DE112010005152T5

DE112010005152T5 - Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad

Info

Publication number: DE112010005152T5
Application number: DE112010005152T
Authority: DE
Inventors: Jun Matsuda; Yasunobu Seki; Yoshiaki Hashimura; Keisuke Chino
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2010-01-18
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2012-10-25
Also published as: WO2011086739A1; JP4748269B2; US20120318421A1; CN102712217A; JP2011143874A

Abstract

Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die einen Reifenhauptkörper 1 aufweist, von dem mindestens ein Teil aus einer Elastomerzusammensetzung besteht, wobei der Reifenhauptkörper auf einem Rad montiert ist. Der Reifenhauptkörper 1 wird von einem Anziehelement 7, das im Reifenhauptkörper 1 durchgehend in Umfangsrichtung davon eingebettet ist, an dem Rad angezogen und fixiert. Außerdem ist die Elastomerzusammensetzung, die mindestens einen Teil des Reifenhauptkörpers ausmacht, eine thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung. Bei der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad für den Leichtfahrzeuggebrauch kann eine Reifen/Rad-Anordnung bereitgestellt werden, wobei ein Reifen fest und zuverlässig an einem Rad fixiert ist und wobei außerdem Recycling (Materialrecycling) des Reifenhauptkörpers ermöglicht wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad und insbesondere eine Reifen/Rad-Anordnung, die als Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad zum Gebrauch an einem Leichtfahrzeug, wie einem Fahrrad, einem Rollstuhl, einem Golfmobil und dergleichen optimal ist.
Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad für Leichtfahrzeuggebrauch, wobei ein Reifenhauptkörper auch bei Gebrauch unter schwierigen Bedingungen über einen längeren Zeitraum nicht vom Rad getrennt wird und außerdem überlegene Recyclebarkeit des Materials aufweist.
Hintergrund
Im Allgemeinen wurden Luftreifen als Reifen zum Gebrauch an Leichtfahrzeugen wie Fahrrädern, Rollstühlen, Golfmobilen und dergleichen verwendet. Jedoch wurden in den letzten Jahren nicht-pneumatische Reifen vorgeschlagen, insbesondere aufgrund von Vorteilen wie dem, dass keine Reifenlöcher auftreten und dergleichen, und solche nicht-pneumatischen Reifen werden zu einem gewissen Grad umgesetzt.
Diese nicht-pneumatischen Reifen sind allgemein als Vollreifen bekannt. Wie in der perspektivischen Teilquerschnittsansicht von 7-1 dargestellt, besteht ein Reifenhauptkörper 1 zum Beispiel aus einem kreisförmigen Körper mit einer massiven Struktur, die aus einem Kautschukmaterial oder dergleichen gebildet ist. Rillenabschnitte 2 sind in einem Umfang des Reifens auf beiden Seiten des Reifenhauptkörpers 1 ausgebildet, und, wie in 7-2 dargestellt, wird eine Reifen/Rad-Anordnung durch Eingriff der Rillenabschnitte 2 mit einer Felge eines Rads 4 gebildet. Außerdem sind gegebenenfalls Laufflächenrillen 3 in einer Laufflächenoberfläche 5 ausgebildet.
Außerdem wurde ein nicht-pneumatischer Reifen zum Gebrauch an Fahrrädern, Rollstühlen, Fahrzeugen und dergleichen vorgeschlagen, wobei insbesondere der Reifenhauptkörper 1 mit einer Hohlstruktur versehen ist, um eine Reduzierung des Gesamtgewichts des Reifens und Stoßdämpfungswirkungen zu erzielen (Patentdokument 1).
In diesen im Stand der Technik vorgeschlagenen Anordnungen aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad für den Leichtfahrzeuggebrauch erfolgt das Fixieren des Reifenhauptkörpers 1 am Rad 4 im Allgemeinen nur durch Eingriff der Rillenabschnitte 2, die an Seitenoberflächen des Reifenhauptkörpers 1 bereitgestellt sind, mit der Felge des Rads 4 in einem Zustand, bei dem der Reifenhauptkörper 1 in das Rad 4 gedrückt wird.
Da jedoch das Gesamtgewicht von Fahrrädern, Rollstühlen und anderen Fahrzeugen, die zur Kategorie der Leichtfahrzeuge gehören, gering ist, sind daher solche Fahrzeuge in einigen Fällen abrupter Drehung, Bewegung bei Seitwärtsrutschen des Reifens und dergleichen ausgesetzt. In solchen Fällen besteht bei dem herkömmlichen Anordnungs-/Fixierungsverfahren der Reifen/Rad-Anordnung insofern ein Problem, als der Reifenhauptkörper anfällig für Trennung von der Felge (Rad) ist.
Um eine solche Abtrennung des Reifenhauptkörpers von der Felge so gut wie möglich zu verhindern, sind Mittel denkbar, mit denen zum Beispiel der Reifenhauptkörper und die Felge mit einem Klebstoffmaterial oder dergleichen angeklebt/fixiert werden, aber wenn der Reifenhauptkörper an der Felge angeklebt/fixiert wird, ist die Verarbeitbarkeit beim Entfernen des Reifenhauptkörpers vom Rad zum Austauschen des Reifenhauptkörpers oder dergleichen schlecht und als Folge ist das Umsetzen solcher Mittel schwierig.
Dokumente des Stands der Technik

