JPH0632108A - 建設車両用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トレッドの幅方向各点におけるタイヤ半径方
向の成長量を均一とした偏平な建設車両用空気入りラジ
アルタイヤを提案することである。 【構成】 呼称偏平率が７５％以下の偏平タイヤにおい
て、カーカスとベルトとの間に、一層以上の第一のベル
ト強化層及びこの第一のベルト強化層の、タイヤ赤道面
から離間した幅方向両側区域に一層以上の第二のベルト
強化層を配設し、第一のベルト強化層及び第二のベルト
強化層は、それぞれの層の面に沿って一様な周期及び一
様な振幅の波状またはジグザグ状をなしてトレッド周方
向に延在すスチールコードもしくはスチールフィラメン
トよりなる補強要素を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ローダ／ドーザ、スク
レーパ等の建設車両に用いる偏平タイヤに関し、特に車
両の振動乗り心地性能と操縦安定性能とを向上させると
ともに、タイヤのベルトのセパレーション耐久性を向上
させた、呼称偏平率が７５％以下の建設車両用空気入り
ラジアルタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的にタイヤが偏平化するにしたが
い、インフレート時または走行中、トレッド各部の相対
的なタイヤ半径方向成長量が、トレッド中央部分で小さ
く、その両側、特にトレッド幅の５０％位置（１／４
点）から７５％位置（３／８点）に亙る領域で大きくな
る傾向を示すことが知られている。この相対的な成長量
の差によりトレッドの１／４点から３／８点にわたる領
域の接地圧がトレッド中央部分に比べ高くなる。

【０００３】上記のトレッド接地圧分布の不均一さは各
種の弊害をもたらす。第一に、非舗装路とはいえ比較的
平滑な路面を走行する機会が多い建設車両は、接地圧の
高いトレッド部分からの加振入力が大きくなり、車両の
振動乗り心地性能を著しく損なう。第二に、比較的タイ
ヤのスリップが生じ易い路面での車両操舵時にトレッド
の接地部分の平均摩擦係数が小さくなるため横方向スリ
ップが大きくなり車両の操縦安定性を損なう。第三に、
接地圧が高いトレッド部分は発熱量が多く、他のトレッ
ド部分より高温となるので、配設するベルト層の両側端
部をトレッドの１／４点から３／８点の間に位置させる
建設車両用空気入りラジアルタイヤのベルト層端部はヒ
ートセパレーションが促進される。

【０００４】偏平タイヤの上記の接地圧の不均一を改善
する技術として特公平２−１４２０２号公報が既知であ
る。この技術は、タイヤの赤道面を挟んでトレッドの両
側に２層からなる補強ベルトをカーカスとブレーカとの
間に配設し、これらの層における補強コードのトレッド
周方向に対する傾斜角度をブレーカの補強コードの同様
傾斜角度の最小角度の１／２以下とするものである。

【０００５】特に偏平タイヤとは限らないが、特開平２
−２０８１０１号公報及び特開平２−２３４８０５号公
報は、２層以上のベルトとカーカスとの間に一層以上の
クラウン強化層を配設し、この強化層の補強要素を波形
もしくはジグザグ形をなすスチールコードまたはスチー
ルフィラメントとし、これらの補強要素をトレッド周方
向に延在させるタイヤを提案している。これらの開示技
術に従い、トレッドの両側の１／４点から３／８点に亙
る領域に強化層を配設することにより、上記不具合を改
善することが期待される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに前記特公平２
−１４２０２号公報による偏平タイヤは、トレッドの一
様な接地圧分布を得るため補強ベルトの補強コードを可
能な限りトレッド周方向寄りの傾斜配列とすることが必
要であり、これがために２層のコード交差角度が極めて
小さくなり、その結果、補強ベルトの層間剪断歪み・応
力が過大となって補強ベルト自身のセパレーション耐久
性が大きく低下する問題があった。

