JPH10236105A - 荒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】 寿命やクッション性等のタイヤ性能を低下さ
せずに荒地作業場での空気漏れを防ぐ。 【解決手段】 インナーライナー層７をモジュラスの異
なる内外２層のインナーライナー層7A,7B から構成し、
外側のインナーライナー層7Bを内側のインナーライナー
層7Aよりもモジュラスを高くし、インナーライナー層7
A,7B 間に有機繊維コード補強層10を１層介設し、この
補強層10をベルト最大幅を有するベルト層端ｘからタイ
ヤ内面に引いた法線の位置Ａとカーカス層４の折り返し
端ｙに一致する位置Ｂとの間にわたって少なくとも延在
させ、かつその有機繊維コードｅの配列角度θをカーカ
ス層４の補強コードｆの配列方向に対し１５〜３５°に
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、荒地を走行する大
型建設車両等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、寿命やクッション性等のタ
イヤ性能を維持しながら、ショルダー部からサイドウォ
ール部にかけて外傷を受けた際にそれがタイヤ内面まで
容易に達しないようにした荒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】荒地を走行する大型建設車両、例えばロ
ーダー等に使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤ
は、荒れた路面から外傷を受け易い。トレッド部は、非
伸長性のスチールコードを用いたベルト層を配置するこ
とにより耐外傷性を確保できるが、ベルト層がないショ
ルダー部からサイドウォール部にかけては、従来、その
確保に様々な対策が取られていた。

【０００３】例えば、ショルダー部からサイドウォール
部にかけてのカーカス層外側に伸長性のスチールコード
を配列した補強層や繊維コードを配列した複数の繊維補
強層を設けることにより、耐外傷性を改善するようにし
た技術の提案がある。しかし、このようにカーカス層外
側に補強層を配置すると、長時間の使用に耐えることが
できず、疲労による補強層からの故障が発生し易く、更
にサイド側が硬くなるため、クッション性が悪化し、荒
地路面からの衝撃吸収能力が低下する。

【０００４】また、特に外傷を多く受け易いショルダー
部側にプロテクター層を設ける提案もあるが、幅方向の
たわみ量がバイアス構造のタイヤに比べて倍近いラジア
ル構造のタイヤでは、たわみにより外側に張り出すサイ
ドウォール部を保護するためには、プロテクター層の肉
圧（張り出し部の厚み）をバイアス構造のそれより倍近
く設定する必要が有り、それによってショルダー部側に
発熱の問題が生じる。

【０００５】特に、幅方向のたわみ量がバイアス構造の
タイヤに比べてラジアル構造のタイヤでは倍近いと言う
ことは、荒地作業場において、外傷を受けた場合、その
傷が急速に内部に進行し、パンクで車両が動けなくなる
という事態を意味し、この種のラジアル構造タイヤにお
ける技術的課題であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑み、荒地走行に供される空気入りタイヤは、ある程度
の外傷を受けるのはやむ得ないとし、むしろ外傷を受け
た後、その外傷がタイヤ内面まで到達し難くすることに
より、荒地作業場での空気漏れを防ぐことができ、かつ
寿命やクッション性等のタイヤ性能を低下させない荒地
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
を目的とする。

【０００７】

【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、左右のビード部間に装架したカーカス層の両端部
をビードコアの周りに折り返し、トレッド部のカーカス
層外周側にベルト層を設け、前記カーカス層内側にイン
ナーライナー層を配設した荒地走行用重荷重用空気入り
ラジアルタイヤにおいて、前記インナーライナー層をモ
ジュラスの異なる内外２層のインナーライナー層から構
成し、外側のインナーライナー層を内側のインナーライ
ナー層よりもモジュラスを高くする一方、前記内外２層
のインナーライナー層間に有機繊維コード補強層を１層
介設し、該有機繊維コード補強層をベルト最大幅を有す
るベルト層端からタイヤ内面に引いた法線の位置Ａと側
面視においてカーカス層の折り返し端に一致する位置Ｂ
との間にわたって少なくとも延在させると共に、その有
機繊維コードの配列角度θを前記カーカス層の補強コー
ドの配列方向に対し１５〜３５°にしたことを特徴とす
る。

