(57)【要約】      （修正有）【課題】トラクション性能の低下や、泥詰りを抑制しつつ、ヒールアンドトゥ摩耗の発生を防止できる農業機械用空気入りタイヤを提供する。【解決手段】子午面に対して傾斜して延在する複数本のラグ２を具える扁平率が６５〜９０％のタイヤであって、赤道面内で、ラグ表面２ａの曲率半径をｒ、ラグ表面２ａの周方向曲線長さをＬ、ラグの踏込側の周方向端Ａと、ラグ表面２ａが半径方向外側に最も凸となる点Ｂとの間の、ラグ表面２ａの周方向曲線長さをａＬとしたときに、前記周方向端Ａのラグ溝底からの半径方向高さＴ１の、前記点Ｂのラグ溝底からの半径方向高さＴ２に対する比Ｘが１−０．５ａをとる場合の、前記周方向端Ａと点Ｂとを結ぶ周方向輪郭線と、比Ｘが１−０．１ａをとる場合の、前記周方向端Ａと点Ｂとを結ぶ周方向輪郭線との間の領域内で、前記ラグの実際のトレッド表面を滑らかな曲線で形成する。【選択図】図２
2014177230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド幅方向の中央部から側部にかけて、タイヤ子午面に対して傾斜して延在するとともに、トレッド幅方向のそれぞれの半部で相互に逆向きに傾斜する複数本のラグをトレッド表面に具え、扁平率が６５〜９０％の範囲の農業機械用空気入りタイヤであって、
タイヤの中心軸線と直交する赤道面内で、各ラグ表面の、仮想のトレッド周方向輪郭線の曲率半径をｒ、ラグ表面の、仮想のトレッド周方向曲線長さをＬ、タイヤの外径半径を、前記曲率半径ｒより大きいＲＴ、タイヤのラグ溝底の半径をＲＢ、ラグの踏込側の周方向端Ａと、ラグ表面が半径方向外側に最も凸となる点Ｂとの間の、ラグ表面の、仮想のトレッド周方向曲線長さをａＬ（ただし、０．５≦ａ≦１．０とする）としたときに、ラグの前記周方向端Ａのラグ溝底からの半径方向高さＴ１の、前記点Ｂのラグ溝底からの半径方向高さＴ２に対する比Ｘ（＝Ｔ１／Ｔ２）の値が１−０．５ａをとる場合の、前記周方向端Ａと点Ｂとを結ぶ仮想のトレッド周方向輪郭線と、比Ｘの値が１−０．１ａをとる場合の、前記周方向端Ａと点Ｂとを結ぶ仮想のトレッド周方向輪郭線との間の領域内で、前記ラグの実際のトレッド表面を滑らかな曲線で形成してなる農業機械用空気入りタイヤ。
【請求項２】
トレッド表面の展開視で、各ラグがタイヤ子午面に対してなす角度θを２０〜５０°の範囲としてなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
トレッド表面の展開視で、複数本ラグの表面積の総和の、トレッド幅とトレッド周長との積に対する比率Ｙを２０〜４０％の範囲としてなる請求項１もしくは２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
トレッド幅方向の中央部での、ラグの踏込側の周方向端の高さＨの、ラグ幅Ｗに対する比（Ｈ／Ｗ）を、
０．５＜Ｈ／Ｗ＜３．０
としてなる請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トラクター等の農業機械に適用される、トレッド表面に複数のラグを具える空気入りタイヤに関するものであり、とくには、トラクション機能の低下や、ラグ間への泥詰りの発生を抑制するとともに、ラグへのヒールアンドトゥ摩耗の発生を有効に防止できる技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
農業機械用の空気入りタイヤでは、圃場等で耕転機械その他を索引するためにトラクション性能が重要な性能となっている。
しかるに、圃場等では土がラグ間の溝に詰まる、いわゆる泥詰りが発生し易く、この泥詰りによって、ラグの圃場等の刺さり込みが困難になるため、トラクション性能の低下が余儀なくされることになる。
【０００３】
