JP2000016018A - 建設車両用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

建設車両用空気入りラジアルタイヤ

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JP2000016018A
JP2000016018A JP10182014A JP18201498A JP2000016018A JP 2000016018 A JP2000016018 A JP 2000016018A JP 10182014 A JP10182014 A JP 10182014A JP 18201498 A JP18201498 A JP 18201498A JP 2000016018 A JP2000016018 A JP 2000016018A
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belt
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stress relaxation
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健 ▲高▼橋
Takeshi Takahashi
Norio Omoto
則夫 大本
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Yokohama Rubber Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C2009/2038Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel using lateral belt strips at belt edges, e.g. edge bands

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低速高負荷荷重の使用条件で最大幅ベルト層
に生じるエッジセパレーション故障を抑制し、耐久性の
向上を可能にした建設車両用空気入りラジアルタイヤを
提供する。 【解決手段】 2層以上の互いに交差するスチールコー
ド層からなるベルト層4を備えた建設車両用空気入りラ
ジアルタイヤにおいて、ベルト層4のタイヤ幅方向両端
部のトレッド接地側に少なくとも最大幅ベルト層4aの
ベルト端eを覆う2層以上の有機繊維コード層からなる
応力緩和層5を配置し、応力緩和層5のコード角度をタ
イヤ周方向に対して55°〜75°の範囲で互いに交差
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、不整地走行用の建
設車両用空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しく
は、特に偏平比85%以下のタイヤにおける低速高負荷
荷重の使用条件で最大幅ベルト層に生じるエッジセパレ
ーション故障を抑制することを可能にした建設車両用空
気入りラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の建設車両用空気入りラジアルタイ
ヤは、図5に示すように、左右一対のビード部間にカー
カス層2を装架し、トレッド部3におけるカーカス層2
の外周側に2層以上の互いに交差するスチールコード層
からなるベルト層4を設けた構造になっている。このよ
うな建設車両用空気入りラジアルタイヤでは、特に偏平
比が85%以下である場合に、低速高負荷荷重の使用条
件において最大幅ベルト層4aにエッジセパレーション
故障を生じやすい。
【0003】上記建設車両用タイヤの最大幅ベルト層4
aに生じるエッジセパレーション故障は、高速走行用タ
イヤに見られるような内圧力による層間剪断歪みに起因
する交差プライ層間のセパレーションとは異なるもので
ある。即ち、建設車両用タイヤでは、図6に示すよう
に、不整地走行時に路面から受ける大きな接地反力Pc
と内圧力Piとが両面から挟むようにトレッド内部に作
用するため、トレッドゴムはショルダー部では外側へ張
り出すような挙動Mをとり、最大幅ベルト層4aの端部
付近を境にトレッド部3が剪断変形を起こす。その結
果、図7に示すように、最大幅ベルト層4aのコード端
末にはトレッドショルダー外側への引っ張り応力Tがか
かり、接着処理されていないコード切断面とゴムとの非
接着面から亀裂が成長し、これがエッジセパレーション
故障へと進展するのである。
【0004】そこで、従来からエッジセパレーションを
抑制するためにベルト層の両端部を覆うように緩衝ゴム
