JP2002509824A - 産業用空気タイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 小型建設用車両のための空気タイヤ（２０）は、乗り心地と耐久性を改善するための摩耗パッドおよびピボット支点を提供するために、突出部（４０、６０）から延びるリーディング縁突出部（４７、６７）を有している

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） スキッドステア車両やローダーバックホー車両のような小型建設用車両に用い
られる空気タイヤは、耐摩耗性を改善し振動を抑制するように設計されたトレッ
ドパターンを有する。 （背景技術） 建設車両は、柔らかくゆるんだ濡れた粘土やぬかるみ、舗装された道路、じゃ
り道、そして崩れたコンクリート、芝、取り壊し現場の残骸にタイヤをさらすと
いう様々な使用状況で使用される。これらの状況によって、そのようなタイヤの
トレッドは急速に摩耗する。

【０００１】 タイヤにとって特に困難な使用例として、スキッドステア車両に搭載される場
合がある。これらの車両では、車両の片方のタイヤを駆動しながら、車両のもう
一方のタイヤにブレーキをかけるか、あるいはロックすることにより回転する能
力が生まれる。それゆえに、スキッドステアと呼ばれている。そのタイヤは、実
際に、上述したような路面状況で横滑りしながら回転運動を行う。このすり減り
動作の直接の結果、トレッドは急速に摩耗する。図１に示される米国特許４、４
８１、９９３号に教示されているような、先行技術のトレッドパターン１０は、
特に急速に摩耗する傾向にある。

【０００２】 この回転運動によって引き起こされる摩耗は、傾斜したショルダ部分２と横方
向部分４の交差部分３の位置にある突出部６、８のリーディング縁部５に最も顕
著に現われる。トレッド１０は、右または左回転しているときには突出部６、８
の横方向部分４によって支持されており、タイヤが方向を変え軸回転するとき、
図示されたような回転モーメントＭに対する最大の抵抗力が３の部分で発生する
。舗装された硬い路面では、この部分が急速にすり減る。崩れた残骸やコンクリ
ートでは、３の部分は欠けたり、えぐり取られたりする可能性がある。

【０００３】 良好なタイヤの性能に悪影響がある第２の現象として、タイヤの溝７がフット
プリントに入りこむような車両の荷重の不支持性がある。容易に判るように、支
持されていない領域はとても広く、タイヤ１０が回転するのに伴って左から右へ
シフトする。この結果によって、振動が増加し、下にあるタイヤカーカスの荷重
が不均一となり、これらの振動は車輪を通して車両と運転者とに伝えられる。

【０００４】 結果として生じるこの振動の伝達は、直進運転下では悪影響をおよぼし、急速
な回転運動にはさらに悪影響をおよぼす。運転者は、実際に、操作入力を伝達し
て、タイヤカーカスをねじれさせ、よじれさせ、一般に“タイヤホップ”と呼ば
れる振動の伝達を引起こさせ得る。当業者は、これらの振動を低減させ得る、タ
イヤのサイドウォールを堅くかつ短くするという解決策を試みていた。しかし、
この解決策では、車両の所有者が全てのリムを交換して、全体的な乗り心地が硬
くて悪くなる原因となる空気弾性量が少ないタイヤを受け入れることが必要とな
る。その堅いカーカス構造のために、このような構造が用いられると、トレッド
の突出部がさらに急速に摩耗することが予想される。

【０００５】 本発明のタイヤは、トレッドの摩耗を改善し、振動を低減し、“タイヤホッピ
ング”の現象を最小にするように特別に設計されたトレッドパターンを提供する
。 （発明の開示） （発明の概要） 小型建設用車両の空気タイヤ２０は、呼び直径７６２ミリメートル（３０イン
チ）以下のリムと、７０パーセント未満のアスペクト比と、環状のトレッド３２
をと有している。

【０００６】 トレッド３２はトレッド３２から外側に放射状に突出した複数の突出部４０、
６０と、トレッドを第１のトレッド半分部３２Ａと第２のトレッド半分部３２Ｂ
とに分割する赤道面ＥＰとを有しており、その赤道面ＥＰはタイヤ２０の回転軸
に垂直である。

