(57)【要約】【課題】スポーク位置と接地面中央位置との位置関係によってタイヤ剛性の周方向変動が生じにくく、かつスポーク間での接地部のバックリングを十分に抑制することができる非空気圧タイヤを提供する。【解決手段】車両からの荷重を支持する支持構造体ＳＳを備える非空気圧タイヤＴにおいて、支持構造体ＳＳは、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２と、その中間環状部２の外側に同心円状に設けられた外側環状部３と、内側環状部１と中間環状部２とを連結する複数の内側連結部４と、外側環状部３と中間環状部２とを連結する複数の外側連結部５とを備え、内側連結部４および外側連結部５は、タイヤ幅方向に分割され、かつ、タイヤ周方向に各々が独立し、タイヤ幅方向に分割された帯域ごとにタイヤ周方向に互いにずらして設けられている。【選択図】図３
2010126071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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において、
前記支持構造体は、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、前記内側環状部と前記中間環状部とを連結する複数の内側連結部と、前記外側環状部と前記中間環状部とを連結する複数の外側連結部とを備え、
前記内側連結部および前記外側連結部は、タイヤ幅方向に分割され、かつ、タイヤ周方向に各々が独立し、タイヤ幅方向に分割された帯域ごとにタイヤ周方向に互いにずらして設けられていることを特徴とする非空気圧タイヤ。
【請求項２】
前記内側連結部と前記外側連結部は、それぞれタイヤ径方向から傾斜した方向に延設されている請求項１に記載の非空気圧タイヤ。
【請求項３】
前記外側環状部は、タイヤ周方向に連続しており、かつ、補強繊維により補強されている請求項１または２に記載の非空気圧タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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力は、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。
【０００４】
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、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力はない。また、非空気圧タイヤでは、弾性を高めてクッション性を改善することも可能であるが、空気入りタイヤが有するような荷重支持能または耐久性が悪くなるという問題がある。
【０００５】
そこで、下記の特許文献１には、空気入りタイヤと同様な動作特性を有する非空気圧タイヤを開発する目的で、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、この補強された環状バンドとホイールまた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提案されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された非空気圧タイヤでは、同一たわみ量となるように縦荷重を負荷する場合に、ウェブスポークの位置と接地面中央位置との位置関係によって、縦荷重の変動が生じ易い傾向があることが判明した。つまり、図８（ａ）に示すように、ウェブスポークＳ間の中央位置が接地面中央ＴＣに位置する場合には、タイヤからの反力が小さく（軟らかく）なり、図８（ｂ）に示すように、ウェブスポークＳの下端の位置が接地面中央ＴＣに位置する場合には、タイヤからの反力が大きく（硬く）なり、両者の接地状態でタイヤ剛性の周方向変動が見られる。その結果、ユニフォミティの悪化や不均一な接地による各種性能の悪化が懸念される。
【０００７】
また、特許文献１記載の非空気圧タイヤは、周方向に隣接するウェブスポーク間に間隔が空いていることにより、そのウェブスポーク間の領域で環状バンドの剛性が低くなるため、接地の際に環状バンドがウェブスポーク間でバックリングを起こし、振動・騒音やトレッドの異常磨耗のほか、破壊に至るという問題がある。
【０００８】