【０００８】このように外側のインナーライナー層を内
側のインナーライナー層よりもモジュラスを高く構成
し、その層間に有機繊維コード補強層を１層配置し、そ
れを上記のような領域で有機繊維コードの傾斜角度をカ
ーカス層の補強コードに対し特定することにより、タイ
ヤが走行中に受けた外傷が内部へ向けて成長進行し、カ
ーカス層を破壊して外側のインナーライナー層まで亀裂
が発生しても、その亀裂の進行方向を有機繊維コード補
強層の有機繊維コードの配列方向に変更することができ
る。そのため、タイヤ内側へ進行する亀裂が阻止され、
荒地作業場での外傷成長による空気漏れを防ぐことがで
きる。

【０００９】また、タイヤ内側のインナーライナー層間
に有機繊維コード補強層を１層介在させるだけでよいの
で、寿命の低下やクッション性の悪化等のタイヤ性能に
悪影響を及ぼすことがない。

【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はサイドウォール部、３はビー
ド部である。タイヤ内側には左右のビード部３間に装架
されたカーカス層４が１層設けられ、その両端部４Ａが
ビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むよう
にしてタイヤ内側から外側に折り返され、タイヤ最大幅
位置Ｐ付近まで延在している。カーカス層４の内側に
は、左右のビード部３間にわたってインナーライナー層
７が配設されている。

【００１１】トレッド部１のカーカス層外周側には、層
間でスチールコードを互いにタイヤ周方向に対する傾斜
角度を逆向きにして交差するように配列した４層のベル
ト層８が埋設されている。カーカス層４に隣接する最内
層の１番ベルト層８Ａ及びその外周側に積層された２番
ベルト層８Ｂのスチールコードは、破断時伸びが４％以
下、好ましくは３％以下の非伸長性スチールコードから
構成され、テンションメンバーとして作用するようにな
っている。３番ベルト層８Ｃと最外側の４番ベルト層８
Ｄのスチールコードは、破断時伸びが５％以上、好まし
くは６％以上の伸長性スチールコードから構成され、保
護層として作用するようにしてある。

【００１２】１番ベルト層８Ａがトレッド面１ａのタイ
ヤ最外側の周方向溝９を越えてショルダー部１Ａ側に延
在し、ベルト最大幅になっている。次いで４番ベルト
層、２番ベルト層の順でベルト幅が広く、３番ベルト層
８Ｃが周方向溝９より内側で最も狭くなっている。ＣＬ
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、上記インナーライナー層７が図２に示すよう
にモジュラスの異なる内外２層のインナーライナー層７
Ａ，７Ｂから構成されている。外側のインナーライナー
層７Ｂは、内側のインナーライナー層７Ａよりもモジュ
ラスが高くなっており、そのインナーライナー層７Ａ，
７Ｂ間には、有機繊維コードを一方向に引き揃えてゴム
引きした環状の有機繊維コード補強層１０が左右にそれ
ぞれ１層介設されている。

【００１３】この有機繊維コード補強層１０は、ショル
ダー部１Ａからサイドウォール部２にかけた範囲、即
ち、ベルト最大幅を有する１番ベルト層８Ａの端部８ａ
とカーカス層４の折り返し端部４ａとの間にわたって延
在し、有機繊維コード補強層１０の外周端部１０ａと１
番ベルト層８Ａの端部８ａとがタイヤ内面ｉに引いた法
線の方向において重複し、また、有機繊維コード補強層
１０の内周端部１０ｂとカーカス層４の折り返し端部４
ａとが側面視において重複するようになっている。図３
に示すように、その有機繊維コードｅの配列角度θは、
カーカス層４のタイヤ径方向に延在する補強コードｆの
配列方向に対し１５〜３５°の範囲に設定されている。

