【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として建設現場で使用される建設車両用として好適な空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、サイドウォール部の耐カット性を改善すると共に、スチールコードとゴムとの間のセパレーションを抑制して耐久性を向上するようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設車両用空気入りタイヤは、岩石等の障害物にサイドウォール部が擦り付けられるような過酷な環境で使用されるので、そのサイドウォール部にタイヤ周方向に延びる補強リブを設けることがある。しかしながら、補強リブをサイドウォール部と同じゴム組成物から凸状に成形した場合、その補強効果は必ずしも十分ではなく、走行中にカット損傷を受け、摩耗寿命に到達する前に使用不能になることが起きている。
【０００３】
また、耐カット性を改善するために、サイドウォール部にスチールコード等の補強材を埋設することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ところが、サイドウォール部に剛直なスチールコードを配置した場合、サイドウォール部に受ける衝撃に対して十分な補強効果が得られるものの、スチールコードの弾性率がサイドウォールゴムに比べて飛躍的に高いため、タイヤの走行時の撓みによって生じるタイヤ周方向の引っ張り力に対し、その弾性率の違いから応力集中を生じ、セパレーションを生じ易くなり、タイヤ耐久性が低下するという問題がある。また、スチールコードとゴムとの間にセパレーションを生じると、それ以後の補強効果が得られなくなるばかりでなく、スチールコードがサイドウォール部から部分的に離脱することもある。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５５−１５２６０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、サイドウォール部の耐カット性を改善すると共に、スチールコードとゴムとの間のセパレーションを抑制して耐久性を向上することを可能にした空気入り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空気入りタイヤは、少なくとも片側のサイドウォール部に、タイヤ断面高さの３０〜６５％の範囲に、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の補強リブを設けると共に、前記補強リブの内部に、少なくとも１本の素線を螺旋状に形成した螺旋体からなるスチールコードを埋設し、前記螺旋体の外径ｈ、前記素線の直径ｄ及び前記螺旋体のピッチｐが３ｄ≦ｈかつｄ≦ｐ≦５ｈの関係を満足することを特徴とするものである。
【０００７】
このようにサイドウォール部にタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の補強リブを設け、その補強リブの内部に螺旋体からなるスチールコードを埋設し、そのスチールコードが高伸長かつ低応力の物性を呈するように螺旋体の外径ｈを大きくすると共にピッチｐを小さくすることにより、サイドウォール部の耐カット性と耐久性を向上することができる。
【０００８】
つまり、上記スチールコードは螺旋形状に起因して高伸長かつ低応力の物性を呈するので、従来の剛直なスチールコードを用いる場合に比べて、タイヤの走行時の撓みによって生じるタイヤ周方向の引っ張り力が緩和され、サイドウォールゴムの動きに追従し易くなる。そのため、スチールコードとゴムとの間のセパレーションを抑制し、タイヤ耐久性を向上することができる。また、高伸長かつ低応力のスチールコードを補強リブに埋設すると、その補強リブが岩石等の異物を包み込むように柔軟に受け止めるので、サイドウォール部の耐カット性を改善することができる。
【０００９】
本発明において、素線の直径ｄは０．０５〜１．５０ｍｍであることが好ましい。また、スチールコードの破断伸びは８０％以上であることが好ましい。これにより、耐カット性及び耐久性の改善効果をより確実に得ることができる。
【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。
【００１１】
図１は本発明の実施形態からなる建設車両用空気入りタイヤを示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間には複数層のカーカス層４が装架されている。複数層のカーカス層４のうち、内側のカーカス層４ａはその端部がビードコア５ａの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、外側のカーカス層４ｂはその端部がビードコア５ｂの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、更に外側のカーカス層４ｃはその端部がカーカス層４ｂの外側に配置されている。一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、複数層のブレーカー層６が埋設されている。
【００１２】
少なくとも片側のサイドウォール部２には、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の凸状の補強リブ７が設けられている。この補強リブ７は、タイヤ周方向に連続した凹溝を挟んで環状に形成されている。補強リブ７を形成する領域は、ビード側の境界の高さＨ１ をタイヤ断面高さＳＨの３０％とし、トレッド側の境界の高さＨ２ をタイヤ断面高さＳＨの６５％とする。このような領域に凸状の補強リブ７を形成することにより、サイドウォール部２を効果的に保護するのである。なお、補強リブ７は片側のサイドウォール部２だけに設けても良く、或いは両側のサイドウォール部２に設けても良い。補強リブ７を片側のサイドウォール部２だけに設ける場合、その補強リブ７を車両外側に配置するように空気入りタイヤを車両に装着すれば良い。
【００１３】