このようなタイヤ剛性の周方向変動を抑制するため、また、ウェブスポーク間での接地部のバックリングを防止するために、下記の特許文献２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フィン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、タイヤ幅方向に複数の帯域に分割した単位構造体にすると共に、これら単位構造体間で前記フィンの位置を周方向に互いにずらせ、さらに前記単位構造体を周方向に複数に分割した単位構造体にし、これら全ての単位構造体を集積接着して構成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、互いに周方向にずれたフィンが、隣の帯域におけるフィン間の外周部材の剛性の向上に作用することにより、タイヤ剛性の周方向変動を小さくし、外周部材のバックリングを抑制することを意図したものである。
【０００９】
【特許文献１】特表２００５−５００９３２号公報
【特許文献２】特許第３９６６８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２に記載された非空気圧タイヤは、個々の帯域では、特許文献１に記載された非空気圧タイヤと同様の構成をしており、ウェブスポーク間での接地部のバックリングを抑制する効果が十分ではないことが判明した。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、スポーク位置と接地面中央位置との位置関係によってタイヤ剛性の周方向変動が生じにくく、かつスポーク間での接地部のバックリングを十分に抑制することができる非空気圧タイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、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において、前記支持構造体は、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、前記内側環状部と前記中間環状部とを連結する複数の内側連結部と、前記外側環状部と前記中間環状部とを連結する複数の外側連結部とを備え、前記内側連結部および前記外側連結部は、タイヤ幅方向に分割され、かつ、タイヤ周方向に各々が独立し、タイヤ幅方向に分割された帯域ごとにタイヤ周方向に互いにずらして設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の非空気圧タイヤによると、スポーク位置と接地面中央位置との位置関係によってタイヤ剛性の周方向変動が生じにくく、スポーク間での接地部のバックリングを十分に抑制することができる。以下に、かかる構成による非空気圧タイヤの作用・効果を詳しく説明する。
【００１４】
従来の中間環状部が介在しない非空気圧タイヤでは、縦荷重が負荷された場合に、図１（ａ）に示すように、ウェブスポークＳ１の下端の位置が接地面中央ＴＣに位置する場合には、ウェブスポークＳ１に曲げ力が生成しにくく、ウェブスポークＳ１の座屈が生じにくいのに対して、図１（ｂ）に示すように、ウェブスポークＳ３の中央位置が接地面中央ＴＣに位置する場合には、踏面の変形や荷重方向のズレなどにより、ウェブスポークＳ３に曲げ力が生成して、座屈（外側矢印方向の曲げ変形）が生じ易くなる。その結果、同一たわみ量となるように縦荷重を負荷する場合に、図１（ａ）に示す位置関係では、図１（ｂ）に示す位置関係と比較して、タイヤからの反力が大きく（硬く）なり、両者の接地状態で剛性変動が生じる。
【００１５】
一方、本発明のように、中間環状部２が介在する非空気圧タイヤでは、縦荷重が負荷された場合に、図１（ｃ）に示すように、外側連結部５の下端の位置が接地面中央ＴＣに位置する場合には、図１（ａ）と同様に、外側連結部５及び内側連結部４の座屈が生じにくく、図１（ｄ）に示すように、外側連結部５の中央位置が接地面中央ＴＣに位置する場合にも、外側連結部５及び内側連結部４に生じる曲げ力に対して、中間環状部２が張力による補強（内側の内向き矢印の張力）と圧縮による補強（外側の内向き矢印の圧縮力）を行うことで、外側連結部５及び内側連結部４の座屈が生じにくくなる。その結果、本発明の非空気圧タイヤでは、従来技術と比較して、両者の接地状態で座屈が生じにくくなり、座屈が生じるまでのたわみ量や縦荷重が大きくなり（即ち、座屈が生じ始めるブレークポイントが高くなり）、図１（ｃ）に示す位置関係と、図１（ｄ）に示す位置関係とで、剛性変動が僅かとなる領域を広く設定することができる。そのため、スポーク位置と接地面中央位置との位置関係によってタイヤ剛性の周方向変動が生じにくい非空気圧タイヤを提供することができる。
【００１６】
