JPH07232508A - ニューマチック型ソリッドタイヤ - Google Patents

ニューマチック型ソリッドタイヤ

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JPH07232508A
JPH07232508A JP6049678A JP4967894A JPH07232508A JP H07232508 A JPH07232508 A JP H07232508A JP 6049678 A JP6049678 A JP 6049678A JP 4967894 A JP4967894 A JP 4967894A JP H07232508 A JPH07232508 A JP H07232508A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】耐摩耗性を向上し、かつ車両の振動を減じる。 【構成】正規リムに装着された状態でのタイヤ軸を含む
子午断面において、トレッド面4Aの曲率半径RTを2
50〜450mmとするとともに、トレッド面4Aに、タ
イヤ赤道Cに対して45°〜70°の角度θで傾きかつ
タイヤ赤道Cからトレッド縁Eまでの間で向きを変える
複数の横溝6を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の振動を抑制して
乗心地を向上でき、かつ車両の片流れを減じうるニュー
マチック型ソリッドタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、環境改善の一環として、フォーク
リフト等の産業車両にあってもバッテリカーの比率が高
くなっており、路面整備の充実とも関連して、車両の振
動問題が大きくとりあげられるようになってきた。
【0003】特に、フォークリフトなどの産業車両が荷
物を積載していないいわゆる空車であるとき、あるいは
積荷が軽いときには、産業車両用タイヤとして用いられ
るソリッドタイヤと路面との接地圧が小さくなり、ソリ
ッドタイヤのトレッド面をなすゴムが路面の凹凸を十分
に吸収できないため、車両の振動が増大する傾向にあ
る。
【0004】しかもフォークリフト等の産業車両には、
通常、板バネ、ショックアブソーバー等の振動抑制機能
が装備されていないため、前記ソリッドタイヤは、耐カ
ット性、耐摩耗性などの諸特性に加えて、路面からの衝
撃等による振動を緩和する性能が強く要求される。
【0005】他方、前記ソリッドタイヤのトレッドパタ
ーンは、従来、車両の進行方向に直角な横溝で構成され
たいわゆるラグパターンが主流であり、これにより駆動
力、制動力を高めていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
なラグパターンを設けたソリッドタイヤは、駆動力、制
動力を向上しうる反面、振動を緩和する性能は低い。
【0007】その理由は、横溝がタイヤ赤道に対してほ
ぼ90°の角度で設けられるため、溝縁の偏摩耗(ヒー
ルアンドトウ摩耗)を誘発しやすく、タイヤのトレッド
面に凹凸が生じるなど摩耗外観が悪化すること等が挙げ
られる。
【0008】従って、図3に示すように、横溝gをタイ
ヤ赤道cに対して傾けることも提案されているが、かか
る場合、タイヤに方向性が生じ、例えばハンドルを手放
した際において所定の距離を走行する間に、その進行方
向線に対して片側に位置ずれし横流れするいわゆる車両
の片流れが生じるという新たな問題点が発生する。
【0009】本発明は、トレッド面の曲率半径RTを2
50〜400mmとするとともに、トレッド面にタイヤ赤
道に対して45°〜70°の角度θで傾きかつタイヤ赤
道からトレッド縁までの間で向きを変える複数の横溝を
設けることを基本として、空車時であっても積車時と同
等に車両の振動を少なくでき、かつ車両の片流れを減じ
うるニューマチック型ソリッドタイヤの提供を目的とし
ている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、リムに装着さ
れかつ一体なタイヤ基体からなるニューマチック型ソリ
ッドタイヤであって、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において、トレッド面の曲率半径
