JP2021151827A - ソリッドタイヤ及び車輪 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐偏摩耗性能を向上させた、サイドリングレスタイプのリムに装着したソリッドタイヤの提供。【解決手段】トレッド接地面8Sが、リム4の窪み部7に嵌合されるための突起部11が配される側(第1側)である第1プロファイル部P1と、フランジ当接部10が配される側(第2側)である第2プロファイル部P2からなる。第2プロファイル部P2は第1プロファイル部P1よりも曲率半径が小である。【選択図】図1
Description
本発明は、サイドリングレスタイプのリムに装着するためのソリッドタイヤ、及びこのソリッドタイヤを含む車輪に関する。
従来、フォークリフト等の産業用車両に好適に用いられるタイヤとして、サイドリングレスタイプのリムに装着するためのソリッドタイヤが知られている。例えば、下記特許文献1では、トレッドゴム層とベースゴム層とを備えたタイヤ基体、及び一方の側面側にフランジ部を備えかつ他方の側面側に窪みを備えたリムを有し、特定の硬さを有するベースゴム層に、リムの窪みに嵌合する突起部が設けられた車両用車輪が提案されている。
しかしながら、特許文献1の車両用車輪は、タイヤに荷重が負荷されたときに、フランジ部を有する側のタイヤの変形がフランジ部により抑制される一方、窪みを有する側のタイヤの変形が大きくなっていた。そのためこのようなタイヤでは、タイヤ赤道の両側で、接地圧分布が対称とはならず、摩耗の進展に差が生じて偏摩耗が発生するという問題があった。
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、耐偏摩耗性能を向上させ得るサイドリングレスタイプのリム用のソリッドタイヤ及び車輪を提供することを主たる目的としている。
本発明は、トレッド接地面を有するトレッド部と、前記トレッド部のタイヤ半径方向の内側に配されかつサイドリングレスタイプのリムに装着するための本体部とを有するソリッドタイヤであって、前記本体部は、タイヤ軸方向の一方側である第1側に、前記リムの窪み部に嵌合されるための突起部が設けられ、タイヤ軸方向の他方側である第2側に、前記リムのフランジ部に支持されるためのフランジ当接部が設けられ、前記トレッド接地面は、タイヤ赤道から前記第1側のトレッド接地端まで延びる凸円弧状の第1プロファイル部と、タイヤ赤道から前記第2側のトレッド接地端まで延びる凸円弧状の第2プロファイル部とを含み、前記第2プロファイル部は、前記第1プロファイル部よりも曲率半径が小であるソリッドタイヤである。
本発明に係るソリッドタイヤにおいて、前記第1プロファイル部のキャンバ量H1は、前記第2プロファイル部のキャンバ量H2よりも小であるのが好ましい。
本発明に係るソリッドタイヤにおいて、前記第1プロファイル部における前記タイヤ赤道から前記第1側のトレッド接地端までのタイヤ軸方向の距離である第1トレッド半幅W1は、前記第2プロファイル部における前記タイヤ赤道から前記第2側のトレッド接地端までのタイヤ軸方向の距離である第2トレッド半幅W2と等しいのが好ましい。
本発明に係るソリッドタイヤにおいて、前記キャンバ量H1と前記第1トレッド半幅W1との比H1/W1、及び前記キャンバ量H2と前記第2トレッド半幅W2との比H2/W2は、それぞれ、0.2以下であるのが好ましい。
本発明に係るソリッドタイヤにおいて、前記比H2/W2は、前記比H1/W1よりも大であるのが好ましい。
本発明に係るソリッドタイヤにおいて、前記第1プロファイル部の曲率半径R1と、前記第2プロファイル部の曲率半径R2との比R1/R2は、1.5〜3.8であるのが好ましい。
本発明に係るソリッドタイヤにおいて、前記本体部は、前記突起部及び前記フランジ当接部が配されるビード領域と、前記ビード領域よりもタイヤ半径外側のベース領域とを含み、
前記トレッド部のゴム硬度Hd1は、前記ベース領域のゴム硬度Hd2又は前記ビード領域のゴム硬度Hd3と相違するのが好ましい。