さらに、本発明の非空気圧タイヤによれば、外側連結部は、タイヤ幅方向に分割され、かつ、タイヤ周方向に各々が独立し、タイヤ幅方向に分割された帯域ごとにタイヤ周方向に互いにずらして設けられているので、互いにタイヤ周方向にずれた外側連結部が、隣の帯域におけるタイヤ周方向に隣接する外側連結部間の外側環状部の剛性を向上させることができる。これにより、外側連結部（スポーク）間での接地部のバックリングを十分に抑制することができる。また、本発明の非空気圧タイヤは、タイヤ幅方向に分割された帯域ごとに上記の中間環状部を備えるので、それぞれの帯域においてもタイヤ剛性の周方向変動は小さくなっている。
【００１７】
したがって、本発明によれば、スポーク位置と接地面中央位置との位置関係によってタイヤ剛性の周方向変動が生じにくく、かつスポーク間での接地部のバックリングを十分に抑制することができる非空気圧タイヤを提供することができる。
【００１８】
本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記内側連結部と前記外側連結部は、それぞれタイヤ径方向から傾斜した方向に延設されていることが好ましい。この構成によれば、図２（ａ）に示すような外側連結部５の下端の位置が接地面中央ＴＣに位置する場合にも、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すような外側連結部５の中央位置が接地面中央ＴＣに位置する場合にも、外側連結部５及び内側連結部４に生じる曲げ力に対して、中間環状部２が圧縮力と引張力を受けることで、内側連結部４と外側連結部５の変形を中間環状部２に負担させることができ、支持構造体の変形を均一化することができるとともに、外側連結部５及び内側連結部４の座屈も生じにくくなる。
【００１９】
本発明にかかる非空気圧タイヤにおいて、前記外側環状部は、タイヤ周方向に連続しており、かつ、補強繊維により補強されていることが好ましい。外側環状部が、タイヤ周方向に連続せずに分割したものを接着等により接合させた構成の場合、外側環状部の外側に設けられるベルト層などとの接着が不十分となり、荷重が負荷された際、連結部（内側連結部と外側連結部）に効果的に張力が作用しなくなる。一方、本発明の非空気圧タイヤでは、外側環状部がタイヤ周方向に連続しており、かつ、補強繊維により補強されているので、外側環状部とベルト層などとの接着が十分となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。初めに、本発明の非空気圧タイヤの構成を説明する。図３は非空気圧タイヤの一例を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。ここで、Ｏは軸芯を、Ｈ１はタイヤ断面高さを、それぞれ示している。
【００２１】
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を備えるものである。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。
【００２２】
本実施形態の非空気圧タイヤＴは、図３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中間環状部２と、その外側に同心円状に設けられた外側環状部３と、内側環状部１と中間環状部２とを連結する複数の内側連結部４と、外側環状部３と中間環状部２とを連結する複数の外側連結部５とを備えている。
【００２３】
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。
【００２４】
内側環状部１の厚みは、内側連結部４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Ｈ１の２〜７％が好ましく、３〜６％がより好ましい。
【００２５】
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が、本発明では中間環状部２を備えるために、内側環状部１の内径を従来より大幅に小さくすることが可能である。但し、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。
【００２６】
内側環状部１の軸方向の幅は、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。
【００２７】
内側環状部１の引張モジュラスは、内側連結部４に力を十分伝達しつつ、軽量化や耐久性の向上、装着生を図る観点から、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。
【００２８】
