JP4274466B2 - Pneumatic cushion tire - Google Patents
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Description
本発明は、転がり抵抗を小さくして車両の消費電力を低減できるタイヤ断面形状および内部ゴム配置を有するニューマチック型クッションタイヤに関し、特にバッテリーフォークリフト用の総ゴムタイヤとされるニューマチック型クッションタイヤに好適なものである。 The present invention relates to a pneumatic cushion tire having a tire cross-sectional shape and an internal rubber arrangement that can reduce rolling resistance and reduce vehicle power consumption, and is particularly suitable for a pneumatic cushion tire used as a total rubber tire for a battery forklift. It is a thing.
従来より、例えば、バッテリーフォークリフト等の車両に用いられる総ゴムタイヤにおいては、ゴム質としてロスの低減を図ることのできるものを採用したり、タイヤ重量の軽減を図ることにより、転がり抵抗を小さくして車両の消費電力の低減を図ってきた。 Conventionally, for example, in a total rubber tire used for a vehicle such as a battery forklift, the rolling resistance is reduced by adopting a rubber material that can reduce loss or reducing the tire weight. The power consumption of the vehicle has been reduced.
また、その一方で、タイヤの断面形状、例えば、トレッドの表面を形成する曲率半径、トレッド幅、タイヤ幅などの最適化を図ることにより、タイヤ寿命、乗り心地性能および制動性能等が決定されていた。例えば、特許文献1には、トレッド面の曲率半径を所定の範囲内とし、かつ所定の傾斜角度と向きを有する複数の横溝を設けることにより、耐摩耗性を向上させ、かつ車両の振動を減じ得るとしたニューマチック型ソリッドタイヤが報告されている。
バッテリーフォークリフト用の総ゴムタイヤの需要が増す中で、タイヤの転がり抵抗を小さくすることによって、バッテリーフォークリフト等の車両の消費電力を低減することが、近年求められている。そのため、タイヤの転がり抵抗をより一層小さくする必要があるが、従来の総ゴムタイヤにおいては、ゴム質の調整を行うことや、タイヤ重量を軽くするだけでは転がり抵抗を十分に小さくすることはできなかった。 As demand for total rubber tires for battery forklifts increases, it has recently been demanded to reduce the power consumption of vehicles such as battery forklifts by reducing the rolling resistance of the tires. Therefore, it is necessary to further reduce the rolling resistance of the tire. However, in the conventional total rubber tire, the rolling resistance cannot be sufficiently reduced only by adjusting the rubber quality or reducing the tire weight. It was.
そこで本発明の目的は、タイヤ断面形状と内部ゴム配置とを最適化することにより、これまでに比べ大幅に転がり抵抗を小さくして車両の消費電力を低減し得るニューマチック型クッションタイヤを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a pneumatic cushion tire that can significantly reduce rolling resistance and reduce vehicle power consumption by optimizing the tire cross-sectional shape and internal rubber arrangement. There is.
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ニューマチック型クッションタイヤの場合、転がり抵抗に関与する個所、即ち、ロスの発生個所はトップゴム層(路面付近のゴム層)が大半であることを突き止め、その転がり抵抗低減のためには転動時において特に路面付近に生じる歪領域とその歪量とを低減させることが有効であるとの知見に基づき、それらを最小にするタイヤ断面形状及び内部ゴム配置につきさらに鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that in the case of a pneumatic cushion tire, the portion involved in rolling resistance, that is, the portion where loss occurs is mostly the top rubber layer (the rubber layer near the road surface). Based on the knowledge that it is effective to reduce the strain area and the amount of strain that occurs particularly near the road surface during rolling, in order to reduce the rolling resistance, the tire cross section that minimizes them As a result of further intensive studies on the shape and internal rubber arrangement, the present invention has been completed.
