JP7321053B2 - 非空気圧タイヤ - Google Patents

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Description

本出願は、非空気圧タイヤに関する。
従来、例えば、非空気圧タイヤは、同心円状に配置される内側環状部及び外側環状部と、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ている(例えば、特許文献1)。複数の連結部は、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びる第1連結部と、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びる第2連結部とを備えている。
ところで、車軸からの力(駆動力、制動力)は、内側環状部及び連結部を経由して、外側環状部へ伝達される。このとき、連結部がタイヤ周方向で変形すればするほど、車軸からの力が外側環状部に伝達し難くなる。
特開2015-39986号公報
そこで、課題は、連結部のタイヤ周方向への剛性を大きくすることができる非空気圧タイヤを提供することである。
非空気圧タイヤは、同心円状に配置される内側環状部及び外側環状部と、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びる第1連結部と、前記内側環状部のタイヤ幅方向他方側から前記外側環状部のタイヤ幅方向一方側へ向かって延びる第2連結部と、を備え、前記複数の連結部の少なくとも一つは、タイヤ幅方向視の幅が一定である又は一定の比で漸増する本体部と、前記内側環状部又は前記外側環状部と前記本体部のタイヤ周方向側とを連結する補強部と、を備える。
また、非空気圧タイヤにおいては、前記補強部は、前記内側環状部と前記本体部のタイヤ周方向側とを連結する内側補強部と、前記外側環状部と前記本体部のタイヤ周方向側とを連結する外側補強部と、を備え、前記内側補強部の体積は、前記外側補強部の体積よりも、大きい、という構成でもよい。
また、非空気圧タイヤにおいては、前記第1連結部と前記第2連結部とは、タイヤ周方向に交互に並列され、前記連結部の前記本体部は、隣接される前記連結部の前記本体部と、タイヤ幅方向視で離れ、前記連結部が前記環状部と接合する接合部は、隣接される前記連結部が当該環状部と接合する接合部と、タイヤ幅方向視で重なる、という構成でもよい。
また、非空気圧タイヤにおいては、前記連結部が前記環状部と接合する接合部は、隣接される前記連結部の前記本体部が当該環状部と接合する接合部と、タイヤ幅方向視で重なる、という構成でもよい。
また、非空気圧タイヤにおいては、前記補強部のうち、タイヤ幅方向の内側部の体積は、前記補強部のうち、タイヤ幅方向の外側部の体積よりも、大きい、という構成でもよい。
また、非空気圧タイヤにおいては、タイヤ幅方向の一方側に配置される複数の前記補強部の体積の総和は、タイヤ幅方向の他方側に配置される複数の前記補強部の体積の総和よりも、大きい、という構成でもよい。
図1は、一実施形態に係る非空気圧タイヤの全体側面図である。 図2は、同実施形態に係る非空気圧タイヤの要部図であって、タイヤ周方向視図である。 図3は、同実施形態に係る非空気圧タイヤの要部斜視図であって、連結部が二つのみ図示されている図である。 図4は、図1のIV領域拡大図である。 図5は、比較例に係る非空気圧タイヤの内側環状部に対する連結部の接合部を示す展開図である。 図6は、同比較例に係る非空気圧タイヤの外側環状部に対する連結部の接合部を示す展開図である。 図7は、図4のVII-VII曲線の断面図であって、内側環状部に対する連結部の接合部を示す展開図である。 図8は、図4のVIII-VIII曲線の断面図であって、外側環状部に対する連結部の接合部を示す展開図である。 図9は、図4のIX-IX曲線の断面展開図である。 図10は、図4のX-X曲線の断面展開図である。 図11は、他の実施形態に係る非空気圧タイヤの要部側面図であって、連結部が一つのみ図示されている図である。 図12は、さらに他の実施形態に係る非空気圧タイヤの要部側面図であって、連結部が一つのみ図示されている図である。 図13は、さらに他の実施形態に係る非空気圧タイヤのタイヤ周方向に沿う断面図であって、タイヤ径方向内側視の展開図である。 図14は、同実施形態に係る非空気圧タイヤのタイヤ周方向に沿う断面図であって、タイヤ径方向外側視の展開図である。 図15は、同実施形態に係る非空気圧タイヤが車両に装着された図である。 図16は、同実施形態に係る非空気圧タイヤが車両に装着された図である。 図17は、さらに他の実施形態に係る非空気圧タイヤの要部側面図である。 図18は、同実施形態に係る非空気圧タイヤの要部斜視図であって、連結部が二つのみ図示されている図である。
以下、非空気圧タイヤにおける一実施形態について、図1~図10を参照しながら説明する。なお、各図(図11~図18も同様)において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。
図1に示すように、本実施形態に係る非空気圧タイヤ(以下、単に「タイヤ」ともいう)1は、車両からの荷重を支持する支持構造体1aを備えている。支持構造体1aは、同心円状に配置される内側環状部2及び外側環状部3と、内側環状部2と外側環状部3とを連結する複数の連結部4,5とを備えている。なお、外側環状部3は、内側環状部2の外側に配置され、内部に内側環状部2を収容しており、連結部4,5は、内側環状部2と外側環状部3との間に配置されている。
各図において、第1の方向D1は、タイヤ1の回転中心である軸心1bと平行であるタイヤ幅方向D1であり、第2の方向D2は、タイヤ1の直径方向であるタイヤ径方向D2であり、第3の方向D3は、軸心1b周りの方向であるタイヤ周方向D3である。また、タイヤ赤道面S1は、軸心1bに直交する面で且つタイヤ1のタイヤ幅方向D1の中心に位置する面であり、タイヤ子午面は、軸心1bを含む面であって、タイヤ赤道面S1と直交する面である。
