WO2011086739A1 - 非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体 - Google Patents

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wheel
pneumatic
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松田　淳
泰伸 関
知野　圭介
橋村　嘉章
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横浜ゴム株式会社
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    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring

Definitions

  • the present invention relates to a tire / wheel assembly for a non-pneumatic tire, and in particular, a tire / wheel assembly that is most suitable as a tire / wheel assembly for a non-pneumatic tire for light vehicles such as bicycles, wheelchairs, and golf carts. About.
  • the present invention relates to a tire / wheel assembly of a non-pneumatic tire for a light vehicle that does not come off the tire body from a wheel even if it is used severely for a long period of time, and is excellent in material recyclability.
  • Pneumatic tires are mainly used for light vehicle tires for bicycles, wheelchairs, golf carts, etc., but in recent years, non-pneumatic tires have been proposed because of their advantages such as punctures. It has been changed.
  • This non-pneumatic tire is usually a so-called solid tire, and as shown in a partial cross-sectional perspective view in FIG. 7A, the tire body 1 is composed of an annular body having a solid structure made of a rubber material or the like. . Grooves 2 are formed on both sides of the tire body 1 over the entire circumference of the tire, and as shown in FIG. 7-2, the groove 2 is fitted to the rim of the wheel 4 to constitute a tire / wheel assembly. A tread groove 3 is provided on the tread surface 5 as necessary.
  • Patent Document 1 non-pneumatic tires for bicycles, wheelchairs, automobiles, etc.
  • Patent Document 1 by making the tire body 1 hollow to obtain the overall weight reduction and impact absorption effect.
  • the tire body 1 and the wheel 4 are usually fixed with the tire body 1 in a state in which the tire body 1 is pushed into the wheel 4. This is performed only by fitting the groove 2 provided on the side surface of the wheel and the rim of the wheel 4.
  • the present invention provides a tire / wheel assembly for a non-pneumatic tire / wheel assembly for a light vehicle that realizes the firm and reliable fixing of the tire and the wheel.
  • the purpose is to do.
  • Another object of the present invention is to provide a tire / wheel assembly of a non-pneumatic tire that enables the tire body to be recycled (material recycling) in the tire / wheel assembly of the present invention.
  • the tire / wheel assembly of the non-pneumatic tire of the present invention that achieves the above-described object has the following configuration.
  • a tire / wheel assembly of a non-pneumatic tire in which at least a part of a tire body is constituted by an elastomer composition and the tire body is assembled to a wheel, the tire body is embedded in the tire body in the tire circumferential direction.
  • a tire / wheel assembly of a non-pneumatic tire in which the tire body and the wheel are fastened and fixed by a fastening material.
  • the tire / wheel assembly of the non-pneumatic tire it is preferable that the tire / wheel assembly has any one of the following configurations (2) to (14).
  • any of the following non-pneumatic tires / wheel assemblies (10) to (13) realizes material recyclability of the tire body, and is preferable in terms of global environmental conservation.
  • the tire body embedded in the tire body is disposed in a hollow hole formed in the tire body in the tire circumferential direction, and communicates with the hollow hole.
  • the fastening material embedded in the tire body is exposed at least at one location on the tire circumference through the fastening material through hole portion that communicates with the hollow hole and opens on the outer surface of the tire body.
  • the hole is filled with a thermoplastic elastomer composition or a thermoreversible cross-linked elastomer composition.
  • thermoreversible cross-linked elastomer composition has at least a side chain containing a hydrogen-bonding cross-linking site having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle, or a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent bond cross-linking site.
  • thermoreversible cross-linked elastomer composition comprises a maleic acid-modified olefin elastomer, a nitrogen-containing heterocyclic compound, an olefin resin, a styrene elastomer, and paraffin oil. Wheel assembly.
  • the above nitrogen-containing heterocyclic compound is a nitrogen-containing heterocyclic polyfunctional alcohol
  • the olefin resin is polypropylene
  • the styrene elastomer is a hydrogenated styrene / isoprene / butadiene block copolymer ( 12)
  • the tire / wheel assembly for a non-pneumatic tire according to any one of (1) to (13), which is a tire / wheel assembly for a light vehicle.
  • a tire / wheel assembly of a non-pneumatic tire for a light vehicle or the like which is puncture-free and has a firm and reliable fixation between the tire and the wheel. Is done.
  • the tire body extends in the circumferential direction.
  • a tire / wheel assembly that is excellent in workability when fastening and fixing a tire body and a wheel with an embedded fastening material, and when releasing fastening fastening using a fastening material.
  • thermoreversible crosslinked elastomer composition According to the tire / wheel assembly of a non-pneumatic tire according to any one of claims 10 to 13, in addition to the effects of the present invention according to claims 1 to 9, the thermoreversible crosslinked elastomer composition. Because it is used for the tire body, it is easy to form a ring itself, and the cross-link can be removed by applying heat, and the non-pneumatic tire is molded to a predetermined mold (rim) shape. -It can be easily fitted and fixed.
