JP4615745B2

JP4615745B2 - Radial tire

Info

Publication number: JP4615745B2
Application number: JP2001056017A
Authority: JP
Inventors: 修司安藤; 一臣小林
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP2002254903A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はラジアルタイヤに関するものであり、特に、トラック、バス用及び建設車両用の重荷重用ラジアルタイヤのベルト層の耐久性向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設車両用（ＯＲ）タイヤなどに代表される重荷重用タイヤのベルト層は、一般に、図５の部分半断面図に示すように、図示されていない左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、クラウン部におけるカーカス層の外周側に複数枚の互いに交差するスチールコードプライ１、２、３からなる主交錯ベルト層１０を設けた構造になっている。このような重荷重用タイヤでは、特に偏平率が高い場合に、低速高負荷荷重の使用条件において、最大幅ベルトプライ２にベルト端セパレーション故障が発生しやすい。このベルト端セパレーション故障は、タイヤの空気圧によるプライ間のせん断歪みのほかに、タイヤに加わる荷重、駆動力、制動力および横向きの力などによって加わる動的な層間せん断歪みによる、ベルト端ゴムの疲労によって生じる場合が多いとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなベルト端セパレーション故障を防止するために、従来の主交錯ベルトを備えた重荷重用ラジアルタイヤでは、図５に示すように、主交錯ベルト層１０を形成する、特に最大幅ベルトプライ２の幅方向両端部近傍の径方向下方に、ベルトプライの両端部を支えるように、左右一対のベルト端クッションゴムが配置されているが、実質的に同一のゴム質からなっており、端クッションゴム内のモジュラスの硬軟及びそのタイヤ幅方向或いはタイヤ径方向の配置関係について、又ベルトプライの被覆ゴムとの硬軟関係についても、格別の配慮がなされずにいた。その結果、主交錯ベルト層を形成するベルトプライと端クッションゴムとの間のせん断歪みが却って大きくなって、ベルト端セパレーション故障が発生しやすくなるという不具合が発生することがあった。
【０００４】
本発明の目的は、上述したような従来タイヤの不具合を除去し、最大幅ベルトプライの径方向下方に位置する端クッションゴムのモジュラスの硬軟及びそれらの位置関係を最適に設定することによって、ベルト端セパレーション故障の発生を防止または抑制した、耐ベルト端セパレーション性に優れたラジアルタイヤを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の手段は、下記の通りである。即ち、
＜１＞ラジアルカーカス層のクラウン部の径方向外側に主交錯ベルト層が配置されたラジアルタイヤであって、該主交錯ベルト層が、
（１）実質的に非伸長性の複数本のスチールコードが被覆ゴム中に埋設された
少なくとも３枚のベルトプライが、隣接するプライ間ではタイヤ赤道面
を挟んでコードが互いに交錯するように積層されて形成され、
（２）最大幅ベルトプライの端部近傍の径方向内側に端クッションゴムが設け
られ、該端クッションゴム中に、該最大幅ベルトプライの径方向外側に
直接隣接する狭幅ベルトプライの端部に相当する幅方向領域において、
少なくとも部分的に高モジュラスゴムが配置され、
（３）前記端クッションゴムの高モジュラスゴムが配置されている部分のモジ
ュラスをＭｄＣＨ、残余の部分のゴムモジュラスをＭｄＣとすると、Ｍ
ｄＣ＜ＭｄＣＨであり、
（４）前記ベルトプライの被覆ゴムのモジュラスをＭｄＢとすると、ＭｄＣ＜
ＭｄＢ≦ＭｄＣＨである、
ことを特徴とするラジアルタイヤ。
＜２＞前記端クッションゴムの高モジュラス部分と前記最大幅ベルトプライの径方向外側に直接隣接する狭幅ベルトプライとのタイヤ幅方向の重なり量（Ｂ）が、該狭幅ベルトプライの半幅の５％以上である上記<１>に記載のラジアルタイヤ。
＜３＞前記最大幅ベルトプライの径方向内側に、ベルトプライ内のスチールコードがタイヤ赤道面となす角度が０〜１０°である少なくとも１枚の最小幅ベルトプライを有している上記<１>又は<２>に記載のラジアルタイヤ。
＜４＞前記端クッションゴムが、タイヤ幅方向に３分割され、隣接する分割部間でそのモジュラスが異なる上記<１>から<３>のいずれかに記載のラジアルタイヤ。
＜５＞前記端クッションゴムが、タイヤ径方向に２層とされ、各層のモジュラスが異なる上記<１>から<３>のいずれかに記載のラジアルタイヤ。
