JP3848787B2 - 建設車両用空気入りバイアスタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設車両用空気入りバイアスタイヤに関し、更に詳しくは、最外側のカーカス層のコード破断とブレーカー層端末のセパレーションを共に改善するようにした建設車両用空気入りバイアスタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
不整地を走行する建設車両に用いられる空気入りタイヤは、路面の岩石等の様々な突起物によりカット傷を受け易い。そのため、そのカット傷がタイヤ内面まで容易に達しないような耐カット性が求められている。
ところで、一般に、不整地において、積み込み・運搬作業を行うホイールローダ等の建設車両用の空気入りバイアスタイヤは、クラウン部踏面にショルダー部に開口するラグ溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、不整地での牽引力を確保するようにしている。しかし、そのラグ溝の溝底部分はゴムの肉厚が薄くなるため、そこにカット傷を受けたり、岩石を噛み込んだまま走行して溝底にクラックが発生したりすると、それがタイヤ内面まで容易に達し易くなる。特に、不整地ではタイヤ車両装着外側のラグ溝にカット傷や石噛みが発生がし易い。
【0003】
そのため、図3に示すように、クラウン部11のカーカス層12外周側に、クッションゴム層15を介して配置したスチールコードブレーカー層13の少なくともタイヤ車両装着外側の端末部をショルダー部側まで延在させ、ラグ溝14の溝底に生じた傷をブレーカー層13で食い止めるようにしている。しかし、不整地走行では、突起物乗り上げによってショルダー部にも大きな曲げ変形を受け易く、そのため、剛性の高いブレーカー層13を剛性の低いカーカス層12に沿ってショルダー部側まで延在させると、幅広のブレーカー層13Xの端末に位置する最外側のカーカス層12Xの部分にブレーカー層13Xの端末が食い込むような大きな繰り返し圧縮応力を受け、その部分からのコード破断を発端とするセパレーション故障が発生するという問題があった。
【0004】
そこで、従来、上記改善策として、ブレーカー層とカーカス層との間に配置されているクッションゴム層の肉厚を厚くしたり、図4に示すように、ブレーカー層13Xの端末部13xを、クッションゴム層15の端末部15aを厚くして最外側のカーカス層12Xから徐々にカーカス層12と同じタイヤ外側に凸となる断面円弧状にして引き離すような対策が採られていた。
【0005】
しかし、前者は、コード破断を効果的に抑制するためには、クッションゴム層の肉厚を大幅に厚くする必要があり、それによって耐発熱性が大きく低下するという問題があった。他方、後者は、コード破断を効果的に抑制するためには、ブレーカー層端末を比較的大きく離す必要があるが、それによってショルダー部の領域での大きな曲げ変形によりブレーカー層端末に高い応力集中を招き、該端末からセパレーション故障が発生し易くなるという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、最外側のカーカス層のコード破断を防止し、かつブレーカー層の耐エッジセパレーション性を改善して、耐久性を向上することが可能な建設車両用空気入りバイアスタイヤを提供することにある。
【0007】
【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、クラウン部踏面にショルダー部に開口するラグ溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、左右のビード部間に有機繊維コードをクラウン部でタイヤ周方向に対し30°以上60°未満の傾斜角度で配列した複数のカーカス層を装架し、クラウン部のカーカス層外周側に金属コードを層間で互いにタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差するように配列した少なくとも2層のブレーカー層を配置し、該ブレーカー層の内、最も幅広のブレーカー層の少なくともタイヤ車両装着外側の端末部を、その端末がクラウン部両端の最大厚さ位置Pからそれぞれ最外側カーカス層に引いた法線L間の幅WL に対しタイヤ赤道面から105/2%以上であり、かつ最大でカーカス最大幅位置Ps と前記法線Lの最外側カーカス層外周面との交点PL との間のタイヤ径方向における中間点Pc までとなるように延設した建設車両用空気入りバイアスタイヤであって、前記幅広のブレーカー層の少なくとも前記法線Lまでの中間部を前記カーカス層に沿って平行に配置する一方、該ブレーカー層の端末部をタイヤ内側に凸となる断面円弧状にして前記最外側カーカス層から徐々に離間させたことを特徴とする。
