JP2003146009A - ニューマチック型ソリッドタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リム組み作業性や耐久性を悪化させることな
く、優れた耐リム滑り性及びリムフィット性を有するニ
ューマチック型ソリッドタイヤ、特に産業車両用に用い
られるソリッドタイヤを提供する。 【解決手段】 短繊維コードを含む複合ゴムからなるリ
ング状のベースゴム層２と、該ベースゴム層２の外面に
一体的に形成される１層又は2層のゴムからなるトレッ
ドゴム層３とを具え、有機繊維コードをゴム被覆してな
る複合ストリップ６を、有機繊維コードの延在方向がタ
イヤ赤道面に対し−10°〜＋10°の角度となるように巻
回積層して形成した2層以上の補強層７をベースゴム層
２内に埋設し、補強層７を、複合ストリップ６の巻き終
り端８が、その巻き始め端９と補強層７の径中心位置10
とを結ぶ線分の延長線ｍ上に又は延長線ｍを横切らず延
長線ｍよりも幾分手前に位置するように形成することを
特徴する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、リム組み作業性
や耐久性を悪化させることなく、優れた耐リム滑り性及
びリムフィット性を有するニューマチック型ソリッドタ
イヤ、特に産業車両用ソリッドタイヤに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ソリッドタイヤ、特にリムに装着されて
使用される、いわゆるニューマチック型のソリッドタイ
ヤは、フォークリフトなどの産業車両に用いられてい
る。

【０００３】ニューマチック型のソリッドタイヤは、短
繊維コードを含む複合ゴムからなるリング状のベースゴ
ム層と、このベースゴム層の外面に一体的に配設された
１層又は２層のゴムからなるトレッドゴム層とで構成す
るのが一般的である。

【０００４】かかるタイプのソリッドタイヤは、厳しい
条件下、例えば、高荷重、連続稼動によるタイヤを構成
するゴムの高発熱、発進及び制動の過多等の条件下で使
用する場合にリム滑りが発生しやすくなる。

【０００５】リム滑りを防止するための従来の手段とし
ては、ベースゴム層として、短繊維コードを含む複合
ゴムを用いるとともに、そのゴム厚さを厚くする方法、
ベースゴム層に金属ビードを配置する方法、リムに
対するタイヤの締め代を大きくする方法、及びベース
ゴム層内に有機繊維コードをゴム被覆してなる複合スト
リップを巻回積層して形成した補強層を埋設する方法等
がある。

【０００６】しかしながら、上記の方法は、厳しい使
用条件下ではリム滑りを十分に防止することはできな
い。

【０００７】また、上記の方法は、金属ビードとゴム
の接着部で剥離によるセパレーション故障が生じて十分
な耐久性が得られないという問題があり、加えて、リム
組み作業性が悪く、製造コストの点でも不利である。

【０００８】さらに、上記の方法は、リム組み作業性
が十分に得られないという問題があり、加えて、厳しい
使用条件下ではリム滑りを十分に防止することができな
い。

【０００９】一方、上記の方法は、厳しい使用条件下
でもリム滑りを防止することが可能であり、また、リム
組み作業性や耐久性についても良好であるため、リム滑
りを防止する手段としては有用な方法と言える。

【００１０】しかしながら、上記の方法を用いても、
補強層の配設状態によっては、リム組み時に、タイヤが
リムに対して偏芯状態で挿入されてリムフィット性が劣
る場合があり、この場合には、厳しい使用条件下におけ
るリム滑りを十分に防止することができなくなり、加え
て、操縦安定性も悪化する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、リ
ム組み作業性や耐久性を悪化させることなく、優れた耐
リム滑り性及びリムフィット性を有するニューマチック
型ソリッドタイヤ、特に産業車両用に用いられるソリッ
ドタイヤを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、短繊維コードを含む複合ゴムからなる
リング状のベースゴム層と、該ベースゴム層の外面に一
体的に形成される１層又は2層のゴムからなるトレッド
ゴム層とを具え、有機繊維コードをゴム被覆してなる複
合ストリップを、有機繊維コードの延在方向がタイヤ赤
道面に対し−10°〜＋10°の角度となるように巻回積層
して形成した2層以上の補強層を、前記ベースゴム層内
に埋設してなるニューマチック型ソリッドタイヤにおい
て、前記補強層を、複合ストリップの巻き終り端が、そ
の巻き始め端と補強層の径中心位置とを結ぶ線分の延長
線上に又は前記延長線を横切らず前記延長線よりも幾分
手前に位置するように形成することを特徴するニューマ
チック型ソリッドタイヤである。