層を配置することが行われているが、このような緩衝ゴ
ム層では応力緩和作用が不十分であり、しかも発熱の点
で不利であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低速
高負荷荷重の使用条件で最大幅ベルト層に生じるエッジ
セパレーション故障を抑制し、耐久性の向上を可能にし
た建設車両用空気入りラジアルタイヤを提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の建設車両用空気入りラジアルタイヤは、2層
以上の互いに交差するスチールコード層からなるベルト
層を備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベル
ト層のタイヤ幅方向両端部のトレッド接地側に少なくと
も最大幅ベルト層のベルト端を覆う2層以上の有機繊維
コード層からなる応力緩和層を配置し、該応力緩和層の
コード角度をタイヤ周方向に対して55°〜75°の範
囲で互いに交差させたことを特徴とするものである。
【0007】また、上記目的を達成するための本発明の
他の建設車両用空気入りラジアルタイヤは、2層以上の
互いに交差するスチールコード層からなるベルト層を備
えた空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層の
タイヤ幅方向両端部のトレッド接地側に少なくとも最大
幅ベルト層のベルト端を覆う1層の有機繊維コード層か
らなる応力緩和層を配置し、該応力緩和層のコード角度
をタイヤ周方向に対して55°〜90°の範囲にしたこ
とを特徴とするものである。
【0008】このようにベルト層の両端部のトレッド接
地側に少なくとも最大幅ベルト層のベルト端を覆う1層
又は2層以上の有機繊維コード層からなる応力緩和層を
配置し、該応力緩和層のコード角度を特定することによ
り、不整地走行時に路面から受ける大きな接地反力と内
圧力との相互作用に基づいて最大幅ベルト層のコード端
末に生じるトレッドショルダー外側への引っ張り応力を
緩和することが可能になるので、たとえ偏平比85%以
下のタイヤであっても低速高負荷荷重の使用条件で最大
幅ベルト層に生じるエッジセパレーション故障を抑制
し、耐久性を向上することができる。
【0009】本発明において、最大幅ベルト層のコード
端末に生じるトレッドショルダー外側への引っ張り応力
を効果的に緩和するためには、応力緩和層の幅をベルト
層のコード径の20〜45倍にすることが好ましい。ま
た、応力緩和層とベルト層とを該ベルト層のコード径の
1〜3倍の間隔で互いに平行に配置し、ベルト端より外
側では応力緩和層をベルト仮想延長線から徐々に引き離
すように配置することが好ましい。更に、ベルト端を起
点とする応力緩和層の内側幅Winと外側幅Wou t との比
out /Winを1.0〜2.0の範囲にすることが好ま
しい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付
の図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の実施
形態からなる建設車両用空気入りラジアルタイヤを例示
するものである。図において、左右一対のビード部間に
は複数本のカーカスコードからなるカーカス層2が装架
されている。このカーカス層2はタイヤ周方向に対して
実質的に90°のコード角度で配置され、そのタイヤ幅
方向両端部がビードコアの廻りにタイヤ内側から外側に
折り返されている。トレッド部3におけるカーカス層2
の外周側には2層以上のスチールコード層からなるベル
ト層4がタイヤ1周にわたって配置されている。これら
ベルト層4はその補強コードがタイヤ周方向に対して傾
斜し、かつ層間でコードが互いに交差するようになって
いる。ベルト層4のタイヤ周方向に対するコード角度は
15°〜37°の範囲に設定されている。
【0011】上記空気入りラジアルタイヤにおいて、ベ
ルト層4のタイヤ幅方向両端部のトレッド接地側には、
少なくとも最大幅ベルト層4aのベルト端eを覆う応力
緩和層5が配置されている。この応力緩和層5は複数本
の有機繊維コードを引き揃えた有機繊維コード層から構
成されている。有機繊維コードとしては、ナイロン、ポ
リエステルなどを使用することができる。応力緩和層5
を構成する有機繊維コードは、K=T√Dで表される撚
り係数Kを1850〜2050の範囲にすることが好ま
しい。但し、Tは撚り数(回/10cm)、Dはコード
の総デニール数である。また、応力緩和層5における有
機繊維コードの打ち込み密度は28〜52本/50mm
の範囲にすることが好ましい。
【0012】図1に示す実施形態のように2層以上の応
