JP5436365B2 - 非空気圧タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、車両からの荷重を支持する支持構造体と、この支持構造体の外側に設けられる略一定厚みを有するトレッド層とを備える非空気圧タイヤ（ｎｏｎ−ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｔｉｒｅ）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衝撃吸収能力はない。また、非空気圧タイヤでは、弾性を高めてクッション性を改善することも可能であるが、空気入りタイヤが有するような荷重支持能または耐久性が悪くなるという問題がある。

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またはハブ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。また、特許文献２にも、環状の外周部材と内周部材との間を多数のスポークで連結したスポーク構造体をトレッドリングの内周側に接合した非空気圧タイヤが記載されている。特許文献１及び２の非空気圧タイヤは、空気入りタイヤのような空気漏れの心配はなく、また、ソリッドタイヤなどのような重量の問題もない。

通常、空気入りタイヤの最外周にはトレッド部が設けられるが、特許文献１の非空気圧タイヤにおいても、環状バンドの放射方向外側にトレッド部が設けられ、特許文献２の非空気圧タイヤにおいても、スポーク構造体の外周側にトレッドリングが設けられている。

特開２００７−１１８９１３号公報 特開２００７−２３８０１９号公報

ところで、トレッド部としては、接地面側のキャップゴムと、そのキャップゴムの内周側に配されるベースゴムとで構成されるキャップベースタイプのものがある。また、単にキャップゴムのみで構成されるトレッド部も存在するが、キャップゴム単体で構成されたトレッド部では、十分に転がり抵抗を下げることができない。一方、キャップベースタイプのトレッド部において、キャップゴムとベースゴムを全周に渡って均一に配置してしまうと、転がり抵抗は下げることができるが、ベースゴムを多くすることでロードノイズが悪化してしまうことが判明した。

そこで、本発明の目的は、転がり抵抗が小さく、ロードノイズも抑制された非空気圧タイヤを提供することにある。

上記課題を解決するため本発明に係る非空気圧タイヤは、
車両からの荷重を支持する支持構造体と、この支持構造体の外側に設けられる略一定厚みを有するトレッド層と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と、前記内側環状部と前記中間環状部とに結合されて両者を連結する内側連結部と、前記中間環状部と前記外側環状部とに結合されて両者を連結する複数の外側連結部とを備え、
前記トレッド層は、外周側のキャップゴム層と内周側のベースゴム層とを備え、
前記トレッド層のトレッド厚みに対する前記ベースゴム層のベースゴム厚みの割合は、タイヤ周方向で変化しており、前記外側連結部と前記外側環状部との結合部のタイヤ径方向外側である結合部外側領域において最小となることを特徴とする。

この構成による非空気圧タイヤの作用効果を説明する。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と、この支持構造体の外側に設けられる略一定厚みを有するトレッド層とを備えている。支持構造体は、内側環状部と、内側環状部の外側に同心円状に設けられた中間環状部と、中間環状部の外側に同心円状に設けられた外側環状部と、内側環状部と中間環状部とに結合されて両者を連結する内側連結部と、中間環状部と外側環状部とに結合されて両者を連結する複数の外側連結部とを備えている。

本発明者らは、鋭意研究した結果、上記のような支持構造体とトレッド層を備えた非空気圧タイヤが接地する際、外側連結部と外側環状部とが結合される結合部のタイヤ径方向外側である結合部外側領域においてトレッド層の歪が小さく、それ以外の領域でトレッド層の歪が大きくなることを見出した。トレッド層の歪は転がり抵抗の増大要因となるので、転がり抵抗を小さくするため、すなわちトレッド層の歪を軽減させるためには、トレッド層を外周側のキャップゴム層と内周側のベースゴム層とで構成される、いわゆるキャップベースタイプとするのが好ましい。しかしながら、トレッド厚みに対するベースゴム厚みの割合をタイヤ周方向に一定とすると、上述のようにベースゴムが多くなり、その分ロードノイズが悪化してしまうことが判明した。そのため、歪の小さい結合部外側領域においては、ベースゴム層を薄くしてベースゴムを減らし、歪の大きいそれ以外の領域においては、ベースゴム層を厚くしてベースゴムを増やすことで、トータルのベースゴムの量を減らすことができ、ロードノイズの悪化を抑えることができる。その結果、本発明によれば、転がり抵抗が小さく、ロードノイズも抑制された非空気圧タイヤを提供することができる。

