JP2010137671A - Non-pneumatic tire and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、加圧空気の充填が不要な非空気入りタイヤ及びその製造方法に関するものであり、特には、その軽量化及び接地圧分布の均一化を図ろうとするものである。 The present invention relates to a non-pneumatic tire that does not need to be filled with pressurized air and a method for manufacturing the same, and in particular, intends to reduce the weight and make the ground pressure distribution uniform.
自動車等に広く一般に使用されているタイヤとしては空気入りタイヤがあるが、空気入
りタイヤは、パンク等に起因して充填空気圧が減少し、消失するという、構造上の不可避
的な問題を抱えている。
There is a pneumatic tire as a tire that is widely used in automobiles, etc., but a pneumatic tire has an unavoidable structural problem that the filling air pressure decreases and disappears due to puncture etc. Yes.
そこで、加圧空気の充填を不要とする各種の非空気入りタイヤが提案されている。例えば、中実構造を有するいわゆるソリッドタイヤでは、充填空気圧の減少や消失といった問題は回避できるものの、重量及び硬さがともに大きくなるという他の問題があるため、空気入りタイヤに比して、十分な乗心地や操縦性を確保することができず、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ることのない状況にある。 Therefore, various non-pneumatic tires that do not require filling with pressurized air have been proposed. For example, a so-called solid tire having a solid structure can avoid problems such as a decrease or disappearance of filling air pressure, but there is another problem that both weight and hardness increase. The vehicle cannot be used for anything other than a special purpose because it cannot secure a comfortable ride and maneuverability and the rolling resistance increases.
そこで本願人は、特許文献1に記載されているように、リンク機構によってトレッドを、リム状部材に対してタイヤ径方向、タイヤ幅方向及びタイヤ周方向に相対変位可能に保持させ、一種類以上の弾性手段によってこれらの相対変位に対して剛性を付与するようにしたリンク式の非空気入りタイヤを提案し、パンク等の問題を生じさせることなく、転がり抵抗の低減を図りながらも優れた乗心地性や操縦性の確保を可能とした。
しかしながら、特許文献1に記載されているようなリンク式の非空気入りタイヤは、軽量化についてのさらなる改良が求められていた。
However, the link-type non-pneumatic tire as described in
それゆえこの発明は、ソリッドタイヤに比べて転がり抵抗の低減及び乗心地や操縦性の向上を図りつつも従来のリンク式の非空気入りタイヤに比べて大幅な軽量化をもたらすことのできるリンク式の非空気入りタイヤを提案することをその目的とする。また、この発明の他の目的は、接地圧分布の均一化を図ることにある。 Therefore, the present invention is a link type that can reduce the rolling resistance and improve riding comfort and maneuverability compared to solid tires, but can provide a significant weight reduction compared to conventional link type non-pneumatic tires. The purpose is to propose a non-pneumatic tire. Another object of the present invention is to make the ground pressure distribution uniform.
前記の目的を達成するため、この発明の非空気入りタイヤは、周回状の被取付部に組み付けられて車輪を構成する非空気入りタイヤにおいて、車輪を構成した状態にて、前記被取付部に対してタイヤ径方向外側に配置されるとともにタイヤ周方向に延びるトレッドと、前記被取付部にタイヤ周方向に沿って間隔を空けて取り付けられ、前記トレッドを前記被取付部に対してタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に相対変位可能に連結する複数のリンク機構と、前記リンク機構に取り付けられ、タイヤ周方向に隣り合うリンク機構をタイヤ周方向に沿って互いに連結して前記トレッドの、前記被取付部に対する相対変位に対して反力をもたらすリング状部材と、を備え、前記リング状部材は、車輪を構成した状態にて前記トレッドを拡径させる拡径力を発生することを特徴とするものである。なおここでいう「リング状部材」とは、タイヤ周方向に隣接するリンク機構同士を連結した状態にて全体として環状をなすものであり、よって、この発明では、周方向に連続して延びる1ピース構造体をもってリング状部材を構成する場合や、多数のピースを用いてタイヤ周方向に隣接するリング状部材同士を連結し、複合体としてリング状部材を構成する場合を含むものとする。 In order to achieve the above object, the non-pneumatic tire of the present invention is a non-pneumatic tire that is assembled to a circular attached portion to form a wheel, and in the state where the wheel is formed, A tread that is disposed on the outer side in the tire radial direction and extends in the tire circumferential direction, and is attached to the attached portion at an interval along the tire circumferential direction, and the tread is attached to the attached portion in the tire width direction. And a plurality of link mechanisms that are connected relative to each other in the tire radial direction and the link mechanisms that are attached to the link mechanism and that are adjacent to each other in the tire circumferential direction are connected to each other along the tire circumferential direction. A ring-shaped member that provides a reaction force with respect to relative displacement with respect to the portion, and the ring-shaped member expands the tread in a state of constituting a wheel. It is characterized in that occur. Note that the “ring-shaped member” as used herein has a ring shape as a whole in a state where link mechanisms adjacent to each other in the tire circumferential direction are connected to each other. The case where a ring-shaped member is configured with a piece structure, and the case where a ring-shaped member is connected as a composite by connecting ring-shaped members adjacent to each other in the tire circumferential direction using a plurality of pieces are included.
かかる非空気入りタイヤにあっては、タイヤを被取付部に取り付け車輪を構成した状態にて、トレッドに垂直荷重を負荷すると、トレッドは、リング状部材の、主として偏心変形に伴う反力を受けながら被取付部に対してタイヤ径方向に相対変位する。またトレッドにタイヤ幅方向への横力を負荷すると、トレッドは、リング状部材の主としてタイヤ赤道面に沿った面に対して面外となる方向への変形に伴う反力を受けながら被取付部に対してタイヤ幅方向に相対変位する。 In such a non-pneumatic tire, when a vertical load is applied to the tread in a state where the tire is mounted on the mounted portion and the wheel is configured, the tread receives a reaction force mainly due to eccentric deformation of the ring-shaped member. However, relative displacement in the tire radial direction with respect to the mounted portion. In addition, when a lateral force in the tire width direction is applied to the tread, the tread is subjected to a reaction force accompanying deformation in a direction that is out of plane with respect to the surface along the tire equatorial plane of the ring-shaped member. Relative to the tire width direction.
従って、この発明の非空気入りタイヤによれば、中実構造のソリッドタイヤに比べて柔軟であるとともにゴム量が少ないことから、転がり抵抗の低減及び乗心地や操縦性の向上を十分に図ることができる。また、リング状部材にてリンク機構をタイヤ周方向に連結することによって、トレッドの、被取付部に対するタイヤ径方向及び幅方向への相対変位に対する反力を発生する構成としたことから、各リンク機構に対して一種類以上の弾性手段がそれぞれ設けられてなる従来のリンク式の非空気入りタイヤに比べて大幅な軽量化をもたらすことが可能となる。 Therefore, according to the non-pneumatic tire of the present invention, it is more flexible than a solid tire having a solid structure and has a small amount of rubber, so that it can sufficiently reduce rolling resistance and improve riding comfort and maneuverability. Can do. In addition, since the link mechanism is connected in the tire circumferential direction by a ring-shaped member, each link is configured to generate a reaction force against the relative displacement of the tread in the tire radial direction and the width direction with respect to the attached portion. Compared with the conventional link type non-pneumatic tire in which one or more kinds of elastic means are provided for the mechanism, it is possible to bring about a significant weight reduction.
