Non-pneumatic tire |
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申请号 | JP2012282661 | 申请日 | 2012-12-26 | 公开(公告)号 | JP2014125079A | 公开(公告)日 | 2014-07-07 |
申请人 | Bridgestone Corp; 株式会社ブリヂストン; | 发明人 | FUDEMOTO HIROYUKI; IZUMIMOTO TAKAHARU; KOTSUBO HIDESHI; | ||||
摘要 | PROBLEM TO BE SOLVED: To be capable of being easily assembled and reduce a weight.SOLUTION: A non-pneumatic tire includes: a fitting body 11 mounted on an axle; a ring member 14 including an inner cylindrical body 12 externally mounted on the fitting body 11, and an outer cylindrical body 13 surrounding the inner cylindrical body 12 from the outside in a tire radial direction; and a plurality of connection members 15 which are arranged between the inner cylindrical body 12 and the outer cylindrical body 13 in a tire circumferential direction, and connect both of the cylindrical bodies 12 and 13 each other. At least a part of the ring member 14 and the plurality of connection members 15 are formed integrally with each other by a synthetic resin material having a bending flexural modulus obtained by a three-point bending test in accordance with ISO 178 of 300 MPa or more, and fracture strain obtained by a tensile test in accordance with ASTM D638 of 3% or more. | ||||||
权利要求 | 車軸に取り付けられる取り付け体と、 該取り付け体に外装される内筒体、及び該内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体を備えるリング部材と、 前記内筒体と前記外筒体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、これらの両筒体同士を連結する連結部材と、 を備え、 前記リング部材のうちの少なくとも一部及び複数の前記連結部材は、ISO 178に準拠した3点曲げ試験で得られる曲げ弾性率が300MPa以上で、かつASTM D638に準拠した引張試験で得られる破断ひずみが3%以上の合成樹脂材料で一体に形成されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。 請求項1記載の非空気入りタイヤであって、 前記連結部材は、前記両筒体同士を連結する第1弾性連結板及び第2弾性連結板を備え、 前記第1弾性連結板のうち、前記外筒体に連結された一端部は、前記内筒体に連結された他端部よりもタイヤ周方向の一方側に位置し、 前記第2弾性連結板のうち、前記外筒体に連結された一端部は、前記内筒体に連結された他端部よりもタイヤ周方向の他方側に位置し、 前記第1弾性連結板は、一のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるとともに、前記第2弾性連結板は、前記一のタイヤ幅方向位置とは異なる他のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。 請求項2記載の非空気入りタイヤであって、 前記リング部材は、タイヤ幅方向の一方側に位置する一方側分割リング部材と、タイヤ幅方向の他方側に位置する他方側分割リング部材と、に分割され、 前記一方側分割リング部材は、前記第1弾性連結板と一体に形成され、 前記他方側分割リング部材は、前記第2弾性連結板と一体に形成されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。 請求項3記載の非空気入りタイヤであって、 前記一方側分割リング部材及び第1弾性連結板、並びに前記他方側分割リング部材及び第2弾性連結板はそれぞれ、射出成形により一体に形成されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。 請求項2から4のいずれか1項に記載の非空気入りタイヤであって、 1つの前記連結部材における第1弾性連結板及び第2弾性連結板の各一端部は、前記外筒体の内周面において、タイヤ幅方向の位置を互いに異ならせて、タイヤ周方向における同一の位置に連結され、 該連結部材は、このタイヤをタイヤ幅方向から見たタイヤ側面視で、タイヤ径方向に沿って延在し、かつ前記各一端部を通る仮想線に対して線対称に形成されていることを特徴とする非空気入りタイヤ。 |
