(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のサイドウォール部間に連なるクラウン部と、複数のゴム被覆有機繊維コードプライのバイアスカーカスとを有し、クラウン部は、その幅中央部から両ショルダ部それぞれに向け八の字状に延びるラグを備え、該ラグをクラウン部中央先端から先に接地させる、回転方向指定のラグ付き空気入りタイヤにおいて、
バイアスカーカスは、クラウン部領域にて、最外側プライと該プライに隣接する内側プライとの間のコード間隔が、最外側プライを除く残余プライの隣接プライ相互間のコード間隔を上回るプライ構成を有することを特徴とするラグ付き空気入りタイヤ。
【請求項２】
隣接プライ相互間でコード間隔に差を有するクラウン部領域が、最外側プライのコードとラグとが同じ配列方向である片側領域である請求項１に記載したタイヤ。
【請求項３】
隣接プライ相互間でコード間隔に差を有するクラウン部領域が、タイヤ赤道面とショルダ部端との中間位置からショルダ部に至る間の領域である請求項１に記載したタイヤ。
【請求項４】
隣接プライ相互間でコード間隔に差を有するクラウン部領域にて、最外側プライと該プライに隣接する内側プライとの間のコード間隔が０．４ｍｍ以上であり、最外側プライを除く残余プライの隣接プライ相互間のコード間隔が０．３ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載したタイヤ。
【請求項５】
隣接プライ相互間でコード間隔に差を有するクラウン部領域にて、最外側プライと該プライに隣接する内側プライとの間のコード間隔が、最外側プライのコード直径の０．５倍以上である請求項１〜４のいずれか一項に記載したタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、湿田、軟弱地及び泥濘地などで使用する農業用車両や土木建設用車両に装着するラグ付き空気入りタイヤ、より詳細には空気入りバイアスタイヤに関し、特に、カーカスの耐久性を向上させたタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
湿田、軟弱地及び泥濘地などで使用する農業用車両や土木建設用車両は、必要な走破性能を確保するため、特に、駆動輪の駆動力を高めるラグ付き空気入りタイヤを用いる。このラグは、タイヤのクラウン部に、その幅中央部からショルダ部に向け左右に八の字状に振り分けた配置とし、駆動力を最大限発揮させるため、ラグのクラウン部中央部先端から土壌に踏み込むようにタイヤ回転方向を定めている。
【０００３】
上記のラグ付き空気入りタイヤのバイアスカーカスには、１２６０Ｄ／２のナイロンコードのゴム被覆プライを使用している。しかし、最近は、タイヤの直材費（直接材料費）低減要求が高まり、１８９０Ｄ／２の太径ナイロンコードがバイアスカーカスプライに採用される傾向にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、１８９０Ｄ／２ナイロンコードのような太径コードをバイアスカーカスプライに採用したラグ付き空気入りタイヤは、通常、要求される２万km無故障完走をまたずに、しばしば、カーカスプライにセパレーション故障を発生することが分かった。この種のカーカス故障は、１２６０Ｄ／２ナイロンコードをプライに用いたタイヤには見られない。
【０００５】
従って、この発明の請求項１〜４に記載した発明は、１２６０Ｄ／２のコード径を超える太径ナイロンコードをバイアスカーカスプライに適用することを前提として、少なくとも２万kmを、カーカスプライが無故障で走行可能なラグ付き空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、この発明の請求項１に記載した発明は、一対のサイドウォール部間に連なるクラウン部と、複数のゴム被覆有機繊維コードプライのバイアスカーカスとを有し、クラウン部は、その幅中央部から両ショルダ部それぞれに向け八の字状に延びるラグを備え、該ラグをクラウン部中央先端から先に接地させる、回転方向指定のラグ付き空気入りタイヤにおいて、
バイアスカーカスは、クラウン部領域にて、最外側プライと該プライに隣接する内側プライとの間のコード間隔が、最外側プライを除く残余プライの隣接プライ相互間のコード間隔を上回るプライ構成を有することを特徴とするラグ付き空気入りタイヤである。
