JP5675895B2 - 農業車両用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、農業車両用空気入りラジアルタイヤに関するものである。

従来、図１（ａ）に示すように、トレッド踏面９１に、トレッド端ＴＥからトレッド幅方向内側に向かって指定タイヤ回転方向側に延びるラグ９２を、タイヤ赤道面ＣＬを中心とするトレッド幅方向半部間でトレッド周方向に交互に配置した、農業車両用の空気入りラジアルタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。図１（ｂ）に示すように、ラグ９２は、タイヤ周方向断面において、踏み込み端側の壁面９２ａより蹴り出し端側の壁面９２ｂが急峻な、タイヤ径方向外側に凸状の形状をしている。このようなタイヤでは、ラグ９２が走行時に圃場等の土を掻くことでトラクション性能を確保しており、また、圃場を傷めないように低コンパクションのラグ９２を用いていた。

しかし、欧州や米国における規格の変更などに見られるように、トラクター等の農業車両の使用環境の高速化が進められるにつれ、公道走行の頻度が増加してきていることから、高速化に伴う振動問題への対策が求められている。このため、路面からの入力のエネルギーを低減する手法の１つとして、図２に示すように、一方のトレッド幅方向半部にある１つのラグ９２をトレッド周方向に投影した際に、タイヤ赤道面ＣＬ付近で、他方のトレッド幅方向半部にある他のラグ９２にオーバーラップするように、トレッド踏面９１にラグ９２を配置したパターンが用いられる傾向にある。このようなパターンでは、タイヤ赤道面ＣＬ付近において、ラグのトレッド周方向の間隔が狭くなるため、高速走行時の振動入力を軽減することができる。

特開２００６−２７３０５２号公報

しかし、図１（ａ）、図２に示すラグパターンを有するタイヤでは、ブレーキング力が大きい蹴り出し端側での摩耗仕事量が大きくなり、踏み込み端側での摩耗仕事量が小さくなる。このため、蹴り出し端側の滑りが生じやすくなって摩耗が促進され、踏み込み端側との間で偏摩耗が発生するという問題があった。

特に、図２に示すパターンにおいては、ラグ９２のトレッド周方向の間隔が狭いため、タイヤ転動時において、図３に示すように、ラグ９４が、前に接地したラグ９３のクラッシング変形（荷重によりラグ９３がタイヤ径方向に圧縮されることにより、ラグ９３がタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に膨出する変形）にラグ溝の溝底を介して引き摺られてしまい、ブレーキング力が助長され、上述した偏摩耗が悪化してしまうという問題が生じる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、耐偏摩耗性に優れた農業車両用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。

発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、発明者は、ラグの蹴り出し側の壁面に所定の形状の突出部を設けることにより、上述した、ラグがトレッド周方向に隣接する他のラグのクラッシング変形に引き摺られるのを抑制することができるという新規知見を得て、本発明を完成するに至った。

本発明の要旨構成は、以下の通りである。本発明の農業車両用空気入りラジアルタイヤは、タイヤの回転方向が指定され、トレッド踏面に、トレッド幅方向外側からトレッド幅方向内側に向かって、前記指定タイヤ回転方向側に傾斜して延びる複数のラグを、タイヤ赤道面を中心とするトレッド幅方向半部間でトレッド周方向に交互に配置し、前記ラグの蹴り出し端側の壁面に、該壁面から前記指定タイヤ回転方向の逆方向側に突出する突出部であって、該ラグを区画するラグ溝の溝底に繋がり、且つ、タイヤ径方向に直交する上面を有する、少なくとも１つの突出部を設け、前記突出部は、タイヤ周方向断面において段差部として形成されていることを特徴とする。この構成によれば、耐偏摩耗性を向上させることができる。ここで、「タイヤ径方向に直交する」とは、タイヤ周方向断面において、上記突出部の上面が、タイヤ径方向に直交する平面に対してなす角度が２０°以下であることをいうものとする。