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2003-226105 A

Zusammenfassung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem: Angesichts der vorstehend beschriebenen Probleme ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Bereitstellen einer Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad für den Leichtfahrzeuggebrauch, wodurch ein Reifen fest und zuverlässig an einem Rad fixiert ist.
Eine andere Aufgabe ist das Bereitstellen einer Anordnung aus nichtpneumatischem Reifen und Rad, wobei Recycling (Materialrecycling) des Reifenhauptkörpers der Reifen/Rad-Anordnung der vorliegenden Erfindung ermöglicht wird.
Mittel zum Lösen des Problems: Eine Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung, durch die die vorstehend beschriebenen Aufgaben erfüllt werden, weist die folgende Konfiguration auf.

(1) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die einen Reifenhauptkörper aufweist, von dem mindestens ein Teil aus einer Elastomerzusammensetzung besteht, wobei der Reifenhauptkörper auf einem Rad montiert ist, wobei der Reifenhauptkörper durch ein Anziehelement, das im Reifenhauptkörper durchgehend in Reifenumfangsrichtung eingebettet ist, an dem Rad angezogen und fixiert wird.

Außerdem weist die Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine der in (2) bis (14) nachstehend beschriebenen Konfigurationen auf.
Insbesondere Anordnungen aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß einem der Punkte (10) bis (13) nachstehend ermöglichen die Materialrecyclebarkeit des Reifenhauptkörper und sind vom Standpunkt des globalen Umweltschutzes her bevorzugt.

(2) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die in (1) beschrieben ist, wobei das im Reifenhauptkörper eingebettete Anziehelement innerhalb eines Hohlloches, das im Reifenhauptkörper in Reifenumfangsrichtung eingearbeitet ist, angeordnet ist und der Reifenhauptkörper ein Anziehelement-Durchgangsloch aufweist, das mit dem Hohlloch verbunden ist und zu einer Außenoberfläche des Reifenhauptkörpers hin offen ist.
(3) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die in (2) beschrieben ist, wobei das im Reifenhauptkörper eingebettete Anziehelement an mindestens einer Stelle in Reifenumfang mittels des Anziehelement-Durchgangslochs, welches mit dem Hohlloch verbunden ist und zur Außenoberfläche des Reifenhauptkörpers hin offen ist, freiliegt, und beide Endabschnitte des Anziehelements an dem freiliegenden Abschnitt befestigt sind.
(4) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die in (2) beschrieben ist, wobei das mit dem Hohlloch verbundene Anziehelement Durchgangsloch mehr zu einer Laufflächenoberflächenseite hin geöffnet ist als eine Mittelachsenposition des Hohlloches in Reifenradialrichtung.
(5) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die in (4) beschrieben ist, wobei das mit dem Hohlloch verbundene Anziehelement-Durchgangsloch zur Laufflächenoberfläche hin geöffnet ist.
(6) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die in (5) beschrieben ist, wobei das Anziehelement-Durchgangsloch an einer Stelle angeordnet ist, an der sich die Öffnung mit einer Reifenäquatorialebene überschneidet, und zur Laufflächenoberfläche hin geöffnet ist.
(7) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die in einem der Punkte (4) bis (6) beschrieben ist, wobei das Anziehelement-Durchgangsloch mit einer thermoplastischen Elastomerzusammensetzung oder einer thermoreversiblen vernetzenden Elastomerzusammensetzung gefüllt wird, nachdem der Reifenhauptkörper mit dem Anziehelement an dem Rad angezogen und fixiert wurde.
(8) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die in einem der Punkte (1) bis (7) beschrieben ist, wobei das Anziehelement ein cordartiges Element ist, das Biegsamkeit und Selbstanziehfunktionalität aufweist.
(9) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die in einem der Punkte (1) bis (7) beschrieben ist, wobei das Anziehelement ein Kernelement ist, das Steifigkeit und Biegsamkeit aufweist und durch ein Anzugbefestigungsmittel Anziehfunktionalität ausübt.
(10) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die in einem der Punkte (1) bis (9) beschrieben ist, wobei die Elastomerzusammensetzung, die mindestens einen Teil des Reifenhauptkörpers ausmacht, eine thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung ist.
(11) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die in (10) beschrieben ist, wobei die thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung eine thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung ist, die eine Seitenkette, die eine Vernetzungsstelle mittels Wasserstoffbrückenbindung, die mindestens eine carbonylhaltige Gruppe und einen stickstoffhaltigen Heterocyclus aufweist, aufweist, oder eine Seitenkette, die eine Kombination der Vernetzungsstelle mittels Wasserstoffbrückenbindung und einer Vernetzungsstelle mittels kovalenter Bindung aufweist, aufweist.
(12) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die in (11) beschrieben ist, wobei die thermoreversibie vernetzende Elastomerzusammensetzung ein mit Maleinsäure modifiziertes olefinbasiertes Elastomer, eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung, ein olefinbasiertes Harz, ein styrolbasiertes Elastomer und ein Paraffinöl aufweist.
(13) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die in (12) beschrieben ist, wobei die stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung ein stickstoffhaltiger heterocyclischer polyfunktioneller Alkohol ist, das olefinbasierte Harz Polypropylen ist und das styrolbasierte Elastomer ein hydriertes Styrol-Isopren-Butadien-Blockcopolymer ist.
(14) Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß einem der Punkte (1) bis (13), wobei die Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad eine Reifen/Rad-Anordnung für den Leichtfahrzeuggebrauch ist.

