JPS61291201A - 非空気式の包旋コ−ン車輪 - Google Patents

非空気式の包旋コ−ン車輪

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JPS61291201A
JPS61291201A JP61141208A JP14120886A JPS61291201A JP S61291201 A JPS61291201 A JP S61291201A JP 61141208 A JP61141208 A JP 61141208A JP 14120886 A JP14120886 A JP 14120886A JP S61291201 A JPS61291201 A JP S61291201A
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wheel
toroidal
toroidal wheel
shock absorbing
hub
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JP61141208A
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エドワード ジー マーコウ
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Grumman Aerospace Corp
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Publication date
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    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B9/00Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60C17/04Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor utilising additional non-inflatable supports which become load-supporting in emergency
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Braking Arrangements (AREA)

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、車両の車輪、特に軽量の非空気式の包旋コー
ン車輪に関する。
「従来技術」 半世紀以上の間、自動車は、スポークあるいは中実のウ
ィール(車輪)に取付られた空気タイヤを備えた二成分
組立体によって適宜走行していた。
これらの二成分組立体は、公知の欠点中に、高価格、重
量を含み、また空気タイヤ成分がパンクしやすい欠点を
持っていた。これらの問題を解決するための調査におい
ては、従来技術が種々の形を研究していた。これらの研
究の内で見込みのある研究は、車輪自身が十分な弾性を
持って、寿命、乗り心地およびハンドル操作を犠牲にし
ないで、空気式タイヤの代りをする車輪である。この従
来の弾性非空気式固体単一成分車輪の例は、本発明者か
ら本出願人に譲渡された米国特許第3.698.461
号の主題の弾性円錐車輪である。この車輪は、ハブと、
ハブから車輪の走行面として機能する地面係合縁まで延
長した弾性円錐形状本体とを有している。゛円錐形状の
車輪の他に包旋コーン車輪ら開示されている。この従来
の包旋コーン車輪は、W、J、ハンプシャー氏の米国特
許第4゜350.196号に開示されている。ハンプシ
ャー氏の特許は、ハブと、多少なりともS字状の放射状
断面輪郭を有する一体形成接地縁部とを有する車輪組立
体を開示している。これら従来技術のデザインは、乗り
