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(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】P2023094279
(43)【公開日】2023-07-05
(54)【発明の名称】非空気圧タイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 7/00 20060101AFI20230628BHJP
【FI】
B60C7/00 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021209667
(22)【出願日】2021-12-23
(71)【出願人】
【識別番号】000003148
【氏名又は名称】TOYO TIRE株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165157
【弁理士】
【氏名又は名称】芝 哲央
(74)【代理人】
【識別番号】100160794
【弁理士】
【氏名又は名称】星野 寛明
(72)【発明者】
【氏名】田原 裕士
【テーマコード(参考)】
3D131
【Fターム(参考)】
3D131AA30
3D131BA02
3D131BB19
3D131BC05
3D131BC09
3D131BC11
3D131BC31
3D131BC36
3D131BC42
3D131BC49
3D131CC03
3D131LA26
3D131LA28
(57)【要約】
【課題】更生しても、補強層の露出を抑制するとともに、剛性を維持することが可能な非空気圧タイヤを提供する。
【解決手段】非空気圧タイヤは、支持構造体と、支持構造体よりもタイヤ径方向外側に位置しており、タイヤ周方向に沿って延びているトレッド50と、を備える。支持構造体は、内側環状部と、内側環状部のタイヤ径方向外側に内側環状部と同軸に配置されており、樹脂を含む外側環状部30と、内側環状部と外側環状部30とを連結し、タイヤ周方向に沿って配列されている複数のスポークと、を備える。外側環状部30は、タイヤ周方向に沿って延びている、研磨限界を示す第一着色層31と、第一着色層31よりもタイヤ径方向内側に設けられており、タイヤ周方向に沿って延びている補強層32と、を備える。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持構造体と、前記支持構造体よりもタイヤ径方向外側に位置しており、タイヤ周方向に沿って延びているトレッドと、を備える非空気圧タイヤであって、
前記支持構造体は、内側環状部と、前記内側環状部のタイヤ径方向外側に前記内側環状部と同軸に配置されており、樹脂を含む外側環状部と、前記内側環状部と前記外側環状部とを連結し、タイヤ周方向に沿って配列されている複数のスポークと、を備え、
前記外側環状部は、タイヤ周方向に沿って延びている、研磨限界を示す第一着色層と、前記第一着色層よりもタイヤ径方向内側に設けられており、タイヤ周方向に沿って延びている補強層と、を備える、非空気圧タイヤ。
【請求項2】
前記外側環状部は、前記第一着色層よりもタイヤ径方向外側に、前記第一着色層とは異なる色に着色されており、タイヤ周方向に沿って延びている少なくとも一層の着色層をさらに備える、請求項1に記載の非空気圧タイヤ。
【請求項3】
前記第一着色層および前記少なくとも一層の着色層は、タイヤ幅方向に露出している、請求項2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、非空気圧タイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両からの荷重を支持し、樹脂を含む支持構造体と、支持構造体よりもタイヤ径方向外側に位置し、タイヤ周方向に沿って延びているトレッドと、を備える非空気圧タイヤが知られている。ここで、支持構造体は、内側環状部と、内側環状部のタイヤ径方向外側に内側環状部と同軸に配置されている外側環状部と、内側環状部と外側環状部とを連結し、タイヤ周方向に沿って配列されている複数のスポークと、を備える。また、外側環状部は、タイヤ径方向内側に設けられており、タイヤ周方向に沿って延びている補強層を備える。
【0003】
一方、使用済みの空気入りタイヤを更生すること、すなわち、バフ処理により、空気入りタイヤからトレッドを除去した後、トレッドを貼り付けることが知られている。
【0004】
しかしながら、使用済みの空気入りタイヤを更生する際に、ベルト層が露出したり、更生したタイヤのトレッドの剥離抵抗性が低下したりする。
【0005】
