JPH0382601A

JPH0382601A - 非空気式車輪

Info

Publication number: JPH0382601A
Application number: JP1219438A
Authority: JP
Inventors: Hikari Nibu; 丹生　光
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 1991-04-08

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】〔産業上の利用分野〕本発明は非空気式車輪に係り、特にパンクに対して耐久
性が求められる車輪、パンク時に交換して用いられるス
ペア車輪、又は空気式タイヤがパンクした場合に備えて
タイヤの中に設けられパンク時に荷重を支える、所謂中
子車輪として利用される非空気式車輪に関する。

〔従来の技術〕

非空気式車輪としては、これまで弾性材料を用いかつそ
の構造上の補強の役割を担う弾性リブのために生じる振
動を低減する発明として、特開昭６２−２９５７０４　
（ＵＳＰ４７８４２０１）及びＥＰＯ１５９８８８等が
開示されている。

しかしながら、これらの非空気式車輪においては、例え
ば、第８図及び第９図に示される如く、特開昭６２−２
９５７０４の非空気式車輪５０においては、非空気式車
輪５０の外側部材５２と内側部材５４との間に設けられ
た、支持部材とじての補強リブ５６により荷重の支持は
達成されるものの、補強リブ５６を車輪半径方向（第８
図の矢印へ方向）に対して傾けた場合（第８図の状態）
は、利用している材料の弾性率と体積から、本来引き出
しうる荷重指示能力を引き出し得ない。従って、重量が
重たくなる傾向にある。

また補強リブ５６を車輪半径方向に対して傾けない（補
強リブ５６の方向を車輪半径方向とした）場合は、振動
がより大きくなるか、振動軽減のためにトレッド５８の
ゲージを厚くするなどのなんらかの対策が必要であるな
ど、非空気式車輪５０全体の重量がさらに重たくなるか
、もしくは振動吸収性及びその他の性能の犠牲を伴う。

〔発明が解決する課題〕

本発明は上記事実を考慮し、振動吸収性及びその他の性
能の犠牲を伴うことなく重量を軽減できる非空気式車輪
を得ることが目的である。

〔課題を解決する手段〕

請求項（１）記載の本発明は、一つの軸線の回りに回転
可能な全体として環状の形状をなす非空気式車輪におい
て、外周部を構成する全体として筒状の弾性材料製の外
側部材と、該外側部材の内周側に配置され前記外側部材
に一方の端部が連結されるとともに車輪周方向に連続で
ありかつ車輪赤道面と周上で複数回交差する弾性材料製
の支持部材と、を有することを特徴としている。

また、請求項（２）記載の本発明は、前記支持部材は車
輪回転軸と車輪半径とによって形成される面と交差する
断面積の最大値と最小値との差を同断面積の最大値と最
小値との和で割った値が０．５以内であることを特徴と
している。

また、請求項（３）記載の本発明は、前記支持部材は車
輪回転軸と車輪半径とによって形成される面と交差する
断面積の最大値と最小値との差を同断面積の最大値と最
小値との和で割った値が０．３以内であることを特徴と
している。

また、請求項（４）記載の本発明は、前記車輪は車輪赤
道面を挟んで非対称な形状であることを特徴としている
。

また、請求項（５）記載の本発明は、前記外側部材の内
周側に配置され外周側に前記支持部材の他方の端部が連
結された全体として筒状の弾性材料製の内側部材を有す
ることを特徴としている。

また、請求項（６〉記載の本発明は、前記車輪はその内
周側に接触するリムに固定して取り付けられていること
を特徴としている。

また、請求項（７）記載の本発明は、前記車輪はその内
周側に接触するリムに固定しないで取り付けられ、前記
外側部材の外周側に当該外側部材と接触しない空気式タ
イヤが前記リムに取り付けられていることを特徴として
いる。

また、請求項（８）記載の本発明は、前記外側部材の更
に外周側に接触して設けられ適当なパターンに構成され
る排水用の溝が形成されたトレッドを有することを特徴
としている。

〔作用〕

一つの車軸の回りに回転可能な全体として環状の形状を
なす非空気式車輪において該非空気式車輪は荷重転勤時
の振動を吸収し得るために弾性材料よりなることが必要
である。また該非空気式車輪はその外周側に全体として
筒状の外側部材を有することにより、横力・偏荷重など
の外人力に対して安定した転勤が可能になる。この外側
部材の内側に、この外側部材に一方の端部が連結された
支持部材を有することにより、荷重時にこの支持部材の
適度な縦たわみによって接地面積を生じることになり、
荷重を支えかつ接地性を確保することができる。

