特許 6099519 非空気圧タイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6099519

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】非空気圧タイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 7/18 20060101AFI20170313BHJP

   B60C 7/20 20060101ALI20170313BHJP

   B60C 7/00 20060101ALI20170313BHJP

【ＦＩ】

   B60C7/18

   B60C7/20

   B60C7/00 H

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-172695(P2013-172695)

(22)【出願日】2013年8月22日

(65)【公開番号】特開2015-39986(P2015-39986A)

(43)【公開日】2015年3月2日

【審査請求日】2016年4月15日

(73)【特許権者】

【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】宮本 健史

【審査官】 増永 淳司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１６２４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１７９５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２６０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０３５０５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｃ ７／１８

Ｂ６０Ｃ ７／００

Ｂ６０Ｃ ７／２０

(57)【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、タイヤ周方向に各々独立して設けられた複数の連結部とを備え、
前記複数の連結部は、前記内側環状部のタイヤ幅方向一方側から前記外側環状部のタイヤ幅方向他方側へ向かって延設される長尺板状の第１連結部と、前記内側環状部の前記タイヤ幅方向他方側から前記外側環状部の前記タイヤ幅方向一方側へ向かって延設される長尺板状の第２連結部とがタイヤ周方向に沿って配列されて構成されており、
前記第１連結部と前記第２連結部は、板厚が板幅よりも小さく、板厚方向がタイヤ周方向を向いていることを特徴とする非空気圧タイヤ。

【請求項2】

前記第１連結部と前記第２連結部は、タイヤ周方向に沿って交互に配列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】

第１連結部及び第２連結部の板厚は、内側環状部から外側環状部へ向かって漸増し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】

タイヤ周方向から見た前記第１連結部と前記第２連結部は、タイヤ赤道面に対して対称な形状であ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。

【請求項5】

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中間環状部と、その中間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中間環状部とを連結し、タイヤ周方向に各々独立して設けられた複数の内側連結部と、前記外側環状部と前記中間環状部とを連結し、タイヤ周方向に各々独立して設けられた複数の外側連結部とを備え、
前記複数の外側連結部は、前記中間環状部のタイヤ幅方向一方側から前記外側環状部のタイヤ幅方向他方側へ向かって延設される長尺板状の第１外側連結部と、前記中間環状部の前記タイヤ幅方向他方側から前記外側環状部の前記タイヤ幅方向一方側へ向かって延設される長尺板状の第２外側連結部とがタイヤ周方向に沿って配列されて構成されており、
前記第１外側連結部と前記第２外側連結部は、板厚が板幅よりも小さく、板厚方向がタイヤ周方向を向いていることを特徴とする非空気圧タイヤ。

【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、弾性を高め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、重量や硬さの増大を抑えて良好な乗り心地や操縦性を確保する目的で、車軸に取り付けられる取り付け盤と、その外側に設けられるリング状体と、前記取り付け盤の外周面と前記リング状体の内周面とを連結する複数の連結部材とが備えられた非空気圧タイヤが記載されている。複数の連結部材はそれぞれ、タイヤ側面視でタイヤ周方向における一方側に向けて凸となるように湾曲した第１連結板と、他方側に向けて凸となるように湾曲した第２連結板とを備え、前記連結部材は、前記第１連結板が一のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、かつ前記第２連結板が他のタイヤ幅方向位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるように、タイヤ周方向に沿って複数設けられている。

【0006】

また、下記特許文献２にも、特許文献１と同様の構造を有する非空気圧タイヤが記載されている。特許文献２の連結部材は、取り付け盤とリング状体とを連結する第１連結板及び第２連結板を備えるとともに、これらの両連結板それぞれにおいて、リング状体に連結された一端部と、取り付け盤に連結された他端部と、の間に位置する中間部分に、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部が、タイヤ側面視で当該連結板が延びる方向に沿って複数形成されている。

【0007】

特許文献１及び２では、第１連結板及び第２連結板が弾性変形することで非空気圧タイヤに柔軟性を与えているが、連結板直下で接地する場合と、タイヤ周方向に隣り合う連結板間で接地する場合とで外力を支える力が異なるため、タイヤ転動時の接地圧分散が大きくなる。一方、このようなタイヤ転動時の接地圧分散が大きくなるのを抑制するために、タイヤ周方向における連結板の厚みを小さくし、かつ連結板同士の間隔を狭くすることが考えられる。しかし、厚みを小さくすると連結板の剛性が低下するため、突起乗り越し等の局所的な衝撃に弱くなり、耐久性が悪化するおそれがある。

