JP2015096371A - 非空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】連結部材の強度の低下を抑えつつ軽量化を図る。
【解決手段】弾性連結板２１、２２には、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆが、タイヤ側面視で、当該弾性連結板２１、２２が延びる延在方向に沿って複数、互いの湾曲方向が延在方向に沿って交互に逆向きになるように形成され、弾性連結板２１、２２には、外側湾曲部２１ｅ、２２ｅと、内側湾曲部２１ｄ、２２ｄと、の両湾曲部にわたって延び、これらの両湾曲部の間に設けられた変曲部２１ｇ、２２ｇが位置する延在部２１ｉ、２２ｉが設けられ、延在部２１ｉ、２２ｉは、タイヤ側面視での曲率半径が外側湾曲部２１ｅ、２２ｅおよび内側湾曲部２１ｄ、２２ｄよりも大きい基準線に沿って延び、かつ、この弾性連結板２１、２２において、外筒体１３に連結された一端部２１ａ、２２ａから、少なくとも延在方向に沿った中央部に至るまで延びている。
【選択図】図５

Description

本発明は、使用に際し内部に加圧空気の充填が不要な非空気入りタイヤに関するものである。

内部に加圧空気が充填されて用いられる従来の空気入りタイヤでは、パンクの発生は構造上不可避的な問題となっている。
このような問題を解決するために近年では、例えば下記特許文献１に示されるような、車軸に取り付けられる取り付け体と、取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、取り付け体と外筒体とを変位自在に連結する連結部材と、を備える非空気入りタイヤが提案されている。連結部材には、両端部が取り付け体及び外筒体に各別に連結された弾性連結板が備えられている。

特開２０１３−８６７１２号公報

ここで、従来の非空気入りタイヤでは、弾性連結板が、外筒体から、タイヤ径方向の内側に向かいながらタイヤ周方向に向けて延びていることから、この非空気入りタイヤにタイヤ径方向の圧縮荷重が加えられたときに、この弾性連結板の外筒側部分、つまり、弾性連結板において、外筒体に連結された一端部から、この弾性連結板の延在方向における中央部に至るまでの部分に負荷が集中し易くなっている。
そこで前記連結部材の強度を確保するため、例えば、前述の外筒側部分に厚肉部を設けてこの外筒側部分のタイヤ径方向の曲げ剛性を高めること等が考えられるが、この場合、非空気入りタイヤの重量が増大するという問題がある。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、連結部材の強度の低下を抑えつつ、軽量化を図ることができる非空気入りタイヤを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る非空気入りタイヤは、車軸に取り付けられる取り付け体と、該取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、前記取り付け体と前記外筒体とを変位自在に連結する連結部材と、を備え、前記連結部材には、両端部が前記取り付け体及び前記外筒体に各別に連結され、前記外筒体から、タイヤ径方向の内側に向かいながらタイヤ周方向に向けて延びる弾性連結板が備えられた非空気入りタイヤであって、前記弾性連結板には、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部が、この非空気入りタイヤをタイヤ幅方向から見たタイヤ側面視で、当該弾性連結板が延びる延在方向に沿って複数、互いの湾曲方向が前記延在方向に沿って交互に逆向きになるように形成され、前記弾性連結板には、複数の前記湾曲部のうち、前記延在方向に沿って最も前記外筒体側に位置する外側湾曲部と、この外側湾曲部に前記延在方向で隣り合う内側湾曲部と、の両湾曲部にわたって延び、これらの両湾曲部の間に設けられた変曲部が位置する延在部が設けられ、前記延在部は、前記タイヤ側面視での曲率半径が前記外側湾曲部および前記内側湾曲部よりも大きい基準線に沿って延び、かつ、この弾性連結板において、前記外筒体に連結された一端部から、少なくとも前記延在方向に沿った中央部に至るまで延びていることを特徴とする。

この発明によれば、延在部に、弾性連結板において、両湾曲部の湾曲方向が逆向きに切り替わる領域である変曲部が位置している。ここで、複数の湾曲部は、互いの湾曲方向が前記延在方向に沿って交互に逆向きになるように形成されているので、この非空気入りタイヤにタイヤ径方向の圧縮荷重が加えられたときに、前記変曲部を変形し難くして主に変位させることが可能になり、弾性連結板のなかで、この変曲部が位置する部分である前記延在部にかかる負荷を、他の部分と比べて抑えることができる。そしてこの延在部が、この弾性連結板の一端部から、少なくとも前記延在方向に沿った中央部に至るまで延びていて、弾性連結板の外筒側部分に設けられているので、この非空気入りタイヤにタイヤ径方向の圧縮荷重が加えられたときに、弾性連結板の外筒側部分に負荷が集中するのを抑えることができる。
しかも延在部が、前記タイヤ側面視での曲率半径が外側湾曲部および内側湾曲部よりも大きい基準線に沿って延びているので、弾性連結板の外筒側部分のタイヤ径方向の曲げ剛性を、例えばこの外筒側部分に厚肉部を設ける等しなくても、延在部の形状に基づいて高めることができる。
以上より、弾性連結板の外筒側部分に負荷が集中するのを抑えることができる上、外筒側部分の曲げ剛性を、延在部の形状に基づいて高めることができるので、連結部材の強度の低下を抑えつつ、軽量化を図ることができる。さらに延在部が、前記タイヤ側面視での曲率半径が外側湾曲部および内側湾曲部よりも大きい基準線に沿って延びているので、この弾性連結板の前記延在方向に沿った大きさを小さくすることが可能になり、この非空気入りタイヤの軽量化を確実に図ることができる。
なお連結部材が、タイヤ周方向に沿って複数設けられている場合には、延在部が、この弾性連結板の一端部から、少なくとも前記延在方向に沿った中央部に至るまで延びていることで、タイヤ周方向に隣り合う連結部材において、弾性連結板の外筒側部分間の間隔を、前記延在方向の全長にわたって同等に保持し易くすることが可能になり、この非空気入りタイヤにタイヤ径方向の圧縮荷重が加えられ連結部材が圧縮変形したときに、タイヤ周方向に隣り合う弾性連結板が接触するのを抑制することができる。