【0008】
このようにショルダー部側まで幅広に延在させたブレーカー層の端末部をタイヤ内側に凸となる断面円弧状にして徐々に最外側カーカス層から離すことにより、タイヤが路面の突起物に乗り上げて繰り返し圧縮変形を受けた際に、ブレーカー層端末部がその端末を最外側カーカス層側から離すように撓み変形するので、ブレーカー層端末に位置する最外側のカーカス層の部分にブレーカー層端末が食い込むのを効果的に抑制し、コード破断を防ぐことが可能になる。
【0009】
また、ブレーカー層端末を最外側のカーカス層から大きく離さずにコード破断を抑えることができるため、ブレーカー層端末への大きな応力集中を抑制し、ブレーカー層端末からのセパレーションを抑えることができる。
また、幅広のブレーカー層の中間部はクラウン部端の最大厚さ位置までカーカス層に沿って配設しているので、クラウン部の曲げ変形によってブレーカー層の耐エッジセパレーション性に悪影響を及ぼすことがない。
【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ながら詳細に説明する。
図1は本発明の建設車両用空気入りバイアスタイヤの一例を示し、クラウン部1の踏面1Aには、ショルダー部2に開口するラグ溝3がタイヤ周方向に所定のピッチで配置されている。タイヤ内側には左右のビード部4間に複数のカーカス層5が装架されている。各カーカス層5は、ナイロンコード等からなる有機繊維コードを層間で互いにタイヤ周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。有機繊維コードのクラウン部1でのタイヤ周方向に対する角度は30°以上60°未満で配列されている。サイドウォール部では、45°以上70°未満になっている。
【0011】
左右のビード部4には、2組のビードコア6がそれぞれ埋設され、カーカス層5の両端部5aがそれらビードコア6の周りにビードフィラー7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。最外側の2層のカーカス層5Xは両端部5xがタイヤ外側から内側に巻き付けられている。
【0012】
クラウン部1のカーカス層5外周側には、スチールコード等からなる金属コードを層間で互いにタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差するように配列した2層のブレーカー層8がクッションゴム層9を介してショルダー部2側まで設けられている。金属コードのタイヤ周方向に対する角度は30°以上40°未満の範囲になっている。
【0013】
最外側のカーカス層5X1側に配置された内側の1番ブレーカー層8Aが最も幅広に形成され、その両端末部8aが端末eをクラウン部両端の最大厚さ位置Pからそれぞれ最外側のカーカス層5X1に引いた法線L間の幅WL に対し、タイヤ赤道面CLから105/2%の位置Q以上とするようにして延設されている。端末eの位置は、最大でサイドウォール部10のカーカス最大幅位置Ps と法線Lの最外側カーカス層5X1の外周面との交点PL との間のタイヤ径方向における中間点Pc までにしている。
【0014】
1番ブレーカー層8A外周側に隣接する外側の2番ブレーカー層8Bは、その両端末部8bが端末e’が法線Lを超える位置まで、カーカス層5(5X1)に沿って平行に延びている。
1番ブレーカー層8Aは、隣接する2番ブレーカー層8Bの両端末e’位置からタイヤ外側の両端末部8aの部分が、クッションゴム層9の肉厚に形成された両端部9aを介して、タイヤ内側に凸となる断面円弧状に形成され、端末e側程最外側カーカス層5X1から次第に離間するようになっている。2番ブレーカー層8Bの両端末e’位置よりタイヤ内側の部分は、2番ブレーカー層8Bと同様に、カーカス層5(5X1)に沿って平行に延設され、タイヤ外側に凸となる断面円弧状にしている。
