JP6384032B2 - 建設車両用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、建設車両用空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、耐ベルトエッジセパレーション性能を向上することを可能にした建設車両用空気入りラジアルタイヤに関する。

荒れ地等を主に走行する建設車両用空気入りラジアルタイヤでは、一般的に、ベルト層の外周側に、緩衝材として２層のベルト保護層が、各ベルト保護層を構成する保護コードが層間で互いに交差するように設けられている（例えば、特許文献１等を参照）。このようなベルト保護層によるクッション性能を高めるために、ベルト保護層を構成する保護コードを、複数本の細いスチールワイヤ素線を撚り合わせた複数本のストランドを、ストランドの撚り方向と同方向に撚り合わせた複撚り構造を有するスチールコードにすることが提案されている。

しかしながら、このような構造の保護コードは、その高い伸び特性により優れたクッション性能は得られるものの、ゴム被覆された保護コード（スチールコード）の切断端末にはゴムとの接着性を付与するメッキ処理が施されていないので、この端末を起点にゴム剥離が発生し易いという問題がある。特に、建設車両用空気入りラジアルタイヤでは、走行時にショルダー部に激しい繰り返し変形を受けるため、ベルト保護層の端末が過度に動き易くなり、保護コードの端末に応力が集中し、その端末からゴム剥離が生じ易いので、対策が求められている。

特開平１１−３４６１７号公報

本発明の目的は、耐ベルトエッジセパレーション性能を向上することを可能にした建設車両用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の建設車両用空気入りラジアルタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部間にカーカス層を装架し、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に複数層のベルト層を配置し、該ベルト層の外周側に２層のベルト保護層を配置した建設車両用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記２層のベルト保護層は各ベルト保護層を構成する保護コードが隣接する層間で互いに交差するように配置され、前記２層のベルト保護層のそれぞれの両端部に簾織物からなる繊維補強材が各ベルト保護層の内周側の面から外周側の面にかけて各端部を包み込むように貼り付けられ、前記繊維補強材を構成する繊維コードのエンド数が３０本／50mm〜６０本／50mmであり、前記ベルト保護層を構成する前記保護コードのエンド数が２０本／50mm〜３０本／50mmであることを特徴とする。

本発明では、上述のように、複数層設けられたベルト保護層のそれぞれの端末を繊維補強材により包み込んでいるので、ベルト保護層の端末部においてゴムとの接着性を付与するメッキ処理が施されていない保護コードの動きを効果的に拘束することが可能になる。その結果、走行時に激しい繰り返し変形を受けても、ベルト保護層の端末の動きを効果的に抑制し、この部位からゴム剥離が発生することを防止することができる。

本発明では、保護コードが、複数本のスチールワイヤ素線を撚り合わせた複数本のストランドを前記ストランドの撚り方向と同方向に撚り合わせた複撚り構造を有するスチールコードであることが好ましい。これにより、ベルト保護層によるクッション性能を高めることができるが、その一方で、高い伸び特性により動き易くなったゴムとの接着性を付与するメッキ処理が施されていない保護コードの端末を上述のように繊維補強材により拘束しているので、耐セパレーション性能を高度に維持することができる。

本発明では、上記のように繊維補強材を簾織物から構成する。簾織物は、平行に配列する多数本の経糸に対して緯糸が粗い密度で交差するように打ち込まれて構成されているので、繊維補強材内での繊維どうしの点接触部が減少し、繊維補強材内での繊維どうしの摩擦に起因する繊維補強材の破断を抑制することができる。

本発明の実施形態からなる建設車両用空気入りラジアルタイヤを示す子午線 半断面図である。 図１の建設車両用空気入りラジアルタイヤのカーカス層、ベルト層、及びベ ルト保護層を抽出して示す要部展開図である。

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に例示すように、本実施形態の建設車両用空気入りラジアルタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。尚、図１において、ＣＬはタイヤ赤道を示す。

左右一対のビード部３間には少なくとも１層（図１では１層）のカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコード４Ｃを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。また、ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部分と折り返し部分により包み込まれている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、複数層（図１では４層）のベルト層７が埋設されている。更に、その外周側に、複数層（図では２層）のベルト保護層８が設けられている。