RTを250〜450mmとするとともに、トレッド面
に、タイヤ赤道に対して45°〜70°の角度θで傾き
かつタイヤ赤道からトレッド縁までの間で向きを変える
複数の横溝を設ける。
【0011】なお前記タイヤ基体は、リム側のベースゴ
ム層と、JISA硬度が60〜75度でありかつ100
%伸張時の引張弾性率を30〜45kgf/cm2 とししか
もトレッド面をなすキャップゴム層とを具えることが望
ましい。
【0012】さらに前記ベースゴム層は、キャップゴム
層との間に、JISA硬度が45〜55度でありかつ1
00%伸張時の引張弾性率を15〜25kgf/cm2 とし
た中間ゴム層を介在させることが望ましい。
【0013】又前記タイヤ基体は、その縦バネ定数を1
50〜210kgf/mmとすることが望ましい。
【0014】
【作用】トレッド面の曲率半径RTを従来よりも小さい
250mm〜450mmとしているため、接地面における接
地圧分布を適正な値で均一化でき、振動を低減し、かつ
耐摩耗性を向上しうる。すなわち、例えばフォークリフ
トに装着され前輪をなす本発明のニューマチック型ソリ
ッドタイヤは、空車、あるいは積荷が軽いときには、図
4に示すように、例えばタイヤ赤道両側に設けられた周
方向にのびる縦溝g1、g1によりトレッド面に形成さ
れるリブrによって接地域s1の大部分が占められるた
め、このリブrによって接地感を維持しつつ路面との接
地面積を減じることができ、接地圧を高めうる結果、路
面の凹凸をトレッド面の主にリブrで効果的に吸収し、
振動を抑制しうる。
【0015】前記曲率半径RTが250mmよりも小さい
と、トレッドセンター部の接地圧が不均一に高くなり、
センター摩耗を引起こす原因となる一方、450mmをこ
えると、接地面積の広がりに伴い接地圧が低下し、振動
を発生させやすくなる。
【0016】又トレッド面に、タイヤ赤道に対して45
°〜70°の角度θで傾きかつタイヤ赤道からトレッド
縁までの間に向きを変える複数の横溝を設ける。従っ
て、従来の進行方向に直角な横溝に比して溝縁での偏摩
耗を減じ、トレッド面の変形を抑制しうるため、振動の
発生を効果的に低減でき、乗心地を向上しうるととも
に、横溝はその向きを変えるため、タイヤに方向性が生
じることもなく、車両の片流れを減少しうる。
【0017】なお前記角度θが45°未満のとき、グリ
ップ力が不足する傾向が顕著となり、駆動力、制動力を
低下させる一方、角度θが70°をこえると、溝縁での
ヒールアンドトウ摩耗が発生しやすくなり、トレッド面
の摩耗外観を悪化させ、振動を助長するとともに、タイ
ヤ寿命が短くなる。
【0018】又タイヤ基体を、リム側のベースゴム層、
その半径方向外側に配される中間ゴム層、及びトレッド
面をなすキャップゴム層から形成し、該中間ゴム層のJ
ISA硬度を45〜55度、キャップゴム層のJISA
硬度を60〜75度とするとともに、タイヤ基体の縦バ
ネ定数を従来よりも小さい150kgf/mm〜210kgf
/mmの範囲にすることによって、図5に示すように、荷
物を積載した積車時において、その接地域s2内に前記
横溝を含ませるように接地域を拡大でき、前述したよう
にこの横溝により振動を低減しうる。
【0019】なおトレッド面の曲率半径RTを従来のも
のよりも小さい250mm〜450mmとし、かつ縦バネ定
数を150〜210kgf/mmとすることにより、積車時
の接地域s2のタイヤ周方向の最大長さL1及びタイヤ
軸方向の最大長さL2は、空車時の接地域s1のタイヤ
周方向の最大長さL3及びタイヤ軸方向の最大長さL4
の夫々1.5〜1.8倍程度に増大できることが判明し
た。
【0020】キャップゴム層のJISA硬度を60度よ
り小さくすると、トレッド面などにおける耐カット性、
耐損傷性が低下し、タイヤ寿命を短くする一方、75度
よりも大きいと、トレッドにおける剛性が過度に大きく
なるため、路面との接地性が悪化し、スリップしやすく
なる他、衝撃緩和力が不足して、振動が激しくなり、乗
心地を低下させる傾向が強くなる。
【0021】又前記中間ゴム層のJISA硬度が45度
未満の場合、タイヤの縦バネ定数が過度に小さくなり、
振動の減衰性能及び収斂性能を低下させる一方、55度
をこえると、縦バネ定数が過大となり、乗心地性を低下
させる。
【0022】なお前記縦バネ定数の下限値150kgf/