そこで、特許文献1には、空気入りタイヤのベルト層とトレッドとの間のタイヤ幅方向の所定の位置に、トレッドを構成するゴムとは異なる色のゴムからなる識別層を配置することが記載されている。また、特許文献2には、空気入りタイヤの更生回数の増加に応じて、トレッドを貼り付ける位置をタイヤ半径方向に変更することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2011-020508号公報
【特許文献2】特許第6000516号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、使用済みの非空気圧タイヤを更生する回数が増加すると、外側環状部が研磨限界を超えて研磨される。その結果、更生した非空気圧タイヤの補強層が露出したり、剛性が低下したりするため、トレッドが剥離したり、外側環状部が破断したりする。
【0008】
本発明は、更生しても、補強層の露出を抑制するとともに、剛性を維持することが可能な非空気圧タイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一態様は、支持構造体と、前記支持構造体よりもタイヤ径方向外側に位置しており、タイヤ周方向に沿って延びているトレッドと、を備える非空気圧タイヤであって、前記支持構造体は、内側環状部と、前記内側環状部のタイヤ径方向外側に前記内側環状部と同軸に配置されており、樹脂を含む外側環状部と、前記内側環状部と前記外側環状部とを連結し、タイヤ周方向に沿って配列されている複数のスポークと、を備え、前記外側環状部は、タイヤ周方向に沿って延びている、研磨限界を示す第一着色層と、前記第一着色層よりもタイヤ径方向内側に設けられており、タイヤ周方向に沿って延びている補強層と、を備える。
【0010】
前記外側環状部は、前記第一着色層よりもタイヤ径方向外側に、前記第一着色層とは異なる色に着色されており、タイヤ周方向に沿って延びている少なくとも一層の着色層をさらに備えてもよい。
【0011】
前記第一着色層および前記少なくとも一層の着色層は、タイヤ幅方向に露出していてもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、更生しても、補強層の露出を抑制するとともに、剛性を維持することが可能な非空気圧タイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本実施形態の非空気圧タイヤを示す側面図である。
図2図1の外側環状部およびトレッドの構造を示すII-II断面図である。
図3図2の外側環状部の変形例を示す断面図である。
図4図1のII-II断面図である。
図5図4に示す部分を斜めから見た非空気圧タイヤの一部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0015】
図1に、本実施形態の非空気圧タイヤを示す。非空気圧タイヤ1は、支持構造体10と、トレッド50と、を備える。ここで、支持構造体10は、樹脂を含み、車両からの荷重を支持する。また、トレッド50は、支持構造体10よりもタイヤ径方向Xの外側に位置しており、タイヤ周方向Cに沿って延びている。また、支持構造体10は、内側環状部20と、内側環状部20のタイヤ径方向Xの外側に内側環状部20と同軸に配置されている外側環状部30と、内側環状部20と外側環状部30とを連結し、タイヤ周方向Cに沿って配列されている複数のスポーク40と、を備える。なお、非空気圧タイヤ1の構造の詳細については、後述する。
【0016】
図2に、外側環状部30の構造を示す。外側環状部30は、タイヤ周方向Cに沿って延びている、研磨限界を示す第一着色層31と、第一着色層31よりもタイヤ径方向Xの内側に設けられており、タイヤ周方向Cに沿って延びている補強層32と、を備える。このため、使用済みの非空気圧タイヤ1を更生する回数が増加しても、外側環状部30が研磨限界を超えて研磨されることを防ぐことができる。その結果、更生した非空気圧タイヤ1の補強層32の露出が抑制されるとともに、剛性が維持されるため、トレッド50の剥離および外側環状部30の破断が抑制される。
【0017】
ここで、研磨限界は、補強層32が露出しないように研磨することが可能な限界である。補強層32は、タイヤ周方向に沿って延びており、繊維強化プラスチックを含み、第一着色層31よりもタイヤ径方向Xの内側に配置されている。補強層32の存在により、外側環状部30がタイヤ幅方向Yの中央部でタイヤ径方向Xに撓む座屈の発生が抑制される。その結果、非空気圧タイヤ1の剛性が確保され、路面に対するトレッド50の接地性が向上する
【0018】
