JP5972149B2 - 非空気圧タイヤ - Google Patents

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。

下記特許文献１には、耐久性能を改善しながら、乗り心地、ノイズ性能等を向上させる目的で、内側環状部と、その外側の中間環状部と、更にその外側の外側環状部と、内側環状部と中間環状部とを連結する複数の内側連結部と、外側環状部と中間環状部とを連結する複数の外側連結部とを備え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は、内側連結部及び外側連結部がタイヤ幅方向に連続する板状であるため、横剛性が高いが、ショルダー部の剛性も高いため、コーナリング時にショルダー部の接地面積が小さく、コーナリング性能が十分ではない。

また、下記特許文献２には、乗り心地を向上させる目的で、車軸に取り付けられる取り付け体と、その外側に設けられるリング状体と、前記取り付け体と前記リング状体との間にタイヤ周方向に沿って複数配設された連結部材とが備えられ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、連結部材がタイヤ幅方向に連続する板状であるため、特許文献１の非空気圧タイヤと同様、横剛性が高いが、ショルダー部の剛性も高いため、コーナリング時にショルダー部の接地面積が小さく、コーナリング性能が十分ではない。さらに、タイヤ周方向の連結部材同士の間隔が非常に狭く、連結部材がタイヤ周方向に大きく撓んだ場合、隣り合う連結部材同士が接触し、耐久性が悪化するおそれがある。

特開２０１０−１２６０７０号公報 特開２０１１−１５６９０５号公報

そこで、本発明の目的は、耐久性を悪化させることなく、乗り心地やコーナリング性能を向上させた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する複数の連結部とを備え、前記複数の連結部は、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、板幅方向がタイヤ周方向に沿った板状の第１連結部と、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、板幅方向がタイヤ周方向に沿った板状の第２連結部とが、タイヤ周方向に沿って交互に配列されて構成されており、前記第１連結部及び前記第２連結部は、剛性が異な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。複数の連結部は、第１連結部と第２連結部とがタイヤ周方向に沿って交互に配列されて構成されている。第１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、板幅方向がタイヤ周方向に沿った板状をしている。一方、第２連結部は、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、板幅方向がタイヤ周方向に沿った板状をしている。板状の第１連結部及び第２連結部は、このようにタイヤ幅方向に沿って延びているため、タイヤに垂直荷重が負荷された際、タイヤ幅方向に撓むこととなる。よって、複数の連結部は、荷重負荷時に互いに干渉しないように変形するため、非空気圧タイヤの耐久性が悪化しない。

本発明では、第１連結部及び第２連結部の剛性を異ならせている。ここで、剛性は、タイヤに規定の質量を与えた時、単位長さを撓ませるのに必要な縦方向の力である。図４に本発明の非空気圧タイヤをタイヤ幅方向に切断してタイヤ周方向から見た模式図を示す。１は内側環状部、２は外側環状部、３１は第１連結部、３２は第２連結部を示している。例えば、図４に示すように、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部の剛性が高くなり、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。

一方、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。特に、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部の剛性が高いため、乗り心地に加えてコーナリング性能も向上できる。その結果、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、乗り心地又はコーナリング性能を向上できる。

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記第１連結部又は前記第２連結部には、延設方向に沿ってリブが形成されていることが好ましい。延設方向に沿ってリブを形成することで、第１連結部又は第２連結部の剛性を高めることができるため、第１連結部及び第２連結部の剛性を異ならせることができる。なお、第１連結部と第２連結部の両方に、それぞれ異なるリブを形成し、第１連結部及び第２連結部の剛性を異ならせてもよい。

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記第１連結部及び前記第２連結部は、タイヤ径方向の板厚が異なることが好ましい。この構成によれば、第１連結部及び第２連結部の剛性を容易に異ならせることができる。

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記第１連結部及び前記第２連結部は、板幅が異なることが好ましい。この構成によれば、第１連結部及び第２連結部の剛性を容易に異ならせることができる。

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記第１連結部又は前記第２連結部は、補強材により補強されていることが好ましい。補強材により補強することで、第１連結部又は第２連結部の剛性を高めることができるため、第１連結部及び第２連結部の剛性を異ならせることができる。

本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記第１連結部又は前記第２連結部は、前記外側環状部側のみが補強されていることが好ましい。接地面側である外側環状部側の連結部には応力が集中しやすいため、第１連結部又は第２連結部の外側環状部側のみを補強材により補強することで、重量の増加を抑えつつ耐久性を向上できる。

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 第１連結部のタイヤ子午線断面図 第２連結部のタイヤ子午線断面図 非空気圧タイヤをタイヤ幅方向に切断してタイヤ周方向から見た模式図 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 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３Ａは第１連結部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３Ｂは第２連結部のタイヤ子午線断面図であり、図１のＢ−Ｂ断面図である。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とを連結する複数の連結部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設けるなどして、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。

