JP6182452B2 - Non-pneumatic tire - Google Patents
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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。 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。また、下記特許文献2には、ハブと、このハブの外側に配置されたコンプライアントバンドと、ハブ及びコンプライアントバンドの間に延び且つこれらに結合された複数の張力伝達要素とを有し、この張力伝達要素はハブとリングとの間で張力を伝達し且つ圧縮力は実質的に伝達しない非空気圧タイヤが記載されている。
In the following
特許文献1及び2のように、スポーク(特許文献1におけるウェブスポークと特許文献2における張力伝達要素)の張力により荷重を支持する非空気圧タイヤは、外側リング(特許文献1における環状バンドと特許文献2におけるコンプライアントバンド)を十分補強して剛性を高める必要があるため、乗り心地が悪化する傾向にある。
As in
特許文献3には、インナーリングと、アウターリングと、インナーリングとアウターリングの間に延在している可撓性のある相互連結されたウェブを備えてい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においても、特許文献1及び2と同様にアウターリングの剛性を高める必要があり、乗り心地が悪化する傾向にある。
一方、特許文献4には、環状の外周部材と内周部材との間を径方向に連結するスポークを周方向に間隔をあけて間欠的に配列したスポーク構造体を備え、タイヤ周方向に隣接するスポーク間に形成された複数の空間のうちの少なくとも一部を空気が封じ込められた構成にし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、接地部のスポークの圧縮で荷重を支持する構成であるため、タイヤの一部に力が集中するため、故障しやすく、耐久性能が悪化する。
On the other hand,
よって、スポークの張力により荷重を支持する構成では乗り心地が悪化する傾向があり、一方、スポークの圧縮により荷重を支持する構成では耐久性能が悪化する傾向があり、乗り心地と耐久性能の両立は困難であった。 Therefore, in the configuration in which the load is supported by the tension of the spoke, the riding comfort tends to deteriorate, whereas in the configuration in which the load is supported by the compression of the spoke, the durability tends to deteriorate, and both the riding comfort and the durability are compatible. It was difficult.
そこで、本発明の目的は、乗り心地と耐久性能を両立できる非空気圧タイヤを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-pneumatic tire that can achieve both riding comfort and durability performance.
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第1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、
前記外側環状部の第1結合部と前記第1結合部からタイヤ周方向に90°以上ずれた第2結合部とを連結する第2連結部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 of the present invention includes an inner annular portion, an outer annular portion provided concentrically outside the inner annular portion, and a plurality of first annular portions that connect the inner annular portion and the outer annular portion. In a non-pneumatic tire having a support structure including a connecting portion,
A second connecting portion that connects the first connecting portion of the outer annular portion and the second connecting portion shifted by 90 ° or more in the tire circumferential direction from the first connecting portion is provided.
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第1連結部とを備える支持構造体を有している。さらに、本発明の非空気圧タイヤは、外側環状部の第1結合部と第1結合部からタイヤ周方向に90°以上ずれた第2結合部とを結合する第2連結部を備えている。この構成によれば、例えば、外側環状部の第1結合部が接地する場合、第2連結部により第2結合部がタイヤ径方向外側に押され、外側環状部が外側に膨らもうとする力が生じる。その結果、第2結合部付近に位置する第1連結部に張力が発生し、接地部の第1連結部に集中する力を緩和できるため、故障を防いで耐久性能を向上できる。また、第1連結部の張力を利用して荷重を支持する構成であるが、第2連結部により第1連結部に張力がかかるため、外側環状部の剛性を高める必要はなく、乗り心地を向上できる。 The non-pneumatic tire according to the present invention includes an inner annular portion, an outer annular portion concentrically provided outside the inner annular portion, and a plurality of first coupling portions that couple the inner annular portion and the outer annular portion. It has a support structure with which it comprises. Furthermore, the non-pneumatic tire of the present invention includes a second coupling portion that couples the first coupling portion of the outer annular portion and the second coupling portion that is shifted from the first coupling portion by 90 ° or more in the tire circumferential direction. According to this configuration, for example, when the first coupling portion of the outer annular portion is grounded, the second coupling portion is pushed outward in the tire radial direction by the second coupling portion, and the outer annular portion tends to expand outward. Power is generated. As a result, tension is generated in the first connecting part located in the vicinity of the second connecting part, and the force concentrated on the first connecting part of the grounding part can be alleviated, so that failure can be prevented and durability performance can be improved. Moreover, although it is the structure which supports a load using the tension | tensile_strength of a 1st connection part, since a tension | tensile_strength is applied to a 1st connection part by a 2nd connection part, it is not necessary to raise the rigidity of an outer side annular part, and riding comfort is improved. It can be improved.
