JPWO2016031838A1 - 車輪 - Google Patents
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Abstract
不整地を走行する車両に用いられても、パンクの生じない車輪を提供することを目的とする。車両の車軸に取り付けられる車輪(1)であって、ハブ(2)と、前記ハブ(2)の少なくとも2箇所に設けられたフランジ(3a,3b)と、前記フランジ(3a,3b)間に張架された被張架部材(4)と、前記被張架部材(4)の車輪径方向外側に設けられた骨格部材(5)とを備える。
Description
本発明は車輪に関し、より特定的には不整地を走行する車両に用いられる車輪に関する。
通常の路面で使用されている空気入りタイヤは、鉄屑や岩石が散在する不整地を走行する車両に用いると、鉄屑や岩石がタイヤを損傷するためパンクが発生しやすい。このようなパンクを防止するための技術として、特開平8−058318号公報(特許文献1)には、ゴムゲージの薄いタイヤサイド部に、プロテクターを配設した空気入りタイヤが開示されている。
また、内部に加圧空気が充填されてい用いられる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である。この問題を解決するために、特開2011−156905号公報(特許文献2)には、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む外筒体と、取り付け体と外筒体とを変位自在に連結する連結部材と、を備える非空気入りタイヤが提案されている。
しかしながら、特開平8−058318号公報(特許文献1)の技術は空気入りタイヤをベースとした技術のため、パンクの発生を完全に防止することはできないという問題がある。
特開2011−156905号公報(特許文献2)の技術はタイヤの弾性を調整できないため、良好な乗り心地を得ることが困難であるという問題がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、不整地を走行する車両に用いられても、パンクの生じない車輪を提供することを目的とする。
本発明は、車両の車軸に取り付けられる車輪であって、ハブと、前記ハブの少なくとも2箇所に設けられたフランジと、前記フランジ間に張架された被張架部材と、前記被張架部材の車輪径方向外側に設けられた骨格部材とを備える、車輪である。
本発明の車輪において好ましくは、前記被張架部材は二次元繊維よりなる。
本発明の車輪において好ましくは、前記フランジ間の距離は、前記骨格部材の車輪幅方向の長さよりも長い。
本発明の車輪において好ましくは、前記フランジ間の距離は、前記骨格部材の車輪幅方向の長さよりも長い。
本発明の車輪において好ましくは、前記車輪は、前記ハブと前記被張架部材との間に設けられた弾性部材をさらに備える。
本発明の車輪において好ましくは、前記弾性部材は三次元繊維よりなる。
本発明の車輪において好ましくは、前記骨格部材は複数の骨格部材片を含み、前記複数の骨格部材片の各々は、前記被張架部材に固定された第1部材と、前記第1部材の車輪径方向外側に取り付けられた第2部材とを含む。
本発明の車輪において好ましくは、前記骨格部材は複数の骨格部材片を含み、前記複数の骨格部材片の各々は、前記被張架部材に固定された第1部材と、前記第1部材の車輪径方向外側に取り付けられた第2部材とを含む。
本発明の車輪において好ましくは、前記第2部材の車輪径方向外側表面は、車輪軸を法線とする断面で見た場合に弧状の断面形状を有する。
本発明の車輪において好ましくは、前記車輪は、前記フランジに対して前記被張架部材を固定する被張架部材固定部をさらに備え、前記被張架部材固定部は前記フランジに対して着脱可能である。
本発明の車輪において好ましくは、前記車輪は、前記フランジに対して前記ハブの端部側に設けられたハブ固定材をさらに備え、前記ハブ固定材の径は、前記フランジの径よりも大きく、前記ハブ固定材は、前記フランジに接続される。
本発明の車輪において好ましくは、前記車輪は、前記ハブ固定材に対して前記ハブの端部側に設けられた側面部材をさらに備え、前記側面部材は、前記ハブ固定材と調整部材を介して連結され、前記フランジおよび前記ハブ固定材は、前記調整部材に沿って前記車輪幅方向に移動可能である。
本発明の車輪において好ましくは、前記車輪は、前記骨格部材の車輪径方向外側に配置された接地部材をさらに備える。