Wirkung der Erfindung: Mit der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 wird in einer Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad für den Leichtfahrzeuggebrauch oder dergleichen eine Reifen/Rad-Anordnung bereitgestellt, bei der keine Reifenlöcher auftreten und der Reifen fest und zuverlässig am Rad fixiert ist.
Mit den Anordnungen aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9 wird zusätzlich zu den von der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 erzielten Wirkungen eine Reifen/Rad-Anordnung bereitgestellt, wobei überlegene Verarbeitbarkeit erzielt wird, wenn ein Reifenhauptkörper mit einem Anziehelement, das im Reifenhauptkörper durchgehend in Umfangsrichtung davon eingebettet ist, an einem Rad angezogen/fixiert wird und wenn der angezogene/fixierte Zustand des Anziehelements gelöst wird.
Mit den Anordnungen aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 ist es aufgrund der Verwendung einer thermoreversiblen vernetzenden Elastomerzusammensetzung für den Reifenhauptkörper zusätzlich zu den von den vorliegenden Erfindungen gemäß Ansprüchen 1 bis 9 erzielten Wirkungen leicht, den Reifenhauptkörper in einer kreisförmigen Form auszubilden, die Vernetzung kann durch Wärmeanwendung gelöst werden, und es ist möglich, einen nicht-pneumatischen Reifen leicht in eine Form eines vorgegebenen Rahmens (Felge) zu bringen und durch Eingriff daran zu fixieren.
Als Folge wird die Arbeit des Montierens des Reifenhauptkörpers auf dem Rad erleichtert und es kann eine Reifen/Rad-Anordnung gebildet werden, wobei die Vernetzung durch Abkühlen des Reifenhauptkörpers und des Rads fortgeschritten ist. Zudem ist die Reifen/Rad-Anordnung im Hinblick auf Einfachheit der Herstellung und geringe Kosten überlegen.
Nach dem Zusammensetzen der Reifen/Rad-Anordnung kann der Reifenhauptkörper leicht vom Rad entfernt werden, indem Wärme an das Anziehelement angelegt wird. Außerdem kann Materialrecyclebarkeit des Hauptkörpers des nicht-pneumatischen Reifens durch weitere Extraktion des Anziehelements aus dem Reifenhauptkörper gefördert werden. Mit anderen Worten kann die thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung zu einem neuen Element gegossen werden, ohne dass sich die physikalischen Eigenschaften aufgrund von Schmelzverarbeitung verschlechtern. Somit kann die thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung materialrecycelt werden, was zu einer Verbesserung der Recyclebarkeit der Reifen/Rad Anordnung der vorliegenden Erfindung führt.
Mit der Erfindung gemäß Anspruch 14 wird eine Reifen/Rad-Anordnung bereitgestellt, die zum Gebrauch als nicht-pneumatischer Reifen zum Gebrauch an Leichtfahrzeugen wie Fahrrädern, Rollstühlen, Golfmobilen und dergleichen optimal ist und bei der keine Reifenlöcher auftreten, die sicherer ist und bei der sich der Reifenhauptkörper nicht von der Felge abtrennt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Teilquerschnittsansicht, die eine Beziehung zwischen einem Reifenhauptkörper und einem Anziehelement veranschaulicht, um eine Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung zu beschreiben.
2-1 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die ein Beispiel einer Ausführungsform der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung abbildet und einen Querschnitt an einer Position abbildet, an der sich kein Anziehelement-Durchgangsloch befindet.
2-2 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die ein Beispiel einer Ausführungsform der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung abbildet und einen Querschnitt an einer Position abbildet, an der sich kein Anziehelement-Durchgangsloch befindet.
2-3 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die ein Beispiel einer Ausführungsform der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung abbildet und einen Querschnitt an einer Position abbildet, an der sich ein Anziehelement-Durchgangsloch befindet.
2-4 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die ein Beispiel einer Ausführungsform der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung abbildet und einen Querschnitt an einer Position abbildet, an der sich ein Anziehelement-Durchgangsloch befindet.
2-5 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die ein Beispiel einer Ausführungsform der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung abbildet und einen Querschnitt an einer Position abbildet, an der sich ein Anziehelement-Durchgangsloch befindet.
