JPH04228305A - ノンニューマチック・タイヤホイール - Google Patents

ノンニューマチック・タイヤホイール

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JPH04228305A
JPH04228305A JP3182109A JP18210991A JPH04228305A JP H04228305 A JPH04228305 A JP H04228305A JP 3182109 A JP3182109 A JP 3182109A JP 18210991 A JP18210991 A JP 18210991A JP H04228305 A JPH04228305 A JP H04228305A
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tire wheel
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shock absorbing
crown
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    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • B60C7/10Non-inflatable or solid tyres characterised by means for increasing resiliency
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    • B60C7/24Non-inflatable or solid tyres characterised by means for securing tyres on rim or wheel body
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ノンニューマチック・
タイヤホイールに関するものであり、さらに具体的にい
えば、ノンニューマチックであってしかも弾力性があり
、激しい破損や衝撃荷重に耐える能力を備えた、ヘリコ
プター用の軽量のホイール構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ヘリコプターはスキッドを使用し
、基本的に回転羽根の揚力に依存してきたが、その後、
ニューマチック・タイヤを使用すると、前方向ローリン
グ動作が得られ、ヘリコプターの離陸能力が向上するこ
とが明らかになってきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、激し
い破損に耐えることができ、しかもニューマチック・タ
イヤの直接代替品として用いることができ、それによっ
て戦場の悪条件下におけるニューマチック・タイヤの弱
点を除去することのできるノンニューマチック・タイヤ
ホイール構造を提供することである。タイヤが破損する
と、機体が傾き、その結果回転羽根も傾き、機体への接
近が大幅に制約され、またそのことを知らされないでい
ると、部分的傾きのために死亡や重傷の人身事故を招き
かねないので、ヘリコプターの機動性は厳しく制限され
る。本発明のタイヤホイールは、必要不可欠な重量軽減
能力を確保し、かつ衝撃荷重状況下で必要なエネルギー
吸収能力を備えている。さらに、このノンニューマチッ
ク・ホイールタイヤは、そうしたホイールタイヤを従来
特定の機体に使用されてきたニューマチック・タイヤの
直接代替品として使用した場合に要求される荷重要件を
備えており、直接代替の経済上の利点が得られる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、屈伸可能な環
状カーカスを有しており、膨脹式タイヤに代わる、トロ
イド状の複合材料で形成されたノンニューマチック・タ
イヤホイールを目的とする。カーカスのサイドウォール
には、荷重や衝撃を受けると屈伸する剛性ビーム部材を
構成する多数のスロットを円周方向に間隔を置いて配置
し、トロイド状のタイヤホイールの一番外側のクラウン
部には、地面係合効果を得るために、剛性リング、およ
びエラストマのトレッド(elastomeric  
tread)またはトレッドリングを装備する。また、
タイヤホイールの弾力性および衝撃荷重耐性を向上する
ために、衝撃吸収部材をカーカス内部に取り付け、タイ
ヤホイールの環状ハブと接続する。
【0005】
【実施例】次に、図面を参照しながら説明する。図中、
同様な参照番号は、全ての図を通じて同様な部品または
対応する部品を示す。図2および図3に、車軸11に取
り付けたタイヤホイール10が示されている。
【0006】タイヤホイール10は環状ハブ12を有し
ており、このハブには車軸11を受容するための貫通穴
13と、円周方向に間隔を置いて配置した多数の穴14
がある。穴14は、ハブ12をタイヤホイール10の環
状カーカス18に固定するためのねじ込み固定具15を
受容する。カーカスは、ハブ12および後述のトレッド