即ち、本発明のニュ−マチック型クッションタイヤは、正規リムに装着されるベースゴム層と、該ベースゴム層のタイヤ半径方向外側に順次配設された中間ゴム層と、トップゴム層と、の3種のゴム層を有するニューマチック型クッションタイヤにおいて、
トレッドの表面を形作る曲率半径をCR、タイヤ直径をOD、タイヤの最大幅をMax.OW、トレッド幅をTW、正規リム幅をRW、ビードベースラインからのタイヤ最大幅位置の高さをMax.OW Ht、ビードベースラインからのタイヤ半径方向断面高さをHt、と夫々したとき、次式、
0.4≦CR/OD≦0.55 (1)
1.1≦Max.OW/TW≦1.25 (2)
1.2≦Max.OW/RW≦1.7 (3)
1.0≦TW/RW≦1.4 (4)
0.65≦Max.OW Ht/Ht≦0.75 (5)
で表される関係を満足することを特徴とするものである。
That is, the pneumatic cushion tire of the present invention includes a base rubber layer mounted on a normal rim, an intermediate rubber layer sequentially disposed on the outer side in the tire radial direction of the base rubber layer, and a top rubber layer. In a pneumatic cushion tire having three rubber layers,
The radius of curvature that forms the surface of the tread is CR, the tire diameter is OD, the maximum tire width is Max.OW, the tread width is TW, the regular rim width is RW, and the height of the tire maximum width position from the bead baseline is Max. When OW Ht and tire radial cross-section height from the bead baseline are Ht, respectively,
0.4 ≦ CR / OD ≦ 0.55 (1)
1.1 ≦ Max.OW / TW ≦ 1.25 (2)
1.2 ≦ Max.OW / RW ≦ 1.7 (3)
1.0 ≦ TW / RW ≦ 1.4 (4)
0.65 ≦ Max.OW Ht / Ht ≦ 0.75 (5)
It is characterized by satisfying the relationship represented by
本発明のニューマチック型クッションタイヤにおいては、中間ゴム層のビードベースラインからのタイヤ半径方向断面高さをGtm Htとしたとき、次式、
0.65≦Gtm Ht/Ht≦0.75 (6)
Max.OW Ht≧Gtm Ht (7)
で表される関係を満足し、かつトップゴム層のロス(Tanδ)と100%伸長時のモジュラスM100とが夫々次式、
Tanδ≦0.2 (8)
M100≧2.5(MPa) (9)
で表される関係を満足することが好ましい。
In the pneumatic cushion tire of the present invention, when the tire radial cross-sectional height from the bead base line of the intermediate rubber layer is Gtm Ht,
0.65 ≦ Gtm Ht / Ht ≦ 0.75 (6)
Max.OW Ht ≧ Gtm Ht (7)
The top rubber layer loss (Tan δ) and the modulus M 100 at 100% elongation are respectively expressed by the following equations:
Tanδ ≦ 0.2 (8)
M 100 ≧ 2.5 (MPa) (9)
It is preferable to satisfy the relationship represented by these.
また、本発明においては、前記ベースゴム層が、短繊維コードで補強された繊維コード補強ゴム層であることが好ましい。 In the present invention, the base rubber layer is preferably a fiber cord reinforced rubber layer reinforced with a short fiber cord.
本発明によれば、これまでに比べ大幅に転がり抵抗を小さくして車両の消費電力を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to significantly reduce the rolling resistance as compared with the past and to reduce the power consumption of the vehicle.
本発明の一実施の形態に係るニューマチック型クッションタイヤを図面に基づき説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係るニューマチック型クッションタイヤ(以下、「クッションタイヤ」と称する)1が正規リムに装着された状態でのタイヤ軸を含む子午断面図(左側半分)である。 A pneumatic cushion tire according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a meridional sectional view (left half) including a tire shaft when a pneumatic cushion tire (hereinafter referred to as “cushion tire”) 1 according to an embodiment of the present invention is mounted on a regular rim. It is.
