JP2015039899A - 非空気圧タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性を維持しつつ、操縦安定性の悪化と転がり抵抗の増大を抑制できる非空気圧タイヤを提供する。
【解決手段】車両からの荷重を支持する支持構造体ＳＳを備える非空気圧タイヤＴにおいて、支持構造体ＳＳは、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外側環状部２と、内側環状部１と外側環状部２とを連結し、タイヤ周方向に各々独立して設けられた複数の連結部３とを備え、連結部３は、内側環状部１のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１から外側環状部２のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２へ向かって延設される長尺板状の第１連結部３１と、第１連結部３１と交差するように内側環状部１のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２から外側環状部２のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１へ向かって延設される長尺板状の第２連結部３２とによりＸ字状に形成されており、第１連結部３１と第２連結部３２は、板厚が板幅よりも小さく、板厚方向がタイヤ周方向を向いている。
【選択図】図２

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力は、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、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良好な乗り心地や操縦安定性を確保することが困難であった。

そこで、下記の特許文献１には、空気入りタイヤと同様な動作特性を有する非空気圧タイヤを開発する目的で、タイヤに加わる荷重を支持する補強された環状バンドと、この補強された環状バンドとホイールとの間で張力によって荷重力を伝達する複数のウェブスポークとを有する非空気圧タイヤが提案されている。

特許文献１の非空気圧タイヤにおいて、ウェブスポークは、ホイールと環状バンドとの間で張力によって荷重を支持する機能を有する。荷重を支持する力は、環状バンドの地面接触部分に結合していないウェブスポーク内の張力によって生じる。このように、ウェブスポークに適切に張力を生じさせるためには、環状バンドの剛性を高めて変形を抑制する必要がある。しかし、環状バンドの剛性を高めると、タイヤ周方向の接地長が短くなって接地面積が小さくなるため、操縦安定性の悪化及び転がり抵抗の増大に繋がるという問題があった。

一方、下記特許文献２には、転がり抵抗の低減及び乗り心地性や操縦安定性の向上を図る目的で、リンク機構によってトレッドをリング状部材に対してタイヤ径方向、タイヤ幅方向に相対変位可能としたリンク式の非空気圧タイヤが記載されている。

下記特許文献３には、複数の支持要素と、各支持要素を周方向で相互に連結する連結構造体とで構成された荷重支持構造体を有する非空気圧タイヤが記載されている。また、支持要素と連結構造体は、可撓性継手を介して連結されている。この非空気圧タイヤでは、支持要素と可撓性継手が撓むことで荷重を支持している。

しかしながら、特許文献２の非空気圧タイヤは、リンク機構を構成するための部品点数が非常に多く、製造工程に負担がかかる。この非空気圧タイヤは、一般的なソリッドタイヤに比べると軽量であるが、リンク機構には多くの金属部品が使用されるため、空気入りタイヤに比べるとタイヤ全体の重量が大きくなる傾向がある。さらに、リンク機構が複雑なため、耐久性も悪化する可能性がある。特許文献３の非空気圧タイヤも、荷重支持構造体が複雑な構成となっており、製造が難しく、コストもかかる。さらに、タイヤ内面は空洞となっているため、十分な横剛性が得られず、良好な操縦安定性を得られない。

