特開 2024-59276 非空気圧タイヤおよびその製造方法

(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】P2024059276

(43)【公開日】2024-05-01

(54)【発明の名称】非空気圧タイヤおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B60C 7/00 20060101AFI20240423BHJP

   B29D 30/02 20060101ALI20240423BHJP

【ＦＩ】

B60C7/00 H

B29D30/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022166866

(22)【出願日】2022-10-18

(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】玉井 健太郎

【テーマコード（参考）】

3D131

4F215

4F501

【Ｆターム（参考）】

3D131AA30

3D131BA02

3D131BB19

3D131BC05

3D131BC31

3D131BC36

3D131BC42

3D131CC03

3D131LA28

4F215AH21

4F215VA01

4F215VC08

4F501TA01

4F501TB07

4F501TV27

(57)【要約】

【課題】支持構造体の耐久性を向上させ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Ｘの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。支持構造体は、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、弾性材料３１の中に金属板３２が埋設されており、金属板３２は、エポキシ樹脂の硬化物３３が表面に存在している。
【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、
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いる外側環状部と、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、
前記内側環状部および前記外側環状部の少なくとも一方は、弾性材料の中に金属板が埋設されており、
前記金属板は、エポキシ樹脂の硬化物が表面に存在している、非空気圧タイヤ。

【請求項2】

前記金属板は、算術平均粗さＲａが０．５０μｍ以上５．００μｍ以下である、請求項１に記載の非空気圧タイヤ。

【請求項3】

前記弾性材料は、ポリウレタン樹脂である、請求項１または２に記載の非空気圧タイヤ。

【請求項4】

請求項１に記載の非空気圧タイヤを製造する方法であって、
前記金属板の表面にエポキシ樹脂を含む塗膜を形成する工程と、
前記塗膜が表面に形成された金属板を前記弾性材料の前駆体の中に配置した状態で、前記エポキシ樹脂および前記弾性材料の前駆体を硬化させることにより、それぞれ前記内側環状部および前記外側環状部を得る工程と、を含む、非空気圧タイヤの製造方法。

【請求項5】

前記塗膜は、膜厚が５．０μｍ以上２０．０μｍ以下である、請求項４に記載の非空気圧タイヤの製造方法。

【請求項6】

前記金属板の表面を粗面化する工程をさらに含み、
前記粗面化された金属板の表面に前記塗膜を形成する、請求項４または５に記載の非空気圧タイヤの製造方法。

【請求項7】

前記弾性材料の前駆体は、熱硬化性ポリウレタン樹脂である、請求項４または５に記載の非空気圧タイヤの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、非空気圧タイヤおよび非空気圧タイヤの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両からの荷重を支持する支持構造体と、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。このとき、非空気圧タイヤの耐久性、車両の乗り心地、低燃費性等を考慮して、非空気圧タイヤの耐クリープ性を向上させることが望まれている。

【0003】

特許文献１では、内側環状部および外側環状部は、弾性材料を含む基材の中に、曲げ弾性率が１ＧＰａ以上である繊維強化プラスチックが埋設されている。また、スポークは、弾性材料を含む基材の中に、引張弾性率が５０ＧＰａ以上である繊維強化プラスチックが埋設されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６７７２０５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、繊維強化プラスチックは、通常、シート状の繊維がプラスチックを介して積層されているため、層間剥離が発生する虞があった。そこで、繊維強化プラスチックの代わりに、金属板を使用することが考えられるが、弾性材料との接着性が低いため、支持構造体の耐久性が低くなることが課題となっている。

【0006】

本発明は、支持構造体の耐久性を向上させ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】

【0007】

本発明の一態様は、非空気圧タイヤにおいて、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、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いる外側環状部と、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、前記内側環状部および前記外側環状部の少なくとも一方は、弾性材料の中に金属板が埋設されており、前記金属板は、エポキシ樹脂の硬化物が表面に存在している。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、支持構造体の耐久性を向上させ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】

【0009】

【図1】本実施形態の非空気圧タイヤの一例を示す側面図である。

【図2】図１の外側環状部の構造を示すＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図3】図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図4】図３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】

【0010】

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。

【0011】

図１に、本実施形態の非空気圧タイヤの一例を示す。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、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。

【0012】

図２に、外側環状部３０の構造を示す。外側環状部３０は、弾性材料３１の中に金属板３２が埋設されており、金属板３２は、エポキシ樹脂の硬化物３３が表面の全面に存在している。このため、弾性材料３１と金属板３２との接着性が高くなり、支持構造体１０の耐久性が高くなる。これは、金属板の表面に存在するヒドロキシ基とエポキシ樹脂の硬化物が有するヒドロキシ基との間で水素結合が形成されるためであると推測される。ここで、弾性材料とエポキシ樹脂の硬化物との間には、高分子鎖同士の絡み合いが存在することに加え、水素結合が形成されるため、弾性材料とエポキシ樹脂の硬化物との間の接着性は高い。

