WO2016148295A1 - 非空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2016148295A1
WO2016148295A1 PCT/JP2016/058821 JP2016058821W WO2016148295A1 WO 2016148295 A1 WO2016148295 A1 WO 2016148295A1 JP 2016058821 W JP2016058821 W JP 2016058821W WO 2016148295 A1 WO2016148295 A1 WO 2016148295A1
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tire
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elastic connecting
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PCT/JP2016/058821
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Inventor
明彦 阿部
Original Assignee
株式会社ブリヂストン
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Definitions

  • the present invention relates to a non-pneumatic tire that does not need to be filled with pressurized air when used.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2015-54247 for which it applied to Japan on March 18, 2015, and uses the content here.
  • Non-pneumatic tire as shown in Patent Document 1 below is known.
  • This non-pneumatic tire includes an attachment body attached to an axle, a ring-like body surrounding the attachment body from the outer side in the tire radial direction, and a connecting member that displaceably connects the attachment body and the ring-like body.
  • the connecting member includes an elastic connecting plate having both ends connected to the attachment body and the ring-shaped body. A plurality of the elastic connecting plates are arranged along the tire circumferential direction.
  • the contact pressure is likely to be different for each position along the tire circumferential direction, and the wear resistance and the maneuverability are affected due to variations in the contact pressure.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to improve durability and steering stability.
  • a non-pneumatic tire according to the present invention includes an attachment body attached to an axle, a ring-like body surrounding the attachment body from the outside in a tire radial direction, and a connection that displaceably connects the attachment body and the ring-like body.
  • a non-pneumatic tire provided with a plurality of connecting members arranged along the tire circumferential direction and having elastic connecting plates whose both ends are connected to the attachment body and the ring-shaped body, respectively.
  • the elastic connecting plate when the average thickness in the tire circumferential direction is t1 (mm), the average width in the tire width direction is W1 (mm), and the Young's modulus is E1 (MPa), E1 ⁇ W1 ⁇ t1 3/12 flexural rigidity EI1 represented by, in the ring-shaped body, the average thickness of the tire radial direction t2 (mm), an average width in the tire width direction W2 (mm), the Young's modulus E2 (MP ) And was at the time, less than the bending stiffness EI2 represented by E2 ⁇ W2 ⁇ t2 3/12 .
  • FIG. 1 It is a figure showing one embodiment of the non-pneumatic tire concerning the present invention, and is the outline perspective view which disassembled a part of the non-pneumatic tire. It is the side view which looked at the non-pneumatic tire shown in FIG. 1 from the one side of the tire width direction. It is an enlarged view which shows the principal part of FIG. Among the non-pneumatic tires shown in FIG. 1, a tire side view of the first divided case body viewed from one side in the tire width direction, or a tire side view of the second divided case body viewed from the other side in the tire width direction. It is. It is sectional drawing in alignment with the tire width direction about the ring-shaped body in the 1st division
  • the non-pneumatic tire 1 of the present embodiment includes an attachment body 11 attached to an axle (not shown), and a cylindrical ring-like body 13 surrounding the attachment body 11 from the outside in the tire radial direction. And a connecting member 15 that is disposed between the mounting body 11 and the ring-shaped body 13 along the tire circumferential direction and that relatively elastically displaces the mounting body 11 and the ring-shaped body 13.
  • the cylindrical tread member 16 is provided on the ring-shaped body 13.
  • the non-pneumatic tire 1 of the present embodiment may be employed in a small vehicle that travels at a low speed, such as a handle-type electric wheelchair defined in Japanese Industrial Standard JIS T 9208.
  • the size of the non-pneumatic tire 1 is not particularly limited, but may be, for example, 3.00-8.
  • the size in this case is not particularly limited, but may be 155 / 65R13, for example.
  • the mounting body 11, the ring-shaped body 13, and the tread member 16 described above are disposed coaxially with the common shaft.
  • the common axis is referred to as an axis O
  • a direction along the axis O is referred to as a tire width direction H
  • a direction orthogonal to the axis O is referred to as a tire radial direction
  • a direction around the axis O is referred to as a tire circumferential direction.
  • the center part of the tire width direction H in the attachment body 11 and the tread member 16 and the center part between the two ring-shaped bodies 13 are arrange
  • the attachment body 11 connects the mounting cylinder part 17 to which the front end part of the axle is mounted, the outer ring part 18 surrounding the mounting cylinder part 17 from the outer side in the tire radial direction, and the mounting cylinder part 17 and the outer ring part 18.
  • a plurality of ribs 19 are integrally formed of a metal material such as an aluminum alloy.
  • the mounting cylinder portion 17 and the outer ring portion 18 are each formed in a cylindrical shape and are arranged coaxially with the axis O.
  • the plurality of ribs 19 are arranged, for example, at equal intervals in the circumferential direction.
  • a plurality of key groove portions 18a that are recessed toward the inside in the tire radial direction and that extend in the tire width direction H are formed on the outer peripheral surface of the outer ring portion 18 at intervals in the tire circumferential direction.
  • the key groove portion 18a opens only on one side in the tire width direction H (outside the vehicle body) on the outer peripheral surface of the outer ring portion 18, and closes on the other side in the tire width direction H (inside the vehicle body).
  • a lightening hole 18 b that penetrates the outer ring portion 18 in the tire radial direction is spaced apart in the tire width direction H.
  • a plurality are formed.
  • a plurality of hole rows 18c constituted by the plurality of lightening holes 18b are formed at intervals in the tire circumferential direction.
  • each rib 19 is formed with a lightening hole 19a that penetrates the rib 19 in the tire width direction H.
  • a concave portion 18d into which a plate material 28 having a through hole 28a is fitted is formed at an end edge on one side in the tire width direction H of the outer ring portion 18 at a position corresponding to the key groove portion 18a.
  • the recess 18d is recessed toward the other side in the tire width direction H.
  • inserted by the recessed part 18d is formed in the wall surface which faces the one side of the tire width direction H among the wall surfaces which define the recessed part 18d.
  • a plurality of through-holes 28a are formed in the plate material 28 at intervals in the tire circumferential direction.
  • a plurality of female thread portions are formed on the wall surface of the recess 18d at intervals in the tire circumferential direction.
  • the case where two through holes 28a and two female screw portions are formed is taken as an example, but the number is not limited to two.
  • the attachment body 11 includes a cylindrical exterior body 12 that is fitted to the outer ring portion 18 from the outside.
  • a ridge portion 12 a that protrudes toward the inner side in the tire radial direction and extends over the entire length in the tire width direction H is formed.
  • a plurality of protrusions 12 a are formed on the inner peripheral surface of the exterior body 12 at intervals in the tire circumferential direction, and are respectively fitted to key groove portions 18 a formed on the attachment body 11.
  • the exterior body 12 is attached by screwing a bolt (not shown) to the female screw portion through the through hole 28a of the plate member 28 fitted in the recess 18d in a state where the protrusion 12a is fitted in the key groove portion 18a. It is fixed to the body 11.
  • the pair of side wall surfaces and the bottom wall surface facing each other in the tire circumferential direction are formed to be orthogonal to each other.
  • the pair of side wall surfaces rising from the inner peripheral surface of the exterior body 12 and the top wall surface facing the inner side in the tire radial direction in the outer surface of the protrusion 12a are also formed to be orthogonal to each other.
  • size of the tire circumferential direction of the protrusion part 12a and the keyway part 18a is mutually made equivalent. With such a configuration, the protruding portion 12a is fitted with high accuracy in the key groove portion 18a with less rattling.
  • the connecting member 15 connects the outer peripheral surface side of the attachment body 11 and the inner peripheral surface side of the ring-shaped body 13 so as to be relatively elastically displaceable.
