JP7632028B2

JP7632028B2 - エアレスタイヤ

Info

Publication number: JP7632028B2
Application number: JP2021074006A
Authority: JP
Inventors: 卓馬鈴木; 崇加藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2025-02-19
Anticipated expiration: 2041-04-26
Also published as: JP2022168496A

Description

本発明は、エアレスタイヤに関するものである。

特許文献１は、支持構造体が、内側環状部と、そ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、内側環状部の内周側には、内周側で拡がった部分を有する縦断面形状の凸条を設けた、非空気圧タイヤを開示している。

特開２００９－２６９４１３号公報

ところで、車両が走行又は停車しているとき、エアレスタイヤには地面から上方に向けた荷重が入力される。これにより、内周リングと、接地面近傍の互いに周方向に隣接する一対のスポークの各々と、の連結部同士の間には、内周リングを下方に向けて凸状に湾曲変形させようとする力が働きやすい。そのため、エアレスタイヤの内周リングに、タイヤ径方向の変形が生じるおそれが有る。

本発明の目的は、エアレスタイヤの内周リングのタイヤ径方向における変形を抑制することである。

本発明の一態様にかかるエアレスタイヤが備える複数の補強部材の各々は、内周リングの内部において周方向に沿って延在するとともに、タイヤ幅方向に互いに並列に配設される。内周リングの周方向の曲げモーメントに対する剛性は、タイヤ幅方向における中央部から車両側端部に向かうほど増加する。

本発明によれば、エアレスタイヤの内周リングのタイヤ径方向における変形を抑制することができる。

実施形態に係るエアレスタイヤを車両ホイールに取り付けた状態を示す、当該エアレスタイヤの模式的部分側面図である。図１に係るエアレスタイヤの一部を示す図であって、車両ホイールと、エアレスタイヤが備える内周リング、外周リング、スポーク、及び補強部材の配設関係を示す模式的部分側面図である。図２に係るエアレスタイヤ及び車両ホイールのＡ－Ａ線に沿った模式的部分断面図である。実施形態に係るエアレスタイヤを取り付ける車両ホイールの部分斜視図である。図４に係る車両ホイールの構造を表す分解斜視図であって、第１ホイールと第２ホイールとの配設関係を示す図である。図５に係る第１ホイールの一部を示す斜視図である。図１に係るエアレスタイヤ及び車両ホイールのＢ－Ｂ線に沿った模式的部分断面図である。図１に係るエアレスタイヤ及び車両ホイールのＢ－Ｂ線に沿った模式的部分断面図であって、ネガティブキャンバの状態に配設されたエアレスタイヤ及び車両ホイールに、車両の旋回に起因する横力が働いた状態を示す図である。図１に係るエアレスタイヤ及び車両ホイールのＢ－Ｂ線に沿った模式的部分断面図であって、ポジティブキャンバの状態に配設されたエアレスタイヤ及び車両ホイールに、車両の旋回に起因する横力が働いた状態を示す図である。第１実施形態に係るエアレスタイヤの補強部材について説明するための図であって、図３に相当する模式的部分断面図である。第１実施形態の変形例に係るエアレスタイヤの補強部材について説明するための図であって、図３に相当する模式的部分断面図である。第１実施形態の変形例に係るエアレスタイヤの補強部材について説明するための図であって、図３に相当する模式的部分断面図である。第１実施形態及びその変形例に係るエアレスタイヤの内周リングの、周方向の曲げモーメントに対する剛性について説明するためのグラフであって、当該剛性の、タイヤ幅方向における変化を示すグラフである。第２実施形態に係るエアレスタイヤの補強部材について説明するための図であって、図３に相当する模式的部分断面図である。第２実施形態の変形例に係るエアレスタイヤの補強部材について説明するための図であって、図３に相当する模式的部分断面図である。第２実施形態の変形例に係るエアレスタイヤの補強部材について説明するための図であって、図３に相当する模式的部分断面図である。第２実施形態及びその変形例に係るエアレスタイヤの内周リングの、周方向の曲げモーメントに対する剛性について説明するためのグラフであって、当該剛性の、タイヤ幅方向における変化を示すグラフである。

以下、図面を参照しながら、実施形態に係るエアレスタイヤについて説明する。なお、各図中のＵＰ，ＤＮは、車両上下方向上方、下方をそれぞれ示す。各図中では、エアレスタイヤの車両側の方向をＩＳで、車両側とは反対側の方向をＯＳで示す。また、エアレスタイヤの直径方向のことをタイヤ径方向という。タイヤ径方向内側とは、タイヤ径方向においてエアレスタイヤの中心を向く方向のことをいう。タイヤ径方向外側とは、タイヤ径方向内側とは反対側の方向のことをいう。また、エアレスタイヤの回転軸周りの方向を周方向という。なお、同一の機能を有する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

