JPH0624205A - 建設車両用空気入りバイアスタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた耐セパレーション性及びカーカスの形
状保持性を具えるブレーカよりなる建設車両用空気入り
バイアスタイヤを提案することである。 【構成】 ２本以上のビードコアを組とする空気入りバ
イアスタイヤにおいて、ブレーカのバイアスカーカスに
近い少なくとも２層の補強コード層が、断面偏平なナイ
ロンのモノフィラメントを、ブレーカの幅に偏平の向き
を揃えた並列の配置になり、バイアスカーカスに最も近
い補強コード層におけるコードが、事実上最外側カーカ
スプライのコードの傾斜に沿う配列になり、モノフィラ
メントを用いた補強コード層間及びバイアスカーカスと
の間にゴム層を配設して成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設車両用空気入りバ
イアスタイヤに関し、特にブレーカの高度な耐セパレー
ション性と優れたタイヤの形状保持性とを具え、更に重
量を軽減した建設車両用空気入りバイアスタイヤに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、建設車両用空気入りバイアス
タイヤはカーカスの外周側とトレッドとの間に、いわゆ
るブレーカと呼ばれる、補強コードをゴム被覆した補助
層を設けている。ブレーカの補助層の補強コードは有機
繊維、多くはナイロン等の極く細いフィラメントの多数
本を撚り合わせた、いわゆるマルチフィラメントのコー
ドが広く用いられている。また、特に荒れ地を走行する
機会が多く岩石などによりトレッドゴム層からカーカス
に達するカット故障を起こし易い建設車両用空気入りバ
イアスタイヤのブレーカの補助層には複数本のスチール
ワイヤを撚り合わせたスチールコードも用いられる。

【０００３】上記のブレーカに期待される機能は、ま
ず、頻繁に外力を受けるトレッドゴム層とその内部のカ
ーカスプライとの間にあって両者の媒介部材としての接
着の保持性である。次に、トレッドゴム層からカーカス
に達するような外傷を受けた際のカーカスプライの保護
性であり、更に、カーカスを所望の形状に保持する補強
性である。上述の機能を果たすため、カーカスプライの
有機繊維コードの強度と同一かもしくはこれより低い強
度の有機繊維コードからなる１層もしくは２層から４層
を積層してブレーカに用いるのが一般である。スチール
コードからなるブレーカは上述の機能のうち特に外傷に
対する保護性及び形状保持の補強性を重視するタイヤに
好んで用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、ブレーカの
有機繊維コードは上記のようにマルチフィラメントの撚
り合わせ構造であるため、その被覆ゴムとの接着界面に
おける接着性保持に一定の限界が生じ、過大な外力が頻
繁に加えられる使用条件の下で長時間走行すると、トレ
ッドゴム層の使用限界以前に周囲の被覆ゴムとの剥離が
発生し、やがてはブレーカのセパレーション故障に至る
問題があった。また、ブレーカの有機繊維コードに達す
るカット等の外傷を受けると、この傷を通じて踏面から
水が有機繊維コードに達するまで侵入し、この水がフィ
ラメントを伝わって更にコードの長さ方向に侵潤して被
覆ゴムとの剥離を促進し、上記同様にブレーカのセパレ
ーション故障を促す問題があった。更にまた、ブレーカ
の有機繊維コードの強度は上述のようにせいぜいカーカ
スプライの有機繊維コード同等であり、このブレーカ層
でカーカスの望ましい形状を保持するためには多数の
層、例えば６層以上からなるブレーカを必要とし、これ
は製造コストを押し上げるばかりでなく不所望の重いタ
イヤとする問題があった。

【０００５】スチールコードからなるブレーカは、高い
剛性のゆえにカーカスの望ましい形状保持に好適である
が、反面セパレーションを発生し易く、また、スチール
コード部分に達する外傷を受ければ上記の有機繊維コー
ド以上に水の悪影響を受け易く、容易にセパレーション
故障に至る問題があった。更に、タイヤ重量が過度に重
くなるのは不可避であり、軽量化要請が強いタイヤにと
っては実用性に欠ける問題があった。

