JP5697868B2 - 運搬車両用タイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、貨物取扱い車両、特に港湾を走行し、コンテナを取り扱うようになった「ストラドルキャリヤ(長尺重量物運搬)」型車両用のタイヤに関する。
本発明は、ストラドルキャリヤ型の車両には限定されないが、これら車両にはそれ自体の特有の使用条件があるので、本発明をこれら車両が装備するタイヤに関して具体的に説明する。この種の車両は、別個独立に取り付けられると共に構成されている8本の独立の車輪を履いており、それにより、タイヤは車両が使用中、側方にドリフトする場合が多い。
この種の車両の使用は、港湾において貨物コンテナの移動と関連している。したがって、この使用は、通常20km/hのオーダの低速での重い積荷の移動に対応している。
この種の車両により運搬される積荷の重量を考慮して、タイヤ設計者は、特に比較的厚いトレッドを有する特殊な製品を開発した。この特徴は、特に、輸送中の積荷に起因して生じる過度に急速な摩耗を回避する。さらに又、輸送対象の積荷の重量により、路面に接触するようになったトレッドの表面の横方向溝は、特に「のこ歯」状の摩耗を回避するために円周方向溝を優先して断念された。この種の車両用のタイヤは、一般に、タイヤトレッドを3つの円周方向領域又は「リブ」に分割する2つの円周方向溝を有する。
タイヤの円周方向又は長手方向は、タイヤの周囲に一致し、タイヤが転動する方向により定められる方向である。
タイヤの横方向又は軸方向は、タイヤの回転の中心である軸線に平行である。
半径方向は、タイヤの回転軸線と交差し、これに垂直な方向である。
タイヤの回転軸線は、タイヤが通常の使用中に回転する中心となる軸線である。
半径方向平面又は中央平面は、タイヤの回転軸線を含む平面である。
円周方向中央平面又は赤道面は、タイヤの回転軸線に垂直であり、タイヤを2つの半部に分割する平面である。
現在のユーザの要求は、ますます高い速度でますます重い積荷を運搬することに向かっているので、タイヤは、或る特定の使用条件下において劣化する場合のあることが判明している。特に、トレッドは、運搬対象の積荷荷重が過度になったり、積荷を高速で運び回ったりすると、剥離し始める場合がある。
例えばこのような現象は、特に、トレッドが相当な厚さのものであるという結果として説明でき、それにより、ゴムの塊は、特にタイヤが路面と接触している接触パッチ(接触部分)が平べったくなる現象の結果として且つ路面に対する摩擦の結果として、大幅に昇温する。かかる発熱により、破断の恐れが生じ、この現象は、特に、輸送対象の積荷及びタイヤが用いられている速度で左右される。
したがって、本発明者は、現在のユーザの要求を満たすと共に耐摩耗性を犠牲にしないで高い速度及び重い積荷に耐えることができるストラドルキャリヤ型の貨物取扱い車両用のタイヤを提供するという仕事に取り組んだ。
この目的は、本発明によれば、荷役車両用のラジアルタイヤであって、円周方向中央平面における半径方向の厚さ寸法が40mmよりも大きいトレッドを有する、ラジアルタイヤにおいて、ラジアルタイヤは、少なくとも3つの円周方向溝を有し、少なくとも中央の円周方向溝は、15mm未満の軸方向幅寸法Lを有すると共に軸方向幅寸法Lと半径方向深さ寸法Hの比が0.1〜0.3となるような半径方向深さ寸法Hを有することを特徴とするラジアルタイヤによって達成された。
