JP3247442B2 - 空気入りラグ付きタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、農業車両用空気入り
ラグ付きタイヤに関し、例えば農用トラクタなど特に湿
潤な圃場の如く軟弱な土壌地帯で車輪走行する際の進行
方向におけるスリップが少なくて高い作業能率を発揮す
る空気入りラグ付きタイヤを提供しようとするものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、農業車両用空気入りラグ付き
タイヤでは、軟弱土壌地を走行するのに必要な牽引力を
発生させるためにハイラグないしセミハイラグタイプの
トレッドを用いることがよく知られている。

【０００３】ところが上述のトレッドタイプを具えた空
気入りラグ付きタイヤは、軟弱な土壌における作業現場
ではその軟弱土壌の下にある耕起されていない比較的硬
質の耕盤上まで容易に沈下する。従って軟弱土壌の深さ
が深まるほどタイヤの沈下は深くなり進行方向に大きな
走行抵抗を受けて推進力が減殺されて牽引力が大幅に低
下すると同時にタイヤの空転比率（スリップ率）が高ま
る。スリップ率が高まるとラグの間に土を抱き込むこと
となり、その結果さらにスリップ率の増加を招く悪循環
が繰り返されて車両の走行が著しく妨げられる。ときに
はそれほど硬くない耕盤があり、その場合は耕盤の中ま
で沈下するのでスリップ率は更に高くなり、甚だしい場
合はタイヤが空転を繰り返して走行不可能とさえなる。
さらにこのようなスリップを度重ねると耕盤が掘り起こ
されて特に水田の場合は深刻な問題とされていた。

【０００４】そこでタイヤの沈下対策として、タイヤを
一層偏平化してトレッド全体としての接地圧分布を下げ
ることにより浮力性能（フローテーション性能）を向上
させることが試みられ、この点においては相応の効果が
認められた。しかし反面、この偏平タイヤは望ましい高
い牽引力を発揮するためにハイラグタイプに加えてラグ
の張り出し長さを一層長くする必要があり、そのため隣
接ラグ相互間の土の量が大幅に増加して土が詰まるり傾
向が一層強まり、この土詰りが牽引力を低下させてスリ
ップ率を高める結果を招くこととなり、スリップ問題は
依然として解決迄に至ってはいなかった。よってこのス
リップ問題を解決したタイヤの出現が強く待ち望まれる
ようになってきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがってこの発明の
目的は、軟弱な土壌地帯における走行で高いフローテー
ション性能を発揮すると同時に隣接ラグ相互間の土はけ
を良好にすることにより高い牽引力性能を発揮し、スリ
ップを有効に抑制した農業車両用空気入りラグ付きタイ
ヤを提案することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述のハイラグ空気入り
タイヤの問題を深く考究した結果、単にタイヤを偏平化
したりハイラグタイヤとするだけでは問題を基本から解
決することは不可能であり、ラグの各部分にフローテー
ションと牽引力との機能を分担させるようにラグの配設
及び突設形状を設定することにより高いフローテーショ
ン性能並びに牽引力性能が得られ、これらの性能の下で
より低スリップ率のタイヤを実現し得ることを解明して
この発明を完成するに至った。すなわちこの発明の空気
入りラグ付きタイヤは、コードの平行配列になるプライ
を用いたカーカスで補強したトロイド状のケースボディ
を有し、このケースボディの外周に、その中央円周に沿
う間隔をおいて中央円周の両側へ交互に、中央円周を含
む平面に対し鋭角をなしてケースボディの横幅をこえる
まで斜めに張出す多数のラグを、ケースボディのスキッ
ドベースから列状に突設してなり、ケースボディの横幅
であらわされるタイヤ最大幅に対するタイヤの断面高さ
と、スキッドベース中央でのラグ高さとの各百分率がそ
れぞれ５５〜７５％、８〜２５％の範囲内のラグ付きタ
イヤにおいて、ラグの中央円周を含む平面に対する交角
がラグの張り出しの向きに沿って増加し、ケースボディ
の横幅をこえた張出し域で最大に至る全長を通じてラグ
頂部の前後両面がその頂面に対して切り立った尖鋭エッ
ジ域を有することと、タイヤの正面視で、ラグの、中央
円周を含む平面に対して鈍角をなす側の踏込み面が、そ
の側の尖鋭エッジ域からそこに立てた法線に対し２５〜
５０°の範囲で踏込み側に傾斜し、かつこの傾斜角は中
央円周側ラグ端部から側方端部に向って実質上漸増する
一方、ラグの、中央円周を含む平面に対して鋭角をなす
側の蹴出し面は、その尖鋭エッジ域を、そこに立てた法
線に対し極僅少な傾きで延長した直立壁よりなることと
を特徴とするものである。

