JP3636563B2

JP3636563B2 - Heavy duty pneumatic bias tire

Info

Publication number: JP3636563B2
Application number: JP03639597A
Authority: JP
Inventors: 健高橋; 日出男細井
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1997-02-20
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2017-02-20
Also published as: JPH10230707A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用車両等に使用される重荷重用空気入りバイアスタイヤに関し、更に詳しくは、生産性の低下やコストの増加を招かずにカーカス層のコード破断を防止するようにした重荷重用空気入りバイアスタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、トランスファークレーンやコンテナハンドラー、ログハンドラー等の低速高荷重の産業用車両には、バイアスハイプライ構造の空気入りタイヤが用いられている。このようなタイヤは、左右のビード部に複数組のビードコアを配置し、その間に多くのカーカス層が両端部をビードコアの周りに内側から外側に折り返しながら装架されている。
【０００３】
ところで、近年、産業用車両における大型化傾向が著しく、上記のような重荷重用空気入りバイアスタイヤは、より高負荷に耐えるようにする必要がある。その対策として、従来、カーカス層の積層数を大きく増加させることで、高負荷に対処していた。
しかし、更なるカーカス層の増加により、圧縮力が繰り返し大きく作用する特にカーカスライン最大幅位置よりタイヤ径方向内側におけるカーカス層の最内層側（特に第１カーカス層）コードに破断が発生し易くなり、それが原因でタイヤ故障が生じタイヤ寿命が短くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、上記対策として、カーカス層の補強コードに繰り返し圧縮応力に強い細径の撚りコードを用いることで、コード破断を抑制するようにした提案がある。しかし、このような細径コードの使用により、カーカス層の積層数が大きく増加するため、生産性が低下し、更にコスト高になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、生産性の低下やコスト高を招くことなく、カーカス層のコード破断を抑制し、摩耗寿命まで使用することができる重荷重用空気入りバイアス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本発明は、左右のビード部間に多数のカーカス層を装架し、その両端部をビードコアの周りに折り返した重荷重用空気入りバイアスタイヤにおいて、最内層の第１カーカス層のスプライス部とそれに積層される第２カーカス層のスプライス部との交差域をカーカスライン最大幅位置よりもタイヤ径方向外側に配置したことを特徴とする。
【０００７】
このように第１カーカス層のスプライス部と第２カーカス層のスプライス部との交差域をカーカスライン最大幅位置よりもタイヤ径方向外側に設けることにより、コード破断が発生し易いスプライス部交差域に走行中大きな圧縮変形が繰り返し働くのを回避することができるので、カーカス層のコード破断を抑制し、タイヤ寿命を摩耗寿命に至るまで長く保つことが可能になる。
【０００８】
また、第１カーカス層と第２カーカス層のスプライス部交差域の位置を変えるだけで済み、従来のような細径コードの使用によるカーカス層積層数の増加を生じることがないので、生産性が低下したり、コストが増加したりすることがない。
【０００９】
【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ながら詳細に説明する。
図１は産業用車両に用いられる本発明の重荷重用空気入りバイアスタイヤの一例を示し、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。タイヤ内側には左右のビード部３間に１６層以上の多数のカーカス層４が装架されている。カーカス層４は、その補強コードを層間で互いにタイヤ径方向に対する傾斜を逆向きにして交差させるように積層されている。各カーカス層４は、カーカス層片をタイヤ周方向でその端部を重ね合わせるようにして接合した複数のスプライス部を有して構成され、そのスプライス部は補強コードの配向方向に沿って延び、層間でタイヤ径方向に対する傾斜を逆向きにして交差している。
【００１０】
左右のビード部３には３組のビードコア５がそれぞれ埋設され、カーカス層４の両端部がそれらビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。カーカス層４の内側には、左右のビード部３間にわたってインナーライナー層７が配設され、また、両サイドウォール部２間にわたるカーカス層４の外周側には、ブレーカー層８が埋設されている。なお、ＣＬはタイヤ赤道面を通るタイヤセンターラインである。