また、上記課題を解決するため本発明に係る非空気圧タイヤは、
車両からの荷重を支持する支持構造体と、この支持構造体の外側に設けられる略一定厚みを有するトレッド層と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に結合されて両者を連結する複数の連結部とを備え、
前記トレッド層は、外周側のキャップゴム層と内周側のベースゴム層とを備え、
前記トレッド層のトレッド厚みに対する前記ベースゴム層のベースゴム厚みの割合は、タイヤ周方向で変化しており、前記連結部と前記外側環状部との結合部のタイヤ径方向外側である結合部外側領域において最小となることを特徴とする。

この構成による非空気圧タイヤの作用効果は、すでに述べた通りであり、本発明によれば、転がり抵抗が小さく、ロードノイズも抑制された非空気圧タイヤを提供することができる。

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記トレッド厚みに対する前記ベースゴム厚みの割合が、前記結合部外側領域において０〜１０％であり、それ以外の領域において５〜５５％であることが好ましい。

トレッド厚みに対するベースゴム厚みの割合を、上記の範囲とすると、転がり抵抗を小さくしつつ、ロードノイズを抑制する効果が高い。

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記キャップゴム層を構成するキャップゴムの損失正接ｔａｎδは、前記ベースゴム層を構成するベースゴムの損失正接ｔａｎδよりも大きいことが好ましい。

この構成によれば、トレッド層での径方向内側の領域の歪を効果的に低減でき、転がり抵抗を小さくすることができる。

本発明の非空気圧タイヤの一例を示す正面図 図１の要部を示す部分拡大図 非空気圧タイヤの別実施形態を示す正面図 図３の要部を示す部分拡大図 非空気圧タイヤの別実施形態を示す部分拡大図 非空気圧タイヤの別実施形態を示す側面図 非空気圧タイヤの別実施形態を示す側面図 非空気圧タイヤの別実施形態を示す部分拡大図 比較例及び実施例の諸元表と評価結果

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の要部を示す部分拡大図である。ここで、Ｏは軸芯を、Ｈ１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と、この支持構造体ＳＳの外側に設けられるトレッド層７とを備えるものである。本実施形態の非空気圧タイヤＴは、支持構造体ＳＳとトレッド層７との間にさらに補強層６を備えている。また、本発明の非空気圧タイヤＴは、支持構造体ＳＳの内側（内周側）に、車軸やリムとの適合用部材などをさらに備えていてもよい。

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中間環状部２と、その外側に同心円状に設けられた外側環状部３と、内側環状部１と中間環状部２とに結合されて両者を連結する複数の内側連結部４と、中間環状部２と外側環状部３とに結合されて両者を連結する複数の外側連結部５とを備えている。ただし、この実施形態では支持構造体ＳＳが中間環状部２を備えているが、中間環状部２は必ずしも必要ではなく、後述のように、中間環状部２を設けず、内側連結部４と外側連結部５とが連続し１本の連結部４５を構成してもよい。

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、内側連結部４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Ｈ１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が、本発明では中間環状部２を備えるために、内側環状部１の内径を従来より大幅に小さくすることが可能である。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、内側連結部４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、中間環状部２、外側環状部３、内側連結部４、及び外側連結部５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が使用可能である。

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、中間環状部２、外側環状部３、内側連結部４、及び外側連結部５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。