心地あるいはハンドル操作を犠牲にしないで、空気式タ
イヤと置換する実用的な車輪を形成した。
「発明が解決しようとする問題点」 しかし、これら弾性車輪は、負荷状態で変形した時に、
要求される過剰負荷強度特性で影響されるバネ定数を有
し、従って負荷状態の変形で変化できるバネ定数を有す
る弾性車輪に可能な改良に利点が見出だされなかった。
非空気式弾性車輪は、もし、構造が十分な疲労寿命を持
って予期される3G動的負荷を耐え抜いたならば、良好
な高速道路でのハンドル操作特性用の不適切の足跡を代
表的に受ける。更に、従来技術の車輪は、車輪の動作特
性が種々の要求に合致するように調製されるように円錐
車輪のバネ定数を変化させる手段が形成されない。動的
過剰負荷状態用の最適強度およびIGでの最適ハンドル
操作用の最適スティフィネスを有する妥協が従来技術で
は十分に満足して解決できない。
「問題点を解決するための手段」 本発明は、車軸が取付られるハブ部と、このハブ部から
放射外方向に延長して、該ハブ部から離れた周辺端部に
、地面と係合する接地縁を有する環状の弾性トロイダル
車輪部と、トロイダル車輪部の変形によってバネ定数か
変化するバネ定数変化手段とを特徴とする非空気式の包
旋コーン車輪を指向している。
特に、本発明は、車軸が収容されるハブ部と、このハブ
部から放射外方向に延長して、該ハブ部から離れた周辺
端部に地面と係合する接地縁を有する環状の弾性トロイ
ダル車輪部とを有し、この弾性トロイダル車輪部が周辺
外端部で地面と係合し得る接地縁を有する非空気式の弾
性包旋コーン車輪を提供する。この接地縁には、所望な
らばタイヤ溝が形成される。勿論、負荷による変形状態
でバネ定数を変化させる手段が形成される。この弾性ト
ロイダル車輪部は、軸方向に環状に窪んで、かなり薄い
断面の同軸の中空の半ドーナツを形成し、この半ドーナ
ツ部がハブ部からの連続物を形成する円形の放射軸方向
に湾曲した湾曲部と、この湾曲部に連続する逆向き湾曲
部とを持っている。
このトロイダル車輪部のバネ定数は、半ドーナツ状領域
の凸面領域におけるトロイダル車輪部の回り、あるいは
ハブ部との半ドーナツ領域との結合領域近傍の放射内領
域に同軸配置された一連の放射状に配列されたスロット
で変化できる。これの代りに、トロイダル車輪部は、端
部が凸領域に当接する2個の同軸配置された内外同軸区
分から形成される。これら当接端部を橋渡しする一連の
細長バネクリップが対面の同軸区分を締付けるクリップ
端部を有し、バネ定数を変化させるために形成できる。
更に、実施例では、対抗フランジが弾性トロイダル車輪
部の2個の同軸区分の当接端部に形成でき、弾性ガスケ
ツトを介装して締付けて、バネ定数が変化できる。更に
、トロイダル車輪部のバネ定数変化手段は、弾性衝撃吸
収手段である。
この衝撃吸収手段は、横から見ると、トロイダル車輪部
と同軸の円形の輪郭と、該トロイダル車輪部の変形萌の
直径より短い直径とを有している。
この衝撃吸収手段は、外周縁部がトロイダル車輪部の負
荷印加中の変形時にトロイダル車輪部の逆向き湾曲の内
面部の通路を遮断する位置で終端する。このトロイダル
車輪部が変形して、衝撃吸収手段と接触した時には、衝
撃吸収手段も共に変形し、従って衝撃吸収手段およびト
ロイダル車輪部のバネ定数を並列に用いて、車輪のバネ
定数を変化できる。
「実施例」 図面を参照すると、第1図は本発明の一実施例の非空気
式包旋コーン車輪10を示している。この車輪lOは、
ハブ部12と、ハブ部12の放射状の連続物を形成する
一体つニップ部14と、このウェッブ部から放射外方向
に延長した弾性の半ドーナツ状トロイダル車輪部16と
、円形輪郭の弾性衝撃吸収手段(車輪)1Bとを有して
いる。このハブ部12は、図示しない従来の車両の車輪
取付部に車輪10を取付けるために好適に形成され、中
央に車軸を収容する穴20と、周辺に締付は用の図示し
ないネジ棒を螺子込む複数の穴22の模様とを有して、
車両の車輪取付部に車輪XOを固定するために用いられ
る。第1図の実施例では、図示しないリベット固定によ
