JP7157698B2

JP7157698B2 - タイヤ

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Publication number: JP7157698B2
Application number: JP2019100720A
Authority: JP
Inventors: 好秀河野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2022-10-20
Anticipated expiration: 2039-05-29
Also published as: JP2020192929A

Description

本発明は、タイヤに関する。

従来、コイルばねを用いて構成されたタイヤが知られている。例えば、特許文献１には、複数のコイルばねのそれぞれが、他のコイルばねと組み合わされるとともに、環状リムに固定されることにより、全体としてトロイダル形状に形成されたタイヤが開示されている。

国際公開第２０１０／１３８１５０号

しかしながら、特許文献１に開示されたタイヤでは、全てのスプリング（コイルばね）が環状リムに固定されているため、スプリングの環状リムへの固定位置の近傍では、スプリングが密集する。一方、スプリングの密集状態を低減するために、スプリングの本数を減らした場合には、タイヤに荷重がかかったときに、荷重を支える耐久性能が低くなる。

本発明は、スプリングを用いて構成されたタイヤにおいて、タイヤの荷重耐久性能を低減しにくいタイヤを提供することを目的とする。

（１）本発明のタイヤは、同一軸上の異なる位置に配置された複数のリム部材と、前記複数のリム部材のそれぞれの間をつなぐ複数の本体スプリングと、前記複数の本体スプリングの相互間の相対変位を規制するように前記本体スプリングに連結された複数の連結スプリングと、により構成され、前記本体スプリングに対する前記連結スプリングの変位を制限する、制限部を有し、前記連結スプリングの両端のうち、少なくとも一方は前記複数のリム部材に固定されていない。そのため、スプリングを用いて構成されたタイヤにおいて、タイヤの荷重耐久性能が低減されてにくくなる。

（２）本発明のタイヤでは、前記連結スプリングは、弾性変形部と、前記制限部とを有しており、前記制限部は、前記弾性変形部の一端に設けられていることが好ましい。この構成によれば、スプリングの一端側の変位を制限することができる。

（３）本発明のタイヤでは、前記弾性変形部と前記制限部とは、一体の部材により構成されていることが好ましい。この構成によれば、本体スプリングの製造が容易である。

（４）本発明のタイヤでは、前記制限部は、輪形状に形成された部分を有することが好ましい。この構成によれば、制限部の製造が容易である。

（５）本発明のタイヤは、前記複数の連結スプリングが有する制限部の前記輪形状に形成された部分を通るワイヤをさらに備えていることが好ましい。この構成によれば、ワイヤにより接続された連結スプリング同士の相対的な変位を制限することができる。

（６）本発明のタイヤでは、前記弾性変形部は、前記タイヤの幅方向の全体にわたって延在していることが好ましい。この構成によれば、タイヤにおいて、少なくとも接地する領域について、耐久性を向上することができる。

（７）本発明のタイヤでは、前記制限部は、前記連結スプリングとは異なる、独立した部材により構成されていることが好ましい。この構成によれば、連結スプリングの変位を制限する箇所を自由に選択しやすくなる。

本発明によれば、スプリングを用いて構成されたタイヤにおいて、タイヤの荷重耐久性能を低減しにくいタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤの外観斜視図である。図１のホイール部の外観斜視図である。図１の接地変形部を構成する本体スプリングの一例を示す概略図である。本体スプリングの、リム部材への係合の態様の一例を示す概略図である。図４のＡ－Ａ断面図である。図４のＢ－Ｂ断面図である。図１の接地変形部を構成する連結スプリングの一例を示す概略図である。本体スプリングに対する連結スプリングの結合方法の一例を説明するための概略図である。本体スプリングに対する連結スプリングの結合方法の一例を説明するための概略図である。本体スプリングに対する連結スプリングの結合方法の一例を説明するための概略図である。制限部の一変形例を示す概略図である。係止部の一変形例を示す概略図である。本体スプリング及び連結スプリングの一変形例を示す概略図である。連結部材の一変形例を示す概略図である。図１２の連結部材を用いた、本体スプリング同士の結合の例を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して例示説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤの外観斜視図である。図１に示されているように、本実施形態に係るタイヤ１は、リム部を備えたホイール部１０と、接地変形可能な接地変形部２０と、により構成されている。

図２は、図１のホイール部１０の外観斜視図である。ホイール部１０は、複数のリム部材を備えている。本実施形態では、図１及び図２に示されているように、ホイール部１０は、リム部材として、第１リム部材１０１と、第２リム部材１０２と、を備える。なお、ホイール部１０が備える複数のリム部材の数量は、必ずしも本実施形態のように２つでなくてもよく、２つ以上であればよい。本実施形態において、ホイール部１０は、図２に示されているように、複数の接続部材１０３をさらに備える。

