WO2020241286A1

WO2020241286A1 - タイヤ

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Publication number: WO2020241286A1
Application number: PCT/JP2020/019316
Authority: WO
Inventors: 好秀河野
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2020-05-14
Publication date: 2020-12-03
Also published as: EP3978272A1; EP3978272A4; US11845309B2; US20220194130A1; CN113939408A; JP2020192930A; JP7157700B2

Abstract

タイヤは、リム部材と、前記リム部材に係止された複数の本体スプリングと、前記本体スプリングに組み合わされた複数の連結スプリングと、により構成された骨格部と、少なくとも、前記骨格部の外周に配置された、トレッド部材と、を備える。

Description

タイヤ

　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は、ホイールがコイルばね等のスプリングにより構成されており、当該スプリング同士の間に多数の空隙が存在することに起因して、走行する環境によっては、適切な走行ができなくなる場合がある。例えば、特許文献１に開示されたタイヤで砂地等を走行する場合には、コイルばねの隙間に砂が入り込むことによってタイヤが地面に埋まることがある。また、砂がコイルばねの隙間からホイールの回転中心側に入り込み、例えばホイールの回転中心側に駆動機構等が存在する場合には、当該駆動機構の異常を発生させる原因になり得る。従って、特許文献１に開示されたタイヤでは、所期した駆動力等の走行性能が低下する場合がある。

　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、走行性能が低下しにくいタイヤを提供することを目的とする。

　本発明のタイヤは、リム部材と、前記リム部材に係止された複数の本体スプリングと、前記本体スプリングに組み合わされた複数の連結スプリングと、により構成された骨格部と、少なくとも、前記骨格部の外周に配置された、トレッド部材と、を備える。

　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、走行性能が低下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のタイヤの骨格部の外観斜視図である。図２のリム部材の外観斜視図である。図２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５のＡ－Ａ断面図である。図５のＢ－Ｂ断面図である。図２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。制限部の一変形例を示す概略図である。骨格部の一部にトレッド部材を装着した状態を示す図である。骨格部の一部にトレッド部材を装着した状態を示す図である。トレッド部材の骨格部への装着の状態を示す概略図である。トレッド部材の一変形例を示す概略図である。トレッド部材の一変形例を示す概略図である。トレッド部材の他の一変形例を示す概略図である。トレッド部材の他の一変形例を示す概略図である。トレッド部材の固定部材によるリム部材への固定の態様の一例を示す概略図である。係止具の一例を示す外観図である。係止具の一例を示す外観図である。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。ゴム製のトレッドの一例を示す外観斜視図である。

　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１の外観斜視図である。本実施形態に係るタイヤ１は、タイヤ１の構造を規定する骨格部２と、骨格部２に装着されるトレッド部材３００とにより構成される。

　図２は、本発明の一実施形態に係るタイヤ１の外観斜視図である。図２に示されているように、本実施形態に係るタイヤ１の骨格部２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３は、図２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２及び図３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３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３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６参照）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３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６参照）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２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４は、図２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。骨格部２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４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、所期するタイヤ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４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４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４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５から図７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５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５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５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５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６は、図５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６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１の径方向外側（図６及び図７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６及び図７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６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６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７は、図５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７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５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。

　ボルト１０６は、図５から図７に示すように、ボルト１０６のねじ先が、支持部材１０４のタイヤ幅方向内側の面よりも、ホイール部１０のタイヤ幅方向内側に突出するように、設けられていてよい。支持部材１０４のタイヤ幅方向内側の面よりも、ホイール部１０のタイヤ幅方向内側に突出しているボルト１０６のねじ先は、後述する固定部材を固定するために用いることができる。固定部材の詳細については、後述する。

　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。これにより、本体スプリング２０１は、ホイール部１０の軸方向と平行な方向であって、周方向と直交する方向に延在する。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の骨格部２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８は、図２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８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、所期するタイヤ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９Ａ及び図９Ｂ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８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８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９Ａ及び図９Ｂ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９Ａ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９Ｂ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、ホイール部１０に固定されていないことが好ましい。本実施形態では、連結スプリング２１１は、両端ともホイール部１０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ホイール部１０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、リム部材に固定される。

　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、骨格部２が構成されている。すなわち、本実施形態では、骨格部２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、骨格部２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。このように、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が連結されていることにより、骨格部２に対して荷重がかかった場合であっても、本体スプリング２０１同士の距離が広がりすぎず、タイヤ１としての機能を維持しやすくなる。

　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。骨格部２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、骨格部２の軸方向について両側に均等に配置されることとなり、骨格部２のバランスがとりやすくなるとともに、骨格部２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、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、さらに骨格部２のバランスがとりやすくなる。