【００１３】尚、ここでいう「ニューマチック型ソリッ
ドタイヤ」とは、JATMA YEAR BOOK(2001)の「“Ｆ”章
産業車両用タイヤ」で規定するニューマチック形クッ
ションタイヤを意味する。

【００１４】また、複合ストリップの巻き始め端及び巻
き終り端から、それぞれ補強層の径中心位置に引いた線
分の交角が50°以下の範囲であることが好ましい。

【００１５】さらに、補強層の配設位置を、タイヤの径
方向内面位置からタイヤ径方向に沿って測定したときの
距離が、ベースゴム層の断面厚さの２〜80％の範囲であ
り、補強層の幅が、タイヤの径方向内面幅の30〜80％の
範囲であることが好ましい。

【００１６】さらにまた、補強層を構成する有機繊維コ
ードは、コード1本当たりの強力が98〜392Ｎであるナイ
ロン又はポリエステルコードであることが好ましい。

【００１７】加えて、補強層は、その幅と同幅である広
幅の複合ストリップを巻回積層することによって形成す
ること、及び／又は、ベースゴム層の断面厚さは、タイ
ヤの断面高さの15〜60％の範囲であることがより好適で
ある。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を図
面を参照しながら以下で説明する。図１は、この発明に
従うニューマチック型ソリッドタイヤの幅方向断面であ
る。

【００１９】図１に示すソリッドタイヤ１は、短繊維コ
ードを含む複合ゴムからなるリング状のベースゴム層２
と、該ベースゴム層２の外面に一体的に形成されるトレ
ッドゴム層３とを具え、トレッドゴム層３は、振動乗り
心地性等に影響を与えるタイヤ縦ばね特性について制御
を可能とする中間ゴム４と、トップゴム５の２層のゴム
で構成されている。尚、トレッドゴム層３は、中間ゴム
４を設けることなく１層のゴム（単一ゴム）で構成して
もよい。

【００２０】また、ベースゴム層２内には、リムとの嵌
合力を高めるとともにリム滑りを抑制するため、有機繊
維コードをゴム被覆してなる複合ストリップ６を、有機
繊維コードの延在方向がタイヤ赤道面に対し−10°〜＋
10°の角度となるように巻回積層して形成した2層以上
の補強層７が埋設されている。

【００２１】そして、この発明の構成上の主な特徴は、
補強層７をベースゴム層２内に適正に配設することにあ
り、具体的には、図２に示すように、補強層７を、複合
ストリップ６の巻き終り端８が、その巻き始め端９と補
強層７の径中心位置10とを結ぶ線分の延長線ｍ上に、又
は前記延長線ｍを横切らず前記延長線ｍよりも幾分手前
に位置するように形成することにあり、この構成を採用
することによって、リム組み作業性や耐久性を悪化させ
ることなく、耐リム滑り性及びリムフィット性を向上さ
せることができる。

【００２２】すなわち、従来のソリッドタイヤは、通
常、ベースゴム層内に埋設する補強層を、図６に示すよ
うに、複合ストリップ６の巻き終り端８が、その巻き始
め端９と補強層７の径中心位置10とを結ぶ線分の延長線
ｍを幾分横切って位置する、いわゆるオーバーラップジ
ョイント領域11が存在するように形成して、補強層によ
る周方向剛性を高めるのが一般的であった。

【００２３】しかしながら、上記オーバーラップジョイ
ント領域11が存在するように補強層を形成したソリッド
タイヤは、使用初期にリムに対する締付け圧を高めに設
定したとしても、走行距離が長くなるにつれて、締付け
圧が顕著に低下して、耐リム滑り性が大きく悪化するこ
とがわかった。