実施形態に係るエアレスタイヤ１は、図１に示すように、例えば図示しない車両としての乗用車の車軸に固定された車両ホイール１００に取り付けて使用される。

車両ホイール１００は、図１及び図４に示すように、例えばアルミニウム等の金属から構成される、タイヤ幅方向に延在する略円筒状のリム１０１と、リム１０１の車両側とは反対側の開口を塞ぐ円盤状のディスク１０２とを含む。

また、図４乃至図６に示すように、車両ホイール１００の外周面１０５には溝部１０３が複数形成されてもよい。図示した例では、溝部１０３は、車両ホイール１００の外周面１０５に周方向において略均等な間隔で形成された、タイヤ幅方向に延在する凹部である。溝部１０３はタイヤ幅方向と平行な軸方向視で略矩形の断面形状を備え、また、タイヤ幅方向とタイヤ径方向とに垂直な軸方向視で略矩形の断面形状を備える。

溝部１０３が形成されていることにより、車両ホイール１００の外周面１０５は凹凸面となる。より具体的には、車両ホイール１００の外周面１０５は、タイヤ径方向において最大の外径を有する外周主面１０６と、溝部１０３の底面１０４とを含む。また、溝部１０３は、外周面１０５のタイヤ幅方向両端部に外周主面１０６を残すように形成されている。換言すれば、溝部１０３は、周方向及びタイヤ幅方向を外周主面１０６に囲まれるように形成されている。

なお、溝部１０３のタイヤ径方向の深さ、タイヤ幅方向の幅、又は車両ホイール１００周方向の幅等の寸法は、車両ホイール１００の外径やエアレスタイヤの内径等に応じて、適宜設定することができる。また、溝部１０３の断面形状は図示した例に限定されず、タイヤ径方向内側に向かうほど幅が広くなる形状であってもよく、例えばＴ溝形状であってもよい。

また、図５又は図６に例示するように、車両ホイール１００はタイヤ幅方向一側に配設される第１ホイール１００ａと、他側に配設される第２ホイール１００ｂと、を備えてもよい。換言すれば、車両ホイール１００はタイヤ幅方向において、第１ホイール１００ａと、第２ホイール１００ｂとに分割されてもよい。また、第１ホイール１００ａと第２ホイール１００ｂとの外径は略等しい。なお、図示した例では、第１ホイール１００ａと第２ホイール１００ｂとは、タイヤ幅方向の幅が略等しく設定されているが、これに限定されず、いずれか一方の幅が他方の幅よりも大きくてもよい。

第１ホイール１００ａのタイヤ幅方向端部には、タイヤ径方向内側に向けて延出し、所定の幅で周方向に延在する第１フランジ１０７ａが形成される。また、第２ホイール１００ｂのタイヤ幅方向端部にも同様に、タイヤ径方向内側に向けて延出し、所定の幅で周方向に延在する第２フランジ１０７ｂが形成される。また、第１フランジ１０７ａと第２フランジ１０７ｂとは当接可能に配設されている。

第１フランジ１０７ａ、及び第２フランジ１０７ｂの所定の位置には、タイヤ幅方向に貫通する貫通孔１０８ａ，１０８ｂがそれぞれ形成されている。第１フランジ１０７ａと第２フランジ１０７ｂとを当接させ、第１フランジ１０７ａの貫通孔１０８ａと、第２フランジ１０７ｂの貫通孔１０８ｂとがタイヤ幅方向に重なるように配置し、例えばボルト及びナットを用いてタイヤ幅方向に締結することにより、第１ホイール１００ａと第２ホイール１００ｂとが一体的に固定され、車両ホイール１００が構成される。

第１ホイール１００ａの第１外周面１０５ａには、車両側とは反対側に向けて開口した第１溝部１０３ａが形成されている。また、第２ホイール１００ｂの第２外周面１０５ｂには、車両側に向けて開口した第２溝部１０３ｂが形成されている。第１溝部１０３ａ及び第２溝部１０３ｂの各々の開口を一致させて、第１ホイール１００ａ及び第２ホイール１００ｂを締結固定することにより、溝部１０３が形成される。

このように構成された車両ホイール１００の外周面１０５に、後述するエアレスタイヤ１の内周リング１０の内周面１２が配設されることにより、車両ホイール１００にエアレスタイヤ１が取り付けられる。なお、車両ホイール１００の外周面１０５が複数の溝部１０３を有し、内周リング１０の内周面１２が後述する複数の凸部１３を備える場合には、複数の溝部１０３と複数の凸部１３とが嵌合するように、車両ホイール１００にエアレスタイヤ１が取り付けられる。

なお、車両ホイール１００が第１ホイール１００ａと第２ホイール１００ｂとに分割されている場合には、内周リング１０の内周面１２と第１ホイール１００ａの第１外周面１０５ａとが接触するように、周方向の凹凸を一致させ、内周リング１０のタイヤ幅方向一側から第１ホイール１００ａを挿入する。そして、内周リング１０の内周面１２と第２ホイール１００ｂの第２外周面１０５ｂとが接触するように、周方向の凹凸を一致させ、内周リング１０のタイヤ幅方向他側から第２ホイール１００ｂを挿入する。そして、第１ホイール１００ａと第２ホイール１００ｂとを締結固定することにより、複数の溝部１０３と複数の凸部１３とが嵌合した状態で、車両ホイール１００にエアレスタイヤ１を取り付けることができる。そのため、容易に車両ホイール１００にエアレスタイヤ１を取り付けることができる。

