JP4797562B2

JP4797562B2 - 建設車両用バイアスタイヤ

Info

Publication number: JP4797562B2
Application number: JP2005304414A
Authority: JP
Inventors: 規夫大本
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-10-19
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2025-10-19
Also published as: JP2007112242A

Description

本発明は、建設車両用バイアスタイヤに関し、さらに詳しくは、縦方向の過大負荷荷重に対する耐久性を向上した建設車両用バイアスタイヤに関するものである。

ホイールローダ、ホイール式油圧ショベル等の建設車両に装着されるタイヤは、過酷な条件で使用される。例えば、ホイールローダでは、土砂等をバケットですくった際には、荷重負担がフロントタイヤに偏る。すくう土砂等が多量になるとリアタイヤが浮いて、フロントタイヤがすべての荷重を負担する状態となる。この際に、フロントタイヤにはタイヤの規格最大荷重の１５０％以上の過大荷重がかかることがある。

図２に示すように、過大荷重Ｆによって、フロントタイヤ１には接地部周辺のサイド部４からリムクッション部８にかけて座屈するような折り皺Ｗが発生する。この折り皺Ｗは特に、タイヤ周方向の接地端部近傍のリムクッション部８から発生し始めることが多い。土砂等をすくう作業を繰り返すことで、過大荷重Ｆが繰り返しフロントタイヤ１に負荷されて、この折り皺Ｗがクラックやカーカス層のコード切れ等の故障に発展する。

従来、このような故障を防止するために、カーカス層の枚数を増やしたり、サイド部外側（サイドウォール部）のゴム厚を厚くする等して、サイド部の剛性を上げるようにしていた。カーカス層の枚数を増やした場合、サイド部の剛性は上がるが、カーカス層の巻上げ端部の上下で剛性差が大きくなり、折り皺の起点となり易いので十分な効果を得ることができなかった。サイドウォール部のゴム厚を厚くした場合、カーカスラインの曲率半径が大きくなり、ショルダー部からリムクッション部に至るペリフェリ長さが小さくなるので、縦方向荷重を受けた際の変形吸収性能が悪化して、折り皺の発生を防ぐには不十分であった。

また、走行等に対するタイヤの一般的な耐久性を向上させるために、ショルダー部からバットレス部に至る部分やカーカス端部近傍部分で、インナーライナー層の厚さを他の部分よりも厚くする提案がされている（特許文献１参照）。この構造では、サイド部のインナーライナー層の厚さは、従来のままで剛性が向上していない。そのため、タイヤの規格最大荷重を超えるような縦方向の過大荷重が負荷された場合には、サイド部からリムクッション部に至る範囲に発生する折り皺を防ぐことができない。したがって、過大荷重が繰り返し負荷されると、クラック等によりサイド部が破損し、十分な耐久性を有するものではなかった。
特開２００３−１６５３０３号公報

本発明の目的は、タイヤに縦方向の過大荷重が負荷された場合に、タイヤのサイド部からリムクッション部に至る範囲における折り皺の発生を抑制して、不具合を防ぐことができる耐久性を向上した建設車両用バイアスタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の建設車両用バイアスタイヤは、左右一対のビード部間に複数のカーカス層を架装し、該複数のカーカス層の内側にインナーライナー層を配置した建設車両用バイアスタイヤにおいて、前記インナーライナー層の厚さが５ｍｍ以上１２ｍｍ以下であり、かつ、前記インナーライナー層のサイド部からビードトウ部に至る範囲の厚さが、クラウンセンタ部における厚さの１５０％以上１８０％以下であることを特徴とするものである。
また、本発明の別の建設車両用バイアスタイヤは、左右一対のビード部間に複数のカーカス層を架装し、該複数のカーカス層の内側にインナーライナー層を配置した建設車両用バイアスタイヤにおいて、前記インナーライナー層の厚さが５ｍｍ以上１２ｍｍ以下であり、かつ、前記インナーライナー層の厚さが、サイド部からビードトウ部に向かって漸増することを特徴とするものである。

