JP2004161146A - 産業車両用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】補助コード層を適正位置に配設することにより、耐パンク性を損なうことなく耐久性を向上させた産業車両用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】産業車両用空気入りタイヤ１は、一対のビード部２、一対のサイドウォール部３およびクラウン部４にわたってトロイド状に延在する少なくとも１枚のプライ５ａ、５ｂからなるカーカス６と、カーカス６のクラウン部４外周側にスチールコードをゴム被覆してなる少なくとも１層の主コード層７ａ、７ｂからなるベルト８を具える。タイヤ幅方向断面で見て、カーカス６とベルト８との間であって、かつ少なくともベルト端部９とオーバーラップ部１０を形成するベルト下方の位置から少なくともサイドウォール部３の位置にわたる特定領域に、有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも１層の補助コード層１１ａ、１１ｂを配設する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フォークリフト等の産業車両用空気入りタイヤに関し、特にかかるタイヤの耐久性の向上を図る。
【０００２】
【従来の技術】
通常、産業車両用タイヤには、耐パンク性等の向上を目的としてスチールコードをゴム被覆してなるベルトが用いられる。ところで、産業車両用タイヤは、重荷重や、停止状態でハンドルを切る、いわゆる据え切り入力によって大きな歪が集中しやすく、また連続稼動によってタイヤの内部温度が上昇したり、歪が繰返し作用する等の極限状態に近い厳しい条件下で使用されるため、ベルト端位置やベルトとカーカスとの間等のベルト周りでセパレーション等の故障が生じやすい。そのため、かかるタイヤでは優れた耐久性を具備することが要求される。
【０００３】
かかるタイヤの耐久性を向上させるための手段としては、例えばベルトとカーカスとの間の歪集中を緩和するため、それらの間に厚いクッションゴムを配設するのが有用である。しかしながら、クッションゴムは、荷重時におけるベルトの変形を抑制する効果が無いため、耐久性の向上効果はさほど期待できない。また、荷重時におけるベルト変形の抑制と歪集中を緩和する手段としては、ベルトとして狭幅のベルトを用いることが有用であるが、かかる構成の場合には耐パンク性を十分に確保できない。
【０００４】
さらにタイヤの耐久性を向上させるための手段として、例えば特許文献１には、ベルト端部とカーカス及びトレッド部との間にゴム層を配設してベルト端部の周りをゴム層で実質的に覆う構成を有するタイヤが記載されている。このゴム層によりベルト端部とタイヤのゴム部分との接着性は向上するが、荷重入力時のベルト変形に対する抑制効果がないためせん断歪みを十分に低減することはできない。
【０００５】
また、特許文献２には、ベルト端部とカーカスとの間にクッションゴムを配設したタイヤが記載されている。このクッションゴムにより荷重入力時のベルト変形によるせん断歪は緩和され、ベルト端部での剛性段差は小さくなるが、コードをゴム被覆してなるベルトとゴムからなるクッションゴムとの間には剛性段差があるため、依然としてセパレーションの問題が残る。
【０００６】
さらに、特許文献１のようなゴム層や特許文献２のようなクッションゴム等のゴム部材の追加は、ゴム部材の両端に厚みの差が発生する結果、ベルト積層時にゴム部材両端付近にエアーが混入し、故障発生の核となるおそれがある。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５５−１６０６０５号公報
【特許文献２】