【００１４】このようなタイヤが走行中に外傷１１を受
けると、図４に示すように、外傷１１がゴム部１２の内
部へ向けて成長進行し、カーカス層４を破壊して外側の
インナーライナー層７Ｂまで亀裂１１ａが進行する。走
行中のインナーライナー層７の撓み変形時に、外側イン
ナーライナー層７Ｂのモジュラスを高くして加わる応力
を大きくし、かつ補強層１０の有機繊維コードｅを上記
角度で配向するため、外側インナーライナー層７Ｂまで
達した亀裂１１ａは、有機繊維コード補強層１０と外側
インナーライナー層７Ｂとの間に剪断剥離を発生させな
から、有機繊維コードｅの配列方向に沿って進行し、タ
イヤ内側への亀裂進行が阻止される。そのため、タイヤ
が或る程度の損傷（カーカス層損傷程度）を受けても、
車両が自走してガレージまで戻ることができるので、荒
地作業場におけるタイヤ交換や車両牽引という不測の事
態を回避することが可能になる。しかも、タイヤ内側の
インナーライナー層７Ａ，７Ｂ間に有機繊維コードｅを
配列した補強層１０を１層配置するだけであるため、寿
命やクッション性等のタイヤ性能に悪影響を与えること
がない。

【００１５】上記配列角度θが１５°より小さいと、有
機繊維コード補強層１０と外側インナーライナー層７Ｂ
との間に剪断剥離を発生させることが困難となり、亀裂
１１ａが内側に向けて進行することになる。逆に３５°
より大きいと、タイヤ成形時にカーカス層４の補強コー
ドｆが影響を受けてウェーブ現象を生じ、その結果カー
カス層４上に配置されるベルト層の耐久性低下を招く。
好ましくは、カーカス層４と有機繊維コード補強層１０
間の剪断力が最大域となる２２〜２４°にするのがよ
い。

【００１６】本発明において、モジュラスの小さい内側
のインナーライナー層７Ｂにおける１００％モジュラス
Ｍ₁₀₀ としては、０．１〜０．２０kgf/mm² にするのが
好ましい。また、モジュラスの大きい外側のインナーラ
イナー層７Ａの１００％モジュラスＭ₁₀₀ としては、
０．３５〜０．５５kgf/mm² にすることができる。有機
繊維コード補強層１０は、半加硫の状態の材料を用いて
タイヤ成型加硫するのがよく、それによって、加硫時、
特にゴム流れの不安定なショルダー域でのインナーライ
ナー層７Ａ，７Ｂのゴム流れを抑制することができるた
め、局部的にインナーライナー層７Ａ，７Ｂが薄くなる
ことを回避することができ、本発明の目的をより確実に
達成することが可能となる。

【００１７】なお、ここで言う半加硫とは、イオウ架橋
によるポリマーの結合状態の度合を意味せず、電子線照
射等によってゴム表面の流れが抑制された状態を意味す
る。１層配置される有機繊維層１０の有機繊維コードと
しては、例えば、ナイロンやポリエステル等を好ましく
使用することができる。また、ナイロンコードの場合、
１２６０Ｄ／２〜１８９０Ｄ／３、好ましくは１８９０
Ｄ／２〜１８９０Ｄ／３の撚り構造に、ポリエステルコ
ードの場合、１０００Ｄ／２〜１５００Ｄ／３、好まし
くは１５００Ｄ／２〜１５００Ｄ／３の撚り構造にする
のがよい。

【００１８】上記実施形態では、有機繊維コード補強層
１０はベルト最大幅を有する１番ベルト層８Ａの端部８
ａとカーカス層４の折り返し端部４ａとの間に端部同士
が重複延在するようにしたが、本発明では、ベルト層８
とカーカス層４の折り返し端部４ａが存在しない部分、
即ち、１番ベルト層８のベルト層端ｘからタイヤ内面に
引いた法線Ｆの位置Ａと、側面視においてカーカス層４
の折り返し端ｙに一致する位置Ｂとの間にわたって少な
くとも延在するようにすればよい。

【００１９】本発明は、特にリム径サイズが２４インチ
以上の荒地を走行する建設車両、例えばローダー等に用
いられる重荷重用空気入りラジアルタイヤに好適に使用
することができる。

