JP4131565B2 - Tubeless rubber tire device for bicycle and bicycle equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は自転車用チューブレスゴムタイヤ装置およびそれを装備した自転車に係り、詳しくは、パンクのおそれがない中実タイヤを実現すると共に、ソリッドタイヤの持つ低い振動吸収能力を改善して走行性を向上させることができるようにした自転車用タイヤ、特にソリッドゴムタイヤのホイールリムへの取付構造に関するものである。 The present invention relates to a tubeless rubber tire device for a bicycle and a bicycle equipped with the same, and more particularly, to realize a solid tire that is free from punctures, and to improve the low vibration absorption capability of a solid tire and improve running performance. The present invention relates to a structure for mounting a bicycle tire, in particular, a solid rubber tire, to a wheel rim.
自転車のタイヤは、その内部にタイヤ空腔が形成され、空気で膨らませたゴムチューブが嵌装されたニューマティックタイヤが一般的である。チューブはタイヤに作用した荷重を受けると共に、路面の凹凸に起因するタイヤの変形を許容して車体に伝わる振動を軽減するように機能する。このようなチューブ内蔵型のタイヤは軽量化が図られやすく、また複雑なサスペンション機構を要しない利点がある。 A bicycle tire is generally a pneumatic tire in which a tire cavity is formed and a rubber tube inflated with air is fitted. The tube receives a load applied to the tire and functions to reduce vibration transmitted to the vehicle body by allowing deformation of the tire due to road surface unevenness. Such a tire with a built-in tube has an advantage that it is easy to reduce the weight and does not require a complicated suspension mechanism.
ところが、柔らかいゴムチューブはタイヤから進入した尖鋭物で簡単に傷つき、一箇所でも孔があくと空気の大部分がチューブから抜け出て、もはや走行不能な状態に陥る。このように車輪がパンクすると即座に自転車としては機能しなく、却って邪魔なものになってしまう。 However, the soft rubber tube is easily damaged by sharp objects entering from the tire, and if there is a hole in even one place, most of the air will escape from the tube, and it will no longer run. If the wheels are punctured in this way, they will not immediately function as a bicycle, but will be disturbing.
通常、タイヤは、その内周縁部をホイールリム部の外周部の凹部に嵌入させて取り付けるようにしている。そのため、タイヤのリムへの着脱操作には専門的な技能や専用工具を要し、パンクしたとき誰でもが直ちに修理できるというものでない。 Usually, the tire is attached by fitting its inner peripheral edge into a recess in the outer periphery of the wheel rim. For this reason, special skills and special tools are required for attaching / detaching the tire to / from the rim, and it cannot be immediately repaired by anyone when punctured.
そこで、パンクしないタイヤ、すなわちチューブを必要としないタイヤの出現が望まれる。例えば特開平７−１７２２１号公報には、タイヤとリムとで画成したタイヤ空腔に、リムを周回するコイルスプリングを内蔵させた装置が開示されている。また、実開昭５０−３６２０２号公報には、タイヤ内周に沿って螺旋コードを弾性的に圧接した構造が記載されている。 Therefore, the appearance of tires that do not puncture, that is, tires that do not require a tube is desired. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-17221 discloses a device in which a coil spring that goes around a rim is built in a tire cavity defined by a tire and a rim. Japanese Utility Model Laid-Open No. 50-36202 discloses a structure in which a helical cord is elastically pressed along the tire inner periphery.
いずれも自転車用タイヤではないが、チューブレスタイヤを実現する手だてとしてタイヤ内にコイルスプリングを介在させ、ゴムタイヤの復元力や接地圧抗力を増強できるようにした提案となっている。しかし、スプリングにかなりの剛強さが要求されることから、振動吸収能力の大きいサスペンション装置を持たない自転車には不向きなタイヤ構造となっている。 Although none of them are bicycle tires, as a means to realize tubeless tires, coil springs are interposed in the tires, and it has been proposed to enhance the restoring force and contact pressure resistance of rubber tires. However, since the spring is required to have a considerable rigidity, the tire structure is unsuitable for a bicycle that does not have a suspension device having a large vibration absorption capability.
ところで、パンクしても修復を簡単に行うことができるようにしたタイヤが提案されている。例えば実開平５−１２２０２号公報には、複数のボール状タイヤ要素をホイールリム部の周囲に着脱可能に配列固定したタイヤ分割型構造が示されている。これによれば、タイヤ要素の一つがパンクしても他の要素の破損を直ちに導くことはなく、そのまましばらくは走行を続けることが許容される。もちろん、適宜の時点で該当タイヤ要素のみをスペア交換すれば完全走行可能な状態に戻すことができる。 By the way, there has been proposed a tire that can be easily repaired even when punctured. For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-12202 discloses a tire split type structure in which a plurality of ball-shaped tire elements are detachably arranged around a wheel rim portion. According to this, even if one of the tire elements is punctured, the other elements are not immediately damaged, and it is allowed to continue running for a while. Of course, if only the relevant tire element is replaced at a suitable time, the vehicle can be returned to a fully running state.
しかし、ボール状のゴムタイヤに空気を封入しておく関係上、空気プラグが要素ごとに必要であり、リムには多数のプラグ取付孔を設けておかなければならなくなる。リムの強度アップを図ろうとすれば、重量の増大が余儀なくされる。また、球形タイヤには、路面のグリッピングを発揮させるに十分なタイヤパターンを施すことも容易でないし、不連続接地となることも操縦性や走行安定性を欠きやすい原因となる。 However, since air is sealed in a ball-shaped rubber tire, an air plug is required for each element, and a large number of plug mounting holes must be provided in the rim. If the strength of the rim is to be increased, the weight must be increased. In addition, it is not easy to give a spherical tire a tire pattern sufficient to exert gripping on the road surface, and discontinuous grounding tends to cause lack of maneuverability and running stability.
