特開 2024-92304 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】P2024092304

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】非空気圧タイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 7/00 20060101AFI20240701BHJP

【ＦＩ】

B60C7/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022208138

(22)【出願日】2022-12-26

(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】松延 裕子

(72)【発明者】

【氏名】山本 裕介

【テーマコード（参考）】

3D131

【Ｆターム（参考）】

3D131BB19

3D131BC31

3D131CC03

3D131CC04

(57)【要約】

【課題】タイヤ全体の耐久性の向上を可能とする非空気圧タイヤを提供する。
【解決手段】内側環状部２０と、外側環状部３０と、複数のスポーク４０と、を備え、内側環状部２０の外側環状部３０に対向する外周部には、タイヤ幅方向両端からタイヤ幅方向中央に向かうにつれて外側環状部３０に近付く一対の内側傾斜面２１が形成され、外側環状部３０の内側環状部２０に対向する内周部には、タイヤ幅方向両端からタイヤ幅方向中央に向かうにつれて内側環状部２０に近付く一対の外側傾斜面３１が形成され、スポーク４０は、内側環状部２０と外側環状部３０との間で延在する中間部と、中間部と内側環状部２０とを接続する内側接続部と、中間部と外側環状部３０とを接続する外側接続部と、を有し、内側接続部は、内側傾斜面２１に連続的に連なる形状を有する内側連続部を含み、外側接続部は、外側傾斜面３１に連続的に連なる形状を有する外側連続部を含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内側環状部と、
前記内側環状部の外周側に同軸に配置される外側環状部と、
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る複数のスポークと、
前記外側環状部の外周面に設けられるトレッドと、を備える非空気圧タイヤであって、
前記内側環状部の前記外側環状部に対向する外周部には、タイヤ幅方向両端からタイヤ幅方向中央に向かうにつれて前記外側環状部に近付く一対の内側傾斜面が形成され、
前記外側環状部の前記内側環状部に対向する内周部には、タイヤ幅方向両端からタイヤ幅方向中央に向かうにつれて前記内側環状部に近付く一対の外側傾斜面が形成され、
前記スポークは、前記内側環状部と前記外側環状部との間で延在する中間部と、前記中間部と前記内側環状部とを接続する内側接続部と、前記中間部と前記外側環状部とを接続する外側接続部と、を有し、
前記内側接続部は、前記内側傾斜面に連続的に連なる形状を有する内側連続部を含み、
前記外側接続部は、前記外側傾斜面に連続的に連なる形状を有する外側連続部を含む、非空気圧タイヤ。

【請求項2】

前記スポークの前記中間部は、タイヤ周方向から見た場合においてタイヤ径方向に対して傾斜して延在し、
前記内側連続部は、前記内側接続部における前記中間部と前記内側環状部とがなす角度が鋭角となる側に設けられており、
前記外側連続部は、前記外側接続部における前記中間部と前記外側環状部とがなす角度が鋭角となる側に設けられている、請求項１に記載の非空気圧タイヤ。

【請求項3】

前記内側傾斜面は、前記内側環状部のタイヤ幅方向両端まで延びており、
前記外側傾斜面は、前記外側環状部のタイヤ幅方向両端まで延びている、請求項１または２に記載の非空気圧タイヤ。

【請求項4】

前記内側傾斜面および前記外側傾斜面のそれぞれは、平坦である、請求項１または２に記載の非空気圧タイヤ。

【請求項5】

前記スポークは、
前記中間部がタイヤ軸方向の一方側へ傾斜する第１のスポークと、
前記中間部が前記第１のスポークとは反対側に傾斜する第２のスポークと、を含み、
前記第１のスポークと前記第２のスポークとが、タイヤ周方向に交互に配置されている、請求項１または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】

近年、パンクの発生等の問題が起こらず、空気圧調整も不要な非空気圧タイヤが開発されている。非空気圧タイヤは、外周面にトレッドが設けられる外周側環状部と、外周側環状部の内側に同軸に配置される内周側環状部とが、放射状に配置される複数のスポークによって連結された構造が一般的である。

【0003】

この種の非空気圧タイヤは、内周側および外周側の各環状部に対するスポークの接続部分に応力が集中しやすく、この部分の強度がタイヤの耐久性に影響を及ぼす。例えば、特許文献１には、当該接続部分の厚さや長さ等を規定することによって耐久性の向上を図った非空気圧タイヤが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－１３００７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１には、スポークの形状による耐久性の向上の可能性が開示されているが、内周側および外周側の各環状部の耐久性に関しては記載されておらず、タイヤ全体の耐久性の観点からみると改良の余地がある。