＜６＞前記端クッションゴムが、タイヤ幅方向に３分割され、隣接する分割部間でモジュラスが異なるとともに、更にその１分割部がタイヤ径方向に2層とされ、各層のモジュラスが異なる上記<１>から<３>のいずれかに記載のラジアルタイヤ。
＜７＞上記<４>又は<６>の端クッションゴムの高モジュラス部分が前記最大幅ベルトプライ端部からタイヤ幅方向に離隔する距離（Ａ）が、該最大幅ベルトプライ半幅の５％以上であり、且つ該端クッションゴムの高モジュラス部分が前記最小幅ベルトプライ端部からタイヤ幅方向に離隔する距離（Ｃ）が、該最小幅ベルトプライ半幅の２０％以上であるラジアルタイヤ。
【０００６】
本明細書において、「主交錯ベルト層」とは、実質的に非伸長性の複数本のスチールコードを被覆ゴム中に互いに平行に埋設してなる複数枚のゴム被覆ベルトプライを、隣接する該プライのコードがタイヤ赤道面を挟んで互いに交錯するように積層されてなるベルト層を意味する。主交錯ベルト層の機能は、タイヤの充填内圧によって生じる周方向の張力を負担し、タイヤの断面を所望の扁平形状に維持することであり、そのために実質的に非伸長性の複数本のスチールコードを被覆ゴム中に埋設してなる複数のゴム被覆コード層を、隣接する層のコードが互いに交錯するように積層してある。
【０００７】
本明細書において、「実質的に非伸長性のスチールコード」とは、破断時の伸び（Ｅｂ）が１乃至３％のスチールコードを指し、「実質的に伸長性のスチールコード」とは、破断時の伸び（Ｅｂ）が４乃至７％のスチールコードを指し、「主交錯ベルト層中の最大（最小）幅ベルトプライ」とは、タイヤ回転軸を含むタイヤ幅方向断面における主交錯ベルト層中の最大（最小）断面幅を有する、より具体的には、主交錯ベルト層を形成するゴム被覆コードプライの内、最も幅広（幅狭）のゴム被覆コードプライを指す。
【０００８】
又、本明細書において、端クッションゴム中の高モジュラス部分が、狭幅ベルトプライの「端部に相当する幅方向領域」に配置されるとは、図１に示すように、タイヤ回転軸を含むタイヤ幅方向断面において、該高モジュラス部分のタイヤ赤道面からの位置が、前記狭幅ベルトプライ端部の「タイヤ赤道面からの位置を含んでその幅方向内と外を含む幅方向領域、又は、当該位置若しくはその近傍からその幅方向内又は外に延びる幅方向領域」にあることを意味する。
【０００９】
ベルト端セパレーション故障は、ベルト端で亀裂が発生し、タイヤの周方向およびタイヤの径方向内側に向けて進展する。ベルト端がセパレーション故障の起点となるのは、周方向のプライ間せん断歪みがベルト端に近づく程大きくなり、通常はベルト端で最大となるからである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明によるラジアルタイヤでは、その主交錯ベルト層は、（１）実質的に非伸長性の複数本のスチールコードが被覆ゴム中に埋設された少なくとも３枚のベルトプライが、隣接するプライ間ではタイヤ赤道面を挟んでコードが互いに交錯するように積層されて形成され、（２）最大幅ベルトプライの端部近傍の径方向内側に端クッションゴムが設けられ、該端クッションゴム中に、該最大幅ベルトプライの径方向外側に直接隣接する狭幅ベルトプライの端部に相当する幅方向領域において、少なくとも部分的に高モジュラスゴムが配置され、（３）前記端クッションゴムの高モジュラスゴムが配置されている部分のモジュラスをＭｄＣＨ、残余の部分のゴムモジュラスをＭｄＣとすると、ＭｄＣ＜ＭｄＣＨである、ことを特徴としている。
主交錯ベルト層が上記のように構成されているので、本発明タイヤのベルト層内の各ベルトプライ端部は、荷重及び走行に伴う変形に対して補強され或いは歪集中を緩和分散され、その結果、ベルト端セパレーション故障を効果的に抑制でき、ベルト耐久性を大幅に向上できる。
【００１１】
更に、本発明によるラジアルタイヤでは、（４）前記ベルトプライの被覆ゴムモジュラスをＭｄＢとするとき、主交錯ベルト層内の被覆ゴムモジュラス（ＭｄＢ）と端クッションゴムの前記高モジュラス部のゴムモジュラス（ＭｄＣＨ）と前記残余部のゴムモジュラス（ＭｄＣ）との間に、ＭｄＣ＜ＭｄＢ≦ＭｄＣＨの関係が成立するように各ゴムモジュラスを設定することを特徴とし、ベルト耐久性をより向上させる上で好ましい。
被覆ゴム以上に硬い端クッションゴムの前記高モジュラス部が、最大幅ベルトプライを介して、該径方向外側に直接隣接する狭幅ベルトプライの端部を補強して歪を減少させるように作用し、又、被覆ゴムより柔らかい端クッションゴムの前記残余部が、該最大幅ベルトプライの端部と該ベルトの径方向内側に設けられた前記最小幅ベルトプライの端部の応力集中を緩和分散するように作用するので、ベルト端セパレーション故障を抑制し、ベルト耐久性を向上させることができる。
【００１２】
