JP6288928B2 - 非空気入りタイヤ - Google Patents

Description

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

内部に加圧空気が充填されて用いられる従来の空気入りタイヤでは、パンクの発生は構造上不可避的な問題となっている。
このような問題を解決するために近年では、例えば下記特許文献１に示されるような、非空気入りタイヤが提案されている。

特開２０１１−１５６９０５号公報

しかしながら、従来の非空気入りタイヤでは、タイヤ径方向の圧縮荷重に対する剛性を高めることに改善の余地があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、タイヤ径方向の圧縮荷重に対する剛性を向上させることができる非空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
本発明の非空気入りタイヤは、車軸に取り付けられる取り付け体と、
該取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲繞するリング状体と、
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るとともに、前記取り付け体及び前記リング状体とを変位自在に連結する連結部材と、を備える非空気入りタイヤであって、
該タイヤが接地して、前記連結部材がタイヤ径方向の所定の圧縮荷重により変形し、前記取り付け体と前記リング状体とがタイヤ径方向に変位したときに、複数の前記連結部材のうち、該タイヤが接地する接地面と、前記取り付け体と、の間に位置する連結部材がタイヤ周方向で隣り合う他の連結部材に当接する構成とされ、
無負荷状態のタイヤ側面視において、前記連結部材のタイヤ径方向外側端Ａとタイヤ径方向内側端Ｂとを結ぶ線分ＡＢと、前記タイヤ径方向外側端Ａと車軸Ｏとを結ぶ線分ＡＯとのなす角度をθ０（°）とし、前記線分ＡＯの長さをＲ（ｍｍ）とし、前記車軸Ｏと前記タイヤ径方向内側端Ｂとを結ぶ線分ＯＢの長さをｒ（ｍｍ）とし、θ０＝ｋ×（ｒ／Ｒ）とし、前記線分ＡＢと前記線分ＯＢとのなす角をθ２（°）とするとき、
６０≧ｋ≧４０、且つ、θ２≧９０°
を満たし、
前記連結部材は、前記取り付け体に外嵌されてなる円筒状の外装体及び前記リング状体と共に樹脂材料により一体に形成され、
無負荷状態のタイヤ側面視において、前記線分ＡＢは、タイヤ径方向に対して傾斜し、
無負荷状態のタイヤ側面視において、前記連結部材は、タイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第１湾曲部と、タイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第２湾曲部及び第３湾曲部とを有し、前記連結部材を境界として、前記第１湾曲部の曲率中心は、前記第２湾曲部の曲率中心及び前記第３湾曲部の曲率中心に対して、タイヤ周方向の反対側に位置し、前記第２湾曲部は、前記連結部材の延在方向において、前記第１湾曲部と前記第３湾曲部との間に位置し、
前記連結部材は、前記連結部材の延在方向における中央部からタイヤ径方向外側の一端部にわたる一端側部分が、中央部からタイヤ径方向内側の他端部にわたる他端側部分よりも厚さが大きく、
無負荷状態のタイヤ側面視において、前記連結部材は、前記タイヤ径方向外側端Ａから前記タイヤ径方向内側端Ｂまで段差なく滑らかに連なることを特徴とする。
ここで、「所定の圧縮荷重」とは、上記タイヤを装着する車両の重量の、車輪１つに対してかかる荷重の１．５倍の荷重をいうものとする。
さらに、「連結部材のタイヤ径方向外側端」とは、連結部材の延在方向両端のうち、タイヤ径方向外側に位置する端をいうものとし、「連結部材のタイヤ径方向内側端」とは、連結部材の延在方向両端のうち、タイヤ径方向内側に位置する端をいうものとする。
これにより、タイヤの重量の増加を抑制しつつも、タイヤ径方向の圧縮荷重に対する剛性を向上させることができる。
また、これにより、所定の圧縮荷重が負荷された際に、連結部材がタイヤ周方向で隣り合う他の連結部材に確実に当接するようにすることができる。
また、これにより、連結部材とリング状体とを、他の部材等を用いて連結する場合と比べて重量を抑えることができる。

さらに、本発明の非空気入りタイヤでは、前記第３湾曲部は、前記第２湾曲部より曲率半径が大きく、且つ、前記第１湾曲部は、前記第３湾曲部より曲率半径が大きいことが好ましい。
これにより、所定の圧縮荷重が負荷された際に、連結部材がタイヤ周方向で隣り合う他の連結部材に確実に当接するようにすることができる。

本発明によれば、タイヤ径方向の圧縮荷重に対する剛性を向上させることができる。

本発明に係る一実施形態において、非空気入りタイヤの一部を分解した概略斜視図である。 図１に示す非空気入りタイヤをタイヤ幅方向の一方側から見たタイヤ側面図である。 図１に示す非空気入りタイヤのうち、第１分割ケース体をタイヤ幅方向の一方側から見た平面図、または第２分割ケース体をタイヤ幅方向の他方側から見た平面図である。 無負荷状態における図２の要部を示す拡大図である。 本発明の一実施形態にかかる非空気入りタイヤの部分側面図である。 圧縮状態における図３の要部を示す拡大図である。 θ０と応力及び重量との関係を示すグラフである。 比ｒ／Ｒとθ０との関係を示すグラフである。 撓み率（％）と荷重（Ｎ）との関係を示すグラフである。 （ａ）〜（ｄ）発明例、比較例にかかる非空気入りタイヤの側面図である。

