CN101668646B - 非气动轮胎及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有支撑来自车辆的载荷的支撑结构体的非气动轮胎，支撑结构体(SS)具有：内侧环状部(1)、在其外侧以同心圆状设置的中间环状部(2)、在其外侧以同心圆状设置的外侧环状部(3)、连接内侧环状部(1)和中间环状部(2)而在周方向各自独立的多个内侧连接部(4)、连接外侧环状部(3)和中间环状部(2)而在周方向各自独立的多个外侧连接部(5)。

Description

非气动轮胎及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种作为轮胎结构部件，具有支撑来自车辆载荷的支撑结构体的非气动轮胎(non-pneumatic tire)及其制造方法，更为具体的是能够代替充气轮胎而使用的非气动轮胎。

背景技术

充气轮胎具有载荷的支撑功能、来自接地面的撞击吸收功能及动力等的传递功能(加速、停止、方向转换)，因此使用在多种车辆上，尤其采用在自行车、摩托车、汽车、卡车上。

尤其，这些能力给汽车及其他发动机车辆的发展作出了很大贡献。并且，充气轮胎的撞击吸收能力还可以用在医疗仪器、电子仪器的搬运用手推车等其他用途上。

作为以往的非气动轮胎，例如有实心轮胎、弹簧轮胎、软心轮胎等，但是不具备充气轮胎的优秀性能。例如，实心轮胎及软心轮胎虽然通过接地部分的压缩来支撑载荷，但这种轮胎笨重坚固，而不具备如充气轮胎那样的撞击吸收能力。并且，在非气动轮胎中，还可通过提高弹性来改善缓冲性能，但是存在充气轮胎所具有的载荷支撑性能或耐久性恶化的问题。

因此，在下述的专利文献1中，以开发具有与充气轮胎一样的动作特性的非气动轮胎为目的，提出了一种非气动轮胎，其具有用于支撑施加在轮胎上的载荷的加强的环状带(band)和具有多个通过张力在该加强的环状带和轮或轮毂之间传递载荷力的轮辐。并且还公开了以提高拉伸弹性率为目的，对于轮辐加强橡胶等方面。

并且，在下述的专利文献2中，提出了一种将内周轮和外周轮用环板状轮辐(web)和加强肋(rib)连接的非气动轮胎，其具有横切所述轮辐及加强肋的中间轮。

专利文献1：日本特表2005-500932号公报

专利文献2：日本特开平1-311902号公报

发明内容

但是，专利文献1所记载的非气动轮胎，在以构成相同挠度的方式承受纵载荷时，由于轮辐位置和接地面中央位置的位置关系，存在容易发生纵载荷的变动的倾向。即如图9a所示，在轮条轮辐S的中央位置位于接地面中央TC时，来自轮胎的反力变小(变柔)，如图9b所示，在轮辐S的下端位置位于接地面中央TC时，来自轮胎的反力变大(变硬)，从而在两个接地状态下发现了刚性变动。其结果，均匀性恶化，不均匀接地引起各种性能恶化。

并且，在专利文献1的非气动轮胎中，记载了通过轮辐的张力，支撑来自车轴的载荷及动力传递的主旨，此时，理论上通过降低相对轮辐压缩力的刚性，能够改善上述刚性变动。但是，只依靠轮辐的张力传递来自车轴的张力，则存在耐久性差的问题，因此在轮辐上需要某种程度的相对压缩力的刚性。

并且，在专利文献2所记载的非气动轮胎中，内周轮和外周轮通过环板状轮辐(web)连接，因此连接部在周方向不是各自独立的结构，由于轮辐(web)的变形难以确保轮胎所需的挠度。

因此，本发明的目的在于，提供一种耐久性优秀的同时通过轮条(spoke)位置和接地面中央位置的位置关系使刚性变动难以发生，并且能够确保充分的挠度的非气动轮胎及其制造方法。

上述目的，通过下述的本发明实现。

即，本发明的非气动轮胎，具有支撑来自车辆的载荷的支撑结构体，其特征在于，所述支撑结构体具有：内侧环状部；在该内侧环状部的外侧以同心圆状设置的中间环状部；在该中间环状部的外侧以同心圆状设置的外侧环状部；连接所述内侧环状部和所述中间环状部而在周方向各自独立的多个内侧连接部；连接所述外侧环状部和所述中间环状部而在周方向各自独立的多个外侧连接部。

