JP2007216885A - Pneumatic tire, and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気入りタイヤに関するものであり、特に、悪路や建設現場等、外傷を受け易い路面で使用される建設車両用の空気入りタイヤ及びその空気入りタイヤの製造方法に関する。 The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly to a pneumatic tire for a construction vehicle used on a road surface that is susceptible to trauma, such as a bad road or a construction site, and a method for manufacturing the pneumatic tire.
従来、多本数のラグ溝をタイヤ周方向に所定間隔を置いて配設した、所謂ラグパターンを有する建設車両用の空気入りタイヤにおいて、その耐カット性を向上させるには、耐カット性に優れたトレッドゴム(例えば、特許文献1)を使用し、トレッドゲージを増加(深溝化)させ、ベルト層に到達するカットを減少させ、カットがベルト層に到達した場合にカットを起点に広がるカットセパレーションを減少させるのが一般的である。 Conventionally, in a pneumatic tire for a construction vehicle having a so-called lug pattern in which a large number of lug grooves are arranged at predetermined intervals in the tire circumferential direction, the cut resistance is excellent for improving the cut resistance. Using a tread rubber (for example, Patent Document 1), increasing the tread gauge (deep groove), reducing the cut reaching the belt layer, and when the cut reaches the belt layer, the cut separation spreads from the cut Is generally reduced.
このため、近年カットシビリティーの高い市場では、前述したような施策により陸部に受けるカットからのセパレーションは、減少傾向にある。しかし、陸部に受けるカットが減少しタイヤのライフサイクルが延びることによって、鋭利な岩石等による溝底へのカットを起点とするカットセパレーションの割合が増えつつある。しかし、溝底に受傷したカットを起点とするセパレーションに対する対策はほとんど採られていないのが現状である。
さて、一般的な建設車両用タイヤのトレッド部102のトレッドゲージは、図5に示すように陸部踏面からベルト層105までのゲージAより、溝104の溝底104Bからベルト層までのゲージBの方が薄い。このため、鋭利な岩石103等によって溝底104Bがカットを受けた場合に、溝底104Bはこのカットを緩衝する効果が陸部に比べて低いことから、カットがベルト層105へ到達し易い問題があった。
このようなカットを受けた状態で走行を続けると、タイヤの荷重負荷転動下でカットの先端に大きな応力が繰り返し作用して、この先端からベルト層の最外層の表面に沿って亀裂乃至剥離が進展する、いわゆるカットセパレーションが発生してしまう。また、カットがベルト層に到達しなくても、ベルト層に近い位置までカットを受ければ、タイヤの荷重負荷転動下でカットセパレーションが発生してしまう。
Now, the tread gauge of the
If the vehicle continues running with such a cut, a large stress is repeatedly applied to the tip of the cut under the rolling load of the tire, and cracks or delamination along the surface of the outermost layer of the belt layer from this tip So-called cut separation occurs. Even if the cut does not reach the belt layer, if the cut is received to a position close to the belt layer, cut separation occurs under rolling load of the tire.
ここで、溝底からベルト層までのゲージBを増加させて、鋭利な岩石等によるカットがベルト層へ到達するのを抑制しようとしたが、タイヤ全体のトレッドゲージが非常に厚くなるため、トレッドの発熱性能が悪化し、現実性がない。
これらのことから、溝底の耐カット性を十分に確保することは難しい問題であった。
Here, the gauge B from the groove bottom to the belt layer was increased to try to prevent the cut by sharp rocks from reaching the belt layer. However, the tread gauge of the entire tire becomes very thick. The heat generation performance is worse and not realistic.
For these reasons, it has been a difficult problem to ensure sufficient cut resistance at the groove bottom.
本発明の目的は、上記事実を考慮して、溝底の耐カット性に優れる空気入りタイヤ及びこのような空気入りタイヤを製造する為の空気入りタイヤの製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a pneumatic tire excellent in cut resistance at the groove bottom and a method for manufacturing a pneumatic tire for manufacturing such a pneumatic tire. .
上記目的を達成するために本発明の請求項1に係る空気入りタイヤは、路面と接触するトレッド部に複数本設けられ、溝深さが70〜200mmの主溝と、前記トレッド部のタイヤ半径方向内側に設けられるベルト層と、前記主溝の溝底に設けられ、前記主溝の長手方向に延びる繊維補強層と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a plurality of pneumatic tires according to claim 1 of the present invention are provided in a tread portion that contacts a road surface, a main groove having a groove depth of 70 to 200 mm, and a tire radius of the tread portion. A belt layer provided on the inner side in the direction, and a fiber reinforcing layer provided on the groove bottom of the main groove and extending in the longitudinal direction of the main groove.
次に、請求項1に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
主溝の溝底に繊維補強層を設けたことで、鋭利な岩石等による溝底へのカットを繊維補強層で緩衝又は防止できるため、このカットがベルト層又はベルト層近傍へ到達するのを抑制できる。これにより、溝底のカットを起点とするカットセパレーションが抑制される。従って、本発明のタイヤは、溝底の耐カット性に優れる。
また、カットが浅いカットの場合(カットがベルト層近傍へ到達しない場合)でも、タイヤの荷重負荷転動下では、カットの先端に大きな応力が繰り返し作用して、カットがベルト層に向けて進展しようとするが、繊維補強層が該応力を抑制するため、カットの進展を抑制できる。従って、溝底の耐カット進展性に優れる。
更に、溝底へのカットがベルト層又はベルト層近傍まで到達しても、繊維補強層がカットの先端に作用する大きな応力を抑制するため、カットの先端を起点としてベルト層の最外層の表面に沿って亀裂乃至剥離が進展するのを抑制できる。従って、耐カットセパレーション性に優れる。
Next, the effect of the pneumatic tire according to claim 1 will be described.
