JP6591888B2 - 非空気入りタイヤおよび非空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

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。
このような問題を解決するために近年では、例えば下記特許文献１に示されるような、車軸に取り付けられる取り付け体と、取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、外筒体と取り付け体とを連結する連結体と、を備える構成が知られている。前記連結体は、取り付け体に外装された内筒体を備えている。

特開２０１３−８６７１２号公報

しかしながら、前記従来の非空気入りタイヤでは、取り付け体と連結体とを組み付け易くすることについて改善の余地がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、取り付け体と連結体とを組み付け易くすることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る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、前記取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、前記外筒体と前記取り付け体とを連結する連結体と、を備え、前記連結体は、前記取り付け体に外装された内筒体を備える非空気入りタイヤであって、前記取り付け体の外周面および前記内筒体の内周面のうちの一方は、前記取り付け体の外周面および前記内筒体の内周面のうちの他方が面接触している接触面と、他方が接触していない非接触面からなり、前記非接触面は、前記取り付け体の外周面および前記内筒体の内周面のうちの一方の、少なくともタイヤ幅方向片側の端部に形成され、かつ、前記接触面からタイヤ幅方向に離れるに従って、前記取り付け体の外周面および前記内筒体の内周面のうちの他方からタイヤ径方向に離れることを特徴とする。前記接触面のタイヤ幅方向の大きさは、前記内筒体のタイヤ幅方向の大きさの５０％以上９０％以下であってもよい。

この発明によれば、取り付け体の外周面または内筒体の内周面に、非接触面が設けられている。したがって、取り付け体に内筒体を外装させるときに、取り付け体および内筒体のうちの一方に設けられた非接触面を他方に向けた状態で、取り付け体と内筒体とをタイヤ幅方向に相対的に接近させることで、取り付け体のタイヤ幅方向の端部を、内筒体内に容易に挿入することができる。その後、例えば、取り付け体を内筒体内に押し込むことで、取り付け体の全体を内筒体内に挿入すること等が可能になり、取り付け体と連結体とを組み付け易くすることができる。

前記非接触面は、前記取り付け体の外周面または前記内筒体の内周面において、タイヤ幅方向の中央部からタイヤ幅方向の片方の端縁に向けて設けられていてもよい。

この場合、非接触面が、取り付け体の外周面または内筒体の内周面において、タイヤ幅方向の中央部からタイヤ幅方向の片方の端縁に向けて設けられている。したがって、非接触面をタイヤ幅方向に大きく形成することが可能になり、取り付け体と連結体とを一層組み付け易くすることができる。

前記非接触面は、前記取り付け体の外周面または前記内筒体の内周面において、タイヤ幅方向の両端部に一対設けられていてもよい。

この場合、非接触面が、取り付け体の外周面または内筒体の内周面において、タイヤ幅方向の両端部に一対設けられている。したがって、取り付け体の外周面および内筒体の内周面のうちの一方において、非接触面のタイヤ幅方向についての方向性を考慮することなく、取り付け体を内筒体内に挿入することが可能になり、取り付け体と連結体とを一層組み付け易くすることができる。

前記非接触面は、タイヤ幅方向に沿う断面視において、タイヤ幅方向に連続して延びる直線状または曲線状に形成されていてもよい。

この場合、非接触面が、タイヤ幅方向に沿う断面視において、タイヤ幅方向に連続して延びる直線状または曲線状に形成されているので、取り付け体と連結体とを一層組み付け易くすることができる。

本発明に係る非空気入りタイヤの製造方法は、前記非空気入りタイヤを形成する非空気入りタイヤの製造方法であって、前記取り付け体に前記内筒体を外装させるときに、前記取り付け体および前記内筒体のうちの一方に設けられた前記非接触面を他方に向けた状態で、前記取り付け体と前記内筒体とをタイヤ幅方向に相対的に接近させてもよい。

この発明によれば、取り付け体に内筒体を外装させるときに、取り付け体および内筒体のうちの一方に設けられた非接触面を他方に向けた状態で、取り付け体と内筒体とをタイヤ幅方向に相対的に接近させるので、取り付け体のタイヤ幅方向の端部を、内筒体内に容易に挿入することができる。その後、例えば、取り付け体を内筒体内に押し込むことで、取り付け体の全体を内筒体内に挿入すること等が可能になり、取り付け体と連結体とを組み付け易くすることができる。