按照本发明的非气动轮胎，通过周方向各自独立的多个连接部来连接内侧环状部和外侧环状部，因此连接部在轴方向易于变形，从而能够通过连接部的变形充分确保轮胎所需的挠度。

并且，在连接内侧环状部和外侧环状部的多个连接部之间夹入有中间环状部，因此能够使由轮条位置和接地面中央位置的位置关系引起的刚性变动难以发生(参照图1a～d)。即，在没有夹入以往的中间环状部的非气动轮胎中，在承载纵载荷时，如图1a所示，轮条轮辐S1的下端位置位于接地面中央TC时，在轮条轮辐S1上很难发生弯曲力，从而轮条轮辐S1的压曲很难发生，相对于此，如图1b所示，轮条轮辐S3的中央位置位于接地面中央TC时，由于踏接面的变形、载荷方向的偏移，在轮条轮辐S3上生成弯曲力，从而容易发生压曲(外侧箭头方向的弯曲变形)。其结果，以构成相同挠度的方式承载纵载荷时，图1a所示的位置关系相比图1b所示的位置关系，来自轮胎的反力变大(变硬)，从而在两种接地状态发生刚性变动。

另外，如本发明所示，在夹入中间环状部2的非气动轮胎中，在承载纵载荷时，如图1c所示，外侧连接部5的下端位置位于接地面中央TC时，与图1a一样，外侧连接部5及内侧连接部4的压曲很难发生，如图1d所示，外侧连接部5的中央位置位于接地面中央TC时，在外侧连接部5及内侧连接部上发生弯曲力，相对于此，将中间环状部2通过张力的加强(内侧的内向箭头的张力)和压缩的加强(外侧的内向箭头的压缩力)来加强，由此外侧连接部5及内侧连接部4的压曲难以发生。其结果，在本发明的非气动轮胎中，相比以往技术，在两种接地状态很难发生压曲，发生压曲为止的挠度、纵载荷变大(即，开始发生压曲的断裂点变高)，从而能够以图1c所示的位置关系和图1d所示的位置关系，拉宽设定刚性变动小的区域。

将上述用具体的数据表示的为图2a～b。据此，在没有夹入中间环状部2的非气动轮胎中，如图2a所示，轮条轮辐S以微小的挠度发生压曲(图1b的状态)，因而不能将断裂点设高(从承载载荷的初期发生刚性差)，相对于此，如本发明所示，在夹入中间环状部2的非气动轮胎中，能够以图1d所示的位置关系使压曲难以发生，因此能够将断裂点设置得高。由此，能够以图1c所示的位置关系和图1d所示的位置关系，拉宽设定刚性变动小的区域，因此能够提供根据轮条位置和接地面中央位置的位置关系使刚性变动难以发生的非气动轮胎。

并且，在本发明的非气动轮胎中，根据如上所述的中间环状部带来的加强效果，缓和轮条轮辐的根部附近的应力集中，由此能够相比以往技术提高耐久性。

在上述中，上述中间环状部，优选的是由加强纤维来加强。由此，中间环状部带来的上述加强效果更好，能够进一步提高耐久性，同时能够进一步减小轮条位置和接地面中央位置的位置关系引起的刚性变动。

在上述中，上述支撑结构体，优选的是由弹性材料一体成形。支撑结构体由弹性材料一体成形，因此相比以往技术能够通过缓和轮条轮辐的根部附近的应力集中来提高耐久性。

在上述中，上述支撑结构体，优选的是上述外侧环状部、上述外侧连接部、上述内侧连接部及上述内侧环状部由加强材料来加强。通过这种加强结构，能够进一步提高耐久性，同时实现轻量化，从而进一步提高相对载荷的承载能力。

并且，上述加强纤维，优选的是由在轮胎轴方向排列的纤维和在轮胎周方向排列的纤维构成的网状纤维集合体构成。通过使用网状纤维集合体二维地加强弹性材料，因此，能够提高相对轮胎横力的刚性、耐久性。

并且，优选的是，在上述外侧环状部的外侧设置加强该外侧环状部的弯曲变形的加强层。按照这种结构，使踏接面的弯曲变形难以发生，从而能够将断裂点设定在高载荷域。并且，能够使踏接面的局部弯曲变形难以发生来使接地压更为均匀。

并且，优选的是，在所述外侧环状部外侧的最外层，设置胎面(tread)层。通过设置胎面层，能够提高非气动轮胎的旋转性能、制动性能、牵引性能、撞击吸收性能等。

另外，本发明非气动轮胎的制造方法，其特征在于，具有：使用与上述支撑结构体对应的空间部的成形型、在该空间部的一部配置上述加强纤维的工序；在上述成形型的空间部填充弹性材料的原料液的工序；使上述弹性材料的原料液固化的工序。