前記トレッド部のゴム硬度Hd1は、前記ベース領域のゴム硬度Hd2又は前記ビード領域のゴム硬度Hd3と相違するのが好ましい。
本発明に係るソリッドタイヤにおいて、前記ゴム硬度Hd1〜Hd3は、以下の関係を有するのが好ましい。
Hd1<Hd2<Hd3
Hd1<Hd2<Hd3
本発明は、上述のソリッドタイヤと、前記ソリッドタイヤが装着されるリムとを含む、車輪である。
本明細書において、「トレッド接地端」とは、タイヤが正規リムにリム組され、かつ正規荷重が付加されたときに接地するトレッド接地面におけるタイヤ軸方向の最外側の位置を意味する。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim" である。「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定める荷重であり、JATMAであれば「最大負荷能力」、TRAであれば「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTOであれば「LOAD CAPACITY」である。
本明細書において、「ゴム硬度」は、JIS−K6253に準拠して、デュロメータータイプAにより標準温度23℃±2℃の下で測定したデュロメータA硬さである。
本発明のソリッドタイヤでは、トレッド接地面が、突起部が配される側(第1側)である第1プロファイル部と、フランジ当接部が配される側(第2側)である第2プロファイル部とを含み、第2プロファイル部は、第1プロファイル部よりも曲率半径が小に形成されている。すなわち、トレッド接地面のプロファイルは、タイヤ赤道の両側で非対称であり、第2プロファイル部は第1プロファイル部よりも丸く形成されている。
そのため、タイヤに縦荷重をかけた際、フランジ当接部の側(第2側)となる第2プロファイル部における接地圧が相対的に小さくなる。
従って、サイドリングレスタイプのリムに装着したとき、第2プロファイル部が丸いことによる上記効果と、リムのフランジ部に起因して第2側の変形が小さくなるという影響とをバランス化させうる。これにより、タイヤ赤道の両側の接地圧分布を対称に近づけることができ、耐偏摩耗性能を向上させることができる。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図1は、本実施形態のソリッドタイヤ2を含む車輪1を示す断面図である。
図1は、本実施形態のソリッドタイヤ2を含む車輪1を示す断面図である。
図1に示されるように、本実施形態の車輪1は、中実構造のソリッドタイヤ2と、ソリッドタイヤ2が装着されるサイドリングレスタイプのリム4とを含む。車輪1は、例えば、フォークリフト等の産業用車両に好適に用いられる。
サイドリングレスタイプのリム4は、サイドリングを用いることなく、タイヤを装着可能なリムである。リム4は、周知の如く、ソリッドタイヤ2の内周面であるタイヤ底面2Sを受けるリムシート5と、このリムシート5のタイヤ軸方向の一方側である第1側F1の端部に配される凹状の窪み部7と、タイヤ軸方向の他方側である第2側F2の端部に配されるフランジ部6とを有する。
ソリッドタイヤ2は、トレッド部8と、このトレッド部8のタイヤ半径方向の内側に配される本体部9とを有する。
本体部9は、リム4に装着されるビード領域12を含む。本例では、本体部9が、ビード領域12と、ビード領域12よりもタイヤ半径外側に配されるベース領域13とから形成される。
ビード領域12は、第2側F2の端部に、リム4のフランジ部6に支持されるフランジ当接部10を具える。フランジ当接部10は、タイヤ底面2Sからヒール部heを介してタイヤ半径方向の外側に略垂直に立ち上がる立面部10Aと、この立面部10Aからタイヤ半径方向の外側にタイヤ軸方向の外側に向かって円弧状に延びる湾曲面部10Bとを含む。フランジ当接部10がフランジ部6に支持されることにより、ソリッドタイヤ2に荷重が負荷されたとき、ソリッドタイヤ2の第2側F2への変形を抑制することができる。
ビード領域12は、第1側F1の端部に、リム4の窪み部7に嵌合可能な突起部11を具える。突起部11は、タイヤ底面2Sからタイヤ半径方向の内側に突出する。窪み部7及び突起部11は、タイヤ周方向に連続して形成される。