  • thermoreversible cross-linked elastomer composition can be molded into a new member without deteriorating physical properties by melt molding, material recycling is possible, and improvement in recyclability can be achieved.
  • the tire body is puncture-free and the rim of the tire body does not come off, which is safer and optimal for non-pneumatic tires for light vehicles such as bicycles, wheelchairs, golf carts, and the like.
  • a tire / wheel assembly is provided.
  • FIG. 1 is a partially fragmented cross-sectional perspective view showing a relationship between a tire body and a fastening material in order to explain a tire / wheel assembly of a non-pneumatic tire according to the present invention. It is sectional drawing of the tire meridian direction explaining the example of embodiment of the tire / wheel assembly of the non-pneumatic tire of the present invention, and shows the sectional view in the part where the fastening material passage hole is not located. It is sectional drawing of the tire meridian direction explaining the example of embodiment of the tire / wheel assembly of the non-pneumatic tire of the present invention, and shows the sectional view in the part where the fastening material passage hole is not located.
  • FIG. 1 It is a conceptual diagram explaining the clamping fixture which can be used for the embodiment of the tire / wheel assembly of the non-pneumatic tire of the present invention. It is a figure explaining the structure of the tire / wheel assembly of the conventional non-pneumatic tire, and is a partially broken cross-sectional perspective view. It is a figure explaining the structure of the tire / wheel assembly of the conventional non-pneumatic tire, and is a sectional view of a tire meridian direction.
  • the tire body 1 is constituted by an elastomer composition, and the tire body 1 is a wheel 4 (in FIG. 1).
  • the tire body 1 and the wheel 4 are fastened by a fastening material 7 embedded in the tire body 1 in the circumferential direction.
  • the fastening between the tire main body 1 and the wheel 4 is further strengthened by applying a fastening force by the fastening material 7 to the fitting fixing force in the groove portion 2.
  • the fastening material 7 embedded in the tire body 1 is formed in the hollow hole 6 formed in the tire body 1 in the tire circumferential direction. It is arranged through.
  • the cross-sectional shape of the hollow hole 6 is preferably a circular shape as shown in FIG. 1 or FIGS. 2-1 to 2-5 in terms of strength, but is not particularly limited. Corresponding to the cross-sectional shape, it may be a rectangular shape of an appropriate size, a polygonal shape such as a triangular shape, a rectangular shape or an elliptical shape.
  • the fastening member 7 is connected to the hollow hole 6 at both ends of the tire body 1 from the tire body 1.
  • the tire body 1 and the wheel 4 are pulled out through a fastening material through hole 8 opened on the outer surface of the tire and tightened with an appropriate tightening force so that the tire body 1 and the wheel 4 can be sufficiently fastened and fixed. Therefore, the tightened state is typically that the tightening material 7 embedded in the tire body 1 is exposed at least at one place on the tire circumference and the exposed portion is tightened.
  • FIG. 3A shows an example in which the tightening material through hole 8 is opened on the inner peripheral surface of the tire.
  • FIG. 3-2 shows an example in which the tightening material through hole 8 is opened in the tire outer peripheral surface. In this case, the tightening material through hole 8 is opened only in the tire body 1 and the wheel 4 is not drilled. There is an advantage that it is good.
  • the fastening material through-hole portion 8 communicating with the hollow hole 6 may be anything that opens on the outer surface of the tire body 1, for example, may be one that opens on the inner circumferential surface of the tire, or What opens on a tread surface etc. may be sufficient.
  • the opening is provided so that the tire equator plane intersects the opening surface, the tightening force can be effectively and stably applied on the tire equator plane.
  • the position of the opening of the fastening material through-hole part 8 may be located in the tire side surface or tire shoulder part vicinity.
  • it When it is provided on the side surface of the tire, it may be the side surface on the inner peripheral surface side or the side surface on the outer peripheral surface side. This is preferable because the attaching work is easy to perform.
  • the fastening material through hole 8 is more tread surface than the center axis position of the hollow hole 6 in the tire radial direction. Opening to the side is preferable in terms of workability in tightening and releasing.
  • FIGS. 4-1, 4-2, and 4-3 are diagrams for explaining an embodiment of tightening.
  • FIGS. 4-1 and 4-2 illustrate that a tightening material is passed through the inner peripheral surface of the tire body 1.
  • the fastening portion of the fastening material 7 is returned into the hollow hole 6 of the tire body, and further, the fastening material through hole portion 8 is filled with a sealing material through-hole filler 10 made of a thermoplastic elastomer composition or a thermoreversible cross-linking elastomer composition and sealed, and the tightening material 7 is exposed on the outer surface of the tire body 1. You may form so that there may not be.
  • the outer periphery of the tire body 1 can be fixed with a uniform tightening force over the entire circumference of the tire.
  • the fastening portion is not exposed on the outer surface of the tire, the fastening portion is not damaged from the outside, and reliable fastening can be realized with high durability.