按照本发明的制造方法，能够制造在一定位置配置有加强纤维、由弹性材料一体成形的支撑结构体，从而能够提供耐久性优秀且由轮条位置和接地面中央位置的位置关系刚性变动很难发生的非气动轮胎。

在上述中，在空间部配置上述加强纤维时，优选的是使途径与上述外侧连接部对应的空间部、且交替通过上述中间环状部对应的空间部和所述外侧环状部对应的空间部。按照本制造方法，能够通过简单的工序将加强纤维无缝地配置在外侧连接部、中间环状部、外侧环状部，从而能够进一步提高加强效果、耐久性。

附图说明

图1是用于说明本发明的非气动轮胎的作用效果的说明图；

图2是用于说明本发明的非气动轮胎的作用效果的图表；

图3是表示本发明的非气动轮胎的一个例子的主视图；

图4是表示本发明的非气动轮胎的制造方法的一个例子的主视图；

图5是表示本发明的非气动轮胎的其他例子的主视图；

图6是表示实施例及对比例中的刚性变动试验的结果的图表；

图7是表示实施例中的刚性变动试验的结果的图表；

图8是表示对比例3中的刚性变动试验的结果的图表；

图9是用于说明以往的非气动轮胎的课题的说明图。

图中：1、内侧环状部；2、中间环状部；3、加强纤维；4、内侧连接部；5、外侧连接部；6、加强层；7、胎面层；10、成形型；C、空间部。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图3为表示本发明的非气动轮胎的一个例子的主视图，a为表示整体的主视图，b为表示主要部分的主视图。其中O表示轴芯，H1表示轮胎截面高度。

本发明的非气动轮胎具有支撑来自车辆的载荷的支撑结构体。本发明的非气动轮胎，只要具有这种支撑结构体即可，还可以在该支撑结构体的外侧(外周侧)、内侧(内周侧)，具有相当于胎面的部件、加强层、与车轴、轮辋的适合用部件等。

本发明的非气动轮胎，如图3所示，支撑结构体SS具有内侧环状部1、在其外侧以同心圆状设置的中间环状部2、在其外侧以同心圆状设置的外侧环状部3、连接内侧环状部1和中间环状部2而在周方向各自独立的多个内侧连接部4、连接外侧环状部3和中间环状部2而在周方向各自独立的多个外侧连接部5。

内侧环状部1，基于提高其均匀性的观点，优选的是厚度一定的圆筒形状。并且，在内侧环状部1的内周面，为了安装车轴、轮辋，优选的是设置用于保持嵌合性的凹凸等。

内侧环状部1的厚度，基于向内侧连接部4充分传递力、且实现轻量化、提高耐久性的观点，优选的是轮胎截面高度H1的2～7％，更为优选的是3～6％。

内侧环状部1的内径对应安装非气动轮胎的轮辋、车轴的尺寸等而适当决定，但是在本发明中由于具有中间环状部2，因此能够将内侧环状部1的内径相比以往大幅减少。但是，在假设替代一般的充气轮胎时，优选的是250～500mm，更为优选的是330～440mm。

内侧环状部1的周方向的宽度，对应用途、车轴的长度等而适当决定，但是在假设替代一般的充气轮胎时，优选的是100～300mm，更为优选的是130～250mm。

内侧环状部1的拉伸模量，基于向内侧连接部4充分传递力，且实现轻量化、提高耐久性及安装性的观点，优选的是5～180000MPa，更为优选的是7～50000MPa。并且，本发明中的拉伸模量是，遵照JISK7312来进行拉伸试验的、从拉伸百分之十时的拉伸应力算出的值。

本发明中的支撑结构体SS由弹性材料一体成形，因此内侧环状部1、中间环状部2、外侧环状部3、内侧连接部4及外侧连接部5除加强结构之外基本上由相同材质构成(使用共通的母材)。

本发明的弹性材料是指，遵照JIS K7312进行拉伸试验的、从拉伸百分之十时的拉伸应力算出的拉伸模量在100MPa以下的材料。作为本发明的弹性材料，基于获得充分的耐久性且付与适度刚性的观点，优选的是拉伸模量为5～100Mpa，更为优选的是7～50MPa。作为用作母材的弹性材料，可以列举热塑性弹性体、架桥橡胶及其他树脂。

作为热塑性弹性体，可以例示出聚酯弹性体、聚烯烃弹性体、聚酰胺弹性体、聚苯乙烯弹性体、聚氯乙烯弹性体、聚氨酯弹性体等。作为构成架桥橡胶的橡胶材料，除天然橡胶之外，可以例示出丁苯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(氢化NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、乙丙橡胶(EPDM)、氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸橡胶、聚氯酯橡胶等合成橡胶。这种橡胶材料还可以根据需要并用两种以上。