また、前記変曲部の横断面積は、この弾性連結板の他の部分の横断面積よりも小さくなっていてもよい。

この場合、前述のように、この非空気入りタイヤにタイヤ径方向の圧縮荷重が加えられたときに、変曲部を変形し難くして主に変位させることが可能であり、かつ変曲部における横断面積が、弾性連結板のなかで前記変曲部を除く他の部分における横断面積よりも小さくなっているので、連結部材の強度の低下を防ぎつつ、更なる軽量化を図ることができる。

また、前記弾性連結板の横断面積は、前記延在方向に沿って、前記変曲部に向かうに従い漸次小さくなっていてもよい。

この場合、弾性連結板に応力が集中する箇所が発生してしまうのを抑えつつ、効果的に軽量化を図ることができる。

また、前記弾性連結板のうち前記変曲部では他の部分より、タイヤ幅方向の大きさ、及びタイヤ周方向の大きさのうちの少なくとも一方が小さくなっていてもよい。

この場合、前述の作用効果を奏する非空気入りタイヤを確実に得ることができる。

この発明によれば、連結部材の強度の低下を抑えつつ、軽量化を図ることができる。

本発明に係る一実施形態において、非空気入りタイヤの一部を分解した概略斜視図である。 図１に示す非空気入りタイヤをタイヤ幅方向の一方側から見たタイヤ側面図である。 図１に示す非空気入りタイヤのうち、第１分割ケース体をタイヤ幅方向の一方側から見た側面図、または、第２分割ケース体をタイヤ幅方向の他方側から見た側面図である。 図２の要部を示す拡大図である。 図３の第１、第２分割ケース体の一部を示す拡大図である。 図５の第１分割ケース体の一部をタイヤ周方向の他方側から見た平面図、または、図５の第２分割ケース体の一部をタイヤ周方向の一方側から見た平面図である。 本発明の作用効果を検証する検証試験において比較例として用いた非空気入りタイヤを構成する第１、第２分割ケース体の要部を示す拡大図である。 図７の第１分割ケース体の一部をタイヤ周方向の他方側から見た平面図、または、図７の第２分割ケース体の一部をタイヤ周方向の一方側から見た平面図である。

以下、本発明に係る非空気入りタイヤの一実施形態を図１から図６を参照しながら説明する。
この非空気入りタイヤ１は、図示されない車軸に取り付けられる取り付け体１１と、取り付け体１１に外装される内筒体１２、及び内筒体１２をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体１３を備えるリング部材１４と、内筒体１２と外筒体１３との間にタイヤ周方向に沿って複数配設されるとともに、これらの両筒体１２、１３同士を相対的に弾性変位自在に連結する連結部材１５と、外筒体１３の外周面側にその全周にわたって配設されたトレッド部材１６と、を備えている。

ここで、取り付け体１１、内筒体１２、外筒体１３、及びトレッド部材１６はそれぞれ、共通軸と同軸に配設されている。以下、この共通軸を軸線Ｏといい、この軸線Ｏに沿う方向をタイヤ幅方向Ｈといい、該軸線Ｏに直交する方向をタイヤ径方向といい、該軸線Ｏ回りに周回する方向をタイヤ周方向という。なお、取り付け体１１、内筒体１２、外筒体１３、及びトレッド部材１６は、タイヤ幅方向Ｈの中央部が互いに一致させられて配設されている。

リング部材１４のうち、外筒体１３は内筒体１２よりもタイヤ幅方向Ｈの大きさ、つまり幅が大きくなっている。また、内筒体１２の内周面には、タイヤ径方向の内側に向けて突出するとともにタイヤ幅方向Ｈの全長にわたって延びる突条部１２ａが、タイヤ周方向に間隔をあけて複数配設されている。

取り付け体１１は、図１及び図２に示されるように、前記車軸の先端部が装着される装着筒部１７と、装着筒部１７をタイヤ径方向の外側から囲繞する外リング部１８と、装着筒部１７と外リング部１８とを連結する複数のリブ１９と、を備えている。
装着筒部１７、外リング部１８、及びリブ１９は例えばアルミニウム合金等の金属材料で一体に形成されている。装着筒部１７及び外リング部１８はそれぞれ、円筒状に形成され前記軸線Ｏと同軸に配設されている。複数のリブ１９は、タイヤ周方向に同等の間隔をあけて配置されている。

