(57)【要約】【課題】タイヤの回転に伴って発生する振動や騒音の発生を低減し、作成も効率よく成形することのできるトレッド部を支承する支承体が設けられたエアレスタイヤを提供する。【解決手段】ホイール６の外周縁に設けられたリム５に取付けられるエアレスタイヤ１であって、タイヤ内部に複数の支承体１０が、頂面１１をリム５に、底面１２をトレッド部２に接して配置され、リム５とトレッド部２とを支承し、前記各支承体１０の側面は、少なくともタイヤの回転方向において前後の位置となる側面が頂面１１から底面１２に向かって拡がっている形状の斜面となっており、さらに前記各支承体１０の側面に設けられたリブ２０により各支承体１０は相互に連結されているエアレスタイヤ１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール外周縁に設けられたリムに取付けられるエアレスタイヤであって、タイヤ内部に複数の支承体が、頂面をリムに底面をトレッド部に接して配置され、リムとトレッド部とを支承し、前記各支承体の側面は、少なくともタイヤの回転方向において前後の位置となる側面が頂面から底面に向かって拡がっている形状の斜面となっており、さらに前記各支承体の側面に設けられたリブにより各支承体は相互に連結されていることを特徴とするエアレスタイヤ。
【請求項２】
タイヤ内部に、前記複数の支承体と前記リブとがシート表面に設けられている支承体シートが、支承体の頂面をリムに前記シートの裏面を前記トレッド部に接して配置され、リムとトレッド部とを支承していることを特徴とする請求項１に記載のエアレスタイヤ。
【請求項３】
トレッド部の両側端にサイドウォールが設けられていることを特徴とする請求項1または２に記載のエアレスタイヤ。
【請求項４】
前記リブの高さは、支承体の高さより低いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。
【請求項５】
前記支承体の形状は、底面が矩形の板状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。
【請求項６】
前記支承体の形状は、円錐台状または楕円錐台状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。
【請求項７】
タイヤの回転方向に複数の前記支承体が直線状に配列された支承体列が、一列または複数列設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。
【請求項８】
前記支承体とリブは弾性体材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車輪として、加圧空気を用いることなくホイール外周縁とトレッド部との間に複数の支承体を配置して、トレッド部を支えるエアレスタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
加圧空気を用いることなくトレッド部を支承体で支えるエアレスタイヤはこれまでに多くのものが提案されており、配置される支承体としてはゴムなどの弾性体材料を板状としたものが用いられ、ホイール外周縁とトレッド部との間に、周方向に隔設してスポーク状とする。このようなエアレスタイヤはこれまでに提案されている(例えば特許文献１、２を参照)。
【０００３】
しかしながら、これらのエアレスタイヤでは、板状の支承体が隔設されており、車両の走行に際して、タイヤの回転に伴う繰り返し荷重による振動や騒音の発生を伴う。この問題点を低減するため、特許文献２に示されるようにトレッド部に連結される支承体の寸法や配置構造を調整することも行われているが必ずしも万全ではなく、さらには、ホイール外周縁とトレッド部との間に、多数の板状の支承体が配置された形状を効率よく成形するのは容易ではなく、また、周方向に連続した壁状の支承体についても同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６０５１４号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１８１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、タイヤの回転に伴って発生する振動や騒音の発生を低減し、作成も効率よく成形することのできるトレッド部を支承する支承体が設けられたエアレスタイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のエアレスタイヤは、ホイール外周縁に設けられたリムに取付けられるエアレスタイヤであって、タイヤ内部に複数の支承体が、頂面をリムに底面をトレッド部に接して配置され、リムとトレッド部とを支承し、前記各支承体の側面は、少なくともタイヤの回転方向において前後の位置となる側面が頂面から底面に向かって拡がっている形状の斜面となっており、さらに前記各支承体の側面に設けられたリブにより各支承体は相互に連結されていることを特徴とする。
【０００７】
前記のエアレスタイヤにおいて、タイヤの回転面に沿った支承体の断面は、ほぼ台形となる。しかし、支承体の頂面はリム面に接し、底面はトレッド部の内面に接しており、頂面と底面を表す台形の上辺と底辺とは、それぞれリム面とトレッド内面と同じ曲率の円弧となる。そのため、断面を表す台形は、扇形の中心角部分を切り取った形状となっている。そして、この断面形状の両側辺は、タイヤの回転方向において支承体の前後の位置となる側面を示しており、トレッド部に向かって広がる形状となっている。
【０００８】
