非充气轮胎的制作方法

本发明涉及一种具有胎体(tread)部、轮毂(wheel)部和轮辐(spoke)部的非充气轮胎。

背景技术：

一般的轮胎被安装于车轮并且被填充空气(以下，记作“充气轮胎”)。与此相对，特别是在小型电动汽车(mev)中，逐渐采用不填充空气就能够使用的非充气轮胎。在该情况下，具有不需要日常检查气压，并且不用担心爆胎的优点。

在安装有非充气轮胎的车辆中，为了减轻使用者(驾驶员或同乘者)的不适感，也希望得到与安装有充气轮胎的车辆同等的乘车舒适度和操纵稳定性。因此，要求非充气轮胎表现出与充气轮胎同等的特性。从这样的观点出发，在日本发明专利公开公报特开2016-41573号、日本发明专利公开公报特开2014-118128号以及国际公开第2014/188912号中提出了各种方案。

技术实现要素：

如日本发明专利公开公报特开2016-41573号、日本发明专利公开公报特开2014-118128号以及国际公开第2014/188912号所记载的那样，在现有技术中，尝试通过设定胎体部或轮辐部的结构、形状、材质来改善非充气轮胎的特性，但要求进一步改善非充气轮胎的特性。

本发明的主要目的在于提供一种车辆转弯行驶时的响应性良好的非充气轮胎。

根据本发明的一技术方案，提供一种非充气轮胎，具有与地面接触的圆筒状的胎体部、配置在所述胎体部的半径方向内侧的轮毂部、和夹设于所述胎体部与所述轮毂部之间的轮辐部，在所述非充气轮胎中，

所述轮毂部具有轮辐部和轮辋(rim)部，其中，所述轮辐部与车轴连结；所述轮辋部的内周侧与所述轮辐部连接设置，且所述轮辋部的外周侧与轮辐部接合，

所述轮盘部的平均厚度大于所述轮辋部的平均厚度。

在该情况下，轮盘比较不容易挠曲。因此，在转弯(cornering)时，从低速区域到高速区域具有良好的响应性。因此，由于成为所谓的运动型行驶(sportyrunning)，因此能够得到乘坐运动型车的感觉。并且，由于在低速区域能够获得与充气轮胎相近的过渡特性，因此能够减轻使用者的不适感。

此外，优选轮辐部具有内侧环状部、外侧环状部和多个轮辐，其中，内侧环状部与轮辋部接合；外侧环状部设置有胎体部；多个轮辐将所述内侧环状部与所述外侧环状部连结成一体。由于轮辐发挥弹性作用，减轻了行驶时的外力。另外，接合轮毂部或设置胎体部变得容易。

轮毂部可以是通过将轮盘部和轮辋部设置为独立部件且将两者接合而成的结构。在该情况下，可以分开进行轮盘部的形状的各种变更、或者轮辋部的厚度和高度的各种变更。因此，容易设定轮辋部的倾倒刚性、轮辋部的半径方向的挠曲刚性。

轮部可以由一体地设置有轮盘部和轮辋部的单一部件构成。在该情况下，不需要接合作业。另外，例如，在由铝合金延展材料制作轮毂部的情况下，能够实现轻量化。

根据本发明，将构成轮毂部的轮辐部的平均厚度设定为大于同样构成轮毂部的轮辋部的平均厚度。因此，轮盘部比较不容易挠曲，并且，由于轮毂部的构成部件主要为金属，所以，几乎不存在随着旋转速度的上升而产生的弹簧常数的变化，因此，在转弯(cornering)时，在低速区域能获得与充气轮胎相近的过渡特性，在高速区域具有良好的响应性。因此，能够得到进行运动型行驶的感觉。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的非充气轮胎的整体概略立体图。

