JP6153463B2 - Non-pneumatic tire - Google Patents

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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。   The present invention relates to a non-pneumatic tire provided with a support structure that supports a load from a vehicle as a tire structural member, and preferably a non-pneumatic tire that can be used as a substitute for a pneumatic tire. It relates to tires.

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。   The pneumatic tire has a load supporting function, a shock absorbing ability from the ground contact surface, and a transmission ability (acceleration, stop, change of direction) such as power. For this reason, many vehicles, particularly bicycles, motorcycles, automobiles, It is used in trucks.

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。   In particular, these capabilities greatly contributed to the development of automobiles and other motor vehicles. Furthermore, the impact absorbing ability of pneumatic tires is useful for medical equipment and electronic equipment transport carts and other applications.

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。   Conventional non-pneumatic tires include, for example, solid tires, spring tires, cushion tires, and the like, but do not have the superior performance of pneumatic tires. For example, solid tires and cushion tires having a solid rubber structure support the load by compressing the contact portion, but this type of tire is heavy and stiff, and does not have a shock absorbing ability like a pneumatic tire. Therefore, solid tires and cushion tires have not been adopted for passenger cars where ride comfort performance is important.

下記特許文献1には、上記課題を解決する目的で、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、前記環状バンドとホイール又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記載されている。しかし、このようにスポークで荷重を支持する非空気圧タイヤでは、スポーク端に応力が集中して破損するおそれがある。   In the following Patent Document 1, for the purpose of solving the above problems, a reinforced annular band that supports a load applied to a tire, and a plurality of webs that transmit load force by tension between the annular band and a wheel or a hub. Non-pneumatic tires with spokes are described. However, in such a non-pneumatic tire that supports a load with spokes, there is a possibility that stress concentrates on the end of the spoke and breaks.

特許文献2には、外側リムアセンブリと、内側ハブ連結部材と、外側リムアセンブリ及び内側ハブ連結部材の間に配置される複数のばね要素と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、ばね要素の好ましくない移動を制限するために、ばね要素と共に作用する複数の減衰要素がさらに設けられているが、突発的な衝撃によってはばね要素が破損することが懸念される。   Patent Document 2 describes a non-pneumatic tire having an outer rim assembly, an inner hub connecting member, and a plurality of spring elements disposed between the outer rim assembly and the inner hub connecting member. This non-pneumatic tire is further provided with a plurality of damping elements that work together with the spring elements in order to limit undesired movement of the spring elements, but there is a concern that the spring elements may be damaged by sudden impacts. The

特許文献3及び4には、リムとリムの外側に配置される複数のセグメントとを有し、セグメントとリムとを複数のリンク機構によって連結した非空気圧タイヤが記載されている。リンク機構のリンク部材は、リムとセグメントに対してピンを介して回転可能に連結されており、路面からの入力による衝撃のために連結部分が壊れる可能性がある。   Patent Documents 3 and 4 describe a non-pneumatic tire having a rim and a plurality of segments arranged outside the rim and connecting the segments and the rim by a plurality of link mechanisms. The link member of the link mechanism is rotatably connected to the rim and the segment via a pin, and the connecting portion may be broken due to an impact caused by an input from the road surface.

特表2005−500932号公報Special Table 2005-500932 Publication 特表2008−539113号公報Special table 2008-539113 gazette 特開2008−279814号公報JP 2008-279814 A 特開2010−42722号公報JP 2010-42722 A

そこで、本発明の目的は、スポークの端部での破損を防いで耐久性を向上できる非空気圧タイヤを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-pneumatic tire capable of improving durability by preventing damage at the end of a spoke.

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、前記内側環状部と前記外側環状部とを連結する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、
前記連結部の両方の端部をタイヤ軸に平行な回転軸の周りでそれぞれ回転可能に支持する2つの回転支持機構と、前記回転支持機構の少なくとも一方をタイヤ周方向に移動可能なスライド機構とを備えることを特徴とする。
The above object can be achieved by the present invention as described below.
That is, the non-pneumatic tire according to the present invention includes an inner annular portion, an outer annular portion provided concentrically outside the inner annular portion, and a plurality of connecting portions that connect the inner annular portion and the outer annular portion. In a non-pneumatic tire having a support structure comprising:
Two rotation support mechanisms for rotatably supporting both ends of the connecting portion around a rotation axis parallel to the tire axis, and a slide mechanism capable of moving at least one of the rotation support mechanisms in the tire circumferential direction; It is characterized by providing.

