JP5307647B2

JP5307647B2 - 農業機械用タイヤ

Info

Publication number: JP5307647B2
Application number: JP2009147189A
Authority: JP
Inventors: 直志田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2009-06-22
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-06-22
Also published as: JP2011001022A

Description

本発明はトレッドに複数のラグを具えた農業機械用タイヤに関し、特に泥濘地や湿田等で使用される農業機械に供するタイヤに関するものである。

トラクターや田植え機などの農業機械に装着されるタイヤは、泥濘地や湿田等の圃場を走行する際のトラクションが重視されるために、特許文献１に記載されるタイヤを典型例とする、ラグパターンを有することが、通例である。すなわち、図５に示すように、タイヤのトレッドの周方向に間隔を置いて比較的に高さの高いラグＬを八の字状または入字状に配置したラグパターンに成るものが一般的である。

かような比較的に大きなラグＬを有する農業機械用タイヤにおいて、環境保護、ＣＯ_２削減および燃費向上などを所期して軽量化をはかる場合に、トレッドゴムのゴム厚みを減少させることが有効である。

しかるに、トレッドゴムの、特にバットレス部のゴム厚みを減少させると、図６（ａ）に農業機械用タイヤに具えられるカーカスの一部拡大断面図で示すように、最内層に位置する第一カーカスプライ５６と、その外周側に隣接する第二カーカスプライ５７との間のゴム層のゴム厚みが厚い場合には、カーカスプライ間の剪断歪がその間のゴム層で緩和されセパレーションは進展しなかったが、図６（ｂ）に示すようにゴム層のゴム厚みが薄くなると、それぞれのカーカスプライのコード間での剪断歪の吸収能が小さくなって、界面のセパレーションがカーカスプライ間で進展し、ひいては、図６（ｃ）に示すように第一カーカスプライ５６の内周側に位置するインナーライナー６１に亀裂が伝播して、そこにクラックを発展させるおそれがあった。
そしてこのことは、バットレス部のトレッドゴムをも含むゴムの総厚みを、バットレス部の領域のカーカスの厚みの６．５倍未満としたときに、特に重大であった。

特開２００８−１１４７５６号公報

そこで、本発明は、カーカスプライのコーティングゴム、トレッドゴム等の薄肉化を図って農業機械用タイヤを軽量化してなお、バットレス部のインナーライナーのクラックを低減する技術を提案することを目的とする。

この発明の農業機械用タイヤは、トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、ビード部内のビードコア間にトロイド状に延在する本体部および、ビードコアの周りに折り返した折返し部を持つカーカスプライを含む複数のカーカスプライからなるカーカスと、このカーカスのクラウン域の外周側に配置されて、このカーカスの半径方向外方に配設したトレッドゴムとを具えるものであって、適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填した状態の、タイヤの子午線断面内で、最内層カーカスプライの内周側および、最内層カーカスプライとそれの外周側に隣接するカーカスプライとの間のそれぞれに補強ゴムを配置し、前記補強ゴムの幅方向外側端は、バットレス部からカーカスに沿って測ってタイヤ幅方向外側に１０ｍｍ以上に位置し、その幅方向内側端は、バットレス部からカーカスに沿って測ってタイヤ幅方向内側に１０ｍｍ以上に位置し、前記補強ゴムのゴム厚みが０．５〜２．５ｍｍで、１００％モジュラスが７．０〜１２．０Ｍｐａの範囲であることを特徴とするものである。

ここで、「適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填した状態」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）ＹＥＡＲＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）ＳＴＡＮＤＡＲＤＳＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥＴＩＲＥａｎｄＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．）ＹＥＡＲＢＯＯＫ等に規定されたリムに、タイヤを組み付けて、ＪＡＴＭＡ等の規格にタイヤサイズに応じて規定された、最高空気圧を充填した状態をいうものとする。
「バットレス部」は、適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填した状態で、トレッド部に設けられたラグのタイヤ半径方向最内側端位置から、カーカスの厚み中心線に対する接線に下ろした垂線をいうものとする。
「１００％モジュラス」とは、ＪＩＳダンベル状３号形サンプルを用意し、ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、室温で５００±２５ｍｍ／ｍｉｎの速度で引張試験を行い、引張応力を測定した値である。

このようなタイヤにおいてより好ましくは、補強ゴムの幅方向外側端を、カーカスプライの折返し部端よりタイヤ半径方向内方に位置させる。

この発明の農業機械用タイヤでは、適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填した状態の、タイヤの子午線断面内で、最内層カーカスプライの内周側および、最内層カーカスプライとそれの外周側に隣接するカーカスプライとの間の、それぞれのバットレス部に所望の補強ゴムを配置することにより、カーカスプライのコーティングゴム、トレッドゴム等の薄肉化を図ってタイヤの軽量化を達成してなお、バットレス部のカーカスプライ間でのコード界面でのセパレーションの進展、および、インナーライナーへの亀裂の発生を有効に抑制して、インナーライナーの耐久性を向上させることができる。