なお、タイヤ幅方向D1において、内側は、タイヤ赤道面S1に近い側となり、外側は、タイヤ赤道面S1から遠い側となる。また、タイヤ径方向D2において、内側は、軸心1bに近い側となり、外側は、軸心1bから遠い側となる。
また、タイヤ1は、支持構造体1aを補強するために、支持構造体1aの外側に配置される補強層1cと、補強層1cの外側に配置され、地面と接するトレッド部1dとを備えている。また、図示していないが、タイヤ1は、支持構造体1aの内側に、車軸又はリムとの適合用部材等を備えていてもよい。例えば、内側環状部2は、内周面に、車軸又は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備えることが好ましい。
なお、支持構造体1aの材質は、特に限定されないが、例えば、支持構造体1aは、弾性材料で形成されている。また、例えば、支持構造体1aの母材として、ポリエステルエラストマー等の熱可塑性エラストマー、天然ゴム等の架橋ゴム、又はその他の樹脂(例えば、ポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂)が採用されてもよい。また、例えば、斯かる母材の内部に、繊維又は金属コード等の補強材が埋設されていてもよい。
補強層1cは、例えば、スチールコードやCFRP、GFRP等の繊維強化プラスチック製のコードをタイヤ幅方向D1に対して略平行に配列したものや、円筒状の金属製リングや高モジュラス樹脂製リング等で構成されている。また、トレッド部1dは、例えば、従来の空気入りタイヤと同様にゴムや、樹脂等で構成され、従来の空気入りタイヤと同様に、外周面にパターン(溝)を備えていてもよい。
内側環状部2は、ユニフォミティを向上させる観点から、例えば、厚みが一定(同じだけでなく、例えば製造誤差等の誤差を有する略同じも含む)の円筒形状であることが好ましい。なお、内側環状部2の厚み(タイヤ径方向D2の寸法)は、特に限定されないが、例えば、連結部4,5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で、適宜設定される。
内側環状部2の内径は、特に限定されないが、例えば、タイヤ1を装着するリムや車軸の寸法等に併せて適宜設定される。また、内側環状部2の幅(タイヤ幅方向D1の寸法)は、特に限定されないが、例えば、用途、車軸の長さ等に応じて適宜設定される。
外側環状部3は、ユニフォミティを向上させる観点から、例えば、厚みが一定(同じ及び略同じを含む)の円筒形状であることが好ましい。なお、外側環状部3の厚み(タイヤ径方向D2の寸法)は、特に限定されないが、例えば、連結部4,5からの力を十分伝達しつつ、軽量化や耐久性の向上を図る観点で、適宜設定される。
外側環状部3の内径は、特に限定されないが、例えば、その用途等に応じて適宜設定される。また、外側環状部3の幅(タイヤ幅方向D1の寸法)は、特に限定されないが、例えば、用途等に応じて適宜設定される。なお、外側環状部3の幅は、内側環状部2の幅と同じであることが好ましい。
図2及び図3に示すように、連結部4,5は、板状に形成されている。そして、連結部4,5は、タイヤ周方向D3を向くように配置されている。また、複数の連結部4,5は、複数の第1連結部4と複数の第2連結部5とを備えている。
第1連結部4は、内側環状部2のタイヤ幅方向D1の一方側(図2及び図3においては、右側であって、以下「第1幅方向側」ともいう)D1aから外側環状部3のタイヤ幅方向D1の他方側(図2及び図3においては、左側であって、以下「第2幅方向側」ともいう)D1bへ向かって延びている。また、第2連結部5は、内側環状部2の第2幅方向側D1bから外側環状部3の第1幅方向側D1aへ向かって延びている。
このように、第1連結部4と第2連結部5とは、タイヤ周方向D3視において、反対方向に傾斜するようにして、延びている。そして、第1連結部4と第2連結部5とは、タイヤ周方向D3視において、交差している。これにより、タイヤ周方向D3視において、第1連結部4と第2連結部5との間に、閉空間1eが形成されている。その結果、弾性を高めることができるため、乗り心地性能を向上させることができる。
そして、第1連結部4と第2連結部5とは、タイヤ周方向D3に交互に並列されている。これにより、走行時の接地圧分散をより小さくすることができる。なお、本実施形態においては、第1連結部4と第2連結部5とは、タイヤ周方向D3視において、タイヤ赤道面S1に対して対称な形状である。
また、連結部4,5のタイヤ径方向D2の内端部4a,5aの幅(タイヤ幅方向D1の寸法)は、連結部4,5の中央部4b,5bの幅よりも、大きくなっており、連結部4,5のタイヤ径方向D2の外端部4c,5cの幅は、連結部4,5の中央部4b,5bの幅よりも、大きくなっている。具体的には、連結部4,5の幅は、中央部4b,5bにおいて一定(同じ及び略同じを含む)であり、中央部4b,5bから端部4a,4c,5a,5cへいくにつれて、大きくなっている。
連結部4,5の幅は、特に限定されないが、例えば、内側環状部2及び外側環状部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で適宜設定される。また、連結部4,5の厚み(タイヤ幅方向D1視の幅寸法)は、特に限定されないが、例えば、内側環状部2及び外側環状部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で、適宜設定される。
連結部4,5の幅と厚みとの関係(大小関係、比率)は、特に限定されないが、耐久性を向上させつつ接地圧分散を小さくする観点で、適宜設定される。例えば、連結部4,5の幅の平均は、連結部4,5の厚みの平均よりも、大きいことが好ましい。
複数の連結部4,5は、タイヤ周方向D3に沿って並列されており、互いの間にピッチ(隙間)を有して、設けられている。例えば、ピッチ長は、ユニフォミティを向上させる観点から、一定(同じ及び略同じを含む)とすることが好ましい。また、ピッチ長及び連結部4,5の数は、特に限定されないが、例えば、車両からの荷重を十分支持しつつ、軽量化、ノイズの低減、動力伝達の向上、耐久性の向上を図る観点で、適宜設定される。
