JP2019217840A

JP2019217840A - 建設車両用タイヤ

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Publication number: JP2019217840A
Application number: JP2018115184A
Authority: JP
Inventors: 正志山口; Masashi Yamaguchi; 裕喜川上; Hiroki Kawakami
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2018-06-18
Filing date: 2018-06-18
Publication date: 2019-12-26
Anticipated expiration: 2038-06-18
Also published as: JP7057230B2

Abstract

【課題】防錆剤のような液体を用いつつ、ビード部の温度上昇をさらに効果的に抑制し得る建設車両用タイヤを提供する。【解決手段】建設車両用タイヤ10は、路面に接地するトレッド部20と、トレッド部20に連なり、トレッド部20のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部30と、タイヤサイド部30に連なり、タイヤサイド部30のタイヤ径方向内側に位置するビード部60とを含む。トレッド部20またはタイヤサイド部30の少なくとも何れかの内面には、所定量の液体を吸収して保持する吸収体210、吸収体220及び吸収体230が設けられる。吸収体210、吸収体220及び吸収体230は、タイヤ周方向において分断している。【選択図】図１

Description

本発明は、ダンプトラックなどの建設車両に装着される建設車両用タイヤに関し、特に、温度上昇を抑制し得る建設車両用タイヤに関する。

従来、鉱山などの採掘現場を走行するダンプトラックなどの車両（建設車両）は、高い負荷が荷重された状態で不整地を走行するため、当該車両に装着される空気入りタイヤ（以下、建設車両用タイヤ）の温度上昇が激しい。

そこで、ビード部に近いタイヤサイド部（サイドウォール）表面に複数の凹部を形成された建設車両用タイヤが知られている（特許文献１参照）。このような構造を有する建設車両用タイヤによれば、複数の凹部によってビード部の放熱が促進され、温度上昇を抑制できる。

特開2016-107937号公報

近年、上述したような建設車両は、さらなる性能向上に伴って、運行速度の高速化及び積載量の増大を実現している。従って、建設車両用タイヤは、より過酷な環境下において使用される。

このため、温度上昇をさらに効果的に抑制する方法が求められている。例えば、リムホイールに組み付けられた建設車両用タイヤ（タイヤ・ホイール組立体）の内部空間に封入される少量の防錆用の液体（防錆剤）を活用して建設車両用タイヤを冷却する方法が検討されている。

しかしながら、このような防錆剤がタイヤ・ホイール組立体に封入される場合でも、特に温度上昇が激しい部位の一つであるビード部の温度上昇を効果的に抑制するには、さらなる改善が望まれている。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、防錆剤のような液体を用いつつ、ビード部の温度上昇をさらに効果的に抑制し得る建設車両用タイヤの提供を目的とする。

本発明の一態様は、路面に接地するトレッド部（トレッド部20）と、前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部（タイヤサイド部30）と、前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部（ビード部60）とを含む建設車両用タイヤ（建設車両用タイヤ10）であって、前記トレッド部または前記タイヤサイド部の少なくとも何れかの内面には、所定量の液体を吸収して保持する吸収体（例えば、吸収体210、吸収体220及び吸収体230）が設けられ、前記吸収体は、タイヤ周方向において分断している。

上述した建設車両用タイヤによれば、防錆剤のような液体を用いつつ、ビード部の温度上昇をさらに効果的に抑制し得る。

図１は、建設車両用タイヤ10のタイヤを含むタイヤ・ホイール組立体1の断面図である。図２は、建設車両用タイヤ10の一部破断側面図である。図３は、吸収体220の一部拡大側面図である。図４は、建設車両用タイヤ10による作用効果の説明図である（その１）。図５は、建設車両用タイヤ10による作用効果の説明図である（その２）。図６は、変更例に係る建設車両用タイヤ10Aを含むタイヤ・ホイール組立体1Aの断面図である。図７は、他の変更例に係る建設車両用タイヤ10Bを含むタイヤ・ホイール組立体1Bの断面図である。図８は、他の変更例に係る建設車両用タイヤ10Bの一部破断側面図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

（１）建設車両用タイヤの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る建設車両用タイヤ10のタイヤを含むタイヤ・ホイール組立体1の断面図である。具体的には、図１は、タイヤ・ホイール組立体1のタイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面図である。なお、図１では、断面を示すハッチング表示は省略されている（以下同）。

建設車両用タイヤ10は、建設車両、特に、鉱山などの採掘現場を走行するダンプトラックなどに好適に用い得る。なお、建設車両用タイヤ10は、砕石、ダム現場などを走行するアーティキュレートダンプ及びホイールローダーなどの建設車両に用いられてもよい。