また、図示した例では、第１溝部１０３ａ、及び第２溝部１０３ｂの各々の第１底面１０４ａ、及び第２底面１０４ｂは、車両ホイール１００におけるタイヤ幅方向中心に向けて深さが深くなるように傾斜する。そのため、車両ホイール１００の外周面１０５には、タイヤ幅方向中心に向けて深さが深くなるように傾斜する複数の溝部１０３が形成される。この場合には、内周リング１０の内周面１２に第１ホイール１００ａ及び第２ホイール１００ｂをより容易に挿入することができる。

また、第１ホイール１００ａと第２ホイール１００ｂとの締結を解除することにより、容易に車両ホイール１００からエアレスタイヤ１を取り外すことができる。なお、車両ホイール１００とエアレスタイヤ１とは接着等により接合されてもよい。

実施形態に係るエアレスタイヤ１は、図１乃至図３に示すように、内周リング１０、外周リング２０、複数のスポーク３０、及び複数の補強部材４０を備える。

内周リング１０は、樹脂又はゴム等の弾性変形可能な材料から構成された、タイヤ幅方向に延在する略円筒状の部材である。内周リング１０は、車両ホイール１００のタイヤ径方向外側に配置される。

図２又は図３に示すように、内周リング１０の内周面１２の一部にはタイヤ径方向内側に向けて突出した凸部１３が複数形成されている。図示した例では、凸部１３は、タイヤ幅方向と平行な軸方向視で略矩形の断面形状を備え、また、タイヤ幅方向とタイヤ径方向とに垂直な軸方向視で略矩形の断面形状を備える。また、凸部１３は車両ホイール１００の外周面１０５に形成された溝部１０３の各々に嵌合可能な形状を備える。換言すれば、内周リング１０の内周面１２は、車両ホイール１００の外周面１０５に形成された複数の溝部１０３の各々に嵌合可能な、複数の凸部１３を備える。

凸部１３が形成されていることにより、内周リング１０の内周面１２は凹凸面となる。より具体的には、内周リング１０の内周面１２は、タイヤ径方向において最大の内径を有する内周主面１６と、凸部１３の上面１４とを含む。また、凸部１３は、内周面１２のタイヤ幅方向両端部に内周主面１６を残すように形成されている。換言すれば、凸部１３は、周方向及びタイヤ幅方向を内周主面１６に囲まれるように形成されている。

なお、図示した例では凸部１３は内周リング１０と同じ素材から構成されるが、両者は異なる材料であってもよい。また、凸部１３の形状は、車両ホイール１００の外周面１０５の形状に応じて適宜設定することができる。例えば、凸部１３の形状を、Ｔ溝形状の断面形状を備えた溝部１０３に嵌合可能な形状としてもよい。その場合には、エアレスタイヤ１に車両ホイール１００をより強固に取り付けることができる。

外周リング２０は、タイヤ幅方向に延在する略円筒状の部材であり、エアレスタイヤ１のタイヤ径方向における最も外側に配置される。よって、外周リング２０は、内周リング１０のタイヤ径方向外側に配置される。

外周リング２０は、図に例示するように、外周リング２０のタイヤ径方向内側に配設された円筒形状の外周ボディリング２１と、外周ボディリング２１のタイヤ径方向外側に配置された円筒形状のトレッドリング２２と、を備えてもよい。例えば、外周ボディリング２１は樹脂から構成され、トレッドリング２２はゴムから構成されていてもよい。また、外周ボディリング２１とトレッドリング２２とは同一材料により一体成形されていてもよい。

スポーク３０は内周リング１０と外周リング２０との間でタイヤ径方向に延在する、例えば板状の部材であり、例えば樹脂又はゴム等の弾性変形可能な材料から構成される。スポーク３０のタイヤ径方向内側端部は内周リング１０の外周面１５における連結部１７で連結され、タイヤ径方向外側端部は外周リング２０の内周面に連結されている。換言すれば、内周リング１０と外周リング２０との間には、内周リング１０からタイヤ径方向外側に延在し外周リング２０と連結するスポーク３０が複数配設されている。このため、外周リング２０は、複数のスポーク３０を介して内周リング１０にタイヤ径方向において支持される。

なお、スポーク３０の形状は図示した例に限定されない。例えば、スポーク３０のタイヤ幅方向と平行な軸方向視における断面形状は、湾曲又は屈曲した形状でもよく、また、複数のスポーク３０の各々の当該断面形状は互いに異なっていてもよい。