  • the fastening material 7 does not need to exist over the entire circumference of the tire, and may be present only in a part of the circumferential direction in order to reduce the weight of the entire mass, for example. This is because it is sufficient that the tire body 1 and the wheel 4 can be tightened and fixed according to the intended target level.
  • fastening material 7 it is possible to use, for example, a commercially available binding string such as “Tie Wrap” or “Hose Wrap”.
  • These fastening materials 7 are generally made of flexible synthetic resin having a string shape. For example, as shown in FIGS. 3A and 3B, both ends thereof are provided at one end.
  • the locking part 7a has a serrated part 7b at one end, and the serrated part 7b is passed through the locking part 7a and bound, and the tightening force is increased by pulling the serrated part 7b.
  • the fastening material 7 made of a synthetic resin-made string-like material having a self-tightening function can be preferably used in the present invention because the entire mass is light and the workability is good.
  • the cross-sectional shape of the fastening member 7 and the cross-sectional shape of the hollow hole 6 are such that they are in contact with each other on a wider surface at the portion where they are in contact with each other.
  • the contact surfaces are preferably formed to have the same cross-sectional shape.
  • FIG. 5A is an example in which a fastening member 7 having a rectangular cross section comes into contact with and tightens at the bottom of a hollow hole 6 having a kamaboko cross section.
  • FIG. 5B is an example in which the bottom of the hollow hole 6 and the fastening material 7 are formed as an elliptical shape along which the curved surfaces (bottom surfaces) of both are formed and fastened.
  • the fastening material 7 and the hollow hole 6 are configured so that the contact surfaces have the same cross-sectional shape so as to come into contact with each other over a wide area and are fastened and fixed, the fastening material 7 is less likely to twist and meander, Further, since the stresses applied to each other can be dispersed, the tire body 1 and the rim are more difficult to come off and the durability is excellent.
  • the fastening material 7 preferably has a moderate rigidity and is flexible as a whole, for example, it may be composed of a core material made of a metal rod or strip made of steel, in which case As shown in FIGS. 6A and 6B, it is preferable to perform tightening with a tightening fixture 9 that can be tightened with a screw mechanism or the like.
  • FIG. 6A shows a cover screw type tightening fixture 9
  • FIG. 6B shows a pair of tightening fixtures 9 including bolts and nuts. An example is shown.
  • the elastomer composition constituting the tire body is preferably a thermoreversible cross-linked elastomer composition, and by using the thermoreversible cross-linked elastomer composition for the tire body, the above-described molding workability at the time of production is good. In addition, material recyclability can be improved.
  • thermoreversible crosslinked elastomer composition includes at least a side chain containing a hydrogen-bonding cross-linking site having a carbonyl-containing group and a nitrogen-containing heterocycle, or a side chain having both a hydrogen-bonding cross-linking site and a covalent bonding site
  • the thermoreversible cross-linking elastomer composition is preferably used in order to exhibit the heat reversible cross-linking property well.
  • a carbonyl group possessed by the carbonyl-containing group and an amino group possessed by the nitrogen-containing heterocycle form a hydrogen bond.
  • the carbonyl compound constituting the hydrogen bonding crosslinking site include a carbonyl group, a carboxyl group, an amide group, an ester group, and an imide group.
  • thermoreversible crosslinked elastomer composition preferably contains a maleic acid-modified olefin elastomer, a nitrogen-containing heterocyclic compound, an olefin resin, a styrene elastomer, and paraffin oil.
  • a thermoreversible crosslinked elastomer composition it has favorable physical properties, high fluidity, and good moldability.
  • thermoreversible cross-linking elastomer composition is 0.1 to 3 parts by mass of the nitrogen-containing heterocyclic compound and 50 to 150 parts by mass of the olefin resin with respect to 100 parts by mass of the maleic acid-modified olefin elastomer. Or less, 20 parts by mass or more and 80 parts by mass or less of styrene elastomer, and 50 parts by mass or more and 150 parts by mass or less of paraffin oil.
  • the nitrogen-containing heterocyclic compound is a nitrogen-containing heterocyclic polyfunctional alcohol
  • the olefin resin is polypropylene
  • the styrene elastomer is a hydrogenated styrene / isoprene / butadiene block copolymer. Is preferred.
  • thermoreversible crosslinked elastomer composition When used for a tire body, it is easy to form a ring as a tire body itself, and the crosslinking is released by applying heat. (Rim) is preferable because it can be easily molded, fitted and fixed in accordance with the shape.
  • thermoreversible cross-linked elastomer composition when filling the fastening material through hole 8 with a resin or the like, if filling is performed using a filler made of a thermoplastic elastomer composition or a thermoreversible crosslinked elastomer composition, heat can be applied. This is preferable because plasticization or cross-linking is released and the filling operation and the removing operation can be easily performed.
