特開 2024-118076 ソリッドタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024118076

(43)【公開日】2024-08-30

(54)【発明の名称】ソリッドタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 7/00 20060101AFI20240823BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20240823BHJP

【ＦＩ】

B60C7/00 B

B60C1/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024262

(22)【出願日】2023-02-20

(71)【出願人】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104134

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100156225

【弁理士】

【氏名又は名称】浦 重剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168549

【弁理士】

【氏名又は名称】苗村 潤

(74)【代理人】

【識別番号】100200403

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 幸信

(74)【代理人】

【識別番号】100206586

【弁理士】

【氏名又は名称】市田 哲

(72)【発明者】

【氏名】小林 繁之

【テーマコード（参考）】

3D131

【Ｆターム（参考）】

3D131AA27

3D131BA03

3D131BB03

3D131BB19

3D131BC13

3D131BC42

3D131CC02

(57)【要約】

【課題】 操縦安定性能と乗り心地性能との両立し得るソリッドタイヤを提供する。
【解決手段】 本発明は、内部に空気が入っていない中実のソリッドタイヤ１である。ソリッドタイヤ１は、接地面２ｓを有するトレッド層２と、リム組み時にリムに接するベース面３ｓを有するベース層３と、トレッド層２とベース層３との間に配され、かつ、トレッド層２及びベース層３と異なるゴム材４Ｇにより構成されたセンター層４とを含んでいる。センター層４のゴム材４Ｇは、タイヤ周方向に配向された短繊維４ａを含んでいる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ソリッドタイヤであって、
接地面を有するトレッド層と、
リム組み時にリムに接するベース面を有するベース層と、
前記トレッド層と前記ベース層との間に配され、かつ、前記トレッド層及び前記ベース層と異なるゴム材により構成されたセンター層とを含み、
前記センター層の前記ゴム材は、タイヤ周方向に配向された短繊維を含む、
ソリッドタイヤ。

【請求項2】

前記センター層の前記ゴム材は、タイヤ周方向の３０℃における複素弾性率Ｅ＊１が、タイヤ半径方向の３０℃における複素弾性率Ｅ＊２よりも大きい、請求項１に記載のソリッドタイヤ。

【請求項3】

前記複素弾性率Ｅ＊１は、前記複素弾性率Ｅ＊２の２倍以上である、請求項２に記載のソリッドタイヤ。

【請求項4】

前記複素弾性率Ｅ＊１は、７０～３００ＭＰａである、請求項３に記載のソリッドタイヤ。

【請求項5】

前記複素弾性率Ｅ＊２は、１０～３０ＭＰａである、請求項４に記載のソリッドタイヤ。

【請求項6】

前記短繊維は、２～１００μｍの繊維径を有する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のソリッドタイヤ。

【請求項7】

前記短繊維は、１～２０mmの繊維長を有する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のソリッドタイヤ。

【請求項8】

前記短繊維は、有機繊維である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のソリッドタイヤ。

【請求項9】

前記センター層のタイヤ子午線断面における前記短繊維の断面積の総和は、前記センター層の断面積の４％～４０％である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のソリッドタイヤ。

【請求項10】

前記センター層は、前記ベース面から前記接地面までのタイヤ半径方向の最大高さの１０％～５０％のタイヤ半径方向の厚さを有する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のソリッドタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内部に空気が入っていない中実のソリッドタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、フォークリフト等の産業車両に用いられるソリッドタイヤが知られている。例えば、下記特許文献１は、トレッドゴム層とベースゴム層との間の中間ゴム層を、トレッドゴム層及びベースゴム層よりも硬度が高いゴム組成で形成することで操縦安定性を向上したソリッドタイヤを提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－３０６２９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１のソリッドタイヤは、中間層のゴム硬度が高いことにより、使用形態によっては乗り心地性能が制限される場合があり、操縦安定性能と乗り心地性能との両立に関して改善の余地があった。

【0005】

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、操縦安定性能と乗り心地性能との両立し得るソリッドタイヤを提供することを主たる目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、ソリッドタイヤであって、接地面を有するトレッド層と、リム組み時にリムに接するベース面を有するベース層と、前記トレッド層と前記ベース層との間に配され、かつ、前記トレッド層及び前記ベース層と異なるゴム材により構成されたセンター層とを含み、前記センター層の前記ゴム材は、タイヤ周方向に配向された短繊維を含む、ソリッドタイヤである。

【発明の効果】

【0007】

本発明のソリッドタイヤは、上述の構成を備えることにより、操縦安定性能と乗り心地性能との両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明のソリッドタイヤの一実施形態を示す断面図である。

【図2】センター層の部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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１を示す回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。図１に示されるように、本実施形態のソリッドタイヤ１は、接地面２ｓを有するトレッド層２と、リム組み時にリムに接するベース面３ｓを有するベース層３とを含んでいる。ここで、ソリッドタイヤ１とは、内部に空気が入っていない中実のタイヤである。また、トレッド層２には、接地面２ｓとしての性能が求められ、ベース層３には、リムに固定する性能が求められる。