なお、内周リング１０、外周リング２０及びスポーク３０は全て同じ材料から形成されていてもよく、また、互いに異なる材料であってもよい。また、それらは一体的に成形され、又は別部材同士が接合されてエアレスタイヤ１を構成してもよい。

図３に示すように、内周リング１０の内部には、その周方向に沿って延在する補強部材４０が複数、タイヤ幅方向に互いに並列に配設されている。補強部材４０は内周リング１０を補強する部材であり、例えば、金属線、炭素繊維、ガラス繊維、又はアラミド繊維等の強化繊維をより合わせて形成されていてもよい。図示した例では、補強部材４０は内周リング１０の周方向に延在する環状の部材である。

なお、複数の補強部材４０の各々は、少なくともその一部に、タイヤ幅方向と平行な軸方向視で、内周リング１０の外周面１５よりも内周主面１６に近い位置に配置されるように設定された内径を備えてもよい。即ち、タイヤ径方向における、補強部材４０と内周リング１０の外周面１５との間の距離Ｔ１は、補強部材４０と内周主面１６との間の距離Ｔ２より大きくてもよい。換言すれば、複数の補強部材４０の各々は、タイヤ径方向において、内周リング１０の外周面１５よりも、内周面１２のうち最大の内径を有する内周主面１６に近い位置に配設される部分を含んでいてもよい。

なお、補強部材４０の内周リング１０の周方向における形状は環状に限定されない。例えば、内周リング１０の周方向に延在する弧状の形状であってもよく、その場合には、周方向に複数配置されていてもよい。また、図示した例では補強部材４０の、内周リング１０の周方向と直交する断面Ｓの断面形状は円形であるが、これに限定されない。長円、楕円、矩形、多角形等、様々な断面形状を適宜設定することができる。

以下、補強部材４０についてより具体的に説明する。なお、以下の説明において、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部とは、内周リング１０のタイヤ幅方向中心から車両側、及び車両側とは反対側に向けて、所定のタイヤ幅方向寸法で延在する領域をいう。また、当該中央部のタイヤ幅方向寸法は、内周リング１０のタイヤ幅方向寸法に対して、例えば２分の１の割合であってもよい。

（第１実施形態）
図１０に示す例では、複数の補強部材４０のうち、タイヤ幅方向において内周リング１０の中央部より車両側に配設されたものほど、内周リング１０の周方向と直交する断面Ｓの断面積が大きい。換言すれば、複数の補強部材４０の各々の、内周リング１０の周方向と直交する断面Ｓの断面積は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側端部に向かうほど増加してもよい。例えば図に示すように、タイヤ幅方向において、最も車両側に位置する補強部材４０ａの断面Ｓ１の断面積は、その隣に位置する補強部材４０ｂの断面Ｓ２の断面積よりも大きい。なお、当該断面積は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側端部に向かうほど増加してもよい。

なお、図１１に例示するように、複数の補強部材４０のうち、隣り合う補強部材４０同士のタイヤ幅方向における間隔は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側端部に向かうほど縮小してもよい。例えば図に示すように、補強部材４０ａと、補強部材４０ｂとの間隔Ｕ１は、補強部材４０ｂと、その中央側に隣接する補強部材４０ｃとの間隔Ｕ２よりも小さい。なお、当該間隔は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側端部に向かうほど縮小してもよい。

なお、図１２に例示するように、タイヤ幅方向において内周リング１０の中央部よりも車両側端部に近い位置に配設された補強部材４０ほど、タイヤ幅方向と平行な軸方向視における内周主面１６との距離が小さくてもよい。換言すれば、複数の補強部材４０の各々は、内周リング１０の周方向と直交する断面において、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側端部に向かうほど、内周リング１０のタイヤ径方向における中心に近い位置に配設されてもよい。このため、補強部材４０と、内周リング１０の内周主面１６との間の距離に対する、外周面１５との間の距離の比は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側端部に向かうほど大きくなる。例えば図に示すように、補強部材４０ａと内周主面１６との間の距離Ｔ４に対する、補強部材４０ａと外周面１５との間の距離Ｔ３の比であるＴ３／Ｔ４の値は、補強部材４０ｂと内周主面１６との間の距離Ｔ６に対する、補強部材４０ｂと外周面１５との間の距離Ｔ５の比であるＴ５／Ｔ６の値よりも大きい。なお、複数の補強部材４０の各々は、内周リング１０の周方向と直交する断面において、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側端部に向かうほど、内周リング１０のタイヤ径方向における中心に近い位置に配設されてもよい。

内周リング１０の内側には、以上のように構成された複数の補強部材４０が配設される。図１３に示すように、後述する内周リング１０の周方向の曲げモーメントＭに対する剛性Ｋは、内周リング１０のタイヤ幅方向における中央部から車両側端部に向かうほど増加するように構成される。なお、剛性Ｋは、内周リング１０のタイヤ幅方向における中心から車両側端部に向かうほど増加するように構成されてもよい。