本発明者の一人は、スリップ抑止用のタイヤパターンを与えやすくすると共に、タイヤ要素を固定するリムの構造的な負担を軽減すべく、リム全周を取り巻く数のタイヤ要素をリム側壁に設けた対向片に側面から止着する構造を特開２００３−２０５７０３において提案した。これは、各タイヤ要素を簡単に着脱できるとともに、ホイールリム部に対する垂直荷重強度を高めることができ、また、接地する各タイヤ要素に作用する力を分散して乗り心地や操縦性等の低下を防止できるようにした。 One of the inventors of the present invention has provided the tire elements on the rim side wall in a number that surrounds the entire circumference of the rim in order to easily provide a tire pattern for slip prevention and to reduce the structural burden of the rim that fixes the tire element. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-205703 proposed a structure for fixing to an opposing piece from the side surface. This allows each tire element to be easily attached / detached, increases the vertical load strength against the wheel rim, and distributes the force acting on each tire element that contacts the ground to reduce ride comfort and maneuverability. I was able to prevent it.
しかしながら、このタイヤはリム自体の形状が複雑化するということのほかに、車体をバンクさせたときトレッド端での接地力に対抗するモーメントがバンク外側のリム側壁対向片に大きく作用することになり、これに耐える側壁構造を実現することが容易でない。また、左右から挟圧保持されるタイヤ要素は、ニューマティックタイプであれソリッドタイプであれ半径方向の変形裕度が少なく、路面からタイヤに入る振動の吸収能力には限界がある。従って、この種の問題を解消することができるチューブレスタイヤの出現が望まれるところである。
本発明は上記した問題に鑑みなされたもので、その目的は、パンクすることがない空気非封入式のチューブレスタイヤの持つ低い振動吸収能力を改善し、車体のバンク時にタイヤに作用する偏在した接地反力に対する耐久性を増強させた構造を与え、また、磨耗したタイヤの交換は車輪を車軸から取り外すことなく簡単な工具で何処でも行うことができ、タイヤ分割型に比べて滑らかな走行を実現して自転車の運動能力と信頼性の向上を図ることができる自転車用チューブレスゴムタイヤ装置およびそれを装備した自転車を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to improve the low vibration absorption capability of a non-pneumatic tubeless tire that does not puncture, and to distribute unevenly grounding that acts on the tire when banking a vehicle body Gives a structure with enhanced durability against reaction force, and can replace worn tires anywhere with a simple tool without removing the wheel from the axle, achieving smooth running compared to the tire split type The present invention also provides a tubeless rubber tire device for a bicycle that can improve the exercise capability and reliability of the bicycle and a bicycle equipped with the tubeless rubber tire device.
本発明は、ホイールリムの外周に装着されて回転し、車体荷重を支え地面からの振動を吸収する自転車用ゴムタイヤ装置に適用される。その特徴とするところは、図１を参照して、リム外周面略中央に、半径方向外方へ延出してホイールリム１の全周を取り巻き、半径方向定位置にタイヤ取付用の透孔４ａを等間隔で周方向に配したタイヤ止着フィン４が形成される。タイヤ３はタイヤ空腔ならびにゴムチューブを備えず、半径方向に延びる肢体部３Ａとその先端で左右に広がる接地部３Ｂとからなる略Ｔ字形断面を持つ。止着フィン４に嵌装させるため肢体部３Ａの内部には内周側で開口７ｂを持つスリット７が形成されると共に、透孔４ａに対応する位置の左右には通孔３ａが設けられる。この通孔の左右それぞれの外側には、ドーナツ状に曲げたコイルスプリング輪５を垂直な姿勢で収容したばねケース６が接地部３Ｂの背後に当接して配置される。止着フィン４を挟んで対面する左右のばねケース６の中心に、コイルスプリング輪５を内周部から押し拡げるばね止めプラグ１１が嵌挿される。そして、ばね止めプラグをばねケース６の軸孔６ａ、通孔３ａおよび透孔４ａを貫通する螺進体１２によってねじ止めし、ばねケース６とタイヤ３とが止着フィン４に固縛される。 The present invention is applied to a bicycle rubber tire device that is mounted on the outer periphery of a wheel rim and rotates to support a vehicle body load and absorb vibration from the ground. Referring to FIG. 1, the characteristic feature is that the outer periphery of the rim is substantially centered and extends outward in the radial direction so as to surround the entire circumference of the wheel rim 1. Are formed at equal intervals in the circumferential direction. The tire 3 does not include a tire cavity and a rubber tube, and has a substantially T-shaped cross section including a limb portion 3A extending in the radial direction and a ground contact portion 3B extending left and right at the distal end thereof. A slit 7 having an opening 7b on the inner peripheral side is formed inside the limb 3A to be fitted to the fastening fin 4, and a through hole 3a is provided on the left and right of the position corresponding to the through hole 4a. A spring case 6 accommodating a coil spring ring 5 bent into a donut shape in a vertical posture is disposed in contact with the back of the grounding portion 3B on the left and right outer sides of the through hole. A spring plug 11 is inserted into the center of the left and right spring cases 6 facing each other with the fastening fins 4 interposed therebetween to push and expand the coil spring ring 5 from the inner periphery. Then, the spring plug is screwed by the screw 12 passing through the shaft hole 6 a, the through hole 3 a and the through hole 4 a of the spring case 6, and the spring case 6 and the tire 3 are secured to the fastening fin 4. .
肢体部３Ａには、透孔４ａに対応する位置の左右に車軸方向へ凹んだ陥没部８（図４の（ａ）を参照）が形成され、この陥没部にばねケース６が嵌着されるようにしておく。 The limb body portion 3A is formed with a recessed portion 8 (see FIG. 4A) that is recessed in the axle direction on the left and right sides of the position corresponding to the through hole 4a, and the spring case 6 is fitted into the recessed portion. Keep it like that.