第１リム部材１０１と第２リム部材１０２とは、金属製又は樹脂製とされている。第１リム部材１０１と第２リム部材１０２とは、同一軸上の異なる位置に配置されている。第１リム部材１０１と第２リム部材１０２とは、それぞれ円環形状に形成されている。本実施形態において、第１リム部材１０１と第２リム部材１０２とは、同一の大きさ及び形状に構成されている。ただし、タイヤ１がタイヤとしての機能を発揮し得る限り、第１リム部材１０１と第２リム部材１０２とは、異なる大きさ又は形状で構成されていてもよい。第１リム部材１０１と第２リム部材１０２との外径は、必要とされるタイヤ１のサイズに応じて、適宜決定されてよい。

接続部材１０３は、第１リム部材１０１と第２リム部材１０２とを接続する部材である。接続部材１０３は、金属製又は樹脂製とされている。本実施形態では、図２に示されているように、ホイール部１０は６本の接続部材１０３を備えるが、ホイール部１０が備える接続部材１０３の本数は、これに限られない。複数の接続部材１０３は、円環形状の第１リム部材１０１の一面側と、円環形状の第２リム部材１０２の一面側とに取り付けられている。以下、本明細書において、ホイール部１０について、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に対し、接続部材１０３が取り付けられている側を、タイヤ幅方向内側、接続部材１０３が取り付けられていない側を、タイヤ幅方向外側と称する。

本実施形態では、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２は、タイヤ幅方向内側の面において、接地変形部２０の本体スプリング２０１を係合可能な係合受部１０５（図５参照）を有している。係合受部の詳細、及び係合の態様の詳細については、後述する。なお、本明細書では、「係合」は、嵌め合わされることを言い、「係止」は、嵌め合わされることを含め、広く、留められることを言う。

本実施形態では、図２に示されているように、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に、支持部材１０４が取り付けられている。支持部材１０４は、係合受部１０５（図５参照）に係合している接地変形部２０の係合状態を維持する部材である。支持部材１０４は、例えばボルトを用いて第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２のタイヤ幅方向内側に固定されることができる。

本実施形態では、接地変形部２０は、弾性変形部を含む部材によって構成されている。本実施形態では、図１に示されているように、接地変形部２０は、本体スプリング２０１と、連結スプリング２１１との、２種類の部材を含んでいる。本体スプリング２０１と、連結スプリング２１１とは、金属により構成されている。

図３は、図１の接地変形部２０を構成する本体スプリング２０１の一例を示す概略図である。本体スプリング２０１は、複数のリム部材の間をつなぐ。本実施形態では、本体スプリング２０１は、第１リム部材１０１と第２リム部材１０２との間をつなぐ。タイヤ１がリム部材を３つ以上有する場合は、本体スプリング２０１は、本明細書で説明する第１リム部材１０１と第２リム部材１０２とをつなぐ要領と同様の要領で、隣接するリム部材館のそれぞれをつなぐことが好ましいが、隣接するリム部材の間の少なくとも１つをつないでもよい。図３に示すように、本体スプリング２０１は、弾性変形部２０２と、係止部２０３とを有している。

本実施形態では、弾性変形部２０２は、コイルばねで構成されている。ここで、コイルばねとは、荷重に応じて弾性的に変形するばねであって、所定の軸のまわりにコイル状（螺旋状）に巻回されてなるばねを言う。弾性変形部２０２は、タイヤ１のサイズ及び重量や、要求される接地変形部２０の性質等に応じて、適宜の材質及び弾性を有する弾性変形部２０２を使用することができる。

係止部２０３は、弾性変形部２０２の両端に設けられている。係止部２０３は、本体スプリング２０１をホイール部１０に係止する。係止部２０３は、弾性変形部２０２とは異なる形状を有している。すなわち、本実施形態では、係止部２０３は、コイル状とは異なる形状を有している。

本実施形態では、係止部２０３は、弾性変形部２０２と一体の部材により構成されている。すなわち、本実施形態では、例えば図３に示されているように、弾性変形部２０２の両端から、弾性変形部２０２を構成する材料が延びて、係止部２０３を構成している。

本実施形態では、例えば図３に示されているように、係止部２０３は、弾性変形部２０２の両端に結合された、直線状に形成されたストレート部２０３ａを含む。また、本実施形態では、例えば図３に示されているように、係止部２０３は、ストレート部２０３ａの先端側に、ストレート部２０３ａに対して屈曲した屈曲部２０３ｂを含む。本実施形態では、本体スプリング２０１の側面視（本体スプリング２０１の軸を含む面内）で屈曲部２０３ｂは、ストレート部２０３ａに対して、直交するように屈曲している。

ここで、図４から図６を参照しながら、本実施形態における、本体スプリング２０１の、ホイール部１０への係合の態様の詳細について説明する。本体スプリング２０１は、両端に設けられた係止部２０３のうち、一方の係止部２０３が第１リム部材１０１に係合され、他方の係止部２０３が第２リム部材１０２に係合されている。ここでは、一方の係止部２０３が第１リム部材１０１に係合される場合の例について説明するが、他方の係止部２０３は、同様の要領で、第２リム部材１０２に係合することができる。

