JPH10244808A - 重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コード層数を増すことなく有利に耐カット貫
通性及び耐カットセパレーション性を向上させた重荷重
用ラジアルタイヤを提供する。 【解決手段】 ３層以上のスチールコード交差層からな
るベルトが踏面幅の７０〜８５％の最大幅を有し、カー
カスに最も近い１層はベルト最大幅の５０〜６５％の幅
を有すると共に赤道面に対し５〜１５°の傾斜配列コー
ド層になる幅狭強化層であり、幅狭強化層の幅内におけ
るカーカスプライのコードは幅狭強化層のコードと交差
する向きで赤道面に対し７０〜８５°の傾斜配列にな
り、幅狭強化層の幅内を除くカーカスプライのコードは
幅狭強化層の幅内カーカスプライのコードと同じ傾斜方
向にて赤道面に対し８５〜９０°の傾斜配列になり、サ
イドウォール部におけるカーカスプライのコードが赤道
面におけるカーカスプライのコードを上回る傾斜角度を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、重荷重用ラジア
ルタイヤ、より詳細には建設車両を典型例とする重車両
に装着され、重荷重負荷の下で荒れ地走行に供する空気
入りラジアルタイヤに関し、特にタイヤの軽量化及び低
コストを満たした上で、トレッド部の耐カット貫通性及
び耐カットセパレーション性の双方を同時に向上させる
ことが可能な重荷重用ラジアルタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】建設車両などの重車両に装着し、荒れ地
走行乃至比較的鋭利なエッジをもつ異物が散在する路面
走行に供する重荷重用ラジアルタイヤには、トレッド部
のカット受傷機会が多いのは止むを得ないところであ
り、これに対して成るべく致命傷に至らないカット傷に
止めるための手段を講じるのは当然であり、それでも往
々にして廃品化を余儀なくされるカット貫通（Cut Thro
ugh 、以下Ｃ／Ｔと略す )に至る場合が多い。

【０００３】またＣ／Ｔにまで至らずとも、ベルトの最
外側コード層に達するか又は最外側コード層に近い位置
まで達するカット傷を受ける機会もかなり多い。これら
のカット傷を受けた状態で走行を続けると、タイヤの荷
重負荷転動下でカット傷先端に大きな応力が繰り返し作
用するのでこのい先端からベルトの最外側コード層表面
に沿って亀裂乃至剥離が進展し、いわゆるカットセパレ
ーション(Cut Separa-tion、以下Ｃ／Ｓと略す）故障に
至るケースも発生し、この場合も廃品化の道を辿る。い
ずれにしてもこの種のタイヤは他の舗装路面を走行する
タイヤに比し大幅に高価であるから、Ｃ／Ｔ又はＣ／Ｓ
による使用途中の廃品化を阻止するのが重要課題であ
る。

【０００４】そこでＣ／Ｔ又はＣ／Ｓに対する抵抗力を
増すため、換言すれば耐Ｃ／Ｔ性及び耐Ｃ／Ｓ性を同時
に高めるため、例えば特開平８−５８３１０号公報で
は、踏面幅の７０〜８５％の最大幅をもつ３層以上又は
４層以上のコード交差層を主体とするベルトを備え、こ
のベルトにつき、３層以上の場合は最内側コード層を除
く残余層のうちの一層のコード層を、４層以上の場合は
最内側コード層及びこれに隣接するコード層を除く残余
層のうちの一層のコード層を、いずれの場合も狭幅剛性
強化層として、この層は最大幅の５０〜６０％の幅とす
ると共に、タイヤ赤道面に対するコードの傾斜角度を５
〜１５°とする重荷重用ラジアルタイヤの構成を開示し
ている。

【０００５】また本出願人による特許願の特願平８−１
８９３４４号に係わる明細書では、上記公報の開示内容
をさらに進めて、踏面幅の７０〜８５％の最大幅を有
し、タイヤ赤道面に対しコードを５〜４０°の傾斜角度
で配列した３層以上のコード交差層をベルトの主体と
し、コード交差層のうちの２層を最大幅の５０〜６５％
の幅とする狭幅層とし、この２層の狭幅層のうちの１層
を最内側の第一層として残余の１層は第二層を除く第ｎ
層とし、コード交差層のコード傾斜角度につき、最も小
さい順から並べて順次、第一層、第ｎ層、第一層及び第
ｎ層を除く層とするベルト構成を有する重荷重用ラジア
ルタイヤについて提案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した２例は、それ
までのベルトを構成するコード層の層数を増すだけに止
まり、その結果タイヤの製造工数及び重量の増加と、こ
れらに伴うコスト上昇とが不可避であった手段にに対
し、いずれもそれほどコード層数を増すことなく耐Ｃ／
Ｔ性及び耐Ｃ／Ｓ性の同時向上に著しく有効な手段であ
ると言える。