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、中間環状部２、外側環状部３、内側連結部４、及び外側連結部５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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、中間環状部２、外側環状部３、内側連結部４、及び外側連結部５が、補強繊維により補強されていることが好ましい。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
中間環状部２の形状は、円筒形状に限られず、多角形筒状、などでもよい。
【００３８】
中間環状部２の厚みは、内側連結部４と外側連結部５とを十分補強しつつ、軽量化や耐久性の向上を図る観点から、タイヤ断面高さＨ１の３〜１０％が好ましく、４〜９％がより好ましい。
【００３９】
中間環状部２の内径は、内側環状部１の内径を超えて、外側環状部３の内径未満となる。但し、中間環状部２の内径としては、前述したような内側連結部４と外側連結部５との補強効果を向上させる観点から、外側環状部３の内径から内側環状部１の内径を差し引いた値の２０〜８０％の値を、内側環状部１の内径に加えた内径とすることが好ましく、３０〜６０％の値を、内側環状部１の内径に加えた内径とすることがより好ましい。
【００４０】
中間環状部２の軸方向の幅は、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。
【００４１】
中間環状部２の引張モジュラスは、内側連結部４と外側連結部５とを十分補強して、耐久性の向上、負荷能力の向上を図る観点から、８０００〜１８００００ＭＰａが好ましく、１００００〜５００００ＭＰａがより好ましい。
【００４２】
中間環状部２の引張モジュラスは、内側環状部１のそれより高いことが好ましいため、熱可塑性エラストマー、架橋ゴム、その他の樹脂を繊維等で補強した繊維補強材料が好ましい。
【００４３】
外側環状部３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３の厚みは、外側連結部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から、タイヤ断面高さＨ１の２〜７％が好ましく、２〜５％がより好ましい。
【００４４】
外側環状部３の内径は、その用途等応じて適宜決定されるが、本発明では中間環状部２を備えるために、外側環状部３の内径を従来より大きくすることが可能である。但し、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。
【００４５】
外側環状部３の軸方向の幅は、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。
【００４６】
外側環状部３の引張モジュラスは、図３に示すように外側環状部３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、外側連結部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から、５〜１８００００ＭＰａが好ましく、７〜５００００ＭＰａがより好ましい。
【００４７】
外側環状部３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３を補強繊維により補強することで、外側環状部３とベルト層などとの接着も十分となる。
【００４８】
内側連結部４は、内側環状部１と中間環状部２とを連結するものであり、両者の間に適当な間隔を開けるなどして、周方向に各々が独立するように複数設けられる。内側連結部４は、ユニフォミティを向上させる観点から、一定の間隔を置いて設けることが好ましい。
【００４９】
内側連結部４を全周に渡って設ける際の数（軸方向に複数設ける場合は１個として数える）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。図３には、内側連結部４を４０個設けた例を示す。
【００５０】
個々の内側連結部４の形状としては、板状体、柱状体などが挙げられるが、本実施形態では板状体の例を示す。これらの内側連結部４は、正面視断面において、タイヤ径方向又はタイヤ径方向から傾斜した方向に延びている。本発明では、ブレークポイントを高くして剛性変動を生じにくくすると共に、耐久性を向上させる観点から、正面視断面において、内側連結部４の延設方向が、タイヤ径方向±３０°以内が好ましく、タイヤ径方向±１５°以内がより好ましい。図３では、内側連結部４が、タイヤ径方向から角度θだけ傾斜した方向に延設されている例を示す。また、この例では、隣接する内側連結部４は、タイヤ径方向に対して互いに反対方向に角度θだけ傾斜している。