各補強リブ７の内部には、補強リブ７に沿って連続的に延長する螺旋体からなるスチールコードＳが埋設されている。スチールコードＳは全ての補強リブ７の内部に埋設されていることが望ましいが、必ずしも全ての補強リブ７の内部に埋設されていなくても良く、カットを受け易い部分のみ補強したり、１本おきに補強しても良い。
【００１４】
スチールコードＳの螺旋体は、少なくとも１本の素線を螺旋状に形成したものである。ここで、螺旋体は１本の素線を螺旋状に形成したものであっても良く、或いは、複数本の素線を引き揃えたり撚り合わせた状態で螺旋状に形成したものであっても良い。特に、複数本の素線で螺旋体を構成する場合、それら素線を撚り合わせることが好ましい。スチールコードＳの撚り構造については、公知の構造を適用することができ、ゴム浸透性の点で１×ｎ構造が好ましいが、これに限定されるものではない。また、素線の直径は０．０５〜１．５０ｍｍにすると良い。
【００１５】
図２（ａ），（ｂ）は円形の横断面形状を有する螺旋体からなるスチールコードを例示するものである。図２（ａ），（ｂ）において、ｈは螺旋体の外径であり、ｄは素線の直径であり、ｐは螺旋体のピッチである。上記スチールコードＳは、３ｄ≦ｈ、より好ましくは３ｄ≦ｈ≦３０ｄの関係を満足すると同時に、ｄ≦ｐ≦５ｈ、より好ましくはｄ≦ｐ≦３ｈの関係を満足するものである。但し、螺旋体の外径ｈが小さ過ぎても螺旋体のピッチｐが大き過ぎてもコードの伸長特性が不十分になり、また補強効果が不十分になる。螺旋体の外径ｈの上限はスチールコードＳが補強リブ７内に収まる程度であれば良い。なお、螺旋体の横断面形状は必ずしも真円である必要はない。
【００１６】
このようにスチールコードＳを螺旋体から構成し、その螺旋体の外径ｈを大きくすると共にピッチｐを小さくすることにより、以下の作用効果を得ることができる。
【００１７】
即ち、高伸長かつ低応力のスチールコードＳをサイドウォール部２に配置したことで、従来の剛直なスチールコードを用いる場合に比べて、タイヤの走行時の撓みによって生じるタイヤ周方向の引っ張り力が緩和され、スチールコードＳがサイドウォールゴムの動きに追従し易くなる。そのため、スチールコードＳとゴムとの間のセパレーションを抑制し、タイヤ耐久性を向上することができる。更に、スチールコードＳの螺旋体に撚り構造を採用した場合、撚り構造に起因する伸びも加わるので、応力集中の低減効果により、コード破断に至るまでの寿命を延長することができる。
【００１８】
耐カット性に関して、岩石等の異物はサイドウォール部２の垂直方向から接触し、その応力が集中するとカット傷を生じ易くなる。これに対して、高伸長かつ低応力のスチールコードＳをサイドウォール部２の補強リブ７に埋設した場合、補強リブ７が岩石等の異物を包み込むように柔軟に受け止めるので、良好な耐カット性を発揮することができる。
【００１９】
上記空気入りタイヤにおいて、スチールコードＳを補強リブ７の内部に埋設するに際して、スチールコードＳを１００％モジュラスが０．５〜１０ＭＰａである接着用ゴム組成物で被覆することが好ましい。これにより、ゴムの剥離を効果的に回避することができる。
【００２０】
本発明の空気入りタイヤは、その用途が特に限定されるものではないが、主として不整地で使用される建設車両用として好適である。
【００２１】
【実施例】
タイヤサイズ１２００−２４ ２４ＰＲで、ＴＲＡ ＣＯＤＥ Ｌ５Ｓのスムーストレッドを有し、１２枚のナイロンカーカスプライと２枚のナイロンブレーカープライから構成されるバイアス構造を有する鉱石運搬車両用空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部の保護構造だけを種々異ならせた本発明タイヤ、比較タイヤ、従来タイヤをそれぞれ製作した。
【００２２】
本発明タイヤ：
サイドウォール部におけるタイヤ断面高さの３０〜６５％の範囲に、タイヤ周方向に延びる４本の凸状の補強リブを設け、そのうちの２本の補強リブの内部に螺旋体からなるスチールコード（１×１×０．６）をそれぞれ埋設した。ここで用いたスチールコードは、螺旋体の外径ｈが６．０ｍｍであり、螺旋体のピッチｐが７．０ｍｍであり、破断伸びが８０％である。
【００２３】
比較タイヤ：
サイドウォール部におけるタイヤ断面高さの３０〜６５％の範囲に、タイヤ周方向に延びる４本の凸状の補強リブを設け、そのうちの２本の補強リブの内部にスチールコード（７×７×０．２４）をそれぞれ埋設した。
【００２４】
従来タイヤ：
サイドウォール部に保護構造を持たないこと以外は、本発明タイヤ及び比較タイヤを同じ構成とした。
【００２５】
これら試験タイヤをそれぞれ鉱石運搬車両に装着し、実際に坑内での運搬作業に使用した。そして、評価タイヤ本数を２０本として、耐カット性、耐セパレーション性、耐久性を評価し、その結果を表１に示した。耐カット性については、サイドウォール部におけるカットバーストの発生本数を指標とした。耐セパレーション性については、サイドウォール部におけるコード飛び出しの発生本数を指標とした。耐久性については、タイヤの平均寿命を指標とした。
【００２６】
【表１】
【００２７】
その結果、サイドカットを原因とするタイヤバーストは、従来タイヤで６本、比較タイヤで３本であったが、本発明タイヤでは２本へと改善されていた。そして、本発明タイヤは従来タイヤに比べて平均寿命が大幅に延びていた。一方、比較タイヤはサイドウォール部におけるコード飛び出しが多発したため平均寿命が短くなっていた。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、少なくとも片側のサイドウォール部に、タイヤ断面高さの３０〜６５％の範囲に、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の補強リブを設けると共に、その補強リブの内部に、少なくとも１本の素線を螺旋状に形成した螺旋体からなるスチールコードを埋設し、螺旋体の外径ｈ、素線の直径ｄ及び螺旋体のピッチｐが３ｄ≦ｈかつｄ≦ｐ≦５ｈの関係を満足するようにしたから、サイドウォール部の耐カット性を改善すると共に、スチールコードとゴムとの間のセパレーションを抑制して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タイヤを示す子午線半断面図である。