图2是图1的非充气轮胎的立体分解图。

图3是图1的非充气轮胎的侧剖视图。

图4a～图4c是表示各种轮胎的各车速下的转向力(corneringforce)的过渡特性的曲线图。

图5是表示车辆转弯行驶时的负荷与转弯动力的关系的曲线图。

图6是另一实施方式所涉及的非充气轮胎的侧剖视图。

图7是又一实施方式所涉及的非充气轮胎的侧剖视图。

具体实施方式

下面，列举优选的实施方式，参照附图对本发明所涉及的非充气轮胎详细地进行说明。

图1～图3分别是本实施方式所涉及的非充气轮胎10a的整体概略立体图、立体分解图、侧剖视图。该非充气轮胎10a具有圆筒状的胎面环12(胎体部)、配置在该胎面环12的径向内侧的轮毂部14a、和连结胎面环12与轮毂部14a的轮辐部16a。

胎面环12由橡胶制的圆环形状体构成，其外周壁成为接地面。此外，在接地面上形成有未图示的胎面槽，以使得即使在湿滑路面上也能够获得足够的抓地力。

轮毂部14a具有圆盘状的轮盘部20a和与轮盘部20a的半径方向外方连接设置的圆筒状的轮辋部22a。其中，在轮盘部20a的中央形成有轮毂孔24，图3中用假想线表示的车轴26的前端部28被插入到该轮毂孔24中。另外，在轮毂孔24的周围形成有多个螺栓贯插孔30。设置在车轴26侧的螺栓部34被插入到各螺栓贯插孔30中，该螺栓部34由未图示的螺母固定。

轮盘部20a通过对钢材(钢)、铝合金、镁合金等与现有技术中的轮胎轮毂同样的金属板材例如实施压力成型来制作。

一方的轮辋部22a由圆筒形状体构成，在该情况下，是与轮盘部20a分开制作的独立部件。轮辋部22a例如通过如下方式获得：将上述那样的金属板材切割成带状体后，将该带状体以其端面彼此抵接的方式弯曲，进而，通过摩擦搅拌接合或焊接等适宜方法将相抵接的端面彼此接合。在将整个轮盘部20a收容在轮辋部22a内之后，例如通过焊接等将该轮盘部20a的外边缘部和轮辋部22a的内周壁彼此接合。

在此，当轮盘部20a的平均厚度为t1、轮辋部22a的平均厚度为t2(均参照图3)时，t1＞t2的关系成立。即，轮盘部20a的平均厚度t1大于轮辋部22a的平均厚度t2。

在该情况下，轮盘部20a和轮辋部22a分别由厚度大致均等的金属板材制作。因此，轮盘部20a和轮辋部22a的各厚度在整个部分上大致固定。因此，t1＞t2的关系在轮盘部20a和轮辋部22a的全体上成立。

轮辐部16a具有圆环状的外侧环状部40、圆环状的内侧环状部42a和多个轮辐44，其中，外侧环状部40被胎面环12覆盖；内侧环状部42a与轮辋部22a接合；多个轮辐44沿非充气轮胎10a的直径呈放射状延伸。各轮辐44的内周侧与内侧环状部42a一体地相连，且外周侧与外侧环状部40a一体地相连。这样的轮辐部16a例如由热塑性树脂或热固性树脂等高分子材料构成。作为热固性树脂的优选例，可以举出环氧类树脂、酚醛类树脂、聚氨酯类树脂、硅类树脂、聚酰亚胺类树脂、三聚氰胺类树脂。

本实施方式所涉及的非充气轮胎10a基本上如上那样构成，接着，对其作用效果进行说明。

如上所述，在构成非充气轮胎10a的轮毂部14a中，轮盘部20a和轮辋部22a是分开制作的独立部件。因此，可以对轮盘部20a的形状进行各种变更，或对轮辋部22a的厚度和高度进行各种变更。因此，特别容易地设定轮盘部20a的倾倒刚性和轮辋部22a的半径方向的挠曲刚性。

如上述那样构成的非充气轮胎10a例如被安装在mev的车轴26上，在马达的作用下经由所述车轴26旋转，从而有助于行驶。此时，胎面环12与地面(路面)接触。另外，构成轮辐部16a的轮辐44和构成车轮毂部14a的轮盘部20a受到在非充气轮胎10a的周向上作用的压缩挠曲力，而向旋转方向挠曲。即，轮辐44和轮盘部20a作为弹性体发挥功能。