作为其他树脂，还可列举热塑性树脂或热硬化性树脂。作为热塑性树脂可以列举聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂等，作为热硬化性树脂可以列举环氧树脂、酚醛树脂、聚亚安酯树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂等。

在上述弹性材料中，基于成形、加工性及成本的观点，优选的是使用聚氨酯树脂。并且，作为弹性材料可以使用发泡材料，还可以使用上述的热塑性弹性体、架桥橡胶及其他使树脂发泡的材料。

由弹性材料一体成形的支撑结构体SS，至少将中间环状部2通过加强纤维2a来加强，并且优选的是，将外侧环状部3、外侧连接部5、内侧连接部4及内侧环状部1通过加强纤维来加强。

作为加强纤维可以列举长纤维、短纤维、织布、无纺织布等加强纤维，但是作为使用长纤维的形态，优选的是使用由在轮胎轴方向排列的纤维和在轮胎周方向排列的纤维构成的网状纤维结合体。

作为加强纤维的种类，可以列举例如人造丝帘线(rayon cord)、尼龙6.6等聚酰胺帘线、聚对苯二甲酸乙酯等聚酯帘线、芳纶帘线(aramid cord)、玻璃纤维帘线、碳纤维、钢帘线(steel cord)等。

在本发明中，除用加强纤维来加强之外，还可以进行由粒状填充物的加强、由金属环等的加强。作为粒状填充物可以列举炭素片、二氧化硅、氧化铝等的陶瓷及其他无机填充物等。

中间环状部2的形状不限于圆筒型形状，还可以为多角形筒状等。

中间环状部2的厚度，基于充分加强内侧连接部4和外侧连接部5、且实现轻量化、提高耐久性的观点，优选的是轮胎截面高徒H1的3～10％，更为优选的是4～9％。

中间环状部2的内径大于内侧环状部1的内径，但小于外侧环状部3的内径。但是，作为中间环状部2的内径，基于如前所述的提高内侧连接部4和外侧连接部5的加强效果的观点，优选的是将从外侧环状部3的内径减去内侧环状部1的内径的值的20～80％的值，作为加在内侧环状部1的内径上的内径，更为优选的是将30～60％的值作为加在内侧环状部1的内径上的内径。

中间环状部2的周方向的宽度对应用途等来适当决定，但是在假设代替一般充气轮胎时，优选的是100～300mm，更为优选的是130～250mm。

中间环状部2的拉伸模量，基于充分加强内侧连接部4和外侧连接部5、实现提高耐久性、提高载荷能力的观点，优选的是8000～180000MPa，更为优选的是10000～50000MPa。

中间环状部2的拉伸模量优选的是比内侧环状部1的高，因此优选的是将热塑性弹性体、架桥橡胶及将其他树脂通过纤维等来加强的纤维加强材料。即，如图3b所示，优选的是中间环状部2通过加强纤维2a来加强。加强纤维2a可以设置为单层或多层。

外侧环状部3的形状，基于提高均匀性的观点，优选的是呈厚度一定的圆筒形状。外侧环状部3的厚度，基于充分传递来自外侧连接部5的力、且实现轻量化、提高耐久性的观点，优选的是轮胎截面高度H1的2～7％，更为优选的是2～5％。

外侧环状部3的内径，对应其用途等来适当决定，但是在本发明中由于具有中间环状部2，因此能够相比以往增大外侧环状部3的内径。但是假设代替一般充气轮胎时，优选的是420～750mm，更为优选的是480～680mm。

外侧环状部3的周方向的宽度，对应用途等来适当决定，但在假设代替一般充气轮胎时，优选的是100～300mm，130～250mm。

外侧环状部3的拉伸模量，如图3所示在外侧环状部3的外周设置加强层6时，能够以与内侧环状部1相同的程度设定。在不设置这种加强层6时，基于充分传递来自外侧连接部5的力、且实现轻量化、提高耐久性的观点，优选的是5～180000MPa，优选的是7～50000MPa。

在不设置加强层6，提高外侧环状部3的拉伸模量时，优选的是使用将弹性材料用纤维等来加强的纤维加强材料。即，不设置加强层6时，优选的是外侧环状部3通过加强纤维来加强。

内侧连接部4用于连接内侧环状部1和中间环状部2，两者之间相隔适当间隔，在周方向各自独立的方式设置多个。内侧连接部4，基于提高均匀性的观点，优选的是相隔一定间隔地设置。作为将内侧连接部4跨越全周设置时的个数(在轴方向设置多个时当作一个)，基于充分支撑来自车辆的载荷、且实现轻量化、提高动力的传递及耐久性的观点，优选的是10～80个，更为优选的是40～60个。