3-1 ist eine Hauptbestandteil-Querschnittsansicht, die die Nähe des Anziehelement-Durchgangsloches veranschaulicht, um ein Beispiel einer Ausführungsform der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung zu beschreiben.
3-2 ist eine Hauptbestandteil-Querschnittsansicht, die die Nähe des Anziehelement-Durchgangsloches veranschaulicht, um ein Beispiel einer Ausführungsform der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung zu beschreiben.
4-1 ist eine Seitenquerschnittsansicht, die eine Ausführungsform der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung beschreibt.
4-2 ist eine Seitenansicht, die eine weitere Ausführungsform der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung beschreibt.
4-3 ist eine Hauptbestandteil-Seitenquerschnittsansicht, die eine weitere Ausführungsform der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung beschreibt.
5-1 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die ein Beispiel einer Ausführungsform der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung abbildet.
5-2 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die ein Beispiel einer Ausführungsform der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung abbildet.
6-1 ist eine Konzeptzeichnung, die ein Anzugbefestigungsmittel beschreibt, das in den Ausführungsformen der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
6-2 ist eine Konzeptzeichnung, die ein Anzugbefestigungsmittel beschreibt, das in den Ausführungsformen der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
7-1 ist eine perspektivische Teilquerschnittsansicht, die die Struktur einer herkömmlichen Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad veranschaulicht.
7-2 ist eine Querschnittsansicht in Reifenmeridianrichtung, die die Struktur einer herkömmlichen Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad veranschaulicht.
Detaillierte Beschreibung
Nachstehend wird eine Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, weist eine Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung einen Reifenhauptkörper 1 auf, von dem mindestens ein Teil aus einer Elastomerzusammensetzung besteht, wobei der Reifenhauptkörper 1 auf einem Rad 4 (in 1 nicht dargestellt) montiert ist. In der Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad wird der Reifenhauptkörper 1 von einem Anziehelement 7, das im Reifenhauptkörper 1 durchgehend in Umfangsrichtung davon eingebettet ist, an dem Rad 4 angezogen. Die Fixierung zwischen dem Reifenhauptkörper 1 und dem Rad 4 wird durch das Hinzufügen einer vom Anziehelement 7 bereitgestellten Anziehkraft zu einer Eingriffsfixierungskraft an den Rillenabschnitten 2 weiter verstärkt.
Wie in den Querschnittsansichten von 2-1 bis 2-5 veranschaulicht, wird das im Reifenhauptkörper 1 eingebettete Anziehelement 7 angebracht, indem es durch das Innere eines Hohlloches 6, das im Reifenhauptkörper 1 in Reifenumfangsrichtung eingearbeitet ist, geleitet wird. Im Hinblick auf die Festigkeit ist eine Seitenquerschnittsform des Hohlloches 6 vorzugsweise rund, wie in 1 und 2-1 bis 2-5 veranschaulicht. Die Seitenquerschnittsform unterliegt jedoch keinen speziellen Einschränkungen und kann quadratisch, vieleckig wie dreieckig oder dergleichen, rechteckig, elliptisch oder dergleichen sein und eine geeignete Größe aufweisen, um einem Material und/oder einer Seitenquerschnittsform des Anziehelements 7 zu entsprechen.
Wie in 2-3 bis 2-5, 3-1 und 3-2 dargestellt, werden beide Enden des Anziehelements 7 durch ein Anziehelement-Durchgangsloch 8, das mit dem Hohlloch 6 verbunden ist und zu einer Außenoberfläche des Reifenhauptkörpers 1 hin offen ist, aus dem Inneren des Reifenhauptkörpers 1 herausgezogen und werden mit einer geeigneten Befestigungskraft befestigt, sodass der Reifenhauptkörper 1 ausreichend an dem Rad 4 angezogen und fixiert werden kann. Somit liegt in diesem angezogenen Zustand in der Regel das im Reifenhauptkörper 1 eingebettete Anziehelement 7 an mindestens einer Stelle im Reifenumfang frei und die freiliegenden Abschnitte werden befestigt. 3-1 veranschaulicht ein Beispiel, in dem das Anziehelement-Durchgangsloch 8 zu einer Innenumfangsoberfläche des Reifens hin offen ist. In diesem Fall ist das Anziehelement-Durchgangsloch 8 sowohl im Reifenhauptkörper 1 als auch im Rad 4 ausgebildet. 3-2 veranschaulicht ein Beispiel, in dem das Anziehelement-Durchgangsloch 8 zu einer Außenumfangsoberfläche des Reifens hin offen ist. In diesem Fall ist das Anziehelement-Durchgangsloch 8 nur im Reifenhauptkörper 1 ausgebildet. Eine solche Konfiguration ist insofern vorteilhaft, als keine Bearbeitung des Rads 4 erfolgen muss.