本発明の車輪において好ましくは、前記接地部材は、三次元繊維よりなる。
本発明によれば、不整地を走行する車両に用いられても、パンクの生じない車輪を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
[車輪の構成]
(実施の形態1)
まず本実施の形態における車輪の構成について説明する。
[車輪の構成]
(実施の形態1)
まず本実施の形態における車輪の構成について説明する。
図1および図2は、本発明の一実施の形態における車輪を車体取付方向側から見た概略斜視図および車輪の内部構造を示す概略斜視図である。また図3および図4は、図1の車輪を車体外側方向側、すなわち車体取付方向側と対向する側から見た概略斜視図および車輪の内部構造を示す概略斜視図である。図5は、図3に示す車輪の内部構造を説明する概略斜視図である。図6は、図1に示す車輪1を共通軸Oを通る平面で切断した概略断面図である。
本実施の形態における車輪は、たとえば不整地を走行する車両に好適に用いることのできる車輪である。
図1〜図6を参照して、本実施の形態の車輪1は、車体の車軸に取り付けられるハブ2と、ハブ2の外周面で車軸方向に一定の間隔で設けられたフランジ3aおよび3bと、フランジ3aおよび3b間に張架された被張架部材4と、被張架部材の車輪径方向外側に、その円周方向の全周にわたって設けられた骨格部材5とを備えている。
ハブ2、フランジ3aおよび3b、被張架部材4および骨格部材5は共通する軸Oを中心として、共通軸Oの周囲に点対称に設けられている。共通軸Oは車軸と平行であり、以下、この共通軸Oに沿う方向を車輪幅方向といい、共通軸Oに直交する方向を車輪径方向といい、共通軸Oの周りを周回する方向を車輪周方向という。なお、被張架部材4および骨格部材5は、タイヤ幅方向の中央部が互いに一致させられて配置されている。
ハブ2、フランジ3および被張架部材4によって囲まれた空間には、弾性部材6が充填されている。
被張架部材4の車輪径方向外側には骨格部材5が配置されている。骨格部材5の車輪径方向外側には接地部材9が配置されている。
フランジ3aに対してハブ2の車体取付方向の端部側には、ハブ固定材8aが設けられている。フランジ3aとハブ固定材8aとは接合されている。ハブ固定材8aに対してハブ2の車体取付方向の端部側には、側面部材10が設けられている。フランジ3a、ハブ固定材8aおよび側面部材10とは、調整部材11を介して連結されている。フランジ3bに対して車体外側方向には、ハブ固定材8bが設けられている。
ハブ2の車体取付方向の端部には、車軸用ボックス12が設けられている。
次に本実施の形態における車輪を構成する各部材について、製造工程を示しながら説明する。
次に本実施の形態における車輪を構成する各部材について、製造工程を示しながら説明する。
図7〜図14は、それぞれ本発明の一実施の形態における車輪の製造方法の一工程を示す図である。図15〜図17は、本発明の他の一実施の形態における車輪の製造方法の一工程を示す図である。図7〜図17は、いずれも車輪を車体取付方向側から見た図である。
図7を参照して、ハブ2を準備する。ハブ2は円筒形であり、内部に車軸用ボックス12および車両の車軸の先端部が挿入される。ハブ2は、たとえばアルミニウム合金等の金属材料で形成されている。ハブ2の大きさは、通常の車両に用いることができれば特に限定されない。
ハブ2には、フランジ3aおよび3bが設けられている。フランジ3aは、ハブ2の車輪幅方向の中央に対して車体取付方向側に配置され、フランジ3bは、ハブ2の車輪幅方向の中央に対して車体外側方向側端部に固定されている。フランジ3aおよびフランジ3bの位置は、フランジ間に一定の間隔が存在するのであれば、特に限定されない。フランジ3aをハブ2に取り付ける際は、車体取付方向側のハブ2の端部からフランジ3aの間が、一定の距離を有するように取り付けると、その後にハブ固定材8aおよび側面部材10を取り付けることができるため好ましい。
フランジ3の設置箇所は2箇所に限定されず、3箇所以上とすることもできる。この場合は、各フランジは、フランジ間の間隔が等間隔になるように配置することが好ましい。
フランジ3aおよび3bは、たとえばアルミニウム合金等の金属材料製の外周が正八角形の板状部材である。フランジ3aは、ハブ2が貫通できるように、中央部に第1の貫通孔を有している。第1の貫通孔は、ハブ2の外径よりも、たとえば1〜2mm程度大きい径を有する円形状である。フランジ3bは、図4に示されるようにハブ2に対応する貫通孔を有していない。