前記取り付け体および前記内筒体のうちの少なくとも一方は、前記非接触面が形成されるとともに射出成型により成形された中間成形体であり、前記中間成形体を、前記中間成形体からタイヤ幅方向に離型される金型によって形成するとともに、前記中間成形体から前記金型を離型させるときに、前記非接触面を抜きテーパとして利用してもよい。

この場合、中間成形体から金型を離型するときに、非接触面を抜きテーパとして利用するので、非接触面の形状を活用して中間成形体を精度良く簡便に形成し易くすることができる。

本発明によれば、取り付け体と連結体とを組み付け易くすることができる。

本発明の第１実施形態に係る非空気入りタイヤの側面図である。 図１に示す非空気入りタイヤの要部の断面図である。 図１に示す非空気入りタイヤの製造方法を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る非空気入りタイヤの要部の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る非空気入りタイヤの要部の断面図である。

（第１実施形態）
図１および図２に示すように、第１実施形態の非空気入りタイヤ１は、図示し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円筒状の外筒体１３と、取り付け体１１と外筒体１３とを連結する連結体１４と、外筒体１３に外装された円筒状のトレッド部材１６と、を備えている。

なお、本実施形態の非空気入りタイヤ１は、例えばＪＩＳ Ｔ ９２０８に規定されるハンドル形電動車いす等、低速度で走行する小型車両等に採用してもよい。また、非空気入りタイヤ１のサイズとしては、特に限定されるものではないが、例えば３．００−８等としてもよい。また、非空気入りタイヤ１を乗用車用に採用してもよい。この場合のサイズとしては、特に限定されるものではないが、例えば１５５／６５Ｒ１３等としてもよい。

上述した取り付け体１１、外筒体１３及びトレッド部材１６は、それぞれ共通軸と同軸に配設されている。以下、この共通軸を軸線Ｏといい、軸線Ｏに沿う方向をタイヤ幅方向Ｈ、軸線Ｏに直交する方向をタイヤ径方向、軸線Ｏ回りに周回する方向をタイヤ周方向という。なお、取り付け体１１、外筒体１３及びトレッド部材１６それぞれにおけるタイヤ幅方向Ｈの中央部は、互いに一致している。

取り付け体１１は、車軸の先端部が装着される装着筒部１７と、装着筒部１７をタイヤ径方向の外側から囲繞する外リング部１８と、装着筒部１７と外リング部１８とを連結する複数のリブ１９と、を備えている。
装着筒部１７、外リング部１８及びリブ１９は、例えばアルミニウム合金等の金属材料で一体に形成されている。装着筒部１７及び外リング部１８は、それぞれ円筒状に形成され、軸線Ｏと同軸に配設されている。複数のリブ１９は、例えばタイヤ周方向に同等の間隔をあけて配置されている。

外リング部１８の外周面には、タイヤ径方向の内側に向けて窪み、かつタイヤ幅方向Ｈに延びる図示しないキー溝部がタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。前記キー溝部は、外リング部１８の外周面において、タイヤ幅方向Ｈの一方側（例えば車体の外側）にのみ開口し、タイヤ幅方向Ｈの他方側（例えば車体の内側）には閉じている。

連結体１４は、内筒体１２と、連結部材１５と、を備えている。
内筒体１２は、外リング部１８に外嵌（外装）される円筒状に形成されている。内筒体１２の内周面には、タイヤ径方向の内側に向けて突出するとともに、タイヤ幅方向Ｈの全長に亘って延びる図示しない突条部が形成されている。前記突条部は、内筒体１２の内周面にタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成され、前記キー溝部に対して各別に嵌合している。
そして、内筒体１２は、前記突条部が前記キー溝部に嵌合された状態で、取り付け体１１に固定されている。図示の例では、外リング部１８において前記キー溝部と対応する位置に、タイヤ幅方向Ｈの一方側から板材２８が螺合されることにより、内筒体１２が取り付け体１１に固定されている。

連結部材１５は、取り付け体１１と外筒体１３との間にタイヤ周方向に沿って複数配設されるとともに、取り付け体１１と外筒体１３とを相対的に弾性変位自在に連結する。連結部材１５は、表裏面がタイヤ周方向を向く弾性変形可能な板材とされている。

