(57)【要約】      （修正有）【課題】タイヤ内圧の低下、消失等のおそれがなく、タイヤの上下、前後及び横剛性をそれぞれ、互いに独立させた関係の下で所望の通りに調整できる非空気入りタイヤを提供する。【解決手段】タイヤ1は、リム2とリム2の外側に間隔を空けて配置される複数のセグメント3とを有し、セグメント3とリム2とを、複数のリンク機構4によって連結しセグメント3に弾性リング6を接合する非空気入りタイヤである。リンク機構4は、幅方向に沿って間隔を空けて配置される２つのリンクL1,L2を有し、このリンクL1(L2)をそれぞれ、リム側部2bに継手10を介して揺動可能に連結される第一リンク部材4aと、この第一リンク部材4aにヒンジ連結部20を介して揺動可能に連結される第二リンク部材4bとで構成し、ヒンジ連結部20をそれぞれ、弾性手段5で連結すると共に第二リンク部材4bをそれぞれセグメント側部3bに対して継手30を介して揺動可能に連結する。【選択図】図２
2008279814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に連結されるリム状部材と、このリム状部材の外側に間隔を空けて配置されるリング状部材又は円周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のセグメントとを有し、このリング状部材又はセグメントとリム状部材とを、円周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のリンク機構によって連結すると共に、当該リング状部材又はセグメントに弾性リングを接合して円周方向及び子午線方向への変形及び復元を可能とした非空気入りタイヤであって、
前記リンク機構はそれぞれ、幅方向に沿って間隔を空けて配置される２つのリンクを有し、
このリンクをそれぞれ、リム状部材の側部に対して揺動可能に連結される第一リンク部材と、この第一リンク部材に揺動可能に連結される第二リンク部材とで構成し、
第一リンク部材と第二リンク部材との連結部をそれぞれ、弾性手段で連結すると共に、
第二リンク部材をそれぞれ、リング状部材又はセグメントの側部に対して揺動可能に連結してなり、
リム状部材と第一リンク部材との連結部を、リム状部材の側部に対して幅方向外側又は内側に配置すると共に、
第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を、リム状部材と第一リンク部材との連結部と同一方向側であって、このリム状部材と第一リンク部材との連結部よりも同方向側に配置したことを特徴とする非空気入りタイヤ。
【請求項２】
回転軸に連結されるリム状部材と、このリム状部材の外側に間隔を空けて配置されるリング状部材又は円周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のセグメントとを有し、このリング状部材又はセグメントとリム状部材とを、円周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のリンク機構によって連結すると共に、当該リング状部材又はセグメントに弾性リングを接合して円周方向及び子午線方向への変形及び復元を可能とした非空気入りタイヤであって、
前記リンク機構はそれぞれ、幅方向に沿って間隔を空けて配置される２つのリンクを有し、
このリンクをそれぞれ、リム状部材の側部に対して揺動可能に連結される第一リンク部材と、この第一リンク部材に揺動可能に連結される第二リンク部材とで構成し、
第一リンク部材と第二リンク部材との連結部をそれぞれ、弾性手段で連結すると共に、
第二リンク部材をそれぞれ、リング状部材又はセグメントの側部に対して揺動可能に連結してなり、
第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部を、当該リング状部材又はセグメントの側部に対して幅方向外側又は内側に配置すると共に、
第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を、第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部と同一方向側であって、この第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部よりも同方向側に配置したことを特徴とする非空気入りタイヤ。
【請求項３】
回転軸に連結されるリム状部材と、このリム状部材の外側に間隔を空けて配置されるリング状部材又は円周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のセグメントとを有し、このリング状部材又はセグメントとリム状部材とを、円周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のリンク機構によって連結すると共に、当該リング状部材又はセグメントに弾性リングを接合して円周方向及び子午線方向への変形及び復元を可能とした非空気入りタイヤであって、
前記リンク機構はそれぞれ、幅方向に沿って間隔を空けて配置される２つのリンクを有し、
このリンクをそれぞれ、リム状部材の側部に対して揺動可能に連結される第一リンク部材と、この第一リンク部材に揺動可能に連結される第二リンク部材とで構成し、
第一リンク部材と第二リンク部材との連結部をそれぞれ、弾性手段で連結すると共に、
第二リンク部材をそれぞれ、リング状部材又はセグメントの側部に対して揺動可能に連結してなり、
リム状部材と第一リンク部材との連結部を、リム状部材の側部に対して幅方向外側又は内側に配置すると共に、
第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部を、リング状部材又はセグメントの側部に対してリム状部材と第一リンク部材との連結部と同一方向側に配置し、