外リング部１８の外周面には、タイヤ径方向の内側に向けて窪み、かつタイヤ幅方向Ｈに延びるキー溝部１８ａがタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。キー溝部１８ａは、外リング部１８の外周面において、タイヤ幅方向Ｈの両端のうちの一方側にのみ開口し他方側は閉じている。これらのキー溝部１８ａに、リング部材１４における内筒体１２の突条部１２ａが各別に嵌合している。
なお、キー溝部１８ａを画成する壁面のうち、タイヤ周方向で互いに対向する一対の側壁面と底壁面とは直角をなしている。また、突条部１２ａの外表面のうち、内筒体１２の内周面から立ち上がる一対の側壁面と、タイヤ径方向の内側を向く頂壁面と、は直角をなしている。突条部１２ａ及びキー溝部１８ａのタイヤ周方向の大きさは互いに同等になっている。

ここで、外リング部１８におけるタイヤ幅方向Ｈの一方側の端縁において、キー溝部１８ａと対応する位置に、タイヤ幅方向Ｈの他方側に向けて窪み、かつ板材２８が嵌め込まれる凹部１８ｂが形成されている。板材２８には貫通孔が形成されていて、凹部１８ｂを画成する壁面のうち、タイヤ幅方向Ｈの一方側を向く壁面に、該凹部１８ｂに嵌め込まれた板材２８の貫通孔に連通する雌ねじ部が形成されている。なお、これらの雌ねじ部及び貫通孔はタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。

そして、リング部材１４は、内筒体１２が取り付け体１１に外嵌され、かつ突条部１２ａがキー溝部１８ａに嵌合された状態で、凹部１８ｂに嵌め込んだ板材２８の貫通孔を通してボルトを雌ねじ部にねじ込むことにより、取り付け体１１に固定されている。この状態において、突条部１２ａは、板材２８と、キー溝部１８ａを画成する壁面のうち、タイヤ幅方向Ｈの他端に位置して一方側を向く他端壁面と、によりタイヤ幅方向Ｈに挟み込まれている。
なお、外リング部１８において、タイヤ周方向で隣り合うキー溝部１８ａ同士の間に位置する部分には、タイヤ径方向に貫通する肉抜き孔がタイヤ幅方向Ｈに間隔をあけて複数配置されてなる孔列１８ｃが、タイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。また、リブ１９にも、タイヤ幅方向Ｈに貫通する肉抜き孔１９ａが形成されている。

トレッド部材１６は円筒状に形成され、リング部材１４の外筒体１３の外周面側を全域にわたって一体に覆っている。トレッド部材１６は、例えば、天然ゴムまたは／及びゴム組成物が加硫された加硫ゴム、あるいは熱可塑性材料等で形成されている。熱可塑性材料として、例えば熱可塑性エラストマー若しくは熱可塑性樹脂等が挙げられる。熱可塑性エラストマーとしては、例えばＪＩＳ Ｋ６４１８に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、エステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、熱可塑性ゴム架橋体（ＴＰＶ）、若しくはその他の熱可塑性エラストマー（ＴＰＺ）等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えばウレタン樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、若しくはポリアミド樹脂等が挙げられる。なお、耐摩耗性の観点ではトレッド部材１６を加硫ゴムで形成するのが好ましい。

連結部材１５は、取り付け体１１と外筒体１３とを相対的に弾性変位自在に連結する。
連結部材１５は、取り付け体１１に内筒体１２を介して連結されている。連結部材１５は、リング部材１４における内筒体１２と外筒体１３とを互いに連結する第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２を備えている。
連結部材１５は、第１弾性連結板２１が一のタイヤ幅方向Ｈの位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、かつ第２弾性連結板２２が前記一のタイヤ幅方向Ｈの位置とは異なる他のタイヤ幅方向Ｈの位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるように、タイヤ周方向に沿って複数（図示の例では６０個）設けられている。
すなわち、複数の第１弾性連結板２１は、タイヤ幅方向Ｈにおける同一の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるとともに、複数の第２弾性連結板２２は、第１弾性連結板２１からタイヤ幅方向Ｈに離れた同一のタイヤ幅方向Ｈの位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されている。

なお、複数の連結部材１５は、リング部材１４における内筒体１２と外筒体１３との間において、前記軸線Ｏを基準に軸対称となる位置に各別に配置されている。また、全ての連結部材１５は互いに同形同大となっている。さらに、連結部材１５の幅は外筒体１３の幅より小さくなっている。
そして、タイヤ周方向で隣り合う第１弾性連結板２１同士は互いに非接触とされ、タイヤ周方向で隣り合う第２弾性連結板２２同士も互いに非接触となっている。さらに、タイヤ幅方向Ｈで隣り合う第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２同士も互いに非接触となっている。
なお、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２それぞれの幅は互いに同等になっている。また、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２それぞれの厚さも互いに同等になっている。