本発明に係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、干渉しないように互いの交差部分でタイヤ周方向又はタイヤ幅方向にずれていることが好ましい。 In the non-pneumatic tire according to the present invention, it is preferable that the first connecting part and the second connecting part are shifted in the tire circumferential direction or the tire width direction at the intersections so as not to interfere with each other.
この構成によれば、第1連結部及び第2連結部が互いに干渉しないため、接触による破損を防いで耐久性能を向上できる。 According to this configuration, since the first connecting portion and the second connecting portion do not interfere with each other, damage due to contact 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、前記第2連結部に接続されたタイヤ幅方向に延びる補強部材が外側環状部に埋設されていることが好ましい。 In the non-pneumatic tire according to the present invention, it is preferable that a reinforcing member connected to the second connecting portion and extending in the tire width direction is embedded in the outer annular portion.
外側環状部にタイヤ幅方向に延びる補強部材を埋設することで、第2連結部からの第1結合部及び第2結合部への力を外側環状部のタイヤ幅方向全体に亘って伝達することができるため、乗り心地と耐久性能を向上できる。 By embedding a reinforcing member extending in the tire width direction in the outer annular portion, the force from the second connecting portion to the first coupling portion and the second coupling portion is transmitted over the entire tire width direction of the outer annular portion. Can improve ride comfort and durability.
本発明に係る非空気圧タイヤは、前記第1連結部は弾性材料で形成され、かつ前記第2連結部は金属で形成されることが好ましい。 In the non-pneumatic tire according to the present invention, it is preferable that the first connecting portion is made of an elastic material and the second connecting portion is made of a metal.
第2連結部を金属で形成することで、第2連結部により外側環状部が外側に膨らもうとする力が効果的に生じる。また、第1連結部を弾性材料で形成することで、乗り心地の向上に繋がる。 By forming the second connecting portion with a metal, a force that causes the outer annular portion to expand outward is effectively generated by the second connecting portion. Moreover, it leads to the improvement of riding comfort by forming a 1st connection part with an elastic material.
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の非空気圧タイヤを左側方から見た側面図である。図3は、図1の非空気圧タイヤの斜視図であり、一部のみを拡大して示している。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 side view of the non-pneumatic tire of FIG. 1 as viewed from the left side. FIG. 3 is a perspective view of the non-pneumatic tire of FIG. 1, and shows only a part of the enlarged view. 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。なお、図2では、説明の便宜のため、補強層6及びトレッドゴム7を省略している。
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
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第1連結部3とを備えている。非空気圧タイヤTは、外側環状部2の第1結合部21と第1結合部21からタイヤ周方向に90°以上ずれた第2結合部22とを連結する第2連結部4をさらに備える。
As shown in the front view of FIG. 1, the non-pneumatic tire T of the present embodiment includes an inner
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
内側環状部1の厚みは、第1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
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
内側環状部1のタイヤ幅方向WD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
内側環状部1の引張モジュラスは、第1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
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、及び第1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。
The support structure SS in the present invention is formed of an elastic material. From the viewpoint of enabling integral molding when the support structure SS is manufactured, the inner
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.