  • thermoreversible cross-linked elastomer composition is used for the tire body, if the thermoreversible cross-linked elastomer composition is also used for the fastening material through-hole filler 10, heating is performed when releasing the tightened state. By doing so, both (the tire body 1 and the fastening material through-hole filler 10) can be handled in the same manner, which is preferable.
  • the tire / wheel assembly of the non-pneumatic tire of the present invention is used for bicycles, wheelchairs, golf carts, rear cars, etc., which are normally used at low speeds under relatively light loads. It is effective when used as a non-pneumatic tire for various light vehicles.
  • a hollow tire body is formed by extrusion using pellets of an elastomer composition. In order to make it into a ring shape, it is shaped into a ring shape and both ends are butt-welded and bonded at high temperatures. After that, a through hole 8 for the tightening material is drilled, and at the time of assembling the rim, the groove 2 is fixed, and the tightening material 7 is passed through the hollow hole 6 and tightened at both ends at the exposed portion. can do.
  • the fastening portion of the fastening material should be in a state of appropriately projecting on the outer peripheral surface side of the tire together with the fastening fixture, Alternatively, the fastening portion is returned and stored in the hollow hole in the tire body, and the fastening material through-hole 8 is filled with a filler made of a thermoplastic elastomer composition or a thermoreversible crosslinked elastomer composition as desired. The hole is sealed.

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Abstract

　エラストマー組成物によって少なくともタイヤ本体１の一部が構成され、かつ、該タイヤ本体がホイールに組付けられてなる非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体において、タイヤ本体１内にタイヤ周方向にわたって埋設された締付材７により該タイヤ本体１と前記ホイールとが締付固定されている非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体であり、さらにタイヤ本体の少なくとも一部を構成するエラストマー組成物が熱可逆架橋エラストマー組成物である。軽車両用の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体において、タイヤとホイールの固定を強固かつ確実に行うことを実現するタイヤ／ホイール組立体を提供すること、さらにタイヤ本体のリサイクル（マテリアルリサイクル）使用を可能にする非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体を提供することができる。

Description

非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体
　本発明は非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体に関し、特に、自転車用、車椅子用、ゴルフカート用等の軽車両用の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体として最適なタイヤ／ホイール組立体に関する。
　さらに詳しくは、長期にわたり苛酷に使用されてもホイールからタイヤ本体が外れることがなく、さらに、マテリアルリサイクル性にも優れた軽車両用の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体に関する。
　自転車用、車椅子用、ゴルフカート用等の軽車両用タイヤは空気入りタイヤが主に使用されてきているが、近年、特にパンクレス等の利点があることから非空気式タイヤが提案され一部実用化がされてきている。
　この非空気式タイヤは、通常、所謂ソリッドタイヤであり、図７－１に一部断面斜視図を示したようにタイヤ本体１はゴム材等からなる中実構造の環状体から構成されている。タイヤ本体１の両側面には溝部２がタイヤ一周にわたり形成され、図７－２に示したように、ホイール４のリムに溝部２を嵌合してタイヤ／ホイール組立体が構成されている。トレッド面５には必要に応じてトレッド溝３が設けられている。
　また、特にタイヤ本体１を中空構造にして、全体の軽量化と衝撃吸収効果を得るようにした自転車用、車椅子用、自動車用等の非空気式タイヤが提案されている（特許文献１）。
　これらの従来提案されている軽車両用の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体においては、タイヤ本体１とホイール４の固定は、通常、ホイール４にタイヤ本体１を押し込んだ状態でタイヤ本体１の側面に設けられた溝部２とホイール４のリムを嵌合させることのみによって行っている。