本発明においては、端クッションゴムの前記高モジュラス部のゴムモジュラス（ＭｄＣＨ）は、ベルトプライ被覆ゴムのモジュラス（ＭｄＢ）以上であることが好ましいが、その比（ＭｄＣＨ／ＭｄＢ）としては１．０〜５．０倍が好ましく、１．０〜２．０倍がより好ましい。尚、建設車両（ＯＲ）用の空気入り重荷重用ラジアルタイヤの場合では、端クッションゴムの高モジュラス部のゴムモジュラス（ＭｄＣＨ）としては、１００％モジュラスで２．９〜９．８ＭＰａが好ましく、２．９〜５．９ＭＰａがより好ましい。
【００１３】
又、本発明においては、端クッションゴムの前記残余部のゴムモジュラス（ＭｄＣ）は、ベルトプライ被覆ゴムのモジュラス（ＭｄＢ）より低いことが好ましいが、その比（ＭｄＣ／ＭｄＢ）としては０．１〜０．９９倍が好ましく、０．４〜０．９９倍がより好ましい。尚、建設車両（ＯＲ）用の空気入り重荷重用ラジアルタイヤの場合では、端クッションゴムの残余部のゴムモジュラス（ＭｄＣ）としては、１００％モジュラスで０．２９〜２．９ＭＰａが好ましく、０．９８〜２．９ＭＰａがより好ましい。
【００１４】
又、図４のタイヤ部分断面図に１実施形態を示すように、端クッションゴムの前記高モジュラス部分と最大幅ベルトプライ（図では２）の径方向外側に直接隣接する前記狭幅ベルトプライ（図では３）端部との幅方向重なり量（図のＢで示す）を、該狭幅ベルトプライの半幅の５％以上に設定すると、上記最大幅ベルトプライを介して、この狭幅ベルトプライの端部を補強し歪を大幅に低減できるので、ベルト耐久性がより向上され好ましい。
【００１５】
図７のグラフに、上記狭幅ベルトプライ端部での歪量（指数表示）と、端クッションゴムの前記高モジュラス部分と前記狭幅ベルトプライとのタイヤ幅方向重なり量（Ｂ）の関係が示されているが、該幅方向重なり量（Ｂ）が５％以上になると、狭幅ベルトプライ端部での歪量が顕著に減少することが分かる。
【００１６】
又、前記最大幅ベルトプライの径方向内側に、ベルトプライ内のスチールコードがタイヤ赤道面となす角度の小さい少なくとも１枚の最小幅ベルトプライを配設すると、該最小幅プライによる強力な締め付け（“タガ効果”と言われる）が作用して、前述の端クッションゴムによる補強効果及び応力分散効果と相乗して、前記主交錯ベルト層中の各ベルトプライ端部の歪量を減じ亀裂発生を防止し、ベルト耐久を向上できるので好ましい。尚、該最小幅ベルトプライ内のスチールコードがタイヤ赤道面となす角度は、上記“タガ効果”を効かすために、０〜１０°の範囲内であることが好ましく、０〜７°の範囲内にあるのがより好ましい。
【００１７】
本発明では、前記端クッションゴムのモジュラスが、図１に１実施形態を示すように、タイヤ幅方向に隣接する分割部間でモジュラスが異なる３分割構造をなし、最大幅ベルトプライ（図では２）の径方向外側に直接隣接する前記狭幅ベルトプライ（図の３）の端部近傍に相当するタイヤ幅方向領域に高モジュラスゴムが配置され、その幅方向両側に残余のゴム部分が配置されていると、前者の高モジュラスゴム部分が該狭幅ベルトプライの端部を強化して歪量を低減し、比較的柔らかい残余ゴム部分が、最大幅ベルト（図の２）と最小幅ベルト（図の１）のプライ端部の応力集中を緩和分散するように作用するので、ベルト耐久性が更に改善され好ましい。
【００１８】
又、前記端クッションゴムが、図２に１実施形態を示すように、タイヤ径方向にモジュラスが異なる２層構造をなす場合も、前記主交錯ベルト層中の各ベルトプライ端部を補強し或いは応力を緩和できるので、ベルト耐久性が改善され好ましい。
【００１９】
更に、前記端クッションゴムのモジュラスが、図３に１実施形態を示すように、タイヤ幅方向に隣接する分割部間でモジュラスが異なる３分割構造をなし、更にその一分割部がそのモジュラスがタイヤ径方向に異なる２層構造をなす場合も、前記主交錯ベルト層中の各ベルトプライ端部を補強し或いは応力を緩和できるので、ベルト耐久性が改善され好ましい。
【００２０】
本発明の請求項４又は６に記載した発明において、図４に１実施形態を示すように、端クッションゴムの高モジュラス部分が前記最大幅ベルトプライ（図では２）端部からタイヤ幅方向に離隔する距離（図のＡで示される）が、該最大幅ベルトプライ半幅の５％以上離隔していると、該最大幅ベルトプライ端の応力集中を顕著に低減でき、又、該端クッションゴムの高モジュラス部分が前記最小幅ベルトプライ（図では１）端部からタイヤ幅方向に離隔する距離（図のＣで示される）が、該最小幅ベルトプライ半幅の２０％以上離隔していると、該最小幅ベルトプライ端の応力集中を顕著に低減できるので、いずれもベルト耐久性が大幅に改善され好ましい。
【００２１】
尚、図６のグラフに示されているように、端クッションゴムの高モジュラス部分が前記最大幅ベルトプライ端部からタイヤ幅方向に離隔する距離（Ａ）が、該最大幅ベルトプライ半幅の５％以上であると、該最大幅ベルトプライ端の応力集中が顕著に低減されることが分かる。
【００２２】
又、図８のグラフに示されているように、端クッションゴムの高モジュラス部分が前記最小幅ベルトプライ端部からタイヤ幅方向に離隔する距離（Ｃ）が、２０％以上であると、該最小幅ベルトプライ端の応力集中が顕著に低減されることが分かる。