このようなソリッドタイヤ2は、第2側F2からリム4に挿入可能である。又挿入終期に、第1側F1の突起部11が窪み部7に嵌合することで、抜け止めでき、サイドリングを用いることなく、ソリッドタイヤ2をリム4に容易に組み付けできる。
次に、トレッド部8は、路面と接地するためのトレッド接地面8Sを有する。トレッド接地面8SのプロファイルPは、タイヤ赤道Coに対して左右非対称をなしている。
図2に示されるように、トレッド接地面8SのプロファイルPは、第1プロファイル部P1と第2プロファイル部P2とからなる。第1プロファイル部P1は、タイヤ赤道Coから第1側F1のトレッド接地端Te1まで凸円弧状に延びる。第2プロファイル部P2は、タイヤ赤道Coから第2側F2のトレッド接地端Te2まで凸円弧状に延びる。
第1プロファイル部P1と第2プロファイル部P2とは、互いに非対称であり、第2プロファイル部P2は、第1プロファイル部P1よりも曲率半径が小に形成される。
このとき、第1プロファイル部P1のキャンバ量H1は、第2プロファイル部P2のキャンバ量H2よりも小である。
キャンバ量H1は、プロファイルPがタイヤ赤道Coと交わる赤道点Cpと、トレッド接地端Te1との間のタイヤ半径方向の距離として定義される。キャンバ量H2は、赤道点Cpと、トレッド接地端Te2との間のタイヤ半径方向の距離として定義される。
第1プロファイル部P1及び第2プロファイル部P2は、それぞれ、単一の円弧で形成されても良い。また第1プロファイル部P1及び第2プロファイル部P2は、それぞれ、曲率半径が異なる複数の円弧を滑らかに接続した複合円弧で形成されても良い。この複合円弧の場合、タイヤ赤道Coからトレッド接地端Te1、Te2に向かって曲率半径が小となる順に円弧が配置される。また第1プロファイル部P1及び第2プロファイル部P2は、それぞれ、曲率半径がタイヤ赤道Coからトレッド接地端Te1、Te2に向かって連続して減じる、例えば楕円曲線、インボリュート曲線などの特殊円弧で形成されても良い。
ここで「第2プロファイル部P2の曲率半径R2が、第1プロファイル部P1の曲率半径R1より小」、すなわち「R2<R1」とは、以下のように定義される。
第1プロファイル部P1及び第2プロファイル部P2が、
(1)単一の円弧の場合;
第2プロファイル部P2をなす単一の円弧の曲率半径R2が、第1プロファイル部P1をなす単一の円弧の曲率半径R1よりも小である。
(2)複合円弧及び特殊円弧の場合:
タイヤ赤道Coからタイヤ軸方向の両側に互いに等しい距離Kを隔てた任意の第2プロファイル部P2上の点Q2と第1プロファイル部P1上の点Q1とにおいて、点Q2における曲率半径R2が、点Q1における曲率半径R1よりも、小である。
(1)単一の円弧の場合;
第2プロファイル部P2をなす単一の円弧の曲率半径R2が、第1プロファイル部P1をなす単一の円弧の曲率半径R1よりも小である。
(2)複合円弧及び特殊円弧の場合:
タイヤ赤道Coからタイヤ軸方向の両側に互いに等しい距離Kを隔てた任意の第2プロファイル部P2上の点Q2と第1プロファイル部P1上の点Q1とにおいて、点Q2における曲率半径R2が、点Q1における曲率半径R1よりも、小である。
本例では、第1プロファイル部P1及び第2プロファイル部P2が、複合円弧である場合が示される。具体的には、第1プロファイル部P1は、タイヤ赤道Coからのびる曲率半径R1Aのクラウン円弧部21Aと、クラウン円弧部21Aに点21aで連なりかつトレッド接地端Te1まで延びる曲率半径R1Bのショルダー円弧部21Bとから構成されている。また第2プロファイル部P2は、タイヤ赤道Coからのびる曲率半径R2Aのクラウン円弧部22Aと、クラウン円弧部22Aに点22aで連なりかつトレッド接地端Te2まで延びる曲率半径R2Bのショルダー円弧部22Bとから構成されている。クラウン円弧部21A、22Aは、それぞれ、タイヤ赤道Co上に円弧の中心を有する。
複合円弧の場合、第1プロファイル部P1を構成する円弧の数は、第2プロファイル部P2を構成する円弧の数と等しいことが好ましい。
