JPH09323506A - 荒れ地走行用重荷重用空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルト層の耐エッジセパレーション性の改善
を図り、ベルト耐久性を向上する。 【解決手段】 トレッド部１のカーカス層４外周側に少
なくとも２層のベルト層６ａ，６ｂを埋設し、偏平率を
８５％以下、ベルト実効幅ＢＷとカーカスライン最大幅
Ｗとの比ＢＷ／Ｗを０．５５以下にした荒れ地走行用重
荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、ベルト層６
ａ，６ｂをそのタイヤ子午線断面形状がトレッド表面１
ａに沿ってタイヤ外径側に凸となる曲率を有するように
構成する一方、トレッド部１におけるカーカス層４をそ
のタイヤ子午線断面形状がタイヤ内径側に窪んだコンケ
イブ状にしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、荒れ地を走行する
のに用いられる重荷重用空気入りラジアルタイヤに関
し、更に詳しくは、偏平率を８５％以下、ベルト層のベ
ルト実効幅とカーカス層のカーカスライン最大幅との比
を０．５５以下と小さくしたものにおいて、ベルト層エ
ッジの剥離故障を抑制するようにした荒れ地走行用重荷
重用空気入りラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、
その負荷荷重能力、内圧保持能力に見合った剛性の高い
ベルト層をトレッド部とカーカス層の間に配置する必要
がある。特に、荒れ地での走行を主体とする建設車両用
空気入りラジアルタイヤの場合、路面の凹凸によりトレ
ッド部に衝撃荷重を受ける際、この様な剛性の高いベル
ト層では衝撃荷重の変形吸収は実質的に困難となる。

【０００３】この為、衝撃荷重によるトレッドカット損
傷がバイアス構造建設車両用空気入りタイヤに比べ受け
易く、特に、偏平率が８５％以下のタイヤサイズに於い
ては内圧充填時のタイヤ形状保持要因としてのベルト層
の内圧分担率が高く、実質上のベルト剛性がより高くな
る為、この様な問題がより顕著となっている。さらに路
面の凹凸による外乱入力をベルト層で変形吸収が困難な
ことから走行安定性不良がバイアス構造の該当タイヤに
比べて劣ると云う問題があった。

【０００４】そこで、従来、その対策として、上述した
問題はトレッドショルダー域で受け易いことからカーカ
ス層のカーカスライン最大幅（Ｗ）に対して、ベルト層
のベルト実効幅比率（ＢＷ）を小さくすることで、トレ
ッドショルダー域の曲げ剛性を下げ、路面の凹凸による
外力入力を変形吸収する方法が一般的に採られている。
しかし、偏平率が８５％以下のワイドベースサイズと呼
ばれるタイヤサイズでは、このベルト実効幅比率を小さ
くすることによる効果を充分得る為にはＢＷ／Ｗを０．
５５以下とする必要があった。一方、ＢＷ／Ｗを０．５
５以下とした場合、偏平比が８５％以下のタイヤサイズ
では、トレッドショルダー域での内圧力によりタイヤ形
状保持能力が低下、内圧充填時トレッドショルダー域の
タイヤ外径側へのせり上りがトレッドセンター域に比べ
著しく大きくなり、ベルト端初期歪（内圧充填時）が高
くなる結果、ベルトエッジ剥離故障が問題となり、ＢＷ
／Ｗを０．５５以下に抑えることがタイヤ設計技術上で
きなかった（図６参照）。

【０００５】この技術解決策として、ベルト層だけをタ
イヤ内径側に窪んだコンケイブ状に配置することで内圧
力によるトレッドショルダー域のせり上りを抑制し、ベ
ルト端初期歪を低減する技術が提案されたが、逆に偏平
比８５％以下のタイヤではベルト層のエッジに圧縮と引
張り力の繰り返し応力が作用する結果、エッジの剥離故
障の抑制が充分でない（図７参照）。

