WO2002038398A1

WO2002038398A1 - Roue de vehicule

Info

Publication number: WO2002038398A1
Application number: PCT/JP2000/007911
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Tanemura; Tetsunori Makino; Shinji Furuta; Kazuyoshi Ueno; Tatsuru Murata; Hisaki Kato
Original assignee: Aichi Tire Industry Co., Ltd
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2002-05-16
Also published as: EP1338439A4; ATE418462T1; AU2001213051A1; DE60041205D1; EP1338439A1; JPWO2002038398A1; EP1338439B1

Description

明細書車両用車輪技術分野

本発明は、フォークリフ卜等の産業車両や建設車両に用いられる左右非対称の車両用車輪に関する。背景技術

従来より、ビードシートバンド、サイドフランジ、ロックリングを用いた 4ピースの傾斜座リ厶（記号 TB : J ATMA— Y EA R— BOOK— 2000 (日本自動車タイヤ協会））が知られている。この傾斜座リムは、 4ピースからなるため、組付けに工数を要する。

そこで、組付け工数を削減するため、ビードシートバンド、サイドフランジ及びロックリングを用いないで、リムにタイヤ基体を組み立てた車輪として、特開昭 54— 1 3 1 202号公報にあるものが知られている。

しかしながら、こうした従来のものは、リムとタイヤ基体との径方向の締め代や軸方向の締め代が不適当であると組付け不良や空転、リムズレ及びそれらに起因する突起部の損傷等が発生する。同様に、使用するビードコアの径ゃ幅も不適当であるとやはリ組付け不良や空転、リ厶ズレ及びそれらに起因する突起部の損傷等が発生する。

更に、ベースゴ厶としての必要な物性が確保されていないと、空転、リムズレ等の発生はもちろん組付時にリムの窪みにベースゴムの突起が一度で入らず、再度押し込まなければならず作業性がよくないという問題があった。また、リム組付時に突起部を傷つけることもあつた。発明の開示

本発明の目的は、組付け不良や空転、リムズレ及びそれらに起因する損傷等の発生を防止した車両用車輪を提供することにある。

かかる目的を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、

卜レツドゴ厶層とビードコアが配置されたベースゴム層とを備えた中実のタイャ基体を装着するリムが一方の側面側にリムフランジを備え、他方の側面側に窪みを備え、前記タイヤ基体には前記窪みに係合する突起部を備えた車両用車輪において、

前記ベースゴ厶層の高さをタイヤ高さに対して 2 0 ~ 7 0 %に形成し、前記ベースゴム層の」 I S - K 6 2 5 1 ：加硫ゴムの引張試験方法のダンベル状 1号形における 1 0 %伸張時の引張応力が 1 . 5〜5 M P aであり、また、 J I S - K 6 2 5 3 ：タイプ Aデュロメータ硬さ試験で硬さを A 7 0〜1 0 0度としたことを特徴とする車両用車輪がそれである。

リ厶装着時の径方向の締め代が 1〜 4 %であリ、軸方向の締め代が一 2〜 5 % であってもよい。前記ビードコアの内周長がリム外周長の 1 . 0 1〜1 . 0 4倍であり、かつ前記ビードコアの合計幅がリム幅に対して 1 5〜3 5 %であり、更に、前記ビードコアはタイヤ幅の 3 0〜9 0 %の位置に装着してもよい。前記窪みの幅が、リム幅に対して 5〜 3 0 %であり、窪み深さがリ厶径の 2〜 8 %であリ、前記窪みの角度が 1 5 ~ 9 0度であり、前記窪みの軸方向外側の端部の高さが前記窪みの底部の高さ以上であることが好ましい。前記ベースゴ厶層には、シンジ才タクチック一 1， 2—ポリプタジェンを少なくとも 5重量％含有するブ夕ジェンゴ厶を 2 0〜8 0 P H R使用し、他にジェン系ゴ厶を用いて 1 0 0 P H R としたゴム質分を使用してもよい。前記ベースゴム層はジェン系ゴムよりなり、ポリアミド系短繊維を 1〜3 0 P H R含有し、該ポリアミド系短繊維が該ジェン系ゴムと化学結合しているものでもよい。前記ベースゴ厶層には、シンジオタクチック一 1， 2—ポリブタジエンを少なくとも 5重量％含有するブタジエンゴ厶を 2 0〜6 0 P H R使用し、他にジェン系ゴムを用いて 1 0 0 P H Rとしたゴ厶質分を使用し、かつ該ゴ厶質分 1 0 0 P H Rに対してポリアミド系短繊維を】〜 2 0 P H R使用し、該ポリアミド系短繊維がジェン系ゴムと化学結合しているものでもよい。前記ベースゴム層を形成するベースゴムの組成が、フエノール系の樹脂を含有する配合において、前記ベースゴムがジェン系ゴムよりなり、ジェン系ゴム中に、結合スチレン量が 4 0〜5 0重量％でありかつ溶液重合にょリ製造されるスチレン一ブタジエン共重合体ゴムを 2 5〜5 0 P H R含みジェン系ゴム合計で 1 0 0 P H Rとしたゴム質分を使用したものでもよい。図面の簡単な説明

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図 1は、本発明の一実施形態としての車両用車輪の断面図である。

図 2は、本実施形態のリムの拡大断面図である。発明を実施するための最良の形態

図 Ίに示すように、 1はタイヤ基体で、タイヤ基体 1は、リ厶側のベースゴム層 2と、路面側の卜レッドゴム層 4とを備えている。ベースゴム層 2にはビードコア 6が配置されている。タイヤ基体 1はリム 8に装着され、リム 8は一方の側面側にリムフランジ 1 0を備えている。