  • the connecting member 15 includes a first elastic connecting plate 21 and a second elastic connecting plate 22 that connect the outer peripheral surface of the exterior body 12 of the attachment body 11 and the inner peripheral surface of the ring-shaped body 13 to each other.
  • Both the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are plate materials that can be elastically deformed.
  • a plurality of first elastic connecting plates 21 are arranged along the tire circumferential direction at a position on one side along the tire width direction H.
  • a plurality of second elastic connecting plates 22 are arranged along the tire circumferential direction at the other side position along the tire width direction H. That is, the 1st elastic connection board 21 and the 2nd elastic connection board 22 are arrange
  • 60 first elastic connecting plates 21 and 60 second elastic connecting plates 22 are provided along the tire circumferential direction.
  • the plurality of connecting members 15 are respectively arranged between the exterior body 12 and the ring-shaped body 13 at positions that are rotationally symmetric with respect to the axis O. All the connecting members 15 have the same shape and the same size, and the lateral width of the connecting member 15 along the tire width direction H is smaller than the lateral width of the ring-shaped body 13 along the tire width direction H.
  • the first elastic connecting plates 21 adjacent in the tire circumferential direction are not in contact with each other.
  • the second elastic connecting plates 22 adjacent in the tire circumferential direction are also not in contact with each other.
  • the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 adjacent in the tire width direction H are also not in contact with each other.
  • the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are equal in width and thickness along the tire width direction H.
  • one end portion (outer end portion 21 a) connected to the ring-shaped body 13 in the first elastic connecting plate 21 is the other end portion (inner end) connected to the exterior body 12. It is located on one side in the tire circumferential direction from the part 21b).
  • one end portion (outer end portion 22a) connected to the ring-shaped body 13 is more than the other end portion (inner end portion 22b) connected to the exterior body 12. It is located on the other side in the tire circumferential direction.
  • each outer end part 21a, 22a of the 1st elastic connection board 21 and the 2nd elastic connection board 22 which comprises one connection member 15 has the position of the tire width direction H in the internal peripheral surface of the ring-shaped body 13. FIG. They are connected to the same position in the tire circumferential direction in a different state.
  • the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are arranged in the tire circumferential direction at intermediate portions located between the outer end portions 21a, 22a and the inner end portions 21b, 22b.
  • a plurality of curved portions 21d to 21f and 22d to 22f are formed.
  • the plurality of curved portions 21d to 21f and 22d to 22f are extending in the direction in which the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 extend in a side view of the tire when the non-pneumatic tire 1 is viewed from the tire width direction H. It is formed along.
  • the plurality of bending portions 21d to 21f in the first elastic connecting plate 21 and the plurality of bending portions 22d to 22f in the second elastic connecting plate 22 are adjacent to each other in the extending direction and are also in the bending direction. Are opposite to each other.
  • the plurality of curved portions 21d to 21f formed on the first elastic connecting plate 21 are a first curved portion 21d curved so as to protrude toward the other side in the tire circumferential direction, a first curved portion 21d, and an outer end. Located between the second curved portion 21a and the second curved portion 21e curved so as to protrude toward one side in the tire circumferential direction, and located between the first curved portion 21d and the inner end portion 21b, And it has the 3rd curved part 21f curved so that it may protrude toward one side of a tire peripheral direction.
  • the second bending portion 21e is continuous with the outer end portion 21a.
  • the plurality of curved portions 22d to 22f formed on the second elastic connecting plate 22 are a first curved portion 22d curved so as to protrude toward one side in the tire circumferential direction, a first curved portion 22d, and an outer end. Located between the second curved portion 22e and the second curved portion 22e curved so as to project toward the other side in the tire circumferential direction, and between the first curved portion 22d and the inner end portion 22b, And it has the 3rd curved part 22f curved so that it may protrude toward the other side of a tire peripheral direction.
  • the second bending portion 22e is continuous with the outer end portion 22a.
  • the first bending portions 21d and 22d are formed to have a larger radius of curvature in a tire side view than the second bending portions 21e and 22e and the third bending portions 21f and 22f, and the first elastic connecting plate 21 and The second elastic connecting plate 22 is disposed at the center in the extending direction.
  • the lengths of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are equal to each other.
  • the inner end portions 21b, 22b of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are viewed from the side of the tire from the position facing the outer end portions 21a, 22a in the tire radial direction on the outer peripheral surface of the exterior body 12.
  • the tires With respect to the axis O, the tires are connected to one side and the other side in the tire circumferential direction at positions separated by the same distance.
  • the first bending portions 21d and 22d, the second bending portions 21e and 22e, and the third bending portions 21f and 22f of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are mutually in the tire circumferential direction.
  • the direction of the projection is opposite and the size is the same.
  • each connecting member 15 in a side view of the tire extends along the tire radial direction, as shown in FIG. 3, and the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22
  • the virtual line L that passes through the outer end portions 21a and 22a is symmetrical with respect to the axis of symmetry.
  • each of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 has curved portions 21d to 21f and 22d to 22f that are adjacent to each other in the extending direction of the elastic connecting plates 21 and 22.
  • Inflection parts 21g, 21h, 22g, and 22h are respectively formed in portions located between the two. These inflection parts 21g, 21h, 22g, and 22h are formed in the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 so that the cross-sectional area (transverse area) orthogonal to the extending direction is smaller than the other portions.
  • first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are located in boundary regions between the curved portions 21 d to 21 f and 22 d to 22 f adjacent to each other in the extending direction.
  • first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 have their respective cross-sectional areas gradually decreasing along the extending direction toward the inflection portions 21g, 21h, 22g, and 22h. Is formed.
  • the exterior body 12, the ring-shaped body 13, and the plurality of connecting members 15 described above are integrally formed of, for example, a synthetic resin material.
  • the synthetic resin material may be, for example, only one type of resin material, a mixture containing two or more types of resin materials, or a mixture containing one or more types of resin materials and one or more types of elastomers. You may contain additives, such as an anti-aging agent, a plasticizer, a filler, or a pigment.
  • the exterior body 12 includes a first exterior body 25 located on one side in the tire width direction H and a second exterior body 26 located on the other side in the tire width direction H. It is divided.
  • the ring-shaped body 13 is divided into a first ring-shaped body 23 located on one side in the tire width direction H and a second ring-shaped body 24 located on the other side in the tire width direction H.
  • the exterior body 12 and the ring-shaped body 13 are each divided at the center in the tire width direction H.
  • the 1st exterior body 25 and the 1st ring-shaped body 23 are integrally formed with the 1st elastic connection board 21, for example by injection molding.
  • the second exterior body 26 and the second ring-shaped body 24 are integrally formed with the second elastic connecting plate 22 by, for example, injection molding. That is, the exterior body 12, the ring-shaped body 13, and the connecting member 15 to which the connecting member 15 is connected in the attachment body 11 are integrally formed of a synthetic resin material.
  • a unit in which the first exterior body 25, the first ring-shaped body 23, and the first elastic connecting plate 21 are integrally formed is referred to as a first divided case body 31, and the second exterior body 26 and the second ring-shaped body 24.
  • a unit in which the second elastic connecting plate 22 is integrally formed is referred to as a second divided case body 32.
  • the injection molding when the first divided case body 31 is taken as an example, a general method of simultaneously molding the entire first divided case body 31 may be used. Alternatively, the first exterior body 25 and the first ring may be used. Insert molding may be used in which a part of the body 23 and the first elastic connecting plate 21 is used as an insert, and the rest is injection molded, or so-called two-color molding or the like may be used. When the entire first divided case body 31 is injection-molded at the same time, a plurality of protrusions 12a formed on the exterior body 12 may be used as the gate portion. These points are also the same in the second divided case body 32.
  • the first exterior body 25, the first ring-shaped body 23, and the first elastic connecting plate 21 may be formed of different materials. However, they may be formed of the same material. Examples of the material include a metal material and a resin material, but a resin material, particularly a thermoplastic resin is preferable from the viewpoint of weight reduction. These points are also the same in the second divided case body 32.