Es ist ausreichend, dass das vorstehend beschriebene mit dem Hohlloch 6 verbundene Anziehelement-Durchgangsloch 8 zur Außenoberfläche des Reifenhauptkörpers 1 hin offen ist. Zum Beispiel kann das Anziehelement-Durchgangsloch 8 an der Innenumfangsoberfläche des Reifens oder alternativ an einer Laufflächenoberfläche oder dergleichen offen sein. Insbesondere ist in diesen Fällen die Öffnung vorzugsweise so bereitgestellt, dass eine Reifenäquatorialebene die Öffnungsoberfläche kreuzt, weil eine solche Konfiguration dazu führt, dass die Anziehkraft effektiv und stabil auf die Reifenäquatorialebene wirken kann.
Alternativ kann die Position der Öffnung des Anziehelement-Durchgangsloches 8 so bereitgestellt sein, dass sie sich in der Nähe einer Reifenseitenoberfläche oder eines Schulterabschnitts des Reifens befindet. In Fällen, in denen die Öffnung des Anziehelement-Durchgangsloches 8 auf der Reifenseitenoberfläche bereitgestellt ist, kann die Öffnung des Anziehelement-Durchgangsloches 8 an einer Seitenoberfläche auf der Innenumfangs-Oberflächenseite oder alternativ an einer Seitenoberfläche auf der Außenumfangsoberflächenseite sein. Jedoch ist die Öffnung des Anziehelement-Durchgangsloches 8 vorzugsweise an der Seitenoberfläche auf der Außenumfangsoberflächenseite bereitgestellt, weil es nicht notwendig wird, das Rad 4 zu bearbeiten und die Funktion des Anziehens leicht wird. Insbesondere ist das Anziehelement-Durchgangsloch 8 in Querschnittsansichten wie den in 2-3, 2-4 und 2-5 dargestellten im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit beim Anziehen und Lösen vorzugsweise mehr zur Laufflächenoberflächenseite hin geöffnet ist als eine Mittelachsenposition des Hohlloches 6 in Reifenradialrichtung.
4-1, 4-2 und 4-3 sind Zeichnungen, die Ausführungsformen des Anziehens abbilden. 4-1 und 4-2 veranschaulichen eine Ausführungsform, in der der Reifenhauptkörper 1 an dem Rad 4 angezogen wird, indem das Anziehelement 7 durch das Anziehelement-Durchgangsloch 8 auf der Innenumfangsoberflächenseite des Reifenhauptkörpers 1 gezogen wird und ein Anzugbefestigungsmittel 9 eingesetzt wird. Außerdem kann, wie in 4-3 dargestellt, der befestigte Abschnitt des Anziehelements 7 in das Hohlloch 6 des Reifenhauptkörpers 1 zurück gedrückt werden, nachdem ein Anziehen bis zu einem gewünschten Grad mithilfe des Anziehelements 7 erfolgt ist. Außerdem kann das Anziehelement-Durchgangsloch 8 verschlossen werden, indem es mit einem Füllmittel 10 für das Anziehelement-Durchgangsloch gefüllt wird, das eine thermoplastische Elastomerzusammensetzung oder eine thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung aufweist, sodass das Anziehelement 7 nicht an der Außenoberfläche des Reifenhauptkörpers 1 freiliegt.
Durch Bilden einer Struktur, in der das Anziehelement-Durchgangsloch 8 mit dem Füllmittel 10 für das Anziehelement-Durchgangsloch verschlossen wird, wie in 4-3 dargestellt, kann der gesamte Umfang des Reifens mittels einer gleichmäßigen Anziehkraft fixiert werden, und das Problem, dass die Beständigkeit aufgrund des Loches, das in der Außenoberfläche des Reifenhauptkörpers 1 offen war, abnahm, tritt nicht auf. Da der befestigte Anziehabschnitt nicht an der Außenoberfläche des Reifens freiliegt, ist außerdem der befestigte Anziehabschnitt keiner Beschädigung durch externe Kräfte und dergleichen ausgesetzt und es kann eine beständige, zuverlässige Anziehung/Fixierung erzielt werden.
Das Anziehelement 7 muss nicht über den gesamten Umfang des Reifens bereitgestellt werden und kann zum Beispiel nur in einem Abschnitt in Umfangsrichtung bereitgestellt werden, um das Gesamtgewicht zu reduzieren. Dies hat den Grund, dass es ausreicht, dass das Anziehen/Fixieren des Reifenhauptkörpers 1 an dem Rad 4 zu genau dem Grad ausgeführt wird, der zum Erreichen des erwarteten Zwecks notwendig ist.
Zu Beispielen im Handel erhältlicher Produkte, die vorzugsweise als das Anziehelement 7 verwendet werden können, gehören Kabelbinder wie solche, die unter dem Handelsnamen Ty-Rap vermarktet werden und dergleichen. Generell wird das Anziehelement 7 aus einem cordartigen synthetischen Harz hergestellt, das Biegsamkeit aufweist. Zum Beispiel hat, wie in 3-1 und 3-2 dargestellt, das Anziehelement 7 eine Konfiguration, wobei: ein erster Endabschnitt des Anziehelements 7 einen arretierenden Abschnitt 7a aufweist und ein zweiter Endabschnitt einen gezahnten Abschnitt 7b aufweist, die Endabschnitte gebunden werden, indem der gezahnte Abschnitt 7b durch den arretierenden Abschnitt 7a geführt wird, die Anziehkraft durch Ziehen am gezahnten Abschnitt 7b erhöht werden kann und die Endabschnitte sich nicht zurückziehen. Ein solches Anziehelement 7 aus einem cordartigen Element, das aus synthetischem Harz gebildet ist, oder dergleichen mit Selbstanziehfunktionalität kann vorzugsweise in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, weil das Gesamtgewicht gering ist und die Verarbeitbarkeit hervorragend ist.