このような非対称のプロファイルPを有するソリッドタイヤ2では、第2プロファイル部P2が第1プロファイル部P1に比して丸いため、タイヤに荷重をかけた際、フランジ当接部10の側となる第2プロファイル部P2における接地圧が相対的に小さくなる。従って、サイドリングレスタイプのリム4に装着したとき、第2プロファイル部P2が丸いことによる効果と、リム4のフランジ部6に起因して第2側F2の変形が小さくなるという影響とをバランス化させうる。これにより、タイヤ赤道Coの両側の接地圧分布を対称に近づけることができ、耐偏摩耗性能を向上させることができる。
またタイヤ赤道Coの両側の接地圧分布が対称に近づくことにより、走行時に路面を叩く際の圧力が分散される。これにより、突起乗り越し時のショックが緩和され、乗り心地性能を向上させることも可能となる。
任意の位置Q1、Q2において、第1プロファイル部の曲率半径R1と、第2プロファイル部の曲率半径R2との比R1/R2は、1.5〜3.8の範囲であるのが好ましい。比R1/R2が1.5を下回ると、第2プロファイル部P2が丸いことによる効果が過小となり、接地圧分布を対称に近づけることが難しくなる。逆に比R1/R2が3.8を越えた場合には、第2プロファイル部P2が丸いことによる効果が過大となり、接地圧分布を対称に近づけることが難しくなる。
ソリッドタイヤ2では、タイヤ赤道Coから第1側F1のトレッド接地端Te1までのタイヤ軸方向の距離である第1トレッド半幅W1は、タイヤ赤道Coから第2側F2のトレッド接地端Te2までのタイヤ軸方向の距離である第2トレッド半幅W2と等しいことが好ましい。
これにより、荷重がトレッド接地面8Sに左右均等に掛かりやすくなり、耐偏摩耗性能の向上効果をより高めうる。なお第1トレッド半幅W1と第2トレッド半幅W2との差が大きくなると、荷重がトレッド接地面8Sに均等に掛かり難くなり、タイヤ赤道Coの両側の接地面形状が非対称となって、耐偏摩耗性能に不利となる。従って、W1/W2は0.9〜1.1の範囲が好ましく、上記のように、W1=W2が最も好ましい。
キャンバ量H1と第1トレッド半幅W1との比H1/W1、及びキャンバ量H2と第2トレッド半幅W2との比H2/W2は、それぞれ、0.2以下であるのが好ましい。
比H1/W1及び比H2/W2がそれぞれ0.2より大になると、第1側F1のトレッド接地面8S、及び第2側F2のトレッド接地面8Sにおいて、それぞれ、タイヤ赤道Co側の接地圧が高くなり、それぞれ、ショルダー摩耗などの偏摩耗が発生傾向となる。
又比H2/W2が、比H1/W1以下の場合、第2プロファイル部P2が丸いことによる効果が過小となり、接地圧分布を対称に近づけることが難しくなる。
図1に示されるように、トレッド部8には、トラクション性を高めるためにトレッド溝30が配される。トレッド溝30は、タイヤ軸方向に延びる複数の横溝31を含むことが好ましい。本例の横溝31は、第1側F1に配される横溝31Aと、第2側F2に配される横溝31Bとを含む。横溝31Aは、タイヤ赤道Co側からトレッド接地端Te1を越えてタイヤ軸方向の外側に延び、横溝31Bは、タイヤ赤道Co側からトレッド接地端Te2を越えてタイヤ軸方向の外側に延びる。
本例では、トレッド部8は、前記横溝31A、31Bの各外端EA、EBを結ぶタイヤ軸方向の基準線X1にて、本体部9と区分される。また本体部9は、本例では、フランジ部6の半径方向の外端を通るタイヤ軸方向の基準線X2にて、前記ビード領域12とベース領域13とに区分されている。
そして、トレッド部8のゴム硬度Hd1は、ベース領域13のゴム硬度Hd2又はビード領域12のゴム硬度Hd3とは、互いに相違するのが好ましい。このように、各部でゴム硬度を違えることで、接地面形状や乗り心地性能を細かく調整することが可能になる。
特に、ゴム硬度Hd1〜Hd3は、以下の関係を有するのが好ましい。
Hd1≦Hd2<Hd3
さらに好ましくは、ゴム硬度Hd1〜Hd3は、以下の関係を有することもできる。
Hd1<Hd2<Hd3
Hd1≦Hd2<Hd3