また、本発明の農業車両用空気入りラジアルタイヤにあっては、前記複数のラグのうち一のラグの蹴り出し端側の壁面のトレッド幅方向最内側点Ｐから、前記一のラグの蹴り出し端側の壁面のペリフェリ長さの１／３の距離だけペリフェリに沿って離間した点をＱとし、前記点Ｐと前記点Ｑとを結んだ直線をＭとするとき、前記一のラグとは反対側のトレッド幅方向半部に位置し、前記一のラグに対して前記指定タイヤ回転方向側に隣接する他のラグが有する前記突出部は、直線Ｍよりトレッド幅方向内側に位置することが好ましい。上記突出部を上記直線Ｍよりトレッド幅方向内側に位置させることにより、より効果的に耐偏摩耗性を向上させることができるからである。なお、「ペリフェリ長さ」とは、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態でのペリフェリ長さをいうものとする。

さらに、本発明の農業車両用空気入りラジアルタイヤにあっては、前記ラグの高さをＨ（ｍｍ）とし、前記ラグの上面から前記突出部の上面までの高さをｈ（ｍｍ）とするとき、
０．３≦ｈ／Ｈ≦０．７
を満たすことが好ましい。比ｈ／Ｈを上記の範囲とすることにより、耐偏摩耗性をさらに確保することができるからである。

ここで、本発明の農業車両用空気入りラジアルタイヤでは、前記ラグの幅をＷ（ｍｍ）とし、前記突出部の突出幅をｄ（ｍｍ）とするとき、
０．０３≦ｄ／Ｗ≦０．２５
を満たすことが好ましい。比ｄ／Ｗを上記の範囲とすることにより、突出部の剛性が高くなり過ぎないようにしつつも、耐偏摩耗性を向上させることができるからである。

また、本発明の農業車両用空気入りラジアルタイヤでは、前記ラグの上面と前記突出部とを繋ぐ前記ラグの壁面は、タイヤ径方向内側から外側に向かって、前記指定タイヤ回転方向側に傾斜していることが好ましい。荷重負荷時に、突出部とラグの壁面が交わる、角度が鋭角になる部分にて、応力が集中し、亀裂が発生するのを抑制することができるからである。

また、本発明の農業車両用空気入りラジアルタイヤにあっては、前記ラグの高さをＨ、前記ラグの幅をＷとするとき、比Ｗ／Ｈは、５０％以上であることが好ましい。硬い路面におけるラグの剛性を確保して、走行時の操縦安定性を確保することができるからである。

本発明によれば、耐偏摩耗性に優れた農業車両用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。

（ａ）従来の農業車両用空気入りラジアルタイヤのラグパターンを示す図である。（ｂ）従来のラグのタイヤ周方向断面形状を示す図である。 従来の農業車両用空気入りラジアルタイヤのラグパターンを示す図である。 偏摩耗が生じるメカニズムについて説明するための図である。 本発明の一実施形態にかかる農業車両用空気入りラジアルタイヤのラグパターンを示す図である。 （ａ）本発明の一実施形態にかかる農業車両用空気入りラジアルタイヤのラグパターンを示す部分斜視図である。（ｂ）本発明のラグ及び突出部のタイヤ周方向断面形状を示す図である。 本発明の作用効果について説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態にかかる農業車両用空気入りラジアルタイヤ（以下、タイヤとも称する）について、図面を参照して詳細に例示説明する。なお、タイヤの内部構造については、従来のそれと同様であるため、説明を省略する。

図４は、本発明の一実施形態にかかる農業車両用空気入りラジアルタイヤのラグパターンを示す図である。ここで、図４に示すように、このタイヤは、タイヤの回転方向が指定されたタイヤであり、図４において矢印で示す方向が指定タイヤ回転方向である。そして、図４に示すように、このタイヤは、トレッド踏面１に複数のラグ２を有している。図示例では、各ラグ２は、トレッド幅方向外側（図示例ではトレッド端ＴＥ）からトレッド幅方向内側に向かって指定タイヤ回転方向側に傾斜して延びており、また、ラグ２は、タイヤ赤道面ＣＬを中心とするトレッド幅方向半部間でトレッド周方向に交互に配置されている。図示例では、ラグ２は、トレッド幅方向外側（トレッド端ＴＥ側）からトレッド幅方向内側に向かうにつれ、トレッド周方向に対する傾斜角度が漸減している。