【００１１】
本発明では、図２に示すように、最内層の第１カーカス層４Ａのスプライス部４A₁とそれに積層される第２カーカス層４Ｂのスプライス部４B₁との交差域Ｃがカーカスライン最大幅位置Ｐよりもタイヤ径方向外側に位置している。
本発明者らによれば、トランスファークレーンやコンテナハンドラー、ログハンドラー等の産業用車両に使用されるタイヤにおいて、カーカス層４のコード破断について鋭意検討した結果、以下のことを知見した。
【００１２】
即ち、カーカス層４のコード破断は、タイヤ転動時、繰り返し圧縮力が最も大きく作用するカーカスライン最大幅位置Ｐよりタイヤ径方向内側に位置する第１カーカス層４Ａとそれに積層される第２カーカス層４Ｂのスプライス部４A₁，４B₁が交差した部分を起点として発生することが判明した。加硫中内側からブラダーにより押圧された交差域Ｃには、加硫後にゴム流れが発生しており、両カーカス層４Ａ，４Ｂの補強コード間隔が狭くなる一方、交差域Ｃは曲げ剛性が局部的に高くなるため、繰り返し変形により応力集中を受けることとなり、その応力集中が最内側に位置する第１カーカス層４Ａのスプライス部交差域に一層作用する結果、スプライス部交差域Ｃの第１カーカス層４Ａの補強コードに破断を生じさせるのである。この第１カーカス層４Ａの補強コードｆの破断により、図３に示すように、交差域Ｃに接するインナーライナー層７に亀裂Ｘを発生させ、空気漏れを引き起しながら、コード破断が第２カーカス層以降のカーカス層の補強コードｆに発展し、最終的にタイヤ故障を招くことが判った。
【００１３】
そこで、本発明者らは、第１カーカス層と第２カーカス層の間に緩和ゴム層を設ける等の様々な実験や思考錯誤を繰り返し行い、鋭意研究した結果、近年の大型化した産業用車両では、タイヤに対する負荷が従来の１０ｔ程度から２０〜２５ｔと極めて大きくなったため、カーカスライン最大幅位置Ｐよりもタイヤ径方向内側では著しく大きな圧縮応力を繰り返し受けるが、カーカスライン最大幅位置Ｐよりタイヤ径方向外側ではそれ程大きな繰り返し圧縮力を受けず、従って、スプライス部４A₁，４B₂の交差域Ｃをカーカスライン最大幅位置Ｐよりもタイヤ径方向外側、好ましくは、圧縮応力を殆ど受けないトレッド部１の接地域Ｚに配置することで、第１カーカス層４Ａの交差域Ｃにおけるコード破断を防ぐことができることを見いだしたのである。また、第１カーカス層４Ａと第２カーカス層４Ｂのスプライス部交差域Ｃの位置変更だけでよいので、細径コード使用によるカーカス層積の増加を招くようなことがなく、従って、生産性が悪くなったり、コストアップとなることがない。
【００１４】
本発明において、複数枚のカーカス層片を接合して形成した第１，第２カーカス層４Ａ，４Ｂの交差域Ｃは、全て上記の範囲に配置することが必要であるが、第２カーカス層以降におけるスプライス部の交差域は、いずれの位置にあってもよい。
また、第１，第２カーカス層４Ａ，４Ｂの５０mm巾当りの補強コードの引張強度の総和を、規定内圧充填時のカーカスライン最大幅位置よりタイヤ径方向内側で９８００Ｎ／50mm以上にするのがよい。このように９８００Ｎ／50mm以上とした場合（具体的には１８９０Ｄ／２のコードの採用）でも耐久的に実用化することができる。上限値としては、製造等の問題で１６５００Ｎ／50mmにするのがよい。
【００１５】
カーカス層４に使用される補強コードとしては、従来公知のものが使用でき、例えば、ナイロン等の有機繊維コードを好ましく使用することができる。
本発明は、上記実施形態において、左右のビード部３にそれぞれビードコア５を３組配置した例を示したが、２組以上複数組設けたものであればよい。
本発明は、特にリム径サイズが２４インチ以上で、カーカス層４を１６層以上配置した産業用車両、例えばトランスファークレーン、コンテナハンドラー、ログハンドラー等に用いられる重荷重用空気入りバイアスタイヤに好適に使用することができる。
【００１６】
【実施例】
タイヤサイズを１８．００−２５３６ＩＤ（産業車両用タイヤ）で共通にし、第１カーカス層と第２カーカス層のスプライス部の交差域Ｃをカーカスライン最大幅位置よりもタイヤ径方向外側に配置した本発明タイヤと、交差域Ｃをカーカスライン最大幅位置よりもタイヤ径方向内側に配置した比較タイヤ１、及びカーカス層に細径の補強コードを使用した比較タイヤ２とをそれぞれ作製した。
【００１７】
各試験タイヤにおけるカーカス層の積層数、それに使用される補強コードの径と材質、及びカーカスライン最大幅位置よりタイヤ径方向内側における第１，２カーカス層の引張強度は、表１に示す通りである。
これら各試験タイヤをリムサイズ２５×１３．００（２．５）のリムに装着し、空気圧を１０２０kPa にして、以下に示す測定条件により、耐久性の評価試験を行うと共に、カーカス材料コストを比較タイヤ２を１００とする指数値で評価したところ、表１に示す結果を得た。
耐久性
各試験タイヤを、負荷荷重をタイヤ１本当たり平均２２ｔ、最高３２ｔ、速度５km/hの条件下で走行する大型トランスファークレーンに装着し、タイヤ故障（カーカスコード破断による空気漏れ）が発生するまでの走行時間を測定した。
【００１８】
【表１】

