JP2014172404A - 非空気圧タイヤ - Google Patents

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【課題】接地圧を均一化して騒音を低減できる非空気圧タイヤを提供する。
【解決手段】内側環状部1と、外側環状部2と、内側環状部1から外側環状部2まで延びた複数の連結部3とを備える支持構造体SSを有する非空気圧タイヤTにおいて、連結部3をタイヤ幅方向WDに3つの領域に区分けしたときに、中央に位置する領域を中央領域Bとし、中央領域Bの両側の領域をそれぞれ第1端部領域A及び第2端部領域Cとすると、延在方向に直交する断面における連結部3の各断面形状は、中央領域Bでの平均厚みtbが、第1端部領域Aと第2端部領域Cを合わせた領域での平均厚みtacより小さく、かつ、複数の連結部3のうちタイヤ周方向に連続する2〜6個の連結部3を1ユニットとした場合に、各ユニット内の連結部3の中央領域Bでの平均厚みの合計Tbが、第1、第2端部領域A,Cでの平均厚みの合計Ta,Tcよりも小さくなるように構成されている。
【選択図】図3

Description

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。
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。
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。
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、中実ゴム構造の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はない。そのため、ソリッドタイヤおよびクッションタイヤは、乗り心地性能が重視される乗用車用には採用されていなかった。
下記特許文献1には、衝撃吸収能や操縦安定性を向上させる目的で、円筒形の外側部材と、円筒形の内側部材と、前記内側及び外側部材に結合されて軸線方向に延在する複数個のリブ部材とを持つ弾性材料の環状本体を有す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では、リブ部材が、軸線方向に略一定の厚みで延在する板状なので、剛性がタイヤ幅方向で略一定となっており、タイヤ幅方向中央部の最大接地圧が高くなる。
下記特許文献2には、接地圧分布を均一化する目的で、同心円状に配置された外周輪と内周輪との間を弾性材料のウェブで連結し、さらにこのウェブの側面に、この側面に連結すると共に外周輪と内周輪にも連結して側方に延びる弾性材料のリブをタイヤ周方向に間隔を置いて複数枚設けた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、タイヤ周方向に連続するウェブがタイヤ幅方向の中央部に配置されているため、タイヤ幅方向中央部の接地圧が特に高くなる。
ところで、接地圧が不均一の場合、接地圧の高い部分が路面を叩くときに発生する打撃音が騒音の原因となり得る。上記のように、特許文献1及び特許文献2の非空気圧タイヤでは、タイヤ幅方向中央部の接地圧が高くなっており、騒音が大きくなりやすい。
特開昭60−236803号公報 特開平2−179503号公報
そこで、本発明の目的は、接地圧を均一化して騒音を低減できる非空気圧タイヤを提供することにある。
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、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、前記内側環状部から前記外側環状部まで延び、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る支持構造体を有する非空気圧タイヤにおいて、
前記連結部をタイヤ幅方向に3つの領域に区分けしたときに、中央に位置する領域を中央領域とし、前記中央領域の両側に位置する領域をそれぞれ第1端部領域及び第2端部領域とすると、
延在方向に直交する断面における連結部の各断面形状は、前記中央領域でのタイヤ周方向の平均厚みが、前記第1端部領域と前記第2端部領域を合わせた領域でのタイヤ周方向の平均厚みより小さく、かつ、前記複数の連結部のうちタイヤ周方向に連続する2〜6個の連結部を1ユニットとした場合に、各ユニット内の連結部の前記中央領域での平均厚みの合計が、前記第1端部領域での平均厚みの合計及び前記第2端部領域での平均厚みの合計よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする。
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、内側環状部から外側環状部まで延び、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る支持構造体を有している。連結部をタイヤ幅方向に第1端部領域、中央領域、及び第2端部領域の3つに区分けしたときに、連結部の各断面形状は、中央領域でのタイヤ周方向の平均厚みが、第1端部領域と第2端部領域を合わせた領域でのタイヤ周方向の平均厚みより小さくなるように構成されている。さらに、連結部の各断面形状は、複数の連結部のうちタイヤ周方向に連続する2〜6個の連結部を1ユニットとした場合に、各ユニット内の連結部の中央領域での平均厚みの合計が、第1端部領域での平均厚みの合計及び第2端部領域での平均厚みの合計よりも小さくなるように構成されている。この構成によれば、各ユニット内に存在する2〜6個の連結部の中央領域でのトータルの剛性を、第1端部領域でのトータルの剛性及び第2端部領域でのトータルの剛性よりも小さくすることができる。その結果、各ユニット内の2〜6個の連結部が接地する接地面内において、タイヤ幅方向中央領域の最大接地圧が低下して端部領域の最大接地圧に近付くため、接地圧を均一化して騒音を低減することができる。