ってハブ部■2に好適に締付られる衝撃吸収輪18がハ
ブ部の各穴20および22と整合する穴24および26
を通して配列が形成される。この衝撃吸収輪18は、車
輪の車両に近い側に配置されるのが好ましいが、接地縁
36の直径より小径の放射外方向の周辺端部28を有し
、衝撃吸収輪に弾力性を印加する手段が形成される。第
1図の実施例では、衝撃吸収輪の周辺部30に、衝撃吸
収輪に弾力性を印加する軸方向に内方向に湾曲した弓状
突起が形成される。従って、湾曲端部30は、トロイダ
ル車輪部16の内面と対面する凸面34と、車両に対面
する凹面32とを有している。第1図に示す他の公知手
段が衝撃吸収輪に所望の弾力性を印加するために用いら
れることが理解される。
包旋コーン車輪においては、従来技術の空気タイヤで通
常供給される動作時の所望の弾力性が弾性のトロイダル
車輪部によって形成される。本発明においては、機能が
車輪の約直径Aから接地縁36までの放射外方向に延長
するために考慮された弾性環状トロイダル車輪部16で
満足される。
トロイダル車輪部!6は、ウェッブ部14の連続物を形
成する円形の放射状の軸方向に湾曲した湾曲部38と、
円形の逆向きの湾曲部40とを有し、従って半ドーナツ
状の凹内面42および凸外面44を有している。
本発明の車輪において、トロイダル車輪部16のデザイ
ンの1つは、第1図に示すように、軸方向の幅寸法Aお
よびBの合計がトロイダル車輪部16の深さDの約2倍
に等しいことが好ましい。
もし、これらの寸法比率が2以下ならば、車輪の剛性が
重大に増加して、堅い車輪を形成する。この比率が2以
上になると、車輪の剛性を減少させるが、反対の横方向
の曲げは、車輪の前面から見た場合に1、足跡の中央線
から約±45度で車輪の表面接触領域に導入し始めても
よい。衝撃吸収憧の直径方向の断面輪郭は、設計者の裁
量で、弾性のトロイダル車輪部のそれと必須的に類似で
き、即ち衝撃吸収輪の軸方向の寸法の合計がトロイダル
車輪部の深さの2倍に略等しくできることが理解される
車輪の摩擦および牽引力を向上させるためには、第2図
に示すように溝46のような摩凛表面手段が車輪の縁4
8の領域に形成される。ゴム製あるいは他の好適なエラ
ストマ材料から作られる固体の溝46が好ましく用いら
れるが、1個以上の開口あるいは空所を含むデザインあ
るいは幾分低姿勢の空気式ベルト型タイヤも使用できる
。この固体の溝46の断面は、回転中に帯部分が車軸の
下側を通過した時に、中央の帯部分が路面上で平坦にな
るようになる無負荷時の凹形状を好適に育している。こ
れは、高速動作において良好な負荷配分と、摩擦力とが
得られる結果となる。この溝46の側帯は、悪路状態に
遭遇するまで路面に接触しないが、弱い土壌道路で増加
する牽引力用の攻撃的溝46あるいは突起を持つことが
できる。この溝46は、横方向にある量擦り減るとトロ
イダル車輪部が現れる。高速度でのエネルギ損失および
過剰な発熱を減少させるなめには、溝46がこの擦り減
動作に可能な限り適合するようになっている。これら横
方向の動作に応じるためには、溝46の中央帯部分が深
°い周辺溝と協同できる。放射即ち横断溝も、動作時に
変形車輪の立ち上がりあるいは立ち下がりコーナを各々
一周した場合に、溝46の金輪のような強固効果を最小
に形成できる。明確化のために、溝46は第2図で示す
が第1図には示さない。また、1l146が本発明の他
の実施例の図面でも示していないが、溝46は設計者の
裁量で所望通りに形成できることが理解される。
車両に取付時の操作において、車輪のトロイダル車輪部
16の縁48領域は、車軸の各側の下部が負荷で変形し
て平坦になる。好ましくは、車輪は、縁が負荷で約10
%変形した時に、車輪縁領域の内面50が第1図の点線
で示すように変形して、トロイダル車輪部16が衝撃吸
収軸18の周辺端部28に当接するように、なっている
。従って、車輪は、これ以上変形すると、トロイダル車
輪部16の蓄積エネルギで支えられるのみならず、衝撃
吸収軸18の蓄積エネルギでも支えられる。