ここで、第１弾性連結板２１のうち、外筒体１３に連結された一端部２１ａは、内筒体１２に連結された他端部２１ｂよりもタイヤ周方向の一方側に位置し、第２弾性連結板２２のうち、外筒体１３に連結された一端部２２ａは、内筒体１２に連結された他端部２２ｂよりもタイヤ周方向の他方側に位置している。
また、１つの連結部材１５における第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２の各一端部２１ａ、２２ａは、外筒体１３の内周面において、タイヤ幅方向Ｈの位置を互いに異ならせて、タイヤ周方向における同一の位置に連結されている。

第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２それぞれにおいて、一端部２１ａ、２２ａと他端部２１ｂ、２２ｂとの間に位置する中間部分２１ｃ、２２ｃに、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆが、このタイヤ１をタイヤ幅方向Ｈから見たタイヤ側面視で、当該弾性連結板２１、２２が延びる延在方向に沿って複数形成されている。なお、湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆは、第１、第２弾性連結板２１、２２それぞれにおいて、前記タイヤ側面視で曲率を有する部分となっている。
両弾性連結板２１、２２それぞれにおいて、複数の湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆのうち、前記延在方向で互いに隣り合う各湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆの湾曲方向が、互いに逆向きになっていて、複数の湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆは、互いの湾曲方向が前記延在方向に沿って交互に逆向きになるように配置されている。なお、各湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆが前記延在方向で互いに隣り合う形態には、湾曲方向が互いに逆向きであり前記延在方向に並ぶ２つの湾曲部間が、前記延在方向に近接している形態や、前記延在方向に大きく離間している形態などが含まれる。

第１弾性連結板２１に形成された複数の湾曲部２１ｄ〜２１ｆは、タイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第１湾曲部（内側湾曲部）２１ｄと、第１湾曲部２１ｄと一端部２１ａとの間に位置しかつタイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第２湾曲部（外側湾曲部）２１ｅと、第１湾曲部２１ｄと他端部２１ｂとの間に位置しかつタイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第３湾曲部２１ｆと、を有している。
第２弾性連結板２２に形成された複数の湾曲部２２ｄ〜２２ｆは、タイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第１湾曲部（内側湾曲部）２２ｄと、第１湾曲部２２ｄと一端部２２ａとの間に位置しかつタイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第２湾曲部（外側湾曲部）２２ｅと、第１湾曲部２２ｄと他端部２２ｂとの間に位置しかつタイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第３湾曲部２２ｆと、を有している。
図示の例では、第１湾曲部２１ｄ、２２ｄは、第２湾曲部２１ｅ、２２ｅ及び第３湾曲部２１ｆ、２２ｆよりも、前記タイヤ側面視の曲率半径が大きくなっている。なお、第１湾曲部２１ｄ、２２ｄは、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２の前記延在方向における中央部に配置されている。

さらに、両弾性連結板２１、２２の各長さは互いに同等とされるとともに、両弾性連結板２１、２２の各他端部２１ｂ、２２ｂは、図４に示されるように、前記タイヤ側面視で、内筒体１２の外周面において前記各一端部２１ａ、２２ａとタイヤ径方向で対向する位置から前記軸線Ｏを中心にタイヤ周方向における一方側及び他方側にそれぞれ同じ角度（例えば２０°以上１３５°以下）ずつ離れた各位置に各別に連結されている。また、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２それぞれの第１湾曲部２１ｄ、２２ｄ同士、第２湾曲部２１ｅ、２２ｅ同士、並びに第３湾曲部２１ｆ、２２ｆ同士は互いに、タイヤ周方向に突となる向きが逆で、かつ大きさが同等になっている。
これにより、各連結部材１５の前記タイヤ側面視の形状は、図４に示されるように、タイヤ径方向に沿って延在し、かつ両弾性連結板２１、２２の各一端部２１ａ、２２ａを通る仮想線Ｌに対して線対称となっている。

ここで本実施形態では、両弾性連結板２１、２２それぞれにおいて、前記延在方向で互いに隣り合う各湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆ同士の間に位置する変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈは、他の部分より、前記延在方向に直交する横断面の面積、つまり横断面積が小さくなっている。なお、変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈは、両弾性連結板２１、２２それぞれにおいて、前記延在方向で互いに隣り合う各湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆの境界領域とされていて、前記タイヤ側面視で、これらの互いに隣り合う各湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆの湾曲方向が逆向きに切り替わる領域となっている。
図示の例では、両弾性連結板２１、２２それぞれの横断面積が、前記延在方向に沿って、変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈに向かうに従い漸次小さくなっている。
また、両弾性連結板２１、２２それぞれにおいて、変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈは他の部分より、タイヤ幅方向Ｈの大きさ、及びタイヤ周方向の大きさの双方が小さくなっている。