特表２００５−５００９３２号公報 特開２０１０−１００２４４号公報 特開２００３−３２０８０８号公報

そこで、本発明の目的は、耐久性を向上でき、かつ操縦安定性の悪化と転がり抵抗の増大を抑制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、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において、前記支持構造体は、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、前記内側環状部と前記外側環状部とを連結し、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、前記連結部は、前記内側環状部のタイヤ幅方向一方側から前記外側環状部のタイヤ幅方向他方側へ向かって延設される長尺板状の第１連結部と、前記第１連結部と交差するように前記内側環状部の前記タイヤ幅方向他方側から前記外側環状部の前記タイヤ幅方向一方側へ向かって延設される長尺板状の第２連結部とによりＸ字状に形成されており、前記第１連結部と前記第２連結部は、板厚が板幅よりも小さく、板厚方向がタイヤ周方向を向い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、内側環状部と外側環状部とを連結する複数の連結部とを備えている。連結部は、内側環状部のタイヤ幅方向一方側から外側環状部のタイヤ幅方向他方側へ向かって延設される長尺板状の第１連結部と、第１連結部と交差するように内側環状部のタイヤ幅方向他方側から外側環状部のタイヤ幅方向一方側へ向かって延設される長尺板状の第２連結部とによりＸ字状に形成されている。この構成によれば、タイヤに垂直荷重が負荷された際、連結部は、タイヤ径方向に圧縮され、タイヤ幅方向へ広がるような変形を起こして荷重を支持する。これにより、第１連結部と第２連結部には、長手方向に沿った張力を発生させることができるため、座屈を防ぎ、耐久性を向上できる。また、本発明の非空気圧タイヤは、外側環状部の地面接触部分に結合していない連結部の張力によって荷重を支持する構成でないため、外側環状部の剛性を高める必要はなく、タイヤ周方向の接地長を確保できる。これにより、接地面積の減少を抑えることができるため、操縦安定性の悪化を抑制でき、また、広い接地面内に接地圧を分散できるため、転がり抵抗の増大を抑制できる。

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記外側環状部の内部又は外周側に、タイヤ幅方向の剛性を高める幅方向補強層が設けられていることが好ましい。この構成によれば、外側環状部のタイヤ幅方向中央部での座屈を防いで連結部の座屈を抑制できるため、連結部の耐久性を向上できる。

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記幅方向補強層は、タイヤ幅方向に対して略平行に配列された補強コードからなることが好ましい。この構成によれば、タイヤ周方向の接地長にあまり影響を与えることなく、タイヤ幅方向の剛性を高めることができるため、操縦安定性の悪化及び転がり抵抗の増大を抑制しつつ、外側環状部のタイヤ幅方向中央部での座屈を防いで連結部の座屈を抑制できる。

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、タイヤ周方向に隣り合う前記連結部同士の間隔が０〜１０ｍｍであることが好ましい。連結部同士の間隔が広いと、接地圧が不均一となり、ノイズが増大する要因となり得る。連結部同士の間隔がこの範囲であれば、接地圧が不均一とならず、ノイズの増大を抑制しつつ、接地面積を広げることができる。

本発明の非空気圧タイヤの一例を示す正面図 図１の非空気圧タイヤの一部を示す斜視図 図１の非空気圧タイヤのＡ−Ａ断面図 図１の非空気圧タイヤの部分拡大図 他の実施形態に係る非空気圧タイヤのタイヤ子午線断面図 他の実施形態に係る非空気圧タイヤのタイヤ子午線断面図 他の実施形態に係る非空気圧タイヤを示す正面図 他の実施形態に係る非空気圧タイヤを示す正面図 他の実施形態に係る連結部を示す斜視図 他の実施形態に係る連結部を示す斜視図 他の実施形態に係る連結部を示す斜視図 他の実施形態に係る連結部を示す斜視図 比較例１の非空気圧タイヤを示す正面図

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。初めに、本発明の非空気圧タイヤＴの構成を説明する。図１は、非空気圧タイヤＴの一例を示す正面図である。図２は、図１の非空気圧タイヤの一部を示す斜視図である。図３は非空気圧タイヤのタイヤ子午線断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図である。図４は、図１の一部を拡大して示す図である。ここで、Ｏは軸芯を、Ｈはタイヤ断面高さを、それぞれ示している。

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を備えるものである。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と外側環状部２とを連結し、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２〜７％が好ましく、３〜６％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のタイヤ幅方向の幅は、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、タイヤ幅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、金属製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２〜７％が好ましく、２〜５％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のタイヤ幅方向の幅は、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７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７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開けるなどして、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。