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る支持構造体を有している。本発明によれば、連結部の両方の端部は、内側環状部及び外側環状部に対して回転支持機構により回転可能に支持されており、かつ少なくとも一方の端部は、内側環状部又は外側環状部に対してスライド機構によりタイヤ周方向に移動可能となっているため、支持構造体で荷重を支持する際、連結部の両方の端部の自由度が高く、連結部の両方の端部における応力集中を防ぐことができる。その結果、連結部(スポーク)の端部での破損を防いで耐久性を向上できる。   A non-pneumatic tire according to the present invention is provided with an inner annular portion, an outer annular portion concentrically provided outside the inner annular portion, and a plurality of connecting portions that connect the inner annular portion and the outer annular portion. It has a structure. According to the present invention, both ends of the connecting portion are rotatably supported by the rotation support mechanism with respect to the inner annular portion and the outer annular portion, and at least one end portion is the inner annular portion or the outer annular portion. Because it is movable in the tire circumferential direction by the slide mechanism with respect to the annular part, when supporting the load with the support structure, the degree of freedom of both ends of the connecting part is high, and both ends of the connecting part It is possible to prevent stress concentration in As a result, damage at the end of the connecting portion (spoke) can be prevented and durability can be improved.

本発明に係る非空気圧タイヤにおいて、前記回転支持機構は、前記連結部の端部に設けられた車輪であり、前記スライド機構は、前記車輪を移動させるために前記内側環状部の外周面又は前記外側環状部の内周面に沿って設けられたレールであることが好ましい。この構成によれば、簡素な構造により回転支持機構とスライド機構を実現できるため、故障を防いで耐久性を向上できる。   In the non-pneumatic tire according to the present invention, the rotation support mechanism is a wheel provided at an end portion of the connecting portion, and the slide mechanism is configured so that the outer peripheral surface of the inner annular portion or the It is preferable that the rail is provided along the inner peripheral surface of the outer annular portion. According to this configuration, since the rotation support mechanism and the slide mechanism can be realized with a simple structure, failure can be prevented and durability can be improved.

本発明に係る非空気圧タイヤにおいて、両方の端部が前記内側環状部と前記外側環状部に対してそれぞれ固定された補助連結部をさらに備えることが好ましい。このような補助連結部を設けることで、回転支持機構及びスライド機構に過度の力が加わることを防ぐことができるため、耐久性を向上できる。また、連結部のみではタイヤ剛性等の性能が不足する場合、補助連結部により連結部を補助することができる。   In the non-pneumatic tire according to the present invention, it is preferable that both end portions further include auxiliary connecting portions fixed to the inner annular portion and the outer annular portion, respectively. By providing such an auxiliary connecting portion, it is possible to prevent an excessive force from being applied to the rotation support mechanism and the slide mechanism, and thus durability can be improved. Moreover, when performance, such as tire rigidity, is insufficient with only the connecting portion, the connecting portion can be assisted by the auxiliary connecting portion.

本発明に係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は、ばねで接続されていることが好ましい。この構成によれば、連結部が回転又はスライドしたとき、その移動量に応じてばねにより連結部を初期位置に戻そうとする力が働く。これにより、接地部の連結部は負荷に応じた移動量で停止することになるため、より大きな荷重を支持することができる。   In the non-pneumatic tire according to the present invention, the connecting portions adjacent to each other in the tire circumferential direction are preferably connected by a spring. According to this configuration, when the connecting portion rotates or slides, a force is applied to return the connecting portion to the initial position by the spring according to the movement amount. Thereby, since the connection part of a grounding part stops with the movement amount according to load, it can support a bigger load.

本発明に係る非空気圧タイヤにおいて、タイヤ径方向に対してタイヤ周方向の一方側に傾斜する前記連結部と、タイヤ周方向の他方側に傾斜する前記連結部とが、互いの中央部同士で回転可能に連結されていることが好ましい。この構成によれば、連結された一対の連結部により荷重を支持するようになるため、耐久性を向上できる。   In the non-pneumatic tire according to the present invention, the connecting portion that is inclined to one side in the tire circumferential direction with respect to the tire radial direction and the connecting portion that is inclined to the other side in the tire circumferential direction are at the center portions of each other. It is preferable that it is connected so that rotation is possible. According to this structure, since a load is supported by a pair of connected connection parts, durability can be improved.

本発明の非空気圧タイヤの一例を示す正面図Front view showing an example of the non-pneumatic tire of the present invention 図1の非空気圧タイヤの部分拡大図Partial enlarged view of the non-pneumatic tire of FIG. 図1の非空気圧タイヤのI−I断面図II sectional view of the non-pneumatic tire of FIG. 他の実施形態に係る非空気圧タイヤの断面図Cross-sectional view of a non-pneumatic tire according to another embodiment 他の実施形態に係る非空気圧タイヤの部分拡大図Partial enlarged view of a non-pneumatic tire according to another embodiment 他の実施形態に係る非空気圧タイヤの断面図Cross-sectional view of a non-pneumatic tire according to another embodiment 他の実施形態に係る非空気圧タイヤの部分拡大図Partial enlarged view of a non-pneumatic tire according to another embodiment 他の実施形態に係る非空気圧タイヤの部分拡大図Partial enlarged view of a non-pneumatic tire according to another embodiment

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。図2は、図1の非空気圧タイヤの一部を拡大して示す部分拡大図である。図3は、図1の非空気圧タイヤのI−I断面図である。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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing an example of a non-pneumatic tire. FIG. 2 is a partially enlarged view showing a part of the non-pneumatic tire of FIG. 1 in an enlarged manner. 3 is a cross-sectional view taken along the line II of the non-pneumatic tire of FIG. Here, O indicates a tire shaft, and H indicates a tire cross-sectional height.