mmと上限値210kgf/mmとは、以下に説明する手法で
求められ、かつフォークリフトの前輪タイヤとして用い
ることにより前記接地域s1と接地域s2との寸法比が
前記の如く確認された。
【0023】すなわち図6に示すように、タイヤサイズ
を横軸に、JIS D6401で規定される最大荷重
(ただし最高速度20km/Hのフォークリフトの荷重輪
に加わる荷重を代表して採用した)を縦軸にとって、各
タイヤサイズに作用する最大荷重をプロットし、タイヤ
サイズ−最大荷重曲線CLを定めるとともに、タイヤサ
イズが23×9−10であるソリッドタイヤの縦バネ定
数を、従来の同サイズのもの(265kgf/mm)に比し
て小さい175kgf/mmとしてタイヤサイズ−縦バネ定
数曲線CMを図6に併せて描いた。この曲線CMは、タ
イヤサイズが大きくなるにつれ、最大荷重を担持するべ
く縦バネ定数も大きくなることから図6において右上が
りの滑らかな曲線になるが、大荷重を受けるタイヤの縦
バネ定数をあまり大きくすると乗心地が低下するため、
曲線CMは前記曲線CLに比して勾配が緩く設定され
る。又曲線CMを中心線として各タイヤサイズの縦バネ
定数の5%程度を下限、上限とする曲線CM1、CM2
を夫々描き、下限の曲線CM1の下端を縦バネ定数の下
限値、上限の曲線CM2の上端を上限値として採用し
た。従って、縦バネ定数の適正値はタイヤサイズごとに
異なり、例えばタイヤサイズが23×9−10のタイヤ
では、その縦バネ定数を165kgf/mm以上かつ185
kgf/mm以下とするのが好ましい。
【0024】さらにキャップゴム層の100%伸長時の
引張弾性率を30〜45kgf/cm2の範囲とし、中間ゴ
ム層の100%伸張時の引張弾性率を15〜25kgf/
cm2とすることにより、タイヤの縦バネ定数、及び横バ
ネ定数をバランスよく適正化し、振動を抑える。
【0025】キャップゴム層の100%引張弾性率が3
0kgf/cm2 よりも小さいと、トレッドパターンの横剛
性に比例する横バネ定数が小さくなり、タイヤの横力が
低減するため、振動を誘発しやすい。逆に45kgf/cm
2 をこえると、縦バネ定数が低減し、乗心地の低下を招
く。
【0026】又中間ゴム層の100%引張弾性率が15
kgf/cm2 未満の場合、タイヤの縦バネ定数が過小とな
り、振動減衰性の低下を招く一方、25kgf/cm2 をこ
えると、縦バネ定数が過度に大きくなり、乗心地を低下
させる一因となる。
【0027】このように本発明は前記した構成が有機的
に結合することにより、空車時及び積車時双方において
走行中の振動を少なくでき、乗心地を向上しうるととも
に、車両の片流れを減じうる。
【0028】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図1、図2において本発明のニューマチック型ソリ
ッドタイヤ1は、リムRに装着される環状のベースゴム
層2と、その半径方向外側を囲む環状の中間ゴム層3
と、その半径方向外側に配されるとともにトレッド面4
Aをなす環状のキャップゴム層4とからなる一体なタイ
ヤ基体5を具える。
【0029】又ベースゴム層2は、ビードベースライン
BLからの高さTBを、前記リムRのフランジRFのビ
ードベースラインBLからの高さHよりも高く、かつタ
イヤの半径方向断面高さTHの30〜50%の範囲に設
定されるとともに、タイヤ軸を含む子午断面において、
前記中間ゴム層3に接しかつタイヤ軸方向にのびる界面
S1が形成される。なおベースゴム層2は、JISA硬
度が55度以上かつ80度以下、100%伸張時の引張
弾性率が25kgf/cm2 以上かつ50kgf/cm2 以下の
比較的硬いゴム組成物を用いて形成され、リムRに対す
るすべりを防止している。
【0030】又ベースゴム層2は、その内周面に、前記
リムRが嵌着し、押圧されることにより該リムRに取付
けられる。
【0031】前記中間ゴム層3は、JISA硬度が45
度以上かつ55度以下、100%伸張時の引張弾性率が
15kgf/cm2 以上かつ25kgf/cm2 以下のゴム組成
物を用いて形成されるとともに、中間ゴム層3の半径方
向断面高さTAは、タイヤ断面高さTHの20〜30%
の範囲に設定されしかも前記子午断面において、キャッ
プゴム層4に接しかつタイヤ軸方向にのびる界面S2が