　しかし、このようなタイヤ／ホイール組立体の組付け固定方法では、自転車、車椅子等の軽車両分野では車両全体が軽量であるため、急激なターンをさせること、あるいは、タイヤを横滑りさせながら移動させること等があり、そうした場合にタイヤ本体とリム（ホイール）が外れやすいという問題があった。
　このようなタイヤ本体とリムの外れを極力なくすために、たとえば、タイヤ本体とリムを接着材料等を使用して接着固定するという手段も考えられるが、接着固定をしてしまうと、ホイールからタイヤ本体を外してタイヤ本体の交換をする際等の作業性が悪く、採用し難いものであった。
特開２００３－２２６１０５号公報
　本発明は、上述したような点に鑑み、軽車両用の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体において、タイヤとホイールの固定を強固かつ確実に行うことを実現するタイヤ／ホイール組立体を提供することを目的とする。
　また、さらに、そのような本発明のタイヤ／ホイール組立体において、タイヤ本体のリサイクル（マテリアルリサイクル）使用を可能にする非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体を提供することを目的とする。
　上述した目的を達成する本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体は、下記の構成からなる。
　エラストマー組成物によって少なくともタイヤ本体の一部が構成され、かつ、該タイヤ本体がホイールに組付けられてなる非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体において、タイヤ本体内にタイヤ周方向にわたって埋設された締付材により該タイヤ本体と前記ホイールとが締付固定されている非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
　また、かかる本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体において、好ましくは、下記（２）から（１４）のいずれかの構成からなるものがよい。
　特に、下記（１０）から（１３）のいずれかの非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体は、タイヤ本体のマテリアルリサイクル性を実現するものであり、地球環境保全の点で好ましい。
（２）前記タイヤ本体内に埋設された前記締付材が、該タイヤ本体内にタイヤ周方向に穿設された中空孔の内部に配されていて、かつ、該中空孔と連通しタイヤ本体外表面に開口した締付材通し孔部を有する上記（１）記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
（３）前記タイヤ本体内に埋設された前記締付材が、前記中空孔と連通しタイヤ本体外表面に開口した締付材通し孔部を介して、少なくともタイヤ周上１箇所で露出し該露出した部分で締付材の両端部が締付されている上記（２）記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
（４）前記中空孔と連通した前記締付材通し孔部が、タイヤ半径方向において前記中空孔の中心軸位置よりもトレッド面側に開口している上記（２）記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
（５）前記中空孔と連通した前記締付材通し孔部が、トレッド面上に開口している上記（４）記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
（６）前記締付材通し孔部が、タイヤ赤道面に開口が重なる位置になるようにしてトレッド面に開口している上記（５）記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
（７）前記締付材通し孔部が、前記締付材により前記タイヤ本体と前記ホイールとが締付固定をされた後、孔内に熱可塑性エラストマー組成物または熱可逆架橋エラストマー組成物が充填されてなる上記（４）から（６）のいずれかに記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
（８）前記締付材が、可撓性を有するとともに、自己締付機能を有する紐状物である上記（１）から（７）のいずれかに記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
（９）前記締付材が、剛性と可撓性を有するとともに、締付固定具によって締付機能を発揮する芯材である上記（１）から（７）のいずれかに記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
（１０）前記タイヤ本体の少なくとも一部を構成するエラストマー組成物が、熱可逆架橋エラストマー組成物である上記（１）から（９）のいずれかに記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
（１１）前記熱可逆架橋エラストマー組成物が、少なくともカルボニル含有基及び含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖もしくはその水素結合性架橋部位と共有結合性架橋部位とを併有する側鎖を有する熱可逆架橋エラストマー組成物である上記（１０）に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
（１２）前記熱可逆架橋エラストマー組成物が、マレイン酸変性オレフィン系エラストマー、含窒素複素環化合物、オレフィン系樹脂、スチレン系エラストマー、パラフィンオイルを含む上記（１１）記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
（１３）前記含窒素複素環化合物が、含窒素複素環多官能アルコールであり、前記オレフィン系樹脂がポリプロピレンであり、前記スチレン系エラストマーが水添スチレン・イソプレン・ブタジエンブロック共重合体である上記（１２）記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
（１４）軽車両用のタイヤ／ホイール組立体である上記（１）から（１３）のいずれかに記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
　請求項１にかかる本発明によれば、軽車両用等の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体において、パンクレスであるとともに、タイヤとホイールの固定が強固かつ確実なタイヤ／ホイール組立体が提供される。