しかも、この発明の非空気入りタイヤによれば、リング状部材を、車輪を構成した状態にてトレッドを拡径させる拡径力を発生する構成としたことから、この拡径力によりトレッドにおける少なくともタイヤ周方向の張力を増大させることができ、タイヤの上下剛性、前後剛性及び横剛性を増加させつつ、接地圧分布の均一化を図ることができる。 Moreover, according to the non-pneumatic tire of the present invention, the ring-shaped member is configured to generate a diameter expansion force that expands the tread in a state where the wheel is configured. The tension in the tire circumferential direction can be increased, and the contact pressure distribution can be made uniform while increasing the vertical rigidity, the longitudinal rigidity and the lateral rigidity of the tire.
なお、この発明の非空気入りタイヤにおいては、被取付部に対してタイヤ径方向外側に配置されるとともにタイヤ幅方向に沿って延びる水平リンクバーと、被取付部に対してタイヤ幅方向に沿った面内で揺動可能にそれぞれ配置される左右一対の内側リンクアームと、これら内側リンクアームと水平リンクバーとをタイヤ幅方向に沿った面内で揺動可能にそれぞれ連結する左右一対の外側リンクアームとにより各リンク機構を構成し、リング状部材を、一対の外側リンクアームにそれぞれ設けることが好ましい。 In the non-pneumatic tire of the present invention, a horizontal link bar that is disposed on the outer side in the tire radial direction with respect to the attached portion and extends along the tire width direction, and along the tire width direction with respect to the attached portion. A pair of left and right inner link arms that are respectively arranged so as to be swingable within the plane, and a pair of left and right outer links that connect the inner link arms and the horizontal link bar so as to be swingable within a plane along the tire width direction. It is preferable that each link mechanism is constituted by a link arm, and the ring-shaped member is provided on each of the pair of outer link arms.
さらに、この発明の非空気入りタイヤにおいては、リング状部材を、予圧縮により予め縮径変形させた状態でリンク機構に取り付けてなることが好ましい。 Furthermore, in the non-pneumatic tire of the present invention, it is preferable that the ring-shaped member is attached to the link mechanism in a state where the diameter is deformed in advance by pre-compression.
しかも、この発明の非空気入りタイヤにおいては、リング状部材の全周の長さを増大又は減少させる長さ調節手段を有することが好ましい。 In addition, the non-pneumatic tire of the present invention preferably has a length adjusting means for increasing or decreasing the length of the entire circumference of the ring-shaped member.
また、前記の目的を達成するため、この発明の非空気入りタイヤの製造方法は、周回状の被取付部に対してタイヤ径方向外側に配置され得るとともにタイヤ周方向に延びるトレッドと、前記被取付部にタイヤ周方向に沿って間隔を空けて取り付けられ、前記トレッドを前記被取付部に対してタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に相対変位可能に連結する複数のリンク機構と、前記リンク機構に取り付けられ、タイヤ周方向に隣り合うリンク機構をタイヤ周方向に沿って互いに連結して前記トレッドの、前記被取付部に対する相対変位に対して反力をもたらすリング状部材と、を備える非空気入りタイヤの製造方法であって、前記トレッドと前記被取付部とを前記リンク機構で連結する工程と、前記リング状部材を予圧縮により予め縮径変形させた状態で前記リンク機構に取り付ける工程と、を含むことを特徴とするものである。なお、この発明における各工程の順序は適宜に変更可能である。 In order to achieve the above object, a method for manufacturing a non-pneumatic tire according to the present invention includes a tread that can be disposed on the outer side in the tire radial direction with respect to a circular attached portion, and that extends in the tire circumferential direction. A plurality of link mechanisms that are attached to the attachment portion at intervals along the tire circumferential direction and that connect the tread to the attachment portion so as to be relatively displaceable in the tire width direction and the tire radial direction, and the link mechanism A ring-shaped member that is attached and is connected to each other in the tire circumferential direction along the tire circumferential direction to bring a reaction force against a relative displacement of the tread with respect to the attached portion. A method of manufacturing a tire, the step of connecting the tread and the mounted portion with the link mechanism, and the ring-shaped member being deformed in advance by pre-compression And attaching to the link mechanism at state and is characterized in that it comprises a. In addition, the order of each process in this invention can be changed suitably.
さらに、前記の目的を達成するため、この発明の非空気入りタイヤの製造方法は、周回状の被取付部に対してタイヤ径方向外側に配置され得るとともにタイヤ周方向に延びるトレッドと、前記被取付部にタイヤ周方向に沿って間隔を空けて取り付けられ、前記トレッドを前記被取付部に対してタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に相対変位可能に連結する複数のリンク機構と、前記リンク機構に取り付けられ、タイヤ周方向に隣り合うリンク機構をタイヤ周方向に沿って互いに連結して前記トレッドの、前記被取付部に対する相対変位に対して反力をもたらすリング状部材と、を備える非空気入りタイヤの製造方法であって、前記トレッドと前記被取付部とを前記リンク機構で連結する工程と、前記リング状部材を、前記リンク機構に取り付ける工程と、前記トレッドが前記リンク機構を介して前記被取付部に連結された状態にて、前記リング状部材を拡径させることにより、前記トレッドに拡径力を付与する工程と、を含むことを特徴とするものである。なお、この発明における各工程の順序は適宜に変更可能である。 Furthermore, in order to achieve the above object, a method for manufacturing a non-pneumatic tire according to the present invention includes a tread that can be disposed on the outer side in the tire radial direction with respect to a circular attached portion, and that extends in the tire circumferential direction. A plurality of link mechanisms that are attached to the attachment portion at intervals along the tire circumferential direction and that connect the tread to the attachment portion so as to be relatively displaceable in the tire width direction and the tire radial direction, and the link mechanism A ring-shaped member that is attached and is connected to each other in the tire circumferential direction along the tire circumferential direction to bring a reaction force against a relative displacement of the tread with respect to the attached portion. A method for manufacturing a tire, the step of connecting the tread and the attached portion with the link mechanism, and attaching the ring-shaped member to the link mechanism And a step of applying a diameter expansion force to the tread by expanding the diameter of the ring-shaped member in a state where the tread is connected to the attached portion via the link mechanism. It is characterized by. In addition, the order of each process in this invention can be changed suitably.
この発明によれば、ソリッドタイヤに比べて転がり抵抗の低減及び乗心地や操縦性の向上を図りつつも従来のリンク式の非空気入りタイヤに比べて大幅に軽量化されたリンク式の非空気入りタイヤを提供することが可能となり、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。 According to the present invention, a link type non-pneumatic air that is significantly lighter than a conventional link type non-pneumatic tire while reducing rolling resistance and improving riding comfort and maneuverability compared to a solid tire. It is possible to provide an entering tire, and the contact pressure distribution in that case can be made more uniform.
以下、図面を参照して、この発明に従う非空気入りタイヤを詳細に説明する。 Hereinafter, a non-pneumatic tire according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
ここに、図1は、この発明の一実施形態のメカニカルタイヤ(以下、「タイヤ」という)をホイールに取り付けて構成した車輪の全体斜視図であり、図2は、図1の車輪の一部を示した拡大斜視図であり、図3は、図1の車輪の赤道面に沿った断面を部分的に示した断面図であり、図4は、図1のタイヤのリンク機構の一つをホイールに取り付けた状態で示した斜視図であり、図5は、図1のタイヤを、明りょう化のため一部図示を省略して示した正面図であり、図6は、図1の車輪の側面を部分的に示した側面図であり、図7は、図1の車輪に垂直荷重及び横力を負荷したときの状態を模式的に示した正面図である。 FIG. 1 is an overall perspective view of a wheel formed by attaching a mechanical tire (hereinafter referred to as “tire”) according to an embodiment of the present invention to a wheel, and FIG. 2 is a part of the wheel of FIG. FIG. 3 is a sectional view partially showing a section along the equatorial plane of the wheel of FIG. 1, and FIG. 4 shows one of the link mechanisms of the tire of FIG. FIG. 5 is a perspective view showing a state of being attached to a wheel, FIG. 5 is a front view showing the tire of FIG. 1 with a part thereof omitted for clarity, and FIG. 6 is a wheel of FIG. FIG. 7 is a front view schematically showing a state when a vertical load and a lateral force are applied to the wheel of FIG. 1.