【0008】

下記特許文献３には、内側環状部と、その外側の中間環状部と、更にその外側の外側環状部と、内側環状部と中間環状部とを連結する複数の内側連結部と、外側環状部と中間環状部とを連結する複数の外側連結部とを備える非空気圧タイヤが記載されている。この非空気圧タイヤは、外側連結部がタイヤ幅方向に連続する板状であり、タイヤ周方向に隣り合う外側連結部同士の間隔が広いためタイヤ転動時の接地圧分散が大きくなり、ノイズが悪化するおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００９−０６１８６１号公報

【特許文献2】特開２０１１−１５６９０５号公報

【特許文献3】特開２０１０−１２６０７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

そこで、本発明の目的は、耐久性を向上させ、かつタイヤ転動時の接地圧分散を小さくすることができる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】

【0011】

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、タイヤ周方向に各々独立して設けられた複数の連結部とを備え、前記複数の連結部は、前記内側環状部のタイヤ幅方向一方側から前記外側環状部のタイヤ幅方向他方側へ向かって延設される長尺板状の第１連結部と、前記内側環状部の前記タイヤ幅方向他方側から前記外側環状部の前記タイヤ幅方向一方側へ向かって延設される長尺板状の第２連結部とがタイヤ周方向に沿って配列されて構成されており、前記第１連結部と前記第２連結部は、板厚が板幅よりも小さく、板厚方向がタイヤ周方向を向いていることを特徴とする。

【0012】

本発明の非空気圧タイヤは、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、内側環状部と外側環状部とを連結する複数の連結部とを備えている。複数の連結部は、複数の第１連結部と第２連結部とがタイヤ周方向に配列されて構成されている。第１連結部は、内側環状部のタイヤ幅方向一方側から外側環状部のタイヤ幅方向他方側へ向かって延設され、第２連結部は、内側環状部のタイヤ幅方向他方側から外側環状部のタイヤ幅方向一方側へ向かって延設されている。第１連結部と第２連結部は、板厚が板幅よりも小さい長尺板状をしており、その板厚方向がタイヤ周方向を向いている。これにより、仮に板厚を薄くしても、板幅を広く設定することで、連結部は所望の剛性を得ることができるため、耐久性を向上できる。また、板厚を薄くしつつ連結部の数を増やすことで、タイヤ全体の剛性を維持しつつ、タイヤ周方向に隣り合う連結部同士の隙間を小さくすることができるため、タイヤ転動時の接地圧分散を小さくできる。

【0013】

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記第１連結部と前記第２連結部は、タイヤ周方向に沿って交互に配列されていることが好ましい。第１連結部と第２連結部が交互に配列されることで、タイヤ転動時の接地圧分散をより小さくできる。

【0014】

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、第１連結部及び第２連結部の板厚は、内側環状部から外側環状部へ向かって漸増していることが好ましい。第１連結部及び第２連結部は、外側環状部側の応力が高くなるため、外側環状部側の板厚を大きくすることで応力を分散でき、耐久性を向上できる。

【0015】

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、タイヤ周方向から見た前記第１連結部と前記第２連結部は、タイヤ赤道面に対して対称な形状であることが好ましい。この構成によれば、タイヤ転動時の接地圧分散をより小さくできる。

【0016】

また、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中間環状部と、その中間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中間環状部とを連結し、タイヤ周方向に各々独立して設けられた複数の内側連結部と、前記外側環状部と前記中間環状部とを連結し、タイヤ周方向に各々独立して設けられた複数の外側連結部とを備え、前記複数の外側連結部は、前記中間環状部のタイヤ幅方向一方側から前記外側環状部のタイヤ幅方向他方側へ向かって延設される長尺板状の第１外側連結部と、前記中間環状部の前記タイヤ幅方向他方側から前記外側環状部の前記タイヤ幅方向一方側へ向かって延設される長尺板状の第２外側連結部とがタイヤ周方向に沿って配列されて構成されており、前記第１外側連結部と前記第２外側連結部は、板厚が板幅よりも小さく、板厚方向がタイヤ周方向を向いていることを特徴とする。