図６に示されるように、両弾性連結板２１、２２それぞれにおいて、タイヤ幅方向Ｈの両端縁が、前記延在方向に沿って、変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈに向かうに従い漸次互いに近づくようにタイヤ幅方向Ｈに屈曲している。また、両弾性連結板２１、２２それぞれにおけるタイヤ幅方向Ｈの両端縁は、前記延在方向の全長にわたって、角部や段部を有さず連続して延びる曲線状に形成されている。なお、両弾性連結板２１、２２それぞれにおけるタイヤ幅方向Ｈの両端縁のうちのいずれか一方のみを、前述のような曲線状に形成してもよい。

両弾性連結板２１、２２それぞれにおけるタイヤ幅方向Ｈの大きさは、一端部２１ａ、２２ａ及び他端部２１ｂ、２２ｂから各別に変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈに向かうに従い漸次小さくなり、かつ第１湾曲部２１ｄ、２２ｄにおける前記延在方向の中央から各別に変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈに向かうに従い漸次小さくなっている。また、両弾性連結板２１、２２それぞれにおけるタイヤ幅方向Ｈの大きさは、一端部２１ａ、２２ａ、他端部２１ｂ、２２ｂ、及び第１湾曲部２１ｄ、２２ｄにおける前記延在方向の中央において互いに同等になっている。

図５に示されるように、両弾性連結板２１、２２それぞれにおいて、変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈにおけるタイヤ周方向の大きさ、つまり厚さが最も薄くなっている。両弾性連結板２１、２２それぞれにおいて、一端部２１ａ、２２ａ、及び他端部２１ｂ、２２ｂの各厚さが最も厚く、その次に第１湾曲部２１ｄ、２２ｄの厚さが厚くなっている。
第１〜第３湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆ、及び変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈは互いに、前記タイヤ側面視において、角部や段部を介在させずに前記延在方向に滑らかに連なっている。

ここで図５に示されるように、弾性連結板２１、２２には、延在部２１ｉ、２２ｉが設けられている。延在部２１ｉ、２２ｉは、複数の湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆのうち、前記延在方向に沿って最も外筒体１３側に位置する湾曲部である第２湾曲部２１ｅ、２２ｅと、この第２湾曲部２１ｅ、２２ｅに対して前記延在方向に沿った取り付け体１１側に位置してこの第２湾曲部２１ｅ、２２ｅに前記延在方向で隣り合う湾曲部である第１湾曲部２１ｄ、２２ｄと、の両湾曲部２１ｄ、２１ｅ、２２ｄ、２２ｅにわたって延び、これらの両湾曲部２１ｄ、２１ｅ、２２ｄ、２２ｅの間に設けられた前記変曲部２１、２２ｇが位置している。

延在部２１ｉ、２２ｉは、前記タイヤ側面視での曲率半径が第１湾曲部２１ｄ、２２ｄおよび第２湾曲部２１ｅ、２２ｅよりも大きい図示しない基準線に沿って延びている。図示の例では、前記基準線は、タイヤ径方向の外側に向けて僅かに凸となる単一曲率を具備する円弧線であり、第１湾曲部２１ｄ、２２ｄにおける前記延在方向の中央部上、および第２湾曲部２１ｅ、２２ｅにおける前記延在方向の中央部上を通過し、これらの両中央部同士を接続している。延在部２１ｉ、２２ｉは、全体としてタイヤ径方向の外側に向けて僅かに凸となっていて、前記タイヤ側面視で実質的に直線状に延びている。なお前記基準線は、単一曲率を具備する他の形態に適宜変更することが可能であり、例えば前記基準線として、曲率半径が無限大の直線を採用してもよい。

そして本実施形態では、延在部２１ｉ、２２ｉは、この弾性連結板２１、２２において、一端部２１ａ、２２ａから、少なくとも前記延在方向に沿った中央部に至るまで延びている。延在部２１ｉ、２２ｉにおいて前記延在方向に沿う取り付け体１１側の端部は、この弾性連結板２１、２２における前記延在方向の中央よりも取り付け体１１側に位置していて、延在部２１ｉ、２２ｉは、この弾性連結板２１、２２において、一端部２１ａ、２２ａから、前記延在方向に沿った中央よりも取り付け体１１側に至るまで延びている。延在部２１ｉ、２２ｉは、一端部２１ａから、タイヤ径方向の内側に向かいながらタイヤ周方向に向けて延びている。

図示の例では、延在部２１ｉ、２２ｉは、第２湾曲部２１ｅ、２２ｅにおける前記延在方向の中央と、第１湾曲部２１ｄ、２２ｄにおける前記延在方向の中央と、を接続するように設けられている。延在部２１ｉ、２２ｉは、第２湾曲部２１ｅ、２２ｅにおいて前記中央より取り付け体１１側に位置する部分と、第１湾曲部２１ｄ、２２ｄにおいて前記中央より外筒体１３側に位置する部分と、これらの両湾曲部２１ｄ、２１ｅ、２２ｄ、２２ｅの間に位置する変曲部２１ｇ、２２ｇと、により構成されている。