タイヤ３はホイールリム装着前にあってはリム外周を取り巻く長さを持った非輪状体であり、リムに巻き付けたときに内周となる側には図８に示す半径方向へ延びる切り込み３ｃが施される。 The tire 3 is a non-annular body having a length that surrounds the outer periphery of the rim before the wheel rim is mounted, and a notch 3c extending in the radial direction shown in FIG. 8 is formed on the inner periphery when the tire 3 is wound around the rim. Applied.
図１に戻って、コイルスプリング輪５の外周とばねケース６の内面との間にメタルライナ９が介装される。そして、ばねケース６のスプリング装填用開口６ｂの周囲には拡口阻止用のリング１０が取り付けられる。 Returning to FIG. 1, a metal liner 9 is interposed between the outer periphery of the coil spring wheel 5 and the inner surface of the spring case 6. A ring 10 for preventing the opening from expanding is attached around the spring loading opening 6 b of the spring case 6.
ばね止めプラグ１１の外端部にキャップ１３が被着される。自転車には、以上の種々な手段を施したタイヤを装備しておくとよい。 A cap 13 is attached to the outer end of the spring stopper plug 11. Bicycles should be equipped with tires that have been subjected to the various means described above.
本発明によれば、ホイールリムに形成したタイヤ止着フィンに、略Ｔ字形断面の中実タイヤをコイルスプリング輪が収容されたばねケースを介してねじ止めで固縛するようにしたので、ソリッドタイヤの持つ低い振動吸収能力がコイルスプリング輪で補われ、乗り心地の優れたパンクレス自転車とすることができる。また、タイヤ止着フィンはホイールリム外周面略中央にあって、車体をバンクさせても接地反力を確実に受け止め、車輪の耐久性は向上し、操舵性や走行安定性も確保することができる。 According to the present invention, a solid tire having a substantially T-shaped cross section is secured to a tire fixing fin formed on a wheel rim by a screw via a spring case in which a coil spring wheel is accommodated. The low vibration absorption capability of the is compensated by the coil spring wheel, making it possible to make a punkless bicycle with excellent ride comfort. In addition, the tire fixing fin is located approximately at the center of the outer peripheral surface of the wheel rim, so that even if the vehicle body is banked, the ground reaction force is reliably received, the durability of the wheel is improved, and the steering performance and running stability can be secured. it can.
タイヤ肢体部の左右に車軸方向へ凹んだ陥没部を形成しておき、ばねケースを嵌着させるとばねケースとソリッドタイヤとの一体性が増強され、ソリッドタイヤの接地圧の変化や細かい振動の吸収性能を向上させることができる。 By forming recessed parts that are recessed in the axle direction on the left and right sides of the tire limbs and fitting the spring case, the integrity of the spring case and the solid tire is enhanced, and changes in the ground pressure of the solid tire and fine vibrations Absorption performance can be improved.
タイヤは非輪状体に成形されるので、固縛を解けばタイヤの曲げ伸ばしが自在となる。タイヤを取り替える際に車輪を車軸から外さなくても、リム外周から剥がしたり巻き付けたりすればホイールリムへの着脱は簡単になされる。例えば、ロードツーリングに適したタイヤからラフロードライディングにふさわしいタイヤに交換したり、またその逆を行うことによって、ツーリング中に多様な形態のサイクリングを満喫することができるようになる。なお、タイヤの内周となる側に半径方向へ延びる切り込みが施されているので、巻き付け時のホイールリムへの順応性が高く、一方、使用しないときには嵩低くして持ち運ぶことができる。 Since the tire is formed into a non-annular body, the tire can be bent and stretched by releasing the binding. Even if the wheel is not removed from the axle when replacing the tire, it can be easily attached to and detached from the wheel rim if it is peeled off or wound around the rim. For example, by changing from a tire suitable for road touring to a tire suitable for raflow riding and vice versa, various forms of cycling can be enjoyed during touring. Since the incision extending in the radial direction is provided on the inner circumference side of the tire, it has high adaptability to the wheel rim at the time of winding, while it can be carried low in volume when not in use.
コイルスプリング輪の外周とばねケースの内面との間にメタルライナを介装させておけば、個々のばね線から受ける力を分散させて振動吸収時の均圧化が図られる。加えて、ばねケースとスプリングとの直接的な接触を回避してばねケースを磨耗から保護しておくことにもなる。 If a metal liner is interposed between the outer periphery of the coil spring ring and the inner surface of the spring case, the force received from the individual spring wires is dispersed to equalize the pressure when absorbing vibration. In addition, direct contact between the spring case and the spring is avoided to protect the spring case from wear.
ばねケースのスプリング装填用開口周囲に拡口阻止用のリングを取り付けておけば、タイヤに大きな変形が余儀なくされる場合でも、コイルスプリングのケースからの逸脱を阻止して、ばねケースとしての機能を持続させることができる。 If a ring for preventing the opening from expanding is installed around the spring loading opening of the spring case, even if a large deformation of the tire is required, the deviation from the case of the coil spring is prevented, and the function as a spring case is achieved. Can last.
ばね止めプラグの外端部にキャップを被着させておく場合には、そのキャップに装飾を施すことが容易となる。通常は黒くて機能美程度しか発揮しないタイヤに独自のデザインを付加することもできる。 When a cap is attached to the outer end of the spring stopper plug, it is easy to decorate the cap. It is also possible to add a unique design to a tire that is usually black and exhibits only a functional beauty level.