図２に例示するように、４層のベルト層７は、それぞれタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコード７Ｃを含んでいる。そして、これらベルトコード７Ｃは、隣接する層間で互いに交差するように配向している。ベルト層７において、ベルトコード７Ｃのタイヤ周方向に対する傾斜角度αは例えば１５°〜３０°の範囲に設定されている。

ベルトコード７Ｃとしては、例えば、スチールコードを用いることができる。ベルトコード７Ｃとして、スチールコードを用いる場合、その撚り構造は特に限定されないが、コード径を２．０ｍｍ〜６．０ｍｍに設定することが好ましい。また、ベルト層７のエンド数は、ベルト層によるタガ効果を良好に得るために、例えば、１０本／50mm〜２０本／50mmに設定すると良い。

各ベルト層７の端末は、ベルトエッジセパレーションを防止するために、図示のようにずらす（即ち、ベルト層の幅を異ならせる）ことが好ましい。図１，２の実施形態では、４番ベルト層７４（最外周側のベルト層）が最も小さい幅を有し、２番ベルト層７２（内側から２番目のベルト層）が最も大きい幅を有し、１番ベルト層７１（最内周側のベルト層）と３番ベルト層７３（内側から３番目のベルト層）とが略同じ幅を有している（３番ベルト層７３が僅かに大きい）。

２層のベルト保護層８も、ベルト層７と同様に、それぞれタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の保護コード８Ｃを含み、これら保護コード８Ｃが、隣接する層間で互いに交差するように配向している。但し、ベルト保護層８は、ベルト層７のようにタガ効果を得るために設けられたものでは無く、ベルト層７を保護するための緩衝材として機能するものであるので、保護コード８Ｃのタイヤ周方向に対する傾斜角度βは例えば２０°〜３５°の範囲で、且つ、ベルトコード７Ｃの傾斜角度よりも大きい角度に設定されている。また、保護コード８Ｃとしてもスチールコードが用いられるが、ベルトコード７Ｃよりもコード径が小さいもの（例えば、１．２ｍｍ〜２．０ｍｍ程度）が用いられる。また、ベルト保護層８のエンド数については、ベルト層７のエンド数よりも大きい２０本／50mm〜３０本／50mmの範囲に設定される。

ベルト保護層８は、少なくとも１層がベルト層７よりも広い幅を有することが好ましい。図１，２の実施形態では、１番ベルト保護層８１（内周側のベルト保護層）が２番ベルト層（４層のベルト層のうち最大幅を有するベルト層）よりも大きい幅を有している。尚、２番ベルト保護層８２は、２番ベルト層よりも小さく、且つ３番ベルト層（４層のベルト層のうち２番目に大きい幅を有するベルト層）よりも大きい幅を有している。

本発明では、このように構成された複数層のベルト保護層８に対して、繊維補強材９が、各ベルト保護層８のそれぞれの両端部において、各ベルト保護層８の内周側の面から外周側の面にかけて各端部を包み込むように貼り付けられている。

このように繊維補強材９を貼り付けることで、ゴムとの接着性を付与するメッキ処理が施されていない保護コード８Ｃの切断端末を繊維補強材９により包み込むことができるので、走行時に激しい繰り返し変形を受けても、ベルト保護層８の端末部における保護コード８Ｃの動きが効果的に拘束されるので、保護コード８Ｃの端末に応力が集中し、その端末からゴム剥離が生じることを防止することができる。

繊維補強材９を構成する繊維としては、ゴムとの接着性に優れる６，６ナイロンや、６ナイロンを例示することができる。繊維コード９Ｃの撚り構造は特に限定されないが、コード径を０．４ｍｍ〜１．２ｍｍに設定することが好ましい。

上述のように、本発明では、保護コード８Ｃはスチールコードから構成されるが、好ましくは、複数本のスチールワイヤ素線を撚り合わせた複数本のストランドをストランドの撚り方向と同方向に撚り合わせた複撚り構造を有するスチールコードから構成すると良い。このようなスチールコードを用いることにより、スチールワイヤ自体の伸び特性に加えて撚り構造による伸び特性が得られるため、ベルト保護層によるクッション性能を高めることができる。また、このように高い伸び特性を有するコードは、走行中に動き易くなるという問題があるが、上述のように繊維補強材９によって保護コード８Ｃは拘束されているので、このようなコードを用いてもゴム剥離が誘発されることは無い。即ち、ベルト保護層８によるクッション性能を高めながら、優れた耐セパレーション性能を得ることが可能になる。