【0017】

本発明の非空気圧タイヤは、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中間環状部と、その中間環状部の外側に同心円状に設けられた外側環状部と、内側環状部と中間環状部とを連結する複数の内側連結部と、外側環状部と中間環状部とを連結する複数の外側連結部とを備えている。複数の外側連結部は、第１外側連結部と第２外側連結部とがタイヤ周方向に配列されて構成されている。第１外側連結部は、中間環状部のタイヤ幅方向一方側から外側環状部のタイヤ幅方向他方側へ向かって延設され、第２外側連結部は、中間環状部のタイヤ幅方向他方側から外側環状部のタイヤ幅方向一方側へ向かって延設されている。第１外側連結部と第２外側連結部は、板厚が板幅よりも小さい長尺板状をしており、その板厚方向がタイヤ周方向を向いている。これにより、仮に板厚を薄くしても、板幅を広く設定することで、外側連結部は所望の剛性を得ることができるため、耐久性を向上できる。また、板厚を薄くしつつ外側連結部の数を増やすことで、タイヤ全体の剛性を維持しつつ、タイヤ周方向に隣り合う外側連結部同士の隙間を小さくすることができるため、タイヤ転動時の接地圧分散を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の非空気圧タイヤの一例を示す正面図

【図2A】図１の非空気圧タイヤのＡ−Ａ断面図

【図2B】図１の非空気圧タイヤの一部を示す斜視図

【図3】図１の非空気圧タイヤの部分拡大図

【図4A】他の実施形態に係る非空気圧タイヤのタイヤ子午線断面図

【図4B】他の実施形態に係る非空気圧タイヤのタイヤ子午線断面図

【図5】他の実施形態に係る非空気圧タイヤを示す正面図

【図6】他の実施形態に係る非空気圧タイヤを示す正面図

【図7】比較例１の非空気圧タイヤを示す正面図

【発明を実施するための形態】

【0019】

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。初めに、本発明の非空気圧タイヤＴの構成を説明する。図１は、非空気圧タイヤＴの一例を示す正面図である。図２Ａは、図１のＡ−Ａ断面図であり、図２Ｂは、非空気圧タイヤの一部を示す斜視図である。図３は、図１の一部を拡大して示す図である。ここで、Ｏは軸芯を、Ｈはタイヤ断面高さを、それぞれ示している。

【0020】

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ＳＳを備えるものである。本発明の非空気圧タイヤＴは、このような支持構造体ＳＳを備えるものであればよく、その支持構造体ＳＳの外側（外周側）や内側（内周側）に、トレッドに相当する部材、補強層、車軸やリムとの適合用部材などを備えていてもよい。

【0021】

本実施形態の非空気圧タイヤＴは、図１の正面図に示すように、支持構造体ＳＳが、内側環状部１と、その外側に同心円状に設けられた外側環状部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ＣＤに各々独立して設けられた複数の連結部３とを備えている。

【0022】

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。

【0023】

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２〜７％が好ましく、３〜６％がより好ましい。

【0024】

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。ただし、一般の空気入りタイヤの代替を想定した場合、２５０〜５００ｍｍが好ましく、３３０〜４４０ｍｍがより好ましい。

【0025】

内側環状部１のタイヤ幅方向の幅は、用途、車軸の長さ等に応じて適宜決定されるが、一般の空気入りタイヤの代替を想定した場合、１００〜３００ｍｍが好ましく、１３０〜２５０ｍｍがより好ましい。

【0026】

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、５〜１８００００ＭＰａが好ましく、７〜５００００ＭＰａがより好ましい。なお、本発明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％伸び時の引張応力から算出した値である。

【0027】

本発明における支持構造体ＳＳは、弾性材料で成形されるが、支持構造体ＳＳ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、及び連結部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。

【0028】

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モジュラスが、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、好ましくは引張モジュラスが５〜１００ＭＰａであり、より好ましくは７〜５０ＭＰａ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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

上記の弾性材料のうち、成形・加工性やコストの観点から、好ましくは、ポリウレタン樹脂が用いられる。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使用可能である。

【0032】

弾性材料で一体成形された支持構造体ＳＳは、内側環状部１、外側環状部２、及び連結部３が、補強繊維により補強されていることが好ましい。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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、金属製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。

