JP2005343435A

JP2005343435A - Solid tire

Info

Publication number: JP2005343435A
Application number: JP2004168908A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kataoka; 孝浩片岡
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2005-12-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve both of a rolling property and a brake property so that both of the rolling property and the brake property are desirable. <P>SOLUTION: In the solid tire having a solid elastic body 3 on an outer periphery of a hub 2, a central part and both sides of the elastic body 3 along the tread width direction are made of different materials, the central part of the elastic body 3 along the tread width direction comprises a first rubber 7 having tanδ of 0.15 to 0.18, and the both sides on the first rubber 7 of the elastic body 3 comprises a second rubber 8 having tanδ of 0.23 to 0.30. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ハブの外周に中実の弾性体が設けられたソリッドタイヤに関するものである。 The present invention relates to a solid tire in which a solid elastic body is provided on the outer periphery of a hub.

高齢者用等の電動車椅子や運搬カート等には、ハブの外周に中実の弾性体が設けられたソリッドタイヤが使用されており、この種の従来のソリッドタイヤには、ハブの外周に装着した弾性体を、ゴム製の中空ケーシングとその中空部に充填したポリウレタンフォームとで構成し、中空ケーシング内に充填されるポリウレタンフォームの密度及び反発弾性率を制御することによって、最終的な強度及び転がり抵抗が好ましい値となるようにしたものがある（例えば特許文献１）。
特開２００４−９７６８号公報 Electric wheelchairs and transport carts for the elderly use solid tires with a solid elastic body on the outer periphery of the hub. This type of conventional solid tire is mounted on the outer periphery of the hub. The elastic body is made up of a rubber hollow casing and a polyurethane foam filled in the hollow portion, and the final strength and rebound elastic modulus are controlled by controlling the density and rebound resilience of the polyurethane foam filled in the hollow casing. There is one in which the rolling resistance becomes a preferable value (for example, Patent Document 1).
JP 2004-9768 A

ところで、ソリッドタイヤは電動車で使用されるため、バッテリーの容量分しか走行できない。従って、少しでも長い距離を走行できるようにするためには、ソリッドタイヤの転がり抵抗を小さくして、電力消費量を抑える必要がある。他方、転がり抵抗を小さくすると、グリップも小さくなるため、旋回性能が悪化することになる。従って、ソリッドタイヤでは転がり抵抗とブレーキ特性とを両立させることが要望されている。
しかし、従来のソリッドタイヤは、弾性体のトレッド幅方向、特に地面に接触するトレッド部分がトレッド幅方向に同質の材料で構成されていたため、弾性体の中空ケーシング及びポリウレタンフォームを、転がり抵抗に好ましい材料で構成すると、ソリッドタイヤのブレーキ特性が悪くなり、また、弾性体の中空ケーシング及びポリウレタンフォームを、ブレーキ特性のこの好ましい材料で構成すると、転がり特性が悪くなり、転がり抵抗とブレーキ特性とを両立させることができなかった。 By the way, since solid tires are used in electric vehicles, they can run only for the capacity of the battery. Therefore, in order to be able to travel a long distance as much as possible, it is necessary to reduce the rolling resistance of the solid tire and reduce the power consumption. On the other hand, when the rolling resistance is reduced, the grip is also reduced, so that the turning performance is deteriorated. Therefore, it is desired that the solid tire has both rolling resistance and braking characteristics.
However, since the conventional solid tire is made of the same material in the tread width direction of the elastic body, in particular, the tread portion contacting the ground in the tread width direction, the elastic hollow casing and polyurethane foam are preferable for rolling resistance. If it is made of a material, the braking characteristics of the solid tire will be deteriorated, and if the elastic hollow casing and polyurethane foam are made of this preferable material of the braking characteristics, the rolling characteristics will be deteriorated, and both rolling resistance and braking characteristics will be achieved. I couldn't.

本発明は、上記問題点に鑑み、転がり特性とブレーキ特性との両方が好ましくなるように転がり特性とブレーキ特性とを両立できるようにしたものである。 In view of the above problems, the present invention is configured to achieve both rolling characteristics and braking characteristics so that both rolling characteristics and braking characteristics are preferable.