そして前記補強ゴムの幅方向外側端は、バットレス部からカーカスに沿って測ってタイヤ幅方向外側に１０ｍｍ以上に位置し、その幅方向内側端は、バットレス部からカーカスに沿って測ってタイヤ幅方向内側に１０ｍｍ以上に位置し、補強ゴムのゴム厚みが０．５〜２．５ｍｍで、１００％モジュラスが７．０〜１２．０Ｍｐａの範囲とすることで、カーカスプライのコードとコーティングゴムとの界面に発生したセパレーションの進展および、インナーライナーへの亀裂の発生をより効果的に防止することができる。

好ましくは、補強ゴムのタイヤ幅方向外側端がタイヤ幅方向外側にタイヤ断面高さの１７％を超えると、補強ゴムがカーカスの折返し部に重なりエアー入り等の製造不良を増加するおそれがあり、一方、タイヤ幅方向内側端がトレッド幅の３２％を超える場合は、その位置に存在する、トレッド幅方向中央部側のラグ部分の、直下位置付近ではそもそも歪が小さいが故に、補強ゴムを配設することの実効が少なく、しかも、軽量化の効果が小さくなるおそれがある。

また、補強ゴムの厚みが０．５ｍｍ未満ではインナーライナーへのクラックを防止するための十分な効果が得られず、一方２．５ｍｍを超えると、補強ゴムのタイヤ幅方向外側端にエアーが溜まり製造不良が発生したり、タイヤ重量増加となるおそれがある。

そしてまた、補強ゴムの１００％モジュラスが７．０ＭＰａ未満ではラグの倒れこみ変形が大きくなり、一方、１２．０ＭＰａを超えるとコード間での剪断歪の吸収能が小さくなるおそれがある。

本発明の農業機械用タイヤの一の実施形態を、適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填した状態のタイヤ子午線断面の半部を示す図である。図１のタイヤの一部を拡大した図である。本発明の農業機械用タイヤの他の実施形態を、適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填した状態のタイヤ子午線断面の一部を拡大した図である。本発明の農業機械用タイヤの他の実施形態を、適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填した状態のタイヤ子午線断面の一部を拡大した図である。農業機械用タイヤのトレッドの部分展開図である。農業機械用タイヤに具えられるカーカスの一部拡大断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明の農業機械用タイヤを詳細に説明する。
図１は、本発明の農業機械用タイヤの実施形態を、適用リムに組み付けた状態を示す子午線断面図であり、図２はその一部拡大図である。

図中１はトレッド部を、２はトレッド部１のそれぞれの側部に連続して半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部を、そして３はサイドウォール部２の半径方向内方に連続するビード部をそれぞれ示す。

図示の空気入りタイヤは、ビード部３と、ビード部３に埋設配置されたビードコア４間に、カーカス５の本体部５ａをトロイド状に延在させるとともに、各側部部分を円形断面のビードコア４の周りで、タイヤ幅方向内側から外側に向けて折り返された折返し部５ｂを有するカーカス５が、図では最内層に位置する第一カーカスプライ６と、その外周側に位置する第二カーカスプライ７との二枚のカーカスプライからなる。
ここで、カーカスプライ６，７は、例えば、タイヤ周方向と直交する方向に延びるスチールコード、有機繊維コード等にて形成することができる。

また、カーカス５のクラウン域の外周側に、タイヤ赤道面に対して傾斜する向きに延在するコードを有する一層以上の傾斜ベルト層、図ではタイヤ周方向に傾斜するコードからなるコード交錯ベルト層からなるベルト８および、トレッドゴム９を配置し、このトレッドゴム９の表面には、図では点線で示されているが、トレッド周方向に間隔をおいて複数本のラグ等を形成する。

サイドウォール部２では、カーカス５の本体部５ａおよび折返し部５ｂのタイヤ幅方向外側が、それの外表面に沿って配置されたサイドウォールゴム１０によって覆われている。

また、タイヤの内面側にはインナーライナー１１を配置し、このインナーライナー１１により、タイヤ内の内圧を保持して、空気等を漏れないようにすることができる。

そしてこの空気入りタイヤでは、第一カーカスプライ６の内周側に第一補強ゴム１２と、第一カーカスプライ６と第二カーカスプライ７との間に第二補強ゴム１３を配置し、これらの補強ゴム１２，１３の外側端１２ａ，１３ｃは、バットレス部ＢＴからカーカス５に沿って測ってタイヤ幅方向外側への長さａ，ｃが１０ｍｍ以上で位置し、その内側端１２ｂ，１３ｄは、バットレス部ＢＴからカーカス５に沿って測ってタイヤ幅方向内側への長さｂ，ｄが１０ｍｍ以上で位置し、補強ゴム１２，１３のゴム厚みが０．５〜２．５ｍｍで、１００％モジュラスが７．０〜１２．０Ｍｐａの範囲とする。
好ましくは、補強ゴム１２，１３の外側端位置１２ａ，１３ｃは１０ｍｍ〜タイヤ断面高さＳＨの１７％の範囲で、内側端位置１２ｂ，１３ｄは１０ｍｍ〜トレッド幅Ｔｗの３２％の範囲に位置させる。