【０００６】また、ベルト層と共にカーカス層もベルト
層領域全体にわたって並行してコンケイブ配置すること
で、ベルト層エッジに引張り応力が作用しない様な技術
が偏平比８５％以下のタイヤに対し提案されたが、初期
歪レベルの抑制が前述の技術に対し充分でなく、さらに
は、ローダー等に使用される低内圧、高負荷の条件下で
は、内圧充填時のベルト端初期張力が低いため、接地直
下では圧縮力が作用することとなり、この構成でもエッ
ジの剥離故障を抑制することが不十分で耐久性に難があ
る（図８参照）。なお、図６〜８において、１３はトレ
ッド部、１４はカーカス層、１６はベルト層である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ベル
ト層の耐エッジセパレーション性の改善を図り、ベルト
耐久性を向上することが可能な荒れ地走行用重荷重用空
気入りラジアルタイヤを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、トレッド部のカーカス層外周側に少なくとも２層
のベルト層を埋設し、偏平率を８５％以下、前記ベルト
層のベルト実効幅ＢＷと前記カーカス層のカーカスライ
ン最大幅Ｗとの比ＢＷ／Ｗを０．５５以下にした荒れ地
走行用重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記
ベルト層をそのタイヤ子午線断面形状がトレッド表面に
沿ってタイヤ外径側に凸となる曲率を有するように構成
する一方、前記トレッド部におけるカーカス層をそのタ
イヤ子午線断面形状がタイヤ内径側に窪んだコンケイブ
状にしたことを特徴とする。

【０００９】このようにベルト層をトレッド表面に沿っ
てタイヤ外径側に凸となる曲率を有する構成にするの対
して、トレッド部におけるカーカス層をタイヤ内径側に
窪んだコンケイブ状にするため、偏平率を８５％以下、
ベルト実効幅ＢＷとカーカスライン最大幅Ｗとの比ＢＷ
／Ｗを０．５５以下にした荒れ地走行用重荷重用空気入
りラジアルタイヤにおいて、ベルト層エッジにおける内
部歪みの大きさは従来と同等か若干増加するが、荒れ地
走行時にトレッド部に繰り返し変形が付与された時に、
ベルト層のエッジに位置する補強コードに対し常時引張
変形のみを作用させることができ、それによって、ベル
ト層のエッジ部におけるゴム疲労が進行するのを抑える
ことができるので、ベルト層のエッジ剥離故障を抑制
し、耐エッジセパレーション性を改善することができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】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は、本発明
の荒れ地走行用重荷重用空気入りラジアルタイヤの一例
を示し、１はトレッド部、２はビード部、３はサイドウ
ォール部である。左右のビード部２に連接してタイヤ径
方向外側（外径側）に左右のサイドウォール部３が延設
され、この左右のサイドウォール部３間にタイヤ周方向
に延在するトレッド部１が設けられている。

【００１１】タイヤ内側にはスチールコードを補強コー
ドとしてタイヤ径方向に配列した１層のカーカス層４が
配設され、その両端部４Ａが左右のビード部２に埋設さ
れた断面六角形状のビートコア５の周りにタイヤ内側か
ら外側に折り返されている。ビートコア５の外周にはビ
ードフィラーＦが連接され、カーカス層４の両端部４Ａ
は、このビードフィラーＦを挟み込むようにしてタイヤ
最大幅位置を越えてタイヤ外径側に延設されている。

【００１２】トレッド部１のカーカス層外周側には、補
強コードをタイヤ周方向に対し傾斜して配列した３層の
ベルト層６が埋設されている。カーカス層４に隣接して
配置された第１ベルト層６ａとその外周側に積層された
第２ベルト層６ｂの補強コードには非伸長性のスチール
コードが用いられ、その補強コードがタイヤ周方向に対
して傾斜すると共に交差するように配設され、ベルト耐
張力層としての作用をするようになっている。第２ベル
ト層６ｂの外周側に積層された第３ベルト層６ｃには、
伸長性スチールコード等の伸長性補強コードが用いら
れ、ベルト保護層としての働きをするようにしている。

【００１３】耐張力層は、ベルトテンションメンバーの
主構成をなし、一般に、その補強コードとして、引張り
弾性率が１４０００kgf/mm² 以上、破断伸びが１〜２％
の補強コードが用いられる。保護層は、耐張力層に対
し、伸びの大きい補強コードを用いたベルト層で、耐張
力層を外傷から保護するように耐張力層の外側に配置さ
れ、一般に、その補強コードとして、引張り弾性率が９
０００kgf/mm² 以下、破断伸びが６％以上の補強コード
が用いられる。設計上、保護層はベルトテンションメン
バーとはみなさない。