図1に示す車輪1は、この実施形態のタイヤ2を周回状の被取付部としてのホイール3に取り付けて構成されている。ホイール3は、タイヤが取り付けられるリム部3aと、リム部3a及び図示せぬ車軸間を相互に連結するディスク部3bとが一体成形された1ピース構造をなす。ホイール3には、金属材料を用いることができ、特に軽量化ためアルミニウムやアルミニウム合金等を用いることができる。また、さらなる軽量化のため、ホイール3には、扇状の開口部3cが複数形成されている。さらに、タイヤ2をホイール3に強固に取り付けるため、リム部3aの外周面上に、タイヤを取り付けるための凹所3d(例えば図3参照)を周方向に多数形成することもできる。
A
この実施形態のタイヤ2は、図1及び2に示すように、ホイール3に対してタイヤ径方向外側に配置されるとともにタイヤ周方向に延びるトレッド4と、トレッド4の内面側に配置されるとともにタイヤ周方向に間隔を空けて配置された複数のセグメント6と、一端側がホイールにタイヤ周方向に沿って間隔を空けて取り付けられるとともに、他端側がセグメント6に取り付けられて、トレッド4の、ホイール3に対するタイヤ幅方向及びタイヤ周方向への相対変位を可能とする複数のリンク機構8と、タイヤ周方向に隣り合うリンク機構8を互いに連結しつつタイヤ周方向に沿って連続して延び、トレッド4の、ホイール3に対する上記相対変位に対して反力を発生する左右一対のリング状部材9L、9Rと、を備えてなる。なお、リンク機構8は、図示を省略するがブラケットやヒンジ等の中間体を介してホイール3(被取付け部)やセグメント6に取り付けても良い。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
トレッド4は、タイヤ周方向に連続して延びる環帯状の部材であり、その外面が接地時に路面と接触するトレッド面を構成する。また、トレッド4は、図示のように平面的な形状をなすいわゆるクラウン部のみから構成することができるが、走行時にタイヤの各部品を保護するため、あるいは美観のために、タイヤ全体を包み込むようにトレッド4をそのタイヤ幅方向の両側からホイール3側に延出させることもできる。トレッド4のトレッド面には、通常の空気入りタイヤと同様、タイヤ周方向に沿って延びる縦溝や横溝、サイプ等を設けても良いことは言うまでもない。
The
さらにトレッド4は、図3に示すようにその内部に補強層としての第1の層4a及び第2の層4bとを有した積層構造体である。第1の層4aは、周方向Sに沿った環状の複数のコードを有し、当該コードをゴム等の樹脂で被覆したものである。また、第2の層4bは、クッションゴムの内部に粗めのコードを介在させたものである。なお、この発明において補強層は必ずしも設ける必要はない。
Further, the
セグメント6は、上述したようにトレッド4の内面側に配置されてトレッド4を支持する機能を有する。この実施形態では、セグメント6は、図4に詳細に示すように、タイヤ幅方向に延びる2枚のプレート部材6a、6aを有する。プレート部材6a、6aとしては、様々な形状のものを採用することができるが、ここでは剛性を高める観点から山形鋼状のものを採用している。また、この実施形態とは異なり、1枚の連続したプレート部材でセグメントを構成しても良い。2枚のプレート部材6a、6aは、タイヤ周方向に所定の間隔を空けて配置されている。プレート部材6a、6a間の間隔は、車種や使用環境、使用態様等に応じて適宜に設定することができる。各プレート部材6aはその内面にてブラケット6bに接合されている。これらプレート部材6a及びブラット6bはアルミニウムやアルミニウム合金といった軽量の金属材料により構成することができる。ブラケット6bは、後述するリンク機構8の外側リンクアーム13L、13Rの一端部を軸受けする軸受部を有し、これによりプレート部材6aを前後方向Mに揺動可能に支持している。
The
各プレート部材6aの上面には、トレッド4の内面との面接触を可能にする平坦な接合面が形成されている。トレッド4をセグメント6に固定するにあたっては、トレッド4の内面とプレート部材6aの接合面とを加硫接着を含む各種接着方法により接着することができる他、トレッド4の容易な着脱を可能とする観点から、ボルト・ナット等の既知の固定具を用いてトレッド4をセグメント6に圧着固定しても良い。なお、この実施形態では、部品点数削減の観点から、水平リンクバーとしてトレッド支持用のセグメント6を用いたが、水平リンクバーとして左右一対のブラケット6b、6b間を相互に繋ぐ図示せぬシャフトを別途設けても良く、このようにすれば、捩れずに変形できるので横力に対する強度のみならず、タイヤ全体の強度を高めることができる。
A flat joint surface that enables surface contact with the inner surface of the
リンク機構8は、図4及び5に示すように、タイヤ幅方向に沿った面内で揺動可能に、後述するトーションバー10を介してホイール3に連結された左右一対の内側リンクアーム11L、11Rと、内側リンクアーム11L、11Rと上記セグメント6とをタイヤ幅方向に沿った面内で揺動可能にそれぞれ連結する左右一対の外側リンクアーム13L、13Rとを有する。トーションバー10と左右一対の内側リンクアーム11L、11Rとは、連結部C1L、C1Rを介してそれぞれ連結されており、左右一対の内側リンクアーム11L、11Rと左右一対の外側リンクアーム13L、13Rとは、連結部C2L、C2Rを介してそれぞれ連結されており、左右一対の外側リンクアーム13L、13Rとセグメント6とは、連結部C3L、C3Rを介して連結されている。リンク機構8を構成する各部材はそれぞれ、アルミニウムやアルミニウム合金等の軽量の金属材料から構成することができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
トーションバー10は、捩ったときに反発力をもたらす捩りばね作用を有するものであり、ここでは、リンク機構8がホイール3に対してタイヤ周方向の前後に揺動する際に、その揺動に対して反力を付与するものである。トーションバー10は、タイヤ幅方向に沿って延在し、その中央部分(すなわち、トーションバー10の真ん中部分)にてホイール3のリム部3aの凹所3dに回転不能に固定されている。トーションバー10は、ホイール3に対するタイヤの容易な着脱を可能とするため、ボルト・ナット等の既知の固定具を用いてホイール3に固定されている。従って、トーションバー10は、一対の内側リンクアーム11L、11Rをホイール3に繋ぐとともに、タイヤに前後方向(タイヤ周方向)のばねを付与するものとして機能する。なお、トーションバー10は、捩りばねとしての作用を有する範囲において固定箇所や固定数等に特に制限はなく、タイヤやホイールの構造に応じて適宜に変更することができる。
The
リング状部材9L、9Rは、タイヤ幅方向の左右に各1本設けられている。リング状部材9L、9Rは、リンク機構8の外側リンクアーム13L、13Rのリング状部材用ブラケット18L、18Rに保持されてタイヤ周方向に沿って連続して延びる。リング状部材9L、9Rの断面形状は円形である。リング状部材9L、9Rは、トレッド4の、ホイール3に対するタイヤ幅方向及びタイヤ径方向への相対変位に対して所定の反力を発生し得るものであれば材料等に特に限定はなく、例えばステンレス鋼や炭素鋼で構成することができ、またその形態も特に限定はなく撚り線、素線、束線等を採用して周方向に連続した1ピース構造体にて構成したり、あるいは、タイヤ周方向に隣り合うリンク機構を互いに別個の複合体で連結して全体として一つのリング状部材を構成するようにしたりすることができる。なお、リング状部材をこの実施形態のように1ピース構造体で構成すれば、部品点数を削減して交換性、メンテナンス性を向上させることができる。また、複数のコイルばね(図示省略)を用いてタイヤ周方向に隣接するリンク機構同士を互いに連結することにより、リング状部材を構成することもできる。
One ring-shaped