本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記連結部は、前記第1端部領域、前記中央領域、及び第2端部領域の各領域内で、タイヤ周方向の厚みがタイヤ幅方向で徐々に変化していることが好ましい。
この構成によれば、各領域内でタイヤ周方向の厚みの急激な変化がないため、連結部は、歪が発生しにくく、故障しづらくなる。
本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記連結部は、タイヤ周方向の厚みがタイヤ幅方向全体に亘って徐々に変化していることが好ましい。
この構成によれば、タイヤ幅方向全体に亘ってタイヤ周方向の厚みの急激な変化がないため、連結部は、歪が発生しにくく、故障しづらくなる。
本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記連結部は、タイヤ幅方向の一方のタイヤ端から他方のタイヤ端まで連続して形成されていることが好ましい。
この構成によれば、連結部は、タイヤ幅方向に連続して形成されているため、耐久性が高い。
本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、各ユニット内の連結部は、タイヤ幅方向の第1位置における厚みの合計が、前記第1位置とタイヤ赤道面に対して対称となる第2位置における厚みの合計と同じとなるように設けられていることが好ましい。
この構成によれば、各ユニットで見ると、タイヤの剛性がタイヤ赤道面に対して左右対称となり、バランスが良好となる。
本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記複数の連結部は、タイヤ赤道面に対して対称な形状を有する2つの連結部がタイヤ周方向に交互に配設されて構成されていることが好ましい。
この構成によれば、タイヤ全体で見ると、タイヤの剛性がタイヤ赤道面に対して左右対称となり、バランスが良好となる。また、構造が簡素となるため、非空気圧タイヤを製造しやすくなる。
本発明の非空気圧タイヤの一例を示す正面図 非空気圧タイヤを右側面から見た図 延在方向に直交する断面における連結部の断面図 他の実施形態に係る連結部の断面図 他の実施形態に係る非空気圧タイヤを示す側面図
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。図1は、非空気圧タイヤの一例を示す正面図である。ここで、Oはタイヤ軸を、Hはタイヤ断面高さを、それぞれ示している。
本発明の非空気圧タイヤTは、車両からの荷重を支持する支持構造体SSを有するものである。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。
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から外側環状部2まで延び、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。
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。
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1〜20%が好ましく、2〜10%がより好ましい。
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。
内側環状部1のタイヤ軸方向の幅は、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、タイヤ軸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。
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。
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。
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1〜20%が好ましく、2〜10%がより好ましい。
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。
外側環状部2のタイヤ軸方向の幅は、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。
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4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4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。