特開平３−１６９７１４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、この発明の目的は、有機繊維コードをゴム被覆してなる補助コード層を適正位置に配設することにより、ベルト端部位置やベルトとカーカースとの間でのセパレーションの発生といったベルト周りの故障を抑制して、耐パンク性を損なうことなく耐久性を向上させた産業車両用空気入りタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明は、一対のビード部、一対のサイドウォール部およびクラウン部にわたってトロイド状に延在する少なくとも１枚のプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン部外周側にスチールコードをゴム被覆してなる少なくとも１層の主コード層からなるベルトを具える産業車両用空気入りタイヤにおいて、タイヤ幅方向断面で見て、カーカスとベルトとの間であって、かつ少なくともベルト端部とオーバーラップ部を形成するベルト下方の位置から少なくともサイドウォール部の位置にわたる特定領域に、有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも１層の補助コード層を配設することを特徴とする産業車両用空気入りタイヤである。
【００１０】
補助コード層は、両特定領域に少なくとも１対配設されることが好ましく、タイヤ赤道面を挟んで左右対称に配設されることがさらに好ましい。
【００１１】
また、オーバーラップ部の幅は５〜５０ｍｍであることが好ましい。
【００１２】
さらに、補助コード層の、タイヤ径方向内側に位置する端縁が、カーカス断面高さ位置を通り、タイヤ幅方向と平行な仮想線からタイヤ径方向に沿って測定してカーカス断面高さの０．２〜０．６倍の範囲にあることが好ましい。
【００１３】
さらにまた、有機繊維コードは、コード１本当たりの強力が９８〜３９２Ｎの範囲であるナイロンコード又はポリエステルコードであることが好ましい。
【００１４】
加えて、有機繊維コードは、タイヤ軸心を含む平面に対する延在角度が、鋭角側から測定して−６０〜＋６０°の範囲であることが好ましい。
【００１５】
加えてまた、補助コード層は、そのコードが、カーカスの外面を構成する最外プライのコードとタイヤ軸心を含む平面を挟んで交差するように配設されることが好ましい。
【００１６】
また、カーカスが少なくとも２枚のプライからなるバイアスカーカスであることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的な産業車両用空気入りタイヤ（以下「タイヤ」という。）の幅方向断面図である。
【００１８】
図１に示すタイヤ１は、一対のビード部２、一対のサイドウォール部３およびクラウン部４にわたってトロイド状に延在する少なくとも１枚のプライ、図１では２枚のプライ５ａ、５ｂからなるカーカス６と、カーカス６のクラウン部４外周側にスチールコードをゴム被覆してなる少なくとも１層の主コード層、図１では２層の主コード層７ａ、７ｂからなるベルト８を具える。また、トレッド部にはタイヤ幅方向に延びるラグ溝等のトレッド溝を設ける。
【００１９】
そして、この発明に従うタイヤの構成上の主な特徴は、カーカス６とベルト８との間であって、かつ少なくともベルト端部９とオーバーラップ部１０を形成するベルト８下方の位置から少なくともサイドウォール部３の位置にわたる特定領域に、有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも１層の補助コード層を配設することにある。図１では両特定領域に一対の補助コード層１１ａ、１１ｂを配設している。
【００２０】
以下、この発明が上記構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。前述したように、ベルト端部への歪集中を緩和するためにゴムからなるゴム部材を配設しても、依然として剛性段差があるためにセパレーションが発生し、また、エアー混入により新たな故障発生の核となるおそれがある。
【００２１】