かくして本発明に従って構成されたタイヤは、ストラドルキャリヤ型の車両に用いられた場合、損傷を生じさせないで、従来型タイヤよりも長い距離走行できることを実証した。中央の円周方向溝を有利には円周方向中央平面に設けることにより、トレッドに追加の冷却作用が与えられ、かくして、通常の使用に見られる種類の損傷が阻止されるように思われる。本発明者は、この中央の溝を紛れもなく設けることにより追加の冷却作用をもたらすこととは別に、かかる中央溝がこの冷却作用を増強させることができる寸法形状のものであるということを実証することができた。具体的に説明すると、この中央溝の寸法形状により、その2つの円周方向壁が、互いに密接することができ、その結果、この溝を接触パッチの付近で閉じることができる。換言すると、タイヤが路面と接触する接触パッチ中に位置する中央溝の部分は、この溝の2つの壁が密接するので見えなくなる。この効果により、溝が閉じ、それにより、空気が接触パッチの入口領域に吸い込まれると共に空気が接触パッチの出口領域が追い出され、かくして空気の流れが促進され、したがってトレッドの冷却が行われる。
本発明の好ましい実施形態によれば、中央溝の軸方向幅寸法Lは、5mmよりも大きい。溝の幅寸法がこれよりも小さい場合、追加の冷却能力は、或る特定の使用形式にとって不十分となる場合がある。
再び本発明の好ましい実施形態によれば、中央溝の半径方向深さ寸法Hは、40mmよりも大きく、好ましくは50mmよりも大きい。かかる深さ寸法は、トレッドの冷却作用を一段と促進する。
本発明の有利な変形形態によれば、3つの円周方向溝は、軸方向幅寸法及び半径方向深さ寸法特性が、互いに同一である。したがって、本発明のこの変形形態によれば、3つの溝は、中央溝に関し例えば上述したような寸法形状を有する。本発明者は、空気の流れ現象を生じさせることとは別に、中央溝に関して上述したように、この場合に接触パッチの付近で起こる側方溝の閉鎖が、タイヤのショルダ部に対するトレッドの摩耗に抵抗する役割を果たし、即ち、具体的に言えば、側方溝の閉鎖が、横方向又は側方剛性を高め、かくして特にこの領域の滑りと関連したタイヤ摩耗を制限するということを実証できた。上述したように、この種の車両のタイヤは、特に車両の設計に鑑みて且つ特に車両への取付けの困難性に鑑みて、側方に大きな応力を受け、かくして、これらタイヤのトレッドの側方部分が摩耗する。接触パッチの付近の横方向剛性を高めることにより、これら不都合が軽減される。
さらに、本発明者は、当業者の現在の意見とは対照的に、この使用形式に関して通常のタイヤとの比較の上で溝の幅寸法を減少させても、特に濡れた路面上を走行する場合に何ら不都合がないということを実証することができた。というのは、車両の走行速度が比較的低く、しかも本発明の溝の寸法形状が水を排除するのに依然として十分だからである。
本発明の好ましい実施形態によれば、2つの軸方向最も外側の溝は、破線を形成している。この実施形態によれば、側方溝は、トレッドパターンに2方向外観を与えると共に最少数の横方向溝を提供することができ、それにより濡れた路面上における制動能力及び(又は)トルク伝達能力が提供される。
本発明のこの好ましい実施形態によれば、溝の各壁にそれぞれ属する2つの箇所相互間の最大軸方向距離は、特に任意の使用形式について満足の行く横方向剛性の向上結果を維持するように10mm未満である。
有利には、再び本発明によれば、溝は、幅寸法が実質的に等しい4つの円周方向領域又は「リブ」を形成している。このように設計されたタイヤは、対称トレッドパターンを有し、それにより、トレッドの一様な冷却が促進されると共にタイヤの各側の等価横方向剛性が高くなる。
本発明の有利な一実施形態によれば、溝によって形成された円周方向領域又は「リブ」は、溝を形成する壁から始まる横方向切込みを有する。本発明のこの実施形態によれば、切込みは、ゴム塊が円周方向溝の頂部で流動する傾向のある現象を広めることにより溝の果たす役割に寄与する。かくして、かかる切込みが設けられていることにより、これら流動現象に起因する溝エッジの摩耗の発生を回避することができる。
トレッドは、特に軸方向最も外側の円周方向領域又はリブに、トレッドのこれら部分の冷却に寄与することを目的として、これらリブの周囲全体に沿って分布して設けられた空所を更に有するのが良い。例えばこのような空所は、例えば、米国意匠特許第492,246(S)号明細書に記載されている。