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。
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置いて、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。
図2は、図1の非空気圧タイヤTを右側面から見た図であり、外側環状部2を平面上に伸ばした展開図である。外側環状部2を通して見た連結部3を実線で示している。
連結部3は、内側環状部1から外側環状部2までタイヤ径方向に延びる板状をしている。また、連結部3は、タイヤ幅方向WDに延びている。本実施形態の連結部3は、タイヤ幅方向WDの一方のタイヤ端から他方のタイヤ端まで連続して形成されている。
連結部3をタイヤ幅方向WDに3つの領域に区分けしたときに、中央に位置する領域を中央領域Bとし、中央領域Bの両側に位置する領域をそれぞれ第1端部領域A及び第2端部領域Cとする。本実施形態では、中央領域Bのタイヤ幅方向WDの幅は連結部3の全幅の1/3とし、中央領域Bの中心はタイヤ赤道面Pと一致するようにしている。すなわち、第1端部領域A、中央領域B、第2端部領域Cは、連結部3の全幅のそれぞれ1/3ずつとなっている。
本実施形態において、複数の連結部3は、タイヤ赤道面Pに対して対称な形状を有する2つの連結部31,32がタイヤ周方向CDに交互に配設されて構成されている。
図3は、連結部31の延在方向(本発明ではタイヤ径方向)に直交する断面における断面形状を示している。前述のように、連結部31と連結部32は、タイヤ赤道面Pに対して対称な形状を有しているため、図3では連結部31についてのみ示している。
延在方向に直交する断面における連結部31の断面形状は、タイヤ周方向CDの厚みが一方のタイヤ端から他方のタイヤ端へ向かって徐々に増大又は減少している。連結部31のタイヤ周方向CDの両端縁は、連結部31の中心へ向かって凸となった曲線となっている。これにより、連結部31は、タイヤ周方向CDの厚みがタイヤ幅方向全体に亘って徐々に変化している。なお、本発明では、各連結部3は、タイヤ赤道面Pに対して非対称な形状を有することが好ましい。これにより、タイヤ転動時、連結部3のタイヤ径方向外側の外側環状部2が接地する際、連結部3がタイヤ幅方向全体で同時に接地することがないため、連結部3による打撃が緩やかに入力される。
本発明の連結部3の各断面形状は、中央領域Bでのタイヤ周方向CDの平均厚みtbが、第1端部領域Aと第2端部領域Cを合わせた領域でのタイヤ周方向CDの平均厚みtacより小さくなるように構成されている。本実施形態では第1端部領域Aと第2端部領域Cが同じ幅なので、平均厚みtacは、第1端部領域Aでのタイヤ周方向CDの平均厚みtaと第2端部領域Cでのタイヤ周方向CDの平均厚みtcとの平均値(ta+tc)/2なる。中央領域Bでの平均厚みtbは、第1端部領域Aと第2端部領域Cを合わせた領域での平均厚みtacの15%〜95%とすることが好ましく、25%〜95%とすることがより好ましい。15%より小さいと、中央領域Bに歪が生じやすくなり、耐久性が悪化するおそれがある。95%より大きいと、中央領域Bでの接地圧が低減しにくくなる。
複数の連結部3のうちタイヤ周方向CDに連続する2〜6本の連結部3を1ユニットとする。1ユニットのタイヤ周方向CDの長さLは、タイヤの接地長により定めることができる。ここで、接地長とは、同一タイヤサイズの空気入りタイヤに対応してJATMAが規定する最大負荷能力の0.7倍の荷重における接地面のタイヤ周方向長さを言う。接地長内の連結部3の個数は、タイヤ全体の連結部3の個数、連結部3同士の間隔等により定まるが、2〜6個が好ましい。本実施形態では、6個の連結部3を1ユニットとしている。
連結部3の各断面形状は、複数の連結部3のうちタイヤ周方向CDに連続する2〜6個の連結部3を1ユニットとした場合に、各ユニット内の連結部3の中央領域Bでの平均厚みの合計Tbが、第1端部領域Aでの平均厚みの合計Ta及び第2端部領域Cでの平均厚みの合計Tcよりも小さくなるように構成されている。6個の連結部3の中央領域Bでの平均厚みをそれぞれtb1,tb2,tb3,tb4,tb5,tb6とすると、Tb=tb1+tb2+tb3+tb4+tb5+tb6である。同様に、6個の連結部3の第1端部領域Aでの平均厚みをそれぞれta1,ta2,ta3,ta4,ta5,ta6とすると、Ta=ta1+ta2+ta3+ta4+ta5+ta6、6個の連結部3の第2端部領域Cでの平均厚みをそれぞれtc1,tc2,tc3,tc4,tc5,tc6とすると、Tc=tc1+tc2+tc3+tc4+tc5+tc6である。中央領域Bでの平均厚みの合計Tbは、第1端部領域Aでの平均厚みの合計Ta及び第2端部領域Cでの平均厚みの合計Tcの15%〜95%とすることが好ましく、25%〜95%とすることがより好ましい。15%より小さいと、中央領域Bに歪が生じやすくなり、耐久性が悪化するおそれがある。95%より大きいと、中央領域Bでの接地圧が低減しにくくなる。
これらの構成によれば、各ユニット内に存在する6個の連結部3の中央領域Bでのトータルの剛性を、第1端部領域Aでのトータルの剛性及び第2端部領域Cでのトータルの剛性よりも小さくすることができる。その結果、各ユニット内の6個の連結部3が接地する接地面内において、タイヤ幅方向中央領域の最大接地圧が低下して端部領域の最大接地圧に近付くため、接地圧を均一化して騒音を低減することができる。
