JP7123854B2 - 競技用車椅子用タイヤ - Google Patents
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Description
この発明は、各種競技に用いる車椅子に供するタイヤに関するものであり、特に、車椅子に乗った利用者の手に対するグリップ性及び排水性を備える競技用車椅子用タイヤを提案するものである。
車椅子の利用者が自力でタイヤの動作を制御する、自走式の車椅子においては、椅子部分の両側のタイヤの軸方向外側に、タイヤと同軸のハンドリムが設けられており、利用者は、このハンドリムを手で回転させることにより、車椅子を自走させている。
特に、テニス等のスポーツ競技を、競技用車椅子に乗って行う場合は、競技者は試合展開に応じて素早く反応して挙動を変化させ、競技者本人の位置を迅速に変え、さらに位置を微妙に調整する必要があるため、車椅子の漕ぎ出し及び制動のタイミングでタイヤに直接手で触れて、車椅子の動作を制御する必要がある。
ここで、競技者の手がタイヤに直接触れたときに、タイヤに***した部分があると、***した部分の端縁等によって手が傷つくことがある。競技者の手が傷つくのを防止するため、例えば、特許文献1に記載された車椅子タイヤは、手が触れる領域の表面を、滑らかな凹凸のない性状にしている。
しかしながら、競技用車椅子においては、漕ぎ出し時には、停止した状態から速いスピードになるようにタイヤを回転させ、制動時にもタイヤの回転を急停止させることが必要であり、競技者の手とタイヤとの間で、より高いグリップ性が求められる。このとき、特許文献1に記載される、全く凹凸のない表面性状を有する車椅子用タイヤでは、利用者の手に対するグリップ性が不十分である。
さらに、特許文献1に記載の車椅子用タイヤは、接地面に水膜が存在する場合に、タイヤの排水を行うための排水性については何ら考慮されていない。例えば、テニス等の屋外競技に用いられる競技用車椅子用タイヤは、雨天後の濡れた土や芝のコートでも用いられる。その際、接地面に水膜が存在すると、タイヤと接地面との間に水膜が介在し、タイヤの接地が阻まれる結果、スリップが発生し、競技に悪影響を与えることになる。この、タイヤのスリップを防止するため、タイヤに付着した水分を排出する、排水性が求められている。特に、接地面に、トレッド踏面の一部が浸る程度の水膜が存在する場合には、より高い排水性が求められる。
そこで、本発明の目的は、手に対するグリップ性及び濡れた接地面に対する高い排水性を備える競技用車椅子用タイヤを提供することにある。
発明者らは、前記課題を解決する手段について鋭意究明した。即ち、競技用車椅子用タイヤの接地面との接触領域及び手との接触領域について詳細に検討を行ったところ、接地面との接触領域並びに、手との接触領域のそれぞれの表面性状を工夫することによって、手とのグリップ性及び高い排水性を備えることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明の要旨は、以下のとおりである。
(1)本発明に係る競技用車椅子用タイヤは、タイヤのトレッドの踏面に、タイヤ赤道を跨いで、前記タイヤ赤道の一方側から他方側へ延びるサイプを有し、前記サイプは、少なくとも前記一方側における先端が、トレッド端又は前記トレッド端近傍にあり、前記トレッドの幅方向に対する傾斜角度が、前記タイヤ赤道側から前記トレッド端側に向かって、小さくなることを特徴とする。
ここで、「トレッドの幅方向に対する傾斜角度が、タイヤ赤道側からトレッド端側に向かって、小さくなる」とは、段階的に傾斜角度が変化する場合、傾斜角度が漸減する場合、及び傾斜角度が部分的に漸減する場合のいずれの場合も含むものとする。
また、「トレッド端」とは、車椅子タイヤ毎の要求に応じて形成される、トレッドパターンの形成域の幅方向外側端部である。
さらに、特段の記載がない限り、位置や寸法は、製品タイヤの状態におけるものを指す。