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、ハブ２の外周に中実の弾性体３が設けられたソリッドタイヤにおいて、
前記弾性体３は、トレッド幅方向の中央部と両側とで材質が異ならされ、弾性体３のトレッド幅方向の中央部が、ｔａｎδが０．１５〜０．１８の第１ゴム７で構成され、弾性体３の第１ゴム７の両側が、ｔａｎδが０．２３〜０．３０の第２ゴム８で構成されている点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、ハブ２の外周面から弾性体３の外周面までの径方向の長さｄに対する、弾性体３のトレッド幅方向の幅ｃの割合が、７０％〜１２０％に設定されている点にある。 The technical means of the present invention for solving this technical problem is that in a solid tire in which a solid elastic body 3 is provided on the outer periphery of the hub 2,
The elastic body 3 is made of a different material between the central portion in the tread width direction and both sides, and the central portion in the tread width direction of the elastic body 3 is constituted by the first rubber 7 having a tan δ of 0.15 to 0.18. The both sides of the first rubber 7 of the elastic body 3 are composed of the second rubber 8 having a tan δ of 0.23 to 0.30.
In another technical means of the present invention, the ratio of the width c in the tread width direction of the elastic body 3 to the radial length d from the outer peripheral surface of the hub 2 to the outer peripheral surface of the elastic body 3 is 70%. It is in the point set to ~ 120%.

本発明によれば、転がり特性とブレーキ特性とを両立できて、転がり特性とブレーキ特性との両方が好ましいものになる。 According to the present invention, both rolling characteristics and braking characteristics can be achieved, and both rolling characteristics and braking characteristics are preferable.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１において、１は高齢者用の電動車椅子や運搬カート等に使用されるソリッドタイヤで、金属製のハブ２の外周に、中実の弾性体３が装着されている。ハブ２は金属により円筒状に形成され、軸方向中央部に円板状のディスク４が設けられ、ディスク４の軸方向両側に軸受け部５が設けられ、軸受け部５の内側にベアリング等を挿入できるように構成されている。
前記弾性体３は、トレッド幅方向の中央部と両側とで材質が異ならされ、弾性体３のトレッド幅方向の中央部は第１ゴム７で構成され、弾性体３のトレッド幅方向の両側は第２ゴム８で構成されている。第１ゴム７は、ｔａｎδが０．１５〜０．１８とされ、第２ゴム８は、ｔａｎδが０．２３〜０．３０とされ、第１ゴム７と第２ゴム８とのｔａｎδの値の差が、０．０５〜０．１５に設定されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a solid tire used for an electric wheelchair or a transport cart for elderly people, and a solid elastic body 3 is mounted on the outer periphery of a metal hub 2. The hub 2 is formed of a metal in a cylindrical shape, a disk-like disk 4 is provided at the center in the axial direction, bearings 5 are provided on both sides of the disk 4 in the axial direction, and a bearing or the like is inserted inside the bearing 5. It is configured to be able to.
The elastic body 3 is made of a different material between the central portion in the tread width direction and both sides, the central portion in the tread width direction of the elastic body 3 is composed of the first rubber 7, and both sides of the elastic body 3 in the tread width direction are The second rubber 8 is used. The first rubber 7 has a tan δ of 0.15 to 0.18, the second rubber 8 has a tan δ of 0.23 to 0.30, and the value of tan δ between the first rubber 7 and the second rubber 8 is as follows. Is set to 0.05 to 0.15.

ここで、ｔａｎδは、５０°ｃ、振動周波数１０Ｈｚ、振動歪み２％の測定条件の下で、一定の繰り返し刺激（正弦波）をゴム７，８に与え、その発生する応力を測定し、力の歪みの関係からゴム７，８の動的粘弾性を測定したものであり、この数値は、転がり抵抗とグリップとを評価し得る値であり、ｔａｎδが大きいほどグリップも大きくなり、ｔａｎδが小さいほど転がり抵抗も小さくなる。なお、この粘弾性試験の試験機として、試験機メーカ：上島製作所の、型番：粘弾性アナライザーＵＲ−７１１０を使用した。
第１ゴム７の径方向内端はハブ２のディスク４の外周面に達している。第２ゴム８は、第１ゴム７よりも径方向内方に長く形成されて、第２ゴム８の径方向内端はハブ２の軸受け部５に達している。第１ゴム７及び一対の第２ゴム８は、ハブ２のディスク４又は軸受け部５に接着剤等を介して接着され、第１ゴム７と一対の第２ゴム８とは接着剤等を介して互いに接着され、第１ゴム７と第２ゴム８との外周面は面一に形成されている。 Here, tan δ gives a constant repetitive stimulus (sinusoidal wave) to the rubbers 7 and 8 under the measurement conditions of 50 ° c, vibration frequency 10 Hz, vibration distortion 2%, and measures the generated stress, The dynamic viscoelasticity of the rubbers 7 and 8 was measured from the relationship of the strain of the rubber, and this value is a value that can evaluate the rolling resistance and the grip. The larger the tan δ, the larger the grip and the smaller the tan δ The rolling resistance becomes smaller. As a testing machine for this viscoelasticity test, model number: viscoelasticity analyzer UR-7110 manufactured by a testing machine manufacturer: Ueshima Seisakusho was used.
The radially inner end of the first rubber 7 reaches the outer peripheral surface of the disk 4 of the hub 2. The second rubber 8 is formed longer in the radial direction than the first rubber 7, and the radial inner end of the second rubber 8 reaches the bearing portion 5 of the hub 2. The first rubber 7 and the pair of second rubbers 8 are bonded to the disk 4 or the bearing portion 5 of the hub 2 via an adhesive or the like, and the first rubber 7 and the pair of second rubbers 8 are bonded via an adhesive or the like. Thus, the outer peripheral surfaces of the first rubber 7 and the second rubber 8 are flush with each other.

