非空气式轮胎.pdf

提供一种能够不伴随着重量增加地防止翘曲的具有辐条构造体(2)的非空气式轮胎(T)。该非空气式轮胎(T)在胎面环(1)的内周侧接合有辐条构造体(2)，该辐条构造体(2)在圆周方向上隔开间隔地间断排列有在径方向上将环状的外周构件(3)与内周构件(4)之间连结的辐条(5)，其特征在于：在形成于在轮胎圆周方向上相邻的辐条(5、5)之间的多个空间中的至少一部分空间内封入有空气。

1.  一种非空气式轮胎，该非空气式轮胎在胎面环的内周侧接合有辐条构造体，该辐条构造体在圆周方向上隔开间隔地间断排列有在径方向上将环状的外周构件与内周构件之间连结的辐条，其中：在形成于在所述轮胎圆周方向上相邻的辐条之间的多个空间中的至少一部分空间内封入有空气。

2.  如权利要求1所述的非空气式轮胎，其中：将形成于在所述轮胎圆周方向上相邻的辐条之间的多个空间在径方向上划分为多个，并且在被划分在该径方向外侧的空间内封入有空气。

3.  如权利要求1所述的非空气式轮胎，其中：在所述空间的轮胎宽度方向的两端形成密封壁，从而将所述空气封入。

4.  如权利要求1所述的非空气式轮胎，其中：在所述空间内压入封入有空气的弹性袋体，从而将所述空气封入。

5.  如权利要求2所述的非空气式轮胎，其中：在所述空间内压入封入有空气的弹性袋体，从而将所述空气封入。

6.  如权利要求4所述的非空气式轮胎，其中：所述弹性袋体具有给排气用阀门。

7.  如权利要求6所述的非空气式轮胎，其中：所述弹性袋体经由给排气用管而与相邻的弹性袋体连通，并且该给排气用管与所述给排气用阀门相连接。

8.  如权利要求4所述的非空气式轮胎，其中：在所述弹性袋体的轮胎宽度方向的两端形成有密封壁。

9.  如权利要求8所述的非空气式轮胎，其中：所述密封壁的剖面高度为所述辐条的剖面高度的30～80％。

10.  如权利要求4所述的非空气式轮胎，其中：使在圆周方向上成对的每2根所述辐条以凹面彼此在圆周方向上互相相对的方式弯曲，并且在形成有该相对的凹面的辐条之间压入所述弹性袋体。