本発明の別の細部及び利点は、図1及び図2を参照して行われる本発明の幾つかの例示の実施形態についての説明から以下において明らかになろう。
図を分かりやすくするために、図は、縮尺通りには描かれていない。
図1は、本発明に従って製造されたタイヤ1の半径方向断面図である。タイヤ1は、リムのビード受座に取り付けられるようになった2つのビード2を有している。各ビード2の半径方向外方への延長部としてサイドウォール3が設けられ、このサイドウォール3は、タイヤ1のトレッド4と外側に向かって半径方向に合体している。タイヤ1のトレッド4は、その外面が3つの溝9,10,11によって互いに分離された4つの円周方向ストリップ又はリブ5,6,7,8に分割されている。
2つの軸方向最も外側の溝9,11は、この種のタイヤに関する通常の寸法形状を有し、これらの溝の軸方向幅寸法は、約35mmである。円周方向中央平面に形成された本発明の中央溝10は、10mmに等しい軸方向幅寸法1を有している。その半径方向深さ寸法Hは、50mmであり、かくして比L/Hは、0.2に等しい。本発明に従って製造された図1のタイヤをストラドルキャリヤ型の車両について試験したが、この車両は、通常の条件下で走行し、即ち、30km/hを下回る速度でコンテナの重量に相当する重い積荷を輸送している。本発明によるこのタイヤの試験は、同一のストラドルキャリヤ型車両に従来型のタイヤ、即ち、2つの軸方向最も外側の溝9,11しか備えていないタイヤを装着することにより、同一の走行条件に対して比較により実施した。このように行った試験結果の示すところによれば、本発明に従って製造されたタイヤは、損傷を生じないで、長い距離にわたって走行することができ、これに対し、通常のタイヤは、トレッドの劣化の発生を示した。
本発明者は、タイヤのこの劣化が、トレッド、より具体的に言えば、タイヤの中央部分の昇温に起因していることを実証することができた。したがって、このように行われた試験結果の示すところによれば、本発明の実施形態は、タイヤの耐久性を向上させた。かくして、円周方向中央平面に設けられた溝10が、トレッドに追加の冷却作用を与え、したがって、それにより、ストラドルキャリヤ型の車両の使用条件に関し、タイヤの寿命が延びるということが確認されたように思われる。本発明の特徴による溝10の寸法形状は、熱交換領域を増大させることとは別に、上述したように、接触パッチの付近で空気を引き込んだり追い出したりし、かくして、良好な空気の流れ及び冷却作用の促進に寄与する現象を生じさせることができる。
本発明のタイヤの有効走行距離と通常のタイヤの有効走行距離の差は、非常に顕著であるといえる。具体的に言えば、この種の車両が用いられる条件により、タイヤは、トレッドの温度の増大により通常の摩耗形式を受ける前に損傷状態になる場合が多い。本発明により上述したように提案される解決策としてのタイヤは、かかる温度の増大を回避することができ、したがって、タイヤをこれが完全に摩耗状態になるまで保護することができ、その場合、タイヤがそれ以前に損傷を受けることはない。
図2は、本発明に従って製造されたタイヤ201の半径方向断面図である。タイヤ201は、寸法形状が同一の3つの溝209,210,211が設けられている点において図1のタイヤ1とは異なっている。
この種のタイヤに通常用いられている寸法形状よりも小さな寸法形状の軸方向最も外側の溝209,211を設けることによっても、特に、空気が引き込まれたり追い出されたりするようにする上述の現象の結果として、良好なトレッドの冷却に寄与する。
さらに、これら溝209,211、より具体的に言えばこれらの寸法形状により、溝が接触パッチを通る際に互いに近づくことができるので、特にトレッドの横方向剛性が増大する。