【図２】円形の横断面形状を有する螺旋体からなるスチールコードを示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４，４ａ，４ｂ，４ｃ カーカス層
５ａ，５ｂ ビードコア
６ ブレーカー層
７ 補強リブ
Ｓ スチールコード[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire suitable for a construction vehicle mainly used at a construction site, and more particularly, to improve cut resistance of a sidewall portion and to suppress separation between a steel cord and rubber. And pneumatic tires with improved durability.
[0002]
[Prior art]
Since pneumatic tires for construction vehicles are used in a severe environment where the sidewalls are rubbed against obstacles such as rocks, reinforcing ribs extending in the tire circumferential direction may be provided on the sidewalls. However, when the reinforcing ribs are formed in a convex shape from the same rubber composition as the side wall portion, the reinforcing effect is not always sufficient, and the cuts may be damaged during traveling and become unusable before the wear life is reached. Is awake.
[0003]
Further, in order to improve cut resistance, it has been proposed to embed a reinforcing material such as a steel cord in a sidewall portion (for example, see Patent Document 1). However, when a rigid steel cord is placed on the sidewall, a sufficient reinforcing effect against the impact received on the sidewall is obtained, but the elastic modulus of the steel cord is dramatically higher than that of the sidewall rubber. However, there is a problem that stress concentration occurs due to a difference in the elastic modulus of the tensile force in the tire circumferential direction caused by bending during running of the tire due to a difference in the elasticity, so that separation easily occurs and tire durability decreases. Further, when separation occurs between the steel cord and the rubber, not only the reinforcing effect thereafter cannot be obtained, but also the steel cord may be partially detached from the sidewall portion.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-55-152605
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of improving cut resistance of a side wall portion, suppressing separation between a steel cord and rubber, and improving durability. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the pneumatic tire of the present invention is provided with at least one reinforcing rib extending in the tire circumferential direction on at least one side wall portion within a range of 30 to 65% of the tire cross-sectional height. A steel cord made of a spiral body in which at least one strand is spirally buried is embedded in the reinforcing rib, and the outer diameter h of the spiral, the diameter d of the strand, and the pitch p of the spiral are 3d. ≦ h and d ≦ p ≦ 5h.