【００２０】

【実施例】タイヤサイズを２３．５Ｒ２５で共通にし、
モジュラスの異なる内外２層のインナーライナー層間に
有機繊維コード補強層を配置し、そのコード配向角度θ
を表１のように変えた図１の構成の本発明タイヤ１〜３
と比較タイヤ１〜４、及び本発明タイヤにおいて、内外
２層のインナーライナー層のモジュラスを同じにし、有
機繊維コード補強層を配置していない従来タイヤ１と、
従来タイヤ１において、ショルダー部からサイドウォー
ル部にかけてのカーカス層外側に伸長性のスチールコー
ドを配列した補強層を１層設けた従来タイヤ２とをそれ
ぞれ作製した。

【００２１】本発明タイヤ及び比較タイヤにおいて、有
機繊維コードには、１８９０Ｄ／2の６−ナイロンコー
ドを使用し、これを打ち込み本数４８本／50mmにしてゴ
ムに埋設し有機繊維コード補強層とした。

【００２２】これら各試験タイヤをリムサイズ２５×１
９．５０（２．０）のリムに装着し、空気圧を５００kP
a にして、以下に示す測定条件により、外傷による空気
漏れ、耐久性、クッション性の評価試験を行ったとこ
ろ、表１に示す結果を得た。

【００２３】外傷による空気漏れ 各試験タイヤにカーカス層内側まで達するようにメスカ
ットを入れ、それをドラム試験機に取付け、負荷荷重１
１０００kg（ＪＡＴＭＡ建設車両用３種ラジアルプライ
タイヤ最大負荷能力の９０％）、速度６km/hの条件下で
走行させ、メスカット部から空気漏れが発生するまでの
時間を測定し、その結果を従来タイヤ１を１００とする
指数値で評価した。この値が大きい程、外傷による耐空
気漏れ性が優れている。

【００２４】耐久性 これら各試験タイヤをリムサイズ２５×１９．５０
（２．０）のリムに装着し、空気圧を３００kPa （ＪＡ
ＴＭＡ建設車両用３種ラジアルプライタイヤ規定空気圧
の６０％）と低圧に設定、負荷荷重は１１０００kg、速
度６km／ｈの条件下でドラム試験機上で走行させ、総屈
曲回数換算で３６０時間走行させ、補強コード層からの
セパレーション故障発生が観察されない場合、これまで
の市場評価実績から合格レベルと判定した。

【００２５】クッション性 各試験タイヤをリムサイズ２５×１９．５０（２．０）
のリムに装着し、空気圧を５００kPa 、負荷荷重は１２
１５０kg（ＪＡＴＭＡ建設車両用３種ラジアルプライタ
イヤ規定空気圧・荷重の１００％）に設定、回転ドラム
試験機のドラム上に８０×８０mm角のクリートを固定
し、速度１０km／ｈで走行させ、タイヤ取り付け軸上の
加速度計により衝撃加速度を測定する方法で評価し、そ
の結果を従来タイヤ１を１００とする指数値で評価し
た。この値が大きい程、クッション性が優れ、衝撃吸収
性が高いことを示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１から明らかなように、本発明タイヤ
は、外傷がタイヤ内面まで到達し難く耐空気漏れ性に優
れ、また、寿命やクッション性におけるタイヤ性能が従
来タイヤ２のような低下を招くことなく、従来タイヤ１
と同等の高いレベルを保つことができるのが判る。

【００２８】また、タイヤサイズを１８．００Ｒ２５で
共通にし、上記本発明タイヤ２と同じ構成にした本発明
タイヤ４と上記従来タイヤ１と同じ構成にした従来タイ
ヤ３とをそれぞれ作製した。これら各試験タイヤにカー
カス層内側まで達するようにメスカットを入れ、砕石採
掘現場の運搬用ダンプトラックに装着し、３．７km先の
サービスポイントまで自走させる実走行試験を実施した
ところ、本発明タイヤはサービスポイントまで自走する
間に空気漏れは発生せず、タイヤ内面まで外傷の成長が
至らなかった。それに対して、従来タイヤは、２．１km
走行した時点で、外傷成長による空気漏れが発生した。