力緩和層5を設ける場合、そのコード角度をタイヤ周方
向に対して55°〜75°の範囲に設定し、層間で補強
コードが互いに交差するように配置する。このコード角
度が55°未満であると応力緩和作用が得られず、逆に
75°を超えると応力緩和層の層間でセパレーションを
生じ易くなる。この応力緩和層5はベルト層4の両端部
にそれぞれ2層以上積層することが好ましいが、図2の
ように単層構造にしてもよい。図2に示す実施形態のよ
うに1層の応力緩和層5を設ける場合、そのコード角度
をタイヤ周方向に対して55°〜90°の範囲に設定す
ればよい。いずれの場合も、応力緩和層5はその補強コ
ードが最大幅ベルト層4aの補強コードに対して交差す
るように配置することが好ましい。
【0013】上述のようにベルト層4の両端部のトレッ
ド接地側に少なくとも最大幅ベルト層4aのベルト端e
を覆う1層又は2層以上の有機繊維コード層からなる応
力緩和層5を配置し、この応力緩和層5のコード角度を
上記範囲に特定することにより、不整地走行時に路面か
ら受ける大きな接地反力と内圧力との相互作用に基づい
て最大幅ベルト層4aのコード端末に生じるトレッドシ
ョルダー外側への引っ張り応力を緩和し、最大幅ベルト
層4aの端部周辺ゴムの相対変位を減少させることがで
きる。
【0014】そのため、最大幅ベルト層4aが接着処理
されていないコード切断面を有していても、トレッドシ
ョルダー外側に向かう引っ張り応力により非接着面から
亀裂が成長しにくくなるので、低速高負荷荷重の使用条
件で最大幅ベルト層4aに生じるエッジセパレーション
故障を抑制し、耐久性を向上することができる。また、
有機繊維コード層からなる応力緩和層5は従来の緩衝ゴ
ム層に比べて応力緩和作用が高く、しかも発熱の点で有
利である。
【0015】本発明において、応力緩和層5の幅は最大
幅ベルト層4aのコード径の20〜45倍にすることが
好ましい。このように応力緩和層5の幅を最大幅ベルト
層4aのコード径の20〜45倍にすることにより、最
大幅ベルト層4aに対して最適な応力緩和作用を得るこ
とができる。
【0016】また、応力緩和層5と最大幅ベルト層4a
とは該ベルト層4aのコード径の1〜3倍の間隔dで互
いに平行に配置し、ベルト端eより外側では応力緩和層
5をベルト仮想延長線から徐々に引き離すように配置す
ることが好ましい。このように応力緩和層5と最大幅ベ
ルト層4aとをコード径の1〜3倍の間隔dで互いに平
行に配置することにより、最大幅ベルト層4aに対して
最適な応力緩和作用を得ることができる。しかも、ベル
ト端eより外側では応力緩和層5をベルト仮想延長線か
ら徐々に引き離すように配置することにより、図7に示
すようにコード先端をピークとする引っ張り応力の集中
を効果的に緩和することができる。
【0017】ここで、ベルト仮想延長線とは最大幅ベル
ト層4aをその曲率を維持したままトレッド外側に延長
した仮想延長線である。なお、図3及び図4に示すよう
に、ベルト端eより外側で応力緩和層5をベルト仮想延
長線に沿うように配置してもよいが、この場合は応力緩
和層5をベルト仮想延長線から徐々に引き離した場合に
比べて応力緩和作用が劣る。
【0018】更に、最大幅ベルト層4aのベルト端eを
起点とする応力緩和層5の内側幅W inと外側幅Wout
の比Wout /Winは1.0〜2.0の範囲にすることが
好ましい。このように内側幅Winと外側幅Wout との比
out /Winを1.0〜2.0の範囲にすることによ
り、最大幅ベルト層4aに対して最適な応力緩和作用を
得ることができる。
【0019】本発明は、特にトレッドの耐カット性能が
要求される非常にゴムモジュラスの高いトレッドゴムを
用いたホイールローダー用タイヤ等に適用することが好
ましい。
【0020】
【実施例】以下の構成のタイヤについて、室内回転ドラ
ム試験を実施し、耐久性の評価を行った。
【0021】評価タイヤ共通項 タイヤサイズ:23.5R25 ローダー用タイヤ カーカス層:1プライ スチールコード3+9+15×0.22+0.15 スチールコードベルト層: 第1層(カーカス側最内層)、第2層: 3+9+15×0.22+0.15 コード径:1.60mm コード打ち込み数:24本/50mm コード角度(周方向に対し):第1層=34°、第2層
=24° ベルト幅:第1層=340mm、第2層=395mm 第3層、第4層: 3×7×0.22 高伸度ワイヤ コード径:1.66mm コード打ち込み数:17本/50mm コード角度(周方向に対し):第3層=24°、第4層
=24° ベルト幅:第3層=260mm、第4層=315mm
【0022】耐久性評価条件 リム:25×19.5(2.5) 空気圧:400kPa(JATMA最大空気圧の80
