JP2018079886A - 非空気入りタイヤおよび二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】連結部材の振動吸収性能および側方からの視認性の両者を確保した非空気入りタイヤを提供する。【解決手段】車軸１５ａに取り付けられる内筒６、内筒をタイヤ径方向の外側から囲う外筒４、および内筒と外筒とを互いに連結する弾性変形可能な連結部材３を備えた非空気入りタイヤにおいて、内筒、外筒、および連結部材の少なくとも一部に、光を反射する反射部または発光部が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、非空気入りタイヤおよび二輪車に関する。

従来から、下記特許文献１に示されるような非空気入りタイヤが知られている。この非空気入りタイヤは、車軸に取り付けられる内筒、内筒をタイヤ径方向の外側から囲う外筒、および内筒と外筒とを互いに連結する弾性変形可能な連結部材を備えている。内筒は、ホイールなどを介して車軸に取り付けられる。そして、連結部材が弾性変形することで、地面からホイールおよび車軸に振動が伝わるのを抑えることができる。
この種の非空気入りタイヤは、パンクする懸念が無いため、従来の空気入りタイヤに代えて、自転車などに用いることが望まれている。

特開２０１５−６０９号公報

ところで、従来の空気入りタイヤを用いた自転車では、タイヤ部を側方から見た際の視認性を向上させるため、側方から照射された光を反射するリフレクタをスポーク部に取り付けている。一方、非空気入りタイヤにおいては、連結部材にリフレクタを取り付けると、連結部材の弾性変形を妨げてしまうおそれがある。従って、連結部材はリフレクタを取り付ける部位として好ましくない。また、連結部材の振動吸収性能を確保するためには、この連結部材をタイヤ径方向にある程度大きくする必要があるが、連結部材をタイヤ径方向に大きくすると、ホイールの直径が相対的に小さくなる。このように直径の小さいホイールにリフレクタを取り付けた場合には、リフレクタの車軸に対する距離が小さくなり、従来と比較してタイヤの視認性が低下する。
以上のように、非空気入りタイヤを自転車に用いた場合には、連結部材の振動吸収性能および側方から見た際の視認性の両者を確保することが容易ではなかった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、連結部材の振動吸収性能および側方からの視認性の両者を確保した非空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１態様に係る非空気入りタイヤは、車軸に取り付けられる内筒、前記内筒をタイヤ径方向の外側から囲う外筒、および前記内筒と前記外筒とを互いに連結する弾性変形可能な連結部材を備えた非空気入りタイヤにおいて、前記内筒、前記外筒、および前記連結部材の少なくとも一部に、光を反射する反射部または発光部が設けられている。

上記態様の非空気入りタイヤは、内筒、外筒、および連結部材の少なくとも一部に、光を反射する反射部または発光部が設けられている。例えば、連結部材を形成する材質に反射材を混ぜ込んだり、連結部材に反射材を含んだ塗料を塗布したりすることで反射部を設けた場合には、この反射部によって弾性変形が妨げられるのを抑えつつ、連結部材の視認性を確保することができる。また、例えば連結部材を形成する材質に応力発光材料や蓄光材料などの発光材を混ぜ込んだり、連結部材にこれらの発光材を塗布したりすることで発光部を設けた場合には、この発光部によって連結部材の弾性変形が妨げられるのを抑えつつ、連結部材の視認性を確保することができる。
以上のように、本発明の非空気入りタイヤによれば、連結部材の弾性変形が妨げられるのを抑えて振動吸収性能を確保しつつ、反射部または発光部によって視認性を確保することができる。

ここで、前記反射部または前記発光部は、前記内筒、前記外筒、および前記連結部材の少なくとも一部を覆うコーティング層により形成されていてもよい。

例えば連結部材などを形成する材質に反射材などを混ぜ込むと、反射材などの周囲に応力が集中し、連結部材などの強度が低下する場合がある。これに対して、連結部材などの一部を覆うコーティング層により反射部または発光部を形成した場合には、反射材などを起因として連結部材などの内部に応力が集中する箇所が生じるのを抑制することができる。また、振動吸収性能を確保するために最適な材質で連結部材などを形成することができる。
また、非空気入りタイヤの製造時には、連結部材などを形成した後に、連結部材などの表面にコーティング層を形成することで、容易に反射部または発光部を形成することができる。