なお、第一着色層31が配置される位置は、補強層32よりもタイヤ径方向Xの外側であれば、特に限定されない。また、第一着色層31は、図2において、外側環状部30のタイヤ幅方向Yの全域に設けられている、すなわち、タイヤ幅方向Yに露出しているが、外側環状部30のタイヤ幅方向Yの全域に設けられていなくてもよい。第一着色層31がタイヤ幅方向Yに露出していると、外側環状部30を研磨しなくても、非空気圧タイヤ1のタイヤ幅方向Yの両側から研磨限界を視認することができる。このとき、外側環状部30の幅に対する第一着色層31の幅の比は、視認性と走行時の外側環状部30の変形を考慮して、50%以上であることが好ましく、70%以上であることがさらに好ましい。外側環状部30の幅に対する第一着色層31の幅の比が50%以上であると、使用済みの非空気圧タイヤ1を更生する回数が増加しても、外側環状部30が研磨限界を超えて研磨されることを防ぎやすくなる。
【0019】
第一着色層31は、特に限定されないが、例えば、樹脂および顔料を含む。樹脂としては、特に限定されないが、例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。なお、第一着色層31に含まれる樹脂は、外側環状部30に含まれる樹脂と同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、第一着色層31に含まれる顔料は、研磨限界を視認することが可能な色(例えば、赤色)に着色することが可能であれば、特に限定されない。
【0020】
第一着色層31の厚み、すなわち、タイヤ径方向Xの長さは、0.5mm以上5mm以下であることが好ましく、1mm以上3mm以下であることがさらに好ましい。第一着色層31の厚みが0.5mm以上であると、使用済みの非空気圧タイヤ1を更生する回数が増加しても、外側環状部30が研磨限界を超えて研磨されにくくなる。一方、第一着色層31の厚みが5mm以下であると、使用済みの非空気圧タイヤ1を更生する回数が増加する。
【0021】
補強層32に含まれる繊維強化プラスチックとしては、特に限定されないが、例えば、炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチック等が挙げられる。これらの中でも、CFRPが好ましい。
【0022】
補強層32の厚みは、特に限定されないが、例えば、1mm以上4mm以下である。また、第一着色層31と補強層32との間の間隔、すなわち、タイヤ径方向Xの距離は、特に限定されないが、例えば、1mm以上3mm以下である。
【0023】
なお、補強層32が配置される位置は、第一着色層31よりもタイヤ径方向Xの内側であれば、特に限定されない。また、補強層32は、図2において、タイヤ幅方向Yの全域に設けられているが、タイヤ幅方向Yの全域に設けられていなくてもよい。
【0024】
外側環状部30に含まれる樹脂としては、特に限定されないが、例えば、熱可塑性エラストマー、架橋ゴム、その他の樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ウレタン樹脂が好ましい。ウレタン樹脂としては、支持構造体10に使用される公知のウレタン樹脂を用いることができる。なお、内側環状部20およびスポーク40に含まれる樹脂は、外側環状部30に含まれる樹脂と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0025】
外側環状部30の厚みは、特に限定されないが、例えば、4mm以上15mm以下である。
【0026】
外側環状部30は、例えば、各層を順次円筒状に金型成形することにより得られる。
【0027】
図3に、外側環状部30の構造の変形例を示す。外側環状部30Aは、第一着色層31よりもタイヤ径方向Xの外側に、第一着色層31とは異なる色に着色されており、タイヤ周方向Cに沿って延びている第二着色層33および第三着色層34を、第一着色層31と連続して備える以外は、外側環状部30と同様である。これにより、外側環状部30Aが研磨限界に到達する前の研磨量を視認することができ、その結果、使用済みの非空気圧タイヤ1を更生した回数を把握することができる。
【0028】
第二着色層33は、第一着色層31とは異なる色(例えば、青色)に着色されている以外は、第一着色層31と同様である。また、第三着色層34は、第一着色層31とは異なる色(例えば、緑色)に着色されている以外は、第一着色層31と同様である。なお、第一着色層31、第二着色層33および第三着色層34に含まれる樹脂は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、第一着色層31とは異なる色に着色されている着色層の個数は、特に限定されない。