リム 8は、リムフランジ 1 0に連接してテーパ部〗 2を備え、テーパ部 1 2に連接して平坦部 1 3、及び平坦部 1 3に連接してフラット部 1 4が形成されている。更に、フラット部 1 4に連接して、リム 8の他方の側面側に窪み 1 6が形成されている。窪み 1 6は周方向に連続して形成されている。タイヤ基体 1をリム 8に組み付けた際には、ベースゴ厶層 2は、テーパ部 1 2、平坦部〗 3、フラッ卜部 1 4に隙間なく密着するように形成されており、また、窪み 1 6に係合する突起き 2 0がベースゴ厶層 2に形成されている。

ベースゴム層 2は、タイヤ軸を含む子午断面におけるベースゴ厶層 2の高さ D はタイヤ高さ Hに対して 2 0〜7 0 %になるように形成されている。ベースゴム層 2の高さ Dが 2 0 %を下回ると剛性が低下し、歪量が大きくなり過ぎ、横剛性も小さくなリ過ぎ、同時にリムズレも発生しやすくなるので好ましくない。また、リムスリップを防止するベースゴム層 2が少なくなリ過ぎるので長期の使用でゴ厶が劣化した場合に空転を起こす可能性があり好ましくない。

更に、ベースゴム層 2の高さ Dが小さすぎると横方向変位に対して突起部 2 0 側は耐横剛性がサイドフランジがない分、他方のリ厶フランジ〗 0がある側に比ベ相対的に小さくなる傾向があり、長期の使用でゴムが劣化したり、ィレギユラ一で過荷重（強い衝撃等）が作用した場合等に、突起部 2 0の歪がより大きくなつて、突起部 2 0が損傷しそのままタイヤ基体 1がリム 8から外れたり、突起部 2 0の損傷がベースゴム層 2に広がりベース破壊等の可能性があるので、性能上好ましくない。少なくとも 2 0 %とすることでこのようなトラブルを避け突起部 2 0を保護することができる。

また、ベースゴム層 2の高さ Dが 7 0 %を超えると相対的に弾性の大きいトレッドゴ厶層 4が薄くなリ過ぎ、各種走行中の衝撃等を緩和吸収する性能が低下し、卜レッドゴム層 4の発熱も大きくなる傾向にあり、同時に乗心地も悪化し好ましくない。

ベースゴム層 2の物性に関しては、 J I S— K 6 2 5 1 ：加硫ゴムの引張試験方法のダンベル状 1号形における 1 0 %伸張時の引張応力が 1 . 5〜5 M P aとなるように形成している。ベースゴム層 2の突起部 2 0が、ベースゴム層 2の物性としての、 1 0 %伸張時の引張応力が 1 . 5 M P aを下回ると、組付け時にリ厶 8の窪み 1 6に、きれいにきちんと一度で入らず、ベースゴム層 2の突起部 2 0がリム 8の先端部を乗り越した段階で径方向に開いて収つていないような状態となる。再度この部分だけ押し込む作業が必要となリ余計な作業工数がかかリ好ましくない。また、この場合圧縮永久歪としては 5 0 %以下が好ましい（J I S 一 K 6 2 6 2 ： 7 0 °C X 2 4時間の試験条件）。 5 0 %を超えるとゴムのセッ卜性が大きくなリ過ぎ、やはりリム組み時にベースゴ厶層 2の突起部 2 0がリム 8 の先端部を乗り越した段階で径方向に開いて収つていない状態となり易い傾向にあり好ましくない。

1 0 %伸張時の引張応力が 1 . 5 M P aを下回ると、負荷が大きい場合にタイャ基体 1とリム 8との間に空転が発生し易くなリ好ましくない。突起部 2 0側のサイドフランジが無い為、幅方向の締め代が十分に得られないので、空転しやすいと考えられる。尚、ビードコア 6下のゴム厚さをビードコア 6の径を変えることにょリ径方向の位置を変えて揃えるようにしてもよい。少なくとも 1 0 %伸張時の引張応力を 1 . 5 M P aとすることでリム組み時の突起部 2 0の窪み 1 6への収まり性を格段に向上させる効果を持ち、かっこのような非対称ベース構造タィャの空転を効果的に防止できる。

1 0 %伸張時の引張応力が 5 M P aを越えると硬くなリ過ぎてリ厶組み性が低下するので好ましくない。また、 5 M P aを越える物性になると、ゴムが伸び難くなリ、突起部 2 0が組付け時の変形に耐え切れずクラックが入ったりひいてはそのまま裂けてしまう可能性もある。 1 0 %伸張時の引張応力を 5 M P a以下とすることで突起部 2 0の損傷を防ぐことができる。

ベースゴ厶層 2は」 I S - K 6 2 5 3 ：タイプ Aデュロメータ硬さ試験で硬さを A 7 0〜1 0 0度とする。ベースゴム層 2の硬度が 7 0度を下回ると、タイヤ剛性が小さくなリ、ベースゴム層 2の上下の振動、軸方向、周方向の撓み，揺れが大きくリムズレ等が大きくなり、好ましくなく、更に空転もし易くなリ好ましくない。

更に、硬度が低すぎると横方向変位に対しての突起部 2 0の耐横剛性がサイドフランジが無い分他方側に比べ相対的に小さくなる傾向があり、長期の使用でゴ厶が劣化したり、イレギュラーで過荷重（強い衝撃等）が作用した場合等に、突起部 2 0の歪がより大きくなつて、突起部 2 0が損傷しそのままタイヤ基体 1がリム 8から外れたり、突起部 2 0の損傷がベースゴム層 2に広がりベースゴム層 2の破壊等の可能性があるので、タイヤ性能上好ましくない。少なくとも、 7 0 度とすることでこのようなトラブルをさけ突起部 2 0を保護することができる。また、 1 0 0度を越えると硬すぎてリム組み時の組付け性が悪くなるので好ましくない。組付け難いので繰リ返し無理に組付けを行なっていると突起部 2 0を傷つける恐れもあり好ましくない。更に 1 0 0度以上では、通常ベースゴム層 2 の硬度を上げるために配合する樹脂の使用量が増加し、ゴムの物性としての耐屈曲亀裂性等が低下し、プラスチックのように、各種衝撃等を受けた時や傷を受けた時に亀裂等のクラックが入リ易くまた進行し易くなるので好ましくない。突起部 2 0にはサイドフランジによる保護がないので、ゴムが亀裂等に弱いプラスチック性を帯びる高硬度にするのは好ましくない。硬度を 1 0 0度以下とすることでこのようなトラブルを避け突起部 2 0を保護することができる。