また該支持部材は車輪周方向に連続であり、前記非空気
式車輪の赤道面（回転軸に垂直な中心面）と周上で複数
回交差することにより、従来技術であげたような補強リ
ブが周方向に不連続なために起きる荷重転勤時の振動を
、その発生原因から本質的に避けることができ、しかも
支持部材の特性としてその構造により従来技術の補強リ
ブと同様、安定した転勤に寄与する形状安定性を有する
。

従って、振動を避ける目的で補強リブを車輪半径方向か
ら傾斜させる必要がないため、支持部材の適当な縦たわ
みを実現するにあたっては曲げ弾性でなく圧縮弾性を利
用することができ、結果としてより軽量化を計ることが
できる。さらに従来技術における補強リブの傾斜がない
場合と比べれば、本発明の方が従来技術よりも振動減少
の効果が更に大きく、または同じ振動レベルの非空気式
車輪どうしで比べれば信性能の犠牲を伴うことなくいっ
そう軽量化できることは明らかである。

前記非空気式車輪の支持部材は非空気式車輪全体の回転
軸と車輪半径によって形成される面（子午面〉による断
面積の周上変化率Ａｘ（同断面積の周上最大値Ａｍａｘ
と同断面積の周上最小値Ａｍ１ｎとの差を、同断面積の
周上最大値Ａｍａ　ｘと同断面積の周上最小値Ａｍ１ｎ
との和で割ったもの）が０．５以内であれば、効果的に
振動の発生を押さえることができる。更に、当該断面積
周上変化率Ａｘが０．３以下であればいっそう効果的で
ある。

ここで、である。

例えば第９図には、従来開示技術として補強リブ５６の
非空気式車輪５０全体の子午面断面積の周上変化率Ａｘ
が０．７の場合の、周方向と回転軸線のなす面による支
持部材５６の断面形状が示されている。第２図には、本
発明の第１実施例として子牛面断面積の周上変化率Ａｘ
が０．６の場合の周方向面（周方向と回転軸のなす面）
による支持部材の断面形状が示されている。さらに第４
図には本発明の第２実施例として子午面断面積の周上変
化率Ａｘが０．６の場合の子午面による支持部材の断面
形状が示されている。従来開示の周方向に分離した補強
リブでは前記支持部材子午面断面積の周上変化率Ａｘを
例えば０．２程度まで大巾に小さくすることは重量の大
巾増加を認めないかぎり困難である。

前記非空気式車輪の支持部材は車輪赤道面をはさんで非
対称な形状とすることも軽量化と振動吸収性の両立の目
的に対して効果的な場合があることは当然である。

また前記非空気式車輪の支持部材の内周側に全体として
筒状の内側部材を連結することにより、支持部材の内周
側の耐久性を増すことができる。

また前記非空気式車輪の支持部材は車輪内周側に接触す
るリムに固定して取り付けられることにより、パンクに
対して耐久性が求められる車両用の非空気式車輪あるい
はスペア車輪の目的を供にすることができる。

また前記非空気式車輪の内側部材はその内周側に接触す
るリムに固定しないで取り付けられ、かつ前記非空気式
車輪の外周側に当該非空気式車輪と接触しない空気式タ
イヤがリムに取り付けられることにより、中子車輪など
の目的を供にすることができる。さらに前記非空気式車
輪はその内周側に接触するリムに固定して取り付けられ
ることによっても中子車輪などの目的を供にすることが
できることはもちろんである。

前記非空気式車輪の外側部材の更に外周側に接触して設
けられたトレッドを設ければ、直接路面に接する非空気
式車輪の目的を供にする場合に走行時のトラクツション
を発生するのに好都合である。前記トレッドに適当なパ
ターンに構成ぎれた排水用の溝があれば、濡れた路面の
場合にも路面のグリップ性を失うことがない。

また以上のように支持部材によって励起される振動を本
質的に押さえ込むことができる本発明の構造を用いれば
、非空気式車輪の荷重転勤走行時の耐久性にも当然良い
結果を及ぼすことができる。

〔実施例〕

以下本発明の第１実施例を第１図及び第２図に従って説
明する。

第１図に示される如くこの非空気式車輪１０はその内周
側１０Ａに接触するリム１２に固定し取り付け、専用リ
ム１２との組合せにおける非空気式のスペア車輪の目的
を供にするものである。