【０００７】この発明においてはさらに、直立壁が、ラ
グの張出し域にて張出し端に向けてオーバーハング量を
漸増し、少なくともその一部に実質的なオーバーハング
壁面を有するものとすることが好ましい。

【０００８】以下、この発明を図面に基ずいて一層具体
的に説明する。図１はこの発明の空気入りラグ付きタイ
ヤ１のタイヤ回転軸を含む平面での断面を示し、図２に
このタイヤ１を正面から見た一部を示し、図３の
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）では、図２のラグ部分におけ
るＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線それぞれの線に沿う
断面について示す。尚、図１は図２のＸ−Ｘ線に沿う断
面である。

【０００９】図１において、２はカーカスで、ナイロン
等の有機繊維コードまたはスチールコードの平行配列に
なり、一対のビードコア３、３間に跨る１プライ以上
（図の例では１プライ）のプライにより構成し、それら
のコードはラジアル配列もしくはバイアス配列のいずれ
としてもよく、コードがバイアス配列の場合はカーカス
２は偶数プライとする通例のバイアスカーカスであって
図示しないが必要なブレーカを用いて偏平な断面輪郭と
する。４はカーカス２で補強したトロイド状のケースボ
ディであり、その外周側の面はスキッドベース５を形成
する。

【００１０】図１及び図２において、６ａ及び６ｂはケ
ースボディ４のスキッドベース５から列状に突設した多
数のラグであり、これらのラグ６ａ及び６ｂは、ケース
ボディ４の中央円周Ｅに沿いほぼ等しい間隔をおいて中
央円周Ｅの両側へ交互に突設する。ラグ６ａ及び６ｂは
中央円周Ｅを含む平面Ｐに対して鋭角をなしてケースボ
ディ４の横幅ＳＷを越える間に傾斜してタイヤ１の両側
に張り出させる。この張出し域をＲで示した。

【００１１】図１に示すケースボディ４の横幅ＳＷはタ
イヤ１を標準リム（図示を省略）に組み込み標準内圧を
充填した際のタイヤ最大幅をあらわし、同様に、タイヤ
の断面高さＳＨは中央円周Ｅを含む平面Ｐにおけるラグ
６ａ及び６ｂのビードヒールｈから測った高さであり、
断面高さＳＨのタイヤ最大幅ＳＷに対する百分率であら
わされる、いわゆる偏平率は５５〜７５％であり、ま
た、図１におけるＬＨはスキッドベース５の中央円周Ｅ
におけるラグ高さを示し、ラグ高さＬＨのタイヤ最大幅
ＳＷに対する百分率は８〜２５％である。

【００１２】ここでラグ６ａ及び６ｂの傾斜は、図２に
その一例を示すように、ラグ６ａ及び６ｂのそれぞれが
スキッドベース５の中央部から両外側に向かって張り出
すその向きに沿って、ラグ６ａ及び６ｂの頂部７ａ及び
７ｂの中央円周Ｅを含む平面Ｐに対する交角Φを漸増ま
たは折線状に増加させ、ケースボディ４の横幅ＳＷを越
える張り出し域Ｒでその交角を最大とする。すなわち頂
部７ａ及び７ｂの端縁は平面Ｐに対する交角Φを中央円
周側から順次にΦａ、Φｂ、ΦｃであらわしΦａ＜Φｂ
＜Φｃの関係とする。

【００１３】尚、各頂部７ａ、７ｂの端縁を比較的大き
な曲率半径を有する複数の曲線により構成してもよく、
この場合は端縁の各曲線の両端を結ぶ弦が上記の条件を
満たすようにすればよい。