尚、トレッドゴ厶層 4としては、タイヤ高さ Hに対して 3 0〜8 0 %、硬度としては 5 0〜7 5度が好ましい。高さが 3 0 %を下回ると各種走行中の衝撃等を緩和吸収する性能が低下し、卜レッドゴム層 4の発熱も大きくなる傾向にあり、同時に乗り心地も悪化し好ましくなく、 8 0 %を越えるとタイヤとしての剛性が小さくなリ、片側摩耗等も発生し易くなるので好ましくない。硬度に関しては 5 0度を下回るとタイヤとしての剛性が小さくなる傾向にあり、摩耗も大きくなる傾向にあり、片側摩耗等も発生し易くなるので好ましくない。 7 5度を越えると硬すぎて乗り心地が悪くなる傾向にあリ好ましくない。

また、卜レツドゴ厶層 4とベースゴ厶層 2の間に中間ゴ厶層を設けてもよい。中間ゴム層はタイヤ高さ Hに対して 1 0〜4 5 %、硬度としては 4 5 ~ 6 5度が好ましく、かつ、トレッドゴム層 4よりもゴム硬度が小さいものが好ましい。高さが 2 0 %より小さいとクッション性、発熱性等の改良効果が小さくなる傾向にあり、 4 5 %を越えるとタイヤ剛性が低下する傾向があり好ましくない。硬度が 4 5度を下回るとやはりタイヤ剛性が低下する傾向があり好ましくなく、 6 5度を越えるとクッション性等の改良効果が小さくなる傾向にあリ好ましくない。タイヤ基体 1 において、リム 8をリム組みした時の締め代が、径方向の締め代において 1〜4 %、軸方向の締め代において一 2〜5 %に形成する。通常の中実タイヤの場合は、ビード大径の締め代、及びビード小径の締め代により、組付け易さと空転性のバランスを取って設定するが、本発明 ¾は左右非対称であり、タィャ軸を通る径方向の子午断面上におけるタイヤ基体 1とリム 8の締め代は 1〜 4 %の範囲内としておリ、好ましくは、どこにおいても一定の 1〜4 %の範囲内がよい。径方向締め代が 1 %より小さくなると空転し易くなる傾向がぁリ好ましくなく、また、あまり締め代が小さいとベースゴム層 2の突起部 2 0側で軸方向ヘイレギュラー等で大きな荷重が掛かった場合に突起部 2 0が外れ易くなることがあリ好ましくない。 4 %を越えると特に突起部 2 0が有る方のベースゴム層 2 が組付け難い傾向にあり好ましくない。その場合、繰り返し無理に組付けを続けているとベースゴム層 2の突起部 2 0を傷つけることもあり好ましくない。径方向においての締め代を 1〜4 %とすることでこのようなトラブルを避け突起部 2 0を保護しながら組み付けられる。

軸方向の締め代は一 2〜5 %としている。軸方向締め代が— 2 %より小さくなると窪み 1 6内において突起部 2 0の軸方向外側の隙間が大きくなリ過ぎ、走行中に擦れて摩耗する傾向もあるので好ましくない。逆に 5 %を越えると突起部 2 0が窪み 1 6に収まりにくくなリ、組付け難い傾向となり好ましくない。その場合、繰り返し無理に組付けを続けていると突起部 2 0を傷つけることもあり好ましくない。また、走行中には、締め代が大きい分、窪み 1 6から軸方向外側へはみ出している突起部 2 0の側面部分が窪み 1 6の縁と擦れ合い、クラックが発生する心配もあり好ましくない。軸方向においての締め代を一 2〜5 %とすることでこのような卜ラプルを避け突起部 2 0を保護しながら組み付けられ、走行もできる。ベースゴム層 2内に配置されるビードコア 6の内周長は、リム 8の外周長（リ厶径 R DX TC) の 1 . 0 1〜1 . 0 4倍であり、かつビードコア 6のタイヤ軸方向の合計幅が、リム 8の幅 RWに対して 1 5〜3 5 %である。ビードコア 6の作用はいわゆるタガ効果であり、タイヤ基体 1をリ厶 8に組み止める機能を有している。ビードコア 6の内周長がリム外周長の 1 . 0 1倍以下になるとビードコア 6の内周長が小さ過ぎてリ厶組みし難くなリかつ、ビードコア 6下のゴムが薄くなり過ぎて組み立て時にも走行中にも破損し易く（耐久性低下）好ましくない。少なくとも〗 . 0 1倍とすることで，順調な作業で組み付けられる。 1 . 0 4倍を上回ると組付け性は向上するが夕ガ効果が小さくなリ空転し易くなる傾向があリ好ましくない。

ビードコア 6のタイヤ軸方向の合計幅（ビードコア 6の本数 X 1本の幅 A) が、リム幅 RWに対して 1 5〜3 5 %としている。ビードコア 6の作用はいわゆる夕ガ効果であり、タイヤ基体 1をリム 8に組み止める機能を有している。突起部 2 0側にサイドフランジが無い為、幅方向の締め代が十分に得られないので、通常より大きな 1 5〜3 5 %とする必要がある。尚、特開平 1 0— 1 9 3 9 1 3号に示されるように適常は 1 0〜2 1 %程度である。ビードコア 6のタイヤ軸方向の合計幅がリム幅 RWに対して 1 5 %を下回ると、タイヤの空転が発生し易くなリ好ましくない。 3 5 %を越えるとリム組みし難くなり好ましくない。