また、リング状部材9L、9Rは、車輪を構成した状態にてトレッド4を拡径させ得る拡径力(タイヤ径方向外方の力)を発生するものでもある。この実施形態では、図6に仮想線で示すように、リング状部材9L、9Rを圧縮により予め縮径変形させた状態で、すなわち、予圧縮をかけリング状部材9L、9Rの自然周長よりも小さい周長とした状態でリンク機構に取り付けることにより、自己の復元弾性力により上記拡径力Fを発生させることとしている。よって、取付け後のリング状部材9L、9Rの周長は、予圧縮がかけられた状態の周長よりも大きく、かつ自然周長よりも小さいもしくは同等の長さとなる。そして、リング状部材9L、9Rが発生した拡径力Fは、車輪を構成した状態にてトレッド4に少なくともタイヤ周方向の張力を付与する。また、この拡径力Fはリング状部材9L、9Rの予めの縮径変形率にほぼ依存するため、トレッド4に大きな張力を付与することが必要とされた場合には、縮径変形率を大きく設定し、得られる復元弾性力を大きくすれば良い。反対に、トレッド4にそれほど大きな張力を付与することが必要とされない場合には、縮径変形率を小さく設定すれば良い。このように縮径変形率に応じてトレッド4の張力を調整できるので、部品点数の削減に特に有利な形態である。
Moreover, the ring-shaped
かかる実施形態タイヤにあっては、タイヤ2をホイール3に取り付け車輪1を構成した状態(図7(a)に示す状態)から、トレッド4に垂直荷重を負荷すると、図7(b)に示すように、リンク機構8による変形に従って、リング状部材9L、9Rは、タイヤ赤道面に沿った面に対して面外となる方向への若干の変形を伴いつつ、主として偏心変形する。そしてトレッド4は、この変形による反力を受けながらホイール3に対してタイヤ径方向内側に相対変位する。一方、この状態からトレッド4にタイヤ幅方向への横力を負荷すると、図7(c)に示すように、リンク機構8の変形に従って、リング状部材9L、9Rは、若干の偏心変形を伴いつつ、主としてタイヤ赤道面に沿った面に対して面外となる方向へ大きく変形する。そしてトレッド4は、この変形による反力を受けながらホイール3に対してタイヤ幅方向の横力入力方向に相対変位する。
In the embodiment tire, when a vertical load is applied to the
従って、この実施形態のタイヤ2によれば、ホイール3の外側にタイヤ周方向に沿って間隔を空けて複数のリンク機構8を配置し、該リンク機構8の上部に設けられたセグメント6がそれぞれ、無終端状のトレッド4を保持することにより、加圧空気その他の気体の充填が不要となるので、タイヤ内圧の低下、消失等のおそれがない。
Therefore, according to the
また、この実施形態のタイヤ2では、中実構造のソリッドタイヤに比べて柔軟であるとともにゴム量が少ないことから、転がり抵抗の低減及び乗心地や操縦性の向上を十分に図ることができる。また、リング状部材9L、9Rにてリンク機構8をタイヤ周方向に連結することによって、トレッド4の、ホイール3に対するタイヤ径方向及び幅方向への相対変位に対する反力を発生する構成としたことから、各リンク機構8に対して一種類以上の弾性手段がそれぞれ設けられてなる従来のリンク式の非空気入りタイヤに比べて大幅な軽量化をもたらすことが可能となる。また、弾性手段の部品点数が少なく、メンテナンスや組付けが容易となる。
Further, since the
しかも、この実施形態のタイヤによれば、リング状部材9L、9Rを、車輪1を構成した状態にてトレッド4を拡径させる拡径力Fを発生する構成としたことから、この拡径力Fによりトレッド4における少なくともタイヤ周方向の張力を増大させることができ、これによりタイヤの上下剛性、前後剛性及び横剛性を増加させつつ、接地圧分布の均一化を図ることができる。
Moreover, according to the tire of this embodiment, the ring-shaped
さらにいえば、拡径力Fを発生するリング状部材9L、9Rは、トレッド4を内側から支持するものとして、タイヤ周方向に間隔を空けて配置された複数のセグメント6を採用した場合に特に有利となる。なぜなら、トレッド4の内側に複数のセグメントを配置した場合、タイヤ周方向に隣り合うセグメント間(この実施形態ではさらにプレート部材6a、6a間)には隙間が形成されることになり、このような状況下で拡径力Fを発生しないリング状部材9L、9Rを用いると、当該隙間では、タイヤの前後剛性(タイヤ周方向の剛性)が、トレッド4の本来有する張力に依存してしまうからである。言い換えれば、セグメントとセグメントとの隙間の部分(セグメントの存在しない部分)では、セグメントの存在する部分に比べて、タイヤの前後剛性が小さくなることに他ならない。このため、走行条件によっては、セグメントの存在する部分での接地圧に比べて、セグメントの存在しない部分での接地圧が小さくなることがある。
More specifically, the ring-shaped
このようにリング状部材9L、9Rを、車輪1を構成した状態にてトレッド4を拡径させる拡径力Fを発生する構成とすることで、セグメントを用いた場合にもタイヤ前後方向の剛性を増大させて、セグメントの存在しない部分の剛性も確保することができるので、均一な接地圧分布を確実に実現することができる。
In this way, the ring-shaped
なお、この実施形態のタイヤ2では、リンク機構8を、該リンク機構8の、ホイール3に対する前後方向への揺動(タイヤ赤道面に沿った面内での揺動)に対して反力を発生するトーションバー10を介してホイール3に連結したことから、タイヤに所望に応じた前後(タイヤ周方向)ばねをもたらすことができる。
In the
しかも、トレッド4をその内側から複数のセグメント6により支持する構成としたことで、圧接力(グリップ力)を向上させることができるとともに接地圧分布をより均一なものとすることができる。
In addition, since the
また、この実施形態では、リング状部材9L、9Rを外側リンクアーム13L、13Rに配置したことから、リンク機構8に効果的に反力を付与してトレッド単体でのばねを軽減することができる。なぜなら、リング状部材9L、9Rを内側リンクアーム11L、11Rに配置する場合には、トレッド4のタイヤ周方向への変位に対して、リング状部材9L、9Rの変形が小さいためそれに伴い反力が小さくなり、トレッド4を補強等して縦ばねを高める必要が生じるからである。すなわち、リング状部材9L、9Rを内側リンクアーム11L、11Rに取り付けると、外側リンクアーム13L、13Rの拘束力が不十分となってタイヤ幅方向に揺動し易くなってしまうため、外側リンクアーム13L、13Rにリング状部材9L、9Rを取り付ける方が好ましい。
In this embodiment, since the ring-shaped
さらに、この実施形態では、トレッド4に補強層4a、4bを設けたことから、この補強層4a、4bによりトレッド4の初期張力(タイヤに荷重が負荷されていないときのトレッド4のみの張力)を増大させることができ、さらに均一な接地圧分布を達成することができる。特に、補強層4a、4bが、周方向Sに沿った環状の複数のコードを有するものであるから、トレッド4の初期張力を効果的に増大させることが可能であり、均一な接地圧分布の改善により一層有効的である。なお、補強層4a、4bは、トレッド4を構成する複数の層のうちの少なくとも1層であれば良く、すなわち補強層は1層のみであっても三層以上であっても良い。
Furthermore, in this embodiment, since the reinforcing
以上一実施形態のタイヤの構成をその効果とともに説明したがこのようなタイヤ2は、ホイール3への組付けに際して、図6に示すように、リング状部材9L、9Rを、予圧縮により予め縮径変形させた状態でリンク機構8に取り付け、トレッド4がリンク機構8を介してホイール3に連結された状態にて、リング状部材9L、9Rの予圧縮を解放し該リング状部材9L、9Rを拡径させることにより、トレッドに拡径力を付与することで容易に製造することができる。ここで、予圧縮が付与され予め縮径変形されたリング状部材9L、9Rの、リング機構8への取付けは、トレッド4をリンク機構8に取り付ける前であっても後であってもかまわない。
Although the configuration of the tire according to the embodiment has been described together with the effects thereof, in the case of such a