【０００６】したがって、本発明の目的は、トレッドの
摩耗寿命の全期間に亙って接着性を保持し、水分の浸透
が余儀なくされるような外傷を受けても耐セパレーショ
ン性が確保され、同時に、望ましいカーカス形状の設定
を可能とする軽量なブレーカ構造を具えた建設車両用空
気入りバイアスタイヤを提案することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の建設車両用空気入りバイアスタイヤは、２
本以上で組をなすビードコアの対の相互間でトロイド状
に跨る、有機繊維コードよりなる６プライ以上のバイア
スカーカスと、複数の補強コード層からなりバイアスカ
ーカスの外周側に配設したブレーカと、ブレーカのさら
に外周側に配設したトレッドゴム層とを具え、ブレーカ
の互いに隣接する補強コード層がトレッドゴム層の中央
円周を含む平面を挟んで互いに傾斜するコード配列に成
る空気入りタイヤにおいて、ブレーカのバイアスカーカ
スに近い少なくとも２層の補強コード層が、断面偏平な
ナイロンのモノフィラメントを、ブレーカの幅に偏平の
向きを揃えた並列の配置になり、バイアスカーカスに最
も近い補強コード層におけるコードが、事実上最外側カ
ーカスプライのコードの傾斜に沿う配列になり、モノフ
ィラメントを用いた補強コード層間及びバイアスカーカ
スとの間にゴム層を配設して成ることを特徴とするもの
である。

【０００８】本発明の好適な一実施例において、モノフ
ィラメントを用いた補強コード層の両側に有機繊維コー
ドからなる被覆層を配設し、その有機繊維コードはモノ
フィラメントに比しコード弾性率がより低く、かつ、ト
レッド円周を含む平面に対し３０°以内の傾斜に成るこ
とが望ましい。

【０００９】本発明の他の実施例において、バイアスカ
ーカスに最も近い補強コード層の両側端部のタイヤ半径
方向内側に、補強コード層の被覆ゴムに比し弾性率がよ
り高いクッションゴムを配設して成ることが望ましい。

【００１０】以下、本発明を図面に基ずいて一層具体的
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１の幅方向断面をタイヤ赤道面Ｅより左半分
について示す。図２の（ａ）には、図１のタイヤ赤道面
Ｅ近傍の一部を拡大して示し、図２の（ｂ）では、図１
に示す二点鎖線で囲んだ要部につき、ゴムを取り除いて
コードを露出させたありさまを示す。図２の（ｃ）は、
モノフィラメントの断面を一例について示す。

【００１１】図１において、バイアスカーカス２は、複
数プライを積層した２ａ、２ｂ及び２ｃの各プライ群か
らなる６プライ以上で構成し、各プライ群のうち２ａ及
び２ｂのプライ群は、２本以上（図の例は２本）で組を
なすビードコア５ａ及び５ｂの一対（図は一方のみ示
す）の間にわたって図示のようにトロイド状をなして跨
り、それぞれビードコア５ａ及び５ｂの回りを内側から
外側に向かって折り返される。プライ群２ｃは各ビード
コア５ａ及び５ｂの半径方向内側で止まる。バイアスカ
ーカス２は、その各プライを有機繊維のマルチフィラメ
ントを撚り合わせたコードを補強コードとし、互いに隣
接するプライの補強コードを、カーカス２の外周側に配
設したトレッドゴム層４の中央円周を含む平面Ｅを挟ん
で互いに傾斜するように配列した、いわゆるバイアス構
造をなす。

【００１２】バイアスカーカス２の外周側にブレーカ３
を配設する。ブレーカ３は複数層（図では２層）のゴム
被覆の補強コード層よりなり、互いに隣接する補強コー
ド層の補強コードを、トレッドゴム層４の中央円周を含
む平面Ｅを挟んで互いに傾斜するように配列し、相互に
交差させる。

【００１３】図２の（ａ）において、バイアスカーカス
２は、タイヤ内側のプライ群２ａを４プライ、中間のプ
ライ群２ｂを２プライ、外側のプライ群２ｃを２プライ
により構成し、ブレーカ３は、バイアスカーカス２の最
も外側のプライ２ｃｏと隣接する補強コード層３ａ及び
これと隣接する補強コード層３ｂにより構成する。補強
コード層３ａ及び３ｂは多数本のナイロンのモノフィラ
メントＢｍを補強コードとし、図２の（ｃ）に一例を示
すようにモノフィラメントＢｍの断面は長径ａ及び短径
ｂで偏平をなし、その断面輪郭は平行部分を有する略長
円形をなす。ブレーカ３は３層以上で構成できるが、そ
の際、バイアスカーカス２に近い少なくとも２層の補強
コード層はモノフィラメントＢｍを補強コードとする必
要がある。また、モノフィラメントの断面輪郭を略楕円
形とすることもできる。尚、モノフィラメントＢｍの弾
性率はバイアスカーカス２の有機繊維コードに比し同等
以上とするのが好ましい。