By providing a fiber reinforcement layer at the groove bottom of the main groove, cuts to the groove bottom due to sharp rocks can be buffered or prevented by the fiber reinforcement layer, so that this cut can reach the belt layer or the vicinity of the belt layer. Can be suppressed. Thereby, the cut separation starting from the cut at the groove bottom is suppressed. Therefore, the tire of the present invention is excellent in cut resistance at the groove bottom.
In addition, even when the cut is shallow (when the cut does not reach the belt layer), a large stress is repeatedly applied to the tip of the cut under the rolling load of the tire, and the cut progresses toward the belt layer. However, since the fiber reinforcing layer suppresses the stress, the progress of the cut can be suppressed. Therefore, the cut bottom resistance at the groove bottom is excellent.
Furthermore, even if the cut to the groove bottom reaches the belt layer or the vicinity of the belt layer, the surface of the outermost layer of the belt layer starts from the tip of the cut so that the fiber reinforcing layer suppresses a large stress acting on the tip of the cut. It is possible to suppress the progress of cracks or peeling along the surface. Therefore, the cut separation resistance is excellent.
本発明の請求項2に係る空気入りタイヤは、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、前記主溝の長手方向と直角方向の断面において、新品時の前記主溝の溝幅をW1、前記主溝の溝幅計測方向と平行に計測した前記繊維補強層の幅をW2としたとき、0.1W1≦W2≦W1を満たすことを特徴とする。
The pneumatic tire according to
次に、請求項2に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
W1とW2との関係が0.1W1≧W2であれば、繊維補強層によって溝底を補強する範囲が狭すぎ、W2≧W1であれば、繊維補強層の溝底への補強効果が飽和してしまう。従って、W1とW2との関係は、0.1W1≦W2≦W1を満たすことが好ましい。
Next, the effect of the pneumatic tire of
If the relationship between W1 and W2 is 0.1W1 ≧ W2, the range of reinforcing the groove bottom with the fiber reinforcing layer is too narrow, and if W2 ≧ W1, the reinforcing effect of the fiber reinforcing layer on the groove bottom is saturated. End up. Therefore, it is preferable that the relationship between W1 and W2 satisfies 0.1W1 ≦ W2 ≦ W1.
本発明の請求項3に係る空気入りタイヤは、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤにおいて、前記主溝はタイヤ幅方向に延び、トレッド端側の溝幅が最も広幅であり、前記繊維補強層は、少なくとも前記主溝の前記トレッド端側に設けられることを特徴とする。
The pneumatic tire according to claim 3 of the present invention is the pneumatic tire according to
次に、請求項3に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
主溝のトレッド端側の溝幅は、他の部分より広幅となるため、トレッド端側には鋭利な岩石等が深く入り込み易く、カットがベルト層又はベルト層の近傍まで到達し易い。このため、レッド端側に繊維補強層を設けることで、効果的に耐カット性を向上できる。
Next, the effect of the pneumatic tire according to claim 3 will be described.
Since the groove width on the tread end side of the main groove is wider than other portions, sharp rocks or the like are likely to enter deeply on the tread end side, and the cut easily reaches the belt layer or the vicinity of the belt layer. For this reason, cut resistance can be effectively improved by providing a fiber reinforcement layer in the red end side.
本発明の請求項4に係る空気入りタイヤは、請求項3に記載の空気入りタイヤにおいて、前記主溝の溝底中心の長さをL1、前記主溝の長手方向で計測した前記繊維補強層の長さをL2としたとき、0.25L1≦L2≦L1を満たすことを特徴とする。 The pneumatic tire according to a fourth aspect of the present invention is the pneumatic tire according to the third aspect, wherein the length of the groove bottom center of the main groove is L1, and the fiber reinforcing layer is measured in the longitudinal direction of the main groove. When the length of L2 is L2, 0.25L1 ≦ L2 ≦ L1 is satisfied.
次に、請求項4に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
L1とL2との関係が0.25L1≧L2であれば、繊維補強層によって溝底を補強する範囲が狭すぎ、L2≧L1であれば、繊維補強層の溝底への補強効果が飽和してしまう。従って、L1とL2との関係は、0.25L1≦L2≦L1を満たすことが好ましい。
Next, the effect of the pneumatic tire of Claim 4 is demonstrated.
If the relationship between L1 and L2 is 0.25L1 ≧ L2, the range of reinforcing the groove bottom with the fiber reinforcing layer is too narrow, and if L2 ≧ L1, the reinforcing effect of the fiber reinforcing layer on the groove bottom is saturated. End up. Therefore, the relationship between L1 and L2 preferably satisfies 0.25L1 ≦ L2 ≦ L1.
本発明の請求項5に係る空気入りタイヤは、請求項1乃至4の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記繊維補強層は、スチール繊維を備えることを特徴とする。 A pneumatic tire according to a fifth aspect of the present invention is the pneumatic tire according to any one of the first to fourth aspects, wherein the fiber reinforcing layer includes steel fibers.