このようなタイヤでは、タイヤの転動に伴って土中に入ったラグのバットレス部ＢＴの、特に踏込側のラグ前面位置やラグ直下位置に、タイヤの回転によって接線力をタイヤ周方向に受けて、カーカスプライに発生するセパレーションに起因するインナーライナー１１のクラックを防ぐことができる。

また好ましくは、補強ゴム１２，１３の外側端１２ａ，１３ｃは、カーカスプライ６，７の折返し部端よりタイヤ半径方向内方に位置させる。
この構成により、補強ゴム１２，１３の外側端１２ａ，１３ｃと折返し部端位置が重なってカーカスの厚みが厚くなることで発生するエアーが溜まる等の製造不良を低減することができる。

図３は本発明の農業機械用タイヤの他の実施形態を、適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填した状態のタイヤ子午線断面の一部を拡大した図である。
なお、先の図２に示したタイヤと同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

このタイヤでは、図２に示したタイヤに比べて、第一補強ゴム２２の内側端２２ｂをタイヤ幅方向内側に、第二補強ゴム２３の外側端２３ｃをタイヤ幅方向外側にずらして配置する。

このようなタイヤでは、補強ゴム２２，２３の端部２２ａ，２３ｃおよび２２ｂ，２３ｄを分散させることにより、カーカスゲージ分布をスムーズにでき、カーカスの剛性差の緩和に効果がある。

図４は農業機械用タイヤの他の実施形態を、適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填した状態のタイヤ子午線断面の一部を拡大した図である。
なお、先の図２に示したタイヤと同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

このタイヤでは、図２に示したタイヤに比べて、第一補強ゴム３２の外側端３２ａをタイヤ幅方向外側に、第二補強ゴム３３の内側端３３ｄをタイヤ幅方向内側にずらして配置する。

このようなタイヤでは、補強ゴム３２，３３の端部３２ａ，３３ｃおよび３２ｂ，３３ｄを分散させることにより、カーカスゲージ分布をスムーズにでき、カーカスの剛性差の緩和に効果がある。

次に、図１に示すような構造を有し、サイズがＡＧＲ１３．６Ｒ２４のタイヤを試作し、表１に示すように、それぞれの諸元を変化させた実施例タイヤ１〜３（図２〜４）および、比較例タイヤ１〜４とのそれぞれにつき、インナーライナーのクラックおよびタイヤ重量を測定した。
なお、比較例タイヤは、トレッド部以外の構造については改変を要しないため、実施例タイヤに順ずるものとした。

〔インナーライナーのクラック〕
実施例タイヤ１〜３および、比較例タイヤ１〜４とのそれぞれにつき、リムに組み付け、内圧１６０ｋＰａ、負荷質量１９８０ｋｇとして、２１５馬力トラクターの牽引車に装着し、トラクション力６８０ｋｇ、走行速度１６ｋｍ／ｈで、コンクリート路面を１５３６時間円旋回走行後、タイヤをリム解きし、タイヤ内面部の詳細観察により、インナーライナーのクラックを評価した。その評価結果を表２に示す。

〔タイヤ重量〕
実施例タイヤ１〜３および、比較例タイヤ１〜４とのそれぞれにつき、リムに組み付けることなく、タイヤ重量を測定し、その評価結果を表２に示す。

表２の結果から、実施例タイヤ１〜３は、比較例タイヤ１〜４に対して、タイヤ重量を低減してなお、インナーライナーのクラックを防止することができた。

１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４ビードコア
５カーカス
５ａ本体部
５ｂ折返し部
６，５６第一二カーカスプライ
７，５７第二カーカスプライ
８ベルト
９トレッドゴム
１０サイドウォールゴム
１１，６１インナーライナー
１２，２２，３２第一補強ゴム
１２ａ，２２ａ，３２ａ外側端
１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ内側端
１３，２３，３３第二補強ゴム
１３ｃ，２３ｃ，３３ｃ外側端
１３ｄ，２３ｄ，３３ｄ内側端
ＢＴバットレス部
Ｌラグ

Claims

トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、ビード部内のビードコア間にトロイド状に延在する本体部および、ビードコアの周りに折り返した折返し部を持つカーカスプライを含む複数のカーカスプライからなるカーカスと、このカーカスのクラウン域の外周側に配置されて、このカーカスの半径方向外方に配設したトレッドゴムとを具える農業機械用ラジアルタイヤにおいて、
適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填した状態の、タイヤの子午線断面内で、最内層カーカスプライの内周側および、最内層カーカスプライとそれの外周側に隣接するカーカスプライとの間のそれぞれに補強ゴムを配置し、
前記補強ゴムの幅方向外側端は、バットレス部からカーカスに沿って測ってタイヤ幅方向外側に１０ｍｍ以上で位置し、その幅方向内側端は、バットレス部からカーカスに沿って測ってタイヤ幅方向内側に１０ｍｍ以上で位置し、前記補強ゴムのゴム厚みが０．５〜２．５ｍｍで、１００％モジュラスが７．０〜１２．０Ｍｐａの範囲であることを特徴とする農業機械用タイヤ。
補強ゴムの幅方向外側端は、カーカスプライの折返し部端よりタイヤ半径方向内方に位置してなる請求項１に記載の農業機械用タイヤ。