【0006】

そこで本発明は、タイヤ全体としての耐久性の向上を可能とする非空気圧タイヤを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の非空気圧タイヤは、内側環状部と、前記内側環状部の外周側に同軸に配置される外側環状部と、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る複数のスポークと、前記外側環状部の外周面に設けられるトレッドと、を備える非空気圧タイヤであって、前記内側環状部の前記外側環状部に対向する外周部には、タイヤ幅方向両端からタイヤ幅方向中央に向かうにつれて前記外側環状部に近付く一対の内側傾斜面が形成され、前記外側環状部の前記内側環状部に対向する内周部には、タイヤ幅方向両端からタイヤ幅方向中央に向かうにつれて前記内側環状部に近付く一対の外側傾斜面が形成され、前記スポークは、前記内側環状部と前記外側環状部との間で延在する中間部と、前記中間部と前記内側環状部とを接続する内側接続部と、前記中間部と前記外側環状部とを接続する外側接続部と、を有し、前記内側接続部は、前記内側傾斜面に連続的に連なる形状を有する内側連続部を含み、前記外側接続部は、前記外側傾斜面に連続的に連なる形状を有する外側連続部を含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、タイヤ全体の耐久性の向上を可能とする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】実施形態に係る非空気圧タイヤを示す側面図である。

【図2】図１のII－II断面図である。

【図3】図２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。

【図4】図３とは異なる方向から図２に示す部分を見た非空気圧タイヤの一部斜視図である。

【図5A】実施例の解析モデルの第１のスポークのミーゼス応力の分布を示すコンター図である。

【図5B】比較例の解析モデルの第１のスポークのミーゼス応力の分布を示すコンター図である。

【図6A】実施例および比較例の各タイヤの解析モデルの剛性を比較したグラフである。

【図6B】実施例および比較例の各タイヤの解析モデルのミーゼス応力を比較したグラフである。

【図6C】実施例および比較例の各タイヤの解析モデルのスポーク間距離を比較したグラフである。

【図7A】実施例および比較例の各タイヤの解析モデルの内側環状部のミーゼス応力の最大値を比較したグラフである。

【図7B】実施例および比較例の各タイヤの解析モデルの外側環状部のミーゼス応力の最大値を比較したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態の非空気圧タイヤであるタイヤ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見た側面図である。図１に示すタイヤ１は、無荷重状態である。図２は、図１のII－II断面図である。図３は、図２に示す部分を斜めから見たタイヤ１の一部斜視図である。図４は、図３とは異なる方向から図２に示す部分を見たタイヤ１の一部斜視図である。

【0011】

図１、図３、図４において、矢印Ｃはタイヤ周方向を示している。図１～図４において、矢印Ｘはタイヤ径方向を示している。図２、図３、図４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は、紙面表裏方向である。図２の符号Ｓ１は、タイヤ赤道面である。図２においてのタイヤ周方向は、紙面表裏方向である。

【0012】

タイヤ周方向は、タイヤ回転軸周りの方向であってタイヤ１が回転する方向と同一の方向である。タイヤ径方向は、タイヤ回転軸に垂直な方向である。タイヤ幅方向は、タイヤ回転軸と平行な方向である。図２、図３、図４においては、タイヤ幅方向の一方側をＹ１として示し、タイヤ幅方向の他方側をＹ２として示している。図２に示すタイヤ赤道面Ｓ１は、タイヤ回転軸に直交する面で、かつ、タイヤ幅方向の中心に位置する面である。

【0013】

実施形態のタイヤ１は、内側環状部２０と、外側環状部３０と、複数のスポーク４０と、トレッド５０と、を備える。

【0014】

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、タイヤ幅方向に沿った方向の寸法である。

【0015】

内側環状部２０は、タイヤ１の内周部を構成するタイヤ周方向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、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、タイヤホイールの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。

【0016】

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。

【0017】

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、タイヤ断面高さの２％以上７％以下、あるいは３％以上６％以下といった厚みが挙げられる。内側環状部２０の内径は、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たものとなる。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。内側環状部２０の幅は、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たものとなる。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。