以下、本発明に係る非空気入りタイヤの一実施形態について図面を参照しながら例示説明する。なお、本実施形態の非空気入りタイヤ１は、例えばＪＩＳ Ｔ ９２０８に規定されるハンドル形電動車いす等、低速度で走行する小型車両等に採用してもよい。また、本実施形態の非空気入りタイヤ１は、サイズが例えば３．００−８等のものを採用することができる。
図１、図２に示すように、本実施形態の非空気入りタイヤ１は、図示しない車軸に取り付けられる取り付け体１１と、取り付け体１１をタイヤ径方向の外側から囲繞するリング状体１３と、取り付け体１１とリング状体１３との間にタイヤ周方向に沿って複数配設されるとともに、これらの取り付け体１１とリング状体１３とを相対的に弾性変位自在に連結する連結部材１５と、リング状体１３の外周面側にその全周にわたって配設されたトレッド部材１６と、を備えている。

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

取り付け体１１は、車軸の先端部が装着される装着筒部１７と、装着筒部１７をタイヤ径方向の外側から囲繞する外リング部１８と、装着筒部１７と外リング部１８とを連結する複数のリブ１９と、を備えている。
装着筒部１７、外リング部１８、およびリブ１９は例えばアルミニウム合金等の金属材料で一体に形成されている。装着筒部１７および外リング部１８はそれぞれ、円筒状に形成され軸線Ｏと同軸に配設されている。複数のリブ１９は、軸線Ｏを基準とする点対称に配置されている。

外リング部１８の外周面には、タイヤ径方向の内側に向けて窪み、かつタイヤ幅方向Ｈに延びるキー溝部１８ａがタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。キー溝部１８ａは、外リング部１８の外周面において、タイヤ幅方向Ｈの両端のうちの一方側にのみ開口し他方側は閉じている。
なお、外リング部１８において、タイヤ周方向で隣り合うキー溝部１８ａ同士の間に位置する部分には、タイヤ径方向に貫通する肉抜き孔がタイヤ幅方向Ｈに間隔をあけて複数配置されてなる孔列１８ｃが、タイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。また、リブ１９にも、タイヤ幅方向Ｈに貫通する肉抜き孔１９ａが形成されている。

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

そして、取り付け体１１には、円筒状の外装体１２が外嵌されている。外装体１２の内周面には、タイヤ径方向の内側に向けて突出するとともにタイヤ幅方向Ｈの全長にわたって延びる突条部１２ａが、タイヤ周方向に間隔をあけて複数配設されている。これらの突条部１２ａは、取り付け体１１のキー溝部１８ａに各別に嵌合している。
外装体１２は、突条部１２ａがキー溝部１８ａに嵌合された状態で、凹部１８ｂ内に板材２８を固定することにより、取り付け体１１に固定されている。この状態において、突条部１２ａは、板材２８と、凹部１８ｂの底壁面と、によりタイヤ幅方向Ｈに挟み込まれている。

なお、キー溝部１８ａを画成する壁面のうち、タイヤ周方向で互いに対向する一対の側壁面と底壁面とは直角をなしている。また、突条部１２ａの外表面のうち、外装体１２の内周面から立ち上がる一対の側壁面と、タイヤ径方向の内側を向く頂壁面と、は直角をなしている。さらに、突条部１２ａおよびキー溝部１８ａのタイヤ周方向の大きさは互いに同等になっている。
また、リング状体１３は外装体１２よりもタイヤ幅方向Ｈの大きさ、つまり幅が大きくなっており、図示の例では、リング状体１３は円筒状に形成されている。

連結部材１５は、取り付け体１１の外周面側と、リング状体１３の内周面側と、を連結しており、図示の例において連結部材１５は、外装体１２の外周面とリング状体１３の内周面とを互いに連結する弾性変形可能な第１連結板２１および第２連結板２２を備えている。
連結部材１５のうち、第１連結板２１は一のタイヤ幅方向Ｈ（タイヤ幅方向Ｈに沿う一方側）の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、第２連結板２２は一のタイヤ幅方向Ｈの位置とは異なる他のタイヤ幅方向Ｈ（タイヤ幅方向Ｈに沿う他方側）の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されている。すなわち、複数の第１連結板２１は、タイヤ幅方向Ｈにおける同一の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるとともに、複数の第２連結板２２は、第１連結板２１からタイヤ幅方向Ｈに離れた同一のタイヤ幅方向Ｈの位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されている。なお、図示の例において、各連結板２１、２２は、タイヤ周方向に沿ってそれぞれ６０個ずつ設けられている。