【0029】
非空気圧タイヤ1は、例えば、加硫接着剤を用いて、支持構造体10と、トレッド用ゴム組成物と、を加硫接着させることにより得られる。
【0030】
トレッド用ゴム組成物は、特に限定されないが、例えば、天然ゴムおよびカーボンブラックを含み、硫黄、シリカ等をさらに含んでいてもよい。ここで、トレッド用ゴム組成物は、天然ゴムとともに、または、天然ゴムの代わりに、ポリイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム等の合成ゴムを含んでいてもよい。
【0031】
なお、使用済みの非空気圧タイヤ1を更生する際には、例えば、バフ研磨により、非空気圧タイヤ1からトレッド50を除去した後、加硫接着剤を用いて、支持構造体10と、トレッド用ゴム組成物と、を加硫接着させる。
【0032】
以下、非空気圧タイヤ1(図1参照)の構造の詳細について説明する。図1は、本実施形態の非空気圧タイヤ1をタイヤ回転軸(タイヤ子午線)と平行な方向、すなわち図1で紙面表裏方向に沿う方向から側面視した側面図である。図1に示す非空気圧タイヤ1は、無荷重状態である。図4は、図1のII-II断面図である。図5は、図4に示す部分を斜めから見た非空気圧タイヤ1の一部斜視図である。
【0033】
図1および図5において、矢印Cはタイヤ周方向を示している。図1図4および図5において、矢印Xはタイヤ径方向を示している。図4および図5において、矢印Yはタイヤ幅方向を示している。図1においてのタイヤ幅方向Yは、紙面表裏方向である。図4の符号Eは、タイヤ赤道面である。図4においてのタイヤ周方向Cは、紙面表裏方向である。
【0034】
タイヤ周方向Cは、タイヤ回転軸周りの方向であって非空気圧タイヤ1が回転する方向と同一の方向である。タイヤ径方向Xは、タイヤ回転軸に垂直な方向である。タイヤ幅方向Yは、タイヤ回転軸と平行な方向である。図4および図5においては、タイヤ幅方向Yの一方側をY1として示し、タイヤ幅方向Yの他方側をY2として示している。図4に示すタイヤ赤道面Eは、タイヤ回転軸に直交する面で、かつ、タイヤ幅方向Yの中心に位置する面である。
【0035】
なお、以下において、内側環状部20および外側環状部30の厚みとは、タイヤ径方向Xに沿った方向の寸法である。内側環状部20および外側環状部30の幅とは、図4に示すタイヤ幅方向Yに沿った方向の寸法である。
【0036】
内側環状部20は、非空気圧タイヤ1の内周部を構成するタイヤ周方向Cに沿った環状の部分である。内側環状部20の厚みおよび幅は、ユニフォミティを向上させるために一定に設定される。内側環状部20の内周側の空間に、図示しないタイヤホイールが配置される。そのタイヤホイールのリムの外周部に、内側環状部20の内周部が嵌合して装着される。内側環状部20がリムに装着されて、非空気圧タイヤ1は当該タイヤホイールに装着される。内側環状部20の内周面には、当該リムとの嵌合のために、凸部や溝等で構成される嵌合部が設けられる場合がある。
【0037】
内側環状部20は、例えば、弾性を有する樹脂材料によって形成することができるが、材料は樹脂に限定されない。
【0038】
内側環状部20は、上記タイヤホイールの回転をスポーク40および外側環状部30に伝達する。内側環状部20の厚みは、スポーク40に回転力を十分に伝達する機能を満たしつつ、軽量化および耐久性も得られる観点から決定される。内側環状部20の厚みは、特に限定されないが、例えば、図4に示すタイヤ断面高さHの2%以上7%以下であることが好ましく、3%以上6%以下であることがより好ましい。
【0039】
内側環状部20の内径は、非空気圧タイヤ1が装着されるタイヤホイールのリムの寸法や車両の用途等に応じて決定される。例えば、一般の空気入りタイヤの代替を想定した場合、内側環状部20の内径は、例えば、250mm以上500mm以下といった寸法が挙げられるが、これに限定されない。
【0040】
内側環状部20の幅は、非空気圧タイヤ1が装着される車両の用途や車軸の長さ等に応じて適宜決定される。例えば、一般の空気入りタイヤの代替を想定した場合、内側環状部20の幅は、100mm以上300mm以下といった寸法が挙げられるが、これに限定されない。
【0041】
外側環状部30は、非空気圧タイヤ1の外周部を構成するタイヤ周方向Cに沿った環状の部分である。外側環状部30は、内側環状部20の外周側に、内側環状部20と同心状に配置される。外側環状部30の厚みおよび幅は、ユニフォミティを向上させるために一定に設定される。
【0042】