【００１４】図１でＬＷはラグ６ａ及び６ｂそれぞれの
張り出し域Ｒの両端間距離を示し、ＬＷはＳＷ＋２×Ｒ
であり、ＬＷは横幅ＳＷの１２０％を限度とするのが望
ましい。またラグ６ａ及び６ｂの頂部７ａ及び７ｂにお
ける法線方向の高さは、ラグ６ａ及び６ｂのそれぞれが
スキッドベース５の中央部から両外側に向かって張り出
すその向きに沿って漸増させることが好ましい。

【００１５】図３の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はラグ６
ａの、スキッドベース中央近傍（図１のＡ−Ａ線）、１
／４点といわれる張り出しの向きに沿う略中央位置（図
１のＢ−Ｂ線）及び張り出し域Ｒ（図１のＣ−Ｃ線）に
おけるそれぞれの断面を示し、これらの断面はそれぞれ
の位置におけるラグ頂部７ａの頂面に垂直で頂面の両縁
に直交する面による断面であり、図の右側はラグ６ａの
前面、左側は後面とする。ラグ６ａの張り出しの向きに
沿う全長を通じラグの頂部７ａの前後両面が頂部７ａの
頂面に対し切り立った尖鋭エッジ域を有する。

【００１６】図３において、図の右側の前面を車両装着
状態で踏込み面とし左側の後面を蹴出し面とする。ラグ
の頂部７ａの踏込み面における尖鋭エッジ域がそのエッ
ジ域から頂面に立てた法線Ｚｆに対しθなる傾斜角度、
図３の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）各位置でθａ、θｂ及
びθｃなる傾斜角度を有する肥厚化域を有する。ここで
θは２５°から５０°の範囲から選択することが必要で
あり、しかもθａ＜θｂ＜θｃの関係を満たすように肥
厚化域における傾斜角度をラグ６ａの外側への張り出し
の向きに沿って漸増させることが必要である。尚それぞ
れ同じ位置において中央円周と平行なラグ断面上におい
ては、上記Φに対応する傾斜角はいずれの位置において
も実質上同一とすることが望ましい。他方蹴出し面側に
おける尖鋭エッジ域は、図示するように、同様に立てた
法線Ｚｒに対し極僅少な傾斜角θｄ、θｅ、θｆで延長
した直立壁からなる。尚、踏込み面、蹴出し面のいずれ
の尖鋭エッジ域も曲面を介してスキッドベース５につな
げることが好ましい。また、尖鋭エッジ域における平面
が曲面とつながる位置におけるスキッドベース５からの
法線方向高さは、踏込み面側、蹴出し面側それぞれで、
その位置でのラグ６ａの法線方向高さの３０％〜７０
％、４０％〜９０％の範囲とするのが好ましい。

【００１７】更に、図３に示すように蹴出し面における
直立壁の壁面をラグ６ａの張り出し域において、壁面の
オーバーハング量をラグ６ａの張り出し端に向けて漸増
させることが好ましい。このオーバーハング量は、法線
Ｚｒに対し図の左側にあらわれる傾斜角度を−（マイナ
ス）として表記しこの場合は負のオーバーハングとし
て、上述のθａに対応する位置でのθｄは０°〜−２０
°、θｂでのθｅは±１０°、θｃにおけるθｆは０°
〜２０°（オーバーハング）とするのが好ましい。以上
は一方側のラグ６ａについて記述したが他方側のラグ６
ｂについても同様である。

【００１８】

【作用】まず基礎として、タイヤ最大幅ＳＷに対する断
面高さＳＨの百分率で示される偏平率を５５〜７５％と
することにより偏平タイヤとしてフローテーション性能
を高め、さらに最大幅ＳＷに対するラグ高さＬＨの百分
率を８〜２５％とするハイラグタイヤとしてフローテー
ション性能並びに牽引力性能を高めるものである。

【００１９】ここで、偏平率を５５％未満とすればフロ
ーテーション性能は向上するものの、反面踏み越える土
の幅が広くなり過ぎることに伴い走行抵抗が著しく高く
なり牽引力を低下させるもととなるので好ましくなく、
これが７５％を越えるとフローテーション性能上好まし
くない。また、ラグ高さＬＨの最大幅ＳＷに対する百分
率が８％未満ではラグ高さＬＨが低くなり過ぎて望まし
い牽引力が得られず、これが２５％を越えるとラグとラ
グとの間隔が狭められてラグ間に土がつまり易くなるか
またはラグの配設数を減じるかいずれかであり望ましい
牽引力が得られず、共に望ましくない。