【0018】

図２に示すように、内側環状部２０の外側環状部３０に対向する外周部には、タイヤ幅方向両端からタイヤ幅方向中央に向かうにつれて外側環状部３０に近付く一対の内側傾斜面２１が形成されている。すなわち一対の内側傾斜面２１は、タイヤ幅方向中央からタイヤ幅方向Ｙ１側の第１の内側傾斜面２１１と、外周面２０ａのタイヤ幅方向中央からタイヤ幅方向Ｙ２側の第２の内側傾斜面２１２と、を含む。第１の内側傾斜面２１１は、外周面２０ａのタイヤ幅方向Ｙ１側の端に向かうにつれてタイヤ径方向内側（図２で上側）に傾斜している。第２の内側傾斜面２１２は、外周面２０ａのタイヤ幅方向Ｙ２側の端に向かうにつれてタイヤ径方向内側に傾斜している。すなわち内側傾斜面２１は、タイヤ幅方向中央からタイヤ幅方向両側に向かうにつれてタイヤ径方向内側に傾斜する断面山型状の態様を有し、第１の内側傾斜面２１１と、第２の内側傾斜面２１２と、を含んで構成される。

【0019】

第１の内側傾斜面２１１および第２の内側傾斜面２１２のそれぞれは、外周面２０ａのタイヤ幅方向の端まで延びている。すなわち内側傾斜面２１は、内側環状部２０のタイヤ幅方向両端まで延びている。第１の内側傾斜面２１１および第２の内側傾斜面２１２のそれぞれは、タイヤ径方向に交差する方向およびタイヤ周方向に沿った平坦な面である。

【0020】

外側環状部３０は、タイヤ１の外周部を構成するタイヤ周方向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と同軸に配置される。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。

【0021】

外側環状部３０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。

【0022】

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、タイヤ断面高さの２％以上７％以下、あるいは２％以上５％以下といった厚みが挙げられる。外側環状部３０の内径は、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たものとなる。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。外側環状部３０の幅は、内側環状部２０の幅と同等である。

【0023】

図２に示すように、外側環状部３０の内側環状部２０に対向する内周部には、タイヤ幅方向両端からタイヤ幅方向中央に向かうにつれて内側環状部２０に近付く一対の外側傾斜面３１が形成されている。すなわち一対の外側傾斜面３１は、タイヤ幅方向中央からタイヤ幅方向Ｙ１側の第１の外側傾斜面３１１と、内周面３０ａのタイヤ幅方向中央からタイヤ幅方向Ｙ２側の第２の外側傾斜面３１２と、を含む。第１の外側傾斜面３１１は、内周面３０ａのタイヤ幅方向Ｙ１側の端に向かうにつれてタイヤ径方向外側（図２で下側）に傾斜している。第２の外側傾斜面３１２は、内周面３０ａのタイヤ幅方向Ｙ２側の端に向かうにつれてタイヤ径方向外側に傾斜している。すなわち外側傾斜面３１は、タイヤ幅方向中央からタイヤ幅方向両側に向かうにつれてタイヤ径方向外側に傾斜する断面山型状の態様を有し、第１の外側傾斜面３１１と、第２の外側傾斜面３１２と、を含んで構成される。

【0024】

第１の外側傾斜面３１１および第２の外側傾斜面３１２のそれぞれは、内周面３０ａのタイヤ幅方向の端まで延びている。すなわち外側傾斜面３１は、外側環状部３０のタイヤ幅方向両端まで延びている。第１の外側傾斜面３１１および第２の外側傾斜面３１２のそれぞれは、タイヤ径方向に交差する方向およびタイヤ周方向に沿った平坦な面である。

【0025】

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、互いに同軸に配置される。複数のスポーク４０のそれぞれは、タイヤ周方向に沿ってそれぞれ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、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と略平行に延びている。複数のスポーク４０は、タイヤ周方向に等間隔に配列されている。

【0026】

図２～図４に示すように、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、タイヤ周方向に沿った方向で見た場合において、タイヤ径方向とは平行ではない。第１のスポーク４１は、タイヤ幅方向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、タイヤ周方向に交互に配置されている。

【0027】

図２～図４に示すように、第１のスポーク４１は、全体的に、外側環状部３０のタイヤ幅方向の一方側であるＹ１側から、内側環状部２０のタイヤ幅方向の他方側である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、全体的に、外側環状部３０のタイヤ幅方向の他方側であるＹ２側から、内側環状部２０のタイヤ幅方向の一方側であるＹ１側へ向かって傾斜して延びている。

【0028】

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、タイヤ周方向に沿う方向から見た場合、略Ｘ字状に配置されている。図２に示すように、第１のスポーク４１は、タイヤ幅方向に対して角度θで傾斜しており、その角度θは、例えば３０°以上６０°以下が好ましい。第２のスポーク４２も、同じ角度θで反対側に傾斜している。