Außerdem sind, wie in 5-1 und 5-2 dargestellt, die Seitenquerschnittsform des Anziehelements 7 und die Seitenquerschnittsform des Hohlloches 6 vorzugsweise so ausgebildet, dass Kontaktoberflächen davon die gleichen Querschnittsformen aufweisen, sodass der Kontakt an einer breiteren Oberfläche in Abschnitten, wo die Bestandteile einander berühren, auftritt. 5-1 ist ein Beispiel, in dem ein Anziehelement 7 mit einem rechteckigen Seitenquerschnitt eine untere Oberfläche eines Hohlloches 6 mit einem umgedrehten U-förmigen Seitenquerschnitt berührt, um die Anziehung/Fixierung durchzuführen. 5-2 ist ein Beispiel, in dem das Anziehen/Fixieren durchgeführt wird, wo sowohl die Unterseite des Hohlloches 6 als auch des Anziehelements 7 so geformt sind, dass die einander berührenden gekrümmten Oberflächen (unteren Oberflächen) beider Bestandteile elliptisch sind. Das Anziehen/Befestigen erfolgt, wo die Kontaktoberflächen des Anziehelements 7 und des Hohlloches 6 mit der gleichen Querschnittsform versehen sind, um über eine große Fläche in Kontakt miteinander zu sein. Deshalb verdreht oder verschlängelt sich das Anziehelement 7 nicht ohne weiteres und aneinander angelegte mechanische Spannung kann verteilt werden. Als Folge sind der Reifenhauptkörper 1 und die Felge noch weniger anfällig für Trennung und die Beständigkeit wird besser.
Das Anziehelement 7 weist vorzugsweise insgesamt einen geeigneten Steifigkeits- und Biegsamkeitsgrad auf. Zum Beispiel kann das Anziehelement 7 ein Kernmaterial aufweisen, das aus einem metallenen stabförmigen Gegenstand oder cordartigen Gegenstand aus Stahl oder dergleichen hergestellt ist. In einem solchen Fall erfolgt, wie in 6-1 und 6-2 dargestellt, das Anziehen vorzugsweise mithilfe eines Anzugbefestigungsmittels 9, das mit einem Schraubmechanismus oder dergleichen angezogen werden kann. Das in 6-1 dargestellte Anzugbefestigungsmittel 9 ist ein Beispiel, wobei das Anziehen/Fixieren mit einem Anzugbefestigungsmittel in Form einer Abdeckschraube erfolgt. Das in 6-2 dargestellte Anzugbefestigungsmittel 9 ist ein Beispiel, wobei das Anziehen/Fixieren mit einem Anzugbefestigungsmittel 9 bestehend aus Schraube und Mutter erfolgt.
In der vorliegenden Erfindung ist die Elastomerzusammensetzung, die den Reifenhauptkörper ausmacht, vorzugsweise eine thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung. Durch die Verwendung dieser thermoreversiblen vernetzenden Elastomerzusammensetzung für den Reifenhauptkörper können die vorstehend beschriebene Formungsverarbeitbarkeit beim Herstellen, eine Verbesserung der Materialrecyclebarkeit und dergleichen erzielt werden.
Im Hinblick auf das Erreichen hervorragender thermoreversibler Vernetzung ist die thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung vorzugsweise eine thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung, die eine Seitenkette, die eine Vernetzungsstelle mittels Wasserstoffbrückenbindung, die mindestens eine carbonylhaltige Gruppe und einen stickstoffhaltigen Heterocyclus aufweist, aufweist, oder eine Seitenkette, die eine Kombination der Vernetzungsstelle mittels Wasserstoffbrückenbindung und einer Vernetzungsstelle mittels kovalenter Bindung aufweist, aufweist.
Bei der Vernetzungsstelle mittels Wasserstoffbrückenbindung, die die carbonylhaltige Gruppe und den stickstoffhaltigen Heterocyclus aufweist, bilden die Carbonylgruppen in der carbonylhaltigen Gruppe und die Aminogruppen in dem stickstoffhaltigen Heterocyclus Wasserstoffbrückenbindungen. Der stickstoffhaltige Heterocyclus kann durch Zugabe einer einen stickstoffhaltigen Heterocyclus enthaltenden Verbindung als Vernetzungsmittel compoundiert werden. Zu Beispielen von Carbonylverbindungen, die die Vernetzungsstelle mittels Wasserstoffbrückenbindung ausmachen, gehören Carbonylgruppen, Carboxylgruppen, Amidgruppen, Estergruppen und Imidgruppen.