【００２４】そして、耐リム滑り性が大きく悪化する理
由は、オーバーラップジョイント領域11で周上の局部的
に剛性が高くなる箇所が発生することによるものと考え
られ、これによって、リム組み時に、タイヤがリムに対
して偏芯状態で挿入されてリムフィット性を悪化させる
ことになり、この結果として、耐リム滑り性が十分に得
られないことが判明した。

【００２５】また、上記ソリッドタイヤは、図3(a)に示
すような通常の荷重負荷時のような静的条件下では、リ
ム接触部全周にわたって高圧力を保持できるが、図3(b)
に示すような高荷重負荷時や、図3(c)に示すような急発
進・急ブレーキ時のような動的な厳しい使用条件下で
は、周上の接触分布が不均一になり、局所的に低圧力の
部分が発生しやすいため、リム滑りが顕著に生じやすく
なることもわかった。

【００２６】そこで、発明者は、図２に示すように、上
記オーバーラップジョイント領域が存在しないように補
強層７を形成したところ、リム組み時に、タイヤがリム
に対して偏芯状態で挿入されることがなくなり、補強層
７の有機繊維コードのたが効果により、高荷重負荷時等
の厳しい使用条件下でも、リム接触部の周方向接触圧を
均一に保持することができるため、リムフィット性が格
段に向上し、リムとの摩擦力を向上させることができ、
この結果として、耐リム滑り性も向上することが判明
し、この発明を完成することに至ったのである。

【００２７】図４は、タイヤのリムに対する締付け圧
（静的な摩擦力）と走行距離の関係を示したものであ
り、発明例は、上記オーバーラップジョイント領域11が
存在しないように補強層（図２）を配設したこの発明に
従うソリッドタイヤ、比較例は、上記オーバーラップジ
ョイント領域11が存在するように補強層（図６）を配設
したソリッドタイヤ、そして、従来例は、補強層を配設
しないタイヤである。

【００２８】図4から、発明例は、従来例及び比較例に
比べて、いずれの走行距離でも高い締付け圧が得られて
おり、また、締付け圧の低下割合も格段に小さいことが
わかる。

【００２９】また、図５は、負荷転動時のタイヤのリム
に対する摩擦力（動的摩擦力）と走行距離の関係を示し
たものであり、発明例及び従来例は図4と同様のタイヤ
である。

【００３０】図５から、発明例は、従来例に比べて、い
ずれの走行距離においても動的摩擦力が格段に大きいこ
とがわかる。

【００３１】また、「補強層７を、複合ストリップ６の
巻き終り端８が、その巻き始め端９と補強層７の径中心
位置10とを結ぶ線分の延長線ｍ上に形成する」とは、複
合ストリップの巻き始め端９及び巻き終り端８から、そ
れぞれ補強層７の径中心位置10に引いた線分の交角θが
０°、すなわち、巻き終り端８と巻き始め端９が同一延
長線ｍ上にあるように補強層７を形成することを意味
し、また、「補強層７を、複合ストリップ６の巻き終り
端８が、その巻き始め端９と補強層７の径中心位置10と
を結ぶ線分の延長線ｍを横切らず前記延長線ｍよりも幾
分手前に位置するように形成する」とは、具体的には、
前記交角θが、好適には50°以下の範囲であるように補
強層７を形成することを意味する。

【００３２】また、補強層７は、タイヤの径方向内面位
置12からタイヤ径方向に沿って測定したときの距離ｂ
が、ベースゴム層の断面厚さｈの２〜80％の範囲である
ように配設することが好ましい。前記距離ｂがベースゴ
ム層の断面厚さｈの２％未満だと、走行時にベースゴム
層の表面にコードが露出してコード損傷等の不具合が発
生するからであり、35％超えだと、ベースゴム層の物性
変化により、リム滑り抑制の効果を得られない可能性が
あるからである。ここで「タイヤの径方向内面位置」と
は、両ビード部の、ビードベースとビードヒール部の境
界位置を結んだ直線上の位置をいう。

【００３３】尚、前記距離ｂは、補強層７の層数に関係
なく、タイヤの径方向内面位置12と最もタイヤ径方向内
側に位置する最内補強層の径方向内面位置13との間をタ
イヤ径方向に沿って測定したときの距離を意味する。