また、エアレスタイヤは、支承体とリブとを予めシート表面に設けた支承体シートが、支承体の頂面をリムに前記シートの裏面を前記トレッド部に接して配置され、リムとトレッド部とを支承している構成でもよい。この構成では、平らな状態で成形された支承体シートの裏面をトレッド部に向けてタイヤ内に配置することで、支承体の頂面はリムに接し、支持体の底面は支持体シートを介してトレッドに接してリムとトレッド部を支承する。
【０００９】
そして、前記のエアレスタイヤにおいて、トレッド部の両側端にサイドウォールが設けられていることが好ましく、さらに、前記リブの高さは、支承体の高さより低いことが好ましい。また、前記支承体の形状は、底面が矩形の板状でも、楕円錐台状や円錐台状であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、トレッド部とリムとを支承する前記した形状の複数の支承体は相互にリブで連結されて設けられており、連結した支承体をまとめてタイヤ内部に配置することができ、既存のタイヤを利用してエアレスタイヤとするができる。さらに、支承体が連結されていることにより、タイヤの回転に伴って発生する振動や騒音の発生が低減されている。そして、このリブによる連結は支承体を補強する効果もあり、走行に伴い支承体が受ける応力による損傷も低減することができる。
【００１１】
さらに、各支承体の前後の側面をトレッド部に向かって広がる方向の斜面としているため、上記のリブによる効果をより大きくすると共に、支承体の成形に際して、金型からの脱型を効率よく行うことができる。そして、支承体とリブとが設けられた支承体シートを用いる場合は、平面状態で成形を行うことができ、成形した支承体シートをタイヤ内に配置する作業の効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】支承体とリブとを配置したエアレスタイヤを装着した車輪の側面図（ａ）と正面図（ｂ）。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面説明図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面説明図。
【図４】図３のＣ−Ｃ線断面説明図。
【図５】図３とは異なる配置の実施例の図３相当の説明図。
【図６】支承体とリブとを予めシート表面に設けた支承体シートの断面説明図。
【図７】図６の支承体シートを配置したタイヤの図４相当の説明図。
【図８】円錐台形状の支承体を配置した図３相当の説明図。
【図９】円錐台形状の支承体を配置した図４相当の説明図。
【図１０】円錐台形状の支承体を一列配置した実施例の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態につき、以下に図を参照にしてさらに説明する。
【００１４】
図１は本発明のエアレスタイヤ１を装着した車輪の側面図（ａ）と正面図（ｂ）であり、エアレスタイヤ１は、ナット８を用いてハブ７に取付けられているホイール６の外周縁に設けられたリム５に取付けられている。そして、路面に接するトレッド部２とサイドウォール４を有し、トレッド部２の路面に接する外面にはトレッドパターンを構成するトレッド溝３が刻まれて、路面とのグリップ向上や雨天時における路面との間の水の排水の役割を果たしている。エアレスタイヤ１の内部には、図１（ａ）にて点線で示すように板状の支承体１０が配置され、頂面１１はリム５に接し、底面１２はトレッド部２に接して、リム５とトレッド部２を支承している。各支承体１０の間には、タイヤの回転方向（タイヤの周方向）に支承体１０を連結するリブ２０が設けられている。リブ２０の高さは支承体１０の高さより低く、リブ２０はリム５とは接していない。
【００１５】
図２は図１のＡ−Ａ線断面説明図であり、トレッド部２の両側端にはサイドウォール４が設けられており、タイヤの回転軸方向（タイヤの横断方向）に支承体１０を連結しているリブ２１が設けられている。リブ２０と同様にリブ２１の高さは支承体１０の高さより低く、リブ２１はリム５には接していない。タイヤの両側部となるサイドウォール４は必ずしも必要ではないが、車輪が路面の縁石などに接触した場合などに支承体を保護するのに役立つものである。
【００１６】
図３は図１のＢ−Ｂ線断面説明図であり、両サイドウォール４の間であるタイヤの内部には板状の支承体１０がタイヤの回転方向に連なる列が３列配置されている。各列の支承体１０はリブ２０により回転方向に連結されると共に、リブ２１により回転軸方向に連結されている。支承体１０のタイヤの回転方向と平行である各側面には、リブ２１が２箇所設けられ、支承体１０を補強している。そして、回転方向と直交し、回転方向前後となる側面１３と１４とは支承体１０の底面に向かって拡がる方向の斜面となっている。
【００１７】
図４は図３のＣ−Ｃ線断面説明図であり、各支承体１０の頂面１１がリム５に、底面１２がトレッド部２に接して、リム５とトレッド部２を支承している。そして、側面１３と１４とは底面１２に向かって拡がる方向の斜面となっている。また、支承体１０は回転方向にリブ２０で連結され、回転軸方向にリブ２１で連結されている。
【００１８】
図５は、図３に示した各支承体１０の配置のその他の例を示したものであり、（ａ）は各支承体１０の位置を回転軸方向にも整列させた例であり、（ｂ）は回転軸方向のリブ２１を支承体１０の側面に３個配置した例を示している。配置例はこれらの例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載の範囲に含まれる限り、種々の態様が可能である。
【００１９】