フランジ3aおよび3bの形状は正八角形に限定されず、円形、楕円形または3辺以上を有する多角形などとすることもできる。
フランジ3aおよび3bの外周の頂点近傍には、フランジとハブ固定材8とを接続するための第1の固定部材が挿入できるように、円形の第2の貫通孔3cが4箇所に形成されている。第2の貫通孔3cの数、位置および大きさは、フランジとハブ固定材とを、第1の固定部材を介して接続することができれば特に限定されない。
フランジ3aおよび3bの外周近傍には、フランジ対して被張架部材4を固定するための被張架部材固定部7が挿入できるように、円形の溝3dが16箇所に形成されている。溝3dの数、位置および大きさは、フランジに被張架部材を張架することができれば特に限定されない。
フランジ3bの中心からハブ2の車輪径方向の半径上に該当する位置には、図4に示されるように、ハブ2とフランジ3bとを接続するための第2の固定部材を挿入するための、円形の溝3eが4箇所に形成されている。溝3eの数、位置および大きさは、ハブ2とフランジ3bとを接続することができれば特に限定されない。なお、第2の固定部材は、溝3eがなくてもフランジ3bに挿入することができる。フランジ3bの中心近傍には、図4に示されるように、車輪の駆動力を伝達する駆動軸を接合するための、円形の溝3fが4箇所に形成されている。溝3dの数、位置および大きさは、駆動軸を接合することができれば特に限定されない。
次に、図8を参照して、フランジ3aおよび3bの間のハブ2の外周上に、弾性部材6を配置する。弾性部材6は、外部からの応力によって変形し、その応力を取り除いた後に元の形状に戻ることのできる材料であれば特に限定されない。たとえば、三次元繊維、スポンジ、ゴム、金属バネ、複合材料でできた弾性板、形状記憶合金、磁石などを用いることができる。中でも、三次元繊維は軽量であり、車輪の重量を軽くすることができるため好ましい。ここで、三次元繊維とは、三次元立体構造を有する繊維あるいは布帛である。三次元繊維に特に制限はなく、たとえば、ポリアリレート、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロンなどの繊維を、一種類あるいは組み合わせて作製することができる。
弾性部材6は、ハブ2、フランジ3aおよび3bならびに被張架部材4で囲まれた空間を埋めることができるように、十分な量を配置することが好ましい。
次に、図9を参照して、フランジ3aおよび3bとの間に、被張架部材4を張架する。被張架部材4は8枚あり、それぞれ長方形であり、車輪径方向と略平行に配置される辺の長さはフランジ3の外周の正八角形の一辺の長さと略同一であり、車輪幅方向と略平行に配置される辺の長さはフランジ間の距離よりも長い。被張架部材4は、張架によって可撓性を有する材料であれば特に限定されない。たとえば、二次元繊維、ゴム板、金属板、フィルム材、メッシュ材、布帛、金属棒または金属棒の集合体、これらの複合構成でできた繊維または板などを用いることができる。中でも、二次元繊維は、車両にねじ、釘または金属片などが刺さった場合に、亀裂が伝播しにくいため好ましい。二次元繊維としては、たとえば、ウレタンコーティング生地が好ましい。
被張架部材4は、フランジ3aおよび3bの間を架け渡され、車輪幅方向の端部は、フランジの車輪外側面を被覆するように折り返され、被張架部材固定部7によってフランジ3aまたは3bに固定されている。被張架部材固定部7は、たとえばねじであり、ねじは被張架部材4を貫通して、フランジの溝3dに挿入され、被張架部材4をフランジ3aおよび3bに固定する。
次に、図10を参照して、8枚の被張架部材4のそれぞれの車輪径方向外側に、骨格部材5を1つづつ配置する。骨格部材5は、被張架部材4に固定された第1部材5aと、第1部材5aの車輪径方向外側に取り付けられた第2部材5bとを含む。
第1部材5aは、アルミニウム合金からなる直方体の部材であり、車輪幅方向に貫通する枠体の形状を有している。第1部材5aの被張架部材4と接する面は長方形であり、フランジの外周の正八角形の一辺と略平行に配置される辺の長さは、該正多角形の一辺の長さと略同一であり、車輪幅方向と略平行に配置される辺の長さはフランジ間の距離よりも短く、たとえばフランジ間の距離の1〜99%の長さである。第1部材5aは、被張架部材4に、たとえばねじなどの固定部材を介して固定されている。