図４は、本体スプリング２０１の、第１リム部材１０１への係合の態様の一例を示す概略図であり、本体スプリング２０１の係合状態を、第１リム部材１０１のタイヤ幅方向内側から見た場合の概略図である。図４には、本体スプリング２０１が係合された第１リム部材１０１の一部のみが図示されているが、実際には、第１リム部材１０１の全周にわたって、図４に示すように、本体スプリング２０１が第１リム部材１０１に係合されている。

本実施形態では、図４に示されているように、本体スプリング２０１は、係止部２０３が、第１リム部材１０１のタイヤ幅方向内側の面に設けられた係合受部１０５に係合されることにより、第１リム部材１０１に係合されることができる。本実施形態では、特に、係合受部１０５が、係止部２０３の屈曲部２０３ｂを挿入可能な孔として構成されており、屈曲部２０３ｂを係合受部１０５の孔に挿入することにより、本体スプリング２０１が第１リム部材１０１に係合される。係止部２０３が係合受部１０５に係合された状態で、第１リム部材１０１のタイヤ幅方向内側に支持部材１０４を取り付けることにより、係止部２０３の係合状態を強固に固定することができる。

図５は、図４のＡ－Ａ断面図であり、具体的には、第１リム部材１０１についての、係合受部を含む箇所の断面図である。図５に示されているように、第１リム部材１０１は、係合受部１０５を有している。本実施形態において、係合受部１０５は、屈曲部２０３ｂを挿入可能な孔として構成されている。本実施形態では、係合受部１０５は、有底の孔として構成されている。係合受部１０５の孔の延在方向の長さ（孔の深さ）は、屈曲部２０３ｂの長さよりも長いことが好ましい。これにより、屈曲部２０３ｂの全体が係合受部１０５に挿入可能となり、係合状態が安定しやすくなる。ただし、係合受部１０５は、無底の孔（貫通孔）として構成されていてもよい。

係合受部１０５の孔の断面形状は、屈曲部２０３ｂが入る限り限定されず、例えば、長円形、楕円形、矩形、多角形等であってもよい。弾性変形部２０２がより確実に係止（固定）されるためには、孔の断面の形状及び大きさは、屈曲部２０３ｂの断面の形状及び大きさとほぼ同じであることが好ましい。

本体スプリング２０１は、屈曲部２０３ｂが係合受部１０５に挿入された状態において、弾性変形部２０２が、少なくとも一部を除き、円環状の第１リム部材１０１のタイヤの径方向外側（図５及び図６の上側）に位置するように配置されている。この状態で、第１リム部材１０１のタイヤ幅方向内側（図５及び図６の左側）において、支持部材１０４が第１リム部材１０１に取り付けられている。支持部材１０４は、例えば図５に示されているように、係合受部１０５の孔に挿入された屈曲部２０３ｂを抑えるような位置に、すなわち屈曲部２０３ｂが係合受部１０５の孔から抜け出さないようにすることが可能な位置に、取り付けられる。好ましくは、支持部材１０４は、本体スプリング２０１が挿入されていない状態において係合受部１０５の孔を塞ぐような位置に取り付けられる。また、例えば図５に示されているように、支持部材１０４は、係止部２０３のストレート部２０３ａを、第１リム部材１０１のタイヤ幅方向内側の面に抑えるように、第１リム部材１０１に固定される。このようにして、支持部材１０４により、係止部２０３の係合状態が安定して固定される。

支持部材１０４は、例えばボルト１０６を用いて第１リム部材１０１に取り付けられる。図６は、図４のＢ－Ｂ断面図であり、具体的には、第１リム部材１０１についての、支持部材１０４を固定するボルト１０６を含む箇所の断面図である。図６に示されているように、支持部材１０４は、ボルト１０６により第１リム部材１０１に固定されている。図４に示されているように、支持部材１０４は、第１リム部材１０１に係合されている２つの本体スプリング２０１の間（中央）の位置で、第１リム部材１０１に固定されてよい。つまり、第１リム部材１０１において、ボルト１０６を固定するためのボルト穴１０７は、円環状の第１リム部材１０１の周方向において、隣接する２つの係合受部１０５の間に１つ形成されている。これにより、本体スプリング２０１の係合位置に干渉することなく、支持部材１０４を第１リム部材１０１に固定することができる。

支持部材１０４は、１つの円環状の部材として構成されていてもよく、全体として円環状となる、複数に分割された部材として構成されていてもよい。その場合、支持部材１０４は、互いの周方向端で接するように配置されてもよく、適宜の間隔をあけて配置されてもよい。支持部材１０４が複数に分割された部材として構成されている場合、各部材は例えば扇形状となる。