　また、骨格部２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、骨格部２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の輪形状の部分が、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１０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１０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。

　連結スプリング２１１の長さは、所期するタイヤ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。これにより、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と連結される。

　本実施形態に係るタイヤ１は、上述した骨格部２の外周に、トレッド部材が装着されることにより構成されている。トレッド部材は、例えば、図１に示すように、骨格部２のタイヤの幅方向の全体にわたって延在するように、骨格部２に装着される。トレッド部材は、少なくとも、骨格部２の、本体スプリング２０１及び連結スプリング２１１により形成される接地領域に装着されている。トレッド部材は、例えば不織布を含んで構成されてよい。不織布は、例えば金属製であってよい。金属製の不織布を使用することにより、温度変化が大きい環境においても、所期されるタイヤ１を使用可能となる。ここでは、トレッド部材が、金属製の不織布を含んで構成されているとして説明する。

　図１１及び図１２は、骨格部２の一部にトレッド部材３００を装着した状態を示す図である。より具体的には、図１１は、一部にトレッド部材３００が装着された骨格部２を、骨格部２の接地変形部２０の径方向外側から見た図であり、図１２は、一部にトレッド部材３００が装着された骨格部２の、一部分を拡大して示す図である。

　図１１及び図１２に示されているように、骨格部２には、互いに組み合わされた本体スプリング２０１及び連結スプリング２１１により、溝２３０が形成されている。上述したように、本実施形態では、本体スプリング２０１が、ホイール部１０の軸方向と平行な方向であって、周方向と直交する方向に延在している。そのため、本体スプリング２０１に織り合わされた連結スプリング２１１も、ホイール部１０の軸方向と平行な方向であって、周方向と直交する方向に延在している。このように、本体スプリング２０１及び連結スプリング２１１が軸方向と平行な方向に延在している場合、図１１及び図１２に示されているように、溝２３０は、ホイール部１０の軸方向及び周方向に対して、交差する方向に延在するように形成される。

　本実施形態では、図１１及び図１２に示されているように、トレッド部材３００は、本体スプリング２０１及び連結スプリング２１１により形成された溝２３０に装着される。このとき、トレッド部材３００は、例えば図１３に示されているように、少なくとも一部が溝２３０に埋め込まれるようにして装着される。トレッド部材３００の少なくとも一部が溝２３０に埋め込まれるようにして装着されることにより、トレッド部材３００が、溝２３０から脱落しにくくなる。本実施形態では、トレッド部材３００の一部のみ、すなわち、トレッド部材３００の径方向内側の下側部分のみが、溝２３０に埋め込まれるようにして装着されており、トレッド部材３００の径方向外側の上側部分は、溝２３０から露出している。この場合、走行時の振動等が抑制され得る。ただし、トレッド部材３００は、その全体が溝２３０に埋め込まれるようにして装着されていてもよい。この場合、トレッド部材３００は、溝２３０から脱落しにくくなる。本実施形態では、図１に示すように、トレッド部材３００は、骨格部２に形成された全ての溝２３０に埋め込まれ、周方向に互いに接するように形成されている。ただし、トレッド部材３００は、全ての溝２３０に埋め込まれていなくてもよい。例えば、トレッド部材３００は、骨格部２に形成された溝２３０のうち、一部のみに埋め込まれていてもよい。

　本実施形態において、トレッド部材３００は、骨格部２に対して着脱可能に装着されることが好ましい。トレッド部材３００が骨格部２に対して着脱可能に装着されることにより、トレッド部材３００が摩耗した場合等に、トレッド部材３００を骨格部２から外して交換することができる。

　本実施形態において、トレッド部材３００は、例えば図１３に模式的に示すように、不織布３０２により構成されている。トレッド部材３００は、延在方向の断面視において、中央部に貫通穴３００ａを有する棒状に構成することができる。トレッド部材３００は、不織布３０２を、断面がほぼ円形状の、細長い棒状に構成することができる。ここで、ほぼ円形状とは、真円だけでなく、ゆがんだ円形状（例えば図１３に模式的に示されているような楕円形状）や、断面の円周部に凹凸を有する形状を含むことをいう。トレッド部材３００に設けられた貫通穴３００ａは、芯材３０１を通すための穴である。芯材３０１は、トレッド部材３００の延在方向に沿って延在する。芯材３０１は、例えば、ピッチの密な線径の細いコイルばねにより構成することができる。