これは、変形下の車輪のバネ定数を変化させて、車輪が
変形で2本立てのバネ定数を有し、最初の変形では1個
のみのバネ定数で、衝撃吸収輸が働いた場合にはより硬
い第2のバネ定数が適用される。
非空気式の包旋コーン車輪は疲労に敏感である。
高G衝撃負荷に耐えられるデザインは通常動作で足跡の
寸法に厳密(こ制限される。柔らかいバネ定数の弾性構
造の車輪は、足跡の問題を克服できるが、通常この種の
デザインを禁止する高G負荷下での過剰変形の困難性が
付随している。しかし、本発明では、過剰変形による問
題が、車輪で実施される変形を制限する弾性衝撃吸収輪
によって除去される。従って、1.5Gでの変形が車輪
のハンドル特性によって決定される値に制限するデザイ
ンを提供することは可能となる。本発明において、非空
気式包旋コーン車輪は、ハンドル操作用に最適の足跡を
形成するIG静止負待と、!。5G以上の衝撃負荷とが
許容できる。全部の動的沈み込み負荷が衝撃吸収軸によ
って減衰される。このデザインは、高G負荷を通常適合
させることを測定で検査することもなく、従って軽量、
改良されたハンドル操作および減少した粗暴運転を持っ
ている。
第3図には、本発明の別の実施例の非空気式包旋コーン
車輪110が示されている。この車輪110は、ハブ部
112と、このハブ部から放射外方向に延長した弾性の
半ドーナツ状のトロイダル車輪部116と、このトロイ
ダル車輪部のそれに類似した半ドーナツ状の弾性衝撃吸
収輪118とを有している。端部128の回りには、低
摩擦のエラストマリング119が形成されて、衝撃吸収
軸およびトロイダ)し車輪部116間の可能な摩擦を除
去している。ハブ部112は、ブレーキドラムIllの
ような従来の車輪取付部に車輪+10を取付けるために
好適に形成される。車軸の端部113を収容するための
中央配置穴120および車輪取付部の複数の螺子スタッ
ド123を貫通するため穴122の模様が形成されて、
車輪が取付られる。この実施例において、ハブ部112
は、車両のブレーキロータ即ちドラム111を収容する
軸内方向に配置された環状の周辺円筒のフランジ152
を存している。このデザインで、トロイダル車輪部11
6の円筒トロイダル端部154および衝撃吸収軸118
のバンプ端部156は、各々ボルト158のような好適
な締具の周辺配列物でフランジ152の外周で締付けら
れる。この配列において、トロイダル端部154はバン
プ端部156およびフランジ152間に介挿されて、組
立体に必要な締付力を形成する。トロイダル車輪部11
6の円筒端部154は、第3a図に示すように、負荷を
好ましく分配するために、155から肉厚に形成される
。本実施例では、沈め平ボルト+58が使用されて、フ
ランジ152、トロイダル端部154およびバンプ端部
156を締付けると共に、車両のブレーキドラム111
間に最適な隙間を形成してもよい。
第3図において、車輪IlOは、トロイダル車輪部11
6の直径断面を略複製した直径断面の衝撃吸収輪118
を持っている。しかし、衝撃吸収輸18の深さEにおけ
る減少は、点線+18’および118″で示すように、
バネ定数の増加に貢献して、従って配列の段階的機能に
影響する。勿論、衝撃吸収輪の深さの減少によるバネ定
数の増加は、本発明の他の実施例の衝撃吸収輪に対して
応用できる。
本発明の包旋コーン車輪は、広範囲の好適な金属および
非金属材料から製造される。例えば、第1図の実施例に
おいて、車輪IOの種々の成分は、ガラス繊維で強化し
たエポキシ樹脂のような複合材料で成型できる。もし、
金属が車輪に使用されたならば、冷却圧延ステンレス鋼
あるいは加熱処理の低合金高張力鋼は、車輪の弾性要素
用の真っ先の志願材料である。通常、原価および他の配
慮から、ガラス繊維強化エポキシ樹脂が選択される。
しかし、第3図に示す装置においては、車輪が車両のブ
レーキドラムに取付られる限り、動作時の車輪は、ブレ
ーキで発生する強度の熱を受ける。
従って、例えば、第3図の車輪110の弾性のトロイダ
ル車輪部116に複合材料が使用された時には、車輪の