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说明书全文 | 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。 しかしながら、従来の非空気入りタイヤでは、その組み立てに際し、複数の連結部材それぞれの両端部を、リング状体や取り付け体に各別に連結する必要があり、製造時間がかかるだけでなく、軽量化する上でも阻害要因となっていた。 また、非空気入りタイヤの強度や乗り心地について検討の余地があった。 この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、容易に組み立てることが可能で、重量も抑えることができる非空気入りタイヤを提供することを目的とする。 上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の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、該取り付け体に外装される内筒体、及び該内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体を備えるリング部材と、前記内筒体と前記外筒体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、これらの両筒体同士を連結する連結部材と、を備え、前記リング部材のうちの少なくとも一部及び複数の前記連結部材は、ISO 178に準拠した3点曲げ試験で得られる曲げ弾性率が300MPa以上で、かつASTM D638に準拠した引張試験で得られる破断ひずみが3%以上の合成樹脂材料で一体に形成されていることを特徴とする。 この発明では、リング部材のうちの少なくとも一部及び複数の連結部材が一体に形成されているので、当該非空気入りタイヤの組み立てに際し、複数の連結部材それぞれの両端部を、内筒体及び外筒体に各別に連結しなくても、リング部材のうちの少なくとも一部及び複数の連結部材が一体に形成されたケース体を取り付け体に装着すれば足りるため、製造時間を短縮することができる。 ここで、前記連結部材は、前記両筒体同士を連結する第1弾性連結板及び第2弾性連結板を備え、前記第1弾性連結板のうち、前記外筒体に連結された一端部は、前記内筒体に連結された他端部よりもタイヤ周方向の一方側に位置し、前記第2弾性連結板のうち、前記外筒体に連結された一端部は、前記内筒体に連結された他端部よりもタイヤ周方向の他方側に位置し、前記第1弾性連結板は、一のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるとともに、前記第2弾性連結板は、前記一のタイヤ幅方向位置とは異なる他のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されてもよい。 この場合、第1弾性連結板が、一のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるとともに、第2弾性連結板が、他のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されているので、タイヤ周方向で隣り合う連結部材同士が干渉し合うのを抑えることが可能になり、その配設個数に制限が生ずるのを抑制することができる。 また、前記リング部材は、タイヤ幅方向の一方側に位置する一方側分割リング部材と、タイヤ幅方向の他方側に位置する他方側分割リング部材と、に分割され、前記一方側分割リング部材は、前記第1弾性連結板と一体に形成され、前記他方側分割リング部材は、前記第2弾性連結板と一体に形成されてもよい。 この場合、一方側分割リング部材及び第1弾性連結板が一体に形成されてなる第1分割ケース体、並びに他方側分割リング部材及び第2弾性連結板が一体に形成されてなる第2分割ケース体それぞれにおいて、外筒体と内筒体との間には、第1弾性連結板及び第2弾性連結板のうち、このタイヤをタイヤ幅方向から見たタイヤ側面視で、一定の方向に延びるいずれか一方だけが複数配設されていて、他の方向に延びる他方が配設されていない。 さらに、前記一方側分割リング部材及び第1弾性連結板、並びに前記他方側分割リング部材及び第2弾性連結板はそれぞれ、射出成形により一体に形成されてもよい。 この場合、前述した第1分割ケース体及び第2分割ケース体がそれぞれ、射出成形により一体に形成されているので、この非空気入りタイヤをより一層容易に形成することができる。 また、1つの前記連結部材における第1弾性連結板及び第2弾性連結板の各一端部は、前記外筒体の内周面において、タイヤ幅方向の位置を互いに異ならせて、タイヤ周方向における同一の位置に連結され、該連結部材は、このタイヤをタイヤ幅方向から見たタイヤ側面視で、タイヤ径方向に沿って延在し、かつ前記各一端部を通る仮想線に対して線対称に形成されてもよい。 この場合、連結部材が、前記タイヤ側面視で前記仮想線に対して線対称に形成されているので、この非空気入りタイヤにおけるタイヤ周方向の一方側に沿うばね定数と他方側に沿うばね定数とで差が生ずるのを抑えることが可能になり、良好な操縦性を具備させることができる。 この発明によれば、容易に組み立てることが可能で、重量も抑えることができる。 以下、本発明に係る非空気入りタイヤの一実施形態を図1から図4を参照しながら説明する。 ここで、取り付け体11、内筒体12、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、この軸線Oに沿う方向をタイヤ幅方向Hといい、該軸線Oに直交する方向をタイヤ径方向といい、該軸線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、内筒体12、外筒体13、及びトレッド部材16は、タイヤ幅方向Hの中央部が互いに一致させられて配設されている。 リング部材14のうち、外筒体13は内筒体12よりもタイヤ幅方向Hの大きさ、つまり幅が大きくなっている。 また、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の全長にわたって延びる突条部12aが、タイヤ周方向に間隔をあけて複数配設されている。 取り付け体11は、図1及び図2に示されるように、前記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。 