【０００７】 複数のトレッド突出部４０、６０は、突出部の第１の列４０と第２の列６０と
に分けられている。各突出部４０、６０は、第１または第２のトレッド半分部か
らそれぞれ延びている。突出部４０、６０は、傾斜した軸線方向アウター部分４
６、６６と、横に延びた軸線方向インナー部分４４、６４とをそれぞれ有してい
る。軸線方向インナー部分４４、６４は、赤道面と交差しており、反対側のトレ
ッドの半分部まで延びている。第１または第２の列４０、６０にある突出部の各
軸線方向インナー部分４４、６４は、反対側の列の円周方向に隣接する突出部の
軸線方向インナー部分４４、６４が隣接する突出部４０、６０から間隔Ｄを隔て
た状態で、反対側の列からの突出部の一対の軸線方向インナー部分４４、６４の
間に配置されている。

【０００８】 各突出部４０、６０は、リーディング縁突出部４７、６７をそれぞれ有してい
る。そのリーディング縁突出部４７、６７は、各突出部４０、６０のリーディン
グ縁部４１、６１に沿って、軸線方向インナー部分４４、６４と傾斜した軸線方
向アウター部分４６、６６の接合部に配置されている。各突出部４７、６７は、
隣接する突出部４０、６０間を隔てる間隔Ｄを約５０％、好ましくは少なくとも
５０％の間隔で円周方向にそれぞれ延びている。

【０００９】 突出部４７、６７は、第１または第２の列４０、６０からの突出部の軸線方向
インナー縁部４５、６５が、反対側の列の円周方向に隣接する突出部のリーディ
ング縁突出部４７、６７の一部とほぼ軸線方向に整列するように配置されている
のが好ましい。

【００１０】 好ましい実施態様では、突出部の軸線方向インナー部分４４、６４のリーディ
ング縁部４１、６１に接する線７０は、軸線方向アウター部分４６、６６のリー
ディング縁部４１、６１と交差するまで延ばした場合にリーディング縁突出部の
輪郭を定める径方向外側の表面領域Ａを表す。表面領域Ａは、１２−１６．５Ｎ
ＨＳサイズ以上に対して、円周方向の長さが少なくとも１０ミリメートルで、長
い底辺が２５ミリメートルより長く、短い底辺が１２ミリメートルより長い実質
的に台形形状であるのが好ましく、これらの長さは、１２−１６．５ＮＨＳサイ
ズより小さいサイズに対して、比例して小さくなる。

【００１１】 トレッド３２は、トレッドの全円周の周りを測定した場合に約５０％またはそ
れより小さいネット対グロス比を有しているのが最も好ましい。

【００１２】 （定義） “アスペクト比”は、タイヤの断面幅に対するその断面高さの比を意味する。

【００１３】 “軸線方向の”および“軸線方向に”は、タイヤの回転軸に平行なラインまた
は方向を意味する。

【００１４】 “ビード”または“ビードコア”は、タイヤの、環状の張力部材を有する部分
を一般的には意味し、半径方向内側のビードは、プライコードに被覆されて形作
られて、タイヤを保持した状態でリムと結合され、フリッパ、チッパ、エイペッ
クスまたはフィラー、トウガード、およびチェイファーのような他の補強部材を
有することもあれば、有しないこともある。

【００１５】 “ベルト構造”または“補強ベルト”は、トレッドの下に存在し、ビードに固
定されておらず、タイヤの赤道面に対して１７°から２７°の範囲の左および右
のコード角度を有する、織物または不織布の平行なコードの少なくとも２つの環
状層すなわちプライを意味する。

【００１６】 “バイアスプライタイヤ”は、カーカスプライの補強コードが、タイアの赤道
面に対して、約２５ないし６５°でビードからビードへタイヤを斜めに横切って
延びており、プライコードが複数の層内を交互に反対の角度で延びていることを
意味する。

【００１７】 “カーカス”は、継ぎ合わせて円筒形状または環状とするのに適した長さに切
断され、または既に継ぎ合わされた、タイヤプライ材料または他のタイヤ要素の
薄層を意味する。成形タイヤを作るための加硫前にカーカスに追加的要素を付加
してもよい。

【００１８】 “円周方向”は、軸線方向に垂直な環状トレッドの表面の周囲に沿って延びて
いるラインまたは方向を意味する。

【００１９】 “設計リム”は、特定の形状および幅を持つリムを意味する。この仕様のため
に、設計リムおよび設計リム幅は、タイヤが製造される地域で有効な工業標準規
格によって規定されたものである。例えば、米国では、設計リムはタイヤおよび
リム協会（ＴＲＡ）によって規定されている。ヨーロッパでは、リムは欧州タイ
ヤおよびリム技術機構（ＥＴＲＯＴ）の標準マニュアルで規定され、設計リムと
いう用語は、標準寸法リムと同じ意味である。日本では、標準化組織は日本自動
車タイヤ協会である。