中間環状部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。ただし、中間環状部２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２の厚みは、内側連結部４と外側連結部５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Ｈ１の３〜１０％が好ましく、４〜９％がより好ましい。

中間環状部２の内径は、内側環状部１の内径を超えて、外側環状部３の内径未満となる。外側環状部３の内径から内側環状部１の内径を差し引いた長さをｄ１とし、中間環状部２の内径から内側環状部１の内径を差し引いた長さをｄ２とすると、ｄ１とｄ２が、（１／３）×ｄ１≦ｄ２≦（２／３）×ｄ１の関係を満たすように、中間環状部２の内径を設定することが好ましい。

中間環状部２の軸方向の幅は、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。

中間環状部２の引張モジュラスは、内側連結部４と外側連結部５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２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。

外側環状部３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３の厚みは、外側連結部５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Ｈ１の２〜７％が好ましく、２〜５％がより好ましい。

外側環状部３の内径は、その用途等応じて適宜決定されるが、本発明では中間環状部２を備えるために、外側環状部３の内径を従来より大きくすることが可能である。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３の軸方向の幅は、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３の引張モジュラスは、図１に示すように外側環状部３の外周に補強層６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６を設けない場合には、外側連結部５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３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３を補強繊維により補強することで、外側環状部３とベルト層などとの接着も十分となる。

内側連結部４は、内側環状部１と中間環状部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、周方向に各々が独立するように複数設けられる。内側連結部４は、ユニフォミティを向上させる観点から、一定の間隔を置いて設けることが好ましい。

内側連結部４を全周に渡って設ける際の数（軸方向に複数設ける場合は１個として数える）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。図１には、内側連結部４を４０個設けた例を示す。

個々の内側連結部４の形状としては、板状体、柱状体などが挙げられるが、本実施形態ではタイヤ径方向及びタイヤ幅方向に延設される板状体の例を示す。これらの内側連結部４は、正面視断面において、タイヤ径方向又はタイヤ径方向から傾斜した方向に延びている。本発明では、ブレークポイントを高くして剛性変動を生じにくくすると共に、耐久性を向上させる観点から、正面視断面において、内側連結部４の延設方向が、タイヤ径方向±２５°以内が好ましく、タイヤ径方向±１５°以内がより好ましく、タイヤ径方向が最も好ましい。図１には、内側連結部４をタイヤ径方向に沿って配置した例を示す。

内側連結部４のタイヤ周方向の厚みは、内側環状部１および中間環状部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、タイヤ断面高さＨ１の２〜１２％が好ましく、３〜１０％がより好ましい。

内側連結部４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。

内側連結部４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。

外側連結部５は、中間環状部２と外側環状部３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、周方向に各々が独立するように複数設けられる。外側連結部５は、ユニフォミティを向上させる観点から、一定の間隔を置いて設けることが好ましい。

外側連結部５を全周に渡って設ける際の数（軸方向に複数設ける場合は１個として数える）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、３０〜１５０個が好ましく、４０〜１２０個がより好ましい。また、外側連結部５の数は、内側連結部４の数の複数倍であることが好ましい。図１には、外側連結部５を内側連結部４の２倍である８０個設けた例を示す。すなわち、外側連結部５の数は、内側連結部４の数よりも多くなっており、その結果、隣り合う外側連結部５どうしの間隔は、隣り合う内側連結部４どうしの間隔より狭くなっている。

個々の外側連結部５の形状としては、板状体、柱状体などが挙げられるが、本実施形態ではタイヤ径方向及びタイヤ幅方向に延設される板状体の例を示す。本発明では、外側連結部５のたわみを中間環状部２により負担させ、支持構造体ＳＳの変形を均一化する観点から、正面視断面において、外側連結部５は、タイヤ径方向に対して傾斜していることが好ましい。ただし、外側連結部５は、必ずしもタイヤ径方向に対して傾斜している必要は無く、タイヤ径方向と同じ方向に配置しても構わない。