複数の連結部３は、第１連結部３１と第２連結部３２とがタイヤ周方向ＣＤに沿って交互に配列されて構成されている。第１連結部３１と第２連結部３２との間のタイヤ周方向ＣＤのピッチｐは、ユニフォミティを向上させる観点から、一定とするのが好ましい。ピッチｐは、０〜１０ｍｍが好ましく、０〜３ｍｍがより好ましい。

タイヤ周方向ＣＤから見た第１連結部３１と第２連結部３２は、後述する補強構造を除いてタイヤ赤道面Ｃに対して対称な形状であることが好ましい。本実施形態では、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、補強構造を除いた第１連結部３１のタイヤ子午線断面における断面形状と、第２連結部３２のタイヤ子午線断面における断面形状が、タイヤ赤道面Ｃに対して対称となるようにしている。

第１連結部３１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ている。一方、第２連結部３２は、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ている。すなわち、隣り合う第１連結部３１と第２連結部３２は、タイヤ周方向ＣＤから見ると、略Ｘ字状に配置されている。

なお、本実施形態では、第１連結部３１及び第２連結部３２は、内側環状部１と外側環状部２をタイヤ幅方向ＷＤの両端でそれぞれ連結しているが、これに限定されない。第１連結部３１及び第２連結部３２は、内側環状部１と外側環状部２をタイヤ幅方向ＷＤの両端よりも内側部でそれぞれ連結するようにしてもよい。

第１連結部３１と第２連結部３２は、図２の斜視図のように、板状部材で形成されている。第１連結部３１と第２連結部３２は、略矩形の板状をしており、板幅方向ＰＷがタイヤ周方向ＣＤに沿っている。第１連結部３１と第２連結部３２の延設方向ＰＬは、タイヤ幅方向ＷＤに対して傾斜する方向であり、タイヤ幅方向ＷＤに対する傾斜角度は、１５〜５０°が好ましい。

タイヤ周方向ＣＤから見た第１連結部３１は、タイヤ径方向に湾曲する湾曲部３１ａが少なくとも１つ形成されていることが好ましく、タイヤ径方向に湾曲する湾曲部３１ａが延設方向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３１ａとタイヤ径方向外側へ凸となる湾曲部３１ａが交互に形成される。湾曲部３１ａの数は、１〜１５個が好ましく、３〜１０個がより好ましい。湾曲部３１ａ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。本実施形態では、湾曲部３１ａを４個設けた例を示す。湾曲部３１ａの曲率半径Ｒは、５〜２００ｍｍが好ましく、２０〜１５０ｍｍがより好ましい。

第１連結部３１と同様、タイヤ周方向ＣＤから見た第２連結部３２には、タイヤ径方向に湾曲する湾曲部３２ａが少なくとも１つ形成されていることが好ましく、タイヤ径方向に湾曲する湾曲部３２ａが延設方向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３２ａの数、曲率半径等については、第１連結部３１の湾曲部３１ａと同様とすることができる。

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、２０〜２００個が好ましく、３０〜１００個がより好ましい。図１には、第１連結部３１を２０個、第２連結部３２を２０個設けた例を示す。

第１連結部３１のタイヤ径方向の板厚ｔ１と第２連結部３２のタイヤ径方向の板厚ｔ２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、１〜１０ｍｍが好ましく、３〜７ｍｍがより好ましい。また、第１連結部３１のタイヤ径方向の板厚ｔ１は、第１連結部３１の板幅ｗ１よりも小さく、第２連結部３２のタイヤ径方向の板厚ｔ２は、第２連結部３２の板幅ｗ２よりも小さい。なお、第１連結部３１の板厚ｔ１及び第２連結部３２の板厚ｔ２は、延設方向ＰＬに沿って一定である必要はない。

第１連結部３１及び第２連結部３２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。連結部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。

本発明の第１連結部３１及び第２連結部３２は、剛性が異なるようにしている。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。第１連結部３１及び第２連結部３２は、一方の剛性を他方の剛性の１．２倍以上に設定するのが特に好ましい。また、第１連結部３１及び第２連結部３２は、一方の剛性を他方の剛性の３倍以下に設定するのが好ましい。一方の剛性が他方の剛性の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。

本実施形態の第１連結部３１には、延設方向ＰＬに沿ってリブ３１１が形成されている。リブ３１１は、第１連結部３１の板面からタイヤ径方向内側へ向かって突出する突条となっている。延設方向ＰＬに沿ってリブ３１１を形成することで第１連結部３１の剛性を高めることができるため、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ができる。本実施形態において、リブ３１１は、第１連結部３１の延設方向ＰＬの全体に形成されている。また、リブ３１１は、断面形状が矩形となっている。また、２本のリブ３１１が平行に設けられている。ただし、リブ３１１を設ける範囲、形状、本数などは、第１連結部３１と第２連結部３２との間に与えたい剛性差によって適宜決定される。

