JPH02182501A - 非空気入りタイヤ - Google Patents

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、いわゆるスベヤータイヤとして応急用に使用
される非空気入りタイヤに関する。

〔従来の技術］ グランドタイヤのパンク等の緊急１時における取替用と
して、車両にはスペヤータイヤが搭載される。このよう
なスベヤータイヤは、トランクルームの有効利用を計る
べ（、タイヤ外径は同一としつつ巾を減じた高圧タイヤ
、又使用に際して内圧を充填する折畳み式のタイヤなど
が用いられている。しかしながら折畳み式のタイヤは、
使用に際しての内圧充填が不便であるため、前記した高
圧タイヤがスペヤータイヤとして主として用いられてい
る。

しかしながら、このような高圧タイヤは、長期の保存に
よってややもすると内圧が低下しがちであり、緊２１時
の使用のためには、定期的な点検が必要となる等の手間
が伴う。

従って、スベヤータイヤにあっては、使用に際しての内
圧補充、又定期的な点検などの手間を要することなく、
緊急時における使用を容易とするとともに、しかも近年
の車両の燃費改善のために、このようなスペヤータイヤ
においても、その軽量化が望まれている。

このような要請の一端を充足するものとして、例えば特
開昭６２−２９５７０４号公報が開示するような、筒状
の外側環と内側環との間をリブにより結合した環状部の
外面にトレッドゴムを配した非空気式タイヤが提案され
ている。

しかしながら、この公報は、前記環状部と、車軸に取付
けるためのディスク部が別体に製作された後、接合する
ものを開示し、又非空気式タイヤにおいて車両の走行中
に生じる騒音、振動を抑制することを目的として、トレ
ンドに設ける横方向溝を、そのタイヤ軸方向側縁が前記
リブの配設位置に近づくべく、該横方向溝を傾けること
を要件としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、スペヤータイヤは、あくまで−時的な使
用に耐えるべく製作され、従って、スベヤータイヤにお
いて、振動、騒音を低下させることは、運転者に、早期
におけるスペヤータイヤのグランドタイヤへの取替を怠
らせる結果となり易く、しかもスベヤータイヤを装着し
つつ高速走行をさせがちであり、スペヤータイヤの使用
によって二次的な事故を招来する危険性をも伴う。

本発明は、スペヤータイヤの使用により振動、騒音をむ
しろ高めることによって、運転者の不快感を高め、早期
のグランドタイヤへの取替を促すとともに、軽量化と同
時にコストダウンをも達成しうる非空気入りタイヤの提
供を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、車軸に取付く円板状のディスク部と、該ディ
スク部の外縁に連なりかつ外周面にトレッドが取付けら
れる環状部とを有するタイヤ基体を、弾性素材を用いて
一体に成形した非空気入りラジアルタイヤである。

〔作用〕

非空気入りタイヤは、車軸に取付くディスク部と、外周
面にトレッドが設けられる環状部とからなるタイヤ基体
を、弾性素材を用いて一体に成形している。

このようにタイヤ基体が弾性素材を用いて形成されるこ
とにより、軽量化が可能となり、かつコストの低減に役
立つ。又タイヤ基体が弾性を有する弾性素材を用いて形
成されることにより、トレッドの接地時におけるバネ性
を増し、振動を発生させ易く、又騒音が大となる他、こ
れらの振動、騒音がディスク部をへて車体に伝達される
結果、車両走行の快適さを妨げる。従って運転者にスペ
ヤータイヤを装着しているのを明確に認識させ、又比較
的早期のグランドタイヤへの取替えを促し、走行の安全
性を高める。

（実施例〕 以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１〜７図は非空気入りタイヤ１の１実施例を示し、非
空気入りタイヤ１は、ディスク部２と環状部３とからな
るタイヤ基体４を弾性素材を用いて一体に成形しており
、又環状部３の外周面には、トレッド５がその全周にわ
たって取付けられる。

前記ディスク部２は、図示しない車軸取付用の孔部１１
を中心に設けた平板円板状をなし、又前記孔部１１の周
囲には、複数個のボルト孔１２を隔設している。

又前記環状部３は、前記ディスク部２の外縁に連なるリ
ング状の内側環１３と、外周面に前記トレッド５を設け
られかつ前記内側環１３よりも大径の外側環１４とを具
えるとともに、該内側環１３、外側環１４との間に、複
数のリブ１５を一定の角度ピッチで形設することにより
、該内側環１３、外側環１４を回忌に結合している。