本発明の上記態様によれば、連結部材の振動吸収性能および側方からの視認性の両者を確保した非空気入りタイヤを提供することができる。

本実施形態の非空気入りタイヤを備えた自転車の側面図である。 図１の非空気入りタイヤのＡ−Ａ断面矢視図である。

（第１実施形態）

以下、本実施形態に係る非空気入りタイヤの構成を、図１および図２を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため縮尺を適宜変更している。

（車体）
図１に示すように、本実施形態の非空気入りタイヤは、自転車１の前輪２１および後輪２２として用いられている。前輪２１および後輪２２は、自転車１の車体１０により回転可能に支持されている。
車体１０は、フロントフォーク１１、ヘッドパイプ１２、ダウンチューブ１３、トップチューブ１４、シートチューブ１７、シートステー１５、及び一対のチェーンステー１６を備えている。

前輪２１はフロントフォーク１１の下端部に配置された車軸１１ａを中心として回転し、後輪２２はシートステー１５とチェーンステー１６との連結部に配置された車軸１５ａを中心として回転する。
ここで、本実施形態では、後輪２２の回転軸方向（車軸１５ａの軸方向）から視た側面視において、この回転軸を中心として周回する方向をタイヤ周方向といい、この回転軸に直交する方向をタイヤ径方向といい、この回転軸に沿う方向をタイヤ幅方向という。

フロントフォーク１１は、自転車１の前部に配置されており、フロントフォーク１１の上端部にヘッドパイプ１２が接続されている。また、ヘッドパイプ１２における後部側には、ダウンチューブ１３の一端部が接続されている。さらに、ヘッドパイプ１２におけるダウンチューブ１３が接続された部位の直上部には、トップチューブ１４が接続されている。

ダウンチューブ１３およびトップチューブ１４は、後方に向かうに従い漸次下方に向かって延在している。また、シートチューブ１７は、上方に向かうに従い漸次後方に向かって延在している。
シートチューブ１７における上端部の後側には、シートステー１５の前端部が接続されている。シートステー１５の後端部と、チェーンステー１６の後端部とは、後輪２２の車軸近傍において互いに接続されている。
後輪２２には、図示しないスプロケット（以下「後方スプロケット」という）が後輪２２と同軸上に配置されて取り付けられている。

ヘッドパイプ１２内には、ハンドルステム２３が挿通されている。ハンドルステム２３は、ヘッドパイプ１２に対して回動可能とされている。ハンドルステム２３の上端にはハンドル２４が取り付けられている。
シートチューブ１７にはシートポスト２５が嵌め込まれている。このシートポスト２５の上端にはサドル２６が取り付けられている。

シートチューブ１７における下端部と、チェーンステー１６の前端部との接続部には、図示しないスプロケット（以下「前方スプロケット」という）を介してクランク２７の一端部が取り付けられており、クランク２７の他端部には、ペダル２８が取り付けられている。クランク２７は、左右方向に沿った回動軸周りに回動可能とされている。また、ペダル２８は、クランク２７の他端部に位置し、左右方向に沿った回動軸周りに回動可能とされている。なお、クランク２７及びペダル２８は、自転車１の左側にも設けられている。このため、自転車１は、１対のクランク２７及び一対のペダル２８を備えている。

前方スプロケット及び後方スプロケットには、チェーン２９が巻きまわされている。ペダル２８に運転者などの踏力が加えられると、前方スプロケットが回転する。前方スプロケットの回転は、チェーン２９を介して後方スプロケットに伝達されて後方スプロケットが回転し、後方スプロケットの回転によって後輪２２が回転する。

（非空気入りタイヤ）
前輪２１および後輪２２は、互いに同等の構成となっている。以下、前輪２１および後輪２２を代表させて、後輪２２の構成について説明する。
後輪２２は、車軸１５ａに取り付けられる内筒６と、内筒６をタイヤ径方向の外側から囲う外筒４と、内筒６と外筒４とを互いに連結する弾性変形可能な連結部材３と、を備えている。外筒４の外周面には、トレッド部材５が配設されている。

内筒６は、ホイール２を介して、車軸１５ａに取り付けられている。内筒６および外筒４の中心軸は、車軸１５ａと同軸に配置されている。内筒６、連結部材３、および外筒４は、タイヤ幅方向において、それぞれのタイヤ幅方向の中央部が互いに一致した状態で配置されている。
内筒６、連結部材３、および外筒４は、一体に形成されていてもよく、それぞれ別体に形成されていてもよい。また、内筒６およびホイール２は、一体に形成されていてもよく、それぞれ別体に形成されていてもよい。