なお、複数の連結部材１５は、外装体１２とリング状体１３との間において、軸線Ｏを基準に互いに点対称となる位置に各別に配置されている。また、全ての連結部材１５は互いに同形同大となっている。さらに、連結部材１５の幅はリング状体１３の幅より小さくなっている。
そして、タイヤ径方向に圧縮荷重が作用していない状態（以下、単に無負荷状態という）では、タイヤ周方向で隣り合う第１連結板２１同士は、互いに非接触とされている。同様に、タイヤ周方向で隣り合う第２連結板２２同士も、無負荷状態では互いに非接触となっている。さらに、タイヤ幅方向Ｈで隣り合う第１連結板２１および第２連結板２２同士も互いに非接触となっている。
なお、第１連結板２１および第２連結板２２それぞれの幅は互いに同等になっている。また、第１連結板２１および第２連結板２２それぞれの厚さも互いに同等になっている。

ここで、図２〜図４に示すように、第１連結板２１のうち、リング状体１３に連結された一端部（タイヤ径方向外側の端部）２１ａは、外装体１２に連結された他端部（タイヤ径方向内側の端部）２１ｂよりもタイヤ周方向の一方側に位置し、第２連結板２２のうち、リング状体１３に連結された一端部２２ａは、外装体１２に連結された他端部２２ｂよりもタイヤ周方向の他方側に位置している。
また、１つの連結部材１５における第１連結板２１および第２連結板２２の各一端部２１ａ、２２ａは、リング状体１３の内周面において、タイヤ幅方向Ｈの位置を互いに異ならせて、タイヤ周方向における同一の位置に連結されている。

図示の例では、第１連結板２１および第２連結板２２それぞれにおいて、一端部２１ａ、２２ａと他端部２１ｂ、２２ｂとの間に位置する中間部分２１ｃ、２２ｃに、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆが、非空気入りタイヤ１をタイヤ幅方向Ｈから見たタイヤ側面視で、連結板２１、２２が延びる方向に沿って複数形成されている。両連結板２１、２２それぞれにおいて、複数の湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆのうち、上述した延びる方向で互いに隣り合う各湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆの湾曲方向は、互いに逆向きになっている。

第１連結板２１に形成された複数の湾曲部２１ｄ〜２１ｆは、タイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第１湾曲部２１ｄと、第１湾曲部２１ｄと一端部２１ａとの間に位置し、一端部２１ａに連なるとともに、タイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第２湾曲部２１ｅと、第１湾曲部２１ｄと他端部２１ｂとの間に位置し、かつタイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第３湾曲部２１ｆと、を有している。
また、第２連結板２２に形成された複数の湾曲部２２ｄ〜２２ｆは、タイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第１湾曲部２２ｄと、第１湾曲部２２ｄと一端部２２ａとの間に位置し、一端部２２ａに連なるとともに、かつタイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第２湾曲部２２ｅと、第１湾曲部２２ｄと他端部２２ｂとの間に位置し、かつタイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第３湾曲部２２ｆと、を有している。
図示の例では、第１湾曲部２１ｄ、２２ｄは、第２湾曲部２１ｅ、２２ｅおよび第３湾曲部２１ｆ、２２ｆよりも、タイヤ側面視の曲率半径が大きくなっている。特に、図示の例では、各連結板２１、２２それぞれの湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆのうち、一端部２１ａ、２２ａに連なる第２湾曲部２１ｅ、２２ｅの曲率半径が最も小さくなっている。なお、第１湾曲部２１ｄ、２２ｄは、第１連結板２１および第２連結板２２の延びる方向における中央部に配置されている。

さらに、両連結板２１、２２の各長さは互いに同等とされるとともに、両連結板２１、２２の各他端部２１ｂ、２２ｂは、図４に示されるように、タイヤ側面視で、外装体１２の外周面において各一端部２１ａ、２２ａとタイヤ径方向で対向する位置から軸線Ｏを中心にタイヤ周方向における一方側および他方側にそれぞれ同じ角度（例えば２０°以上１３５°以下）ずつ離れた各位置に各別に連結されている。また、第１連結板２１および第２連結板２２それぞれの第１湾曲部２１ｄ、２２ｄ同士、第２湾曲部２１ｅ、２２ｅ同士、並びに第３湾曲部２１ｆ、２２ｆ同士は互いに、タイヤ周方向に突となる向きが逆で、かつ大きさが同等になっている。

これにより、各連結部材１５のタイヤ側面視の形状は、タイヤ径方向に沿って延在し、かつ両連結板２１、２２の各一端部２１ａ、２２ａを通る仮想線Ｌに対して線対称となっている。
また、両連結板２１、２２それぞれにおいて、連結板２１、２２の延びる方向における中央部から一端部２１ａ、２２ａにわたる一端側部分は、中央部から他端部２１ｂ、２２ｂにわたる他端側部分よりも厚さが大きくなっている。これにより、連結部材１５の重量の増大を抑えたり、連結部材１５の柔軟性を確保したりしながら、連結板２１、２２において大きな負荷がかかり易い一端部２１ａ、２２ａ側の強度を高めることができる。なお、これらの一端側部分と他端側部分とは段差なく滑らかに連なっている。