図1において、クッションタイヤ1は、正規リム5に装着されたベースゴム層2と、そのタイヤ半径方向外側に順次配設された中間ゴム層3と、トップゴム層4とを具備する。
In FIG. 1, the
図1に示すクッションタイヤ1の外周面が、路面と接する踏面部となるトレッド6となる。このトレッド6の表面は円弧状であるクラウン形状に形成されており、このトレッド6のクラウン形状を形作る曲率半径CR、タイヤ直径OD、クッションタイヤの、最大幅Max.OW、トレッド幅TW、クッションタイヤ10が取り付けられる正規リム6の幅である正規リム幅RW、ビードベースラインBからのタイヤ最大幅位置の高さMax.OW Ht、ビードベースラインBからのタイヤ半径方向断面高さHtは、夫々下記(1)〜(5)式の関係を満足する。
The outer peripheral surface of the
0.4≦CR/OD≦0.55 (1)
1.1≦Max.OW/TW≦1.25 (2)
1.2≦Max.OW/RW≦1.7 (3)
1.0≦TW/RW≦1.4 (4)
0.65≦Max.OW Ht/Ht≦0.75 (5)
0.4 ≦ CR / OD ≦ 0.55 (1)
1.1 ≦ Max.OW / TW ≦ 1.25 (2)
1.2 ≦ Max.OW / RW ≦ 1.7 (3)
1.0 ≦ TW / RW ≦ 1.4 (4)
0.65 ≦ Max.OW Ht / Ht ≦ 0.75 (5)
CR/ODの値が小さいと、即ち、トレッド6の表面を形作る曲率半径CRが小さいと、接地面の幅方向長さが低減するが、小さくし過ぎると逆に接地面の周方向長さが増大し、転がり抵抗が悪化する傾向となる。かかる観点から、上記(1)式を満足するように曲率半径CRを設定することで、接地面積および変形領域を小さくすることが可能となる。
If the value of CR / OD is small, that is, if the radius of curvature CR that forms the surface of the
転動時にクッションタイヤ1の路面付近に生じる歪領域とその歪量とを低減するためには、ゴム容積量を増大させる必要があるが、単純にゴム容積量を増大させたのでは重量も増大してしまうこととなり、転がり抵抗の低減を図ることはできない。しかし、特に転動時のロス発生の多いトップゴム層2(路面付近)のゴム容積量を増大することは有効である。この場合、トップゴム層2のゴム容積量を増大させる部分は、タイヤ半径方向断面高さHtの70%付近とすることでいたずらに重量増大することなく、トップゴム層2における路面付近の歪を効果的に下げることができる。かかる観点から、上記(2)〜(4)式を満足するようにタイヤ最大幅(Max.OW)を設定することでトップゴム層2の路面付近の歪量を抑制することができる。
In order to reduce the strain area and the amount of strain generated near the road surface of the
また、本発明においては、中間ゴム層3のビードベースラインBからのタイヤ半径方向断面高さGtm Ht、ビードベースラインBからのタイヤ半径方向断面高さHt、およびビードベースラインBからのタイヤ最大幅位置の高さMax.OW Htが次式、
0.65≦Gtm Ht/Ht≦0.75 (6)
Max.OW Ht≧Gtm Ht (7)
で表される関係を満足し、かつトップゴム層4のロス(Tanδ)と100%伸長時のモジュラスM100とが夫々次式、
Tanδ≦0.2 (8)
M100≧2.5(MPa) (9)
で表される関係を満足することが好ましい。(6)および(7)式を満たすようにトップゴム層4を設け、そのトップゴム層4に(8)および(9)式を満たす低ロスゴム層を適用することで、更に転がり抵抗の低減効果が得られる。
In the present invention, the tire radial cross-sectional height Gtm Ht from the bead base line B of the intermediate rubber layer 3, the tire radial cross-sectional height Ht from the bead base line B, and the tire maximum from the bead base line B The height Max.OW Ht of the significant position is
0.65 ≦ Gtm Ht / Ht ≦ 0.75 (6)
Max.OW Ht ≧ Gtm Ht (7)
And the loss (Tanδ) of the top rubber layer 4 and the modulus M 100 at 100% elongation are respectively expressed by the following equations:
Tanδ ≦ 0.2 (8)
M 100 ≧ 2.5 (MPa) (9)
It is preferable to satisfy the relationship represented by these. By providing the top rubber layer 4 so as to satisfy the formulas (6) and (7) and applying a low-loss rubber layer satisfying the formulas (8) and (9) to the top rubber layer 4, the rolling resistance can be further reduced. Is obtained.