を除く、タイヤホイールの主要な構造上の構成要素であ
る。
【0007】カーカス18は、ガラス繊維強化プラスチ
ックまたはグラファイト・エポキシ樹脂複合材料の織布
積層コンパウンドで形成する。カーカス18は、軸方向
に間隔を置いて配置した1対のウェブ部19,20を有
する。これらのウェブ部は基本的に平坦な環状の板また
は部分であり、その半径方向の外周部は、タイヤホイー
ル10に間隔を置いて配置した剛性サイドウォール21
,22を構成する、カーカスのC字形の部分と結合する
。従来のニューマチック・タイヤでは、タイヤのショル
ダは、タイヤのクラウンと結合される外側の放射状部分
であり、クラウンはタイヤの環状の外側部分である。 ここで説明する実施例のノンニューマチック・タイヤホ
イールでは、各サイドウォールの一番高い放射状外周部
分に、軸方向に間隔を置いて配置した環状ショルダ部つ
まりショルダ24,25があり、これらの部分を環状の
円周方向に伸びるクラウン28と結合する。クラウン2
8の外周表面に、同様の剛性複合材料で形成したリング
29を設置する。合成ゴムのトレッド31を、そのそれ
ぞれの側部がショルダ24,25と結合するように、リ
ング29に適切に接着する。断面図から分かるように、
タイヤホイール10のカーカス18はハブから始まり、
連続カーブとして外向きに伸長し、その後連続カーブと
して内向きに伸長し、その部分でトレッドと結合する。
【0008】サイドウォール21,22には、円周方向
に間隔を置いて配置した多数のスロット32がある。こ
れらのスロットはウェブ部19,20から始まり、サイ
ドウォール内を伸長し、カーカス18のクラウン28の
ところで終わる。図5に示すように、スロット32は相
互に対置し、スロットのそれぞれの端部を環状の穴にす
る。これは、まずスロットの端部に穴を明け、次にこれ
らを接続することによって達成される。局部応力集中を
最小にするために、環状端部穴のそれぞれの直径はスロ
ットの幅と同じにする。追加スロットあるいはスリット
34を、サイドウォール19,20内の隣接するスロッ
ト32の間に配置する。ただし、こうした追加スロット
あるいはスリット34はクラウンから始まり、サイドウ
ォール内をウェブ部の近くまで伸長するが、ウェブ部で
終了するスロット32ほど長くは伸長しないようにする
。スロット32と34のこの配列は、荷重および衝撃を
受けたときにタイヤのカーカス18に屈伸性と弾力性を
与える一連のビーム部材を形成する。スロットの配置間
隔およびサイドウォールとウェブ構造におけるスロット
の終端位置を制御することによって、タイヤホイールの
弾力性を制御することが容易になる。さらに、クラウン
とショルダ部において、スロット32と34の間に追加
スロット33を配置する。その目的は、制御された屈伸
力および最適な強度が得られるビーム構造を構成するの
に充分なスロットを設置することである。タイヤの外側
の放射状サイドウォール部のスロットの数を増すことに
よって、より一貫したスロット間隔が保持され、材料の
強度を最適化することができる。タイヤのカーカス内の
ビーム部材の強度をさらに最適化するために、1つのス
ロットの終端部から隣接スロットまでの円周方向の距離
を実質的に均一にする。図3の下部付近に示すように、
カーカスのサイドウォール22内のそれぞれのビーム構
造の断面の幅は、ウェブ部19に近接する部分(“A”
で示す)をショルダに近接する部分(“B”で示す)よ
り大きくする。このようにハブの隣接部分の厚さを増す
ことによって、ビーム構造のこの部分の曲げ応力がそれ
に対応して低下し、したがってノンニューマチック・タ
イヤホイールの性能が向上する。
【0009】ハブ12は、カーカス18およびリング2
9と共に、トロイド状を形成する。ここでいうトロイド
とは、従来の意味で定義される、平面を閉じる曲線をそ
の平面内にあるがその平面と交差しない軸を中心に回転
させてできるドーナツ状の面のことである。
【0010】ハブ12は、半径方向に外向きに伸長した
フランジ部36を有する。このフランジ部36はその外
側の片方の側部に沿って凹みを設けており、円周方向に
伸長する曲線状断面の衝撃吸収部材38を受容する。衝
撃吸収部材38は、ハブ12に適切に接続することがで
きる。衝撃吸収部材38の曲線状の断面は、外周部にエ
ラストマ材料の環状リング37を接着したS字形とする
ことができる。さらに、こうした衝撃吸収部材38は、
多数のスロット39,40,41を円周方向に間隔を置
いて配置することによって、エラストマ・リングと共に
衝撃吸収部材38の衝撃吸収特性を向上する。衝撃吸収
部材38の強度を最適化するために、スロット40およ
び41は、半径方向に内向きにフランジ36に向かって
スロット39ほど長くは伸長しない。同様に、スロット
41は、半径方向に内向きにフランジ36に向かってス
ロット40ほど長くは伸長しない。
【0011】其の他の実施例として、衝撃吸収部材38
の変形例を図8に示す。この図に示すタイヤホイール1
0は、上記のものと同一であり、最初の実施例と同じよ
うに、環状カーカス18は環状ハブを介して車軸11に