外側環状部30は、内側環状部20およびスポーク40の回転を、トレッド50を介して路面に伝達する。外側環状部30の厚みは、スポーク40から路面に回転力を十分に伝達する機能を満たしつつ、軽量化および耐久性も得られる観点から決定される。外側環状部30の厚みは、特に限定されないが、例えば、図4に示すタイヤ断面高さHの2%以上7%以下であることが好ましく、2%以上5%以下であることがより好ましい。
【0043】
外側環状部30の内径は、非空気圧タイヤ1が装着されるタイヤホイールのリムの寸法や車両の用途等に応じて適宜決定される。例えば、一般の空気入りタイヤの代替を想定した場合、外側環状部30の内径は、420mm以上750mm以下といった寸法が挙げられるが、これに限定されない。
【0044】
外側環状部30の幅は、非空気圧タイヤ1が装着される車両の用途等に応じて適宜決定される。例えば、一般の空気入りタイヤの代替を想定した場合、外側環状部30の幅は、100mm以上300mm以下といった寸法が挙げられるが、これに限定されない。
【0045】
複数のスポーク40は、内側環状部20と外側環状部30とを連結する。複数のスポーク40で連結された内側環状部20と外側環状部30とは、互いに同心状に配置される。複数のスポーク40のそれぞれは、タイヤ周方向Cに沿って各々独立して配列される。図1に示すように、複数のスポーク40は、非空気圧タイヤ1が無荷重状態では、側面視した場合においてタイヤ径方向Xと略平行でラジアル方向に直線状に延びている。
【0046】
図4および図5に示すように、本実施形態の複数のスポーク40は、複数の第1のスポーク41と、複数の第2のスポーク42と、を含む。第1のスポーク41および第2のスポーク42のいずれも、その延在方向は、タイヤ周方向Cに沿った方向で見た場合において、タイヤ径方向Xとは平行ではない。第1のスポーク41は、タイヤ軸方向すなわちタイヤ幅方向Yの一方側へ傾斜している。第2のスポーク42は、第1のスポーク41とは反対側へ傾斜している。第1のスポーク41と第2のスポーク42とは、タイヤ周方向Cに交互に配置されている。
【0047】
詳しくは、図4および図5に示すように、第1のスポーク41は、外側環状部30のタイヤ幅方向Yの一方側であるY1側から、内側環状部20のタイヤ幅方向Yの他方側であるY2側へ向かって傾斜して延びている。第2のスポーク42は、外側環状部30のタイヤ幅方向Yの他方側であるY2側から、内側環状部20のタイヤ幅方向Yの一方側であるY1側へ向かって傾斜して延びている。
【0048】
第1のスポーク41および第2のスポーク42の傾斜角度は同じである。このため、タイヤ周方向Cに隣接する第1のスポーク41と第2のスポーク42とは、タイヤ周方向Cに沿う方向から見た場合、略X字状に配置されている。図4に示すように、第1のスポーク41および第2のスポーク42は、タイヤ幅方向Yに対して角度θで傾斜しており、その角度θは、例えば、30°以上60°以下であることが好ましい。
【0049】
図4に示すように、タイヤ周方向Cに沿う方向から見た状態での第1のスポーク41および第2のスポーク42のそれぞれは、タイヤ赤道面Eに対して対称な同一形状である。したがって、以下においては、第1のスポーク41および第2のスポーク42を区別する必要がなく、まとめて説明できる場合には、第1のスポーク41および第2のスポーク42を、スポーク40と総称する。
【0050】
スポーク40は、板状であって、内側環状部20から外側環状部30に向けて、上記のように角度θの角度で斜めに延びている。図5に示すように、スポーク40は、タイヤ周方向に沿った板厚tが、板幅wよりも小さく、板厚tの方向がタイヤ周方向Cに沿っている。すなわち、スポーク40は、タイヤ径方向Xおよびタイヤ幅方向Yの面内に沿って延びる板状に形成されている。なお、ここでいう板幅wは、図4にも示すように、スポーク40をタイヤ周方向Cに沿う方向から見た場合での、スポーク40が延在する傾斜方向に直交する方向の寸法である。本実施形態においては、全てのスポーク40の板厚tは同じである。また、全てのスポーク40の板幅wは同じである。
【0051】
スポーク40は、長尺板状であるため、板厚tを薄くしても、板幅wを広く設定することによってスポーク40の耐久性を向上させることができる。さらに、板厚tを薄くしてスポーク40の数を増やすことにより、非空気圧タイヤ1全体の剛性を維持しつつ、タイヤ周方向Cに隣接するスポーク40の間の間隔を小さくできる。これによって、スポーク40によるタイヤ転動時の接地圧が分散し、接地圧を小さくできる。
【0052】
なお、本実施形態のスポーク40は、側面視においてタイヤ径方向Xと平行であるが、スポーク40は、側面視においてタイヤ径方向Xと交差するようにタイヤ径方向Xに対し斜めに配置されてもよい。