Die thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung weist vorzugsweise ein mit Maleinsäure modifiziertes olefinbasiertes Elastomer, eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung, ein olefinbasiertes Harz, ein styrolbasiertes Elastomer und ein Paraffinöl auf. Durch Konfigurieren der thermoreversiblen vernetzenden Elastomerzusammensetzung wie vorstehend beschrieben weist die Zusammensetzung hervorragende physikalische Eigenschaften, hohe Fließfähigkeit und hervorragende Formbarkeit auf.
Eine bevorzugte Zusammensetzung der thermoreversiblen vernetzenden Elastomerzusammensetzung weist das mit Maleinsäure modifizierte olefinbasierte Elastomer und auf 100 Gewichtsteile davon nicht weniger als 0,1 Gewichtsteile und nicht mehr als 3,0 Gewichtsteile der stickstoffhaltigen heterocyclischen Verbindung, nicht weniger als 50 Gewichtsteile und nicht mehr als 150 Gewichtsteile des olefinbasierten Harzes, nicht weniger als 20 Gewichtsteile und nicht mehr als 80 Gewichtsteile des styrolbasierten Elastomers und nicht weniger als 50 Gewichtsteile und nicht mehr als 150 Gewichtsteile des Paraffinöls auf. Außerdem ist die stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung vorzugsweise ein stickstoffhaltiger heterocyclischer polyfunktioneller Alkohol, das olefinbasierte Harz ist Polypropylen und das styrolbasierte Elastomer ist ein hydriertes Styrol-Isopren-Butadien-Blockcopolymer.
Die thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung wird für den Reifenhauptkörper bevorzugt verwendet, weil es einfacher sein wird, den Reifenhauptkörper kreisförmig auszubilden, die Vernetzung durch Wärmeanwendung gelöst werden kann und es möglich ist, einen nicht-pneumatischen Reifen leicht in die Form eines vorgegebenen Rahmens (Felge) zu bringen und ihn durch Eingriff daran zu fixieren.
Außerdem werden Fälle bevorzugt, wobei das Anziehelement-Durchgangsloch 8 mit einem Harz oder dergleichen gefüllt wird, vorausgesetzt, dass das Füllen mit einem Füllmittel erfolgt, das die thermoplastische Elastomerzusammensetzung oder die thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung aufweist, weil das Füllmittel plastifiziert werden kann, oder alternativ die Vernetzung durch Wärmeanwendung gelöst werden kann, und weil die Tätigkeiten des Füllen und des Entfernens leicht durchgeführt werden können. Insbesondere ist es bevorzugt, dass der Reifenhauptkörper unter Verwendung der thermoreversiblen vernetzenden Elastomerzusammensetzung gebildet wird und dass das Füllmittel 10 für das Anziehelement-Durchgangsloch ebenfalls unter Verwendung der thermoreversiblen vernetzenden Elastomerzusammensetzung gebildet wird, weil beide Bestandteile (der Reifenhauptkörper 1 und das Füllmittel 10 für das Anziehelement-Durchgangsloch) bei Wärmeanwendung zum Lösen des angezogenen Zustands gleich behandelt werden können.
Die Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung ist wirksam, wenn sie als nicht-pneumatischer Reifen für den Leichtfahrzeuggebrauch an einer Vielfalt von Leichtfahrzeugen, wie Fahrrädern, Rollstühlen, Golfmobilen, Fahrradhängern und dergleichen verwendet wird, für die normale Gebrauchsbedingungen solche sind wie eine vergleichsweise geringe Ladung, geringe Fahrgeschwindigkeiten und dergleichen.
Die Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung wird hergestellt, indem zuerst Extrusionsgießen eines Elastomerzusammensetzungspellets durchgeführt wird, um einen hohlen Reifenhauptkörperabschnitt zu bilden. Der erhaltene Reifenhauptkörperabschnitt ist so geformt, dass er kreisförmig ist, und die Endabschnitte werden aneinander gelegt und durch Schmelzverbindung bei hoher Temperatur miteinander verbunden. So wird die kreisförmige Form gebildet. Danach wird das Anziehelement-Durchgangsloch 8 herausgearbeitet. Beim Montieren auf der Felge wird zusätzlich zum Fixieren des Reifens auf der Felge mithilfe der Rillenabschnitte 2 das Anziehelement 7 durch das Hohlloch 6 geführt und die freiliegenden Abschnitte beider Enden davon werden befestigt und angezogen. So wird die Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad der vorliegenden Erfindung hergestellt.
Wie in 4-1 und 4-2 hergestellt, ist der befestigte Abschnitt des Anziehelements, zusammen mit dem Anzugbefestigungsmittel, so konfiguriert, dass er auf der Seite der Innenumfangsoberfläche des Reifens in einem Zustand von geeignetem Hervorstehen von der Außenseite davon ist, oder alternativ wird der befestigte Abschnitt zurück in das Hohlloch im Reifenhauptkörper gedrückt und gelagert, und wahlweise wird das Anziehelement-Durchgangsloch 8 verschlossen, indem es mit dem Füllmittel gefüllt wird, das die thermoplastische Elastomerzusammensetzung oder die thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung aufweist.
Bezugszeichenliste