8つの第1部材5aのそれぞれの車輪径方向外側には、アクリルからなる第2部材5bが1つづつ、たとえばねじなどの固定部材を介して取り付けられている。第2部材5bの外形側表面は、車輪軸を法線とする断面で見た場合に弧状の断面形状を有する。そして、8つの第2部材5bは、車輪軸を法線とする断面で見た場合に同一円の円周上に位置し、全体として円形の外形を有する。
第1部材5aと第2部材5bとに囲まれた空間には、スポンジ材が配置されている。スポンジ材は第1部材5aと第2部材5bの接合ができれば特に限定されないが、たとえば、3次元繊維、ボルト及びワッシャー、接着剤、マジックテープ(登録商標)などを用いることができる。
次に、図11を参照して、フランジ3aに対してハブ2の端部側にハブ固定材8aを配置し、ハブ固定材8aとフランジ3aと骨格部材5とを固定する。フランジ3bの外側面にハブ固定材8bを配置し、ハブ固定材8bとフランジ3bと骨格部材5とを固定する。骨格部材5は被張架部材4に取り付けられている。ハブ固定材8aおよび8bはポリアセタール製の円板であり、中央にハブ2の外形より大きい円形の貫通孔を有している。
ハブ固定材8aおよび8bの貫通孔近傍には、骨格部材5に対してハブ固定材8aおよび8bを固定するための固定部材13が挿入できるように、円形の貫通孔8cが4箇所等間隔で形成されている。骨格部材5は被張架部材4に取り付けられている。さらに、ハブ固定材8の外周部近傍には、ハブ固定材8と側面部材10とを連結するための連結部材11が挿入できるように、円形の貫通孔8dが3箇所等間隔で形成されている。
ハブ固定材8により固定された骨格部材5は、隣り合う第2部材5b同士が接して、8個の骨格部材5全体の外形が、車輪軸を法線とする断面で見た場合に円形の断面形状となっている。
次に、図12を参照して、骨格部材5の車輪径方向外側に接地部材9を配置する。接地部材9としては、三次元繊維、ゴムなどを用いることができる。中でも、三次元繊維は軽量であり、車輪の重量を軽くすることができるため好ましい。
次に、図13を参照して、ハブ2に側面部材10を車体取付方向側から取り付ける。側面部材10はアルミニウム合金製の円板であり、ハブ2が貫通することができるように、中央にハブ2の外形より大きい円形の貫通孔を有している。側面部材10の貫通孔の端部はハブ固定材8側に突出しており(図6参照)、ハブ接続部14を形成している。ハブ接続部14には、ハブ2に対して側面部材10を固定するための側面部材固定部材15が挿入できるように、円形の貫通孔が4箇所等間隔で形成されている。側面部材固定部材15は、たとえばねじであり、側面部材固定部材15はハブ接続部14を貫通して、ハブ2に形成された溝に挿入され、側面部材10をハブ2に固定する。
側面部材10の円板部の外周近傍には、ハブ固定材8と側面部材10とを連結するための調整部材11が挿入できるように、円形の貫通孔が3箇所等間隔で形成されている。調整部材11はたとえばボルトであり、調整部材11は側面部材10を貫通して、ハブ固定材8に形成された貫通孔8dに挿入され、側面部材10をハブ固定材8に連結する。
次に、図14を参照して、ハブ2の内部に車軸用ボックス12を挿入する。車軸用ボックス12は円筒形状であり、内径は車軸の径よりも大きく、ハブ2の径よりも小さい。
以上の工程により、本実施の形態の車輪を得ることができる。
(実施の形態2)
実施の形態2の車輪は、実施の形態1の車輪と、フランジの形状、被張架部材の形状、フランジに対する被張架部材の張架方法が異なるほかは、実施の形態1の車輪と同様の構成を有している。以下、フランジの形状、被張架部材の形状、フランジに対する被張架部材の張架方法について説明する。
(実施の形態2)
実施の形態2の車輪は、実施の形態1の車輪と、フランジの形状、被張架部材の形状、フランジに対する被張架部材の張架方法が異なるほかは、実施の形態1の車輪と同様の構成を有している。以下、フランジの形状、被張架部材の形状、フランジに対する被張架部材の張架方法について説明する。
図15〜図17は、それぞれ実施の形態2の車輪の製造方法の一工程を示す図である。
図15を参照して、ハブ2には、フランジ23aおよび23bが設けられている。フランジ23aおよび23bは、外周が円の板状部材であり、実施の形態1のフランジと同様の貫通孔23c、23dを有する。
図15を参照して、ハブ2には、フランジ23aおよび23bが設けられている。フランジ23aおよび23bは、外周が円の板状部材であり、実施の形態1のフランジと同様の貫通孔23c、23dを有する。