ここで本実施形態では、外装体１２、リング状体１３および複数の連結部材１５は、一体に形成されている。
さらに本実施形態では、図１に示すように、外装体１２は、タイヤ幅方向Ｈの一方側に位置する一方側分割外装体２５と、タイヤ幅方向Ｈの他方側に位置する他方側分割外装体２６と、に分割されている。また、リング状体１３は、タイヤ幅方向Ｈの一方側に位置する一方側分割リング状体２３と、タイヤ幅方向Ｈの他方側に位置する他方側分割リング状体２４と、に分割されている。なお図示の例では、外装体１２およびリング状体１３はそれぞれ、タイヤ幅方向Ｈの中央部で分割されている。

そして、一方側分割外装体２５および一方側分割リング状体２３は、第１連結板２１と一体に形成され、他方側分割外装体２６および他方側分割リング状体２４は、第２連結板２２と一体に形成されている。
さらに本実施形態では、一方側分割外装体２５、一方側分割リング状体２３および第１連結板２１、並びに他方側分割外装体２６、他方側分割リング状体２４および第２連結板２２はそれぞれ、鋳造若しくは射出成形により一体に形成されている。
以下、一方側分割外装体２５、一方側分割リング状体２３および第１連結板２１が一体に形成されたものを第１分割ケース体３１といい、他方側分割外装体２６、他方側分割リング状体２４および第２連結板２２が一体に形成されたものを第２分割ケース体３２という。

ここで、射出成形としては、各分割ケース体３１、３２それぞれの全体を各別に同時に成形する一般的な方法であってもよいし、各分割ケース体３１、３２それぞれにおいて、各分割外装体２５、２６、各分割リング状体２３、２４、並びに各連結板２１、２２のうちの一部をインサート品として残りを射出成形するインサート成形でもよいし、あるいはいわゆる二色成形等であってもよい。
また、各分割ケース体３１、３２それぞれにおいて、各分割外装体２５、２６と、各分割リング状体２３、２４と、各連結板２１、２２と、は、互いに異なる材質で形成してもよいし、同一の材質で形成してもよい。なお、この材質としては、金属材料や樹脂材料等が挙げられるが、軽量化の観点から樹脂材料、特に熱可塑性樹脂が好ましい。
また、各分割ケース体３１、３２それぞれの全体を各別に同時に射出成形する場合には、外装体１２に形成された複数の突条部１２ａをゲート部分としてもよい。

分割ケース体３１、３２それぞれにおいて、各連結板２１、２２のタイヤ幅方向Ｈの中央部と、リング状体１３のタイヤ幅方向Ｈの中央部と、外装体１２のタイヤ幅方向Ｈの中央部と、は互いに一致している。また、外装体１２は、リング状体１３よりも幅が小さく、かつ第１連結板２１および第２連結板２２の各幅と同等になっている。

そして、各分割リング状体２３、２４それぞれのタイヤ幅方向Ｈの端縁同士は、例えば溶着、融着若しくは接着等により連結されている。なおこれらのうち、溶着の場合には例えば熱板溶着等を採用してもよい。
また、各分割外装体２５、２６それぞれのタイヤ幅方向Ｈの端縁同士は、タイヤ幅方向Ｈに離れている。これにより、取り付け体１１に外嵌される外装体１２の内周面にバリが生ずることが防止されている。

また、各分割ケース体３１、３２は、これら３１、３２を上述のように連結する前の状態では、図３に示されるように互いに同形同大となっている。
そして、各分割ケース体３１、３２同士を連結するに際し、各連結部材１５がタイヤ側面視で上述のように線対称となるように、各分割ケース体３１、３２それぞれのタイヤ周方向の位置を合わせつつ、これらの両分割ケース体３１、３２のタイヤ幅方向Ｈの向きを互いに逆向きにした状態で、各分割ケース体３１、３２の各リング状体１３のタイヤ幅方向Ｈの端縁同士を突き合わせて連結する。

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

次に、図５に示すように、無負荷状態のタイヤ側面視において、連結部材１５のタイヤ径方向外側端Ａ（一端部の端）とタイヤ径方向内側端Ｂ（他端部の端）とを結ぶ線分ＡＢと、タイヤ径方向外側端Ａと車軸Ｏとを結ぶ線分ＡＯとのなす角度をθ０（°）とする。
また、線分ＯＡの長さ（図示例では、車軸Ｏを中心とするリング状体１３の内周面の半径）をＲ（ｍｍ）とし、線分ＯＢの長さ（図示例では、車軸Ｏを中心とする外装体１２の外周面の半径）をｒ（ｍｍ）とする。
さらに、θ０＝ｋ×（ｒ／Ｒ）とし、線分ＡＢと線分ＯＢとのなす角をθ２（°）とするとき、本発明の非空気入りタイヤでは、
ｋ≧４０、且つ、θ２≧９０°
を満たすことが肝要である。
以下、本実施形態のタイヤによる作用効果について説明する。