[0007]
Thus, at least one reinforcing rib extending in the tire circumferential direction is provided on the sidewall portion, and a steel cord made of a spiral body is embedded inside the reinforcing rib, so that the steel cord exhibits high elongation and low stress physical properties. By increasing the outer diameter h of the spiral body and decreasing the pitch p, the cut resistance and durability of the sidewall portion can be improved.
[0008]
In other words, the steel cord exhibits high elongation and low stress physical properties due to the spiral shape, so that the tensile force in the circumferential direction of the tire caused by the deflection during running of the tire is smaller than that of a conventional rigid steel cord. Is mitigated and it becomes easier to follow the movement of the sidewall rubber. Therefore, the separation between the steel cord and the rubber can be suppressed, and the tire durability can be improved. In addition, when a steel cord having high elongation and low stress is embedded in the reinforcing rib, the reinforcing rib flexibly receives foreign matter such as rock, so that the cut resistance of the sidewall portion can be improved.
[0009]
In the present invention, the diameter d of the strand is preferably 0.05 to 1.50 mm. Further, the breaking elongation of the steel cord is preferably 80% or more. Thereby, the effect of improving cut resistance and durability can be more reliably obtained.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0011]
FIG. 1 shows a pneumatic tire for construction vehicles according to an embodiment of the present invention, wherein 1 is a tread portion, 2 is a sidewall portion, and 3 is a bead portion. A plurality of carcass layers 4 are mounted between the pair of left and right bead portions 3. Of the plurality of carcass layers 4, the inner carcass layer 4a has its end wound up from the inside of the tire around the bead core 5a, and the outer carcass layer 4b has its end wound around the bead core 5b from the inside of the tire. The carcass layer 4c which is wound up outside and the outer side is disposed outside the carcass layer 4b at the end. On the other hand, a plurality of breaker layers 6 are buried on the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1.
[0012]
At least one side wall portion 2 is provided with at least one convex reinforcing rib 7 extending in the tire circumferential direction. The reinforcing rib 7 is formed in an annular shape with a concave groove continuous in the tire circumferential direction. Region to form a reinforcing rib 7, the height H 1 of the boundary of the bead side is 30% of the tire section height SH, the height H 2 of the boundary of the tread side and 65% of the tire section height SH. By forming the convex reinforcing ribs 7 in such a region, the sidewall portion 2 is effectively protected. The reinforcing ribs 7 may be provided only on one side wall portion 2 or may be provided on both side wall portions 2. When the reinforcing ribs 7 are provided only on one side wall portion 2, a pneumatic tire may be mounted on the vehicle such that the reinforcing ribs 7 are arranged outside the vehicle.
[0013]
Inside each reinforcing rib 7, a steel cord S composed of a spiral body extending continuously along the reinforcing rib 7 is embedded. It is desirable that the steel cord S is embedded in all the reinforcing ribs 7, but it is not always necessary to be embedded in all the reinforcing ribs 7. It may be reinforced every other time.
[0014]
The spiral body of the steel cord S is formed by forming at least one strand in a spiral shape. Here, the spiral body may be formed by spirally forming one strand, or may be formed by spirally aligning or twisting a plurality of strands. . In particular, when a spiral body is formed by a plurality of strands, it is preferable to twist the strands. A known structure can be applied to the twist structure of the steel cord S, and a 1 × n structure is preferable in terms of rubber permeability, but is not limited thereto. Further, the diameter of the strand is preferably set to 0.05 to 1.50 mm.
[0015]
FIGS. 2A and 2B illustrate a steel cord formed of a spiral having a circular cross-sectional shape. In FIGS. 2A and 2B, h is the outer diameter of the spiral, d is the diameter of the wire, and p is the pitch of the spiral. The steel cord S satisfies the relationship of 3d ≦ h, more preferably 3d ≦ h ≦ 30d, and also satisfies the relationship of d ≦ p ≦ 5h, more preferably d ≦ p ≦ 3h. However, if the outer diameter h of the helical body is too small or the pitch p of the helical body is too large, the elongation characteristics of the cord become insufficient and the reinforcing effect becomes insufficient. The upper limit of the outer diameter h of the spiral may be such that the steel cord S fits inside the reinforcing rib 7. The cross-sectional shape of the spiral body does not necessarily have to be a perfect circle.
[0016]
In this manner, the steel cord S is composed of a spiral body, and the following effects can be obtained by increasing the outer diameter h of the spiral body and decreasing the pitch p.