連結部３は、内側環状部１のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１から外側環状部２のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２へ向かって延設される長尺板状の第１連結部３１と、第１連結部３１と交差するように内側環状部１のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２から外側環状部２のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１へ向かって延設される長尺板状の第２連結部３２とによりＸ字状に形成されている。

本発明によれば、非空気圧タイヤＴに垂直荷重が負荷された際、連結部３は、タイヤ径方向ＲＤに圧縮され、タイヤ幅方向ＷＤへ広がるような変形を起こして荷重を支持する。これにより、第１連結部３１と第２連結部３２には、長手方向ＰＬに沿った張力（図３に矢印Ｙで示す）を発生させることができるため、座屈を防ぎ、耐久性を向上できる。また、本発明の非空気圧タイヤＴは、外側環状部２の地面接触部分に結合していない連結部３の張力によって荷重を支持する構成でないため、外側環状部２の剛性を高める必要はなく、タイヤ周方向ＣＤの接地長を確保できる。これにより、接地面積の減少を抑えることができるため、操縦安定性の悪化を抑制でき、また、広い接地面内に接地圧を分散できるため、転がり抵抗の増大を抑制できる。

タイヤ周方向ＣＤから見た連結部３は、タイヤ赤道面Ｃに対して対称な形状であることが好ましい。そのため、以下では、主として第１連結部３１について説明する。

第１連結部３１は、内側環状部１から外側環状部２へと延びる長尺板状をしている。第１連結部３１は、板厚ｔが板幅ｗよりも小さく、板厚方向ＰＴがタイヤ周方向ＣＤを向いている。すなわち、第１連結部３１は、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に延びる板状である。第１連結部３１及び第２連結部３２をこのような長尺板状とすることにより、仮に板厚ｔを薄くしても、板幅ｗを広く設定することで、第１連結部３１及び第２連結部３２は所望の剛性を得ることができるため、耐久性を向上できる。また、板厚ｔを薄くしつつ連結部３の数を増やすことで、タイヤ全体の剛性を維持しつつ、タイヤ周方向に隣り合う連結部同士の隙間を小さくすることができるため、タイヤ転動時の接地圧分散を小さくできる。

第１連結部３１の板厚ｔは、長手方向ＰＬに沿って一定としてもよいが、図４のように、第１連結部３１の板厚ｔは、内側環状部１から外側環状部２へ向かって漸増していることが好ましい。この場合、第１連結部３１のタイヤ径方向外側端３１ａでの板厚ｔが板幅ｗよりも小さくなるように設定される。

板厚ｔ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、８〜３０ｍｍが好ましく、１０〜２０ｍｍがより好ましい。

図３では、板幅ｗは、第１連結部３１の中央部において、長手方向ＰＬに沿って一定となっているが、これに限定されない。図５Ａや図５Ｂに示すように、板幅ｗは、長手方向ＰＬに沿って変化させてもよい。この場合、第１連結部３１のタイヤ径方向高さをｈとすると、第１連結部３１のタイヤ径方向高さ中心３１ｃからタイヤ径方向へ向かってｈの±２５％を範囲とし、その範囲内で最も狭い部分での板幅ｗが板厚ｔよりも大きくなるように設定される。なお、タイヤ径方向内側を＋側、タイヤ径方向外側を−側とする。また、第１連結部３１の板幅ｗは、幅方向両側端の間の最短距離で測定される。

板幅ｗ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、５〜２５ｍｍが好ましく、１０〜２０ｍｍ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分散を小さくする観点から、板厚ｔの１１０％以上が好ましく、１１５％以上がより好ましい。

第１連結部３１は、内側環状部１との結合部付近及び外側環状部２との結合部付近において、内側環状部１又は外側環状部２へ向かって徐々に板幅を大きくした補強部３１１を有することが好ましい。これにより、第１連結部３１の耐久性をさらに向上させることができる。補強部３１１を設ける範囲は、第１連結部３１のタイヤ径方向高さ中心３１ｃからｈの±２５％の範囲外とするのが好ましい。