【0015】
このように本発明では、幅広にした1番ブレーカー層8Aの端末部8aを最外側カーカス層5X1から離す際に、タイヤ内側に凸となる断面円弧状にして徐々に離間させたので、タイヤが路面の突起物に乗り上げて繰り返し圧縮変形を受けた時に、1番ブレーカー層端末部8aがその端末eを最外側カーカス層5X1側から離れるように変形させることができる。そのため、1番ブレーカー層端末eが最外側のカーカス層5X1の部分に食い込むのを防ぎ、最外側のカーカス層5X1にかかる圧縮応力を効果的に抑制することができる。従って、最外側のカーカス層5X1のコード破断を大きく改善することができる。
【0016】
しかも、1番ブレーカー層端末eを最外側のカーカス層5X1から大きく離間させなくてもコード破断を防ぐことが可能になるため、1番ブレーカー層端末eに大きな応力集中が生じるのを回避して、その端末eのセパレーションを抑制することができる。
また、円弧状にした端末部8a以外の1番ブレーカー層8Aの部分では、カーカス層に沿って延設しているため、クラウン部1における曲げ変形によって1番ブレーカー層8Aの端末eに悪い作用を与えることがない。
【0017】
図2は、本発明の建設車両用空気入りバイアスタイヤの他の例を示す。上記実施形態では、1番ブレーカー層8Aを最も幅広に形成したが、この実施形態では、2番ブレーカー層8Bを最も幅広に形成したものである。2番ブレーカー層8Bが、隣接する1番ブレーカー層8Aの両端末e位置からタイヤ外側の両端末部8bの部分をタイヤ内側に凸となる断面円弧状にして端末e’側程最外側カーカス層5X1から次第に離間するようにしている。このように外側の2番ブレーカー層8Bを幅広にしたものであっても、上述と同様の効果を奏することができる。
【0018】
本発明において、上記実施形態では、最も幅広のブレーカー層の両端末部をタイヤ内側に凸となる断面円弧状にして徐々に離間させたが、ラグ溝3にカット傷や石噛みが発生がし易いタイヤ車両装着外側に位置するブレーカー層の端末部を少なくとも上記のように徐々に離間させるようにすればよい。
また、幅が狭い方のブレーカー層は、上述したように法線Lを超える位置まで延在するのが好ましいが、法線Lより狭い幅で配設するようにしてもよく、その場合、幅広のブレーカー層は、少なくとも法線Lまでの中間部をカーカス層に沿って平行に配置し、法線Lからタイヤ外側の端末部を次第に離間させるようにすることができる。
【0019】
上記実施形態では、ブレーカー層8を2層設けた例を示したが、それ以上設けたものであってもよく、少なくとも2層のブレーカー層8を設けた建設車両用空気入りバイアスタイヤであればよい。また、左右のビード部4には、ビードコア6をそれぞれ2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ってもよい。
【0020】
本発明は、特に積み込みと運搬作業を行うローダ等の建設車両に使用される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。
【0021】
【実施例】
タイヤサイズを23.5−25 24PR(ローダ用タイヤ)で共通にし、以下に示す本発明タイヤと従来タイヤ1,2,3をそれぞれ作製した。
各試験タイヤの共通事項
カーカス層
有機繊維コード:1890D/2 6−ナイロン
層数 :14層
厚さ :16mm
クラウン部の有機繊維コード角度:38°
クラウン部以外の有機繊維コード角度:クラウン部からビード部にかけて38°から62°へと徐々に大きくなるように変化。
【0022】
ブレーカー層
金属コード:3+9+15×0.175+0.15構造のスチールコード
コード径 :1.34mm
コード曲げ剛性:26kgf/mm2
層数 :2層
1番ブレーカー層の配置幅:1.21WL(タイヤ赤道面に左右対称)
2番ブレーカー層の配置幅:1.07WL(タイヤ赤道面に左右対称)
コード角度:33°
【0023】
各試験タイヤの相違事項
本発明タイヤ
タイヤ構造:図1
1番ブレーカー層端末の離間距離:4.5mm
従来タイヤ1
タイヤ構造:図3
1番ブレーカー層端末の離間距離:2mm
従来タイヤ2
タイヤ構造:図4