本実施形態では、第１リム部材１０１には、全周にわたって、上述した態様で、本体スプリング２０１の一方の係止部２０３（より具体的には、屈曲部２０３ｂ）が第１リム部材１０１の係合受部１０５に係合され、支持部材１０４が第１リム部材１０１に固定されている。このようにして、係止部２０３が第１リム部材１０１に係止されている。また、同様の要領で、第２リム部材１０２には、全周にわたって、本体スプリング２０１の他方の係止部２０３（より具体的には、屈曲部２０３ｂ）が第２リム部材１０２の係合受部に係合され、支持部材１０４が第２リム部材１０２に固定されている。このようにして、係止部２０３が第２リム部材１０２に係止されている。このとき、本実施形態では、１つの本体スプリング２０１の一方の係止部２０３と他方の係止部２０３とは、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に対して、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２の軸方向において１つの直線上に位置する係合受部に係合されていてよい。つまり、本実施形態では、１つの本体スプリング２０１の２つの係止部２０３は、第１リム部材１０１と第２リム部材１０２とに対し、周方向について同じ位置に固定されていてよい。ただし、１つの本体スプリング２０１の２つの係止部２０３は、第１リム部材１０１と第２リム部材１０２とに対し、周方向について、必ずしも同じ位置に固定されていなくてもよい。

なお、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に対して係合される本体スプリング２０１の数量及び間隔は、タイヤ１のサイズ及び重量や、要求される接地変形部２０の性質等に応じて、適宜決定されてよい。第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に支持部材１０４を取り付けるために用いられるボルト１０６の数量及び間隔についても、適宜決定されてよい。例えば、ボルト１０６は、必ずしも本実施形態のように、周方向に隣接する２つの係合受部１０５の間に１つずつ取り付けられなくてもよい。

本実施形態に係るタイヤ１では、このようにしてホイール部１０に係合された複数の本体スプリング２０１が、連結スプリング２１１と連結されることにより、接地変形部２０が形成されている。すなわち、本実施形態では、連結スプリング２１１が、隣接する本体スプリング２０１を連結する連結部材として機能する。図７は、図１の接地変形部２０を構成する連結スプリング２１１の一例を示す概略図である。本実施形態では、図７に示すように、連結スプリング２１１は、弾性変形部２１２と、制限部２１３とを有している。連結スプリング２１１は、具体的には、ホイール部１０に係合された、周方向に隣接する２本の本体スプリング２０１の間に配置され、これら２本の本体スプリング２０１に組み合わされて本体スプリング２０１と連結される。

本実施形態では、弾性変形部２１２は、コイルばねで構成されている。弾性変形部２１２は、タイヤ１のサイズ及び重量や、要求される接地変形部２０の性質等に応じて、適宜の材質及び弾性を有する弾性変形部２１２を使用することができる。弾性変形部２１２を構成するコイルばねの直径は、本体スプリング２０１の弾性変形部２０２を構成するコイルばねの直径に近い方が好ましい。ここで、コイルばねの直径は、コイルばねを軸方向から見たときの、外接円の直径であり、以下同様とする。弾性変形部２１２を構成するコイルばねの直径が、本体スプリング２０１の弾性変形部２０２を構成するコイルばねの直径に近いほど、弾性変形部２０２を構成するコイルばねと弾性変形部２１２を構成するコイルばねとを、後述するように連結させて接地変形部２０を形成したときに、均等に力がかかりやすくなる。例えば、弾性変形部２０２を構成するコイルばね及び弾性変形部２１２を構成するコイルばねの直径は、いずれも１５ｍｍ～２５ｍｍ、例えば２０ｍｍ等とすることができる。

本実施形態では、制限部２１３は、弾性変形部２１２の一端に設けられている。弾性変形部２１２において、制限部２１３が設けられていない他端には、他の機構が構成されておらず、従って、弾性変形部２１２は、他端側において途切れたような形状となっている。制限部２１３は、本体スプリング２０１と連結される連結スプリング２１１の、本体スプリング２０１に対する変位を制限する。制限部２１３は、本体スプリング２０１に対する連結スプリング２１１の少なくとも一方向における変位を制限するものであればよい。このように、制限部２１３により本体スプリング２０１に対する連結スプリング２１１の変位が制限されることにより、後述する図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃを参照して説明するように、本体スプリング２０１に対して連結スプリング２１１が連結される際に、連結スプリング２１１の連結位置が定められて固定される。すなわち、本体スプリング２０１に対する連結スプリング２１１の連結状態が位置決め固定される。制限部２１３は、弾性変形部２１２とは異なる形状を有している。すなわち、本実施形態では、制限部２１３は、コイル状とは異なる形状を有している。

