特開 2015-151006 非空気圧タイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-151006(P2015-151006A)

(43)【公開日】2015年8月24日

(54)【発明の名称】非空気圧タイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 7/12 20060101AFI20150728BHJP

   B60C 7/00 20060101ALI20150728BHJP

   B60B 9/00 20060101ALI20150728BHJP

【ＦＩ】

   B60C7/12 C

   B60C7/00 A

   B60B9/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-26566(P2014-26566)

(22)【出願日】2014年2月14日

(71)【出願人】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】東洋ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】太田 貴啓

(57)【要約】

【課題】衝撃吸収性を向上させた非空気圧タイヤを提供する。
【解決手段】支持構造体を備える非空気圧タイヤにおいて、支持構造体は、内側環状部１と、外側環状部２と、内側環状部１と外側環状部２とを連結し、タイヤ周方向に連続して設けられた連結部３とを備え、連結部３の断面形状は、内側環状部１の外周面１ａの始端位置からタイヤ径方向ＲＤに対して傾斜する方向に延び、内側環状部１と外側環状部２の間で終端する第１連結部３１と、外側環状部２の内周面２ａの始端位置からタイヤ径方向ＲＤに対して傾斜する方向に延び、内側環状部１と外側環状部２の間で終端する第２連結部３２と、第１連結部３１の終端３１ｂと第２連結部３２の終端３２ｂを連結する中間連結部３３とを有し、外側環状部２には、圧縮モジュラスが０．５ＭＰａ以下の材料で構成された衝撃吸収層４と、衝撃吸収層４の内周面及び外周面の少なくとも一方に密着する補強層５が埋設されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両からの荷重を支持する支持構造体を備える非空気圧タイヤにおいて、
前記支持構造体は、内側環状部と、その内側環状部の外側に同心円状に設けられた外側環状部と、前記内側環状部と前記外側環状部とを連結し、タイヤ周方向に連続して設けられた連結部とを備え、
前記連結部のタイヤ幅方向の断面形状は、前記内側環状部の外周面の始端位置からタイヤ径方向に対して傾斜する方向に延び、前記内側環状部と前記外側環状部の間で終端する第１連結部と、前記外側環状部の内周面の始端位置からタイヤ径方向に対して傾斜する方向に延び、前記内側環状部と前記外側環状部の間で終端する第２連結部と、前記第１連結部の終端と前記第２連結部の終端を連結し、前記第１連結部と前記第２連結部に対してそれぞれ屈曲して延びる中間連結部とを有し、
前記外側環状部には、圧縮モジュラスが０．５ＭＰａ以下の材料で構成された環状の衝撃吸収層と、前記衝撃吸収層の内周面及び外周面の少なくとも一方に密着する環状の補強層とが埋設されていることを特徴とする非空気圧タイヤ。

【請求項2】

前記外側環状部には、前記衝撃吸収層の内周面及び外周面にそれぞれ密着する一対の前記補強層が埋設されていることを特徴とする請求項１に記載の非空気圧タイヤ。

【請求項3】

前記補強層は、引張弾性率が１００００ＭＰａ以上である材料で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の非空気圧タイヤ。

【請求項4】

前記第１連結部は、始端がタイヤ幅方向の一方側に位置し、終端がタイヤ幅方向の他方側に位置し、かつ前記第２連結部は、始端が前記他方側に位置し、終端が前記一方側に位置することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の非空気圧タイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤ構造部材として、車両からの荷重を支持する支持構造体を備える非空気圧タイヤ（ｎｏｎ−ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｔｉｒｅ）に関するものであり、好ましくは空気入りタイヤの代わりとして使用することができる非空気圧タイヤに関するものである。

【背景技術】

【0002】

空気入りタイヤは、荷重の支持機能、接地面からの衝撃吸収能、および動力等の伝達能（加速、停止、方向転換）を有し、このため、多くの車両、特に自転車、オートバイ、自動車、トラックに採用されている。