連結部材１５の両端部は、取り付け体１１および外筒体１３に各別に連結され、連結部材１５におけるタイヤ径方向の外側の端部である一端部（外端部１５ａ）は、連結部材１５におけるタイヤ径方向の内側の端部である他端部（内端部１５ｂ）よりもタイヤ周方向の一方側に位置する。連結部材１５は、タイヤ径方向の外側から内側に向かうに従い漸次、タイヤ周方向の他方側に向けて延びている。

複数の連結部材１５は、内筒体１２と外筒体１３との間において、軸線Ｏを基準に回転対称となる位置に各別に配置されている。全ての連結部材１５は互いに同形同大とされ、連結部材１５のタイヤ幅方向Ｈに沿った横幅は外筒体１３のタイヤ幅方向Ｈに沿った横幅以下である。タイヤ周方向で隣り合う連結部材１５同士は互いに非接触とされている。

上述した外筒体１３と連結体１４とは、例えば合成樹脂材料により一体に形成されている。合成樹脂材料としては、例えば１種だけの樹脂材料、２種類以上の樹脂材料を含む混合物、又は１種以上の樹脂材料と１種以上のエラストマーとを含む混合物であってもよく、さらに、例えば老化防止剤、可塑剤、充填剤、若しくは顔料等の添加物を含んでもよい。
以下、外筒体１３および連結体１４が一体に形成されたユニットをケース体３１（中間成形体）という。

トレッド部材１６は、円筒状に形成され、外筒体１３の外周面側を全域に亘って一体に覆っている。トレッド部材１６の内周面は、全域に亘って外筒体１３の外周面に対して密接している。トレッド部材１６は、例えば、天然ゴム又は／及びゴム組成物が加硫された加硫ゴム、或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１６を加硫ゴムで形成するのが好ましい。

図２に示すように、内筒体１２の内周面（取り付け体１１の外周面および内筒体１２の内周面のうちの一方）は、接触面２１と、非接触面２０と、からなる。接触面２１は、取り付け体１１の外周面（取り付け体１１の外周面および内筒体１２の内周面およびのうちの他方）がタイヤ幅方向Ｈにおいて接触している。非接触面２０は、取り付け体１１の外周面が接触していない。

接触面２１は、タイヤ幅方向Ｈに平行である。接触面２１のタイヤ径方向における車軸（軸線Ｏ）からの距離は、タイヤ幅方向Ｈの位置によらず等しい。接触面２１は、タイヤ幅方向Ｈに沿う断面視において、軸線Ｏに平行な直線状に形成されている。
接触面２１のタイヤ幅方向Ｈの大きさ（幅）は、内筒体１２のタイヤ幅方向Ｈの大きさ（幅）の５０％以上９０％以下である。なお、接触面２１がタイヤ幅方向Ｈに小さく、取り付け体１１と内筒体１２とが接触している部分が少なくなると、嵌合している力が低下してしまうおそれがある。また、接触面２１がタイヤ幅方向Ｈに大きく、取り付け体１１と内筒体１２とが接触している部分が多すぎると、嵌めにくくなるおそれがある。

非接触面２０は、内筒体１２の内周面（取り付け体１１の外周面および内筒体１２の内周面のうちの一方）の、少なくともタイヤ幅方向Ｈ片側の端部に形成されている。非接触面２０は、接触面２１からタイヤ幅方向Ｈに離れるに従って、取り付け体１１の外周面（取り付け体１１の外周面および内筒体１２の内周面のうちの他方）からタイヤ径方向に離れる。

非接触面２０は、内筒体１２に限定して設けられ、取り付け体１１の外周面には設けられていない。非接触面２０は、内筒体１２の内周面において、タイヤ幅方向Ｈの中央部からタイヤ幅方向Ｈの片方の端縁に向けて限定して設けられている。非接触面２０は、タイヤ周方向の全周にわたって連続して形成されている。非接触面２０は、タイヤ幅方向Ｈに沿う断面視において、その全長にわたってタイヤ幅方向Ｈに連続して延びる直線状に形成されている。タイヤ幅方向Ｈに沿う断面視において、非接触面２０を通過する直線と、タイヤ幅方向Ｈに延びる直線と、がなす角度は、０．５°〜３°となっている。