次いで、この発明の他の実施形態として、車輪を構成した状態にてトレッド4を拡径させ得る拡径力Fを発生する他のリング状部材について説明する。ここで、図8は、この発明に適用可能なリング状部材の一例をタイヤから取り出した状態で模式的に示した図であり、(a)は斜視図、(b)はその一部を示した正面図である。
Next, as another embodiment of the present invention, another ring-shaped member that generates a diameter expansion force F that can expand the diameter of the
このリング状部材19は、1枚の帯板を不連続の円環状に形成したものであり、その両側端部が対向する位置には、リング状部材19の全周の長さを増大又は減少させる長さ調整手段としてのアジャスタ20が設けられている。アジャスタ20は、ウォーム歯(図示省略)が形成された回転自在のスピンドル20aを有する。また、リング状部材19の一端側はアジャスタ20に固定される一方で、他端側には、スピンドル20aのウォーム歯に噛合するウォーム溝21が設けられている。よって、スピンドル20aを左右いずれかの方向(図8中の矢印方向)に回転することにより、リング状部材19の全周の長さを増大又は減少させることができる。そして、リング状部材19をリンク機構8に取り付けた後にアジャスタ20を用いてリング状部材19の全周の長さを増大させることにより、車輪を構成した状態にてトレッド4を拡径させることができる。これによれば、スピンドル20aの回転量を調整することによりトレッド4に所望の張力を付与することができる。このアジャスタ20を用いれば、車輪構成後も必要に応じて適宜にリング状部材19の周方向長さを変更又は調整することが可能であるので、つまりトレッド4の張力を変更又は調整することが可能であるので、作動環境に適合した非空気入りタイヤを容易かつ簡単に得ることが可能となる。
This ring-shaped
なお、長さ調整手段は、リング状部材の全周の長さを変化させることができれば上記構成のアジャスタ20に限らず、他の構成を用いることができることは言うまでもない。例えば、長さ調整手段として、押圧力が所定の量を超えたときに変形するばねを用い、予め当該所定の量の押圧力を加えてリング状部材の全周長さを小さくし、リング状部材をリンク機構に取り付けた後に当該ばねに加えていた押圧力を取り除くことで、リング状部材に拡径力を発生させてトレッドに張力を付与するようにすることもできる。さらに、上述したようなアジャスタは、1つのリング状部材に対して1個としても複数としても良いが、タイヤユニフォミティを向上させるという観点から言えば、アジャスタを複数設けるとともにリング状部材の全周に亘って均一間隔で配置することが好ましい。また、タイヤの左右のリング状部材間で、アジャスタを設ける位置をタイヤ周方向に交互に配置することもタイヤユニフォミティ上有用である。なお、通常の空気入りタイヤを適用した車輪と同様に、バランサ(錘)を適宜配置してタイヤユニフォミティの向上を図ることができることは言うまでもない。
Needless to say, the length adjusting means is not limited to the
次いで、この発明の他の実施形態のタイヤにつき説明する。なお、以後の実施形態では、リング状部材は、圧縮により予め縮径変形された状態でリンク機構に取り付けられているが、これに代えて、上述した長さ調整手段としてのアジャスタ等を用いることもできる。 Next, a tire according to another embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, the ring-shaped member is attached to the link mechanism in a state in which the diameter is reduced in advance by compression. Instead, an adjuster or the like as the length adjusting unit described above is used. You can also.
ここで、図9はこの発明に従う他の実施形態のタイヤをホイールに取り付けてなる車輪を、図5を同様の状態で示す正面図であり、図10は、図9の車輪に垂直荷重及び横力を負荷したときの状態を模式的に示した正面図である。なお、先の実施形態のタイヤにおけるものと同様のものには同一の符号を付しその説明を省略する。 Here, FIG. 9 is a front view showing a wheel in which the tire of another embodiment according to the present invention is attached to the wheel, and FIG. 5 shows the same state in FIG. 5, and FIG. It is the front view which showed the state when force was loaded typically. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the thing similar to the thing in the tire of previous embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
図9及び10に示す実施形態のタイヤ22では、リンク機構28は、タイヤ幅方向に沿った面内で揺動可能に、トーションバー10を介してホイール3に連結された左右一対の内側リンクアーム31L、31Rと、ホイール3に対してタイヤ径方向外側に配置されるとともにタイヤ幅方向に沿って延びる水平リンクバーとしても機能するセグメント6と、これら内側リンクアーム31L、31Rとセグメント6とをタイヤ幅方向に沿った面内で揺動可能にそれぞれ連結する左右一対の外側リンクアーム33L、33Rとを有し、さらにここでは、左右一対の内側リンクアーム31L、31Rと左右一対の外側リンクアーム33L、33Rとを連結する連結部C2L、C2Rが、セグメント6のタイヤ幅方向の両端位置よりタイヤ幅方向で内側となるよう構成されている。そして、リング状部材29L、29Rは、タイヤ幅方向の左右にそれぞれ配置され、外側リンクアーム33L、33Rのリング状部材用ブラケット38L、38Rに保持されている。
In the
この実施形態のタイヤ22によれば、内側リンクアーム31L、31Rと外側リンクアーム33L、33Rとを連結する連結部C2L、C2Rがセグメント6のタイヤ幅方向の両端より内側に配置されていることから、図10に示すように、トレッド4の、ホイール3に対するタイヤ径方向及び幅方向の相対変位に際してかかる連結部C2L、C2Rがトレッド4の幅方向両端位置よりタイヤ幅方向外側に突出することがなく、外部の障害物に接触することによるタイヤの破損のおそれを十分に取り除くことができる。また、タイヤ全体として小型化することができる。
According to the
図11は、この発明に従うさらに他の実施形態のタイヤをホイールに取り付けてなる車輪を、図5を同様の状態で示す正面図であり、図12は、図11の車輪に垂直荷重及び横力を負荷したときの状態を模式的に示した正面図である。 FIG. 11 is a front view showing a wheel in which a tire according to still another embodiment according to the present invention is attached to the wheel, and FIG. 5 shows the same state as FIG. 5, and FIG. It is the front view which showed typically the state when loaded.