【0003】

特に、これらの能力は自動車、その他のモーター車両の発展に大きく貢献した。更に、空気入りタイヤの衝撃吸収能力は、医療機器や電子機器の運搬用カート、その他の用途でも有用である。

【0004】

従来の非空気圧タイヤとしては、例えばソリッドタイヤ、スプリングタイヤ、クッションタイヤ等が存在するが、空気入りタイヤの優れた性能を有していない。例えば、ソリッドタイヤおよびクッションタイヤは、接地部分の圧縮によって荷重を支持するが、この種のタイヤは重くて、堅く、空気入りタイヤのような衝撃吸収能力はない。また、非空気圧タイヤでは、弾性を下げてクッション性を改善することも可能であるが、空気入りタイヤが有するような荷重支持能または耐久性が悪くなるという問題がある。

【0005】

下記特許文献１には、車輪の弾性体に側面方向に向けて多数の貫通穴を形成したキャスターが記載されている。これにより、走行に際して路面衝撃や段差などによる衝撃を弾性体自体のみならず、貫通穴の撓みにより吸収することができる。しかし、弾性体部分はタイヤにかかる荷重を支持する必要があり、極端に剛性を下げることができないため、衝撃吸収性が不十分である。

【0006】

また、下記特許文献２には、弾性部材によって形成された内車輪に、環状の剛性部材によって形成された安定プレートを埋設した免震キャスターが記載されている。この構成によれば、安定プレートによりキャスターの横方向の変形を抑制して走行の安定性を維持しつつ、内車輪を形成する弾性部材の硬度を低くして十分な震動吸収性を確保できる。しかし、内車輪よりも硬度が高い弾性部材で形成された外車輪が内車輪の外側に設けられており、突起乗り越し時等に接地面が路面に追従できないため、衝撃吸収性が不十分となるおそれがある。

【0007】

下記特許文献３には、タイヤに加わる荷重を支持する補強された環状バンドと、この補強された環状バンドとホイールまたはハブとの間で張力によって荷重力を伝達する複数のウェブスポークを有することで、衝撃吸収性と耐久性を向上させた非空気圧タイヤが記載されている。しかし、このような非空気圧タイヤは、ウェブスポークがタイヤ周方向に非連続で設けられているため、タイヤ転動時に接地箇所によって衝撃吸収性にばらつきが生じる問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００６−２１６３７号公報

【特許文献2】特開２０１３−６０１２１号公報

【特許文献3】特表２００５−５００９３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで、本発明の目的は、衝撃吸収性を向上させた非空気圧タイヤを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明の非空気圧タイヤは、車両からの荷重を支持する支持構造体を備える非空気圧タイヤにおいて、
前記支持構造体は、内側環状部と、その内側環状部の外側に同心円状に設けられた外側環状部と、前記内側環状部と前記外側環状部とを連結し、タイヤ周方向に連続して設けられた連結部とを備え、
前記連結部のタイヤ幅方向の断面形状は、前記内側環状部の外周面の始端位置からタイヤ径方向に対して傾斜する方向に延び、前記内側環状部と前記外側環状部の間で終端する第１連結部と、前記外側環状部の内周面の始端位置からタイヤ径方向に対して傾斜する方向に延び、前記内側環状部と前記外側環状部の間で終端する第２連結部と、前記第１連結部の終端と前記第２連結部の終端を連結し、前記第１連結部と前記第２連結部に対してそれぞれ屈曲して延びる中間連結部とを有し、
前記外側環状部には、圧縮モジュラスが０．５ＭＰａ以下の材料で構成された環状の衝撃吸収層と、前記衝撃吸収層の内周面及び外周面の少なくとも一方に密着する環状の補強層とが埋設されていることを特徴とする。