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に延びるキー溝部18aがタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。 キー溝部18aは、外リング部18の外周面において、タイヤ幅方向Hの両端のうちの一方側にのみ開口し他方側は閉じている。 これらのキー溝部18aに、リング部材14における内筒体12の突条部12aが各別に嵌合している。 ここで、外リング部18におけるタイヤ幅方向Hの一方側の端縁において、キー溝部18aと対応する位置に、タイヤ幅方向Hの他方側に向けて窪み、かつ板材28が嵌め込まれる凹部18bが形成されている。 板材28には貫通孔が形成されていて、凹部18bを画成する壁面のうち、タイヤ幅方向Hの一方側を向く壁面に、該凹部18bに嵌め込まれた板材28の貫通孔に連通する雌ねじ部が形成されている。 なお、これらの雌ねじ部及び貫通孔はタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。 そして、リング部材14は、内筒体12が取り付け体11に外嵌され、かつ突条部12aがキー溝部18aに嵌合された状態で、凹部18bに嵌め込んだ板材28の貫通孔を通してボルトを雌ねじ部にねじ込むことにより、取り付け体11に固定されている。 この状態において、突条部12aは、板材28と、凹部18bを画成する壁面のうち、タイヤ幅方向Hの他端に位置して一方側を向く他端壁面と、によりタイヤ幅方向Hに挟み込まれている。 トレッド部材16は円筒状に形成され、リング部材14の外筒体13の外周面側を全域にわたって一体に覆っている。 トレッド部材16は、例えば、天然ゴムまたは/及びゴム組成物が加硫された加硫ゴム、ある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。 連結部材15は、リング部材14における内筒体12と外筒体13とを互いに連結する第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22を備えている。 なお、複数の連結部材15は、リング部材14における内筒体12と外筒体13との間において、前記軸線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。 また、全ての連結部材15は互いに同形同大となっている。 さらに、連結部材15の幅は外筒体13の幅より小さくなっている。 ここで、第1弾性連結板21のうち、外筒体13に連結された一端部21aは、内筒体12に連結された他端部21bよりもタイヤ周方向の一方側に位置し、第2弾性連結板22のうち、外筒体13に連結された一端部22aは、内筒体12に連結された他端部22bよりもタイヤ周方向の他方側に位置している。 図示の例では、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22それぞれにおいて、一端部21a、22aと他端部21b、22bとの間に位置する中間部分21c、22cに、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部21d〜21f、22d〜22fが、このタイヤ1をタイヤ幅方向Hから見たタイヤ側面視で、当該連結板21、22が延びる方向に沿って複数形成されている。 両連結板21、22それぞれにおいて、複数の湾曲部21d〜21f、22d〜22fのうち、前述の延びる方向で互いに隣り合う各湾曲部21d〜21f、22d〜22fの湾曲方向は、互いに逆向きになっている。 第1弾性連結板21に形成された複数の湾曲部21d〜21fは、タイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第1湾曲部21dと、第1湾曲部21dと一端部21aとの間に位置しかつタイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第2湾曲部21eと、第1湾曲部21dと他端部21bとの間に位置しかつタイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第3湾曲部21fと、を有している。 さらに、両弾性連結板21、22の各長さは互いに同等とされるとともに、両弾性連結板21、22の各他端部21b、22bは、図4に示されるように、前記タイヤ側面視で、内筒体12の外周面において前記各一端部21a、22aとタイヤ径方向で対向する位置から前記軸線Oを中心にタイヤ周方向における一方側及び他方側にそれぞれ同じ角度(例えば20°以上135°以下)ずつ離れた各位置に各別に連結されている。 また、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22それぞれの第1湾曲部21d、22d同士、第2湾曲部21e、22e同士、並びに第3湾曲部21f、22f同士は互いに、タイヤ周方向に突となる向きが逆で、かつ大きさが同等になっている。 これにより、各連結部材15の前記タイヤ側面視の形状は、図4に示されるように、タイヤ径方向に沿って延在し、かつ両連結板21、22の各一端部21a、22aを通る仮想線Lに対して線対称となっている。 そして本実施形態では、リング部材14及び複数の連結部材15は、合成樹脂材料により一体に形成されている。 この合成樹脂材料は、ISO 178に準拠した3点曲げ試験で得られる曲げ弾性率が300MPa以上で、かつASTM D638に準拠した引張試験で得られる破断ひずみが3%以上となっている。 また、この合成樹脂材料の前記曲げ弾性率は12000MPa以下とされ、前記破断ひずみは400%以下となっている。 なお、この合成樹脂材料は、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、または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、繊維、若しくは顔料等の添加物を含んでもよい。 