タイヤ全体の連結部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、10〜80個が好ましく、40〜60個がより好ましい。
連結部3のタイヤ周方向CDの厚みは、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、タイヤ断面高さHの1〜30%が好ましく、1〜20%がより好ましい。また、連結部3のタイヤ周方向CDの厚みは、耐久性を確保するため、2mm以上が好ましい。
連結部3のタイヤ軸方向の幅は、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。
連結部3の引張モジュラスは、内側環状部1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、5〜50MPaが好ましく、7〜20MPaがより好ましい。
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4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4の更に外側にトレッドゴム5が設けられている例を示す。補強層4、トレッドゴム5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。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。
[他の実施形態]
(1)複数の連結部3の各断面形状は、図2に示すものの他、種々の形状を採用することができる。他の連結部3の断面形状の例を図4に示す。図4(a)は、中央領域Bの厚みが第1端部領域A及び第2端部領域Cよりも小さい例を示す。図4(b)は、中央領域Bの厚みが第1端部領域A及び第2端部領域Cよりも小さく、かつ全体がタイヤ赤道面に対して対称な例を示す。図4(c)は、図4(b)の中央領域Bの厚みを一定とした例を示す。図4(d)は、図4(b)の第1端部領域A及び第2端部領域Cの厚みをタイヤ幅方向に一定の割合で変化させた例を示す。図4(e)は、第1端部領域A、中央領域B、第2端部領域Cの厚みをそれぞれ一定とした例を示す。図4(f)は、第1端部領域A、中央領域B、第2端部領域Cの厚みをタイヤ幅方向にそれぞれ一定の割合で変化させた例を示す。図4(g)及び図4(h)は、タイヤ幅方向WDに対して非対称な例を示す。
図4に示すように、連結部3の断面形状は、種々の形状を採用することができるが、連結部3は、第1端部領域A、中央領域B、及び第2端部領域Cの各領域内で、タイヤ周方向の厚みがタイヤ幅方向WDで徐々に変化していることが好ましい。具体的には、図4(a),(b),(d),(f),(g),(h)のような断面形状が好ましい。
さらに、連結部3は、タイヤ周方向CDの厚みがタイヤ幅方向全体に亘って徐々に変化していることが好ましい。具体的には、図4(a),(b),(d),(g),(h)のような断面形状が好ましい。言い換えると、図4(e),(f)のように隣り合う領域同士の境界で段差があると、歪が発生して故障の原因となり得る。
(2)前述の実施形態では、複数の連結部3が、2つの連結部31,32がタイヤ周方向CDに交互に配設されて構成されている例を示したが、これに限定されない。例えば、図5のように、連結部31と連結部32とを3個ずつまとめて交互に配設して、1ユニット内の6個の連結部3を構成してもよい。
各ユニット内の連結部3は、タイヤ赤道面に対して対称な2種類の連結部31,32で構成されている例を示したが、3種類以上の連結部で構成されてもよい。ただし、各ユニット内の連結部3は、タイヤ幅方向WDの第1位置におけるタイヤ周方向CDの厚みの合計が、第1位置とタイヤ赤道面Pに対して対称となる第2位置におけるタイヤ周方向CDの厚みの合計と同じとなるように設けられていることが好ましい。これにより、各ユニットで見ると、タイヤの剛性がタイヤ赤道面Pに対して左右対称となり、バランスが良好となる。
(3)前述の実施形態では、連結部3がタイヤ幅方向WDに対して平行に延びている例を示したが、これに限定されない。ただし、連結部3は、中心軸がタイヤ幅方向WDに対して0±15°となるように配置することが好ましい。連結部3の中心軸をタイヤ幅方向WDに対して0±15°とすることで、タイヤ幅方向WDからの力によるバックリングを抑制できる。
(4)本発明の他の実施形態として、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2と、内側環状部1から中間環状部まで延び、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と、中間環状部から外側環状部2まで延び、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とを備える支持構造体を有する非空気圧タイヤにおいて、前記外側連結部をタイヤ幅方向に3つの領域に区分けしたときに、中央に位置する領域を中央領域とし、前記中央領域の両側に位置する領域をそれぞれ第1端部領域及び第2端部領域とすると、延在方向に直交する断面における外側連結部の各断面形状は、前記中央領域でのタイヤ周方向の平均厚みが、前記第1端部領域と前記第2端部領域を合わせた領域でのタイヤ周方向の平均厚みより小さく、かつ、前記複数の外側連結部のうちタイヤ周方向に連続する2〜6個の外側連結部を1ユニットとした場合に、各ユニット内の外側連結部の前記中央領域での平均厚みの合計が、前記第1端部領域での平均厚みの合計及び前記第2端部領域での平均厚みの合計よりも小さくなるように構成されているものでもよい。本発明では、複数の外側連結部の各断面形状を上記のように設定すればよく、複数の内側連結部については、形状、個数、配置等は特に限定されない。