図11及び12に示す実施形態のタイヤ42では、図9及び10に示す実施形態のタイヤ22と同様、リンク機構48は、タイヤ幅方向に沿った面内で揺動可能に、トーションバー10を介してホイール3に連結された左右一対の内側リンクアーム51L、51Rと、ホイール3に対してタイヤ径方向外側に配置されるとともにタイヤ幅方向に沿って延びる水平リンクバーとしても機能するセグメント6と、これら内側リンクアーム51L、51Rとセグメント6とをタイヤ幅方向に沿った面内で揺動可能にそれぞれ連結する左右一対の外側リンクアーム53L、53Rとを有し、しかも内側リンクアーム51L、51Rと外側リンクアーム53L、53Rとを連結する連結部C2L、C2Rが、タイヤ幅方向でみてセグメント6の幅方向両端位置よりタイヤ幅方向で内側となるよう構成されている。そして、この実施形態では、セグメント6のブラケット56L、56Rにリング状部材用ブラケット58L、58Rが一体に形成されており、リング状部材49L、49Rはこのリング状部材用ブラケット58L、58Rにそれぞれ保持されている。
In the
この実施形態のタイヤ42にあっては、リング状部材49L、49Rをセグメント6に配置する構成としたことから、図12(b)に示すようにトレッド4に垂直荷重を負荷すると、リング状部材49L、49Rは、偏心変形するのみである(つまり、タイヤ赤道面に沿った面に対して面外となる方向への変形はしない。)。また、図12(c)に示すようにトレッド4にタイヤ幅方向の横力を負荷すると、リング状部材49L、49Rはタイヤ赤道面に沿った面に対して面外となる方向に変形するのみである(つまり、タイヤの側面からみて偏心変形はしない。)。
In the
従って、この実施形態のタイヤ42によれば、垂直荷重及び横力に対してそれぞれ独立した反力を発生させることができるので、より容易かつ確実にタイヤの縦ばね(垂直荷重に対する反力)及び横ばね(横力に対する反力)をそれぞれ、互いに独立させた関係の下で所望の通りに設定することができる。なお、ホイール3に対するトレッド4のタイヤ径方向及び幅方向への相対変位に対する、リング状部材への変形に伴う応力負荷を軽減するという観点からは、垂直荷重及び横力の何れかの力の入力に際して分担された変形を伴う構成、すなわち図1の実施形態のように、リング状部材を外側リンクアーム又は内側リンクアームに配置することが好ましい。トレッド4の、ホイール3に対するタイヤ径方向及び幅方向への相対変位に対して、リンク状部材を、偏心変形及びタイヤ赤道面に沿った面に対して面外となる方向に変形させ、リング状部材の過大な変形を抑制することができるからである。
Therefore, according to the
図13は、この発明に従うさらに他の実施形態のタイヤホイールに取り付けてなる車輪の一部の拡大斜視図であり、図14は、図13の実施形態のタイヤのリンク機構の一つをホイールに取り付けた状態で示した斜視図である。 FIG. 13 is an enlarged perspective view of a part of a wheel attached to a tire wheel of still another embodiment according to the present invention, and FIG. 14 shows one of the tire link mechanisms of the embodiment of FIG. It is the perspective view shown in the attached state.
図13及び14に示す実施形態のタイヤ62は、リンク機構68の基本的な構成及びリング状部材69L、69Rを外側リンクアーム73L、73Rに配置するという点では、先の図9及び10に示す実施形態のタイヤ22と同様であるものの、リング状部材69L、69Rの形態が異なる。
The
この実施形態でのリング状部材69L、69Rは、タイヤ幅方向断面にてタイヤ幅方向に長い長方形断面を有する薄板状の部材である。このリング状部材69L、69Rは、外側リンクアーム73L、73Rの中間部分に設けられた突出部78L、78Rにネジ等の固定具により固定されている。
The ring-shaped
この実施形態のタイヤ62によれば、リング状部材69L、69Rの断面形状をタイヤ幅方向に長い長方形とし、断面2次モーメントを調整したことで、横力への反力である横ばねを増大させることができるので、より良好なコーナリング性を得ることができる。なお、前述の実施形態のように、円形断面のリング状部材を用いたとしても、その直径や材質等の調整により高いコーナリング性(横ばね)の確保が可能となることは言うまでもない。
According to the
以上、この発明を幾つかの実施形態を例に挙げて説明してきたが、これらはこの発明の実施形態の一部にすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、上記の実施形態では、拡径力Fを発生させるために、リング状部材に予圧縮をかけたりアジャスタを用いたりしたが、これらを同時に併用することもできる。また、前記実施形態では、被取付部としてホイールを用いたが、これに限らず、ホイールやリム等を用いずタイヤを直接車軸に取り付けることもできる。これによれば、より大幅な小型化、軽量化を図ることができる。さらに、前記実施形態では、内側リンクアームを、トーションバーを介してホイールに間接的に連結しているが、ホイールに直接連結しても良い。さらに、前記実施形態では、セグメントの構成要素として2枚のプレート部材6a、6aからなるものを用いたが、これに代えて一枚の連続したプレート部材又は3枚以上の分割したプレート部材を用いることもできる。 The present invention has been described by taking some embodiments as examples. However, these are only a part of the embodiments of the present invention, and these configurations are combined with each other without departing from the gist of the present invention. And various changes can be made. For example, in the above embodiment, in order to generate the diameter expansion force F, the ring-shaped member is pre-compressed or an adjuster is used, but these can be used simultaneously. Moreover, in the said embodiment, although the wheel was used as a to-be-attached part, not only this but a tire can also be directly attached to an axle shaft, without using a wheel, a rim, etc. According to this, it is possible to further reduce the size and weight. Furthermore, in the said embodiment, although the inner side link arm is indirectly connected with the wheel via the torsion bar, you may connect directly with a wheel. Furthermore, in the above-described embodiment, the component composed of the two plate members 6a and 6a is used as the component of the segment, but instead of this, one continuous plate member or three or more divided plate members are used. You can also.
以下のタイヤにつき、重量、コーナリング性、リンクへの負荷、乗心地性、操縦性及び転がり抵抗についての評価、並びに接地圧分布についての評価を行った。 The following tires were evaluated for weight, cornering, link load, riding comfort, maneuverability and rolling resistance, and contact pressure distribution.
ここで、実施例1のメカニカルタイヤは、サイズが3.00−8のチューブタイプの空気入りタイヤに相当し、図1に示す基本構造を有し、リング状部材(ステンレス材料製、直径2.6mmの断面円形の素線)を半径方向の予圧縮量1%の状態で組み付けるとともに、トレッドの内部に補強層を有していないものである。 Here, the mechanical tire of Example 1 corresponds to a tube type pneumatic tire having a size of 3.00-8, has the basic structure shown in FIG. 6 mm cross-section element wire) is assembled with a pre-compression amount of 1% in the radial direction, and has no reinforcing layer inside the tread.
実施例2のメカニカルタイヤは、サイズが3.00−8のチューブタイプの空気入りタイヤに相当し、図1に示す基本構造を有し、リング状部材(ステンレス材料製、直径2.6mmの断面円形の素線)を半径方向の予圧縮量1%の状態で組み付けるとともに、トレッドの内部に図3に示す補強層を介在させたものである。 The mechanical tire of Example 2 corresponds to a tube type pneumatic tire having a size of 3.00-8, has the basic structure shown in FIG. 1, and has a ring-shaped member (made of stainless steel, having a diameter of 2.6 mm in cross section). A circular strand) is assembled with a radial precompression amount of 1%, and a reinforcing layer shown in FIG. 3 is interposed inside the tread.
実施例3のメカニカルタイヤは、サイズが3.00−8のチューブタイプの空気入りタイヤに相当し、図13及び14に示す構造を有し、リング状部材(ステンレス材料製、幅(タイヤ幅方向の長さ)が5.5mm、高さ(タイヤ径方向長さ)が1.4mmである断面が長方形の素線)を半径方向の予圧縮量1%の状態で組み付けるとともに、トレッドの内部に補強層を有していないものである。 The mechanical tire of Example 3 corresponds to a tube type pneumatic tire having a size of 3.00-8, and has a structure shown in FIGS. 13 and 14, and a ring-shaped member (made of stainless steel, width (tire width direction)) Is assembled in a state where the pre-compression amount in the radial direction is 1%, and the inner part of the tread is 5.5 mm and the height (the length in the tire radial direction) is 1.4 mm. It does not have a reinforcing layer.