(1)本発明に係る競技用車椅子用タイヤは、タイヤのトレッドの踏面に、タイヤ赤道を跨いで、前記タイヤ赤道の一方側から他方側へ延びるサイプを有し、前記サイプは、少なくとも前記一方側における先端が、トレッド端又は前記トレッド端近傍にあり、前記トレッドの幅方向に対する傾斜角度が、前記タイヤ赤道側から前記トレッド端側に向かって、小さくなることを特徴とする。
ここで、「トレッドの幅方向に対する傾斜角度が、タイヤ赤道側からトレッド端側に向かって、小さくなる」とは、段階的に傾斜角度が変化する場合、傾斜角度が漸減する場合、及び傾斜角度が部分的に漸減する場合のいずれの場合も含むものとする。
また、「トレッド端」とは、車椅子タイヤ毎の要求に応じて形成される、トレッドパターンの形成域の幅方向外側端部である。
さらに、特段の記載がない限り、位置や寸法は、製品タイヤの状態におけるものを指す。
(2)前記サイプは、前記トレッド端側において、前記トレッドの幅方向に沿って延びる、上記(1)に記載の競技用車椅子用タイヤ。
(3)前記一方側及び前記他方側の各領域に、前記トレッド踏面の輪郭線よりタイヤの内側に凹となる形状にて、前記トレッド端側から前記タイヤ赤道に対して傾斜する向きに延びる凹条の複数を、平行に配列したグリップ域を、タイヤの全周に亘って備える、上記(1)又は(2)に記載の競技用車椅子用タイヤ。
(4)前記グリップ域は、タイヤ赤道に対して複数の向きに延び、交差している凹条を配列した、上記(3)に記載の競技用車椅子用タイヤ。
本発明により、手に対するグリップ性及び濡れた接地面に対する高い排水性を備える競技用車椅子用タイヤを提供することができる。
(第1の形態)
以下、図面を参照しながら本発明の競技用車椅子用タイヤ(以下、単に「タイヤ」ともいう)を、その実施形態を例示して詳細に説明する。
以下、図面を参照しながら本発明の競技用車椅子用タイヤ(以下、単に「タイヤ」ともいう)を、その実施形態を例示して詳細に説明する。
図1(a)は、本発明の第1の実施形態に係るタイヤ1のトレッド踏面2の一部を、トレッド幅方向へ展開して示しており、図1(b)は、図1(a)のII-II線に沿う概略断面である。また、図2は、図1(a)のIII-III線に沿う断面を示している。なお、このタイヤ1の内部構造は限定されず、図示を省略するが、耐久性の観点からは、一対のビード部間に跨るカーカスを骨格として、該カーカスのタイヤ径方向外側にトレッドを有していることが好ましい。
タイヤ1は、トレッド踏面2に、タイヤ赤道CLを跨いで、タイヤ赤道CLの一方側の領域A1から他方側の領域A2へ延びるサイプ3を有している。サイプ3は、少なくともタイヤ赤道CLを境とする一方側、図示例では両側の領域A1及びA2のそれぞれにおける先端e1及びe2が、トレッド端TEまで延び、トレッド幅方向に対する傾斜角度が、タイヤ赤道CL側からトレッド端TE側に向かって小さくなっている。図1において、サイプ3は、タイヤ赤道CLに沿って延びる部分サイプ3aと、部分サイプ3aよりもトレッド幅方向に対する傾斜角度が小さく、直線状に延びる部分サイプ3bと、部分サイプ3bよりもトレッド幅方向に対する傾斜角度が小さく、トレッド端TEまで直線状に延びる部分サイプ3cとからなる。
競技用車椅子用タイヤは、テニス等の球技においては、前後方向に前進及び後退する動作が中心となる。このような前後方向の動作では、トレッド踏面2のトレッド端TE側よりも、タイヤ赤道CL側において接地圧分布が高くなる傾向がある。このような、接地圧分布の高まる領域にサイプ3を設けることによって、接地面との間に存在する水分の取り込み及び排出を行い、排水性を高めることができる。特に、タイヤ赤道CLを跨ぐサイプとすることによって、タイヤ赤道CLから、領域A1及びA2の両側に向かって、排水を促進することができるため、接地面に、トレッド踏面の一部が浸る程度の水深を有する水膜が存在する場合であっても、高い排水性を実現することができる。さらに、サイプ3は、タイヤ赤道CL側からトレッド端TE側へ、トレッド幅方向に対する傾斜角度が小さくなる、即ち、トレッド幅方向寄りの向きに変化することによって、タイヤ赤道CLからトレッド端TE側への排水が促進される。
