JP5399765B2 - 重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、建設車体等に用いて好適な重荷重用ラジアルタイヤに関するものであり、特に、車体の安定性の向上をもたらす技術を提案するものである。

ローダーやストラドルキャリア等のような建設車両で、積荷を積載した状態の重心位置が車軸から大きく離れることになるため、車体の安定性が低く、制動時、旋回時に車体を横方向、前後方向へ揺らす力が発生する。

このことは、タイヤの剛性、特に車軸と鉛直をなす方向の上下剛性が低く、タイヤに荷重が負荷されたときに、車軸の変位が大きくなる場合に特に重大であり、車体の安定性が著しく低下して、運転手の心理的負担が増加するほか、積荷を降ろす場所が定まらず、作業効率が低下するという心理的負担の問題を生じることになる。

図２に示すように、タイヤサイド部は、トレッド肩部から圧縮入力を受けるとともに、リムから圧縮反力を受けて、タイヤ幅方向外側に凸となる向きの大きな曲げ変形を生じる。タイヤサイド部の、このような曲げ変形によって、車軸が鉛直方向に大きく変位することになるため、車体に揺れが発生し、安定性が低下することになる。
そこで、車体の安定性を向上させるための対策の一つとして、タイヤの上下剛性を大きくして、タイヤサイド部の曲げ変形を低減させることを挙げることができる。

タイヤの上下剛性を大きくするために、特許文献１に記載のように、カーカスの本体部のタイヤ軸方向外側に、該本体部に沿ってタイヤ断面高さの５８〜６４％の位置からタイヤ断面高さの１４〜２２％の位置まで、主補強層を配設するとともに、前記カーカスのタイヤ幅方向内側に、該カーカスに沿って少なくとも前記主補強層のタイヤ半径方向内方端部から前記ビードコアのタイヤ半径方向内方端部まで、副補強層を配設することが提案されており、これによれば、タイヤへの荷重の作用に際する、車軸の下降変位量を少なくして車体の安定性を高めて、積荷の積み降ろし移動などの作業時の、車体の揺れ等が減少させることができる。

しかるに、特許文献１に記載のタイヤでは、主補強層および副補強層を別途設けることになり、製造工程が複雑になったり、それら部品によるタイヤ重量が増加するおそれがあった。

特開２００５−３１３７６４号公報

本発明の目的は、タイヤの上下剛性を、部品点数を増やすことなしに大きくすることで車体の安定性を向上させた重荷重用ラジアルタイヤを提供することにある。

この発明にかかる重荷重用ラジアルタイヤは、トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、各ビード部に埋設されたビードコア間に本体部分をトロイド状に延在させるとともに、各側部部分をビードコアの周りで半径方向外方に巻き上げた、少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスと、カーカスのクラウン域の外周側に配設した、二層以上のコード交錯ベルト層からなるベルトとを具えるものであって、タイヤを適用リムに装着し、５０ｋＰａの内圧を充填したときの組み付け姿勢で、コード交錯ベルト層の交錯最大幅位置からの半径方向線分とカーカスプライとの交点から、ビードコアの直下位置からタイヤ幅方向内側への仮想線分とカーカスプライとの交点までの直線距離Ｌに対する、そのカーカスプライの、それらの両交点間のペリフェリ長さＰの比が１．０５≦Ｐ／Ｌ≦１．１３の関係を満たし、適用リムのリム幅Ｆに対する、コード交錯ベルト層の交錯最大幅Ｅの比が０．５６≦Ｅ／Ｆ≦１．１の関係を満してなることを特徴とするものである。

ここで、「コード交錯ベルト層の交錯最大幅位置」とは、ベルトの最大幅のベルト層は、タイヤ幅方向の最外側では交錯していないため、二番目に幅が広いベルト層の端位置を意味する。
「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会） ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ） ＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に規定されたリムをいうものとする。
「半径距離」および「カーカスプライのペリフェリ長さ」は、タイヤを適用リムに装着し、５０ｋＰａの内圧を充填した状態でタイヤ形状を測定し、タイヤのカットサンプル等を用いて部材配置を考慮して測定することができる。
また、「カーカスプライのペリフェリ長さ」は、複数枚のカーカスプライの場合には、最内側の長さをいうものとする。