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、及び第1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。
In the support structure SS integrally formed of an elastic material, the inner
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WD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。 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 width direction WD 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のタイヤ径方向の厚みは、第1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
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
外側環状部2のタイヤ幅方向WD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 outer
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、第1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
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6などとの接着も十分となる。
When the tensile modulus of the outer
第1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
本実施形態の第1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延びる板状をしている。また、第1連結部3は、図3に示すように、タイヤ幅方向WDの一方のタイヤ端から他方のタイヤ端まで連続して形成されている。
The first connecting
タイヤ全体の第1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 first connecting
第1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、第1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 tire circumferential direction CD of the first connecting
第1連結部3のタイヤ幅方向WD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 first connecting
第1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 first connecting
第2連結部4は、外側環状部2の第1結合部21と第2結合部22とを連結するものである。第2結合部22は、第1結合部21からタイヤ軸Oを中心としてタイヤ周方向CDに90°以上ずれた位置である。
The second connecting
第2連結部4を設けることにより、例えば、図1に示すように外側環状部2の第1結合部21が接地する場合、第2連結部4により第2結合部22がタイヤ径方向外側に押され、外側環状部2が外側に膨らもうとする力が生じる。その結果、第2結合部22付近に位置する第1連結部3に張力が発生し、接地部の第1連結部3に集中する力を緩和できるため、故障を防いで耐久性能を向上できる。また、第1連結部3の張力を利用して荷重を支持する構成であるが、第2連結部4により第1連結部3に張力がかかるため、外側環状部2の剛性を高める必要はなく、乗り心地を向上できる。
By providing the second connecting
第1結合部21と第2結合部22の位相差θは、90〜180°である。さらに、第1結合部21と第2結合部22の位相差θは、120〜180°であるのが好ましく、150〜180°であるのがより好ましい。
The phase difference θ between the
第2連結部4は、図2及び図3に示すように、外側環状部2のタイヤ幅方向WDの端部よりも外側に設けられる。また、本実施形態では、第2連結部4は、外側環状部2のタイヤ幅方向WDの両端部よりも外側にそれぞれ設けられている。
The
第2連結部4は、棒状の連結本体部40と、連結本体部40の両端部から連結本体部40に対して垂直に突出する第1突出部41、第2突出部42とで構成されている。第2連結部4の第1突出部41と第2突出部42の先端は、外側環状部2の側面にそれぞれ固定される。第1突出部41は、外側環状部2の第1結合部21に結合され、第2突出部42は、外側環状部2の第2結合部22に結合される。
The second connecting
複数の第2連結部4は、図2及び図3に示すように、第1突出部41及び第2突出部42の長さを互いに異ならせることで、互いの連結本体部40が干渉しないようにタイヤ幅方向WDにずれている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the plurality of second connecting
第2連結部4は、外側環状部2のタイヤ幅方向WDの両側にタイヤ周方向CDに沿って等間隔にそれぞれ4個設けられている。本実施形態では、第2連結部4を4個設けているが、第2連結部4の個数は特に限定されない。ただし、第2連結部4による前述の作用効果を得るためには、第2連結部4を少なくとも4個設けるのが好ましい。
Four second connecting
第2連結部4の材質は、外側環状部2に力を確実に伝達することができるものであれば特に限定されない。第2連結部4の材質としては、スレンレス鋼、炭素鋼、アルミ合金、黄銅などの金属、又は繊維強化プラスチック等が例示されるが、第2連結部4は金属で形成されることが好ましく、耐久性の向上の観点からステンレス鋼で形成されることが特に好ましい。
The material of the
外側環状部2には、タイヤ幅方向WDに延びる補強部材5が埋設されている。補強部材5の両端部は、第2連結部4の第1突出部41又は第2突出部42に接続されている。このような補強部材5を設けることで、第2連結部4からの第1結合部21及び第2結合部22への力を外側環状部2のタイヤ幅方向全体に亘って伝達することができるため、乗り心地と耐久性能を効果的に向上できる。
A reinforcing
補強部材5の材質は、外側環状部2に力を確実に伝達することができるものであれば特に限定されない。補強部材5の材質としては、スレンレス鋼、炭素鋼、アルミ合金、黄銅などの金属、又は繊維強化プラスチック等が例示されるが、補強部材5は金属で形成されることが好ましく、耐久性の向上の観点からステンレス鋼で形成されることが特に好ましい。また、補強部材5の材質は、第2連結部4の材質と同じとするのが好ましい。さらに、補強部材5と第2連結部4を一体で形成するのが好ましい。
The material of the reinforcing
[他の実施形態]
(1)前述の実施形態では、第2連結部4の両端を外側環状部2の側面にそれぞれ固定しているが、第2連結部4の両端は、図4に示すように、外側環状部2の内周面にそれぞれ固定されてもよい。このとき、第2連結部4は、棒状の連結本体部40のみで構成される。また、第2連結部4が第1連結部3に接触しないように、第1連結部3のタイヤ幅方向WDの幅は、外側環状部2のタイヤ幅方向WDの幅よりも狭くなっている。