そこで、ラグ溝の泥詰りを防いで高いトラクション性能を維持するため、農業機械用空気入りタイヤでは、トレッド幅方向の中央から側部にかけて、タイヤ子午面に対して傾斜して延在するとともに、トレッド幅方向のそれぞれの半部で相互に逆向きに傾斜する複数本のラグをトレッド表面に設け、トレッド表面の展開視で、複数本のラグの表面積の総和の、トレッド幅とトレッド周長との積に対する比率を２５％程度とすることが広く一般に行われている。
【０００４】
ところが、トレッド表面にこのようなラグを設けた場合は、ラグの踏込端部に比してブレーキング力が相対的に大きくなるラグの蹴出端部で剪断力が大きくなって、該蹴出端部の摩耗量が多くなる現象が生じる。
これがため、ラグの踏込端部と蹴出端部との間に接地圧の不均衡が生じて、踏込端部の接地圧が蹴出端部のそれより高くなって、ラグの蹴出端部が、踏込端部に比して滑り易くなる。それ故に、滑り易くなった蹴出端部の摩耗が促進されて、ラグに、ヒールアンドトゥ摩耗と称される偏摩耗が発生することになる。
【０００５】
このようにヒールアンドトゥ摩耗が発生すると、タイヤの外観が悪化するだけではなく、トラクション性能の低下、タイヤの摩耗寿命の低下、車両の振動の発生原因となる。
【０００６】
これに対し、特許文献１には、ブロックパターンを有する空気入りタイヤのブロックへのヒールアンドトゥ摩耗の発生を抑制する技術が、また特許文献２には、ラグパターンを有する空気入りタイヤのラグの均一摩耗をもたらす技術がそれぞれ開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１６６３０４号公報
【特許文献２】特表２００１−５２２３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に開示された技術は、異なるラグの摩耗速度の均一化を目指すものであり、単一ラグ内の偏摩耗を改善するものではなく、また、特許文献１に開示された技術は、単一陸部内のヒールアンドトゥ摩耗の抑制効果を高めるものではあるも、単一ラグではなく、単一ブロックのヒールアンドトゥ摩耗を抑制するものである。
【０００９】
この発明は、特許文献１に開示された技術に改良を加えたものであり、それの目的とするところは、トラクション性能の低下や、ラグ間のラグ溝への泥詰りの発生を抑制しつつ、ラグへのヒールアンドトゥ摩耗の発生を効果的に防止できる農業機械用空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の農業機械用空気入りタイヤは、トレッド幅方向の中央部から側部にかけて、タイヤ子午面、すなわち、タイヤの子午線に沿う大円面に対して傾斜して延在するとともに、トレッド幅方向のそれぞれの半部で相互に逆向きに傾斜する複数本のラグをトレッド表面に具え、扁平率が６５〜９０％の範囲のものであって、タイヤの中心軸線と直交する赤道面内で、各ラグ表面の、仮想のトレッド周方向輪郭線の曲率半径をｒ、ラグ表面の、仮想のトレッド周方向曲線長さをＬ、タイヤの外径半径を、前記曲率半径ｒより大きいＲＴ、タイヤのラグ溝底の半径をＲＢ、ラグの踏込側の周方向端Ａと、ラグ表面が半径方向外側に最も凸となる点Ｂとの間の、ラグ表面の、仮想のトレッド周方向長さをａＬ（ただし、０．５≦ａ≦１．０とする）としたときに、ラグの前記周方向端Ａのラグ溝底からの半径方向高さＴ１の、前記点Ｂのラグ溝底からの半径方向高さＴ２に対する比Ｘ（＝Ｔ１／Ｔ２）の値が１−０．５ａをとる場合の、前記周方向端Ａと点Ｂとを結ぶ仮想のトレッド周方向輪郭線と、比Ｘの値が１−０．１ａをとる場合の、前記周方向端Ａと点Ｂとを結ぶ仮想のトレッド周方向輪郭線との間の領域内で、前記ラグの実際のトレッド表面を滑らかな曲線で形成してなるものである。
【００１１】