図１に示すように、建設車両用タイヤ10は、リムホイール100に組み付けられる。建設車両用タイヤ10は、トレッド部20及びタイヤサイド部30を有する。

トレッド部20は、路面R（図１において不図示、図２参照）と接地する部分である。本実施形態では、トレッド部20は、正規内圧に設定された建設車両用タイヤ10に正規荷重が負荷された状態において、路面Rに接地する部分と定義される。

正規内圧とは、日本ではJATMA（日本自動車タイヤ協会）のYearBookにおける最大負荷能力に対応する空気圧であり、正規荷重とは、JATMA YearBookにおける最大負荷能力に対応する最大負荷能力（最大荷重）である。また欧州ではETRTO、米国ではTRA、その他各国のタイヤ規格が対応する。

なお、図１（及び図２以降）では省略されているが、トレッド部20には、建設車両用タイヤ10の用途などに応じた適切なパターン（トレッドパターン）が形成される。

タイヤサイド部30は、トレッド部20に連なり、トレッド部20のタイヤ径方向内側に位置する。タイヤサイド部30は、サイドウォールとも呼ばれる。

カーカス40は、建設車両用タイヤ10の骨格を形成する。カーカス40は、トレッド部20及びタイヤサイド部30の内側に位置し、ビード部60においてタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返される。なお、カーカス40は、ラジアル構造またはバイアス構造の何れでも構わない。

ベルト層50は、タイヤコード（不図示）の配向方向が異なる複数枚のベルトによって構成される交錯ベルト層を含む。また、本実施形態でＪは、ベルト層50は、さらに建設車両用タイヤ10の補強などを目的としたベルトを有する。具体的には、ベルト層50は、合計6枚のベルトによって構成される。

ビード部60は、タイヤサイド部30に連なり、タイヤサイド部30のタイヤ径方向内側に位置する。ビード部60は、タイヤ周方向に沿って円環状であり、リムホイール100によって係止される。本実施形態では、ビード部60は、リムホイール100と接触するタイヤ径方向内側端から、ビードフィラー（不図示、スティフナーと呼ばれてもよい）のタイヤ径方向外側端までの部分と定義される。

トレッド部20の内面には、吸収体210、吸収体220及び吸収体230が設けられる。具体的には、吸収体210、吸収体220及び吸収体230は、トレッド部20の内面に設けられたインナーライナー70の表面に設けられる。インナーライナー70は、タイヤ・ホイール組立体1の内部空間に充填された空気などの気体の透過を防止する。

吸収体210、吸収体220及び吸収体230は、タイヤ幅方向において、互いに離隔して設けられる。

本実施形態では、吸収体220は、タイヤ赤道線CLを含む位置に設けられる。吸収体210及び吸収体230は、吸収体220のタイヤ幅方向外側に設けられる。なお、吸収体210、吸収体220及び吸収体230は、後述するように、トレッド部20の内面でなく、タイヤサイド部30の内面に設けられていてもよい。

（２）吸収体の構造
次に、図１〜図３参照して、吸収体210、吸収体220及び吸収体230の具体的な構造について説明する。図２は、建設車両用タイヤ10の一部破断側面図である。具体的には、図２は、図１のF2-F2線に沿って破断した建設車両用タイヤ10の側面を模式的に示す図である。

図２に示すように、吸収体220は、タイヤ周方向において、離隔して設けられている。本実施形態では、吸収体220は、タイヤ周方向において4つ設けられている。つまり、吸収体220は、90度間隔で設けられており、タイヤ周方向において分断している。

なお、吸収体220のタイヤ周方向における数、及びタイヤ周方向における長さは特に限定されないが、液体Fの量を考慮すると、吸収体220は、トレッド部20の内面の全周の半分以下とすることが好ましい。また、ビード部60をタイヤ周方向において均等に冷却する観点からは、タイヤ周方向において概ね等間隔で吸収体220を設けることが好ましい。

なお、吸収体210及び吸収体230も、吸収体220と同様に設けられている。

図１に示すように、吸収体210、吸収体220及び吸収体230は、タイヤ幅方向においても離隔して設けられている。つまり、吸収体210、吸収体220及び吸収体230は、タイヤ幅方向において分断している。

さらに、図２に示すように、建設車両用タイヤ10がリムホイール100に組み付けられたタイヤ・ホイール組立体1の内部空間には、液体Fが封入されている。液体Fは、リムホイール100、建設車両用タイヤ10のベルト層50及びビード部60の少なくとも何れかを構成する金属部材の防錆を目的として封入される。また、液体Fは、建設車両用タイヤ10の冷却を目的として封入されてもよい。