次に、図16を参照して、フランジ23aおよび23bの間のハブ2の外周上に、弾性部材26を配置する。
次に、図17を参照して、フランジ23aおよび23bとの間に、被張架部材24を張架する。被張架部材24は1枚の長方形であり、車輪周方向の辺の長さはフランジ23の外周よりも長く、車輪幅方向の辺の長さはフランジ間の距離よりも長い。
被張架部材24は、弾性部材26を被覆するように、フランジ23aおよび23bの間を架け渡して配置される。被張架部材24の車輪幅方向の端部は、フランジの車輪外側面を被覆するように折り返され、被張架部材固定部27によってフランジ23に固定されている。被張架部材の車輪周方向の端部同士は繋ぎ合わされている。
[車輪の弾性の調整]
次に、本実施の形態における車輪の弾性の調整について説明する。
次に、本実施の形態における車輪の弾性の調整について説明する。
図6を参照して、車体外側方向に配置されたフランジ3bおよびハブ固定材8b、車体取付方向に配置された側面部材10は、ハブ2に固定されている。一方、車体取付方向に配置されたフランジ3aおよびハブ固定材8aは相互に接続され、ハブ2に固定されていない。したがって、側面部材10およびハブ固定材8aを連結する調整部材11を車輪周方向に回転させて車輪幅方向に移動させると、ハブ固定材8aおよびフランジ3aが、調整部材11と同様にハブ2に沿って車輪幅方向に動く。
フランジ3aは被張架部材4と接続しているため、フランジ3aが車体取付方向に動き、フランジ3aとフランジ3bとの距離L1が長くなると、被張架部材4が引っ張られる。これにより、被張架部材4の法線方向からの外力に対する弾性力は増大する。一方、フランジ3aが車体外側方向に動き、フランジ3aとフランジ3bとの距離L1が短くなると、被張架部材4は緩み、被張架部材4の弾性力は減少する。被張架部材4と骨格部材5とは接続されているため、被張架部材4の弾性力は、車輪全体の弾性力としてとらえることができる。
したがって、本実施の形態の車輪は、調整部材11を回転させることで、車輪の弾性を変化させることができる。すなわち、本実施の形態の車輪は、空気を使用せずに車輪の弾性力を調節できる。これは従来の非空気タイヤでは行うことのできなかった優れた特徴である。
また、車輪の弾性力は、車両の乗り心地とも密接に関係している。したがって、本実施の形態の車輪を装着した車両は、路面の材質や形状に応じた最適な車輪の弾性を選択でき、快適な乗り心地を達成することができる。
[車輪の形状の変化]
次に、本実施の形態における車輪を装着した車体の走行時の車輪の形状の変化について説明する。
次に、本実施の形態における車輪を装着した車体の走行時の車輪の形状の変化について説明する。
図18および図19は、外力と被張架部材の変形との関係を説明する図である。図20は、車輪に外力が負荷されていない場合の車輪の形状を示す図である。図21は、車輪に図面上部から外力が負荷された場合の車輪の形状を示す図である。
図18を参照して、被張架部材4に外力が加えられていない場合は、被張架部材4は変形していない。この状態は、図20に示される車輪を車体に装着していない場合に対応する。この時の車輪周方向の接地距離をL2とする。
一方、図19を参照して、被張架部材4に、法線方向下向きの外力Fが加えられると、被張架部材は車輪中心方向に変形し、法線方向上向きの弾性力F2を有する。この状態は、図21に示される車輪を車体の装着した場合に対応する。この時、被張架部材4は車輪中心方向に押し上げられ、被張架部材4の車輪周方向の接地距離L2が長くなる。車輪の周方向の接地距離L2が長くなると、車輪の接地面積も増大し、車輪下の地盤に加わる応力を低下させることができる。車輪下の地盤に加わる応力が大きいと、軟弱地盤では車輪が地盤に埋まり、抜け出せなくなるスタックという現象が生じるおそれがある。本実施の形態の車輪は、弾性力を調整することで、最適な接地面積を選択することができるため、軟弱地盤にも用いることができる。
本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。ただし、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。
<車両の作製>