かかるタイヤにおいて好ましくは、トレッド表面の展開視で、各ラグがタイヤ子午面に対してなす角度θを２０〜５０°の範囲とする。
【００１２】
また好ましくは、トレッド表面の展開視で、複数本のラグの表面積の総和の、トレッド幅とトレッド周長との積に対する比率Ｙを２０〜４０％の範囲とする。
【００１３】
ここにおいて、「トレッド幅」とは、タイヤを適用リムに装着するとともに、そこに規定の空気圧を充填した無負荷状態のタイヤ姿勢の下での、一方のトレッド端から他方のトレッド端までの曲線長さをいうものとし、「トレッド周長」とは、タイヤを適用リムに装着するとともに、そこに規定の空気圧を充填した無負荷状態のタイヤ姿勢での、タイヤ赤道線上での周長の他、トレッド幅方向の各位置で、同様のタイヤ姿勢の下で測った周長をいうものとする。
なお、上記の「トレッド端」とは、タイヤを適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填し、平板に対してキャンバー角０°で垂直に置いて規定の負荷を作用させたタイヤ姿勢で、平板での接触面の、タイヤの中心軸線方向の最外側の接地位置をいうものとする。
この場合、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムを、「規定の空気圧」とは、下記の規格において最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、「規定の負荷」とは、最大負荷能力をいうものとする。
なお、最大負荷能力とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう、
ところで、ここでいう空気圧は、窒素ガス等の不活性ガスその他の圧力とすることも可能である。
そして規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格によって決められたものであり、たとえば、アメリカ合衆国では、“THE TIRE and RIM ASSOCIATION INC.のYEAR BOOK”であり、欧州では、“THE European Tyre and Rim Technical OrganisationのSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。
【００１４】
そしてまた好ましくは、トレッド幅方向の中央部での、ラグの踏込側の周方向端の高さＨの、ラグ幅Ｗに対する比（Ｈ／Ｗ）を、
０．５＜Ｈ／Ｗ＜３．０
とする。なお、ラグの踏込側の周方向端の高さとは、ラグの溝底からラグの実際のトレッド表面における踏込側の周方向端に至る高さをいい、また、ラグ幅とは、トレッド幅方向の中央部において、ラグの延在する向きに対して直交する向きの長さをいう。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の空気入りタイヤでは、トレッド表面に設けたラグの表面の、仮想のトレッド周方向輪郭線の曲率半径ｒを、タイヤの外径ＲＴより小さく設定し、前記点Ｂを、ラグの中央位置（ａ＝０．５のとき）から、前記周方向端Ａとは反対側の、ラグの蹴出端（ａ＝１．０のとき)までの間に位置させ、さらに、ラグの実際のトレッド表面を滑らかな曲線で形成するとともに、点Ｂとの関係において周方向端Ａのラグ溝底からの半径方向高さＴ１を適正なものとしているので、タイヤの新品時および摩耗初期の接地圧の最大位置は、ラグ表面が半径方向外側に最も凸となる点Ｂとなる。
【００１６】
これがため、空気入りタイヤが負荷転動すると、接地圧の低い部分である前記周方向端Ａが、前記点Ｂに比して路面に対して多く滑ることになって、ラグの踏込み側の周方向端Ａ側の摩耗の進展速度が点Ｂより大きくなる。それ故に、摩耗の初期から摩耗の中期にかけてのヒールアンドトゥ摩耗の進展を効果的に遅らせることができる。