ホイール２は、車軸１５ａに対して回転自在に装着された装着筒部２ａと、装着筒部２ａをタイヤ径方向の外側から囲う外装部２ｃと、装着筒部２ａおよび外装部２ｃを互いに連結する複数のリブ２ｂと、を備えている。装着筒部２ａ、複数のリブ２ｂ、および外装部２ｃは、それぞれが別体に形成されていてもよく、一体に形成されていてもよい。
装着筒部２ａおよび外装部２ｃは、それぞれ円筒状に形成され、車軸１５ａと同軸に配置されている。複数のリブ２ｂは、例えばタイヤ周方向に等間隔をあけて配置されている。複数のリブ２ｂはそれぞれ、車軸１５ａを中心として放射状に延びている。

連結部材３は、全体として湾曲した長方形状の板状に形成されており、表裏面がタイヤ周方向を向き、側面がタイヤ幅方向を向いている。連結部材３は、樹脂などの弾性変形可能な材質により形成され、内筒６の外周面側と外筒４の内周面側とを相対的に弾性変位自在に連結している。連結部材３は、タイヤ周方向に等間隔をあけて複数配置されている。

複数の連結部材３はそれぞれ、内筒６に接続される内側部３ａと、外筒４に接続される外側部３ｂと、を有する。内側部３ａと外側部３ｂとは、連結部材３のタイヤ径方向の中央部において互いに接続されており、側面視においてこの接続部で鈍角に交わっている。内側部３ａのタイヤ周方向における厚みは、外側部３ｂのタイヤ周方向における厚みよりも小さい。外側部３ｂのタイヤ周方向における厚みは、タイヤ径方向の外側に向かうに従い、漸次大きくなっている。

内筒６、連結部材３、および外筒４は、例えば樹脂によって形成されていてもよい。樹脂としては、例えば１種だけの樹脂、２種以上の樹脂を含む混合物、または１種以上の樹脂と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、若しくは顔料等の添加物を含んでいてもよい。

トレッド部材５は、例えば、天然ゴム又は／及びゴム組成物が加硫された加硫ゴム、或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５を加硫ゴムで形成するのが好ましい。

（反射部）
ここで、本実施形態の連結部材３には、図２に示すように、反射部としてのコーティング層３２が設けられている。図２に示す例では、連結部材３の本体部３１の周囲にコーティング層３２が設けられている。本体部３１は、タイヤ幅方向に沿う断面視において、タイヤ幅方向に延びる一対の長辺３１ａおよびタイヤ周方向に延びる一対の短辺３１ｂを有する長方形状に形成されている。コーティング層３２は、この一対の長辺３１ａおよび一対の短辺３１ｂを全周にわたって被覆している。コーティング層３２は、本体部３１の全体を覆っている。

なお、コーティング層３２は、一対の長辺３１ａおよび一対の短辺３１ｂの一部のみを覆っていてもよい。例えば、一対の短辺３１ｂのみを覆うコーティング層３２を採用した場合には、側方からの視認性を確保しつつ、コーティング層３２の面積を低減して製造コストを削減することができる。

反射部としてのコーティング層３２は、反射材を含んだ塗料を、本体部３１に塗布することで形成することができる。反射材としては、例えば微小なガラス、金属粉、光沢のある樹脂などを用いることができる。
あるいは、本体部３１に樹脂メッキまたは金属メッキなどの表面処理を施すことで、反射部としてのコーティング層３２を形成してもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、連結部材３の本体部３１を覆うコーティング層３２によって、反射部が形成されている。このため、例えば連結部材３にリフレクタを固定した場合と比較して、連結部材３の弾性変形が妨げられるのを抑えつつ、連結部材３の視認性を確保することができる。

また、後輪２２全体の外径を大きくせずに連結部材３の振動吸収性能を確保するためには、ホイール２の外径をある程度小さくして、連結部材３を径方向に大きくする必要がある。このため、連結部材３の弾性変形を阻害しないようにホイール２にリフレクタを取り付けた場合には、ホイール２の直径が小さいために車軸１５ａとリフレクタとの距離が小さくなり、従来のようにトレッド部材５の近傍にリフレクタを取り付ける場合と比較して、後輪２２の視認性が低下してしまう。一方、本実施形態では、連結部材３自体が反射部として機能するため、後輪２２の視認性が低下するのを抑えつつ、連結部材３の振動吸収性能を確保することができる。