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。本実施形態では、図1に示すように、支持構造体SSの外側に、支持構造体SSを補強する補強層6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6の更に外側にトレッドゴム7が設けられている例を示す。補強層6、トレッドゴム7としては、従来の空気入りタイヤのベルト層、トレッドゴム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。   The non-pneumatic tire T of the present invention has a support structure SS that supports a load from a vehicle. The non-pneumatic tire T of the present invention only needs to be provided with such a support structure SS, and a member corresponding to a tread on the outer side (outer peripheral side) or inner side (inner peripheral side) of the support structure SS, A reinforcing layer, a member for fitting with an axle or a rim, and the like may be provided. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an example is shown in which a reinforcing layer 6 that reinforces the support structure SS is provided outside the support structure SS. Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the example in which the tread rubber 7 is provided in the further outer side of the reinforcement layer 6 is shown. As the reinforcing layer 6 and the tread rubber 7, it is possible to provide the same material as the belt layer and tread rubber of a conventional pneumatic tire. Moreover, it is possible to provide the same pattern as a conventional pneumatic tire as a tread pattern.

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。   As shown in the front view of FIG. 1, the non-pneumatic tire T of the present embodiment includes an inner annular portion 1, an outer annular portion 2 provided concentrically on the outer side, and an inner annular portion. 1 and a plurality of connecting portions 3 for connecting the outer annular portion 2 to each other.

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。   The inner annular portion 1 is preferably a cylindrical shape having a constant thickness from the viewpoint of improving uniformity. Moreover, it is preferable to provide the inner peripheral surface of the inner annular portion 1 with irregularities or the like for maintaining fitting properties for mounting with an axle or a rim.

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。   The thickness of the inner annular portion 1 is preferably 1 to 20% of the tire cross-section height H and more preferably 2 to 10% from the viewpoint of reducing weight and improving durability while sufficiently transmitting force to the connecting portion 3. preferable.

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。   The inner diameter of the inner annular portion 1 is appropriately determined in accordance with the rim on which the non-pneumatic tire T is mounted and the dimensions of the axle. However, when an alternative to a general pneumatic tire is assumed, 250 to 500 mm is preferable, and 330 to 440 mm is more preferable.

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。   The width of the inner annular portion 1 in the tire axial direction is appropriately determined according to the application, the length of the axle, and the like. However, when an alternative to a general pneumatic tire is assumed, 100 to 300 mm is preferable, and 130 to 250 mm is preferable. More preferred.

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。   The tensile modulus of the inner annular portion 1 is preferably 5 to 180000 MPa, more preferably 7 to 50000 MPa, from the viewpoint of reducing weight, improving durability, and wearing properties while sufficiently transmitting force to the connecting portion 3. The tensile modulus in the present invention is a value calculated from a tensile stress at 10% elongation by conducting a tensile test according to JIS K7312.

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、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。   Although the support structure SS in the present invention is formed of an elastic material, it is preferable that the inner annular portion 1, the outer annular portion 2, and the connecting portion 3 are basically made of the same material except for the reinforcing structure.

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。   The elastic material in the present invention refers to a material having a tensile modulus calculated from a tensile stress at 10% elongation by a tensile test according to JIS K7312 and 100 MPa or less. The elastic material of the present invention preferably has a tensile modulus of 5 to 100 MPa, more preferably 7 to 50 MPa from the viewpoint of imparting adequate rigidity while obtaining sufficient durability. Examples of the elastic material used as the base material include thermoplastic elastomers, crosslinked rubbers, and other resins.

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。   Examples of the thermoplastic elastomer include polyester elastomer, polyolefin elastomer, polyamide elastomer, polystyrene elastomer, polyvinyl chloride elastomer, polyurethane elastomer and the like. Rubber materials constituting the crosslinked rubber material include natural rubber, styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IIR), nitrile rubber (NBR), hydrogenated nitrile rubber (hydrogenated NBR). And synthetic rubbers such as chloroprene rubber (CR), ethylene propylene rubber (EPDM), fluorine rubber, silicon rubber, acrylic rubber, and urethane rubber. These rubber materials may be used in combination of two or more as required.

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。   Examples of other resins include thermoplastic resins and thermosetting resins. Examples of the thermoplastic resin include polyethylene resin, polystyrene resin, and polyvinyl chloride resin, and examples of the thermosetting resin include epoxy resin, phenol resin, polyurethane resin, silicon resin, polyimide resin, and melamine resin.