そして、弾性体３のトレッド幅方向の幅ｃを所定に保持して、ハブ２の外周面から弾性体３の外周面までの径方向の長さｄを変更した際において、ハブ２の外周面から弾性体３の外周面までの径方向の長さｄに対する、弾性体３のトレッド幅方向の幅ｃの割合が、７０％〜１２０％になるように設定されている。即ち、図１に示すように、第１ゴム７のトレッド幅方向の幅をａとし、第２ゴム８のトレッド幅方向の幅をｂとし、弾性体３全体のトレッド幅方向の幅（ソリッドタイヤ１のトレッド全幅）をｃとし、ハブ２の外面から弾性体３の外周面までの長さをｄとすると、ｄ／ｃが０．７（７０％）〜１．２（１２０％）になるように設定されている。 When the length c in the tread width direction of the elastic body 3 is held at a predetermined value and the radial length d from the outer peripheral surface of the hub 2 to the outer peripheral surface of the elastic body 3 is changed, the outer peripheral surface of the hub 2 is changed. The ratio of the width c in the tread width direction of the elastic body 3 to the length d in the radial direction from the outer peripheral surface of the elastic body 3 to 70% is set to be 70% to 120%. That is, as shown in FIG. 1, the width in the tread width direction of the first rubber 7 is a, the width in the tread width direction of the second rubber 8 is b, and the width of the entire elastic body 3 in the tread width direction (solid tire). D) is 0.7 (70%) to 1.2 (120%) where d is the length from the outer surface of the hub 2 to the outer peripheral surface of the elastic body 3. Is set to

また、ソリッドタイヤ１のトレッド全幅ｃに対する一対の第２ゴム８の幅ｂの割合（２ｂ／ｃ）は、３０％以上で７０％以下に設定されている。
次の表１は、ｔａｎδを０．１５に設定したゴムＡと、ｔａｎδを０．２５に設定したゴムＢを、ソリッドタイヤ１のトレッド幅方向の右側、中央部及び左側のそれぞれに配置した場合において、トレッド幅に対する中央部に配置したゴムの幅の割合を変更したときのそれぞれについて、ブレーキ指数及び走行時間指数を比較したものである。 The ratio (2b / c) of the width b of the pair of second rubbers 8 to the total tread width c of the solid tire 1 is set to be 30% or more and 70% or less.
The following Table 1 shows a case where rubber A with tan δ set to 0.15 and rubber B with tan δ set to 0.25 are arranged on the right side, center portion, and left side of the solid tire 1 in the tread width direction. In FIG. 2, the brake index and the travel time index are compared with each other when the ratio of the width of the rubber disposed in the central portion with respect to the tread width is changed.

上記表１から、比較例１〜７の場合、ブレーキの効き具合又は走行距離の一方が、極端に悪くなっている。これに比べて、本発明の実施形態の１つである実施例１の場合は、ブレーキ指数及び走行時間指数のいずれもが大きくなり、実施例１は、ブレーキの効きが良好でしかも走行時間も長くなっているのが分かる。
次の表２は、上記表１の場合と同様に、ｔａｎδを０．１５に設定したゴムＡと、ｔａｎδを０．２５に設定したゴムＢを、ソリッドタイヤ１のトレッド幅方向の右側、中央部及び左側のそれぞれに配置した場合において、トレッド幅に対する中央部に配置したゴムの幅の割合を変更したときのそれぞれについて、ブレーキ指数及び走行時間指数を比較したものである。 From the said Table 1, in the case of Comparative Examples 1-7, one of the effectiveness of a brake or a travel distance is extremely getting worse. In contrast, in Example 1, which is one of the embodiments of the present invention, both the brake index and the travel time index are large. In Example 1, the braking effect is good and the travel time is also long. You can see it's getting longer.
The following Table 2 shows that the rubber A with tan δ set to 0.15 and the rubber B with tan δ set to 0.25 are placed on the right side and the center in the tread width direction of the solid tire 1 as in Table 1 above. When the ratio of the width of the rubber disposed in the central portion with respect to the tread width is changed in the case where the brake index and the running time index are respectively changed.