11.  如权利要求1所述的非空气式轮胎，其中：将封入有所述空气的空间的气压设定得比大气压高。

12.  如权利要求11所述的非空气式轮胎，其中：将封入有所述空气的空间的气压设定为表压为10～500kPa。

13.  如权利要求4所述的非空气式轮胎，其中：将封入有所述空气的空间的气压设定得比大气压高。

14.  如权利要求13所述的非空气式轮胎，其中：将封入有所述空气的空间的气压设定为表压为10～500kPa。

15.  如权利要求1所述的非空气式轮胎，其中：将所述辐条构造体的空间在轮胎宽度方向上划分为多个区域，并且在相邻的区域间使所述空间的位置在圆周方向上互相错位。

16.  如权利要求4所述的非空气式轮胎，其中：将所述辐条构造体的空间在轮胎宽度方向上划分为多个区域，并且在相邻的区域间使所述空间的位置在圆周方向上互相错位。

17.  如权利要求1所述的非空气式轮胎，其中：将所述辐条构造体的空间在轮胎宽度方向上划分为3个以上的区域，并且至少在宽度方向的中央的区域封入有空气。

18.  如权利要求4所述的非空气式轮胎，其中：将所述辐条构造体的空间在轮胎宽度方向上划分为3个以上的区域，并且至少在宽度方向的中央的区域封入有空气。

非空气式轮胎
技术领域
本发明涉及非空气式轮胎，更详细地说，涉及能够不伴随着重量增加地防止由辐条构造体构成的非空气式轮胎的翘曲的非空气式轮胎。
背景技术
以往，实心橡胶构造的实心轮胎、半实心轮胎等非空气式轮胎主要使用于工业车辆。但是，以往的非空气式轮胎重量大而且缺少缓冲性，所以在重视乘坐舒适感性能的乘用车中不采用。
为了改善这样的非空气式轮胎的乘坐舒适感性能，使得在乘用车中也能应用，如图9所示，提出了如下所述的非空气式轮胎T(例如，参照专利文献1)，其中：在胎面环1与车轮20之间，存在将外周构件3与内周构件4连结的辐条构造体2，该辐条构造体2放射状地在圆周方向上以一定间距具有多个辐条5，由此使该非空气式轮胎轻型化并具备缓冲性。
但是，该非空气式轮胎T在辐条构造体2的在圆周方向上相邻的辐条5之间隔有间隔，由此在该辐条5之间的区域，外周构件3的刚性降低，所以会有接地时由外周构件3支撑的胎面部在辐条5之间产生翘曲的情况，特别是具有在轮胎宽度方向的中央区域显著显现的倾向。轮胎每旋转一圈，该翘曲现象都反复出现，所以具有不但会产生振动、胎面环的异常磨损，还会导致破坏的问题。
作为该翘曲的对策，专利文献2提出了将辐条构造体在轮胎宽度方向上分割为多个，并且在相邻的区域之间使辐条的位置在圆周方向上互相错位。但是，在该非空气式轮胎中也一样，在向轮胎施加较大的载荷等时候难以完全防止翘曲，如果作为其对策增加辐条数，则会加厚胎面，导致重量增加，所以可以说并不是充分的对策。
专利文献1：国际公开WO2003/018332号手册
专利文献2：日本专利第3966895号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够不伴随着重量增加地防止翘曲的具有辐条构造体的非空气式轮胎。
用于达成上述目的的本发明的非空气式轮胎，该非空气式轮胎在胎面环的内周侧接合有辐条构造体，该辐条构造体在圆周方向上隔开间隔地间断排列有在径方向上将环状的外周构件与内周构件之间连结的辐条，其特征在于：在形成于在所述轮胎圆周方向上相邻的辐条之间的多个空间中的至少一部分空间内封入有空气。
优选将形成于在所述轮胎圆周方向上相邻的辐条之间的多个空间在径方向上划分为多个，并且在被划分在该径方向外侧的空间内封入有空气。另外，优选在所述空间的轮胎宽度方向的两端形成密封壁，从而将所述空气封入。
所述空气封入的结构优选通过在所述空间内压入封入有空气的弹性袋体而形成。所述弹性袋体优选具有给排气用阀门，所述弹性袋体也可以经由给排气用管而与相邻的弹性袋体连通，并且该给排气用管与所述给排气用阀门相连接。