　請求項２から９のいずれかにかかる本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体によれば、上述した請求項１にかかる本発明の効果の他に、タイヤ本体内にその周方向にわたって埋設された締付材によりタイヤ本体とホイールとを締付固定するに際して、また、締付材を使用した締付固定を解除するに際して、作業性の点で優れたタイヤ／ホイール組立体が提供される。
　請求項１０から１３のいずれかにかかる本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体によれば、上述した請求項１から９にかかる本発明の効果の他に、熱可逆架橋エラストマー組成物をタイヤ本体に使用しているため、環状に成形すること自体が簡単であり、また、熱を加えることで架橋が外れるものであり、非空気入りタイヤを所定の型（リム）形状に合わせ成型・嵌合させて固定することが容易に可能となる。
　このため、タイヤ本体のホイールへの組付け作業が容易となり、かつ、そのまま冷却することによって架橋の進んだタイヤ／ホイール組立体とすることができ、製造の簡易さと低コストの点で優れたものとなる。
　また、タイヤ／ホイール組立体の組立て後において、締付材を加熱することにより、ホイールから該タイヤ本体の取外しをすることが簡単にでき、かつ、さらに締付材をタイヤ本体から取り除くことにより、非空気式タイヤ本体のマテリアルリサイクル使用を促進できるものである。すなわち、熱可逆架橋エラストマー組成物は、溶融成形により物性を低下させないで新たな部材に成形することができ、マテリアルリサイクルが可能でありリサイクル性の向上を達成することができる。
　請求項１４にかかる本発明によれば、パンクレスでありかつタイヤ本体のリム外れがなく、より安全で、自転車用、車椅子用、ゴルフカート用等の軽車両用の非空気式タイヤ用として最適なタイヤ／ホイール組立体が提供される。
本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体を説明するため、タイヤ本体と締付材の関係を示した一部破砕断面斜視図である。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の実施態様例を説明するタイヤ子午線方向の断面図であり、締付材通し孔が位置していない箇所での断面図を示している。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の実施態様例を説明するタイヤ子午線方向の断面図であり、締付材通し孔が位置していない箇所での断面図を示している。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の実施態様例を説明するタイヤ子午線方向の断面図であり、締付材通し孔が位置している箇所での断面図を示している。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の実施態様例を説明するタイヤ子午線方向の断面図であり、締付材通し孔が位置している箇所での断面図を示している。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の実施態様例を説明するタイヤ子午線方向の断面図であり、締付材通し孔が位置している箇所での断面図を示している。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の実施態様例を説明する締付材通し孔付近を示した要部断面図である。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の実施態様例を説明する締付材通し孔付近を示した要部断面図である。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の実施態様を説明する断面側面図である。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の他の実施態様を説明する側面図である。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の他の実施態様を説明する要部断面側面図である。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の実施態様の１例を示したタイヤ子午線方向の断面図である。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の実施態様の１例を示したタイヤ子午線方向の断面図である。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の実施態様に使用できる締付固定具を説明する概念図である。 本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の実施態様に使用できる締付固定具を説明する概念図である。 従来の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の構造を説明する図であり、一部破砕断面斜視図である。 従来の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体の構造を説明する図であり、タイヤ子午線方向の断面図である。
　以下、本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体についてさらに詳しく説明する。
　図１に示したように、本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体は、エラストマー組成物によって少なくともタイヤ本体１の一部が構成され、かつ、タイヤ本体１がホイール４（図１で図示せず）に組付けられて構成される非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体において、タイヤ本体１内にその周方向にわたって埋設された締付材７によりタイヤ本体１とホイール４とを締付し、溝部２での嵌合固定力に締付材７による締付力を加えることによってタイヤ本体１とホイール４間の固定をいっそう強固にしている。
　図２－１から図２－５に断面図を例示したように、タイヤ本体１内に埋設された締付材７は、タイヤ本体１内にタイヤ周方向に穿設された中空孔６の内部に通されて配されている。中空孔６の横断面形状は、図１や、図２－１から図２－５に示したように円形の場合が強度面で好ましいが、特に限定はされず、締付材７の材質や横断面形状に対応させて、適宜なサイズの矩形状、三角形状等の多角形状、長方形状あるいは楕円形状等であってもよい。