次に、請求項5に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
繊維補強層がスチール繊維を備えるため、スチール繊維の高弾性率性から、鋭利な岩石等による溝底へのカットを更に緩衝又は防止できるため、耐カット性に更に優れる。また、スチール繊維は伸度が低いため、タイヤの荷重負荷転動時に、カットに作用する応力を更に抑制でき、溝底からベルト層への耐カット進展性に更に優れると共に、耐カットセパレーション性に更に優れる。
Next, the effect of the pneumatic tire of Claim 5 is demonstrated.
Since the fiber reinforcing layer includes steel fibers, the cut to the groove bottom by sharp rocks or the like can be further buffered or prevented due to the high elastic modulus of the steel fibers, so that the cut resistance is further improved. In addition, since the steel fiber has low elongation, it is possible to further suppress the stress acting on the cut when rolling the tire under load, and further improve the cut progress resistance from the groove bottom to the belt layer, and also improve the cut separation resistance. Even better.
本発明の請求項6に係る空気入りタイヤは、請求項1乃至4の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記繊維補強層は、有機繊維を備えることを特徴とする。 A pneumatic tire according to a sixth aspect of the present invention is the pneumatic tire according to any one of the first to fourth aspects, wherein the fiber reinforcing layer includes an organic fiber.
次に、請求項6に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
繊維補強層が有機繊維を備えるため、有機繊維の高弾性率性から、鋭利な岩石等による溝底へのカットを更に緩衝又は防止できるため、溝底の耐カット性に更に優れる。また、有機繊維は伸度が低いため、タイヤの荷重負荷転動時に、カットに作用する応力を更に抑制でき、溝底からベルト層への耐カット進展性に更に優れると共に、耐カットセパレーション性に更に優れる。
また、溝底のカットから繊維補強層内に水が浸入しても、繊維が錆びて剛性が低下することもないため、溝底の耐カット性及び耐カット進展性を長時間維持することができる。
Next, the effect of the pneumatic tire of Claim 6 is demonstrated.
Since the fiber reinforcing layer includes organic fibers, the cut to the groove bottom by sharp rocks or the like can be further buffered or prevented due to the high elastic modulus of the organic fibers, and therefore the cut resistance of the groove bottom is further improved. In addition, since the organic fibers have low elongation, the stress acting on the cut can be further suppressed during rolling load of the tire, and the cut progress resistance from the groove bottom to the belt layer is further improved, and the cut separation resistance is also improved. Even better.
In addition, even if water enters the fiber reinforcement layer from the groove bottom cut, the fiber does not rust and the rigidity does not decrease, so the groove bottom cut resistance and cut progress resistance can be maintained for a long time. it can.
本発明の請求項7に係る空気入りタイヤは、請求項1乃至4の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記繊維補強層は、不繊布を備えることを特徴とする。 A pneumatic tire according to a seventh aspect of the present invention is the pneumatic tire according to any one of the first to fourth aspects, wherein the fiber reinforcing layer includes a non-woven fabric.
次に、請求項7に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
繊維補強層が不織布を備えるため、鋭利な岩石等による溝底へのカットを更に緩衝又は防止できるため、溝底の耐カット性に更に優れる。また、タイヤの荷重負荷転動時に、カットに作用する応力を不織布の繊維が抑制するため、溝底からベルト層への耐カット進展性に更に優れると共に、耐カットセパレーション性に更に優れる。
不織布は、製造方法によって繊維の方向を一方向に揃えたり、ランダムにすることができ、これによってゴムとの剥離性や自身の強度をコントロールすることができる。従って、不織布を繊維補強層に用いることで、ゴムとの剥離性や強度をもコントロールできる。
Next, the effect of the pneumatic tire of Claim 7 is demonstrated.
Since the fiber reinforcing layer includes a nonwoven fabric, it is possible to further buffer or prevent the cut to the groove bottom by sharp rocks or the like, so that the groove bottom cut resistance is further improved. Moreover, since the fiber of the nonwoven fabric suppresses the stress acting on the cut when the tire is loaded with load, the cut progress resistance from the groove bottom to the belt layer is further improved, and the cut separation resistance is further improved.
The non-woven fabric can be aligned in one direction or random depending on the production method, and thereby the releasability from the rubber and its own strength can be controlled. Therefore, by using a nonwoven fabric for the fiber reinforcement layer, the releasability from rubber and the strength can be controlled.
本発明の請求項7に係る空気入りタイヤの製造方法は、タイヤ構成部材を組み立ててなるグリーンタイヤの表面の主溝を形成する箇所に、前記主溝の長手方向に延びる溝を予め形成する工程と、前記グリーンタイヤに形成された前記溝の溝底の表面に、請求項1乃至7の何れか1項の繊維補強層を配置する工程と、前記グリーンタイヤの前記溝に、モールドの上型及び下型の内面に形成された前記主溝を形成する各主溝骨を合わせて加硫成型機に装填する工程と、を備えることを特徴とする。 The method for manufacturing a pneumatic tire according to claim 7 of the present invention includes a step of previously forming a groove extending in the longitudinal direction of the main groove at a position where the main groove is formed on the surface of the green tire formed by assembling the tire constituent members. And a step of disposing the fiber reinforcing layer according to any one of claims 1 to 7 on a surface of a groove bottom of the groove formed in the green tire, and an upper mold of the mold in the groove of the green tire. And a step of combining the main groove bones forming the main groove formed on the inner surface of the lower mold and loading them into a vulcanization molding machine.