次に、前記非空気入りタイヤの製造方法の一例について説明する。

はじめに、ケース体３１を形成する。ここでケース体３１は、例えば射出成型により一体に形成することができる。射出成形としては、ケース体３１の全体を同時に成形する一般的な方法であってもよいし、内筒体１２、外筒体１３、及び連結部材１５のうちの一部をインサート品として残りを射出成形するインサート成形でもよいし、或いはいわゆる二色成形等であってもよい。なお、ケース体３１の全体を同時に射出成形する場合には、内筒体１２に形成された複数の前記突条部をゲート部分としてもよい。また、射出成形する際、内筒体１２、外筒体１３、及び連結部材１５を互いに異なる材質で形成してもよいし、同一の材質で形成してもよい。この材質としては、例えば金属材料や樹脂材料等が挙げられるが、軽量化の観点から樹脂材料、特に熱可塑性樹脂が好ましい。

なお本実施形態では、ケース体３１の成形に際し、ケース体３１を、ケース体３１からタイヤ幅方向Ｈに離型される図示しない金型によって形成することが可能である。この場合、ケース体３１から金型を離型させるときに、非接触面２０を抜きテーパとして利用することにより、非接触面２０の形状を活用してケース体３１を精度良く簡便に形成し易くすることができる。

その後、取り付け体１１に内筒体１２を外装させるとともに、トレッド部材１６を外筒体１３に装着させる。
ここで本実施形態では、取り付け体１１に内筒体１２を外装させるときに、図３に示すように、取り付け体１１および内筒体１２のうちの一方である内筒体１２に設けられた非接触面２０を、他方である取り付け体１１に向けた状態で、取り付け体１１と内筒体１２とをタイヤ幅方向Ｈに相対的に接近させる。これにより、取り付け体１１のタイヤ幅方向Ｈの端部を、内筒体１２内に容易に挿入することができる。

その後、例えば、取り付け体１１を内筒体１２内に押し込むことで、取り付け体１１の全体を内筒体１２内に挿入することができる。このとき本実施形態では、取り付け体１１が内筒体１２内に圧入されている。
以上により、非空気入りタイヤ１を形成することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る非空気入りタイヤ１によれば、内筒体１２の内周面に、非接触面２０が設けられている。したがって、取り付け体１１に内筒体１２を外装させるときに、内筒体１２の非接触面２０を取り付け体１１に向けた状態で、取り付け体１１と内筒体１２とをタイヤ幅方向Ｈに相対的に接近させることで、取り付け体１１のタイヤ幅方向Ｈの端部を、内筒体１２内に容易に挿入することができる。その後、例えば、取り付け体１１を内筒体１２内に押し込むことで、取り付け体１１の全体を内筒体１２内に挿入すること等が可能になり、取り付け体１１と連結体１４とを組み付け易くすることができる。

また、非接触面２０が、内筒体１２の内周面において、タイヤ幅方向Ｈの中央部からタイヤ幅方向Ｈの片方の端縁に向けて設けられている。したがって、非接触面２０をタイヤ幅方向Ｈに大きく形成することが可能になり、取り付け体１１と連結体１４とを一層組み付け易くすることができる。
また、非接触面２０が、タイヤ幅方向Ｈに沿う断面視において、タイヤ幅方向Ｈに連続して延びる直線状に形成されているので、取り付け体１１と連結体１４とを一層組み付け易くすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の非空気入りタイヤ２を、図４を参照して説明する。
なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

本実施形態に係る非空気入りタイヤ２では、非接触面２０が、内筒体１２の内周面におけるタイヤ幅方向Ｈの両端部に一対設けられている。一対の非接触面２０は、タイヤ幅方向Ｈに対称に形成されている。片側の非接触面２０の幅（タイヤ幅方向Ｈの大きさ）は、例えば、「（内筒体１２の幅−非接触面２１の幅）／２」とすることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る非空気入りタイヤ２によれば、非接触面２０が、内筒体１２の内周面におけるタイヤ幅方向Ｈの両端部に一対設けられている。したがって、内筒体１２の内周面における非接触面２０のタイヤ幅方向Ｈについての方向性を考慮することなく、取り付け体１１を内筒体１２内に挿入することが可能になり、取り付け体１１と連結体１４とを一層組み付け易くすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態の非空気入りタイヤ３を、図５を参照して説明する。
なお、この第３実施形態においては、第２実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