図3及び図4に示すように、連結部4,5は、厚みが一定(同じ及び略同じを含む)である本体部6と、環状部2,3と本体部6のタイヤ周方向D3側とを連結する補強部7,8とを備えている。補強部7,8は、内側環状部2と本体部6のタイヤ周方向D3側とを連結する内側補強部7と、外側環状部3と本体部6のタイヤ周方向D3側とを連結する外側補強部8とを備えている。
なお、図3及び図4(図7~図8、図11~図12及び図17~図18も同様)において、破線は、本体部6と補強部7,8との境界を示している。また、特に限定されないが、本体部6と補強部7,8とは、同じ材質で形成されていてもよい。
連結部4,5のタイヤ径方向D2の中央部4b,5bは、本体部6のみで構成され、連結部4,5の内端部4a,5aは、本体部6と内側補強部7とで構成され、連結部4,5の外端部4c,5cは、本体部6と外側補強部8とで構成されている。これにより、連結部4,5のタイヤ周方向D3への剛性を大きくすることができる。
したがって、例えば、連結部4,5がタイヤ周方向D3で変形することを抑制することができるため、車軸からの力(駆動力、制動力)を外側環状部3へ確実に伝達することができる。しかも、例えば、連結部4,5の端部4a,4c,5a,5cにおける応力集中を低減することができるため、耐久性を向上させることができる。
なお、連結部4,5の内端部4a,5aの厚みは、連結部4,5の中央部4b,5bの厚みよりも、大きくなっており、連結部4,5の外端部4c,5cの厚みは、連結部4,5の中央部4b,5bの厚みよりも、大きくなっている。具体的には、連結部4,5の厚みは、中央部4b,5bにおいて一定(同じ及び略同じを含む)であり、中央部4b,5bから端部4a,4c,5a,5cへいくにつれて、大きくなっている。
これにより、内側補強部7の厚み(タイヤ幅方向D1視の寸法)は、タイヤ径方向D2の内側へいくにつれて、大きくなっている。しかも、外側補強部8の厚み(タイヤ幅方向D1視の寸法)は、タイヤ径方向D2の外側へいくにつれて、大きくなっている。
ところで、車軸からの力は、例えば、リム等を経由して、内側環状部2で受けることになる。そして、車軸からの力は、内側環状部2、連結部4,5、外側環状部3の順に伝達される。したがって、車軸の力をトレッド部1d(図1参照)に効果的に伝達するには、上流側での力の伝達が重要となる。
例えば、上流側で力が大きく損失した場合、即ち、連結部4,5がタイヤ径方向D2の内側でタイヤ周方向D3に大きく弾性変形した場合、トレッド部1dは、正しい姿勢で接地できない。これにより、接地形状が悪くなるため、車軸の力をトレッド部1dの表面(トレッド面)に伝達し難くなる。
そこで、それぞれの連結部4,5において、内側補強部7の体積は、外側補強部8の体積よりも、大きくなっている。これにより、連結部4,5のうち、タイヤ径方向D2の内側、即ち、車軸側(車軸の力の伝達の上流側)の剛性を大きくすることができる。したがって、例えば、車軸からの力を外側環状部3へ効果的に伝達することができる。
また、タイヤ周方向D3で隣接される連結部4,5間の隙間は、タイヤ径方向D2の外側へいくにつれて大きくなっている。それに対して、内側補強部7の体積が相対的に大きくなっているため、連結部4,5がタイヤ周方向D3に弾性変形する際の基点(変曲点)を、タイヤ径方向D2の外側の位置にすることができる。これにより、連結部4,5がタイヤ周方向D3に弾性変形した際に、隣接される連結部4,5同士が当たることを抑制することができる。
しかも、補強部7,8によって、連結部4,5の剛性が大きくなる一方で、タイヤ1の重量が大きくなり過ぎると、例えば、転がり抵抗等が増高する。それに対して、外側補強部8の体積が相対的に小さくなっているため、タイヤ1の重量が大きくなり過ぎることを抑制することができている。
本実施形態に係るタイヤ1においては、連結部4,5は、タイヤ周方向D3で隣接される連結部5,4と、タイヤ幅方向D1視で重なっている。具体的には、連結部4,5の内側補強部7は、隣接される連結部5,4の内端部5a,4aと、タイヤ幅方向D1視で重なっており、連結部4,5の外側補強部8は、隣接される連結部5,4の外端部5c,4cと、タイヤ幅方向D1視で重なっている。
より具体的には、連結部4,5の内側補強部7は、隣接される連結部5,4の本体部6と、タイヤ幅方向D1視で重なっており、連結部4,5の外側補強部8は、隣接される連結部5,4の本体部6と、タイヤ幅方向D1視で重なっている。なお、タイヤ幅方向D1視において、連結部4,5の本体部6は、隣接される連結部5,4の本体部6と、タイヤ周方向D3で離れている。
第1連結部4の内側補強部7は、タイヤ周方向D3で隣接される第1連結部4の内側補強部7と連接されている。なお、図4において図示していないが、第2連結部5の内側補強部7も、タイヤ周方向D3で隣接される第2連結部5の内側補強部7と連接している。このように、隣接される第1連結部4,4同士の内側補強部7,7は、連接されており、隣接される第2連結部5,5同士の内側補強部7,7は、連接されている。
また、第2連結部5の外側補強部8は、タイヤ周方向D3で隣接される第2連結部5の外側補強部8から離れている、なお、図4において図示していないが、第1連結部4の外側補強部8も、タイヤ周方向D3で隣接される第1連結部4の外側補強部8から離れている。このように、隣接される第1連結部4,4同士の外側補強部8,8は、タイヤ周方向D3で離れており、隣接される第2連結部5,5同士の外側補強部8,8は、タイヤ周方向D3で離れている。
ここで、連結部4,5が環状部2,3と接合する接合部4d,4e,5d,5eについて、図5~図10を参照しながら説明する。以下、連結部4,5が内側環状部2と接合する接合部4d,5dは、内側接合部4d,5dといい、連結部4,5が外側環状部3と接合する接合部4e,5eは、外側接合部4e,5eという。
まず、比較例に係るタイヤX1について、図5及び図6を参照しながら説明する。図5及び図6に示すように、比較例に係るタイヤX1は、本実施形態に係るタイヤ1と比較して、補強部7,8を備えておらず、連結部X4,X5が本体部X6のみから成るタイヤX1である。