【００２３】
尚、本発明の上記ベルトプライ内のスチールコードがタイヤ赤道面となす角度は、前述した最小幅ベルトの場合を除き、特に制限はないが、ベルト層の周方向剛性を高く維持するためには、通常は０〜４０°の範囲が好ましく、更に３〜３０°の範囲がより好ましい。
【００２４】
本発明によるラジアルタイヤ、特に重荷重用ラジアルタイヤのベルト層は、上記の主交錯ベルト層だけで構成してもよいが、必要に応じて、更にその径方向外側に主交錯ベルト層を保護するための保護ベルト層を設けてもよい。保護ベルト層は、実質的に伸長性の複数本のスチールコードを被覆ゴム中に埋設してなる少なくとも１枚のゴム被覆コードプライで形成される。保護ベルト層の主たる機能は、主交錯ベルト層を保護することであり、そのため通常は、主交錯ベルト層よりも広幅のゴム被覆コードプライが少なくとも１枚採用される場合が多い。
【００２５】
【実施例】
以下に、本発明に従う実施例のタイヤについて、図面を参照して説明する。尚、これらは本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。
図１は、本発明に従う実施例１〜６及び実施例１３〜１６の建設車両用空気入りラジアルタイヤの主交錯ベルト層の配置を示す左半分の部分断面図であり、最大幅ベルトプライ２の端部近傍の径方向内側に設けられた端クッションゴムは、タイヤ幅方向に隣接する分割部間でモジュラスが異なる３分割構造をなし、狭幅ベルトプライ２の端部に相当する幅方向領域において高モジュラス（ＭｄＣＨ）ゴムが配置され、その幅方向左右の領域には残余部分のモジュラス（ＭｄＣ）ゴムが配置されている。
【００２６】
図２は、本発明に従う実施例７〜８の建設車両用空気入りラジアルタイヤの主交錯ベルト層の配置を示す左半分の部分断面図であり、最大幅ベルトプライ２の端部近傍の径方向内側に設けられた端クッションゴムは、タイヤ径方向にモジュラスが異なる２層構造をなし、径方向外側に高モジュラス（ＭｄＣＨ）ゴムが内側に残余部分のゴムモジュラス（ＭｄＣ）が配置されている。
【００２７】
図３は、本発明に従う実施例９〜１２の建設車両用空気入りラジアルタイヤの主交錯ベルト層の配置を示す左半分の部分断面図であり、最大幅ベルトプライ２の端部近傍の径方向内側に設けられた端クッションゴムは、タイヤ幅方向に隣接する分割部間でモジュラスが異なる３分割構造をなし、狭幅ベルトプライ２の端部に相当する幅方向領域において、部分的に径方向にモジュラスが異なる２層構造をなし、該個所の径方向外側に高モジュラス（ＭｄＣＨ）ゴムが配置され、内側に残余部分のゴムモジュラス（ＭｄＣ）が配置されている。
【００２８】
図５は、比較例１〜２の建設車両用ラジアルタイヤの主交錯ベルト層の配置を示す左半分の部分断面図であり、最大幅ベルトプライ２の端部近傍の径方向内側に設けられた端クッションゴムは、タイヤ幅方向にも径方向にもモジュラスは異ならず、実質的に同一のモジュラスゴムが配置されている。
【００２９】
以上の実施例及び比較例の主交錯ベルト層の端クッションゴムの各成分ゴムのモジュラスを、該主交錯ベルト層のプライ被覆ゴムのモジュラスを１００として、表１に相対指数で表示してある。又、実施例１〜６、実施例９〜１２及び実施例１３〜１６については、図４の拡大図に示されているように、端クッションゴムの高モジュラス部分の最大幅ベルトプライ２端部からのタイヤ幅方向離隔距離（Ａ）と、端クッションゴムの高モジュラス部分の最小幅ベルトプライ１端部からのタイヤ幅方向離隔距離（Ｃ）と、端クッションゴムの高モジュラス部分と狭幅ベルトプライ３とのタイヤ幅方向の重なり量（Ｂ）の値を、夫々該当するベルトプライの半幅に対する割合（％）で、表２に記載してある。
【００３０】
尚、本実施例及び比較例の試験タイヤのサイズは、いずれも４０．００Ｒ５７であり、実施例及び比較例とも、主交錯ベルト層は３枚のベルトプライの積層で構成されているが、タイヤ断面図中の破線で示す様に、更に径方向外側に２枚の保護ベルトプライが積層されている。主交錯ベルト層中の３枚のベルトプライのスチールコードがタイヤ赤道面となす角度及び方向は、表１に記入してある。又、各ベルトプライ及びトレッドの断面半幅も表１に記入されている。
【００３１】
上記実施例１〜１６のタイヤと比較例１〜２のタイヤについて、狭幅ベルトプライ３の端部での歪を測定し、又タイヤとしての耐セパレーション性の試験を実施した。試験条件は、それぞれの供試タイヤに０．６９ＭＰａの内圧を充填し、５８８×１０³Ｎの荷重を負荷して、歪ゲージにて歪を測定し、又、８ｋｍ／ｈの速度で、室内ドラム試験機によって２４０時間走行させた後、狭幅ベルトプライ３の端部での亀裂の長さを測定して、耐セパレーション性を評価したものである。試験結果を、比較例１のタイヤの結果を１００として指数表示で表２に示した。この指数の数字が小さい程、歪量が小さく、又亀裂の長さが短く、ベルト耐久性に優れていることを示す。
【００３２】
【表１】