従来例1のタイヤは、サイズが3.00−8である慣例に従うニューマチックタイプのソリッドタイヤである。 The tire of Conventional Example 1 is a pneumatic solid tire according to the customary size of 3.00-8.
従来例2のタイヤは、サイズが3.00−8である慣例に従うチューブタイプの空気入りタイヤであり、充填空気圧を175kPa(相対圧)とした。 The tire of Conventional Example 2 is a tube type pneumatic tire according to the customary size of 3.00-8, and the filling air pressure was 175 kPa (relative pressure).
比較例1のタイヤは、サイズが3.00−8の空気入りタイヤに相当するリンク式のメカニカルタイヤであり、このメカニカルタイヤは、図16に示すように、リム状部材101とトレッドを支持する部材103とをリンク機構105で連結してなるものであり、弾性手段として、ヒンジ連結部107を相互に連結するばね部材109と、該ヒンジ連結部107に、モーメントアーム111付きの一対のコネクティングロッド113によって連結されるトーションバー115とを用いたものである。
The tire of Comparative Example 1 is a link type mechanical tire corresponding to a pneumatic tire having a size of 3.00-8, and this mechanical tire supports the
比較例2のメカニカルタイヤは、サイズが3.00−8のチューブタイプの空気入りタイヤに相当し、図1に示す基本構造を有し、リング状部材(ステンレス材料製、直径2.6mmの断面円形の素線)を自然長(予圧縮量0%)の状態で組み付けるとともに、トレッドの内部に補強層を有していないものである。
The mechanical tire of Comparative Example 2 corresponds to a tube type pneumatic tire having a size of 3.00-8, has the basic structure shown in FIG. 1, and has a ring-shaped member (made of stainless steel, having a diameter of 2.6 mm in cross section). A round strand is assembled in a natural length (
(1)重量、コーナリング性、リンクへの負荷、乗心地性、操縦性及び転がり抵抗についての評価
実施例1、3のメカニカルタイヤ、従来例1のソリッドタイヤ、従来例2の空気入りタイヤ及び比較例1のメカニカルタイヤをリム又はホイールに組付けタイヤ車輪とし、これらのタイヤ車輪に接地状態から600Nの垂直荷重を負荷するとともに、タイヤ幅方向へ6mm、タイヤ周方向へ6mmそれぞれ変位させたときの縦バネ(タイヤ径方向への反力)、横バネ(タイヤ幅方向への反力)、前後バネ(タイヤ周方向への反力)をFEM解析により算出した。なお、実施例1、3のメカニカルタイヤの結果については、図15(a)、(b)に示す。
(1) Evaluation of Weight, Cornering, Link Load, Riding Comfort, Maneuverability, and Rolling Resistance Example 1, 3 mechanical tire, Conventional Example 1 solid tire, Conventional Example 2 pneumatic tire and comparison When the mechanical tires of Example 1 are assembled to rims or wheels to form tire wheels, a vertical load of 600 N is applied to the tire wheels from the ground contact state, and the tire wheels are displaced 6 mm in the tire width direction and 6 mm in the tire circumferential direction, respectively. A longitudinal spring (reaction force in the tire radial direction), a lateral spring (reaction force in the tire width direction), and a front / rear spring (reaction force in the tire circumferential direction) were calculated by FEM analysis. In addition, about the result of the mechanical tire of Example 1, 3, it shows to Fig.15 (a), (b).
ここで、コーナリング性の評価は、上記FEM解析により求められた横バネの大きさを指数化することにより行い、その結果を表1に示す。なおコーナリング性は、その値が大きいほど良好であることを示す。また、リンク負荷の評価は、上記FEM解析により求められたリンクアームにかかる最大応力値(MPa)を指数化することにより行い、その結果を表1に示す。なおリンク負荷は、その値が小さいほどリンク機構への応力負荷が小さいことを示す。 Here, the evaluation of the cornering property is performed by indexing the size of the transverse spring obtained by the FEM analysis, and the result is shown in Table 1. The cornering property is better as the value is larger. The link load is evaluated by indexing the maximum stress value (MPa) applied to the link arm obtained by the FEM analysis, and the results are shown in Table 1. Note that the smaller the value of the link load, the smaller the stress load on the link mechanism.
また、乗心地性は、電動カートにタイヤ車輪を装着して、1名乗車の荷重条件で実車走行したときのフィーリングをもって評価し、操縦性は同一条件下で、ドライバーのフィーリングをもって評価した。その結果を表1に示す。なお、乗心地性及び操縦性は、その値が大きいほど優れた結果を示すものとする。 Riding comfort was evaluated with the feeling when a wheel was mounted on an electric cart and the vehicle was running under the load conditions of one passenger, and the maneuverability was evaluated with the driver's feeling under the same conditions. . The results are shown in Table 1. It should be noted that the ride comfort and maneuverability show better results as the values increase.
そして、転がり抵抗は、タイヤ車輪を、負荷荷重600Nの作用下で、試験機ドラム上を6km/hの速度で転動させ、このときドラム軸に伝わった抵抗値を測定することにより求めた。なお、転がり抵抗は、その値が大きいほど優れた結果を示すものとする。 The rolling resistance was determined by rolling the tire wheel on the test machine drum at a speed of 6 km / h under the action of a load of 600 N, and measuring the resistance value transmitted to the drum shaft at this time. In addition, a rolling resistance shall show an excellent result, so that the value is large.
表1の結果より、実施例1、3のメカニカルタイヤは、従来のリンク式のメカニカルタイヤに比べ大幅に軽量化されたことが分かる。また、図15(a)、(b)により、リング状部材をタイヤ幅方向に長い長方形断面のものとすることにより、横バネを高く設定することが可能であることが分かる。なお、実施例1のような円形断面を有するリング状部材においてもその直径や材質の調整によりコーナリング性(横バネ)を高く設定することは可能である。 From the results in Table 1, it can be seen that the mechanical tires of Examples 1 and 3 were significantly reduced in weight compared to the conventional link type mechanical tire. 15A and 15B, it is understood that the lateral spring can be set high by making the ring-shaped member have a rectangular cross section that is long in the tire width direction. Even in the ring-shaped member having a circular cross section as in the first embodiment, it is possible to set the cornering property (lateral spring) high by adjusting the diameter and material.
(2)接地圧分布についての評価
この発明に従う実施例1、2のメカニカルタイヤ、従来例2の空気入りタイヤ、及び比較例2のメカニカルタイヤにつき、荷重0.6kNを負荷した状態での接地圧標準偏差を求めたところ表2に示す結果を得た。表2に示す接地圧標準偏差は、従来例2の空気入りタイヤにおける値を100としたときの比で表したものであり、その数値が小さいほど接地圧分布が均一化される良好な状態と評価する。
(2) Evaluation of ground pressure distribution Ground pressure in a state where a load of 0.6 kN was applied to the mechanical tires of Examples 1 and 2 according to the present invention, the pneumatic tire of Conventional Example 2, and the mechanical tire of Comparative Example 2. When the standard deviation was determined, the results shown in Table 2 were obtained. The contact pressure standard deviation shown in Table 2 is expressed as a ratio when the value in the pneumatic tire of Conventional Example 2 is set to 100. The smaller the value, the better the contact pressure distribution becomes uniform. evaluate.