比較例に係るタイヤX1においては、図5に示すように、隣接する連結部X4,X5同士の内側接合部X4d,X5dは、タイヤ周方向D3で離れている。また、図6に示すように、隣接する連結部X4,X5同士の外側接合部X4e,X5eも、タイヤ周方向D3で離れている。
これにより、タイヤ周方向D3において、接合部X4d,X5d(X4e,X5e)が存在する領域と、接合部X4d,X5d(X4e,X5e)が存在しない領域とが、交互に存在している。したがって、タイヤ周方向D3において、局所的な剛性差が生じている。
また、接合部X4d,X4e,X5d,X5eが存在する領域の、タイヤ幅方向D1側の領域には、別の接合部X4d,X4e,X5d,X5eが存在していない。したがって、タイヤ幅方向D1においても、局所的な剛性差が生じている。
次に、本実施形態に係るタイヤ1の内側接合部4d,5dについて、図7及び図9を参照しながら説明する。
本実施形態に係るタイヤ1においては、図7及び図9に示すように、隣接する連結部4,5同士の内側接合部4d,5dは、タイヤ幅方向D1視で重なっている。これにより、隣接する連結部4,5同士の内側接合部4d,5dがタイヤ周方向D3で連続している。したがって、タイヤ周方向D3において、局所的な剛性差が生じることを抑制することができる。
また、内側接合部4d,5dは、隣接される内側接合部5d,4dのうち、本体部6が内側環状部2と接合する部分と、タイヤ幅方向D1視で重なっている。これにより、連結部4,5の本体部6が内側環状部2と接合する部分の領域の、タイヤ幅方向D1側の領域に、隣接される連結部5,4の内側接合部5d,4dが存在している。したがって、タイヤ幅方向D1において、局所的な剛性差が生じることを抑制することができる。
しかも、内側接合部4d,5dのうち、最も剛性が大きくなるのは、本体部6が内側環状部2と接合する部分であることに対して、内側補強部7のうち、タイヤ幅方向D1の内側部7aの体積は、内側補強部7のうち、タイヤ幅方向D1の外側部7bの体積よりも、大きくなっている。
なお、内側部7aは、内側補強部7をタイヤ幅方向D1で二等分したうちの、タイヤ幅方向D1の内側の部分であり、外側部7bは、内側補強部7をタイヤ幅方向D1で二等分したうちの、タイヤ幅方向D1の外側の部分である。図9において、内側部7aと外側部7bとの境界は、破線で示されている。
これにより、第1幅方向側D1aから第2幅方向側D1bへ向けて、第1連結部4の本体部6、隣接される第2連結部5の内側補強部7の内側部7a、当該第2連結部5の内側補強部7の外側部7bの順に、配置している。また、第2幅方向側D1bから第1幅方向側D1aへ向けて、第2連結部5の本体部6、隣接される第1連結部4の内側補強部7の内側部7a、当該第1連結部4の内側補強部7の外側部7bの順に、配置している。
即ち、内側接合部4d,5dにおいては、タイヤ幅方向D1に沿って、連結部4,5の本体部6、隣接される連結部5,4の内側補強部7の内側部7a、隣接される連結部5,4の内側補強部7の外側部7bの順に、配置することができる。これにより、剛性の大きさの順に配置することができる。したがって、タイヤ幅方向D1において、局所的な剛性差が生じることを効果的に抑制することができる。
このように、内側環状部2及び連結部4,5の内端部4a,5aにおいては、タイヤ幅方向D1及びタイヤ周方向D3で、局所的な剛性差が生じることを抑制することができている。したがって、応力集中が生じることを抑制することができるため、例えば、車軸からの力を、内側環状部2及び連結部4,5を経由して、外側環状部3へ均等に伝達することができる。
次に、本実施形態に係るタイヤ1の外側接合部4e,5eについて、図8及び図10を参照しながら説明する。
本実施形態に係るタイヤ1においては、図8及び図10に示すように、隣接する連結部4,5同士の外側接合部4e,5eは、タイヤ幅方向D1視で重なっている。これにより、隣接する連結部4,5同士の外側接合部4e,5eがタイヤ周方向D3で連続している。したがって、タイヤ周方向D3において、局所的な剛性差が生じることを抑制することができる。
また、外側接合部4e,5eは、隣接される外側接合部5e,4eのうち、本体部6が外側環状部3と接合する部分と、タイヤ幅方向D1視で重なっている。これにより、連結部4,5の本体部6が外側環状部3と接合する部分の領域の、タイヤ幅方向D1側の領域に、隣接される連結部5,4の外側接合部5e,4eが存在している。したがって、タイヤ幅方向D1において、局所的な剛性差が生じることを抑制することができる。
しかも、外側接合部4e,5eのうち、最も剛性が大きくなるのは、本体部6が外側環状部3と接合する部分であることに対して、外側補強部8のうち、タイヤ幅方向D1の内側部8aの体積は、外側補強部8のうち、タイヤ幅方向D1の外側部8bの体積よりも、大きくなっている。
なお、内側部8aは、外側補強部8をタイヤ幅方向D1で二等分したうちの、タイヤ幅方向D1の内側の部分であり、外側部8bは、外側補強部8をタイヤ幅方向D1で二等分したうちの、タイヤ幅方向D1の外側の部分である。図10において、内側部8aと外側部8bとの境界は、破線で示されている。
これにより、第1幅方向側D1aから第2幅方向側D1bへ向けて、第2連結部5の本体部6、隣接される第1連結部4の外側補強部8の内側部8a、当該第1連結部4の外側補強部8の外側部8bの順に、配置している。また、第2幅方向側D1bから第1幅方向側D1aへ向けて、第1連結部4の本体部6、隣接される第2連結部5の外側補強部8の内側部8a、当該第2連結部5の外側補強部8の外側部8bの順に、配置している。
即ち、外側接合部4e,5eにおいては、タイヤ幅方向D1に沿って、連結部4,5の本体部6、隣接される連結部5,4の外側補強部8の内側部8a、隣接される連結部5,4の外側補強部8の外側部8bの順に、配置することができる。これにより、剛性の大きさの順に配置することができる。したがって、タイヤ幅方向D1において、局所的な剛性差が生じることを効果的に抑制することができる。
