに同等とされるとともに、両連結板21、22の各他端部21b、22bは、前記タイヤ側面視で、取り付け体11の外周面において前記各一端部21a、22aとタイヤ径方向で対向する位置から前記軸線Oを中心にタイヤ周方向における一方側および他方側にそれぞれ同じ角度(例えば45°以上135°以下、好ましくは90°以上120°以下)ずつ離れた各位置に各別に連結されている。
また、複数の連結部材13は、取り付け体11とリング状体12との間において前記軸線Oを基準に互いに点対称となる位置に各別に配置されている。さらに、連結部材13は、第1連結板21が一のタイヤ幅方向Hの位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、かつ第2連結板22が前記一のタイヤ幅方向Hの位置とは異なる他のタイヤ幅方向Hの位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるように、タイヤ周方向に沿って複数(図示の例では60個)設けられている。さらにまた、全ての連結部材13は互いに同形同大となっている。
また、タイヤ周方向で隣り合う第1連結板21同士は互いにほぼ平行とさせられてタイヤ周方向で対向し、タイヤ周方向で隣り合う第2連結板22同士も互いにほぼ平行とさせられてタイヤ周方向で対向している。さらに、図示の例では、両連結板21、22の各他端部21b、22bは、取り付け体11の外周面においてタイヤ幅方向Hの両端部に各別に連結されている。
なお、第1連結板21および第2連結板22それぞれのタイヤ幅方向H(前記軸線O方向)の大きさ、つまり幅は互いに同等になっている。また、第1連結板21および第2連結板22の各厚さも互いに同等になっている。さらに、両連結板21、22の各他端部21b、22bは、取り付け体11の外周面に外接するように連結されている。
そして、本実施形態では、リング状体12は、タイヤ周方向に沿って多数個のリング分割体12aに分割されている。なお、リング分割体12aは金属材料で形成されている。また、タイヤ周方向で隣り合うリング分割体12aの周端縁同士は互いに近接若しくは当接している。
さらに、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aは、タイヤ周方向で互いに隣接する複数個(図示の例では3個)のリング分割体12aに跨って連結されている。なお、図示の例では、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aは、リング状体12の内周面12b側においてタイヤ幅方向Hの中央部から他端部側(反車両側)にずれた位置に連結されている。さらに、リング分割体12aのタイヤ周方向における大きさは、例えばタイヤ幅方向Hにおける大きさの10分の1程度となっている。
ここで、タイヤ周方向で互いに隣接する複数個のリング分割体12aにおいてリング状体12の内周面12bを構成する裏面には、平板19aと、この平板19aの表面におけるタイヤ周方向の中央部に設けられたブロック状体19bとを備える取付け部材19が接着若しくは接合されており、この取付け部材19によってタイヤ周方向で互いに隣接する複数個のリング分割体12aが連結されている。
また、取り付け部材19は、リング分割体12aの前記裏面においてタイヤ幅方向Hの中央部から他端側にずれた位置に配設されている。そして、前記ブロック状体19bにおいてタイヤ径方向の内側を向く表面に、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aが外接するように連結されている。
なお、図示の例では、取り付け体11のタイヤ幅方向Hにおける大きさは、リング状体12のタイヤ幅方向Hにおける大きさの半分程度となっている。これにより、非空気入りタイヤ1が、タイヤ幅方向Hの一端部側を車両側に位置させ、かつタイヤ幅方向Hの他端部側を反車両側に位置させた状態で、車両に装着されると、リング状体12のタイヤ径方向内側において取り付け体11よりも車両側に位置する部分にブレーキ等を収納するスペースが確保される。
ここで、本実施形態では、第1連結板21および第2連結板22はそれぞれ、ヒステリシスロスがほとんど無い例えば金属材料若しくは樹脂材料等で形成されている。
なお、第1連結板21および第2連結板22を、例えば鉄鋼、ステンレス鋼若しくはアルミニウム合金等の金属材料で形成した場合には、第1連結板21および第2連結板22それぞれの両端部21a、21bおよび22a、22bは、取り付け体11の外周面および前記ブロック状体19b(リング状体12の内周面12b側)に溶接若しくは締結部材で締結されて連結される。
また、第1連結板21および第2連結板22を樹脂材料で形成した場合には、第1連結板21および第2連結板22それぞれの両端部21a、21bおよび22a、22bは、取り付け体11の外周面および前記ブロック状体19b(リング状体12の内周面12b側)に当該樹脂材料を接着させる若しくは締結部材で締結されることによって連結される。
さらに本実施形態では、トレッド部材14の外周面およびリング状体12の内周面12bにそれぞれ、クランプ片(固定部材)16a、17が配設され、これらのクランプ片16a、17によりトレッド部材14とリング状体12とがタイヤ径方向に挟み込まれてトレッド部材14がリング状体12の外周面12c側に離脱可能に固定されている。図示の例では、これらのクランプ片16a、17のうち、トレッド部材14の外周面に配設された一方のクランプ片16aは、六角穴付きボルト16の頭部とされ、リング状体12の内周面12bに配設された他方のクランプ片17は、六角穴付きボルト16の雄ねじ部16bに螺着されたナットとなっている。