外側連結部５のタイヤ径方向に対して傾斜する角度θは、３０°以下であることが好ましい。角度θが大きすぎると、非空気圧タイヤＴは十分な剛性を得ることができず、また、内側連結部４と外側連結部５との間で張力が伝わりにくくなる。

また、外側連結部５のタイヤ径方向に対して傾斜する角度θは、５°以上であることがより好ましい。角度θが小さすぎると、外側連結部５のたわみを中間環状部２に効果的に負担させることができず、また、外側連結部５の圧縮剛性向上により、接地面内における圧力変動も大きくなってしまう。

本実施形態では、図１のように、２本の外側連結部５がタイヤ径方向に対して対称な方向に角度θ傾斜し、タイヤ径方向に沿った１本の内側連結部４と合わせて、タイヤ軸方向から見てＹ字状に配置される例を示す。

外側連結部５のタイヤ周方向の厚みは、外側環状部３および中間環状部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、タイヤ断面高さＨ１の１〜１０％が好ましく、２〜８％がより好ましい。さらに、本発明の非空気圧タイヤＴでは、外側連結部５の厚みが、内側連結部４の厚みより薄いことが好ましい。外側連結部５の厚みを内側連結部４の厚みより薄くすることで、圧縮剛性を下げることができ、タイヤ剛性の周方向変動を良好に抑えることができる。

外側連結部５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。

外側連結部５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。

支持構造体ＳＳの外側にはトレッド層７が設けられる。トレッド層７の表面には、従来の空気入りタイヤと同様のトレッドパターンを設けることが可能である。トレッド層７は、外周側のキャップゴム層７１と内周側のベースゴム層７２とを備えている。トレッド層７は、略一定のトレッド厚みｔｔを有している。ベースゴム層７２のベースゴム厚みｔｂは、図に示されるようにタイヤ周方向で変化している。

外側連結部５と外側環状部３は、結合部５３で結合されている。トレッド層７のうち、結合部５３のタイヤ径方向外側に当たる領域を結合部外側領域７ａとする。この結合部外側領域７ａでは、外側連結部５により外側環状部３の変形が抑制されるため、結果としてトレッド層７の歪が小さくなっている。これに対し、結合部外側領域７ａ以外の領域、すなわち、隣り合う結合部５３の間の領域では、外側環状部３が変形し易く、結果としてトレッド層７の歪が大きくなっている。

トレッド厚みｔｔは略一定であるのに対して、ベースゴム厚みｔｂはタイヤ周方向で変化しており、トレッド厚みｔｔに対するベースゴム厚みｔｂの割合は、タイヤ周方向で変化している。本実施形態では、ベースゴム厚みｔｂは、結合部外側領域７ａでｔ１、それ以外の領域でｔ２又はｔ３となっている。厚みｔ１は、厚みｔ２，ｔ３よりも小さくなっており、タイヤ周方向において最小となっている。

トレッド厚みｔｔに対するベースゴム厚みｔｂの割合は、厚みｔ１に関してはｔ１／ｔｔが０〜１０％が好ましく、厚みｔ２，ｔ３に関してはｔ２／ｔｔおよびｔ３／ｔｔが５〜５５％が好ましい。

キャップゴム層７１を構成するキャップゴム、およびベースゴム層７２を構成するベースゴムは、従来公知のものを使用可能である。キャップゴムのゴム硬度Ｈｃは４０〜９０°、ベースゴムの硬度Ｈｂは４５〜８０°が例示される。なお、ＨｃとＨｂの大小は特に限定されず、すなわち、キャップゴムとベースゴムは、どちらが硬くても柔らかくても、さらには同じであってもよい。なお、上記ゴム硬度の数値は、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）に準じて測定した値である。

また、３５℃におけるキャップゴムの損失正接ｔａｎδは０．１５〜０．６、ベースゴムの損失正接ｔａｎδは０．０５〜０．４が例示される。ただし、キャップゴムの損失正接ｔａｎδは、ベースゴムの損失正接ｔａｎδよりも大きいことが好ましい。