このように、外側環状部3及び連結部4,5の外端部4c,5cにおいては、タイヤ幅方向D1及びタイヤ周方向D3で、局所的な剛性差が生じることを抑制することができている。したがって、応力集中が生じることを抑制することができるため、例えば、タイヤ1の路面に対する接地圧を均等にすることができる。
以上より、本実施形態に係る非空気圧タイヤ1は、同心円状に配置される内側環状部2及び外側環状部3と、前記内側環状部2と前記外側環状部3とを連結する複数の連結部4,5と、を備え、前記複数の連結部4,5は、前記内側環状部2のタイヤ幅方向一方側D1aから前記外側環状部3のタイヤ幅方向他方側D1bへ向かって延びる第1連結部4と、前記内側環状部2のタイヤ幅方向他方側D1bから前記外側環状部3のタイヤ幅方向一方側D1aへ向かって延びる第2連結部5と、を備え、前記複数の連結部4,5の少なくとも一つは、タイヤ幅方向D1視の幅が一定である又は一定の比で漸増する(本実施形態においては、一定である)本体部6と、前記内側環状部2又は前記外側環状部3と前記本体部6のタイヤ周方向D3側とを連結する補強部7,8と、を備える。
斯かる構成によれば、補強部7,8が、内側環状部2及び外側環状部3の少なくとも一方と本体部6のタイヤ周方向D3側とを連結しているため、連結部4,5は、タイヤ周方向D3で補強されている。これにより、連結部4,5のタイヤ周方向D3への剛性を大きくすることができる。
また、本実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、前記補強部7,8は、前記内側環状部2と前記本体部6のタイヤ周方向D3側とを連結する内側補強部7と、前記外側環状部3と前記本体部6のタイヤ周方向D3側とを連結する外側補強部8と、を備え、前記内側補強部7の体積は、前記外側補強部8の体積よりも、大きい、という構成である。
斯かる構成によれば、車軸からの力が、内側環状部2、連結部4,5、外側環状部3の順に伝達されることに対して、内側補強部7の体積は、相対的に大きくなっている。これにより、連結部4,5の車軸側の剛性を大きくすることができる。
また、本実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、前記第1連結部4と前記第2連結部5とは、タイヤ周方向D3に交互に並列され、前記連結部4,5の前記本体部6は、隣接される前記連結部5,4の前記本体部6と、タイヤ幅方向D1視で離れ、前記連結部4,5が前記環状部2(3)と接合する接合部4d,5d(4e,5e)は、隣接される前記連結部5,4が当該環状部2(3)と接合する接合部5d,4d(5e,4e)と、タイヤ幅方向D1視で重なる、という構成である。
斯かる構成によれば、隣接される連結部4,5の接合部4d,5d(4e,5e)同士は、タイヤ周方向D3で連続している。これにより、タイヤ周方向D3において、局所的な剛性差が生じることを抑制することができる。
また、本実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、前記連結部4,5が前記環状部2(3)と接合する接合部4d,5d(4e,5e)は、隣接される前記連結部5,4の前記本体部6が当該環状部2(3)と接合する部分と、タイヤ幅方向D1視で重なる、という構成である。
斯かる構成によれば、連結部4,5の本体部6が環状部2(3)と接合する部分の領域の、タイヤ幅方向D1側の領域に、隣接される連結部5,4の接合部4d,5d(4e,5e)が存在している。これにより、タイヤ幅方向D1において、局所的な剛性差が生じることを抑制することができる。
また、本実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、前記補強部7,8のうち、タイヤ幅方向D1の内側部7a,8aの体積は、前記補強部7,8のうち、タイヤ幅方向D1の外側部7b,8bの体積よりも、大きい、という構成である。
斯かる構成によれば、内側部7a,8aの体積が相対的に大きいため、タイヤ幅方向D1に沿って、隣接される連結部4,5の本体部6が環状部2,3と接合する部分、隣接される連結部5,4の補強部7,8の内側部7a,8a、隣接される連結部5,4の補強部7,8の外側部7b,8bの順に、配置することができる。これにより、タイヤ幅方向D1に沿って、剛性の大きさの順に配置することができるため、タイヤ幅方向D1において、局所的な剛性差が生じることを効果的に抑制することができる。
なお、非空気圧タイヤ1は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、非空気圧タイヤ1は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に一つ又は複数選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
(1)上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、本体部6のタイヤ幅方向D1視の幅は、一定である、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成に限られない。例えば、図11に示すように、本体部6のタイヤ幅方向D1視の幅は、一定(同じ及び略同じを含む)の比で漸増する、という構成でもよい。
このように、本体部6の境界(具体的には、補強部7,8又は空間と本体部6との境界)は、タイヤ幅方向D1視において、直線状となっている。なお、図11に係る本体部6のタイヤ幅方向D1視の幅は、タイヤ径方向D2の外側へいくにつれて、大きくなっている、という構成であるが、斯かる構成に限られない。例えば、本体部6のタイヤ幅方向D1視の幅は、タイヤ径方向D2の内側へいくにつれて、大きくなっている、という構成でもよい。
(2)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、連結部4,5は、内側補強部7及び外側補強部8の両方を備えている、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成に限られない。例えば、連結部4,5は、外側補強部8のみを備えており、内側補強部7を備えていない、という構成でもよい。