タイヤ周方向ＣＤから見た第１連結部３１は、タイヤ径方向ＲＤに湾曲する湾曲部が少なくとも１つ形成されていることが好ましく、タイヤ径方向ＲＤに湾曲する湾曲部が長手方向ＰＬに沿って複数形成されていることがより好ましい。湾曲部３１ａが複数形成される場合、タイヤ径方向内側へ凸となる湾曲部とタイヤ径方向外側へ凸となる湾曲部が交互に形成される。湾曲部の数は、１〜１５個が好ましく、３〜１０個がより好ましい。湾曲部は、第１連結部３１のうち応力が高くなるトレッド側に少なくとも１つ形成されることで、第１連結部３１の応力を効果的に分散することができる。湾曲部の曲率半径は、５〜２００ｍｍが好ましく、２０〜１５０ｍｍがより好ましい。

第１連結部３１と第２連結部３２とで構成される連結部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、８０〜３００個が好ましく、１００〜２００個がより好ましい。図１には、連結部３を１００個設けた例を示す。

タイヤ周方向ＣＤに隣り合う連結部３同士の間隔ｐが０〜１０ｍｍであることが好ましく、０〜５ｍｍであることがより好ましい。間隔ｐが１０ｍｍよりも大きいと、接地圧が不均一となり、ノイズが増大する要因となり得る。また、ユニフォミティを向上させる観点から、間隔ｐは一定とするのが好ましい。

第１連結部３１の引張モジュラスは、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、横剛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。第１連結部３１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。

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７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７の更に外側にトレッド８が設けられている例を示す。補強層７、トレッド８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。なお、トレッド８は、樹脂で形成してもよい。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。

本発明において、連結部３のタイヤ径方向外側端とトレッド８の間に、より具体的には、前記外側環状部の内部又は外周側に、タイヤ幅方向の剛性を高める幅方向補強層９をさらに配置することが好ましい。これにより、外側環状部２のタイヤ幅方向中央部での座屈を防いで連結部３の座屈を抑制できるため、連結部３の耐久性を向上できる。幅方向補強層９としては、スチールコードやＣＦＲＰ、ＧＦＲＰ等の繊維強化プラスチック製のコードをタイヤ幅方向に対して略平行に配列したもの、円筒状の金属製リングや高モジュラス樹脂製リングなどが例示される。

［他の実施形態］
（１）本発明の他の実施形態として、図６に示すような、車両からの荷重を支持する支持構造体ＳＳを備える非空気圧タイヤＴにおいて、支持構造体ＳＳは、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４と、その中間環状部４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と中間環状部４とを連結し、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５と、外側環状部２と中間環状部４とを連結し、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６とを備え、外側連結部６は、中間環状部４のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１から外側環状部２のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２へ向かって延設される長尺板状の第１外側連結部６１と、第１外側連結部６１と交差するように中間環状部４のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２から外側環状部２のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１へ向かって延設される長尺板状の第２外側連結部６２とによりＸ字状に形成されており、第１外側連結部６１と第２外側連結部６２は、板厚が板幅よりも小さく、板厚方向がタイヤ周方向ＣＤを向いているものでもよい。このとき、内側連結部５の形状は特に限定されず、例えば、内側連結部５は、タイヤ幅方向ＷＤに連続する板状体、すなわち板幅方向がタイヤ幅方向ＷＤに一致するような板状体でもよい。

中間環状部４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。ただし、中間環状部４の形状は、円筒形状に限られず、多角形筒状などでもよい。

中間環状部４の厚みは、内側連結部５と外側連結部６とを十分補強しつつ、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３〜１０％が好ましく、４〜９％がより好ましい。

中間環状部４の引張モジュラスは、内側連結部５と外側連結部６とを十分補強して、耐久性の向上、負荷能力の向上を図る観点から、８０００〜１８００００ＭＰａが好ましく、１００００〜５００００ＭＰａがより好ましい。