【００１４】図２の（ａ）に示すように、多数本の偏平
形状のモノフィラメントＢｍはブレーカ３の幅に偏平の
向きを揃えて並列に補強コード層３ａ及び３ｂに配置す
る。換言すれば各モノフィラメントＢｍは短径ｂの向き
をトレッドゴム層４の厚さ方向に揃えて補強コード層３
ａ及び３ｂに配置するものである。これらのコードはゴ
ムにより被覆する。

【００１５】更に図２の（ｂ）に示すように、バイアス
カーカス２の最も外側のプライ２ｃｏに隣接する補強コ
ード層３ａのモノフィラメントＢｍをプライ２ｃｏの有
機繊維コードＣｄの傾斜に沿う配列とする。図のＸ−Ｘ
線はタイヤ赤道面Ｅと平行な線である。尚、このモノフ
ィラメントＢｍと有機繊維コードＣｄとの交差角度は５
°以内とするのが好ましい。

【００１６】また、図２の（ａ）に示すように、モノフ
ィラメントＢｍからなる補強コード層３ａと３ｂとの間
にゴム層Ｇｂを配設し、また、補強コード層３ａとプラ
イ２ｃｏとの間にゴム層Ｇｃを配設する。ゴム層Ｇｂの
厚さＴｂはモノフィラメントＢｍの短径ｂの１．０倍以
上３．０倍以下とし、ゴム層Ｇｃの厚さＴｃは短径ｂの
２．０倍以上５．０倍以下とするのが好ましい。尚、ゴ
ム層Ｇｂのゴム硬度は補強コード層３ａ及び３ｂのモノ
フィラメントＢｍの被覆ゴムに比しＪＩＳ硬度で±１０
°の範囲に収めることが好ましい。

【００１７】図３の（ａ）に、ブレーカ３の補強コード
層３ａ及び３ｂの側端部の断面の一部を示し、また、図
３の（ｂ）で、図３の（ａ）の各々のコードを露出させ
たありさまを示すように、補強コード層３ａ及び３ｂの
端部の外周側に、これらの端部を覆う被覆層７を配設し
た場合を表した。被覆層７はモノフィラメントＢｍに比
しより低い弾性率の有機繊維コードからなり、これらの
コードはトレッドゴム層４の中央円周を含む平面に対し
３０°以内の傾斜になる配置とするのが望ましい。

【００１８】図４の（ａ）に、補強コード層３ａ及び３
ｂの側端部の断面の一部を示し、図４の（ｂ）で、図４
の（ａ）の各々のコードの一部を露出させたありさまを
示すように、最外側カーカスプライ２ｃｏ及びこれに隣
接する補強コード層３ａの端部の間にクッションゴム８
を配設した場合を表した。クッションゴム８は補強コー
ド層３ａの被覆ゴムに比しより高い弾性率を有するゴム
とするのが望ましい。またこの弾性率は１００％伸長時
の値を用いるのが好ましい。

【００１９】

【作用】まず、ブレーカ３の各層の補強コードをナイロ
ンのモノフィラメントＢｍとすることにより、周囲の被
覆ゴムとの接着保持性を一層高めることができ、次に、
これらのモノフィラメント部分にたとえカット等の外傷
を受けてもこれらの内部に水分が浸透することはないの
で水分によるモノフィラメントの接着劣化が生じない。
よってトレッド４の摩耗寿命の期間、ブレーカ３にセパ
レーション故障を発生することはない。

【００２０】モノフィラメントＢｍの弾性率をバイアス
カーカス２に用いる有機繊維コードに比し同等以上とす
ることにより、モノフィラメントＢｍは従来のブレーカ
に用いている有機繊維コードの３倍から４倍の曲げ剛性
を得ることが可能であり、モノフィラメントＢｍを用い
た少なくとも２層の補強コード層からなるブレーカ３
は、少ない層数で特に偏平なバイアスカーカス２の形状
保持性に優れる。