液体F（防錆剤）の粘度は、水（H₂O）と同程度か多少高い。液体Fとしては、例えば、安息香酸ナトリウムとプロピレングリコールの混合水溶液が用いられる。このような混合水溶液の製品としては、Fuller Brothers, Inc.のTire Life（登録商標）が知られている。

液体Fは、タイヤ・ホイール組立体1の内部空間の0.3%以上、3%以下の比率で封入される。このような比率によれば、例えば、63インチの建設車両用タイヤであれば、30リットル以上、300リットル以下の液体Fが必要となる。

液体Fは、タイヤ・ホイール組立体1が転動していない場合には、図２に示すように、路面R側に滞留する。一方、タイヤ・ホイール組立体1が転動すると、液体Fの一部は、吸収体210、吸収体220及び吸収体230に吸収されて、タイヤ・ホイール組立体1の中心を基準とした路面Rの反対側付近（便宜上、上部という）まで搬送される。このように、吸収体210、吸収体220及び吸収体230は、所定量の液体Fを吸収して保持する。

所定量とは、タイヤ・ホイール組立体1に封入される液体Fの量よりも少ない。吸収体210、吸収体220及び吸収体230全体として吸収できる液体Fの量は、液体Fが防錆剤と冷却との機能を兼ねていることを考慮すると、防錆剤をタイヤ・ホイール組立体1の内面の全体に行き渡るようにするため、概ね50%以下であることが好ましい。

図３は、吸収体220の一部拡大側面図である。具体的には、図３は、図２に示した吸収体220の一部拡大側面図である。

図３に示すように、吸収体220は、本体部221及び気泡部222によって構成される。本体部221は、ゴムまたはウレタンなどの部材で構成される。気泡部222は、当該部材が存在しない気泡状の空隙である。

気泡部222は、複数の気泡が連続した連続気泡である。本実施形態では、吸収体220（吸収体210及び吸収体230も同様）は、連続気泡が形成されたスポンジである。

吸収体220の空隙率（吸収体220の全体体積のうち、気泡部222が占める割合）は、50〜99%であることが好ましく、75〜95%であることがより好ましい。

吸収体210、吸収体220及び吸収体230に吸収されて、タイヤ・ホイール組立体1の上部まで搬送された液体Fの一部は、重力によって路面R側に滴り落ちる。なお、実際には、タイヤ・ホイール組立体1の転動に伴う遠心力も作用しているため、タイヤ・ホイール組立体1が装着される建設車両の運行速度（平均走行速度または最高走行速度、或いは両走行速度に基づく係数）に基づいて、吸収体220の空隙率が決定される。

（３）作用・効果
上述した実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。図４及び図５は、建設車両用タイヤ10による作用効果の説明図である。

具体的には、図４は、図２と同様に、建設車両用タイヤ10の一部破断側面図である。但し、吸収体220の位置、及び建設車両用タイヤ10の側面（タイヤサイド部30）の破断位置が異なる。

図５は、図１と同様に、タイヤ・ホイール組立体1のタイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面図である。

図４及び図５に示すように、所定量の液体Fを吸収した吸収体210、吸収体220及び吸収体230は、タイヤ・ホイール組立体1の転動に伴って、タイヤ・ホイール組立体1の上部まで移動すると、重力によって、吸収した全ての液体Fを保持しきれなくなり、保持されていた液体Fの一部は、リムホイール100側、つまり、下方に滴り落ちる。

具体的には、液体Fは、リムホイール100に係止されているビード部60側に滴り落ちる。タイヤ・ホイール組立体1の転動速度（建設車両の走行速度）に応じて異なるが、吸収体210、吸収体220及び吸収体230から直接ビード部60またはリムホイール100に滴り落ちる液体Fと、インナーライナー70の表面を伝ってビード部60及びリムホイール100に到達する液体Fとが存在する。

これにより、液体Fは、ビード部60を効率的に冷却し得る。吸収体210、吸収体220及び吸収体230が設けられていない場合、ビード部60と同様に、温度上昇が激しいトレッド部20を冷却することはできるが、ビード部60を効率的に冷却することは難しい。

建設車両用タイヤ10によれば、トレッド部20の内面には、吸収体210、吸収体220及び吸収体230が設けられる。このため、液体Fをタイヤ・ホイール組立体1の上部まで搬送させ、タイヤ・ホイール組立体1の上部からビード部60に向けて滴り落とすことができる。さらに、液体Fの一部は、吸収体210、吸収体220及び吸収体230からインナーライナー70の表面を伝ってビード部60に到達できる。