【００２０】次に、ラグ６ａ及び６ｂを中央円周Ｅの両
側へ略等しい間隔をおいて交互に突設することにより中
央円周Ｅ近傍における各ラグ端部の間隔を一様としてス
キッドベース５の中央部における土詰りを防止し、ラグ
６ａ及び６ｂの頂部７ａ及び７ｂの中央円周Ｅを含む平
面Ｐに対する交角Φを前記したように、例えばΦａ＜Φ
ｂ＜Φｃの関係のように漸増させることにより、スキッ
ドベース５に入り込んだ土を中央円周Ｅ近傍からその両
側へ締め固めつつ円滑に押しやり、スキドベース５の土
詰りを防止するとともに両側での土の剪断抵抗を高め、
牽引力を向上させる効果をもたらす。

【００２１】更に、ラグ６ａ及び６ｂの前面側の傾斜
面、すなわち踏込み面の尖鋭エッジ域を２５°から５０
°の範囲で傾斜させた肥厚化域とすることにより、タイ
ヤの転動中に各ラグに軟弱土壌を効果的に締め固める挙
動を行わしめ、これがタイヤのフローテーション性能並
びに牽引力性能を一層向上させる効果をもたらす。ま
た、肥厚化域における傾斜角度θを、θａ＜θｂ＜θｃ
のように各ラグの外側への張り出しの向きに沿って漸増
させることにより、牽引力を生み出す働きの割合が各ラ
グの外側への張り出しの向きに沿って漸増するように意
図した各ラグの傾斜態様と好適にマッチングし、これが
さらに一層牽引力性能を高める効果をもたらす。ここ
で、θが２５°未満では望ましいフローテーション性能
並びに牽引力性能が得られず、５０°を越えると前後に
隣接するラグ相互間の間隔が不足して土詰まりの恐れが
生じ、ラグ数を減らせば牽引力性能の低下をもたらす不
具合が生じる等望ましくない。

【００２２】また更に、ラグ６ａ及び６ｂの後面側とな
る蹴り出し面を直立壁とすることにより、一方では各ラ
グが牽引力を発生する向きに各ラグを撓みやすくさせて
一層大きな牽引力を引き出す働きを可能とさせ、他方で
は各ラグが接地域から離れる際に、それまでタイヤ進行
方向に撓んでいた各ラグが大きな復元力をもって弾性復
元させることを可能とし、この大きなラグの弾性復元挙
動により各ラグの前面側に付着していた土を振い落す効
果を生み出す。その効果は、直立壁における壁面の各ラ
グの張り出し端に向けてのオーバーハング量を漸増させ
ることにより一層効果的になる。尚、両側ラグの張り出
し端の間の距離ＬＷはケースボディ４の横幅ＳＷの１２
０％を越えると張り出し域Ｒにおけるラグ部分が大きく
なり過ぎて牽引力に対する寄与が低下し反って走行抵抗
の増加を招き望ましくない。

【００２３】上記のようにしてこの発明による空気入り
ラグ付きタイヤは、ラグの各部分の機能を細分化したう
えで各部分を構成し、あらためて各部分の機能を組み合
わせて総合化することによりフローテーション性能並び
に牽引力性能を顕著に高めることが可能となり、これに
よりスリップ率の少ない耐スリップ性に優れたものとな
る。

【００２４】

【実施例】農業トラクタ用の空気入りタイヤでサイズが
３２０／６０−２６のラグ付きタイヤを採り上げた。こ
のタイヤは図１から図３に基ずいて説明した基本構成に
準じる。中央円周Ｅを含む面Ｐにおける外径は１０５０
ｍｍ、ケースボディ４の横幅ＳＷは３１５ｍｍで、偏平
率ＨＳ／ＳＷ×１００（％）は６２％である。ケースボ
ディ４の補強カーカス２は各プライが１２６０Ｄ／２の
ナイロンコードよりなる２プライのバイアスカーカスと
した。ラグ高さは、中央円周Ｅにおいて４０．５ｍｍ、
ラグの張り出し端においてスキッドベースへの法線高さ
で８４ｍｍとし、両側ラグ６ａ及び６ｂの張り出し端の
間の距離ＬＷを３７５ｍｍとした。尚、ラグ数は片側で
１３個とし両側で２６個とした。