なお延在部２１ｉ、２２ｉの厚さは、この延在部２１ｉ、２２ｉの前記延在方向の全長にわたって、一端部２１ａ、２２ａの厚さよりも小さくなっている。
また図４に示すように、タイヤ周方向で隣り合う弾性連結板２１、２２の延在部２１ｉ、２２ｉ同士は、互いにタイヤ周方向に対向し合い、これら延在部２１ｉ、２２ｉ同士のタイヤ周方向に沿った間隔は、前記延在方向の全長にわたって同等となっている。また延在部２１ｉ、２２ｉ同士のうち、タイヤ径方向に対向し合う部分同士のタイヤ径方向に沿った間隔も、前記延在方向の全長にわたって同等となっている。

ここで、本実施形態では、リング部材１４及び複数の連結部材１５は、合成樹脂材料により一体に形成されている。なお、この合成樹脂材料は、１種だけの樹脂材料、２種類以上の樹脂材料を含む混合物、または１種以上の樹脂材料と１種以上のエラストマーとを含む混合物であってもよく、さらに、例えば老化防止剤、可塑剤、充填剤、若しくは顔料等の添加物を含んでもよい。
さらに本実施形態では、リング部材１４は、図１に示されるように、タイヤ幅方向Ｈの一方側に位置する一方側分割リング部材２３と、タイヤ幅方向Ｈの他方側に位置する他方側分割リング部材２４と、に分割されている。なお図示の例では、リング部材１４はタイヤ幅方向Ｈの中央部で分割されている。

そして、一方側分割リング部材２３は、第１弾性連結板２１と一体に形成され、他方側分割リング部材２４は、第２弾性連結板２２と一体に形成されている。
さらに本実施形態では、一方側分割リング部材２３及び第１弾性連結板２１、並びに他方側分割リング部材２４及び第２弾性連結板２２はそれぞれ、射出成形により一体に形成されている。
以下、一方側分割リング部材２３及び第１弾性連結板２１が一体に形成されたものを第１分割ケース体３１といい、他方側分割リング部材２４及び第２弾性連結板２２が一体に形成されたものを第２分割ケース体３２という。

ここで、射出成形としては、第１、第２分割ケース体３１、３２それぞれの全体を各別に同時に成形する一般的な方法であってもよいし、第１、第２分割ケース体３１、３２それぞれにおいて、一方側、他方側分割リング部材２３、２４、並びに第１、第２弾性連結板２１、２２のうちの一方をインサート品として他方を射出成形するインサート成形でもよいし、あるいはいわゆる二色成形等であってもよい。
また、第１、第２分割ケース体３１、３２それぞれにおいて、一方側、他方側分割リング部材２３、２４と、第１、第２弾性連結板２１、２２と、は、互いに異なる材質で形成してもよいし、同一の材質で形成してもよい。なお、この材質としては、金属材料や樹脂材料等が挙げられるが、軽量化の観点から樹脂材料、特に熱可塑性樹脂が好ましい。
なお、第１、第２分割ケース体３１、３２それぞれの全体を各別に同時に射出成形する場合には、内筒体１２に形成された複数の突条部１２ａをゲート部分としてもよい。

第１、第２分割ケース体３１、３２それぞれにおいて、第１、第２弾性連結板２１、２２のタイヤ幅方向Ｈの中央部と、外筒体１３のタイヤ幅方向Ｈの中央部と、は互いに一致し、内筒体１２は、外筒体１３よりも幅が小さくなっている。

そして、一方側分割リング部材２３の外筒体１３、及び他方側分割リング部材２４の外筒体１３それぞれのタイヤ幅方向Ｈの端縁同士が、例えば溶着、融着若しくは接着等により連結されている。なおこれらのうち、溶着の場合には例えば熱板溶着等を採用してもよい。
また、一方側分割リング部材２３の内筒体１２、及び他方側分割リング部材２４の内筒体１２それぞれのタイヤ幅方向Ｈの端縁同士は、タイヤ幅方向Ｈに離れている。これにより、取り付け体１１に外嵌される内筒体１２の内周面にバリが生ずることが防止されている。

また、第１分割ケース体３１及び第２分割ケース体３２は、これら３１、３２を前述のように連結する前の状態では、図３に示されるように互いに同形同大となっている。
そして、前述のように連結するに際し、各連結部材１５が前記タイヤ側面視で前述のように線対称となるように、第１分割ケース体３１及び第２分割ケース体３２それぞれのタイヤ周方向の位置を合わせつつ、これらの両分割ケース体３１、３２のタイヤ幅方向Ｈの向きを互いに逆向きにした状態で、第１分割ケース体３１及び第２分割ケース体３２の各外筒体１３のタイヤ幅方向Ｈの端縁同士を突き合わせて連結することにより、非空気入りタイヤ１が得られる。