また、競技者がタイヤ1に直接手で触れる際には、トレッド端TEに隣接する領域に主に触れることになる。即ち、競技者は、競技用車椅子の漕ぎ出し時及び制動時に、競技者の体に近い側のトレッド端TEに隣接する領域に手で触れて、タイヤ1を回転させる動作を行うことになる。さらに、車椅子の前後方向の動作においては、手の入力方向も前後方向となる。そのため、サイプ3が、前後方向を横切る向き、即ちトレッド幅方向に対する傾斜角度が小さい程、サイプのエッジ成分によって、タイヤ1と手との間のグリップ力を高めることができる。なお、サイプ3は、図2に示すとおり、トレッド踏面2の輪郭線O1、即ち、トレッド幅方向断面視において、凹となる部分を省いた場合の、トレッド踏面2の表面に沿う線よりも、タイヤの内側に凹となる形状を有するため、トレッド踏面2の輪郭線O1から突出する成分によって手や指の表面が突き上げられて強く当接するようなことがなく、競技者の手を傷つけずに、グリップ性を高めることができる。
なお、サイプ3は、タイヤ赤道CL側では、トレッド幅方向に対して最も大きい傾斜角度で延びることから、トレッド踏面2との接地面が接地時にサイプによって途切れることがなく、なだらかに接地することができる。
ここで、サイプ3は、図示例では、領域A1のトレッド端TEから領域A2のトレッド端TEまで延びているが、少なくとも一方側の領域A1における先端が、トレッド端TE又はトレッド端TEの近傍にあればよい。ここで、トレッド端TEの近傍とは、トレッド端TEに隣接する領域を指している。好適には、トレッド端TEから、トレッド踏面2のペリフェリに沿う幅方向長さWDの0~15%の位置に、サイプ3の先端が位置している。より好適には、トレッド端TEに始端が位置している。主に競技者の手の入力がある領域にサイプを配置することによって、手とのグリップ性を高めることができる。
また、サイプ3は、部分サイプ3a、3b及び3cの3段階で段階的に傾斜角度が変化する形状に限定されず、2段階で延びる場合や、傾斜角度が部分的に漸減するように延びていてもよい。
なお、サイプ3は、タイヤ赤道CLにおける排水性能を向上させる観点から、タイヤ赤道CLと部分サイプ3aとが交わる点を頂点v1とする、部分サイプ3aとトレッド幅方向に沿う線分s1とがなす角度θ1が、70~90°であることが好適である。
より好適には、図1に示すとおり、サイプ3は、トレッド幅方向に対して90°の傾斜角度、即ち、タイヤ赤道CLに沿って延びる部分を有している。図示例では、サイプ3の部分サイプ3aが、タイヤ赤道CLに沿って延びている。タイヤ赤道CLに沿って延びる部分を有することによって、タイヤの回転方向に沿って、接地面に存在する水分を取り込みやすくなり、排水性をより高めることができる。
サイプ3の、タイヤ赤道CLに沿って延びている部分サイプ3aの、タイヤ赤道CLに沿う長さh1は特に限定されないが、タイヤ赤道CLのトレッド全周長さに対して、15~25%の長さを有することによって、排水性をさらに高めることができる。
また、サイプ3は、手とのグリップ性をより高める観点から、トレッド端TE側の先端e1及びe2を頂点として、それぞれ、部分サイプ3cと、トレッド幅方向に沿う線分s2とがなす角度θ2が、10~70°であることが好適である。
より好適には、角度θ2は、0°である。即ち、サイプ3は、トレッド端TE側においては、トレッド幅方向に沿う方向に延びていることが特に好ましく、図2に示すサイプ3の変形例では、サイプ3の部分サイプ3cを、トレッド幅方向に沿う向きとしている。サイプ3を、前後方向に沿う入力に抗する向きである、トレッド幅方向に延びるものとして、特に手とのグリップを高め、漕ぎ出し時及び急停止時において、タイヤを制御し易くすることができる。
なお、サイプ3の部分サイプ3aと部分サイプ3cとの間に配置された、部分サイプ3bは、トレッド幅方向に沿う線分s3に対する傾斜角度θ3が、20~70°であることが好適である。