【００２５】ラグ６ａ及び６ｂの頂部７ａ及び７ｂの中
央円周Ｅを含む面Ｐに対する交角Φと、各頂部の踏込み
面および蹴出し面における傾斜角度θとを表１に示す。

【００２６】各実施例のタイヤ性能を検証するため従来
例のタイヤとして同じ用途のサイズが９．５−２４の空
気入りラグ付きタイヤと、比較例としてこの従来例のタ
イヤに補助車輪を加えたものとを準備した。従来例のタ
イヤは実施例と同一構成のケースボディになり、外径は
１０５０ｍｍ、ケースボディの横幅は２４１ｍｍで偏平
率は０．９１である。ラグ高さは中央円周で４０．５ｍ
ｍ、張り出し端で８０ｍｍとした。ラグ張り出し端の各
ラグ間距離は２６８ｍｍである。ラグ数は片側１４個、
両側で２８個とした。尚上記の交角Φおよび傾斜角θを
表１に示した。

【００２７】以上のタイヤ及び従来例のタイヤと多数の
土掻き羽根を具えた補助車輪との複合輪を供試タイヤと
し、これらを農業トラクタに装着して湿田圃場を走行試
験場に選びタイヤの沈下量並びに同じ牽引力の下でのス
リップ率を計測する比較評価試験を行った。尚、フロー
テーション性能は沈下量を代表特性とするものである。
これらの試験結果を表１の下段に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】試験結果から明らかなように、実施例のタ
イヤは従来例のタイヤとの対比においてはもとよりこれ
に補助車輪を加えた従来の例との対比においても優れた
フローテーション性能を発揮し、同じ牽引力でみたスリ
ップ率の比較では従来例の１／２程度に大きく改善さ
れ、補助車輪を用いた従来方法に匹敵する好成績を収め
た。

【００３０】

【発明の効果】この発明によれば、湿潤な水田や極めて
軟弱な土壌において優れたフローテーション性能ととも
に高い牽引力性能を発揮し、これらの性能に基ずきスリ
ップが極めて少なく農作業を極めて効率良く行える空気
入りラグ付きタイヤを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による空気入りラグ付きタ
イヤのタイヤ回転軸を含む面における断面を示す。

【図２】図１のタイヤを正面から見た一部を示す。

【図３】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、図２に示す位置
におけるラグの各断面を示す。

【符号の説明】

２ カーカス ４ ケースボディ ５ スキッドベース ６ａ ラグ ７ａ ラグ頂部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 11/11

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コードの平行配列になるプライを用いた
   カーカスで補強したトロイド状のケースボディを有し、 このケースボディの外周に、その中央円周に沿う間隔を
   おいて中央円周の両側へ交互に、中央円周を含む平面に
   対し鋭角をなしてケースボディの横幅をこえるまで斜め
   に張出す多数のラグを、ケースボディのスキッドベース
   から列状に突設してなり、 ケースボディの横幅であらわされるタイヤ最大幅に対す
   るタイヤの断面高さと、スキッドベース中央でのラグ高
   さとの各百分率がそれぞれ５５〜７５％、８〜２５％の
   範囲内のラグ付きタイヤにおいて、 ラグの中央円周を含む平面に対する交角がラグの張り出
   しの向きに沿って増加し、ケースボディの横幅をこえた
   張出し域で最大に至る全長を通じてラグ頂部の前後両面
   がその頂面に対して切り立った尖鋭エッジ域を有するこ
   とと、 タイヤの正面視で、ラグの、中央円周を含む平面に対し
   て鈍角をなす側の踏込み面が、その側の尖鋭エッジ域か
   らそこに立てた法線に対し２５〜５０°の範囲で踏込み
   側に傾斜し、かつこの傾斜角は中央円周側ラグ端部から
   側方端部に向って実質上漸増する一方、ラグの、中央円
   周を含む平面に対して鋭角をなす側の蹴出し面は、その
   尖鋭エッジ域を、そこに立てた法線に対し極僅少な傾き
   で延長した直立壁よりなることとを特徴とする空気入り
   ラグ付きタイヤ。
2. 【請求項２】 直立壁が、ラグの張出し域にて張出し端
   に向けてオーバーハング量を漸増し、少なくともその一
   部に実質的なオーバーハング壁面を有することを特徴と
   する請求項１に記載したラグ付きタイヤ。