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。
(1)ノイズ性能
非空気圧タイヤを装着した車両に、2名乗車でノイズ測定用コースを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。性能評価は、その音圧を周波数分析したとき、比較例1で騒音が発生する周波数領域に着目し、騒音の最大レベルを調査した。比較例1でのノイズを100としたときの指数で示し、この値が小さい方が優れる。
(2)耐久性能
直径1.7mmのドラムを備えた室内ドラム試験機を使用し、試験速度を80km/hとし、タイヤ負荷荷重をJIS規定の85%から始め、規定時間ごとに荷重を上げていき、最終的に140%で走行させた。故障が生じるまでの走行距離を測定し、比較例1を100としたときの指数で示し、この値が大きいほど耐久性能が優れる。
実施例1
表1に示す寸法および物性等にて、内側リング(内側環状部に相当)、外側リング(外側環状部に相当)、スポーク(連結部に相当)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、並びにトレッドゴムを備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。スポークの断面形状は図3に示す形状とした。複数のスポークは図2に示すような配置とした。タイヤ幅は、140mmとした。評価結果を表1に併せて示す。
実施例2〜7
スポークの厚みを変更したこと以外は、実施例1と同じとした。評価結果を表1に併せて示す。
比較例1
スポークの厚みをタイヤ幅方向に一定としたこと以外は、実施例1と同じとした。評価結果を表1に併せて示す。
Figure 2014172404
表1の結果から以下のことが分かる。実施例1〜7の非空気圧タイヤは、比較例1と比較して、騒音の最大レベルが小さくなり、騒音が低減した。また、実施例6,7は、平均厚みが1.5mmの領域で、最小厚みが2mmより小さい部分があったため、耐久性が悪化した。
1 内側環状部
2 外側環状部
3 連結部
31 連結部
32 連結部
SS 支持構造体
T 非空気圧タイヤ

Claims (6)

  1. 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、前記内側環状部から前記外側環状部まで延び、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る支持構造体を有する非空気圧タイヤにおいて、
    前記連結部をタイヤ幅方向に3つの領域に区分けしたときに、中央に位置する領域を中央領域とし、前記中央領域の両側に位置する領域をそれぞれ第1端部領域及び第2端部領域とすると、
    延在方向に直交する断面における連結部の各断面形状は、前記中央領域でのタイヤ周方向の平均厚みが、前記第1端部領域と前記第2端部領域を合わせた領域でのタイヤ周方向の平均厚みより小さく、かつ、前記複数の連結部のうちタイヤ周方向に連続する2〜6個の連結部を1ユニットとした場合に、各ユニット内の連結部の前記中央領域での平均厚みの合計が、前記第1端部領域での平均厚みの合計及び前記第2端部領域での平均厚みの合計よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする非空気圧タイヤ。
  2. 前記連結部は、前記第1端部領域、前記中央領域、及び第2端部領域の各領域内で、タイヤ周方向の厚みがタイヤ幅方向で徐々に変化し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。
  3. 前記連結部は、タイヤ周方向の厚みがタイヤ幅方向全体に亘って徐々に変化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。
  4. 前記連結部は、タイヤ幅方向の一方のタイヤ端から他方のタイヤ端まで連続して形成されてい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。
  5. 各ユニット内の連結部は、タイヤ幅方向の第1位置における厚みの合計が、前記第1位置とタイヤ赤道面に対して対称となる第2位置における厚みの合計と同じとなるように設けられていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の非空気圧タイヤ。
  6. 前記複数の連結部は、タイヤ赤道面に対して対称な形状を有する2つの連結部がタイヤ周方向に交互に配設されて構成されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の非空気圧タイヤ。



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