【0053】
図4および図5に示すように、第1のスポーク41は、内側環状部20のタイヤ幅方向Y2側に接続する第1の内側接続部411と、外側環状部30のタイヤ幅方向Y1側に接続する第1の外側接続部412と、を有する。第2のスポーク42は、内側環状部20のタイヤ幅方向Y1側に接続する第2の内側接続部421と、外側環状部30のタイヤ幅方向Y2側に接続する第2の外側接続部422と、を有する。第1の外側接続部412および第2の外側接続部422のそれぞれは、本実施形態における、外側環状部30に接続されるスポーク40の接続部の一例である。
【0054】
図4に示すように、第1のスポーク41の第1の内側接続部411は、内側環状部20に近付くにつれてタイヤ幅方向Yに沿って広がる形状を有している。第1の内側接続部411のタイヤ幅方向Y2側の側面411aは、内側環状部20のタイヤ幅方向Y2側の端部20bまでなだらかに湾曲しながら延びている。第1の内側接続部411のタイヤ幅方向Y1側の側面411bは、内側環状部20のタイヤ赤道面Eの位置までタイヤ幅方向Y1側に向かって湾曲して延びている。
【0055】
第1のスポーク41の第1の外側接続部412は、第1の内側接続部411と同様の形状であって、外側環状部30に近付くにつれてタイヤ幅方向に沿って広がる形状を有している。第1の外側接続部412のタイヤ幅方向Y1側の側面412aは、外側環状部30のタイヤ幅方向Y1側の端部30aまで、なだらかに湾曲しながら延びている。第1の外側接続部412のタイヤ幅方向Y2側の側面412bは、外側環状部30のタイヤ赤道面Eの位置まで、タイヤ幅方向Y2側に向かって湾曲して延びている。
【0056】
第1の内側接続部411は、内側環状部20のタイヤ幅方向Y2側の半分の領域に設けられている。第1の外側接続部412は、外側環状部30のタイヤ幅方向Y1側の半分の領域に設けられている。
【0057】
図4に示すように、第2のスポーク42の第2の内側接続部421は、内側環状部20に近付くにつれて、タイヤ幅方向Yに沿って広がる形状を有している。第2の内側接続部421のタイヤ幅方向Y1側の側面421aは、内側環状部20のタイヤ幅方向Y1側の端部20aまで、なだらかに湾曲しながら延びている。第2の内側接続部421のタイヤ幅方向Y2側の側面421bは、内側環状部20のタイヤ赤道面Eの位置まで、タイヤ幅方向Y2側に向かって湾曲して延びている。
【0058】
第2のスポーク42の第2の外側接続部422は、第2の内側接続部421と同様の形状であって、外側環状部30に近付くにつれて、タイヤ幅方向に沿って広がる形状を有している。第2の外側接続部422のタイヤ幅方向Y2側の側面422aは、外側環状部30のタイヤ幅方向Y2側の端部30bまで、なだらかに湾曲しながら延びている。第2の外側接続部422のタイヤ幅方向Y1側の側面422bは、外側環状部30のタイヤ赤道面Eの位置まで、タイヤ幅方向Y1側に向かって湾曲して延びている。
【0059】
第2の内側接続部421は、内側環状部20のタイヤ幅方向Y1側の半分の領域に設けられている。第2の外側接続部422は、外側環状部30のタイヤ幅方向Y2側の半分の領域に設けられている。
【0060】
上述したように、本実施形態の全てのスポーク40の板厚tは同じである。板厚tの寸法は特に限定されないが、スポーク40が内側環状部20および外側環状部30からの回転力を十分受けつつ、荷重を受けた際には適度に撓み変形が可能なようにする上で、1mm以上30mm以下であることが好ましく、5mm以上25mm以下であることがより好ましい。
【0061】
上述したように、本実施形態の全てのスポーク40の板幅wは同じである。スポーク40の板幅wは特に限定されないが、内側環状部20および外側環状部30からの回転力を十分受けつつ、荷重を受けた際には適度に撓み変形が可能なようにする上で、5mm以上25mm以下であることが好ましく、10mm以上20mm以下であることがより好ましい。また、板幅wは、耐久性を向上させつつ接地圧を分散させ得る観点から、板厚tの110%以上であることが好ましく、115%以上であることがより好ましい。
【0062】
スポーク40の数としては、車両からの荷重を十分支持しつつ、軽量化が可能で、動力伝達性および耐久性の向上をともに図ることを可能とする観点から、80個以上300個以下であることが好ましく、100個以上200個以下であることがより好ましい。
【0063】
スポーク40は、下記に挙げる弾性材料によって形成することができる。まず、その弾性材料の特性としては、十分な耐久性を確保しながら、適度な剛性を付与する観点から、JIS K7312:1996に準じて行う引張試験を行い、10%伸び時の引張応力から算出した引張モジュラスが、3MPa以上12MPa以下が好ましい。