上記したチューブレスゴムタイヤ装置を装備した自転車とすれば、ライダーの趣向を凝らしたデザインを与えることができるだけでなく、ライディング条件に応じてタイヤを選定もしくは交換することができる。また、代替タイヤの携行も大きな負担を伴うことなく可能であり、随時目的変更可能車両とすることができる。 If the bicycle is equipped with the above tubeless rubber tire device, not only can the design of the rider's taste be given, but also the tire can be selected or exchanged according to riding conditions. Further, it is possible to carry a substitute tire without a heavy burden, and the vehicle can be changed at any time.
以下に、本発明に係る自転車用チューブレスゴムタイヤ装置およびそれを装備した自転車を、実施の態様を示した図面を参照しつつ詳細に説明する。図２は、ホイールリム１の外周に装着されて回転し、車体荷重を支え地面からの振動を吸収することができるゴムタイヤ装置２の全体図である。図１はその要部（Ａ−Ａ線矢視図）を拡大したもので、ホイールリム１の外周に装着されたタイヤ３の断面を表している。このタイヤは、所定圧の空気が封入されるニューマティックタイプとは異なり、空気を注入するチューブを持たないソリッドタイプとなっている。 Hereinafter, a tubeless rubber tire device for a bicycle according to the present invention and a bicycle equipped with the same will be described in detail with reference to the drawings showing embodiments. FIG. 2 is an overall view of a rubber tire device 2 that is mounted on the outer periphery of the wheel rim 1 and rotates to support the vehicle body load and absorb vibrations from the ground. FIG. 1 is an enlarged view of the main part (a view taken along line AA), and shows a cross section of a tire 3 mounted on the outer periphery of a wheel rim 1. Unlike a pneumatic type in which air of a predetermined pressure is enclosed, this tire is a solid type that does not have a tube for injecting air.
このタイヤ装置２は、概略、ホイールリム１に取り付けられたタイヤ止着フィン４、略Ｔ字形断面のソリッドタイヤ３、およびコイルスプリング輪５を収容したばねケース６からなる。これは、パンクすることのないソリッドタイヤの持つ振動吸収能力の低さをばねケース６に内蔵させたコイルスプリング５ａによって補うことができるようにすること、タイヤ３をタイヤ止着フィン４に巻回させることの新しい機構の採用により、車輪を車軸から外すことなくタイヤ交換できるようにすることを実現しようとしたものである。 The tire device 2 generally includes a tire fastening fin 4 attached to the wheel rim 1, a solid tire 3 having a substantially T-shaped cross section, and a spring case 6 that houses a coil spring wheel 5. This is because the low vibration absorption capability of a solid tire that does not puncture can be compensated by the coil spring 5a built in the spring case 6, and the tire 3 is wound around the tire fixing fin 4. By adopting a new mechanism, the tire can be changed without removing the wheel from the axle.
詳しく述べると、ホイールリム１の外周面略中央には、半径方向外方へ延出してリム全周を取り巻くタイヤ止着フィン４が形成される。この鍔状をなす止着フィンの高さｈは図３の（ａ）に示すように一定であり、その半径方向定位置にはタイヤ取付用の透孔４ａが等間隔で周方向に配置される。図２の例では、片側にばねケース６が３０個装着されているので、透孔４ａは図３の（ａ）に示すように、１２度の角度をもって周方向に配置される。 More specifically, a tire fixing fin 4 that extends outward in the radial direction and surrounds the entire circumference of the rim is formed substantially at the center of the outer peripheral surface of the wheel rim 1. The height h of the hook-like fastening fin is constant as shown in FIG. 3A, and tire mounting through holes 4a are arranged at equal intervals in the circumferential direction at a fixed position in the radial direction. The In the example of FIG. 2, since 30 spring cases 6 are mounted on one side, the through holes 4a are arranged in the circumferential direction at an angle of 12 degrees as shown in FIG.
止着フィン４は、その高さが例えば３センチメートル程度あればよく、ホイールリム１が金属製の場合には止着フィンは溶接づけされ、プラスチック製の場合には止着フィンをリムに一体成形すればよい。止着フィンの厚みｗ（図１を参照）は金属製リムなら５ミリメートル、プラスチック製リムなら１０ミリメートル前後を与えておけばよい。透孔４ａは、例えば６ミリメートル径のねじの挿通が許容される直径としておけば十分である。 The fastening fins 4 need only have a height of, for example, about 3 centimeters. If the wheel rim 1 is made of metal, the fastening fins are welded. If the wheel rim 1 is made of plastic, the fastening fins are integrated with the rim. What is necessary is just to shape | mold. The thickness w of the fastening fin (see FIG. 1) may be about 5 mm for a metal rim and about 10 mm for a plastic rim. It is sufficient if the through hole 4a has a diameter that allows insertion of, for example, a 6-mm diameter screw.
一方、止着フィン４に取りつけられるタイヤ３は、図４の（ａ）に示すように、タイヤ空腔ならびにゴムチューブを備えないソリッドタイヤである。これは、その断面形状が半径方向に立ち上がったように延びる肢体部３Ａと、その先端で左右に広がる接地部３Ｂとからなる略Ｔ字形で与えられる。このソリッドタイヤには、止着フィンに嵌装させるため肢体部３Ａの内部に内周側で開口７ｂを持つスリット７が形成される。このスリットはタイヤ全周に形成されるもので、止着フィン４に密着させるにふさわしい高さと幅が与えられる。 On the other hand, the tire 3 attached to the fastening fin 4 is a solid tire that does not include a tire cavity and a rubber tube, as shown in FIG. This is given by a substantially T-shape consisting of a limb body part 3A extending so that its cross-sectional shape rises in the radial direction and a grounding part 3B spreading left and right at the tip. In this solid tire, a slit 7 having an opening 7b on the inner peripheral side is formed inside the limb body portion 3A so as to be fitted to the fastening fin. This slit is formed on the entire circumference of the tire, and is given a height and width suitable for being in close contact with the fastening fin 4.