上記表２から、トレッド幅に対する中央部に配置したゴムの幅の割合を小さく（３０％に）設定した実施例２の場合は、最もブレーキの効きがよくなるが、走行時間がやや短くなっているのが分かる。また、トレッド幅に対する中央部に配置したゴムの幅の割合を大きく（７０％に）設定した実施例３の場合は、走行時間が長くなるが、ブレーキの効きがやや悪くなっているのが分かる。従って、第１ゴム７の幅ａの割合を小さくする程、ブレーキの効きがよくなるが、走行時間が短くなり、逆に、第１ゴム７の幅ａの割合を大きくする程、走行時間が長くなるが、ブレーキの効きが悪くなる傾向があり、第１ゴム７の幅ｃの割合を適当に設定することによって、ブレーキの効き及び走行時間の両者を所望の範囲のものにすることができる。 From Table 2 above, in the case of Example 2 in which the ratio of the width of the rubber disposed in the center portion with respect to the tread width is set to be small (30%), the brake is most effective, but the traveling time is slightly shortened. I understand. Further, in the case of Example 3 in which the ratio of the width of the rubber disposed at the central portion with respect to the tread width is set large (70%), the running time becomes longer, but it can be seen that the braking effectiveness is slightly deteriorated. . Accordingly, the smaller the ratio of the width a of the first rubber 7, the better the braking effect, but the shorter the running time, and vice versa, the longer the ratio of the width a of the first rubber 7, the longer the running time. However, the braking effectiveness tends to deteriorate, and by appropriately setting the ratio of the width c of the first rubber 7, both the braking effectiveness and the running time can be made within a desired range.

図２（ａ）〜（ｆ）のグラフは、ａ，ｂ，ｃ，ｄを図１に示すような幅又は長さとし、弾性体３のトレッド幅方向の幅ｃを所定に保持して、ハブ２の外周面から弾性体３の外周面までの径方向の長さｄを変更したときに、ｄ／ｃが０．３（３０％）の場合、０．５（５０％）の場合、０．７（７０％）の場合、１（１００％）の場合、１．２（１２０％）の場合、１．５（１５０％）の場合のそれぞれについて、ａ／（ａ＋２ｂ）に対する、走行時間ＲＲの値を描いたものである。ここで、走行時間ＲＲは、前記表１及び表２の走行時間指数と同一であって、電動車のバッテリーをフル充電してから連続走行し、走行できなくなるまでの時間比較である。 2 (a) to 2 (f), a, b, c, d are set to the width or length as shown in FIG. 1, and the width c of the elastic body 3 in the tread width direction is held at a predetermined level. 2 when the radial length d from the outer peripheral surface of the elastic body 3 to the outer peripheral surface of the elastic body 3 is changed, d / c is 0.3 (30%), 0.5 (50%), 0 .7 (70%), 1 (100%), 1.2 (120%), 1.5 (150%), travel time RR relative to a / (a + 2b) The value of. Here, the travel time RR is the same as the travel time index shown in Tables 1 and 2 above, and is a time comparison from when the battery of the electric vehicle is fully charged to when the vehicle cannot travel continuously.