表2の結果より、実施例1及び2のメカニカルタイヤは、リング状部材を圧縮変形させた状態で組み付けたことから、比較例2のメカニカルタイヤにタイヤに比べて接地圧標準偏差が小さくなっていることが分かる。また、補強層を設けた実施例2のメカニカルタイヤは、補強層を設けていない実施例1のメカニカルタイヤに比べて、さらに接地圧分布の均一化が改善されていることが分かる。 From the results of Table 2, since the mechanical tires of Examples 1 and 2 were assembled in a state where the ring-shaped member was compressed and deformed, the ground pressure standard deviation of the mechanical tire of Comparative Example 2 was smaller than that of the tire. I understand that. Moreover, it turns out that the uniformity of the contact pressure distribution is further improved in the mechanical tire of Example 2 provided with the reinforcing layer as compared with the mechanical tire of Example 1 in which the reinforcing layer is not provided.
この発明により、ソリッドタイヤに比べて転がり抵抗の低減及び乗心地や操縦性の向上を図りつつも従来のリンク式の非空気入りタイヤに比べて大幅に軽量化された非空気入りタイヤを提供することが可能となり、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可能となった。 The present invention provides a non-pneumatic tire that is significantly lighter than a conventional link-type non-pneumatic tire while reducing rolling resistance and improving riding comfort and maneuverability compared to a solid tire. The contact pressure distribution in that case can be made more uniform.
1 車輪
2、22、42、62 メカニカルタイヤ
3 ホイール
4 トレッド
6 セグメント
6a プレート部材
6b;56L、56R ブラケット
8、28、48、68 リンク機構
9L、9R;19;29L、29R;49L、49R;69L、69R リング状部材
10 トーションバー
11L、11R;31L、31R;51L、51R;71L、71R 内側リンクアーム
13L、13R;33L、33R;53L、53R;73L、73R、 外側リンクアーム
18L、18R;38L、38R;58L、58R リング状部材用ブラット
78L、78R 突出部
1
Claims (6)
車輪を構成した状態にて、前記被取付部に対してタイヤ径方向外側に配置されるとともにタイヤ周方向に延びるトレッドと、
前記被取付部にタイヤ周方向に沿って間隔を空けて取り付けられ、前記トレッドを前記被取付部に対してタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に相対変位可能に連結する複数のリンク機構と、
前記リンク機構に取り付けられ、タイヤ周方向に隣り合うリンク機構をタイヤ周方向に沿って互いに連結して前記トレッドの、前記被取付部に対する相対変位に対して反力をもたらすリング状部材と、を備え、
前記リング状部材は、車輪を構成した状態にて前記トレッドを拡径させる拡径力を発生することを特徴とする非空気入りタイヤ。 In a non-pneumatic tire that is assembled to a circular attached portion and constitutes a wheel,
In a state where the wheel is configured, a tread which is disposed on the outer side in the tire radial direction with respect to the attached portion and extends in the tire circumferential direction,
A plurality of link mechanisms that are attached to the attached portion at intervals along the tire circumferential direction and that connect the tread to the attached portion so as to be relatively displaceable in the tire width direction and the tire radial direction,
A ring-shaped member attached to the link mechanism and connected to each other along the tire circumferential direction to link the link mechanisms adjacent to each other in the tire circumferential direction to provide a reaction force against the relative displacement of the tread with respect to the attached portion; Prepared,
The non-pneumatic tire characterized in that the ring-shaped member generates a diameter expansion force for expanding the diameter of the tread in a state where a wheel is configured.
前記リング状部材を、前記一対の外側リンクアームにそれぞれ設けてなる、請求項1に記載の非空気入りタイヤ。 A horizontal link bar arranged on the outer side in the tire radial direction with respect to the attached portion and extending along the tire width direction, and arranged so as to be swingable in a plane along the tire width direction with respect to the attached portion. Each link mechanism is composed of a pair of left and right inner link arms and a pair of left and right outer link arms that connect the inner link arms and the horizontal link bar so as to be swingable in a plane along the tire width direction. ,
The non-pneumatic tire according to claim 1, wherein the ring-shaped member is provided on each of the pair of outer link arms.
前記被取付部にタイヤ周方向に沿って間隔を空けて取り付けられ、前記トレッドを前記被取付部に対してタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に相対変位可能に連結する複数のリンク機構と、
前記リンク機構に取り付けられ、タイヤ周方向に隣り合うリンク機構をタイヤ周方向に沿って互いに連結して前記トレッドの、前記被取付部に対する相対変位に対して反力をもたらすリング状部材と、を備える非空気入りタイヤの製造方法であって、
前記トレッドと前記被取付部とを前記リンク機構で連結する工程と、
前記リング状部材を予圧縮により予め縮径変形させた状態で前記リンク機構に取り付ける工程と、を含むことを特徴とする非空気入りタイヤの製造方法。 A tread that can be disposed on the outer side in the tire radial direction with respect to the circumferential attached portion and extends in the tire circumferential direction,
A plurality of link mechanisms that are attached to the attached portion at intervals along the tire circumferential direction and that connect the tread to the attached portion so as to be relatively displaceable in the tire width direction and the tire radial direction,
A ring-shaped member attached to the link mechanism and connected to each other along the tire circumferential direction to link the link mechanisms adjacent to each other in the tire circumferential direction to provide a reaction force against the relative displacement of the tread with respect to the attached portion; A non-pneumatic tire manufacturing method comprising:
Connecting the tread and the attached portion with the link mechanism;
And a step of attaching the ring-shaped member to the link mechanism in a state in which the diameter of the ring-shaped member has been reduced in diameter by pre-compression in advance.
前記被取付部にタイヤ周方向に沿って間隔を空けて取り付けられ、前記トレッドを前記被取付部に対してタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に相対変位可能に連結する複数のリンク機構と、
前記リンク機構に取り付けられ、タイヤ周方向に隣り合うリンク機構をタイヤ周方向に沿って互いに連結して前記トレッドの、前記被取付部に対する相対変位に対して反力をもたらすリング状部材と、を備える非空気入りタイヤの製造方法であって、
前記トレッドと前記被取付部とを前記リンク機構で連結する工程と、
前記リング状部材を、前記リンク機構に取り付ける工程と、
前記トレッドが前記リンク機構を介して前記被取付部に連結された状態にて、前記リング状部材を拡径させることにより、前記トレッドに拡径力を付与する工程と、を含むことを特徴とする非空気入りタイヤの製造方法。 A tread that can be disposed on the outer side in the tire radial direction with respect to the circumferential attached portion and extends in the tire circumferential direction,
A plurality of link mechanisms that are attached to the attached portion at intervals along the tire circumferential direction and that connect the tread to the attached portion so as to be relatively displaceable in the tire width direction and the tire radial direction,
A ring-shaped member attached to the link mechanism and connected to each other along the tire circumferential direction to link the link mechanisms adjacent to each other in the tire circumferential direction to provide a reaction force against the relative displacement of the tread with respect to the attached portion; A non-pneumatic tire manufacturing method comprising:
Connecting the tread and the attached portion with the link mechanism;
Attaching the ring-shaped member to the link mechanism;
Applying a diameter expansion force to the tread by expanding the diameter of the ring-shaped member in a state where the tread is connected to the attached portion via the link mechanism. A method for manufacturing a non-pneumatic tire.
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JPWO2012121306A1 (en) * | 2011-03-09 | 2014-07-17 | 横浜ゴム株式会社 | Tire / wheel assembly |
JP2017030970A (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 株式会社村田製作所 | Electronic component conveying table, characteristic measuring device, sorting device, and taping device |
CN109624614A (en) * | 2019-01-21 | 2019-04-16 | 浙江利福德机械有限公司 | A kind of tire construction |
-
2008
- 2008-12-10 JP JP2008314884A patent/JP2010137671A/en not_active Withdrawn
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