タイヤの素材は通常の自転車タイヤと異ならない繊維補強ゴムであるが、チューブレスであるだけに、その硬度はサイクリストの好みに合わせるべく、幾種類も品揃えしておくことが好ましい。すなわち、自己の体重を考慮に入れて選択するライダーもいれば、路面のラフさに応じて硬軟を使い分けるライダーもいるからである。また、図４の（ｂ）のように、接地部３Ｂの肉厚が大きかったり、丸みが強く与えられたりすることもある。いずれにしても、トレッド部３Ｂは耐磨耗性が高く、肢体部３Ａは耐圧性を増強したものとなる。なお、図１に示すように、その肢体部３Ａには、先に述べた透孔４ａに対応する位置において、スリット７の左右それぞれに通孔３ａが設けられる。この孔径も透孔４ａのそれと同じ大きさとされる。 The material of the tire is fiber reinforced rubber that is not different from ordinary bicycle tires, but since it is tubeless, it is preferable to have several types of products in order to match the hardness of the cyclist. In other words, there are riders who select their weight in consideration of others, and there are riders who use different hardness depending on the roughness of the road surface. Further, as shown in FIG. 4B, the grounding portion 3B may be thick or may be strongly rounded. In any case, the tread portion 3B has high wear resistance, and the limb body portion 3A has enhanced pressure resistance. As shown in FIG. 1, the limb 3A is provided with through holes 3a on the left and right sides of the slit 7 at positions corresponding to the through holes 4a described above. This hole diameter is also the same size as that of the through hole 4a.
このようなタイヤには、その肢体部３Ａの側面に上記したばねケース６が左右からあてがわれる。すなわち、通孔３ａの左右それぞれの外側には、図５の（ａ）に示すようにドーナツ状に曲げられたコイルスプリング輪５を、垂直な姿勢で収容した図５の（ｂ）に示すばねケース６が、図１のように接地部３Ｂの背後３ｂに当接される。このケース６は浅い壺を横倒しにした形をなし、それ自体は、図５の（ｂ）のように、スプリング輪５を収容することを主目的とする。なお、コイルスプリング輪５はコイルスプリング５ａをばねケース６の開口部６ｂから入れて形成されてもので、ばねケース内壁に沿わせて押し込めば図５の（ａ）のような輪状となる。 In such a tire, the above-described spring case 6 is applied to the side surface of the limb 3A from the left and right. That is, on the outer sides of the left and right sides of the through hole 3a, the coil spring ring 5 bent in a donut shape as shown in FIG. 5A is accommodated in a vertical posture, and the spring shown in FIG. The case 6 is brought into contact with the back 3b of the grounding portion 3B as shown in FIG. The case 6 has a shape in which a shallow ridge is turned sideways, and the main purpose of the case 6 is to accommodate the spring wheel 5 as shown in FIG. Since the coil spring ring 5 is formed by inserting the coil spring 5a from the opening 6b of the spring case 6, if it is pushed along the inner wall of the spring case, it will have a ring shape as shown in FIG.
そのスプリング５ａを収容するとはいえ、ばねケース６はタイヤ３が吸振作用を発揮すべく変形できるものである必要があるので、ゴムまたは軟質プラスチックで作られる。図６の（ｂ）を参照して、ケース６の特に周部６ｐは柔軟に挙動し、開口部６ｂと壺底をなす部分６ｃは圧縮力に耐えるべく変形裕度を少なくしておく。そのため、ばねケースのゴム層に入れられる補強用繊維は、その分布や量の多少が適宜決められる。もちろん、図示したように、部分６ｃの厚みを周部６ｐより大きく与えておくこともできる。 Although the spring 5a is accommodated, the spring case 6 is made of rubber or soft plastic because the tire 3 needs to be deformable so as to exhibit a vibration absorbing action. Referring to FIG. 6B, particularly the peripheral portion 6p of the case 6 bends flexibly, and the opening 6b and the portion 6c that forms the bottom of the case have a small deformation margin so as to withstand the compressive force. For this reason, the distribution and amount of reinforcing fibers put into the rubber layer of the spring case are appropriately determined. Of course, as shown in the drawing, the thickness of the portion 6c can be given larger than the peripheral portion 6p.
このばねケース６は、肢体部３Ａの左右に車軸方向へ凹んで形成された円形に開口する陥没部８に嵌着される。これは図１から分かるようにばねケース６とソリッドタイヤ３との一体性を増強し、ソリッドタイヤの接地圧の変化や細かい振動の吸収性能を向上させるためである。 The spring case 6 is fitted into a recessed portion 8 that is formed in a circular shape and is formed to be recessed in the axle direction on the left and right of the limb body portion 3A. This is because, as can be seen from FIG. 1, the integrity of the spring case 6 and the solid tire 3 is enhanced, and the change in contact pressure of the solid tire and the ability to absorb fine vibrations are improved.
そのばねケース６は上記したようにゴムや軟質プラスチック製であり、コイルスプリング５ａは針金であるから、コイルスプリング輪５の外周とばねケース６の内面との間にばね線から受ける力を分散させるためのメタルライナ９が介装される。これは磨耗防止板としても機能し、振動吸収の都度変形したり力が集中するばね線とばねケース内面との擦れを軽減する。このメタルライナ９は薄板リングでよいが、図７の（ａ）に示すように、その合口部に舌状片９ａと嵌合溝９ｂとを設けておき、コイルの変形に従い周長を変化させることができるようにしておくとよい。 Since the spring case 6 is made of rubber or soft plastic as described above and the coil spring 5a is a wire, the force received from the spring wire is distributed between the outer periphery of the coil spring wheel 5 and the inner surface of the spring case 6. A metal liner 9 is interposed. This also functions as an anti-abrasion plate, and reduces friction between the spring wire and the inner surface of the spring case where deformation or force is concentrated every time vibration is absorbed. The metal liner 9 may be a thin plate ring, but as shown in FIG. 7A, a tongue-like piece 9a and a fitting groove 9b are provided at the joint portion, and the circumference is changed according to the deformation of the coil. It is good to be able to do that.