次に、請求項7に記載の空気入りタイヤの作用効果について説明する。
加硫成型する前に、グリーンタイヤの表面の主溝を形成する箇所に主溝の長手方向に延びる溝を形成し、その溝の溝底に繊維補強層を配置する。次に、その溝とモールド内面の各主溝骨を合わせて配置する。溝を設けたことで、繊維補強層の配置位置が明確になるため配置作業が容易になり、また、加硫成型のブラダ膨張時に繊維補強層の配置がずれることも抑制されるため、繊維補強層の配置位置の精度が向上する。
Next, the effect of the pneumatic tire of Claim 7 is demonstrated.
Before vulcanization molding, a groove extending in the longitudinal direction of the main groove is formed at a position where the main groove is formed on the surface of the green tire, and a fiber reinforcing layer is disposed at the groove bottom of the groove. Next, the groove and each main groove bone on the inner surface of the mold are arranged together. By providing the groove, the arrangement position of the fiber reinforcement layer becomes clear and the arrangement work becomes easy, and also the displacement of the fiber reinforcement layer during the expansion of the vulcanization molded bladder is suppressed, so that the fiber reinforcement The accuracy of the arrangement position of the layers is improved.
また、この溝によって、各主溝骨がトレッドゴムに入り込み、その後排除するゴム量も少ないので、各主溝骨による押圧力は小さく、トレッドゴムの内側のベルト部材への押圧力によるベルトウエーブ及びベルトゲージの不均一を可及的に小さく抑えることができ、更に、接合部の接合が確保される。 In addition, since the main groove bones enter the tread rubber by this groove and the amount of rubber to be removed thereafter is small, the pressing force by each main groove bone is small, and the belt wave and the belt wave by the pressing force to the belt member inside the tread rubber and The unevenness of the belt gauge can be suppressed as small as possible, and further, the joining of the joining portion is ensured.
更に、この溝によって、上下半割りの上型と下型のモールドの加硫成型機が適用可能となり、加硫成型機の構造が簡単で設置スペースも小さくてすみ、設備コストも低く抑えることができる。特に空気入りタイヤが、大型のタイヤであれば、益々設置スペースと設備コストが大幅に削減される。 In addition, this groove makes it possible to apply upper and lower mold vulcanization molding machines, making the structure of the vulcanization molding machine simple, requiring less installation space, and keeping equipment costs low. it can. In particular, if the pneumatic tire is a large tire, the installation space and the equipment cost are greatly reduced.
本発明の空気入りタイヤは、溝底の耐カット性に優れる。また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、溝底の耐カット性に優れる空気入りタイヤを製造することができる。 The pneumatic tire of the present invention has excellent groove bottom cut resistance. Moreover, the manufacturing method of the pneumatic tire of this invention can manufacture the pneumatic tire which is excellent in the cut resistance of a groove bottom.
[第1の実施形態]
(構成)次に、本発明の空気入りタイヤの第1の実施形態及びその空気入りタイヤの製造方法を図1にしたがって説明する。なお、本実施形態の空気入りタイヤ10(以下、単にタイヤ10と記載する。)は建設車両用のタイヤであり、タイヤサイズは、40.00R57で、その内部構造は一般的なラジアルタイヤの構造と同様のため内部構造についての説明は省略する。
[First Embodiment]
(Configuration) Next, a first embodiment of the pneumatic tire of the present invention and a method for manufacturing the pneumatic tire will be described with reference to FIG. The
(トレッド、溝)
図1(A)に示すようにタイヤ10の最外層には、路面と接地するトレッド踏面12Sを備えたトレッド部12が設けられている。トレッド部12はトレッドゴム13によって形成されている。このトレッドゴム13は、耐カット性に優れるゴムを使用することが好ましい。また、トレッド部12には、赤道面CL(一点鎖線)に対して左右対称となる幅方向主溝14がタイヤ周方向に一定間隔で複数本設けられている。この幅方向主溝14は、トレッド部12の両トレッド端12Eから赤道面CLに向かって延びている。
また、トレッド部12の赤道面CL上には、赤道面CLに沿って周方向浅溝16が設けられている。この周方向浅溝16と夫々の幅方向主溝14とは、連結している。また、トレッド部12のタイヤ半径方向内側には、ベルト層15が設けられている。
(Tread, groove)