以上説明したように、本実施形態による非空気入りタイヤ１によれば、延在部２１ｉ、２２ｉに、弾性連結板２１、２２において、第１湾曲部２１ｄ、２２ｄと第２湾曲部２１ｅ、２２ｅとの湾曲方向が逆向きに切り替わる領域である変曲部２１ｇ、２２ｇが位置している。ここで、複数の湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆは、互いの湾曲方向が前記延在方向に沿って交互に逆向きになるように形成されているので、図５に二点鎖線で示されるように、この非空気入りタイヤ１にタイヤ径方向の圧縮荷重が加えられたときに、前記変曲部２１ｇ、２２ｇを変形し難くして主に変位させることが可能になり、弾性連結板２１、２２のなかで、この変曲部２１ｇ、２２ｇが位置する部分である前記延在部２１ｉ、２２ｉにかかる負荷を、他の部分と比べて抑えることができる。そしてこの延在部２１ｉ、２２ｉが、この弾性連結板２１、２２の一端部２１ａ、２２ａから、少なくとも前記延在方向に沿った中央部に至るまで延びていて、弾性連結板２１、２２の外筒側部分、つまり弾性連結板２１、２２において一端部２１ａ、２２ａから前記中央部に至るまでの部分に設けられているので、この非空気入りタイヤ１にタイヤ径方向の圧縮荷重が加えられたときに、弾性連結板２１、２２の外筒側部分に負荷が集中するのを抑えることができる。
しかも延在部２１ｉ、２２ｉが、前記タイヤ側面視での曲率半径が第１湾曲部２１ｄ、２２ｄおよび第２湾曲部２１ｅ、２２ｅよりも大きい基準線に沿って延びているので、弾性連結板２１、２２の外筒側部分のタイヤ径方向の曲げ剛性を、例えばこの外筒側部分に厚肉部を設ける等しなくても、延在部２１ｉ、２２ｉの形状に基づいて高めることができる。
以上より、弾性連結板２１、２２の外筒側部分に負荷が集中するのを抑えることができる上、外筒側部分の曲げ剛性を、延在部２１ｉ、２２ｉの形状に基づいて高めることができるので、連結部材１５の強度の低下を抑えつつ、軽量化を図ることができる。さらに延在部２１ｉ、２２ｉが、前記タイヤ側面視での曲率半径が第１湾曲部２１ｄ、２２ｄおよび第２湾曲部２１ｅ、２２ｅよりも大きい基準線に沿って延びているので、この弾性連結板２１、２２の前記延在方向に沿った大きさを小さくすることが可能になり、この非空気入りタイヤ１の軽量化を確実に図ることができる。

なお本実施形態のように、連結部材１５が、タイヤ周方向に沿って複数設けられている場合には、延在部２１ｉ、２２ｉが、この弾性連結板２１、２２の一端部２１ａ、２２ａから、少なくとも前記延在方向に沿った中央部に至るまで延びていることで、例えば図４に示されるように、タイヤ周方向に隣り合う連結部材１５において、弾性連結板２１、２２の外筒側部分間の間隔を、前記延在方向の全長にわたって同等に保持し易くすることが可能になり、この非空気入りタイヤ１にタイヤ径方向の圧縮荷重が加えられ連結部材１５が圧縮変形したときに、タイヤ周方向に隣り合う弾性連結板２１、２２が接触するのを抑制することができる。

また前述のように、この非空気入りタイヤ１にタイヤ径方向の圧縮荷重が加えられたときに、変曲部２１ｇ、２２ｇを変形し難くして主に変位させることが可能であり、かつ変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈにおける横断面積が、第１、第２弾性連結板２１、２２のなかで前記変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈを除く他の部分における横断面積よりも小さくなっているので、連結部材１５の強度の低下を防ぎつつ、更なる軽量化を図ることができる。

また、第１、第２弾性連結板２１、２２それぞれの横断面積が、前記延在方向に沿って、変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈに向かうに従い漸次小さくなっているので、第１、第２弾性連結板２１、２２に応力が集中する箇所が発生してしまうのを抑えつつ、効果的に軽量化を図ることができる。
また、第１、第２弾性連結板２１、２２それぞれにおけるタイヤ幅方向Ｈの大きさ、及びタイヤ周方向の大きさの双方が、変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈにおいて他の部分より小さくなっているので、前述の作用効果を奏する非空気入りタイヤ１を確実に得ることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、連結部材１５として第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２をそれぞれ１つずつ備えた構成を示したが、これに代えて、１つの連結部材１５に第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２がそれぞれ複数ずつ、互いのタイヤ幅方向Ｈの位置を異ならせて備えられた構成を採用してもよい。
また、連結部材１５を、内筒体１２と外筒体１３との間にタイヤ幅方向Ｈに沿って複数設けてもよい。

また、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２それぞれの他端部２１ｂ、２２ｂは、前記実施形態に代えて例えば、内筒体１２の外周面において前記軸線Ｏをタイヤ径方向で挟んで互いに反対となる各位置に各別に連結してもよいし、あるいは、内筒体１２の外周面において、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２の各一端部２１ａ、２２ａにタイヤ径方向で対向する位置等に連結してもよい。
また、前記実施形態に代えて、両弾性連結板２１、２２の各一端部２１ａ、２２ａを、外筒体１３の内周面にタイヤ周方向位置を互いに異ならせて連結してもよい。