【0029】

図２に示すように、タイヤ周方向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Ｓ１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。

【0030】

スポーク４０は、タイヤ径方向およびタイヤ幅方向の面内に沿って延びる板状に形成されている。スポーク４０は、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３に示すように、スポーク４０の板厚ｔの厚み方向はタイヤ周方向に沿っている。図２および図３に示すように、スポーク４０の板幅ｗは、後述する第１の中間部４１０および第２の中間部４２０の幅であって、スポーク４０をタイヤ周方向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。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。

【0031】

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、タイヤ１全体の剛性を維持しつつ、タイヤ周方向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。

【0032】

なお、実施形態のスポーク４０は側面視においてタイヤ径方向と平行であるが、スポーク４０は側面視においてタイヤ径方向と交差するようにタイヤ径方向に対し斜めに延びる態様でもよい。

【0033】

第１のスポーク４１は、内側環状部２０と外側環状部３０との間で延在する中間部としての第１の中間部４１０と、第１の中間部４１０と内側環状部２０とを接続する内側接続部としての第１の内側接続部４１１と、第１の中間部４１０と外側環状部３０とを接続する外側接続部としての第１の外側接続部４１２と、を有する。

【0034】

第１の中間部４１０はスポーク４０の板幅ｗを有する部分であり、第１のスポーク４１の傾斜方向に一致する部分である。第１の中間部４１０は、内側環状部２０と外側環状部３０との間のタイヤ径方向中間に位置している。第１の中間部４１０は、タイヤ幅方向に面する両側面が直線状である部分を有するタイヤ径方向の領域をいう。

【0035】

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の内側接続部４１１は、タイヤ幅方向の内側に配置されて第１の中間部４１０から内側環状部２０に連続的に移行する第１の内側移行部４１１ｂと、タイヤ幅方向の外側に配置されて第１の中間部４１０から内側環状部２０に連続的に移行する第２の内側移行部４１１ａと、を有する。第１の内側移行部４１１ｂは、第１の中間部４１０と内側環状部２０とがなす角度が鋭角となる側に配置されている。第２の内側移行部４１１ａは、第１の中間部４１０と内側環状部２０とがなす角度が鈍角となる側に配置されている。

【0036】

第１の内側移行部４１１ｂは、タイヤ幅方向内側（タイヤ赤道面Ｓ１側）に配置されている。第１の内側移行部４１１ｂは、第１の中間部４１０から内側環状部２０のタイヤ赤道面Ｓ１の位置まで凹状の円弧状に形成され、第１の内側傾斜面２１１に連なっている。すなわち第１の内側接続部４１１は、第１の中間部４１０から第１の内側傾斜面２１１に連続的に連なる形状を有する第１の内側移行部４１１ｂを含んでいる。第１の内側移行部４１１ｂは、第１の内側接続部４１１における第１の中間部４１０と内側環状部２０とがなす角度が鋭角となる側に設けられている。実施形態の第１の内側移行部４１１ｂは、第１の内側傾斜面２１１に連続的に連なる本開示に係る内側連続部の一例である。

【0037】

なお、実施形態の第１の内側移行部４１１ｂは、タイヤ赤道面Ｓ１の位置で第１の内側傾斜面２１１に連なるように形成されているが、タイヤ赤道面Ｓ１よりも第１の内側接続部４１１寄りの位置で第２の内側傾斜面２１２に連なるか、あるいは、タイヤ赤道面Ｓ１を超えて第１の内側傾斜面２１１に連なるように形成されてもよい。

【0038】

第２の内側移行部４１１ａは、タイヤ幅方向外側に配置されている。第２の内側移行部４１１ａは、内側環状部２０のタイヤ幅方向Ｙ２側の端までなだらかに湾曲しながら延びている。

【0039】

第１の内側移行部４１１ｂおよび第２の内側移行部４１１ａにより、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に沿って広がる形状を有している。

【0040】

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。第１の外側接続部４１２は、タイヤ幅方向の内側に配置されて第１の中間部４１０から外側環状部３０に連続的に移行する第１の外側移行部４１２ｂと、タイヤ幅方向の外側に配置されて第１の中間部４１０から外側環状部３０に連続的に移行する第２の外側移行部４１２ａと、を有する。第１の外側移行部４１２ｂは、第１の中間部４１０と外側環状部３０とがなす角度が鋭角となる側に配置されている。第２の外側移行部４１２ａは、第１の中間部４１０と外側環状部３０とがなす角度が鈍角となる側に配置されている。