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。   Of the above elastic materials, a polyurethane resin is preferably used from the viewpoint of moldability / workability and cost. In addition, as an elastic material, you may use a foaming material, and what used said thermoplastic elastomer, crosslinked rubber, and other resin foamed can be used.

内側環状部1、外側環状部2、及び連結部3は、補強繊維により補強されていることが好ましい。   The inner annular portion 1, the outer annular portion 2, and the connecting portion 3 are preferably reinforced with reinforcing fibers.

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。   Examples of the reinforcing fibers include reinforcing fibers such as long fibers, short fibers, woven fabrics, and non-woven fabrics. As a form using long fibers, fibers arranged in the tire axial direction and fibers arranged in the tire circumferential direction It is preferable to use a net-like fiber assembly composed of:

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。   Examples of the types of reinforcing fibers include rayon cords, polyamide cords such as nylon-6,6, polyester cords such as polyethylene terephthalate, aramid cords, glass fiber cords, carbon fibers, and steel cords.

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。   In the present invention, in addition to reinforcement using reinforcing fibers, it is possible to perform reinforcement with a granular filler or reinforcement with a metal ring or the like. Examples of the particulate filler include ceramics such as carbon black, silica, and alumina, and other inorganic fillers.

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。   The shape of the outer annular portion 2 is preferably a cylindrical shape with a constant thickness from the viewpoint of improving uniformity. The thickness of the outer annular portion 2 is preferably 1 to 20% of the tire cross-section height H, and preferably 2 to 10% from the viewpoint of reducing weight and improving durability while sufficiently transmitting the force from the connecting portion 3. More preferred.

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。   The inner diameter of the outer annular portion 2 is appropriately determined according to its use. However, when an alternative to a general pneumatic tire is assumed, 420 to 750 mm is preferable, and 480 to 680 mm is more preferable.

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。   Although the width | variety of the tire axial direction of the outer side annular part 2 is suitably determined according to a use etc., when substitution of a general pneumatic tire is assumed, 100-300 mm is preferable and 130-250 mm is more preferable.

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、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。   The tensile modulus of the outer annular portion 2 can be set to the same level as that of the inner annular portion 1 when the reinforcing layer 6 is provided on the outer periphery of the outer annular portion 2 as shown in FIG. In the case where such a reinforcing layer 6 is not provided, 5 to 180000 MPa is preferable, and 7 to 50000 MPa is more preferable from the viewpoint of reducing weight and improving durability while sufficiently transmitting the force from the connecting portion 3.

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と補強層などとの接着も十分となる。   When the tensile modulus of the outer annular portion 2 is increased, a fiber reinforced material obtained by reinforcing an elastic material with fibers or the like is preferable. By reinforcing the outer annular portion 2 with the reinforcing fiber, the adhesion between the outer annular portion 2 and the reinforcing layer becomes sufficient.

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。   The connecting portion 3 connects the inner annular portion 1 and the outer annular portion 2, and a plurality of connecting portions 3 are provided so as to be independent from each other in the tire circumferential direction CD with an appropriate interval therebetween.

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沿って延びる棒状をしている。図1は、荷重が加わっていない初期位置での非空気圧タイヤTを示しており、この初期位置において、本実施形態の連結部3は、タイヤ径方向に傾斜して延びている。連結部3のタイヤ径方向に対する傾斜角度は、30°以下であることが好ましく、25°以下であることがより好ましい。傾斜角度が30°より大きいと、非空気圧タイヤTは十分な剛性を得ることができない。   The connecting portion 3 has a rod shape extending along the tire radial direction from the inner annular portion 1 to the outer annular portion 2. FIG. 1 shows a non-pneumatic tire T at an initial position where no load is applied, and at this initial position, the connecting portion 3 of the present embodiment extends while inclining in the tire radial direction. The inclination angle of the connecting portion 3 with respect to the tire radial direction is preferably 30 ° or less, and more preferably 25 ° or less. If the inclination angle is larger than 30 °, the non-pneumatic tire T cannot obtain sufficient rigidity.

連結部3は、内側環状部1側の内側端部31と外側環状部2側の外側端部32を有している。連結部3の内側端部31には、第1の車輪41が回転可能に設けられている。同様に、連結部3の外側端部32には、第2の車輪42が回転可能に設けられている。第1の車輪41と第2の車輪42の回転軸は、どちらもタイヤ軸Oに平行となっている。第1の車輪41は、内側環状部1に対して回転可能に取り付けられ、第2の車輪42は、外側環状部2に対して回転可能に取り付けられている。これにより、連結部3の内側端部31と外側端部32は、内側環状部1及び外側環状部2に対してタイヤ軸Oに平行な回転軸の周りで回転可能に支持される。   The connecting portion 3 has an inner end portion 31 on the inner annular portion 1 side and an outer end portion 32 on the outer annular portion 2 side. A first wheel 41 is rotatably provided at the inner end 31 of the connecting portion 3. Similarly, the 2nd wheel 42 is rotatably provided in the outer side edge part 32 of the connection part 3. As shown in FIG. The rotation axes of the first wheel 41 and the second wheel 42 are both parallel to the tire axis O. The first wheel 41 is rotatably attached to the inner annular portion 1, and the second wheel 42 is rotatably attached to the outer annular portion 2. Accordingly, the inner end portion 31 and the outer end portion 32 of the connecting portion 3 are supported so as to be rotatable around a rotation axis parallel to the tire axis O with respect to the inner annular portion 1 and the outer annular portion 2.