本発明の重荷重用ラジアルタイヤは、コード交錯ベルト層の交錯最大幅位置からの半径方向線分とカーカスプライとの交点から、ビードコアの直下位置からタイヤ幅方向内側への仮想線分とカーカスプライとの交点までの直線距離Ｌに対する、そのカーカスプライの、それらの両交点間のペリフェリ長さＰの比が１．０５≦Ｐ／Ｌ≦１．１３の関係を満たすことにより、従来の１．１８≦Ｐ／Ｌ≦１．７８より、サイド部のカーカスラインのペリフェリ長さを短くして、サイド部の曲率半径を大きくすることで、そのタイヤ内へ、所定の圧力の所定量の空気等を充填した場合にサイド部のカーカスに作用する張力を、従来のタイヤに比して増加させる。その結果として、タイヤの上下剛性が向上し、サイド部の曲げ剛性を高めることができる。

すなわち、上記Ｐ／Ｌが１．０５未満ではタイヤのショルダー部のエア入り等が発生し、製造上の不具合を生じるおそれがあり、一方、１．１３を超えると、タイヤ剛性の向上が不足し、安定性向上効果がほとんど得られないおそれがある。

また、コード交錯ベルト層の交錯最大幅位置からタイヤ幅方向内側では、コード交錯ベルト層の交錯層が位置することになるため、それの箍効果によりコード交錯ベルト層が張力を負担して、カーカスに作用する張力を向上させることによる上下剛性の効果が得ることができない一方、交錯最大幅位置からタイヤ幅方向外側では、ベルトが交錯していないため箍効果の影響が小さく、タイヤ半径方向内方へのカーカスの張力負担が大きくなる。

本発明の重荷重用ラジアルタイヤの一の実施形態を、適用リムに組み付けて規定の空気圧を充填した状態のタイヤ子午線断面を、タイヤの半部について示す図である。 重荷重用ラジアルタイヤの負荷質量を受けた際のサイドウォール部の一部を示す要部拡大断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明の重荷重用ラジアルタイヤを詳細に説明する。
図１は、本発明の重荷重用ラジアルタイヤの一の実施形態を、適用リムに組み付けて５０ｋＰａの空気圧を充填した状態のタイヤ子午線断面を示す図である。

図中１はトレッド部を、２はトレッド部１のそれぞれの側部に連続して半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部を、そして３はサイドウォール部２の半径方向内方に連続するビード部をそれぞれ示す。

図示の重荷重用ラジアルタイヤでは、カーカスが一対のビード部３と、各ビード部３に埋設配置された円形断面のビードコア４間に本体部分５ａをトロイド状に延在させるとともに、各側部部分をビードコア４の周りで半径方向外方に巻き上げた巻上げ部分５ｂを有する、一枚のカーカスプライ５からなる。
ここで、カーカスプライ５は、例えば、タイヤ周方向と直交する方向に延びるスチールコード、有機繊維コード等にて形成することができる。好ましくは、カーカスプライ５の巻上げ部分５ｂの端部は、タイヤ断面高さの４０〜６０％の範囲内に位置する。

また、カーカスのクラウン域の外周側に、二層以上、図では四層のコード交錯ベルト層６からなるベルトおよびトレッドゴム７を順次に配置し、このトレッドゴム７の表面には、図では省略されているが、タイヤ周方向に延びる複数本の周溝等を形成する。

サイドウォール部２およびビード部３では、カーカスのタイヤ幅方向外側が、それの外側面に沿って配置されたサイドゴム８によって覆われている。

そしてこの重荷重用ラジアルタイヤでは、コード交錯ベルト層６の交錯最大幅位置Ａからの半径方向線分とカーカスプライ５との交点Ｂから、ビードコア４の直下位置Ｃからタイヤ幅方向内側への仮想線分とカーカスプライ５との交点Ｄまでの直線距離Ｌに対する、そのカーカスプライ５の、それらの両交点間のペリフェリ長さＰの比が１．０５≦Ｐ／Ｌ≦１．１３、好ましくは１．０８≦Ｐ／Ｌ≦１．１２の関係を満たす。