【0041】

第１の外側移行部４１２ｂは、タイヤ幅方向内側（タイヤ赤道面Ｓ１側）に配置されている。第１の外側移行部４１２ｂは、第１の中間部４１０から外側環状部３０のタイヤ赤道面Ｓ１の位置まで凹状の円弧状に形成され、第２の外側傾斜面３１２に連なっている。すなわち第１の外側接続部４１２は、第１の中間部４１０から第２の外側傾斜面３１２に連続的に連なる形状を有する第１の外側移行部４１２ｂを含んでいる。第１の外側移行部４１２ｂは、第１の外側接続部４１２における第１の中間部４１０と外側環状部３０とがなす角度が鋭角となる側に設けられている。実施形態の第１の外側移行部４１２ｂは、第２の外側傾斜面３１２に連続的に連なる本開示に係る外側連続部の一例である。

【0042】

なお、実施形態の第１の外側移行部４１２ｂは、タイヤ赤道面Ｓ１の位置で第２の外側傾斜面３１２に連なるように形成されているが、タイヤ赤道面Ｓ１よりも第１の外側接続部４１２寄りの位置で第１の外側傾斜面３１１に連なるか、あるいは、タイヤ赤道面Ｓ１を超えて第２の外側傾斜面３１２に連なるように形成されてもよい。

【0043】

第２の外側移行部４１２ａは、タイヤ幅方向外側に配置されている。第２の外側移行部４１２ａは、外側環状部３０のタイヤ幅方向Ｙ１側の端までなだらかに湾曲しながら延びている。

【0044】

第１の外側移行部４１２ｂおよび第２の外側移行部４１２ａにより、第１の外側接続部４１２は、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。

【0045】

第２のスポーク４２は、第１のスポーク４１と同一形状であって、タイヤ赤道面Ｓ１にして第１のスポーク４１と対称形状である。

【0046】

図２および図３に示すように、第２のスポーク４２は、内側環状部２０と外側環状部３０との間で延在する中間部としての第２の中間部４２０と、第２の中間部４２０と内側環状部２０とを接続する内側接続部としての第２の内側接続部４２１と、第２の中間部４２０と外側環状部３０とを接続する外側接続部としての第２の外側接続部４２２と、を有する。

【0047】

第２の中間部４２０はスポーク４０の板幅ｗを有する部分であり、第２のスポーク４２の傾斜方向に一致する部分である。第２の中間部４２０は、内側環状部２０と外側環状部３０との間のタイヤ径方向中間に位置している。第２の中間部４２０は、タイヤ幅方向に面する両側面が直線状である部分を有するタイヤ径方向の領域をいう。

【0048】

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の内側接続部４２１は、タイヤ幅方向の内側に配置されて第２の中間部４２０から内側環状部２０に連続的に移行する第１の内側移行部４２１ｂと、タイヤ幅方向の外側に配置されて第２の中間部４２０から内側環状部２０に連続的に移行する第２の内側移行部４２１ａと、を有する。第１の内側移行部４２１ｂは、第２の中間部４２０と内側環状部２０とがなす角度が鋭角となる側に配置されている。第２の内側移行部４２１ａは、第２の中間部４２０と内側環状部２０とがなす角度が鈍角となる側に配置されている。

【0049】

第１の内側移行部４２１ｂは、タイヤ幅方向内側（タイヤ赤道面Ｓ１側）に配置されている。第１の内側移行部４２１ｂは、第２の中間部４２０から内側環状部２０のタイヤ赤道面Ｓ１の位置まで凹状の円弧状に形成され、第２の内側傾斜面２１２に連なっている。すなわち第２の内側接続部４２１は、第２の中間部４２０から第２の内側傾斜面２１２に連続的に連なる形状を有する第１の内側移行部４２１ｂを含んでいる。第１の内側移行部４２１ｂは、第２の内側接続部４２１における第２の中間部４２０と内側環状部２０とがなす角度が鋭角となる側に設けられている。実施形態の第１の内側移行部４２１ｂは、第２の内側傾斜面２１２に連続的に連なる本開示に係る内側連続部の一例である。

【0050】

なお、実施形態の第１の内側移行部４２１ｂは、タイヤ赤道面Ｓ１の位置で第２の内側傾斜面２１２に連なるように形成されているが、タイヤ赤道面Ｓ１よりも第２の内側接続部４２１寄りの位置で第１の内側傾斜面２１１に連なるか、あるいは、タイヤ赤道面Ｓ１を超えて第２の内側傾斜面２１２に連なるように形成されてもよい。