図22を参照して、ハブ32として、アルミニウム合金製の外径110mm、長さ150mm、厚さ5mmの円筒部材を準備した。図23(A)を参照して、フランジ23aとして、アルミニウム合金製の正八角形で、厚さ5mm、平行な2辺間の距離l1が150mm、中央に直径111mmの円状の貫通孔を有する部材を準備した。図23(B)を参照して、フランジ33bとして、アルミニウム合金製の正八角形で、厚さ5mm、平行な2辺間の距離l2が150mmの部材を準備した。図7を参照して、フランジ33aの貫通孔にハブ32を挿入し、フランジ33bをハブ32の端部にねじで固定した。
図22を参照して、ハブ32として、アルミニウム合金製の外径110mm、長さ150mm、厚さ5mmの円筒部材を準備した。図23(A)を参照して、フランジ23aとして、アルミニウム合金製の正八角形で、厚さ5mm、平行な2辺間の距離l1が150mm、中央に直径111mmの円状の貫通孔を有する部材を準備した。図23(B)を参照して、フランジ33bとして、アルミニウム合金製の正八角形で、厚さ5mm、平行な2辺間の距離l2が150mmの部材を準備した。図7を参照して、フランジ33aの貫通孔にハブ32を挿入し、フランジ33bをハブ32の端部にねじで固定した。
次に、図8を参照して、フランジ33aおよび33bの間のハブ32の外周上に、三次元繊維からなる弾性部材6を配置した。
次に、図9を参照して、フランジ33aおよび33bとの間に、二次元繊維からなる被張架部材4を張架した。被張架部材としては、綿のウレタンコーティング生地を用いた。
次に、図10を参照して、第1部材5aとして、アルミ合金製の車輪周方向長さ60mm、車輪幅方向長さ100mm、車輪径方向長さ20mm、厚さ2mmの枠部材を8つ準備し、それぞれ1枚の2次元繊維上にねじで固定した。第2部材5bとして、アクリル製の車輪周方向長さ106mm、車輪幅方向長さ100mm、厚さ5mmの断面弧状部材を8つ準備し、それぞれ1個の第1部材上にねじで固定した。第1部材5aと第2部材5bとに囲まれた空間にスポンジ材を配置した。
次に、図24を参照して、ハブ固定材38aおよび38bとして、ポリアセタール製の直径200mm、厚さ10mmで中央部に直径122mmの貫通孔を有する部材を2つ準備した。一方のハブ固定材38aはハブの車体取付方向側から第1部材5aに固定し、他方のハブ固定材はハブの車体外側方向側38bから第2部材5bに固定した。骨格部材5は、被張架部材4に取り付けられている。
次に、図12を参照して、骨格部材5の車輪径方向外側に三次元繊維からなる接地部材9を取り付けた。
次に、図25を参照して、側面部材310としてアルミニウム製の円形で、直径200mm、厚み1mm、中央部に直径が120mmの貫通孔を有する部材を準備した。なお、貫通孔は片側へ90°に折り曲げられた屈曲部310aを有している。図13を参照して、ハブに、側面部材310を車体方向側から取り付け、ねじでハブに固定した。側面部材310とハブ固定材38aとを、ボルトからなる調整部材11を用いて連結した。
次に、図14を参照して、ハブの内部に車軸用ボックス12を挿入した。
作製された車輪は、直径が270mm、車輪幅が165mm、重さが3630gであった。車輪の弾性は、調整部材11を回転することにより調整できる。以下、車輪作製時の車輪弾性を初期弾性とも記し、調整部材11を回して弾性を大きくした場合の車輪弾性を高弾性とも記す。
作製された車輪は、直径が270mm、車輪幅が165mm、重さが3630gであった。車輪の弾性は、調整部材11を回転することにより調整できる。以下、車輪作製時の車輪弾性を初期弾性とも記し、調整部材11を回して弾性を大きくした場合の車輪弾性を高弾性とも記す。
<走行試験>
図26に示す走行試験機16を用いて、車輪の走行試験を行った。走行試験機13は、タイヤ重量調整用バランサ17と、キャリッジ18、パラレルリンク19、回転軸20とを有し、回転軸20に車輪1が取り付けられる。地盤21は鋼体地盤であった。この時、車輪に負荷される荷重は、パラレルリンク19および回転軸20の合計重量5460g(以下、デフォルト荷重とも記す)であった。車両に負荷される荷重は、タイヤ重量調整用バランサ17により調節することができる。
図26に示す走行試験機16を用いて、車輪の走行試験を行った。走行試験機13は、タイヤ重量調整用バランサ17と、キャリッジ18、パラレルリンク19、回転軸20とを有し、回転軸20に車輪1が取り付けられる。地盤21は鋼体地盤であった。この時、車輪に負荷される荷重は、パラレルリンク19および回転軸20の合計重量5460g(以下、デフォルト荷重とも記す)であった。車両に負荷される荷重は、タイヤ重量調整用バランサ17により調節することができる。