そこで、発明者は、従来のゴム部材の代わりに有機繊維コードをゴム被覆してなる補助コード層をベルト端部とカーカスとの間に配設すれば、補助コード層を構成する有機繊維コードに沿ってエアーが貫けやすくなる結果として、エアーの混入を防止できることを見出した。さらに、補助コード層１１ａ、１１ｂを、カーカス６とベルト８との間であって、かつ少なくともベルト端部９とオーバーラップ部１０を形成するベルト８下方の位置から少なくともサイドウォール部３の位置にわたる特定領域に配設すれば、ベルト８の幅方向にわたる径差が小さくなるため、ベルト８の端部９への歪集中が抑制されるとともに、補助コード層１１ａ、１１ｂが緩衝材として機能してベルト端部位置での剛性段差を緩和することで、セパレーションが抑制されることを見出し、この発明を完成させるに至ったのである。
【００２２】
補助コード層１１ａ、１１ｂを、ベルト８とオーバーラップ部を形成させるとともに、ベルト８下方の位置から少なくともサイドウォール部３の位置にわたる特定領域に配設するのは、剛性段差の変化を緩やかにするためである。
【００２３】
また、有機繊維コードをゴム被覆してなる補助コード層１１ａ、１１ｂを用いるのは、補助コード層１１ａ、１１ｂが変形した際にも、有機繊維コードが延びるため、歪を有効に分散させることができるからである。
【００２４】
さらに、補助コード層は、両特定領域に少なくとも１対配設されることが好ましい。ベルト８の一方の端部にのみ補助コード層を配設したのではセパレーション防止の効果が不十分だからであり、また、１層の補助コード層をベルト８の両端部に達するように配設すると、タイヤ重量の観点から不利だからである。そして、タイヤ幅方向の重量バランスを整える観点からは、補助コード層は、図１に示すように、タイヤ赤道面Ｅを挟んで左右対称に配設されることがさらに好ましい。
【００２５】
また、ベルト８と補助コード層１１ａ、１１ｂとのオーバーラップ部は、その幅ａが５〜５０ｍｍであることが好ましい。オーバーラップ部の幅ａが５ｍｍ未満の場合には、剛性段差の緩和効果が不十分となり、５０ｍｍを超える場合には、荷重入力時におけるベルト８の端部９への歪集中の抑制作用が十分に得られないからである。
【００２６】
さらに、補助コード層１１ａ、１１ｂの、サイドウォール部３側に位置する端縁１２ａ、１２ｂは、カーカス断面高さ位置を通り、タイヤ幅方向と平行な仮想線Ｄからタイヤ径方向に沿って測定した距離ｂがカーカス断面高さＳＨの０．２〜０．６倍の範囲にあることが好ましい。距離ｂがＳＨの０．２倍未満の場合には、荷重入力時に発生する歪が集中する領域に端縁１２ａ、１２ｂが配置される結果、これらの端縁１２ａ、１２ｂが故障の核となる可能性があるからであり、０．６倍を超える場合には、荷重入力時にビード倒れ込みによる歪が集中する領域に端縁１２ａ、１２ｂが配置される結果、これらの端縁１２ａ、１２ｂが故障の核となる可能性があるからである。
【００２７】
さらにまた、有機繊維コードは、コード１本当たりの強力が９８〜３９２Ｎの範囲であるナイロンコード又はポリエステルコードであることが好ましい。強力が９８Ｎ未満の場合には、剛性段差の緩衝材としての効果を十分に発揮することができないからであり、３９２Ｎを超える場合には、新たな故障の発生の核となるからである。また、ナイロンコード又はポリエステルコードとするのは、補助コード層１１ａ、１１ｂが変形した際にも、有機繊維コードが延びるため、歪を有効に分散させることができるからである。
【００２８】
加えて、有機繊維コードは、タイヤ軸心を含む平面に対する延在角度が、鋭角側から測定して−６０〜＋６０°の範囲であることが好ましい。せん断ひずみの発生を一層有効に抑制することができるからである。
【００２９】
加えてまた、補助コード層１１ａ、１１ｂは、そのコードがカーカス６の外面を構成する最外プライ５ｂのコードとタイヤ軸心を含む平面を挟んで交差するように配設されることが好ましい。このように配設することにより、タイヤの剛性がより一層高まるからである。
【００３０】
また、カーカス６が少なくとも２枚のプライからなるバイアスカーカスであることが好ましい。産業車両用タイヤとしてはラジアルカーカスよりもバイアスカーカスの方が安定性が高いからである。