【０００７】
バイアスカーカス特有のプライコード配列との関連で、請求項２に記載した発明のように、隣接プライ相互間でコード間隔に差を有するクラウン部領域が、最外側プライのコードとラグとが同じ配列方向である片側領域である。
【０００８】
タイヤの使用条件やタイヤ種類によっては、請求項３に記載した発明のように、隣接プライ相互間でコード間隔に差を有するクラウン部領域が、タイヤ赤道面とショルダ部端との中間位置からショルダ部に至る間の領域である。
【０００９】
実際上、好適には、請求項４に記載した発明のように、隣接プライ相互間でコード間隔に差を有するクラウン部領域にて、最外側プライと該プライに隣接する内側プライとの間のコード間隔が０．４ｍｍ以上であり、最外側プライを除く残余プライの隣接プライ相互間のコード間隔が０．３ｍｍ以下である。
【００１０】
適用コードとの関連においては、請求項５に記載した発明のように、隣接プライ相互間でコード間隔に差を有するクラウン部領域にて、最外側プライと該プライに隣接する内側プライとの間のコード間隔が、最外側プライのコード直径の０．５倍以上である。
【００１１】
以上のコード間隔とは、タイヤ断面で見て、隣接２プライそれぞれの内で互いに対向する側の、多数本コードに接する線を連ねた二つの曲線間距離を指す。二つの曲線が、曲線と直線との複合曲線の場合もある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図４に基づき説明する。
図１は、この発明のラグ付き空気入りタイヤの一部正面図であり、
図２は、図１に示すタイヤのII−II線に沿う線図的左半断面図であり、
図３は、図２に示すタイヤとは別のタイヤのII−II線に沿う線図的左半断面図であり、
図４は、図２、図３に示すタイヤ断面のカーカスの一部拡大図である。
【００１３】
図１〜図３において、ラグ付き空気入りタイヤ（以下タイヤという）は、図示を省略した一対のビード部と、一対のサイドウォール部１（片側のみ示す）と、両サイドウォール部１に連なるクラウン部２を有する。これら各部は、一対のビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり延びるバイアスカーカス３（以下カーカス３という）により補強する。
【００１４】
カーカス３は、傾斜配列になるナイロンコードなどの有機繊維コードのゴム被覆になる複数プライ、図示例は４プライを備え、これらプライを、タイヤ半径方向外側から順に、第一の（最外側）プライ３−１、第二のプライ３−２、第三のプライ３−３及び第四の（最内側）プライ３−４として示す。カーカス３は、隣接プライ相互間でコードは異なる方向の配列になり、図示例では最外側プライ３−１のコード３−１ｃ（図１で破線で示す）は右上がり配列、第二のプライ３−２のコード３−２ｃ（図１で二点鎖線で示す）は左上がり配列である。
【００１５】
クラウン部２は、その幅方向中央部、すなわちタイヤ赤道面Ｅを含む中央部から両ショルダ部それぞれに向け延びる多数個のラグ４ａ、４ｂを備える。この場合のクラウン部２とは、図２、３を参照し、ラグの終端底位置Ｐを通るカーカス３の法線ＬP （右半も同じ）に囲まれる領域を指す。
【００１６】
図１に示すラグ４ａ、４ｂは、左側ラグ４ａが右上がり配列になり、右側ラグ４ｂが左上がり配列になり、これらラグ４ａ、４ｂは、隣り合うラグ相互間で八（はち）の字を形成する。この種のラグ４ａ、４ｂを備えるタイヤは、図１に示す矢印Ａ方向に回転させる、回転方向指定タイヤである。
【００１７】
ここで、カーカス３のプライコードには、１２６０Ｄ／２のナイロンコード直径（０．６１ｍｍ）より太径のナイロンコード、例えば、直径が０．７６ｍｍの１８９０Ｄ／２ナイロンコードを適用する。
【００１８】
そのとき、図４を合わせ参照し、クラウン部２領域におけるカーカス３は、最外側プライ３−１のコード３−１ｃと第二のプライ３−２のコード３−２ｃとの間のコード間隔δ（ｍｍ）と、第二のプライ３−２のコード３−２ｃと第三のプライ３−３のコード３−３ｃとの間のコード間隔δ1 （ｍｍ）及び第三のプライ３−３のコード３−３ｃと第四のプライ３−４のコード３−４ｃとの間のコード間隔δ2 （ｍｍ）との間で、δ＞δ1 、δ＞δ2 の関係を満たすものとする。ただし、δ1 ＝δ2 、δ1 ≒δ2 であっても良い。