上記のように構成された非空気入りタイヤ１は、図６に示すように、接地面Ｇに接地した状態でタイヤ径方向に所定の圧縮荷重が作用した場合（以下、単に圧縮状態という）に、連結部材１５が弾性変形することで、取り付け体１１（外装体１２）とリング状体１３とが相対的にタイヤ径方向に変位する。このとき、各連結部材１５のうち、非空気入りタイヤ１が接地する接地面Ｇと、外装体１２と、の間に位置し、かつタイヤ周方向で隣り合う連結部材１５同士は、タイヤ周方向を向く面が互いに当接するようになっている。

ここで、図６に示すように、連結部材１５のうち、接地面Ｇと外装体１２との間に位置する第１連結板２１は、一端部２１ａから他端部２１ｂに向かうに従いタイヤ周方向に沿う他方側に向けて倒れ込むように変形しており、タイヤ周方向で隣接する第１連結板２１同士がタイヤ径方向で重なり合うように互いに接触している。
このとき、一の第１連結板２１には、一の第１連結板２１に対してタイヤ周方向の両側に隣接する他の第１連結板２１（他の連結部材）が、非空気入りタイヤ１をタイヤ幅方向Ｈから見たタイヤ側面視において、一の第１連結板２１の延びる方向でそれぞれ異なる部分（タイヤ周方向で異なる部分）に接触している。具体的に、一の第１連結板２１に対してタイヤ周方向の他方側で隣接する他の第１連結板２１と、一の第１連結板２１と、の接触部分（当接部分）Ｃ１は、タイヤ周方向の一方側で隣接する他の第１連結板２１と、一の第１連結板２１と、の接触部分（当接部分）Ｃ２よりも、一の第１連結板２１における他端部２１ｂ寄りに配設されている。なお、他の第１連結板２１は、一の第１連結板２１を基準にしてタイヤ周方向の両側に位置する第１連結板２１を含む。

また、連結部材１５のうち、接地面Ｇと外装体１２との間に位置する第２連結板２２は、一端部２２ａから他端部２２ｂに向かうに従いタイヤ周方向に沿う一方側に向けて倒れ込むように変形しており、タイヤ周方向で隣接する第２連結板２２同士とタイヤ径方向で重なり合うように接触している。したがって、各連結板２１、２２は、変形方向がタイヤ周方向に沿って互いに逆向きになっている。
また、一の第２連結板２２には、一の第２連結板２２に対してタイヤ周方向の両側に隣接する他の第２連結板２２（他の連結部材）が、タイヤ側面視において一の第２連結板２２の延びる方向でそれぞれ異なる部分（タイヤ周方向で異なる部分）に接触している。具体的に、一の第２連結板２２に対してタイヤ周方向の一方側で隣接する他の第２連結板２２と、一の第２連結板２２と、の接触部分Ｃ１は、タイヤ周方向の一方側で隣接する他の第２連結板２２と、一の第２連結板２２と、の接触部分Ｃ１よりも、一の第２連結板２２における他端部２２ｂ寄りに配設されている。

そして、各連結板２１、２２は、第１連結板２１および第２連結板２２それぞれにおいて、タイヤ周方向に隣り合う複数ずつが互いに当接し、かつこれらの接触部分Ｃ１、Ｃ２がタイヤ側面視で接地面Ｇに沿って重なり合っている。すなわち、接触部分Ｃ１、Ｃ２は、タイヤ側面視で接地面Ｇに沿って連なるように並んでいる。なお、本実施形態では、タイヤ周方向で隣り合う複数の第１連結板２１の接触部分Ｃ１同士と、第２連結板２２の接触部分Ｃ２と、がタイヤ径方向でも同等の位置に配設されることが好ましい。また、接地面Ｇと取り付け体１１との間に位置する各連結板２１、２２それぞれの接触部分のうち、全ての接触部分がタイヤ側面視で接地面Ｇに沿って重なり合っていてもよく、一部の接触部分のみが重なり合っていてもよい。

以上説明したように、本実施形態による非空気入りタイヤ１によれば、圧縮状態において、接地面Ｇと、取り付け体１１（外装体１２）と、の間に位置し、タイヤ周方向で隣接する連結部材１５同士が互いに当接する構成とされているため、タイヤ周方向で隣接する連結部材１５の接触部分Ｃ１、Ｃ２同士を圧縮荷重に対して互いに支持させ合うことが可能になる。そのため、例えば圧縮状態にも関わらずタイヤ周方向で隣接する連結部材１５同士が非接触の構成に比べて、タイヤ径方向の圧縮荷重に対する連結部材１５の剛性、すなわち非空気入りタイヤ１全体のタイヤ径方向のばね定数（縦ばね定数）を高めることができる。
この場合、仮に瞬間的な大荷重が非空気入りタイヤ１に作用したとしても、例えば連結部材１５が破損したり、塑性変形したりする等を抑制できる。