【００５１】
内側連結部４の厚みは、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、タイヤ断面高さＨ１の４〜１２％が好ましく、６〜１０％がより好ましい。
【００５２】
内側連結部４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。
【００５３】
内側連結部４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。
【００５４】
外側連結部５は、外側環状部３と中間環状部２とを連結するものであり、両者の間に適当な間隔を開けるなどして、周方向に各々が独立するように複数設けられる。外側連結部５は、ユニフォミティを向上させる観点から、一定の間隔を置いて設けることが好ましい。
【００５５】
なお、外側連結部５と内側連結部４とは全周の同じ位置に設けてもよく、異なる位置に設けてもよい。すなわち、外側連結部５と内側連結部４は、必ずしも図３のように同じ方向に連続するように延設する必要はない。
【００５６】
外側連結部５を全周に渡って設ける際の数（軸方向に複数設ける場合は１個として数える）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。図３には、外側連結部５を内側連結部４と同じく４０個設けた例を示す。
【００５７】
個々の外側連結部５の形状としては、板状体、柱状体などが挙げられるが、本実施形態では板状体の例を示す。これらの外側連結部５は、正面視断面において、タイヤ径方向又はタイヤ径方向から傾斜した方向に延びている。本発明では、ブレークポイントを高くして剛性変動を生じにくくすると共に、耐久性を向上させる観点から、正面視断面において、外側連結部５の延設方向が、タイヤ径方向±３０°以内が好ましく、タイヤ径方向±１５°以内がより好ましい。図３では、内側連結部４が、タイヤ径方向から傾斜した方向に延設されている例を示す。また、この例では、隣接する外側連結部５は、タイヤ径方向に対して互いに反対方向に角度θだけ傾斜している。
【００５８】
外側連結部５の厚みは、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、タイヤ断面高さＨ１の４〜１２％が好ましく、６〜１０％がより好ましい。
【００５９】
外側連結部５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。
【００６０】
外側連結部５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。
【００６１】
ここで、支持構造体ＳＳの一部を拡大した斜視図を図４に示す。説明の便宜のために図４では外側環状部３は図示していない。また、図３の側面図において、外側連結部５と外側環状部３との結合部は破線で示してある。すなわち、図３および図４から分かるように、内側連結部４および外側連結部５は、タイヤ幅方向に分割され、かつ、タイヤ周方向に各々が独立し、タイヤ幅方向に分割された帯域ごとにタイヤ周方向に互いにずれている。ここでは、タイヤ幅方向に帯域が３つに分割されている例を示しているが、この帯域数は３つに限られない。なお、図３（ａ）では、説明の便宜のために、最も手前にある帯域の外側連結部５のみしか図示していない。
【００６２】
本実施形態では、図３に示すように、支持構造体ＳＳの外側環状部３の外側に、その外側環状部３の曲げ変形を補強する補強層６が設けられている例を示す。また、本実施形態では、図３に示すように、補強層６の更に外側にトレッド層７が設けられている例を示す。補強層６、トレッド層７としては、従来の空気入りタイヤのベルト層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。
【実施例】
【００６３】
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。
【００６４】
（１）接地圧分散
初めに、縦荷重２５００Ｎを負荷した状態にて、非空気圧タイヤを徐々に転動（回転）させながら、すなわち、外側スポーク（外側連結部５に相当）の外側端点の位置を接地面中央位置に対して徐々に変化させながら、それぞれの接地状態において、接地面の接地圧の分布を計測する。次いで、この接地圧の分布から、それぞれの接地状態における接地圧の分散を計算し、この分散の値が最大となる接地状態での接地圧分散の値を用いて評価する。実施例１での接地圧分散の最大値を１００としたときの指数で示し、この値が小さい方が優れる。