なお、ベースゴム層2のタイヤ半径方向断面高さGmb Htはリムとの嵌合性が保てる程度であればよく、中間ゴム層3のゴムにも低ロスゴムを適用すればより一層転がり抵抗の低減が図れる。 Note that the tire radial cross-sectional height Gmb Ht of the base rubber layer 2 only needs to be such that the fitting property with the rim can be maintained. If the low-loss rubber is also applied to the rubber of the intermediate rubber layer 3, the rolling resistance is further reduced. Can be planned.
中間ゴム層3は、好ましくはJIS−A硬度40〜65度程度でクッション性等に優れた軟質ゴムとし、また、トップゴム層4は、好ましくはJIS−A硬度が60〜75度程度で耐摩耗性、耐カット性に優れたゴムとする。中間ゴム層3やトップゴム層4のゴム組成物の配合系は特に制限されるべきものではなく、従来同様の目的で使用されている既知の配合系を適宜選択することができる。 The intermediate rubber layer 3 is preferably a soft rubber having a JIS-A hardness of about 40 to 65 degrees and excellent cushioning properties, and the top rubber layer 4 is preferably resistant to a JIS-A hardness of about 60 to 75 degrees. Rubber with excellent wear and cut resistance. The compounding system of the rubber composition of the intermediate rubber layer 3 and the top rubber layer 4 is not particularly limited, and a known compounding system used for the same purpose as before can be appropriately selected.
ベースゴム層2は、ナイロン等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル等の有機繊維コードを短く切断した、好ましくは20〜80mmの短繊維コードを20〜70%混入した繊維補強ゴムを好適に使用することができ、これによりベースゴム層の硬度を高めることができる。 The base rubber layer 2 is made of fiber reinforced rubber in which an organic fiber cord such as polyamide such as nylon or polyester such as polyethylene terephthalate (PET) is cut short, preferably 20 to 70% mixed with a short fiber cord of 20 to 80 mm. Thus, the hardness of the base rubber layer can be increased.
なお、図示するクッションタイヤ1のトレッド6はパターンのないスムースタイヤであるが、適宜溝部が形成されていてもよい。
In addition, although the
以下、本発明を実施例に基づき説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
従来例、実施例1,2
下記の表1に示す各条件を満たすリア用タイヤ(サイズ5.00−8)、および下記の表2に示す各条件を満たすフロント用タイヤ(サイズ21×8−9)を夫々試作した。いずれのクッションタイヤもパターンのないスムースタイヤである。なお、表1および2中のTanδの値はスペクトロメーター(TOYOSEKI(株)製)を用いて、室温、52Hz、初期歪5%および振幅歪2%の条件下で測定した値である。また、M100の値は、JIS K6301に準拠して測定した値である。
Conventional example, Examples 1 and 2
Rear tires (size 5.00-8) satisfying the conditions shown in Table 1 below and front tires (size 21 × 8-9) satisfying the conditions shown in Table 2 below were respectively prototyped. All the cushion tires are smooth tires without a pattern. The values of Tan δ in Tables 1 and 2 are values measured using a spectrometer (manufactured by TOYOSEKI Corporation) under the conditions of room temperature, 52 Hz, initial strain of 5%, and amplitude strain of 2%. The value of M 100 is a value measured according to JIS K6301.
これらクッションタイヤを1.5トンのバッテリーフォークリフトに装着して、室内コンクリート路とされる40mの直線コース及び図2に示すモードコースでそれぞれ走行させ、消費電力を評価した。尚、図2に示すモードコースの矢印に示す経路に沿ってバッテリーフォークリフトは繰り返し走行することになる。 These cushion tires were mounted on a 1.5-ton battery forklift, and were run on a 40 m straight course, which is an indoor concrete road, and a mode course shown in FIG. 2 to evaluate power consumption. Note that the battery forklift travels repeatedly along the route indicated by the arrow of the mode course shown in FIG.