行った試験結果の示すところによれば、タイヤが路面と接触状態にある接触パッチの横方向剛性のこの増大により、トレッドの軸方向最も外側の部分の摩耗が制限された。
同一の使用条件下における従来型タイヤとの、又は図1に記載されたタイヤとの比較により、図2の構成に従って製造されたタイヤの場合、トレッドの軸方向最も外側の部分の摩耗が相当少ないということが現実に立証された。
トレッドの軸方向最も外側の部分の摩耗に関するこの減少は又、タイヤが接触パッチの付近のその軸方向幅全体にわたって荷重及び圧力分布状態を維持できるようにすることにより、トレッドの中央部分の温度の増大を制限する役割を果たす。
試験結果により、本発明の軸方向に幅の狭い溝に関する別の利点が更に実証され、即ち、通常のタイヤとの比較結果により、パンクを招くトレッドパターンの内部に対する攻撃の恐れが減少したことが実証された。かかるパンクは、例えば、タイヤに切り込むことが可能な金属屑片に起因しており、かかる屑片は、一般に、港湾であちこち動かされたり貯蔵されたりするコンテナに源を発している。どういうことが起こっているのかといえば、上述の溝の幅が狭いこと及びこれらの溝が接触パッチの付近で閉じるということにより、かかる攻撃が回避され又は少なくとも制限されているということである。
本発明の第1の実施形態としてのタイヤの略図である。 本発明の第2の実施形態としてのタイヤの略図である。

Claims (9)

  1. 港湾において通常30km/hを下回る速度で走行し、コンテナの重量に相当する比較的重い積荷を移動させるストラドルキャリヤ型の貨物取扱い車両である荷役車両用のラジアルタイヤであって、
    前記ラジアルタイヤは、前記ストラドルキャリヤ型の貨物取扱車両が履いている複数本の車輪に別箇独立に取り付けられ、
    円周方向中央平面における半径方向の厚さ寸法が40mmよりも大きいトレッドと、
    前記円周方向中央平面に対して軸方向外側の少なくとも2つの円周方向溝と、を有する、ラジアルタイヤにおいて、
    前記ラジアルタイヤは、中央の円周方向溝と、2つの軸方向最も外側の円周方向溝と、を備えた少なくとも3つの円周方向溝を有し、
    これらの少なくとも3つの円周方向溝のうちの中央の円周方向溝は、前記円周方向中央平面にあり、15mm未満の軸方向幅寸法Lを有すると共に軸方向幅寸法Lと半径方向深さ寸法Hの比が0.1〜0.3となるような半径方向深さ寸法Hを有し、
    前記2つの軸方向最も外側の円周方向溝の各々の軸方向幅寸法は、前記中央の円周方向溝の軸方向幅寸法以上であることを特徴とする、ラジアルタイヤ。
  2. 前記軸方向幅寸法Lは、5mmよりも大きい、請求項1記載のラジアルタイヤ。
  3. 前記半径方向深さ寸法Hは、40mmよりも大きく、好ましくは50mmよりも大きい、請求項1又は2記載のラジアルタイヤ。
  4. 前記3つの円周方向溝は、軸方向幅寸法及び半径方向深さ寸法特性が、互いに同一である、請求項1〜3のうちいずれか一に記載のラジアルタイヤ。
  5. 前記2つの軸方向最も外側の円周方向溝は、タイヤの円周方向に破線状に形成されている、請求項1〜4のうちいずれか一に記載のラジアルタイヤ。
  6. 溝の各壁にそれぞれ属する2つの箇所相互間の最大軸方向距離は、10mm未満である、請求項5記載のラジアルタイヤ。
  7. 前記溝は、幅寸法が実質的に等しい4つの円周方向領域又は「リブ」を形成している、請求項1〜6のうちいずれか一に記載のラジアルタイヤ。
  8. 前記溝によって形成された前記円周方向領域又は「リブ」は、溝を形成する壁から始まる横方向切込みを有する、請求項1〜7のうちいずれか一に記載のラジアルタイヤ。
  9. 軸方向最も外側の前記円周方向領域又は「リブ」は、空所を有する、請求項1〜8のうちいずれか一に記載のラジアルタイヤ。
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