【００１９】
表１から明らかなように、本発明タイヤは、細径コードを使用した比較タイヤ２のようなコスト高を招くことなく、カーカス層のコード破断を抑制し、摩耗寿命まで使用できるのが判る。
【００２０】
【発明の効果】
上述したように本発明は、左右のビード部間に多数のカーカス層を装架した重荷重用空気入りバイアスタイヤにおいて、第１カーカス層と第２カーカス層のスプライス部の交差域をカーカスライン最大幅位置よりもタイヤ径方向外側に配置したので、コード破断が起こり易いスプライス部交差域に大きな繰り返し圧縮力が作用するのを回避できるため、カーカス層のコード破断を抑制し、摩耗寿命までタイヤ寿命を保つことができる。しかも、スプライス部交差域の位置を変更するだけでよいため、細径コードを用いたような生産性の低下やコスト高を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の重荷重用空気入りバイアスタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。
【図２】図１のカーカス層の要部をインナーライナー層を除いてタイヤ内側から示す展開図である。
【図３】第１、第２カーカス層のスプライス部交差域における破損の状態を拡大断面で示す説明図である。
【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カーカス層
４Ａ第１カーカス層４A₁ スプライス部
４Ｂ第２カーカス層４B₁ スプライス部
５ビードコーア６ビードフィラー
７インナーライナー層８ブレーカー層
Ｃ交差域Ｐカーカスライン最大幅位置
Ｚ接地域ＣＬタイヤセンターライン
ｆ補強コード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heavy-load pneumatic bias tire used for industrial vehicles and the like, and more particularly, heavy-load air that prevents the carcass layer from breaking cords without causing a decrease in productivity or an increase in cost. Related to biased tires.
[0002]
[Prior art]
In general, a pneumatic tire having a bias high ply structure is used in low-speed, high-load industrial vehicles such as a transfer crane, a container handler, and a log handler. In such a tire, a plurality of sets of bead cores are arranged in the left and right bead portions, and many carcass layers are mounted between the bead cores while folding both end portions around the bead cores from the inside to the outside.
[0003]
By the way, in recent years, the tendency to increase the size of industrial vehicles is remarkable, and it is necessary for the heavy load pneumatic bias tire as described above to withstand higher loads. As a countermeasure, conventionally, a large load has been dealt with by greatly increasing the number of laminated carcass layers.
However, due to the further increase in the carcass layer, breakage is likely to occur in the innermost layer side (particularly, the first carcass layer) cord of the carcass layer on the inner side in the tire radial direction from the position of the maximum width of the carcass line where the compressive force repeatedly acts. As a result, there was a problem that a tire failure occurred and the tire life was shortened.
[0004]
Therefore, as a countermeasure, there is a proposal to suppress the cord breakage by using a thin twisted cord that is resistant to compressive stress repeatedly for the reinforcing cord of the carcass layer. However, the use of such a small-diameter cord greatly increases the number of laminated carcass layers, thereby reducing productivity and further increasing costs.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a heavy-duty pneumatic bias tire that can be used up to the wear life by suppressing the cord breakage of the carcass layer without lowering the productivity and increasing the cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention that achieves the above object is a heavy-duty pneumatic bias tire in which a large number of carcass layers are mounted between right and left bead portions and both ends thereof are folded around bead cores. A crossing region between the splice portion and the splice portion of the second carcass layer laminated thereon is arranged outside the carcass line maximum width position in the tire radial direction.
[0007]
In this way, by providing the intersection region between the splice portion of the first carcass layer and the splice portion of the second carcass layer on the outer side in the tire radial direction from the position of the maximum width of the carcass line, the splice portion intersection region where the cord breakage is likely to occur. Since it is possible to avoid repeated large compression deformation during traveling, cord breakage of the carcass layer can be suppressed, and the tire life can be kept long until the wear life is reached.
[0008]
In addition, it is only necessary to change the position of the splice portion crossing area between the first carcass layer and the second carcass layer, and there is no increase in the number of carcass layer stacks due to the use of a small diameter cord as in the prior art. There is no reduction or cost increase.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an example of a heavy-duty pneumatic bias tire of the present invention used for an industrial vehicle, wherein 1 is a tread portion, 2 is a sidewall portion, and 3 is a bead portion. A large number of carcass layers 4 of 16 layers or more are mounted between the left and right bead portions 3 inside the tire. The carcass layer 4 is laminated so that the reinforcing cords intersect with each other with the inclination in the tire radial direction opposite to each other. Each carcass layer 4 is configured to have a plurality of splice portions in which carcass layer pieces are joined in the tire circumferential direction so as to overlap their end portions, and the splice portions extend along the orientation direction of the reinforcing cords, The layers intersect with each other with the inclination with respect to the tire radial direction reversed.
[0010]
Three sets of bead cores 5 are respectively embedded in the left and right bead portions 3, and both end portions of the carcass layer 4 are folded back from the inner side of the tire so as to sandwich the bead filler 6 around the bead cores 5. An inner liner layer 7 is disposed between the left and right bead portions 3 inside the carcass layer 4, and a breaker layer 8 is embedded on the outer peripheral side of the carcass layer 4 between both sidewall portions 2. . CL is a tire center line passing through the tire equatorial plane.
[0011]
In the present invention, as shown in FIG. 2, cross-region C carcass line maximum width position of the splice portion 4B ₁ of the second carcass layer 4B laminated thereto a splice 4A ₁ of the first carcass layer 4A of the innermost layer It is located on the outer side in the tire radial direction than P.
According to the present inventors, as a result of earnestly examining the cord breakage of the carcass layer 4 in tires used in industrial vehicles such as transfer cranes, container handlers, and log handlers, the following has been found.
[0012]
That is, the cord rupture of the carcass layer 4 is caused by the first carcass layer 4A located on the inner side in the tire radial direction from the carcass line maximum width position P where the repetitive compressive force acts most during rolling of the tire and the second carcass laminated thereon. It has been found that this occurs at the point where the