【０００７】また、特開平２−２０８１０１号公報及び
特開平２−２３４８０５号公報によるクラウン強化層
は、たとえこの層を２層積層しても層自身のセパレーシ
ョン耐久性に問題が生じることはないが、偏平な建設車
両用空気入りラジアルタイヤのように、トラック・バス
用偏平タイヤに比べサイズが著しく大きく、従ってトレ
ッド幅が著しく広いタイヤに用いた場合、上記強化層に
よりトレッドの半径方向成長量が一様となるように制御
することは困難であり、従って、トレッドの均一な接地
圧分布が得られない問題があった。ちなみに偏平な建設
車両用空気入りラジアルタイヤのサイズは広範に亙り、
そのトレッド幅はトラック・バス用偏平タイヤのトレッ
ド幅の約１．２倍から約５倍に達する。

【０００８】したがって、本発明の目的は、ベルトのセ
パレーション耐久性を維持してトレッド各部のタイヤ半
径方向の成長を一様とし、均一なトレッド接地圧分布を
有する偏平な建設車両用空気入りラジアルタイヤを提案
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による建設車両用空気入りラジアルタイヤ
は、ラジアル配列の補強スチールコードを有し、一対の
ビードコアにトロイド状に跨る１プライ以上のカーカス
と、このカーカスの外周側に配設し、補強スチールコー
ドを有する層の２層以上からなるベルトと、このベルト
のさらに外周側に配設したトレッドとを具える、呼称偏
平率が７５％以下の偏平タイヤにおいて、前記カーカス
と前記ベルトとの間に、一層以上の第一のベルト強化層
を配設するとともに、この第一のベルト強化層の、タイ
ヤ赤道面から離間した幅方向両側区域に一層以上の第二
のベルト強化層を配設し、これらの第一のベルト強化層
及び第二のベルト強化層は、それぞれの層の面に沿って
一様な周期及び一様な振幅の波状またはジグザグ状をな
してトレッド周方向に延在するスチールコードもしくは
スチールフィラメントよりなる補強要素を有することを
特徴とするものである。

【００１０】本発明の一実施例において、前記第一のベ
ルト強化層の幅をトレッド幅の５０％以上８０％以下と
し、前記各第二のベルト強化層の幅をトレッド幅の１０
％以上２５％以下とすることが望ましい。

【００１１】本発明の他の実施例において、前記第二の
ベルト強化層の各幅方向内側端の離間距離をトレッド幅
の２０％以上５０％以下とすることが望ましい。

【００１２】以下、本発明を図１に示す実施例について
一層具体的に説明する。図１は、本発明による一実施例
の建設車両用偏平空気入りラジアルタイヤ１の幅方向断
面を、タイヤ赤道面Ｅの左半分について示す図である。

【００１３】図１において、Ｒはタイヤ１の標準リムで
あり、Ｈ及びＳはタイヤ１を標準リムＲに組み付け標準
内圧を充填した際の断面高さ及び断面幅を示す。実施例
のタイヤ１は、このＨ／Ｓ×１００の呼称偏平率が７５
以下の偏平タイヤである。タイヤ１は、ラジアル配列の
補強スチールコードを有し、一対のビードコア３（片側
のみ示す）にトロイド状をなして跨る１プライ以上（図
示は１プライ）のカーカス２と、カーカス２の外周側に
配設し、補強スチールコードを有する層を２層以上（図
示は４層）積層したベルト４と、ベルト４の更に外周側
に配設したトレッド５とを具える。

【００１４】タイヤ１は、カーカス２とベルト４との間
に、幅方向に連続する一層以上（図１は一層）の第一の
ベルト強化層７を具え、更に、タイヤ赤道面Ｅから幅方
向にそれぞれ所定距離だけ離間した第一のベルト強化層
７の両側区域に幅が狭い一層以上（図１は一層）の第二
のベルト強化層８を具える。第一のベルト強化層７はベ
ルト４のカーカス２に最も近い第一ベルト層に積層配設
し、第二のベルト強化層８は第一のベルト強化層７のカ
ーカス側の面に積層配設する。図１では一方の第二のベ
ルト強化層８を示すが、これとタイヤ赤道面Ｅを挟んだ
略対称位置に他方の第二のベルト強化層８を配設するも
のである。またこの実施例では、第一のベルト強化層７
の端縁と第二のベルト強化層８の幅方向外側端縁とを略
一致させたが、他の実施例においてはそれぞれの端縁を
相互に異なる位置としてよい。