在所述弹性袋体的轮胎宽度方向的两端优选形成密封壁，该密封壁的剖面高度优选设为所述辐条的剖面高度的30～80％。另外，优选使在圆周方向上成对的每2根所述辐条以凹面彼此在圆周方向上互相相对的方式弯曲，并且在形成有该相对的凹面的辐条之间压入所述弹性袋体。
封入有所述空气的空间的气压优选设定得比大气压高，其表压优选设定为10～500kPa。
优选将所述辐条构造体的空间在轮胎宽度方向上划分为多个区域，并且在相邻的区域间使所述空间的位置在圆周方向上互相错位。另外，优选将所述辐条构造体的空间在轮胎宽度方向上划分为3个以上的区域，并且至少在宽度方向的中央的区域封入有空气。
本发明的非空气式轮胎设为下述的结构：在圆周方向上隔开间隔地间断排列有多个辐条的辐条构造体上，在被夹在圆周方向上相邻的辐条之间的多个空间中的至少一部分空间内封入有空气；所以在向相邻的辐条之间的外周构件施加径方向的载荷时，所封入的空气压缩而反弹，由此使向外周构件施加的载荷分散，所以能够防止外周构件的翘曲。而且，不增加辐条数便能够达成，所以轮胎重量不会增加。
附图说明
图1是表示构成本发明的非空气式轮胎的胎面环以及辐条构造体的例子的立体图。
图2是表示将外周构件从构成本发明的非空气式轮胎的辐条构造体除去、在圆周方向上展开的例子的说明图。
图3是表示本发明的非空气式轮胎的辐条构造体的其他的例子的与图2相当的说明图。
图4是局部表示构成本发明的非空气式轮胎的辐条构造体的其他的方式的例子的侧视图。
图5是局部表示构成本发明的非空气式轮胎的辐条构造体的其他的方式的例子的侧视图。
图6是局部表示构成本发明的非空气式轮胎的辐条构造体的其他的方式的例子的侧视图。
图7是模式性表示构成本发明的非空气式轮胎的弹性袋体的方式的例子的侧视图。
图8是表示本发明的非空气式轮胎的辐条构造体的又一其他的例子的与图2相当的说明图。
图9是表示将非空气式轮胎安装在车轮上的状态的立体图。
具体实施方式
本发明的非空气式轮胎如图1所示，由胎面环1和接合与其内周侧的辐条构造体2构成，辐条构造体2通过在圆周方向上隔开间隔地排列多个辐条5而构成，这多个辐条5在径方向上放射状地将环状的外周构件3与内周构件4之间连结。
该辐条构造体2设为在形成于在轮胎圆周方向上相邻的辐条5、5之间的多个空间中的至少一部分空间内封入有空气的结构。在图示的例子中，设为在辐条5、5之间的空间内压入封入有空气的弹性袋体6，从而将空气封入的结构。作为封入有空气的弹性袋体6，没有特别限定，例如可以列举橡胶制袋体、橡胶球、氨基甲酸乙酯制袋体等。另外，用于设为封入有空气的结构的实施方式并不限定于此。
通过这样设为在轮胎圆周方向上相邻的辐条5、5之间的空间中的一部分空间内封入有空气的结构，在向辐条5、5之间的外周构件3施加较大的载荷时，由于所封入的空气相对于压缩反弹，所以各向同性地传递压力，因此使向外周构件3施加的载荷分散，所以能够防止外周构件3的翘曲。而且，不增加辐条数便能够达成，所以轮胎重量不会增加。
另外，通过设为在轮胎圆周方向上相邻的辐条5、5之间封入有空气的结构，能够抑制在行驶时从接地面接受的轮胎径方向的弹簧常数在圆周方向上变得不均匀。即，以往的非空气式轮胎在立设有辐条5的胎面部接地时轮胎径方向的弹簧常数变大，但与辐条5、5之间对应的胎面部接地时轮胎径方向的弹簧常数变小。在行驶时，立设有辐条的部分和与辐条之间对应的部分反复接地，所以轮胎径方向的弹簧常数在轮胎圆周方向上变得不均匀，所以振动、噪音变大，乘坐舒适感恶化。与此相对，本发明的非空气式轮胎设为在轮胎圆周方向上相邻的辐条5、5之间封入有空气的结构，所以立设有辐条的部分和与辐条之间对应的部分的轮胎径方向的弹簧常数的差变小。由此，降低了弹簧常数在轮胎圆周方向上变得不均匀这一情况，即轮胎圆周方向的刚性的差变小，由此能够降低行驶时的振动、噪音，提高乘坐舒适感。