【0011】

本発明の非空気圧タイヤは、内側環状部と外側環状部とを連結する連結部を備え、この連結部のタイヤ幅方向の断面形状は、第１連結部、第２連結部、及び第１連結部と第２連結部に対して屈曲して延びる中間連結部とを有し、全体としてバネ状をしているため、連結部はタイヤ径方向に弾性変形することができ、衝撃吸収性を向上させることができる。なお、連結部はタイヤ周方向に連続して設けられているため、タイヤ転動時に接地箇所によって衝撃吸収性にばらつきが生じることもない。また、外側環状部には、圧縮モジュラスの低い材料で構成された衝撃吸収層が埋設されているため、衝撃吸収性は良好である。さらに、外側環状部には、衝撃吸収層の内周面及び外周面の少なくとも一方に密着する補強層が埋設されているため、外側環状部に衝撃や振動が入力された際、補強層の曲げにより衝撃吸収層に伸縮変形又は剪断変形が生じ、振動エネルギーを熱エネルギーに変換することで衝撃や振動を減衰させる。これにより、衝撃吸収性を向上させることができる。

【0012】

本発明に係る非空気圧タイヤにおいて、前記外側環状部には、前記衝撃吸収層の内周面及び外周面にそれぞれ密着する一対の前記補強層が埋設されていることが好ましい。この構成によれば、衝撃吸収層が両側から補強層により挟み込まれた、いわゆる拘束型の制振材となるため、衝撃吸収層が薄くても衝撃吸収層に大きな剪断変形が生じ、振動エネルギーを熱エネルギーに効率良く変換して衝撃や振動を効果的に減衰させる。これにより、衝撃吸収性を更に向上させることができる。

【0013】

本発明に係る非空気圧タイヤにおいて、前記補強層は、引張弾性率が１００００ＭＰａ以上である材料で構成されていることが好ましい。この構成によれば、剛性の高い補強層が衝撃吸収層に密着して配置されるため、歪みに対する衝撃吸収層の復元力が増して、耐永久歪み性が良好となる。

【0014】

本発明に係る非空気圧タイヤにおいて、前記第１連結部は、始端がタイヤ幅方向の一方側に位置し、終端がタイヤ幅方向の他方側に位置し、かつ前記第２連結部は、始端が前記他方側に位置し、終端が前記一方側に位置することが好ましい。この構成によれば、第１連結部、第２連結部、及び中間連結部が、タイヤ幅方向において広範囲に配置されるため、衝撃吸収性を効果的に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の非空気圧タイヤの一例を示す正面図

【図2】図１の非空気圧タイヤのタイヤ幅方向断面図

【図3】衝撃吸収層と補強層を模式的に示す断面図

【図4】衝撃吸収層と補強層を模式的に示す断面図

【図5A】他の実施形態に係る非空気圧タイヤのタイヤ幅方向断面図

【図5B】他の実施形態に係る非空気圧タイヤのタイヤ幅方向断面図

【図6】他の実施形態に係る非空気圧タイヤのタイヤ幅方向断面図

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の非空気圧タイヤの一例を示す正面図である。図２は、本発明の非空気圧タイヤの一例を示すタイヤ幅方向の断面図であって、図１のＩ−Ｉ断面図である。ここで、Ｏは軸芯を、ＷＤはタイヤ幅方向を、ＲＤはタイヤ径方向を、Ｈはタイヤ断面高さを、それぞれ示している。

【0017】

本発明の非空気圧タイヤＴは、車両からの荷重を支持する支持構造体を備えている。支持構造体は、内側環状部１と、その外側に同心円状に設けられる外側環状部２と、内側環状部１と外側環状部２とを連結し、タイヤ周方向に連続して設けられた連結部３とを備えている。

【0018】

内側環状部１は、ユニフォミティを向上させる観点から、厚みが一定の円筒形状であることが好ましい。また、内側環状部１の内周面には、車軸やリムとの装着のために、嵌合性を保持するための凹凸等を設けるのが好ましい。