【００３１】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、図１には、主コード層７ａの幅が主コード層７ｂの幅よりも狭い態様を示したが、主コード層７ａの幅が主コード層７ｂの幅以上であってもよい。
【００３２】
【実施例】
次に、この発明に従う産業車両用空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。
【００３３】
（試験Ｉ）
実施例１〜４のタイヤは、図１に示す幅方向断面を有し、主コード層が２層であり、１対の補助コード層を左右対称に配設し、オーバーラップ部は１５ｍｍであり、補助コード層の、サイドウォール部側に位置する端縁が、仮想線Ｄから測定してカーカス断面高さの０．３５倍の位置にあり、補助コード層を構成する有機繊維コードは、コード１本当たりの強力が２２５Ｎのナイロンコードであり、タイヤ軸線を含む平面に対するその延在角度は鋭角側から測定して５０°であり、補助コード層は、そのコードがカーカスを構成するプライのうち、最もタイヤ径方向外側に位置する最外プライのコードとタイヤ径方向を挟んで交差するように配設され、表１に示す諸元を有するバイアスタイヤである。
【００３４】
これらのタイヤを表１に示すリムに組み付けてタイヤ車輪とし、１〜３．５トンのフォークリフトのリア操舵輪に装着し、表１に示す、従来構造を有するタイヤでは故障が発生する走行条件で８ヶ月間実地走行を行った後、タイヤを解剖して故障の発生の有無を評価した。その評価結果を表１に示す。なお、表１の「荷重」とは、適用荷重をＪＡＴＭＡで定める最大負荷能力に対する百分率で表したものであり、「摩耗率」とは、試験後トレッド部の陸部の摩耗量を新品タイヤの陸部高さに対する百分率で表したものである。
【００３５】
【表１】

【００３６】
表１に示す結果から、実施例１〜４のタイヤは、従来構造を有するタイヤでは故障が発生する走行条件で実地走行しても何ら故障は生じず、十分な耐久性を有することが分かる。
【００３７】
（試験ＩＩ）
実施例５のタイヤは、図１に示す幅方向断面を有し、タイヤサイズが６．００−９ １０ＰＲであり、主コード層が２層であり、１対の補助コード層を左右対称に配設し、オーバーラップ部は１５ｍｍであり、補助コード層の、サイドウォール部側に位置する端縁が、仮想線Ｄから測定してカーカス断面高さの０．４倍の位置にあり、補助コード層を構成する有機繊維コードは、コード１本当たりの強力が２２５Ｎのナイロンコードであり、その延在角度は鋭角側から測定して５５°であり、補助コード層は、そのコードがカーカスを構成するプライのうち、最もタイヤ径方向外側に位置する最外プライのコードとタイヤ径方向を挟んで交差するように配設されたバイアスタイヤである。
【００３８】
比較のため、タイヤサイズ、主コード層数が実施例５と同じである従来例１〜４についても併せて試作した。従来例１は、補助コードを設けず、ベルト幅が１００ｍｍである。従来例２は、従来例１の構成に加えて、ベルト両端を長さ１５ｍｍのゴム部材で被覆したものである。従来例３は、従来例１の構成に加えて、ベルト端部とカーカスとの間に幅３０ｍｍ、最大厚さ２．５ｍｍの断面三日月状のゴム部材を配設したものである。従来例４は、従来例１の構成のうち、ベルト幅を７０ｍｍと狭くしたものである。
【００３９】
前記各供試タイヤをＪＡＴＭＡで定める標準リム（４．００Ｅ）に組み付けてタイヤ車輪とし、空気圧８００ｋＰａ（相対圧）を適用し、耐久性についての室内評価及び実地評価を行った。
【００４０】
室内評価は、ドラム試験機を用い、ＪＡＴＭＡで定める１００％荷重（最大負荷能力）で１００時間の慣らし走行を行った後、速度１５ｋｍ／ｈ、スリップアングル±４°、室温３６℃の条件下で、表２に示すステップ荷重条件にて、故障が発生するまでの走行時間を測定した。また、故障発生後のタイヤを解剖して、ベルト周辺における故障形態についても評価した。その評価結果を表３に示す。表３中の耐久性の数値は、従来例１のタイヤの故障発生時間を１００としたときの各タイヤの故障発生時間の指数比であり、数値の大きいほど耐久性が優れている。また、表中のＴＬＢとはＴｒｅａｄ Ｌｅａｖｉｎｇ Ｂｒｅａｋｅｒ（トレッド−ブレーカー間剥離）のことであり、ＢＥＳとはＢｅｌｔ Ｅｎｄ Ｓｅｐｅｒａｔｉｏｎ（ベルト端剥離）のことであり、ＣＬＣとはＣａｒｃａｓｓ Ｌｅａｖｉｎｇ Ｃａｒｃａｓｓ（カーカスコード層剥離）のことである。