さらに、第１連結板２１が、一のタイヤ幅方向Ｈの位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されるとともに、第２連結板２２が、他のタイヤ幅方向Ｈの位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されているので、無負荷状態においてタイヤ周方向で隣り合う連結部材１５同士が干渉し合うのを抑えることが可能になり、その配設個数に制限が生ずるのを抑制することができる。
また、第１連結板２１のうち、リング状体１３に連結された一端部２１ａが、外装体１２に連結された他端部２１ｂよりもタイヤ周方向の一方側に位置し、第２連結板２２のうち、リング状体１３に連結された一端部２２ａが、外装体１２に連結された他端部２２ｂよりもタイヤ周方向の他方側に位置しているので、この非空気入りタイヤ１に外力が作用したときに、第１連結板２１および第２連結板２２を弾性変形させ易くすることが可能になり、この非空気入りタイヤ１に柔軟性を具備させて良好な乗り心地性を確保することができる。
特に、第１連結板２１および第２連結板２２を弾性変形させ易くすることで、タイヤ周方向で隣接する連結板２１、２２同士が互いに当接し易くなるので、連結部材１５の剛性が確実に高められる。

しかも、本実施形態では、外装体１２とリング状体１３とが、上述のように相対的にタイヤ径方向に変位したときに、第１連結板２１および第２連結板２２それぞれにおいて、タイヤ周方向に隣り合う複数ずつが互いに当接するので、タイヤ径方向の圧縮荷重に対する剛性が確実に高められる。
さらに、複数の第１連結板２１および第２連結板２２それぞれにおける接触部分Ｃ１、Ｃ２が、タイヤ側面視で接地面Ｇに沿って連なっているため、これらの接触部分Ｃ１、Ｃ２にかかる負荷（タイヤ径方向の圧縮荷重）を互いに分散させ合うことができる。

また、第１連結板２１および第２連結板２２それぞれにおいて、連結板２１、２２の延びる方向に沿って複数の湾曲部２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆが形成されているため、各連結板２１、２２の長さを、それぞれを直線的に形成する場合に比べて長くすることができる。そのため、複数の第１連結板２１および第２連結板２２それぞれにおける接触部分Ｃ１、Ｃ２を、接地面Ｇに沿って長く、若しくは複数箇所に亘って確保し易くなる。
また、第２湾曲部２１ｅ、２２ｅが、第１湾曲部２１ｄ、２２ｄおよび第３湾曲部２１ｆ、２２ｆの曲率半径よりも小さくなっているため、第１連結板２１および第２連結板２２の中間部分２１ｃ、２２ｃを柔軟に変形させることができる。これにより、タイヤ周方向で隣接する連結板２１、２２同士をより当接させ易く、また当接部分Ｃ１、Ｃ２部分を接地面Ｇに沿って長く確保することができる。

また、連結部材１５が、タイヤ側面視で仮想線Ｌに対して線対称に形成されているので、この非空気入りタイヤ１におけるタイヤ周方向の一方側に沿うばね定数と他方側に沿うばね定数とで差が生ずるのを抑えることが可能になり、良好な操縦性を具備させることができる。

さらに、本実施形態では、外装体１２、リング状体１３および複数の連結部材１５が一体に形成されているので、非空気入りタイヤ１の組み立てに際し、複数の連結部材１５それぞれの両端部を、外装体１２およびリング状体１３に各別に連結しなくても、リング状体１３および複数の連結部材１５が一体に形成された状態で取り付け体１１に装着すれば足りるため、製造時間を短縮することができる。
また、リング状体１３および複数の連結部材１５が一体に形成されていることから、例えば、連結部材１５の両端部と外装体１２およびリング状体１３とを、締結部材等を用いて連結する場合と比べて重量を抑えることができる。

なお、本実施形態では、取り付け体１１とリング状体１３とが相対的にタイヤ径方向に非空気入りタイヤ１の外径（タイヤハイト）の１０％以上変位したときに、接地面Ｇと外装体１２との間に位置し、かつタイヤ周方向で隣り合う連結部材１５同士が当接する構成になっていることが好ましい。これにより、連結部材１５の柔軟性を確保した上で、剛性を高めることができる。