【0019】

内側環状部１の厚みは、連結部３に力を十分伝達しつつ、軽量化や耐久性の向上を図る観点から、タイヤ断面高さＨの６〜３０％が好ましく、８〜２０％がより好ましい。

【0020】

内側環状部１の内径は、非空気圧タイヤＴを装着するリムや車軸の寸法などに併せて適宜決定されるが、例えば、５０〜５６０ｍｍが好ましく、８０〜２００ｍｍがより好ましい。

【0021】

内側環状部１のタイヤ幅方向ＷＤの幅は、用途、車軸の長さ等に応じて適宜決定されるが、例えば、３０〜１００ｍｍが好ましく、４０〜８０ｍｍがより好ましい。

【0022】

内側環状部１の引張モジュラスは、連結部３に力を十分伝達しつつ、軽量化や耐久性の向上、装着性を図る観点から、１〜１８００００ＭＰａが好ましく、１〜５００００ＭＰａがより好ましい。なお、本実施形態における引張モジュラスは、ＪＩＳ Ｋ７３１２に準じて引張試験を行い、１０％伸び時の引張応力の値である。

【0023】

内側環状部１の弾性材料の引張弾性率は、衝撃吸収性の向上を図る観点から、１〜１００ＭＰａが好ましく、５〜５０ＭＰａがより好ましい。

【0024】

外側環状部２は、タイヤ幅方向ＷＤに厚みが変化する円筒形状である。外側環状部２の外周面は、トレッド面となる。このトレッド面は、図２に示されるように、タイヤ幅方向断面において、タイヤ径方向外側へ向かって凸となる曲率が設けられており、タイヤ幅方向ＷＤの中央部から両側端へ向かって外径が徐々に小さくなった円弧状をしている。トレッド面に曲率が設けられていることで、キャンバーを付けてコーナリングする車両に用いられる際にも接地面積が小さくなりすぎず、直進走行時とコーナリング時との間の接地面積の変動が少なくなる。トレッド面の曲率半径は、３０〜１００ｍｍが好ましく、４０〜６５ｍｍがより好ましい。曲率半径が３０ｍｍより小さい場合、キャンバー時の接地面積が過大となり、グリップ性能が急激に増加するため、急停止に近い状況となってしまう。また、曲率半径が１００ｍｍよりも大きい場合、キャンバー時の接地面積が過小となり、グリップ性能が急激に低下するため、滑りが発生してしまう。トレッド面には、トレッドパターンとして、従来の空気入りタイヤと同様のパターンを設けることが可能である。

【0025】

外側環状部２には、圧縮モジュラスが０．５ＭＰａ以下の材料で構成された環状の衝撃吸収層４と、衝撃吸収層４の内周面４ａ及び外周面４ｂの少なくとも一方に密着する環状の補強層５とが埋設されている。図２では、衝撃吸収層４の内周面４ａ及び外周面４ｂの両方にそれぞれ密着するように、一対の補強層５が埋設されている。補強層５は、衝撃吸収層４の内周面４ａ及び外周面４ｂの略全面を覆うように固定されており、衝撃吸収層４は補強層５の変形に追従して変形する。

【0026】

図３と図４は、衝撃吸収層４と補強層５を模式的に示す断面図である。補強層５は、図３に示すように衝撃吸収層４の内周面４ａ及び外周面４ｂのいずれか一方のみに密着するように埋設されればよいが、図４に示すように、衝撃吸収層４の内周面４ａ及び外周面４ｂの両方に密着するようにそれぞれ埋設されるのが好ましい。

【0027】

図３（ａ）のように、衝撃吸収層４の一方側にのみ補強層５を配置した場合、外側環状部２に衝撃や振動が入力された際、図３（ｂ）のように補強層５の曲げにより衝撃吸収層４に伸縮変形が生じる。これにより、振動エネルギーを熱エネルギーに変換して衝撃や振動を減衰させることができる。