【0036】

外側環状部２の形状は、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。外側環状部２の厚みは、連結部３からの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２〜７％が好ましく、２〜５％がより好ましい。

【0037】

外側環状部２の内径は、その用途等応じて適宜決定される。ただし、一般の空気入りタイヤの代替を想定した場合、４２０〜７５０ｍｍが好ましく、４８０〜６８０ｍｍがより好ましい。

【0038】

外側環状部２のタイヤ幅方向の幅は、用途等に応じて適宜決定されるが、一般の空気入りタイヤの代替を想定した場合、１００〜３００ｍｍが好ましく、１３０〜２５０ｍｍがより好ましい。

【0039】

外側環状部２の引張モジュラスは、図１に示すように外側環状部２の外周に補強層７が設けられている場合には、内側環状部１と同程度に設定できる。このような補強層７を設けない場合には、連結部３からの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、５〜１８００００ＭＰａが好ましく、７〜５００００ＭＰａがより好ましい。

【0040】

外側環状部２の引張モジュラスを高める場合、弾性材料を繊維等で補強した繊維補強材料が好ましい。外側環状部２を補強繊維により補強することで、外側環状部２とベルト層などとの接着も十分となる。

【0041】

連結部３は、内側環状部１と外側環状部２とを連結するものであり、両者の間に適当な間隔を開けるなどして、タイヤ周方向ＣＤに各々が独立するように複数設けられる。

【0042】

複数の連結部３は、第１連結部３１と第２連結部３２とがタイヤ周方向ＣＤに沿って配列されて構成されている。この際、第１連結部３１と第２連結部３２は、タイヤ周方向ＣＤに沿って交互に配列されていることが好ましい。これにより、タイヤ転動時の接地圧分散をより小さくできる。

【0043】

また、第１連結部３１と第２連結部３２との間のタイヤ周方向ＣＤのピッチｐは、ユニフォミティを向上させる観点から、一定とするのが好ましい。ピッチｐは、０〜１０ｍｍが好ましく、０〜５ｍｍがより好ましい。ピッチｐが１０ｍｍよりも大きいと、接地圧が不均一となり、ノイズが増大する要因となり得る。

【0044】

第１連結部３１は、内側環状部１のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１から外側環状部２のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２へ向かって延設されている。一方、第２連結部３２は、内側環状部１のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２から外側環状部２のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１へ向かって延設されている。すなわち、隣り合う第１連結部３１と第２連結部３２は、タイヤ周方向ＣＤから見ると、略Ｘ字状に配置されている。

【0045】

タイヤ周方向ＣＤから見た第１連結部３１と第２連結部３２は、図２Ａに示すように、タイヤ赤道面Ｃに対して対称な形状であることが好ましい。そのため、以下では、主として第１連結部３１について説明する。

【0046】

第１連結部３１は、内側環状部１から外側環状部２へと延びる長尺板状をしている。第１連結部３１は、板厚ｔが板幅ｗよりも小さく、板厚方向ＰＴがタイヤ周方向ＣＤを向いている。すなわち、第１連結部３１は、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に延びる板状である。第１連結部３１及び第２連結部３２をこのような長尺板状とすることにより、仮に板厚ｔを薄くしても、板幅ｗを広く設定することで、第１連結部３１及び第２連結部３２は所望の剛性を得ることができるため、耐久性を向上できる。また、板厚ｔを薄くしつつ第１連結部３１及び第２連結部３２の数を増やすことで、タイヤ全体の剛性を維持しつつ、タイヤ周方向ＣＤに隣り合う連結部同士の隙間を小さくすることができるため、タイヤ転動時の接地圧分散を小さくできる。

【0047】

第１連結部３１の板厚ｔは、長手方向ＰＬに沿って一定としてもよいが、図３のように、第１連結部３１の板厚ｔは、内側環状部１から外側環状部２へ向かって漸増していることが好ましい。この場合、第１連結部３１のタイヤ径方向外側端３１ａでの板厚ｔが板幅ｗよりも小さくなるように設定される。