さらに好ましくは、ゴム硬度Hd1〜Hd3は、以下の関係を有することもできる。
Hd1<Hd2<Hd3
ビード領域12のゴム硬度Hd3を最も大とすることにより、ソリッドタイヤ2がリム4に装着されたときの安定性を向上させることができる。その結果、ソリッドタイヤ2の耐偏摩耗性能の向上、及び操縦安定性の向上等に貢献できる。
リム4に装着されたときの安定性の向上を目的として、ビード領域12内に抗張体(図示省略)を埋設するのがより好ましい。このような抗張体は、例えば、スチールワイヤにより形成されるのが好ましく、さらにはタイヤ周方向に連続してのびるのが好ましい。
またトレッド部8のゴム硬度Hd1を最も小とすることにより、衝撃吸収性を高めて乗り心地性能の向上に貢献できる。
ゴム硬度Hd1とゴム硬度Hd2との差(Hd2−Hd1)が大きすぎると剥離損傷の恐れを招く。そのため、差(Hd2−Hd1)は15°以下、さらには10°以下が好ましい。またゴム硬度Hd2とゴム硬度Hd3との差(Hd3−Hd2)も同理由により、15°以下、さらには10°以下が好ましい。
ベース領域13の第1側F1の側面プロファイルSp1と、第2側F2の側面プロファイルSp2とは、タイヤ赤道Coに対して互いに対称形状をなすのが好ましい。
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施され得る。
図1、2に示される基本構成を有するソリッドタイヤが、表1、2の仕様に基づき試作され、各試作タイヤに荷重が負荷されたときの接地圧の均一性、及び乗り心地性能について評価された。各試作タイヤとも、表1、2の記載以外は実質的に同仕様である。各試作タイヤの共通仕様やテスト方法は、以下のとおりである。
<共通仕様>
タイヤサイズ : 18×7−8/4.33
テスト荷重 : 26.48KN
タイヤサイズ : 18×7−8/4.33
テスト荷重 : 26.48KN
<接地圧の均一性>
各試作タイヤにテスト荷重が付加されたときの、タイヤ軸方向の接地圧分布が計測された。図3に示すように、計測された接地圧分布から、第1側F1のショルダー部の最大接地圧Paと第2側F2のショルダー部の最大接地圧Pbとが求められた。結果は、それらの比Pb/Paで表され、数値が1.00に近いほど、接地圧がタイヤ軸方向で均等であり、耐偏摩耗性能に優れていることを示す。
各試作タイヤにテスト荷重が付加されたときの、タイヤ軸方向の接地圧分布が計測された。図3に示すように、計測された接地圧分布から、第1側F1のショルダー部の最大接地圧Paと第2側F2のショルダー部の最大接地圧Pbとが求められた。結果は、それらの比Pb/Paで表され、数値が1.00に近いほど、接地圧がタイヤ軸方向で均等であり、耐偏摩耗性能に優れていることを示す。
<乗り心地性能>
各試作タイヤをフォークリフトの全輪に装着し、速度15km/hにて走行したときの乗り心地性能を、運転者の官能により評価し、従来例を5とする10点法で表示した。数値が大きいほど良好である。
各試作タイヤをフォークリフトの全輪に装着し、速度15km/hにて走行したときの乗り心地性能を、運転者の官能により評価し、従来例を5とする10点法で表示した。数値が大きいほど良好である。
テストの結果、実施例のソリッドタイヤは、従来例1に対して、接地圧の均一性に優れ、耐偏摩耗性能が向上されることが確認された。
1 車輪
2 ソリッドタイヤ
4 リム
6 フランジ部
7 窪み部
8 トレッド部
8S トレッド接地面
9 本体部
10 フランジ当接部
11 突起部
12 ビード領域
13 ベース領域
Co タイヤ赤道
F1 第1側
F2 第2側
P1 第1プロファイル部
P2 第2プロファイル部
Te1、Te2 トレッド接地端
2 ソリッドタイヤ
4 リム
6 フランジ部
7 窪み部
8 トレッド部
8S トレッド接地面
9 本体部
10 フランジ当接部
11 突起部
12 ビード領域
13 ベース領域
Co タイヤ赤道
F1 第1側
F2 第2側
P1 第1プロファイル部
P2 第2プロファイル部
Te1、Te2 トレッド接地端
Claims (9)