【００１７】
ところで、このタイヤにおいて、比Ｘ（＝Ｔ１／Ｔ２）の値を１−０．５ａと、１−０．１ａとに場合分けするのは、比Ｘが（１−０．１ａ）を越えると、従来の空気入りタイヤのラグ（タイヤ外径ＴＲと、ラグ表面の、仮想のトレッド周方向輪郭線の曲率半径ｒとが同一のもの）と同等になってしまって、この発明に由来する効果が小さく、一方、比Ｘが（１−０．５ａ）未満では、ラグの蹴出側周方向端が極端に低い接地圧となって滑り易くなり、タイヤの摩耗の初期から極端なヒールアンドトゥ摩耗が進行することになるからである。
【００１８】
このようなタイヤにおいて、トレッド表面の展開視で、各ラグがタイヤ子午面に対してなす角度θを２０〜５０°の範囲としたときは、農業機械用タイヤとして、必要なトラクション性能を発揮させつつ、ラグ溝に付着した泥を効果的に排出させることができる。
いいかえれば、ラグ角度が２０°未満では、ラグ溝内の泥を効果的に排出することが難しく、一方、当該角度が５０°を越えると、ラグが畑地等に刺さり込んで回転することによって発生する力がトレッド幅方向に逃げることになって、トラクション性態の低下が余儀なくされることになる。
【００１９】
また、複数本のラグの表面積の総和の、トレッド幅とトレッド周長との積に対する比率Ｙを２０〜４０％の範囲とした場合は、タイヤの圃場等での負荷転動に当り、所要のトラクション性能を確保しつつ、ラグ溝に付着した泥の円滑なる排出を担保することができる。
すなわち、比率Ｙが４０％を越えると、ラグ溝幅が狭くなりすぎて泥詰りの発生のおそれが高くなり、一方、２０％未満では、必然的にラグの本数が少なくなりすぎて、所要のトラクション性能の確保が難しくなり、加えて摩耗ボリュームが減少して摩耗ライフが短くなるからである。
【００２０】
さらに、比率Ｙを２０〜４０％の範囲とした上で、トレッド幅方向の中央部での、ラグの踏込側の周方向端の高さＨの、ラグ幅Ｗに対する比（Ｈ／Ｗ）を、
０．５＜Ｈ／Ｗ＜３．０
としたときは、所要の摩耗性能及び泥排出性能を確保した上で、トラクション性能及び圃場等以外の道（舗装路、砂利道等）を走行する際の振動乗り心地を損なうことがない。
すなわち、上述した比率Ｙを２０〜４０％の範囲とするためには、所定のラグ幅に抑える必要があるところ、Ｈ／Ｗの値が０．５以下となる場合は、ラグの大きさが小さくなりすぎて、摩耗ボリュームの減少によって摩耗ライフが短くなるからであり、Ｈ／Ｗの値が３．０以上となる場合は、ラグの高さが高くなりすぎてその剛性が著しく低下するため、摩耗速度が増加して摩耗ライフが短くなる他、ヒールアンドトゥ摩耗を助長して、トラクション性能の低下、タイヤの摩耗寿命の低下、車両の振動の発生原因となるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施形態の、タイヤ中心軸線と直交する赤道面内での各部の寸法関係を示す図である。
【図２】ラグの、仮想の周方向断面を示す図である。
【図３】図２の変更例を示す図２と同様の断面図である。
【図４】トレッド表面の展開視を示す図である。
【図５】トレッド幅方向の中央部でのラグ寸法を示す図である。
【図６】ラグの、仮想の周方向中央部に、ラグ表面が半径方向外側に最も凸となる点Ｂを有する、実施例タイヤ１および２のヒールアンドトゥ摩耗による段差部体積を示すグラフである。
【図７】ラグの蹴出端に、ラグ表面が半径方向外側に最も凸となる点Ｂを有する、実施例タイヤ３および４のヒールアンドトゥ摩耗による段差部体積を示すグラフである。図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下にこの発明の実施形態を図面に示すところに基いて説明する。