　なお、トレッド部材３００は、図１３に示した例に限られない。例えば、トレッド部材３００は、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、貫通穴３００ａに、貫通穴３００ａを補強するための補強部材３０３を備えていてよい。補強部材３０３は、円筒形状に形成されている。補強部材３０３は、例えばピッチの密なコイルばねにより構成されていてよい。円筒形状の補強部材３０３の内部には、芯材３０１が配置されている。補強部材３０３を設けることにより、補強部材３０３がない場合と比較して、芯材３０１の不織布３０２への食い込みを防ぐことができる。また、補強部材３０３が芯材３０１を保護することにより、トレッド部材３００の耐久性が向上する。また、補強部材３０３が、ホイール部１０等からの伝達熱とトレッド部３００が発する熱とを蓄熱保持し、極低温環境下におけるトレッド部３００の過冷却を防ぐことができる。

　また、トレッド部材３００は、例えば図１５Ａ及び図１５Ｂに示されているように、断面視においてひょうたん型となる形状であってもよい。この場合、トレッド部材３００は、溝２３０に埋め込まれる固定領域Ａ１と、接地する接地領域Ａ２とを有する。固定領域Ａ１に対して、タイヤ１の径方向外側に接地領域Ａ２が設けられている。トレッド部材３００には、固定領域Ａ１に貫通穴３００ａが設けられ、貫通穴３００ａに補強部材３０３を備える。補強部材３０３の内部には、芯材３０１が配置されている。断面において、接地領域Ａ２の幅は、固定領域Ａ１の幅よりも大きい。また、接地領域Ａ２の、タイヤ１の径方向における長さは、固定領域Ａ１の、タイヤ１の径方向における長さよりも長い。

　本実施形態において、トレッド部材３００は、トレッド部材３００を骨格部２に固定するための固定部材をさらに備えることが好ましい。これにより、トレッド部材３００が、骨格部２からより脱落しにくくなる。

　例えば、トレッド部材３００は、図１３に示す例のように棒状に構成されている場合、当該棒状のトレッド部材３００の両端から、当該トレッド部材３００の延在方向に延びる固定部材を備えていてよい。例えば、トレッド部材３００は、芯材３０１の延在方向に延びる固定部材を備えていてよい。この場合、芯材３０１と固定部材とは、一体の部材として構成されていてもよい。具体的には、芯材３０１と固定部材との機能を有するコイルばねが、貫通穴３００ａに挿通されるとともに、骨格部２に固定され、これにより、トレッド部材３００が骨格部２に固定される。コイルばねは、少なくとも１本用いられていればよく、複数本用いられていてもよい。

　固定部材は、例えば、ホイール部１０に固定可能な機構を有している。具体的な一例として、例えば図１６に示されているように、固定部材３１０は、ホイール部１０の内側に突出したボルト１０６のねじ先に固定することが可能な機構を有し、当該機構をボルト１０６のねじ先に固定することにより、ホイール部１０に固定されることができる。この場合、固定部材３１０は、図１６に示されているように、ボルト１０６のねじ先に固定される固定部３１１と、上述の芯材３０１（図示省略）と固定部３１１とを結合する結合部３１２とにより構成される。結合部３１２は、例えばコイルばねにより構成される。

　上述の例において、補強部材３０３は、素線の線径が固定部材３１０の結合部３１２よりも細く、ピッチが密なコイルばねにより構成されていることが好ましい。結合部３１２の素線は、例えば線径が０．５ｍｍ以上であることが好ましい。また、結合部３１２のらせん角は５°から５０°であることが好ましい。これにより、固定部３１１と芯材３０１との結合状態を維持しつつ、トレッド部材３００に対する負荷を適度に吸収しやすくなる。

　本実施形態に係るタイヤ１は、トレッド部材３００の骨格部２への装着状態を維持させるための係止具をさらに備えることが好ましい。これにより、トレッド部材３００が、骨格部２からより脱落しにくくなる。

　係止具４００は、例えば図１７Ａに示されているように細長い帯状に形成され、端部同士を結合して固定することにより、例えば図１７Ｂに示されているように、環状に固定できる部材であってよい。このような係止具４００により、例えば図１１及び図１２に示されているように、トレッド部材３００と、本体スプリング２０１及び／又は連結スプリング２１１とを、まとめた状態で環状に固定することにより、トレッド部材３００を、接地変形部２０（本体スプリング２０１及び／又は連結スプリング２１１）に固定することができる。１つのトレッド部材３００につき、１箇所又は複数箇所を、係止具４００で係止することにより、トレッド部材３００の骨格部２（本実施形態では、より具体的には、接地変形部２０の本体スプリング２０１及び／又は連結スプリング２１１）への装着状態を維持させることができる。なお、係止具４００の態様は、これに限られず、トレッド部材３００の骨格部２への装着状態を維持可能な、任意の態様であってよい。

　このように、本実施形態に係るタイヤ１は、少なくとも、骨格部２の外周に配置されたトレッド部材３００を備える。そのため、本実施形態に係るタイヤ１により、例えば砂地等を走行する場合であっても、トレッド部材３００により、タイヤ１の内部側（つまり回転中心側）に砂等の異物が入ることを防ぐことができる。これにより、タイヤ１の走行性能が低下しにくくなる。