[0017]
That is, by arranging the steel cord S of high elongation and low stress on the sidewall portion 2, compared to the case of using a conventional rigid steel cord, the tensile force in the tire circumferential direction caused by the deflection during running of the tire is reduced. As a result, the steel cord S can easily follow the movement of the sidewall rubber. Therefore, separation between the steel cord S and the rubber can be suppressed, and tire durability can be improved. Furthermore, when the twisted structure is adopted for the spiral body of the steel cord S, the elongation due to the twisted structure is also added, so that the stress concentration reduction effect can extend the life until the cord breaks.
[0018]
Concerning the cut resistance, a foreign substance such as a rock comes in contact with the side wall portion 2 in a vertical direction, and when the stress is concentrated, a cut flaw is easily generated. On the other hand, when the steel cord S having high elongation and low stress is embedded in the reinforcing ribs 7 of the side wall portion 2, the reinforcing ribs 7 receive the foreign matter such as rocks flexibly, and thus have good cut resistance. Can be demonstrated.
[0019]
In the pneumatic tire, when embedding the steel cord S inside the reinforcing rib 7, it is preferable to coat the steel cord S with an adhesive rubber composition having a 100% modulus of 0.5 to 10 MPa. Thereby, peeling of rubber can be effectively avoided.
[0020]
The use of the pneumatic tire of the present invention is not particularly limited, but is suitable mainly for construction vehicles used on uneven terrain.
[0021]
【Example】
In a pneumatic tire for an ore carrier vehicle having a bias structure composed of 12 nylon carcass plies and 2 nylon breaker plies, having a tire size of 1200-24 24PR, a smooth red of TRA CODE L5S, The tire of the present invention, the comparative tire, and the conventional tire were manufactured, each of which had only a different protection structure.
[0022]
Tire of the present invention:
Four convex reinforcing ribs extending in the tire circumferential direction are provided in a range of 30 to 65% of the tire sectional height in the sidewall portion, and a steel cord (1) formed of a spiral body is provided inside two of the reinforcing ribs. × 1 × 0.6). The steel cord used here has an outer diameter h of the spiral of 6.0 mm, a pitch p of the spiral of 7.0 mm, and a breaking elongation of 80%.
[0023]
Comparative tire:
Four convex reinforcing ribs extending in the circumferential direction of the tire are provided in a range of 30 to 65% of the tire sectional height in the sidewall portion, and a steel cord (7 × 7 ×) is provided inside two of the reinforcing ribs. 0.24).
[0024]
Conventional tire:
The tire of the present invention and the comparative tire had the same configuration except that the sidewall portion had no protective structure.
[0025]
Each of these test tires was mounted on an ore transport vehicle, and was actually used for transport work inside the mine. Then, assuming that the number of tires to be evaluated was 20, the cut resistance, the separation resistance, and the durability were evaluated. The results are shown in Table 1. Regarding the cut resistance, the number of cut bursts generated in the sidewall portion was used as an index. Regarding the separation resistance, the number of occurrences of code protrusion in the side wall portion was used as an index. For durability, the average life of the tire was used as an index.
[0026]
[Table 1]
[0027]
As a result, the number of tire bursts caused by the side cut was six in the conventional tire and three in the comparative tire, but was improved to two in the tire of the present invention. And the average life of the tire of the present invention was greatly extended as compared with the conventional tire. On the other hand, the average life of the comparative tire was shortened due to frequent occurrence of cord protrusion in the sidewall portion.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, at least one reinforcing rib extending in the tire circumferential direction is provided on at least one side wall portion within a range of 30 to 65% of the tire cross-sectional height, and the reinforcing rib is provided. , A steel cord made of a spiral body in which at least one strand is spirally formed is embedded, and the outer diameter h of the spiral, the diameter d of the strand, and the pitch p of the spiral are 3d ≦ h and d ≦ p ≦ Since the relationship of 5h is satisfied, the cut resistance of the sidewall portion can be improved, and the separation between the steel cord and the rubber can be suppressed to improve the durability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a meridian half sectional view showing a pneumatic tire for a construction vehicle according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B show a steel cord made of a spiral having a circular cross-sectional shape, wherein FIG. 2A is a cross-sectional view and FIG. 2B is a plan view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tread part 2 Side wall part 3 Bead part 4, 4a, 4b, 4c Carcass layer 5a, 5b Bead core 6 Breaker layer 7 Reinforcement rib S Steel cord