すなわち、六角穴付きボルト16の雄ねじ部16bは、トレッド部材14、補強層15およびリング状体12をタイヤ径方向に貫く挿通孔18に挿通されており、この雄ねじ部16bにおいて挿通孔18を通してリング状体12の内周面12bからタイヤ径方向の内側に突出した部分に、他方のクランプ片17が螺着されている。このように六角穴付きボルト16の雄ねじ部16bに他方のクランプ片17を螺着することにより、トレッド部材14とリング状体12とが補強層15とともに、一方のクランプ片16aと他方のクランプ片1とによりタイヤ径方向に挟み込まれている。これらのクランプ片16a、17は、タイヤ幅方向Hにほぼ等間隔をあけて複数配設されるとともに、タイヤ周方向にほぼ等間隔をあけて複数配設されている。
また本実施形態では、トレッド部材14は、タイヤ周方向に沿って多数個のトレッド部材分割体14aに分割されている。さらに図示の例では、補強層15もタイヤ周方向に沿って多数個の補強層分割体15aに分割されている。なお、トレッド部材分割体14aのタイヤ周方向における大きさは、補強層分割体15aのタイヤ周方向における大きさと同等とされ、トレッド部材分割体14aのタイヤ幅方向Hにおける大きさは、補強層分割体15aのタイヤ幅方向Hにおける大きさと同等になっている。
そして、図示の例では、トレッド部材分割体14aおよび補強層分割体15aそれぞれのタイヤ周方向における大きさは、リング分割体12aのタイヤ周方向における大きさよりも大きくなっており、1つのトレッド部材分割体14aおよび補強層分割体15aは、タイヤ周方向で互いに隣接する複数個(図示の例では3個)のリング分割体12aの各表面に跨って配設されている。なお、トレッド部材分割体14aおよび補強層分割体15aが跨る複数個のリング分割体12aは、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aが跨る複数個のリング分割体12aと共通している。
さらに本実施形態では、一方のクランプ片16aは、トレッド部材14の外周面に形成された周方向主溝14b内に配設されている。つまり、前記挿通孔18は、タイヤ幅方向Hに沿った方向において周方向主溝14bが形成された位置と同一の位置に形成されて周方向主溝14bに連通している。そして、一方のクランプ片16aの頂面は、トレッド部材14の外周面において周方向主溝14bの非形成部分よりもタイヤ径方向の内方に位置している。また本実施形態では、一方のクランプ片16aは、周方向主溝14bの底面に形成され、かつ前記挿通孔18に連通したザグリ孔14c内に配設されている。つまり、ザグリ孔14cは、六角穴付きボルト16の頭部を収納する凹部となっている。図示の例では、一方のクランプ片16aの頂面は、周方向主溝14bの底面とほぼ面一になっている。
以上説明したように、本実施形態による非空気入りタイヤ1によれば、取り付け体11とリング状体12とがタイヤ周方向に沿って複数設けられた連結部材13で連結されて構成され、内部がゴム材料で満たされた中実構造となっていないので、その重量、硬さおよび転がり抵抗の増大を抑えて良好な乗り心地性や操縦性を確保しつつ、パンクの発生を防ぐことができる。
また、連結部材13が、前記タイヤ側面視で、タイヤ周方向における一方側に向けて凸となるように湾曲した第1連結板21と、他方側に向けて凸となるように湾曲した第2連結板22と、を備えているので、この非空気入りタイヤ1に外力が作用して取り付け体11とリング状体12とが相対的にタイヤ径方向、タイヤ周方向、若しくはタイヤ幅方向Hに変位したときに、この変位に応じて第1連結板21および第2連結板22を弾性変形させ易くすることが可能になり、当該非空気入りタイヤ1に柔軟性を具備させることができ、車両への振動の伝達が抑えられ良好な乗り心地性を確実に確保することができる。
さらに、各連結部材13が、前記タイヤ側面視で前記仮想線Lに対して線対称となっているので、この非空気入りタイヤ1におけるタイヤ周方向の一方側に沿うばね定数と他方側に沿うばね定数とで差が生ずるのを抑えることが可能になる。したがって、この非空気入りタイヤ1を接地させた状態で、当該タイヤ1の接地部分における進行方向に沿うばね定数と制動方向に沿うばね定数との差を抑えることが可能になり、良好な操縦性を確実に確保することができる。
また、トレッド部材14とリング状体12とがクランプ片16a、17によりタイヤ径方向に挟み込まれてトレッド部材14がリング状体12の外周面12c側に固定されているので、トレッド部材14をリング状体12の外周面12c側に容易かつ確実に固定することが可能になり、この非空気入りタイヤ1を使用する過程で例えばトレッド部材14がリング状体12に対して位置ずれしたりするのを防ぐことができる。
さらに、トレッド部材14がリング状体12の外周面12c側に離脱可能に固定されているので、この非空気入りタイヤ1を使用する過程で例えばトレッド部材14が摩耗したときに、このトレッド部材14を容易にリング状体12から取り外すことが可能になり、メンテナンス性を向上させることもできる。