なお、図１３のグラフは、内周リング１０の周方向の曲げモーメントＭに対する剛性Ｋの、タイヤ幅方向における変化を曲線Ｌで表したグラフである。横軸は内周リング１０のタイヤ幅方向における位置を示し、Ｔｉ、Ｔｃ、Ｔｏは各々、タイヤ幅方向における車両側端部、中心、車両側とは反対側の端部を表す。また、剛性Ｋの増加率Ｊは、あるタイヤ幅方向位置における曲線Ｌの傾きである。図に例示するように、剛性Ｋの増加率Ｊは、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側端部に向かうほど大きくなるように構成されてもよい。なお、増加率Ｊは、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側端部に向かうほど大きくなるように構成されてもよい。

（第２実施形態）
本実施形態の説明では、先行する実施形態及び変形例（以下、先行実施形態等）と異なる構成についてのみ説明することとし、先行実施形態等において既に説明した要素と同じ機能を有する要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１４に示す例のように、複数の補強部材４０のうち、タイヤ幅方向において内周リング１０の中央部より車両側とは反対側に配設されたものほど、断面Ｓの断面積が大きくてもよい。換言すれば、複数の補強部材４０の各々の、内周リング１０の周方向と直交する断面Ｓの断面積は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど増加してもよい。例えば図に示すように、タイヤ幅方向において、最も車両側とは反対側に位置する補強部材４０ｄの断面Ｓ３の断面積は、その隣に位置する補強部材４０ｅの断面Ｓ４の断面積よりも大きい。なお、当該断面積は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側とは反対側の端部に向かうほど増加してもよい。

なお、図１５に例示するように、複数の補強部材４０のうち、隣り合う補強部材４０同士のタイヤ幅方向における間隔は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど縮小してもよい。例えば図に示すように、タイヤ幅方向において、最も車両側とは反対側に位置する補強部材４０ｄと、その隣に位置する補強部材４０ｅとの間隔Ｕ３は、補強部材４０ｅと、その内周リング１０のタイヤ幅方向中心側に隣接する補強部材４０ｆと、の間隔Ｕ４よりも小さい。なお、当該間隔は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側とは反対側の端部に向かうほど縮小してもよい。

なお、図１６に例示するように、タイヤ幅方向において内周リング１０の中央部よりも車両側とは反対側の端部に近い位置に配設された補強部材４０ほど、タイヤ幅方向と平行な軸方向視における内周主面１６との距離が小さくてもよい。換言すれば、複数の補強部材４０の各々は、内周リング１０の周方向と直交する断面において、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど、内周リング１０のタイヤ径方向における中心に近い位置に配設されてもよい。例えば図に示すように、補強部材４０ｄと内周主面１６との間の距離Ｔ８に対する、補強部材４０ｄと外周面１５との間の距離Ｔ７の比であるＴ７／Ｔ８の値は、補強部材４０ｅと内周主面１６との間の距離Ｔ１０に対する、補強部材４０ｅと外周面１５との間の距離Ｔ９の比であるＴ９／Ｔ１０の値よりも大きい。なお、複数の補強部材４０の各々は、内周リング１０の周方向と直交する断面において、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側とは反対側の端部に向かうほど、内周リング１０のタイヤ径方向における中心に近い位置に配設されてもよい。

内周リング１０の内側には、以上のように構成された複数の補強部材４０が配設される。図１７に示すように、内周リング１０の周方向の曲げモーメントＭに対する剛性Ｋは、タイヤ幅方向における中央部から車両側端部に向かうほど増加し、かつ、タイヤ幅方向における中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど増加するように構成される。なお、剛性Ｋは、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側とは反対側の端部に向かうほど増加するように構成されてもよい。

なお、図１７のグラフは図１３のグラフと同様に、内周リング１０の周方向の曲げモーメントＭに対する剛性Ｋの、タイヤ幅方向における変化を曲線Ｌで表したグラフである。図に例示するように、剛性Ｋの増加率Ｊは、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど大きくなるように構成されてもよい。なお、増加率Ｊは、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側とは反対側の端部に向かうほど大きくなるように構成されてもよい。

次に、図２、及び図７乃至図９を参照しながら、実施形態に係るエアレスタイヤ１の作用効果を説明する。

実施形態に係るエアレスタイヤ１が車両ホイール１００に取り付けられることにより、車両はエアレスタイヤ１を介して地面に支持される。また、車両の駆動力又は制動力が車両ホイール１００、及びエアレスタイヤ１を介して地面に伝達される。また、外周リング２０の外周面のうち、地面と接地する領域が接地面となる。