【００３４】また、補強層７の幅ｄは、タイヤの径方向
内面幅ｃの30〜80％の範囲であることが好ましい。前記
幅ｄがタイヤの径方向内面幅ｃの30％未満だと、リムと
の嵌合において、リム接触圧分布の不均一を引き起こ
し、十分な効果が得られず、ビードヒール部での接触圧
が極度に低下する傾向があるからであり、80％超えだ
と、走行時の幅方向変形による歪を受け、耐久的な問題
が発生する可能性があり、歪集中によるコードエンド部
でセパレーションが発生しやすくなるおそれがあるから
である。

【００３５】さらに、補強層７を構成する有機繊維コー
ドは、コード1本当たりの強力が98〜392Ｎであるナイロ
ン又はポリエステルコードであることが、リム滑り抑制
効果及びコード耐久性の点で好ましい。

【００３６】さらにまた、補強層７は、その幅ｄと同幅
である広幅の複合ストリップ６を巻回積層することによ
って形成することが好ましいが、狭幅の複合ストリップ
を補強層の幅になるまでタイヤ幅方向に巻回して1層の
補強層を形成した後、この補強層の上にさらに巻回積層
することによって形成してもよく、この場合も、狭幅の
複合ストリップの巻き始め端と巻き終り端をオーバーラ
ップジョイントが存在しないように配置することは必要
である。

【００３７】加えて、ベースゴム層２の断面厚さｈは、
タイヤの断面高さａの15〜60％の範囲であることが好ま
しい。ベースゴム層２の断面厚さｈがタイヤの断面高さ
ａの15％未満だと、リム滑り抑制及びタイヤ変形大によ
る耐久性保持が困難な場合があるからであり、60％超え
だと、タイヤの発熱耐久性の点で好ましくないからであ
る。

【００３８】上述したところは、この発明の実施形態の
一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更
を加えることができる。

【００３９】

【実施例】次に、この発明に従うニューマチック型ソリ
ッドタイヤを試作し、性能評価を行ったので以下で説明
する。

【００４０】（実施例１）発明タイヤは、トレッドゴム
層を中間ゴムとトップゴムの２層のゴムで構成し、ベー
スゴム層内に、広幅の複合ストリップを、コード1本当
たりの強力が294Ｎである有機繊維コードの延在方向が
タイヤ赤道面に対し０°の角度となるように巻回積層し
て形成した４層の補強層を配設し、複合ストリップの巻
き始め端及び巻き終り端から、それぞれ補強層の径中心
位置に引いた線分の交角θを８°とした。各タイヤサイ
ズにおける、タイヤの寸法、ベースゴム層の断面厚さ、
並びに補強層の配設位置及び幅については表1に示し
た。また、比較のため、ベースゴム層内に補強層を配設
しないこと以外は発明タイヤの構成と同様である従来タ
イヤについても併せて試作した。

【００４１】

【表１】

【００４２】上記各供試タイヤについて、フォークリフ
トのフロント荷重輪に装着し、４社の試験ユーザーが実
地試験を行い、リム滑り量を測定した結果を表2に示
す。尚、試験条件、タイヤサイズ、リムサイズ及び走行
期間も表2に併せて示してある。

【００４３】

【表２】

【００４４】表２に示す結果から、発明タイヤは、Ａ〜
Ｄ社のいずれの実地試験の場合にも、従来タイヤに比べ
て耐リム滑り性が格段に優れているのが分かる。

【００４５】（実施例２）実施例のタイヤは、タイヤサ
イズが250−15であり、表３に示す構成を有し、リムサ
イズが15×7.00Ｔである適用リムに装着してタイヤ車輪
とし、このタイヤ車輪を3.5トンのフロント荷重輪に装
着し、実際にリム滑りが発生しやすい厳しい使用条件下
で走行試験を行い、耐リム滑り性、リム組み作業性、リ
ムフィット性及び耐久性を評価した。尚、耐リム滑り性
は、試験前にリムとタイヤの接触部（リムフランジ上
部）にタイヤとリムが1直線になるように径方向の線を
予め付しておき、そのずれ量（mm）を1ヵ月後に測定
し、このずれ量から評価した。これらの評価結果を表３
に示す。また、比較のため、補強層を配設しない従来例
１のタイヤ、補強層を配設せずかつタイヤのリムに対す
る締め代率を大きく設定した従来例２のタイヤ、スチー
ルビードを配設した従来例３のタイヤ、及び補強層をオ
ーバーラップジョイントが存在するように形成した従来
例４のタイヤについても試作し、評価した結果を表３に
併せて示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】表３に示す評価結果から、実施例のタイヤ
は、耐リム滑り性、リム組み作業性、リムフィット性及
び耐久性のいずれの性能とも満足レベルにある。一方、
従来例１〜４のタイヤは、耐リム滑り性、リム組み作業
性、リムフィット性及び耐久性の少なくとも１つの性能
が劣っていた。