そして、発明者は、ｋ≧４０、且つ、θ２≧９０°を満たすことで、タイヤ径方向の圧縮荷重に対する剛性を有効に向上させることができることを、以下のように見出したものである。
まず、θ２が９０°未満だと、連結部材１５間の間隔が狭くなり、わずかな撓みで連結部材１５間の接触が生じてしまうと共に、連結部材１５のパスが長くなるため、タイヤ重量が増加してしまう。このことから連結部材１５の形状を規制するに当たり、まず、θ２を９０°以上とすることが肝要となる。
次に、図７は、タイヤサイズ１５５／６５Ｒ１３（ＰＳ）、３．００−８、４．００−５のタイヤについて、上記θ０（°）と応力及び重量との関係を示した図である。
なお、応力については、実車荷重を負荷した際に連結部材に生じる応力をＦＥＭ解析により算出した。
図７において、三角のプロットは、θ＝９０°の場合に相当するものであり（上記定義におけるｋの上限値を意味する）、タイヤサイズ３．００−８のタイヤにおけるこの点での応力及び重量を１００としたＩＮＤＥＸで縦軸を表示しており、数値が大きい方が応力及び重量が大きいことを意味している。
そして、応力のＩＮＤＥＸ１１０までをタイヤが十分な強度を有する指標とし、図中、四角のプロットでそれを表示している。この点は、上記定義におけるｋの下限値を意味する。
また、好適値の一例として、応力のグラフと重量のグラフとの交点を丸のプロットで表示している。
次に、図８は、上記３つのタイヤサイズのタイヤについて、図７における上記三角、四角、丸の各プロットをとることにより、比ｒ／Ｒとθ０との関係を示す図である。
図８に示すように、連結部材１５の形状を規制するに当たっては、ｋが４０以上となるような形状にすることが肝要であることがわかった。

以上の考察により、ｋ≧４０、且つ、θ２≧９０°を満たすことで、タイヤ径方向の圧縮荷重に対する剛性の向上と、重量の増加の抑制とを両立させることができることがわかった。
従って、本実施形態のタイヤによれば、重量の増加を抑制しつつも、タイヤ径方向の圧縮荷重に対する剛性を向上させることができる。

ここで、本願発明者は、以上説明した作用効果についての検証試験を実施した。
実施例として、図１〜図５で示した非空気入りタイヤ１を採用し、また比較例として、タイヤ周方向で隣接する連結部材１５同士が圧縮状態で非接触に構成された非空気入りタイヤを採用した。そして、本試験では、実施例および比較例それぞれにおいて、撓み率（％：外径に対する変位率）と荷重（Ｎ）との関係を測定した。なお、両タイヤのサイズ（例えば、３．００−８）は同じものとした。

図９のグラフに示すように、実施例および比較例ともに、撓み率が増加するに従い荷重も増加していることが分かる。具体的に、比較例の場合には、撓み率の増加に対して荷重が一定の割合で増加しており、撓み率と荷重とはほぼ比例の関係を有していることが分かる。
一方、実施例の場合、撓み率が約１０％（図９中Ａ地点）未満の範囲では比較例と同様に、撓み率と負荷は比例の関係にあるものの、撓み率がＡ地点以上の範囲では、撓み率に対する荷重の増加割合がＡ地点未満の範囲に比べて大きくなっている。

これは、Ａ地点未満の範囲において、実施例および比較例ともに、タイヤ径方向に圧縮荷重が作用した場合、タイヤ周方向で隣り合う各連結部材１５が非接触の状態で弾性変形することで、取り付け体１１とリング状体１３とが相対的にタイヤ径方向に変位する。
そして、比較例の場合には、Ａ地点以上の範囲でも、タイヤ周方向で隣り合う各連結部材１５が非接触の状態で弾性変形することで、撓み率の増加に対して荷重が一定の割合で増加する。

一方、実施例の場合には、Ａ地点において、タイヤ周方向で隣り合う連結部材１５同士が互いに当接することで、Ａ地点以上の範囲で剛性が向上するためであると考えられる。さらに、Ａ地点以上の範囲では、撓み率が増加するに従い連結部材１５の接触部分Ｃ１、Ｃ２が接地面Ｇに沿って長く、若しくは複数箇所に亘って確保し易くなるので、撓み率の増加に対する荷重の増加割合が除々に増加するものと考えられる。なお、本試験の結果、撓み率が２０％の場合での比較例の縦ばね定数を１００とすると、実施例の縦ばね定数は１７０であったことが確認された。

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

例えば、第１連結板２１における湾曲部２１ｄ〜２１ｆの湾曲方向、および第２連結板２２における湾曲部２２ｄ〜２２ｆの湾曲方向は、上述した実施形態に限らず適宜変更してもよい。
また、上述した実施形態では、連結部材１５として第１連結板２１および第２連結板２２をタイヤ幅方向Ｈに沿って２列に配設する構成について説明したが、これに限らず、連結部材１５はタイヤ幅方向Ｈに沿って３列以上の複数や、１列で配設しても構わない。
また、連結部材１５を、外装体１２とリング状体１３との間にタイヤ幅方向Ｈに沿って複数設けてもよい。

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

さらに、一方側分割外装体２５と、他方側分割外装体２６と、の間にタイヤ幅方向Ｈの隙間を設けなくてもよい。
また、外装体１２およびリング状体１３をタイヤ幅方向Ｈに３個以上分割してもよいし、分割しなくてもよい。
さらに、第１、第２分割ケース体３１、３２は、上述した実施形態に限らず例えば、切削加工等で形成してもよい。