非空気式車輪１０の外周部は硬質の高分子弾性材料製の
外側部材１４により構成されており、この外側部材１４
は全体として筒状とされている。

外側部材１４の内周側には、外側部材１４と同材質の支
持部材１６が配設されており、この支持部材１６の外端
部１６Ａが外側部材１４の内周側１４Ａに連結されてい
る。

第２図に示される如く、この支持部材１６は車輪周方向
（第２図の矢印Ｂ方向）に連続であり、かつ車輪赤道面
１８と周上で複数回交差している。

またこの支持部材１６の断面積周上変化率Ａｘは０．　
６とされている。

また外側部材１４の更に外周側には、接触して外側部材
１４と異なる弾性材料によるトレッド２０が設けられて
おり、このトレッド２０には、排水用の溝が適当なパタ
ーンで懲戒されている。

次に、本実施例の作用に付いて説明する。

非空気式車輪１０は外側部材１４を有することにより、
横力・偏荷重などの外人力に対して安定した転勤が可能
になる。また支持部材１６を有することにより、荷重時
にこの支持部材１６の適度な縦たわみによって接地面積
を生じることになり、荷重を支え、かつ接地性を確保す
ることができる。

また支持部材１６は周方向に連続であり、非空気式車輪
１０の赤道面１８と周上で複数回交差することにより、
従来技術であげたような補強リブが周方向に不連続なた
めに起きる荷重転勤時の振動を、その発生原因から本質
的に避けることができ、しかも支持部材１６の特性とし
てその構造により従来技術の補強リブと同様、安定した
転勤に寄与する形状安定性を有する。

従って、振動を避ける目的で補強リブを車輪半径方向か
ら傾斜させる必要がないため、支持部材１６の適当な縦
たわみを実現するにあたっては曲げ弾性でなく圧縮弾性
を利用することができ、結果としてより軽量化を計るこ
とができる。さらに従来技術における補強リブの傾斜が
ない場合と比べれば、本実施例の方が従来技術よりも振
動減少の効果が更に大きく、または同じ振動レベルの非
空気式車輪どうしで比べれば他性能の犠牲を伴うことな
くいっそう軽量化できることは明らかである。

また非空気式車輪１０の支持部材１６は、内周側に接触
するリム１２に固定して取り付けられることによりパン
クに対して耐久性が求められる車両用の非空気式車輪あ
るいはスペア車輪の目的を供にすることができる。

また非空気式車輪１０の外側部材１４の更に外周側に接
触して設けられたトレッド２０により、直接路面に接す
る非空気式車輪ＩＯの目的を供にする場合に走行時のト
ラクツションを発生するのに好都合である。さらにトレ
ッド２０に適当なパターンに構成される排水用の溝があ
れば、濡れた路面の場合にも路面のグリップ性を失うこ
とがない。

次に、本発明の第２実施例に付いて第２図〜第４図に従
って説明する。

なお、第１実施例と同一部材に付いては、同一符号を付
して説明を省略する。

第３図及び第４図に示される如く、支持部材１６の内周
側には、全体として筒状の支持部材１６と同材質の内側
部材２２が配置されており、この内側部材２２の外周面
２２Ａには支持部材１６の内周側端部１６Ｂが連結され
ている。