本実施形態では、制限部２１３は、弾性変形部２１２と一体の部材により構成されている。すなわち、本実施形態では、例えば図７に示されているように、弾性変形部２１２の一端から、弾性変形部２１２を構成する材料が延びて、制限部２１３を構成している。図７に示されている例では、制限部２１３は、弾性変形部２１２を形成するワイヤが、輪形状に曲げられることにより形成された、輪形状の部分を有している。当該輪形状は、弾性変形部２１２の軸Ａ方向と交差する方向に中心軸を有するように形成されている。制限部２１３の輪形状の部分は、連結スプリング２１１の変位を制限可能な任意の大きさであってよい。例えば、制限部２１３の輪形状の部分は、直径が、弾性変形部２１２の直径の０．５～１．０倍となるように構成されていてよい。

ここで、制限部２１３の機能について、連結スプリング２１１の本体スプリング２０１への連結方法とあわせて説明する。図８Ａ及び図８Ｂは、本体スプリング２０１に対する連結スプリング２１１の連結方法の一例を説明するための概略図である。

連結スプリング２１１は、図８Ａに示されているように、弾性変形部２１２が、ホイール部１０に係合された本体スプリング２０１の弾性変形部２０２に引っ掛けて、隣接する２本の本体スプリング２０１と組むようにして、これら２本の本体スプリング２０１と連結していく。具体的には、連結スプリング２１１は、周方向に隣接する２本の本体スプリング２０１の相互間の相対変位を規制するように本体スプリング２０１に連結される。このとき、連結スプリング２１１は、制限部２１３が設けられていない他端側を先頭として、回転しながら前進するように本体スプリング２０１に差し込まれていくことにより、隣接する２本の本体スプリング２０１と徐々に組み合わされる。

連結スプリング２１１の弾性変形部２１２の全体が本体スプリング２０１と組み合わされていくと、やがて、図８Ｂに示されているように、制限部２１３が本体スプリング２０１と接触する。制限部２１３は、その形状から、本体スプリング２０１と組み合わされ得ない。そのため、連結スプリング２１１は、制限部２１３が本体スプリング２０１と接触した位置よりも、差込み方向側に移動しない。特に連結スプリング２１１は、制限部２１３の輪形状の部分が本体スプリング２０１と接触した後は、たとえ回転させながら前進させようとしても前進（差込み方向側に移動）しない。このように、制限部２１３は、本体スプリング２０１に対する連結スプリング２１１の少なくとも一方向における変位を制限する。このようにして、制限部２１３により、本体スプリング２０１に対する連結スプリング２１１の連結状態が位置決め固定される。また、本体スプリング２０１に連結した連結スプリング２１１が、本体スプリング２０１から外れにくくなる。

なお、連結スプリング２１１の両端のうち、少なくとも一方は、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に固定されていない。本実施形態では、連結スプリング２１１は、両端とも第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に固定されていない。つまり、本実施形態では、連結スプリング２１１は、両端が非固定となっている。ただし、連結スプリング２１１は、両端のうちの一方の端部のみが第１リム部材１０１又は第２リム部材１０２に固定されていてもよい。この場合、連結スプリング２１１の両端のうち、制限部２１３が設けられている一端とは反対側の、他端が、第１リム部材１０１又は第２リム部材１０２に固定される。

本実施形態では、ホイール部１０に係合された全ての本体スプリング２０１は、隣接する２本の本体スプリング２０１の間に連結スプリング２１１が配置されるように、連結スプリング２１１と連結される。本実施形態では、このようにして、タイヤ１が構成されている。すなわち、本実施形態では、タイヤ１の接地変形部２０の全ての本体スプリング２０１は、２本の連結スプリング２１１と連結され、タイヤ１の接地変形部２０の全ての連結スプリング２１１は、２本の本体スプリング２０１と連結されている。このとき、タイヤ１は、制限部２１３により、本体スプリング２０１に対する連結スプリング２１１の少なくとも一方向における変位を制限できるため、本体スプリング２０１に連結した連結スプリング２１１が、本体スプリング２０１から外れにくくなる。そのため、連結スプリング２１１は、主としてタイヤ１の接地領域に位置し、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２と本体スプリング２０１との固定位置の近傍には位置しない。これにより、タイヤ１の接地領域には、本体スプリング２０１の弾性変形部２０２と連結スプリング２１１の弾性変形部２１２とが位置する一方、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２と本体スプリング２０１との固定位置の近傍には、本体スプリング２０１の弾性変形部２０２のみが位置する。そのため、本実施形態に係るタイヤ１によれば、弾性変形部２０２の第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２への固定位置における密集状態を改善しつつ、本体スプリング２０１の弾性変形部２０２と連結スプリング２１１の弾性変形部２１２とにより、タイヤ１の荷重耐久性能が低減しにくくなる。