【００１９】
コード間隔δは、図４に示すように、最外側プライのコード３−１ｃと第二のプライ３−２のコード３−２ｃとが互いに対向する側の多数本コードに接する線を連ねた二つの曲線Ｌ1 、Ｌ2 間距離乃至曲線と直線との複合曲線Ｌ1 、Ｌ2 間距離とする。コード間隔δ1 、δ2 も同様に、二つの曲線Ｌ3 、Ｌ4 間距離、二つの曲線Ｌ5 、Ｌ6 間距離である。なお、図４において、断面形状が楕円乃至長円であるところ便宜上円形で示すコードには斜線を施し、白抜き部分が被覆ゴムであり、実線で囲まれる部分が各プライである。
【００２０】
最外側プライ３−１と、残余プライ３−２〜３−４との間で、δ＞δ1 、δ＞δ2 の関係を成立させるため、タイヤの生産性を考慮し、図２、３に示すように、最外側プライ３−１と第二のプライ３−２との間に、プライコードの被覆ゴムと同じ配合組成になるゴムシート５（破線で示す）を介在させる。このようにすれば、各プライは同一部材で統一することができる。勿論、コード間隔δ以外の領域部分ではコード間隔δ1 、δ2 とし、以下同じである。
【００２１】
さて、タイヤの荷重負荷転動時の駆動輪において、この発明の対象であるタイヤは、ラグ４ａ、４ｂの周方向動き度合いが他の種類のタイヤのラグ、例えばトラック及びバス用タイヤのラグに比し著しい、という大きな特徴を有する。これは、ラグ４ａ、４ｂ高さがより高く、クラウン部２の周方向で隣り合うラグ４ａ相互、４ｂ相互の間の距離が著しく長いため、タイヤが接地する際、１個のラグ４ａ、４ｂが受け持つ荷重が不可避的に大きくなるということ、及びタイヤの使用目的からして他の種類のタイヤより著しく低内圧であることの理由による。
【００２２】
ラグ４ａ、４ｂの動きが大きいと、ラグ４ａ、４ｂの付根部分の変形量も大きくなる。その結果、付根部分及びその近傍位置部分の内側に位置する最外側プライ３−１が、大きな引張変形とせん断変形とを受けることになる。これら変形のうちせん断変形は、最外側プライ３−１と第二のプライ３−２との間に大きなせん断ひずみをもたらす。これらプライ間のせん断ひずみは、プライコードの直径に比例する。つまり、コード径が大きいほど、せん断ひずみの値は大きくなり、プライセパレーションが生じ易くなる。
【００２３】
従来のプライコード１２６０Ｄ／２のナイロンコードの直径は０．６１ｍｍであり、隣接プライ相互のコード間隔δC は全プライを通じてほぼ０．１６ｍｍ程度である。この１２６０Ｄ／２コードとコード間隔δC との組み合わせでは、市場での長期間にわたる使用に十分に耐え、プライセパレーションは皆無であった。
【００２４】
しかし、コード間隔δC を０．１６ｍｍとしたまま、１２６０Ｄ／２のナイロンコードプライをより太径のナイロンコードプライ、例えばコード直径ｄ＝０．７６ｍｍの１８９０Ｄ／２ナイロンコードプライに置き換えたとき、前述した通り、特に、最外側プライ３−１と第二のプライ３−２との間のせん断ひずみは、プライコードの直径の比の値に比例して増大するため、最外側プライ３−１と第二のプライ３−２との間にセパレーション故障が発生することが解明できた。
【００２５】
そこで、クラウン部２領域にて、δ＞δ1 、δ＞δ2 の関係を満たすプライ３−１〜３−４構成とすることにより、最外側プライ３−１と第二のプライ３−２との間のせん断ひずみ量は変わらない反面、せん断応力を大幅に低減させることができ、これによりプライセパレーション故障発生を阻止することができる。
【００２６】
また、δ＞δ1 、δ＞δ2 とし、かつ、この関係はクラウン部２領域のみに限定することにより、余分なゴムの使用を避け、直材費の上昇を最小限度に抑制することができる。
【００２７】
また、１８９０Ｄ／２ナイロンコードをプライに適用した従来タイヤのセパレーションを詳細に観察した結果、セパレーション発生核は、図１に楕円Ｂで示すラグ４ａ端部とその近傍領域位置であることが分かった。これは、ラグ４ａの傾斜方向と最外側プライ３−１のコード３−１ｃの傾斜方向とが同じ位置でもある。傾斜方向が同じということは、ラグ４ａがコード３−１ｃとほぼ直交する向きに動き、結局、ラグ４ｂ側よりラグ４ａ側の最外側プライ３−１の動き量が大きく、せん断ひずみもそれに見合って大きくなることを意味する。
【００２８】
この事実から、δ＞δ1 、δ＞δ2 の関係を満たす領域は、