【0028】

一方、図４（ａ）に示すように、衝撃吸収層４の両側にそれぞれ補強層５を配置した場合、外側環状部２に衝撃や振動が入力された際、図４（ｂ）のように一対の補強層５の曲げにより衝撃吸収層４に剪断変形が生じる。これにより、振動エネルギーを熱エネルギーに変換して衝撃や振動を減衰させることができる。さらに、この構成によれば、衝撃吸収層４が両側から補強層５により挟み込まれた、いわゆる拘束型の制振材となるため、仮に衝撃吸収層４が薄くても衝撃吸収層４に大きな剪断変形が生じ、振動エネルギーを熱エネルギーに効率良く変換して衝撃や振動を効果的に減衰させることができる。

【0029】

外側環状部２の内径は、その用途等に応じて適宜決定されるが、例えば、１００〜６００ｍｍが好ましく、１２０〜３００ｍｍがより好ましい。

【0030】

衝撃吸収層４のタイヤ径方向ＲＤの厚みは、衝撃吸収性の向上を図る観点から、タイヤ断面高さＨの２〜３０％が好ましく、４〜２０％がより好ましい。また、補強層５のタイヤ径方向ＲＤの厚みは、衝撃吸収性の向上を図る観点から、タイヤ断面高さＨの０．５〜６％が好ましく、１〜４％がより好ましい。なお、衝撃吸収層４の厚み及び補強層５の厚みは、タイヤ幅方向ＷＤに一定である必要はなく、タイヤ幅方向中央部をタイヤ幅方向両端部よりも厚くしたり薄くしたりすることもできる。

【0031】

外側環状部２のタイヤ幅方向ＷＤの幅Ｗは、用途等に応じて適宜決定されるが、例えば、３０〜１００ｍｍが好ましく、４０〜８０ｍｍがより好ましい。

【0032】

衝撃吸収層４のタイヤ幅方向ＷＤの幅は、外側環状部２の幅Ｗの３０％以上が好ましく、５０％以上がより好ましい。衝撃吸収層４の幅が外側環状部２の幅Ｗの３０％よりも狭いと、衝撃吸収性を向上させる効果が小さくなる。

【0033】

補強層５のタイヤ幅方向ＷＤの幅は、外側環状部２の幅Ｗの３０％以上が好ましく、５０％以上がより好ましい。補強層５の幅が外側環状部２の幅Ｗの３０％よりも狭いと、衝撃吸収性を向上させる効果が小さくなる。

【0034】

外側環状部２の引張モジュラスは、連結部３に力を十分伝達しつつ、軽量化や耐久性の向上を図る観点から、１〜１８００００ＭＰａが好ましく、１〜５００００ＭＰａがより好ましい。

【0035】

外側環状部２の弾性材料の引張弾性率は、衝撃吸収性の向上を図る観点から、１〜１００ＭＰａが好ましく、５〜５０ＭＰａがより好ましい。

【0036】

衝撃吸収層４を構成する材料の圧縮モジュラスは、０．５ＭＰａ以下となっている。衝撃吸収層４の材料の圧縮モジュラスが０．５ＭＰａより大きいと、衝撃吸収性を発揮することができない。なお、本発明の圧縮モジュラスとは、ＪＩＳ Ｋ７３１２に準じて圧縮試験を行い、１０％圧縮時の圧縮応力の値である。衝撃吸収層４の材料の圧縮モジュラスは、０．２ＭＰａ以下であることがより好ましく、０．１２ＭＰａ以下であることが特に好ましい。