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ゴム８が設けられている例を示す。補強層７、トレッドゴム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。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）本発明の他の実施形態として、図５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とを連結する複数の外側連結部６とを備え、複数の外側連結部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、板幅方向がタイヤ周方向ＣＤに沿った板状の第１外側連結部６１と、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、板幅方向がタイヤ周方向ＣＤに沿った第２外側連結部６２とが、タイヤ周方向ＣＤに沿って交互に配列されて構成されており、第１外側連結部６１及び第２外側連結部６２は、剛性が異なるものでもよい。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６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、板幅方向がタイヤ周方向ＣＤに沿った板状の第１内側連結部５１と、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、板幅方向がタイヤ周方向ＣＤに沿った板状の第２内側連結部５２とが、タイヤ周方向ＣＤに沿って交互に配列されて構成されているものでもよい。

（３）前述の実施形態では、第１連結部３１及び第２連結部３２の剛性を異ならせる方法として、第１連結部３１に延設方向ＰＬに沿ってリブ３１１を形成する例を示したが、これに限定されない。図７Ａ〜図７Ｄは、他の実施形態に係る連結部の斜視図である。なお、図７Ａ〜図７Ｄ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７Ａは、第１連結部３１及び第２連結部３２のタイヤ径方向の板厚を異ならせている。この例では、第１連結部３１の板厚ｔ１を第２連結部３２の板厚ｔ２よりも厚くしている。図７Ｂは、第１連結部３１及び第２連結部３２の板幅を異ならせている。この例では、第２連結部３２の板幅ｗ２を内側環状部１に向かって徐々に狭くして、第１連結部３１の板幅ｗ１よりも狭くしている。図７Ｃ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。具体的には、第２連結部３２の延設方向に沿って複数の貫通孔３２１を設けることで、第２連結部３２の剛性を低下させている。図７Ｄ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。具体的には、第２連結部３２の延設方向に沿ってスリット３２２を設けることで、第２連結部３２の剛性を低下させている。なお、穴やスリットは、第１連結部３１又は第２連結部３２の内側環状部１側に形成されるのが好ましい。図７Ａ〜図７Ｄ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。

（４）また、第１連結部３１又は第２連結部３２を、補強材により補強することで、第１連結部３１及び第２連結部３２の剛性を異ならせるようにしてもよい。補強材としては、ポリエステル、ナイロン、アラミドなどの有機繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維、鉄板やスチールコードなどの金属、ＣＦＲＰやＧＦＲＰなどの繊維強化プラスチックを使用することができる。この実施形態において、引張モジュラスとは、有機繊維の場合はＪＩＳＬ１０１７に準じ、金属コードの場合はＪＩＳＧ３５１０に準じ、ＣＦＲＰやＧＦＲＰ等の繊維強化プラスチックの場合はＪＩＳＫ７１２７に準じて引張試験を行い、１．５％伸び時の引張応力から算出した値である。

第１連結部３１と第２連結部３２のうち一方のみを補強してもよく、両方を補強しても良い。第１連結部３１及び第２連結部３２の両方を補強する場合、補強材の引張モジュラスを異ならせたり、補強材を配置する範囲を異ならせたりすることにより、第１連結部３１及び第２連結部３２の剛性を異ならせることができる。なお、第１連結部３１又は第２連結部３２は、外側環状部２側のみが補強材により補強されていることが好ましい。特に、第１連結部３１又は第２連結部３２は、外側環状部２側からタイヤ径方向高さの５０％の範囲が少なくとも補強されていることが好ましい。接地面側である外側環状部２側の第１連結部３１及び第２連結部３２には応力が集中しやすいため、第１連結部３１又は第２連結部３２の外側環状部２側のみを補強材により補強することで、重量の増加を抑えつつ耐久性を向上できる。

（５）前述の実施形態では、タイヤ周方向から見た第１連結部３１及び第２連結部３２に湾曲部が形成されている例を示したが、第１連結部３１及び第２連結部３２は湾曲部が形成されていない平板状でもよい。

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）コーナリングパワー
いわゆるフラットベルト式コーナリング試験機において、内圧を０ｋＰａ、荷重を２５００N、速度を８０ｋｍ／ｈ、スリップアングルを１°として、コーナリングパワーの測定を行った。比較例１でのコーナリングパワーを１００としたときの指数で示し、この値が大きい方がコーナリングパワーが大きく、コーナリング性能に優れる。

（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、空気圧を０ｋＰａ、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、走行試験を行った。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。

（３）乗り心地
４名のパネラーが、テストコースにおける乗り心地性について総合的に官能評価した。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乗り心地性に優れる。