又前記内側環１３、外側環１４は、薄肉かつ直円筒状の
回申のリング体であって、内側環１３、外側環１４の厚
さＴ１３、Ｔ１４は、タイヤ基体４、即ち外側環１４の
直径Ｄ１４との比Ｔ１３／Ｄ１４、Ｔ１４／Ｄ１４が、
０．０３以上かつ０．１以下、好ましくは０．０５以上
かつ０．０７５以下に設定される。

なお厚さＴ１３、Ｔ１４は同一とすることも、両者に差
異を設けることもでき、又前記比０．１よりも大となる
ときには重量軽減効果に劣り、かつ過剰品質となりやす
く、又比が０．０３以下であるときには、耐久性を損な
いがちとなる。

又前記内側環１３の直径Ｄ１３は、外側環の直径Ｄ１３
との比Ｄ１３／Ｄ１４が、０．５５以上かつ０．８以下
、好ましくは０．６５以上かつ０．７５以下に設定され
る。これによって、リブ１５と協働し、外側環１４から
該リブ１５を伝わる接地力を適宜に緩和しつつディスク
部２に伝達でき、接地もしくは凹凸の乗り越し時におけ
る外側環１４の変形をリブ１５によって吸収させること
を可能とする。このために、前記比Ｄ１３１０１４が０
．８よりも大であるとき、内側環１３をへてディスク部
２に変形を伝達させ、又０．５よりも小であるときには
、リブ１５の撓みが増し接地回転に伴う外側環１４の偏
心を助長しやすくなる。

又前記リブ１５は、タイヤ軸心と直角な半径線に対して
なす角度αは、１０〜７０’好ましくは３０〜６０’で
あって、かつ内、外側環１３．１４間をタイヤ軸方向に
両側縁ａ、ｂまでのびる平板状をなす、又リブ１５は、
内側環１３の外面、外側環１４の内面で交わる交わり部
は、夫々円弧に形成される。なお前記角度αが１０度よ
りも小であるとき、半径方向の曲げ性に劣り、接地、凹
凸の乗り越しにおける外側環１４の変形追随能力を低下
する。又７０度をこえるときには、接地荷重に対する曲
げが過大となる。

又その厚さＴ１５は、前記角度α、該リブ１５が設けら
れる円周角度ピッチβに応じて設定されるが、通常、外
側環１４の厚さＴ１４との比Ｔ１５／Ｔ１４を、１以下
かつ０．３以上に設定する。

これによって、外側環１４に作用する接地変形を吸収で
きかつ接地、凹凸乗り越し時の荷重負担を可能とする。

又前記角度ピッチβは、５度以上かつ２０度以下、好ま
しくは８〜１２度の範囲で設定し、これによって、前記
した接地、凹凸乗り越し時に伴う各変形の吸収と荷重負
担能力とを両立させる。

又前記角度ピッチβは各リブ１５間で一定としている。

これによって、転勤に際して、外側環１４は、リブ１５
が連設されることにより曲げ剛さが大となるリブ部分１
４ａと、隣り合うリブ部分１４ａ間の曲げ剛さが相対的
に小である橋絡部分１４ｂとが周期的に繰り返される結
果、共振による振動、騒音を発生しやすくしている。

このように、環状部３を、通常の同心な内側環１３、外
側環１４間を、斜めに配置されるリブ１５−により連結
したリング状体とすることによるで、外側環１４に作用
する接地に伴う変形を、効果的に吸収しつつ内側環１３
に伝達させることができ、又この内側環１３は前記ディ
スク部２をへて車軸に荷重を伝える。

ディスク部２は、前記一方の側縁ａに変位して、外縁が
、内側環１３内面に連なることによって、内側環１３の
内部に、制動部材の取付用の空間を形成しており、又該
ディスク部２に設ける前記ボルト孔１２・−は、第７図
に略示するごとく、該ディスク部２に設ける段付き孔か
らなる下孔に嵌着、接合した補強用のリング１８の中心
孔によって形成され、又そのボルト孔１２を通るボルト
を用いて、ディスク部２は車軸（図示せず）に固定でき
る。

又このディスク部２の厚さＴ２は、外側環１４の厚さＴ
１４とほぼ等しく設定している。このように、円板状の
ディスク部２の外縁に前記環状部３を設けたタイヤ基体
４は、弾性素材を用いて一体に成型される。このように
タイヤ基体４を一体に成形することによって、コストダ
ウンに加えて、環状部３における振動をディスク部２に
伝達し、該ディスク部２と協働して振動、騒音を高める
のに役立つ、なお成形は、射出成形、圧縮成形、流し込
み成形など各種の成形方法が採用でき、特に射出成形に
より製作することによって、生産性を高めうる。