ビードコア 6の軸方向位置 (Bノ RWX 1 0 0) として、外側のビードコア 6 の位置 Bがタイヤビード幅 R Wに対して 3 0〜 9 0 %である。外側のビードコア 6がタイヤ軸方向にタイヤビード幅 RWに対して 3 0 %を下回るとタイヤ外側の夕ガ効果による締め圧が低下し空転し易くなリ好ましくなく、 9 0 %を越えるとリ厶組み時にビードコア 6が外側にあリすぎてリム 8が挿入される時のタイヤ開口部周辺のゴムの特に径方向への変形の余裕が小さくなリリ厶組み性が悪化する傾向があると共に、特に突起部 2 0においては、リム 8の窪み 1 6の軸方向の最も外側の端部（ガーター部）を乗り越える時に同様にゴムの変形の余裕が小さすぎて過剰な負担、変形が掛かり損傷し易くなるので好ましくない。また、更に外側にあリすぎるとリ厶ズレが生じた時にビードコア 6が露出し易く好ましくない。このように、 9 0 %までとすることで、突起部 2 0の上のゴムの変形に余俗を与え、突起部 2 0を損傷し難くする。また、内側のビードコア 6に関しては 5 0 %を越えるとタイヤ中央部のタガ効果による締め圧が低下し、空転しやすくなリ好ましくない。尚、ビードコア 6はできるだけ軸方向均等間隔に配置することが好ましい。

窪み 1 6の幅 W aは、リム幅 R Wに対して 5〜3 0 %が好ましい。特に好ましくは 7〜 2 0 %である。 5 %を下回ると窪み 1 6の幅 W aが小さくなリ過ぎて夕ィャ横方向の荷重に対しての、突起部 2 0で受ける横方向の荷重に対する抵抗力も小さくなり、長期の使用でゴムが劣化したり、イレギュラーで過荷重（強い衝撃等）が作用した場合等に、突起部 2 0が損傷したりあるいは窪み 1 6から外れたりする可能性があるので、タイヤ性能上好ましくない。また、 3 0 %を越えると、組付け時に、突起部 2 0が窪み 1 6の軸方向外側の端部（ガーター部）を乗リ越える際の抵抗が大きくなる等で組付低杭が大きくなる傾向がぁリ、組付け難くなるので好ましくない。

窪み深さ D aはリ厶径 R Dの 2〜 8 %である。特に好ましくは 3〜 5 %である。

2 %を下回ると窪み 1 6の深さが浅くなリ過ぎてタイヤ横方向の荷重に対しての、突起部 2 0で受ける横方向の荷重に対する抵抗力も小さくなリ、長期の使用でゴ厶が劣化したり、イレギュラーで過荷重（強い衝撃等）が作用した場合等に、突起部 2 0が損傷したりあるいは窪み 1 6から外れたりする可能性があるので好ましくない。また、 8 %を越えると、組付け時に、突起部 2 0が窪み 1 6の軸方向外側の端部（ガー夕一部）を乗り越える際の抵抗が大きくなる等で組付け抵抗が大きくなる傾向があり、組付け難くなるので好ましくない。

窪み 1 6の角度 0は 1 5〜 9 0度である。特に好ましくは 2 2〜6 0度である。

1 5度〜 9 0度とすることで、組付け性、耐久性等に好ましい突起部 2 0の角度 0とすることができる。 9 0度を越えると、組付け時に、突起部 2 0が窪み 1 6 の軸方向の端音 B (ガーター部）と当った時の抵抗が大きくなリ過ぎ、組付け難くなるので好ましくなく、また突起部 2 0自体も組付け時の変形に耐え切れずクラックが入ったりひいてはそのまま裂けてしまう可能性もあり好ましくない。更に、 9 0度以上では長期の使用でゴムが劣化したり、イレギュラーで過荷重（強い衝撃等）が作用した場合等に、やはり突起部 2 0が損傷し易くなる可能性があるので、タイヤ性能上好ましくない。窪み 1 6の軸方向外側の端部（ガーター部）の高さ H aは窪み 1 6の底部の高さ以上であり、これより突起部 2 0のタイヤ横方向の荷重に対する脱落を防止できる。

尚、端部高さ H aについては、好ましくは窪み 1 6の深さ（フラット面 1 4または平坦面 1 3から窪み 1 6の底部までの深さ）の 5 0 %から 2 0 0 %の高さが好ましい。ょリ好ましくは 7 0〜1 5 0 %であり、特に好ましくは 8 0〜1 2 0 % である。 5 0 %を下回ると端部高さ H aが小さくなリ過ぎてタイヤ横方向の荷重に対しての、突起部 2 0で受ける横方向の荷重に対する抵抗力も小さくなり、長期の使用でゴムが劣化したり、イレギュラーで過荷重（強い衝撃等）が作用した場合等に、突起部 2 0が損傷したりあるいは窪み 1 6から外れたりし易くなるので好ましくない。また、 2 0 0 %を越えると、端部高さ H aが大き過ぎて組付け時に、突起部 2 0が端部（ガーター部）を乗り越える際の抵抗が大きくなる等で組付抵抗が大きくなる傾向があり、組付け難くなるので好ましくない。更に 2 0 0 %以上では突起部 2 0が端部に当つた時の変形に耐え切れずクラックが入ったりひいてはそのまま裂けてしまう可能性もあり好ましくない。以上のように設定することで上記のようなトラプルを避け突起部 2 0の保護、脱落防止等を図ることができる。

ベースゴム層 2を形成するベースゴムの組成が、シンジ才タクチック— 1， 2 一ポリブタジエンを少なくとも 5重量％含有するブタジエンゴムを 2 0〜8 0 P H R使用し、他に天然ゴ厶、 S B R、 B R等のジェン系ゴムを用いて合計 1 0 0 PH Rとしたゴ厶質分を使用し、他にカーボンブラック等の充填剤、加硫剤等一般ゴ厶薬品を添加しゴム組成物とした。