【００４１】
【表２】

【００４２】
【表３】

【００４３】
実地評価は、実施例２と同じ走行条件で８ヶ月間実地走行を行った後、タイヤを解剖して、ベルト端部における突き及びセパレーションの発生の有無を評価した。結果を表３に示す。
【００４４】
表３に示す結果から、実施例５のタイヤは従来例１〜４のタイヤに比べて、耐久性に優れていることが分かる。
【００４５】
【発明の効果】
この発明により、ベルト端部のセパレーションやベルトとカーカスのセパレーションといったベルト周りの故障を抑制することにより、耐パンク性を損なうことなく耐久性を向上させた産業車両用空気入りタイヤを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う代表的な産業車両用空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【符号の説明】
１ タイヤ
２ ビード部
３ サイドウォール部
４ クラウン部
５ａ、５ｂ プライ
６ カーカス
７ａ、７ｂ 主コード層
８ ベルト
９ ベルト端部
１０ オーバーラップ部
１１ａ、１１ｂ 補助コード層
１２ａ、１２ｂ 補助コード層のサイドウォール側端縁

Claims (9)

1. 一対のビード部、一対のサイドウォール部およびクラウン部にわたってトロイド状に延在する少なくとも１枚のプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン部外周側にスチールコードをゴム被覆してなる少なくとも１層の主コード層からなるベルトを具える産業車両用空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ幅方向断面で見て、カーカスとベルトとの間であって、かつ少なくともベルト端部とオーバーラップ部を形成するベルト下方の位置から少なくともサイドウォール部の位置にわたる特定領域に、有機繊維コードをゴム被覆してなる少なくとも１層の補助コード層を配設することを特徴とする産業車両用空気入りタイヤ。
2. 補助コード層は、両特定領域に少なくとも１対配設される請求項１記載の産業車両用空気入りタイヤ。
3. 補助コード層は、タイヤ赤道面を挟んで左右対称に配設される請求項２記載の産業車両用空気入りタイヤ。
4. オーバーラップ部の幅は５〜５０ｍｍである請求項１〜３のいずれか一項記載の産業車両用空気入りタイヤ。
5. 補助コード層の、タイヤ径方向内側に位置する端縁が、カーカス断面高さ位置を通り、タイヤ幅方向と平行な仮想線からタイヤ径方向に沿って測定してカーカス断面高さの０．２〜０．６倍の範囲にある請求項１〜３のいずれか一項記載の産業車両用空気入りタイヤ。
6. 有機繊維コードは、コード１本当たりの強力が９８〜３９２Ｎの範囲であるナイロンコード又はポリエステルコードである請求項１〜５のいずれか一項記載の産業車両用空気入りタイヤ。
7. 有機繊維コードは、タイヤ軸心を含む平面に対する延在角度が、鋭角側から測定して−６０〜＋６０°の範囲である請求項１〜６のいずれか一項記載の産業車両用空気入りタイヤ。
8. 補助コード層は、そのコードが、カーカスの外面を構成する最外プライのコードとタイヤ軸心を含む平面を挟んで交差するように配設される請求項１〜７のいずれか一項記載の産業車両用空気入りタイヤ。
9. カーカスが少なくとも２枚のプライからなるバイアスカーカスである請求項１〜８のいずれか一項記載の産業車両用空気入りタイヤ。

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