図２及び図７に例示するように、エアレスタイヤ１が接地された状態では、外周リング２０の接地面には上向きの力Ｆｚが地面から入力される。このとき、エアレスタイヤ１の接地面近傍に生じる変形に伴い、エアレスタイヤ１の接地面近傍の互いに周方向に隣接する一対のスポーク３０には、互いの間の距離を広げようとする矢印Ｃ方向の力が働く。これにより、内周リング１０と当該一対のスポーク３０の各々との連結部１７には、タイヤ幅方向と平行な軸を中心として、例えば矢印Ｄ方向に、互いに大きさ又は方向が異なるモーメントが生じる。そして、接地面の真上に位置する当該連結部１７同士の間の領域には、車両ホイール１００から内周リング１０を引き離し、離間させようとする周方向の曲げモーメントＭが入力されやすい。そのため、内周リング１０の当該連結部１７同士の間において、内周リング１０を下方に向けて凸状に湾曲変形させようとする、矢印Ｅ方向の力が働きやすく、この力に起因して、内周リング１０の接地面の真上に位置する領域は、タイヤ径方向下方に向けて変形しやすい。実施形態に係るエアレスタイヤ１では、内周リング１０が補強部材４０を備えるため、そのような力が働いた場合であっても、内周リング１０のタイヤ径方向の変形を抑制することができる。

なお、内周リング１０の接地面の真上に位置する領域の、矢印Ｅ方向の力に起因して生じた、タイヤ径方向下方に向けた変形の量を変形量δとすると、曲げモーメントＭに対する剛性Ｋは、曲げモーメントＭと、変形量δとの比によって表すことができる。例えば、Ｋ＝Ｍ／δとして表すことができる。

また、車両が転舵され旋回する場合には、車両の進行方向と、エアレスタイヤ１のタイヤ幅方向に垂直な面との間に角度（スリップ角）が生じ、そして、エアレスタイヤ１の接地面にタイヤ幅方向の力である横力が入力される。

図８に示す例では、車両ホイール１００及びエアレスタイヤ１は、その上部が下部に比べてより車両側に近付くように取り付けた状態である、ネガティブキャンバの状態に配置されている。また、車両の旋回により、エアレスタイヤ１の接地面には上向きの力Ｆｚ、及び横力Ｆｙが地面から入力される。このとき、力Ｆｚ、及び横力Ｆｙに起因する曲げモーメントＭは、タイヤ幅方向において車両側とは反対側の端部から車両側端部に向かうほど大きくなる。

（１）第１実施形態に係るエアレスタイヤ１は、車両ホイール１００のタイヤ径方向外側に配置される内周リング１０と、内周リング１０のタイヤ径方向外側に配置される外周リング２０と、内周リング１０からタイヤ径方向外側に延在し外周リング２０と連結する複数のスポーク３０と、内周リング１０を補強する複数の補強部材４０と、を備える。複数の補強部材４０の各々は、内周リング１０の内部において周方向に沿って延在するとともに、タイヤ幅方向に互いに並列に配設される。内周リング１０の周方向の曲げモーメントＭに対する剛性Ｋは、タイヤ幅方向における中央部から車両側端部に向かうほど増加する。

このため、エアレスタイヤ１がネガティブキャンバの状態に配置され、車両の旋回により、タイヤ幅方向車両側を向いた横力Ｆｙが入力され、タイヤ幅方向において、内周リング１０の中央部から車両側端部に向かうほどより大きな曲げモーメントＭが入力された場合であっても、内周リング１０のタイヤ幅方向車両側におけるタイヤ径方向の変形を抑制することができる。

なお、剛性Ｋは、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側端部に向かうほど増加してもよい。これにより、タイヤ幅方向において、内周リング１０の中心から車両側端部に向かうほどより大きな曲げモーメントＭが入力された場合であっても、内周リング１０の中央部において局所的にタイヤ径方向の変形が生じることを抑制できる。

（２）第１実施形態に係るエアレスタイヤ１では、剛性Ｋの増加率Ｊは、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側端部に向かうほど大きい。

このため、内周リング１０に入力される周方向の曲げモーメントＭの増加率が、タイヤ幅方向中央部から車両側端部に向かうほど大きくなるような場合であっても、内周リング１０のタイヤ幅方向車両側におけるタイヤ径方向の変形をより確実に抑制することができる。

なお、剛性Ｋの増加率Ｊは、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側端部に向かうほど大きくてもよい。これにより、内周リング１０に入力される周方向の曲げモーメントＭの増加率が、タイヤ幅方向中心から車両側端部に向かうほど大きくなるような場合であっても、内周リング１０の中央部において局所的にタイヤ径方向の変形が生じることを抑制できる。

（３）第１実施形態に係るエアレスタイヤ１では、内周リング１０の内周面１２は、車両ホイール１００の外周面１０５に形成された複数の溝部１０３の各々に嵌合可能な複数の凸部１３を備える。

このため、タイヤ幅方向、及び周方向における車両ホイール１００に対する内周リング１０の位置が拘束される。そのため、内周リング１０に対してタイヤ径方向に湾曲変形させようとする力が働いた際に、車両ホイール１００に対する内周リング１０のタイヤ幅方向及び周方向への変位を抑制することができる。

（４）第１実施形態に係るエアレスタイヤ１では、複数の補強部材４０の各々は、タイヤ径方向において、内周リング１０の外周面１５よりも内周リング１０の内周面１２のうち最大の内径を有する内周主面１６に近い位置に配設される部分を含む。