【００１４】サイドウォール部３のタイヤ最大幅位置よ
りもトレッド部１側外表面には、タイヤ側方に向けて環
状に突出する耐カットプロテクターとしての機能を有す
る突起部７が設けられている。サイドウォール部３に続
くトレッド部１のバットレス部１Ａ外表面には、タイヤ
側方へ向けて突出する耐横滑り対策用の突起部８が上記
耐カットプロテクター用の突起部７とは別個に設けられ
ている。

【００１５】偏平率は８５％以下で、ベルト層６のベル
ト実効幅ＢＷとカーカス層４のカーカスライン最大幅Ｗ
との比ＢＷ／Ｗは０．５５以下になっている。なお、Ｃ
Ｌはタイヤ赤道面を通るタイヤセンターラインである。
本発明では、上述した構成の空気入りラジアルタイヤに
おいて、３層のベルト層６のタイヤ子午線断面形状が共
に、トレッド表面１ａと同じように該表面１ａに沿って
タイヤ外径側に凸となるように所定の曲率半径Ｒを有し
て構成されている。一方、トレッド部１におけるカーカ
ス層４のタイヤ子午線断面形状はタイヤ内径側に窪んだ
コンケイブ状になっている（リム組状態における内圧充
填前の状態において）。トレッド部１のカーカス層４と
ベルト層６との間には、クッションゴム層９が介設さ
れ、このようにベルト層６の内周側にクッションゴム層
９を内設することにより、トレッド部１におけるカーカ
ス層４をタイヤ内径側に凹となるようにしている。

【００１６】このようにベルト層６をトレッド表面１ａ
に沿ってタイヤ外径側に凸となる曲率にする一方で、ト
レッド部１に位置するカーカス層４をタイヤ内径側に窪
んだコンケイブ形状にすることにより、偏平率を８５％
以下、ベルト層６のベルト実効幅ＢＷとカーカス層４の
カーカスライン最大幅Ｗとの比ＢＷ／Ｗを０．５５以下
にした荒れ地走行用重荷重用空気入りラジアルタイヤに
おいて、内圧充填時にベルト層６のエッジにおける内部
歪みの大きさは従来と同等かやや上昇するが、荒れ地走
行時に繰り返し変形がトレッド部１に加わった際に、ベ
ルト層６のエッジに位置する補強コードに対して常に一
方向の引張変形のみを作用させることができる。その結
果、ベルト層６のエッジ部におけるゴムの疲労が進み難
くなるため、ベルト層エッジにおける剥離故障の発生を
抑制し、ベルト耐久性を高めることができる。

【００１７】上記トレッド部１に位置するカーカス層４
は、リムに仮組み時の状態（タイヤを設計リムに組み込
み、一度タイヤビード部をリムと嵌合させた後、内圧を
５０kPa まで下げた状態）で、ベルト実効幅ＢＷの８０
〜１００％の範囲にわたってコンケイブ状にすることが
できる。即ち、タイヤ内径側に窪み始めるトレッド部カ
ーカス層の両開始点ｍ間のタイヤ幅方向距離で定義され
るカーカス層４のコンケイブ部４ａの幅ＰＷが０．８Ｂ
Ｗ≦ＰＷ≦ＢＷである。このコンケイブ部４ａはタイヤ
センターラインＣＬに対して、左右対称となるように形
成するのがよい。

【００１８】コンケイブ部４ａの幅ＰＷがベルト実効幅
ＢＷの８０％よりも小さいと、ベルト層６のエッジにあ
る補強コードに対して引張及び圧縮の両方向の変形が働
くようになるため、剥離故障の発生を抑制することが難
しくなる。逆に、ベルト実効幅ＢＷの１００％を越えて
も、層間の剪断歪みの増大を招き、ベルト耐久性が低下
する。

【００１９】また、開始点ｍからコンケイブ部４ａの最
深位置までのタイヤ径方向長さで定義されるコンケイブ
部４ａのコンケイブ量ｔとしては、リムに仮組み時の状
態において、カーカスライン最大幅位置Ｐからトレッド
部１のカーカス層４のタイヤ径方向最外側に位置するカ
ーカスライン最高高さ位置Ｑまでのタイヤ径方向長さで
定義されるカーカスライン高さＨに対し、０．０１Ｈ≦
ｔ≦０．０３Ｈにするのがよい。