この発明の農業機械用空気入りタイヤは、図５に示すところから明らかなように、トレッド幅方向の中央部から側部にかけて、タイヤ子午面、すなわち、タイヤ１の子午線ｍ−ｍに沿う大円面に対して傾斜して延在するとともに、トレッド幅方向のそれぞれの半部で相互に逆方向に傾斜する複数本のラグ２をトレッド表面に具え、扁平率が６５〜９０％の範囲のものである。
【００２３】
そしてこのタイヤでは、タイヤの中心軸線と直交するタイヤ赤道面内で、各ラグ２の表面２ａの、仮想のトレッド周方向輪郭線の曲率半径を、図１〜３に例示するｒ、ラグ表面２ａの、仮想のトレッド周方向曲線長さをＬとし、タイヤ１の外径半径を、図１に例示するように、曲率半径ｒより大きいＲＴ、タイヤ１のラグ２間のラグ溝３のラグ溝底の半径を、これも図１に例示するようにＲＢとし、また、ラグ２の踏込側の周方向端Ａと、ラグ表面２ａが半径方向外側に最も凸となる点Ｂとの間のラグ表面２ａの、仮想のトレッド周方向曲線長さをａＬ（ただし、０．５≦ａ≦１．０とする）としたときに、ラグ２の前記周方向端Ａのラグ溝底からの半径方向高さＴ１の、前記点Ｂのラグ溝底からの半径方向高さＴ２に対する比Ｘ（＝Ｔ１／Ｔ２）の値が１−０．５ａをとる場合の、前記周方向端Ａと点Ｂとを結ぶ仮想のトレッド周方向輪郭線と、比Ｘの値が１−０．１ａをとる場合の、前記周方向端Ａと点Ｂとを結ぶ仮想のトレッド周方向輪郭線との間の領域内で、前記ラグの実際のトレッド表面を滑らかな曲線で形成する。
【００２４】
このように構成してなるタイヤでは、ａの値は０．５〜１．０の範囲にあるので、比Ｘが１−０．５ａをとる場合は、比Ｘは、０．５〜０．７５の範囲の値となし、比Ｘが１−０．１ａをとる場合は、比Ｘは、０．９〜０．９５の範囲の値となる。
【００２５】
また、図２に示す空気入りタイヤ１では、ラグ表面２ａがタイヤ半径方向外側に最も凸となる点Ｂが、ラグ２の仮想の周方向中央部に位置することになって、ａ＝０．５となり、比Ｘは、０．７５もしくは０．９５となる。図示のＴ２の寸法を１とすると、Ｔ１は０．７５（Ｔ１ｍｉｎ）または０．９５（Ｔ１ｍａｘ）となる。
なおここでは、ラグ２の点Ｂが、ラグ２の周方向中央に存在し、リブ表面２ａが半径方向外方に凸となる滑らかな曲線で形成されているので、タイヤ１の新品時および、摩耗の初期の接地圧は、ラグ２の該中央部で最大となり、タイヤ１の負荷転動に当って接地圧が相対的に低くなる、ラグの踏込側の周方向端Ａは、ラグ２の前記中央部よりも路面等に対して滑り易くなる。
このことによって、ラグ２の前記周方向端Ａの摩耗の進行速度を大きくすることで、タイヤ１の摩耗の初期から摩耗の中期に到る間のヒールアンドトゥ摩耗の進展を有効に遅らせることができる。
【００２６】
ところで、図３に示す空気入りタイヤ１のラグ２では、ラグ表面２ａが半径方向外側に最も凸となる点Ｂがラグ２の蹴出端Ｃと一致する。すなわち、ａ＝１．０になるので、図示のＴ２の寸法を１とすると、Ｔ１は、０．５（Ｔ１ｍｉｎ）または０．９（Ｔ１ｍａｘ）となる。
このラグ２では、ラグ表面２ａが半径方向外側に最も凸となる点Ｂがラグ２の蹴出端Ｃに一致することから、タイヤの新品時および摩耗の初期の接地圧は、ラグ２の蹴出端Ｃで最大となり、ラグ２の踏込側の周方向端Ａで相対的に低くなるので、踏込側周方向端Ａが蹴出端Ｃに比して滑り易くなる。
これがため、摩耗の初期においては、前記周方向端Ａの摩耗速度を図２に示すラグ２よりも一層大きくなって、蹴出端Ｃ側のゴム体積が踏込側周方向端Ａ側のゴム体積に比してより大きくなり、それ故に、摩耗の初期から中期に到る間のヒールアンドトゥ摩耗を、図２に示すラグ２よりもさらに遅らせることができる。
【００２７】
以上に述べたような空気入りタイヤ１において、図４に示すようなトレッド表面の展開視で、各ラグ２がタイヤ子午面に対してなす傾き角度θを２０〜５０°の範囲とすることが、所要のトラクション性能を確保しつつ、ラグ溝３からのすぐれた排土機能を担保する上で好ましい。