また、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aが、リング状体12の内周面12b側においてタイヤ周方向における同一の位置にタイヤ幅方向Hの位置を互いに異ならせて各別に連結されて、連結部材13が、第1連結板21が一のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、かつ第2連結板22が他のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるように、タイヤ周方向に沿って複数設けられているので、タイヤ周方向で隣り合う連結部材13同士の干渉を抑えることが可能になり、その配設個数に制限が生ずるのを抑えることができるとともに、トレッド部材14に作用する接地圧をタイヤ幅方向Hに分散させ易くすることも可能になり、トレッド部材14に偏摩耗が生ずるのを防ぐことができる。
さらに、第1連結板21および第2連結板22がそれぞれ、金属材料若しくは樹脂材料で形成されているので、ヒステリシスロスの発生をほぼなくすことが可能になり、転がり抵抗を空気入りタイヤよりも低減することができる。
さらに、トレッド部材14が多数個のトレッド部材分割体14aに分割されているので、例えばトレッド部材14がタイヤ周方向に沿って全周にわたって連続して延びる円筒状に形成された場合と比べて、トレッド部材14をリング状体12に容易に取り付けることができる。
すなわち、トレッド部材14が前述の円筒状に形成された場合、このトレッド部材14をリング状体12に取り付ける際に、例えば前記両連結板21、22を撓み変形させてリング状体12を縮径変形させたり、あるいはトレッド部材14を拡径変形させたりしなければならず、この取り付けが困難になるおそれがある。
また、このようにトレッド部材14が多数個に分割されていることから、例えばトレッド部材14の一部が破損したときに、トレッド部材14の全体を交換せずにこの破損箇所のみを交換すれば足り、メンテナンス性をより一層向上させることが可能になる。
さらに、一方のクランプ片16aがトレッド部材14の外周面に形成された周方向主溝14b内に配設されているので、この非空気入りタイヤ1の接地時に一方のクランプ片16aが路面に接触するのを抑制することが可能になり、快適な乗り心地性を具備させることができる。
また、この非空気入りタイヤ1の使用の過程でトレッド部材14が摩耗したときに、一方のクランプ片16aが、トレッド部材14の外周面において周方向主溝14bの非形成部分よりもタイヤ径方向の外側に突出して路面に接触し音を発生することになり、摩耗に起因したトレッド部材14の交換時期をドライバー等に知らせるアラーム機能を具備させることも可能になる。
さらに、一方のクランプ片16aが六角穴付きボルト16の頭部となっているので、このクランプ片16aを周方向主溝14b内に配設したことにより、その着脱操作が困難になるのを抑制することができる。
また、一方のクランプ片16aが周方向主溝14bの底面に形成されたザグリ孔14c内に配設されて、この一方のクランプ片16aが周方向主溝14bの底面から突出していない、若しくは突出するのを抑えられることから、トレッド部材14の外周面において周方向主溝14bで区画された陸部が、車両走行中に変形しようとしたときに一方のクランプ片16aに接触することで、この変形が規制されるのを抑制することが可能になる。したがって、前述の作用効果が奏功される反面、この非空気入りタイヤ1の各種走行性能が低下してしまうのを防ぐことができる。
さらにこのように、一方のクランプ片16aがザグリ孔14c内に配設されているので、このクランプ片16aが前記陸部の高さを見かけ上低くしてしまうのを抑制することが可能になり、前述の作用効果が奏功される反面、摩耗に起因したトレッド部材14の寿命が短くなるのを防ぐことができる。
さらにまた、一方のクランプ片16aが六角穴付きボルト16の頭部となっているので、このクランプ片16aをザグリ孔14c内に配設したことにより、その着脱操作が困難になるのを抑制することができる。
さらにまた、リング状体12がタイヤ周方向に沿って多数個のリング分割体12aに分割されていることから、リング状体12の柔軟性が高められ、非空気入りタイヤ1に作用する外力に応じて第1連結板21および第2連結板22のみならずリング状体12をも変形させ易くすることが可能になる。したがって、接地面内での接地圧のばらつきを抑えることが可能になり、良好な乗り心地性をより一層確実に確保することができるとともに、トレッド部材14に偏摩耗が生ずるのも防ぐことができる。
さらにこのように、リング状体12を変形させ易くすることが可能になることから、前述の両連結板21、22自体にかかる負荷のみならず、両連結板21、22においてリング状体12に連結される各一端部21a、22aおよび取り付け体11に連結される各他端部21b、22b、つまり両連結板21、22の接続部分にかかる負荷も大きく緩和することが可能になり、この接続部分を含めた連結部材13全体の耐久性を高めることができる。
また、前述のようにリング状体12がタイヤ周方向に沿って多数個のリング分割体12aに分割されているので、この非空気入りタイヤ1を容易に形成することが可能になるとともに、例えばリング状体12の一部が破損したときに、リング状体12の全体を交換せずにこの破損箇所のみを交換すれば足り、メンテナンス性を向上させることも可能になる。