【００２０】コンケイブ量ｔが０．０１Ｈよりも小さい
と、ベルトエッジ端の初期歪の抑制が困難となり、逆に
０．０３Ｈより大きくなると、ベルトエッジ端の初期コ
ード張力を十分に確保できず、また、トレッド中央部の
トータル厚さが厚くなり熱的に不利という問題が生じ
る。本発明では、上記実施形態において、ベルト層６を
耐張力層２層と保護層１層の３層設けた例を示したが、
図２のように交差する２層の耐張力層を設けたものや、
更に４層配設したものであってもよく、従来公知の少な
くとも２層の交差する耐張力層からなるベルト層を設け
た構成の荒れ地走行用重荷重用空気入りラジアルタイヤ
であればよい。

【００２１】上記クッションゴム層９は、図１では、カ
ーカス層４とベルト層６との間に介在すると共に、ベル
ト層６のエッジ部よりもタイヤ外側に延び、更にカーカ
ス層４に沿ってサイドウォール部３の中程まで延在する
構成になっているが、それに代えて、カーカス層４とベ
ルト層６との間のみに介在するように設けてもよく、カ
ーカス層４を上記のようにコンケイブ状にすることが可
能であれば、カーカス層４とベルト層６との間に延在す
るクッションゴム層９の長さは特に限定されない。

【００２２】また、カーカス層４も１層設けた場合につ
いて説明したが、それに限定されず、それ以上設けた荒
れ地走行用重荷重用空気入りラジアルタイヤであっても
よいことは言うまでもない。なお、本発明におけるベル
ト実効幅ＢＷとは、少なくとも２層以上の交差するベル
ト耐張力層の内、ベルト幅の最も狭いベルト耐張力層
（図では第２ベルト層６ｂ）のベルト幅の８５％をい
う。本発明は、特に低内圧、高負荷の条件下で用いられ
るローダー用の空気入りラジアルタイヤとして好適に使
用することができる。

【００２３】

【実施例】

実施例１ タイヤサイズを２３．５Ｒ２５で共通にし、図１に示す
構成の本発明タイヤと、図１において、カーカス層とベ
ルト層を共にタイヤ外径側に凸とした従来タイヤ１、従
来タイヤ１において、ベルト層をタイヤ内径側にコンケ
イブ状にした従来タイヤ２、従来タイヤ２において、更
にカーカス層もタイヤ内径側にコンケイブ状にした従来
タイヤ３とをそれぞれ作製した。

【００２４】本発明タイヤにおいて、ｔ＝０．０１３Ｈ
（２．５mm）である。また、各試験タイヤ共に偏平率は
８０％、ＢＷ／Ｗは０．５３（Ｗ＝５７４mm、ＢＷ＝３
０６mm）である。これら各試験タイヤを以下に示す測定
条件により、ベルト耐久性の評価試験を行ったところ、
表１に示す結果を得た。 ベルト耐久性 各試験タイヤをリムサイズ２５×１９．５０−２．５の
リムに装着し、空気圧４５０kPa 、標準荷重１２０kNに
対し８０％負荷から１０％／４８hours のステップアッ
プ、速度１０km/hの条件で室内ドラム試験を行い、ベル
ト層のエッジセパレーションが発生するまでの荷重ステ
ップを測定し、その結果を従来タイヤ１を１００とする
指数値で評価した。その値が大きい程、耐久性が優れて
いる。

【００２５】

【表１】 表１から明らかなように、本発明タイヤは、ベルト層の
エッジセパレーションが発生し難く、ベルト耐久性を改
善することができるのが判る。 実施例２ 図２のようにベルト層を２層配置したタイヤにおいて、
ＰＷ／ＢＷを図４のように変えた際の外側（２番目）の
ベルト層エッジにおける補強コードの張力変動を、図３
に示すように、接地直下近傍Ｘと接地端近傍Ｙで測定し
たところ、図４に示す結果を得た。なお、図３中、Ｋは
路面、Ｓはタイヤの接地面である。