本発明において、繊維補強材９は、繊維コード９Ｃを用いた平織物から構成することもできるが、好ましくは、繊維コード９Ｃを用いた簾織物から構成することが好ましい。簾織物は、平行に配列する多数本の経糸に対して緯糸が粗い密度で交差するように打ち込まれて構成されているので、繊維補強材９内での繊維コード９Ｃどうしの点接触部が減少し、繊維補強材９内での繊維コード９Ｃどうしの摩擦に起因する繊維補強材Ｃの破断を抑制することができる。繊維補強材９を簾織物から構成する場合、繊維コード９Ｃのエンド数は３０本／50mm〜６０本／50mmの範囲にする。

繊維補強材９を平織物から構成する場合も、簾織物から構成する場合も、繊維コード９Ｃはタイヤ周方向に対して傾斜していることが好ましい。尚、図２は、繊維補強材９が簾織物から構成された場合を示すものであるが、緯糸を省略してタイヤ周方向に対して傾斜した経糸のみを示している。繊維コード９Ｃの傾斜角度γは２５°〜７５°の範囲に設定することが好ましい。

タイヤサイズ２７００Ｒ４９で、図１の断面構造を有し、４層のベルト層のそれぞれの構造（コードの材質、コードの構造、コードの角度、ベルト層の幅、エンド数）を表１のように設定し、２層のベルト保護層のそれぞれの構造（コードの材質、コードの構造、コードの角度、幅、エンド数）、繊維補強材の有無、繊維の材質、繊維の構造、補強材の織構造をそれぞれ表２に記載のように異ならせた従来例１，２、試験例１〜３のタイヤを製作した。

尚、表１において、「１番ベルト層」は最内周側のベルト層、「２番ベルト層」は内側から２番目のベルト層、「３番ベルト層」は内側から３番目のベルト層、「４番ベルト層」は最外周側のベルト層である。また、表２において、「１番」は内周側の１番ベルト保護層、「２番」は外周側の２番ベルト保護層である。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、タイヤ耐久性能を評価し、その結果を表２に併せて示した。

タイヤ耐久性能
各試験タイヤをリムサイズ４９×１９．５０（５．０）に組み付けて、空気圧７００ｋＰａを充填して、室内ドラム試験機（ドラム径：１７０７ｍｍ）を用いて、荷重３００００ｋｇ、速度１５ｋｍ／ｈの条件で走行させ、タイヤが故障するまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど故障までの走行距離が大きく、タイヤの耐久性能が優れていることを意味する。

表２から判るように、試験例１〜３のタイヤは、従来例１との対比において、タイヤ耐久性能を向上した。

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
４Ｃ カーカスコード
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
７１ １番ベルト層
７２ ２番ベルト層
７３ ３番ベルト層
７４ ４番ベルト層
７Ｃ ベルトコード
８ ベルト保護層
８１ １番ベルト保護層
８２ ２番ベルト保護層
８Ｃ 保護コード
９ 繊維補強材
９Ｃ 繊維コード
ＣＬ タイヤ赤道

Claims (2)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部間にカーカス層を装架し、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に複数層のベルト層を配置し、該ベルト層の外周側に２層のベルト保護層を配置した建設車両用空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記２層のベルト保護層は各ベルト保護層を構成する保護コードが隣接する層間で互いに交差するように配置され、前記２層のベルト保護層のそれぞれの両端部に簾織物からなる繊維補強材が各ベルト保護層の内周側の面から外周側の面にかけて各端部を包み込むように貼り付けられ、前記繊維補強材を構成する繊維コードのエンド数が３０本／50mm〜６０本／50mmであり、前記ベルト保護層を構成する前記保護コードのエンド数が２０本／50mm〜３０本／50mmであることを特徴とする建設車両用空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記保護コードが、複数本のスチールワイヤ素線を撚り合わせた複数本のストランドをストランドの撚り方向と同方向に撚り合わせた複撚り構造を有するスチールコードであることを特徴とする請求項１に記載の建設車両用空気入りラジアルタイヤ。

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