  • the first ring-like body 23 and the second ring-like body 24 are connected to each other at the edges facing in the tire width direction H by, for example, welding, fusion, or adhesion. In the case of welding, for example, hot plate welding or the like may be employed. Similarly, the first exterior body 25 and the second exterior body 26 are in contact with each other at edges facing each other in the tire width direction H.
  • segmentation case body 32 are mutually made the same shape and the same magnitude
  • the spiral reinforcing layer 20 is bonded to the outer peripheral surface of the ring-shaped body 13.
  • the spiral reinforcing layer 20 is formed by, for example, winding a wire body 43 in which one cord 42 is embedded in a covering body 41 formed of a resin material or the like on the outer peripheral surface of the ring-shaped body 13 in a spiral shape.
  • the wire body 43 is spirally wound on the outer peripheral surface of the ring-shaped body 13 so that the wire body 43 is adjacent to the tire width direction H on the outer peripheral surface.
  • the base body 44 made of the covering body 41 is formed on the outer peripheral surface of the ring-shaped body 13 by fixing the covering bodies 41 adjacent to each other in the tire width direction H of the wire body 43 in the tire width direction H. Is formed.
  • the spiral reinforcing layer 20 is formed by embedding a single spirally extending cord 42 in the base layer 44. Examples of the cord 42 include a steel cord.
  • the spiral reinforcing layer 20 is bonded to at least the outer peripheral surface of the avoidance portion 13b avoiding the connection portion 13a with the connection member 15 (the first elastic connection plate 21 and the second elastic connection plate 22).
  • the ring-shaped body 13 is bonded over the entire outer peripheral surface.
  • the avoidance portion 13 b of the ring-shaped body 13 is the first ring-shaped body 23 or the second ring-shaped body 24 that is the ring-shaped body 13 in the first divided case body 31 or the second divided case body 32.
  • the connecting portions 13a of the ring-shaped body 13 are the center portions of the first ring-shaped body 23 or the second ring-shaped body 24 in the tire width direction H. That is, the avoidance portion 13 b of the ring-shaped body 13 is a portion that avoids the connection portion 13 a with the connection member 15 in the tire width direction H of the ring-shaped body 13 in a cross-sectional view.
  • the spiral reinforcing layer 20 is provided on the first ring-shaped body 23 or the second ring-shaped body 24, respectively.
  • the size of the element 43 in the tire width direction H is smaller than the size of the first ring-shaped body 23 or the second ring-shaped body 24 in the tire width direction H.
  • the spiral reinforcing layer 20 has a single layer structure in which one layer is provided on the outer peripheral surface of the ring-shaped body 13.
  • the following method may be mentioned. That is, first, the covering body 41 of the strand 43 and the outer peripheral surface of the ring-shaped body 13 are heated and melted to weld the end of the strand 43 to the outer peripheral surface of the ring-shaped body 13. Then, while continuing the heating, while rotating the first divided case body 31 (or the second divided case body 32) around the axis O, the wire body 43 is replaced with the first divided case body 31 (or the second divided case). The body 32) is moved in the tire width direction H and wound around the outer peripheral surface of the ring-shaped body 13.
  • the strand 43 is spirally wound around the ring-shaped body 13 to form the spiral reinforcing layer 20.
  • the positions of both end portions in the length direction of the wire body 43 are shifted in the tire width direction H, and these both end portions are not joined to each other.
  • the melting point of the covering body 41 and the melting point of the ring-shaped body 13 may be the same. In this case, the wire body 43 can be reliably welded to the ring-shaped body 13.
  • the tread member 16 is formed in a cylindrical shape, and integrally covers the outer peripheral surface side of the ring-shaped body 13 over the entire area.
  • the inner peripheral surface of the tread member 16 is in close contact with the outer peripheral surface of the ring-shaped body 13 through the spiral reinforcing layer 20 over the entire region.
  • the tread member 16 is made of, for example, vulcanized rubber obtained by vulcanizing natural rubber or / and a rubber composition, or a thermoplastic material.
  • the thermoplastic material include a thermoplastic elastomer or a thermoplastic resin.
  • thermoplastic elastomer examples include an amide-based thermoplastic elastomer (TPA), an ester-based thermoplastic elastomer (TPC), an olefin-based thermoplastic elastomer (TPO), and a styrene-based thermoplastic elastomer (TPS) defined in Japanese Industrial Standard JIS K6418. ), Urethane-based thermoplastic elastomer (TPU), crosslinked thermoplastic rubber (TPV), or other thermoplastic elastomer (TPZ).
  • thermoplastic resin examples include urethane resin, olefin resin, vinyl chloride resin, and polyamide resin. From the viewpoint of wear resistance, it is preferable to form the tread member 16 from vulcanized rubber.
  • the bending rigidity EI1 of the elastic connecting plates 21 and 22 is smaller than the bending rigidity EI2 of the ring-shaped body 13.
  • the bending rigidity of each of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 is equal to each other, and the bending rigidity of each of the elastic connecting plates 21 and 22 is smaller than that of the ring-shaped body 13.
  • the bending rigidity EI2 of the ring-shaped body 13 is 2 to 200 times, preferably 2 to 100 times, more preferably 2 to 10 times the bending rigidity EI1 of the elastic coupling plates 21 and 22. .
  • the bending rigidity EI1 of the elastic connecting plates 21 and 22 is such that, in the elastic connecting plates 21 and 22, the average thickness in the tire circumferential direction is t1 (mm), the average width in the tire width direction H is W1 (mm), Young the rate is taken as E1 (MPa), represented by E1 ⁇ W1 ⁇ t1 3/12 .
  • the average thickness t1 of the elastic connecting plates 21 and 22 is obtained as an average value of the thicknesses of the elastic connecting plates 21 and 22 at each position along the extending direction of the elastic connecting plates 21 and 22 described above.
  • the average width W1 of the elastic connecting plates 21 and 22 is obtained as an average value of the lateral widths of the elastic connecting plates 21 and 22 for each position along the extending direction of the elastic connecting plates 21 and 22 described above.
  • the bending rigidity EI2 of the ring-shaped body 13 is such that, in the ring-shaped body 13, the average thickness in the tire radial direction is t2 (mm), the average width in the tire width direction H is W2 (mm), and the Young's modulus is E2 (MPa). when the on), represented by E2 ⁇ W2 ⁇ t2 3/12 .
  • the average thickness t2 of the ring-shaped body 13 is obtained as an average value of the thickness of the ring-shaped body 13 at each position along the tire circumferential direction.
  • the average width W2 of the ring-shaped body 13 is obtained as an average value of the lateral width of the ring-shaped body 13 at each position along the tire circumferential direction.
  • the thickness of the ring-shaped body 13 and the lateral width of the ring-shaped body 13 are the same over the entire circumference in the tire circumferential direction.
  • the average thickness t1 in the tire circumferential direction of the elastic connecting plates 21 and 22 is smaller than the average thickness t2 of the ring-shaped body 13 in the tire radial direction. Furthermore, the sum of the lengths of the plurality of elastic connecting plates 21 and 22 viewed from the tire width direction H is longer than the circumferential length of the ring-shaped body 13.
  • the lengths of the plurality of elastic connection plates 21 and 22 viewed from the tire width direction H are the same for all the elastic connection plates 21 and 22, and the lengths of the plurality of elastic connection plates 21 and 22 viewed from the tire width direction H are the same.
  • the total sum of the lengths can be obtained by a value obtained by multiplying the length of each elastic connecting plate 21, 22 viewed from the tire width direction H by the total number of elastic connecting plates 21, 22.