なお、２本の本体スプリング２０１を結合する連結スプリング２１１は、ホイール部１０の軸方向（つまりタイヤ１の回転軸方向）について、第１リム部材１０１の側から挿入されていることも、第２リム部材１０２の側から挿入されていることも可能である。タイヤ１に設けられている複数の連結スプリング２１１は、その半数が第１リム部材１０１の側から挿入され、他の半数が第２リム部材１０２の側から挿入されていることが好ましい。これにより、連結スプリング２１１の制限部２１３が、タイヤ１の軸方向について両側に均等に配置されることとなり、タイヤ１のバランスがとりやすくなるとともに、タイヤ１の軸方向について一方向のみに制限部２１３が密集することを防ぐことができる。特に、複数の連結スプリング２１１は、図８Ｃに一例として示されているように、接地変形部２０の周方向に隣り合う連結スプリング２１１同士が、異なる方向から挿入されていることが、さらに好ましい。これにより、さらにタイヤ１のバランスがとりやすくなる。

また、タイヤ１は、さらに、複数の連結スプリング２１１の制限部２１３の輪形状の部分同士を接続する接続部材を備えていてもよい。接続部材は、例えばワイヤにより構成されている。例えば、複数の連結スプリング２１１は、その半数が第１リム部材１０１の側から挿入され、他の半数が第２リム部材１０２の側から挿入されているとする。この場合、第１リム部材１０１の側から挿入された連結スプリング２１１の制限部２１３は第１リム部材１０１側に位置し、第２リム部材１０２の側から挿入された連結スプリング２１１の制限部２１３は第２リム部材１０２側に位置する。この場合、タイヤ１は、第１リム部材１０１側に位置する複数の制限部２１３の輪形状の部分を接続するワイヤと、第２リム部材１０２側に位置する複数の制限部２１３の輪形状の部分を接続するワイヤとの、２本のワイヤを有していてよい。第１リム部材１０１側に位置する複数の制限部２１３の輪形状の部分を接続するワイヤは、例えば、第１リム部材１０１側に位置する複数の制限部２１３の、全ての輪形状の部分の中央部（輪形状の部分により形成される開口部）を通るように、ホイール部１０の周方向に沿って設けられる。同様に、第２リム部材１０２側に位置する複数の制限部２１３の輪形状の部分を接続するワイヤは、例えば、第２リム部材１０２側に位置する複数の制限部２１３の、全ての輪形状の部分の中央部を通るように、ホイール部１０の周方向に沿って設けられる。このようなワイヤは、例えば円形状に形成されることにより、制限部２１３の輪形状の部分の中央部を通ることによって、制限部２１３の輪形状の部分同士を接続できる。このように、複数の制限部２１３の輪形状の部分を通るワイヤが設けられることにより、制限部２１３同士の相対的な位置関係の変位が、ワイヤによって制限される。そのため、本体スプリング２０１に結合した連結スプリング２１１が、本体スプリング２０１から、さらに外れにくくなる。

ただし、複数の連結スプリング２１１の制限部２１３の輪形状の部分を接続する接続部材は、必ずしも上述のように複数の制限部２１３の輪形状の部分を通るように構成されていなくてもよく、任意の形態により制限部２１３同士が接続されていればよい。この場合、例えば接続部材は、接続する複数の制限部２１３の輪形状の部分のそれぞれに固定されることにより、これらの複数の制限部２１３の輪形状の部分を接続してもよい。少なくとも、複数の連結スプリング２１１の制限部２１３を接続するワイヤが設けられていることにより、ワイヤで接続された連結スプリング２１１同士の相対的な位置関係の変位が制限される。

なお、上記実施形態では、制限部２１３が、弾性変形部２１２の軸Ａ方向と交差する方向に中心軸を有する輪形状に形成されていると説明したが、制限部２１３の形状は、これに限られない。制限部２１３は、本体スプリング２０１に対する連結スプリング２１１の少なくとも一方向における変位を制限可能な、任意の構成を有していてよい。

また、上記実施形態では、制限部２１３が、弾性変形部２１２と一体の部材により構成されていると説明したが、制限部２１３は、必ずしも弾性変形部２１２と一体の部材により構成されていなくてもよい。例えば、図９に概略的に示すように、連結スプリング２１１とは異なる、独立した部材により構成される制限部２１３により、本体スプリング２０１に対する連結スプリング２１１の変位を制限してもよい。図９に示されている例では、制限部２１３は、互いに組み合わされた本体スプリング２０１と連結スプリング２１１との接触箇所の変位を制限する、連結スプリング２１１とは別体の独立した部材として構成されている。この場合、連結スプリング２１１の変位を制限する箇所を自由に選択しやすくなる。