図１〜５で示されるエアレスタイヤ１の作成は、トレッド部２、サイドウォール４を、通常のタイヤの成形と同様にして予備タイヤを成形し、この成形した予備タイヤの内部に別途個別に成形したリブ２０または２１により連結され直線状に配列された支承体１０、または格子状の配列された支承体１０を配置することによりエアレスタイヤ１を作成できる。この場合、予備タイヤとしては既存のタイヤを利用することもできる。支承体１０のタイヤ内への配置では、支承体１０の底面１２とトレッド部２の内面とを接着剤を利用して接着して配置してもよい。さらに、成形した予備タイヤを金型内に配置して、支承体とリブを形成するキャビティーに構成材料を溶射して一体成形してもよい。また、スライドコアなど特殊な構造の金型を利用して全体を同時に成形することも可能である。このように作成したエアレスタイヤ１をリム５に嵌め込み、車輪を作成することができる。
【００２０】
支承体１０やリブ２０、２１はタイヤの構成材料と同様な弾性材料で構成されていることが好ましく、支承体１０やリブ２０、２１が配置されたエアレスタイヤ１をリム５に嵌め込む作業が容易となり、さらに、支承体１０の頂面１１で形成する円の径寸法とリム５の外周円の径寸法とを調整して、リム５と嵌め込んだエアレスタイヤ１とを強固に連結することができる。また、エアレスタイヤ１とリム５との連結を強化するために、サイドウォール４の先端を一般のタイヤと同じようにビード部とすることも有効である。
【００２１】
また図６に示すように、支承体１０とリブ２０、２１とを予めシート３１の表面に設けた支承体シート３０を作成して、この支承体シート３０を、シート３１の裏面３２がトレッド部の内面に接するようにして、図１のエアレスタイヤ１と同様なエアレスタイヤを作成することもできる。このタイヤでは、支承体１０の頂面１１は直接リム面に直接支承するが、底面１２はシート３１を介してトレッド部を支承することになる。この作成方法によれば、既存のタイヤを利用して、この支承体シート３０をタイヤ内部に配置して、シート３１の裏面３２をタイヤのトレッド部の内面に配置することでエアレスタイヤを作成することができる。図７にこのエアレスタイヤをリム５に嵌め込んだ断面を示す。この図に示されるように、タイヤ内部に配置した支承体３０に設けられた支承体１０の頂面１０でリム５を支承し、底面１２はシート３１を介してトレッド部２を支承している。
【００２２】
以上、支承体は形状が板状である例について説明したが、支承体の形状としては、支承体の側面が少なくともタイヤの回転方向において前後の位置となる側面が頂面から底面に向かって拡がっている形状の斜面となっており、各支承体がリブにより相互に連結しておればよく、例えば、図８〜９に示すように、リブ２０、２１で連結されている円錐台形状である支承体１５であってもよい。円錐台は底面に向かって側面が広がる形状となっており、好ましく用いることができる。また、円錐台以外でも、楕円錐台や角錐台であっても用いることができる。
【００２３】
図８では、両サイドウォール４の間に、タイヤの回転方向にリブ２０にて側面１６が連結された円錐台形状の支承体１５が２列配置されており、さらに各列の支承体１５はタイヤの回転軸方向にリブ２１にて側面１６が連結されている。各支承体１５は図９に示すように、頂面１７でリム５に接し、底面１８でトレッド部２に接し、トレッド部２を支承している。図１０では、支承体１５を１列のみで形成した例である。
【００２４】
トレッド部やサイドウォールは、通常のタイヤ材料である生ゴムにカーボンブラックや鉱物油など配合したゴムコンパウンドを加硫したゴム材料と合成繊維やスチールなどのタイヤコードとを組み合わせて成形される。そして、支承体やリブも前記したように弾性体で構成されていることが好ましく、通常のタイヤ材料であるゴムコンパウンドやウレタン樹脂などの合成樹脂組成物を用いて成形することにより作成することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１    エアレスタイヤ                ２    トレッド部
３    トレッド溝                    ４    サイドウォール
５    リム                          ６    ホイール
７    ハブ                          ８    ナット
１０  支承体(板状)                  １１  頂面
１２  底面                          １３、１４  側面
１５  支承体（円錐台状）            １６  側面
１７  頂面                          １８  底面
２０  リブ(回転方向)                ２１  リブ(回転軸方向)
３０  支承体シート                  ３１  シート
３２  支承体シート裏面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020168876.tif 000009
【図８】
2020168876.tif 000010
【図９】
2020168876.tif 000011
【図１０】
2020168876.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月23日(2019.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
前記支承体とリブはゴムコンパウンドまたはウレタン樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。