【００３３】
【表２】

【００３４】
表２に示す結果から、本発明に従う実施例１〜１６の建設車両用空気入りラジアルタイヤはいずれも、比較例のタイヤと比べて、狭幅ベルトプライ端部での歪が小さく、又亀裂の長さも短く、耐セパレーション特性に優れていることが判明した。
【００３５】
【発明の効果】
この発明によって、ベルト層端部でのセパレーションの発生、特に最大幅ベルトプライの径方向外側に隣接する狭幅ベルトプライ端から亀裂が生じることを抑止し、ベルト耐久性を向上させた優れたラジアルタイヤを提供することが可能になった。
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の端クッションゴムのモジュラスが幅方向に３分割されている重荷重用ラジアルタイヤの左半分の部分断面図である。
【図２】本発明の端クッションゴムのモジュラスがタイヤ径方向に２分割されている重荷重用ラジアルタイヤの左半分の部分断面図である。
【図３】本発明の端クッションゴムのモジュラスが幅方向において部分的に径方向に分割されている重荷重用ラジアルタイヤの左半分の部分断面図である。
【図４】上図の重荷重用ラジアルタイヤの左半分の部分断面図及びそのベルト層端部の拡大詳細図である。
【図５】従来の重荷重用ラジアルタイヤの左半分の部分断面図である。
【図６】端クッションゴムの高モジュラス部分が最大幅ベルトプライ端部からタイヤ幅方向に離隔する距離（Ａ）と、最大幅ベルトプライ端部の応力との関係を示すグラフである。
【図７】端クッションゴムの高モジュラス部分が狭幅ベルトプライとタイヤ幅方向に重なる量（Ｂ）と、狭幅ベルトプライ端部の歪との関係を示すグラフである。
【図８】端クッションゴムの高モジュラス部分が最小幅ベルトプライ端部からタイヤ幅方向に離隔する距離（Ｃ）と、最小幅ベルトプライ端部の応力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１第１ベルトプライ
２第２ベルトプライ
３第３ベルトプライ
１０主交錯ベルト層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to radial tires, and more particularly to improving the durability of belt layers of heavy duty radial tires for trucks, buses and construction vehicles.
[0002]
[Prior art]
As shown in the partial half sectional view of FIG. 5, a belt layer of a heavy duty tire represented by a construction vehicle (OR) tire generally has a carcass layer mounted between a pair of left and right beads not shown. The main crossing belt layer 10 including a plurality of crossing steel cord plies 1, 2, and 3 is provided on the outer peripheral side of the carcass layer in the crown portion. In such a heavy load tire, particularly when the flatness ratio is high, a belt end separation failure is likely to occur in the maximum width belt ply 2 under use conditions of a low speed and high load load. This belt end separation failure is caused by the fatigue of the belt end rubber due to the dynamic interlaminar shear strain applied by the load, driving force, braking force and lateral force applied to the tire in addition to the shear strain between the plies due to the tire air pressure. It is said that it is often caused by.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order to prevent such a belt end separation failure, in the heavy duty radial tire provided with the conventional main crossing belt, the main crossing belt layer 10 is formed as shown in FIG. A pair of left and right belt end cushion rubbers are arranged to support both ends of the belt ply in the radial direction near both ends in the width direction, but the end cushion rubbers are made of substantially the same rubber. No particular consideration has been given to the hardness of the inner modulus and the positional relationship in the tire width direction or the tire radial direction, and the hardness relationship between the belt ply and the covering rubber. As a result, the shear strain between the belt ply and the end cushion rubber forming the main crossing belt layer becomes larger on the contrary, and there is a problem that the belt end separation failure is likely to occur.
[0004]
The object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the conventional tire as described above, and to optimally set the modulus of softness of the end cushion rubber located in the radial lower side of the maximum width belt ply and the positional relationship between them. An object of the present invention is to provide a radial tire excellent in belt end separation resistance in which occurrence of an end separation failure is prevented or suppressed.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Means of the present invention for solving the above-mentioned problems are as follows. That is,
<1> A radial tire in which a main crossing belt layer is disposed on a radially outer side of a crown portion of a radial carcass layer, wherein the main crossing belt layer is
(1) A plurality of substantially non-extensible steel cords are embedded in the covered rubber. At least three belt plies are laminated so that the cords cross each other with the tire equatorial plane between adjacent plies. Being formed,
(2) An end cushion rubber is provided on the radially inner side near the end of the maximum width belt ply, and the end of the narrow belt ply is directly adjacent to the radially outer side of the maximum width belt ply in the end cushion rubber. In the width direction area corresponding to
High modulus rubber is at least partially arranged,
(3) When the modulus of the end cushion rubber where the high modulus rubber is disposed is MdCH and the rubber modulus of the remaining portion is MdC, M
dC <MdCH der is,
(4) When the modulus of the covering rubber of the belt ply is MdB, MdC <
MdB ≦ MdCH,
A radial tire characterized by that.
< 2 > The amount of overlap (B) in the tire width direction between the high modulus portion of the end cushion rubber and the narrow belt ply directly adjacent to the radially outer side of the maximum width belt ply is the half width of the narrow belt ply. Radial tire as described in said <1 > which is 5% or more.
< 3 > The above-mentioned <1> having at least one minimum width belt ply in which the angle formed by the steel cord in the belt ply and the tire equatorial plane is 0 to 10 ° on the radially inner side of the maximum width belt ply. > Or <2> radial tire.
< 4 > The radial tire according to any one of <1> to < 3 >, wherein the end cushion rubber is divided into three parts in a tire width direction and the modulus is different between adjacent divided parts.
< 5 > The radial tire according to any one of <1> to < 3 >, wherein the end cushion rubber has two layers in a tire radial direction, and each layer has a different modulus.
< 6 > The above-mentioned end cushion rubber is divided into three in the tire width direction, the modulus is different between adjacent divided portions, and further, the one divided portion is made into two layers in the tire radial direction, and the modulus of each layer is different. Radial tire according to any one of <1> to < 3 >.
< 7 > The distance (A) at which the high modulus portion of the end cushion rubber of the above < 4 > or < 6 > is separated from the end of the maximum width belt ply in the tire width direction is 5% or more of the half width of the maximum width belt ply And the distance (C) at which the high modulus portion of the end cushion rubber is separated from the end of the minimum width belt ply in the tire width direction is 20% or more of the half width of the minimum width belt ply.
[0006]
In the present specification, the “main crossing belt layer” refers to a plurality of rubber-coated belt plies formed by embedding a plurality of substantially non-stretchable steel cords in parallel in a coated rubber. It means a belt layer in which ply cords are laminated so that they cross each other across the tire equatorial plane. The function of the main crossing belt layer is to bear the circumferential tension generated by the internal pressure of the tire and to maintain the desired cross-section of the tire in order to achieve this, a plurality of substantially non-extensible steels. A plurality of rubber-coated cord layers formed by burying cords in the coated rubber are laminated so that the cords of adjacent layers cross each other.
[0007]
As used herein, “substantially non-extensible steel cord” refers to a steel cord having an elongation at break (Eb) of 1 to 3%, and “substantially extensible steel cord” A steel cord having an elongation at break (Eb) of 4 to 7% refers to a “maximum (minimum) width belt ply in the main crossing belt layer” means a main crossing belt layer in a tire width direction cross section including a tire rotation axis More specifically, it refers to the widest (narrow) rubber-coated cord ply having the largest (minimum) cross-sectional width of the rubber-coated cord plies forming the main crossing belt layer.
[0008]