【0013】

なお、エポキシ樹脂の硬化物３３は、金属板３２の表面の全面に存在していなくてもよく、金属板３２の表面の一部に存在していてもよい。

【0014】

弾性材料３１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、その他の樹脂が挙げられる。

【0015】

熱可塑性エラストマーとしては、例えば、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挙げられる。

【0016】

架橋ゴムを構成するゴムとしては、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、例えば、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、ウレタンゴム等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。

【0017】

その他の樹脂としては、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のいずれを使用することもできる。熱可塑性樹脂としては、例えば、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、例えば、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。

【0018】

これらの中でも、エポキシ樹脂の硬化物との接着性の観点から、ポリウレタン樹脂が好ましい。ここで、ポリウレタン樹脂とエポキシ樹脂の硬化物との間には、水素結合が形成されるため、ポリウレタン樹脂とエポキシ樹脂の硬化物との間の接着性は高い。

【0019】

なお、弾性材料３１は、発泡材料であってもよい。

【0020】

金属板３２は、環状であり、外側環状部３０の全周に亘って埋設されている。金属板３２を構成する金属としては、特に限定されないが、炭素鋼の全般を使用することができるが、特に炭素含有率が比較的高い鋼が好ましい。炭素鋼としては、例えば、ＪＩＳによりばね鋼として規定される構造用普通鋼、構造用合金鋼、高炭素鋼、ピアノ線用鋼等が挙げられる。金属板３２のビッカース硬さ（ＨＶ）は、特に限定されないが、例えば、ＨＶ４００以上ＨＶ５００以下である。

【0021】

金属板３２の算術平均粗さＲａは、０．５０μｍ以上５．００μｍ以下であることが好ましく、１．６０μｍ以上４．００μｍ以下であることがさらに好ましい。金属板３２の算術平均粗さＲａが０．５０μｍ以上５．００μｍ以下であると、金属板３２とエポキシ樹脂の硬化物３３との接着性が高くなる。

【0022】

金属板３２の厚みは、特に限定されないが、例えば、１．００ｍｍ以上３．００ｍｍ以下である。また、外側環状部３０の幅に対する金属板３２の幅の比は、特に限定されないが、例えば、９５％以下である。

【0023】

外側環状部３０は、例えば、環状の金属板の表面にエポキシ樹脂を含む塗膜を形成した後、塗膜が表面に形成された金属板を弾性材料の前駆体の中に配置した状態で、エポキシ樹脂および弾性材料の前駆体を硬化させることにより得られる。このとき、エポキシ樹脂および弾性材料の前駆体を硬化させる際に、円筒状の金型を使用することにより、外側環状部３０を成形する。

【0024】

金属板の表面にエポキシ樹脂を含む塗膜を形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、金属板の表面にエポキシ樹脂を含む塗布液を塗布した後、乾燥させる方法等が挙げられる。塗布液を塗布する際には、例えば、刷毛、スプレー等を使用することができる。

【0025】

塗布液としては、エポキシ樹脂を含んでいれば、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂系接着剤の希釈液等が挙げられる。ここで、エポキシ樹脂系接着剤は、エポキシ樹脂を主成分として含む接着剤である。エポキシ樹脂系接着剤の市販品としては、例えば、Ｃｈｅｍｌｏｋ（登録商標） ２１０（Ｐａｒｋｅｒ ＬＯＡＤ製）等が挙げられる。

【0026】

塗膜の膜厚は、５．０μｍ以上２０．０μｍ以下であることが好ましく、６．０μｍ以上１０．０μｍ以下であることがさらに好ましい。

【0027】

なお、金属板の表面を粗面化した後、粗面化された金属板の表面にエポキシ樹脂を含む塗膜を形成してもよい。これにより、金属板とエポキシ樹脂の硬化物との接着性が高くなる。金属板の表面を粗面化する方法としては、特に限定されないが、例えば、バフ処理等が挙げられる。

【0028】

弾性材料の前駆体としては、特に限定されないが、例えば、熱硬化性ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、エポキシ樹脂の硬化物との接着性が高くなるため、熱硬化性ポリウレタン樹脂が好ましい。熱硬化性ポリウレタン樹脂は、例えば、末端にイソシアネート基を有するポリウレタン等が挙げられる。末端にイソシアネート基を有するポリウレタンは、例えば、ｐ－フェニレンジイソシアネートおよびポリテトラメチレングリコールを反応させることにより得られる。末端にイソシアネート基を有するポリウレタンの市販品としては、例えば、アジプレンＬＦＰ－Ｅ５６０（ランクセス製）等が挙げられる。なお、熱硬化性ポリウレタン樹脂を硬化剤と混合して使用してもよい。硬化剤としては、例えば、１，４－ブタンジオール等のジオール等が挙げられる。硬化剤の市販品としては、例えば、バイブラキュアＡ２５０（ランクセス製）等が挙げられる。