さらに、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aが、タイヤ周方向で互いに隣接する複数個のリング分割体12aに跨って連結されているので、リング状体12を構成するリング分割体12aの個数を、前述の作用効果を奏するのに十分な数量確保し易くすることが可能になるとともに、トレッド部材14に作用する接地圧をタイヤ周方向に分散させ易くすることも可能になり、接地面内での接地圧のばらつきを確実に抑えることができる。
さらに本実施形態では、トレッド部材分割体14aおよび補強層分割体15aが跨る複数個のリング分割体12aが、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aが跨る複数個のリング分割体12aと共通しているので、非空気入りタイヤ1の柔軟性を高めることが可能になり、車両への振動の伝達が抑えられ良好な乗り心地性をより一層確実に確保することができる。
次に、本発明に係る非空気入りタイヤの第2実施形態を図4から図6を参照しながら説明するが、前記第1実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
この非空気入りタイヤ2においては、両連結板21、22の各一端部21a、22aおよび各他端部21b、22bが、タイヤ幅方向Hに沿って平行に延びる回転軸線R回りに回転自在に支持されている。
取り付け体31の外周面においてタイヤ幅方向Hの両端には、タイヤ径方向外方に向けて突出する第1支持突部32が、タイヤ周方向に等間隔をあけて複数設けられるとともに、各第1支持突部32にはタイヤ幅方向Hに貫通する第1軸受孔32aが形成されている。
そして、取り付け体31の外周面においてタイヤ幅方向Hの両端に位置する各第1支持突部32は、タイヤ幅方向Hで互いに対向しており、これらの第1支持突部32に形成された第1軸受孔32aは回転軸線Rと同軸に位置している。
また、取付け部材37は、複数個のリング分割体12aに跨って配設された平板37aと、この平板37aの表面に、タイヤ幅方向Hに互いに間隔あけて突設された一対の第2支持突部37bと、を備えている。さらに、これらの第2支持突部37bにはタイヤ幅方向Hに貫通する第2軸受孔が形成されている。これらの第2軸受孔は回転軸線Rと同軸に位置している。
ここで、本実施形態では、両連結板21、22の各他端部21b、22bには、タイヤ幅方向Hに沿って平行に延びる第1軸部35が取り付けられており、この第1軸部35の両端部は、各連結板21、22よりもタイヤ幅方向Hの外側に突出している。さらに、本実施形態では、両連結板21、22の各一端部21aはタイヤ幅方向Hに沿って延びる第2軸部36を介して連結されている。この第2軸部36の両端部は、両連結板21、22よりもタイヤ幅方向Hの外側に突出している。
そして、第1軸部35の両端部が第1軸受孔32aに回転自在に挿入され、かつ第2軸部36の両端部が前記第2軸受孔に回転自在に挿入されている。
以上説明したように、本実施形態による非空気入りタイヤ2によれば、両連結板21、22の各一端部21a、22aおよび各他端部22b、22b(以下、接続部分という)が、前記回転軸線R回りに回転自在に支持されているので、非空気入りタイヤ2に外力が作用して取り付け体31とリング状体12とが相対的にタイヤ径方向、タイヤ周方向、若しくはタイヤ幅方向Hに変位したときに、両連結板21、22の前記接続部分を前記回転軸線R回りに回転させることにより、この接続部分が局所的に大きく変形させられるのを抑制することが可能になる。したがって、両連結板21、22の全体を偏り少なく均等に変形させて前記接続部分にかかる負荷を抑えることが可能になり、乗り心地性、および連結部材13全体の耐久性をより一層高めることができる。
ところで、このように両連結板21、22の前記接続部分を回転軸線R回りに回転自在に支持する構成では、この連結部材13の配設個数がスペース上の理由から制限されるおそれがある。このように連結部材13の配設個数が制限された場合に、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aを1つのリング分割体12aに連結してしまうと、リング分割体12aの個数が少なくなりすぎて、前述の作用効果が奏功されなくなる。
すなわち、両連結板21、22の前記接続部分を回転軸線R回りに回転自在に支持する構成を採用したことにより、連結部材13の配設個数が少なくなったとしても、前述のように、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aを、タイヤ周方向で互いに隣接する複数個のリング分割体12aに跨って連結することによって、リング状体12を構成するリング分割体12aの個数は、前述の作用効果を奏するのに十分な数量確保することが可能になる。つまり、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aを、タイヤ周方向で互いに隣接する複数個のリング分割体12aに跨って連結することで、連結部材13の配設個数とは無関係にリング分割体12aの個数を数多く確保することができる。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記各実施形態では、連結部材13として第1連結板21および第2連結板22をそれぞれ1つずつ備えた構成を示したが、これに代えて、1つの連結部材13に第1連結板21および第2連結板22がそれぞれ複数ずつ、互いのタイヤ幅方向Hの位置を異ならせて備えられた構成を採用してもよい。