形成される。前記比TA/THの値が20%未満では、
比較的柔軟な中間ゴム層3が薄くなり、振動を抑制しき
れず、乗心地が低下する。又30%よりも大きくなる
と、曲げ剛性の大きいベースゴム層2のゴム厚さが薄く
なるため、リムスリップが発生しやすくなる。
【0032】前記キャップゴム層4には、JISA硬度
が60度以上かつ75度以下、かつ100%伸張時の引
張弾性率が30kgf/cm2 以上かつ45kgf/cm2 以下
の耐摩耗性、耐カット性に優れたゴム組成物が使用され
る。又正規リムに装着された状態での前記子午断面にお
ける前記トレッド面4Aの曲率半径RTは、250mm以
上かつ450mm以下に設定されるとともに、キャップゴ
ム層4は、前記中間ゴム層3のタイヤ軸方向外側面にお
いて、前記界面S2を半径方向内方にこえて延在し前記
リムRに至るサイドウォールゴム15を一体に具え、こ
れによりサイドウォールゴム15の外側面における耐カ
ット性、耐損傷性を向上することが出来る。
【0033】なお前記中間ゴム層3を省略してベースゴ
ム層2の高さを大きくすることによってタイヤ基体5を
形成してもよい。又中間ゴム層3、ベースゴム層2のタ
イヤ軸方向外側面をタイヤ側面として成形することも出
来る。
【0034】又タイヤ基体5の縦バネ定数は150kgf
/mm以上かつ210kgf/mm以下に設定される。なお縦
バネ定数を150kgf/mmよりも小さくすると、タイヤ
基体5が過度に柔らかくなり、耐摩耗性、操縦安定性を
低下させる一方、210kgf/mmよりも大きいと、
【作用】の欄で述べた接地域s2を十分に拡大できず、
振動の抑制を阻害する。
【0035】前記トレッド面4Aには、図2に示すよう
に、タイヤ赤道Cの両側に配されかつタイヤ円周方向に
連続してのびる2本の縦溝17、17と、トレッド縁E
から該トレッド縁Eに近い一方の縦溝17に至る複数の
横溝6…とが設けられる。
【0036】前記縦溝17は、溝深さD1を8.0mm程
度としかつ例えば波形状に周方向にのびるとともに、2
本の縦溝17、17は、タイヤ軸方向外側に位置する波
形の頂部M…をタイヤ周方向にずらせてトレッド面4A
の中央領域N内に配設される。
【0037】なお前記中央領域Nとは、タイヤを正規リ
ムに装着しかつ規定の最大荷重を付加した状態での接地
域Sのタイヤ軸方向の長さである接地巾WSの1/7倍
の距離Dをタイヤ赤道Cから夫々隔てた領域であって、
この中央領域N内に、前記縦溝17、17が、その溝巾
を含めて完全に形成される。縦溝17、17を中央領域
Nの外側に形成した場合には、横力が不足しがちとな
り、操縦安定性を低下させる。
【0038】又前記横溝6は、タイヤ赤道Cに対して4
5°以上かつ70°以下の角度θ(θ2)で前記縦溝1
7の頂部Mからタイヤ軸方向に傾いてのびる内側の溝部
6Aと、この内側の溝部6Aのタイヤ軸方向外端からく
字状に折曲がってトレッド縁Eに向かって前記角度θ
(θ1)で傾いてのびかつ該トレッド縁Eで開口する外
側の溝部6Bとからなる。従って、タイヤ周方向に平行
に並ぶ横溝6は、前記内側、外側の溝部6A、6Bの接
合部においてタイヤ赤道Cからトレッド縁Eまでの間で
向きを変える。なおタイヤ赤道C両側の各横溝6…は、
本実施例では、タイヤ赤道C上の一点で180°回転す
ることにより重なる如く形成しているが、タイヤ赤道C
に対して線対称となる如く角度θの向きを設定してもよ
い。
【0039】又横溝6の溝深さD2は、前記縦溝17の
溝深さD1の3倍程度に設定され、これにより駆動力及
び制動力を維持する。
【0040】さらに前記接地域Sに少なくとも3本の横
溝6をほぼ完全に含ませるように該横溝6のピッチ間隔
を規制する(パターンピッチ数は28〜31であ
る。)。ここで「ほぼ完全」とは、横溝6のタイヤ軸方
向の長さLの1/2以上が接地域Sに含まれていること
を意味する。このようにすることによって、横溝6によ
る車両の片流れ防止効果を高め、かつ振動を効率よく抑
制することが出来る。なお1/2L以上の長さが接地域
Sに含まれる横溝6の数は、3〜5本とする。5本より
も大きくなると、トレッド面4Aの耐摩耗性が低下し、
摩耗外観を悪くする場合がある。又前記縦溝17、17
は、省略してもよい。
【0041】
【具体例】タイヤサイズが23×9−10でありかつ図
1に示す構成を有する本発明のニューマチック型ソリッ