【0051】

第２の内側移行部４２１ａは、タイヤ幅方向外側に配置されている。第２の内側移行部４２１ａは、内側環状部２０のタイヤ幅方向Ｙ１側の端までなだらかに湾曲しながら延びている。

【0052】

第１の内側移行部４２１ｂおよび第２の内側移行部４２１ａにより、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に沿って広がる形状を有している。

【0053】

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。第２の外側接続部４２２は、タイヤ幅方向の内側に配置されて第２の中間部４２０から外側環状部３０に連続的に移行する第１の外側移行部４２２ｂと、タイヤ幅方向の外側に配置されて第２の中間部４２０から外側環状部３０に連続的に移行する第２の外側移行部４２２ａと、を有する。第１の外側移行部４２２ｂは、第２の中間部４２０と外側環状部３０とがなす角度が鋭角となる側に配置されている。第２の外側移行部４２２ａは、第２の中間部４２０と外側環状部３０とがなす角度が鈍角となる側に配置されている。

【0054】

第１の外側移行部４２２ｂは、タイヤ幅方向内側（タイヤ赤道面Ｓ１側）に配置されている。第１の外側移行部４２２ｂは、第２の中間部４２０から外側環状部３０のタイヤ赤道面Ｓ１の位置まで凹状の円弧状に形成され、第１の外側傾斜面３１１に連なっている。すなわち第２の外側接続部４２２は、第２の中間部４２０から第１の外側傾斜面３１１に連続的に連なる形状を有する第１の外側移行部４２２ｂを含んでいる。第１の外側移行部４２２ｂは、第２の外側接続部４２２における第２の中間部４２０と外側環状部３０とがなす角度が鋭角となる側に設けられている。実施形態の第１の外側移行部４２２ｂは、第１の外側傾斜面３１１に連続的に連なる本開示に係る外側連続部の一例である。

【0055】

なお、実施形態の第１の外側移行部４２２ｂは、タイヤ赤道面Ｓ１の位置で第１の外側傾斜面３１１に連なるように形成されているが、タイヤ赤道面Ｓ１よりも第２の外側接続部４２２寄りの位置で第２の外側傾斜面３１２に連なるか、あるいは、タイヤ赤道面Ｓ１を超えて第１の外側傾斜面３１１に連なるように形成されてもよい。

【0056】

第２の外側移行部４２２ａは、タイヤ幅方向外側に配置されている。第２の外側移行部４２２ａは、外側環状部３０のタイヤ幅方向Ｙ２側の端までなだらかに湾曲しながら延びている。

【0057】

第１の外側移行部４２２ｂおよび第２の外側移行部４２２ａにより、第２の外側接続部４２２は、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。

【0058】

上述したように、実施形態の全てのスポーク４０の板厚ｔは同じである。スポーク４０の板厚ｔ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。

【0059】

上述したように、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、第１の中間部４１０および第２の中間部４２０の幅である。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。

【0060】

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。

【0061】

複数のスポーク４０のタイヤ周方向の間隔は、例えば、１．０ｍｍ以上４．１ｍｍ以下で設定されることが好ましい。なお、実施形態では、複数のスポーク４０のタイヤ周方向の間隔は等しいが、不等間隔であってもよい。

【0062】

スポーク４０のタイヤ径方向の寸法は、４５ｍｍ以上７５ｍｍ以下といった寸法が挙げられるが、これに限定されない。

【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、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、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。

【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と好ましく、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る。トレッド５０は、タイヤ１の最外周部分を構成する。トレッド５０は、トレッドゴム５１を含む。トレッドゴム５１は、路面に接地する踏面５１ａを外周面に有する。トレッドゴム５１のゴム材料としては、特にその種類に制限はなく、車両用タイヤのトレッドを構成するゴムとしての一般的な加硫ゴム等を使用することができる。トレッドゴム５１の踏面５１ａには、従来の空気入りタイヤと同様にして、複数の溝および陸で形成されるトレッドパターンが設けられる。なお、トレッドゴム５１は、成分や特性が異なる複数のゴム層が積層された構成（例えば、２層あるいは３層）でもよい。また、トレッド５０は、樹脂で形成されてもよい。

【0074】

なお、実施形態のタイヤ１は、さらに、タイヤ１の剛性および接地性を向上させるための補強層をタイヤ全周にわたって設けられてもよい。補強層は、タイヤ全周にわたって設けられ、例えば、外側環状部３０の内部に埋設されていてもよく、外側環状部３０とトレッド５０との間に設けられていてもよい。