【0048】

板厚ｔは、内側環状部１および外側環状部２からの力を十分伝達しつつ、軽量化や耐久性の向上を図る観点から、８〜３０ｍｍが好ましく、１０〜２０ｍｍがより好ましい。

【0049】

図２Ａでは、板幅ｗは、第１連結部３１の中央部において、長手方向ＰＬに沿って一定となっているが、これに限定されない。図４Ａや図４Ｂに示すように、板幅ｗは、長手方向ＰＬに沿って変化させてもよい。この場合、第１連結部３１のタイヤ径方向高さをｈとすると、第１連結部３１のタイヤ径方向高さ中心３１ｃからタイヤ径方向へ向かってｈの±２５％を範囲とし、その範囲内で最も狭い部分での板幅ｗが板厚ｔよりも大きくなるように設定される。なお、タイヤ径方向内側を＋側、タイヤ径方向外側を−側とする。また、第１連結部３１の板幅ｗは、幅方向両側端の間の最短距離で測定される。

【0050】

板幅ｗは、内側環状部１および外側環状部２からの力を十分伝達しつつ、軽量化や耐久性の向上を図る観点から、５〜２５ｍｍが好ましく、１０〜２０ｍｍがより好ましい。また、板幅ｗは、耐久性を向上させつつ接地圧分散を小さくする観点から、板厚ｔの１１０％以上が好ましく、１１５％以上がより好ましい。

【0051】

第１連結部３１は、内側環状部１との結合部付近及び外側環状部２との結合部付近において、内側環状部１又は外側環状部２へ向かって徐々に板幅を大きくした補強部３１１を有することが好ましい。これにより、第１連結部３１の耐久性をさらに向上させることができる。補強部３１１を設ける範囲は、第１連結部３１のタイヤ径方向高さ中心３１ｃからｈの±２５％の範囲外とするのが好ましい。

【0052】

タイヤ周方向ＣＤから見た第１連結部３１は、タイヤ径方向に湾曲する湾曲部が少なくとも１つ形成されていることが好ましく、タイヤ径方向に湾曲する湾曲部が長手方向ＰＬに沿って複数形成されていることがより好ましい。湾曲部が複数形成される場合、タイヤ径方向内側へ凸となる湾曲部とタイヤ径方向外側へ凸となる湾曲部が交互に形成される。湾曲部の数は、１〜１５個が好ましく、３〜１０個がより好ましい。湾曲部は、第１連結部３１のうち応力が高くなるトレッド側に少なくとも１つ形成されることで、第１連結部３１の応力を効果的に分散することができる。湾曲部の曲率半径は、５〜２００ｍｍが好ましく、２０〜１５０ｍｍがより好ましい。

【0053】

連結部３の数としては、車両からの荷重を十分支持しつつ、軽量化、動力伝達の向上、耐久性の向上を図る観点から、８０〜３００個が好ましく、１００〜２００個がより好ましい。図１には、第１連結部３１を５０個、第２連結部３２を５０個設けた例を示す。

【0054】

連結部３の引張モジュラスは、内側環状部１および外側環状部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、５〜１８００００ＭＰａが好ましく、７〜５００００ＭＰａがより好ましい。連結部３の引張モジュラスを高める場合、弾性材料を繊維等で補強した繊維補強材料が好ましい。

【0055】

本実施形態では、図１に示すように、支持構造体ＳＳの外側環状部２の外側に、その外側環状部２の曲げ変形を補強する補強層７が設けられている例を示す。また、本実施形態では、図１に示すように、補強層７の更に外側にトレッド８が設けられている例を示す。補強層７、トレッド８としては、従来の空気入りタイヤのベルト層と同様のものを設けることが可能である。なお、トレッド８は、樹脂で形成してもよい。また、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。

【0056】

本発明において、連結部３のタイヤ径方向外側端とトレッド８の間には、タイヤ幅方向の剛性を高める幅方向補強層をさらに配置することが好ましい。これにより、外側環状部２のタイヤ幅方向中央部での座屈を抑制して、連結部３の耐久性をさらに向上できる。幅方向補強層は、外側環状部２に埋設されるか、もしくは外側環状部２の外側に配置される。幅方向補強層としては、スチールコードやＣＦＲＰ、ＧＦＲＰ等の繊維強化プラスチック製のコードをタイヤ幅方向に対して略平行に配列したもの、円筒状の金属製リングや高モジュラス樹脂製リングなどが例示される。