(2-1)また、例えば、図12に示すように、連結部4,5は、内側補強部7のみを備えており、外側補強部8を備えていない、という構成でもよい。斯かる構成によれば、隣接される連結部4,5間の隙間が、タイヤ径方向D2の外側へいくにつれて大きいことに対して、連結部4,5がタイヤ周方向D3に弾性変形する際の基点(変曲点)を、タイヤ径方向D2のさらに外側の位置にすることができる。これにより、連結部4,5がタイヤ周方向D3に弾性変形した際に、隣接される連結部4,5同士が当たることを効果的に抑制することができる。
(3)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、全ての連結部4,5は、補強部7,8を備えている、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成に限られない。例えば、補強部7,8を有する連結部4,5は、一つである、という構成でもよい。また、例えば、補強部7,8を有する連結部4,5は、全ての連結部4,5のうち、50%以上である、という構成が好ましく、また、75%以上である、という構成がより好ましく、また、100%である、という構成が非常に好ましい。
(4)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、第1連結部4と第2連結部5とは、タイヤ周方向D3視において、タイヤ赤道面S1に対して対称な形状である、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成に限られない。例えば、図13及び図14に示すように、第1連結部4と第2連結部5とは、タイヤ周方向D3視において、タイヤ赤道面S1に対して非対称な形状である、という構成でもよい。
(4-1)図13及び図14に係る非空気圧タイヤ1は、タイヤ赤道面S1よりも第1幅方向側D1aの部分である第1幅部分1fと、タイヤ赤道面S1よりも第2幅方向側D1bの部分である第2幅部分1gとを備えている。また、タイヤ1は、第1幅部分1fを外側として車両に装着することもでき、第2幅部分1gを外側として車両に装着することもできる。
第1幅部分1fの内側補強部7の体積は、第2幅部分1gの内側補強部7の体積よりも、大きくなっている。即ち、第1連結部4の内側補強部7の体積は、第2連結部5の内側補強部7の体積よりも、大きくなっている。また、第1幅部分1fの外側補強部8の体積は、第2幅部分1gの外側補強部8の体積よりも、大きくなっている。即ち、第2連結部5の外側補強部8の体積は、第1連結部4の外側補強部8の体積よりも、大きくなっている。
したがって、第1幅部分1fの補強部7,8の総体積は、第2幅部分1gの補強部7,8の総体積よりも、大きくなっている。なお、第1幅部分1fの補強部7,8の総体積が、第2幅部分1gの補強部7,8の総体積よりも大きい、という構成において、第1幅部分1fの内側補強部7の総体積と第2幅部分1gの内側補強部7の総体積との大小関係、及び、第1幅部分1fの外側補強部8の総体積と第2幅部分1gの外側補強部8の総体積との大小関係は、特に限定されない。
そして、例えば、図15に示すように、タイヤ1がポジティブキャンバー角を有して車両Y1に装着される場合には、第1幅部分1fが外側となるように、タイヤ1が車両Y1に装着される。これにより、タイヤ1の車両装着時の外側部分の剛性を高めることができる。
したがって、例えば、荷重が相対的に大きい外側部分に、歪みが発生することを抑制することができるため、タイヤ1の転がり抵抗を低減させることができ、その結果、車両燃費性能を向上させることができる。しかも、例えば、タイヤ1のスリップ角が大きい場合でも、高いコーナリングフォースを発生させることができるため、旋回時の操縦安定性能も向上させることができる。
また、例えば、図16に示すように、タイヤ1がネガティブキャンバー角を有して車両Y1に装着される場合には、第1幅部分1fが内側となるように、タイヤ1が車両Y1に装着される。これにより、タイヤ1の車両装着時の内側部分の剛性を高めることができる。したがって、例えば、荷重が相対的に大きい内側部分に、歪みが発生することを抑制することができるため、タイヤ1の転がり抵抗を低減させることができ、その結果、車両燃費性能を向上させることができる。
このように、図13及び図14に係る非空気圧タイヤ1においては、タイヤ幅方向一方側D1aに配置される複数の補強部7,8の体積の総和は、タイヤ幅方向他方側D1bに配置される複数の補強部7,8の体積の総和よりも、大きい、という構成である。
斯かる構成によれば、タイヤ幅方向一方側D1aに配置される複数の補強部7,8の体積の総和が、相対的に大きくなっているため、タイヤ幅方向一方側D1aの剛性を大きくすることができる。これにより、車両Y1に装着される際のキャンバー角に応じて、車両Y1に対する向き(内側、外側)を設定することができる。
(5)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1は、車両への装着向きが指定されていないタイヤ1である、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成に限られない。例えば、非空気圧タイヤ1は、車両への装着向きが指定されているタイヤ1である、という構成でもよい。なお、斯かる構成においては、タイヤ1は、例えば支持構造体1aの側面部に、車両への装着の向きを表示する表示部を備えている。
(5-1)例えば、制動時には、タイヤ1に対して、車両装着時の内側部分に大きな力が作用する。これにより、タイヤ赤道面S1よりも車両装着時の内側部分における、補強部7,8の総体積は、タイヤ赤道面S1よりも車両装着時の外側部分における、補強部7,8の総体積よりも、大きい、という構成としてもよい。斯かる構成によれば、制動性能を効果的に向上させることができる。