ベースゴムは物性として、 J I S— K 625 1 ：加硫ゴムの引張試験方法のダンベル状 ί号形における 1 0%伸張時の引張応力が 1. 5〜5 M P aと、 J I S 一 K 6253 ：タイプ Αデュロメータ硬さ試験で硬さを A 70〜1 00度が必要である。シンジオタクチック一 1 , 2—ポリブタジエンを少なくとも 5重量％含有するブタジエンゴムが 20〜80 P H Rを占めるジェン系ゴムを配合の主体として組立てることにより下記物性を得ることができる。表 1 配合と物性データ

PHR

実施例 1〜4は、高結晶性で高融点であるシンジオタクチック一 1 , 2—ポリブタジエンを少なくとも 5重量％含有するブタジエンゴムが 20~8 ΰ P H Rを占め、それに他のジェン系ゴ厶を加え 1 00 PH Rとしたものに、カーボンブラック、カシュ一変性フエノールレジンのような硬度を上げる目的の樹脂類、及び亜鉛華 3号、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤、ァロマチックオイル、硫黄、加硫促進剤（B B S) 等の一般に用いられるゴム薬剤とカシュ一変性フエノールレジンの硬化剤であるへキサメチレンテトラミンを組合せゴム組成物としたものである。尚カシュ一変性フエノールレジンのような硬度を上げる目的の樹脂類は使用しない場合もある。

ここでシンジオタクチック一 1， 2—ポリブタジエンは 5重量％以上含有されるが、好ましくは 7%以上である。 5%を下回ると 1 0%伸張時の引張応力と硬度が低下する傾向があり好ましくない。この様なものとしては宇部興産株式会社の VC R 303、 VC R 4 1 2> VCR 6 1 7等がある。上記の表 1ではシンジオタクチック一 1， 2—ポリブタジエンが 1 2%含まれる VC R41 2を使用した。

シンジオタクチック一 1， 2—ポリブタジエンを含有するブタジエンゴム量は 20〜80 PH Rであり、より好ましくは 30〜60 PH Rである。 20 PH R を下回るとやはり 1 0%伸張時の引張応力と硬度が低下する傾向があり好ましくない。 80 PH R以上になると混練し難くなつたリ、あるいはロール作業でのバギングが大きくなる等でコンパゥンドとしての全般的な作業性が低下する傾向があり好ましくない。更に過剰品質でもあり好ましくない。

表 1に示されるように、シンジオタクチック— 1 , 2—ポリブタジエンを少なくとも 5重量％含有するブタジエンゴムを 20〜80 PH R配合したもの主体として使用することにより、ベースゴムとして必要な 1 0%伸張時の引張応力と硬度を効率的に得ることができ、また圧縮永久歪にも優れている。

各種組み付け作業時等では突起部 20に過剰な負担が掛かりやすいが（組み付け時リム 8の窪み 1 6の端部（ガーター部）を突起部 20が乗り越える時に、突起部 20に傷 ·亀裂等が入り易い）、ゴム組成をこのような高結晶で高融点であるシンジオタクチック— 1， 2—ポリブタジエンで補強することにより、耐摩耗性、耐亀裂抵抗性等が向上するので、突起部 20に傷 ·亀裂等が入り難くなる。また、当然走行中においても前述のような突起部 20の損傷に対する耐久性が向上する。

尚、硬度は」 I S-K 6253 ：タイプ Aデュロメ一夕硬さ試験により、 1 0 %伸張時の引張応力は」 I S— K 625 1 ：加硫ゴムの引張試験方法により（但し、低伸張の引張応力を測定する為引張速度を 1 O OmmZ分とした）、圧縮永久歪は」 I S-K 6262 ：加硫ゴムの永久ひずみ試験方法の圧縮永久ひずみ試験方法で 70°CX 24時間の試験条件で行なった。

尚、充填剤としてはカーボンブラックは H A F級以上が好ましく使用量としては 50〜1 O O PH Rが好ましい。硬度を上げる為のフエノールレジンとしてはカシュ一変性フエノールレジンの他に、その他のオイル変性品、変性無しのもの等でもよく、適宜配合バランスを取って使用すればよい（使用しない場合もある） _c フエノールレジンは通常、 3〜 1 5 P H Rの範囲で用いている。 3 P H R以下では硬度アップの効果が小さく、 1 5 PH R以上ではゴムの耐屈曲亀裂特性が低下するので好ましくない。ワックス類も適宜マイクロクリスタリンワックス等使用すればよい。老化防止剤も 6 C、 I P P D、 AD PAL、 TMDQ、 PAN, D P PD、 MB I等使用すればよい。加硫促進剤も BB S、 C B S等のスルフエンアミド系等を適宜使用すればよい。尚、へキサメチレンテ卜ラミンはフエノールレジンの硬化剤として用いた。

ベースゴム層 2を形成するベースゴムの組成は、ジェン系ゴムよりなり、ポリアミド系短繊維を〗〜30 PH R含有し、ポリアミド系短繊維がジェン系ゴムと化学結合してなり、その他として、カーポンプラック等の充填剤、加硫剤等一般ゴム薬品を添加しゴム組成物としてもよい。

ベースゴムは物性として、 J I S— K 6251 ：加硫ゴムの引張試験方法のダンベル状 1号形における 1 0%伸張時の引張応力が 1. 5〜5 M P aと、 J I S -K 6253 ：タイプ Αデュロメータ硬さ試験で硬さを A 70〜 00度が必要である。ポリアミド系短繊維を 1〜30 PH R含有し、ポリアミド系短繊維がジェン系ゴムと化学結合してなるものを配合の主体として組み立てることにより下記物性を得ることができる。表 2 配合と物性データ

PHR

実施例 5 ~ 9はジェン系ゴムを用い、ポリアミド系短繊維を〜 30 PH R含有させ、ポリアミド系短繊維がジェン系ゴムと化学結合しており、その他として、前述と同様に力一ボンブラック等の充填剤、加硫剤等一般ゴム薬品を添加しゴ厶組成物としたものである（±記表 2の B R (ブタジエンゴ厶）は S B R等でもよい）。ここで用いたポリアミド系短繊維としては、宇部興産株式会社商品名の F R R— N Rの U B E POL— H E 0 1 00である。配合は天然ゴム 1 00 PH に対して 6—ナイロン 50 P H R (6—ナイロン融点 221 °C) のマスターバッチである。