更に、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を、リム状部材と第一リンク部材との連結部と同一方向側であって、このリム状部材と第一リンク部材との連結部及び第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部よりも同方向側に配置したことを特徴とする非空気入りタイヤ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を、幅方向外側に配置したことを特徴とする非空気入りタイヤ。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項において、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を、幅方向内側に配置したことを特徴とする非空気入りタイヤ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、リング状部材又はセグメントの幅方向長さを、リム状部材と第一リンク部材との連結部間における幅方向距離よりも長くしたことを特徴とする非空気入りタイヤ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、リング状部材又はセグメントの幅方向長さを、このリング状部材又はセグメントと第二リンク部材との連結部間における幅方向距離よりも長くしたことを特徴とする非空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧空気を充填不要で、車両の状態に応じた大きさの上下剛性、前後剛性及び横剛性をそれぞれ、簡易に付与することができる非空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に使用されるタイヤとしては空気入りタイヤが一般的であるが、空気入りタイヤは、その充填空気圧がパンク等に起因して減少し、又は消失するという問題がある。
【０００３】
このため、空気圧を用いない非空気入りタイヤとして、例えば、中実構造のソリッドタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−２９３２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ソリッドタイヤは、重量及び硬さ共に大きく、空気入りタイヤに比べて、十分な乗心地や操縦性を確保することができない。また、転がり抵抗も大きくなるため、特殊な用途以外では使用されない状況にある。
【０００５】
これに対し、空気入りタイヤは、タイヤにとって重要な特性である、上下剛性、前後剛性及び横剛性をそれぞれ、車種や使用環境又は運転者の要求等に合せてある程度調整できるものの、これらの剛性をそれぞれ、互いに独立した関係の下で、所望の通りに調整することは困難である。なお、本明細書中において、「剛性」とは、ずれ変形に対する弾性の強さを言うものとする。
【０００６】
本発明は、こうした課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、タイヤへの加圧空気その他気体の充填を不要とすることで、タイヤ内圧の低下、消失等のおそれを十分に取り除くと共に、タイヤの上下剛性、前後剛性及び横剛性をそれぞれ、互いに独立させた関係の下で簡易に所望の通りに調整することができる非空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明である非空気入りタイヤは、回転軸に連結されるリム状部材と、このリム状部材の外側に間隔を空けて配置されるリング状部材又は円周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のセグメントとを有し、このリング状部材又はセグメントとリム状部材とを、円周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のリンク機構によって連結すると共に、当該リング状部材又はセグメントに弾性リングを接合して円周方向及び子午線方向への変形及び復元を可能とした非空気入りタイヤであって、前記リンク機構はそれぞれ、幅方向に沿って間隔を空けて配置される２つのリンクを有し、このリンクをそれぞれ、リム状部材の側部に対して揺動可能に連結される第一リンク部材と、この第一リンク部材に揺動可能に連結される第二リンク部材とで構成し、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部をそれぞれ、弾性手段で連結すると共に、第二リンク部材をそれぞれ、リング状部材又はセグメントの側部に対して揺動可能に連結してなり、リム状部材と第一リンク部材との連結部を、リム状部材の側部に対して幅方向外側又は内側に配置すると共に、第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部を、リング状部材又はセグメントの側部に対してリム状部材と第一リンク部材との連結部と同一方向側に配置し、更に、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を、リム状部材と第一リンク部材との連結部と同一方向側であって、このリム状部材と第一リンク部材との連結部及び第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部よりも同方向側に配置したことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、リム状部材と第一リンク部材との連結部を、リム状部材の側部に対して幅方向外側又は内側に配置すると共に、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を、リム状部材と第一リンク部材との連結部と同一方向側であって、このリム状部材と第一リンク部材との連結部よりも同方向側に配置するだけでもよい。
【０００９】
同様に、本発明によれば、第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部を、当該リング状部材又はセグメントの側部に対して幅方向外側又は内側に配置すると共に、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を、第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部と同一方向側であって、この第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部よりも同方向側に配置するだけでもよい。
【００１０】
なお、上述したところは、リム状部材と第一リンク部材との連結部を基点にしているが、本発明は、第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部を基点にした場合を含むことは当然である。
【００１１】