【0057】

［他の実施形態］
（１）本発明の他の実施形態として、図５に示すような、車両からの荷重を支持する支持構造体ＳＳを備える非空気圧タイヤＴにおいて、支持構造体ＳＳは、内側環状部１と、その内側環状部１の外側に同心円状に設けられた中間環状部４と、その中間環状部４の外側に同心円状に設けられた外側環状部２と、内側環状部１と中間環状部４とを連結し、タイヤ周方向ＣＤに各々独立して設けられた複数の内側連結部５と、外側環状部２と中間環状部４とを連結し、タイヤ周方向ＣＤに各々独立して設けられた複数の外側連結部６とを備え、複数の外側連結部６は、中間環状部４のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１から外側環状部２のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２へ向かって延設される長尺板状の第１外側連結部６１と、中間環状部４のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２から外側環状部２のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１へ向かって延設される長尺板状の第２外側連結部６２とがタイヤ周方向ＣＤに沿って配列されて構成されており、第１外側連結部６１と第２外側連結部６２は、板厚が板幅よりも小さく、板厚方向がタイヤ周方向ＣＤを向いているものでもよい。このとき、内側連結部５の形状は特に限定されず、例えば、内側連結部５は、タイヤ幅方向ＷＤに連続する板状体、すなわち板幅方向がタイヤ幅方向ＷＤに一致するような板状体でもよい。

【0058】

中間環状部４の形状は、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。ただし、中間環状部４の形状は、円筒形状に限られず、多角形筒状などでもよい。

【0059】

中間環状部４の厚みは、内側連結部５と外側連結部６とを十分補強しつつ、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３〜１０％が好ましく、４〜９％がより好ましい。

【0060】

中間環状部４の引張モジュラスは、内側連結部５と外側連結部６とを十分補強して、耐久性の向上、負荷能力の向上を図る観点から、８０００〜１８００００ＭＰａが好ましく、１００００〜５００００ＭＰａがより好ましい。

【0061】

中間環状部４の引張モジュラスは、内側環状部１のそれより高いことが好ましいため、熱可塑性エラストマー、架橋ゴム、その他の樹脂を繊維等で補強した繊維補強材料が好ましい。

【0062】

（２）さらに、上記の複数の内側連結部５は、図６に示すような、内側環状部１のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１から中間環状部４のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２へ向かって延設される長尺板状の第１内側連結部５１と、内側環状部１のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２から中間環状部４のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１へ向かって延設される長尺板状の第２内側連結部５２とがタイヤ周方向ＣＤに沿って配列されて構成されており、第１内側連結部５１と第２内側連結部５２は、板厚が板幅よりも小さく、板厚方向がタイヤ周方向ＣＤを向いているものでもよい。

【0063】

（３）第１連結部３１と第２連結部３２（又は第１外側連結部６１と第２外側連結部６２）は、剛性を異ならせ、両者に剛性差を与えるようにしてもよい。本発明における剛性は、タイヤに規定の質量（Ｎ）を与えた時、単位長さ（ｍｍ）を撓ませるのに必要な縦方向の力で表すことができる。剛性差を与える方法としては、例えば、第１連結部３１と第２連結部３２の引張モジュラスを異ならせたり、板厚ｔや板幅ｗを異ならせたり、湾曲部の曲率半径を異ならせたりする方法がある。

【0064】

例えば、仮にタイヤ幅方向一方側ＷＤ１を車両内側として非空気圧タイヤＴを車両に装着した場合、第１連結部３１の剛性を第２連結部３２の剛性よりも高くすることで、車両外側のショルダー剛性が高くなり、コーナリング時のグリップ力が向上する。さらに、第２連結部３２が第１連結部３１よりも変形しやすいため、タイヤの車両外側が接地しやすくなり、接地面積が広がる。その結果、第１連結部３１の剛性を第２連結部３２の剛性よりも高くすることで、コーナリング性能を向上できる。第１連結部３１の剛性は、第２連結部３２の剛性の１．２倍以上に設定するのが好ましく、第２連結部３２の剛性の３倍以下が好ましい。第１連結部３１の剛性が第２連結部３２の剛性の３倍より大きくなると、第１連結部３１と第２連結部３２の剛性バランスが悪くなりユニフォミティが悪化する恐れがある。