【００２９】

【発明の効果】上述したように本発明は、外側のインナ
ーライナー層を内側のインナーライナー層よりもモジュ
ラスを高くし、その層間のショルダー部側からサイドウ
ォール部側の上記範囲にわたって、有機繊維コードの配
列角度θを上述のように特定した有機繊維コード補強層
を１層設けることにより、外側のインナーライナー層ま
で達した亀裂を有機繊維コード補強層の有機繊維コード
配列方向に沿って発生させ、タイヤ内側への亀裂の進行
を阻止することができるので、外傷成長による空気漏れ
を防ぐことができ、かつ寿命やクッション性等のタイヤ
性能を良好に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の荒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】図１の要部拡大図である。

【図３】有機繊維コード補強層とカーカス層の補強コー
ドの関係をタイヤ内側から見て示す説明図である。

【図４】外傷成長の状態を断面で示す説明図である。

【符号の説明】

１ トレッド部 １Ａ ショルダー部 １ａ トレッド面 ２ サイドウォール
部 ３ ビード部 ４ カーカス層 ４Ａ 端部 ４ａ 折り返し端部 ５ ビードコーア ６ ビードフィラー ７ インナーライナー層 ７Ａ 内側のインナ
ーライナー層 ７Ｂ 外側のインナーライナー層 ８ ベルト層 ８Ａ １番ベルト層 ８ａ 端部 ８Ｂ ２番ベルト層 ８Ｃ ３番ベルト層 ８Ｄ ４番ベルト層 ９ 周方向溝 １０ 有機繊維コード補強層 １０ａ 外周端部 １０ｂ 内周端部 １１ 外傷 １１ａ 亀裂 Ｐ タイヤ最大幅位
置 ＣＬ タイヤセンターライン ｅ 有機繊維コード ｆ 補強コード ｉ タイヤ内面 ｘ ベルト端 ｙ 折り返し端

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右のビード部間に装架したカーカス層
   の両端部をビードコアの周りに折り返し、トレッド部の
   カーカス層外周側にベルト層を設け、前記カーカス層内
   側にインナーライナー層を配設した荒地走行用重荷重用
   空気入りラジアルタイヤにおいて、 前記インナーライナー層をモジュラスの異なる内外２層
   のインナーライナー層から構成し、外側のインナーライ
   ナー層を内側のインナーライナー層よりもモジュラスを
   高くする一方、前記内外２層のインナーライナー層間に
   有機繊維コード補強層を１層介設し、該有機繊維コード
   補強層をベルト最大幅を有するベルト層端からタイヤ内
   面に引いた法線の位置Ａと側面視においてカーカス層の
   折り返し端に一致する位置Ｂとの間にわたって少なくと
   も延在させると共に、その有機繊維コードの配列角度θ
   を前記カーカス層の補強コードの配列方向に対し１５〜
   ３５°にした荒地走行用重荷重用空気入りラジアルタイ
   ヤ。
2. 【請求項２】 前記有機繊維コード補強層を前記ベルト
   最大幅を有するベルト層の端部と前記カーカス層の折り
   返し端部との間に端部同士が重複するように延在させた
   請求項１記載の荒地走行用重荷重用空気入りラジアルタ
   イヤ。
3. 【請求項３】 前記カーカス層の両端部をタイヤ最大幅
   位置付近まで折り返した請求項１または２記載の荒地走
   行用重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
4. 【請求項４】 有機繊維コードをゴム引きした前記有機
   繊維コード補強層が半加硫状態の材料を用いて、成型加
   硫してなる請求項１，２または３記載の荒地走行用重荷
   重用空気入りラジアルタイヤ。
5. 【請求項５】 前記有機繊維コード補強層の有機繊維コ
   ードの配向角度θを２２〜２４°にした請求項１〜４の
   いずれか１記載の荒地走行用重荷重用空気入りラジアル
   タイヤ。