また、上述した実施形態では、外装体１２、リング状体１３および複数の連結部材１５を、一体に形成するものとしたが、これに限られるものではなく、それぞれを個別に形成した後、互いに連結してもよい。さらに、外装体１２を、取り付け体１１と一体に形成してもよい。
また、上述した実施形態では、連結部材１５の一端部２１ａ、２２ａを、外装体１２を介して取り付け体１１に間接的に連結する構成について説明したが、これに限らず、取り付け体１１に連結部材１５の一端部２１ａ、２２ａを直接的に連結しても構わない。

また、上述した実施形態では、タイヤ周方向で隣り合う複数の第１連結板２１の接触部分Ｃ１、Ｃ２同士と、第２連結板２２の接触部分Ｃ１、Ｃ２同士と、がタイヤ径方向で同一に配設される構成としたが、これに限られない。

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

本発明の効果を確かめるため、発明例１〜３にかかるタイヤ及び比較例１、２にかかるタイヤを試作し、重量、応力、および荷重負荷時の連結部材間の接触の有無、を評価する以下の試験を行った。
上記各タイヤは、タイヤサイズ３．００−８のタイヤである。
ここで、「応力」は、実車荷重を負荷した際に、連結部材に発生する応力をＦＥＭ解析により算出した。
各タイヤの諸元及び評価結果は、以下の表１に示しており、重量及び応力については、発明例１の評価結果を１００としたときの指数で評価し、数値が大きい方が重量及び応力が大きいことを示している。また、「荷重負荷時の連結部材の接触の有無」とは、０．７ｋＮのわずかな荷重を負荷した際に、連結部材間が不所望に接触してしまうか否かを意味する。

表１に示すように、発明例１〜３にかかるタイヤは、比較例１、２にかかるタイヤと比較して、重量の増加を抑制しつつも、応力を低減することができていることがわかる。

タイヤ径方向の圧縮荷重に対する剛性を向上させることができる。

１：非空気入りタイヤ、１１：取り付け体、１２：外装体、１３：リング状体、
１５：連結部材、２１：第１連結板、２２：第２連結板、２１ａ、２２ａ：一端部、
２１ｂ、２２ｂ：他端部、２１ｄ〜２１ｆ、２２ｄ〜２２ｆ：湾曲部、Ｇ：接地面、
Ｈ：タイヤ幅方向、Ｏ：軸線

Claims (2)

1. 車軸に取り付けられる取り付け体と、
   該取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲繞するリング状体と、
   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るとともに、前記取り付け体及び前記リング状体とを変位自在に連結する連結部材と、を備える非空気入りタイヤであって、
   該タイヤが接地して、前記連結部材がタイヤ径方向の所定の圧縮荷重により変形し、前記取り付け体と前記リング状体とがタイヤ径方向に変位したときに、複数の前記連結部材のうち、該タイヤが接地する接地面と、前記取り付け体と、の間に位置する連結部材がタイヤ周方向で隣り合う他の連結部材に当接する構成とされ、
   無負荷状態のタイヤ側面視において、前記連結部材のタイヤ径方向外側端Ａとタイヤ径方向内側端Ｂとを結ぶ線分ＡＢと、前記タイヤ径方向外側端Ａと車軸Ｏとを結ぶ線分ＡＯとのなす角度をθ０（°）とし、前記線分ＡＯの長さをＲ（ｍｍ）とし、前記車軸Ｏと前記タイヤ径方向内側端Ｂとを結ぶ線分ＯＢの長さをｒ（ｍｍ）とし、θ０＝ｋ×（ｒ／Ｒ）とし、前記線分ＡＢと前記線分ＯＢとのなす角をθ２（°）とするとき、
   ６０≧ｋ≧４０、且つ、θ２≧９０°
   を満たし、
   前記連結部材は、前記取り付け体に外嵌されてなる円筒状の外装体及び前記リング状体と共に樹脂材料により一体に形成され、
   無負荷状態のタイヤ側面視において、前記線分ＡＢは、タイヤ径方向に対して傾斜し、
   無負荷状態のタイヤ側面視において、前記連結部材は、タイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第１湾曲部と、タイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第２湾曲部及び第３湾曲部とを有し、前記連結部材を境界として、前記第１湾曲部の曲率中心は、前記第２湾曲部の曲率中心及び前記第３湾曲部の曲率中心に対して、タイヤ周方向の反対側に位置し、前記第２湾曲部は、前記連結部材の延在方向において、前記第１湾曲部と前記第３湾曲部との間に位置し、
   前記連結部材は、前記連結部材の延在方向における中央部からタイヤ径方向外側の一端部にわたる一端側部分が、中央部からタイヤ径方向内側の他端部にわたる他端側部分よりも厚さが大きく、
   無負荷状態のタイヤ側面視において、前記連結部材は、前記タイヤ径方向外側端Ａから前記タイヤ径方向内側端Ｂまで段差なく滑らかに連なることを特徴とする非空気入りタイヤ。
2. 前記第３湾曲部は、前記第２湾曲部より曲率半径が大きく、且つ、前記第１湾曲部は、前記第３湾曲部より曲率半径が大きい、請求項１に記載の非空気入りタイヤ。

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