【0065】

一方、仮にタイヤ幅方向一方側ＷＤ１を車両内側として非空気圧タイヤＴを車両に装着した場合、第２連結部３２の剛性を第１連結部３１の剛性よりも高くすることで、レーンチェンジやカーブでの横力によるＧを第１連結部３１が吸収するため、振動を抑制し乗り心地を向上できる。さらに、キャンバー角が０°、及びネガティブキャンバーの場合には、接地面積の広い車両内側のショルダー剛性が高いため、乗り心地に加えてコーナリング性能も向上できる。

【実施例】

【0066】

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。なお、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。

【0067】

（１）突起乗り越し耐久性能
突起を配置したドラムに、荷重２．４５ｋＮで非空気圧タイヤを接地させ、速度８０ｋｍ／ｈで走行させたときの壊れるまでの走行距離を測定した。突起は、タイヤ幅方向に延びる突条であり、回転方向の幅を２５ｍｍ、高さを１２．５ｍｍとした。比較例１での走行距離を１００としたときの指数で示し、この値が大きい方が優れる。

【0068】

（２）接地圧分散
初めに、縦荷重２５００Ｎを負荷した状態にて、非空気圧タイヤを徐々に転動（回転）させながら、すなわち、外側の連結部（連結部３、または外側連結部６）の外側端点の位置を接地面中央位置に対して徐々に変化させながら、それぞれの接地状態において、接地面の接地圧の分布を計測する。次いで、この接地圧の分布から、それぞれの接地状態における接地圧の分散を計算し、この分散の値が最大となる接地状態での接地圧分散の値を用いて評価する。比較例１での接地圧分散の最大値を１００としたときの指数で示し、この値が大きい方が優れる。

【0069】

（３）ノイズ
非空気圧タイヤを装着した車両に、２名乗車で密粒アスコンの路面上を６０ｋｍ／ｈの速度で走行し、運転席窓より耳元の音圧を測定した。比較例１でのノイズを１００としたときの指数で示し、この値が大きい方が優れる。

【0070】

比較例１
表１に示す寸法および物性等にて、図７に示すような、内側環状部１、中間環状部４、外側環状部２、内側スポーク（内側連結部５に相当）、外側スポーク（外側連結部６に相当）を備える支持構造体、その外周に設けられた３層の補強層７、並びにトレッドゴム（トレッド８に相当）を備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。内側連結部５及び外側連結部６は、タイヤ幅方向に連続する板状体とした。突起乗り越し耐久性能、接地圧分散、ノイズの結果を表１に併せて示す。

【0071】

実施例１
表１に示す寸法および物性等にて、図１に示すような、内側環状部１、外側環状部２、外側スポーク（第１及び第２連結部３１，３２に相当）を備える支持構造体、その外周に設けられた３層の補強層７、並びにトレッドゴム（トレッド８に相当）を備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。突起乗り越し耐久性能、接地圧分散、ノイズの結果を表１に併せて示す。

【0072】

実施例２
実施例１に対し、タイヤ幅方向に配列したコードからなる幅方向補強層を外側環状部２に埋設した。突起乗り越し耐久性能、接地圧分散、ノイズの結果を表１に併せて示す。

【0073】

なお、何れの非空気圧タイヤも、タイヤの外径を５３５ｍｍ、タイヤ幅を１４０ｍｍ、リム径を１４インチとした。

【0074】

【表1】

【0075】

表１の結果から以下のことが分かる。実施例１の非空気圧タイヤは、比較例１と比べて、突起乗り越し耐久性能が向上し、接地圧分散が良好となり、これに伴いノイズも低減した。また、実施例２の非空気圧タイヤは、実施例１に比べて、突起乗り越し耐久性能がさらに向上した。

【符号の説明】

【0076】

１ 内側環状部
２ 外側環状部
３ 連結部
４ 中間環状部
５ 内側連結部
６ 外側連結部
３１ 第１連結部
３２ 第２連結部
６１ 第１外側連結部
６２ 第２外側連結部
ＳＳ 支持構造体
Ｔ 非空気圧タイヤ
ＣＤ タイヤ周方向
ＷＤ タイヤ幅方向
ＷＤ１ タイヤ幅方向一方側
ＷＤ２ タイヤ幅方向他方側
ｔ 板厚
ｗ 板幅

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】