また、本発明によれば、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を、幅方向外側に配置すれば、リンク機構を構成する各リンクは、リム状部材、リング状部材若しくはセグメントの側部に対して幅方向外側に位置させることができる。
【００１２】
同様に、本発明において、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を、幅方向内側に配置すれば、リンク機構を構成する各リンクは、リム状部材、リング状部材若しくはセグメントの側部に対して幅方向内側に位置させることができる。
【００１３】
本発明において、「円周」、「幅」及び「半径」とは、タイヤの「円周」、「幅」及び「半径」をいい（リム状部材又は弾性リングについても同義）、「子午線」方向とは、タイヤをその円周方向に対して直交する断面で見たときに表れる外観形状に沿った線をいう。
【００１４】
また、本発明において、「第一リンク部材がリム状部材の側部に対して揺動可能に連結される」とは、少なくとも、第一リンク部材が、リム状部材の側部に対して連結される一端を有し当該一端を基点に円周方向及び幅方向に揺動可能であればよいことを意味する。
【００１５】
このため、リム状部材と第一リンク部材との連結には、少なくとも円周方向及び幅方向の揺動を許容するユニバーサルジョイント（自在継手）を採用することが好ましい。
【００１６】
また本発明において、「第二リンク部材が第一リンク部材に揺動可能に連結される」とは、少なくとも、第二リンク部材が、第一リンク部材の他端に連結される一端を有し当該一端を基点に幅方向に揺動可能であればよいことを意味する。
【００１７】
このため、第一リンク部材と第二リンク部材との連結には、ピン等を用いて回転可能に連結するヒンジ連結部を採用できるが、自在継手を採用してもよい。
【００１８】
また本発明において、「第二リンク部材をそれぞれ、リング状部材又はセグメントの側部に対して揺動可能なセグメントで一体に連結し、」とは、少なくとも、第二リンク部材の自由端（他端）をそれぞれ、当該他端を基点に回転して円周方向に揺動すると共に幅方向に揺動可能なセグメントで一体に連結すればよいことを意味する。
【００１９】
このため、第二リンク部材とセグメントとの連結には、少なくともリング状部材又はセグメントが第二リンク部材に対して回転して円周方向に揺動すると共に幅方向に揺動することを許容する自在継手を採用することが好ましい。
【００２０】
更に、リム状部材の側部は、第一リンク部材の連結を可能とする構成であれば、リム状部材と一体の部位として構成しても、ブラケット等の別部品として構成してもよい。同様に、リング状部材又はセグメントの側部も、第二リンク部材の連結を可能とする構成であれば、リング状部材又はセグメントと一体の部位として構成しても、ブラケット等の別部品として構成してもよい。
【００２１】
また、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部をそれぞれ連結する弾性手段には、無負荷状態で自然長さを有する弾性部材、例えば、ゴム弾性体、ゴム弾性体を繊維補強したもの、コイルスプリング、空気ばね等が挙げられる。
【００２２】
更に、こうした弾性手段に加えて、２つのリンクが互いに独立して円周方向に揺動変位したときに当該揺動変位に対する剛性をもたらし初期位置への復帰を促す、捩りばね部材を有する復帰手段を別途設けてもよい。
【００２３】
捩りばね部材には、例えば、トーションスプリング、ゴムブッシュ、トーションバーが挙げられ、復帰手段を設けた場合には、リム状部材と弾性リングとが円周方向に相対変位するにあたり、捩りばね部材の捩れ反力によって、タイヤの前後剛性を適宜に増加させることができる。
【００２４】
例えば、捩りばね部材としてトーションバーを採用する場合には、トーションバーの一端部をリム状部材、リング状部材若しくはセグメントの側部で支持すると共に、当該トーションバーの他端部を、リム状部材と第一リンク部材との連結部若しくは第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部に連結する。また、リム状部材と第一リンク部材との連結部間をトーションバーで直結し、又は、第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部間をトーションバーで直結してもよい。
【００２５】
本発明によれば、リング状部材又はセグメントの幅方向長さを、リム状部材と第一リンク部材との連結部間における幅方向距離よりも長くすることができる。
【００２６】
また、本発明によれば、リング状部材又はセグメントの幅方向長さを、このリング状部材又はセグメントと第二リンク部材との連結部間における幅方向距離よりも長くすることもできる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、弾性リングとリム状部材との相互間に円周方向に沿って間隔を空けて複数のリンク機構を設けたことで、加圧空気その他気体の充填が不要となることにより、タイヤ内圧の低下、消失等のおそれを十分に取り除くことができる。また、本発明によれば、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部をそれぞれ弾性手段で連結することにより、タイヤの上下剛性、前後剛性及び横剛性をそれぞれ、互いに独立させた関係の下で簡易に所望の通りに調整することができる。
【００２８】
また、この場合、リンク機構は、弾性リングとの接合にあたり、リム状部材の外側に間隔を空けて配置されるリング状部材又は円周方向に沿って間隔を空けて配置される複数のセグメントを採用できるが、セグメントを採用する場合、円周方向に沿って間隔を空けて配置された各リンク機構を互いに独立して機能させつつも、タイヤ全体としては一体ものとして機能するため、より大きな接地面積が確保されることでグリップ力が向上し、その場合の接地圧分布についても、より均一なものとすることができる。
【００２９】
加えて、本発明によれば、リム状部材と第一リンク部材との連結部を、リム状部材の側部に対して幅方向外側又は内側に配置すると共に、第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部を、リング状部材又はセグメントの側部に対してリム状部材と第一リンク部材との連結部と同一方向側に配置し、更に、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を、リム状部材と第一リンク部材との連結部と同一方向側であって、このリム状部材と第一リンク部材との連結部及び第二リンク部材とリング状部材又はセグメントとの連結部よりも同方向側に配置したことで、タイヤの上下剛性を得るにあたり、弾性リングがリム状部材に近接する場合でも、リム状部材の側にあっては、このリム状部材の側部と第一リンク部材との干渉を、また、リング状部材又はセグメントの側にあっては、このリング状部材又はセグメントの側部と第二リンク部材との干渉をそれぞれ回避することができる。