また、例えば連結部材３を形成する材質に反射材などを混ぜ込むと、反射材などの周囲に応力が集中し、連結部材３の強度が低下する場合がある。これに対して、本実施形態のように、連結部材３を覆うコーティング層３２により反射部を形成した場合には、反射材を起因として連結部材３の内部に応力が集中する箇所が生じるのを抑制することができる。また、振動吸収性能を確保するために最適な材質で連結部材３を形成することができる。

また、非空気入りタイヤの製造時には、連結部材３を形成した後に、連結部材３の表面にコーティング層３２を形成することで、容易に反射部を形成することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態では、反射部に代えて発光部が後輪２２に設けられている。

（発光部）
本実施形態のコーティング層３２は、発光部として用いられている。発光部としてのコーティング層３２は、発光材を含んだ塗料を、本体部３１に塗布することで形成することができる。発光材としては、例えば蛍光剤、蓄光材、応力発光材料など用いることができる。
あるいは、本体部３１に樹脂メッキまたは金属メッキなどの表面処理を施すことで、発光部としてのコーティング層３２を形成してもよい。

本実施形態によれば、連結部材３の本体部３１を覆うコーティング層３２によって、発光部が形成されている。このため、例えば連結部材３にリフレクタを固定した場合と比較して、連結部材３の弾性変形が妨げられるのを抑えつつ、連結部材３の視認性を確保することができる。

また、コーティング層３２に含ませる発光材として応力発光材料を採用した場合には、連結部材３が弾性変形するのに伴って連結部材３が発光する。これにより、後輪２２の回転に伴って、複数の連結部材３の発光の態様が変化するため、後輪２２の側方からの視認性を確保しつつ、美感を向上させることもできる。

また、例えば連結部材３を形成する材質に発光材を混ぜ込むと、発光材などの周囲に応力が集中し、連結部材３の強度が低下する場合がある。これに対して、本実施形態のように、連結部材３を覆うコーティング層３２により発光部を形成した場合には、発光材を起因として連結部材３の内部に応力が集中する箇所が生じるのを抑制することができる。また、振動吸収性能を確保するために最適な材質で連結部材３を形成することができる。

また、非空気入りタイヤの製造時には、連結部材３を形成した後に、連結部材３の表面にコーティング層３２を形成することで、容易に発光部を形成することができる。

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、前記実施形態では、連結部材３における本体部３１の表面全体を覆うコーティング層３２により反射部または発光部が形成されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、コーティング層３２が連結部材３の一部を覆っていてもよい。あるいは、コーティング層３２が、ホイール２、内筒６、および外筒４の一部または全部を覆っていてもよい。

また、反射部または発光部は、コーティング層３２によって形成されていなくてもよい。例えば、本体部３１を形成する材質に、反射材または発光材を混ぜ込むことで、本体部３１自体を反射部または発光部としてもよい。あるいは、ホイール２、内筒６、および外筒４を形成する材質に、反射材または発光材を混ぜ込むことで、反射部または発光部を形成してもよい。

また、前記実施形態では、前輪２１および後輪２２は互いに同等の構成となっていると説明したが、前輪２１および後輪２２の構成は互いに異なっていてもよい。例えば、反射部または発光部が後輪２２および前輪２１の一方にのみ設けられていてもよい。あるいは、反射部および発光部のうち一方を前輪２１に形成し、他方を後輪２２に形成してもよい。

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、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

例えば、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせて、コーティング層３２に、反射材および発光材の両者を混ぜ込んでもよい。この場合、コーティング層３２が、反射部および発光部として機能する。
あるいは、ホイール２、内筒６、連結部材３、および外筒４のいずれかを形成する材質に、反射材および発光材の両者を混ぜ込んでもよい。

１…自転車（二輪車） ２…ホイール ３…連結部材 ４…外筒 ５…トレッド部材 ６…内筒 １０…車体 ２１…前輪（非空気入りタイヤ） ２２…後輪（非空気入りタイヤ） ３２…コーティング層（反射部、発光部）

Claims (3)

1. 車軸に取り付けられる内筒、前記内筒をタイヤ径方向の外側から囲う外筒、および前記内筒と前記外筒とを互いに連結する弾性変形可能な連結部材を備えた非空気入りタイヤにおいて、
   前記内筒、前記外筒、および前記連結部材の少なくとも一部に、光を反射する反射部または発光部が設けられている、非空気入りタイヤ。
2. 前記反射部または前記発光部は、前記内筒、前記外筒、および前記連結部材の少なくとも一部を覆うコーティング層により形成されている、請求項１に記載の非空気入りタイヤ。
3. 請求項１または２に記載の非空気入りタイヤと、
   前記車軸を有する車体と、を備える二輪車。

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