As shown in FIG. 1A, the outermost layer of the
A circumferential
なお、本実施形態の幅方向主溝14は、トレッド端12Eから赤道面CLに向かって溝幅が狭くなっている。
また、幅方向主溝14の溝深さは、70〜200mmであり、本実施形態では、溝深さを97mmとしている。
Note that the width direction
Moreover, the groove depth of the width direction
(補強層)
幅方向主溝14の溝底14Bの表面には、図1に示すように繊維補強層18が1層設けられている。図2(A)に示すように繊維補強層18は、トレッド端12E側から赤道面CL側に向かって延びている。また、繊維補強層18は、繊維20のモノフィラメント又は、このモノフィラメントを複数本撚って形成したコード(又はマルチフィラメント。)を平行に並べてコーティングゴムで被覆したものである。なお、本実施形態の繊維補強層18は、繊維20をスチール繊維としたもので、具体的には、スチールモノフィラメントを撚った直径0.98mmのスチールコードを複数本平行に並べてコーティングゴムで被覆したものである。なお、スチールコードの打ち込み本数は12.7本/25mmである。なお、図1では、繊維20を図示省略している。また、本実施形態では、スチールコードは、タイヤ周方向に対して傾斜している。
(Reinforcing layer)
One
幅方向主溝14の長手方向と直角方向の断面(図1(B))において、新品時の幅方向主溝14の溝幅をW1、溝幅W1計測方向と平行に計測した繊維補強層18の幅をW2としたとき、0.1W1≦W2≦W1を満たすことが好ましい。
更に幅方向主溝14の溝底14Bの中心(中心線RCL)の長さをL1、幅方向主溝14の長手方向で計測した繊維補強層18の長さをL2としたとき、0.25L1≦L2≦L1を満たすことが好ましい。
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the width-direction main groove 14 (FIG. 1B), the
Furthermore, when the length of the center (center line RCL) of the groove bottom 14B of the width direction
なお、本実施形態の繊維補強層18の幅W2は、図2(A)に示すように一律同じ幅としているが、これに限らず幅W2は、溝幅W1に対して常に一定となる幅であっても良いものとする。また、図2(A)では、繊維20を実線として図示している。
また、繊維補強層18は、溝底14Bの表面から5〜10mm離れていても良いものとする。
In addition, although the width W2 of the
Moreover, the
(製造方法)次に、本実施形態に係るタイヤ10の製造方法を以下に説明する。このタイヤ10は、前述したように一般的なラジアルタイヤの構造と同様であり、このタイヤ10となる、タイヤ構成部材を組み立てたグリーンタイヤを形成する工程も一般的なラジアルタイヤの製造工程と同様のため、その説明は省略する。なお、本実施形態の空気入りタイヤの製造方法は、特開2001−105511号公報に記載されている空気入りタイヤの製造方法と概ね同じため、相違点のみを記述するものとする。
(Manufacturing method) Next, a manufacturing method of the
上下半割りの上型と下型からなるモールドの加硫成型機で加硫成型する前に、グリーンタイヤの表面に、加硫成型後に幅方向主溝14となる溝を形成する。この形成作業は、刃部に通電することで加熱するカッターを用いて、グリーンタイヤ表面のゴムを溶融しながら行う。
次に、形成された溝の溝底に繊維補強層18を貼り付ける。なお、繊維補強層18は、前述したように、本実施形態ではスチールコード(繊維20)を平行に並べてコーティングゴムで被覆した補強層である。
そして、グリーンタイヤの溝に、モールドの上型及び下型に設けられている幅方向主溝14を加硫成型するための各幅方向主溝骨を合わせて、グリーンタイヤを加硫成型機内に装填し、加硫成型を行う。その後、グリーンタイヤがタイヤ10に加硫成型されて、溝が幅方向主溝14となり、その溝底14Bには繊維補強層18が配置される。
Prior to vulcanization molding by a mold vulcanization molding machine composed of upper and lower halves, a groove that becomes the width direction
Next, the
Then, the width direction
(作用)次に第1の実施形態のタイヤ10の作用を説明する。
幅方向主溝14の溝底14Bに繊維補強層18を設けたことで、図3に示すように、鋭利な岩石30等による溝底14Bへのカットを繊維補強層18で緩衝できるため、このカットがベルト層15又はベルト層15近傍へ到達するのを抑制できる。これにより、溝底14Bのカットを起点とするカットセパレーションが抑制される。従って、タイヤ10は、溝底14Bの耐カット性に優れる。
(Operation) Next, the operation of the
Since the
また、カットが浅いカットの場合(カットがベルト層近傍へ到達しない場合)でも、タイヤ10の荷重負荷転動下では、カットの先端に大きな応力が繰り返し作用するため、カットがベルト層15に向けて進展しようとするが、繊維補強層18が応力を抑制するため、カットの進展を抑制できる。従って、溝底14Bの耐カット進展性に優れる。
更に、溝底14Bへのカットがベルト層15又はベルト層15近傍まで到達しても、繊維補強層18がカットの先端に作用する大きな応力を抑制するため、カットの先端を起点としてベルト層15の最外層の表面に沿って亀裂乃至剥離が進展するのを抑制できる。従って、耐カットセパレーション性に優れる。
Even when the cut is shallow (when the cut does not reach the vicinity of the belt layer), a large stress is repeatedly applied to the tip of the cut under the load-loaded rolling of the
Further, even if the cut to the groove bottom 14B reaches the
繊維補強層18の繊維20がスチール繊維のため、スチール繊維の高弾性率性から、鋭利な岩石30等による溝底14Bへのカットを更に緩衝又は防止でき、耐カット性に更に優れる。また、スチール繊維は伸度が低いためスチールコードのコード方向に作用する応力を抑制できる。本実施形態では、スチールコードがタイヤ周方向に傾斜していることから、タイヤの荷重負荷転動下でのカットの先端に係る応力を抑制することができ、溝底14Bからベルト層15への耐カット進展性に更に優れると共に、耐カットセパレーション性に更に優れる。
Since the