【００３０】
従って、本発明によれば、タイヤの上下剛性を、より大きく確保することができる。なお、本発明によれば、上述したように、リンク機構を構成するリンクのリム状部材側とリング状部材又はセグメント側との両方について、各連結部と側部との位置関係を規定することが好ましいが、この規定は、リム状部材側とリング状部材又はセグメント側との少なくとも一方だけでもよい。
【００３１】
ところで、こうした干渉は、各連結部をリム状部材、リング状部材又はセグメントの側部に対して幅方向内側又は外側に配置しただけでも回避できる場合がある。
【００３２】
例えば、各連結部を側部に対して幅方向内側に配置した場合、各連結部全てが、リム状部材、リング状部材又はセグメントの側部の相互間に配置されるため、この相互間だけで、各連結部全ての変位が納まれば、干渉は生じない。
【００３３】
しかしながら、各連結部全てが、リム状部材、リング状部材又はセグメントの側部の相互間に配置される場合であっても、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部が、リム状部材と第一リンク部材との連結部及びリング状部材又はセグメントとの連結部よりも幅方向外側に位置したときは、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部側での干渉を否定しきれない。
【００３４】
これに対し、本発明において、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部が幅方向内側に配置された場合には、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部は、リム状部材と第一リンク部材との連結部及びリング状部材又はセグメントとの連結部よりも幅方向内側に位置することから、リム状部材の側部と第一リンク部材との干渉や、セグメント又はリング状部材の側部と第二リンク部材との干渉等の、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部側における干渉を回避できる。
【００３５】
同様に、こうした干渉は、各連結部をリム状部材、リング状部材又はセグメントの側部に対して幅方向外側に配置しただけでも回避できる場合がある。
【００３６】
しかしながら、各連結部を側部に対して幅方向外側に配置しただけ場合も、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部が、リム状部材と第一リンク部材との連結部及びリング状部材又はセグメントとの連結部よりも幅方向内側に位置したときは、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部側での干渉を否定しきれない。
【００３７】
このため、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部が、リム状部材と第一リンク部材との連結部及びリング状部材又はセグメントとの連結部よりも幅方向内側に位置する場合、リンクのリム状部材側にあっては、リム状部材と第一リンク部材との連結部をリム状部材の側部に対して遠ざけてリンク長さを確保し、また、リンクのリング状部材又はセグメント側にあっても、リング状部材又はセグメントと第二リンク部材との連結部をセグメント又はリング状部材の側部に対して遠ざけてリンク長さを確保する必要がある。
【００３８】
従って、上述の構成を選択した場合、リム状部材側のリンク長さやリング状部材又はセグメント側のリンク長さが長くなり、リンクにかかる曲げモーメントが増加することから、強度面で不利になる。
【００３９】
一方、強度の問題は、リンク部材の断面積を増加させることで解決することができるが、その場合、重量増大という新たな問題が発生する。
【００４０】
これに対し、本発明において、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部が幅方向外側に配置された場合には、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部は、リム状部材と第一リンク部材との連結部及びリング状部材又はセグメントとの連結部よりも幅方向外側に位置することから、リム状部材側のリンク長さやセグメント側又はリング状部材側のリンク長さを長くすることなく、リム状部材の側部と第一リンク部材との干渉や、セグメント又はリング状部材の側部と第二リンク部材との干渉の、第一リンク部材と第二リンク部材との連結部側における干渉を回避することができる。
【００４１】
更に、本発明において、リング状部材の幅方向長さを、リム状部材と第一リンク部材との連結部間における幅方向距離よりも長くすれば、弾性リングの接地面を広く確保することができ、特に、本発明において、幅方向外側に第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を配置した場合、かかる構成によれば、リム状部材の幅を狭くできることに伴いリム状部材と第一リンク部材との連結部間における幅方向距離を短くできるので、セグメント又はリング状部材の幅を広く確保しても、結果的に、タイヤ全体の重量増加を抑制できる。
【００４２】
また、本発明において、リング状部材の幅方向長さを、セグメント又はリング状部材と第二リンク部材との連結部間における幅方向距離よりも長くすれば、弾性リングの接地面を広く確保することができ、特に、本発明において、幅方向外側に第一リンク部材と第二リンク部材との連結部を配置した場合、かかる構成によれば、リム状部材の幅を狭くできることでリム状部材と第一リンク部材との連結部間における幅方向距離も短くできることに伴いセグメント又はリング状部材の幅を広く確保しても、結果的に、タイヤ全体の重量増加を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、図面を参照して、本発明に従う非空気入りタイヤを詳細に説明する。