さらに、一方側分割リング部材２３の内筒体１２と、他方側分割リング部材２４の内筒体１２と、の間にタイヤ幅方向Ｈの隙間を設けなくてもよい。
また、リング部材１４をタイヤ幅方向Ｈに３個以上分割してもよいし、分割しなくてもよい。
また、リング部材１４及び複数の連結部材１５が一体に形成されていなくてもよい。
さらにまた、リング部材１４及び連結部材１５は、前記実施形態に示したものに限られない。例えば内筒体が備えられておらず、外筒体と取り付け体とが連結部材を介して相対的に弾性変位自在に直結されていてもよい。
また、両弾性連結板２１、２２それぞれの横断面積を、両弾性連結板２１、２２それぞれにおいて変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈに限定して小さくしてもよい。
また、前記実施形態では、両弾性連結板２１、２２それぞれにおいて、変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈで他の部分より、タイヤ幅方向Ｈの大きさ、及びタイヤ周方向の大きさの双方を小さくしたが、これらのうちのいずれか一方だけを小さくしてもよい。
また、両弾性連結板２１、２２それぞれにおいて、変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈに、タイヤ周方向に貫く孔を形成することによって、この変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈにおける横断面積を他の部分より小さくしてもよい。

また、延在部２１ｉ、２２ｉは前記実施形態に示したものに限られない。例えば、延在部２１ｉ、２２ｉに、タイヤ径方向に凹凸となる凹凸部が、前記延在方向に沿って交互に設けられていてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

次に、以上説明した作用効果についての検証試験を実施した。
実施例として、図１〜図６で示した非空気入りタイヤ１を採用し、比較例として、図７および図８に示す非空気入りタイヤ１００を採用した。比較例の非空気入りタイヤ１００では、第１湾曲部２１ｄ、２２ｄを、この弾性連結板２１、２２において、一端部２１ａ、２２ａから、前記延在方向の中央よりも取り付け体１１側に至るまで延ばし、両弾性連結板２１、２２を、図８に二点鎖線で示す実施例の非空気入りタイヤ１の弾性連結板２１、２２よりも前記延在方向に長くした。なお、比較例の非空気入りタイヤ１００の両弾性連結板２１、２２それぞれにおけるタイヤ幅方向Ｈの大きさは、前記延在方向の全長にわたって同等とした。
これらの非空気入りタイヤ１、１００のサイズは全て、１５５／６５Ｒ１５とした。
そして、これら２種類の非空気入りタイヤ１、１００をタイヤ径方向に圧縮し、連結部材１５が破損したときの圧縮力を数値解析により算出した。
その結果、比較例の非空気入りタイヤ１００の重量に対して、実施例の非空気入りタイヤ１では１０％低減でき、また、比較例の非空気入りタイヤ１００での前記圧縮力に対して、実施例の非空気入りタイヤ１では２０％向上できたことが確認された。

１ 非空気入りタイヤ
１１ 取り付け体
１３ 外筒体
１５ 連結部材
２１ 第１弾性連結板
２２ 第２弾性連結板
２１ａ、２２ａ 一端部
２１ｂ、２２ｂ 他端部
２１ｄ、２２ｄ 第１湾曲部（内側湾曲部）
２１ｅ、２２ｅ 第２湾曲部（外側湾曲部）
２１ｆ、２２ｆ 第３湾曲部
２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈ 変曲部
２１ｉ、２２ｉ 延在部
Ｈ タイヤ幅方向

Claims (4)

1. 車軸に取り付けられる取り付け体と、
   該取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体と、
   前記取り付け体と前記外筒体とを変位自在に連結する連結部材と、を備え、
   前記連結部材には、両端部が前記取り付け体及び前記外筒体に各別に連結され、前記外筒体から、タイヤ径方向の内側に向かいながらタイヤ周方向に向けて延びる弾性連結板が備えられた非空気入りタイヤであって、
   前記弾性連結板には、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部が、この非空気入りタイヤをタイヤ幅方向から見たタイヤ側面視で、当該弾性連結板が延びる延在方向に沿って複数、互いの湾曲方向が前記延在方向に沿って交互に逆向きになるように形成され、
   前記弾性連結板には、複数の前記湾曲部のうち、前記延在方向に沿って最も前記外筒体側に位置する外側湾曲部と、この外側湾曲部に前記延在方向で隣り合う内側湾曲部と、の両湾曲部にわたって延び、これらの両湾曲部の間に設けられた変曲部が位置する延在部が設けられ、
   前記延在部は、前記タイヤ側面視での曲率半径が前記外側湾曲部および前記内側湾曲部よりも大きい基準線に沿って延び、かつ、この弾性連結板において、前記外筒体に連結された一端部から、少なくとも前記延在方向に沿った中央部に至るまで延びていることを特徴とする非空気入りタイヤ。
2. 請求項１記載の非空気入りタイヤであって、
   前記変曲部の横断面積は、この弾性連結板の他の部分の横断面積よりも小さくなっていることを特徴とする非空気入りタイヤ。
3. 請求項２記載の非空気入りタイヤであって、
   前記弾性連結板の横断面積は、前記延在方向に沿って、前記変曲部に向かうに従い漸次小さくなっていることを特徴とする非空気入りタイヤ。
4. 請求項２または３に記載の非空気入りタイヤであって、
   前記弾性連結板のうち前記変曲部では他の部分より、タイヤ幅方向の大きさ、及びタイヤ周方向の大きさのうちの少なくとも一方が小さくなっていることを特徴とする非空気入りタイヤ。

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