图2是表示本发明的非空气式轮胎的其他的实施方式的例子的说明图。在图2中，在轮胎圆周方向上相邻的辐条5、5之间的轮胎宽度方向的两端设有密封壁7、7。因此，通过外周构件3、内周构件4、辐条5、5、密封壁7、7形成气密空间8。通过在该气密空间8中填充空气而设为将空气封入的结构。通过形成这样的气密空间8，使向封入有空气的空间的外侧的外周构件3施加的载荷各向同性地分散，所以能够防止翘曲。另外，通过将轮胎圆周方向的差减小，能够降低行驶时的振动、噪音，提高乘坐舒适感。
同样，如图3所示，也可以在辐条5、5之间的空间内压入封入有空气的弹性袋体6，并在该弹性袋体6的轮胎宽度方向的两端设置密封壁7、7。由此，密封壁7、7限制弹性袋体6在宽度方向上变形，所以相对于径方向的压缩的反弹变大。因此，外周构件3难以在径方向上变形，所以能够进一步提高翘曲的防止效果。另外，通过将轮胎圆周方向的差减小，能够降低行驶时的振动、噪音，提高乘坐舒适感。该密封壁的剖面高度没有特别限制，但优选设为辐条的剖面高度的30～80％。通过将密封壁的剖面高度设为这样的范围内，能够一边抑制轮胎重量的增加，一边增大弹性袋体6相对于径方向的压缩的反弹。
作为本发明的非空气式轮胎的其他的实施方式，如图4所示，设为下述结构：形成将在轮胎圆周方向上相邻的辐条5、5彼此连结的连结部9，该连结部9在径方向上对相邻的辐条5、5之间的空间进行划分，在被划分在该径方向外侧的空间内压入封入有空气弹性袋体6从而将空气封入。这样，通过设为至少在被划分在径方向外侧的空间内封入有空气的结构，能够有效抑制辐条5、5之间的外周构件3在径方向上变形，防止翘曲。另外，通过加长压入弹性袋体6的辐条5、5之间的距离，缩短没有压入弹性袋体6的辐条之间的距离，能够减少辐条的整体的个数，使非空气式轮胎轻型化。
图5以及图6是分别表示图4所示的实施方式的其他的例子的说明图。在图5中，辐条5在轮胎圆周方向上弯曲而将外周构件3与内周构件4之间连结，在圆周方向上相邻的辐条5、5弯曲的方向互相相反。连结部9形成为将相邻的辐条5、5的突状部彼此连结。通过该连结部9将相邻的辐条5、5之间的空间在径方向上划分为多个，至少在被划分在径方向外侧的空间内压入封入有空气的弹性袋体6，从而设为将空气封入的结构。这样，通过将封入有空气的空间设置在径方向外侧，能够有效地对辐条5、5之间的外周构件3中径方向的刚性较弱的区域进行加强。
在图6中，除了图5所示的弹性袋体6，在圆周方向上相邻的辐条5、5所形成的凹面之间也压入有弹性袋体6。通过这样在位于外周构件的内周侧的在圆周方向上相邻的辐条之间全都压入弹性袋体，能够有效地对辐条之间的外周构件中径方向的刚性较弱的区域进行加强。另外，通过减小轮胎圆周方向的刚性的差，能够降低行驶时的振动、噪音，提高乘坐舒适感。
另外，在本发明所使用的弹性袋体上，优选具有给排气用阀门。通过设置给排气用阀门，能够与弹性袋体的大小、配置的位置相对应地调整所封入的气压。由此能够进一步减小轮胎圆周方向的刚性的差。
在弹性袋体上设置给排气用阀门的方法没有特别限定，可以在每个弹性袋体上设置给排气用阀门，也可以经由给排气用管将设置有给排气用阀门的弹性袋体与相邻的多个弹性袋体连通。或者也可以如图7所示，经由给排气用管16将相邻的多个弹性袋体6相互连通，并且在该给排气用管16上设置给排气用阀门17。图示的例子是通过给排气用管16将3个弹性袋体6连通的例子，但弹性袋体的个数并不限定于此，只要是多个即可。另外，可以将所有的弹性袋体与相邻的弹性袋体连通，也可以与弹性袋体的大小、配置的位置相对应地分组，经由给排气用管将每个组连通，通过给排气用阀门调整所封入的气压。
在本发明中，封入有空气的空间的气压优选设定得比大气压高。通过将封入有空气的空间设定为比大气压高的压力，在向外周构件施加载荷时，所封入的空气被压缩从而气压进一步升高，各向同性地传递压力而使载荷分散，所以能够防止在外周构件上产生翘曲。