【００４４】
図１(a),(b)はそれぞれ、本発明の一形態であるメカニカルタイヤ（以下、「タイヤ」という）１を模式的に示す斜視図及び、同図(a)のタイヤ１から後述の弾性リング３を取り除いた状態を模式的に示す斜視図である。また、図2(a)は、図１のＡ−Ａ断面を模式的に示した図である。
【００４５】
図１において、符号２は、車軸（回転軸）に連結されるアルミニウムやアルミニウム合金等の金属材料からなるリム状部材（以下、「リム」という。）である。リム２は、円筒形状のリム本体2aを有し、このリム本体2aに、（タイヤ１の）幅方向Ｗに沿って間隔を空けて３つの環状リブ2bが一体に設けられている。
【００４６】
符号３は、リム２の外側に間隔を空けて、（タイヤ１の）円周方向Ｓに沿って間隔を空けて複数配置されるセグメントである。セグメント３も、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属材料からなり、図2(a)に示すように、幅方向Ｗに延在するプレート部3aを有し、このプレート部3aに、その延在方向に沿って間隔を空けて２つの環状リブ3bが一体に設けられている。
【００４７】
符号４は、リム２とセグメント３とを連結し、円周方向Ｓに沿って間隔を空けて配置される複数のリンク機構である。リンク機構４はそれぞれ、幅方向Ｗに沿って間隔を空けて配置される２つのリンクL1,L2を有する。
【００４８】
リンクL1は、リム２の一方の側に設けられた環状リブ（側部）2bに対し、その内側にて、自在継手10を介して連結される一端部を有し当該一端部の自在継手10を基点に揺動可能な第一リンク部材4aと、この第一リンク部材4aの他端部にヒンジ連結部20を介して連結される一端部を有し当該一端部のヒンジ連結部20を基点に揺動可能な第二リンク部材4bとを有し、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属材料により構成されている。
【００４９】
リンクL2も、同様に、リム２の他方の側に設けられた環状リブ（側部）2bに対し、その内側にて、自在継手10を介して連結される第一リンク部材4aと、この第一リンク部材4aにヒンジ連結部20を介して揺動可能に連結される第二リンク部材4bとを有し、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属材料により構成されている。
【００５０】
自在継手10は、少なくとも、第一リンク部材4aが円周方向Ｓ及び幅方向Ｗに揺動することを許容するようにリム２と第一リンク部材4aとを連結し、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属材料により構成されている。具体例としては、本形態のように、リム２の環状リブ2bに、第一ピン部材11を回転可能に連結すると共に、この第一ピン部材11に、第二ピン部材12を介して第一リンク部材4aの一端を回転可能に連結する。
【００５１】
また、ヒンジ連結部20は、例えば、第一リンク部材4aと第二リンク部材4bとをピン部材を用いて回転可能に連結するものであり、その回転方向は、第一リンク部材4aと第二リンク部材4bとを幅方向Ｗに揺動させる方向である。なお、ヒンジ連結部20も、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属材料により構成されており、自在継手10に置き換えてもよい。
【００５２】
符号５は、リンクL1のヒンジ連結部20とリンクL2のヒンジ連結部20とを連結する弾性手段である。弾性手段５は、リム２とセグメント３とを一体物としてみたときの、円周方向Ｓ、幅方向Ｗ及び半径方向Ｒそれぞれの相対変位に対して所要の剛性（例えば、車種や使用環境又は運転者の要求等により決定される剛性）をもたらすものである。
【００５３】
弾性手段５には、タイヤ１に対しての負荷が無い状態（無負荷状態）で、圧縮反力も引張反力も生じない自然長さを有する弾性部材、例えば、ゴム弾性体、ゴム弾性体を繊維補強したもの、コイルスプリング、空気ばね等が挙げられ、これらの内から一つを単独で、又は、これらのうちから二以上組み合わせてなる。
【００５４】
第二リンク部材4bの他端部はそれぞれ、セグメント３の両側部にそれぞれ設けられた環状リブ（側部）3bに対し、その内側にて、自在継手30を介して揺動可能に連結される。
【００５５】
自在継手30は、少なくとも、セグメント３が第二リンク部材4bに対して回転して円周方向Ｓに揺動すると共に幅方向Ｗに揺動することを許容するように、第二リンク部材4bとブラケット部3bとを連結する。具体例としては、自在継手10と同様のものであって、セグメント３の環状リブ3bに、第一ピン部材11を回転可能に連結すると共に、この第一ピン部材11に、第二ピン部材12を介して第二リンク部材4bの他端を回転可能に連結する。
【００５６】
即ち、リンク機構４は、リム２に繋がるリンクL1,l2、これらリンクL1,l2を関連付ける弾性手段５及びセグメント３からなり、このセグメント３のプレート部材3aの外面に、図1(a)に示すように、弾性リング６が接合される。
【００５７】
弾性リング６は、その外表面に複数のトレッド部6aを有し、本来の意味でのタイヤに相当する。なお、本形態に係る弾性リング６は、クラウン部のみからなる平面的な形状であるが、本来の意味でのタイヤと同様、ショルダ部やサイド部を設けてリム２の内側に巻き込ませてもよい。
【００５８】
弾性リング６にセグメント３を接合させるにあたっては、隣り合うセグメント３が円周方向に沿って少許の間隔を形成するように、セグメント３の大きさ、又は、リンク機構４の配置を決定する。
【００５９】
これにより、リンク機構４はそれぞれ、そのセグメント３により、弾性リング６を円周方向に沿って少許の間隔を空けて保持する。なお、少許の間隔は、車種や使用環境、又は、運転者の要求等に応じて適宜設定することができる。
【００６０】
ここで、図3(a)〜(c) はそれぞれ、無負荷の状態から直下に荷重を負荷したときに、タイヤ１に発生する上下剛性、前後剛性、左右剛性を説明するスケルトン図である。
【００６１】
次に、図面を参照して、タイヤ１の作用・効果を説明する。なお、図３において、セグメント３は弾性リング６と一体であるとして省略する。
【００６２】
例えば、図３(a)の実線に示すような状態から、荷重直下で、仮想線で示す如く、リム２と弾性リング６とが半径方向Ｒに沿って互いに接近するように変位すると、リンクL1,L2はそれぞれヒンジ連結部20を基点に互いに接近するように屈曲し、弾性手段５を幅方向Ｗに圧縮変形させる。