内側環状部1の外周面1aには、複数の第1のレール51が互いに間隔を空けて設けられている。第1のレール51は、タイヤ周方向CDに沿って延びるように設けられ、第1の車輪41をタイヤ周方向CDに沿って移動させることができる。第1のレール51は、第1の車輪41がタイヤ軸方向に飛び出さないように、断面がコの字状となっている。また、第1のレール51の長手方向の両端部は、第1の車輪41の移動を規制するために閉塞されているのが好ましい。これにより、第1の車輪41が第1のレール51に沿って移動し過ぎて、連結部3により荷重を支持できなくなるのを防ぐことができる。   A plurality of first rails 51 are provided on the outer peripheral surface 1 a of the inner annular portion 1 at intervals. The first rail 51 is provided so as to extend along the tire circumferential direction CD, and the first wheel 41 can be moved along the tire circumferential direction CD. The first rail 51 has a U-shaped cross section so that the first wheel 41 does not jump out in the tire axial direction. Moreover, it is preferable that both ends in the longitudinal direction of the first rail 51 are closed in order to restrict the movement of the first wheel 41. Thereby, it can prevent that the 1st wheel 41 moves too much along the 1st rail 51, and becomes unable to support a load with the connection part 3. FIG.

また、外側環状部2の内周面2aには、複数の第2のレール52が互いに間隔を空けて設けられている。第2のレール52は、タイヤ周方向CDに沿って延びるように設けられ、第2の車輪42をタイヤ周方向CDに沿って移動させることができる。第2のレール52は、第2の車輪42がタイヤ軸方向に飛び出さないように、断面がコの字状となっている。また、第2のレール52の長手方向の両端部は、第2の車輪42の移動を規制するために閉塞されているのが好ましい。これにより、第2の車輪42が第2のレール52に沿って移動し過ぎて、連結部3により荷重を支持できなくなるのを防ぐことができる。   A plurality of second rails 52 are provided on the inner peripheral surface 2 a of the outer annular portion 2 at intervals. The second rail 52 is provided so as to extend along the tire circumferential direction CD, and can move the second wheel 42 along the tire circumferential direction CD. The second rail 52 has a U-shaped cross section so that the second wheel 42 does not jump out in the tire axial direction. Moreover, it is preferable that both ends in the longitudinal direction of the second rail 52 are closed in order to restrict the movement of the second wheel 42. Thereby, it can be prevented that the second wheel 42 moves too much along the second rail 52 and cannot support the load by the connecting portion 3.

連結部3は、図3に示すように、タイヤ軸方向に沿って複数設けられている。本実施形態では、3本の連結部3がタイヤ軸方向に等間隔に配列されている。なお、連結部3の形状は特に限定されず、3本の連結部3の形状をすべて同じとしてもよく、それぞれ異ならせてもよい。   As shown in FIG. 3, a plurality of connecting portions 3 are provided along the tire axial direction. In this embodiment, the three connection parts 3 are arranged at equal intervals in the tire axial direction. In addition, the shape of the connection part 3 is not specifically limited, The shape of all the 3 connection parts 3 may be made the same, and may each differ.

タイヤ周方向に配列される連結部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、10〜80個が好ましく、40〜60個がより好ましい。   The number of connecting portions 3 arranged in the tire circumferential direction is preferably 10 to 80 from the viewpoint of reducing the weight, improving power transmission, and improving durability while sufficiently supporting the load from the vehicle. ~ 60 are more preferred.

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。   The thickness of the connecting portion 3 in the tire circumferential direction CD is 1 to 1 of the tire cross-section height H from the viewpoint of reducing the weight and improving the durability while sufficiently transmitting the force from the inner annular portion 1 and the outer annular portion 2. 30% is preferable, and 1 to 20% is more preferable. In addition, the thickness of the connecting portion 3 in the tire circumferential direction CD is preferably 2 mm or more in order to ensure durability.

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。   The width of the connecting portion 3 in the tire axial direction is appropriately determined according to the use and the like, but is preferably 100 to 300 mm, and more preferably 130 to 250 mm when an alternative to a general pneumatic tire is assumed.

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。   The tensile modulus of the connecting portion 3 is preferably 5 to 50 MPa, more preferably 7 to 20 MPa from the viewpoint of reducing weight, improving durability, and improving lateral rigidity while sufficiently transmitting the force from the inner annular portion 1. .