図６の（ｂ）に戻って、ばねケース６のスプリング装填用開口部６ｂには鍔縁６ｆが形成され、開口部周囲に拡口阻止用のゴムリング１０を取り付けることができるようにしている。このように開口部６ｂを拘束しておけば、段差に遭遇したり大きな石に乗り上げたときなどタイヤに大きな変形が余儀なくされたときでも、コイルスプリング５ａのケース６からの逸脱を阻止する。コイルスプリング輪５とばねケース６からなる振動吸収体としての機能が常時発揮される。 Returning to (b) of FIG. 6, a flange 6 f is formed in the spring loading opening 6 b of the spring case 6 so that the rubber ring 10 for preventing the opening from expanding can be attached around the opening. . If the opening 6b is constrained in this way, even when a tire is greatly deformed, such as when it encounters a step or rides on a large stone, the deviation of the coil spring 5a from the case 6 is prevented. The function as a vibration absorber composed of the coil spring wheel 5 and the spring case 6 is always exhibited.
以上述べた主たる構成品のほかに、図１に示すばね止めプラグ１１や、ホイールリム１への組付け用の螺進体１２も使用される。前者は止着フィン４を挟んで対面する左右のばねケース６の中心でコイルスプリング輪５の内周部を押し拡げ、スプリングの保持を強めまた過剰な変形を抑制する。このばね止めプラグ１１は硬質プラスチックもしくは軽金属で作られ、鍔状部１１ａが一体的に形成され、これがばねケース６の鍔縁６ｆに密着して開口部６ｂを閉止し、砂塵がばねケース６に侵入するのを阻止する。 In addition to the main components described above, a spring stopper plug 11 shown in FIG. 1 and a screw 12 for assembly to the wheel rim 1 are also used. The former pushes and expands the inner periphery of the coil spring wheel 5 at the center of the left and right spring cases 6 facing each other with the fastening fins 4 interposed therebetween, strengthening the spring and suppressing excessive deformation. The spring stopper plug 11 is made of hard plastic or light metal, and has a hook-shaped portion 11a integrally formed, which is in close contact with the flange edge 6f of the spring case 6 and closes the opening 6b. Stop intrusion.
螺進体１２はばねケース６の軸孔６ａ、タイヤの通孔３ａおよび止着フィン４の透孔４ａを貫通してばね止めプラグ１１をねじ止めするもので、ばねケース６とタイヤ３とを止着フィン４にしっかりと固縛する。この例では、螺進体１２は一方のばね止めプラグ１１Ｂと一体であり、他方のばね止めプラグ１１Ａにはねじ孔１１ｓが刻設されている。 The screw 12 passes through the shaft hole 6 a of the spring case 6, the tire through-hole 3 a and the through-hole 4 a of the fastening fin 4 to screw the spring stopper plug 11, and the spring case 6 and the tire 3 are connected to each other. Secure to the fastening fin 4. In this example, the screw 12 is integral with one spring retaining plug 11B, and the other spring retaining plug 11A is provided with a screw hole 11s.
以上はタイヤのホイールリム装着部品を述べたが、次にタイヤそれ自体について説明する。タイヤ３は図８に示すようにホイールリム装着前にあってはリム外周を取り巻く長さを持った非輪状体であり、リムに巻き付けたときに内周となる側には半径方向へ延びる切り込み３ｃが施されている。タイヤ自体が弓状に成形されているので、タイヤをホイールリムに巻き付けて輪状としやすくするためである。 The above has described the wheel rim mounting component of the tire. Next, the tire itself will be described. As shown in FIG. 8, the tire 3 is a non-annular body having a length that surrounds the outer periphery of the rim before the wheel rim is mounted, and a notch extending in the radial direction on the inner periphery when wound around the rim. 3c is given. This is because the tire itself is formed in a bow shape, so that the tire is easily wound into a ring shape by being wound around the wheel rim.
図８は、タイヤを輪状にしたときの合わせ面３ｆ，３ｒを知ることができるように、長いタイヤを縮小して表している。タイヤは１２度おき（図２を参照）に螺進体１２によって止着フィン４に固縛しているから、仮に合わせ面に少しずれが生じたとしても、走行に影響を与えるものでない。しかし、左の合わせ面３ｆに一つもしくは複数の突起３ｔを、右の合わせ面３ｒに対応する数の凹み３ｇを形成して輪状にしたとき噛み合わせ、その合わせ面３ｆ，３ｒにおける車軸方向のずれが生じないようにしておくことが望ましい。 FIG. 8 shows a reduced size of a long tire so that the mating surfaces 3f and 3r when the tire is formed into a ring shape can be known. Since the tire is fixed to the fastening fin 4 by the screw 12 every 12 degrees (see FIG. 2), even if a slight deviation occurs in the mating surface, it does not affect the running. However, one or a plurality of protrusions 3t are formed on the left mating surface 3f, and when the number of recesses 3g corresponding to the right mating surface 3r is formed into a ring shape, the mating surfaces are engaged with each other. It is desirable that no deviation occurs.