又このために、弾性素材として、熱可塑性の工業用樹脂
を用いることができる。又好ましくは、これらの工業用
樹脂に微細短繊維を配合した強化複合樹脂を採用する。

さらにこの強化複合樹脂は、好ましくは、試験片におけ
る物性において、 （ａ）　　転勤に際しての熱変形を減じ、かつブレーキ
シェによる熱変形を防止するべく、ビカット軟化温度が
１６０℃以上であること。

（ｂ）　　接地応力による過大な変形を防止するべく、
曲げ弾性率（ｋｇ／ｃ４）が１１００００以上であるこ
と、 （Ｃ）　　使用に際しての破損等を防止するべく、曲げ
強度（ｋｇ／ｃ−Ｊ）が５００以上であること、（ハ）
路面の凹凸により生じる衝撃力に耐えうるべく、アイゾ
ツト衝撃強さ（ノツチあり、ｋｇ−Ｃ１ｌ／ｃｍ）が５
以上であること、 （ｅ）　　湿気等による変形を防ぐべく、吸水率（２３
℃、５０％、ＲＨ平衡）が１．２％以下であること、が
望ましい。

前記各部の寸法は、かかる物性値を基準として設定して
いる。

このために、前記工業用樹脂として、ポリウレタン樹脂
、ポリエステル樹脂、ナイロン、ポリカーボネート樹脂
などの強度、耐衝撃性、耐疲労性等に優れる樹脂を採用
する。

又微細短繊維として、ガラス繊維、金属繊維、カーボン
繊維などの他、芳香族ポリアミド樹脂を用いた短繊維、
ウィスカ等が利用できる。又それらの直径は０．１以上
かつ１００μ網以下、好ましく≧１以上かつ５０μ−以
下とすることにより、経済性と耐衝撃性とを併有させる
。又混合される少なくとも半量において、かつ長さに対
する直径の比であるアスペクト比が７０以上、好ましく
は１００以上のものを採用することにより補強効果を高
める。又これらの微細短繊維は、強化複合樹脂において
、１０以上かつ７５以下好ましくは２０以上かつ６０％
以下の重量％をしめる比率で混合させることにより、補
強機能と成形性とを両立させる。

環状部４の外周面には、トレッド５が配される。

このトレッド５は、ＪＩＳ　　Ａ硬度が５０以上の配合
ゴムを用いる。これによって、耐摩耗性を高めかつ転勤
に伴う振動、騒音を助長する。又このゴムは、タイヤ基
体４の外周面に射出成形によって直接形成しても、もと
はプレスを用いてバンド杖に成形したうえ、接着等によ
り取付けることもできる。

又トレッド５は、タイヤ軸を含む断面における外周面の
半径Ｒを１５０ｍ以上としている。なおフラットな面に
形成してもよい、これによって、クラウン側部分ととも
にシッルダー側部分においても接地でき、コーナーリン
グ力の低下を抑制する。

又トレッド５には、本実施例では、第３図に示すごとく
、タイヤ赤道Ｃに、円形の凹部からなる不連続溝２０を
一定のピッチで含むパターン溝１９を設ける。これによ
って、タイヤ転勤に伴う振動発生を助長する。又トレッ
ド５には、前記不連続溝２０の両側にかつ該溝２０間に
おいて、く字に折曲る不連続溝２１を円周方向に隔設し
ている。

又該不連続溝２０の側方には、夫々タイヤ軸方向にのび
る横溝２２．２３．２４．２５を設け、又横溝２２．２
５のタイヤ赤道側部分には、前記不連続溝２０に跨がり
く字に折曲る不連続部２６を連設している。

このように、トレッドパターンを、不連続溝２０．２１
、横溝２２．２３．２４を用いて形成することにより、
タイヤ転勤時において周期的な振動を発生し、騒音発生
を高める。しかも前記不連続溝２０の溝深さＨを、該非
空気入りタイヤ１が代用されるグランドタイヤの溝深さ
の２分の１〜３分の１程度とし、これによってトレッド
厚さを減じる。なおグランドタイヤに比して溝深さを小
とするのは、スペヤータイヤとしての寿命を考慮したも
のであり、又かかる溝深さとすることにより、前記のご
とくトレッドゴム５の厚さを減じ、接地に伴う振動をタ
イヤ基体４に容易に伝達しうろことともなる。