【0029】

内側環状部２０は、弾性材料の中にガラス繊維が埋設されている。ガラス繊維としては、特に限定されないが、公知のガラス繊維を使用することができる。

【0030】

なお、内側環状部２０は、ガラス繊維の代わりに、エポキシ樹脂の硬化物が表面の全面に存在している金属板が弾性材料の中に埋設されていてもよい。この場合、内側環状部２０および外側環状部３０を構成する弾性材料は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、内側環状部２０および外側環状部３０に埋設されている金属板を構成する金属は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0031】

一方、内側環状部２０および外側環状部３０の構成を逆にしてもよい。すなわち、内側環状部２０は、弾性材料の中に、エポキシ樹脂の硬化物が表面の全面に存在している金属板が埋設されており、外側環状部３０は、弾性材料の中にガラス繊維が埋設されている構成としてもよい。

【0032】

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。

【0033】

例えば、まず、支持構造体１０の外側環状部３０の外周面を粗面化する。これにより、支持構造体１０とトレッド５０との接着性が高くなる。外側環状部３０の外周面を粗面化する方法としては、特に限定されないが、例えば、バフ処理等が挙げられる。このとき、外側環状部３０の外周面の算術平均粗さＲａは、特に限定されないが、例えば、２μｍ以上１８μｍ以下である。

【0034】

次に、粗面化された外側環状部３０の外周面に加硫接着剤を塗布し、乾燥させる。このとき、加硫接着剤の乾燥膜厚は、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上２３μｍ以下である。

【0035】

次に、加硫接着剤が塗布された外側環状部３０の外周面にトレッド用ゴム組成物を巻き付けた後、加硫接着させる。トレッド用ゴム組成物は、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。

【0036】

以下、非空気圧タイヤ１の構造の詳細について説明する。図１は、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３は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図４は、図３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。

【0037】

図１、４において、Ｃは、タイヤ周方向を示している。図１～４において、Ｘは、タイヤ径方向を示している。図２～４において、Ｙは、タイヤ幅方向を示している。図１において、タイヤ幅方向Ｙは、紙面表裏方向である。図３において、Ｅは、タイヤ赤道面を示している。図３において、タイヤ周方向Ｃは、紙面表裏方向である。

【0038】

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３、４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３に示すタイヤ赤道面Ｅは、タイヤ回転軸に直交する面であり、かつ、タイヤ幅方向Ｙの中心に位置する面である。

【0039】

なお、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の寸法である。また、内側環状部２０および外側環状部３０の幅とは、図３に示すタイヤ幅方向Ｙの寸法である。

【0040】

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、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、リムとの嵌合のために、凸部、溝等で構成される嵌合部が設けられる場合がある。

【0041】

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３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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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３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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

図３および図４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。

【0050】

詳しくは、図３および図４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。

【0051】

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３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。

【0052】

図３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。

【0053】

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４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３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。

【0054】

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。

【0055】

なお、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。

【0056】

図３および図４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。

【0057】

図３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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

図３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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。ゴム材料は、必要に応じて、二種以上を併用してもよい。

【0071】

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。

【0072】

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、ポリ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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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、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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

なお、本発明の実施形態の構成は、以下の通りである。

【0080】

（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、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いる外側環状部と、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、前記内側環状部および前記外側環状部の少なくとも一方は、弾性材料の中に金属板が埋設されており、前記金属板は、エポキシ樹脂の硬化物が表面に存在している、非空気圧タイヤ。

【0081】

（２）前記金属板は、算術平均粗さＲａが０．５０μｍ以上５．００μｍ以下である、（１）に記載の非空気圧タイヤ。

【0082】

（３）前記弾性材料は、ポリウレタン樹脂である、（１）または（２）に記載の非空気圧タイヤ。

【0083】

（４）（１）から（３）のいずれか一項に記載の非空気圧タイヤを製造する方法であって、前記金属板の表面にエポキシ樹脂を含む塗膜を形成する工程と、前記塗膜が表面に形成された金属板を前記弾性材料の前駆体の中に配置した状態で、前記エポキシ樹脂および前記弾性材料の前駆体を硬化させることにより、それぞれ前記内側環状部および前記外側環状部を得る工程と、を含む、非空気圧タイヤの製造方法。