このようなタイヤ３は、ホイールリムとの固縛を解けばタイヤの曲げ伸ばしが自在となる。タイヤを取り替える際にホイールリムを車軸から外さなくても、リム外周から剥がしたり巻き付けたりするだけでリムへの着脱は簡単になされる。ラフロードライディングに適したタイヤからロードツーリングにふさわしいタイヤに交換したり、またその逆を行うことができる。幾種類かのタイヤを携行すれば、一ツーリング中に多様な形態のサイクリングを体験できる。なお、タイヤの内周となる側の切り込み３ｃは、巻き付け時のホイールリムへの順応性を高め、一方、携行時には嵩低くして持ち運ぶことを可能にする。 Such a tire 3 can be freely bent and stretched by releasing the binding with the wheel rim. Even if the wheel rim is not removed from the axle when replacing the tire, it can be easily attached to and detached from the rim simply by peeling or winding the wheel rim from the outer periphery of the rim. You can switch from a tire suitable for raflow riding to one suitable for road touring and vice versa. If you carry several types of tires, you can experience various forms of cycling during one touring. In addition, the cut 3c on the inner circumference side of the tire increases the adaptability to the wheel rim at the time of winding, and on the other hand makes it possible to carry it with a low bulk when carrying it.
次に、図６を参照して、タイヤ３のホイールリム１への装着手順を説明する。まず、タイヤ３の一部をホイールリム１の止着フィン４にかみ合わせる（図６の（ａ）を参照）。ホイールリムをゆっくりと空転させてタイヤの全長分を止着フィンに沿って被せる。合わせ面が対面すると、図８に示した突起３ｔを凹み３ｇに嵌める。トレッド部３Ｂを押し、タイヤをホイールリム１に密着させる。コイルスプリング５ａが装入されゴムリング１０により開口部６ｂの拘束が図られたばねケース６，６を、肢体部３Ａの左右の陥没部８，８に臨ませる（図６の（ｂ）を参照）。 Next, with reference to FIG. 6, a procedure for mounting the tire 3 on the wheel rim 1 will be described. First, a part of the tire 3 is engaged with the fastening fins 4 of the wheel rim 1 (see FIG. 6A). Slowly spin the wheel rim and cover the entire length of the tire along the fastening fins. When the mating surfaces face each other, the projection 3t shown in FIG. 8 is fitted into the recess 3g. The tread portion 3B is pressed to bring the tire into close contact with the wheel rim 1. The spring cases 6 and 6 in which the coil spring 5a is inserted and the opening 6b is constrained by the rubber ring 10 are made to face the left and right depressed portions 8 and 8 of the limb body portion 3A (see FIG. 6B). .
図６の（ｃ）に示すように、一方のばねケースの中心に向かってばね止めプラグ１１Ｂの螺進体１２を軸孔６ａ、通孔３ａ、透孔４ａ、通孔３ａ、他方のばねケースの軸孔６ａに挿入する。他方のばねケースにはその中心にねじ孔１１ｓを持つばね止めプラグ１１Ａを臨ませる。そして、鍔部１１ａの周囲を握って回転させ、ばね止めプラグ１１Ａを螺進体１２に螺着させる。いずれのばね止めプラグ１１にも先端にテーパが与えられているので、相互に接近するとき、コイルスプリング輪５を内周部から押し拡げる。最終的には、図１のようにコイル断面を僅かであるが楕円形に変形させる。 As shown in FIG. 6 (c), the screw 12 of the spring retaining plug 11B is moved toward the center of one spring case so that the shaft hole 6a, the through hole 3a, the through hole 4a, the through hole 3a, and the other spring case. Is inserted into the shaft hole 6a. The other spring case is provided with a spring stopper plug 11A having a screw hole 11s at its center. Then, the periphery of the flange portion 11 a is gripped and rotated, and the spring retaining plug 11 A is screwed to the screw body 12. Since the tip of each spring stopper plug 11 is tapered, the coil spring ring 5 is expanded from the inner peripheral portion when approaching each other. Finally, as shown in FIG. 1, the coil cross section is slightly deformed into an oval shape.
このようにして組み立てられると、ソリッドタイヤの持つ低い振動吸収能力がコイルスプリング輪で補われ、乗り心地のよいパンクレス自転車となる。また、タイヤ止着フィンはホイールリム外周面略中央にあるので、車体を図７の（ｂ）のようにバンクさせても接地反力Ｒはその作用線に近い位置Ｌで受けられることになり、車輪の耐久性は向上し、操舵性や走行安定性も優れたものとなる。 When assembled in this manner, the low vibration absorption capability of the solid tire is compensated by the coil spring wheel, so that a puncture bicycle with a comfortable ride is obtained. Further, since the tire fixing fin is substantially at the center of the outer peripheral surface of the wheel rim, even if the vehicle body is banked as shown in FIG. 7B, the ground reaction force R can be received at a position L close to the line of action. The durability of the wheels is improved, and the steering performance and running stability are also improved.
ところで、ばね止めプラグ１１の外端部にキャップ１３（図１を参照）を被着させておく場合には、そのキャップに装飾を施すことが容易となる。通常は黒くて機能美程度しか発揮しないタイヤに、図２に示すように独自のデザインを付加して自他車体の識別に利用したり、デザイン性に富ませたりすることができる。なお、ばね止めプラグ１１が図１のように開口１１ｂを持つ場合には、キャップ１３は泥避け効果も発揮する。 By the way, when the cap 13 (see FIG. 1) is attached to the outer end portion of the spring stopper plug 11, it is easy to decorate the cap. Normally, a tire that is black and exhibits only a functional beauty can be added with a unique design as shown in FIG. In addition, when the spring stopper plug 11 has the opening 11b as shown in FIG. 1, the cap 13 also exhibits a mud avoidance effect.
このようなチューブレスゴムタイヤ装置を装備した自転車となっていると、サイクリストの趣味を凝らした装飾を与えることができる。ライディング条件に応じてタイヤを選定もしくは交換することができる。また、代替タイヤの携行も大きな負担を伴うことなく可能であり、随時目的変更可能車両となる。 If the bicycle is equipped with such a tubeless rubber tire device, it is possible to give a decoration that is a cyclist's hobby. Tires can be selected or replaced according to riding conditions. Also, it is possible to carry substitute tires without a heavy burden, and the vehicle can be changed at any time.