取り付ける。カーカス18は、軸方向に間隔を置いて配
置したウェブ部19,20および間隔を置いて配置した
剛性サイドウォール21,22を有し、さらにクラウン
28、リング29、およびトレッド31と結合する環状
ショルダ24,25を有する。最初に説明した実施例の
ときと同じように、ハブ12は半径方向に外向きに伸長
するフランジ部を有しており、このフランジ部は、円周
方向に伸長する衝撃吸収部材45を受容するために、そ
の外側の片方の側部に沿って適切に凹みを設ける。この
衝撃吸収部材45は、ボルト46でこの位置に接続する
。衝撃吸収部材45は、半径方向に外向きに伸長する円
形フランジ47を有する。このフランジ47は、その外
縁部に沿って、1対の環状エラストマ部材49,50を
適切に接着または接続する。エラストマ部材49,50
は、その軸方向の外側の側部をそれぞれ1対の環状平板
52,53に接着または接続する。平板52,53はそ
の一番外側の放射状縁部を環状平板54に接続し、さら
にこの環状平板54を環状弾性部材または環状エラスト
マ部材56に適切に接続し、その衝撃吸収特性を向上す
る。
【0012】以上、本発明の具体的な実施例および変形
例を説明したが、本発明の原理から逸脱することなく多
くの変形例を導き出すことができるので、本発明は具体
的に図示し説明した構成に限定されないことは明らかで
あろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】トレッドを施さない状態の本発明のタイヤホイ
ール構造の半分を示す斜視図である。
【図2】支持構造を明示するためにトレッドとベルトの
構造部分をはぎ取った、ホイールとタイヤのカーカスを
示すタイヤホイール構造の斜視図である。
【図3】車軸に取り付けた状態を示す、図2の3−3線
に沿って切断したタイヤホイール構造の断面図である。
【図4】トレッド、ベルト、および本体構造の部分をは
ぎ取った、図3に示すタイヤホイール構造の線4−4の
部分の側面図である。
【図5】トレッドとベルトの部分をはぎ取った、図4に
示すタイヤホイール構造の5−5線の部分の正面図であ
る。
【図6】荷重を受け衝撃吸収部材によって追加支持され
ている状態を示す、図4のタイヤホイール構造の側面図
である。
【図7】図6のタイヤホイール構造の7−7線の部分断
面の正面図である。
【図8】其の他の実施例として変形例の衝撃吸収手段を
装備した、図7と同様のタイヤホイール構造の正面図で
ある。
【符号の説明】
10…タイヤホイール 11…車軸 12…ハブ 18…カーカス 19,20…ウェブ部 21,22…サイドウォール 24,25…ショルダ 28…クラウン 31…トレッド 38…衝撃吸収部材

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  中心穴と中心軸を有し車軸を受容する
    ハブ部と、前記ハブ部から半径方向に外向きに伸長して
    これと共にトロイド状を形成する屈伸可能な環状カーカ
    スから成るノンニューマチック・タイヤホイールにおい
    て、前記カーカスが間隔を置いて配置した1対のサイド
    ウォールと、円周方向に伸長する1対のショルダと、環
    状クラウンから成り、前記クラウンが前記ショルダと結
    合しており、前記サイドウォールが前記ショルダおよび
    前記ハブ部と結合しており、トレッドリングが前記クラ
    ウンを取り囲みこれと一体化して地面係合要素を構成し
    ており、前記サイドウォールのそれぞれが、隣接する前
    記ハブ部から前記環状クラウンまで半径方向に伸長する
    円周方向に間隔を置いて配置した多数のスロットを有し
    ており、円周方向に間隔を置いて配置した多数のビード
    部材を形成するように前記スロットを配置することによ
    って、荷重がかかると前記タイヤホイールに屈伸性と弾
    力性が得られるようにしたことを特徴とする、ノンニュ
    ーマチック・タイヤホイール。
  2. 【請求項2】  前記の各サイドウォールの断面をC字
    形にし、内側の凹んだ表面が相互に向かい合うようにし
    たことを特徴とする、請求項1記載のノンニューマチッ
    ク・タイヤホイール。
  3. 【請求項3】  前記の円周方向に間隔を置いて配置し
    たスロットは長さの異なるもの同士が隣接するようにし
    たことを特徴とする、請求項2記載のノンニューマチッ
    ク・タイヤホイール。
  4. 【請求項4】  前記カーカスを剛性プラスチック材で
    形成することを特徴とする、請求項3記載のノンニュー
    マチック・タイヤホイール。
  5. 【請求項5】  剛性リング部材を前記カーカスにおけ
    る前記環状クラウンと前記トレッドリングの間の位置に
    接着したことを特徴とする、請求項4記戴のノンニュー
    マチック・タイヤホイール。
  6. 【請求項6】  前記ハブが、外側に円周方向に伸長し
    かつ半径方向に外向きに伸長するフランジと、円周方向