【００１５】第一のベルト強化層７及び第二のベルト強
化層８は、それぞれの層の面に沿って一様な周期または
波長と振幅とを有する波状もしくはジグザグ状をなして
トレッド周方向に延在するスチールコードもしくは複数
のスチールフィラメントの束よりなる多数の補強要素を
具える。タイヤに空気圧を充填した際、これらの補強要
素は、タイヤ内部において専ら張力を負担することが可
能となるように周期または波長と振幅を設定する。望ま
しくはこの状態で振幅がゼロ、もしくはゼロに近い値と
なるように周期または波長と振幅を設定する。

【００１６】図１において、ＴＷはトレッド幅を示し、
このＴＷを８等分した線を記載したが、図示のＰが１／
４点、Ｑが３／８点であり、ＲはこのＰ及びＱで区画さ
れる領域を示す。図示のＡＷは第一のベルト強化層７の
幅であり、ＢＷは第二のベルト強化層８の幅である。ま
た、ＣＷはトレッド両側に配設した第二のベルト強化層
８の各幅方向内側端縁の離間幅であり、ｗはベルト４の
最もカーカス２に近い第一ベルト層の幅である。

【００１７】第一のベルト強化層７の幅ＡＷはトレッド
幅ＴＷの５０％以上８０％以下とし、第二のベルト強化
層８の幅ＢＷはＴＷの１０％以上２５％以下とするのが
望ましい。また、第二のベルト強化層８の離間幅ＣＷは
ＴＷの２０％以上５０％以下とするのが望ましい。ま
た、ｗ＞ＡＷとするのが好ましい。

【００１８】ベルト４の各層の補強スチールコードはト
レッド周方向に対し１０°から３０°の傾斜角度とする
のが好ましい。カーカス２に最も近いベルト層から順次
第一ベルト層、第二ベルト層とし、第一ベルト層と第二
ベルト層との各補強スチールコードは、その傾斜方向を
トレッド周方向に対しそれぞれ反対方向とし、相互に交
差するのが好ましい。

【００１９】図２の（ａ）及び（ｂ）は、他の実施例に
おける第一のベルト強化層７、第二のベルト強化層８及
びカーカス２、ベルト４のタイヤ幅方向断面を線図で示
す説明図である。図２の（ａ）は、第二のベルト強化層
８を第一のベルト強化層７の外側端縁よりトレッド内側
寄りとした例であり、図２の（ｂ）は、第二のベルト強
化層８を第一のベルト強化層７の外側端縁より更にトレ
ッド外側まで延在させた例である。

【００２０】

【作用】従来の偏平タイヤに空気圧を充填すると、トレ
ッドの全域はタイヤ半径方向に成長するが、なかでもト
レッドの１／４点から３／８点に亙る領域の成長が他の
領域、特にトレッド中央領域より著しく大きくなる。本
発明による偏平タイヤにおいては、第一及び第二のベル
ト強化層を使い分けることにより１／４点Ｐから３／８
点Ｑに亙る領域Ｒのタイヤ半径方向の成長を抑制すると
同時にトレッドの全領域の径方向成長を一様とするもの
である。

【００２１】第一のベルト強化層７を前記第一ベルト層
の内側に積層配設することにより、まず、ベルト４及び
層７の全体としての周方向剛性を一段と向上させて、前
記トレッドの成長を抑制するものである。これによりト
レッドの各領域における成長の差は縮小するが、ベルト
４及び層７を合わせた全体の層としての周方向剛性は一
様に向上するので、依然として前記領域Ｒの成長がトレ
ッド中央領域の成長を上回ることとなる。

【００２２】次いで、第二のベルト強化層８を主として
前記領域Ｒに配設することにより、ベルト４及び第一の
強化層の前記領域Ｒの剛性を成長の程度に応じて更に向
上させるように調整することが可能となり、その結果、
トレッドの成長をその幅方向全域に亙り一様とすること
ができる。

【００２３】第一のベルト強化層７及び第二のベルト強
化層８の補強要素として、一様な周期及び一様な振幅の
波状またはジグザグ状をなしてトレッド周方向に延在す
るスチールコードもしくはスチールフィラメントを用い
ることにより、タイヤ内部における層７及び層８の望ま
しいトレッド周方向の剛性を容易に制御することが可能
であると同時にこれらの層自身のセパレーション故障を
阻止することができる。