作为各个内侧连接部4的形状，可以列举板状体、柱状体等，这些内侧连接部4在主视截面中，朝半径方向或朝从半径方向倾斜的方向延伸。在本发明中，基于提高均匀性来使刚性变动难以发生、且提高耐久性的观点，优选的是在主视截面中，内侧连接部4的延伸方向在半径方向的±25°以内，更为优选的是在半径方向的±15°以内，最为优选的是半径方向。

内侧连接部4的厚度，基于充分传递来自内侧环状部1的力、且实现轻量化、提高耐久性及横刚性的观点，优选的是轮胎截面高度H1的4～12％，更为优选的是6～10％。

在将内侧连接部4朝周方向设置一个时，内侧连接部4的周方向的宽度对应用途等来适当决定，但是假设代替一般充气轮胎时，优选的是100～300mm，更为优选的是130～250mm。

内侧连接部4的拉伸模量，基于充分传递来自内侧环状部1的力、且实现轻量化、提高耐久性及横刚性的观点，优选的是5～50MPa，更为优选的是7～20MPa。

在提高内侧连接部4的拉伸模量时，优选的是通过纤维等来加强弹性材料的纤维加强材料。

外侧连接部5用于连接外侧环状部3和中间环状部2，两者之间相隔适当间隔、朝周方向各自独立的方式设置多个。外侧连接部5，基于提高均匀性的观点，优选的是相隔一定间隔地设置。外侧连接部5和内侧连接部4可以设置在全周上的相同位置，还可以设置在不同位置，但是基于提高通过中间环状部2的加强效果，优选的是外侧连接部5和内侧连接部4设置在全周上的相同的位置。

作为将外侧连接部5跨越全周设置时的个数(在周方向上设置多个时当作一个)，基于充分支撑来自车辆的载荷、且实现轻量化、提高动力的传递及耐久性的观点，优选的是10～80个，更为优选的是40～60个。

作为各个外侧连接部5的形状，可以列举板状体、柱状体等，这种外侧连接部5在主视截面中，朝半径方向或者朝从半径方向倾斜的方向延伸。在本发明中，基于提高均匀性来使刚性变动难以发生、且提高耐久性的观点，优选的是在主视截面中，外侧连接部5的延设方向在半径方向的±25°以内，更为优选的是在半径方向±15°以内，最为优选的是半径方向。

外侧连接部5的厚度，基于充分传递来自内侧环状部1的力、且实现轻量化、提高耐久性及横刚性的观点，优选的是轮胎截面高度H1的4～12％，更为优选的是6～10％。

在将外侧连接部5朝轴方向设置一个时，外侧连接部5的轴方向的宽度对应用途等来适当决定，但是假设代替一般充气轮胎时，优选的是100～300mm，更为优选的是130～250mm。

外侧连接部5的拉伸模量，基于充分传递来自内侧环状部1的力、且实现轻量化、提高耐久性及横刚性的观点，优选的是5～50MPa，更为优选的是7～20MPa。

在提高外侧连接部5的拉伸模量时，优选的是通过纤维等来加强弹性材料的纤维加强材料。

在本实施方式中，如图3所示，示出在支撑结构体SS的外侧环状部3的外侧设有加强其外侧环状部3的弯曲变形的加强层6的例子。作为加强层6，能够使用与以往的充气轮胎的胎带层相同的层。

加强层6由一个或多个层构成，例如能够将相对轮胎周方向约以20°的倾斜角度平行排列的钢帘线、芳纶帘线、人造丝帘线等安装在橡胶上的层，通过以钢帘线等在反方向交叉的方式层叠来形成。并且，在两层的上层，还可以设置由在轮胎周方向平行排列的各种帘线(cord)构成的层。

在本实施方式中，如图3所示，示出了在加强层6的最外侧设有胎面层7的例子，但在本发明中，优选的是如上述一样，在外侧环状部3外侧的最外层设置胎面层7。作为胎面层7可以设置得与以往的充气轮胎的胎面层相同。并且，作为胎面图案，可以设置与以往的充气轮胎相同的图案。

例如，作为形成胎面层7的胎面橡胶的原料，可以列举天然橡胶、丁苯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁基橡胶(IIR)等。这些橡胶由炭黑、二氧化硅(silica)等填充材料加强的同时，还可以适当配合加硫剂、加硫促进剂、可塑剂、老化防止剂等。