［他の実施形態］
（１）上記の実施形態では、支持構造体ＳＳが中間環状部２を備えているが、中間環状部２は必ずしも必要ではなく、図３の正面図に示すように、中間環状部２を設けず、内側連結部４と外側連結部５とが連続し１本の連結部４５を構成してもよい。図４は、図３の要部を示す部分拡大図である。この場合、連結部４５と外側環状部３とが結合されている部分が結合部５３となる。

（２）上記の実施形態では、厚みｔ２と厚みｔ３を同じとしているが、厚みｔ３は厚みｔ２よりも小さく、厚みｔ１と同程度としてもよい。これは、解析の結果、厚みｔ３の領域では、トレッド層７の歪が小さいことが判明し、厚みｔ３を小さくしても上記の実施形態とほぼ同様の効果が得られることが分かったためである。図５にｔ３をｔ１と同じにした例を示す。

（３）上記の実施形態では、平板状の外側連結部５（又は連結部４５）が軸方向に平行に配設される例を示したが、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、外側連結部５（又は連結部４５）の形状や形成方向は、種々の形態をとることができる。図６は、非空気圧タイヤＴをタイヤ径方向外側から見た側面図である。図６（ａ）〜（ｄ）において、外側連結部５（又は連結部４５）と外側環状部３との結合部５３が破線で示してある。例えば、図６（ａ）に示すように、外側連結部５の配設方向は、軸芯Ｏの方向から傾斜していてもよい。また、図６（ｂ）に示すように、外側連結部５は、平板が屈曲した形状でもよい。また、図６（ｃ）に示すように、外側連結部５は、平板がリブ５ａを有する形状でもよい。なお、図６（ｄ）に示すように、軸芯Ｏの方向に複数の外側連結部５を形成することも可能である。図６（ａ）〜（ｄ）のいずれの場合にも、この結合部５３のタイヤ径方向外側であるトレッド層７の結合部外側領域７ａにおいて、ベースゴム厚みｔｂを薄くする。

また、結合部外側領域７ａは、必ずしも軸芯Ｏの方向に延びる帯状でなくてもよく、図７のように軸芯Ｏの方向に斜めの方向に延びる帯状であってもよい。

（４）上記の実施形態では、ベースゴム厚みｔｂがタイヤ周方向で変化する際、角張った波状となっているが、図８（ａ）のような滑らかに連続する波状であってもよく、図８（ｂ）のような矩形波状であってもよい。

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）転がり抵抗
ドラム走行試験にて転がり抵抗を測定した。試験条件は、ＩＳＯ２８５８０に基づいて試験を行った。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、実施例１〜３は、比較例２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。測定結果は図９に示す。

（２）ロードノイズ
１名乗車でロードノイズ測定用コースを６０ｋｍ／ｈの速度で走行したときの音圧を測定した。比較例１、実施例１〜３は、比較例２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。測定結果は図９に示す。

比較例１
図９に示す寸法および物性等にて、内側リング（内側環状部１に相当）、中間リング（中間環状部２に相当）、外側リング（外側環状部３に相当）、内側スポーク（内側連結部４に相当）、外側スポーク（外側連結部５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（トレッド層７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。比較例１では、内側連結部４と外側連結部５を図１に示すようにＹ字状に配置した。ただし、トレッドゴムはキャップベースタイプとし、ベースゴム厚みｔｂは全周に渡って一定の１．２ｍｍとした。

支持構造体の成形は、支持構造体に対応する空間部を有する金型を用いて、その空間部に弾性材料（ポリウレタン樹脂）の原料液（イソシアネート末端プレポリマー：東洋ゴム工業社製ソフランネート、硬化剤：イハラケミカル社製ＭＯＣＡ）をウレタン注型機を用いて充填し、固化させることで実施した。タイヤサイズは、最大幅１４０ｍｍ、最外径５４０ｍｍ、リム径１４インチとした。これらの成形方法、タイヤサイズなどは、以下の比較例２、実施例１〜３も同様とした。