【００６５】
（２）縦剛性値
縦荷重２５００Ｎを負荷する際に、接地面に対する外側スポークの外側端点の位置を任意に変化させた場合に、たわみ量が最大になる位置でのたわみ量と、たわみ量が最小になる位置でのたわみ量のそれぞれのたわみ量で荷重を除した値の平均値であり、実施例１を１００としたときの指数で示す。この値が大きいと縦剛性が高い。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。
【００６６】
（３）縦剛性差
縦荷重２５００Ｎを負荷する際に、接地面に対する外側スポークの外側端点の位置を任意に変化させた場合に、たわみ量が最大になる位置でのたわみ量と、たわみ量が最小になる位置でのたわみ量のそれぞれのたわみ量で荷重を除した値の差であり、実施例１を１００としたときの指数で示す。この値が小さい方が剛性の不均一性に優れる。
【００６７】
（４）剛性変動試験
初めに、縦荷重２５００Ｎを負荷した状態にて、非空気圧タイヤを徐々に転動（回転）させながら、すなわち、外側スポーク（外側連結部５に相当）の外側端点の位置を接地面中央位置に対して徐々に変化させながら、たわみ量を測定する。次いで、すべての接地状態の中でたわみ量が最大となる位置と最小となる位置、つまり剛性が最小となる位置と最大となる位置を決定する。そして、この両者の位置において、負荷する縦荷重を徐々に増加させながら、その際のたわみ量の変化を測定し、それぞれ縦剛性の差（剛性変動）がどのように変化するか調べた。
【００６８】
（５）台上タイヤ単体騒音試験
台上タイヤ単体騒音は、ＪＡＳＯ−Ｃ６０６に準拠して試験を行なった。速度は４０ｋｍ／ｈとし、縦荷重２５００Ｎを負荷した。試験の結果を図７に示す。図７の台上タイヤ単体騒音は、１／３オクターブバンドの音圧レベルを測定し、周波数に対してプロットしたものである。
【００６９】
（６）車内音評価試験
国産軽自動車にそれぞれの非空気圧タイヤを装着し、速度４０ｋｍ／ｈにおける定常走行時の車内音に対する官能評価を行なった。評点は１０点満点で、評点の高い方が優れる。
【００７０】
実施例１
表１に示す寸法および物性等にて、内側リング（内側環状部に相当）、中間リング（中間環状部に相当）、外側リング（外側環状部に相当）、内側スポーク（内側連結部に相当）、外側スポーク（外側連結部に相当）を備える支持構造体、その外周に設けられた３層の補強層、並びにトレッドゴムを備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。内側スポークおよび外側スポークは、タイヤ幅方向に分割し、かつ、タイヤ周方向に各々を独立し、タイヤ幅方向に分割された帯域ごとにタイヤ周方向に互いにずらして設けており、表１では、位相ずれ「有」と示してある。接地圧分散、縦剛性値、縦剛性差の結果を表１に併せて示す。また、剛性変動試験の結果を図５に、台上タイヤ単体騒音試験の結果を図７に示す。
【００７１】
なお、リングの軸方向の幅は、何れも１４０ｍｍとした。また、タイヤ幅方向に複数の帯域に分割した実施例および比較例においては、分割した帯域数を３とし、等分割とした。また、内側スポークと外側スポークは、タイヤ径方向に並べて設けた（図３参照）。また、支持構造体の成形は、支持構造体に対応する空間部を有する金型を用いて、その空間部に弾性材料（ポリウレタン樹脂）の原料液（イソシアネート末端プレポリマー：東洋ゴム工業社製ソフランネート、硬化剤：イハラケミカル社製ＭＯＣＡ）をウレタン注型機を用いて充填し、固化させることで実施した。
【００７２】
比較例１
実施例１と同様にして、表１に示す寸法および物性等にて、内側リング、中間リング、外側リング、内側スポーク、外側スポークを備える支持構造体を成形し、その外周に設けられた３層の補強層、並びにトレッドゴムを備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。ただし、この比較例１では、内側スポークおよび外側スポークは、タイヤ幅方向に分割しておらず、タイヤ幅方向の全域にわたり連続しており、表１では、位相ずれ「無」と示してある。接地圧分散、縦剛性値、縦剛性差の結果を表１に併せて示す。また、剛性変動試験の結果を図５に、台上タイヤ単体騒音試験の結果を図７に示す。
【００７３】
比較例２