（１）クラウン部２全領域とする（タイヤ右半のカーカス３を、図２に示す左半断面と同じカーカス構成とする）、
（２）図２に示すクラウン部２の左半片領域のみとする、
（３）図３に示す法線ＬP 〜法線ＬQ に至る左右２領域とする、
（４）図３に示す法線ＬP 〜法線ＬQ に至る片領域のみとする、
４種類のタイヤが適合する。これらのタイヤは使用条件、タイヤ種類及びタイヤコストに応じて適宜使い分ける。勿論、最外側プライ３−１のコード３−１ｃが二点鎖線で示すコード３−２ｃの傾斜方向なら、上記の左右を入れ替えるものとする。
【００２９】
上記法線ＬQ は、図３に示すように、クラウン部２の幅Ｗの１／４をタイヤ赤道面Ｅから隔てるラグ４ａ、ラグ４ｂの底６を通るカーカス３の法線である。タイヤ直材費でのみ比較すれば、上記（４）項の構成を備えるタイヤが最も低コストであり、その次の低コストタイヤは、（２）項乃至（３）項の構成を備えるものである。
【００３０】
また、実際上、コード間隔δは０．４ｍｍ以上が必要であり、コード間隔δ1 、δ2 は０．３ｍｍ以下であるのが適合する。これとは別に、特に、コード間隔δについては、最外側プライ３−１のコード３−１ｃ直径の０．５倍以上、望ましくは０．６倍以上であるのが適合する。因みに、１８９０Ｄ／２ナイロンコードの場合は、直径が０．７６ｍｍであり、この０．６倍は０．４６ｍｍとなる。プライコードに１２６０Ｄ／２ナイロンコードより太径コードを適用するタイヤで、コード間隔δが０．４ｍｍ未満、及び／又はコード３−１ｃ直径の０．５倍未満、望ましくは０．６倍未満では、使用者が望む走行距離２万kmを達成できない場合があり、不可である。
【００３１】
【実施例】
農業トラクタ駆動輪用バイアスプライタイヤで、サイズが１６．９−３０  ８ＰＲであり、主たるタイヤ構成は図１及び図２に従い、カーカス３は４プライであり、４プライ全てに１８９０Ｄ／２ナイロンコードを適用した。コード間隔δ＝０．６ｍｍ、コード間隔δ1 、δ2 ＝０．１６ｍｍである。この実施例タイヤに加え、全てのコード間隔δC ＝０．１６ｍｍ一定とした他は実施例タイヤに合わせた従来例タイヤを準備した。
【００３２】
実施例タイヤ及び従来例タイヤを下記試験条件で、ドラムによるセパレーション耐久性テストを実施した。
内圧；１．２kgf/cm2 、
負荷荷重；２０４０kgf 、
ドラム周速度；１６km/h、
走行距離；２００００km（この距離でテスト打ち切り）、
【００３３】
テスト結果は、実施例タイヤが２００００kmを無故障で完走したのに対し、従来例タイヤは９４４７kmでセパレーション故障を発生した。故障タイヤを取り外して故障内容を調査したところ、図１に示す領域Ｂを故障発生核とするセパレーション故障であった。ドラムテストは故障促進テストであるから、実施例タイヤは、市場にて２００００km以上走行し得る、優れた耐プライセパレーション性を有していることが分かる。
【００３４】
【発明の効果】
この発明の請求項１〜５に記載した発明によれば、１２６０Ｄ／２のナイロンコード径を超える太径ナイロンコードをバイアスカーカスプライに適用して直材費の低減を達成して、市場にて、少なくとも２万kmを、カーカスプライにセパレーション故障を発生せずに走行可能な、高耐久性ラグ付き空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明のタイヤの一部正面図である。
【図２】  図１に示すII−II線に沿うタイヤの左半断面図である。
【図３】  図２に示すタイヤとは別タイヤのII−II線に沿うタイヤの左半断面図である。
【図４】  図２、図３に示すタイヤ断面のカーカスの一部拡大図である。
【符号の説明】
１  サイドウォール部
２  クラウン部
３  カーカス
３−１  最外側プライ
３−２  第二のプライ
３−３  第三のプライ
３−４  最内側プライ
４ａ、４ｂ  ラグ
５  ゴムシート
６  ラグ底
Ｅ  タイヤ赤道面
Ｐ  ラグ終端底位置
ＬP   位置Ｐを通るカーカスの法線
Ｗ  クラウン部幅
Ｑ  １／４Ｗ位置
ＬQ   位置Ｑを通るカーカスの法線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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