[Other Embodiments]
(1) In the above-described embodiment, both ends of the second connecting
(2)前述の実施形態では、第1連結部3が板状をしているが、第1連結部3は、棒状、柱状、糸状などの形態でもよい。図5に示す例では、第1連結部3を四角柱状としている。第1連結部3をタイヤ幅方向WDに不連続な形状とすることで、第2連結部4の配置の自由度が高まる。例えば、第1結合部21及び第2結合部22を、外側環状部2の内周面であってタイヤ幅方向WDの中央部に設けることも可能となる。
(2) In the above-described embodiment, the first connecting
(3)前述の実施形態では、第1結合部21と第2結合部22の位相差θを90°としているが、図6に示す例では、位相差θを180°としている。また、この例では、第2連結部4をタイヤ周方向CDに沿って6個配列している。6個の第2連結部4は、干渉しないように互いの交差部分(この例ではタイヤ軸Oの位置)でタイヤ幅方向WDにずれている。
(3) In the above-described embodiment, the phase difference θ between the
(4)前述の実施形態では、非空気圧タイヤTを側方から見た場合、第2連結部4は、タイヤ径方向に対して平行に設けられているが、第2連結部4は、図7に示すように、タイヤ径方向に対して傾斜するように設けられてもよい。第2連結部4のタイヤ径方向に対する傾斜角度αは、45°以下が好ましく、30°以下がより好ましい。傾斜角度αが45°よりも大きくなると、第2連結部4により外側環状部2が外側に膨らもうとする力が生じにくくなる。
(4) In the above-described embodiment, when the non-pneumatic tire T is viewed from the side, the second connecting
(5)なお、これらの他の実施形態に係る第1連結部3と第2連結部4とを組み合わせて用いることもできる。例えば、図5のような四角柱状の第1連結部3と図4のような外側環状部2の内周面に固定された第2連結部4とを組み合わせた形態としてもよい。
(5) In addition, the
(6)本発明の他の実施形態として、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、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、中間環状部と外側環状部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、外側環状部の第1結合部と、第1結合部からタイヤ軸を中心としてタイヤ周方向に90°以上ずれた中間環状部の第2結合部とを連結する第3連結部を備えるものでもよい。この構成によれば、例えば、外側環状部の第1結合部が接地する場合、第3連結部により第2結合部がタイヤ径方向外側に押され、中間環状部が外側に膨らもうとする力が生じる。その結果、第2結合部付近に位置する内側連結部に張力が発生し、接地部の外側連結部に集中する力を緩和できるため、故障を防いで耐久性能を向上できる。また、内側連結部の張力を利用して荷重を支持する構成であるが、第3連結部により内側連結部に張力がかかるため、外側環状部の剛性を高める必要はなく、乗り心地を向上できる。 (6) As another embodiment of the present invention, an inner annular portion, an intermediate annular portion provided concentrically outside the inner annular portion, and an outer annular provided concentrically outside the intermediate annular portion In a non-pneumatic tire having a support structure including a plurality of inner connecting portions for connecting the inner annular portion and the intermediate annular portion, and a plurality of outer connecting portions for connecting the intermediate annular portion and the outer annular portion, A third connecting portion that connects the first connecting portion of the outer annular portion and the second connecting portion of the intermediate annular portion that is shifted by 90 ° or more in the tire circumferential direction around the tire axis from the first connecting portion may be provided. . According to this configuration, for example, when the first coupling portion of the outer annular portion is grounded, the second coupling portion is pushed outward in the tire radial direction by the third coupling portion, and the intermediate annular portion tends to expand outward. Power is generated. As a result, tension is generated in the inner coupling portion located near the second coupling portion, and the force concentrated on the outer coupling portion of the grounding portion can be alleviated, so that failure can be prevented and durability performance can be improved. Moreover, although it is the structure which supports a load using the tension | tensile_strength of an inner side connection part, since a tension | tensile_strength is applied to an inner side connection part by a 3rd connection part, it is not necessary to raise the rigidity of an outer side annular part, and can improve riding comfort. .