実施例１と同様にして、表１に示す寸法および物性等にて、内側リング、外側リング、内側スポーク、外側スポークを備える支持構造体を成形し、その外周に設けられた３層の補強層、並びにトレッドゴムを備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。この比較例２では、実施例１と違い、中間リングを設けておらず、内側スポークと外側スポークは、タイヤ径方向に連続して一つのスポークを構成し、内側リングと外側リングとを連結している。接地圧分散、縦剛性値、縦剛性差の結果を表１に併せて示す。また、剛性変動試験の結果を図６に、台上タイヤ単体騒音試験の結果を図７に示す。
【００７４】
比較例３
実施例１と同様にして、表１に示す寸法および物性等にて、内側リング、中間リング、外側リング、内側スポーク、外側スポークを備える支持構造体を成形し、その外周に設けられた３層の補強層、並びにトレッドゴムを備える非空気圧タイヤを作製し、上記性能を評価した。ただし、この比較例３では、外側リングに対する補強繊維による補強をしていない。接地圧分散、縦剛性値、縦剛性差の結果を表１に併せて示す。また、剛性変動試験の結果を図６に示す。
【００７５】
【表１】
2010126071.tif 000003
【００７６】
表１および図５〜７の結果から以下のことが分かる。実施例１の非空気圧タイヤは、比較例１の非空気圧タイヤと比較して、接地圧分散が非常に小さく優れている。これは、互いにタイヤ周方向にずれた外側スポークが、隣の帯域におけるタイヤ周方向に隣接する外側スポーク間の外側リングの剛性を向上させた効果である。また、両者の縦剛性値および縦剛性差は、ほぼ同じであるが、比較例１は、実施例１と比較して低荷重域での剛性変動が少し大きくなっている。実施例１の台上タイヤ単体騒音は、速度４０ｋｍ／ｈの場合にピークとなる周波数２５０Ｈｚでの音圧レベルが、比較例１に対して、４．４ｄＢ低減している。縦剛性値および縦剛性差がほぼ同等にもかかわらず、比較例１に対して実施例１の騒音性能が優れているのは、接地圧分散が非常に優れているためだと考えられる。
【００７７】
実施例１の非空気圧タイヤは、比較例２の非空気圧タイヤと比較して、接地圧分散、縦剛性値、縦剛性差が、非常に優れている。また、比較例２は、実施例１と比較して剛性変動が非常に大きくなっている。実施例１の台上タイヤ単体騒音は、速度４０ｋｍ／ｈの場合にピークとなる周波数２５０Ｈｚでの音圧レベルが、比較例２に対して、６．０ｄＢ低減しており、騒音の低減が見られる。比較例２と実施例１との違いは、中間リングの有無であり、非空気圧タイヤが中間リングを備えることにより、タイヤ剛性の周方向変動が抑制され、ほぼ全ての周波数域で騒音が低減することが分かる。
【００７８】
実施例１の非空気圧タイヤは、比較例３の非空気圧タイヤと比較して、接地圧分散、縦剛性値、縦剛性差が優れている。また、比較例３は、実施例１と比較して高荷重域での剛性変動が大きくなっている。比較例３は、外側リングを補強しておらず、外側リングと補強層との接着性が悪化し、縦剛性値が低下し、高荷重域で剛性変動が大きくなるものと考えられる。
【００７９】
さらに、車内音評価試験の結果は、実施例１が評点７、比較例１が評点５、比較例２が評点４となり、実施例１の評点が高く、車内音評価も優れることが分かる。
【００８０】
［他の実施形態］
前述の実施形態では、中間環状部２を１つだけ設ける例を示したが、本発明では、中間環状部２を複数設けることも可能である。これにより内側環状部２の内径をより小さくすることが可能である。
【００８１】
また、前述の実施形態では、中間環状部２は、タイヤ幅方向のすべての帯域で同じ半径である例を示したが、帯域ごとに異なる半径としてもよい。
【００８２】
支持構造体ＳＳは、全体を一体成形してもよいが、タイヤ幅方向に分割された帯域ごとに成形したものを接着などにより一体としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の非空気圧タイヤの作用効果を説明するための説明図
【図２】本発明の非空気圧タイヤの作用効果を説明するための説明図
【図３】本発明の非空気圧タイヤの一例を示す正面図および側面図
【図４】本発明の非空気圧タイヤの一部を拡大した斜視図
【図５】実施例及び比較例における剛性変動試験の結果を示すグラフ
【図６】比較例における剛性変動試験の結果を示すグラフ
【図７】台上タイヤ単体騒音試験結果
【図８】従来の非空気圧タイヤの課題を説明するための説明図
【符号の説明】
【００８４】
１    内側環状部
２    中間環状部
３    外側環状部
４    内側連結部
５    外側連結部
６    補強層
７    トレッド層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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