さらに、図４に示すように、ラグ２は、一方のトレッド幅方向半部にある１つのラグ２をトレッド周方向に投影した際に、タイヤ赤道面ＣＬ付近で、他方のトレッド幅方向半部にある他のラグ２にオーバーラップするように配置されている。なお、図４に示す例では、上記のようにトレッド周方向に隣接するラグ２同士が、トレッド周方向に投影した際にオーバーラップするように配置しているが、本発明のタイヤは、この場合に限定されず、例えば、一方のトレッド幅方向半部のトレッド端ＴＥから延びて当該一方のトレッド幅方向半部内で終端するラグ２と、他方のトレッド幅方向半部のトレッド端ＴＥから延びて当該他方のトレッド幅方向半部内で終端するラグ２とをトレッド周方向に交互に配置して、トレッド周方向に隣接するラグ２同士が、トレッド周方向に投影した際にオーバーラップしないように配置することもできる。なお、トレッド周方向に隣接するラグ２同士が、トレッド周方向に投影した際にオーバーラップする場合において、このときのトレッド幅方向のオーバーラップ幅は、トレッド幅ＴＷの０％超３０％以下とすることが好ましい。０％超とすることにより、タイヤ転動時にラグが連続的に接地する事でパターン振動を低減することができ、一方で、３０％以下とすることにより、圃場内にて転動時に土をラグ間で囲む事ができ、さらにラグ踏込面で土を押すことによる反力でトラクション性を確保することができるからである。なお、「トレッド幅ＴＷ」とは、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、最大負荷能力に対応する荷重を負荷した時の接地面のタイヤ幅方向最大幅をいうものとする。ここで、「適用リム」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） ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ） ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に規定されたリムを指す。また、「規定内圧」とは、タイヤを適用リムに装着した際の、適用サイズのタイヤにおけるＪＡＴＭＡ等の規格のタイヤ最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいうものとする。そして、「最大負荷能力」とは、上述のＪＡＴＭＡ等の規格でタイヤに負荷することが許される最大の質量をいう。

ここで、図４に示すように、このタイヤは、各ラグ２の蹴り出し端側の壁面に、該壁面から指定タイヤ回転方向の逆方向側に突出する、少なくとも１つの（図示例では各ラグ２に１つずつの）突出部３を有している。ここで、図５（ａ）は、本実施形態にかかるタイヤのラグパターンを示す部分斜視図であり、図５（ｂ）は、ラグ２及び突出部３のタイヤ周方向断面形状を示す図である。図５（ａ）（ｂ）に示すように、突出部３は、ラグ２を区画するラグ溝の溝底に繋がり、且つ、タイヤ径方向に直交する上面３ａを有している。図５（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態では、突出部３は、タイヤ周方向断面において段差部として形成されており、図示例では、ラグ２の上面２ａから突出部３の上面３ａまでの高さがｈ（ｍｍ）であり、当該上面３ａの位置における突出幅がｄ（ｍｍ）である。また、図示例では、突出部３の、ラグ溝の溝底との接続部３ｂでは、突出幅がラグ溝の溝底側へ向かうにつれ漸増している。以下、本実施形態のタイヤの作用効果について説明する。

本実施形態のタイヤによれば、図６に示すように、タイヤ転動時において、先に接地するラグ２１について、主に突出部３を設けた部分よりタイヤ径方向外側位置（図５において二点鎖線で示す位置よりタイヤ径方向外側の位置）でクラッシング変形を生じさせ、ラグ２の蹴り出し端側に突出し、該ラグ２を区画するラグ溝の溝底に繋がる突出部３で変形が発生するのを抑制することにより、ラグ溝底を介して接続される、次に接地するラグ２２がラグ２１の変形に引き摺られてブレーキング力が助長されるのを抑制することができる。従って、本実施形態のタイヤによれば、耐偏摩耗性を向上させることができる。

ここで、図４に示すように、複数のラグ２のうち一のラグ２の蹴り出し端側の壁面のトレッド幅方向最内側点Ｐから、当該一のラグ２の蹴り出し端側の壁面のペリフェリ長さの１／３の距離だけペリフェリに沿って離間した点をＱとし、点Ｐと点Ｑとを結んだ直線をＭとする。このとき、図４に示すように、一のラグ２の踏み込み側に隣接する他のラグ２が有する突出部３は、直線Ｍよりトレッド幅方向内側に位置することが好ましい。これにより、ラグ２同士のトレッド周方向間隔が狭くなり、偏摩耗が生じやすいトレッド幅方向中央部付近で、上述した、ラグが前に接地したラグの変形に引き摺られてブレーキング力が助長されるのを抑制する効果を発揮して、耐偏摩耗性を効率良く向上させることができるからである。