【００２０】 “設計リム幅“は、各タイヤサイズに決められた、商業的に利用可能な特定の
リム幅であり、通常、タイヤの特定断面幅の７５％から９０％の間である。

【００２１】 “赤道面（ＥＰ）”は、タイヤの回転軸線に垂直でトレッドの中心を通る平面
を意味する。

【００２２】 “フットプリント”は、速度が零でかつ標準荷重及び空気圧下において平坦な
面と接触するタイヤトレッドの接触部分、すなわち領域を意味する。

【００２３】 “インナー”は、タイヤのインナーに向かうことを意味し、“アウター”は、
タイヤのアウターに向かうことを意味する。

【００２４】 “横方向縁部”は、赤道面と平行で、かつ、インナートレッド表面の半径方向
高さにおける軸線方向で最も外側のトラクションラグの外側端と交差する面によ
って規定される、トレッドの軸線方向で最も外側の縁を意味する。

【００２５】 “リーディング”は、進行方向にタイヤが回転する間に接地する一連のトレッ
ドの部分のうち、最初に接地するトレッドの一部分を指す。

【００２６】 “ネット対グロス比”は、タイヤの全周にわたって計測された、標準荷重及び
空気圧のタイヤのトレッド接触面積と、溝のような非接触部分を含むトレッドの
総面積との比を意味する。

【００２７】 “標準空気圧”は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化機構によって
決められた特定の設計空気圧および荷重を意味する。

【００２８】 “標準荷重”は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化機構によって決
められた特定の設計空気圧および荷重を意味する。

【００２９】 “ラジアル（半径方向の）”および“半径方向に”は、タイヤの回転軸線に半
径方向に向かうかタイヤの回転軸線から半径方向に離れる方向を意味する。

【００３０】 “ラジアルプライタイヤ”は、ビードからビードへ延びるプライコードがタイ
ヤの赤道面に対して６５°から９０°の間のコード角度で配置された、ベルトが
巻かれ、または周方向に制限された空気入りタイヤを意味する。

【００３１】 “断面高さ（ＳＨ）”は、赤道面における公称リムの直径からタイヤの外径ま
での半径方向の距離を意味する。

【００３２】 “断面幅（ＳＷ）”は、標準圧で空気を入れられて２４時間経過後、荷重がか
けられていない状態での、サイドウォールのラベル、装飾または保護バンドによ
る隆起部を除いた、タイヤの軸線に平行な、サイドウォールの外側間の最大直線
距離を意味する。

【００３３】 “タイヤ設計荷重”は、特定の空気圧及び使用条件におけるタイヤに決められ
た基準、すなわち基準荷重であり、タイヤに適用可能な他の荷重−空気圧の関係
は、その基準すなわち基準値に基づいている。

【００３４】 “トレーリング”は、進行方向にタイヤが回転する間に接地する一連のトレッ
ドの部分のうち、最後に接地するトレッドの部分を言う。

【００３５】 “トレッドアーク幅（ＴＡＷ）”は、中央が（ＥＰ）面上に位置し、指定され
たリムにタイヤが装着され特定の空気圧まで膨張されているが荷重がかけられて
いないときの、タイヤのトレッド部の横方向または軸線方向の幅にわたる種々の
トラクション要素（ラグ、ブロック、ボタン、リブ等）の半径方向の最外面と実
質的に一致する弧の幅を意味する。

【００３６】 “トレッド幅”は、軸線方向、すなわち、タイヤの回転軸線に平行な平面にお
けるトレッド面の弧の長さを意味する。

【００３７】 “単位トレッド圧力”は、標準空気圧および標準荷重でのタイヤのフットプリ
ントにおける、トレッド面の単位面積（平方センチメートルまたは平方インチ）
当たりの半径方向の荷重を意味する。