另外，封入有空气的空间的气压的表压没有特别限定，但优选设为10～500kPa，更优选设为50～300kPa。如果表压比10kPa低，则会有不能充分抑制外周构件的翘曲情况。相反，如果表压比500kPa高，则必须增大封入有空气的空间的周围的外周构件、内周构件、辐条以及密封壁的强度，如果加厚各构件，则非空气式轮胎的重量变重。另外，封入有空气的空间的气压的表压为20℃时的压力。
辐条构造体的空间也可以如图8所示，设为在轮胎宽度方向上划分为多个区域10的结构。此时，可以通过将外周构件以及内周构件在宽度方向上形成为一体，将辐条在轮胎宽度方向上划分为多个，从而将辐条构造体的空间在宽度方向上划分形成为多个区域。或者，也可以通过将外周构件、内周构件以及辐条在轮胎宽度方向上分割形成多个区域11、12、13，在设置封入有空气的空间之后，将各区域11、12、13在宽度方向上集合粘接，从而将辐条构造体的空间在宽度方向上划分形成为多个区域。
在图8中，在轮胎宽度方向上被划分的辐条构造体的空间被配置成在相邻的区域间使所述空间的相互的位置在圆周方向上互相错位。由此，在轮胎宽度方向上被分割为多个的辐条在相邻的区域(区域11与12以及区域12与13)间使辐条的位置在圆周方向上互相错位。通过在相邻的区域11与12之间将辐条的位置配置成在圆周方向上互相错位，使区域12的辐条5’的配置与区域11的辐条5、5之间的领域相邻，所以区域12的辐条5’也起到区域11的辐条5、5之间的外周构件3的刚性的强化的作用。同时，区域12的辐条5’、5’之间的外周构件3的刚性也由区域11的辐条5强化。同样在相邻的区域12与13也能够相辅相成地使外周构件3的刚性提高。这样，容易产生翘曲的中央的区域12的外周构件通过在左右两侧的区域11、13在圆周方向上错位配置的辐条而提高了圆周方向的刚性。因此，能够有效地防止由外周构件支撑的胎面部的翘曲。
作为在相邻的区域间使辐条的位置在圆周方向上互相错位的方式，具有下述方式：(1)使辐条的排列间距的相位错位的方式，(2)使辐条的排列间距的间隔(辐条数)不同的方式；可以应用其中的任意一种。另外，也可以将两者组合而使辐条的圆周方向的位置相互错位。
另外，辐条构造体的空间如图8所示，优选在轮胎宽度方向上划分为3个以上的区域11、12、13，并且通过至少在宽度方向的中央的区域12的空间内压入封入有空气的弹性袋体6，从而设为将空气封入的结构。另外，也可以在配置有弹性袋体6的中央的区域12的两端形成密封壁7、7。通过这样设置成在容易产生翘曲的中央的区域12封入有空气的结构，能够一边抑制轮胎重量的增加，一边使向宽度方向中央区域的外周构件施加的载荷有效地分散，防止翘曲。另外，可以设为在宽度方向的中央的区域12的空间全都封入有空气的结构，也可以设为在宽度方向中央的区域12的空间的至少一部分空间内封入有空气的结构。
在本发明中，构成辐条构造体的外周构件、内周构件、辐条、密封壁以及连结部优选由橡胶或者树脂、覆盖有线材加强材料的橡胶或者树脂等构成。更优选的是热硬化性树脂或者交联热硬化性树脂，尤其是氨基甲酸乙酯树脂。另外，交联热硬化性树脂优选为拉伸弹性率为10～70MPa的树脂。如果拉伸弹性率不足10MPa，则虽然负载时的轮胎变形变大，难以确保耐久性。另外，如果拉伸弹性率超过70MPa，则能够确保耐久性，但乘坐舒适感恶化，不适于作为乘用车用轮胎。构成这些构件的材料可以相同也可以不同。
本发明的非空气式轮胎可以通过通常方法制作。另外，密封壁的形成可以分步制作，例如：先进行第1次的操作，与外周构件、内周构件以及辐条一起使用氨基甲酸乙酯树脂对一方的端部的密封壁进行成型并使其硬化，然后进行第2次的操作，对另一方的端部的密封壁进行成型硬化。