%) 荷重:144.3kN(JATMA最大負荷能力の12
0%の荷重) 速度:7km/h 試験条件:クリート(突起)付き回転ドラム試験機にて
トレッドショルダー部に対して不整地走行と同じように
強制変形と衝撃を与えてタイヤが破壊するまで走行さ
せ、その走行距離を測定した。
【0023】上記耐久性評価の結果を表1及び表2に示
した。評価結果は従来例を100とする指数にて示し
た。この指数値が大きいほど耐久性が優れている。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】表1及び表2から明らかなように、実施例
1〜6はいずれも従来例に比べて耐久性が向上してい
た。なお、実施例1〜6及び従来例はいずれも故障時に
最大幅ベルト層にエッジセパレーションを生じていた。
一方、比較例は2層の応力緩和層を設けた場合にタイヤ
周方向に対するコード角度を80°に設定しているた
め、応力緩和層の層間からセパレーションを生じてい
た。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、2
層以上の互いに交差するスチールコード層からなるベル
ト層を備えた建設車両用空気入りラジアルタイヤにおい
て、ベルト層のタイヤ幅方向両端部のトレッド接地側に
少なくとも最大幅ベルト層のベルト端を覆う1層又は2
層以上の有機繊維コード層からなる応力緩和層を配置
し、該応力緩和層のコード角度を特定したことにより、
不整地走行時に最大幅ベルト層のコード端末に生じるト
レッドショルダー外側への引っ張り応力を緩和すること
が可能になるので、低速高負荷荷重の使用条件で最大幅
ベルト層に生じるエッジセパレーション故障を効果的に
抑制し、耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態からなる建設車両用空気入り
ラジアルタイヤを示す断面図である。
【図2】本発明の他の実施形態からなる建設車両用空気
入りラジアルタイヤを示す断面図である。
【図3】図1の空気入りラジアルタイヤの変形例を示す
断面図である。
【図4】図2の空気入りラジアルタイヤの変形例を示す
断面図である。
【図5】従来の建設車両用空気入りラジアルタイヤを示
す断面図である。
【図6】従来の建設車両用空気入りラジアルタイヤの不
整地走行状態を示す断面図である。
【図7】図6の状態における最大幅ベルト層のコード端
末に対する引っ張り応力の分布図である。
【符号の説明】
2 カーカス層 3 トレッド部 4 ベルト層 5 応力緩和層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2層以上の互いに交差するスチールコー
    ド層からなるベルト層を備えた建設車両用空気入りラジ
    アルタイヤにおいて、前記ベルト層のタイヤ幅方向両端
    部のトレッド接地側に少なくとも最大幅ベルト層のベル
    ト端を覆う2層以上の有機繊維コード層からなる応力緩
    和層を配置し、該応力緩和層のコード角度をタイヤ周方
    向に対して55°〜75°の範囲で互いに交差させた建
    設車両用空気入りラジアルタイヤ。
  2. 【請求項2】 2層以上の互いに交差するスチールコー
    ド層からなるベルト層を備えた建設車両用空気入りラジ
    アルタイヤにおいて、前記ベルト層のタイヤ幅方向両端
    部のトレッド接地側に少なくとも最大幅ベルト層のベル
    ト端を覆う1層の有機繊維コード層からなる応力緩和層
    を配置し、該応力緩和層のコード角度をタイヤ周方向に
    対して55°〜90°の範囲にした建設車両用空気入り
    ラジアルタイヤ。
  3. 【請求項3】 前記応力緩和層の幅を前記ベルト層のコ
    ード径の20〜45倍にした請求項1又は請求項2に記
    載の建設車両用空気入りラジアルタイヤ。
  4. 【請求項4】 前記応力緩和層と前記ベルト層とを該ベ
    ルト層のコード径の1〜3倍の間隔で互いに平行に配置
    し、前記ベルト端より外側では前記応力緩和層をベルト
    仮想延長線から徐々に引き離すように配置した請求項1
    乃至請求項3のいずれか1項に記載の建設車両用空気入
    りラジアルタイヤ。
  5. 【請求項5】 前記ベルト端を起点とする前記応力緩和
    層の内側幅Winと外側幅Wout との比Wout /Win
    1.0〜2.0の範囲にした請求項1乃至請求項4のい
    ずれか1項に記載の建設車両用空気入りラジアルタイ
    ヤ。
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