車輪弾性を初期弾性または高弾性とし、車輪に負荷される荷重をデフォルト荷重または10000gとした時について、車輪の走行速度および地盤上に設置されたねじを踏みつけた時の走行への影響を調べた。結果を表1に示す。
<評価結果>
実施例1〜実施例4のいずれにおいても、走行速度は130mm/s付近であり、条件による走行速度変化はなかった。
実施例1〜実施例4のいずれにおいても、走行速度は130mm/s付近であり、条件による走行速度変化はなかった。
実施例1〜実施例4のいずれにおいても、荷重の変化に伴う車輪形状の大きな変化はなかった。
実施例1〜実施例4のいずれにおいても、ねじの踏みつけに伴う車輪走行への影響はなかった。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明の車輪は、不整地走行用車両、乗用車、原動機付自転車、小型四輪ローバなどの様々な車両の車輪として用いることができる。
1 車輪、2,32 ハブ、3a,3b,33a,33b フランジ、3c 第2の貫通孔、3d,3e,3f 溝、4 被張架部材、5 骨格部材、5a 第1部材、5b 第2部材、6 弾性部材、7 被張架部材固定部、8a,8b,38a,38b ハブ固定材、8c 貫通孔、9 接地部材、10,310 側面部材、310a 屈曲部、11 調整部材、12 車軸用ボックス、13 固定部材、14 ハブ接続部、15 側面部材固定部材、16 走行試験機、17 タイヤ重量調整用バランサ、18 キャリッジ、19 パラレルリンク、20 回転軸、21 地盤。
Claims (12)
- 車両の車軸に取り付けられる車輪であって、
ハブと、
前記ハブの少なくとも2箇所に設けられたフランジと、
前記フランジ間に張架された被張架部材と、
前記被張架部材の車輪径方向外側に設けられた骨格部材とを備える、
車輪。 - 前記被張架部材は二次元繊維よりなる、請求項1に記載の車輪。
- 前記フランジ間の距離は、前記骨格部材の車輪幅方向の長さよりも長い、
請求項1または請求項2に記載の車輪。 - 前記車輪は、前記ハブと前記被張架部材との間に設けられた弾性部材をさらに備えた、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の車輪。 - 前記弾性部材は三次元繊維よりなる、請求項4に記載の車輪。
- 前記骨格部材は複数の骨格部材片を含み、
前記複数の骨格部材片の各々は、前記被張架部材に固定された第1部材と、前記第1部材の車輪径方向外側に取り付けられた第2部材とを含む、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の車輪。 - 前記第2部材の車輪径方向外側表面は、車輪軸を法線とする断面で見た場合に弧状の断面形状を有する、請求項6に記載の車輪。
- 前記車輪は、前記フランジに対して前記被張架部材を固定する被張架部材固定部をさらに備え、
前記被張架部材固定部は前記フランジに対して着脱可能である、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の車輪。 - 前記車輪は、前記フランジに対して前記ハブの端部側に設けられたハブ固定材をさらに備え、
前記ハブ固定材の径は、前記フランジの径よりも大きく、
前記ハブ固定材は、前記フランジに接続される、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の車輪。 - 前記車輪は、前記ハブ固定材に対して前記ハブの端部側に設けられた側面部材をさらに備え、
前記側面部材は、前記ハブ固定材と調整部材を介して連結され、
前記フランジおよび前記ハブ固定材は、前記調整部材に沿って前記車輪幅方向に移動可能である、請求項9に記載の車輪。 - 前記車輪は、前記骨格部材の車輪径方向外側に配置された接地部材をさらに備えた、請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の車輪。
- 前記接地部材は、三次元繊維よりなる、請求項11に記載の車輪。
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JP2014171772 | 2014-08-26 | ||
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-
2015
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