サイプ3の、トレッド幅方向に対する傾斜角度が最も小さくなる位置は、トレッド端TEから、トレッド踏面2のペリフェリに沿う幅方向長さWDの7.0~33.0%であることが好ましい。上記位置よりもトレッド端TE側の領域において、競技者の手が接触する傾向があるためである。なお、上記位置からトレッド端TEまで延びることがより好ましい。
なお、サイプ3の開口幅w10は、0.5~2.0mmとすることが好ましい。開口幅w10を0.5mm以上とすることによって、排水性能を高めるとともに、競技者の手に対するエッジ効果を十分に発揮させ、2.0mm以下とすることによって、トレッド踏面2における剛性を維持することができる。
また、サイプ3の最大深さd1は、0.5~2.0mmであることが好ましい。サイプ3の最大深さd1を0.5mm以上とすることによって、排水性能を高めることができ、2.0mm以下とすることによって、トレッド踏面2の剛性を維持することができる。
なお、サイプ3は、トレッド踏面2の全周に亘って、等間隔に配置されていることが好ましい。より好ましくは、トレッド踏面2の全周に亘って等間隔に、20本以上配置されていることが好適である。サイプ3を20本以上配置されていることによって、排水性をより高めることができるとともに、手とのグリップ性をより高めることができ、160本以下とすることによって、トレッド踏面2の剛性を維持することができる。
タイヤ1は、トレッド踏面2の、タイヤ赤道CLを境とする両側の領域A1及びA2に、グリップ域4a及び4bを備えていることが好ましい。グリップ域4a及び4bには、それぞれ、トレッド踏面2の輪郭線よりタイヤの内側に凹となる形状にて、トレッド端TE側から、タイヤ赤道CLに対して傾斜する向きに延びる凹条5a及び5bの複数が、平行に配列されている。以下、凹条5aを典型例として、凹条5a及び5bの形状について詳述する。
図4Aは、図1(a)のIV-IV線に沿う断面を示している。図4Aに示すとおり、凹条5aは、トレッド踏面2の輪郭線O1、即ち、トレッド幅方向断面視において、凹となる部分を省いた場合の、トレッド踏面2の表面に沿う線よりも、タイヤの内側に凹となる形状である。凹となる形状については、特に限定されないが、図示例では、輪郭線O1から曲線状に凹む形状であり、複数の凹条5aが並列することによって波形をなしている。
なお、図1(a)において、凹条5aは、延在形状を示すために、実線にて図示している。
なお、図1(a)において、凹条5aは、延在形状を示すために、実線にて図示している。
なお、凹条5aの断面形状としては、図4Aに示した事例に限られず、例えば、図4Bに示す、輪郭線O1から矩形状に開口する形態など、適宜の変形が可能である。
競技用車椅子の漕ぎ出し時及び制動時等に、競技者がタイヤ1のグリップ域4aに直接手で触れると、グリップ域4aに配列された複数の凹条5aと手とが接触することになる。複数の凹条5aと手の表面とが接触すると、凹条5aと手との間に摩擦が発生し、グリップ性を発揮することができる。このとき、凹条5aは、トレッド踏面2の輪郭線O1よりも凹となる形状を有するため、トレッド踏面2の輪郭線O1から突出する成分によって手や指の表面が突き上げられて強く当接するようなことがなく、競技者の手を傷つけずに、グリップ性を高めることができる。
ここで、凹条5aは、タイヤ赤道CLに対して傾斜する向きに延びることが好ましい。即ち、テニス等の球技においては、特に、前後方向に前進及び後退する動作が中心であり、手の入力方向も前後方向となる。そのため、前後方向を横切る向き、即ちタイヤ赤道CLに対して傾斜する向きに、凹条5aを形成することによって、タイヤ1と手との間のグリップ力を発揮させることができる。
凹条5aのタイヤ赤道CLに対する傾斜角度は特に限定されないが、凹条5aがタイヤ赤道CLに対してなす鋭角θ4が、20°以上であることが好ましい。鋭角θ4を20°以上とすることによって、前後方向の動作を行う手に対してより高いグリップ性を発揮することができる。なお、凹条5aは、タイヤ赤道CLに対して直交する向きに延びていてもよい。