【００２８】
またこのタイヤ１において、トレッド表面の展開視で、複数本のラグ２の表面積の総和の、トレッド幅とトレッド周長との積に対する比率Ｙを２０〜４０％の範囲とすることが、所要のトラクション性能および、所要の泥排出性能を実現する上で好ましい。
【００２９】
そしてさらには、比率Ｙを２０〜４０％の範囲とした上で、図５に示すように、トレッド幅方向の中央部での、ラグの踏込側の周方向端の高さＨの、ラグ幅Ｗに対する比（Ｈ／Ｗ）を、
０．５＜Ｈ／Ｗ＜３．０
とすることが、所要の摩耗性能及び泥排出性能を確保した上で、トラクション性能及び舗装路、砂利道等を走行する際の振動乗り心地を維持できる点で好適である。
【実施例】
【００３０】
サイズが７１０／７０  Ｒ４２の、表１に示す諸元を有する実施例タイヤ１〜４および比較例タイヤ１〜６のそれぞれにつき、実車走行によって摩耗試験、トラクション試験および泥詰り量測定試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。
なお、これらの試験は、各タイヤをＤＷ２３ＡＸ４２のリムに装着するとともに、タイヤへの充填空気圧を１６０ＫＰａとし、ＴＲＡに規定される、充填空気圧に対応する大きさの負荷を作用させた条件の下にて行い、
摩耗試験は、コンクリート路面上を４０ｋｍ／ｈの速度で２００００ｋｍ走行後の、ヒールアンドトゥ摩耗によって消失したラグのゴム体積を測定することにより行い、
トラクション試験は、圃場（泥地）を５ｋｍ／ｈの速度で走行したときのトラクション力を測定することにより行い、
泥詰り量測定試験は、トラクション試験の終了時にラグの溝内に付着した泥の重量を測定することにより行った。
【００３１】
なお試験結果は、比較例タイヤ１の結果をコントロールとする指数によって評価し、トラクション力は指数値が大きい方が、その他の試験結果は指数値が小さい方がすぐれた結果を示すものとした。
ところで、図２に示すラグ形態を有する実施例タイヤ１，２、および、図３に示すラグ形態を有する実施例タイヤ３，４のそれぞれの、ヒールアンドトゥ摩耗による段差部体積（指数）の、比Ｘに対する値を、図６および７のそれぞれにも併せて示す。
【００３２】
【表１】
2014177230.tif 000003
【００３３】
【表２】
2014177230.tif 000004
【００３４】
表２に示すところによれば、実施例タイヤ１〜４はいずれも、トラクション力の低下および、泥付着量の増加をもたらすことなく、ヒールアンドトゥ摩耗を効果的に抑制できることが解かる。
そして、このヒールアンドトゥ摩耗の、比Ｘに対する抑制効果は、図６，７に示すところからより明確である。
【符号の説明】
【００３５】
１  タイヤ
２  ラグ
２ａ  ラグ表面
３  ラグ溝
ｒ  ラグ表面の曲率半径
Ｌ  ラグ表面の周方向曲線長さ
ＲＴ  タイヤの外径半径
ＲＢ  ラグ溝底の半径
Ａ  ラグの踏込側の周方向端
Ｂ  ラグ表面が半径方向外側に最も凸となる点
Ｃ  ラグの蹴出端
ａＬ  Ａ，Ｂ間の周方向曲線長さ
Ｔ１  周方向端Ａの半径方向高さ
Ｔ２  点Ｂの半径方向高さ
Ｘ  比（＝Ｔ１／Ｔ２）
θ  ラグの子午面に対する傾き角度
Ｙ  （ラグの表面積の総和／トレッド幅×トレッド周長）の比率
Ｈ  ラグの踏込側周方向端の高さ
Ｗ  ラグ幅
【図１】
2014177230.tif 000005
【図２】
2014177230.tif 000006
【図３】
2014177230.tif 000007
【図４】
2014177230.tif 000008
【図５】
2014177230.tif 000009
【図６】
2014177230.tif 000010
【図７】
2014177230.tif 000011