【0084】

（５）前記塗膜は、膜厚が５．０μｍ以上２０．０μｍ以下である、（４）に記載の非空気圧タイヤの製造方法。

【0085】

（６）前記金属板の表面を粗面化する工程をさらに含み、前記粗面化された金属板の表面に前記塗膜を形成する、（４）または（５）に記載の非空気圧タイヤの製造方法。

【0086】

（７）前記弾性材料の前駆体は、熱硬化性ポリウレタン樹脂である、（４）から（６）のいずれか一項に記載の非空気圧タイヤの製造方法。

【実施例0087】

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、実施例に限定されるものではない。なお、内側環状部および外側環状部を使用して、弾性材料と金属板との間の接着力を直接測定することが困難であるため、内側環状部および外側環状部を模した試験片を使用して、弾性材料と金属板との間の接着力を測定した。

【0088】

［実施例１］
幅８～１０ｍｍ、長さ１２０ｍｍ、厚み０．９ｍｍ、ビッカース硬さ（ＨＶ）４７０の炭素工具鋼（ＳＫ８５）板の一方の端部から長さ１０ｍｍの接着領域を、粒度＃８０のサンディングベルトおよびベルトサンダーを用いて、算術平均粗さＲａが３．９５μｍとなるように、バフ処理した。次に、接着領域をエアーブローした後、エタノールで脱脂洗浄した。次に、エポキシ樹脂系接着剤Ｃｈｅｍｌｏｋ（登録商標） ２１０（Ｐａｒｋｅｒ ＬＯＡＤ製）をメチルエチルケトンで１．５倍に希釈した後、ＳＫ８５板の接着領域に刷毛で塗布し、室温で１０分間乾燥させることにより、膜厚８．８μｍの塗膜を形成した。次に、幅８～１０ｍｍ、長さ１２０ｍｍ、厚み５ｍｍの金型に、熱硬化性ポリウレタン樹脂および硬化剤の混合液を注型し、ＳＫ８５板の接着領域が熱硬化性ポリウレタン樹脂および硬化剤の混合液と接するように配置した後、１３０℃のオーブンを使用して、エポキシ樹脂系接着剤および熱硬化性ポリウレタン樹脂を１６時間熱硬化させ、試験片を得た。このとき、熱硬化性ポリウレタン樹脂として、アジプレンＬＦＰ－Ｅ５６０（ランクセス製）を使用し、硬化剤として、バイブラキュアＡ２５０（ランクセス製）を使用した。

【0089】

［実施例２～５］
ＳＫ８５板の接着領域の算術平均粗さＲａを、それぞれ３．２９μｍ、２．６５μｍ、２．４０μｍ、１．６０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、試験片を得た。

【0090】

［実施例６］
ＳＫ８５板の接着領域をバフ処理しなかった以外は、実施例１と同様にして、試験片を得た。

【0091】

［比較例１］
ＳＫ８５板の接着領域にエポキシ樹脂系接着剤（希釈液）を塗布しなかった以外は、実施例３と同様にして、試験片を得た。

【0092】

［比較例２］
ＳＫ８５板の接着領域にエポキシ樹脂系接着剤（希釈液）を塗布しなかった以外は、実施例６と同様にして、試験片を得た。

【0093】

［接着領域の算術平均粗さＲａ］
接触式の表面粗さ計を用いて、接着領域の算術平均粗さＲａを測定した。

【0094】

［塗膜の膜厚］
塗布したエポキシ樹脂系接着剤の乾燥重量を乾燥比重および塗布面積で除して、塗膜の膜厚を計算した。

【0095】

［引張せん断接着強さ試験］
引張せん断接着強さ試験方法（ＪＩＳ６１８０準拠）により、ＳＫ８５板と熱硬化性ポリウレタン樹脂の硬化物との接着力［Ｎ／１００ｍｍ^２］を測定した。

【0096】

表１に、試験片の作製条件および接着力の測定結果を示す。

【表1】

【0097】

表１から、実施例１～６の試験片は、接着力が高いことがわかる。これに対して、比較例１の試験片は、ＳＫ８５板の接着領域にエポキシ樹脂系接着剤（希釈液）を塗布しなかったため、ＳＫ８５板の接着領域をバフ処理した実施例１～５と対比して、接着力が低い。また、比較例２の試験片は、ＳＫ８５板の接着領域にエポキシ樹脂系接着剤（希釈液）を塗布しなかったため、ＳＫ８５板の接着領域をバフ処理しなかった実施例６と対比して、接着力が低い。

【符号の説明】

【0098】

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 外側環状部
３０ａ、３０ｂ 端部
３１ 弾性材料
３２ 金属板
３３ エポキシ樹脂の硬化物
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】