  • the bending elastic modulus of the ring-shaped body 13 may be larger than the bending elastic modulus of the elastic coupling plates 21 and 22, and may be 1.1 times or more of the bending elastic modulus of the elastic coupling plates 21 and 22.
  • the flexural modulus of the elastic connecting plates 21 and 22 is preferably 20 MPa or more and 5000 MPa or less, and preferably 100 MPa or more and 2000 MPa or less.
  • each bending elastic modulus of the ring-shaped body 13 and the elastic connecting plates 21 and 22 is obtained by conducting a bending test according to Japanese Industrial Standard JIS K7171, and is a stress at 0.05 to 0.25% strain. Expressed as a proportionality constant between strains.
  • the elastic connecting plate 21 Since the bending rigidity EI1 of the elastic connecting plates 21 and 22 is smaller than the bending rigidity EI2 of the ring-shaped body 13, the elastic connecting plate 21, By providing the flexibility to 22, it is possible to relieve stress generated in a portion of the non-pneumatic tire 1 that is located immediately below the elastic coupling plates 21 and 22 in the ground contact surface. As a result, it is possible to suppress variations in the contact pressure within the contact surface, and to suppress uneven wear on the outer peripheral surface of the non-pneumatic tire 1 or hindering steering stability. Can do.
  • the bending rigidity EI2 of the ring-shaped body 13 is larger than the bending rigidity EI1 of the elastic connecting plates 21 and 22, it is possible to suppress the ring-shaped body 13 from being deformed excessively during traveling. It can also prevent the durability of the entering tire 1 from being lowered.
  • the bending rigidity EI2 of the ring-shaped body 13 is not less than 2 times and not more than 200 times the bending rigidity EI1 of the elastic connecting plates 21 and 22, the steering stability can be ensured. That is, if the bending rigidity EI2 of the ring-shaped body 13 is larger than 200 times the bending rigidity EI1 of the elastic connecting plates 21 and 22, the ring-shaped body 13 is difficult to deform and the ground contact area is reduced. There is a possibility that uneven wear may occur on the outer peripheral surface or steering stability may be hindered.
  • the average thickness t1 in the tire circumferential direction of the elastic connecting plates 21 and 22 is smaller than the average thickness t2 in the tire radial direction of the ring-shaped body 13, and the tire width direction of the plurality of elastic connecting plates 21 and 22 is set.
  • the total length viewed from H is longer than the circumferential length of the ring-shaped body 13. Therefore, a difference is ensured between the elastic coupling plates 21 and 22 and the ring-shaped body 13 with respect to the average thicknesses t1 and t2 of the elastic coupling plates 21 and 22 and the ring-shaped body 13 which have a great influence on the bending rigidity EI1 and EI2.
  • the bending rigidity EI1 of the elastic connecting plates 21 and 22 can be surely made smaller than the bending rigidity EI2 of the ring-shaped body 13.
  • the lengths of the elastic coupling plates 21 and 22 and the circumferential length of the ring-shaped body 13 that have little influence on the bending rigidity EI1 and EI2 the sum of the lengths of the plurality of elastic coupling plates 21 and 22 viewed from the tire width direction H.
  • the spiral reinforcing layer 20 has a two-layer structure (multi-layer structure) over the entire region, a partially two-layer structure, or a single layer of the spiral reinforcing layer 20, but the tire width. It is also possible to employ a configuration in which the outer diameter of the cord 42 is different depending on the position in the direction H.
  • the spiral reinforcement layer 20 is adhere
  • this invention is not limited to this.
  • the spiral reinforcing layer 20 may be provided limited to a part of the outer peripheral surface of the ring-shaped body 13.
  • a configuration in which a plurality of cords 42 arranged in parallel in the tire width direction H is embedded in the covering body 41 can be adopted as the wire body 43.
  • a plurality of cords 42 are respectively spirally wound around the outer peripheral surface of the ring-shaped body 13. Further, the spiral reinforcing layer 20 may not be provided.
  • first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 may be configured not to have a plurality of inflection portions.
  • the lateral width may be gradually reduced from the outer end portion 21a and the inner end portion 21b toward the central portion in the extending direction of the connecting member 15.
  • first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are provided as the connecting member 15 .
  • a plurality of first elastic connecting plates 21 and a plurality of second elastic connecting plates 22 may be provided, each having a different position in the tire width direction H.
  • a plurality of connecting members 15 may be provided along the tire width direction H between the exterior body 12 and the ring-shaped body 13.
  • the inner end portions 21b and 22b of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 have an axis O in the tire radial direction, for example, on the outer peripheral surface of the exterior body 12 instead of the embodiment described above. It may be connected to each position opposite to each other, or on the outer peripheral surface of the exterior body 12, the outer end portions 21a, 22a of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are in the tire radial direction. You may connect with the position etc. which oppose by. Further, instead of the present embodiment, the outer end portions 21a, 22a of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are made different from each other in the tire circumferential direction position on the inner peripheral surface of the ring-shaped body 13. May be connected.
  • a gap in the tire width direction H may or may not be provided between the first exterior body 25 and the second exterior body 26.
  • the exterior body 12 and the ring-shaped body 13 may be divided into three or more in the tire width direction H, or may not be divided.
  • the first exterior body 25 (first divided case body 31) and the second exterior body 26 (second divided case body 32) may be integrated as shown in FIG.
  • the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are integrally provided, and the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are viewed from the front of the tire when viewed from the tire circumferential direction. Are symmetric with respect to an imaginary line L1 passing through the outer end portions 21a and 22a.
  • the exterior body 12, the ring-shaped body 13, and the connecting member 15 are integrally formed by, for example, injection molding.
  • the present invention is not limited to injection molding, and may be integrally formed by, for example, casting.
  • the connection member 15 is indirectly connected to the outer ring portion 18 of the attachment body 11 via the exterior body 12.
  • the present invention is not limited to this.
  • the connecting member 15 may be directly connected to the 11 outer ring portions 18.
  • the ratio of the bending rigidity EI2 of the ring-shaped body 13 to the bending rigidity EI1 of the elastic connecting plates 21 and 22 (the bending rigidity EI2 / the elastic connecting plates 21 and 22 of the ring-shaped body 13) as the bending rigidity ratio.
  • the bending rigidity EI1) was calculated. Further, as the bending elastic modulus ratio, the ratio of the bending elastic modulus of the ring-shaped body 13 to the bending elastic modulus of the elastic connecting plates 21 and 22 (the bending elastic modulus of the ring-shaped body 13 / the bending elastic modulus of the elastic connecting plates 21 and 22). Calculated.
  • the bending rigidity ratio, the bending elastic modulus ratio, and the bending elastic modulus (MPa) of the elastic connecting plates 21 and 22 are arranged as follows. It is shown in 1. Note that Table 1 also shows the maneuverability and durability, which are test results described later.
  • the non-pneumatic tires of Comparative Examples 1 to 5 and Examples 1 to 5 were tested for maneuverability and durability under the same conditions.
  • the maneuverability was sensory evaluated by the driver's feeling when the non-pneumatic tires were mounted on a four-wheeled vehicle and the test course was run.
  • Durability was evaluated by the distance until each non-pneumatic tire that was run on a drum testing machine was damaged.
  • index evaluation was made by using the test result of the non-pneumatic tire of Comparative Example 2 as a reference value 100.
  • the evaluation is shown in the bottom two rows of Table 1.
  • an evaluation value means that it is excellent in maneuverability and durability, so that a numerical value is high.