1番ブレーカー層端末の離間距離:7mm
従来タイヤ3
タイヤ構造:図4
1番ブレーカー層端末の離間距離:4.5mm
【0024】
これら各試験タイヤを以下に示す測定条件により、耐久性の評価試験を行ったところ、表1に示す結果を得た。
耐久性
各試験タイヤをリムサイズ25×19.5(2.5)のリムに装着し、空気圧を400kPa にして突起付き回転ドラム試験機に取り付け、荷重144.3kN、速度7kmの条件下でタイヤが破壊するまでの走行時間を測定し、その結果を従来タイヤ1を100とする指数値で評価した。この値が大きい程、耐久性が優れている。
【0025】
【表1】
【0026】
表1から明らかなように、本発明タイヤは、耐久性を大きく改善できることが判る。なお、従来タイヤ1,3は最外側カーカス層のコード破断故障、従来タイヤ2と本発明タイヤは1番ブレーカー層のエッジセパレーション故障によりタイヤが破壊した。
【0027】
【発明の効果】
上述したように本発明の建設車両用空気入りバイアスタイヤは、最も幅広のブレーカー層の中間部をカーカス層に沿って平行に配置する一方、端末部をタイヤ内側に凸となる断面円弧状にして最外側のカーカス層から徐々に離間させたので、最外側のカーカス層のコード破断を抑え、かつブレーカー層の耐エッジセパレーション性を改善して、耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の建設車両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】本発明の建設車両用空気入りバイアスタイヤの他の例を示すタイヤ子午線半断面図である。
【図3】従来の建設車両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4】従来の建設車両用空気入りバイアスタイヤの他の例を示すタイヤ子午線半断面図である。
【符号の説明】
1 クラウン部 1A 踏面
2 ショルダー部 3 ラグ溝
4 ビード部 5 カーカス層
5X1 最外側カーカス層 6 ビードコア
7 ビードフィラー 8 ブレーカー層
8A 1番ブレーカー層 8B 2番ブレーカー層
8a,8b 端末部 9 クッションゴム層
9a 端部 10 サイドウォール部
CL タイヤ赤道面 P 最大厚さ位置
e,e’端末
Claims (4)
- クラウン部踏面にショルダー部に開口するラグ溝をタイヤ周方向に所定のピッチで配置し、左右のビード部間に有機繊維コードをクラウン部でタイヤ周方向に対し30°以上60°未満の傾斜角度で配列した複数のカーカス層を装架し、クラウン部のカーカス層外周側に金属コードを層間で互いにタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして交差するように配列した少なくとも2層のブレーカー層を配置し、該ブレーカー層の内、最も幅広のブレーカー層の少なくともタイヤ車両装着外側の端末部を、その端末がクラウン部両端の最大厚さ位置Pからそれぞれ最外側カーカス層に引いた法線L間の幅WL に対しタイヤ赤道面から105/2%以上であり、かつ最大でカーカス最大幅位置Ps と前記法線Lの最外側カーカス層外周面との交点PL との間のタイヤ径方向における中間点Pc までとなるように延設した建設車両用空気入りバイアスタイヤであって、前記幅広のブレーカー層の少なくとも前記法線Lまでの中間部を前記カーカス層に沿って平行に配置する一方、該ブレーカー層の端末部をタイヤ内側に凸となる断面円弧状にして前記最外側カーカス層から徐々に離間させた建設車両用空気入りバイアスタイヤ。
- 前記最も幅広のブレーカー層に隣接するブレーカー層を端末が前記法線Lを超える位置まで延設し、該最も幅広のブレーカー層の端末部の、前記隣接するブレーカー層の端末位置から外側の部分を前記最外側カーカス層から次第に離間させた請求項1に記載の建設車両用空気入りバイアスタイヤ。
- 前記ブレーカー層を2層から構成し、前記最も幅広のブレーカー層を内側にした請求項2に記載の建設車両用空気入りバイアスタイヤ。
- 前記ブレーカー層を2層から構成し、前記最も幅広のブレーカー層を外側にした請求項2に記載の建設車両用空気入りバイアスタイヤ。
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