【００４８】

【発明の効果】この発明によって、リム組み作業性や耐
久性を悪化させることなく、優れた耐リム滑り性及びリ
ムフィット性を有するニューマチック型ソリッドタイ
ヤ、特に産業車両用に用いられるソリッドタイヤを提供
することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に従うニューマチック型ソリッドタ
イヤの幅方向断面図である。

【図２】 図１のタイヤに配設した補強層だけを抜き出
したときの側面図である。

【図３】 ソリッドタイヤとリムとの間の周上の接触圧
が荷重負荷条件によって変化することを説明するための
図である。

【図４】 タイヤのリムに対する締付け圧（静的な摩擦
力）と走行距離の関係を示した図である。

【図５】 負荷転動時のタイヤのリムに対する摩擦力
（動的摩擦力）と走行距離の関係を示した図である。

【図６】 従来例４のタイヤに配設した補強層だけを抜
き出したときの側面図である。

【符号の説明】

１ ニューマチック型ソリッドタイヤ ２ ベースゴム層 ３ トレッドゴム層 ４ 中間ゴム層 ５ トップゴム層 ６ 複合ストリップ ７ 補強層 ８ 複合ストリップの巻き終り端 ９ 複合ストリップの巻き始め端 10 補強層の径中心 11 オーバーラップジョイント領域

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 短繊維コードを含む複合ゴムからなるリ
   ング状のベースゴム層と、該ベースゴム層の外面に一体
   的に形成される１層又は2層のゴムからなるトレッドゴ
   ム層とを具え、有機繊維コードをゴム被覆してなる複合
   ストリップを、有機繊維コードの延在方向がタイヤ赤道
   面に対し−10°〜＋10°の角度となるように巻回積層し
   て形成した2層以上の補強層を、前記ベースゴム層内に
   埋設してなるニューマチック型ソリッドタイヤにおい
   て、 前記補強層を、複合ストリップの巻き終り端が、その巻
   き始め端と補強層の径中心位置とを結ぶ線分の延長線上
   に又は前記延長線を横切らず前記延長線よりも幾分手前
   に位置するように形成することを特徴するニューマチッ
   ク型ソリッドタイヤ。
2. 【請求項２】 複合ストリップの巻き始め端及び巻き終
   り端から、それぞれ補強層の径中心位置に引いた線分の
   交角が50°以下の範囲である請求項１記載のニューマチ
   ック型ソリッドタイヤ。
3. 【請求項３】 補強層の配設位置を、タイヤの径方向内
   面位置からタイヤ径方向に沿って測定したときの距離
   が、ベースゴム層の断面厚さの２〜80％の範囲であり、
   補強層の幅が、タイヤの径方向内面幅の30〜80％の範囲
   である請求項1又は２記載のニューマチック型ソリッド
   タイヤ。
4. 【請求項４】 補強層を構成する有機繊維コードは、コ
   ード1本当たりの強力が98〜392Ｎであるナイロン又はポ
   リエステルコードである請求項１、２又は３記載のニュ
   ーマチック型ソリッドタイヤ。
5. 【請求項５】 補強層は、その幅と同幅である広幅の複
   合ストリップを巻回積層することによって形成する請求
   項１〜５のいずれか１項記載のニューマチック型ソリッ
   ドタイヤ。
6. 【請求項６】 ベースゴム層の断面厚さは、タイヤの断
   面高さの15〜60％の範囲である請求項１〜５のいずれか
   １項記載のニューマチック型ソリッドタイヤ。