【0010】

本実施形態のソリッドタイヤ１は、トレッド層２とベース層３との間に配されセンター層４を含んでいる。センター層４は、トレッド層２のゴム材２Ｇ及びベース層３のゴム材３Ｇと異なるゴム材４Ｇにより構成されるのが望ましい。このようなセンター層４は、柔らかいゴム材４Ｇにより形成されることで、ソリッドタイヤ１の乗り心地性能を向上させることができる。ここで、センター層４には、クッション性及び発熱特性を付与する性能が求められる。

【0011】

図２は、センター層４の部分断面図である。図２に示されるように、本実施形態のセンター層４のゴム材４Ｇは、タイヤ周方向に配向された短繊維４ａを含んでいる。このようなセンター層４は、タイヤ周方向の弾性率がタイヤ半径方向の弾性率よりも大きく、タイヤ軸方向の変形を抑制して横剛性を向上させ、ソリッドタイヤ１の操縦安定性能を向上させることができる。このため、本実施形態のソリッドタイヤ１は、操縦安定性能と乗り心地性能との両立することができる。

【0012】

より好ましい態様として、短繊維４ａは、有機繊維である。有機繊維としては、例えば、ポリエステル、ナイロン等が挙げられる。このような短繊維４ａは、強度及び耐熱性に優れており、ソリッドタイヤ１の操縦安定性能と耐久性能とを両立させることに役立つ。

【0013】

センター層４のゴム材４Ｇは、例えば、ミキシングされた後に押出機、カレンダーロール等を用いて平板状に成形される。このようなゴム材４Ｇは、短繊維４ａの繊維長方向を一方向に配向することができる。センター層４は、ゴム材４Ｇの短繊維４ａの繊維長方向がタイヤ周方向となるように配することで、タイヤ周方向に配向された短繊維４ａを含むことができる。

【0014】

短繊維４ａは、好ましくは、２～１００μｍの繊維径ｄを有している。短繊維４ａの繊維径ｄが２μｍ以上であることで、ゴム材４Ｇをミキシングするときにも繊維が切断されることなく、短繊維４ａの繊維長方向をタイヤ周方向に配向させることができる。短繊維４ａの繊維径ｄが１００μｍ以下であることで、タイヤ半径方向の弾性率が大きくなることを抑制し、ソリッドタイヤ１の良好な乗り心地性能を維持することができる。

【0015】

短繊維４ａは、好ましくは、１～２０mmの繊維長を有している。短繊維４ａの繊維長が１mm以上であることで、繊維径ｄとの差を十分に確保し、短繊維４ａの繊維長方向をタイヤ周方向に配向させることができる。短繊維４ａの繊維長が２０mm以下であることで、ゴム材４Ｇをミキシングするときにも繊維が切断されることなく、短繊維４ａの繊維長方向をタイヤ周方向に配向させることができる。

【0016】

センター層４のタイヤ子午線断面における短繊維４ａの断面積の総和は、好ましくは、センター層４の断面積の４％～４０％である。ここで、短繊維４ａの断面積の総和は、センター層４の任意の位置における単位面積当たりの短繊維４ａの断面積の総和として認識される。

【0017】

短繊維４ａの断面積の総和がセンター層４の断面積の４％以上であることで、短繊維４ａの配向によるタイヤ周方向の弾性率を確実に向上させ、ソリッドタイヤ１の操縦安定性能を向上させることに役立つ。短繊維４ａの断面積の総和がセンター層４の断面積の４０％以下であることで、ゴム成分によるタイヤ半径方向の小さい弾性率を維持し、ソリッドタイヤ１の乗り心地性能を向上させることに役立つ。

【0018】

本実施形態のセンター層４のゴム材４Ｇは、タイヤ周方向の３０℃における複素弾性率Ｅ＊１が、タイヤ半径方向の３０℃における複素弾性率Ｅ＊２よりも大きい。このようなゴム材４Ｇは、センター層４のタイヤ周方向の弾性率をタイヤ半径方向の弾性率よりも確実に大きくすることができ、ソリッドタイヤ１の操縦安定性能を向上させることができる。

【0019】

ここで、本明細書において、複素弾性率Ｅ＊は、ＪＩＳ－Ｋ６３９４の規定に準拠して、下記の条件で、動的粘弾性測定装置を用いて測定された値である。
初期歪：５％
動歪の振幅：±１％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度：３０℃

【0020】

なお、複素弾性率Ｅ＊を測定するためのゴムサンプルは、加硫後のソリッドタイヤ１から長さ２０mm、幅４mm、厚さ１mmの大きさに採取されたものである。複素弾性率Ｅ＊１を測定するためのゴムサンプルは、サンプルの長さ方向がタイヤ周方向となるように採取されたものである。複素弾性率Ｅ＊２を測定するためのゴムサンプルは、サンプルの長さ方向がタイヤ半径方向となるように採取されたものである。

【0021】

タイヤ周方向の複素弾性率Ｅ＊１は、タイヤ半径方向の複素弾性率Ｅ＊２の２倍以上であるのが望ましい。複素弾性率Ｅ＊１が複素弾性率Ｅ＊２の２倍以上であることで、タイヤ周方向の弾性率とタイヤ半径方向の弾性率との差異を大きくすることができ、ソリッドタイヤ１の操縦安定性能と乗り心地性能との両立させることができる。このような観点から、複素弾性率Ｅ＊１は、より好ましくは、複素弾性率Ｅ＊２の５倍以上であり、更に好ましくは、複素弾性率Ｅ＊２の７倍以上である。