また、吸収体210、吸収体220及び吸収体230は、タイヤ周方向において分断している。このため、タイヤ周方向において、吸収体が設けられてない領域が存在する。吸収体210、吸収体220及び吸収体230が吸収可能な液体Fの量及び期間を制限できる。

これにより、吸収体210、吸収体220及び吸収体230がタイヤ・ホイール組立体1の上部に移動した際に、十分な量の液体Fを滴り落ちるようにできる。上述したように、液体Fは、防錆剤の機能を兼ねており、封入される量及び吸収体の適切な形状範囲（幅及び長さ）を考慮すると、十分な量の液体Fを滴り落ちるようにするため、吸収体210、吸収体220及び吸収体230は、タイヤ周方向において分断させている。

このように、建設車両用タイヤ10によれば、防錆剤のような液体Fを用いつつ、ビード部60の温度上昇をさらに効果的に抑制し得る。

本実施形態では、吸収体210、吸収体220及び吸収体230は、タイヤ幅方向においても分断している。これにより、吸収体210、吸収体220及び吸収体230がタイヤ・ホイール組立体1の上部に移動した際に、十分な量の液体Fを滴り落ちるようにしつつ、トレッド部20のトレッド幅方向（タイヤ幅方向）における均等な冷却にも貢献し得る。

本実施形態では、吸収体210、吸収体220及び吸収体230は、連続気泡が形成されたスポンジである。このため、十分な量の液体Fを吸収し易く、また、タイヤ・ホイール組立体1が上部に移動した際に、十分な量の液体Fを滴り落ちるようにできる。

（４）その他の実施形態
以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

例えば、上述した建設車両用タイヤ10は、次のように変更してもよい。図６は、変更例に係る建設車両用タイヤ10Aを含むタイヤ・ホイール組立体1Aの断面図である。

図６に示すように、建設車両用タイヤ10Aには、吸収体210、吸収体220及び吸収体230に加え、吸収体240及び吸収体250が設けられている。

吸収体240は、吸収体210のタイヤ幅方向外側に設けられる。また、吸収体250は、吸収体230のタイヤ幅方向外側に設けられる。

吸収体240及び吸収体250は、トレッド部20またはタイヤサイド部30の内面に設けられる。図６では、吸収体240及び吸収体250は、トレッド部20とタイヤサイド部30との境界付近に設けられているが、さらにタイヤサイド部30寄りに設けられても構わない。

また、図６に示すように、吸収体240及び吸収体250は、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、ビード部60を通過し、タイヤ径方向に沿った直線（図６の一点鎖線参照）上に設けられる。

このような配置によって、吸収体240及び吸収体250から直接ビード部60に液体Fが滴り落ちる量を増加させることができ、ビード部60をさらに効率的に冷却し得る。

図７は、他の変更例に係る建設車両用タイヤ10Bを含むタイヤ・ホイール組立体1Bの断面図である。図８は、当該他の変更例に係る建設車両用タイヤ10Bの一部破断側面図である。

図７及び図８に示すように、建設車両用タイヤ10Bには、吸収体260が設けられる。吸収体260は、布地によって構成される。具体的には、吸収体260は、吸収性が高いタオル地によって構成される。

なお、タオル地の材料は、代表的には綿などが挙げられるが、ナイロン及びポリエステルなどの合成繊維でもよい。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

1, 1A, 1B タイヤ・ホイール組立体
10, 10A, 10B 建設車両用タイヤ
20 トレッド部
30 タイヤサイド部
40 カーカス
50 ベルト層
60 ビード部
70 インナーライナー
100 リムホイール
210, 220, 230, 240, 250, 260 吸収体
221 本体部
222 気泡部

Claims

路面に接地するトレッド部と、
前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部と、
前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部と
を含む建設車両用タイヤであって、
前記トレッド部または前記タイヤサイド部の少なくとも何れかの内面には、所定量の液体を吸収して保持する吸収体が設けられ、
前記吸収体は、タイヤ周方向において分断している建設車両用タイヤ。
前記吸収体は、タイヤ幅方向において分断している請求項１に記載の建設車両用タイヤ。
前記吸収体は、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、前記ビード部を通過し、タイヤ径方向に沿った直線上に設けられる請求項１または２に記載の建設車両用タイヤ。
前記吸収体は、複数の気泡が連続した連続気泡が形成されたスポンジである請求項１乃至３の何れか一項に記載の建設車両用タイヤ。