ハブ部が金属から製造されて、弾性材料の強度の熱劣化
を防止している。金属製のハブ部112によって、車輪
の弾性トロイダル車輪部への伝熱が通常使用される複合
材料によって許容される温度範囲内に抑えられる。従っ
て、弾性トロイダル車輪部116の設計においては、よ
り高価な耐熱プラスチック材料を使用する必要が生しな
い。
第3図の実施例の車輪+10は、第1図の実施例の車輪
10と略同様の動作特性を持っているが、車両上に車輪
を取付ける手段が必須的に形成される点が異なっている
第4図には、本発明の更に別の実施例の包旋コーン車輪
210が示されている。この車輪210は、第3図の車
輪110と同様に、ハブ部212と、このハブ部から放
射外方向に延長した弾性の半ドーナツ状のトロイダル車
輪部216と、半ドーナツ状の弾性衝撃吸収輪218と
を有している。
第3図の車輪+10と同様に、ハブ部212には車両に
車輪210を取付できる好適な手段が形成され、同様の
フランジ手段がトロイダル車輪部216および衝撃吸収
輸218をハブ部212に締付けるために使用される。
実質的に、第3図および第4図の実施例の唯一の相違は
、車輪210のトロイダル車輪部216が2個の半ドー
ナツ状の区分260および262から構成されることで
ある。区分260は、ハブ部212から延長して締付さ
れる円形の放射状に軸外方向に湾曲した輪郭を有してい
る。区分262は、円形の逆向きの放射状に軸内方向に
湾曲した輪郭を有している。区分260および262は
、トロイダル車輪部の頂点272で結合用円周端部26
8および270の回りに軸方向に突出したフランジ26
4および266を各々持っている。ボルト274のよう
な好適な締具の配列物が区分260および262の円周
部を相互固定するために使用される。
車輪210は、第3図の実施例と同様に、静止および衝
撃負荷に略同等の動的応答を有し、動作特性が等価であ
る。勿論、弾性衝撃吸収輪218は、先の実施例と同様
に車輪に2種類のバネ定数を提供する。
第5図は、第4図の実施例の車輪210の変形例を示し
ている。第5図の車輪310は、図示しないハブ部と、
2個の4半ドーナツ状の区分360および362を備え
た二片弾性トロイダル車輪部316とを持っている。区
分360は、ハブ部から延長して締付される円形の放射
状に軸外方向に湾曲した輪郭を有している。区分362
は、円形の逆向きの放射状に軸内方向に湾曲した輪郭を
何している。区分360および362は、ボルト374
のような好適な複数の締具の手段によって相互締付され
る軸方向に突出したフランジ364および366を各々
持っている。好ましくは、ボルトがフランジのたわみに
よって印加される曲げ負荷を許容即ち最小にする型であ
る。区分がフランジ面を直接付き合わせて締付けられる
第4図の車輪210と異なって、フランジ364および
366の対抗面の間には、全円周の回りにゴム製あるい
はエラストマ製のガスケット376が介挿される。フラ
ンジのたわみ中にボルト用の必要な自由運動を許容する
ためには、各ボルト毎にゴム製あるいはエラストマ製の
スリーブあるいはグローメット380が形成される。ガ
スケット376は、弾性の区分360および362のバ
ネ定数と異なったバネ定数を持っていて、コーン車輪の
スチイフネス(剛性)を変化させる柔軟継手として作用
する。
所望の弾性力を得るためにエラストマを好ましく選択し
て、設計者は、種々の要望に応えた車輪の剛性を形成で
きる。
第6図〜第8図に示される車輪410に説明されるよう
に、本発明の車輪のバネ定数は、複数の放射状スロット
によって調製される。この車輪410は、ハブ部412
と、ハブ部から放射外方向に延長した連続物を形成する
半ドーナツ状の弾性トロイダル車輪部416と、衝撃吸
収輸41gとを持っている。衝撃吸収輪418は、軸内
方向に延長した円筒フランジ456が形成される中心穴
を有する平面からの円形の輪郭を持っている。この円筒
フランジ456はハブ部の軸内方向に延長した円筒フラ
ンジ452にしっかりと固定される。