また、連結部材13を、取り付け体11とリング状体12との間にタイヤ幅方向Hに沿って複数設けてもよい。
さらに、取り付け体11、31として円盤状体を示したが、これに代えて例えばリング状体等を採用してもよい。
また、前記各実施形態では、タイヤ周方向で隣り合う分割体12aの周端縁同士を互いに近接若しくは当接させたが、タイヤ周方向に離間させてもよい。この場合、非空気入りタイヤ1、2の柔軟性を確実に高めることが可能になる。
さらに、第1連結板21および第2連結板22を形成する材質は前記各実施形態に限らず適宜変更してもよい。
また、第1連結板21および第2連結板22それぞれの他端部21b、22bは、前記各実施形態に代えて例えば、取り付け体11、31の外周面において前記軸線Oをタイヤ径方向で挟んで互いに反対となる位置に各別に連結してもよいし、あるいは、取り付け体11、31の外周面において、第1連結板21および第2連結板22の各一端部21a、22aにタイヤ径方向で対向する位置等に連結してもよい。
さらに、補強層15は、リング状体12の外周面12cまたはトレッド部材14の内周面に接着してもよいし、あるいはリング状体12の外周面12cおよびトレッド部材14の内周面の双方に接着しなくてもよい。なお、補強層15は設けなくてもよい。
また、前記各実施形態では、トレッド部材分割体14aおよび補強層分割体15aが跨る複数個のリング分割体12aを、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aが跨る複数個のリング分割体12aと共通させたが、これに代えて例えば、これらの複数個のリング分割体12aを互いに異ならせてもよいし、あるいは一部のみ共通させるようにしてもよい。
さらに、前記各実施形態では、1つのトレッド部材分割体14aおよび補強層分割体15aを、タイヤ周方向で互いに隣り合う複数個のリング分割体12aに跨って配設したが、これに代えて例えば、1つのトレッド部材分割体14aおよび補強層分割体15aを、1つのリング分割体12aに配設してもよい。
さらに、前記各実施形態では、リング状体12、トレッド部材14および補強層15の全てを、タイヤ周方向に沿って多数個に分割した構成を示したが、これに代えて例えば、リング状体12、トレッド部材14および補強層15のうちの少なくとも一つを、タイヤ周方向に沿って全周にわたって連続して延びる円筒状体にしてもよい。
また、前記各実施形態では、一方のクランプ片16aを六角穴付きボルト16の頭部とし、他方のクランプ片17をナットとしたが、これに代えて例えば、両者を逆にしてもよいし、あるいは一方のクランプ片16aもナットにしてもよく、さらには前記挿通孔18を形成せずに、一方のクランプ片と他方のクランプ片とをこの非空気入りタイヤ1、2のタイヤ幅方向Hの外側から連結片を介して互いに連結した構成を採用してもよい。なお、この連結片は、トレッド部材14の外周面に横溝(パターン溝)を形成し、この横溝内に配設するのが好ましい。
さらに、トレッド部材14の外周面に横溝を形成し、この横溝内に前記一方のクランプ片16aを配設してもよいし、あるいはトレッド部材14の外周面においてこの横溝や周方向主溝14bの非形成部分に配設してもよい。
また、周方向主溝14bの底面にザグリ孔14cを形成したが、このザグリ孔14cは形成しなくてもよい。
さらにまた、トレッド部材14の外周面に周方向主溝14bを形成したが、この周方向主溝14bは形成しなくてもよい。
さらに、前記各実施形態では、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aを、タイヤ周方向で互いに隣接する複数個のリング分割体12aに跨って連結したが、1つのリング分割体12aに1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aを連結してもよい。
また、前記各実施形態に代えて、両連結板21、22の各一端部21a、22aを、リング状体12の内周面12b側にタイヤ周方向位置を互いに異ならせて連結してもよい。
さらに、前記第2実施形態では、両連結板21、22の各一端部21a、22aおよび各他端部22b、22bの双方が、前記回転軸線R回りに回転自在に支持された構成を示したが、前記各一端部21a、22aおよび各他端部22b、22bのうちの少なくとも一方を前記回転軸線R回りに回転自在に支持するようにしてもよい。
また、前記各実施形態に代えて、第1連結板21および第2連結板22の各一端部21a、22aが連結されるブロック状体19bを、リング状体12の内周面12b側において周方向主溝14bと対応する位置に配設し、かつこのブロック状体19bに前記挿通孔18に連通する雌ねじ部を形成するとともに、この雌ねじ部に六角穴付きボルト16の雄ねじ部16bを螺着することによって、前記ブロック状体19bを前記他方のクランプ片としてもよい。
この場合、前記各実施形態のように他方のクランプ17としてナットを採用しなくてもよいので、部品点数を削減することが可能になるばかりでなく、両連結板21、22の各一端部21a、22aが、リング状体12の内周面12b側において周方向主溝14bと対応する位置に前記ブロック状体19bを介して連結されているので、この非空気入りタイヤ1の接地時に、路面から連結部材13全体に加えられる負荷、およびトレッド部材14において第1連結板21および第2連結板22の各一端部21a、22aと対応する対応部分に加えられる負荷をそれぞれ確実に抑制することが可能になる。