Landscapes

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Abstract

本発明の非空気入りタイヤ（１）は、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むリング状体（１３）と、取り付け体（１１）とリング状体（１３）とを変位自在に連結する連結部材（１５）と、を備え、連結部材（１５）は、タイヤ周方向に沿って複数配設されるとともに、両端部が取り付け体（１１）およびリング状体（１３）にそれぞれ連結された弾性連結板（２１、２２）を備え、弾性連結板（２１、２２）において、タイヤ周方向の平均厚さをｔ１（ｍｍ）、タイヤ幅方向Ｈの平均幅をＷ１（ｍｍ）、ヤング率をＥ１（ＭＰａ）としたときに、Ｅ１×Ｗ１×ｔ１３／１２で表される曲げ剛性ＥＩ１が、リング状体（１３）において、タイヤ径方向の平均厚さをｔ２（ｍｍ）、タイヤ幅方向Ｈの平均幅をＷ２（ｍｍ）、ヤング率をＥ２（ＭＰａ）としたときに、Ｅ２×Ｗ２×ｔ２３／１２で表される曲げ剛性ＥＩ２よりも小さい。

Description

非空気入りタイヤ
　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。
本願は、２０１５年３月１８日に日本に出願された特願２０１５－５４２４７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　従来から、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知られている。こ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、取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲むリング状体と、取り付け体とリング状体とを変位自在に連結する連結部材と、を備えている。この連結部材は、両端部が取り付け体およびリング状体にそれぞれ連結された弾性連結板を備えている。前記弾性連結板は、タイヤ周方向に沿って複数配設されている。
日本国特開２０１４－９１４５３号公報
　しかしながら、前記従来の非空気入りタイヤでは、接地圧がタイヤ周方向に沿った位置ごとで異なり易く、接地圧のばらつきを起因として摩耗性や操縦性に影響が生じる。
　本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、耐久性および操縦安定性を改善することを目的とする。
本発明に係る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、前記取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲むリング状体と、前記取り付け体と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、前記連結部材は、タイヤ周方向に沿って複数配設されるとともに、両端部が前記取り付け体および前記リング状体にそれぞれ連結された弾性連結板を備える非空気入りタイヤであって、前記弾性連結板において、タイヤ周方向の平均厚さをｔ１（ｍｍ）、タイヤ幅方向の平均幅をＷ１（ｍｍ）、ヤング率をＥ１（ＭＰａ）としたときに、Ｅ１×Ｗ１×ｔ１３／１２で表される曲げ剛性ＥＩ１が、前記リング状体において、タイヤ径方向の平均厚さをｔ２（ｍｍ）、タイヤ幅方向の平均幅をＷ２（ｍｍ）、ヤング率をＥ２（ＭＰａ）としたときに、Ｅ２×Ｗ２×ｔ２３／１２で表される曲げ剛性ＥＩ２よりも小さい。
　本発明によれば、非空気入りタイヤの耐久性および操縦安定性を改善することができる。
本発明に係る非空気入りタイヤの一実施形態を示す図であって、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側面図である。 図２の要部を示す拡大図である。 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タイヤ側面図、又は、第２分割ケース体をタイヤ幅方向の他方側から見たタイヤ側面図である。 図４に示す第１分割ケース体、又は、第２分割ケース体におけるリング状体についてのタイヤ幅方向に沿う断面図である。 他の実施形態による第１弾性連結板、又は、第２弾性連結板をタイヤ周方向から見た図である。
　図１及び図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む円筒状のリング状体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、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に外装された円筒状のトレッド部材１６と、を備えている。
　なお、本実施形態の非空気入りタイヤ１は、例えば日本工業規格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、非空気入りタイヤ１のサイズとしては、特に限定されるものではないが、例えば３．００－８等としてもよい。また、非空気入りタイヤ１を乗用車用に採用してもよい。この場合のサイズとしては、特に限定されるものではないが、例えば１５５／６５Ｒ１３等としてもよい。
　上述した取り付け体１１、リング状体１３及びトレッド部材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、軸線Ｏに沿う方向をタイヤ幅方向Ｈ、軸線Ｏに直交する方向をタイヤ径方向、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及びトレッド部材１６におけるタイヤ幅方向Ｈの中央部と、２つのリング状体１３同士の間の中央部と、が互いに一致した状態で配設されている。
　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む外リング部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及びリブ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及び外リング部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、例えば周方向に同等の間隔をあけて配置されている。
　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の一方側（車体の外側）にのみ開口し、タイヤ幅方向Ｈの他方側（車体の内側）には閉じている。
　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、外リング部１８をタイヤ径方向に貫通する肉抜き孔１８ｂがタイヤ幅方向Ｈに間隔をあけて複数形成されている。これら複数の肉抜き孔１８ｂで構成される孔列１８ｃは、タイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。同様に各リブ１９にも、リブ１９をタイヤ幅方向Ｈに貫通する肉抜き孔１９ａが形成されている。
　外リング部１８におけるタイヤ幅方向Ｈの一方側の端縁には、キー溝部１８ａと対応する位置に、貫通孔２８ａが形成された板材２８が嵌め込まれる凹部１８ｄが形成されている。凹部１８ｄは、タイヤ幅方向Ｈの他方側に向けて窪んでいる。また、凹部１８ｄを画成する壁面のうちタイヤ幅方向Ｈの一方側を向く壁面には、凹部１８ｄに嵌め込まれた板材２８の貫通孔２８ａに連通する雌ねじ部が形成されている。
　なお、貫通孔２８ａは、タイヤ周方向に間隔をあけて板材２８に複数形成されている。
　同様に、雌ねじ部は、タイヤ周方向に間隔をあけて凹部１８ｄの壁面に複数形成されている。図示の例では、貫通孔２８ａ及び雌ねじ部がそれぞれ２つずつ形成されている場合を例にしているが、２つに限定されるものではない。
　取り付け体１１には、外リング部１８に外側から嵌合される円筒状の外装体１２が備えられている。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の全長に亘って延びる突条部１２ａが形成されている。突条部１２ａは、外装体１２の内周面にタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成され、取り付け体１１に形成されたキー溝部１８ａに対してそれぞれ嵌合している。
　そして、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１８ｄに嵌め込んだ板材２８の貫通孔２８ａを通して図示しないボルトを雌ねじ部に螺合させることにより、取り付け体１１に固定されている。
　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交するように形成されている。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についても、同様に直交するように形成されている。そして、突条部１２ａ及びキー溝部１８ａのタイヤ周方向の大きさは、互いに同等とされている。
　このような構成により、突条部１２ａはキー溝部１８ａ内にがたつき少なく精度よく嵌合されている。