【0075】

実施形態のタイヤ１によれば、以下の効果を奏する。

【0076】

（１）実施形態に係るタイヤ１は、内側環状部２０と、内側環状部２０の外周側に同軸に配置される外側環状部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る複数のスポーク４０と、外側環状部３０の外周面に設けられるトレッド５０と、を備える非空気圧タイヤであって、内側環状部２０の外側環状部３０に対向する外周部には、タイヤ幅方向両端からタイヤ幅方向中央に向かうにつれて外側環状部３０に近付く一対の内側傾斜面２１が形成され、外側環状部３０の内側環状部２０に対向する内周部には、タイヤ幅方向両端からタイヤ幅方向中央に向かうにつれて内側環状部２０に近付く一対の外側傾斜面３１が形成され、スポーク４０は、内側環状部２０と外側環状部３０との間で延在する中間部（第１の中間部４１０および第２の中間部４２０）と、中間部と内側環状部２０とを接続する内側接続部（第１の内側接続部４１１、第２の内側接続部４２１）と、中間部と外側環状部３０とを接続する外側接続部（第１の外側接続部４１２、第２の外側接続部４２２）と、を有し、内側接続部は、内側傾斜面２１に連続的に連なる形状を有する内側連続部（第１の内側移行部４１１ｂ、４２１ｂ）を含み、外側接続部は、外側傾斜面３１に連続的に連なる形状を有する外側連続部（第１の外側移行部４１２ｂ、４２２ｂ）を含む。

【0077】

実施形態のスポーク４０は、内側環状部２０に接続する内側接続部が、内側環状部２０の内側傾斜面２１に連続的に連なる内側連続部を有し、外側環状部３０に接続する外側接続部が、外側環状部３０の外側傾斜面３１に連続的に連なる外側連続部を有する。これにより、内側環状部２０および外側環状部３０に対するスポーク４０の付け根部分への応力集中が、内側連続部および外側連続部によって抑制され、その結果、スポーク４０の剛性が向上し、耐久性が向上する。スポーク４０の剛性向上に伴ってスポーク４０の変形が抑制されることにより、スポーク４０間の間隔が保持され、タイヤ周方向に隣り合うスポーク４０の接触が抑制される。これにより、スポーク４０が損傷しにくくなる。これらの結果、タイヤ１全体の耐久性の向上が図られる。さらにスポーク４０の剛性向上に伴うスポーク４０の変形抑制効果により、転がり抵抗が低減する。

【0078】

内側環状部２０が内側傾斜面２１を有することにより、内側環状部２０の剛性が向上し、これにより内側環状部２０のリムとの嵌合性が向上する。外側環状部３０が外側傾斜面３１を有することにより、外側環状部３０の剛性が向上し、これにより、バックリングが発生しにくくなり、これに伴ってトレッド５０にフラットスポットが生じることが抑制される。

【0079】

内側傾斜面２１および外側傾斜面３１を有することにより、タイヤ１を金型成型する際に、内側傾斜面２１および外側傾斜面３１が抜き勾配となって金型からの脱型を容易とすることが可能となる。

【0080】

（２）実施形態に係るタイヤ１においては、スポーク４０の中間部は、タイヤ周方向から見た場合においてタイヤ径方向に対して傾斜して延在し、内側連続部は、内側接続部における中間部と内側環状部２０とがなす角度が鋭角となる側に設けられており、外側連続部は、外側接続部における中間部と外側環状部３０とがなす角度が鋭角となる側に設けられている。

【0081】

スポーク４０の中間部が傾斜している場合、内側接続部および外側接続部の、各環状部２０、３０とのなす角度が鋭角になる側において大きな応力がかかる。ここで、実施形態ではその部分に各傾斜面に連続する内側連続部および外側連続部が設けられているため、応力が集中にしく、剛性の向上が図られる。

【0082】

（３）実施形態に係るタイヤ１においては、内側傾斜面２１は、内側環状部２０のタイヤ幅方向両端まで延びており、外側傾斜面３１は、外側環状部３０のタイヤ幅方向両端まで延びていることが好ましい。

【0083】

これにより、内側傾斜面２１および外側傾斜面３１による剛性向上に伴うタイヤ１全体の耐久性の向上効果が増大する。

【0084】

（４）実施形態に係るタイヤ１においては、内側傾斜面２１および外側傾斜面３１のそれぞれは、平坦であることが好ましい。

【0085】

これにより、内側傾斜面２１および外側傾斜面３１にかかる応力が分散しやすく、剛性向上の効果を得やすい。

【0086】

（５）実施形態に係るタイヤ１においては、スポーク４０は、中間部がタイヤ軸方向の一方側へ傾斜する第１のスポーク４１と、中間部が第１のスポーク４１とは反対側に傾斜する第２のスポーク４２と、を含み、第１のスポーク４１と第２のスポーク４２とが、タイヤ周方向に交互に配置されている。