これらのグラフから、ｄ／ｃが７０％よりも小さくなると、ａ／（ａ＋２ｂ）の値の如何に拘わらず、長い走行時間ＲＲを得ることができなくなることが分かる。また、ｄ／ｃが１２０％よりも大きくなると、ａ／（ａ＋２ｂ）に対する走行時間ＲＲの値が殆ど変化しなくなり、このため、長さｄが無用に長くなって、走行時間ＲＲ（効果）が一定のままでソリッドタイヤ１のゴムの材料費だけが高騰するという不都合を生じる。
図３は他の実施形態を示し、ハブ２のディスク４の外周端に、トレッド幅方向の両外方に突出したリム１１が設けられ、第２ゴム８は、第１ゴム７よりも径方向に第１ゴム７と同一の長さに形成されて、第２ゴム８の径方向内端はハブ２のリム１１に達し、一対の第２ゴム８は、ハブ２のリム１１に接着材等を介して接着されている。 From these graphs, it can be seen that when d / c is smaller than 70%, a long travel time RR cannot be obtained regardless of the value of a / (a + 2b). Further, when d / c is larger than 120%, the value of the travel time RR with respect to a / (a + 2b) hardly changes. Therefore, the length d becomes unnecessarily long, and the travel time RR (effect) is reduced. There is a disadvantage that only the material cost of the rubber of the solid tire 1 is soared as it is constant.
FIG. 3 shows another embodiment, in which a rim 11 projecting outward in the tread width direction is provided at the outer peripheral end of the disk 4 of the hub 2, and the second rubber 8 is more radial than the first rubber 7. The inner end of the second rubber 8 in the radial direction reaches the rim 11 of the hub 2, and the pair of second rubbers 8 adheres to the rim 11 of the hub 2 with an adhesive or the like. Is glued through.

その他の点は、前記実施の形態の場合と同様の構成であり、第１ゴム７は、ｔａｎδが０．１５〜０．１８に設定され、一対の第２ゴム８は、ｔａｎδが０．２３〜０．３０に設定され、ハブ２の外周面から弾性体の外周面までの径方向の長さｄに対する弾性体のトレッド幅方向の幅ｃの割合が、７０％〜１２０％に設定されている。
図４は他の実施形態を示し、ハブ２のディスク４及びリム１１が省略され、弾性体３の第１ゴム７及び一対の第２ゴム８の径方向内端が、ハブ２の外周面（軸受け部５）に達するように、弾性体３の第１ゴム７及び第２ゴム８が径方向内方に長く形成されている。 The other points are the same as those in the above embodiment, and the first rubber 7 has a tan δ set to 0.15 to 0.18, and the pair of second rubbers 8 has a tan δ of 0.23. The ratio of the width c in the tread width direction of the elastic body to the radial length d from the outer peripheral surface of the hub 2 to the outer peripheral surface of the elastic body is set to 70% to 120%. Yes.
FIG. 4 shows another embodiment, in which the disk 4 and the rim 11 of the hub 2 are omitted, and the radially inner ends of the first rubber 7 and the pair of second rubbers 8 of the elastic body 3 are the outer peripheral surfaces of the hub 2 ( The first rubber 7 and the second rubber 8 of the elastic body 3 are formed long in the radial direction so as to reach the bearing portion 5).

その他の点は前記実施の形態の場合と同様の構成であり、第１ゴム７は、ｔａｎδが０．１５〜０．１８に設定され、一対の第２ゴム８は、ｔａｎδが０．２３〜０．３０に設定され、ハブ２の外周面から弾性体の外周面までの径方向の長さｄに対する弾性体のトレッド幅方向の幅ｃの割合が、７０％〜１２０％に設定されている。 The other points are the same as those in the above embodiment, and the first rubber 7 has a tan δ set to 0.15 to 0.18, and the pair of second rubbers 8 has a tan δ of 0.23 to 0.23. The ratio of the width c in the tread width direction of the elastic body to the radial length d from the outer peripheral surface of the hub 2 to the outer peripheral surface of the elastic body is set to 70% to 120%. .

本発明の一実施形態を示すソリッドタイヤの断面図である。It is sectional drawing of the solid tire which shows one Embodiment of this invention. 同関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship. 他の実施形態を示すソリッドタイヤの断面図である。It is sectional drawing of the solid tire which shows other embodiment. 他の実施形態を示すソリッドタイヤの断面図である。It is sectional drawing of the solid tire which shows other embodiment.

Explanation of symbols

１ソリッドタイヤ
２ハブ
３弾性体
７第１ゴム
８第２ゴム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid tire 2 Hub 3 Elastic body 7 1st rubber 8 2nd rubber

Claims

In the solid tire in which the solid elastic body (3) is provided on the outer periphery of the hub (2),
The elastic body (3) is made of a different material between the central portion in the tread width direction and both sides, and the central portion in the tread width direction of the elastic body (3) is a first rubber having a tan δ of 0.15 to 0.18. (7), the both sides of the first rubber (7) of the elastic body (3) are composed of the second rubber (8) having a tan δ of 0.23 to 0.30. tire.

The ratio of the width c in the tread width direction of the elastic body (3) to the radial length d from the outer peripheral surface of the hub (2) to the outer peripheral surface of the elastic body (3) is set to 70% to 120%. The solid tire according to claim 1, wherein