このうち、トレッド部材14の前記対応部分に加えられる負荷を抑制することが可能になることから、トレッド部材14の前記対応部分で接地圧が局所的に高くなるのを防ぎ、接地面内で接地圧がばらつくのをより一層確実に抑えることができる。
なお、この構成に代えて例えば、トレッド部材14の外周面に横溝を形成し、ブロック状体19bを、リング状体12の内周面12b側において前記横溝と対応する位置に配設してもよい。
さらにこの構成においては、トレッド部材14のタイヤ径方向の外側から六角穴付きボルト16を操作し、その雄ねじ部16bを前記挿通孔18を通して前記雌ねじ部に対して着脱することが可能になるので、この着脱作業を容易に行えることとなり、非空気入りタイヤの高コスト化を抑えることができる。
なお、以上の構成において、前記雌ねじ部をブロック状体19に形成するのに代えて、前記挿通孔18のうちリング状体12に位置する部分に形成してもよい。
その他、トレッド部材14をリング状体12の外周面12c側に離脱可能に固定する固定部材であれば、前記各実施形態に限らず適宜変更してもよい。
さらに、前記各実施形態では、両連結板21、22の各他端部21b、22bを、前記タイヤ側面視で、取り付け体11、31の外周面において前記各一端部21a、22aとタイヤ径方向で対向する対向位置から前記軸線Oを中心にタイヤ周方向における一方側および他方側にそれぞれ、例えば45°以上135°以下、好ましくは図3および図6に示されるように90°以上120°以下の範囲で同じ角度ずつ離れた各位置に各別に連結することで、入力に応じて両連結板21、22を変形させ易くして乗り心地性を向上させたが、例えば、連結部材13の配設個数を多く確保しつつ、非空気入りタイヤ1、2の重量を低減させたり、タイヤ周方向で隣り合う両連結板21、22同士の干渉を防止したりする等のために、両連結板21、22の各他端部21b、22bを、前記タイヤ側面視で、取り付け体11、31の外周面において前記対向位置から前記軸線Oを中心にタイヤ周方向における一方側および他方側にそれぞれ、例えば図7に示されるように20°以上90°未満の範囲で同じ角度ずつ離れた各位置に各別に連結してもよい。
また、連結部材13の前記タイヤ側面視の形状は、前記仮想線Lに対して非対称としてもよい。
また、リング状体12内に、図8に示されるように、タイヤ周方向に沿って延在し、かつ多数個の分割体12aをタイヤ周方向に連結する弾性部材38を設けてもよい。図示の例では、弾性部材38は、タイヤ周方向に沿って全周にわたって延在し、外径がリング状体12の内径と同等のリング状に形成されている。また、この弾性部材38の外周面は、リング状体12の内周面に接着若しくは接合されている。そして、この弾性部材38の内周面に取付け部材37の平板37aが接着若しくは接合されている。さらに、弾性部材38は、例えば、金属材料、天然ゴムまたは/およびゴム組成物が加硫された加硫ゴム、あるいは熱可塑性材料等で形成されている。金属材料として、例えばアルミニウムやステンレス鋼等が挙げられる。熱可塑性材料として、例えば前述の熱可塑性エラストマー若しくは熱可塑性樹脂等が挙げられる。なお、この弾性部材38の曲げ剛性は、第1連結板21および第2連結板22それぞれのタイヤ周方向に沿った曲げ剛性よりも高くしてもよい。さらに、弾性部材38のタイヤ幅方向Hにおける大きさは、平板37aのタイヤ幅方向Hにおける大きさと同等になっている。
この場合、リング状体12内に、タイヤ周方向に沿って延在し、かつ多数個の分割体12aをタイヤ周方向に連結する弾性部材38が設けられているので、リング状体12の変形量を規制することが可能になり、リング状体12を多数個の分割体12aに分割したことにより、このリング状体12の柔軟性が過度に高くなるのを抑制することができる。
したがって、接地面内での接地圧のばらつきや振動の発生を確実に抑えることができるとともに、リング状体12を多数個の分割体12aに分割したことによって、非空気入りタイヤの転がり抵抗が増大したり、あるいは両連結板21、22にかかる負荷が高くなったりするのを抑制することができる。
このうち、両連結板21、22にかかる負荷が高くなるのを抑制することが可能になることから、リング状体12を多数個の分割体12aに分割するために、両連結板21、22の曲げ剛性を高めてその耐久性を向上させる必要がなく、これらの連結板21、22の重量の増大を抑えることが可能になる。したがって、リング状体12を多数個の分割体12aに分割するのに伴い非空気入りタイヤの重量が増大してしまうのを防ぐことができる。
さらに多数個の分割体12aが、剛体ではなく弾性部材38によってタイヤ周方向に連結されていることから、接地面積が大きく低減してしまうのを防ぐことが可能になるとともに、路面から受ける負荷が弾性部材38を介して非空気入りタイヤの広い範囲にわたって分散されることで局所的に大きな負荷が加わる部分が生ずるのを防ぐことが可能になり、耐久性を向上させることができる。
また、弾性部材38が、外径がリング状体12の内径と同等のリング状に形成されているので、この非空気入りタイヤの製造に際し、例えば弾性部材38を基準の一つとして多数個の分割体12aの配設位置を特定することが可能になり、非空気入りタイヤを容易かつ高精度に形成することができる。
なお、弾性部材は、図示の例に限らず例えば、コイルスプリング、束線、単線若しくは撚り線等を採用してもよい。