F R R— N Rとして混合済みのマスターバッチとなっているため、計量時は常に、 1 3が 6—ナイロン量となる（50 PH RZ1 50 PH R) 。これより、上記の配合では 6—ナイ口ンの使用量を変 fiすると同時に天然ゴムも上乗せされるため、その分を調節して上記の配合となる様、天然ゴムを調節して加えた。例えば、実施例 6では、 6—ナイロンを 5. PH Rにすると自動的に天然ゴムが 1 0 PH R入る為、調節して天然ゴムを 50 PH R加え、合計して天然ゴム量が 60 P H Rとなるようにした。

尚、ゴム混練リ時には、更にマスターバッチである F R R— NR (U B E PO L -H E 0 1 0 0等）と一部のポリマーと一部のカーポンプラックとの 2回目のマスターバッチを作製してから、残りの材料を加えて練リ上げるのがよい。こうすることによリ、短繊維の分散性を向上させることができる。

ポリアミド系短繊維使用量が 1 P H R以下になると低伸張即ち 1 0 %伸張時の引張応力及び硬度が低下し、特に 1 0 %伸張時の引張応力が低下する傾向にあり好ましくなく、 3 0 P H R以上になるとロール作業でのバギングが大きくなる等コンパゥンドとしての全般的な作業性が低下する傾向があり好ましくなく、また、ゴ厶混練り性が悪くなリ、ナイ口ンの分散性も低下する傾向があリ好ましくなく、更に過剰品質でもあり好ましくない。尚、特に好ましくは 2〜2 0 P H Rの範囲である。

ポリアミド系短繊維としては、例えば融点が 1 9 0〜2 3 5°C程度の、ナイ口ン 6、ナイロン 1 2、ナイロン 6 1 0、ナイロン 6 1 1、ナイロン 6 1 2等を上げることができ、これらを分散性等を考慮して天然ゴム等と任意の割合のマスタ一バッチとすればよい。また、分散性、作業性等を考慮して、天然ゴムと高密度あるいは低密度ポリエチレンとポリアミド系短繊維の 3者のマスターバッチとしてもよい。尚、本発明では、ナイロン表面がゴム成分と化学結合をしているので、ゴムを効率的に補強する事ができる。本発明のポリアミド繊維は、ゴム分子と何等かの結合状態であればよいが、例えば、カップリング剤による一次結合やダラフ卜結合等の化学的結合が好ましい。

ポリアミド短繊維は平均径としては 0. 0 5〜1 . Ο ΠΊであり、より好ましくは 0. 1〜0. 6 mであり、特に好ましくは 0. 2〜0. 4 ΠΊであり、 9 割以上（重量比）が 1 cm以下であるのが好ましい。平均径が 0. 0 5 ) m以下では混練り中に切断が起き易く、 1 tmを越えると一種の異物となりゴムの耐久性が低下する傾向があり好ましくない。平均繊維長としては 1 00~2 0 0 0 mが好ましく、より好ましくは 2 0 0~ 1 0 0 O wmであり、更に好ましくは 2 0 0〜5 0 0 At mである。 1 00 m以下では配向性に乏しく補強効果が小さくなる傾向にあり、 200 0 yam以上では混練り中に切断が起き易い傾向があり好ましくない。短繊維の Γ平均繊維長/平均径」は 1 00〜2000程度が好ましく、より好ましくは 1 00〜1 000程度である。 1 00以下では補強性が小さくなる傾向があり、 2 000以上では分散性が低下する傾向があり好ましくない。

表 2に示されるように、ポリアミド系短繊維を〜 30 PH R含有させ、ポリアミド系短繊維がジェン系ゴムと化学結合しているものを主体として使用することにより、ベースゴムとして必要な 1 0%伸張時の引張応力と硬度を効率的に得ることができ、また圧縮永久歪にも優れている。更にゴム組成をこのような条件の短繊維で補強することによリ、耐摩耗性、耐亀裂抵抗性等が向上するので、組み付け作業時等では突起部 20に過剰な負担が掛かりやすいが、そのような場合でも突起部 20に傷 ·亀裂等が入り難くなる。また、当然走行中においても、前述のような突起部 20の損傷に対する耐久性が向上する。

尚、硬度は」 I S-K 6253 ：タイプ Aデュロメータ硬さ試験により、 1 0 %伸張時の引張応力は」 I S-K 625 1 ：加硫ゴムの引張試験方法により（但し、低伸張の引張応力を測定する為引張速度を 1 O OmmZ分とした）、圧縮永久歪は」 I S-K 6262 ：加硫ゴムの永久歪試験方法の圧縮永久歪試験方法で 70°CX 24時間の試験条件で行なった（表 1に同じ条件）。

尚、充填剤としてはカーボンブラックは H A F級以上が好ましく使用量としては 50〜1 O O PH Rが好ましい。硬度を上げる為のフエノールレジンとしてはカシュ一変性フエノールレジンの他に、その他のオイル変性品、変性無しのもの等でもよく、適宜配合バランスを取って使用すればよい（使用しないケースもある）。ワックス類も適宜マイクロクリスタリンワックス等使用すればよい。老化防止剤も 6 C、 I P P D、 AD PAL、 TMDQ、 PAN, D P PD、 MB I等使用すればよい。加硫促進剤も B B S、 C B S等のスルフェンアミド系等を適宜使用すれぱよい。尚、へキサメチレンテ卜ラミンはフエノールレジンの硬化剤として用いた（表 1に同じ）