そして、一方側分割リング部材23は、第1弾性連結板21と一体に形成され、他方側分割リング部材24は、第2弾性連結板22と一体に形成されている。 ここで、射出成形としては、第1、第2分割ケース体31、32それぞれの全体を各別に同時に成形する一般的な方法であってもよいし、第1、第2分割ケース体31、32それぞれにおいて、一方側、他方側分割リング部材23、24、並びに第1、第2弾性連結板21、22のうちの一方をインサート品として他方を射出成形するインサート成形でもよいし、あるいはいわゆる二色成形等であってもよい。 第1、第2分割ケース体31、32それぞれにおいて、第1、第2弾性連結板21、22のタイヤ幅方向Hの中央部と、外筒体13のタイヤ幅方向Hの中央部と、内筒体12のタイヤ幅方向Hの中央部と、は互いに一致し、内筒体12は、外筒体13よりも幅が小さく、かつ第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22の各幅と同等になっている。 そして、一方側分割リング部材23の外筒体13、及び他方側分割リング部材24の外筒体13それぞれのタイヤ幅方向Hの端縁同士が、例えば溶着、融着若しくは接着等により連結されている。 なおこれらのうち、溶着の場合には例えば熱板溶着等を採用してもよい。 また、第1分割ケース体31及び第2分割ケース体32は、これら31、32を前述のように連結する前の状態では、図3に示されるように互いに同形同大となっている。 以上説明したように、本実施形態による非空気入りタイヤ1によれば、一方側分割リング部材23及び第1弾性連結板21が一体に形成された第1分割ケース体31と、他方側分割リング部材24及び第2弾性連結板22が一体に形成された第2分割ケース体32と、を備えているので、当該非空気入りタイヤ1の組み立てに際し、複数の連結部材15それぞれの両端部21a、22a、21b、22bを、内筒体12及び外筒体13に各別に連結しなくても、第1、第2分割ケース体31、32を取り付け体11に装着すれば足りるため、製造時間を短縮することができる。 また、第1、第2分割ケース体31、32を備えていることから、例えば、連結部材15の両端部21a、22a、21b、22bと内筒体12及び外筒体13とを、締結部材等を用いて連結する場合と比べて重量を抑えることができる。 また、第1弾性連結板21のうち、外筒体13に連結された一端部21aが、内筒体12に連結された他端部21bよりもタイヤ周方向の一方側に位置し、第2弾性連結板22のうち、外筒体13に連結された一端部22aが、内筒体12に連結された他端部22bよりもタイヤ周方向の他方側に位置しているので、この非空気入りタイヤ1に外力が作用したときに、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22を弾性変形させ易くすることが可能になり、この非空気入りタイヤ1に柔軟性を具備させて良好な乗り心地性を確保することができる。 さらに、第1分割ケース体31及び第2分割ケース体32それぞれにおいて、外筒体13と内筒体12との間には、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22のうち、前記タイヤ側面視で、一定の方向に延びるいずれか一方だけが複数配設されていて、他の方向に延びる他方が配設されていないので、リング部材14及び連結部材15を形成するに際し、まず、構造が簡素で容易に形成することができる第1、第2分割ケース体31、32を各別に形成することによって、リング部材14及び連結部材15の全体が一体に形成されて構造が複雑なケース体を形成する場合と比べて、この非空気入りタイヤ1を容易かつ確実に形成することができる。 また、第1、第2分割ケース体31、32がそれぞれ、射出成形により一体に形成されているので、この非空気入りタイヤ1をより一層容易に形成することができる。 また、連結部材15が、前記タイヤ側面視で前記仮想線Lに対して線対称に形成されているので、この非空気入りタイヤ1におけるタイヤ周方向の一方側に沿うばね定数と他方側に沿うばね定数とで差が生ずるのを抑えることが可能になり、良好な操縦性を具備させることができる。 なお、本発明の技術的範囲は前記実施の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、第1弾性連結板21における湾曲部21d〜21fの湾曲方向、及び第2弾性連結板22における湾曲部22d〜22fの湾曲方向は、前記実施形態に限らず適宜変更してもよい。 また、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22それぞれの他端部21b、22bは、前記実施形態に代えて例えば、内筒体12の外周面において前記軸線Oをタイヤ径方向で挟んで互いに反対となる各位置に各別に連結してもよいし、あるいは、内筒体12の外周面において、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22の各一端部21a、22aにタイヤ径方向で対向する位置等に連結してもよい。 さらに、一方側分割リング部材23の内筒体12と、他方側分割リング部材24の内筒体12と、の間にタイヤ幅方向Hの隙間を設けなくてもよい。 その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の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、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。 次に、以上説明した作用効果についての検証試験を実施した。 容易に組み立てることが可能で、重量も抑えることができる。 1 非空気入りタイヤ 11 取り付け体 12 内筒体 13 外筒体 14 リング部材 15 連結部材 21 第1弾性連結板 22 第2弾性連結板 21a、22a 一端部 21b、22b 他端部 23 一方側分割リング部材 24 他方側分割リング部材 H タイヤ幅方向 L 仮想線 O 軸線 |