【００６３】
しかしながら、弾性手段５の圧縮変形は、同時に、リンクL1,L2を離間させる反力をヒンジ連結部20に作用させる。即ち、リンク機構４はそれぞれ、弾性手段５の存在により、リム２と弾性リング６とが半径方向Ｒに接近するときに、所要の上下剛性（半径方向における剛性）を生じさせることができる。
【００６４】
また、図３(b) の実線に示すような状態から、仮想線で示す如く、リム２と弾性リング６とが円周方向Ｓに沿って相対変位すると、リンク機構４全体が伸長することで、直接的には、リンクL1,L2の全長が長くなることで、弾性手段５に引張り変形を生じさせる。
【００６５】
しかしながら、弾性手段５の引張り変形は、同時に、リンクL1,L2を円周方向Ｓに接近させる反力をヒンジ連結部20に作用させる。即ち、リンク機構４はそれぞれ、弾性手段５の存在により、リム２と弾性リング６とが円周方向Ｓに相対変位するときに、所要の前後剛性（円周方向における剛性）を生じさせることができる。
【００６６】
また、図３(c) の実線に示すような状態から、仮想線で示す如く、リム２と弾性リング６とが幅方向Ｗに相対変位すると、リンク機構４全体が揺動変位することで、直接的には、リンクL1,L2が自在継手10,30及びヒンジ連結部20を基点に揺動変位することで、弾性手段５に引張り変形を生じさせる。
【００６７】
しかしながら、弾性手段５の引張り変形は、同時に、リンクL1,L2を幅方向Ｗに接近させる反力をヒンジ連結部20に作用させる。即ち、リンク機構４はそれぞれ、弾性手段５の存在により、リム２と弾性リング６とが幅方向に相対変位するときに、所要の横剛性（幅方向における剛性）を生じさせることができる。
【００６８】
加えて、上述した各状況では、複数のリンク機構４がそれぞれ、弾性リング５を円周方向に沿って少許の間隔を空けて保持しつつ、個々のリンク機構４は互いに独立して機能することから、タイヤ１の負荷転動等により、弾性リング６に大きな荷重が作用すると、その部分における複数のリンク機構４を中心として、個々のリンク機構４が揺動・変位するので、接地圧分布の偏りを抑えつつ、接地面積をより大きく確保できる。
【００６９】
なお、上述したところでは、リム２と弾性リング６との間に、円周方向Ｓ、幅方向Ｗ及び半径方向Ｒの変位がそれぞれ、互いに独立して生じる場合について説明したが、この発明に係るタイヤでは、それらの相対変位の二種類以上が同時に発生する場合にあっても、所要の剛性を複合的なものとして、同時にもたらし得ることは勿論である。
【００７０】
即ち、タイヤ１によれば、リム２と弾性リング６との相互間に円周方向Ｓに沿って間隔を空けて複数のリンク機構４を設けたことで、加圧空気その他気体の充填が不要となることにより、タイヤ内圧の低下、消失等のおそれを十分に取り除くことができる。また、タイヤ１によれば、ヒンジ連結部20をそれぞれ弾性手段５で連結することにより、タイヤ１の上下剛性、前後剛性及び横剛性をそれぞれ、互いに独立させた関係の下で簡易に所望の通りに調整することができる。
【００７１】
更に、タイヤ１によれば、第二リンク部材4bの他端をそれぞれ、当該他端を、自在継手30を基点に回転して円周方向に揺動すると共に幅方向に揺動可能なセグメント３で一体に連結し、更に、当該セグメント３を弾性リング６に接合することで、円周方向Ｓに沿って間隔を空けて配置された各リンク機構４を互いに独立して機能させつつも、タイヤ１全体としては一体ものとして機能するため、より大きな接地面積が確保されることでグリップ力が向上し、その場合の接地圧分布についても、より均一なものとすることができる。
【００７２】
なお、本形態においては、セグメント３を、プレート部材3aと、２つのブラケット部3bとの簡素な構成としたことで、タイヤ１全体の軽量化を図りつつ、接地圧分布の均一化を実現している。
【００７３】
加えて、タイヤ１によれば、自在継手10をリム２の環状リブ2bに対して幅方向Ｗの内側に配置すると共に、自在継手30を、セグメント３の環状リブ3bに対して自在継手10と同一方向側（幅方向Ｗの内側）に配置し、更に、ヒンジ連結部20を、自在継手10（自在継手30）と同一方向側（幅方向Ｗの内側）であって、この自在継手10及び自在継手30よりも同方向側（幅方向Ｗの内側）に配置したことで、タイヤ１の上下剛性を得るにあたり、弾性リング６がリム２に近接する場合でも、リム２の側にあっては、このリム２の環状リブ2bと第一リンク部材4aとの干渉を、また、セグメント３の側にあっては、このセグメント３の環状リブ3bと第二リンク部材4bとの干渉をそれぞれ回避することができる。
【００７４】
従って、タイヤ１によれば、タイヤ１の上下剛性を、より大きく確保することができる。なお、本発明によれば、上述したように、リンク機構４を構成するリンクL1,L2のリム２側とセグメント３側との両方について、各連結部である自在継手10,30及びヒンジ連結部20と環状リブ2b,3bとの位置関係を規定することが好ましいが、この規定は、リム２とセグメント３側との少なくとも一方だけでもよい。
【００７５】
なお、本形態では、セグメント３は、幅方向Ｗに延在するプレート部材3aと、このプレート部材3aの延在方向に沿って間隔を空けて設けた２つの環状リブ3bとを有するものであるから、簡素な構成によりタイヤ１全体の軽量化を図りつつ、接地圧分布の均一化を実現することができる。
【００７６】
ところで、こうした干渉は、自在継手10,30及びヒンジ連結部20を、環状リブ2b, 3bに対して幅方向Ｗ内側又は外側に配置しただけでも回避できる場合がある。
【００７７】
例えば、自在継手10,30及びヒンジ連結部20を環状リブ2b,3bに対して幅方向Ｗの内側に配置した場合、これら連結部10,20,30全てが環状リブ2b(3b)の相互間に配置されるため、この相互間だけで、各連結部10,20,30全ての変位が納まれば、干渉は生じない。
【００７８】
しかしながら、これら連結部全てが環状リブ2b(3b)の相互間に配置される場合であっても、図2(b)に示すように、ヒンジ連結部20が自在継手10及び自在継手30よりも幅方向Ｗの外側に位置したときは、ヒンジ連結部20側での干渉を否定しきれない。
【００７９】
これに対し、本発明において、ヒンジ連結部20が幅方向Ｗ内側に配置された場合には、図2(a)に示すように、ヒンジ連結部20は、自在継手10及び自在継手30よりも幅方向Ｗの内側に位置することから、リム２の環状リブ2bと第一リンク部材4aとの干渉や、セグメント３の環状リブ3bと第二リンク部材4bとの干渉を確実に回避できる。