【００２１】しかるに上記のようなモノフィラメントＢ
ｍについては本来的に耐圧縮疲労性に関して不利であ
る。すなわち、タイヤの接地面におけるブレーカのコー
ドは、バイアスカーカスのコードの、いわゆるパンタグ
ラフ運動に引きずられて大きな圧縮力を受けることとな
るが、耐圧縮疲労性の面でモノフィラメントを単に従来
の技術に従ってブレーカの各層に用いることは好ましく
ない。しかるに本発明においては、ブレーカの各層に断
面が偏平のモノフィラメントＢｍを用い、ブレーカ３の
補強コード層３ａ及び３ｂの幅に偏平の向きを揃えた並
列の配置とし、加えて、バイアスカーカス２に最も近い
補強コード層３ａのモノフィラメントＢｍを、５°以内
の交差角度で事実上最外側プライ２ｃｏの有機繊維コー
ドＣｄの傾斜に沿って配列することにより、ブレーカ３
の層３ａ及び３ｂのモノフィラメントに圧縮応力が加わ
るのを回避し、尚且つ上述のパンタグラフ運動に容易に
追従させ、上述の圧縮力を大きく緩和することができ
る。また、ゴム層Ｇｂ及びＧｃを配設することにより更
に上述の圧縮力を一層効果的に緩和することができる。

【００２２】更に、曲げ剛性が高いがゆえにモノフィラ
メント端部に応力が集中し易く、これがためややもすれ
ば端部周囲ゴムに亀裂を発生し易い不利な点がある。こ
の不利な点も上述のモノフィラメントＢｍの配列とする
ことにより端部の応力集中を十分に回避することができ
る。また、被覆層７もしくは被覆層７及びクッションゴ
ム８を用いれば、モノフィラメント端部の応力を一層緩
和することが可能である。

【００２３】

【実施例】

［実施例１］建設車両用空気入りバイアスタイヤでサイ
ズが２３．５−２５を実施例のタイヤとした。実施例１
のタイヤの基本構成は図１及び図２に準じ、バイアスカ
ーカス２は８プライで構成し、各プライは１８９０ｄ／
２のナイロンコードを補強コードとし、トレッドゴム層
４の中央円周を含む平面Ｅに対する各コードの傾斜角度
を３４°から４０°とした。尚、最も外側のプライ２ｃ
ｏの角度は３４°である。ビードコアは５ａ及び５ｂの
２本を組とするダブルビードコアタイプであり、プライ
群２ａを４プライ、２ｂ及び２ｃをそれぞれ２プライと
した。ブレーカ３は２層の補強コード層３ａ及び３ｂと
し、各層はナイロン４０００デニールのモノフィラメン
トＢｍを、打込み数を２２本／５ｃｍとして用いた。モ
ノフィラメントの長径ａは１．０ｍｍ、短径ｂは０．４
０ｍｍである。補強コード層３ａのモノフィラメントＢ
ｍをプライ２ｃｏのナイロンコードＣｄの傾斜方向及び
傾斜角度に揃えた。補強コード層３ａ及び３ｂ間のゴム
層Ｇｂの厚さＴｂを１．０ｍｍ、補強コード層３ａ及び
プライ２ｃｏ間のゴム層Ｇｃの厚さＴｃを１．６ｍｍと
した。

【００２４】［実施例２］ブレーカ３の部分を図３に準
じた構成とし、他は実施例１と同一とした。被覆層７は
８４０ｄ／２のナイロンコードを補強コードとし、これ
らコードの傾斜角度を２５°とした。

【００２５】［実施例３］ブレーカ３の部分を図４に準
じた構成とし、他は実施例２と同一とした。クッション
ゴム８のゴムの１００％伸長弾性率は２３ｋｇｆ／ｃｍ
² である。尚、ブレーカ３各層の被覆ゴムの１００％伸
長弾性率は３０ｋｇｆ／ｃｍ² とした。

【００２６】実施例１のブレーカ３の耐久性を確認する
ため、ブレーカ３の構成のみを異にする比較例のタイヤ
を準備した。比較例のブレーカは、実施例１の補強コー
ド層３ａのモノフィラメントの傾斜方向と反対方向に傾
斜させて、プライ２ｃｏのコードＣｄと大きな交差角度
を持たせた構成とした。尚、８４０ｄ／２のナイロンコ
ードを有する２層のブレーカを具えた従来例のタイヤも
併せて準備した。