Further, in the present specification, the high modulus portion in the end cushion rubber is disposed in the “width direction region corresponding to the end portion” of the narrow belt ply, as shown in FIG. In the tire width direction cross section including the position of the high modulus portion from the tire equatorial plane, the width direction region including the inside and outside of the width direction including the position from the tire equatorial plane of the narrow belt ply end, Or, it means “in the width direction region extending in or out of the width direction from the position or the vicinity thereof”.
[0009]
In the belt end separation failure, a crack occurs at the belt end and progresses toward the circumferential direction of the tire and the radially inner side of the tire. The reason for the separation failure at the belt end is that the shear strain between the plies in the circumferential direction increases as it approaches the belt end, and usually reaches the maximum at the belt end.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the radial tire according to the present invention, the main crossing belt layer is composed of (1) at least three belt plies in which a plurality of substantially non-extensible steel cords are embedded in the covering rubber, and between adjacent plies. (2) An end cushion rubber is provided on the radially inner side in the vicinity of the end of the maximum width belt ply, and the end cushion rubber includes the cord. A high modulus rubber is disposed at least partially in the width direction region corresponding to the end portion of the narrow belt ply directly adjacent to the radially outer side of the maximum width belt ply, and (3) the high modulus rubber of the end cushion rubber is MdC <MdCH, where MdCH is the modulus of the disposed portion and MdC is the rubber modulus of the remaining portion.
Since the main crossing belt layer is configured as described above, each belt ply end portion in the belt layer of the tire of the present invention is reinforced against deformation caused by load and running, or the strain concentration is relaxed and dispersed. As a result, belt end separation failure can be effectively suppressed, and belt durability can be greatly improved.
[0011]
Further, in the radial tire according to the present invention, (4) when the covering rubber modulus of the belt ply is MdB, the covering rubber modulus (MdB) in the main crossing belt layer and the rubber modulus of the high modulus portion of the end cushion rubber ( between MdCH) a rubber modulus of the residual portion (MDC), characterized in that MDC <relationship MdB ≦ MdCH sets each rubber modulus to stand is preferable in order to further improve the belt durability .
The high modulus portion of the end cushion rubber, which is harder than the covering rubber, acts to reinforce the end portion of the narrow belt ply directly adjacent to the outside in the radial direction via the maximum width belt ply to reduce strain. Further, the remaining portion of the end cushion rubber softer than the covering rubber relaxes and disperses the stress concentration at the end portion of the maximum width belt ply and the end portion of the minimum width belt ply provided on the radially inner side of the belt. Therefore, belt end separation failure can be suppressed and belt durability can be improved.
[0012]
In the present invention, the rubber modulus (MdCH) of the high modulus portion of the end cushion rubber is preferably equal to or higher than the modulus (MdB) of the belt ply-covered rubber, but the ratio (MdCH / MdB) is 1.0. -5.0 times are preferable and 1.0-2.0 times are more preferable. In the case of a pneumatic heavy load radial tire for construction vehicles (OR), the rubber modulus (MdCH) of the high modulus portion of the end cushion rubber is preferably 2.9 to 9.8 MPa at 100% modulus. .9 to 5.9 MPa is more preferable.
[0013]
In the present invention, the rubber modulus (MdC) of the remaining portion of the end cushion rubber is preferably lower than the modulus (MdB) of the belt ply-covered rubber, but the ratio (MdC / MdB) is 0.1. -0.99 times are preferable and 0.4-0.99 times are more preferable. In the case of a pneumatic heavy load radial tire for a construction vehicle (OR), the rubber modulus (MdC) of the remaining portion of the end cushion rubber is preferably 100% modulus, 0.29 to 2.9 MPa, and preferably 0.8. 98 to 2.9 MPa is more preferable.
[0014]
Further, as shown in the tire partial cross-sectional view of FIG. 4, the narrow belt ply (adjacent to the outer side in the radial direction of the high modulus portion of the end cushion rubber and the maximum width belt ply (2 in the figure)) is shown. 3) In the figure, when the amount of overlap in the width direction with the end (indicated by B in the figure) is set to 5% or more of the half width of the narrow belt ply, the narrow belt ply is passed through the maximum belt ply. Since the end portion of the belt can be reinforced and the distortion can be greatly reduced, the belt durability is further improved, which is preferable.
[0015]
The graph of FIG. 7 shows the relationship between the amount of strain (indicated by an index) at the end of the narrow belt ply and the amount of overlap (B) in the tire width direction between the high modulus portion of the end cushion rubber and the narrow belt ply. As shown, it can be seen that when the amount of overlap (B) in the width direction is 5% or more, the amount of strain at the end of the narrow belt ply is significantly reduced.
[0016]
Further, when at least one minimum width belt ply having a small angle formed by the steel cord in the belt ply with the tire equator plane is disposed on the radially inner side of the maximum width belt ply, the tightening by the minimum width ply ( In combination with the reinforcement effect and stress distribution effect of the end cushion rubber described above, the amount of strain at the end of each belt ply in the main crossing belt layer is reduced and cracks are generated. This is preferable because it can prevent and improve belt durability. The angle formed by the steel cord in the minimum width belt ply and the tire equatorial plane is preferably in the range of 0 to 10 °, and in the range of 0 to 7 °, in order to exert the “tag effect”. More preferably it is within.
[0017]
In the present invention, the modulus of the end cushion rubber has a three-part structure in which the modulus differs between the adjacent parts in the tire width direction as shown in FIG. ) In the tire width direction region corresponding to the vicinity of the end of the narrow belt ply (3 in the figure) directly adjacent to the outside in the radial direction, and the remaining rubber portions are disposed on both sides in the width direction. The former high modulus rubber part strengthens the end of the narrow belt ply to reduce the amount of distortion, and the relatively soft residual rubber part consists of the maximum width belt (2 in the figure) and the minimum width belt ( Since the stress concentration at the ply end portion in FIG. 1) acts to relax and disperse, it is preferable because the belt durability is further improved.
[0018]
Also, when the end cushion rubber has a two-layer structure with different moduli in the tire radial direction as shown in FIG. 2, one end of each belt ply in the main crossing belt layer is reinforced or Since stress can be relieved, belt durability is improved, which is preferable.
[0019]
Further, the modulus of the end cushion rubber has a three-part structure in which the modulus is different between the divided parts adjacent to each other in the tire width direction as shown in FIG. Also in the case of forming a two-layer structure that is different in the radial direction, the belt ply end portion in the main crossing belt layer can be reinforced or stress can be relieved, so that the belt durability is improved, which is preferable.