[他の実施形態]
(1)本発明の回転支持機構及びスライド機構は、前述の実施形態の構成に限定されない。例えば、図4に示すような車輪41,42とレール51,52の構成でもよい。
[Other Embodiments]
(1) The rotation support mechanism and the slide mechanism of the present invention are not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, the structure of the wheels 41 and 42 and the rails 51 and 52 as shown in FIG.

(2)本発明の非空気圧タイヤTは、図5に示すように、両方の端部が内側環状部1と外側環状部2に対してそれぞれ固定された補助連結部8をさらに備えるのが好ましい。このような補助連結部8を設けることで、回転支持機構及びスライド機構に過度の力が加わることを防ぐことができるため、耐久性を向上できる。また、連結部3のみではタイヤ剛性等の性能が不足する場合、補助連結部8により連結部3を補助することができる。   (2) As shown in FIG. 5, the non-pneumatic tire T of the present invention preferably further includes an auxiliary connecting portion 8 having both ends fixed to the inner annular portion 1 and the outer annular portion 2. . By providing such an auxiliary connecting portion 8, it is possible to prevent an excessive force from being applied to the rotation support mechanism and the slide mechanism, and thus durability can be improved. Further, when performance such as tire rigidity is insufficient with only the connecting portion 3, the connecting portion 3 can be assisted by the auxiliary connecting portion 8.

(3)前述の実施形態では、棒状の連結部3をタイヤ軸方向に複数配列した例を示したが、連結部3は、図6に示すように、タイヤ軸方向に連続して延びる板状でもよい。このとき、連結部3の両方の端部31,32には、タイヤ軸方向に長尺なローラ43,44をそれぞれ設けるようにする。また、ローラ43,44を移動させるためのレール53,54もタイヤ軸方向に幅広とする。なお、連結部3は、タイヤ軸方向に分割して複数配列したほうが、タイヤの左右で異なる路面入力が入った場合でも、連結部3もタイヤの左右で異なる移動ができる。しかしながら、連結部3を分割し過ぎると、各連結部の強度が落ちるため、耐久性能が悪化するおそれがある。   (3) In the above-described embodiment, an example in which a plurality of rod-like connecting portions 3 are arranged in the tire axial direction has been shown. However, as shown in FIG. 6, the connecting portion 3 has a plate shape that extends continuously in the tire axial direction. But you can. At this time, both end portions 31 and 32 of the connecting portion 3 are provided with rollers 43 and 44 that are long in the tire axial direction, respectively. Rails 53 and 54 for moving the rollers 43 and 44 are also wide in the tire axial direction. In addition, when the connecting part 3 is divided and arranged in the tire axial direction, even when different road surface inputs are input on the left and right sides of the tire, the connecting part 3 can also move differently on the left and right sides of the tire. However, if the connecting portion 3 is divided too much, the strength of each connecting portion is lowered, and the durability performance may be deteriorated.

(4)また、本発明の非空気圧タイヤTは、図7に示すように、タイヤ周方向CDに隣り合う連結部3同士は、ばね9で接続されていることが好ましい。ばね9としては、板ばね、コイルばね等が例示できる。この構成によれば、連結部3が回転又はスライドしたとき、その移動量に応じて連結部3を初期位置に戻そうとする力がばね9により働く。これにより、接地部の連結部3は負荷に応じた移動量で停止することになるため、より荷重を支持することができる。   (4) Moreover, as for the non-pneumatic tire T of this invention, it is preferable that the connection parts 3 adjacent to tire circumferential direction CD are connected with the spring 9, as shown in FIG. Examples of the spring 9 include a leaf spring and a coil spring. According to this configuration, when the connecting portion 3 is rotated or slid, the spring 9 acts to return the connecting portion 3 to the initial position in accordance with the amount of movement. Thereby, since the connection part 3 of a grounding part stops by the moving amount | distance according to load, it can support a load more.

(5)前述の実施形態では、複数の連結部3は、タイヤ周方向CDに各々が独立するようにしているが、図8に示すように、タイヤ径方向に対してタイヤ周方向CDの一方側に傾斜する連結部3と、タイヤ周方向CDの他方側に傾斜する連結部3とが、互いの中央部同士で回転可能に連結されていることが好ましい。すなわち、一対の連結部3が略X字状をなしている。この構成によれば、連結された一対の連結部3により荷重を支持するようになるため、耐久性を向上できる。   (5) In the above-described embodiment, each of the plurality of connecting portions 3 is independent in the tire circumferential direction CD. However, as shown in FIG. It is preferable that the connecting part 3 inclined to the side and the connecting part 3 inclined to the other side in the tire circumferential direction CD are connected to each other so as to be rotatable at the respective center parts. That is, the pair of connecting portions 3 is substantially X-shaped. According to this configuration, since the load is supported by the pair of connected connecting portions 3, durability can be improved.