比較例１
表１に示す寸法および物性等にて、図８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１（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８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。コーナリングパワー、耐久性能、乗り心地の結果を表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１，２（第１及び第２連結部３１，３２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８を備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。外側スポーク１は、全体が補強コードにより補強され、外側スポーク２は、外側環状部２側からタイヤ径方向高さの５０％の範囲が補強され、これにより外側スポーク１の剛性が外側スポーク２の剛性よりも高くなっている。コーナリングパワー、耐久性能、乗り心地の結果を表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５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１（内側連結部５に相当）、外側スポーク１，２（第１及び第２外側連結部６１，６２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８を備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。外側スポーク１は、全体が補強コードにより補強され、外側スポーク２は、外側環状部２側からタイヤ径方向高さの５０％の範囲が補強され、これにより外側スポーク１の剛性が外側スポーク２の剛性よりも高くなっている。内側連結部５は、比較例１と同様、タイヤ幅方向に連続する板状体とした。コーナリングパワー、耐久性能、乗り心地の結果を表１に併せて示す。

実施例３
表１に示す寸法および物性等にて、図６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１，２（第１及び第２内側連結部５１，５２に相当）、外側スポーク１，２（第１及び第２外側連結部６１，６２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８を備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。外側スポーク１は、全体が補強コードにより補強され、外側スポーク２は、外側環状部２側からタイヤ径方向高さの５０％の範囲が補強され、これにより外側スポーク１の剛性が外側スポーク２の剛性よりも高くなっている。コーナリングパワー、耐久性能、乗り心地の結果を表１に併せて示す。

実施例４
外側スポーク２の全体が、外側スポーク１の補強コードよりも引張モジュラスの低い補強コードにより補強されていること以外は、実施例１と同じとした非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。コーナリングパワー、耐久性能、乗り心地の結果を表１に併せて示す。

実施例５
外側スポーク１と外側スポーク２の剛性を逆にしたこと以外は、実施例１と同じとした非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。コーナリングパワー、耐久性能、乗り心地の結果を表２に併せて示す。

実施例６
キャンバー角を０°としたこと以外は、実施例５と同じとした非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。コーナリングパワー、耐久性能、乗り心地の結果を表２に併せて示す。

実施例７
キャンバー角をポジティブキャンバーとしたこと以外は、実施例５と同じとした非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。コーナリングパワー、耐久性能、乗り心地の結果を表２に併せて示す。

実施例８
キャンバー角を０°としたこと以外は、実施例１と同じとした非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。コーナリングパワー、耐久性能、乗り心地の結果を表２に併せて示す。

実施例９
キャンバー角をポジティブキャンバーとしたこと以外は、実施例１と同じとした非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。コーナリングパワー、耐久性能、乗り心地の結果を表２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。また、何れの実施例等の非空気圧タイヤも、図４に示す向きに車両に取り付けた。

表１及び２の結果から以下のことが分かる。実施例１〜４，８，９の非空気圧タイヤは、比較例１と比較して、コーナリング性能が向上した。実施例５，６の非空気圧タイヤは、比較例１と比較して、コーナリング性能と乗り心地が向上した。実施例７の非空気圧タイヤは、比較例１に比較して、乗り心地が向上した。また、実施例１〜９の非空気圧タイヤは、耐久性の悪化も見られなかった。

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
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
３１１ リブ
ＳＳ 支持構造体
Ｔ 非空気圧タイヤ
ＣＤ タイヤ周方向
ＰＷ１ 第１連結部の板幅
ＰＷ２ 第２連結部の板幅
ｔ１ 第１連結部のタイヤ径方向の板厚
ｔ２ 第２連結部のタイヤ径方向の板厚
ＷＤ１ タイヤ幅方向一方側
ＷＤ２ タイヤ幅方向他方側

Claims (6)

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する複数の連結部とを備え、
   前記複数の連結部は、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、板幅方向がタイヤ周方向に沿った板状の第１連結部と、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、板幅方向がタイヤ周方向に沿った板状の第２連結部とが、タイヤ周方向に沿って交互に配列されて構成されており、
   前記第１連結部及び前記第２連結部は、剛性が異なることを特徴とする非空気圧タイヤ。
2. 前記第１連結部又は前記第２連結部には、延設方向に沿ってリブが形成さ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. 前記第１連結部及び前記第２連結部は、タイヤ径方向の板厚が異な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. 前記第１連結部及び前記第２連結部は、板幅が異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の非空気圧タイヤ。
5. 前記第１連結部又は前記第２連結部は、補強材により補強されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の非空気圧タイヤ。
6. 前記第１連結部又は前記第２連結部は、前記外側環状部側のみが補強されていることを特徴とする請求項５に記載の非空気圧タイヤ。
   
   
   

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