この重荷重用ラジアルタイヤにおいて好ましくは、適用リムＲのリム幅Ｆに対する、コード交錯ベルト層６の交錯最大幅Ｅの比が０．５６≦Ｅ／Ｆ≦１．１、より好ましくは０．５６≦Ｅ／Ｆ≦０．７５の関係を満たす。

Ｅ／Ｆをこの範囲とすることで、サイド部の曲げ剛性を向上させるとともに、コード交錯ベルト層６による箍効果および耐久性を高めることができる。

すなわち、Ｅ／Ｆが０．５６未満では、コード交錯ベルト層６の箍効果が小さくなり、タイヤの特にショルダー部に適切な接地圧が得られず、摩耗性が低下するおそれがあり、一方Ｅ／Ｆが１．１を超えるとコード交錯ベルト層６の端部で歪が発生し、耐久性が低下する傾向がある。

次に、図１に示すような構造を有する、タイヤのサイズが２３．５Ｒ２５のタイヤを試作し、表１に示すように、それぞれの諸元を変化させた実施例タイヤ１〜実施例タイヤ５、参考例タイヤ６および７並びに、比較例タイヤのそれぞれにつき、タイヤの上下剛性を評価した。
なお、比較例タイヤは、サイド部以外のタイヤ構造については改変を要しないため、実施例タイヤに順ずるものとした。

実施例タイヤ１〜実施例タイヤ５、参考例タイヤ６および７並びに、比較例タイヤのそれぞれを、リムサイズ１９．５×２．５のリムに装着し、内圧を５００ｋＰａとし、負荷質量１２１５００ｋｇ、トレッド踏面より大きい平板への平押し時の上下剛性を、負荷質量付与時の撓み量から、上下方向のばね定数（Ｎ／ｍｍ）を指標として、上下剛性を表２に示す。
なお、表中の指数値は、比較例タイヤの値をコントロールとして求めたものであり、数値が大きいほど、剛性が高いものとした。

表２の結果から、実施例タイヤ１〜５ならびに、参考例タイヤ６および７は、比較例タイヤに対して、タイヤの上下剛性を大きく高めることができ、この結果として車両への積荷の積載時の車軸の変位を優位に抑制し得ることができた。また、０．５６≦Ｅ／Ｆ≦１．１の要件を満たす実施例タイヤ１〜５は、摩耗性および耐久性の低下することなく、上下剛性を向上できた。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ ビードコア
５ カーカスプライ
５ａ 本体部分
５ｂ 巻上げ部分
６ コード交錯ベルト層
７ トレッドゴム
８ サイドゴム
Ｒ 適用リム

Claims (1)

1. トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、各ビード部に埋設されたビードコア間に本体部分をトロイド状に延在させるとともに、各側部部分をビードコアの周りで半径方向外方に巻き上げた、少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスと、カーカスのクラウン域の外周側に配設した、二層以上のコード交錯ベルト層からなるベルトとを具える重荷重用ラジアルタイヤにおいて、
   タイヤを適用リムに装着し、５０ｋＰａの内圧を充填したときの組み付け姿勢で、
   コード交錯ベルト層の交錯最大幅位置からの半径方向線分とカーカスプライとの交点から、ビードコアの直下位置からタイヤ幅方向内側への仮想線分とカーカスプライとの交点までの直線距離Ｌに対する、そのカーカスプライの、それらの両交点間のペリフェリ長さＰの比が１．０５≦Ｐ／Ｌ≦１．１３の関係を満たし、
   適用リムのリム幅Ｆに対する、コード交錯ベルト層の交錯最大幅Ｅの比が０．５６≦Ｅ／Ｆ≦１．１の関係を満たしてなることを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。

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