在mev等行驶时，车辆在弯道等处转弯。换言之，进行转弯。此时，沿着车轴26的长度方向的横向力作用于胎面环12。

在由于急剧的方向盘操作而使轮胎的滑移角(slipangle)急剧变化的情况下，转向力伴随时间延迟而产生。该现象作为转弯的过渡特性而被公知，这是由于受到滑移角的变化速度、轮胎的横向刚性、行驶速度的影响而产生的。

图4a～图4c分别是安装了各种轮胎的车辆(mev)的、20km/小时、40km/小时、80km/小时下的转向力的过渡特性。图中的实线表示滑移角输入，虚线表示在非充气轮胎10a中得到的过渡特性。另外，单点划线、双点划线分别是在充气轮胎、轮盘部20a的平均厚度t1小于轮辋部22a的平均厚度t2的非充气轮胎中得到的过渡特性。由该图4a～图4c可知，在非充气轮胎10a中，能够获得与滑移角输入相近的过渡特性。

在此，轮盘部20a的平均厚度t1大于轮辋部22a的平均厚度t2。因此，轮盘部20a比较难以挠曲。因此，在转弯时的负荷与转向力的增加率、即转弯动力(corneringpower)之间，能够得到图5所示的直线关系。负荷越小表示越是低速区域，负荷越大表示越是高速区域。

此外，图5中的曲线c是由充气轮胎所得到的结果，细实线所示的直线m是由t1＜t2的非充气轮胎所得到的结果。另外，粗实线、虚线、单点划线、双点划线所示的直线l1、l2、l3、l4是由t1＞t2的本实施方式所涉及的非充气轮胎10a、10b(参照图6)所得到的直线。更详细而言，直线l1是具有轮毂部14b的轮胎的结果，该轮毂14b由轮盘部20b和轮辋部22b为一体的单一部件构成，其中，轮盘部20b和轮辋部22b由铝合金延展材料得到，直线l1的长度为t1＝5.5mm、t2＝4mm。另外，直线l2～l4是具有轮盘部20a和轮辋部22a被分开制作的分体型的轮毂部14a的轮胎，各轮胎的t1为2.8mm、2.5mm、2.3mm，t2为2mm、2mm、2mm。

由图5可知，通过设定为t1＞t2，在低速区域得到与充气轮胎相近的过渡特性，另一方面，在高速区域由速度上升引起的响应性的变化增大。因此，在低速区域，消除了使用者感觉到不适感的担心，能够得到与安装有充气轮胎的车辆大致同等的乘车舒适度，在高速区域，能够得到进行运行型行驶的感觉。

本发明不特别限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更。

例如，由上述可知，轮毂部可以由一体地具有轮盘部和轮辋部的单一部件构成。图6示出了具有这种结构的非充气轮胎10b。此外，对与图1～图3所示的结构要素相同的结构要素标注相同的附图标记。另外，附图标记14b、20b、22b分别是轮毂部、轮盘部、轮辋部。

并且，如图6所示，轮盘部20b的厚度可以变化。在该情况下，只要根据轮辐部20b的各部位的厚度(例如t1'、t1"等)算出平均厚度t1，并使该算出值大于轮辋部22b的平均厚度t2即可。

另外，也可以是图7所示的非充气轮胎10c。在该情况下，轮毂部14c具有平坦的轮盘部20c，另一方面，轮辐部16c具有设置有厚壁部50的内侧环状部42c。为了与厚壁部50对应，而在轮辋部22c上形成有环状凹部52。

【附图标记说明】

10a～10c：非充气轮胎；12：胎面环；14a～14c：轮毂部；16a、16c：轮辐部；20a～20c：轮盘部；22a～22c：轮辋部；26：车轴；30：螺栓贯插孔；40a：外侧环状部；42a、42c：内侧环状部；44：轮辐；50：厚壁部。