　締付材７は、図２－３から図２－５や図３－１、図３－２に示したように、タイヤ本体１内からその両端部が、中空孔６と連通しタイヤ本体１の外表面に開口した締付材通し孔８を介して引き出されて、タイヤ本体１とホイール４とを十分に締付けて固定できるように適度な締付け力で締付される。したがって、締付されている状態は、代表的にはタイヤ本体１内に埋設された締付材７が、少なくともタイヤ周上１箇所で露出しその露出した部分が締付されていることになる。図３－１は、締付材通し孔８をタイヤ内周面に開口させている例を示し、この場合はタイヤ本体１とホイール４の双方に締付材通し孔８が開けられている。図３－２は、締付材通し孔８をタイヤ外周面に開口させている例を示し、この場合はタイヤ本体１にだけ締付材通し孔８が開けられ、ホイール４に穿孔しなくてもよいという利点がある。
　このように中空孔６と連通する締付材通し孔部８は、タイヤ本体１の外表面に開口するものであればよく、たとえばタイヤ内周面上に開口するものであってもよく、あるいはトレッド面上に開口するもの等であってもよい。特に、これらの場合には、開口面にタイヤ赤道面が交差するようにして開口を設けると、締付力をタイヤ赤道面上で効果的・安定的に作用させることができるのでよい。
　あるいは、締付材通し孔部８の開口の位置をタイヤ側面やタイヤショルダー部付近に位置するようにして設けてもよい。タイヤ側面に位置するように設ける場合は、内周面側の側面でもよく、あるいは外周面側の側面でもよいが、外周面側の側面に設ける場合がホイール４に穿孔する必要がなく、また締付作業を行いやすいので好ましい。具体的には、図２－３、図２－４、図２－５に示したような断面図において、締付材通し孔８がタイヤ半径方向において中空孔６の中心軸位置よりもトレッド面側に開口していることが、締付やその解除の作業性の点で好ましい。
　図４－１、図４－２、図４－３は、締め付けの実施態様を説明する図であり、図４－１と図４－２はタイヤ本体１の内周面側に締付材通し孔部８から引き出されて締付固定具９によって、タイヤ本体１とホイール４が締付けられている態様を示している。図４－３は締付材７を用いて所望する力での締付を行った後、締付材７の締結部分をタイヤ本体の中空孔６内に戻し、さらに、締付材通し孔部８に熱可塑性エラストマー組成物または熱可逆架橋エラストマー組成物からなる締付材通し孔充填材１０を充填してシールし、タイヤ本体１の外表面には締付材７が露出して存在することがないように形成してもよい。
　この図４－３のように、締付材通し孔部８を充填物１０でシールした構造に形成することにより、タイヤ全周にわたり均一な締付力で固定でき、かつタイヤ本体１の外表面に実際に開口した孔部が存在することによる耐久性の低下という問題を招くこともない。また、タイヤ外表面上に締付け締結部が露出していないことにより、該締付け締結部が外部からの損傷を受けること等もなく、確実な締付固定を耐久性よく実現できる。
　また、締付材７は、タイヤ全周にわたり存在している必要はなく、例えば、全体質量の軽量化をねらい周方向の一部のみに存在するようにしてもよい。タイヤ本体１とホイール４の締付・固定が、所期の目的のレベルどおりに発揮できればよいからである。
　締付材７は、好ましくは、商品名「タイラップ」、同「ホースラップ」等の市販されている結束紐等を使用することができる。これらの締付材７は、一般に、可撓性を有している紐状の合成樹脂製であり、例えば、その両端には図３－１、図３－２に示したように、片端にロック用部品７ａ、片端に鋸歯状部７ｂを有し、その鋸歯状部７ｂをロック用部品７ａに通して結束するものであり、その鋸歯状部７ｂを引くことにより締付力を大きくすることができ、逆戻りはしないように構成されている。このように、自己締付機能を有する合成樹脂製の紐状物等からなる締付材７は、全体質量も軽く作業性もよいので本発明に好ましく使用できる。
　また、図５－１、図５－２に例示したように、締付材７の横断面形状と中空孔６の横断面形状は、両者が相互に接触する部分ではより広い面で接触するように接触面が同一断面形状となるように形成されていることが好ましい。図５－１は、かまぼこ形横断面の中空孔６の底部で長方形状横断面の締付材７が接触して締付固定している例である。図５－２は、中空孔６の底部と締付材７が両者の曲面（底面）どうしが沿う楕円状のものとして形成され、締付固定している例である。このように締付材７と中空孔６が広い面積で接触するように接触面が同一断面形状となるように構成して締付固定をすると、締付材７の捩れや蛇行が生じにくく、また相互に加わる応力の分散ができるので、タイヤ本体１とリムとがますます外れにくくなるとともに耐久性に優れたものとなる。
　締付材７は、好ましくは、適度な剛性を有しつつ、全体としては可撓性もある、例えば鋼製等の金属棒状物や帯状物からなる芯材で構成してもよく、その場合は、図６－１、図６－２に示したように、ネジ機構等で締付できる締付固定具９によって締付を行うのがよい。図６－１に示したのは、かぶせネジ方式の締付固定具９であり、図６－２に示したのはボルトとナットからなる一対の締付固定具９を用いて締付固定する例を示している。
　本発明においてタイヤ本体を構成するエラストマー組成物は、熱可逆架橋エラストマー組成物であることが好ましく、熱可逆架橋エラストマー組成物をタイヤ本体に使用することにより、前述した製作時の成形作業性のよさや、マテリアルリサイクル性の向上等を実現することができる。
　熱可逆架橋エラストマー組成物としては、少なくともカルボニル含有基及び含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖もしくはその水素結合性架橋部位と共有結合性架橋部位とを併有する側鎖を有する熱可逆架橋エラストマー組成物であることが、熱可逆架橋性を良好に発揮する上で好ましい。
　カルボニル含有基及び含窒素複素環からなる水素結合性架橋部位は、カルボニル含有基が有するカルボニル基と、含窒素複素環が有するアミノ基とが水素結合を形成する。含窒素複素環は、架橋剤として含窒素複素観含有化合物を加えることにより配合してもよい。水素結合性架橋部位を構成するカルボニル化合物としては、例えば、カルボニル基、カルボキシル基、アミド基、エステル基、イミド基が挙げられる。
　熱可逆架橋エラストマー組成物は、マレイン酸変性オレフィン系エラストマー、含窒素複素環化合物、オレフィン系樹脂、スチレン系エラストマー、パラフィンオイルを含むものであることが好ましい。このように熱可逆架橋エラストマー組成物を構成することにより、良好な物性を持つとともに、高流動性で成形性が良好になる。
　熱可逆架橋エラストマー組成物の好ましい組成は、マレイン酸変性オレフィン系エラストマー１００質量部に対し、含窒素複素環化合物を０．１質量部以上３質量部以下、オレフィン系樹脂を５０質量部以上１５０質量部以下、スチレン系エラストマーを２０質量部以上８０質量部以下、パラフィンオイルを５０質量部以上１５０質量部以下配合するとよい。また、ここにおいて、含窒素複素環化合物は、含窒素複素環多官能アルコールであり、前記オレフィン系樹脂がポリプロピレンであり、前記スチレン系エラストマーが水添スチレン・イソプレン・ブタジエンブロック共重合体であることが好ましい。