[0020]
In the invention described in claim 4 or 6 of the present invention, as shown in one embodiment in FIG. 4, the high modulus portion of the end cushion rubber extends from the end of the maximum width belt ply (2 in the drawing) in the tire width direction. If the separation distance (indicated by A in the figure) is 5% or more of the maximum width belt ply half width, stress concentration at the end of the maximum width belt ply can be significantly reduced, and the end cushion rubber The distance (indicated by C in the figure) that the high modulus portion of the belt is separated from the end of the minimum width belt ply (1 in the figure) in the tire width direction is 20% or more of the half width of the minimum width belt ply. Since the stress concentration at the end of the minimum width belt ply can be remarkably reduced, the belt durability is greatly improved.
[0021]
As shown in the graph of FIG. 6, the distance (A) at which the high modulus portion of the end cushion rubber is separated from the end of the maximum width belt ply in the tire width direction is 5% of the maximum width belt ply half width. It can be seen that the stress concentration at the end of the maximum width belt ply is remarkably reduced when it is at least%.
[0022]
Further, as shown in the graph of FIG. 8, when the distance (C) at which the high modulus portion of the end cushion rubber is separated from the end of the minimum width belt ply in the tire width direction is 20% or more, It can be seen that the stress concentration at the end of the minimum belt ply is significantly reduced.
[0023]
The angle formed by the steel cord in the belt ply of the present invention and the tire equatorial plane is not particularly limited except in the case of the minimum width belt described above, but in order to maintain the circumferential rigidity of the belt layer high. Usually, the range of 0 to 40 ° is preferable, and the range of 3 to 30 ° is more preferable.
[0024]
The belt layer of the radial tire according to the present invention, particularly the heavy-duty radial tire, may be composed of only the above-mentioned main crossing belt layer. However, if necessary, in order to protect the main crossing belt layer on the radially outer side. A protective belt layer may be provided. The protective belt layer is formed of at least one rubber-coated cord ply formed by embedding a plurality of substantially extensible steel cords in the coated rubber. The main function of the protective belt layer is to protect the main crossing belt layer. Therefore, usually, at least one rubber-coated cord ply wider than the main crossing belt layer is usually employed.
[0025]
【Example】
Below, the tire of the example according to the present invention is explained with reference to drawings. These are merely examples of embodiments of the present invention, and various modifications can be made within the scope of the claims.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the left half showing the arrangement of main crossing belt layers of pneumatic radial tires for construction vehicles of Examples 1 to 6 and Examples 13 to 16 according to the present invention. The end cushion rubber provided on the radially inner side in the vicinity of the end portion has a three-part structure in which the modulus differs between the adjacent part portions in the tire width direction, and in the width direction region corresponding to the end portion of the narrow belt ply 2. High modulus (MdCH) rubber is disposed, and the remaining modulus (MdC) rubber is disposed in the left and right regions of the width direction.
[0026]
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the left half showing the arrangement of the main crossing belt layers of the pneumatic radial tires for construction vehicles of Examples 7 to 8 according to the present invention, and the radial direction in the vicinity of the end of the maximum width belt ply 2 The end cushion rubber provided on the inner side has a two-layer structure with different moduli in the tire radial direction, and a high modulus (MdCH) rubber is arranged on the outer side in the radial direction and a rubber modulus (MdC) of the remaining part is arranged on the inner side.
[0027]
FIG. 3 is a partial sectional view of the left half showing the arrangement of the main crossing belt layers of the pneumatic radial tires for construction vehicles of Examples 9 to 12 according to the present invention, and the radial direction in the vicinity of the end of the maximum width belt ply 2 The end cushion rubber provided on the inner side has a three-part structure in which the modulus is different between the adjacent parts in the tire width direction, and is partially radially in the width direction region corresponding to the end part of the narrow belt ply 2. A high modulus (MdCH) rubber is disposed on the outer side in the radial direction, and a remaining rubber modulus (MdC) is disposed on the inner side.
[0028]
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the left half showing the arrangement of the main crossing belt layers of the radial tires for construction vehicles of Comparative Examples 1 and 2, and provided on the radially inner side in the vicinity of the end of the maximum width belt ply 2. The end cushion rubber has no difference in modulus both in the tire width direction and in the radial direction, and substantially the same modulus rubber is disposed.
[0029]
The modulus of each component rubber of the end cushion rubber of the main crossing belt layer of the above examples and comparative examples is shown as a relative index in Table 1 with the modulus of the ply-coated rubber of the main crossing belt layer being 100. As for Examples 1-6, Examples 9-12, and Examples 13-16, as shown in the enlarged view of FIG. 4, the maximum width belt ply 2 end of the high modulus portion of the end cushion rubber Tire width direction separation distance (A) from the end, rubber width direction separation distance (C) from the end of the minimum width belt ply 1 of the high modulus portion of the end cushion rubber, high modulus portion of the end cushion rubber and the narrow belt The value of the amount of overlap (B) with the ply 3 in the tire width direction is shown in Table 2 as a ratio (%) to the half width of the corresponding belt ply.
[0030]
The sizes of the test tires of this example and the comparative example are both 40.00R57. In both the examples and the comparative examples, the main crossing belt layer is composed of a stack of three belt plies. As indicated by broken lines in the cross-sectional view, two protective belt plies are further laminated on the radially outer side. Table 1 shows the angles and directions formed by the steel cords of the three belt plies in the main crossing belt layer and the tire equator plane. In addition, Table 1 also shows the half width of each belt ply and tread.
[0031]
For the tires of Examples 1-16 and Comparative Examples 1-2, the strain at the end of the narrow belt ply 3 was measured, and a separation resistance test as a tire was performed. The test conditions were as follows: each test tire was filled with an internal pressure of 0.69 MPa, a load of 588 × 10 ³ N was applied, the strain was measured with a strain gauge, and at a speed of 8 km / h, After running for 240 hours with a drum tester, the length of cracks at the end of the narrow belt ply 3 was measured to evaluate separation resistance. The test results are shown in Table 2 in index notation with the result of the tire of Comparative Example 1 being 100. The smaller the index number, the smaller the strain amount, the shorter the crack length, and the better the belt durability.
[0032]
[Table 1]