　連結部材１５は、取り付け体１１の外周面側とリング状体１３の内周面側とを相対的に弾性変位自在に連結している。図示の例では連結部材１５は、取り付け体１１の外装体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第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２を備えている。第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２は、ともに弾性変形可能な板材とされている。
　第１弾性連結板２１は、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ている。第２弾性連結板２２は、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、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２は、タイヤ幅方向Ｈに互いに間隔をあけて配置され、それぞれの位置でタイヤ周方向に沿って複数配置されている。例えば、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板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。
　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を基準に回転対称となる位置にそれぞれ配置されている。また、全ての連結部材１５は互いに同じ形、同じ大きさとされ、連結部材１５のタイヤ幅方向Ｈに沿った横幅はリング状体１３のタイヤ幅方向Ｈに沿った横幅より小さい。
　そして、タイヤ周方向で隣り合う第１弾性連結板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弾性連結板２２同士も互いに非接触とされている。また、タイヤ幅方向Ｈで隣り合う第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２同士も互いに非接触とされている。さらに、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２は、タイヤ幅方向Ｈに沿った横幅及び厚さが互いに同等とされている。
　図３及び図４に示すように、第１弾性連結板２１のうち、リング状体１３に連結された一端部（外端部２１ａ）は、外装体１２に連結された他端部（内端部２１ｂ）よりもタイヤ周方向の一方側に位置している。これに対して、第２弾性連結板２２のうち、リング状体１３に連結された一端部（外端部２２ａ）は、外装体１２に連結された他端部（内端部２２ｂ）よりもタイヤ周方向の他方側に位置している。
　そして、１つの連結部材１５を構成する第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２の各外端部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た状態でタイヤ周方向における同一の位置に連結されている。
　第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２には、図３に示すように、外端部２１ａ、２２ａと内端部２１ｂ、２２ｂとの間に位置する中間部分に、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部２１ｄ～２１ｆ、２２ｄ～２２ｆが複数形成されている。
　これら複数の湾曲部２１ｄ～２１ｆ、２２ｄ～２２ｆは、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、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２が延びる延在方向に沿って形成されている。図示の例では、第１弾性連結板２１における複数の湾曲部２１ｄ～２１ｆと、第２弾性連結板２２における複数の湾曲部２２ｄ～２２ｆとは、上記延在方向で互いに隣り合うとともに、湾曲方向が互いに逆向きである。
　第１弾性連結板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と外端部２１ａ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２湾曲部２１ｅと、第１湾曲部２１ｄと内端部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。第２湾曲部２１ｅは外端部２１ａに連なっている。
　第２弾性連結板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と外端部２２ａ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２湾曲部２２ｅと、第１湾曲部２２ｄと内端部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。第２湾曲部２２ｅは外端部２２ａに連なっている。
　図示の例では、第１湾曲部２１ｄ、２２ｄは、第２湾曲部２１ｅ、２２ｅ及び第３湾曲部２１ｆ、２２ｆよりも、タイヤ側面視の曲率半径が大きく形成され、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２の延在方向における中央部に配置されている。
　第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２の長さは、互いに同等とされている。第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２の内端部２１ｂ、２２ｂは、タイヤ側面視で、外装体１２の外周面において外端部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及び他方側にそれぞれ同じ距離離れた位置にそれぞれ連結されている。
　また、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板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、かつ大きさが同等とされている。
　以上の構成により、各連結部材１５のタイヤ側面視の形状は、図３に示されるように、タイヤ径方向に沿って延在し、かつ第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２の各外端部２１ａ、２２ａを通る仮想線Ｌを対称軸として線対称とされている。
　なお、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２には、図３に示すように、弾性連結板２１、２２の延在方向で互いに隣り合う各湾曲部２１ｄ～２１ｆ、２２ｄ～２２ｆ同士の間に位置する部分に、それぞれ変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈが形成されている。
　これら変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈは、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２において、他の部分より延在方向に直交する横断面の面積（横断面積）が小さく形成され、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２のそれぞれにおいて、延在方向で互いに隣り合う各湾曲部２１ｄ～２１ｆ、２２ｄ～２２ｆの境界領域に位置している。
　図示の例では、第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２は、それぞれの横断面積が延在方向に沿って、変曲部２１ｇ、２１ｈ、２２ｇ、２２ｈに向かうに従い漸次小さくなるように形成されている。
　上述した外装体１２、リング状体１３及び複数の連結部材１５は、例えば合成樹脂材料により一体に形成されている。合成樹脂材料としては、例えば１種だけの樹脂材料、２種類以上の樹脂材料を含む混合物、又は１種以上の樹脂材料と１種以上のエラストマーとを含む混合物であってもよく、さらに、例えば老化防止剤、可塑剤、充填剤、若しくは顔料等の添加物を含んでもよい。
　ところで、外装体１２は、図１に示されるように、タイヤ幅方向Ｈの一方側に位置する第１外装体２５と、タイヤ幅方向Ｈの他方側に位置する第２外装体２６と、に分割されている。同様に、リング状体１３は、タイヤ幅方向Ｈの一方側に位置する第１リング状体２３と、タイヤ幅方向Ｈの他方側に位置する第２リング状体２４と、に分割されている。
　図示の例では、外装体１２及びリング状体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、第１外装体２５及び第１リング状体２３は、第１弾性連結板２１と例えば射出成形により一体に形成されている。第２外装体２６及び第２リング状体２４は、第２弾性連結板２２と例えば射出成形により一体に形成されている。すなわち、取り付け体１１のうち連結部材１５が連結する外装体１２、リング状体１３、及び連結部材１５は、合成樹脂材料で一体に形成されている。
　以下、第１外装体２５、第１リング状体２３及び第１弾性連結板２１が一体に形成されたユニットを第１分割ケース体３１といい、第２外装体２６、第２リング状体２４及び第２弾性連結板２２が一体に形成されたユニットを第２分割ケース体３２という。