　また、本実施形態に係るタイヤ１によれば、接地変形部２０を構成する複数の本体スプリング２０１のそれぞれは、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１８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１９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１９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。

　上記実施形態において、トレッド部材３００は、金属製の不織布を含んで構成されていると説明したが、トレッド部材３００の材質は、金属製の不織布に限られない。例えば、トレッド部材３００は、シリコンゴムにより構成されていてもよい。この場合、トレッド部材３００のクッション性及び耐摩耗性が向上する。また、タイヤ１により砂地等を走行する場合におけるトラクション性能が向上する。

　また、例えば、トレッド部材３００は、ゴム製であってもよい。例えば、トレッド部材３００は、天然ゴム（ＮＲ）及び合成ゴムにより構成されていてよい。合成ゴムとしては、例えば、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。ゴムは、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。

　ゴム製のトレッド部材３００は、上述した実施形態のような棒状に形成されていてもよく、別の形態に成形されていてもよい。図２０は、ゴム製のトレッド３２０の一例を示す外観斜視図であり、棒状ではない、別の形態により成形されたトレッド３２０の一例を示す図である。ゴム製のトレッド３２０は、例えば図２０に示されているように、平板形状の本体３２１と、本体３２１から突出する突起部３２２とを有する。例えば、接地変形部２０の外周に、図２０に示されているようなゴム製のトレッド３２０が複数取り付けられ、接地変形部２０の外周の全体が複数のゴム製のトレッド３２０により覆われる。突起部３２２は、本体スプリング２０１及び連結スプリング２１１により形成される溝２３０に埋め込むことが可能な形状に構成されている。突起部３２２を溝２３０に埋め込むことにより、ゴム製のトレッド３２０を接地変形部２０の外周に取り付けることができる。各突起部３２２には、上述した芯材３０１と同様の機能を有する芯材を貫通させるための貫通穴３２２ａが設けられている。ゴム製のトレッド３２０により、トレッド部材３００におけるグリップ力を向上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及び連結スプリング２１１が軸方向と平行な方向に延在し、溝２３０は、ホイール部１０の軸方向及び周方向に対して、交差する方向に延在するように形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及び連結スプリング２１１は、必ずしも、軸方向と平行な方向に延在していなくてもよい。例えば、本体スプリング２０１及び連結スプリング２１１は、軸方向に対して交差する方向に延在していてもよい。この場合、溝２３０は、接地変形部２０の周方向に沿った方向、又は接地変形部２０の周方向に直交する方向に延在する場合がある。トレッド部材３００は、溝２３０が延在する方向にかかわらず、少なくとも一部が溝２３０に埋め込まれるようにして、接地変形部２０に装着されることができる。

　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、　２：骨格部、　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、　２３０：溝、　３００：トレッド部材、　３００ａ、３２２ａ：貫通穴、　３０１：芯材、　３０２：不織布、　３０３：補強部材、　３１０：固定部材、　３１１：固定部、　３１２：結合部、　３２０：ゴム製のトレッド、　３２１：本体、　３２２：突起部、　４００：係止具、　Ａ：軸、　Ａ１：固定領域、　Ａ２：接地領域

Claims

　リム部材と、前記リム部材に係止された複数の本体スプリングと、前記本体スプリングに組み合わされた複数の連結スプリングと、により構成された骨格部と、
　少なくとも、前記骨格部の外周に配置された、トレッド部材と、
を備える、タイヤ。
　前記トレッド部材は、前記本体スプリング及び前記連結スプリングにより形成された溝に、少なくとも一部が埋め込まれるようにして装着されている、請求項１に記載のタイヤ。
　前記トレッド部材は、前記骨格部に対して着脱可能に装着されている、請求項１又は２に記載のタイヤ。
　前記トレッド部材は、金属製の不織布を含んで構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のタイヤ。
　前記トレッド部材は、貫通穴を有する棒状に構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載のタイヤ。
　前記トレッド部材は、前記貫通穴に挿通された少なくとも１本のコイルばねを用いて、前記骨格部に固定される、請求項５に記載のタイヤ。
　前記トレッド部材は、前記不織布を巻きつける芯材を備える、請求項４に記載のタイヤ。
　前記トレッド部材は、ゴム製である、請求項１から３のいずれか一項に記載のタイヤ。
　前記トレッド部材は、前記トレッド部材を前記骨格部に固定するための固定部材をさらに備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のタイヤ。
　前記トレッド部材の前記骨格部への装着状態を維持させるための係止具をさらに備える、請求項１から９のいずれか一項に記載のタイヤ。