【0037】

補強層５は、引張弾性率が１００００ＭＰａ以上である材料で構成されていることが好ましい。補強層５を構成する材料の引張弾性率が１００００ＭＰａよりも小さいと、衝撃吸収層を拘束する効果が小さくなるため、衝撃や振動を効果的に減衰させることができない。また、補強層５は、引張弾性率が５００００ＭＰａ以下である材料で構成されていることが好ましい。補強層５を構成する材料の引張弾性率が５００００ＭＰａよりも大きいと、補強層５が変形しにくくなるため、衝撃吸収層４の変形を阻害して衝撃吸収性の向上効果が得られない。補強層５の材料としては、例えば、炭素繊維強化樹脂やガラス繊維強化樹脂が例示される。

【0038】

連結部３は、内側環状部１と外側環状部２とを連結し、タイヤ周方向に連続して設けられている。連結部３のタイヤ幅方向ＷＤの断面形状は、図２に示すように、内側環状部１の外周面１ａの始端位置からタイヤ径方向ＲＤに対して傾斜する方向に延び、内側環状部１と外側環状部２の間で終端する第１連結部３１と、外側環状部２の内周面２ａの始端位置からタイヤ径方向ＲＤに対して傾斜する方向に延び、内側環状部１と外側環状部２の間で終端する第２連結部３２と、第１連結部３１の終端と第２連結部３２の終端を連結し、第１連結部３１と第２連結部３２に対してそれぞれ屈曲して延びる中間連結部３３とを有する。

【0039】

第１連結部３１、第２連結部３２、及び中間連結部３３は、それぞれ直線状であることが好ましい。本実施形態では、第１連結部３１、第２連結部３２、及び中間連結部３３が全体として略Ｚ字状の連結部３を構成している。

【0040】

第１連結部３１は、始端３１ａがタイヤ幅方向ＷＤの一方側ＷＤ１に位置し、終端３１ｂがタイヤ幅方向ＷＤの他方側ＷＤ２に位置している。また、第２連結部３２は、始端３２ａがタイヤ幅方向ＷＤの他方側ＷＤ２に位置し、終端３２ｂがタイヤ幅方向ＷＤの一方側ＷＤ１に位置する。これにより、中間連結部３３は、タイヤ幅方向ＷＤの一方側ＷＤ１と他方側ＷＤ２との間で延びている。

【0041】

第１連結部３１と中間連結部３３が形成する角度Ｂ、及び第２連結部３２と中間連結部３３が形成する角度Ｃは、内側環状部１と第１連結部３１が形成する角度Ａ、及び外側環状部２と第２連結部３２が形成する角度Ｄの１．８〜３．６倍であることが好ましい。例えば、角度Ｂ及びＣは２０〜９０°、角度Ａ及びＤは１０〜４５°である。ここで、角度Ａ〜Ｄは、第１連結部３１、第２連結部３２、及び中間連結部３３の中心線同士がなす角度とする。角度Ｂ及びＣを角度Ａ及びＤの１．８〜３．６倍とすることで、横変位量／縦変位量が減少し、耐久性が改善される。横変位量／縦変位量が大きいと、走行の際にタイヤが横方向（タイヤ幅方向ＷＤ）に屈曲しやすくなるため、耐久性が損なわれ、操縦安定性も悪化する。角度Ｂ及びＣが角度Ａ及びＤの１．８倍よりも小さいと、連結部３に占める第１連結部３１及び第２連結部３２の割合が大きくなり、第１連結部３２及び第２連結部の異常屈曲が起こりやすくなるため、タイヤ自体も横方向に歪みやすくなる。一方、角度Ｂ及びＣが角度Ａ及びＤの３．６倍よりも大きいと、連結部３に占める中間連結部３３の割合が大きくなり、中間連結部３３の異常屈曲が起こりやすくなるため、タイヤ自体も横方向に歪みやすくなる。

【0042】

連結部３の厚みは、内側環状部１及び外側環状部２からの力を十分伝達しつつ、軽量化や耐久性の向上、横剛性の向上を図る観点から、タイヤ断面高さＨの３〜２０％が好ましく、６〜１６％がより好ましい。なお、第１連結部３１の厚みｔ１、第２連結部３２の厚みｔ２、及び中間連結部３３の厚みｔ３は、互いに異なってもよく、また、それぞれ延設方向に一定である必要はない。