本发明的非气动轮胎能够通过金属模成型、射出成型等来制造支撑结构体SS后，根据需要，形成加强层6、胎面层7。作为支撑结构体SS的加强结构，在使用加强纤维时，通过事先在金属膜内配置加强纤维来形成纤维加强结构。

本发明的制造方法是一种适合制作如以上所述的本发明的非气动轮胎的制造方法，其特征在于，具有：使用具有与所述支撑结构体对应的空间部的成形型，在其空间部的一部配置所述加强纤维的工序；在所述成形型的空间部配置弹性材料的原料液的工序；使所述弹性材料的原料液固化的工序。

通过这些工序，能够获得具有内侧环状部1、在其外侧以同心圆状设置的中间环状部2、在其外侧以同心圆状设置的外侧环状部3、连接内侧环状部1和中间环状部2的多个内侧连接部4、连接外侧环状部3和中间环状部2的多个外侧连接部5的、由弹性材料一体成形且至少中间环状部2由加强纤维2a来加强的支撑结构体SS。优选的是，能够获得外侧环状部3、外侧连接部5及内侧连接部4由加强纤维加强的支撑结构体。

作为成形型，如图4a所示，使用具有与支撑结构体SS对应的空间部C的成形型10。各个空间部C1～C5分别与支撑结构体SS的内侧环状部1、中间环状部2、外侧环状部3、内侧连接部4、外侧连接部5对应。这种空间部C由内周侧型部件11、外周侧型部件12、底面型部件13、中子型部件14、15及上面型部件(省略图示)形成。

在成形型10上，如图4b所示，在其空间部C的一部配置有加强纤维2a。在图示的例子中，配置有与对应于中间环状部2的空间部C2连接的加强纤维2a。作为加强纤维2a，优选的是由在轮胎轴方向排列的纤维和在轮胎周方向排列的纤维构成的网状纤维集合体。

在本发明中，在空间部C上配置加强纤维2a时，连续的加强纤维2a在空间部C1～C5中途径多个空间部来配置加强纤维2a。例如，如图4c所示，在空间部C上配置加强纤维2a时，能够使之途径与外侧连接部5对应的空间部C5，且交替通过与中间环状部2对应的空间部C2和与外侧环状部3对应的空间部C3。并且，追加图4b所示的加强纤维2a的配置，配置图4c所示的加强纤维2a。

接着，在成形型10的空间部中填充弹性材料的原料液。作为弹性材料的原料液可以列举在高温下软化上述弹性材料的原料液、反应硬化前或架桥前的液状原料。在填充时，优选的是适当控制朝空间部C的间隙的浸入、朝加强纤维的含浸，使填充时的原料液粘度小。

并且，以均匀填充原料液为目的，付与离心力的方法也非常有效。此时，能够利用将成形型10的底面型部件13形成为圆盘状、通过电动机等使成形型10在轴芯O的周围旋转的方法。

之后，通过固化弹性材料的原料液，脱模能够获得支撑结构体SS。作为固化原料液的方法，可以列举反应硬化、加热硬化、冷却硬化等。为了使脱模容易，将成形型10的中子型部件14、15设置成能够装卸的形态。

在脱模之后，还可以实施后固化(postcure)工序等。并且还可以实施对端面的切边工序、外侧连接部5的外周面的加工工序、形成加强层6及胎面层7的工序，加硫工序等。

本发明的非气动轮胎，其耐久性优秀的同时，由于轮条位置与接地面中央位置的位置关系，刚性变动难以发生，因此能够替换以往的充气轮胎，同时能够当作代替实心轮胎、弹簧轮胎、软心轮胎等的非气动轮胎来使用。作为除一般充气轮胎之外的具体用途，例如可以列举车椅子用轮胎、建设车辆用轮胎等。

其他实施方式

(1)在上述的实施方式中，示出了将平板状的内侧连接部及外侧连接部朝轴方向平行配设的例子，但是如图5a～d所示，内侧连接部及外侧连接部的形状、形成方向可以取各种形状。

例如，如图5a所示，外侧连接部5(内侧连接部也一样)的配设方向可以从轴芯O的方向倾斜。

并且，如图5b所示，外侧连接部5(内侧连接部也一样)可以呈弯曲平板的形状。

并且，如图5c所示，外侧连接部5(内侧连接部也一样)还可以呈平板具有轮辋5a的形状。

并且，如图5d所示，还可以在轴芯O的方向形成多个外侧连接部5(内侧连接部也一样)。

(2)在上述实施方式中，示出了通过加强层在外侧环状部的外侧设置胎面层的例子，但是在本发明中，还可以在外侧环状部直接设置胎面层。并且，按照用途，还可以省略胎面层。

(3)在上述的实施方式中，示出了只设置一个中间环状部2的例子，但在本发明中，还可以设置多个中间环状部。由此，可以稍稍缩小内侧环状部的内径。

(4)在上述的实施方式中，示出了通过轮辋等，以能够安装到车轴上的方式，将内侧环状部的内径增大某种程度时的例子，但是在本发明中，还可以以直接安装到车轴上的方式，将内侧环状部的内径对应于车轴的外径缩小而构成。