【0022】

タイヤ周方向の複素弾性率Ｅ＊１は、好ましくは、７０～３００ＭＰａである。複素弾性率Ｅ＊１が７０ＭＰａ以上であることで、タイヤ軸方向の変形をより確実に抑制して横剛性を向上することができ、ソリッドタイヤ１の操縦安定性能を向上させることができる。複素弾性率Ｅ＊１が３００ＭＰａ以下であることで、ソリッドタイヤ１の横剛性が過度に大きくなり、操舵に対する応答が機微になることを抑制することができ、ソリッドタイヤ１の操縦安定性能を向上させることができる。

【0023】

タイヤ半径方向の複素弾性率Ｅ＊２は、好ましくは、１０～３０ＭＰａである。複素弾性率Ｅ＊２が１０ＭＰａ以上であることで、走行時の揺れに対する収縮性を向上することができ、ソリッドタイヤ１の乗り心地性能を向上させることができる。複素弾性率Ｅ＊２が３０ＭＰａ以下であることで、走行時の突き上げに対するクッション性を向上することができ、ソリッドタイヤ１の乗り心地性能を向上させることができる。

【0024】

図１に示されるように、センター層４は、ベース面３ｓから接地面２ｓまでのタイヤ半径方向の最大高さＨの１０％～５０％のタイヤ半径方向の厚さｔを有するのが好ましい。厚さｔが最大高さＨの１０％以上であることで、ソリッドタイヤ１の横剛性を確実に向上させることができ、ソリッドタイヤ１の操縦安定性能を向上させることができる。厚さｔが最大高さＨの５０％以下であることで、十分な大きさのトレッド層２とベース層３とを維持することができ、ソリッドタイヤ１の耐久性能を向上させることができる。

【0025】

トレッド層２のゴム材２Ｇは、例えば、グリップ性と耐摩耗性とに優れたゴムが好適に採用される。このようなトレッド層２は、ソリッドタイヤ１の操縦安定性能と耐久性能とを両立させるのに役立つ。

【0026】

ベース層３のゴム材３Ｇは、例えば、弾性率の大きいゴムが好適に採用される。ベース層３のゴム材３Ｇは、例えば、短繊維やスチールコードを含んでいてもよい。このようなベース層３は、ソリッドタイヤ１の操縦安定性能と耐久性能とを両立させるのに役立つ。

【0027】

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。

【0028】

［付記］
本発明は、次のとおりである。

【0029】

［本発明１］
ソリッドタイヤであって、
接地面を有するトレッド層と、
リム組み時にリムに接するベース面を有するベース層と、
前記トレッド層と前記ベース層との間に配され、かつ、前記トレッド層及び前記ベース層と異なるゴム材により構成されたセンター層とを含み、
前記センター層の前記ゴム材は、タイヤ周方向に配向された短繊維を含む、
ソリッドタイヤ

【0030】

［本発明２］
前記センター層の前記ゴム材は、タイヤ周方向の３０℃における複素弾性率Ｅ＊１が、タイヤ半径方向の３０℃における複素弾性率Ｅ＊２よりも大きい、本発明１に記載のソリッドタイヤ。

【0031】

［本発明３］
前記複素弾性率Ｅ＊１は、前記複素弾性率Ｅ＊２の２倍以上である、本発明２に記載のソリッドタイヤ。

【0032】

［本発明４］
前記複素弾性率Ｅ＊１は、７０～３００ＭＰａである、本発明２又は３に記載のソリッドタイヤ。

【0033】

［本発明５］
前記複素弾性率Ｅ＊２は、１０～３０ＭＰａである、本発明２ないし４のいずれかに記載のソリッドタイヤ。

【0034】

［本発明６］
前記短繊維は、２～１００μｍの繊維径を有する、本発明１ないし５のいずれかに記載のソリッドタイヤ。

【0035】

［本発明７］
前記短繊維は、１～２０mmの繊維長を有する、本発明１ないし６のいずれかに記載のソリッドタイヤ。

【0036】

［本発明８］
前記短繊維は、有機繊維である、本発明１ないし７のいずれかに記載のソリッドタイヤ。

【0037】

［本発明９］
前記センター層のタイヤ子午線断面における前記短繊維の断面積の総和は、前記センター層の断面積の４％～４０％である、本発明１ないし８のいずれかに記載のソリッドタイヤ。

【0038】

［本発明１０］
前記センター層は、前記ベース面から前記接地面までのタイヤ半径方向の最大高さの１０％～５０％のタイヤ半径方向の厚さを有する、本発明１ないし９のいずれかに記載のソリッドタイヤ。

【符号の説明】

【0039】

１ ソリッドタイヤ
２ トレッド層
２ｓ 接地面
３ ベース層
３ｓ ベース面
４ センター層
４Ｇ ゴム材
４ａ 短繊維

【図1】

【図2】