これら2個のフランジは、接着あるいは平頭リベットの
ような好適な締具手段で強固に固定される。
この車輪4[0は、ハブ部領域において僅かな変更を除
いて、第1図の車輪10に略同−であることが理解され
る。本発明の他の車輪と同様に、車輪の効果的機能に要
求される必要な弾性力はトロイダル車輪部416によっ
て提供される。車輪410において、車輪のハンドル特
性に非常にW要なバネ定数および足跡特性は、弾性トロ
イダル車輪部416に種々の長さ、幅および間隔の貫通
スロット450の環状配列物を穴明けして、調製される
。これらスロットは、第6図および第7図に示すように
、トロイダル車輪部の頂点470でのようなトロイダル
車輪部416の輪郭の湾曲度が最大になる点で環状の模
様に配列され、代表的に各々が約0.60インチの幅と
、約3インチの長さとを有し、約1インチの間隔で配列
される。これらの貫通スロット450の幅、長さおよび
間隔は、車輪の所望の弾性変形特、性のために経験的に
決定される。好ましくは、各スロット450は通常第8
図に示すように両端にスロットの幅より大きい直径を何
する穴462および464が各々形成されて、変形中の
車輪のトロイダル車輪部416のスロット領域に生じる
疲労を緩和している。
あるいは、頂点領域470でのスロット配列の代わりに
、スロットの環状模様は、トロイダル車輪部416の輪
郭の湾曲における他の遷移点、例えばハブKS412近
傍の環状領域460で形成されて、車輪のスヂイフィネ
スが変化させられる。勿論、もし強い要請があるならば
、車輪には、スヂイフィネスが減少するように両者の領
域470および460でスロット配列が各々形成される
第9図および第1θ図の実施例の車輪510においては
、車輪のバネ定数がバネクリップ手段550で調製され
る。この車輪51Oは、ハブ部512と、ハブ部から放
射外方向に延長した連続物を形成する半ドーナツ状の弾
性トロイダル車輪部5i6とを持っている。このトロイ
ダル車輪部516は、2個の4半ドーナツ状の区分56
0および562から構成される。区分560は、ハブ部
512から延長した円形の放射状に軸外方向に湾曲した
輪郭を有している。区分562は、円形の逆向きの放射
状に軸内方向に湾曲した輪郭を有している。区分560
および562は、区分の結合端部565および567の
回りに配列された複数のバネクリップ550によって、
僅かな隙間556を隔てて相互締付される。これら区分
の端部は、第9図から明白なように、トロイダル車輪部
516の頂点570に対応する位置で相互結合されるこ
とが好ましい。各バネクリップ550は、第1O図に示
されるように、区分間のカンチレバーバネ手段として作
用し、幅広部分569および571と首根っ子部分57
3とを有するやや砂時計形状の平板輪郭を持っている。
各バネクリップは、一端部569が区分560に接着あ
るいはリベット568のような好適な締具手段で固定さ
れ、他端部571が同様に区分562に固定される。こ
れらバネクリップ550は、トロイダル車輪部の凹面5
72の内側に配置されるが、第11図に示すように設計
者の裁量で凸面574の外側に配置できる。、設計者は
、変形下の車輪用に所望のバネ定数特性を得るために、
バネクリップ毎およびトロイダル車輪部毎に最適なスチ
イフィネスを選択できる。車輪にスロットを形成してバ
ネ定数をかえる場合と同様に、バネクリップの寸法、間
隔および材料は所望の弾性変形によって決定される。
0.040あるいは0.050インチの厚み、1インチ
の最大幅および1インチの間隔で配置されたステンレス
鋼製バネクリップが実際好ましいと発見された。
車輪410のスロット450のような本発明の一実施例
のデザイン的特徴は、最適な場合本発明の他の実施例と
協゛同することが理解される。更に、ある応用において
有利であるならば、本発明の種々の実施例は衝撃吸収輪
なしで操作できる。勿論、車輪は車両に逆向きに取付ら
れる。
「発明の効果」 本発明の包旋コーン車輪は、従来の空気タイヤと比較し