なお、凹条5bがタイヤ赤道CLに対してなす鋭角θ5は、鋭角θ4と同一であることが好ましいが、異なる角度としてもよい。また、凹条5bについても、タイヤ赤道CLに対して直交する向きに延びていてもよい。さらに、凹条5aと5bとは、タイヤ赤道CLを対称軸として、タイヤ赤道CLに関して線対称となる向きに延びていてもよい。
また、凹条5aは、トレッド端TE側から、即ち、トレッド端TEに隣接する領域から始端していることが好ましい。競技者がタイヤ1に直接手で触れる際には、トレッド端TEに隣接する領域に主に触れることになる。即ち、競技者は、競技用車椅子の漕ぎ出し時及び制動時に、競技者の体に近い側のトレッド端TEに隣接する領域に手で触れて、タイヤ1を回転させる動作を行うことになる。従って、トレッド端TEに隣接する領域に凹条5aを配置することによって、手とトレッド踏面2とのグリップ性をさらに高めることができる。
好適には、凹条5aは、トレッド端TEから、トレッド踏面2のペリフェリに沿う幅方向長さWDの7.0~33.0%の位置に始端を有することが好ましく、より好ましくは、トレッド端TEに始端が位置していることが好ましい。特に競技者の手の入力が強い領域が位置する傾向があるためである。
また、トレッド踏面2のペリフェリに沿う、凹条5aが配列されたグリップ域4aのトレッド幅方向長さW1は、トレッド踏面2の幅方向長さWDに対して7.0~33.0%であることが好ましい。比W1/WDを7.0%以上とすることによって、競技者の手とのグリップ性を十分に高めることができ、33.0%以下とすることによって、トレッド踏面2の表面の剛性を維持することができる。
なお、図1(a)に示すとおり、サイプ3のトレッド幅方向に対する傾斜角度は、グリップ域4aのタイヤ赤道CL側の端を境として、最もトレッド幅方向に対する傾斜角度が小さくなっていることが好ましい。上述のとおり、グリップ域4aは、競技者の手が主に触れる領域に配置されており、そのような領域に、トレッド幅方向に対する傾斜角度が最も小さい部分が存在することによって、トレッド踏面2と手とのグリップ性を効率的に高めることができる。
さらに、タイヤ1は、転動中にタイヤ周方向のいずれの部分に競技者の手が接触しても、高いグリップ性が得られるように、凹条5aを配列したグリップ域4aを、トレッド踏面2の全周に亘って備えることが肝要である。
なお、凹条5aの深さd2は特に限定されないが、0.5~2.0mmとすることが好ましい。深さd2を、0.5mm以上とすることによって、手とのグリップ性を十分に高め、2.0mm以下とすることによって、トレッド踏面2の剛性を維持することができる。
さらに、凹条5aの開口幅w20は特に限定されないが、0.5~2.0mmとすることが好ましい。ここで、凹条5aの開口幅w20とは、輪郭線O1における、凹条5aの延在方向に直交する開口長さをいう。開口幅w20を0.5mm以上とすることによって、手とのグリップ性をより高めることができ、2.0mm以下とすることによって、トレッド踏面2の剛性を維持することができるとともに、凹条5aの内部に砂等の異物が入り込み、凹条5aの内部が損傷したり、入り込んだ異物によって競技者の手が傷つくのを防ぐことができる。
また、凹条5aの配列間隔は、0~3.0mmとすることが好適である。ここで、配列間隔とは、隣り合う凹条5a同士の最短距離を指す。図4Aに示す例では、凹条5aは、間隔を空けずに、即ち配列間隔を0mmとして配列されている。なお、図4Bに示すように、凹条5aの側壁が、タイヤ径方向に沿う向きに延びる場合には、手に対する十分なグリップ性を発揮させながら、隣接する凹条5aが一体化するのを防止するため、0.5~3.0mmの間隔を空けて配置されることが好適である。