【0043】

内側環状部１、外側環状部２、第１連結部３１、第２連結部３２、及び中間連結部３３は、応力集中を防いで耐久性を向上させるために、互いの連結箇所に丸みを持たせている。丸みの半径は、例えば、０．５〜４ｍｍである。

【0044】

連結部３の引張モジュラスは、内側環状部１からの力を十分伝達しつつ、軽量化や耐久性の向上、横剛性の向上を図る観点から、１〜１８００００ＭＰａが好ましく、１〜５００００ＭＰａがより好ましい。

【0045】

連結部３の弾性材料の引張弾性率は、衝撃吸収性の向上を図る観点から、１〜１００ＭＰａが好ましく、５〜５０ＭＰａがより好ましい。

【0046】

非空気圧タイヤＴは、弾性材料で成形される。本発明における弾性材料とは、ＪＩＳ Ｋ７３１２に準じて引張試験を行い、１０％伸び時の引張応力から算出した引張弾性率が、１００ＭＰａ以下のものを指す。本発明の弾性材料としては、十分な耐久性を得ながら、適度な剛性を付与する観点から、好ましくは引張弾性率が１〜１００ＭＰａであり、より好ましくは５〜５０ＭＰａである。母材として用いられる弾性材料としては、熱可塑性エラストマー、架橋ゴム、その他の樹脂が挙げられる。

【0047】

熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステルエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリスチレンエラストマー、ポリ塩化ビニルエラストマー、ポリウレタンエラストマー等が例示される。架橋ゴム材料を構成するゴム材料としては、天然ゴムの他、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素添加ニトリルゴム（水添ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、シリコンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム等の合成ゴムが例示される。これらのゴム材料は必要に応じて２種以上を併用してもよい。

【0048】

その他の樹脂としては、熱可塑性樹脂、又は熱硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられ、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂などが挙げられる。

【0049】

なお、弾性材料としては、発泡材料を使用してもよく、上記の熱可塑性エラストマー、架橋ゴム、その他の樹脂を発泡させたものも使用可能である。

【0050】

上記の弾性材料のうち、成形・加工性やコストの観点から、ポリウレタン樹脂で成形されるのが好ましい。

【0051】

弾性材料で成形された内側環状部１、外側環状部２、及び連結部３は、補強繊維により補強されていることが好ましい。

【0052】

補強繊維としては、長繊維、短繊維、織布、不織布などの補強繊維が挙げられるが、長繊維を使用する形態として、タイヤ幅方向ＷＤに配列される繊維とタイヤ周方向に配列される繊維とから構成されるネット状繊維集合体を使用するのが好ましい。

【0053】

補強繊維の種類としては、例えば、レーヨンコード、ナイロン−６，６等のポリアミドコード、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルコード、アラミドコード、ガラス繊維コード、カーボンファイバー、スチールコード等が挙げられる。

【0054】

本発明では、補強繊維を用いる補強の他、粒状フィラーによる補強や、金属リング等による補強を行うことが可能である。粒状フィラーとしては、カーボンブラック、シリカ、アルミナ等のセラミックス、その他の無機フィラーなどが挙げられる。

【0055】

本発明における非空気圧タイヤＴは弾性材料で成形されるが、非空気圧タイヤＴを製造する際に、一体成形が可能となる観点から、内側環状部１、外側環状部２、連結部３は、補強構造を除いて基本的に同じ材質とすることが好ましい。