ドタイヤについて、表1、表2に示す仕様にて試作する
(実施例1〜4)とともに、振動乗心地性能についてテ
ストした。なお図3に示すトレッドパターンを有する従
来のタイヤ(比較例1)、及び発明外のタイヤ(比較例
2〜5)についても併せてテストを行いその性能を比較
した。
【0042】振動乗心地テストは、各試供タイヤをリム
に装着するとともに、突起付きドラム試験機上で低速
域:5〜8km/H、高速域:15〜16km/Hの基で夫
々回転させ、回転中のタイヤの回転軸に生じる力の大き
さを測定するものであり、測定結果を比較例1を100
とする指数で表示した。数値が大きいほど良好であるこ
とを示す。
【0043】なお駆動、制動性能、トレッド面の摩耗外
観、耐損傷性も併せてテストを行い、比較例1を100
とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
テスト結果を表2に示す。
【0044】
【表1】
【0045】
【表2】
【0046】テストの結果、実施例のものは比較例のも
のに比べて、振動を減じ、乗心地性を向上していること
が確認できた。
【0047】
【発明の効果】叙上の如く本発明のニューマチック型ソ
リッドタイヤは、トレッド面の曲率半径RTを250〜
450mmとし、かつタイヤ赤道に対して45°〜70°
の角度θで傾きかつタイヤ赤道からトレッド縁までの間
で向きを変える複数の横溝を設けているため、路面との
接地域を空車時、積車時夫々において適正化し、トレッ
ド面の耐摩耗性を高め、振動を減じうるとともに、車両
の片流れを低減でき、特にフォークリフトの前輪用タイ
ヤとして好適に採用しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すタイヤ右半分子午断面
図である。
【図2】そのトレッドパターンを示す平面図である。
【図3】従来の技術を説明するための平面図である。
【図4】空車状態での接地域を示す平面図である。
【図5】積車状態での接地域を示す平面図である。
【図6】縦バネ定数とタイヤサイズとの関係を示す線図
である。
【符号の説明】
2 ベースゴム層 3 中間ゴム層 4 キャップゴム層 4A トレッド面 5 タイヤ基体 6 横溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B60C 11/117 G10K 11/16

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リムに装着されかつ一体なタイヤ基体から
    なるニューマチック型ソリッドタイヤであって、 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
    において、トレッド面の曲率半径RTを250〜450
    mmとするとともに、 トレッド面に、タイヤ赤道に対して45°〜70°の角
    度θで傾きかつタイヤ赤道からトレッド縁までの間で向
    きを変える複数の横溝を設けたことを特徴とするニュー
    マチック型ソリッドタイヤ。
  2. 【請求項2】前記タイヤ基体は、リム側のベースゴム層
    と、JISA硬度が60〜75度でありかつ100%伸
    張時の引張弾性率を30〜45kgf/cm2 とししかもト
    レッド面をなすキャップゴム層とを具えることを特徴と
    する請求項1記載のニューマチック型ソリッドタイヤ。
  3. 【請求項3】前記ベースゴム層は、キャップゴム層との
    間に、JISA硬度が45〜55度でありかつ100%
    伸張時の引張弾性率を15〜25kgf/cm2 とした中間
    ゴム層を介在させたことを特徴とする請求項1及び2記
    載のニューマチック型ソリッドタイヤ。
  4. 【請求項4】前記タイヤ基体は、その縦バネ定数を15
    0〜210kgf/mmとしたことを特徴とする請求項1、
    2、及び3記載のニューマチック型ソリッドタイヤ。
JP6049678A 1993-12-29 1994-02-22 ニューマチック型ソリッドタイヤ Expired - Lifetime JP2916077B2 (ja)

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