中間環状部４の引張モジュラスは、内側環状部１のそれより高いことが好ましいため、熱可塑性エラストマー、架橋ゴム、その他の樹脂を繊維等で補強した繊維補強材料が好ましい。

（２）さらに、上記の複数の内側連結部５は、図７に示すような、内側環状部１のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１から中間環状部４のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２へ向かって延設される長尺板状の第１内側連結部５１と、第１内側連結部５１と交差するように内側環状部１のタイヤ幅方向他方側ＷＤ２から中間環状部４のタイヤ幅方向一方側ＷＤ１へ向かって延設される長尺板状の第２内側連結部５２とによりＸ字状に形成されており、第１内側連結部５１と第２内側連結部５２は、板厚が板幅よりも小さく、板厚方向がタイヤ周方向ＣＤを向いているものでもよい。

（３）第１連結部３１と第２連結部３２（又は第１外側連結部６１と第２外側連結部６２）は、剛性を異ならせ、両者に剛性差を与えるようにしてもよい。本発明における剛性は、タイヤに規定の質量（Ｎ）を与えた時、単位長さ（ｍｍ）を撓ませるのに必要な縦方向の力で表すことができる。剛性差を与える方法としては、例えば、以下のようなものがある。

図８Ａ〜図８Ｄは、他の実施形態に係る連結部の斜視図である。なお、図８では、説明の便宜のため、内側環状部１は省略されている。図８Ａは、第１連結部３１と第２連結部３２の一方のみに穴を設けている。図８Ｂは、第１連結部３１と第２連結部３２の一方のみにスリットを設けている。図８Ｃは、第１連結部３１と第２連結部３２の板幅を異ならせている。図８Ｄは、第１連結部３１と第２連結部３２の板厚を異ならせている。図８Ａ〜図８Ｄの例では、いずれも第１連結部３１の剛性が、第２連結部３２の剛性よりも高くなっている。

例えば、仮にタイヤ幅方向一方側ＷＤ１を車両内側として非空気圧タイヤＴを車両に装着した場合、第１連結部３１の剛性を第２連結部３２の剛性よりも高くすることで、車両外側のショルダー剛性が高くなり、コーナリング時のグリップ力が向上する。さらに、第２連結部３２が第１連結部３１よりも変形しやすいため、タイヤの車両外側が接地しやすくなり、接地面積が広がる。その結果、第１連結部３１の剛性を第２連結部３２の剛性よりも高くすることで、コーナリング性能を向上できる。第１連結部３１の剛性は、第２連結部３２の剛性の１．２倍以上に設定するのが好ましく、第２連結部３２の剛性の３倍以下が好ましい。第１連結部３１の剛性が第２連結部３２の剛性の３倍より大きくなると、第１連結部３１と第２連結部３２の剛性バランスが悪くなりユニフォミティが悪化する恐れがある。

一方、仮にタイヤ幅方向一方側ＷＤ１を車両内側として非空気圧タイヤＴを車両に装着した場合、第２連結部３２の剛性を第１連結部３１の剛性よりも高くすることで、レーンチェンジやカーブでの横力によるＧを第１連結部３１が吸収するため、振動を抑制し乗り心地を向上できる。さらに、キャンバー角が０°、及びネガティブキャンバーの場合には、接地面積の広い車両内側のショルダー剛性が高いため、乗り心地に加えてコーナリング性能も向上できる。

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）突起乗り越し耐久性能
突起を配置したドラムに、荷重２．４５ｋＮで非空気圧タイヤを接地させ、速度８０ｋｍ／ｈで走行させたときの壊れるまでの走行距離を測定した。突起は、タイヤ幅方向に延びる突条であり、回転方向の幅を２５ｍｍ、高さを１２．５ｍｍとした。比較例１での走行距離を１００としたときの指数で示し、この値が大きい方が優れる。