て、高速道路を走行中においてもタイヤがバーストする
危険性がなく、安価で、軽量な非空気式タイヤを自動車
等の車両に用いることができる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の車輪の断面図、第2図は第
1図の車輪の接地縁部分の拡大断面図、第3図は本発明
の第2の実施例の車輪の断面図、第3a図は第3図の車
輪の締付は部の拡大断面図、第4図は本発明の第3の実
施例の車輪の断面図、第5図は本発明の別の実施例の車
輪のフランジ結合部の拡大断面図、第6図は本発明の第
4の実施例の車輪の側面図、第7図は第6図の■−■線
断面図、第8図は第6図の車輪のスロット部の拡大図、
第9図は本発明の第5の実施例の車輪の断面図、第10
図は第9図の車輪のX−X線部分の破断側面図、第11
図は第9図のバネクリップ部の別の実施例の一部断面図
である。 12・・・ハブ部、16・・・トロイダル車輪部、18
・・・衝撃吸収輪、36・・接地縁。 出願人  ゲラマン エアロスペース FIG、3a

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車軸が取付られるハブ部12と、 このハブ部12から放射状の外方向に延長して、該ハブ
    部12から離れた周辺端部に、地面と係合する接地縁3
    6を有する半ドーナツ状の弾性トロイダル車輪部16と
    、 前記トロイダル車輪部が変形によってバネ定数を変化さ
    せられるバネ定数変化手段とを備えたことを特徴とする
    非空気式の包旋コーン車輪。
  2. (2)前記接地縁36は、内面50と、外部の地面係合
    部48とを有し、前記バネ定数変化手段は弾性の衝撃吸
    収手段18を含む特許請求の範囲第1項記載の包旋コー
    ン車輪。
  3. (3)前記衝撃吸収手段18は、前記トロイダル車輪部
    と同軸の円形の輪郭と、該トロイダル車輪部の変形前の
    直径より短い直径とを有し、前記衝撃吸収手段18の外
    周縁部28が負荷印加中の変形時に前記トロイダル車輪
    部16の内面50の通路を遮断する位置で終端する特許
    請求の範囲第2項記載の包旋コーン車輪。
  4. (4)前記衝撃吸収手段18は、変形状態で前記トロイ
    ダル車輪部のバネ定数より大きいバネ定数を有し、従っ
    て前記トロイダル車輪部16の内面50が該衝撃吸収手
    段18に接触した時に、前記車輪の変形が衝撃吸収手段
    18およびトロイダル車輪部16の合成剛性によって支
    えられて、過負荷による前記トロイダル車輪部16の過
    剰疲労が防止される特許請求の範囲第2項記載の包旋コ
    ーン車輪。
  5. (5)前記衝撃吸収手段18は、放射外方向の周辺領域
    30が前記トロイダル車輪部16の断面に略類似した断
    面の輪郭を有し、この輪郭の凸面34が該トロイダル車
    輪部16の内面50に対面する特許請求の範囲第3項、
    第4項あるいは第5項記載の包旋コーン車輪。
  6. (6)前記トロイダル車輪部16は、半ドーナツ状の凹
    内面42および凸外面44を有するように、円形の放射
    状の軸方向に湾曲した湾曲部38と、円形の逆向きの湾
    曲部40とを有し、前記トロイダル車輪部16が前記ハ
    ブ部12に接続あるいは一体となって、ハブ部12の放
    射外方向の連続物を形成する特許請求の範囲第1項から
    第5項までのいずれかに記載の包旋コーン車輪。
  7. (7)前記バネ定数変化手段は、トロイダル車輪部16
    の直径部分の輪郭の湾曲度が最大になる点、直径部分の
    輪郭の湾曲度の少なくとも遷移点、凸面の突起点あるい
    はハブ部領域における直径部分の輪郭の湾曲度遷移点で
    、環状に配列されて穴明けされた放射状に延長した複数
    のスロット450である特許請求の範囲第2項記載の包
    旋コーン車輪。
  8. (8)前記トロイダル車輪部16は、2個の同軸配置さ