連結スプリング２１１の長さは、タイヤ１のサイズ及び重量や、要求される接地変形部２０の性質等に応じて、適宜決定されてよい。連結スプリング２１１は、弾性変形部２１２の長さが、本体スプリング２０１の弾性変形部２０２の長さよりも短く構成されていることが好ましい。連結スプリング２１１は、弾性変形部２１２がタイヤ１の幅方向の全体にわたって延在するような長さを有することが好ましい。すなわち、連結スプリング２１１は、弾性変形部２１２が、タイヤ１の幅方向において、少なくともタイヤ１の最大幅にわたって延在することが好ましい。連結スプリング２１１がタイヤの最大幅にわたって延在する場合における、連結スプリング２１１の幅方向における端部の位置は、図１において破線Ｌにより示されている。ただし、図１では、連結スプリング２１１の両端のうち、一方の端部の位置のみが二点鎖線Ｌにより示されている。連結スプリング２１１の他端の位置は、タイヤ１の回転軸に直交する面であって、タイヤ１の幅方向の中央の面について、面対称の位置である。連結スプリング２１１の弾性変形部２１２がタイヤ１の幅方向の全体にわたって延在することにより、本体スプリング２０１の弾性変形部２０２のうち、少なくとも接地する領域が、連結スプリング２１１の弾性変形部２１２と連結され、耐久性を向上することができる。

連結スプリング２１１の弾性変形部２１２は、タイヤ１のクラウン部全体にわたって延在することが好ましい。クラウン部は、タイヤ１の接地変形部２０において、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２の面と略同一の面上に形成されるサイド部から、タイヤ１の径方向外側に膨らんでいる箇所である。連結スプリング２１１の弾性変形部２１２は、タイヤ１のバットレス部に延在することがさらに好ましい。バットレス部は、接地変形部２０において、サイド部とクラウン部との間の箇所である。接地変形部２０において、連結スプリング２１１により連結された箇所は、連結スプリング２１１の拘束力により変形しにくくなり、連結スプリング２１１により連結されていない箇所は、連結スプリング２１１の拘束力が働かない分変形しやすくなるが、上述のようにクラウン部及びバットレス部に弾性変形部２１２を配置することにより、クラウン部及びバットレス部の変形を抑えることができる。その一方、サイド部には、連結スプリング２１１の拘束力が働かないようにすることにより、タイヤ１の接地時における振動を吸収させるようにすることができる。

本実施形態に係るタイヤ１では、接地変形部２０を構成する複数の本体スプリング２０１のそれぞれが、弾性変形部２０２と、弾性変形部２０２の両端に設けられた、弾性変形部２０２とは異なる形状の係止部２０３とを有しており、係止部２０３が第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に係止されている。これにより、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に本体スプリング２０１を確実に結合可能である。このような効果により、例えば、タイヤ１の使用環境が特殊な場合であっても、本体スプリング２０１が第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２から外れにくい。また、例えば、仮に本体スプリング２０１の弾性変形部２０２が直接第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に結合されている場合には、結合の方法によっては、弾性変形部２０２が第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２から脱落しやすかったり、弾性変形部２０２が摩耗することにより、弾性変形部２０２が第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２から脱落しやすくなったりするのに対し、本実施形態では、弾性変形部２０２とは異なる形状の係止部２０３が係止されるため、このような恐れが少ない。さらに、例えば温度変化が大きい月面で本実施形態に係るタイヤ１を使用する場合であっても、本体スプリング２０１を第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２の係合受部１０５に係合させているため、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２や本体スプリング２０１に熱膨張や熱収縮が発生しても、本体スプリング２０１が第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２から外れにくく、タイヤ１としての形態及び機能を維持しやすくなる。

また、本実施形態のように、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２が係合受部１０５を有し、本体スプリング２０１の係止部２０３が係合受部１０５に係止されている場合、本体スプリング２０１を、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に、より確実に結合可能である。

また、本実施形態のように、支持部材１０４を用いて係止部２０３の係止状態を維持した場合、本体スプリング２０１が、より第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２から外れにくくなる。そのため、複数の本体スプリング２０１を、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２の係合受部１０５に、より確実に係合させることができる。

上記実施形態において、本体スプリング２０１の係止部２０３は、ストレート部２０３ａと、ストレート部２０３ａの先端側に配置された屈曲部２０３ｂとを含んで構成されていると説明した。しかしながら、係止部２０３の構成は、必ずしもこれに限られない。係止部２０３は、弾性変形部２０２とは形状が異なり、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に係止されることが可能な任意の形状を有していてよい。また、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２の係合受部１０５も、係止部２０３の構成に対応する、任意の構成を有していてよい。例えば、係止部２０３は、直線状に形成されていてもよい。この場合、第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２には、直線状の係止部２０３を係合可能な係合受部が設けられていてもよく、単に支持部材１０４により係止部２０３が固定されていてもよい。

係止部２０３は、本明細書で説明した例に限られず、本体スプリング２０１を第１リム部材１０１及び第２リム部材１０２に係止可能な任意の構成を有していてよい。例えば、係止部２０３は、フック形状に形成されていてもよい。