    に伸長しかつ前記フランジに固定した衝撃吸収部材とを
    有しており、前記衝撃吸収部材が外周部を有しており、
    エラストマ・リングが前記衝撃吸収部材の前記外周部に
    固定されており、前記の円周方向に伸長する衝撃吸収部
    材がその中に多数のスロットを円周方向に間隔を置いて
    配置して前記タイヤホイールに弾力性を与えるようにし
    たことを特徴とする、請求項5記載のノンニューマチッ
    ク・タイヤホイール。
  7. 【請求項7】  前記衝撃吸収部材の前記円周方向に間
    隔を置いて配置したスロットは長さの異なるもの同士が
    隣接するようにしたことを特徴とする、請求項6記載の
    ノンニューマチック・タイヤホイール。
  8. 【請求項8】  前記クラウンと結合する前記サイドウ
    ォールの断面を連続曲線としたことを特徴とする、請求
    項6記載のノンニューマチック・タイヤホイール。
  9. 【請求項9】  前記ハブが外側に円周方向に伸長しか
    つ放射方向に外向きに伸長するフランジを有しており、
    環状衝撃吸収部材が前記フランジに固定されており、前
    記衝撃吸収部材の外周部が前記環状クラウンから半径方
    向に内向きに伸長しかつ有効に前記環状クラウンに接触
    して前記タイヤホイールの衝撃荷重を吸収するようにし
    たことを特徴とする、請求項5記載のノンニューマチッ
    ク・タイヤホイール。
  10. 【請求項10】  前記衝撃吸収部材がそれぞれ1対の
    環状側面を持つ1対の環状エラストマ・リングを有して
    おり、前記各環状側面の片面を前記フランジに固定し、
    前記環状エラストマ・リングの前記環状側面のもう一方
    の面に環状平面部材を固定し、円周方向に伸長する環状
    弾性部材を前記平面部材に固定して、前記タイヤホイー
    ルに過荷重が作用したときに衝撃吸収機能を果たすよう
    にしたことを特徴とする、請求項9記載のノンニューマ
    チック・タイヤホイール。
  11. 【請求項11】  前記スロットの各端部の形状を弧状
    とし、直径を前記スロットの幅と同一にすることを特徴
    とする、請求項2記載のノンニューマチック・タイヤホ
    イール。
  12. 【請求項12】  前記ハブが外側に前記環状カーカス
    によってできるチャンバ内で円周方向に伸長するフラン
    ジを有しており、円周方向に伸長する過荷重衝撃吸収部
    材が前記フランジに固定されており、前記衝撃吸収部材
    が荷重作用時に前記クラウンからの衝撃エネルギを吸収
    するために前記クラウンと接触するように前記クラウン
    から放射方向に内向きに空間配置した外周部を有するこ
    とを特徴とする、請求項9記載のノンニューマチック・
    タイヤホイール。
  13. 【請求項13】  プラスチック材の剛性リング部材を
    前記カーカスにおける前記環状クラウンと前記トレッド
    リングの間の位置に接着することを特徴とする、請求項
    12記載のノンニューマチック・タイヤホイール。
  14. 【請求項14】  前記円周方向に伸長する衝撃吸収部
    材が曲線状の断面を有し、前記衝撃吸収部材の外周部が
    前記中心穴の中心軸に垂直のラジアル平面に沿って屈伸
    可能であることを特徴とする、請求項l3記載のノンニ
    ューマチック・タイヤホイール。
  15. 【請求項15】  前記曲線状の断面がS字形であるこ
    とを特徴とする、請求項13記載のノンニューマチック
    ・タイヤホイール。
  16. 【請求項16】  前記カーカスがグラファイト・エポ
    キシ・フィラメント巻き付け材であることを特徴とする
    、請求項13記載のノンニューマチック・タイヤホイー
    ル。
  17. 【請求項17】  前記複合材料がグラファイト・エポ
    キシ樹脂織布積層コンポジットであることを特徴とする
    、請求項13記載のノンニューマチック・タイヤホイー
    ル。
  18. 【請求項18】  前記カーカスをガラス繊維強化プラ
    スチックで形成することを特徴とする、請求項13記載
    のノンニューマチック・タイヤホイール。
  19. 【請求項19】  前記衝撃吸収部材の前記外周部にエ
    ラストマ材の環状リングを接着することを特徴とする、
    請求項14記載のノンニューマチック・タイヤホイール
  20. 【請求項20】  前記衝撃吸収部材が円周方向に間隔
    を置いて配置した、半径方向に伸長する多数のスロット
    をその内部に有し、タイヤホイールの衝撃荷重耐性を向
    上することを特徴とする請求項19記載のノンニューマ
    チック・タイヤホイール。
  21. 【請求項21】  前記曲線状断面がS字形であること
    を特徴とする、請求項20記載のノンニューマチック・
    タイヤホイール。
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