さらに前記溝２０〜２４からなるパターン溝１９の接地
面における溝面積ＳＧと、接地面全面積Ｓとの比ＳＧ／
Ｓを０．４以上とし、パターン溝１９の溝面積を増加さ
せることによって、タイヤ振動を高めるのに寄与してい
る。

第８図は本発明の他の実施例を示している０本実施例で
は、ディスク部２は、湾曲部３０を具えるとともに、ト
レッド５の外表面は直筒状をなし、又タイヤ赤道を挟ん
で周回する複数の縦溝２７．２７からなるパターン溝１
９を具えている。

〔実施例〕

タイヤサイズｌ　９５／６０　Ｒ１５の取替用として、
実施例１．２のタイヤを、第１．２表に示す仕様により
試作し、１５０ＯＦＦ乗用車の右前輪に装着し、テスト
を行った結果、いずれも３５００ｋ１ｍ以上の耐摩耗性
がありかつ２００回以上の８の字旋回に耐えた。さらに
時速が５０−以上になると、タイヤ騒音、振動が、運転
者に不快となる程度に高まった。

〔発明の効果〕

このように、非空気入りタイヤは、車軸に取付くディス
ク部と、外周面にトレッドが設けられる第 表 環状部とからなるタイヤ基体を、弾性素材を用いて一体
に成形しているため、軽量化が可能となり、かつディス
ク部を別に設けるものに比べてコストダウンを計りうる
他、トレッドから環状部を伝わる転勤にともなう振動、
変形が、ディスク部と協働しかつ助長して車軸に伝達さ
れ、又運転者に不快窓を与えることによって、早期のグ
ランドタイヤへの取替を促し、スベヤータイヤの長期使
用による危険を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図はその
断面図、第３図はトレッドパターンを例示する平面図、
第４図は環状部を拡大して示す一部の平面図、第５図は
その断面図、第６図はタイヤ基体の一部を示す斜視図、
第７図はディスク部のボルト孔を例示する断面図、第８
図は他の実施例を示す断面図である。 ２・−ディスク部、　３−・環状部、　４−・・タイヤ
基体、５−・−トレッド、　　１３−・−内側環、　　
１４−・外側環、 リブ、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　車軸に取付く円板状のディスク部と、該ディスク部
   の外縁に連なりかつ外周面にトレッドが取付けられる環
   状部とを有するタイヤ基体を、弾性素材を用いて一体に
   成形してなる非空気入りタイヤ。 ２　前記環状部は、前記ディスク部の外縁に連なる内側
   環と、該内側環と同心かつ外周面にトレッドが形成され
   る外側環との間をリブにより結合してなることを特徴と
   する請求項１記載の非空気入りタイヤ。 ３　前記リブは、等間隔に配されたことを特徴とする請
   求項２記載の非空気入りタイヤ。 ４　前記弾性素材は、合成樹脂からなる基材に微細短繊
   維を混合した強化複合樹脂であることを特徴とする請求
   項１記載の非空気入りタイヤ。 ５　前記微細短繊維は、直径０．１〜１００μｍ、混合
   される半量において長さと直径の比であるアスペクト比
   が７０以上かつ基材に対して１０〜７５重量％が混合さ
   れることを特徴とする請求項４記載の非空気入りタイヤ
   。 ６　前記強化複合樹脂は、試験片の状態において、ビカ
   ット軟化温度が１６０℃以上、曲げ弾性率（ｋｇ／ｃｍ
   ＾２）が１１００００以上、曲げ強度（ｋｇ／ｃｍ＾２
   ）が５００以上、アイゾット衝撃強さ（ノッチ有り、ｋ
   ｇ−ｃｍ／ｃｍ）が５以上であることを特徴とする請求
   項４又は５記載の非空気入りタイヤ。 ７　前記トレッドのゴムは、ＪＩＳＡ硬度が５０゜以上
   であることを特徴とする請求項１記載の非空気入りタイ
   ヤ。 ８　前記トレッドは、タイヤ軸を含む断面における外周
   面の半径が１５０ｍｍ以上であることを特徴とする請求
   項第１記載の非空気入りタイヤ。 ９　前記トレッドは、タイヤ赤道近傍を通りかつ円周方
   向に不連続な不連続溝を含むパターン溝を具えることを
   特徴とする請求項１記載の非空気入りタイヤ。 １０　前記トレッドのパターン溝は、接地面における前
   記パターン溝の溝面積ＳＧと接地面全面積Ｓとの比ＳＧ
   ／Ｓが０．４以上であることを特徴とする請求項第９記
   載の非空気入りタイヤ。