[0033]
[Table 2]

[0034]
From the results shown in Table 2, all of the pneumatic radial tires for construction vehicles of Examples 1 to 16 according to the present invention have less strain at the end of the narrow belt ply and cracks than the tires of the comparative examples. It was found that the length was short and the separation resistance was excellent.
[0035]
【The invention's effect】
By this invention, the generation of separation at the end of the belt layer, in particular, the occurrence of cracks from the end of the narrow belt ply adjacent to the radially outer side of the maximum width belt ply, and excellent radial that improved belt durability It became possible to provide tires.
[0036]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial sectional view of a left half of a heavy duty radial tire in which a modulus of an end cushion rubber according to the present invention is divided into three in the width direction.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the left half of a heavy duty radial tire in which the modulus of the end cushion rubber of the present invention is divided into two in the tire radial direction.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the left half of a heavy duty radial tire in which the modulus of the end cushion rubber of the present invention is partially divided in the width direction in the radial direction.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the left half of the heavy-duty radial tire in the upper diagram and an enlarged detailed view of an end portion of the belt layer.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the left half of a conventional heavy duty radial tire.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the distance (A) at which the high modulus portion of the end cushion rubber is separated from the end of the maximum width belt ply in the tire width direction and the stress at the end of the maximum width belt ply.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the amount (B) at which the high modulus portion of the end cushion rubber overlaps the narrow belt ply in the tire width direction and the strain at the end of the narrow belt ply.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the distance (C) at which the high modulus portion of the end cushion rubber is separated from the end of the minimum width belt ply in the tire width direction and the stress at the end of the minimum width belt ply.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st belt ply 2 2nd belt ply 3 3rd belt ply 10 Main crossing belt layer

Claims

A radial tire in which a main crossing belt layer is disposed radially outside the crown portion of the radial carcass layer, the main crossing belt layer comprising:
(1) A plurality of substantially non-extensible steel cords are embedded in the covered rubber. At least three belt plies are laminated so that the cords cross each other with the tire equatorial plane between adjacent plies. Being formed,
(2) An end cushion rubber is provided on the radially inner side in the vicinity of the end portion of the maximum width belt ply, and the end portion of the narrow belt ply that is directly adjacent to the radially outer side of the maximum width belt ply in the end cushion rubber. In the width direction area corresponding to
High modulus rubber is at least partially arranged,
(3) When the modulus of the portion of the end cushion rubber where the high modulus rubber is disposed is MdCH and the rubber modulus of the remaining portion is MdC, M
dC <MdCH der is,
(4) When the modulus of the covering rubber of the belt ply is MdB, MdC <
MdB ≦ MdCH,
A radial tire characterized by that.

The overlap amount (B) in the tire width direction between the high modulus portion of the end cushion rubber and the narrow belt ply directly adjacent to the radially outer side of the maximum width belt ply is 5% or more of the half width of the narrow belt ply. The radial tire according to claim 1, wherein

3. At least one minimum width belt ply in which an angle between a steel cord in the belt ply and a tire equatorial plane is 0 to 10 ° is provided on a radially inner side of the maximum width belt ply. The described radial tire.

Said end cushion rubbers are divided into three in the tire width direction, the radial tire according to any one of claims 1 to its modulus between divided parts different adjacent 3.

Said end cushion rubbers are the two layers in the tire radial direction, the radial tire according to any one of claims 1 to modulus of each layer are different 3.

It said end cushion rubbers are divided into three in the tire width direction, with the modulus is different between the divided portions of adjacent further the first divided portion is a two-layer in the tire radial direction, of claims 1 to modulus of each layer is different 3 The radial tire according to any one of the above.

The distance (A) at which the high modulus portion of the end cushion rubber of claim 4 or 6 is separated from the end portion of the maximum width belt ply in the tire width direction is 5% or more of the half width of the maximum width belt ply, and the end A radial tire in which the distance (C) at which the high modulus portion of the cushion rubber is separated from the end portion of the minimum width belt ply in the tire width direction is 20% or more of the half width of the minimum width belt ply.