【００２７】実施例１、比較例及び従来例の各タイヤを
供試タイヤとしてドラム耐久テストを実施した。テスト
条件は、各供試タイヤを直径５ｍのドラムに標準荷重
（７３００ｋｇｆ）の１３０％荷重で押し付け、速度８
ｋｍ／ｈで１０日間走行させ、ブレーカ各層の補強コー
ドの折れの個数と、コード端部のゴム亀裂長さを測定し
た。結果は、いずれも従来例のタイヤを１００とする指
数で表すと、コード折れについては実施例１のタイヤが
６５であるのに対し、比較例のタイヤは１１５であり、
ゴム亀裂長さについては、実施例１が１００であり、比
較例が１８０であった。数値は小なるほど良い。尚、実
際の建設車両（ショベルローダ）に実施例１と従来例の
各タイヤを装着し実際に稼働させたところ、トレッドの
完全摩耗の段階で実施例１のタイヤにはブレーカ部のセ
パレーションが認められなかったが、従来例のタイヤに
はこれが散見された。

【００２８】上記から明らかなように、本発明による実
施例のタイヤのブレーカ３は、モノフィラメントの不利
な点を十分に補って、従来のタイヤ以上のブレーカ耐久
性を発揮していることが判る。また、形状保持性に関し
てはモノフィラメントのより大きな弾性率及び曲げ剛性
から明らかであり、タイヤの軽量化も容易である。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、一段と優れた耐セパレ
ーション性を有して望ましいカーカス形状の設定を可能
とする軽量なブレーカ構造を具えた建設車両用空気入り
バイアスタイヤを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による建設車両用空気入りバイアスタイ
ヤの幅方向断面を、タイヤ赤道面より左半分について示
す。

【図２】図１の一部を拡大して示す。

【図３】本発明によるブレーカ及び被覆層を示す。

【図４】本発明によるブレーカ、被覆層及びクッション
ゴムを示す。

【符号の説明】

２ バイアスカーカス ３ ブレーカ ４ トレッド ５ａ ビードコア ５ｂ ビードコア Ｂｍ モノフィラメント Ｃｄ 有機繊維コード ａ モノフィラメント断面の長径 ｂ モノフィラメント断面の短径 Ｇｂ ゴム層 Ｇｃ ゴム層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２本以上で組をなすビードコアの対の相
   互間でトロイド状に跨る、有機繊維コードよりなる６プ
   ライ以上のバイアスカーカスと、複数の補強コード層か
   らなりバイアスカーカスの外周側に配設したブレーカ
   と、ブレーカのさらに外周側に配設したトレッドゴム層
   とを具え、ブレーカの互いに隣接する補強コード層がト
   レッドゴム層の中央円周を含む平面を挟んで互いに傾斜
   するコード配列に成る空気入りタイヤにおいて、 ブレーカのバイアスカーカスに近い少なくとも２層の補
   強コード層が、断面偏平なナイロンのモノフィラメント
   を、ブレーカの幅に偏平の向きを揃えた並列の配置にな
   り、バイアスカーカスに最も近い補強コード層における
   コードが、事実上最外側カーカスプライのコードの傾斜
   に沿う配列になり、モノフィラメントを用いた補強コー
   ド層間及びバイアスカーカスとの間にゴム層を配設して
   成ることを特徴とする建設車両用空気入りバイアスタイ
   ヤ。
2. 【請求項２】 モノフィラメントを用いた補強コード層
   の両側に有機繊維コードからなる被覆層を配設し、その
   有機繊維コードはモノフィラメントに比しコード弾性率
   がより低く、かつ、トレッド円周を含む平面に対し３０
   °以内の傾斜に成る請求項１に記載の空気入りバイアス
   タイヤ。
3. 【請求項３】 バイアスカーカスに最も近い補強コード
   層の両側端部のタイヤ半径方向内側に、補強コード層の
   被覆ゴムに比し弾性率がより高いクッションゴムを配設
   して成る請求項１もしくは２のいずれか一項に記載の空
   気入りバイアスタイヤ。