ここで、消費電力の評価の試験法としては、車両パワーモードを標準モードのギアとすると共に、回生をオン状態に車両を設定して、フルアクセルモードの毎時15kmの速度でバッテリーフォークリフトを走行させ、バッテリーの消費電力をクランプメーターを利用して測定した。得られた結果を下記の表3に示す。尚、表3における各消費電力値は、従来例の値を100としたときの指数で表示した。数値が小さい程結果が良好であり、低燃費である。 Here, as a test method for evaluating power consumption, the vehicle power mode is set to the standard mode gear, the vehicle is set to the regenerative on state, and the battery forklift is driven at a speed of 15 km / h in the full accelerator mode. The battery power consumption was measured using a clamp meter. The results obtained are shown in Table 3 below. In addition, each power consumption value in Table 3 is displayed as an index when the value of the conventional example is set to 100. The smaller the value, the better the result and the lower the fuel consumption.
表3に示す試験結果より、従来例のクッションタイヤに比し、本発明に従う実施例1のクッションタイヤは明らかに消費電力が低減し、さらにトップゴム層のゴム質を好ましいものとした実施例2のクッションタイヤでは大幅に消費電力が低減することが分かる。 From the test results shown in Table 3, compared to the conventional cushion tire, the cushion tire of Example 1 according to the present invention clearly has reduced power consumption, and further preferred rubber quality of the top rubber layer. It can be seen that the power consumption of the cushion tire is significantly reduced.
1 クッションタイヤ
2 ベースゴム層
3 中間ゴム層
4 トップゴム層
5 正規リム
6 トレッド
DESCRIPTION OF
Claims (3)
トレッドの表面を形作る曲率半径をCR、タイヤ直径をOD、タイヤの最大幅をMax.OW、トレッド幅をTW、正規リム幅をRW、ビードベースラインからのタイヤ最大幅位置の高さをMax.OW Ht、ビードベースラインからのタイヤ半径方向断面高さをHt、と夫々したとき、次式、
0.4≦CR/OD≦0.55 (1)
1.1≦Max.OW/TW≦1.25 (2)
1.2≦Max.OW/RW≦1.7 (3)
1.0≦TW/RW≦1.4 (4)
0.65≦Max.OW Ht/Ht≦0.75 (5)
で表される関係を満足することを特徴とするニューマチック型クッションタイヤ。 In a pneumatic cushion tire having three types of rubber layers: a base rubber layer attached to a regular rim, an intermediate rubber layer sequentially disposed on the outer side in the tire radial direction of the base rubber layer, and a top rubber layer ,
The radius of curvature that forms the surface of the tread is CR, the tire diameter is OD, the maximum tire width is Max.OW, the tread width is TW, the regular rim width is RW, and the height of the tire maximum width position from the bead baseline is Max. When OW Ht and tire radial cross-section height from the bead baseline are Ht, respectively,
0.4 ≦ CR / OD ≦ 0.55 (1)
1.1 ≦ Max.OW / TW ≦ 1.25 (2)
1.2 ≦ Max.OW / RW ≦ 1.7 (3)
1.0 ≦ TW / RW ≦ 1.4 (4)
0.65 ≦ Max.OW Ht / Ht ≦ 0.75 (5)
A pneumatic cushion tire characterized by satisfying the relationship expressed by
0.65≦Gtm Ht/Ht≦0.75 (6)
Max.OW Ht≧Gtm Ht (7)
で表される関係を満足し、かつトップゴム層のロス(Tanδ)と100%伸長時のモジュラスM100とが夫々次式、
Tanδ≦0.2 (8)
M100≧2.5(MPa) (9)
で表される関係を満足する請求項1記載のニューマチック型クッションタイヤ。 When the tire radial cross-section height from the bead base line of the intermediate rubber layer is Gtm Ht,
0.65 ≦ Gtm Ht / Ht ≦ 0.75 (6)
Max.OW Ht ≧ Gtm Ht (7)
The top rubber layer loss (Tan δ) and the modulus M 100 at 100% elongation are respectively expressed by the following equations:
Tanδ ≦ 0.2 (8)
M 100 ≧ 2.5 (MPa) (9)
The pneumatic cushion tire according to claim 1, which satisfies a relationship represented by:
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