また、グリップ域4a及び4bを、タイヤ赤道CLを境とする両側の領域A1及びA2に、それぞれ配置することによって、タイヤの装着方向に依存することなく、タイヤ1の手とのグリップ性を高めることができる。即ち、上述のとおり、競技者は、競技用車椅子の漕ぎ出し時及び制動時に、競技者の体に近い側のトレッド端TEに隣接する領域に手で触れて、タイヤ1を回転させる動作を行うことになる。競技者の体と近い側は、タイヤの装着方向によって定まるが、タイヤをいずれの向きに装着しても、手とのグリップ性を発揮させることができる。また、一般に、競技用車椅子用タイヤにおいては、旋回動作を容易にするため、ネガティブキャンバーの態様で装着されるのが一般的である。このような装着態様では、領域A1及びA2のうちの一方側が主に接地面と接触し、接地面と接触する側の領域に優先摩耗が生じることになる。領域A1及びA2の一方側の領域において摩耗が進行した後は、タイヤ1の装着方向が逆になるように、付け替えられて使用されることが多い。従って、領域A1とA2の両方に、グリップ域4a又は4bをそれぞれ備えることによって、付け替えの前後のいずれにおいても、グリップ性を発揮することができる。
さらに、なお、図1(a)では、グリップ域4aは、タイヤ赤道CLの対して単一の向きに傾斜した凹条をタイヤ全周にわたって配列しているが、タイヤ全周又は一部において、異なる向きに傾斜した凹条の複数を、同時に配列した、格子状としてもよい。即ち、図3では、領域A1及びA2にそれぞれ、グリップ域40a及び40bを配置し、グリップ域40aにおいて、凹条50a及び50bが、複数の向きに延び、交差して、トレッド踏面2に格子状の模様を形成している。また、グリップ域40bでは、凹条50c及び50dが、同様に、格子状の模様を形成している。上記構成によれば、凹条がタイヤ赤道CLに対して単一の向きに傾斜している場合よりも、高い密度で凹条を配列できるため、手に対するグリップ性をより高めることができる。
なお、サイプの形状としては、図1(a)及び図3に示した事例に限られず、図5A及び図5Bに示す形態など、適宜の変形が可能である。図1(a)及び図3と同様の構成要素については、同じ参照符号にて示している。
図5Aでは、サイプ31aが、グリップ域40aにおいて、タイヤ赤道CL側よりもトレッド幅方向に対する傾斜角度が小さくなるように延びており、サイプ31bが、グリップ域40bにおいて、タイヤ赤道CL側よりもトレッド幅方向に対する傾斜角度が小さくなるように延びている。
また、図5Bでは、サイプ32aが、グリップ域40aの近傍より、タイヤ赤道CL側よりもトレッド幅方向に対する傾斜角度が小さくなるように湾曲して延びており、サイプ32bが、グリップ域40bにおいて、タイヤ赤道CL側よりもトレッド幅方向に対する傾斜角度が小さくなるように湾曲して延びている。
1:タイヤ、 2、20:トレッド踏面、 3、31a、31b、32a、32b:サイプ、 3a、3b、3c:部分サイプ、 4a、4b、40a、40b:グリップ域、 5a、5b、50a、50b、50c、50d:凹条、 CL:タイヤ赤道、 TE:トレッド端、 A1、A2:領域、 O1:輪郭線、 s1、s2、s3:線分、 e1、e2:先端
Claims (4)
- タイヤのトレッドの踏面に、タイヤ赤道を跨いで、前記タイヤ赤道の一方側から他方側へ延びるサイプを有し、
前記サイプは、少なくとも前記一方側における先端が、トレッド端又は前記トレッド端近傍にあり、前記トレッドの幅方向に対する傾斜角度が、前記タイヤ赤道側から前記トレッド端側に向かって、小さくなることを特徴とする、競技用車椅子用タイヤ。 - 前記サイプは、前記トレッド端側において、前記トレッドの幅方向に沿って延びる、請求項1に記載の競技用車椅子用タイヤ。
- 前記一方側及び前記他方側の各領域に、
前記トレッド踏面の輪郭線よりタイヤの内側に凹となる形状にて、前記トレッド端側から前記タイヤ赤道に対して傾斜する向きに延びる凹条の複数を、平行に配列したグリップ域を、タイヤの全周に亘って備える、請求項1又は2に記載の競技用車椅子用タイヤ。 - 前記グリップ域は、タイヤ赤道に対して複数の向きに延び、交差している凹条を配列した、請求項3に記載の競技用車椅子用タイヤ。
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