【００３８】 （発明の詳細な説明） まず、図４を参照すると、全体に参照番号２０が付与されたタイヤが、断面図
で示されている。このタイヤは、タイヤの回転軸線の周りに円周方向に延びる１
つまたは２つ以上のカーカスプライ２２を備えたケーシング２１を有する。図示
されているように、このタイヤは、合成繊維のナイロンやポリエステルのコード
を有する、コードによって補強されたプライを３層から４層有するのが望ましい
。カーカスプライは、ほとんど伸長性を持たない一対の環状ビードの周りに固定
されている。カーカスプライから半径方向外側に配置された１つまたは２つ以上
のベルトプライを有する、ベルトまたはブレーカの補強部材２６を用いてもよい
。用いる場合には、４つのベルトを用いるのが好ましい。コードの代わりにポリ
エステル、ナイロンまたはアラミドの補強によるベルトは、超高抗張力の単繊維
の鋼鉄のコードの補強によるものとなり得る。これらのベルトプライは、タイヤ
２０の頂部領域の補強となる。円周方向に延びたトレッド３２が、ベルト補強構
造２６から半径方向外側に配置されている。

【００３９】 側壁部３３が、軸方向、すなわち側面の各々のトレッド端部３３Ａ、３３Ｂか
ら中にビード２４を有する環状ビード部３５へ向かって半径方向内側に延びてい
る。カーカスプライ２２は、半径方向を向いたコードを有することが好ましい。
そのプライの数は、タイヤの負荷荷重による。図には、トレッドパターンは単方
向型の好ましいトレッドパターンが示されている。

【００４０】 ここで、図２を参照すると、本発明によるタイヤ２０が斜視図で示されている
。本発明によるタイヤ２０は、独特な方向のトレッド３２を有している。トレッ
ド３２は、第１のトレッド縁部３３Ａと第２のトレッド縁部３３Ｂを有している
。トレッド縁部３３Ａと３３Ｂとの間には、インナートレッド３４と、インナー
トレッド３４から半径方向外側に延びた複数の突出部４０、６０とが配置されて
いる。図２に示すように、各突出部４０、６０は半径方向アウター表面４８、６
８と、リーディングする第１の縁部４１、６１と、トレーリングする第２の縁部
４２、６２とを有している。突出部４０は全て第１の列にあり、突出部６０は全
て第２の列にある。

【００４１】 図５に示すように、軸線方向インナーリーディング端部４５、６５と、軸線方
向アウター端部との間の中心線４３、６３に沿った平均距離は、突出部４０、６
０の全突出部距離Ｌ_Lを表しており、軸線方向インナー縁部４５、６５は、赤道 面をトレッド幅の約６０％だけ交差して配置されている。トレッド幅ＴＷの距離
Ｌ_Lは、少なくとも７５％であり、約１００％であることが好ましい。

【００４２】 突出部４０、６０のリーディング縁部４１、６１と、トレーリング縁部４２、
６２の間にほぼ垂直に延びる距離を平均突出部幅（Ｌ_W）と定める。突出部６０ のインナートレッド３４と、トレッド縁部４１、４２、６１、６２の間に延びる
半径方向の距離を、半径方向突出部高さｈと定める。タイヤ２０の赤道面におけ
る突出部高さは、タイヤ・アンド・リム・インダストリ・スタンダード・フォー
・インダストリアル・サービス・アプリケーションズ（Tire & Rim Industry st
andard for industrial service applications）によって規定されるＲ−４型の
突出部高さであることが好ましい。

【００４３】 突出部４０と突出部６０は供に類似した形状であるが、反対方向となっている
。

【００４４】 図５に示すように、各突出部４０、６０は、横方向に延びる軸線方向インナー
部分４４、６４と傾斜した軸線方向アウター部分４６、６６を有している。横に
延びる軸線方向インナー部分に沿ったリーディング縁部４１、６１を、傾斜した
軸線方向アウター部分４６、６６に沿ったリーディング縁部４１、６１と点７２
で交わるように接線７０に沿って図示したように延ばすと、図示の領域Ａは各突
出部のリーディング縁突出部４７、６７を形成する。図示したように、リーディ
ング縁突出部４７、６７は、ほぼ台形の領域Ａを有している。

【００４５】 図示したように、軸線方向インナー部分４４と６４との間の距離Ｄは、赤道面
における、隣接した突出部４０と６０間の溝幅を示している。

【００４６】 リーディング縁突出部４７、６７は、距離Ｄの約５０％、好ましくは少なくと
も距離Ｄの５０％の距離Ｅだけ円周方向に延びている。これらトレッド半分部３
２Ａ、３２Ｂの両側のリーディング縁突出部４７、６７は、接触部分によって回
転したときに、トレッド３２上に他の接触点を生じる。これによって、図１に示
した従来技術のトレッドの割れ目が半分に有効に減る。このことにより、突出部
の衝突の調和振動のピーク振幅が低減させるため、タイヤの乗り心地とハンドリ
ング性能とが多いに改善される。