splices

4A ₁ and 4B _{1 of the} layer 4B intersect. In the crossing area C pressed by the bladder from the inside during vulcanization, a rubber flow is generated after vulcanization, and the distance between the reinforcing cords of the

carcass layers

4A and 4B becomes narrow, while the crossing area C has a local bending rigidity. Therefore, the stress concentration is received by repeated deformation, and the stress concentration further acts on the splice portion crossing region of the first carcass layer 4A located on the innermost side. As a result, the first carcass in the splice portion crossing region C is obtained. This breaks the reinforcing cord of the layer 4A. As shown in FIG. 3, the breakage of the reinforcing cord f of the first carcass layer 4A causes a crack X to occur in the inner liner layer 7 in contact with the intersecting region C, causing air leakage while causing the second cord breakage. It has been found that the reinforcing cord f of the carcass layer after the carcass layer develops and eventually causes a tire failure.
[0013]
Accordingly, the present inventors have repeatedly conducted various experiments and thoughts and mistakes such as providing a relaxation rubber layer between the first carcass layer and the second carcass layer, and as a result of earnest research, the recent increase in size of industrial vehicles Then, since the load on the tire has become extremely large from about 10 t to 20 to 25 t, the tire is repeatedly subjected to a remarkably large compressive stress on the inner side in the tire radial direction than the carcassline maximum width position P. The tread which does not receive so much repetitive compressive force on the outer side in the radial direction and therefore receives the crossing region C of the

splices

4A ₁ and 4B _{2 on} the outer side in the tire radial direction from the carcassline maximum width position P, preferably hardly receives compressive stress. It has been found that the cord breakage in the intersecting area C of the first carcass layer 4A can be prevented by arranging it in the contact area Z of the part 1 It was. Further, since only the position change of the splice portion crossing region C between the first carcass layer 4A and the second carcass layer 4B is required, there is no increase in the carcass layer area due to the use of the small-diameter cord. There is no worsening or cost increase.
[0014]
In the present invention, the crossing region C of the first and

second carcass layers

4A and 4B formed by joining a plurality of carcass layer pieces must all be arranged in the above range. The crossing area of the splice part thereafter may be at any position.
Further, the total tensile strength of the reinforcing cords per 50 mm width of the first and