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.
(1)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。
(1) Durability Performance Use an indoor drum testing machine equipped with a drum with a diameter of 1.7 mm, set the test speed to 80 km / h, start the tire load from 85% of the JIS standard, and increase the load every specified time. I finally made it run at 140%. The distance traveled until failure occurs is measured and shown as an index when the comparative example is 100. The larger this value, the better the durability performance.
(2)乗り心地性能
縦荷重2000Nを負荷し、タイヤを一回転した際のたわみ量の平均値を乗り心地の指標とし、比較例1を100としたときの指数で示す。この値が大きい方が優れる。なお、たわみ量はタイヤ軸芯の変位を基準として測定した。
(2) Ride Comfort Performance An average value of the amount of deflection when a longitudinal load of 2000 N is applied and the tire is rotated once is used as an index of ride comfort, and an index when Comparative Example 1 is set to 100 is shown. The larger this value, the better. The amount of deflection was measured based on the displacement of the tire axle.
実施例1〜5
図1に示すような内側環状部と外側環状部と第1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、耐久性能及び乗り心地性能を評価した。各実施例の第2連結部及び補強部材は、表1記載のように設けた。評価結果を表1に併せて示す。
Examples 1-5
A non-pneumatic tire including a support structure including an inner annular portion, an outer annular portion, and a first connecting portion as shown in FIG. 1, a reinforcing layer provided on the outer periphery thereof, and a tread rubber is manufactured. Comfort performance was evaluated. The 2nd connection part and reinforcement member of each Example were provided as shown in Table 1. The evaluation results are also shown in Table 1.
比較例
図1に示すような内側環状部と外側環状部と第1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、耐久性能及び乗り心地性能を評価した。比較例では、第2連結部及び補強部材を設けなかった。評価結果を表1に併せて示す。
Comparative Example A non-pneumatic tire including a support structure including an inner annular portion, an outer annular portion, and a first connecting portion as shown in FIG. 1, a reinforcing layer provided on the outer periphery thereof, and a tread rubber is manufactured. And ride comfort performance was evaluated. In the comparative example, the second connecting portion and the reinforcing member were not provided. The evaluation results are also shown in Table 1.
表1の結果から以下のことが分かる。実施例1〜5の非空気圧タイヤは、比較例と比較して、耐久性能及び乗り心地性能を向上できた。 From the results in Table 1, the following can be understood. The non-pneumatic tires of Examples 1 to 5 were able to improve the durability performance and the riding comfort performance as compared with the comparative example.
1 内側環状部
2 外側環状部
3 第1連結部
4 第2連結部
5 補強部材
21 第1結合部
22 第2結合部
SS 支持構造体
T 非空気圧タイヤ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記外側環状部の第1結合部と前記第1結合部からタイヤ周方向に90°以上ずれた第2結合部とを連結する第2連結部を備えることを特徴とする非空気圧タイヤ。 A support structure including an inner annular portion, an outer annular portion provided concentrically on the outer side of the inner annular portion, and a plurality of first coupling portions that couple the inner annular portion and the outer annular portion. In non-pneumatic tires,
A non-pneumatic tire comprising a second connecting portion that connects a first connecting portion of the outer annular portion and a second connecting portion that is shifted by 90 ° or more in the tire circumferential direction from the first connecting portion.
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