このため、内周リング１０のタイヤ径方向における、車両ホイール１００により近い位置の剛性Ｋをより高くすることができる。換言すれば、曲げモーメントＭの中心軸からより遠い位置における内周リング１０の剛性Ｋをより高くすることができる。これにより、曲げモーメントＭが入力されたことによる内周リング１０のタイヤ径方向の変形をより確実に抑制することができる。

（５）第１実施形態に係るエアレスタイヤ１では、複数の補強部材４０の各々の、内周リング１０の周方向と直交する断面Ｓの断面積は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側端部に向かうほど増加する。

このため、少なくとも上記（１）の構成に係る効果と同様の効果が得られる。

なお、当該断面積は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側端部に向かうほど増加してもよい。これにより、内周リング１０の中央部における局所的なタイヤ径方向の変形を抑制できる。

（６）第１実施形態に係るエアレスタイヤ１では、複数の補強部材４０のうち、隣り合う補強部材４０同士のタイヤ幅方向における間隔は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側端部に向かうほど縮小する。

このため、少なくとも上記（１）の構成に係る効果と同様の効果が得られるとともに、エアレスタイヤ１の重量の増加を抑制することができる。

なお、当該間隔は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側端部に向かうほど縮小してもよい。これにより、内周リング１０の中央部における局所的なタイヤ径方向の変形を抑制できる。

（７）第１実施形態に係るエアレスタイヤ１では、複数の補強部材４０の各々は、内周リング１０の周方向と直交する断面において、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側端部に向かうほど、内周リング１０のタイヤ径方向における中心に近い位置に配設される。

なお、複数の補強部材４０の各々は、内周リング１０の周方向と直交する断面において、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側端部に向かうほど、内周リング１０のタイヤ径方向における中心に近い位置に配設されてもよい。これにより、内周リング１０の中央部における局所的なタイヤ径方向の変形を抑制できる。

次に、図９に示す例では、車両ホイール１００及びエアレスタイヤ１は、その上部が下部に比べてより車両側とは反対側に遠ざかるように取り付けた状態である、ポジティブキャンバの状態に配置されている。また、車両の旋回により、エアレスタイヤ１の接地面には上向きの力Ｆｚ、及び横力Ｆｙが地面から入力される。このとき、力Ｆｚ、及び横力Ｆｙに起因する曲げモーメントＭは、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側に向かうほど大きくなり、かつ、当該中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど大きくなる。換言すれば、タイヤ幅方向において、内周リング１０の中央部から両端部に向かうほど、曲げモーメントＭが大きくなる。

（８）第２実施形態に係るエアレスタイヤ１では、内周リング１０の剛性Ｋは、タイヤ幅方向における中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど増加する。

このため、エアレスタイヤ１がポジティブキャンバの状態に配置され、タイヤ幅方向車両側を向いた横力Ｆｙが入力されることにより、タイヤ幅方向において、内周リング１０の中央部から車両側端部に向かうほどより大きな曲げモーメントＭが入力され、かつ、当該中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほどより大きな曲げモーメントＭが入力された場合であっても、内周リング１０のタイヤ幅方向車両側、及び車両側とは反対側におけるタイヤ径方向の変形を抑制することができる。

なお、内周リング１０の剛性Ｋは、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側とは反対側の端部に向かうほど増加してもよい。これにより、内周リング１０の中心から車両側端部に向かうほどより大きな曲げモーメントＭが入力され、かつ、中心から車両側とは反対側の端部に向かうほどより大きな曲げモーメントＭが入力された場合であっても、内周リング１０の中央部において局所的にタイヤ径方向の変形が生じることを抑制できる。

（９）第２実施形態に係るエアレスタイヤ１では、剛性Ｋの増加率Ｊは、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど大きい。

このため、内周リング１０に入力される曲げモーメントＭの増加率が、タイヤ幅方向中央部から車両側端部に向かうほど大きくなり、かつ、タイヤ幅方向中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど大きくなるような場合であっても、内周リング１０のタイヤ幅方向車両側、及び車両側とは反対側におけるタイヤ径方向の変形をより確実に抑制することができる。

なお、剛性Ｋの増加率Ｊは、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側とは反対側の端部に向かうほど大きくてもよい。これにより、内周リング１０に入力される曲げモーメントＭの増加率が、タイヤ幅方向中心から車両側端部に向かうほど大きくなり、かつ、タイヤ幅方向中心から車両側とは反対側の端部に向かうほど大きくなるような場合であっても、内周リング１０の中央部において局所的にタイヤ径方向の変形が生じることを抑制できる。

（１０）第２実施形態に係るエアレスタイヤ１は、複数の補強部材４０の各々の、内周リング１０の周方向と直交する断面Ｓの断面積は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど増加する。