また、弾性部材38の配設位置は、リング状体12内において多数個の分割体12aをタイヤ周方向に連結することが可能な位置であれば、図示した位置に限られるものではない。
さらに、弾性部材38を、タイヤ周方向に沿って全周にわたって連続して延在させたが、タイヤ周方向に沿って断続的に点在若しくは延在させてもよい。例えば、弾性部材38を、タイヤ周方向に沿って多数個の弾性分割体に分割し、1つの弾性分割体により2つの分割体12aをタイヤ周方向に連結させるとともに、2つの弾性分割体を1つの分割体12aに連結することで、弾性部材38をタイヤ周方向の全周にわたって延在させ、かつこの弾性部材38により多数個の分割体12aをタイヤ周方向の全周にわたって連結させてもよい。この場合、弾性部材38を容易に形成することが可能になるとともに、この弾性部材38を容易にリング状体12に組付けることができる。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
次に、以上説明した作用効果についての検証試験を実施した。
実施例1として図1から図3で示した非空気入りタイヤ1を採用し、実施例2として図4から図6で示した非空気入りタイヤ2を採用した。
比較例1として、実施例1の非空気入りタイヤ1において、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aを、3つのリング分割体12aが一体となった1つの分割体に連結した構成を採用し、比較例2として、実施例2の非空気入りタイヤ2において、1つの連結部材13における両連結板21、22の各一端部21a、22aを、3つのリング分割体12aが一体となった1つの分割体に連結した構成を採用した。
従来例として、内圧を230kPaかけた空気入りタイヤを採用した。
これらの実施例1、実施例2、比較例1、比較例2および従来例のタイヤのサイズは全て195/55R16とした。
また、実施例1では、両連結板21、22におけるタイヤ幅方向Hの大きさおよび厚さをそれぞれ18mm、3.0mmとし、リング状体12のリング分割体12aにおけるタイヤ周方向の大きさおよび厚さをそれぞれ16mm、3.5mmとした。
実施例2では、両連結板21、22におけるタイヤ幅方向Hの大きさおよび厚さをそれぞれ18mm、2.0mmとし、リング状体12のリング分割体12aにおけるタイヤ周方向の大きさおよび厚さをそれぞれ16mm、3.5mmとした。
さらに、実施例1、実施例2、比較例1および比較例2の全てについて、両連結板21、22はステンレス鋼で形成し、リング状体12はアルミニウム合金で形成した。
そしてまず、従来例を評価基準(100)として、実施例1の非空気入りタイヤについて、重量、転がり抵抗、進行方向のばね定数および制動方向のばね定数を指数で評価した。
転がり抵抗については、前述したそれぞれのタイヤを、ドラム試験機のドラム上に4.0kNの力で押し付けた状態で80km/hの速度で回転させたときに、ドラム軸に作用した抵抗力を測定した。
前記各ばね定数については、前述したそれぞれのタイヤを剛体板上に4.0kNの力で押し付けた状態で、この押し付け方向に直交する方向のうちタイヤ周方向に沿う方向に剛体板を押したときの力とその移動量(タイヤの変形量)とから測定した。
結果を表1に示す。
この表において、重量および転がり抵抗は数値が小さいほど良好であることを示しており、また、ばね定数は数値が大きいほど大きいことを示している。
Figure 0005401156
この結果、実施例1の非空気入りタイヤでは、重量の増大を抑えつつ転がり抵抗を従来例の空気入りタイヤよりも低減できたことが確認され、また前記各ばね定数の増大を抑えつつ、これらのばね定数を従来例の空気入りタイヤと同様に互いに同等にすることが可能になることが確認された。
次に、比較例1を評価基準(100)として、実施例1、実施例2および比較例2それぞれの非空気入りタイヤについて、接地圧標準偏差、乗り心地性および耐久性を指数で評価した。
接地圧標準偏差については、比較例1、2および実施例1、2の各非空気入りタイヤを、感圧紙を介して平板上に4.0kNの力で押し付けることで接地形状を得て、この接地形状を画像処理して計測した。
乗り心地性については、前述したそれぞれのタイヤを車両に装着し、この車両に2名乗車させて当該車両を走行させたときのドライバーによるフィーリングで評価した。
耐久性については、比較例1、2および実施例1、2の各非空気入りタイヤを、ドラム試験機のドラム上に5.2kNの力で押し付けた状態で81km/hの速度で回転させ、故障が発生したときの時間で評価した。
結果を表2に示す。
この表において、接地圧標準偏差は数値が小さいほど良好であることを示しており、また、乗り心地性および耐久性は数値が大きいほど良好であることを示している。
Figure 0005401156
この結果、実施例1の非空気入りタイヤ1と比較例1の非空気入りタイヤとの比較、および実施例2の非空気入りタイヤ2と比較例2の非空気入りタイヤとの比較それぞれにおいて、実施例では、接地圧分布を比較例よりも低減でき、乗り心地性および耐久性については比較例よりも向上できたことが確認された。
さらに、実施例2の非空気入りタイヤ2では、接地圧分布の低減、さらには乗り心地性および耐久性の向上がより一層図られることが確認された。
重量、硬さおよび転がり抵抗の増大を抑えて良好な乗り心地性や操縦性を確保しつつ、パンクの発生を防止することができる。