（２）転がり抵抗
ドラム走行試験にて、ＩＳＯ２８５８０に準じて転がり抵抗を測定した。ドラム径は１７０８ｍｍ、速度は８０ｋｍ／ｈ、キャンバー角は０°とした。比較例１の結果を１００として指数で評価し、当該指数が大きいほど転がり抵抗が小さいことを示す。

（３）操縦安定性能
車両にテストタイヤを装着して、４名のテストドライバーがテストコースにおいて発進、旋回、制動につき総合的に官能試験を行った。比較例１の結果を１００として指数で評価し、当該指数が大きいほど操縦安定性能に優れていることを示す。

比較例１
表１に示す寸法および物性等にて、図９に示すような、内側環状部１、中間環状部４、外側環状部２、内側スポーク（内側連結部５に相当）、外側スポーク（外側連結部６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７、並びにトレッドゴム（トレッド８に相当）を備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。内側連結部５及び外側連結部６は、タイヤ幅方向に連続する板状体とした。突起乗り越し耐久性能、転がり抵抗、操縦安定性能の結果を表１に併せて示す。

実施例１
表１に示す寸法および物性等にて、図１に示すような、内側環状部１、外側環状部２、外側スポーク（連結部３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７、並びにトレッドゴム（トレッド８に相当）を備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。なお、幅方向補強層９は、設けなかった。突起乗り越し耐久性能、転がり抵抗、操縦安定性能の結果を表１に併せて示す。

実施例２
表１に示す寸法および物性等にて、図１に示すような、内側環状部１、外側環状部２、外側スポーク（連結部３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７、並びにトレッドゴム（トレッド８に相当）を備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。タイヤ幅方向に配列したコードからなる幅方向補強層９を、外側環状部２に埋設した。突起乗り越し耐久性能、転がり抵抗、操縦安定性能の結果を表１に併せて示す。

なお、何れの非空気圧タイヤも、タイヤの外径を５３５ｍｍ、タイヤ幅を１４０ｍｍ、リム径を１４インチとした。

表１の結果から以下のことが分かる。実施例１の非空気圧タイヤは、比較例１と比較して、耐久性を向上でき、かつ操縦安定性の悪化と転がり抵抗の増大を抑制できた。また、実施例２の非空気圧タイヤは、実施例１に比べて、突起乗り越し耐久性能及び操縦安定性が向上した。

１ 内側環状部
２ 外側環状部
３ 連結部
４ 中間環状部
５ 内側連結部
６ 外側連結部
９ 幅方向補強層
３１ 第１連結部
３２ 第２連結部
６１ 第１外側連結部
６２ 第２外側連結部
ＳＳ 支持構造体
Ｔ 非空気圧タイヤ
ＣＤ タイヤ周方向
ＷＤ タイヤ幅方向
ＷＤ１ タイヤ幅方向一方側
ＷＤ２ タイヤ幅方向他方側
ｔ 板厚
ｗ 板幅

Claims (4)

1. 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において、
   前記支持構造体は、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、前記内側環状部と前記外側環状部とを連結し、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、
   前記連結部は、前記内側環状部のタイヤ幅方向一方側から前記外側環状部のタイヤ幅方向他方側へ向かって延設される長尺板状の第１連結部と、前記第１連結部と交差するように前記内側環状部の前記タイヤ幅方向他方側から前記外側環状部の前記タイヤ幅方向一方側へ向かって延設される長尺板状の第２連結部とによりＸ字状に形成されており、
   前記第１連結部と前記第２連結部は、板厚が板幅よりも小さく、板厚方向がタイヤ周方向を向いていることを特徴とする非空気圧タイヤ。
2. 前記外側環状部の内部又は外周側に、タイヤ幅方向の剛性を高める幅方向補強層が設けられ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. 前記幅方向補強層は、タイヤ幅方向に対して略平行に配列された補強コードからなることを特徴とする請求項２に記載の非空気圧タイヤ。
4. タイヤ周方向に隣り合う前記連結部同士の間隔が０〜１０ｍｍであ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。

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