    れた同軸区分260および262と、これら同軸区分の
    隣接端部を結合する結合手段とを含む特許請求の範囲第
    1項から第7項までのいずれかに記載の包旋コーン車輪
  9. (9)前記結合手段は、周辺配置された複数のバネクリ
    ップ550であり、各バネクリップ550は、弾性シー
    ト材料の略正方形のストリップで、前記同軸区分の一方
    を締付ける一端部569と、前記同軸区分の他方を締付
    ける他端部571と、これら一端部および他端部の中間
    部にカンチレバーバネが形成され、従って前記バネクリ
    ップ550の前記カンチレバーバネの作用は、負荷によ
    る車輪の変形中に、前記トロイダル車輪部16のバネ定
    数を変化させる特許請求の範囲第8項記載の包旋コーン
    車輪。
  10. (10)前記結合手段は、前記同軸区分の隣接端部に沿
    って形成された軸外方向に突出した一体フランジ264
    および266であり、該フランジ264および266が
    相互に締付られて、前記同軸区分260および262を
    操作用に相互固定する特許請求の範囲第8項記載の包旋
    コーン車輪。
  11. (11)前記一体フランジ264、266、364およ
    び366の整合面には、一周する弾性のガスケット37
    6が介装され、従って前記ガスケット376の弾性力が
    車輪の変形によるバネ定数を変化させる特許請求の範囲
    第8項から第10項までのいずれかに記載の包旋コーン
    車輪。
  12. (12)前記ハブ部12は周辺に軸内方向に延長した円
    筒のフランジ152を有する略平坦な垂直ディスク部を
    有し、 前記トロイダル車輪部116は放射状の内周辺に前記円
    筒フランジ152と同軸配置されて固定される円筒のト
    ロイダル端部154を有し、前記衝撃吸収手段118が
    前記円筒フランジ152と同軸配置されて固定される円
    筒のバンプ端部156を有し、 前記トロイダル端部154が前記バンプ端部156およ
    び前記フランジ152間に介装されて、該フランジ15
    2、トロイダル端部154およびバンプ端部156を貫
    通する複数の締具158の周辺配列を有して、前記トロ
    イダル端部154およびバンプ端部156を前記フラン
    ジ152に必要な締付力で固定し、 前記車輪が車軸のブレーキドラム111に取付られる特
    許請求の範囲第1項から第11項までのいずれかに記載
    の包旋コーン車輪。
  13. (13)前記トロイダル車輪部の円筒端部は、負荷を好
    ましく分配するために肉厚に形成される特許請求の範囲
    第12項記載の包旋コーン車輪。
  14. (14)前記ハブ部は金属製で、前記トロイダル車輪部
    が複合材料から作られ、前記ハブ部が前記ブレーキドラ
    ムとの間に隙間を形成して、ブレーキドラムの動作時に
    発生して該ハブ部に移動する熱が放射熱のみで、従って
    複合材料の熱劣化を誘発するに十分な熱を前記トロイダ
    ル車輪部に印加するすることを防止する特許請求の範囲
    第12項記載の包旋コーン車輪。
  15. (15)前記トロイダル車輪部16は、第1の湾曲部3
    8および第2の湾曲部40の軸方向の幅寸法AおよびB
    の合計が深さDの約2倍である特許請求の範囲第1項か
    ら第14項までのいずれかに記載の包旋コーン車輪。
  16. (16)前記車輪は、前記ハブ部12および弾性環状ト
    ロイダル車輪部16間に環状ウエッブ部14を有し、こ
    の環状ウエッブ部14が弾性で、前記ハブ部12および
    弾性環状トロイダル車輪部16と一体である特許請求の
    範囲第1項から第15項までのいずれかに記載の包旋コ
    ーン車輪。
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