【００８０】
更に、本形態に係るタイヤ１には、弾性手段５に加えて、２つのリンクL1,L2が互いに独立して円周方向Ｓに揺動変位したときに当該揺動変位に対する剛性をもたらし当該リンクL1,L2それぞれの初期位置への復帰を促す、復帰手段７が別途設けられている。
【００８１】
復帰手段７は、捩りばね部材を有し、本形態では、捩りばね部材としてトーションバー7aが用いられている。
【００８２】
トーションバー7aを採用するにあたり、本形態では、リム２側にあっては、２つのトーションバー7aを用いる。そして、各トーションバー7aの一端部を、３つの環状リブ2bのうちの中間にある環状リブ2bで支持すると共に、当該トーションバー7aの他端部を自在継手10に連結する。
【００８３】
これに対し、セグメント３側にトーションバー7aを採用するにあたっては、本形態では、１つのトーションバー7aを用い、このトーションバー7aで自在継手30間を直結する。
【００８４】
復帰手段７を設けた場合には、図3(b)で説明したように、リム２と弾性リング６とが円周方向Ｓに相対変位するにあたり、トーションバー7aが捩れると、この捩れに対する反力によって、タイヤ１の前後剛性を適宜に増加させることができる。
【００８５】
捩りばね部材には、トーションバー7a以外にも、例えば、トーションスプリング、ゴムブッシュが挙げられる。
【００８６】
なお、こうした捩りばね部材は、本発明に係る弾性手段５として採用することも可能である。即ち、弾性手段５として、ヒンジ連結部20にそれぞれ、リンクL1,L2の子午線方向の揺動変位に対して剛性をもたらす、図示しない捩りばね部材を設けてもよい。
【００８７】
この場合、リム２と弾性リング６とが半径方向Ｒに近接変位するに際しては、リンクL1及びリンクL2の半径方向Ｒの長さが短くなることにより、上記捩りばね部材が捩れ反力を発生することをもって、また、リム２と弾性リング６とが円周方向Ｓに相対変位するに際しては、逆に、リンクL1及びリンクL2の全長が長くなることによって捩りばね部材が捩れ反力を発生することをもって、そして、リム２と弾性リング６とが幅方向Ｗに相対変位するにあたっては、リンクL1及びリンクL2のヒンジ連結部10,20でのリンク交角が、図３(c)に示すように変化することに基いて、各捩りばね部材が捩れ反力を発生することをもって、上下剛性、前後剛性および横剛性のそれぞれがもたらされる。
【００８８】
即ち、ヒンジ連結部20を弾性手段５に代えて捩りばね部材で規制した場合も、弾性手段５で規制した場合と同様、タイヤ１に、リンクL1,L2それぞれの揺動変位に基いて、所要の上下剛性、前後剛性および横剛性をもたらすことができる。
【００８９】
ところで、リンク機構４は、図４の符号４´で示すように、リンクL1,L2のヒンジ連結部20がそれぞれ、図２(a)に示す形態とは逆に、幅方向Ｗの外側に突出する構成とすることもできる。
【００９０】
ここで、図４は、図１に示すタイヤ１の変形例であって、本発明に従う他のタイヤを図１のＡ−Ａ断面から模式的に示した図である。
【００９１】
次に、図面を参照して、本形態に係るタイヤ１の作用・効果を説明する。
【００９２】
このリンク機構４´では、第一リンク部材4aが、リム２の環状リブ2bの外側にて、自在継手10を介して連結されていると共に、第二リンク部材4bが、セグメント３の環状リブ3bの外側にて、自在継手30を介して連結されている。加えて、ヒンジ連結部20は、自在継手10又は自在継手30と同一方向側（幅方向Ｗの外側）であって、自在継手10及び自在継手20よりも同方向側（幅方向Ｗの外側）に配置されている。
【００９３】
この場合、リム２とセグメント３（弾性リング６）が半径方向Ｒに沿って互いに接近するように変位すると、リンクL1,L2はそれぞれヒンジ連結部20を基点に互いに遠離するように屈曲し、弾性手段５を幅方向Ｗに引張り変形させるが、この引張り変形は、同時に、リンクL1,L2を接近させる反力をヒンジ連結部20に作用させる。このため、同リンク機構４´もそれぞれ、リム２と弾性リング６とが半径方向Ｒに接近するときに、所要の上下剛性を生じさせることができる。
【００９４】
また、リム２と弾性リング６とが円周方向Ｓに相対変位すると、リンク機構４´全体が伸長することで、弾性手段５に圧縮変形を生じさせるが、この圧縮変形は、同時に、リンクL1,L2を円周方向Ｓに遠離させる反力をヒンジ連結部20に作用させる。このため、同リンク機構４´もそれぞれ、リム２と弾性リング６とが円周方向Ｓに相対変位するときに、所要の前後剛性を生じさせることができる。
【００９５】
そして、リム２と弾性リング６とが幅方向Ｗに相対変位すると、リンク機構４´全体が揺動変位することで、弾性手段５に圧縮変形を生じさせるが、この圧縮変形は、同時に、リンクL1,L2を幅方向Ｗに遠離させる反力をヒンジ連結部20に作用させる。このため、同リンク機構４´もそれぞれ、リム２と弾性リング６とが幅方向Ｗに相対変位するときに、所要の横剛性を生じさせることができる。
【００９６】
ここで、弾性リング６の近接に起因する干渉は、各連結部を環状リブ2b, 3bに対して幅方向外側に配置しただけでも回避できる場合がある。
【００９７】
しかしながら、各連結部10,20,30を環状リブ2b, 3bに対して幅方向Ｗの外側に配置しただけ場合も、図5(a)に示すように、ヒンジ連結部20が、自在継手10及び自在継手30よりも幅方向Ｗの内側に位置したときは、ヒンジ連結部20側での干渉を否定しきれない。
【００９８】
このため、ヒンジ連結部20が、自在継手10及び自在継手20よりも幅方向Ｗの内側に位置する場合、図5(b)に示すように、リンクL1,L2のリム２側にあっては、自在継手10をリム２の環状リブ2bに対して遠ざけてリンク長さを確保し、また、リンクL1,L2のセグメント３側にあっても、自在継手30をセグメント３の環状リブ3bに対して遠ざけてリンク長さを確保する必要がある。
【００９９】
従って、図5(b)の構成を選択した場合、リム２側のリンク長さやセグメント３側のリンク長さが長くなり、リンクL1,L2にかかる荷重Ｆに伴う曲げモーメントＭが増加することから、強度面で不利になる。
【０１００】
一方、強度の問題は、第一リンク部材4aや第二リンク部材4bの断面積を増加させることで解決することができるが、その場合、重量増大という新たな問題が発生する。
【０１０１】