(5)在上述的实施方式中，示出了具有成形型关闭的空间部的例子，但是也可以使用上面开放的成形型，进行同样的成型，而获得的支撑结构体的上面部实施切边加工，将环状部设为一定的宽度。

(6)在上述的实施方式中，示出了将加强纤维按照原样配置在成形型上的例子，但是还可以将事先将加强纤维预成形成筒状或平板状等，从而将其进行配置。通过预成形，能够将以螺旋状环绕帘线(cord)的等更为均匀的配置。并且，在进行预成型时，事先使用构成支撑结构体的母材的弹性材料，将其浸入加强纤维、固化，由此能够提高加强纤维和母材的粘接性、弹性材料的填充性。

实施例

以下，对具体表示本发明结构和效果的实施例等进行说明。并且，实施例等中的评价项目按照如下进行测定。

(1)最大接地压

其为在承受2000N的纵载荷时，将外侧轮条(或者轮条)的外侧端点处于接地中心上的情况和相邻的外侧轮条(或者轮条)的外侧端点的中央位置处于接地中心上的情况的各自接地面内的最大接地压进行平均的量，用将对比例1设为100时的指数表示。该值越小越好。

(2)最大接地压差

其为在承受2000N的纵载荷时，将外侧轮条(或者轮条)的外侧端点处于接地中心上的情况和相邻的外侧轮条(或者轮条)的外侧端点的中央位置处于接地中心上的情况的各自的接地面内的最大接地压的差，用讲对比例1设为100时的指数表示。该值小时优秀。

(3)纵刚行值

其为在承受2000N的纵载荷时，用外侧轮条(或者轮条)的外侧端点处于接地中心上的情况和相邻的外侧轮条(或者轮条)的外侧端点的中央位置处于接地中心上的情况的各自的弯曲量除以载荷而得到的值的平均值，用将对比例1设为100时的指数表示。该值大时纵刚性高。并且，弯曲量将轮胎轴芯的位移作为基准来测定。

(4)纵刚性差

其为在承受2000N的纵载荷时，将外侧轮条(或者轮条)的外侧端点处于接地中心上的情况和相邻的外侧轮条(或者轮条)的外侧端点的中央位置处于接地中心上的情况的各自的纵刚性值的差，用将对比例1设为100时的指数表示。该值小时刚性的不均匀性优秀。

(5)耐久性

在40km/h的速速、2000N的纵载荷的条件下进行转筒(drum)试验，测定在轮条上发生故障为止的行车距离。将其结果用将对比例1设为100时的指数表示。该值大时耐久性优秀。

(6)刚性变动试验

在逐渐增加承受的纵载荷，并且测定此时的弯曲量变化，试验刚性变化的样子。在进行试验时，对外侧轮条(或者轮条)的外侧端点处于接地中心上的情况和相邻的外侧轮条(或者轮条)的外侧端点的中央位置处于接地中心上的情况的两者进行测定，调查两者的纵刚性的差(刚性变动)如何变化。

对比例1(以往品)

按照图1所示的尺寸及物性等，制作具有连接内侧环和外侧环两者的轮条(朝半径方向直立)的支撑结构体，制作具有设在其外周上的两层加强层、及胎面橡胶的非气动轮胎，评价上述性能。将其结果合并表示在表1中。并且，将刚性变动试验的结果表示在图6中。

并且，不管在哪一个实施例及对比例，将轴方向的宽度，不管环及轮条，都设为140mm。并且，支撑结构体的成形按照以下实施，使用具有与支撑结构体对应的空间部的模具，使用聚氨酯注塑成型机在上述空间部填充弹性材料(聚氨基甲酸酯树脂)的原料液(异氰乙酸基末端预聚物：东洋橡胶工业公司制，硬化剂：井原化学公司制MOCA)、使之固化。

对比例2

与对比例1一样，按照表1所示的尺寸及物性等，成形具有连接内侧环和外侧环的轮条(朝半径方向直立)的支撑结构体，制作具有在其外周设置的三层加强层及胎橡胶的非气动轮胎，进行上述性能的评价。将其结果合并表示在表1中。并且，将刚性变动试验的结果表示在图6中。