【0056】

［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、連結部３は直線状の中間連結部３３を有している例を示したが、中間連結部３３は直線状でなくともよい。他の実施形態にかかる非空気圧タイヤのタイヤ幅方向断面図を図５Ａ及び図５Ｂに示す。ただし、図５Ａ及び図５Ｂは内側環状部１、外側環状部２、及び連結部３を模式的に表している。図５Ａは、中間連結部３３が中央部で１回屈曲する例を示す。図５Ｂは、中間連結部３３が２回屈曲する例を示す。なお、第１連結部３１と第２連結部３２は、図５Ａのように、始端３１ａ，３２ａがタイヤ幅方向ＷＤの一方側ＷＤ１に位置し、終端３１ｂ，３２ｂがタイヤ幅方向ＷＤの他方側ＷＤ２に位置するようにしてもよい。

【0057】

（２）また、第１連結部３１の始端３１ａは、内側環状部１の外周面のタイヤ幅方向ＷＤの端部に位置する必要はなく、同様に、第２連結部３２の始端３２ａは、外側環状部２の内周面のタイヤ幅方向ＷＤの端部に位置する必要はない。例えば、図６のように、第１連結部３１の始端３１ａは、内側環状部１の外周面のタイヤ幅方向ＷＤの中央部に位置し、第２連結部３２の始端３２ａは、外側環状部２の内周面のタイヤ幅方向ＷＤの中央部に位置してもよい。

【0058】

（３）前述の実施形態では、外側環状部２の外周面がトレッド面となっているが、外側環状部２の外周側にトレッド層を別途設けてもよい。

【実施例】

【0059】

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。尚、実施例等における評価項目は、下記のようにして測定を行った。

【0060】

衝撃吸収性
試験タイヤにて点字ブロック上を時速４ｋｍ／ｈで走行した際の、ホイール中心部にかかる上下方向の衝撃加速度を測定した。一つのサンプルにつき５回測定し、平均値を結果とする。表１に衝撃加速度の測定結果を示す。衝撃加速度が小さいほど、衝撃吸収性に優れていることを示す。

【0061】

耐久性
５０ｋｇの錘を載せた試験タイヤを５０ｍｍの高さから落下させて、落下前後のタイヤ径から、元のタイヤ径に対する永久歪み値を算出した。一つのサンプルにつき５回測定し、平均値を結果とする。表１に永久歪み率の結果を示す。永久歪み率が小さいほど、耐永久歪み性が良好で耐久性に優れていることを示す。

【0062】

実施例及び比較例の構成は、表１に示すようにした。表１において、第１補強層と第２補強層とは、外側環状部に埋設された衝撃吸収層の内周側と外周側にそれぞれ配置された補強層のことであり、外周部衝撃吸収層とは、外側環状部に埋設された衝撃吸収層のことであり、内周部衝撃吸収層とは、内側環状部に埋設された衝撃吸収層のことである。

【0063】

実施例１では、図２のような連結部３、衝撃吸収層４、及び補強層５を設けた。実施例２、実施例３、及び比較例３は、衝撃吸収層４の材料の圧縮モジュラスを実施例１と異ならせた。実施例４は、補強層５を衝撃吸収層４の内周側のみに設けた。

【0064】

比較例１では、衝撃吸収層４を設けなかった。比較例２では、比較例１に対し、内側環状部に衝撃吸収層を追加した。

【0065】

【表1】

【0066】

表１のように、実施例１〜４は、比較例１に比べ衝撃加速度が小さくなった。また、実施例１のように衝撃吸収層の両側に補強層を配置することで、衝撃吸収層の一方側にのみ補強層を配置した実施例４に比べ、衝撃加速度が小さく、永久歪み率も小さくなった。

【符号の説明】

【0067】

１ 内側環状部
１ａ 内側環状部の外周面
２ 外側環状部
２ａ 外側環状部の内周面
３ 連結部
４ 衝撃吸収層
５ 補強層
３１ 第１連結部
３１ａ 第１連結部の始端
３１ｂ 第１連結部の終端
３２ 第２連結部
３２ａ 第２連結部の始端
３２ｂ 第２連結部の終端
３３ 中間連結部
Ｔ 非空気圧タイヤ
ＷＤ タイヤ幅方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】