これに対し、図４に示すタイヤ１は、ヒンジ連結部20が幅方向Ｗの外側に配置され、自在継手10及び自在継手30よりも幅方向Ｗ外側に位置することから、リム２側のリンク長さやセグメント３側のリンク長さを長くすることなく、リム２の環状リブ2bと第一リンク部材4aとの干渉や、セグメント３の環状リブ3bと第二リンク部材4bとの干渉等の、ヒンジ連結部20側での干渉を回避することができる。
【０１０２】
更に、本発明によれば、図6(a)に示すように、複数のセグメント３に代えて、リム２の外側に間隔を空けて配置されるリング状部材８を採用してもよい。
【０１０３】
この場合、リング状部材８は、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属材料からなり、図6(b)に示すような円筒部8aを有し、この円筒部8aに、図１の形態と同様、その延在方向に沿って間隔を空けて２つの環状リブ（側部）8bが一体に設けられている。
【０１０４】
第二リンク部材4bの他端部はそれぞれ、リング状部材８の両側部にそれぞれ設けられた環状リブ8bに対し、その内側にて、自在継手30を介して揺動可能に連結される。
【０１０５】
これにより、本形態も、複数のリンク機構４によってリング状部材８とリム２とが連結されると共に、当該リング状部材８の円筒部8aに弾性リング６が接合できる。また、本形態においても、図４で説明の幅方向Ｗの外側に各連結部10,20,30を配置した構成を適用させることができる。
【０１０６】
更に、上述の各形態は、セグメント３又はリング状部材８における幅方向の長さを、自在継手10間における幅方向距離よりも長くしたことで、弾性リング６の接地面（トレッド面）を広く確保することができ、特に、本発明において、図４で説明の幅方向Ｗの外側に各連結部10,20,30を配置した場合、同図に示す形態のように、リム幅を狭くできることに伴い自在継手10間における幅方向距離を短くできるので、セグメント３又はリング状部材８の幅を広く確保しても、結果的に、タイヤ全体の重量増加を抑制できる。
【０１０７】
また、上述の各形態は、セグメント３又はリング状部材８における幅方向Ｗの長さを、自在継手30間における幅方向Ｗの距離よりも長くしたことで、トレッド面を広く確保することができ、特に、本発明において、図４で説明の幅方向Ｗの外側に各連結部10,20,30を配置した場合、同図に示す形態のように、リム幅を狭くできることで自在継手10間における幅方向距離も短くできることに伴いセグメント３又はリング状部材８の幅を広く確保しても、結果的に、タイヤ全体の重量増加を抑制できる。
【０１０８】
上述したところは本発明の好適な形態を説明したものであるが、請求の範囲内で種々の変更を加えることができる。例えば、リム２の環状リブ2bやセグメント3bの環状リブ3b又はリング状部材８の環状リブ8bは断続的に設けても、別体のブラケットとしてもよい。また、弾性リング６の接地面は、複数のトレッド部6aを設けない平坦面であってもよい。上述した各形態及びそれに含まれる様々な構成は、車種や使用環境又は運転者の要求等に合せて、適宜組み合わせることができる。
【実施例】
【０１０９】
下段に示す表１は、図2(a)及び図４に示すタイヤをそれぞれ、実施例１及び実施例２として、実施例１の重量を１００として見たときに得られた比較データである。
【０１１０】
【表１】
2008279814.tif 000003
【０１１１】
表１から明らかなように、実施例１に対する実施例２の重量割合は、７１である。即ち、本発明に係るタイヤを更に詳細に検討すれば、各連結部10〜30を幅方向Ｗの外側に配置した本発明に係るタイヤの方が、各連結部10〜30を幅方向Ｗの内側に配置した本発明に係るタイヤに比べて軽量化が図られていることがわかる。
【０１１２】
これは、図2(a)に示す実施例１の場合、干渉を防止すべくタイヤ幅に対してリム２の幅を大きく取る必要があるのに対し、図４に示す実施例２の場合、反対に、タイヤ幅に対してリム２の幅を小さくできるためであると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、乗用車、トラック、クレーンやパワーショベル等の作業車、又は、荷物等を積載する台車の車輪等として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】(a),(b)はそれぞれ、本発明の一形態であるメカニカルタイヤを模式的に示す斜視図及び、同形態のタイヤから弾性リングを取り除いた状態を模式的に示す斜視図である。
【図２】(a),(b)はそれぞれ、図1(a)のＡ−Ａ断面図及び、同形態との比較例であるタイヤを、図1(a)のＡ−Ａ断面から模式的に示した図である。
【図３】(a)〜(c)はそれぞれ、無負荷の状態から直下に荷重を負荷したときに、同形態のタイヤに発生する上下剛性を説明するスケルトン図、同形態のタイヤに発生する前後剛性を説明するスケルトン図及び、同形態のタイヤに発生する左右剛性を説明するスケルトン図である。
【図４】図１に示すタイヤの変形例であって、本発明に従う他のタイヤを図1(a)のＡ−Ａ断面から模式的に示した図である。
【図５】(a),(b)はそれぞれ、同形態との比較例であるタイヤを図1(a)のＡ−Ａ断面から模式的に示した図である。
【図６】(a),(b)はそれぞれ、本発明に従う更に他のタイヤを模式的に示す斜視図及び、同形態のタイヤから弾性リングを取り除いた状態を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１    メカニカルタイヤ（非空気入りタイヤ）
２    リム（リム状部材）
2a    リム本体
2b    環状リブ（リム状部材の側部）
３    セグメント
3a    プレート部材
3b    環状リブ（セグメントの側部）
４    リンク機構
４´  リンク機構
4a    第一リンク部材
4b    第二リンク部材
５    弾性手段
６    弾性リング
6a    トレッド
７    復帰手段
7a    トーションバー
８    リング状部材
8a    プレート部材
8b    環状リブ（リング状部材の側部）
10    自在継手
11    第一ピン部材
12    第二ピン部材
20    ヒンジ連結部
30    自在継手
L1,L2 リンク
【図１】
2008279814.tif 000004
【図２】
2008279814.tif 000005
【図３】
2008279814.tif 000006
【図４】
2008279814.tif 000007
【図５】
2008279814.tif 000008
【図６】
2008279814.tif 000009