　なお、射出成形としては、第１分割ケース体３１を例にすると、第１分割ケース体３１の全体を同時に成形する一般的な方法であってもよいし、第１外装体２５、第１リング状体２３及び第１弾性連結板２１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、或いはいわゆる二色成形等であってもよい。なお、第１分割ケース体３１の全体を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。
　これらの点は、第２分割ケース体３２においても同様である。
　また、射出成形する際、第１分割ケース体３１を例にすると、第１外装体２５と、第１リング状体２３と、第１弾性連結板２１とを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。この材質としては、例えば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。
　これらの点は、第２分割ケース体３２においても同様である。
　第１リング状体２３及び第２リング状体２４は、タイヤ幅方向Ｈに向かい合う端縁同士が、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、溶着の場合には、例えば熱板溶着等を採用してもよい。同様に、第１外装体２５及び第２外装体２６は、タイヤ幅方向Ｈに向かい合う端縁同士が接している。
　第１分割ケース体３１及び第２分割ケース体３２は、図１に示されるように互いに同じ形、同じ大きさとされている。そして、上述のように第１分割ケース体３１及び第２分割ケース体３２を一体に連結する際、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、第１分割ケース体３１及び第２分割ケース体３２をタイヤ周方向に位置合わせつつ、第１分割ケース体３１及び第２分割ケース体３２の向きをタイヤ幅方向Ｈで互いに逆向きにした状態で、第１リング状体２３及び第２リング状体２４のタイヤ幅方向Ｈの端縁同士を突き合わせて連結する。
　その後、一体に組み合わせた第１分割ケース体３１及び第２分割ケース体３２に対して、トレッド部材１６を設けることで、非空気入りタイヤ１を得ることができる。
　ここで図５に示されるように、リング状体１３の外周面には、スパイラル補強層２０が接着されている。スパイラル補強層２０は、例えば樹脂材料などで形成される被覆体４１中に１本のコード４２を埋設した素線体４３を、リング状体１３の外周面上で螺旋状に巻回して形成される。素線体４３がリング状体１３の外周面上に螺旋状に巻回されることで、素線体４３がこの外周面上でタイヤ幅方向Ｈに隣り合う。素線体４３においてタイヤ幅方向Ｈに隣り合う部分の被覆体４１同士がタイヤ幅方向Ｈに一体に固着されることで、リング状体１３の外周面上に、被覆体４１からなるベース層４４が形成される。スパイラル補強層２０は、このベース層４４に、螺旋状の延びる１本のコード４２が埋設されてなる。なお前記コード４２としては、例えばスチールコード等が挙げられる。
　スパイラル補強層２０は、リング状体１３のうち、少なくとも、連結部材１５（第１弾性連結板２１、第２弾性連結板２２）との連結部分１３ａを回避した回避部分１３ｂの外周面に接着され、本実施形態では、リング状体１３の外周面における全域にわたって接着されている。なお図示の例では、リング状体１３の回避部分１３ｂは、第１分割ケース体３１又は第２分割ケース体３２におけるリング状体１３である第１リング状体２３又は第２リング状体２４のタイヤ幅方向Ｈの両端部とされ、リング状体１３の連結部分１３ａは、第１リング状体２３又は第２リング状体２４のタイヤ幅方向Ｈの中央部となっている。すなわち、リング状体１３の回避部分１３ｂは、リング状体１３のタイヤ幅方向Ｈに断面視において、連結部材１５との連結部分１３ａを回避した部分である。
　本実施形態では、スパイラル補強層２０は、第１リング状体２３又は第２リング状体２４にそれぞれ設けられている。前記素線体４３のタイヤ幅方向Ｈの大きさは、第１リング状体２３又は第２リング状体２４のタイヤ幅方向Ｈの大きさよりも小さい。スパイラル補強層２０は、リング状体１３の外周面に１層設けられた単層構造とされている。
　スパイラル補強層２０をリング状体１３の外周面に接着する方法の一例としては、例えば以下のような方法が挙げられる。すなわち、まず、素線体４３の被覆体４１およびリング状体１３の外周面それぞれを加熱して溶融させ、素線体４３の端部をリング状体１３の外周面に溶着させる。その後、加熱を継続しつつ、第１分割ケース体３１（又は第２分割ケース体３２）を軸線Ｏ回りに回転させながら、素線体４３を、第１分割ケース体３１（又は第２分割ケース体３２）に対してタイヤ幅方向Ｈに移動させてリング状体１３の外周面に巻回させる。これにより、素線体４３がリング状体１３に螺旋状に巻回されてスパイラル補強層２０が形成される。このようなスパイラル補強層２０においては、素線体４３の長さ方向の両端部の位置はタイヤ幅方向Ｈにずらされることとなり、これらの両端部は互いに非接合となっている。なお、被覆体４１の融点とリング状体１３の融点とを同等としてもよく、この場合、素線体４３をリング状体１３に確実に溶着させることができる。
　図１及び図２に示すように、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亘って一体に覆っている。トレッド部材１６の内周面は、全域に亘って、スパイラル補強層２０を介してリング状体１３の外周面に対して密接している。トレッド部材１６は、例えば、天然ゴム又は／及びゴム組成物が加硫された加硫ゴム、或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、例えば日本工業規格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。
　そして本実施形態では、弾性連結板２１、２２の曲げ剛性ＥＩ１は、リング状体１３の曲げ剛性ＥＩ２よりも小さい。第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２それぞれの曲げ剛性は、互いに同等となっていて、弾性連結板２１、２２の曲げ剛性はいずれもリング状体１３の曲げ剛性よりも小さい。リング状体１３の曲げ剛性ＥＩ２は、弾性連結板２１、２２の曲げ剛性ＥＩ１の２倍以上２００倍以下、好ましくは２倍以上１００倍以下、より好ましくは２倍以上１０倍以下となっている。
　ここで、弾性連結板２１、２２の曲げ剛性ＥＩ１は、弾性連結板２１、２２において、タイヤ周方向の平均厚さをｔ１（ｍｍ）、タイヤ幅方向Ｈの平均幅をＷ１（ｍｍ）、ヤング率をＥ１（ＭＰａ）としたときに、Ｅ１×Ｗ１×ｔ１３／１２で表される。弾性連結板２１、２２の平均厚さｔ１は、前述した弾性連結板２１、２２の延在方向に沿う位置ごとにおける弾性連結板２１、２２の厚さの平均値として求められる。弾性連結板２１、２２の平均幅Ｗ１は、前述した弾性連結板２１、２２の延在方向に沿う位置ごとの弾性連結板２１、２２の横幅の平均値として求められる。
　また、リング状体１３の曲げ剛性ＥＩ２は、リング状体１３において、タイヤ径方向の平均厚さをｔ２（ｍｍ）、タイヤ幅方向Ｈの平均幅をＷ２（ｍｍ）、ヤング率をＥ２（ＭＰａ）としたときに、Ｅ２×Ｗ２×ｔ２３／１２で表される。リング状体１３の平均厚さｔ２は、タイヤ周方向に沿う位置ごとにおけるリング状体１３の厚さの平均値として求められる。リング状体１３の平均幅Ｗ２は、タイヤ周方向に沿う位置ごとにおけるリング状体１３の横幅の平均値として求められる。なお図示の例では、リング状体１３の厚さおよびリング状体１３の横幅はいずれも、タイヤ周方向の全周にわたって同等となっている。
　ここで図３および図４に示すように、弾性連結板２１、２２におけるタイヤ周方向の平均厚さｔ１は、リング状体１３におけるタイヤ径方向の平均厚さｔ２よりも小さくなっている。さらに、複数の弾性連結板２１、２２のタイヤ幅方向Ｈから見た長さの総和は、リング状体１３の周長よりも長くなっている。複数の弾性連結板２１、２２のタイヤ幅方向Ｈから見た長さは、全ての弾性連結板２１、２２について同等となっていて、複数の弾性連結板２１、２２のタイヤ幅方向Ｈから見た長さの総和は、各弾性連結板２１、２２のタイヤ幅方向Ｈから見た長さに、弾性連結板２１、２２の総数を乗じた値により得ることができる。
　なおリング状体１３の曲げ弾性率が、弾性連結板２１、２２の曲げ弾性率よりも大きく、弾性連結板２１、２２の曲げ弾性率の１．１倍以上になっていてもよい。弾性連結板２１、２２の曲げ弾性率は、２０ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下、好ましくは１００ＭＰａ以上２０００ＭＰａ以下となっていることが好ましい。なお、リング状体１３および弾性連結板２１、２２の各曲げ弾性率は、日本工業規格ＪＩＳ　Ｋ７１７１に準じて曲げ試験を行うことで得られる、０．０５～０．２５％歪み時の応力と歪の間の比例定数で表される。
　以上説明したように、本実施形態に係る非空気入りタイヤ１によれば、弾性連結板２１、２２の曲げ剛性ＥＩ１が、リング状体１３の曲げ剛性ＥＩ２よりも小さいので、弾性連結板２１、２２に柔軟性を備えさせることにより、非空気入りタイヤ１における接地面内のうち、弾性連結板２１、２２の直下に位置する部分に生じる応力を緩和することができる。これにより、接地面内で接地圧にばらつきが生じるのを抑制することが可能になり、非空気入りタイヤ１の外周面に偏摩耗が生じたり、操縦安定性が阻害されたりするのを抑えることができる。
　またリング状体１３の曲げ剛性ＥＩ２が、弾性連結板２１、２２の曲げ剛性ＥＩ１よりも大きいので、走行時に、リング状体１３が過度に大きく変形するのを抑えることが可能になり、非空気入りタイヤ１の耐久性が低下するのを防ぐこともできる。