表 3 配合と物性データ

PHR

実施例 1 0〜1 3は、ベースゴム層 2を形成するベースゴ厶の組成が、シンジオタクチック一〗， 2—ポリブタジエンを少なくとも 5重量％含有するプタジェンゴ厶を 20〜60 PH R使用し、他に天然ゴム、 S B R、 B R等のジェン系ゴ厶を用いて合計 1 00 PHRとしたゴム質分を使用し、かつ該ゴ厶質分 1 O O P H Rに対してポリアミド系短繊維を 1〜20 PH R使用し、他にカーボンブラック等の充填剤、加硫剤等一般ゴ厶薬品を添加しゴム組成物としたものである。ベースゴムは物性として、 J 1 S-K 6251 ：加硫ゴムの引張試験方法のダンベル状 1号形における 1 0%伸張時の引張応力が 1. 5~5 MP aと、 J I S 一 K 6253 ：タイプ Aデュロメータ硬さ試験で硬さを A 70〜1 00度が必要である。

シンジオタクチック一 1， 2—ポリブタジエンを少なくとも 5重量％含有するブタジエンゴムが 20〜60 PH Rを占めるジェン系ゴムを使用し（他に天然ゴ厶、 S B R、 B R等のジェン系ゴムを用いて合計 1 00 PH Rとなる）、かつポリアミド系短繊維をゴ厶質分 1 O O P H Rに対し 1〜20 PH R使用し、ポリアミド系短繊維がジェン系ゴムと化学結合してなるもの、を配合の主体として組み立てることにより上記物性を得ることができる。

シンジオタクチック一 1， 2—ポリブタジエンを含有するブタジエンゴムの使用量は 2 0〜6 0 P H Rである。ポリアミド系短繊維の使用量は 1〜2 0 P H R 使用し、ポリアミド系短繊維がジェン系ゴムと化学結合してなっている。両者を使用することで 1 0 %伸張時の引張応力が向上する。

また、ゴ厶組成をこのような高結晶性で高融点であるシンジ才タクチック一 1， 2—ポリブタジエンと更に短繊維で補強することにより、耐摩耗性、耐亀裂抵抗性等がょリ向上するので、組み付け作業時等では突起部 2 0に過剰な負担が掛かリやすいが、そのような場合でも突起部 2 0に傷 ·亀裂等がよリ入リ難くなる。また、当然走行中においても、前述のような突起部 2 0の損傷に対する耐久性が向上する。

本願発明のベースゴムは物性として、 J I S - K 6 2 5 1 ：加硫ゴムの引張試験方法のダンベル状 1号形における 1 0 %伸張時の引張応力が 1 . 5 ~ 5 M P a と、 J I S - K 6 2 5 3 :タイプ Aデュロメータ硬さ試験で硬さを A 7 0〜1 0 0度が必要である。フエノール系の樹脂を含有する配合において、ジェン系ゴ厶中に、結合スチレン量が 4 0〜5 0重量％でありかつ溶液重合により製造されるスチレン一ブタジエン共重合体ゴムを 2 5〜5 0 P H Rの範囲で使用し、配合の主体として組み立てることにより下記物性を得ることができる。

表 4 配合と物性データ

PHR

天然ゴム 7 mm

/Πリ uu ブタジエンゴム 40

溶液重合で製造された結合ス

チレン量 46%の SBR 一 25 30 40 50 力一ポンブラック（HAF級） 80 80 80 80 80 カシュ一変性フ Xノールレジン 5 5 5 5 5

亜鉛華 3号 5 5 5 5 5 ス亍アリン酸 2 2 2 2 2 ワックス 2 2 2 2 2

老化防止剤 6C 2 2 2 2 2 ァロマチックオイル 20 20 20 20 20

硫黄 2 2 2 2 2

加硫促進剤 (BBS) 1 1 1 1 1 へキサメチレン亍トラミン 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

タイプ Aデュロメータ硬さ 75 81 82 84 87

1 0%引張応力（MPa) 1.1 1.5 1.6 1.7 1.8

圧縮永久歪 (《½) 35 33 32 30 29 本願発明は、表 4のように、フエノール系の樹脂を含有する配合において、結合スチレン量を 4 0〜5 0重量％と通常品 S B R ( 2 0〜2 5重量％程度）より増やしかつ溶液重合で製造したスチレン一ブタジエン共重合体ゴ厶（S B R ) を 2 5〜5 0 P H R含み、それに他のジェン系ゴ厶を加え 1 0 0 P H Rとしたゴ厶質分に、カシュ一変性のようなフエノールレジン類、カーボンブラック、及び亜鉛華 3号、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤 6 C、ァロマチックオイル、硫黄、加硫促進剤（B B S ) 等の一般に用いられるゴム薬剤とカシュ一変性フエノ一ルレジンの硬化剤であるへキサメチレンテ卜ラミンを組合せゴム組成物としたものである。

結合スチレン量は 4 0〜5 0重量％が好ましく、 4 0 %以下になると 1 0 %伸張時の引張応力及び硬度が低下する傾向があり好ましくなく、 5 0重量％以上になるとゴムの耐久性の指標である耐屈曲亀裂抵抗性が低下する傾向がぁリ好ましくない。また、更にロール作業中にパギング等を起こし易く、コンパウンドとしての作業性全般が低下し好ましくない。

また、溶液重合により製造さることが好ましく、乳化重合にて製造するとやはりゴムの耐久性の指標である耐屈曲亀裂抵抗性が低下する傾向があリ好ましくない。更に、スチレン一ブタジエン共重合体ゴム（S B R) の使用量は 2 5〜5 0 P H Rである。 2 5 P H R以下になると 1 0 %伸張時の引張応力及び硬度が低下する傾向があり好ましくなく、 5 0 P H R以上になるとやはりゴムの耐久性の指標である耐屈曲亀裂抵抗性が低下する傾向があり好ましくない。また、更に口ール作業中にパギング等を起こし易く、コンパゥンドとしての作業性全般が低下し好ましくない。