幅方向主溝14のトレッド端12E側の溝幅W1は、他の部分より広幅となるため、トレッド端12E側には鋭利な岩石30等が深く入り込む易く、カットがベルト層15又はベルト層15の近傍まで到達し易い。このため、トレッド端12E側に繊維補強層18を設けることで、効果的に耐カット性を向上できる。
Since the groove width W1 on the tread end 12E side of the width direction
溝幅W1と幅W2との関係が0.1W1≧W2であれば、繊維補強層18によって幅方向主溝14の溝底14Bを補強する範囲が狭すぎ、W2≧W1であれば、繊維補強層18の溝底14Bへの補強効果が飽和してしまう。従って、溝幅W1と幅W2との関係は、0.1W1≦W2≦W1を満たすことが好ましい。
If the relationship between the groove width W1 and the width W2 is 0.1W1 ≧ W2, the range in which the fiber bottom 14B of the width direction
また、長さL1と長さL2との関係が0.25L1≧L2であれば、繊維補強層18によって幅方向主溝14の溝底14Bを補強する範囲が狭すぎ、L2≧L1であれば、繊維補強層18の溝底14Bへの補強効果が飽和してしまう。従って、長さL1と長さL2との関係は、0.25L1≦L2≦L1を満たすことが好ましい。
Further, if the relationship between the length L1 and the length L2 is 0.25L1 ≧ L2, the range in which the fiber bottom 14B of the width direction
次に第1の実施形態のタイヤ10の製造方法の作用を説明する。
加硫成型する前に、グリーンタイヤの表面の幅方向主溝14を形成する箇所に幅方向主溝14の長手方向に延びる溝を形成し、その溝の溝底に繊維補強層18を配置する。次に、その溝とモールド内面の各幅方向主溝骨を合わせて配置する。溝を設けたことで、繊維補強層18の配置位置が明確になるため配置作業が容易になり、また、加硫成型のブラダ膨張時に繊維補強層18の配置がずれることも抑制されるため、繊維補強層18の配置位置の精度が向上する。
Next, the effect | action of the manufacturing method of the
Before vulcanization molding, a groove extending in the longitudinal direction of the width direction
また、この溝によって、各幅方向主溝骨がトレッドゴム13に入り込み、その後排除するゴム量も少ないので、各幅方向主溝骨による押圧力は小さく、トレッドゴム13の内側のベルト部材への押圧力によるベルトウエーブ及びベルトゲージの不均一を可及的に小さく抑えることができ、更に、接合部の接合が確保される。
Further, since each groove in the width direction main groove enters the
更に、この溝によって、上下半割りの上型と下型のモールドの加硫成型機が適用可能となり、加硫成型機の構造が簡単で設置スペースも小さくてすみ、設備コストも低く抑えることができる。特にタイヤが、大型のタイヤであれば、益々設置スペースと設備コストが大幅に削減される。 In addition, this groove makes it possible to apply upper and lower mold vulcanization molding machines, making the structure of the vulcanization molding machine simple, requiring less installation space, and keeping equipment costs low. it can. In particular, if the tire is a large tire, the installation space and equipment cost will be greatly reduced.
[第2の実施形態]
(構成)次に、本発明の空気入りタイヤの第2の実施形態を説明する。なお、本実施形態の空気入りタイヤも第1の実施形態の空気入りタイヤと同様に建設車両用の空気入りタイヤ(タイヤサイズも同様に40.00R57)とし、その説明は、第1の実施形態と異なる構成のみを説明する。第2の実施形態では、第1の実施形態の繊維補強層18の繊維20をスチール繊維の代わりに、有機繊維とした点が第1の実施形態との相違点であり、詳細については以下に示す。
[Second Embodiment]
(Configuration) Next, a second embodiment of the pneumatic tire of the present invention will be described. Note that the pneumatic tire of this embodiment is also a pneumatic tire for construction vehicles (the tire size is also 40.00R57) as in the pneumatic tire of the first embodiment, and the description thereof will be given in the first embodiment. Only the different configuration will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in that the
(補強層)
本実施形態の繊維補強層18は、繊維20を有機繊維としたもので、具体的には、例えば、芳香族ポリアミド繊維(ケブラー:商品名)、脂肪族ポリアミド繊維等(ナイロン:商品名)、ポリエステル繊維等のモノフィラメントを撚ったコードを複数本平行に並べてコーティングゴムで被覆したものである。なお、本実施形態では、有機繊維コードはタイヤ周方向に対して傾斜している。
(Reinforcing layer)
The
(作用)次に第2の実施形態の作用を説明する。
繊維補強層18の繊維20が有機繊維コードのため、有機繊維の高弾性率性から、鋭利な岩石30等による溝底14Bへのカットを更に緩衝又は防止でき、溝底14Bの耐カット性に更に優れる。また、有機繊維は伸度が低いため有機繊維コードのコード方向に作用する応力を抑制できる。本実施形態では、有機繊維コードがタイヤ周方向に傾斜していることから、タイヤの荷重負荷転動下でのカットの先端に係る応力を抑制することができ、溝底14Bからベルト層15への耐カット進展性に更に優れると共に、耐カットセパレーション性に更に優れる。また、溝底14Bのカットから繊維補強層18内に水が浸入しても、繊維20が錆びて剛性が低下することもないため、溝底14Bの耐カット性及び耐カット進展性を長時間維持することができる。
(Operation) Next, the operation of the second embodiment will be described.