　また、リング状体１３の曲げ剛性ＥＩ２が、弾性連結板２１、２２の曲げ剛性ＥＩ１の２倍以上２００倍以下なので、操縦安定性を確保することができる。すなわち、リング状体１３の曲げ剛性ＥＩ２が、弾性連結板２１、２２の曲げ剛性ＥＩ１の２００倍よりも大きいと、リング状体１３が変形し難く接地面積が減少し、非空気入りタイヤ１の外周面に偏摩耗が生じたり、操縦安定性が阻害されたりする可能性がある。
　また、弾性連結板２１、２２におけるタイヤ周方向の平均厚さｔ１が、リング状体１３におけるタイヤ径方向の平均厚さｔ２よりも小さく、かつ、複数の弾性連結板２１、２２のタイヤ幅方向Ｈから見た長さの総和が、リング状体１３の周長よりも長い。したがって、曲げ剛性ＥＩ１、ＥＩ２について影響が大きい弾性連結板２１、２２およびリング状体１３それぞれの平均厚さｔ１、ｔ２について、弾性連結板２１、２２およびリング状体１３の間で差異を確保して、弾性連結板２１、２２の曲げ剛性ＥＩ１を、リング状体１３の曲げ剛性ＥＩ２よりも確実に小さくすることができる。一方、曲げ剛性ＥＩ１、ＥＩ２について影響が小さい弾性連結板２１、２２の長さやリング状体１３の周長については、複数の弾性連結板２１、２２のタイヤ幅方向Ｈから見た長さの総和を、リング状体１３の周長よりも長くすることで、リング状体１３が過度に重くなるのを抑えることが可能になり、非空気入りタイヤ１全体での質量を低減することができる。
　なお、本発明の技術的範囲は前記実施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、スパイラル補強層２０として、全域にわたって２層構造（多層構造）とされた構成や、部分的に２層構造となっている構成、または、スパイラル補強層２０が１層であるものの、タイヤ幅方向Ｈの位置によりコード４２の外径が異なっている構成などを採用することも可能である。
　また、上記実施形態では、スパイラル補強層２０は、リング状体１３の外周面における全域にわたって接着されているが、本発明はこれに限られない。例えば、スパイラル補強層２０が、リング状体１３の外周面の一部分に限定して設けられていてもよい。
　また、素線体４３として、タイヤ幅方向Ｈに並列された複数本のコード４２を被覆体４１中に埋設した構成を採用することもできる。この場合、スパイラル補強層２０では、複数本のコード４２がそれぞれ並行してリング状体１３の外周面に螺旋状に巻回されることになる。
　さらに、スパイラル補強層２０がなくてもよい。
　また、第１弾性連結板２１、及び第２弾性連結板２２は、複数の変曲部を有さない構成であってもかまわない。例えば外端部２１ａ及び内端部２１ｂから連結部材１５の延在方向の中央部に向かうに従い横幅が漸次狭くなる形状とすることも可能である。
　また、本実施の形態では、連結部材１５として第１弾性連結板２１および第２弾性連結板２２をそれぞれ１つずつ備えた構成を示したが、これに代えて、１つの連結部材１５に第１弾性連結板２１および第２弾性連結板２２がそれぞれ複数ずつ、互いのタイヤ幅方向Ｈの位置を異ならせて備えられていてもよい。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弾性連結板２１および第２弾性連結板２２の内端部２１ｂ、２２ｂは、上述した実施の形態に代えて、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それぞれ連結してもよいし、或いは、外装体１２の外周面において、第１弾性連結板２１および第２弾性連結板２２の各外端部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、本実施の形態に代えて、第１弾性連結板２１および第２弾性連結板２２の各外端部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、本実施の形態において、第１外装体２５と第２外装体２６との間にタイヤ幅方向Ｈの隙間を設けてもよく、或いは設けなくてもよい。また、外装体１２及びリング状体１３をタイヤ幅方向Ｈに３つ以上に分割してもよいし、分割しなくてもよい。
　さらにまた、第１外装体２５（第１分割ケース体３１）と第２外装体２６（第２分割ケース体３２）とは、図６に示すように一体であってもよい。この場合には、第１弾性連結板２１および第２弾性連結板２２が一体的に設けられ、タイヤ周方向から見たタイヤ正面視で、かつ第１弾性連結板２１及び第２弾性連結板２２の各外端部２１ａ、２２ａを通る仮想線Ｌ１を対称軸として線対称とされている。
　さらに、上記実施の形態では、外装体１２、リング状体１３、連結部材１５を例えば射出成形により一体に形成したが、射出成形に限らず例えば鋳造等で一体に形成しても構わない。また、外装体１２、リング状体１３、連結部材１５を個別に形成した後、これらを互いに連結してもよい。
　さらに、上述した実施の形態では、外装体１２を介して連結部材１５を取り付け体１１の外リング部１８に間接的に連結する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば取り付け体１１の外リング部１８に連結部材１５を直接的に連結する構成としてもよい。
　その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施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、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
　次に、以上説明した作用効果についての検証試験を実施した。
　本検証試験では、リング状体１３の曲げ剛性ＥＩ２が、弾性連結板２１、２２の曲げ剛性ＥＩ１の２倍以上２００倍以下であることによる作用効果について検証した。
　本検証試験では、比較例１から５の非空気入りタイヤと、実施例１から５の非空気入りタイヤと、の合計１０種類の非空気入りタイヤを準備した。これらの非空気入りタイヤのサイズは、１５５／６５Ｒ１３に統一した。これらの非空気入りタイヤでは、弾性連結板２１、２２の曲げ剛性ＥＩ１、およびリング状体１３の曲げ剛性ＥＩ２、並びに弾性連結板２１、２２の曲げ弾性率、およびリング状体１３の曲げ弾性率を異ならせた。そして各非空気入りタイヤについて、曲げ剛性比として、弾性連結板２１、２２の曲げ剛性ＥＩ１に対するリング状体１３の曲げ剛性ＥＩ２の比率（リング状体１３の曲げ剛性ＥＩ２／弾性連結板２１、２２の曲げ剛性ＥＩ１）を算出した。また曲げ弾性率比として、弾性連結板２１、２２の曲げ弾性率に対するリング状体１３の曲げ弾性率の比率（リング状体１３の曲げ弾性率／弾性連結板２１、２２の曲げ弾性率）を算出した。
　比較例１から５および実施例１から５の各非空気入りタイヤについて、前述した曲げ剛性比、曲げ弾性率比および弾性連結板２１、２２の曲げ弾性率（ＭＰａ）を整理して以下の表１に示す。なお表１では、後述する試験結果である操縦性および耐久性についても併せて記載している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　以上の比較例１～５および実施例１～５の各非空気入りタイヤについて、同一条件で操縦性および耐久性の試験を行った。操縦性は、各非空気入りタイヤを四輪車に装着してテストコースを走行した際のドライバーのフィーリングにより官能評価した。耐久性は、ドラム試験機で走行させた各非空気入りタイヤが破損するまでの距離で評価した。
　そして、各非空気入りタイヤの試験結果について、比較例２の非空気入りタイヤの試験結果を基準値１００として指数評価した。評価は、表１の下２行に示されている。なお評価値は、数値が高いほど操縦性、耐久性に優れていることを意味する。
　これらの結果から、実施例１～５はいずれも、比較例２に比べて操縦性、耐久性が顕著に向上していることが確認された。
本発明によれば、非空気入りタイヤの耐久性および操縦安定性を改善することができる。
１　　 非空気入りタイヤ
１１　 取り付け体
１３　 リング状体
１５　 連結部材
１９　 リブ
２１、２２　　 弾性連結板
Ｈ　　 タイヤ幅方向

Claims (3)

  1. 　車軸に取り付けられる取り付け体と、
    　前記取り付け体をタイヤ径方向の外側から囲むリング状体と、
    　前記取り付け体と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、
    　前記連結部材は、タイヤ周方向に沿って複数配設されるとともに、両端部が前記取り付け体および前記リング状体にそれぞれ連結された弾性連結板を備える非空気入りタイヤであって、
    　前記弾性連結板において、タイヤ周方向の平均厚さをｔ１（ｍｍ）、タイヤ幅方向の平均幅をＷ１（ｍｍ）、ヤング率をＥ１（ＭＰａ）としたときに、Ｅ１×Ｗ１×ｔ１３／１２で表される曲げ剛性ＥＩ１が、前記リング状体において、タイヤ径方向の平均厚さをｔ２（ｍｍ）、タイヤ幅方向の平均幅をＷ２（ｍｍ）、ヤング率をＥ２（ＭＰａ）としたときに、Ｅ２×Ｗ２×ｔ２３／１２で表される曲げ剛性ＥＩ２よりも小さい非空気入りタイヤ。
  2. 　前記リング状体の曲げ剛性ＥＩ２は、前記弾性連結板の曲げ剛性ＥＩ１の２倍以上２００倍以下である請求項１記載の非空気入りタイヤ。
  3. 　前記弾性連結板におけるタイヤ周方向の平均厚さｔ１は、前記リング状体におけるタイヤ径方向の平均厚さｔ２よりも小さく、
    　複数の前記弾性連結板のタイヤ幅方向から見た長さの総和が、前記リング状体の周長よりも長い請求項１または２に記載の非空気入りタイヤ。
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