比較例２
図９に示す寸法および物性等にて、内側リング（内側環状部１に相当）、外側リング（外側環状部３に相当）、外側スポーク（連結部４５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（トレッド層７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。比較例２では、連結部４５を図３に示すように配置した。ただし、トレッドゴムはキャップベースタイプとし、ベースゴム厚みｔｂは全周に渡って一定の１．２ｍｍとした。

実施例１
図９に示す寸法および物性等にて、内側リング、中間リング、外側リング、内側スポーク、外側スポーク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。実施例１では、内側連結部４と外側連結部５を図１に示すようにＹ字状に配置した。実施例１のトレッドゴムは図５に示すような構成とした。

実施例２
図９に示す寸法および物性等にて、内側リング、外側リング、外側スポーク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。実施例２では、連結部４５を図３に示すように配置した。実施例２のトレッドゴムは図４に示すような構成とした。

実施例３
図９に示す寸法および物性等にて、内側リング、中間リング、外側リング、内側スポーク、外側スポーク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。実施例３では、内側連結部４と外側連結部５を図１に示すようにＹ字状に配置した。実施例３のトレッドゴムは図２に示すような構成とした。

図９の結果から以下のことが分かる。実施例１および実施例３の非空気圧タイヤは、比較例１と比較すると、転がり抵抗が小さく、ロードノイズも小さくなっている。同様に、実施例２の非空気圧タイヤは、比較例２と比較すると、転がり抵抗が小さく、ロードノイズも小さくなっている。このように、本発明の非空気圧タイヤは、転がり抵抗が小さく、ロードノイズも抑制されていることが分かる。

１ 内側環状部
２ 中間環状部
３ 外側環状部
４ 内側連結部
５ 外側連結部
７ トレッド層
７ａ 結合部外側領域
４５ 連結部
５３ 結合部
７１ キャップゴム層
７２ ベースゴム層
ＳＳ 支持構造体
Ｔ 非空気圧タイヤ
ｔｔ トレッド厚み
ｔｂ ベースゴム厚み

Claims (4)

1. 車両からの荷重を支持する支持構造体と、この支持構造体の外側に設けられる略一定厚みを有するトレッド層と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と、前記内側環状部と前記中間環状部とに結合されて両者を連結する内側連結部と、前記中間環状部と前記外側環状部とに結合されて両者を連結する複数の外側連結部とを備え、
   前記トレッド層は、外周側のキャップゴム層と内周側のベースゴム層とを備え、
   前記トレッド層のトレッド厚みに対する前記ベースゴム層のベースゴム厚みの割合は、タイヤ周方向で変化しており、前記外側連結部と前記外側環状部との結合部のタイヤ径方向外側である結合部外側領域において最小となることを特徴とする非空気圧タイヤ。
2. 車両からの荷重を支持する支持構造体と、この支持構造体の外側に設けられる略一定厚みを有するトレッド層と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に結合されて両者を連結する複数の連結部とを備え、
   前記トレッド層は、外周側のキャップゴム層と内周側のベースゴム層とを備え、
   前記トレッド層のトレッド厚みに対する前記ベースゴム層のベースゴム厚みの割合は、タイヤ周方向で変化しており、前記連結部と前記外側環状部との結合部のタイヤ径方向外側である結合部外側領域において最小となることを特徴とする非空気圧タイヤ。
3. 前記トレッド厚みに対する前記ベースゴム厚みの割合が、前記結合部外側領域において０〜１０％であり、それ以外の領域において５〜５５％であ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. 前記キャップゴム層を構成するキャップゴムの損失正接ｔａｎδは、前記ベースゴム層を構成するベースゴムの損失正接ｔａｎδよりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の非空気圧タイヤ。
   
   

Images