【００４７】 図示したように、リーディング縁突出部４７、６７は重大な摩耗部分に設けら
れている。突出部の形状は、長い底辺が少なくとも２５ｍｍで、台形の高さが少
なくとも１０ｍｍで、短い底辺が少なくとも１２ｍｍの台形であることが推奨さ
れる。これらの寸法は、オフロードでの静止摩擦が要求されるときにトレッドの
突出部を土にくいこませるのに十分に小さいととともに、増大した摩耗に対して
非常に安定した形状を与える。

【００４８】 あるいは、これらの突出部は、旋転運動のときにはトレッドのピボット支点を
与えるのに理想的な形状となっている。この特徴は、前述したような、側壁を劇
的にに硬くすることや、リム直径の変更を必要とせずに、パワーホップ現象を多
いに減少させる。

【００４９】 以上の説明より判るように、有益な静止摩擦と一般的なタイヤ形状を失うこと
なく、耐摩耗性と乗り心地の面において著しい改善が達成される。

【図面の簡単な説明】

以下は、対応する部分に同様の参照番号を付した図面の簡単な説明である。

【図１】 従来のタイヤ１０の一部の平面図である。

【図２】 本発明によるタイヤの斜視図である。

【図３】 図２に示した本発明によるタイヤの平面図である。

【図４】 本発明によるタイヤの断面図である。

【図５】 本発明によるタイヤのトレッドパターンの一部が拡大された平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ． (72)発明者 ルーニー、 ティモシー、 マイケル アメリカ合衆国 44262 オハイオ州 マ ンロウ フォールズ グレンサイド ドラ イヴ 20

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 呼び直径７６２ミリメートル（３０インチ）以下のリムと、
   ７０％未満のアスペクト比と、トレッドから半径方向外側に突出した複数の突出
   部を有する環状のトレッドと、前記トレッドを第１のトレッド半分部と第２のト
   レッド半分部とに分割し、タイヤの回転軸に直角な赤道面とを有し、前記複数の
   突出部は第１の列と第２の列とに分けられており、各突出部は第１または第２の
   トレッド半分部からそれぞれ延びており、各突出部は傾斜した軸線方向アウター
   部分と、横に延びた軸線方向インナー部分とを有しており、前記軸線方向インナ
   ー部分は前記赤道面と交差し、反対側のトレッド半分部に延びており、そして、
   １つの列の各突出部は、反対側の列からの一対の突出部の間に配置されており、
   反対側の列の円周方向に隣接した突出部の軸線方向インナー端部は、距離Ｄを隔
   てている、小型建設用車両の空気タイヤにおいて、 各突出部はリーディング縁突出部をそれぞれ有しており、該リーディング縁突
   出部は各突出部のリーディング縁部に沿っている軸線方向インナー部分と軸線方
   向アウター部分との接合部にあり、各突出部は隣接する突出部間の距離Ｄに少な
   くとも５０％の距離だけ円周方向に延びていることを特徴とする小型建設用車両
   の空気タイヤ。
2. 【請求項２】 第１の列または第２の列の突出部の軸線方向インナー部分の
   軸線方向インナー端部は、円周方向に隣接する反対側の列の突出部のリーディン
   グ縁突出部の一部とほぼ軸線方向に整列している、請求項１記載のタイヤ。
3. 【請求項３】 傾斜した軸線方向アウター部分に沿った突出部のリーディン
   グ縁部と、横方向の軸線方向インナー部分に沿った突出部のリーディング縁部と
   は、軸線方向アウター部分のリーディング縁部と交差するように延ばした場合に
   、リーディング縁突出部を定める半径方向外側の表面領域Ａを表している、請求
   項１記載のタイヤ。
4. 【請求項４】 前記表面領域Ａはほぼ台形である、請求項３記載のタイヤ。
5. 【請求項５】 前記表面領域Ａは円周方向の長さが少なくとも１０ミリメー
   トルである、請求項３記載のタイヤ。
6. 【請求項６】 前記表面領域Ａは長い底辺が２５ミリメートルより長く、短
   い底辺が１２ミリメートルよりも長い、請求項３または４に記載のタイヤ。
7. 【請求項７】 トレッドの全円周の周りを測定した場合に、ネット対グロス
   比が約５０％以下である、請求項１記載のタイヤ。