1: Reifenhauptkörper
2: Rillenabschnitt
3: Laufflächenrillen
4: Rad
5: Laufflächenoberfläche
6: Reifenhauptkörper-Hohlloch
7: Anziehelement
8: Anziehelement-Durchgangsloch
9: Anzugbefestigungsmittel
10: Füllmittel des Anziehelement-Durchgangsloches

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-226105 A [0009]

Claims

Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad, die einen Reifenhauptkörper aufweist, von dem mindestens ein Teil aus einer Elastomerzusammensetzung besteht, wobei der Reifenhauptkörper auf einem Rad montiert ist, wobei der Reifenhauptkörper durch ein Anziehelement, das im Reifenhauptkörper durchgehend in Reifenumfangsrichtung eingebettet ist, an dem Rad angezogen oder fixiert wird.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß Anspruch 1, wobei das im Reifenhauptkörper eingebettete Anziehelement innerhalb eines Hohlloches angeordnet ist, das im Reifenhauptkörper in Reifenumfangsrichtung eingearbeitet ist, und der Reifenhauptkörper ein Anziehelement-Durchgangsloch aufweist, das mit dem Hohlloch verbunden ist und zu einer Außenoberfläche des Reifenhauptkörpers hin offen ist.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß Anspruch 2, wobei das im Reifenhauptkörper eingebettete Anziehelement an mindestens einer Stelle in Reifenumfang mittels des Anziehelement-Durchgangslochs, welches mit dem Hohlloch verbunden ist und zur Außenoberfläche des Reifenhauptkörpers hin offen ist, freiliegt und beide Endabschnitte des Anziehelements an dem freiliegenden Abschnitt befestigt sind.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß Anspruch 2, wobei das mit dem Hohlloch verbundene Anziehelement-Durchgangsloch mehr zu einer Laufflächenoberflächenseite hin geöffnet ist als eine Mittelachsenposition des Hohlloches in Reifenradialrichtung.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß Anspruch 4, wobei das mit dem Hohlloch verbundene Anziehelement-Durchgangsloch zu einer Laufflächenoberfläche hin offen ist.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß Anspruch 5, wobei das Anziehelement-Durchgangsloch an einer Stelle angeordnet ist, an der sich die Öffnung mit einer Reifenäquatorialebene überschneidet, und zur Laufflächenoberfläche hin offen ist.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Anziehelement-Durchgangsloch mit einer thermoplastischen Elastomerzusammensetzung oder einer thermoreversiblen vernetzenden Elastomerzusammensetzung gefüllt wird, nachdem der Reifenhauptkörper mit dem Anziehelement an dem Rad angezogen und fixiert wurde.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Anziehelement ein cordartiges Element ist, das Biegsamkeit und Selbstanziehfunktionalität aufweist.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Anziehelement ein Kernelement ist, das Steifigkeit und Biegsamkeit aufweist und durch ein Anzugbefestigungsmittel Anziehfunktionalität ausübt.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Elastomerzusammensetzung, die mindestens einen Teil des Reifenhauptkörpers ausmacht, eine thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung ist.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß Anspruch 10, wobei die thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung eine thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung ist, die eine Seitenkette, die eine Vernetzungsstelle mittels Wasserstoffbrückenbindung, die mindestens eine carbonylhaltige Gruppe und einen stickstoffhaltigen Heterocyclus aufweist, aufweist, oder eine Seitenkette, die eine Kombination der Vernetzungsstelle mittels Wasserstoffbrückenbindung und einer Vernetzungsstelle mittels kovalenter Bindung aufweist, aufweist.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß Anspruch 11, wobei die thermoreversible vernetzende Elastomerzusammensetzung ein mit Maleinsäure modifiziertes olefinbasiertes Elastomer, eine stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung, ein olefinbasiertes Harz, ein styrolbasiertes Elastomer und ein Paraffinöl aufweist.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß Anspruch 12, wobei die stickstoffhaltige heterocyclische Verbindung ein stickstoffhaltiger heterocyclischer polyfunktioneller Alkohol ist, das olefinbasierte Harz Polypropylen ist und das styrolbasierte Elastomer ein hydriertes Styrol-Isopren-Butadien-Blockcopolymer ist.
Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Anordnung aus nicht-pneumatischem Reifen und Rad eine Reifen/Rad-Anordnung für den Leichtfahrzeuggebrauch ist.