本実施形態に係る非空気入りタイヤ３では、非接触面２０が、内筒体１２の内周面に設けられるのに代えて、取り付け体１１の外周面に設けられている。このような非接触面２０は、例えば外リング部１８の外周面を切削加工することにより形成することができる。
なお本実施形態のように、接触面２１および非接触面２０が取り付け体１１に設けられている場合でも、接触面２１の幅（タイヤ幅方向Ｈの大きさ）を、取り付け体１１ではなく内筒体１２の幅を基準として調整することが可能である。接触面２１の幅（タイヤ幅方向Ｈの大きさ）は、例えば、内筒体１２の幅の５０％以上９０％以下とすることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る非空気入りタイヤ３によれば、前記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施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、上記実施の形態では、内筒体１２、外筒体１３、連結部材１５を例えば射出成形により一体に形成したが、射出成形に限らず例えば鋳造等で一体に形成しても構わない。また、内筒体１２、外筒体１３、連結部材１５を個別に形成した後、これらを互いに連結してもよい。また、取り付け体１１を射出成型により形成することも可能である。

前記実施形態では、非接触面２０が、タイヤ幅方向Ｈに沿う断面視において、タイヤ幅方向Ｈに連続して延びる直線状に形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、非接触面２０が、タイヤ幅方向Ｈに沿う断面視において、タイヤ幅方向Ｈに連続して延びる曲線状に形成されていてもよい。

前記実施形態では、取り付け体１１の外周面および内筒体１２の内周面のうちの一方に限定して非接触面２０が形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば、取り付け体１１の外周面および内筒体１２の内周面のうちの両方に非接触面２０が形成されていてもよく、取り付け体１１の外周面および内筒体１２の内周面のうちの少なくとも一方に非接触面２０が形成された形態を適宜採用することができる。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施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、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１、２、３ 非空気入りタイヤ
１１ 取り付け体
１２ 内筒体
１３ 外筒体
１４ 連結体
２０ 非接触面
２１ 接触面
３１ ケース体（中間成形体）
Ｈ タイヤ幅方向

Claims (7)

1. 車軸に取り付けられる取り付け体と、
   前記取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、
   前記外筒体と前記取り付け体とを連結する連結体と、を備え、
   前記連結体は、前記取り付け体に外装された内筒体を備える非空気入りタイヤであって、
   前記取り付け体の外周面および前記内筒体の内周面のうちの一方は、前記取り付け体の外周面および前記内筒体の内周面のうちの他方が面接触している接触面と、他方が接触していない非接触面からなり、
   前記非接触面は、前記取り付け体の外周面および前記内筒体の内周面のうちの一方の、少なくともタイヤ幅方向片側の端部に形成され、かつ、前記接触面からタイヤ幅方向に離れるに従って、前記取り付け体の外周面および前記内筒体の内周面のうちの他方からタイヤ径方向に離れることを特徴とする非空気入りタイヤ。
2. 前記非接触面は、前記取り付け体の外周面または前記内筒体の内周面において、タイヤ幅方向の中央部からタイヤ幅方向の片方の端縁に向けて設けられていることを特徴とする請求項１記載の非空気入りタイヤ。
3. 前記非接触面は、前記取り付け体の外周面または前記内筒体の内周面において、タイヤ幅方向の両端部に一対設けられていることを特徴とする請求項１記載の非空気入りタイヤ。
4. 前記非接触面は、タイヤ幅方向に沿う断面視において、タイヤ幅方向に連続して延びる直線状または曲線状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の非空気入りタイヤ。
5. 前記接触面のタイヤ幅方向の大きさは、前記内筒体のタイヤ幅方向の大きさの５０％以上９０％以下である請求項１から４のいずれか１項に記載の非空気入りタイヤ。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の非空気入りタイヤを形成する非空気入りタイヤの製造方法であって、
   前記取り付け体に前記内筒体を外装させるときに、前記取り付け体および前記内筒体のうちの一方に設けられた前記非接触面を他方に向けた状態で、前記取り付け体と前記内筒体とをタイヤ幅方向に相対的に接近させることを特徴とする非空気入りタイヤの製造方法。
7. 前記取り付け体および前記内筒体のうちの少なくとも一方は、前記非接触面が形成されるとともに射出成型により成形された中間成形体であり、
   前記中間成形体を、前記中間成形体からタイヤ幅方向に離型される金型によって形成するとともに、前記中間成形体から前記金型を離型させるときに、前記非接触面を抜きテーパとして利用することを特徴とする請求項６に記載の非空気入りタイヤの製造方法。

Images