　熱可逆架橋エラストマー組成物をタイヤ本体に使用すると、タイヤ本体として環状に成形すること自体が簡単であり、また、熱を加えることで架橋が外れるものであり、非空気入りタイヤを所定の型（リム）形状に合わせ成形・嵌合させて固定することが容易に可能になるので好ましい。
　また、締付材通し孔部８に樹脂等を充填する場合も、熱可塑性エラストマー組成物または熱可逆架橋エラストマー組成物からなる充填物を使用して充填するようにすれば、熱を加えることで可塑化あるいは架橋が外れ、その充填作業や除去作業を簡単に行うことができるので好ましい。特に、熱可逆架橋エラストマー組成物をタイヤ本体に使用して構成するときには、締付材通し孔充填材１０にも熱可逆架橋エラストマー組成物を使用すると、締付状態の解除をする際に加熱をすることによって両者（タイヤ本体１、締付材通し孔充填材１０）を同様に扱うことができるので好ましい。
　本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体は、通常の使用状態が、比較的に軽荷重下での低速走行等が通常である自転車用、車椅子用、ゴルフカート用、リヤカー用等、各種の軽車両用の非空気式タイヤとして使用すると効果的である。
　本発明の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体を製造するには、まず、エラストマー組成物のペレットを用いて押出し成形して中空タイヤ本体部を構成する。それを環状にするには、環状に賦形して高温下で両端部を突合わせ融着させて接合させる。その後に締付材通し孔部８を穿設し、リム組み時に、溝部２でも固定化を図るとともに、締付材７を中空孔６に通して露出部分でその両端を締付することにより製造することができる。
　締付材の締結部分は、図４－１または図４－２に示したように、タイヤ内周面側に、締付固定具とともにさらにその外側で適宜に突出した状態のものとするか、あるいは、締結部をタイヤ本体内の中空孔内に戻して収納し、締付材通し孔８には、所望に応じて熱可塑性エラストマー組成物または熱可逆架橋エラストマー組成物からなる充填物を充填して孔をシールするものである。
　１　タイヤ本体
　２　溝部
　３　トレッド溝
　４　ホイール
　５　トレッド面
　６　タイヤ本体中空孔
　７　締付材
　８　締付材通し孔部
　９　締付固定具
　１０　締付材通し孔充填材

Claims (14)

  1. 　エラストマー組成物によって少なくともタイヤ本体の一部が構成され、かつ、該タイヤ本体がホイールに組付けられてなる非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体において、タイヤ本体内にタイヤ周方向にわたって埋設された締付材により該タイヤ本体と前記ホイールとが締付固定されている非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  2. 　前記タイヤ本体内に埋設された前記締付材が、該タイヤ本体内にタイヤ周方向に穿設された中空孔の内部に配されていて、かつ、該中空孔と連通しタイヤ本体外表面に開口した締付材通し孔部を有する請求項１に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  3. 　前記タイヤ本体内に埋設された前記締付材が、前記中空孔と連通しタイヤ本体外表面に開口した締付材通し孔部を介して、少なくともタイヤ周上１箇所で露出し該露出した部分で締付材の両端部が締付されている請求項２に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  4. 　前記中空孔と連通した前記締付材通し孔部が、タイヤ半径方向において前記中空孔の中心軸位置よりもトレッド面側に開口している請求項２に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  5. 　前記中空孔と連通した前記締付材通し孔部が、トレッド面上に開口している請求項４に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  6. 　前記締付材通し孔部が、タイヤ赤道面に開口が重なる位置になるようにしてトレッド面に開口している請求項５に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  7. 　前記締付材通し孔部が、前記締付材により前記タイヤ本体と前記ホイールとが締付固定をされた後、孔内に熱可塑性エラストマー組成物または熱可逆架橋エラストマー組成物が充填されてなる請求項４から６のいずれか１項に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  8. 　前記締付材が、可撓性を有するとともに、自己締付機能を有する紐状物である請求項１から７のいずれか１項に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  9. 　前記締付材が、剛性と可撓性を有するとともに、締付固定具によって締付機能を発揮する芯材である請求項１から７のいずれか１項に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  10. 　前記タイヤ本体の少なくとも一部を構成するエラストマー組成物が、熱可逆架橋エラストマー組成物である請求項１から９のいずれか１項に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  11. 　前記熱可逆架橋エラストマー組成物が、少なくともカルボニル含有基及び含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖もしくはその水素結合性架橋部位と共有結合性架橋部位とを併有する側鎖を有する熱可逆架橋エラストマー組成物である請求項１０に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  12. 　前記熱可逆架橋エラストマー組成物が、マレイン酸変性オレフィン系エラストマー、含窒素複素環化合物、オレフィン系樹脂、スチレン系エラストマー、パラフィンオイルを含む請求項１１に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  13. 　前記含窒素複素環化合物が、含窒素複素環多官能アルコールであり、前記オレフィン系樹脂がポリプロピレンであり、前記スチレン系エラストマーが水添スチレン・イソプレン・ブタジエンブロック共重合体である請求項１２に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
  14. 　軽車両用のタイヤ／ホイール組立体である請求項１から１３のいずれか１項に記載の非空気式タイヤのタイヤ／ホイール組立体。
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