Since the
[第3の実施形態]
(構成)次に、本発明の空気入りタイヤの第3の実施形態を説明する。なお、本実施形態の空気入りタイヤも第1及び第2の実施形態の空気入りタイヤと同様に建設車両用の空気入りタイヤ(タイヤサイズも同様に40.00R57)とし、その説明は、第1の実施形態と異なる構成のみを説明する。第3の実施形態では、第1の実施形態の繊維補強層18の繊維20を平行に並べてゴム被覆する代わりに、不織布を用いた点が第1の実施形態との相違点であり、詳細については以下に示す。
[Third Embodiment]
(Configuration) Next, a third embodiment of the pneumatic tire of the present invention will be described. In addition, the pneumatic tire of this embodiment is also a pneumatic tire for construction vehicles (the tire size is also 40.00R57) similarly to the pneumatic tires of the first and second embodiments. Only the configuration different from the embodiment will be described. In the third embodiment, instead of arranging the
(補強層)
本実施形態の繊維補強層18は、繊維20のモノフィラメントによって形成された不織布をコーティングゴムで被覆したものである。なお、繊維20は、有機繊維であっても、スチール繊維であっても良く、またその他の繊維であっても良いものとする。
(Reinforcing layer)
The
(作用)次に第3の実施形態の作用を説明する。
繊維補強層18が不織布を備えるため、鋭利な岩石30等による溝底14Bへのカットを更に緩衝又は防止でき、溝底14Bの耐カット性に更に優れる。また、タイヤ10の荷重負荷転動時に、カットに作用する応力を不織布の繊維20が抑制するため、溝底14Bからベルト層15への耐カット進展性に更に優れると共に、耐カットセパレーション性に更に優れる。また、不織布は、製造方法によって繊維20の方向を一方向に揃えたり、ランダムにすることができ、これによってゴムとの剥離性や自身の強度をコントロールすることができる。従って、不織布を繊維補強層18に用いることで、ゴムとの剥離性や強度をもコントロールできる。
(Operation) Next, the operation of the third embodiment will be described.
Since the
[その他の実施形態]
第1乃至第3の実施形態では、繊維補強層18を幅方向主溝14の溝底14Bへ1層配置したが、図2(B)に示すように、溝底14Bに2層並べて配置しても良く、3層以上並べて配置しても良い。また、図2(C)に示すように、繊維補強層18同士を2層重ねて配置しても良く、3層以上重ねて配置しても良い。なお、図2(C)のように繊維補強層18を重ねて配置するときは、繊維20が互いに交錯する方向で配置することで、カットに対する補強効果が向上し、耐カット性に更に優れる。また、図2(B)及び図2(C)のように繊維補強層18を並べて配置したり、重ねて配置したりする場合に、第1乃至第3の実施形態の夫々の繊維補強層18を組み合わせて配置しても良いものとする。なお、繊維補強層18をn枚並べて配置した場合は、各々の繊維補強層の長さを長さL21、L22〜L2nとし、この長さL21〜L2nの総長さをL2とする。
[Other Embodiments]
In the first to third embodiments, one layer of the
また、第1及び第2の実施形態では、繊維補強層18は、繊維20のモノフィラメント又はマルチフィラメントを平行に並べてコーティングゴムでゴム被覆した構造としているが、この構造に限らず、繊維20のモノフィラメント又はマルチフィラメントを緯糸と経糸とした織物をコーティングゴムでゴム被覆した構造としても良い。
In the first and second embodiments, the
また、第1乃至第2の実施形態では、タイヤ10のトレッドパターンを幅方向主溝14と周方向浅溝16とからなる構成としたが、この構成以外の構成であっても良く、例えば、図4に示すように赤道面CLに対して両側の幅方向主溝14の赤道面CL側の各終端をタイヤ周方向に連結した線を境界線BL(二点鎖線)とし、この境界線BL間にタイヤ幅方向に延びると共に、幅方向主溝14の終端と連結する幅方向細溝26を設けてもよい。
第1乃至第3の実施形態では、本発明の空気入りタイヤを建設車両用としたが、建設車両用以外であっても良いものとする。
Further, in the first to second embodiments, the tread pattern of the
In the first to third embodiments, the pneumatic tire of the present invention is used for construction vehicles, but may be used for other than construction vehicles.
(試験例)
本発明の空気入りタイヤの性能改善効果を確認するために、本発明の第1の実施形態に係る実施例の空気入りタイヤを1種、比較例の空気入りタイヤを1種用意して、鋭い突起物を踏んだときの耐カット貫通特性を評価する試験を実施した。
この耐カット貫通特性の評価試験は、まず夫々の供試タイヤを、米国のタイヤとリムの協会TRAが発行する2005年版のTRA YEAR BOOKに定められた適用サイズにおける標準リムに装着し、TRA YEAR BOOKに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重(最大負荷能力)及び最大荷重に対応する空気圧(最大空気圧)の100%を内圧として充填する。次に、トレッド最大幅の約15%の幅を有する正三角形状のカッターの先端中心を、トレッド接地端からトレッド最大幅のX%だけタイヤ幅方向内側の位置で幅方向主溝の溝底に押し当てて、ベルトにカッターの先端が到達するまでカットする。このカットの際に要したエネルギーをタイヤの周上8箇所の位置で測定し、その平均値を測定値とする。
(Test example)
In order to confirm the performance improvement effect of the pneumatic tire of the present invention, one type of pneumatic tire of an example according to the first embodiment of the present invention and one type of pneumatic tire of a comparative example are prepared and sharp. A test was conducted to evaluate the cut penetration resistance when a protrusion was stepped on.