【００２４】

【実施例】実施例のタイヤとして、建設車両用空気入り
ラジアルタイヤの呼称偏平率が６５％の４５／６５Ｒ４
５を用いた。トレッド幅ＴＷは９９０ｍｍであり、タイ
ヤの基本構成は図１に従う。カーカス２は１プライのラ
ジアル配列になる補強スチールコードを有する。ベルト
４は補強スチールコードを有する層の４層からなり、ス
チールコードのトレッド周方向に対する傾斜方向及び傾
斜角度は、前記第一ベルト層がＲ２３°、第二ベルト層
がＬ２０°、第三ベルト層がＬ２５°、第四ベルト層が
Ｒ２５°である。尚、Ｒはコードが右上がり、Ｌはコー
ドが左上がりを示す。

【００２５】第一のベルト強化層７及び第二のベルト強
化層８は、それぞれ、周期が約４０ｍｍ、振幅が約２ｍ
ｍの波型スチールコードを補強要素としている。このス
チールコードの強度は５６０ｋｇｆ／本であり、５ｃｍ
当たりの打込み数を７．５本とした。尚、前記第一及び
第二ベルト層のスチールコードの強度は５６０ｋｇｆ／
本、その打込み数は７．９本／５ｃｍ、第三及び第四ベ
ルト層のスチールコードの強度は５６０ｋｇｆ／本であ
り、５ｃｍ当たりの打込み数を８．７本とした。

【００２６】第一、第二、第三及び第四の各ベルト層の
幅は、それぞれ７８０ｍｍ、６３０ｍｍ、７１０ｍｍ及
び９２０ｍｍとした。第一のベルト強化層７の幅は７０
０ｍｍ、各第二のベルト強化層８の幅は１６０ｍｍと
し、層７の外側端縁と層８の各外側端縁とを略揃えた。

【００２７】実施例のタイヤの効果を確認するため、従
来例及び比較例の各タイヤを準備した。従来例のタイヤ
は実施例のタイヤの第一及び第二のベルト強化層に代わ
り実施例の第一及び第二のベルト層と同一仕様の補強ス
チールコードになる従来のベルト層２層を用い、それぞ
れのベルト層の幅をカーカス側から５９０ｍｍ、６８０
ｍｍとし、スチールコードの傾斜方向及び傾斜角度をＲ
２３°、Ｌ２５°とした。このベルト構成を除き他を実
施例に合わせた。比較例のタイヤは実施例のタイヤの第
二のベルト強化層を２層に分割せずに連続した一層と
し、他は実施例に合わせた。

【００２８】上記３例のタイヤを供試タイヤとして以下
の４項目の比較評価試験を実施した。まず第１の比較評
価試験として、内圧充填時におけるトレッドのタイヤ半
径方向の成長量を、トレッド幅方向に８等分した各点に
ついて計測した。この計測値を整理してプロットしたグ
ラフを図３の（ａ）に示す。グラフは、横軸にトレッド
の計測点位置を、縦軸にタイヤ半径方向成長量をとり、
成長量は従来例のタイヤのトレッド中央部（ＣＬ）の成
長量を１００とした指数値目盛りとした。尚、横軸のＳ
ｈｏはトレッド端の位置を示す。

【００２９】次いで第２の比較評価試験は、標準荷重４
００００ｋｇｆを加えて各供試タイヤを直径５ｍの回転
ドラムに押付け、速度を８ｋｍ／ｈとして２４時間走行
させた後、ベルトのタイヤ半径方向外側近傍の温度を上
記と同じ計測点位置で測定した。この計測値を発熱量に
置き換えてプロットしたグラフを図３の（ｂ）に示す。
グラフは、横軸にトレッドの計測点位置を、縦軸に発熱
量をとり、発熱量は従来例のタイヤのトレッド中央部
（ＣＬ）の発熱量を１００とした指数値目盛りとした。