second carcass layers

4A and 4B should be 9800 N / 50 mm or more on the inner side in the tire radial direction from the maximum width of the carcass line when the specified internal pressure is filled. Good. Thus, even when it is 9800 N / 50 mm or more (specifically, adoption of a 1890D / 2 cord), it can be practically used in a durable manner. The upper limit is preferably 16500 N / 50 mm due to problems such as manufacturing.
[0015]
As the reinforcing cord used for the carcass layer 4, a conventionally known cord can be used, and for example, an organic fiber cord such as nylon can be preferably used.
Although the present invention has shown an example in which three sets of bead cores 5 are arranged on the left and right bead portions 3 in the above-described embodiment, two or more sets may be provided.
The present invention is particularly suitable for heavy duty pneumatic bias tires used in industrial vehicles, such as transfer cranes, container handlers, log handlers, etc., having a rim diameter size of 24 inches or more and 16 or more carcass layers 4 arranged. can do.
[0016]
【Example】
The tire size is shared by 18.00-25 36 ID (industrial vehicle tires), and the intersection C of the splices of the first carcass layer and the second carcass layer is arranged outside the carcass line maximum width position in the tire radial direction. The tire according to the present invention, the comparative tire 1 in which the crossing region C is arranged on the inner side in the tire radial direction from the position of the maximum width of the carcass line, and the comparative tire 2 using a thin reinforcing cord for the carcass layer were produced.
[0017]
Table 1 shows the number of laminated carcass layers in each test tire, the diameter and material of the reinforcing cords used therein, and the tensile strength of the first and second carcass layers inside the carcass line maximum width position in the tire radial direction. is there.
Each of these test tires was mounted on a rim having a rim size of 25 × 13.00 (2.5), the air pressure was set to 1020 kPa, and a durability evaluation test was performed according to the following measurement conditions. When an index value with 2 being 100 was evaluated, the results shown in Table 1 were obtained.
Durability Each test tire is mounted on a large transfer crane that runs under the conditions of an average load of 22t per tire, a maximum of 32t, and a speed of 5km / h, causing tire failure (air leakage due to carcass cord breakage). The travel time until was measured.
[0018]
[Table 1]

[0019]
As can be seen from Table 1, the tire of the present invention can be used up to the wear life without suppressing the cord breakage of the carcass layer without incurring the high cost of the comparative tire 2 using the thin-diameter cord.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the heavy-duty pneumatic bias tire in which a large number of carcass layers are mounted between the right and left bead portions, the intersection width between the splice portions of the first carcass layer and the second carcass layer is defined as the maximum width of the carcass line. Since it is arranged on the outer side in the tire radial direction from the position, it is possible to avoid a large repeated compression force acting on the splice crossing area where the cord breaks easily, so the cord breakage of the carcass layer is suppressed and the tire life is reduced to the wear life. Can keep. In addition, since it is only necessary to change the position of the splice portion crossing area, the productivity is not lowered and the cost is not increased as in the case of using the small-diameter cord.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half sectional view of a tire meridian showing an example of a heavy duty pneumatic bias tire of the present invention.
FIG. 2 is a development view showing the main part of the carcass layer in FIG. 1 from the inside of the tire, excluding the inner liner layer.
FIG. 3 is an explanatory view showing, in an enlarged cross section, a state of damage in a splice portion crossing region of the first and second carcass layers.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tread part 2 Side wall part 3 Bead part 4 Carcass layer 4A First carcass layer 4A ₁ Splice part 4B Second carcass layer 4B ₁ Splice part 5 Bead core 6 Bead filler 7 Inner liner layer 8 Breaker layer C Crossing area P Carcass line most Significant position Z Contact area CL Tire center line f Reinforcement cord

Claims

In a heavy-duty pneumatic bias tire in which a large number of carcass layers are mounted between the right and left bead portions and both end portions thereof are folded around the bead core,
A heavy-duty pneumatic bias tire in which a crossing region between a splice portion of the innermost first carcass layer and a splice portion of a second carcass layer laminated thereon is arranged on the outer side in the tire radial direction from the carcass line maximum width position.

The heavy-duty pneumatic bias tire according to claim 1, wherein the intersection region is disposed in a contact area of the tread portion.

3. The total tensile strength of the reinforcing cords per 50 mm width of the first and second carcass layers is 9800 N / 50 mm or more on the inner side in the tire radial direction from the position of the maximum width of the carcass line when the specified internal pressure is filled. Heavy-duty pneumatic bias tire.

The heavy load pneumatic bias according to claim 1, 2 or 3, wherein a plurality of sets of the bead cores are arranged, the carcass layers are laminated in 16 or more layers, and the rim diameter is 24 inches or more. tire.