实施例1

按照表1所示的尺寸及物性等，制造具有内侧环、中间环、外侧环及连接各个环的内侧轮条(朝半径方向直立)和外侧轮条(朝半径方向直立)的支撑结构体，制作具有在其外周设置的两层的加强层及胎橡胶的非气动轮胎，进行上述性能的评价。将其结果合并表示在表1中。并且，将刚性变动试验的结果表示在图6中。

并且，支撑结构体的成形按照如下实施，使用具有与支撑结构体对应的空间部的模具，在于该空间部的中间环对应的部分上，配置表1所示的网状的玻璃纤维材，之后使用聚氨酯注塑成型机在模具的整体空间部填充弹性材料(聚氨基甲酸酯树脂)的原料液(异氰乙酸基末端预聚物：东洋橡胶工业公司制，硬化剂：井原化学公司制MOCA)、使之固化。

实施例2

与实施例1一样，按照表1所示的尺寸及物性等，形成具有内侧环、中间环(设为按照玻璃纤维的平织物的加强结构)、外侧环及连接各个环的内侧轮条(朝半径方向直立)和外侧轮条(在半径方向直立)的支撑结构体，制作具有在其外周设置的三层的加强层及胎橡胶的非气动轮胎，进行上述性能的评价。将其结果合并表示在表1中。并且，将刚性变动试验的结果表示在图7中。

实施例3～4

在实施例2中，除将中间环的内径按照表1所示的尺寸进行改变之外，制作与实施例2相同的非气动轮胎，进行上述性能的评价。将其结果合并表示在表1中。并且，将刚性变动试验的结果表示在图7中。

表1

如图6～7及表1的结果所示，实施例1～4的非气动轮胎，相比以往品，由轮条位置和接地面中央位置的位置关系引起的刚性变动小，并且耐久性优秀。尤其，在中间环状部由加强纤维加强的实施例2～4中，到纵载荷大的区域为止，几乎没有由位置关系引起的刚性变动。

并且，可以看出对比例1～2的非气动轮胎，如图6所示，断裂点(breakpoint)低，其在大大影响刚性变动的增加。

对比例3

在实施例2中，除将通过内侧轮条中央和外侧轮条中央且从内侧环经中间环跨越到外侧环的板状连接部(拉伸模量为7MPa)，以10mm的厚度设置轮胎宽度中央之外，与实施例2一样地制造非气动轮胎，进行上述性能的评价。将其结果合并表示在表1中。并且，将刚性变动试验的结果表示在图8中。其结果，可以看出最大接地压及纵刚性的值以指数比变得非常大，从而无法实现轮胎所要求的弯曲量。

Claims (7)

1.一种非气动轮胎，具有支撑来自车辆的载荷的支撑结构体，其特征在于，所述支撑结构体具有：

内侧环状部；

在该内侧环状部的外侧以同心圆状设置的中间环状部；

在该中间环状部的外侧以同心圆状设置的外侧环状部；

连接所述内侧环状部和所述中间环状部而在周方向各自独立的多个内侧连接部；

连接所述外侧环状部和所述中间环状部而在周方向各自独立的多个外侧连接部；

其中，所述中间环状部由在轮胎轴方向排列的纤维和在轮胎周方向排列的纤维构成的网状纤维集合体来加强。

2.如权利要求1所述的非气动轮胎，其特征在于，所述支撑结构体由弹性材料一体成形。

3.如权利要求1所述的非气动轮胎，其特征在于，在所述支撑结构体中，所述外侧环状部、所述外侧连接部、所述内侧连接部及所述内侧环状部由加强纤维来加强。

4.如权利要求1所述的非气动轮胎，其特征在于，在所述外侧环状部的外侧设有加强该外侧环状部的弯曲变形的加强层。

5.如权利要求1所述的非气动轮胎，其特征在于，在所述外侧环状部外侧的最外层上，设有胎面层。

6.一种非气动轮胎的制造方法，制造权利要求1所述的非气动轮胎，其特征在于，具有：

使用具有与所述支撑结构体对应的空间部的成形型，在该空间部的一部配置所述网状纤维集合体的工序；

在所述成形型的空间部填充弹性材料的原料液的工序；

使所述弹性材料的原料液固化的工序。

7.如权利要求6所述的非气动轮胎的制造方法，其特征在于，在将所述网状纤维集合体配置在空间部时，使途经与所述外侧连接部对应的空间部，且交替通过所述中间环状部对应的空间部和所述外侧环状部对应的空间部。

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