【0087】

これにより、第１のスポーク４１および第２のスポーク４２は、タイヤ周方向に沿った方向から見た場合に略Ｘ字状に配置される。第１のスポーク４１および第２のスポーク４２は、それぞれがタイヤ軸方向に傾斜しているため過度に剛性が高くなることが抑えられ、乗り心地の向上が図られる。

【実施例0088】

上記実施形態と同様の構成を備えたＦＥＭによる実施例のタイヤの解析モデルを用いて、２００ｋｇの負荷を与えたときの剛性、ミーゼス応力、スポーク間距離を、シミュレーションにより測定した。また、同様のサイズおよび構成を有するものの、内側環状部２０および外側環状部３０のそれぞれに傾斜面（内側傾斜面および外側傾斜面）を有しない比較例のタイヤの解析モデルを用いて、シミュレーションにより同じ項目の測定を行った。

【0089】

図５Ａは、実施例の解析モデルの第１のスポーク４１のミーゼス応力の分布を黒色の濃淡で表すコンター図である。図５Ｂは、比較例の解析モデルの第１のスポーク４１のミーゼス応力の分布を黒色の濃淡で表すコンター図である。いずれも黒色が濃いところほど応力が生じている状態を示している。両者を比較すると、図５Ｂの比較例の方が図５Ａの実施例よりも応力がかかっている範囲が広く、かつ、その応力が大きい。したがって、内側環状部２０および外側環状部３０のそれぞれに内側傾斜面２１および外側傾斜面３１を有する方が、負荷がかかるときに生じる応力が分散し、剛性が向上することが判る。

【0090】

図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃは、実施例および比較例の、剛性、ミーゼス応力、スポーク間距離を比較したグラフをそれぞれ示している。これらグラフでは、比較例の測定値を指数１００とし、実施例を比較例に対して指数評価している。また、図７Ａは内側環状部２０に生じるミーゼス応力の最大値について、実施例の測定値を比較例に対して指数評価したグラフであり、図７Ｂは外側環状部３０に生じるミーゼス応力の最大値について、実施例の測定値を比較例に対して指数評価したグラフである。

【0091】

図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃによれば、比較例に比べて実施例のタイヤの剛性が向上し、これによって実施例の方がミーゼス応力の低減とともに、スポーク４０間の間隔が保持されることが判る。これは、内側環状部２０および外側環状部３０のそれぞれに傾斜面（内側傾斜面および外側傾斜面）を有し、これら傾斜面にスポーク４０が内側連続部および外側連続部のそれぞれを介して連続している形状を有することに起因するとみられる。また、 図７Ａ、図７Ｂによれば、内側環状部２０および外側環状部３０が内側傾斜面２１および外側傾斜面３１をそれぞれ有することにより、ミーゼス応力が低減して剛性が向上することが認められた。

【0092】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で変形、改良などを行っても、本発明の範囲に含まれる。

【0093】

例えば、スポーク４０はタイヤ径方向に対して傾斜している形態以外に、タイヤ径方向に沿って真っ直ぐ延びるスポークであってよい。その場合には、内側環状部２０に対する内側接続部のタイヤ幅方向両側に内側傾斜面２１に連続する内側連続部が設けられ、外側環状部３０に対する外側接続部のタイヤ幅方向両側に外側傾斜面３１に連続する外側連続部が設けられる。

【符号の説明】

【0094】

１ 非空気圧タイヤ
２０ 内側環状部
２０ａ 内側環状部の外周面
２１ 内側傾斜面
３０ 外側環状部
３０ａ 外側環状部の内周面
３１ 外側傾斜面
４０ スポーク
４１ 第１のスポーク
４２ 第２のスポーク
５０ トレッド
４１０ 第１の中間部（中間部）
４１１ 第１の内側接続部（内側接続部）
４１１ｂ、４２１ｂ 第１の内側移行部（内側連続部）
４１２ 第１の外側接続部（外側接続部）
４１２ｂ、４２２ｂ 第１の外側移行部（外側連続部）
４２０ 第２の中間部（中間部）
４２１ 第２の内側接続部（内側接続部）
４２２ 第２の外側接続部（外側接続部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】