- トレッド接地面を有するトレッド部と、前記トレッド部のタイヤ半径方向の内側に配されかつサイドリングレスタイプのリムに装着するための本体部とを有するソリッドタイヤであって、
前記本体部は、タイヤ軸方向の一方側である第1側に、前記リムの窪み部に嵌合されるための突起部が設けられ、タイヤ軸方向の他方側である第2側に、前記リムのフランジ部に支持されるためのフランジ当接部が設けられ、
前記トレッド接地面は、タイヤ赤道から前記第1側のトレッド接地端まで延びる凸円弧状の第1プロファイル部と、タイヤ赤道から前記第2側のトレッド接地端まで延びる凸円弧状の第2プロファイル部とを含み、
前記第2プロファイル部は、前記第1プロファイル部よりも曲率半径が小である、
ソリッドタイヤ。 - 前記第1プロファイル部のキャンバ量H1は、前記第2プロファイル部のキャンバ量H2よりも小である、請求項1記載のソリッドタイヤ。
- 前記第1プロファイル部における前記タイヤ赤道から前記第1側のトレッド接地端までのタイヤ軸方向の距離である第1トレッド半幅W1は、前記第2プロファイル部における前記タイヤ赤道から前記第2側のトレッド接地端までのタイヤ軸方向の距離である第2トレッド半幅W2と等しい、請求項1又は2記載のソリッドタイヤ。
- 前記第1プロファイル部のキャンバ量H1と前記第1トレッド半幅W1との比H1/W1、及び前記第2プロファイル部のキャンバ量H2と前記第2トレッド半幅W2との比H2/W2は、それぞれ、0.2以下である、請求項3記載のソリッドタイヤ。
- 前記比H2/W2は、前記比H1/W1よりも大である、請求項4記載のソリッドタイヤ。
- 前記第1プロファイル部の曲率半径R1と、前記第2プロファイル部の曲率半径R2との比R1/R2は、1.5〜3.8である、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のソリッドタイヤ。
- 前記本体部は、前記突起部及び前記フランジ当接部が配されるビード領域と、前記ビード領域よりもタイヤ半径外側のベース領域とを含み、
前記トレッド部のゴム硬度Hd1は、前記ベース領域のゴム硬度Hd2又は前記ビード領域のゴム硬度Hd3と相違する、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のソリッドタイヤ。 - 前記ゴム硬度Hd1〜Hd3は、以下の関係を有する、請求項7記載のソリッドタイヤ。
Hd1<Hd2<Hd3 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載のソリッドタイヤと、前記ソリッドタイヤが装着されるリムとを含む、車輪。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP (1) | JP2021151827A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023200434A1 (en) * | 2022-04-13 | 2023-10-19 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Non-pneumatic tire for rutwander having varied outer circumference |
-
2020
- 2020-03-24 JP JP2020053039A patent/JP2021151827A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023200434A1 (en) * | 2022-04-13 | 2023-10-19 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Non-pneumatic tire for rutwander having varied outer circumference |
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