また、タイヤ軸方向に複数の連結部3を配列する場合、タイヤ径方向に対してタイヤ軸方向の一方側に傾斜する連結部3と、タイヤ軸方向の他方側に傾斜する連結部3とを互いの中央部同士で回転可能に連結することもできる。このとき、内側環状部1の外周面1aと外側環状部2の内周面2aには、タイヤ軸方向に沿って延びるレールをそれぞれ設ける。   Moreover, when arranging the some connection part 3 in a tire axial direction, the connection part 3 which inclines to the one side of a tire axial direction with respect to a tire radial direction, and the connection part 3 which inclines to the other side of a tire axial direction. It can also be connected so that rotation is possible in the mutual center part. At this time, rails extending along the tire axial direction are provided on the outer peripheral surface 1a of the inner annular portion 1 and the inner peripheral surface 2a of the outer annular portion 2, respectively.

(6)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と中間環状部とを連結する複数の内側連結部と、中間環状部と外側環状部2とを連結する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、前記外側連結部の両方の端部をタイヤ軸に平行な回転軸の周りでそれぞれ回転可能に支持する2つの回転支持機構と、前記回転支持機構の少なくとも一方をタイヤ周方向に移動可能なスライド機構とを備えるものでもよい。連結部が長過ぎると強度が落ちるが、中間環状部を設けることで、接地面側の連結部(ここでは、外側連結部)の長さを短くできるため、強度を保つことができる。   (6) As another embodiment of the present invention, the inner annular portion 1, the intermediate annular portion provided concentrically outside the inner annular portion 1, and the concentric circle provided outside the intermediate annular portion A support structure including an outer annular portion 2, a plurality of inner coupling portions that couple the inner annular portion 1 and the intermediate annular portion, and a plurality of outer coupling portions that couple the intermediate annular portion and the outer annular portion 2 is provided. In the non-pneumatic tire, at least one of the two rotation support mechanisms that rotatably support both ends of the outer connecting portion around a rotation axis parallel to the tire axis, and at least one of the rotation support mechanisms in the tire circumferential direction. It may be provided with a movable slide mechanism. If the connecting portion is too long, the strength decreases, but by providing the intermediate annular portion, the length of the connecting portion on the ground plane side (here, the outer connecting portion) can be shortened, so that the strength can be maintained.

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。   Examples and the like specifically showing the configuration and effects of the present invention will be described below. In addition, the evaluation item in an Example etc. measured as follows.

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。
Durability Performance Using an indoor drum tester equipped with a drum with a diameter of 1.7 mm, setting the test speed to 80 km / h, starting the tire load from 85% of the JIS standard, and increasing the load every specified time. The vehicle was driven at 140%. The distance traveled until the failure occurred was measured and shown as an index when Comparative Example 1 was set to 100. The larger this value, the better the durability performance.

実施例1
図2及び図3に示すような内側環状部1と外側環状部2と複数の連結部3とを備える支持構造体SS、その外周に設けられた補強層6、並びにトレッドゴム7を備える非空気圧タイヤを作製し、耐久性能を評価した。評価結果を表1に併せて示す。
Example 1
2 and FIG. 3, a support structure SS including an inner annular portion 1, an outer annular portion 2 and a plurality of connecting portions 3, a reinforcing layer 6 provided on the outer periphery thereof, and a non-pneumatic pressure including a tread rubber 7. Tires were produced and durability performance was evaluated. The evaluation results are also shown in Table 1.

実施例2
第1の車輪41をタイヤ周方向CDに沿って移動できないようにしたこと以外は、実施例1と同じとした。評価結果を表1に併せて示す。
Example 2
Example 1 is the same as Example 1 except that the first wheel 41 cannot be moved along the tire circumferential direction CD. The evaluation results are also shown in Table 1.

実施例3
第2の車輪42をタイヤ周方向CDに沿って移動できないようにしたこと以外は、実施例1と同じとした。評価結果を表1に併せて示す。
Example 3
Example 2 is the same as Example 1 except that the second wheel 42 cannot be moved along the tire circumferential direction CD. The evaluation results are also shown in Table 1.

実施例4
図5のような補助連結部8をさらに設けたこと以外は、実施例1と同じとした。評価結果を表1に併せて示す。
Example 4
Example 1 was the same as Example 1 except that an auxiliary connecting part 8 as shown in FIG. 5 was further provided. The evaluation results are also shown in Table 1.

実施例5
連結部3の形状と回転支持機構及びスライド機構とを図6に示すような構成としたこと以外は、実施例1と同じとした。評価結果を表1に併せて示す。
Example 5
Example 1 was the same as Example 1 except that the shape of the connecting portion 3 and the rotation support mechanism and slide mechanism were configured as shown in FIG. The evaluation results are also shown in Table 1.

実施例6
図7に示すように、タイヤ周方向CDに隣り合う連結部3同士をばね9で接続したこと以外は、実施例1と同じとした。評価結果を表1に併せて示す。
Example 6
As shown in FIG. 7, except that the connecting portions 3 adjacent to each other in the tire circumferential direction CD are connected to each other by a spring 9, it is the same as Example 1. The evaluation results are also shown in Table 1.