図９は螺進体をばね止めプラグ１１から独立させた例である。ばね止めプラグ１１Ｂには螺進部１４ａを挿通させた後にそのボルトヘッド１４ｂを先端部分に嵌める。他方のばね止めプラグ１１Ａはナット１４ｃを収める構造としておく。もちろん、ばね止めプラグ１１Ａにねじ孔を形成してナットに代えることもできる。ボルトヘッド１４ｂをスクリュードライバで回転させればよい。ちなみに、ばねケースの止着フィン側部６ｃの厚みは、周部６ｐと同じである例となっている。圧迫力を分散させるために、ばね止めプラグ１１の先端に、当て板１５を配しておくようにしてもよい。 FIG. 9 shows an example in which the screw body is made independent of the spring plug 11. After inserting the screwing portion 14a into the spring stopper plug 11B, the bolt head 14b is fitted to the tip portion. The other spring retaining plug 11A is structured to accommodate the nut 14c. Of course, a screw hole can be formed in the spring stopper plug 11A to replace the nut. The bolt head 14b may be rotated with a screw driver. By the way, the thickness of the fastening fin side portion 6c of the spring case is the same as that of the peripheral portion 6p. In order to disperse the compression force, the contact plate 15 may be disposed at the tip of the spring plug 11.
ところで、上の説明ではばねケース６を陥没部８に着座させた。そして、図３の（ｂ）の例ではばねケース６，６の間に隙間が残されている。しかし、図示しないが、ばねケースがもっと近接して配置される場合には、陥没部を省略してもよい。極端な場合としてばねケースを相互に接触させておくようにしてもよい。この場合、タイヤの周方向における変形に対しても、コイルスプリング輪６の弾力作用を利用することができる。 By the way, in the above description, the spring case 6 is seated on the depressed portion 8. In the example of FIG. 3B, a gap is left between the spring cases 6 and 6. However, although not shown, the depressed portion may be omitted when the spring cases are arranged closer to each other. As an extreme case, the spring cases may be in contact with each other. In this case, the elastic action of the coil spring wheel 6 can be used even for deformation in the circumferential direction of the tire.
１…ホイールリム、２…ゴムタイヤ装置、３…タイヤ、３Ａ…肢体部、３Ｂ…接地部（トレッド部）、３ａ…通孔、３ｂ…背後、３ｃ…切り込み、４…タイヤ止着フィン、４ａ…透孔、５…コイルスプリング輪、５ａ…コイルスプリング、６…ばねケース、６ａ…軸孔、７…スリット、７ｂ…開口、８…陥没部、９…メタルライナ、１１，１１Ａ，１１Ｂ…ばね止めプラグ、１２…螺進体、１３…キャップ、１４ａ…螺進体。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wheel rim, 2 ... Rubber tire apparatus, 3 ... Tire, 3A ... Limb body part, 3B ... Grounding part (tread part), 3a ... Through-hole, 3b ... Back, 3c ... Notch, 4 ... Tire fastening fin, 4a ... Through hole, 5 ... Coil spring wheel, 5a ... Coil spring, 6 ... Spring case, 6a ... Shaft hole, 7 ... Slit, 7b ... Opening, 8 ... Recessed part, 9 ... Metal liner, 11, 11A, 11B ... Spring stopper Plug, 12 ... Screw body, 13 ... Cap, 14a ... Screw body.
Claims (7)
ホイールリム外周面略中央には、半径方向外方へ延出してホイールリム全周を取り巻くと共に、半径方向定位置にタイヤ取付用の透孔を等間隔で周方向に配したタイヤ止着フィンが形成され、
タイヤはタイヤ空腔ならびにゴムチューブを備えず、半径方向に延びる肢体部とその先端で左右に広がる接地部とからなる略Ｔ字形断面を持ち、
前記止着フィンに嵌装させるため前記肢体部の内部には内周側で開口を持つスリットが形成されると共に、前記透孔に対応する位置の左右には通孔が設けられ、
該通孔の左右それぞれの外側には、ドーナツ状に曲げたコイルスプリング輪を垂直な姿勢で収容したばねケースが前記接地部の背後に当接して配置され、
前記止着フィンを挟んで対面する左右のばねケースの中心に、コイルスプリング輪を内周部から押し拡げるばね止めプラグが嵌挿され、
該ばね止めプラグを前記ばねケースの軸孔、前記通孔および透孔を貫通する螺進体によってねじ止めし、前記ばねケースとタイヤとが止着フィンに固縛されていることを特徴とする自転車用チューブレスゴムタイヤ装置。 In the bicycle rubber tire device that is mounted on the outer periphery of the wheel rim and rotates to support the vehicle body load and absorb the vibration from the ground,
Near the center of the wheel rim outer peripheral surface, there is a tire fastening fin that extends outward in the radial direction and surrounds the entire circumference of the wheel rim, and has tire mounting holes arranged at equal intervals in the circumferential direction at a fixed position in the radial direction. Formed,
The tire does not include a tire cavity and a rubber tube, and has a substantially T-shaped cross section composed of a limb part extending in the radial direction and a ground contact part extending to the left and right at the tip thereof.
A slit having an opening on the inner peripheral side is formed inside the limb body part to be fitted to the fastening fin, and through holes are provided on the left and right of the position corresponding to the through hole,
On the outside of each of the left and right sides of the through hole, a spring case containing a coil spring ring bent in a donut shape in a vertical posture is disposed in contact with the back of the grounding portion,
At the center of the left and right spring cases facing each other with the fastening fin interposed therebetween, a spring stopper plug for pushing and expanding the coil spring ring from the inner peripheral portion is inserted,
The spring stopper plug is screwed by a screw that passes through the shaft hole, the through hole, and the through hole of the spring case, and the spring case and the tire are fixed to a fastening fin. Tubeless rubber tire device for bicycles.
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