ここで、本発明にあっては、図５（ｂ）に示すように、ラグ２の高さをＨ（ｍｍ）とし、ラグ２の上面２ａから突出部３の上面３ａまでの高さをｈ（ｍｍ）とするとき、
０．３≦ｈ／Ｈ≦０．７
を満たすことが好ましい。比ｈ／Ｈが０．３未満である場合、ラグ２の上面２と突出部３の上面３ａとの距離が短すぎて、結局、突出部３を含むラグ２全体がクラッシング変形をしてしまうおそれがあり、一方で、比ｈ／Ｈが０．７超である場合、突出部３が小さくなりすぎて突出部３を設けたことによる効果が十分に発揮されないおそれがあり、従って、比ｈ／Ｈを上記の範囲とすることにより、耐偏摩耗性をより一層向上させることができるからである。

さらに、本発明にあっては、図５（ｂ）に示すように、ラグ２の幅をＷ（ｍｍ）とし、突出部３の上面３ａの突出幅をｄ（ｍｍ）とするとき、
０．０３≦ｄ／Ｗ≦０．２５
を満たすことが好ましい。比ｄ／Ｗを０．０３以上とすることにより、突出幅３の上面３ａの位置における突出幅を十分に確保して、耐偏摩耗性を向上させることができ、一方で、比ｄ／Ｗを０．２５以下とすることにより、突出部の剛性が高くなって突出部と比較してラグの剛性が低くなりすぎて、舗装路（硬い路面）の走行時に操縦安定性が悪化してしまわないようにすることができる。

また、本発明では、図５（ｂ）に示すように、ラグ２の上面２ａと突出部３とを繋ぐラグ２の壁面２ｂは、タイヤ径方向内側から外側に向かって、指定タイヤ回転方向側に傾斜していることが好ましい。すなわち、図５（ｂ）に示すように、ラグ２の壁面２ｂがラグ２の上面２ａに対してなす角度αが９０°超であることが好ましい。荷重負荷時に、突出部とラグの壁面が交わる部分にて、応力が集中し、亀裂が発生するのを抑制することができるからである。

ここで、図４、図５（ａ）（ｂ）に示す実施形態のタイヤにおいては、突出部３は、各ラグ２に１つずつ設けているが、本発明にあっては、突出部３を、各ラグ２に複数個も設けても良い。

さらに、本発明では、ラグ２の高さをＨ（ｍｍ）、ラグ２の幅をＷ（ｍｍ）とするとき、比Ｗ／Ｈは、５０％以上であることが好ましい。比Ｗ／Ｈを５０％以上とすることにより、ラグの剛性を確保して舗装路（硬い路面）の走行時に操縦安定性を確保することができるからである。

ここで、本発明においては、ラグ２の高さＨは、２５〜８０ｍｍとすることが好ましく、ラグ２の幅Ｗは、２０〜７５ｍｍとすることが好ましい。なお、「ラグの幅Ｗ」は、当該幅Ｗが延在方向に変化する場合には、延在方向に平均をとった幅をいうものとする。さらに、トレッド幅方向のいずれか半部でみたとき、ラグ２は、トレッド周方向に５０〜４００ｍｍの間隔で配置することが好ましい。また、ラグ２のトレッド周方向に対する傾斜角度は、２０〜６０°とすることが好ましい。なお、傾斜角度とは、ラグのトレッド幅方向両端点同士を結んだ直線がトレッド周方向になす角度をいうものとする。

本発明の効果を確かめるため、ラグに所定の突出部を設けた、発明例１〜１２にかかるタイヤと、ラグに突出部を有しない比較例にかかるタイヤとを試作し、耐偏摩耗性を評価する以下の試験を行った。各タイヤの諸元は、以下の表１に示している。なお、表１において、「突出部の位置」が「直線Ｍより内側（外側）」とは、一のラグの蹴り出し端側の壁面のトレッド幅方向最内側点Ｐから、一のラグの蹴り出し端側の壁面のペリフェリ長さの１／３の距離だけペリフェリに沿って離間した点をＱとし、点Ｐと点Ｑとを結んだ直線をＭとするとき、一のラグとは反対側のトレッド幅方向半部に位置し、一のラグに対して指定タイヤ回転方向側に隣接する他のラグが有する突出部が、直線Ｍよりトレッド幅方向内側（外側）に位置することを意味する。また、比Ｗ／Ｈは、８０％であり、各タイヤで共通である。耐偏摩耗性の評価の詳細は以下の通りである。