(5-2)また、例えば、旋回時には、タイヤ1に対して、外輪の車両装着時の外側部分に大きな力が作用する。これにより、タイヤ赤道面S1よりも車両装着時の外側部分における、補強部7,8の総体積は、タイヤ赤道面S1よりも車両装着時の内側部分における、補強部7,8の総体積よりも、大きい、という構成としてもよい。斯かる構成によれば、旋回性能を効果的に向上させることができる。
(5-3)また、例えば、制動時に、タイヤ1に対して、車両装着時の内側部分に大きな力が作用するが、このとき、車軸の力をトレッド部1dに効果的に伝達するには、タイヤ径方向D2の内側での力の伝達が重要となる。一方、例えば、旋回時に、タイヤ1に対して、外輪の車両装着時の外側部分に大きな力が作用するが、このとき、路面との接触によって、タイヤ径方向D2の外側に、より大きな力が作用する。
これにより、タイヤ赤道面S1よりも車両装着時の内側部分における、内側補強部7の総体積は、タイヤ赤道面S1よりも車両装着時の外側部分における、内側補強部7の総体積よりも、大きい、という構成とし、しかも、タイヤ赤道面S1よりも車両装着時の外側部分における、外側補強部8の総体積は、タイヤ赤道面S1よりも車両装着時の内側部分における、外側補強部8の総体積よりも、大きい、という構成としてもよい。斯かる構成によれば、制動性能及び旋回性能を向上させることができる。
(6)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、内側補強部7の体積は、外側補強部8の体積よりも、大きい、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成が好ましいものの、斯かる構成に限られない。例えば、内側補強部7の体積は、外側補強部8の体積以下である、という構成でもよい。
(7)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、第1連結部4と第2連結部5とは、タイヤ周方向D3に交互に並列されている、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成が好ましいものの、斯かる構成に限られない。例えば、一部の第1連結部4,4同士は、タイヤ周方向D3で隣接し合っている、という構成でもよく、また、例えば、一部の第2連結部5,5同士は、タイヤ周方向D3で隣接し合っている、という構成でもよい。
(8)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、連結部4,5の本体部6は、隣接される連結部5,4の本体部6と、タイヤ幅方向D1視で離れている、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成に限られない。例えば、連結部4,5の本体部6は、隣接される連結部5,4の本体部6と、タイヤ幅方向D1視で重なっている、という構成でもよい。
(9)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、連結部4,5の内側接合部4d,5dは、隣接される連結部5,4の内側接合部5d,4dと、タイヤ幅方向D1視で重なっている、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成が好ましいものの、斯かる構成に限られない。例えば、タイヤ幅方向D1視において、連結部4,5の内側接合部4d,5dは、隣接される連結部5,4の内側接合部5d,4dと、タイヤ周方向D3で離れている、という構成でもよい。
(10)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、連結部4,5の外側接合部4e,5eは、隣接される連結部5,4の外側接合部5e,4eと、タイヤ幅方向D1視で重なっている、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成が好ましいものの、斯かる構成に限られない。例えば、タイヤ幅方向D1視において、連結部4,5の外側接合部4e,5eは、隣接される連結部5,4の外側接合部5e,4eと、タイヤ周方向D3で離れている、という構成でもよい。
(11)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、連結部4,5の内側接合部4d,5dは、隣接される連結部5,4の本体部6が内側環状部2と接合する部分と、タイヤ幅方向D1視で重なっている、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成が好ましいものの、斯かる構成に限られない。例えば、タイヤ幅方向D1視において、連結部4,5の内側接合部4d,5dは、隣接される連結部5,4の本体部6が内側環状部2と接合する部分と、タイヤ周方向D3で離れている、という構成でもよい。
(12)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、連結部4,5の外側接合部4e,5eは、隣接される連結部5,4の本体部6が外側環状部3と接合する部分と、タイヤ幅方向D1視で重なっている、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成が好ましいものの、斯かる構成に限られない。例えば、タイヤ幅方向D1視において、連結部4,5の外側接合部4e,5eは、隣接される連結部5,4の本体部6が外側環状部3と接合する部分と、タイヤ周方向D3で離れている、という構成でもよい。
(13)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、補強部7,8のうち、タイヤ幅方向D1の内側部7a,8aの体積は、補強部7,8のうち、タイヤ幅方向D1の外側部7b,8bの体積よりも、大きい、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成が好ましいものの、斯かる構成に限られない。例えば、内側補強部7の内側部7aの体積は、内側補強部7の外側部7b体積以下である、という構成でもよい。また、例えば、外側補強部8の内側部8aの体積は、外側補強部8の外側部8b体積以下である、という構成でもよい。