本発明によれば、カーカス層の内側に配置したインナーライナー層の厚さを、従来に比べて厚くして５ｍｍ以上にしたので、タイヤのサイド部からリムクッション部に至る範囲の縦方向荷重に対する剛性を大幅に高めることができる。また、厚くしたインナーライナー層によって、タイヤの縦方向荷重で生じるサイド部からリムクッション部に至る範囲のたわみ変形を吸収することができる。インナーライナー層の厚さを１２ｍｍ超にしても、得られる上記の効果はあまり変わらなくなる。

したがって、インナーライナー層の厚さを上記の範囲にすることにより、タイヤの規格最大荷重を超える縦方向の過大荷重がタイヤに負荷された際に、サイド部からリムクッション部に至る範囲での折り皺の発生を抑制することができる。これにより、過大荷重が繰返し負荷されて、折り皺が発展して生じるクラック等の不具合を防止して、耐久性を向上させることが可能となる。

以下、本発明の建設車両用バイアスタイヤを図に示した実施形態に基づいて説明する。図１の実施形態において本発明のタイヤ１はタイヤ赤道ＣＬを中心にしてタイヤ幅方向に対称な内部構造となっている。このタイヤ１は、リム１２に装着され、そのビード部５がリムフランジ部１３に当接している。左右一対のビード部５、５間にはナイロンコード等からなる複数のカーカス層９が、層間で互いにコード角度を交差させるように架装されている。この複数のカーカス層９は、２組のビードコア６に対応させて、両層端部がビードコア６の周りをタイヤ内側から外側に巻き上げられている。ビードコア６は、２組に限らず１組、３組等としてもよい。

トレッド部３の内側にはブレーカ層１１がカーカス層９の外周を巻回するように設けられている。カーカス層９のタイヤ外側には、サイド部４とリムフランジ部１３に当接する部分にリムクッション部８が設けられている。カーカス層９のタイヤ内側には、ブチルゴムからなる空気の透過を防ぐインナーライナー層１０が、クラウン部２からビードトウ部７に至る範囲、即ち、タイヤ内側全面に設けられている。

従来の建設車両用バイアスタイヤのインナーライナー層の厚さは、２〜３ｍｍ程度であるが、実施形態ではクラウン部２からサイド部４に至る範囲Ａのインナーライナー層１０の厚さが５ｍｍとなっている。この範囲Ａに続くサイド部４からビードトウ部７に至る範囲Ｂのインナーライナー層１０の厚さは、範囲Ａとの境界部を除いて８ｍｍとなっている。境界部は５ｍｍから８ｍｍに滑らかに厚さが変化している。図中の線分ＳＬは、カーカスラインに直交し、範囲Ａと範囲Ｂとを区画する仮想線であり、タイヤ１の表面でいえばおおよそショルダー部とサイド部４との境界部を示す。

タイヤ内側の全範囲においてインナーライナー層１０の厚さを５ｍｍ以上にすることで、従来のタイヤに比較して、サイド部４からリムクッション部８に至る範囲の縦方向の荷重に対する剛性を大幅に高め、この範囲を効果的に補強できる。また、十分厚さのあるインナーライナー層１０によって、縦方向荷重で生じるサイド部およびリムクッション８部のたわみ変形を吸収することができ、カーカス層９の変形が緩和される。

これにより、図２に示すような、タイヤ１の規格最大荷重を超える縦方向の過大荷重Ｆが、タイヤ１に負荷された際には、サイド部４からリムクッション部８に至る範囲に折り皺Ｗが発生することを抑制できる。したがって、過大荷重Ｆが繰返しタイヤ１に負荷されても、折り皺Ｗが発展して生じるクラックやカーカス層９のコード切れ等の不具合を防止でき、耐久性が向上する。

インナーライナー層１０の厚さの上限値は、コスト上の制約や得られる効果の向上率の鈍化等により、１２ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下となる。

インナーライナー層１０の厚さは、タイヤ内面全範囲で５ｍｍ以上にすればよいが、厚さのバランスとしては、特に、サイド部３からビードトウ部６に至る範囲Ｂでのインナーライナー層１０の厚さｂをクラウンセンタ部２ａでの厚さａの１５０％以上１８０％以下にすることが好ましい。