尚、充填材としてはカーボンブラックは H A F級以上が好ましく使用量としては 5 0〜1 O O P H Rが好ましい。また、更にカーポンプラックは H A F級以上でかつストラクチャーの異なる 2種以上を混合するとよい。例えぱ吸油量として 1 0 Om I /1 00 g程度のもの（東海カーボン：シース卜 N) と 7 5m I 1 0 O g程度のもの（東海カーボン：シース卜 3 0 0) である。このようにすることにより十分な硬度等を保ったまま、ゴムの耐久性の指標である耐屈曲亀裂性をより向上させることができる。

フエノールレジン（フエノール系レジン）としてはカシュ一変性フエノールレジンの他に、その他のオイル変性品、変性無しのもの等でもよく、適宜配合バランスを取って使用すれば良い。フエノールレジンは通常、 5〜1 5 P H Rの範囲で用いている。 5 P H R以下では硬度アップの効果が小さく、 1 5 P H R以上ではゴムの耐屈曲亀裂性の低下が大きくなるので好ましくない。以上のような配合とすることにより、耐屈曲亀裂性に優れたゴ厶配合とすることができるので、前述のような組付け時、走行時における突起部 2 0の損傷を効果的に防止することができる。

タイヤ性能を確認した実車試験は下記の条件で行った。

使用したフォークリフ卜は FG 1 5で積載物量は約 50 0 k g、走行面はコンクリー卜で稼動時間は約 5時間日で約 3 0日間走行した。コースは 8の字で 1 周約 5 Omで、平均時速 1 0 kmZfu タイヤサイズは後輪： 5. 00 - 8/3. 0 0 D、前輪： 6 . 5 0 - 1 0 / 5 . 0 0 F。それぞれ、 T Bリムのサイドフランジ、ロックリング、ビードシートバンドを用いずにそのまま組付けた。

ベースゴムの配合は実施例 1 1の配合を使用。卜レッド配合は天然ゴム系、ベース高さ 4 0 %、径方向締め代は 2 %、幅方向締め代は 0 %、ビードコア 6の内周長とリム内周長の比（ビードコア内周長リム内周長）は 1 . 0 3倍、ビードコア 6の総幅は後輪が 2 7 %、前輪が 2 3 %である。

試験の結果、組付け作業性良好、組付け時の突起部 2 0の損傷等なく問題無し。走行後もリムズレ、突起部 2 0の損傷等はなく問題はなかった。

以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

産業上の利用可能性

以上詳述したように本発明の車両用車輪は、ビードシー卜バンド、サイドフランジ及びロックリングを用いないで、リムにタイヤ基体を組み立てても、組付け不良や空転、リムズレ及びそれらに起因する突起部やその他の損傷等の発生を防止することができるという効果を奏する。

Claims

請求の範囲

1. 卜レッドゴム層とビードコアが配置されたベースゴム層とを備えた中実のタイヤ基体を装着するリ厶が一方の側面側にリ厶フランジを備え、他方の側面側に窪みを備え、前記タイヤ基体には前記窪みに係合する突起部を備えた車両用車輪において、

前記ベースゴム層の高さをタイヤ高さに対して 20〜70%に形成し、前記ベースゴム層の」 I S-K 6251 ：加硫ゴムの引張試験方法のダンベル状 1号形における 1 0%伸張時の引張応力が 1. 5〜5M P aであり、また、 J

I S-K 6253 ：タイプ Aデュロメ一夕硬さ試験で硬さを A 70-1 00度としたことを特徴とする車両用車輪。

2. リ厶装着時の径方向の締め代が 1〜 4 %であリ、軸方向の締め代が一 2〜

5%であることを特徴とする請求項 1記載の車両用車輪。

3. 前記ビードコアの内周長がリム外周長の 1. 0〗〜 04倍であり、かつ前記ビードコアの合計幅がリ厶幅に対して 1 5〜35%であリ、更に、前記ビードコアはタイヤ幅の 30〜90%の位置に装着されたことを特徴とする請求項 1又は請求項 2記載の車両用車輪。

4. 前記窪みの幅が、リム幅に対して 5〜30%であり、窪み深さがリ厶径の 2〜8%であり、前記窪みの角度が 1 5〜 90度であり、前記窪みの軸方向外側の端部の高さが前記窪みの底部の高さ以上であることを特徴とする請求項 1ないし請求項 3記載の車両用車輪。

5. 前記ベースゴム層には、シンジ才タクチック一 1， 2—ポリブタジエンを少なくとも 5重量％含有するブタジエンゴムを 20〜80 PH R使用し、他にジェン系ゴムを用いて 1 00 PH Rとしたゴム質分を使用したことを特徴とする請求項 1ないし請求項 4記載の車両用車輪。

6. 前記ベースゴム層はジェン系ゴムよりなり、ポリアミド系短繊維を 1〜3 0 P H R含有し、該ポリアミド系短繊維が該ジェン系ゴムと化学結合していることを特徴とする請求項 1ないし請求項 4記載の車両用車輪。

7 . 前記ベースゴム層には、シンジオタクチック一 1 , 2—ポリブタジエンを少なくとも 5重量％含有するブタジエンゴムを 2 0〜6 0 P H R使用し、他にジェン系ゴムを用いて 1 0 0 P H Rとしたゴム質分を使用し、かつ該ゴ厶質分 1 0 0 P H Rに対してポリアミド系短繊維を 1〜2 0 P H R使用し、該ポリアミド系短繊維がジェン系ゴムと化学結合していることを特徴とする請求項 1ないし請求項 4記載の車両用車輪。

8 . 前記ベースゴム層を形成するベースゴムの組成が、フエノール系の樹脂を含有する配合において、前記ベースゴムがジェン系ゴムよりなり、ジェン系ゴム中に、結合スチレン量が 4 0〜5 0重量％でありかつ溶液重合により製造されるスチレン一ブタジエン共重合体ゴムを 2 5〜5 0 P H R含み、ジェン系ゴ厶合計で 1 0 0 P H Rとしたゴム質分を使用したことを特徴とする請求項 1ないし請求項 4記載の車両用車輪。