実施例7
図8に示すように、タイヤ径方向に対してタイヤ周方向CDの一方側に傾斜する連結部3と、タイヤ周方向CDの他方側に傾斜する連結部3とを、互いの中央部同士で回転可能に連結したこと以外は、実施例1と同じとした。評価結果を表1に併せて示す。
Example 7
As shown in FIG. 8, the connecting portion 3 that is inclined to one side of the tire circumferential direction CD with respect to the tire radial direction and the connecting portion 3 that is inclined to the other side of the tire circumferential direction CD It was the same as Example 1 except having connected so that rotation was possible. The evaluation results are also shown in Table 1.

比較例1
内側環状部と外側環状部と複数の連結部とを備える支持構造体、その外周に設けられた補強層、並びにトレッドゴムを備える非空気圧タイヤを作製し、耐久性能を評価した。連結部は、タイヤ軸方向に連続して延びる板状とし、連結部3の両方の端部を内側環状部と外側環状部に固定した。評価結果を表1に併せて示す。
Comparative Example 1
A non-pneumatic tire including a support structure including an inner annular portion, an outer annular portion, and a plurality of connecting portions, a reinforcing layer provided on the outer periphery thereof, and a tread rubber was produced, and durability performance was evaluated. The connecting portion was formed in a plate shape extending continuously in the tire axial direction, and both ends of the connecting portion 3 were fixed to the inner annular portion and the outer annular portion. The evaluation results are also shown in Table 1.

Figure 0006153463
Figure 0006153463

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、いずれも耐久性能を向上できた。また、実施例1〜3から分かるように、連結部の端部の車輪は、一方のみ移動可能とすることで耐久性能が向上するが、両方の車輪を移動可能とすることで耐久性能が大きく向上した。   From the results in Table 1, the following can be understood. The non-pneumatic tires of Examples 1 to 7 were all improved in durability performance as compared with Comparative Example 1. Moreover, as can be seen from Examples 1 to 3, the end portion of the connecting portion is improved in durability by allowing only one of the wheels to move, but by making both wheels movable, the durability is increased. Improved.

1 内側環状部
1a 内側環状部の外周面
2 外側環状部
2a 外側環状部の内周面
3 連結部
41 第1の車輪
42 第2の車輪
51 第1のレール
52 第2のレール
SS 支持構造体
T 非空気圧タイヤ


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner ring part 1a Outer ring surface of inner ring part 2 Outer ring part 2a Inner ring surface of outer ring part 3 Connection part 41 1st wheel 42 2nd wheel 51 1st rail 52 2nd rail SS Support structure T Non-pneumatic tire


Claims (5)

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、
前記連結部の両方の端部をタイヤ軸に平行な回転軸の周りでそれぞれ回転可能に支持する2つの回転支持機構と、前記回転支持機構の少なくとも一方をタイヤ周方向に移動可能なスライド機構とを備えることを特徴とする非空気圧タイヤ。
Non-pneumatic having a support structure comprising an inner annular portion, an outer annular portion provided concentrically outside the inner annular portion, and a plurality of connecting portions that connect the inner annular portion and the outer annular portion In the tire,
Two rotation support mechanisms for rotatably supporting both ends of the connecting portion around a rotation axis parallel to the tire axis, and a slide mechanism capable of moving at least one of the rotation support mechanisms in the tire circumferential direction; A non-pneumatic tire characterized by comprising.
前記回転支持機構は、前記連結部の端部に設けられた車輪であり、前記スライド機構は、前記車輪を移動させるために前記内側環状部の外周面又は前記外側環状部の内周面に沿って設けられたレールであることを特徴とする請求項1に記載の非空気圧タイヤ。   The rotation support mechanism is a wheel provided at an end of the connecting portion, and the slide mechanism is along the outer peripheral surface of the inner annular portion or the inner peripheral surface of the outer annular portion in order to move the wheel. The non-pneumatic tire according to claim 1, wherein the non-pneumatic tire is a rail provided. 両方の端部が前記内側環状部と前記外側環状部に対してそれぞれ固定された補助連結部をさらに備え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。   3. The non-pneumatic tire according to claim 1, further comprising an auxiliary connecting portion in which both end portions are respectively fixed to the inner annular portion and the outer annular portion. タイヤ周方向に隣り合う前記連結部同士は、ばねで接続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。   The non-pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the connecting portions adjacent to each other in the tire circumferential direction are connected by a spring. タイヤ径方向に対してタイヤ周方向の一方側に傾斜する前記連結部と、タイヤ周方向の他方側に傾斜する前記連結部とが、互いの中央部同士で回転可能に連結さ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。


The connecting portion that is inclined to one side in the tire circumferential direction with respect to the tire radial direction and the connecting portion that is inclined to the other side in the tire circumferential direction are connected to each other so as to be rotatable at the respective center portions. The non-pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:


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