【0064】
スポーク40において、10%伸び時の引張応力から算出した引張モジュラスが3MPaを下回る場合、十分な剛性が得られず、タイヤ周方向Cに隣接するスポーク40どうしが接触する可能性がある。一方、10%伸び時の引張応力から算出した引張モジュラスが12MPaを上回る場合、過度に剛性が高くなり、乗り心地が悪化する。
【0065】
スポーク40の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。
【0066】
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。
【0067】
架橋ゴムを構成するゴム材料としては、天然ゴムおよび合成ゴムのいずれを使用することもできる。合成ゴムとしては、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、シリコーンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム等が例示される。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。
【0068】
その他の樹脂としては、熱可塑性樹脂、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等が挙げられる。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、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
【0069】
スポーク40には、上記の弾性材料のうち、成形、加工性およびコストの観点から、ウレタン樹脂が好ましく用いられる。なお、弾性材料としては、発泡材料を使用することもできる。すなわち、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を使用することができる。
【0070】
なお、スポーク40の母材として用いられる弾性材料は、補強繊維により補強されていてもよい。補強繊維としては、長繊維、短繊維、織布、不織布等が挙げられる。補強繊維の種類としては、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。
【0071】
なお、弾性材料の補強は、補強繊維による補強に限らない。例えば、粒状フィラーの添加による補強が行われてもよい。添加され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、その他の無機材料のフィラー等が挙げられる。
【0072】
ところで、上述した内側環状部20および外側環状部30は、スポーク40と同じ樹脂材料で形成されることが好ましく、その場合には、例えば、注型成形法によって、内側環状部20、外側環状部30およびスポーク40を一体成形することができる。
【0073】
トレッド50は、外側環状部30の外周面に設けられており、非空気圧タイヤ1の最外周部分を構成する。トレッド50は、支持構造体10と、トレッド用ゴム組成物と、を加硫接着させることにより、形成される。トレッド50は、路面に接地する踏面51を外周面に有する。トレッド50の踏面51には、従来の空気入りタイヤと同様にして、複数の溝および陸部で形成されるトレッドパターンが設けられる。
【0074】
なお、トレッド50は、成分や特性が異なる複数の加硫ゴム層が積層された構成(例えば、2層あるいは3層)であってもよい。
【0075】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨の範囲内で、上記の実施形態を適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【0076】
1 非空気圧タイヤ
10 支持構造体
20 内側環状部
20a、20b 端部
30、30A 外側環状部
30a、30b 端部
31 第一着色層
32 補強層
33 第二着色層
34 第三着色層
40 スポーク
41 第1のスポーク
42 第2のスポーク
411 第1の内側接続部
411a、411b 側面
412 第1の外側接続部
412a、412b 側面
421 第2の内側接続部
421a、421b 側面
422 第2の外側接続部
422a、422b 側面
50 トレッド
51 踏面
C タイヤ周方向
E タイヤ赤道面
O 軸心
X タイヤ径方向
Y タイヤ幅方向
図1
図2
図3
図4
図5