In this evaluation test of cut penetration resistance, each test tire is first mounted on a standard rim in the applicable size specified in the 2005 version of TRA YEAR BOOK issued by the TRA Association of Tires and Rim in the United States. 100% of the maximum load (maximum load capacity) and the air pressure (maximum air pressure) corresponding to the maximum load in the application size / ply rating defined in BOOK is filled as the internal pressure. Next, the center of the tip of a regular triangular cutter having a width of about 15% of the maximum tread width is placed on the bottom of the main groove in the width direction at a position inside the tire width direction by X% of the maximum tread width from the tread ground contact edge. Press and cut until the tip of the cutter reaches the belt. The energy required for this cutting is measured at eight positions on the circumference of the tire, and the average value is taken as the measured value.
なお、実施例のタイヤ及び比較例のタイヤの構成は表1中に示し、Xの値及び測定値は表2中に示す。また、測定値は、比較例のタイヤを100としたときの指数表示とし、数値が大きいほど良好な結果である。
また、ここで言うトレッド接地端とは、空気入りタイヤを、米国のタイヤとリムの協会TRAが発行する2005年版のTRA YEAR BOOKに定められた適用サイズにおける標準リムに装着し、TRA YEAR BOOKに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重(最大負荷能力)及び最大荷重に対応する空気圧(最大空気圧)の100%を内圧として充填し、最大荷重を負荷したときのタイヤ幅方向最外の接地部分を指す。なお、使用地又は製造地において規格がある場合には、各々の規格に従う。更に、トレッド最大幅とは、両トレッド接地端間の距離を指す。
In addition, the structure of the tire of an Example and the tire of a comparative example is shown in Table 1, and the value of X and a measured value are shown in Table 2. Moreover, the measured value is displayed as an index when the tire of the comparative example is set to 100, and the larger the numerical value, the better the result.
In addition, the tread ground contact here means that a pneumatic tire is attached to a standard rim in the applicable size specified in the 2005 TRA YEAR BOOK issued by the TRA Association of Tires and Rim in the United States, and is attached to the TRA YEAR BOOK. The outermost ground contact in the tire width direction when the maximum load (maximum load capacity) and the air pressure corresponding to the maximum load (maximum air pressure) are filled as internal pressure and the maximum load is applied. Refers to the part. In addition, when there is a standard in the place of use or the manufacturing place, it follows each standard. Further, the maximum tread width refers to the distance between the tread grounding ends.
実施例:図1に示す第1の実施形態に係る空気入りタイヤ。
比較例:実施例のタイヤから繊維補強層を除いた空気入りタイヤ。タイヤサイズは、実施例と同じ(40.00R57)。
Example: A pneumatic tire according to the first embodiment shown in FIG.
Comparative Example: A pneumatic tire obtained by removing the fiber reinforcing layer from the tire of the example. The tire size is the same as in the example (40.00R57).
表1の結果から、本発明によって鋭い突起物を踏んだときの溝底の耐カット貫通特性に優れた、主として荒地走行用の建設車両用の空気入りタイヤを提供することが可能となった。 From the results of Table 1, it became possible to provide a pneumatic tire mainly for construction vehicles for running on rough land, which is excellent in cut penetration resistance at the groove bottom when a sharp protrusion is stepped on according to the present invention.
10 建設車両用空気入りタイヤ(空気入りタイヤ)
12 トレッド部
14 幅方向主溝(主溝)
14B 溝底
15 ベルト層
18 繊維補強層
20 繊維(スチール繊維、有機繊維)
CL 赤道面(タイヤ赤道面)
RCL 幅方向主溝の溝底中心線
10 Pneumatic tires for construction vehicles (pneumatic tires)
12
14B Groove bottom 15
CL equatorial plane (tire equatorial plane)
RCL width direction main groove groove bottom center line
Claims (8)
前記トレッド部のタイヤ半径方向内側に設けられるベルト層と、
前記主溝の溝底に設けられ、前記主溝の長手方向に延びる繊維補強層と、
を備えることを特徴とする空気入りタイヤ。 A plurality of treads that are in contact with the road surface, a main groove having a groove depth of 70 to 200 mm;
A belt layer provided on the inner side in the tire radial direction of the tread portion;
A fiber reinforcing layer provided at the groove bottom of the main groove and extending in the longitudinal direction of the main groove;
A pneumatic tire characterized by comprising:
前記繊維補強層は、少なくとも前記主溝の前記トレッド端側に設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。 The main groove extends in the tire width direction, and the groove width on the tread end side is the widest,
The pneumatic tire according to claim 1, wherein the fiber reinforcing layer is provided at least on the tread end side of the main groove.
前記グリーンタイヤに形成された前記溝の溝底の表面に、請求項1乃至7の何れか1項の繊維補強層を配置する工程と、
前記グリーンタイヤの前記溝に、モールドの上型及び下型の内面に形成された前記主溝を形成する各主溝骨を合わせて加硫成型機に装填する工程と、
を備えることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。 A step of previously forming a groove extending in the longitudinal direction of the main groove at a position where the main groove of the surface of the green tire formed by assembling the tire constituent member is formed;
Placing the fiber reinforcing layer according to any one of claims 1 to 7 on the surface of the groove bottom of the groove formed in the green tire;
Loading the groove of the green tire into the vulcanization molding machine by combining the main groove bones forming the main groove formed on the inner surface of the upper mold and the lower mold of the mold; and
A method for producing a pneumatic tire, comprising:
Priority Applications (1)
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JP2006041296A JP2007216885A (en) | 2006-02-17 | 2006-02-17 | Pneumatic tire, and its manufacturing method |
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