第２図に示される如く、支持部材１６の断面積周上変化
率Ａｘは０．６とされている。

従って、内側部材２２により支持部材１６の内周側の耐
久性を増すことができる。

また、第２実施例における非空気式車輪１０の支持部材
１６の断面積周上変化率Ａｘを０．４としたものを、第
３実施例における非空気式車輪１０とする。

また、第２実施例における非空気式車輪ＩＯの支持部材
１６の断面積周上変化率Ａｘを０．２としたものを、第
４実施例における非空気式車輪１０とする。

次に、本発明の第５実施例に付いて第７図に従って説明
する。

なお、第１実施例及び第２実施例と同一部材に付いては
、同一符号を付して説明を省略する。

第７図に、示される如く、非空気式車輪１０は内周側に
接触するリム２８に固定しないで取り付けられている。

またこのリム２８には、非空気式車輪１０の外周側に非
空気式車輪１０と接触しない空気式タイヤ３０が取り付
けられており、非空気式車輪ＩＯは中子車輪とされてい
る。

また第５実施例における非空気式車輪１０の支持部材１
６の断面積周上変化率Ａｘは０．４とされている。

従って、空気式タイヤ３０がバンクした場合には、非空
気式車輪１０は中子車輪として使用することができる。

（実験例１）本発明における第１実施例〜第４実施例の非空気式車輪
１０及び比較例１　（第８図及び第９図）の非空気式車
輪５０を２０００ｃｃ乗用車の１輪に取り付けて時速６
０ｋｍ／ｈで連続走行した条件における、走行車の車内
振動レベル、車輪破壊までの距離及び車輪のリムを除く
重量の各々指数を第１表に示しであるくすべて指数は大
きいほうが良好なことを示している〉。

第１表（実験例２）本発明における第５実施例〈非空気式車輪１０を２００
０ｃｃ乗用車の１輪の空気式タイヤ３０およびリム２８
の中に取り付けたもの〉、及び第８図及び第９図に示さ
れる非空気式車輪５０を２０００ｃｃ乗用車の１輪の空
気式タイヤおよびリムの中に取り付けた比較例２の空気
式タイヤの空気圧をバルブコアを抜き去ることにより０
とし速度６０ｋｍ／ｈで連続走行した条件のもとに、実
験例１と同じ性能項目を評価したものを第２表に示しで
ある。

第２表これらの実験結果によって、上記説明した本発明の非空
気式車輪が特に優れたものであることが明らかになって
いる。

〔発明の効果〕本発明は上記の構成としたので振動吸収性及びその他の
性能の犠牲を伴うことなく重量を軽減できる優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の非空気式車輪を示す回転
軸方向から見た平面図、第２図は本発明の第１実施例及
び第２実施例の非空気式車輪を示す周方向面による断面
図、第３図は本発明の第２実施例の非空気式車輪を示す
回転軸方向から見た平面図、第４図は本発明の第２図の
第２実施例の非空気式車輪を示す子午面ＩＶｌ’Ｖ線に
よる断面図、第５図は第３実施例の周方向断面図、第６
図は第４実施例の周方向断面図、第７図は本発明の第５
実施例の非空気式車輪がリムに取り付けられた状態を示
す斜視図、第８図は従来の非空気式車輪を示す回転軸方
向から見た平面図、第９図は従来の非空気式車輪を示す
子午面ＩＸ−ＩＸ線による断面図である。ｌＯ・１２・１４・１６・１８・２０・２２・・・非空気式車輪、・　・リム、・・外側部材、・・支持部材、・・車輪赤道面、・・トレッド、・・内側部材。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一つの軸線の回りに回転可能な全体として環状の
形状をなす非空気式車輪において、外周部を構成する全
体として筒状の弾性材料製の外側部材と、該外側部材の
内周側に配置され前記外側部材に一方の端部が連結され
るとともに車輪周方向に連続でありかつ車輪赤道面と周
上で複数回交差する弾性材料製の支持部材と、を有する
ことを特徴とする非空気式車輪。
（２）前記支持部材は車輪回転軸と車輪半径とによって
形成される面と交差する断面積の最大値と最小値との差
を同断面積の最大値と最小値との和で割った値が０．５
以内であることを特徴とする請求項（１）記載の非空気
式車輪。
（３）前記支持部材は車輪回転軸と車輪半径とによって
形成される面と交差する断面積の最大値と最小値との差
を同断面積の最大値と最小値との和で割った値が０．３
以内であることを特徴とする請求項（１）記載の非空気
式車輪。
（４）前記車輪は車輪赤道面を挟んで非対称な形状であ
ることを特徴とする請求項（１）記載の非空気式車輪。
（５）前記外側部材の内周側に配置され外周側に前記支
持部材の他方の端部が連結された全体として筒状の弾性
材料製の内側部材を有することを特徴とする請求項（１
）記載の非空気式車輪。
（６）前記車輪はその内周側に接触するリムに固定して
取り付けられていることを特徴とする請求項（１）記載
の非空気式車輪。
（７）前記車輪はその内周側に接触するリムに固定しな
いで取り付けられ、前記外側部材の外周側に前記外側部
材と接触しない空気式タイヤが前記リムに取り付けられ
ていることを特徴とする請求項（５）記載の非空気式車
輪。
（８）前記外側部材の更に外周側に接触して設けられ適
当なパターンに構成される排水用の溝が形成されたトレ
ッドを有することを特徴とする請求項（１）記載の非空
気式車輪。