(14)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、隣接される第1連結部4,4同士の内側補強部7,7は、連接されており、隣接される第2連結部5,5同士の内側補強部7,7は、連接されている、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成に限られない。例えば、隣接される第1連結部4,4同士の内側補強部7,7は、タイヤ周方向D3で離れている、という構成でもよい。また、例えば、隣接される第2連結部5,5同士の内側補強部7,7は、タイヤ周方向D3で離れている、という構成でもよい。
(15)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、隣接される第1連結部4,4同士の外側補強部8,8は、タイヤ周方向D3で離れており、隣接される第2連結部5,5同士の外側補強部8,8は、タイヤ周方向D3で離れている、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成に限られない。例えば、隣接される第1連結部4,4同士の外側補強部8,8は、連接されている、という構成でもよい。また、例えば、隣接される第2連結部5,5同士の外側補強部8,8は、連接されている、という構成でもよい。
(16)また、上記実施形態に係る非空気圧タイヤ1においては、内側補強部7の厚み(タイヤ幅方向D1視の寸法)は、タイヤ径方向D2の内側へいくにつれて、大きくなり、外側補強部8の厚み(タイヤ幅方向D1視の寸法)は、タイヤ径方向D2の外側へいくにつれて、大きくなっている、という構成である。しかしながら、非空気圧タイヤ1は、斯かる構成に限られない。
図17及び図18に示すように、例えば、内側補強部7の厚みは、タイヤ径方向D2に亘って、一定(同じ及び略同じを含む)である、という構成でもよい。また、図17及び図18に示すように、例えば、外側補強部8の厚みは、タイヤ径方向D2に亘って、一定(同じ及び略同じを含む)である、という構成でもよい。
図17及び図18に係る非空気圧タイヤ1においては、内側補強部7は、隣接する第1連結部4,4同士(又は第2連結部5,5同士)を接続するように、タイヤ周方向D3に延びている。また、外側補強部8は、隣接する第1連結部4,4同士(又は第2連結部5,5同士)を接続するように、タイヤ周方向D3に延びている。
1…非空気圧タイヤ、1a…支持構造体、1b…軸心、1c…補強層、1d…トレッド部、1e…閉空間、1f…第1幅部分、1g…第2幅部分、2…内側環状部、3…外側環状部、4…第1連結部、4a…内端部、4b…中央部、4c…外端部、4d…内側接合部、4e…外側接合部、5…第2連結部、5a…内端部、5b…中央部、5c…外端部、5d…内側接合部、5e…外側接合部、6…本体部、7…内側補強部、7a…内側部、7b…外側部、8…外側補強部、8a…内側部、8b…外側部、D1…タイヤ幅方向、D1a…第1幅方向側、D1b…第2幅方向側、D2…タイヤ径方向、D3…タイヤ周方向、S1…タイヤ赤道面、Y1…車両

Claims (5)

  1. 同心円状に配置される内側環状部及び外側環状部と、
    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びる第1連結部と、前記内側環状部のタイヤ幅方向他方側から前記外側環状部のタイヤ幅方向一方側へ向かって延びる第2連結部と、を備え、
    前記複数の連結部の少なくとも一つは、タイヤ幅方向視の幅が一定である又は一定の比で漸増する本体部と、前記内側環状部又は前記外側環状部と前記本体部のタイヤ周方向側とを連結する補強部と、を備え、
    前記第1連結部と前記第2連結部とは、タイヤ周方向に交互に並列され、
    前記連結部の前記本体部は、隣接される前記連結部の前記本体部と、タイヤ幅方向視で離れ、
    前記連結部が前記環状部と接合する接合部は、隣接される前記連結部が当該環状部と接合する接合部と、タイヤ幅方向視で重なる、非空気圧タイヤ。
  2. 同心円状に配置される内側環状部及び外側環状部と、
    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びる第1連結部と、前記内側環状部のタイヤ幅方向他方側から前記外側環状部のタイヤ幅方向一方側へ向かって延びる第2連結部と、を備え、
    前記複数の連結部の少なくとも一つは、タイヤ幅方向視の幅が一定である又は一定の比で漸増する本体部と、前記内側環状部又は前記外側環状部と前記本体部のタイヤ周方向側とを連結する補強部と、を備え、
    前記補強部は、前記内側環状部と前記本体部のタイヤ周方向側とを連結する内側補強部と、前記外側環状部と前記本体部のタイヤ周方向側とを連結する外側補強部と、を備え、
    前記内側補強部の体積は、前記外側補強部の体積よりも、大きい、非空気圧タイヤ。
  3. 前記連結部が前記環状部と接合する接合部は、隣接される前記連結部の前記本体部が当該環状部と接合する部分と、タイヤ幅方向視で重なる、請求項1に記載の非空気圧タイヤ。
  4. 前記補強部のうち、タイヤ幅方向の内側部の体積は、前記補強部のうち、タイヤ幅方向の外側部の体積よりも、大きい、請求項に記載の非空気圧タイヤ。
  5. 同心円状に配置される内側環状部及び外側環状部と、
    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びる第1連結部と、前記内側環状部のタイヤ幅方向他方側から前記外側環状部のタイヤ幅方向一方側へ向かって延びる第2連結部と、を備え、
    前記複数の連結部の少なくとも一つは、タイヤ幅方向視の幅が一定である又は一定の比で漸増する本体部と、前記内側環状部又は前記外側環状部と前記本体部のタイヤ周方向側とを連結する補強部と、を備え、
    タイヤ幅方向の一方側に配置される複数の前記補強部の体積の総和は、タイヤ幅方向の他方側に配置される複数の前記補強部の体積の総和よりも、大きい、非空気圧タイヤ。
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