インナーライナー層１０の厚さｂを厚さａの１５０％以上にすることで、この範囲Ｂのタイヤ表面側となるサイド部４からリムクッション部８に至る範囲をより効果的に補強することができ、折り皺Ｗが発生する縦荷重をさらに高めることができる。即ち、折り皺Ｗの発生防止に対して、より優れた効果を得ることができる。一方、インナーライナー層１０の厚さｂを厚さａの１８０％超にしても、得られる折り皺Ｗの発生防止の効果は、ほとんど変わらない。

また、過大荷重Ｗがタイヤ１に負荷された際、リムフランジ部１３と当接する部分は拘束されるので、この当接する部分に隣接するリムクッション部８が、そのしわ寄せを受ける。したがって、インナーライナー層１０の厚さをサイド部４からビードトウ部７に向かって漸増させることが好ましい。これにより、折り皺Ｗの起点となるリムクッション部８を補強でき、より耐久性が向上する。

タイヤサイズを２０．５−２５１２ＰＲとした従来品と、従来品を基にして仕様を変えた５種類のタイヤ（実施例１、参考例１、比較例１〜３）の合計６種類のタイヤを用意した。従来品のインナーライナー層は、ブチルゴムからなり、厚さは３ｍｍである。

各タイヤの仕様は、従来品に対して以下の点のみを変更したものである。比較例１のタイヤは、カーカス層の枚数を４枚増加した。比較例２のタイヤは、サイドウォール部のゴム厚を２倍にして１０ｍｍにした。比較例３のタイヤはインナーライナー層の厚さをサイド部からリムクッション部に至る範囲で厚くして５ｍｍにした。参考例１のタイヤは、インナーライナー層の厚さをタイヤ内面全範囲で５ｍｍにし、実施例１のタイヤは、参考例１のタイヤのインナーライナー層の厚さをサイド部からビードトウ部に向けて５ｍｍから８ｍｍに漸増させた。

それぞれのタイヤを規格の標準リムに組み、標準の空気圧に充填して、荷重試験機に取り付け、徐々に縦方向荷重を負荷してサイド部からリムクッション部に至る範囲における折り皺の発生の有無を確認した。負荷荷重は、表１に示すようにタイヤの規格最大荷重の１００％、１５０％、２００％、２２５％、２５０％の５条件とした。その結果は表１のとおりで、折り皺が発生した場合をバツ印、発生しない場合を丸印で示した。

この結果から実施例１および参考例１のタイヤは、インナーライナー層の厚さを本発明で特定した範囲にしたことにより、従来品および比較例１〜３のタイヤに比べて、折り皺が発生しにくいことが確認できた。特に、実施例１のタイヤでは、折り皺の発生する範囲を効果的に補強でき、より優れた結果が得られた。

本発明の建設車両用バイアスタイヤの一例を示す子午線方向半断面図である。縦方向の過大荷重が負荷された際にタイヤに生じる折り皺を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１タイヤ
２クラウン部２ａクラウンセンタ部
３トレッド部
４サイド部
５ビード部
６ビードコア
７ビードトウ部
８リムクッション部
９カーカス層
１０インナーライナー層
１１ブレーカ層
１２リム
１３リムフランジ部

Claims

左右一対のビード部間に複数のカーカス層を架装し、該複数のカーカス層の内側にインナーライナー層を配置した建設車両用バイアスタイヤにおいて、前記インナーライナー層の厚さが５ｍｍ以上１２ｍｍ以下であり、かつ、前記インナーライナー層のサイド部からビードトウ部に至る範囲の厚さが、クラウンセンタ部における厚さの１５０％以上１８０％以下であることを特徴とする建設車両用バイアスタイヤ。
左右一対のビード部間に複数のカーカス層を架装し、該複数のカーカス層の内側にインナーライナー層を配置した建設車両用バイアスタイヤにおいて、前記インナーライナー層の厚さが５ｍｍ以上１２ｍｍ以下であり、かつ、前記インナーライナー層の厚さが、サイド部からビードトウ部に向かって漸増することを特徴とする建設車両用バイアスタイヤ。
前記インナーライナー層の厚さが、サイド部からビードトウ部に向かって漸増する請求項１に記載の建設車両用バイアスタイヤ。