また、例えば、上記実施形態において、本体スプリング２０１の係止部２０３の屈曲部２０３ｂは、ストレート部２０３ａに対して、直交するように屈曲していると説明した。しかしながら、屈曲部２０３ｂは、必ずしもストレート部２０３ａに対して直交していなくてもよい。屈曲部２０３ｂは、ストレート部２０３ａに対して所定の角度で屈曲していてよい。この場合、係合受部１０５は、屈曲部２０３ｂの屈曲の角度に合わせた方向に設けられた孔として形成されていてよい。

また、本体スプリング２０１の係止部２０３は、例えば、図１０に示されているように、ストレート部２０３ａと、ストレート部２０３ａの先端側に配置されたリング部２０３ｃとを含んで構成されていてよい。リング部２０３ｃは、中央に貫通孔２０３ｄを有する円環形状に形成されている。この場合、係合受部１０５は、例えば、貫通孔２０３ｄを貫通可能な突起により構成されていてよい。この場合、係止部２０３のリング部２０３ｃの貫通孔２０３ｄに、係合受部１０５の突起を貫通させることにより、係止部２０３を係合受部１０５に係止することができる。

また、上記実施形態では、本体スプリング２０１の弾性変形部２０２及び連結スプリング２１１の弾性変形部２１２が、それぞれコイルばねで構成されていると説明した。しかしながら、本体スプリング２０１の弾性変形部２０２及び連結スプリング２１１の弾性変形部２１２は、必ずしもコイルばねで構成されていなくてもよい。例えば、本体スプリング２０１の弾性変形部２０２及び／又は連結スプリング２１１の弾性変形部２１２は、コイルばねに代えて、例えば図１１に示されているように、２次元の（すなわち、ほぼ同一平面に沿って延在する）波形状の金属部材を含んで構成されていてもよい。図１１に示されている例は、弾性変形部２０２及び弾性変形部２１２が、２次元の波形状に形成されている場合の例である。波形状の金属部材は、例えば、半円を連結した形状であってもよく、正弦波形状であってもよい。この場合であっても、波形状の金属部材を組み合わせることにより、本体スプリング２０１と、連結スプリング２１１とを連結することができる。

また、上記実施形態では、連結スプリング２１１を、隣接する２本の本体スプリング２０１と組み合わせると説明したが、タイヤ１は、必ずしも連結スプリング２１１を有していなくてもよい。例えば、タイヤ１は、図１２に示されているような、２つの貫通穴２２０ａを有する連結部材２２０を有し、当該連結部材２２０により、隣接する２本の本体スプリング２０１を連結してもよい。連結部材２２０の２つの貫通穴２２０ａは、本体スプリング２０１を通すことができる大きさである。この場合、連結部材２２０が有する２つの貫通穴２２０ａのうち、一方に、１本の本体スプリング２０１を通し、他方に、当該１本の本体スプリング２０１に隣接する１本の本体スプリング２０１を通す。図１３に示されているように、本体スプリング２０１の複数の箇所に、連結部材２２０を通すことにより、隣接する２本の本体スプリング２０１を、タイヤ幅方向に離隔した複数箇所の連結部材２２０で連結することができる。なお、図１３では、２本の本体スプリング２０１を連結する連結部材２２０について、貫通穴２２０ａへの本体スプリング２０１の貫通の様子が分かるように、一部を断面として示している。このように、連結スプリング２１１に代えて、連結部材２２０を用いることによっても、タイヤ１を構成することができる。

本開示を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

１：タイヤ、１０：ホイール部、２０：接地変形部、１０１：第１リム部材、１０２：第２リム部材、１０３：接続部材、１０４：支持部材、１０５：係合受部、１０６：ボルト、１０７：ボルト穴、２０１：本体スプリング、２０２，２１２：弾性変形部、２０３：係止部、２０３ａ：ストレート部、２０３ｂ：屈曲部、２０３ｃ：リング部、２０３ｄ：貫通孔、２１１：連結スプリング、２１３：制限部、２２０：連結部材、２２０ａ：貫通穴、Ａ：軸

Claims

同一軸上の異なる位置に配置された複数のリム部材と、前記複数のリム部材のそれぞれの間をつなぐ複数の本体スプリングと、前記複数の本体スプリングの相互間の相対変位を規制するように前記本体スプリングに連結された複数の連結スプリングと、により構成され、
前記本体スプリングに対する前記連結スプリングの変位を制限する、制限部を有し、
前記連結スプリングの両端のうち、少なくとも一方は前記複数のリム部材に固定されておらず、
前記連結スプリングは、弾性変形部と、前記制限部とを有しており、
前記制限部は、前記弾性変形部の一端に設けられており、
前記制限部は、輪形状に形成された部分を有する、
タイヤ。
前記弾性変形部と前記制限部とは、一体の部材により構成されている、請求項１に記載のタイヤ。
前記複数の連結スプリングが有する制限部の前記輪形状に形成された部分を通るワイヤをさらに備えている、請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記弾性変形部は、前記タイヤの幅方向の全体にわたって延在している、請求項１から３のいずれか一項に記載のタイヤ。