＜耐偏摩耗性＞
タイヤサイズ３４０／８５Ｒ２４の上記各タイヤをリムサイズ１２×２４（ＥＴＲＴＯ、ＴＲＡ準拠）のリムに組み付け、内圧を１６０ｋＰａとし、荷重１６５３ｋｇｆ（１６１９９．４Ｎ）を負荷し、タイヤの前輪に装着して走行させた際の、ブレーキング方向のせん断力及び摩耗エネルギー量を測定した。比較例にかかるタイヤのブレーキング方向のせん断力及び摩耗エネルギー量を１００としたときの相対値で指数評価しており、表１においては、数値が小さい方がブレーキング方向のせん断力及び摩耗エネルギーが小さく、耐偏摩耗性に優れていることを示している。以下、表１にタイヤの諸元と共に評価結果を示す。

表１に示すように、発明例１〜１２にかかる発明は、いずれも比較例にかかるタイヤより、耐偏摩耗性に優れていることがわかる。また、表１に示すように、突出部の位置を好適化した発明例１は、発明例２より耐偏摩耗性に優れていることがわかる。さらに、比ｈ／Ｈを好適化した発明例３〜５は、発明例１及び６より、耐偏摩耗性に優れていることがわかる。さらにまた、比ｄ／Ｗを好適化した発明例４〜１１は、発明例７より、耐偏摩耗性に優れていることがわかる。

本発明によれば、耐偏摩耗性に優れた農業車両用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。

１：トレッド踏面、２：ラグ、３：突出部、９１：トレッド踏面、９２：ラグ、
ＣＬ：タイヤ赤道面、ＴＥ：トレッド端

Claims (6)

1. タイヤの回転方向が指定され、トレッド踏面に、トレッド幅方向外側からトレッド幅方向内側に向かって、前記指定タイヤ回転方向側に傾斜して延びる複数のラグを、タイヤ赤道面を中心とするトレッド幅方向半部間でトレッド周方向に交互に配置した、農業車両用空気入りラジアルタイヤであって、
   前記ラグの蹴り出し端側の壁面に、該壁面から前記指定タイヤ回転方向の逆方向側に突出する突出部であって、該ラグを区画するラグ溝の溝底に繋がり、且つ、タイヤ径方向に直交する上面を有する、少なくとも１つの突出部を設け、
   前記突出部は、タイヤ周方向断面において段差部として形成されていることを特徴とする、農業車両用空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記複数のラグのうち一のラグの蹴り出し端側の壁面のトレッド幅方向最内側点Ｐから、前記一のラグの蹴り出し端側の壁面のペリフェリ長さの１／３の距離だけペリフェリに沿って離間した点をＱとし、前記点Ｐと前記点Ｑとを結んだ直線をＭとするとき、
   前記一のラグとは反対側のトレッド幅方向半部に位置し、前記一のラグに対して前記指定タイヤ回転方向側に隣接する他のラグが有する前記突出部は、直線Ｍよりトレッド幅方向内側に位置する、請求項１に記載の農業車両用空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記ラグの高さをＨ（ｍｍ）とし、前記ラグの上面から前記突出部の上面までの高さをｈ（ｍｍ）とするとき、
   ０．３≦ｈ／Ｈ≦０．７
   を満たす、請求項１又は２に記載の農業車両用空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記ラグの幅をＷ（ｍｍ）とし、前記突出部の上面の突出幅をｄ（ｍｍ）とするとき、
   ０．０３≦ｄ／Ｗ≦０．２５
   を満たす、請求項１〜３のいずれか一項に記載の農業車両用空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記ラグの上面と前記突出部とを繋ぐ前記ラグの壁面は、タイヤ径方向内側から外側に向かって、前記指定タイヤ回転方向側に傾斜している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の農業車両用空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記ラグの高さをＨ、前記ラグの幅をＷとするとき、比Ｗ／Ｈは、５０％以上である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の農業車両用空気入りラジアルタイヤ。

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