このため、少なくとも上記（８）の構成に係る効果と同様の効果が得られる。

なお、当該断面積は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側とは反対側の端部に向かうほど増加してもよい。これにより、内周リング１０の中央部において局所的にタイヤ径方向の変形が生じることを抑制できる。

（１１）第２実施形態に係るエアレスタイヤ１では、複数の補強部材４０のうち、隣り合う補強部材４０同士のタイヤ幅方向における間隔は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど縮小する。

このため、少なくとも上記（８）の構成に係る効果と同様の効果が得られるとともに、エアレスタイヤ１の重量の増加を抑制することができる。

なお、当該間隔は、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側とは反対側の端部に向かうほど縮小してもよい。これにより、内周リング１０の中央部において局所的にタイヤ径方向の変形が生じることを抑制できる。

（１２）第２実施形態に係るエアレスタイヤ１では、複数の補強部材４０の各々は、内周リング１０の周方向と直交する断面において、タイヤ幅方向における内周リング１０の中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど、内周リング１０のタイヤ径方向における中心に近い位置に配設される。

なお、複数の補強部材４０の各々は、内周リング１０の周方向と直交する断面において、タイヤ幅方向における内周リング１０の中心から車両側とは反対側の端部に向かうほど、内周リング１０のタイヤ径方向における中心に近い位置に配設されてもよい。これにより、内周リング１０の中央部において局所的にタイヤ径方向の変形が生じることを抑制できる。

また、上記実施形態では、乗用車の車両ホイール１００にエアレスタイヤ１を取り付ける場合を例にとって説明したが、ライトトラックや大型トラック等の商用車の車両ホイールに取り付けてもよいことは勿論である。

１エアレスタイヤ
１０内周リング
１２内周面
１３凸部
１５外周面
１６内周主面
２０外周リング
３０スポーク
４０補強部材
１００車両ホイール
１０３溝部
１０５外周面
Ｊ増加率
Ｋ剛性
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４断面
Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４間隔

Claims

車両ホイールのタイヤ径方向外側に配置される内周リングと、
前記内周リングのタイヤ径方向外側に配置される外周リングと、
前記内周リングからタイヤ径方向外側に延在し前記外周リングと連結する複数のスポークと、
前記内周リングを補強する複数の補強部材と、
を備え、
前記複数の補強部材の各々は、前記内周リングの内部において周方向に沿って延在するとともに、タイヤ幅方向に互いに並列に配設され、
前記内周リングの前記周方向の曲げモーメントに対する剛性は、タイヤ幅方向における中央部から車両側端部に向かうほど増加する、
エアレスタイヤ。
前記剛性の増加率は、タイヤ幅方向における前記内周リングの中央部から車両側端部に向かうほど大きい、請求項１に記載のエアレスタイヤ。
前記内周リングの内周面は、前記車両ホイールの外周面に形成された複数の溝部の各々に嵌合可能な複数の凸部を備える、請求項１又は２に記載のエアレスタイヤ。
前記複数の補強部材の各々は、タイヤ径方向において、前記内周リングの外周面よりも前記内周リングの内周面のうち最大の内径を有する内周主面に近い位置に配設される部分を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。
前記複数の補強部材の各々の、前記周方向と直交する断面の断面積は、タイヤ幅方向における前記内周リングの中央部から車両側端部に向かうほど増加する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。
前記複数の補強部材のうち、隣り合う補強部材同士のタイヤ幅方向における間隔は、タイヤ幅方向における前記内周リングの中央部から車両側端部に向かうほど縮小する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。
前記複数の補強部材の各々は、前記内周リングの前記周方向と直交する断面において、タイヤ幅方向における前記内周リングの中央部から車両側端部に向かうほど、前記内周リングのタイヤ径方向における中心に近い位置に配設される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。
前記内周リングの前記剛性は、タイヤ幅方向における中央部から車両側端部に向かうほど増加し、かつ、前記中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど増加する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。
前記剛性の増加率は、タイヤ幅方向における前記内周リングの中央部から車両側端部に向かうほど大きく、かつ、前記中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど大きい、請求項８に記載のエアレスタイヤ。
前記複数の補強部材の各々の、前記周方向と直交する断面の断面積は、タイヤ幅方向における前記内周リングの中央部から車両側端部に向かうほど増加し、かつ、前記中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど増加する、請求項８又は９に記載のエアレスタイヤ。
前記複数の補強部材のうち、隣り合う補強部材同士のタイヤ幅方向における間隔は、タイヤ幅方向における前記内周リングの中央部から車両側端部に向かうほど縮小し、かつ、前記中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど縮小する、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。
前記複数の補強部材の各々は、前記内周リングの前記周方向と直交する断面において、タイヤ幅方向における前記内周リングの中央部から車両側端部に向かうほど、前記内周リングのタイヤ径方向における中心に近い位置に配設され、かつ、前記中央部から車両側とは反対側の端部に向かうほど、前記内周リングのタイヤ径方向における中心に近い位置に配設される、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載のエアレスタイヤ。