【００３０】図３の（ａ）及び（ｂ）から明らかなよう
に、実施例のタイヤのトレッド各部における成長量は従
来例のタイヤ対比顕著に均一化され、更に、トレッドの
発熱量分布においても大幅に均一化されていることが判
る。比較例のタイヤは従来例のタイヤ対比改善されては
いるが、その程度は不十分であり実用性に欠ける。

【００３１】第３の比較評価試験として、上記ドラムを
用い実施例及び従来例の各タイヤのベルトの耐久試験を
実施した。試験条件は標準荷重４００００ｋｇｆを負荷
し、速度を５ｋｍ／ｈとして７２０時間連続走行とし
た。その後各供試タイヤを取り外してベルト部分の解剖
試験を実施しベルト端部の故障を観察したところ、従来
例のタイヤのベルト層は内側から数えて第四及び第五ベ
ルト層の端部に大きな亀裂が生じていたが、実施例のタ
イヤには殆ど亀裂等の故障が見出せなかった。

【００３２】第４の比較評価試験は、実際のショベルロ
ーダの４輪に実施例及び従来例の各タイヤを４本ずつ装
着し、バケットを満載として一般路（非舗装路）及び採
石現場のベンチを走行させ、その際の乗り心地及びステ
アリング特性をフィーリングにより評価しそれぞれ評点
付けを行った。評点は１から５までの点数とし、３点が
普通、１点が極めて劣る、５点が極めて優れるであり、
中間の２点が劣る、４点が優れるである。結果は、乗り
心地の代表特性として路面からの突き上げ感を取り上げ
たが、実施例のタイヤが４点であるのに対し従来例のタ
イヤは１点であり、ステアリング特性は実施例が４点、
従来例が２点であった。

【００３３】第３及び第４の比較評価試験から明らかな
ように、実施例のタイヤのベルトは優れた耐セパレーシ
ョン性を示し、しかも実際の稼働現場を含む路面で優れ
た乗り心地及びステアリング特性を示すことが判る。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、トレッドの幅方向各部
におけるタイヤ半径方向の成長を一様とすることが可能
であり、これにより均一なトレッド接地圧分布が得ら
れ、一段と優れたベルトの耐セパレーション性及び格段
に改善された乗り心地性能とステアリング特性とを具え
る偏平な建設車両用空気入りラジアルタイヤを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例による建設車両用空
気入りラジアルタイヤの幅方向断面の、タイヤ赤道面か
ら左半分を示す図である。

【図２】図２の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施
例によるベルト強化層部分の断面線図である。

【図３】図３の（ａ）及び（ｂ）は、トレッドの幅方向
各点におけるタイヤ半径方向成長量及び発熱量を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

２ カーカス ３ ビードコア ４ ベルト ５ トレッド ７ 第一のベルト強化層 ８ 第二のベルト強化層 Ｈ タイヤ断面高さ Ｓ タイヤ断面幅 Ｐ トレッドの１／４点 Ｑ トレッドの３／８点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラジアル配列の補強スチールコードを有
   し、一対のビードコアにトロイド状に跨る１プライ以上
   のカーカスと、このカーカスの外周側に配設し、補強ス
   チールコードを有する層の２層以上からなるベルトと、
   このベルトのさらに外周側に配設したトレッドとを具え
   る、呼称偏平率が７５％以下の偏平タイヤにおいて、 前記カーカスと前記ベルトとの間に、一層以上の第一の
   ベルト強化層を配設するとともに、この第一のベルト強
   化層の、タイヤ赤道面から離間した幅方向両側区域に一
   層以上の第二のベルト強化層を配設し、これらの第一の
   ベルト強化層及び第二のベルト強化層は、それぞれの層
   の面に沿って一様な周期及び一様な振幅の波状またはジ
   グザグ状をなしてトレッド周方向に延在するスチールコ
   ードもしくはスチールフィラメントよりなる補強要素を
   有す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. 【請求項２】 前記第一のベルト強化層の幅をトレッド
   幅の５０％以上８０％以下とし、前記各第二のベルト強
   化層の幅をトレッド幅の１０％以上２５％以下とする請
   求項１に記載のラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】 前記第二のベルト強化層の各幅方向内側
   端の離間距離をトレッド幅の２０％以上５０％以下とす
   る請求項１もしくは２のいずれか一項に記載のラジアル
   タイヤ。