【００２６】また、ＰＷ／ＢＷを変えた際のベルト層エ
ッジ部における層間剪断歪みを測定したところ、図５に
示す結果を得た。なお、図中に点線で示す剪断歪み０．
２３のラインは、従来タイヤ１のレベルである。図４か
ら、ＰＷ／ＢＷを０．８以上にすることで、ベルト層エ
ッジにおける補強コードの張力変動を引張変動の一方向
のみにすることができ、走行中の繰り返し変形によるゴ
ム物性の疲労が著しく抑制されること判る。また、図５
から、ベルト層エッジ部の層間剪断歪みの問題により、
ＰＷ／ＢＷを１以下にすることがよいことが判る。従っ
て、ＰＷ／ＢＷを０．８〜１の範囲にするのがよいこと
が判る。

【００２７】

【発明の効果】上述したように本発明は、ベルト層をそ
のタイヤ子午線断面形状がトレッド表面に沿ってタイヤ
外径側に凸となる曲率を有するように構成する一方、ト
レッド部におけるカーカス層をそのタイヤ子午線断面形
状がタイヤ内径側に窪んだコンケイブ状にすることによ
り、ベルト層のエッジに位置する補強コードに一方向の
引張変形のみを作用させることができるため、そこにお
けるゴムの疲労が進行するのを抑制することができ、そ
れによって、ベルト層の耐エッジセパレーション性を改
善することができるため、ベルト耐久性を高めることが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の荒れ地走行用重荷重用空気入りラジア
ルタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。

【図２】本発明の荒れ地走行用重荷重用空気入りラジア
ルタイヤの他の例を示す要部概略説明図である。

【図３】２番目のベルト層エッジにおける補強コードの
張力変動を測定した接地直下近傍Ｘと接地端近傍Ｙの位
置を示す説明図である。

【図４】２番目のベルト層エッジにおける補強コードの
張力変動測定試験の結果を示すグラフ図である。

【図５】ベルト層エッジ部における層間剪断歪み測定試
験の結果を示すグラフ図である。

【図６】従来の荒れ地走行用重荷重用空気入りラジアル
タイヤの一例を示す要部概略説明図である。

【図７】従来の荒れ地走行用重荷重用空気入りラジアル
タイヤの他の例を示す要部概略説明図である。

【図８】従来の荒れ地走行用重荷重用空気入りラジアル
タイヤの更に他の例を示す要部概略説明図である。

【符号の説明】

１ トレッド部 １ａ トレッド
表面 ２ ビード部 ３ サイドウォ
ール部 ４ カーカス層 ４ａ コンケイ
ブ部 ６ ベルト層 ６ａ 第１ベル
ト層 ６ｂ 第２ベルト層 ６ｃ 第３ベル
ト層 ９ クッションゴム層 Ｐ カーカスラ
イン最大幅位置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレッド部のカーカス層外周側に少なく
   とも２層のベルト層を埋設し、偏平率を８５％以下、前
   記ベルト層のベルト実効幅ＢＷと前記カーカス層のカー
   カスライン最大幅Ｗとの比ＢＷ／Ｗを０．５５以下にし
   た荒れ地走行用重荷重用空気入りラジアルタイヤにおい
   て、 リムに仮組み時の状態における前記ベルト層をそのタイ
   ヤ子午線断面形状がトレッド表面に沿ってタイヤ外径側
   に凸となる曲率を有するように構成する一方、前記トレ
   ッド部におけるカーカス層をそのタイヤ子午線断面形状
   がタイヤ内径側に窪んだコンケイブ状にした荒れ地走行
   用重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
2. 【請求項２】 前記カーカス層とベルト層との間に、ク
   ッションゴム層を介設した請求項１記載の荒れ地走行用
   重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
3. 【請求項３】 リムに仮組み時の状態で、前記カーカス
   層をベルト実効幅ＢＷの８０〜１００％の範囲にわたっ
   てコンケイブ状となるようにした請求項１または２記載
   の荒れ地走行用重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
4. 【請求項４】 リムに仮組み時の状態におけるカーカス
   層のコンケイブ量ｔを内圧充填時のカーカスライン高さ
   Ｈに対し０．０１Ｈ≦ｔ≦０．０３Ｈにした請求項１〜
   ３のいずれか１項に記載の荒れ地走行用重荷重用空気入
   りラジアルタイヤ。