1、2 非空気入りタイヤ
11、31 取り付け体
12 リング状体
12b リング状体の内周面
12c リング状体の外周面
13 連結部材
14 トレッド部材
14b 周方向主溝(パターン溝)
14c ザグリ孔
16a 一方のクランプ片(固定部材)
17 他方のクランプ片(固定部材)
21 第1連結板
22 第2連結板
21a、22a 一端部
21b、22b 他端部
H タイヤ幅方向
L 仮想線
O 軸線
R 回転軸線

Claims (8)

  1. 車軸に取り付けられる取り付け体と、
    該取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲繞するリング状体と、
    タイヤ周方向に沿って複数設けられ前記取り付け体と前記リング状体とを連結する連結部材と、
    前記リング状体の外周面側にその全周にわたって配設されたトレッド部材と、が備えられた非空気入りタイヤであって、
    前記連結部材は、このタイヤをその軸線方向から見たタイヤ側面視において、タイヤ周方向における一方側に向けて凸となるように湾曲した第1連結板と、他方側に向けて凸となるように湾曲した第2連結板と、を備え、
    前記トレッド部材をリング状体の外周面側に離脱可能に固定する固定部材が設けられ
    前記リング状体は、タイヤ周方向に沿って多数個のリング分割体に分割され、
    1つの前記連結部材における第1連結板および第2連結板の各一端部は、タイヤ周方向で互いに隣接する複数個のリング分割体を連結する取付け部材を介して、これらの複数個のリング分割体に跨って連結され、
    前記取付け部材は、タイヤ周方向に沿って複数設けられ、
    一の取付け部材は、この一の取付け部材に前記一方側から隣り合う取付け部材が連結する複数個のリング分割体と、この一の取付け部材に前記他方側から隣り合う取付け部材が連結する複数個のリング分割体と、の間にタイヤ周方向に挟まれる複数個のリング分割体を連結し、
    前記トレッド部材は、タイヤ周方向に沿って多数個のトレッド部材分割体に分割され、
    1つの前記トレッド部材分割体は、タイヤ周方向で互いに隣接する複数個のリング分割体の各表面に跨って配設され、
    前記トレッド部材分割体が跨る複数個のリング分割体は、1つの前記連結部材における両連結板の各一端部が跨る複数個のリング分割体と共通していることを特徴とする非空気入りタイヤ。
  2. 請求項記載の非空気入りタイヤであって、
    前記固定部材は、前記トレッド部材の外周面およびリング状体の内周面にそれぞれ配設されたクランプ片とされ、これらのクランプ片によりトレッド部材とリング状体とがタイヤ径方向に挟み込まれてトレッド部材がリング状体の外周面側に離脱可能に固定されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。
  3. 請求項記載の非空気入りタイヤであって、
    前記クランプ片のうち一方のクランプ片は、前記トレッド部材の外周面に形成されたパターン溝内に配設されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。
  4. 請求項記載の非空気入りタイヤであって、
    前記一方のクランプ片は六角穴付きボルトの頭部とされるとともに、前記クランプ片のうち他方のクランプ片は前記六角穴付きボルトの雄ねじ部に螺着されたナットとされていることを特徴とする非空気入りタイヤ。
  5. 請求項記載の非空気入りタイヤであって、
    前記一方のクランプ片は、前記パターン溝の底面に形成されたザグリ孔内に配設されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。
  6. 請求項1からのいずれか1項に記載の非空気入りタイヤであって、
    1つの連結部材における第1連結板および第2連結板の各一端部は、前記リング状体の内周面側においてタイヤ周方向における同一の位置にタイヤ幅方向の位置を互いに異ならせて各別に連結され、
    前記連結部材は、前記第1連結板が一のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、かつ前記第2連結板が他のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるように、タイヤ周方向に沿って複数設けられていることを特徴とする非空気入りタイヤ。
  7. 請求項1からのいずれか1項に記載の非空気入りタイヤであって、
    前記第1連結板および第2連結板はそれぞれ、金属材料若しくは樹脂材料で形成されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。
  8. 請求項1からのいずれか1項に記載の非空気入りタイヤであって、
    前記リング状体の内周面側に連結される第1連結板および第2連結板の各一端部、および前記取り付け体の外周面側に連結される第1連結板および第2連結板の各他端部のうちの少なくとも一方は、タイヤ幅方向に沿って平行に延びる回転軸線回りに回転自在に支持されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。
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