【０００７】しかし現在一層の厳しさを増しつつある軽
量化要求及びコスト低減要望に対し、先に述べた２例で
も対応し得ない場合が生じるのは時代の趨勢であり、止
むを得ないとして放置することはできないのが現実であ
る。

【０００８】従ってこの発明の請求項１に記載した発明
は、先に述べた本出願人による後者の提案をさらに一歩
進めて、ベルトのコード層数を増やすことなく、むしろ
コード層数を減少させて、なおかつ優れた耐Ｃ／Ｔ性及
び耐Ｃ／Ｓ性の双方を同時に発揮することができる重荷
重用ラジアルタイヤを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の請求項１に記載した発明は、トレッド部
と、その両側に連なる一対のサイドウォール部及び一対
のビード部とからなり、これら各部をビード部内に埋設
したビードコア相互間にわたり補強するラジアル配列コ
ードプライのカーカスと、その外周でトレッド部を強化
するベルトとを備え、ベルトは３層以上のスチールコー
ド交差層からなり、該コード交差層はトレッド部の踏面
幅の７０〜８５％の範囲内の最大幅を有してベルトの主
体を構成し、コード交差層のうち少なくともカーカスに
最も近い１層は、コード交差層の最大幅の５０〜６５％
の範囲内の幅を有すると共に踏面幅中央周線に対し５〜
１５°の傾斜配列コード層になる幅狭強化層である重荷
重用ラジアルタイヤにおいて、上記幅狭強化層の幅内に
おけるカーカスプライのコードは、タイヤ赤道面を挟ん
で幅狭強化層のコードと交差する向きにて上記赤道面に
対し７０〜８５°の範囲内の傾斜配列になり、幅狭強化
層の両側縁からビードコアに至る間のカーカスプライの
コードは、幅狭強化層の幅内におけるカーカスプライの
コードと同じ傾斜方向にてタイヤ赤道面に対し８５〜９
０°の範囲内の傾斜配列になり、タイヤ赤道面に対する
傾斜角度につき、サイドウォール部におけるカーカスプ
ライのコードが、タイヤ赤道面におけるカーカスプライ
のコードを上回る傾斜角度を有することを特徴とする。

【００１０】ここにベルトはトレッド部に大きな剛性を
付与して、タイヤの負荷転動下で接地領域のトレッド部
の動きを抑制することでラジアル構造特有の特性を発揮
させる役を果たさせるのが本来の機能であり、よって専
らこの役を担うコード層をここではベルトの主体と呼
び、その他に専らカットに対する保護層の役を果たすコ
ード層、例えばいわゆるハイエロンゲーションコード層
もベルトの範疇に含めるので、上記コード交差層をこの
保護コード層と区別するためあえてベルトの主体と呼ぶ
ものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の一
例を図１及び図２に基づき説明する。図１及び図２は重
荷重用ラジアルタイヤ（以下タイヤという）の左半要部
を線図として模式的にあらわした断面図（上方の図）
と、この断面図において踏面側からカーカスのプライコ
ードを透視したコードの平面展開図（下方の図）とを合
わせ示す説明図である。

【００１２】まず図１、２のうち上方に示す図におい
て、タイヤは、トレッド部１と、その両側に連なる一対
のサイドウォール部（図示省略）及び一対のビード部
（図示省略）とからなり、これら各部はビード部内に埋
設したビードコア（図示省略）相互間にわたり、この例
では１プライのラジアル配列コード、この例ではスチー
ルコード２ｃのゴム被覆プライからなるカーカス２によ
り補強し、トレッド部１はカーカス２の外周に配置した
３層以上（図示例は５層）のコード層になるベルト３に
より強化する。なおカーカス２の内面はインナーライナ
４にて掩う。

【００１３】図示例のベルト３はその主体をなす４層の
スチールコード交差層３Ｍと、その最外側に１層の保護
層であるハイエロンゲーションスチールコード層ＰＢ
（破線にて示す）とを有し、スチールコード層３Ｍはカ
ーカス２に最も近い順から符号１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ
を付して示す。ここにコード交差層とは互いに隣接する
層のコードがタイヤ赤道面Ｅを挟んで互いに交差するこ
とを指し、各図にてコードが右上がり配列をＲ、左上が
り配列をＬの符号を付した。

【００１４】ベルト３のスチールコード層３Ｍのうち第
二コード層２Ｂが最大幅Ｗmax を有し、この最大幅Ｗma
x はトレッド部１の踏面１ｔの幅ＴＷの７０〜８５％の
範囲内とする。またスチールコード層３Ｍのうちカーカ
ス２に最も近い第一コード層１Ｂは、最大幅Ｗmax の５
０〜６５％の範囲内の幅ｗを有するものとし、かつ踏面
１ｔ幅ＴＷ中央周線、すなわちタイヤ赤道面Ｅに対しコ
ードを５〜１５°の傾斜配列してなる幅狭強化層であ
る。この幅狭強化層１Ｂはスチールコード層３Ｍ１Ｂ〜
４Ｂのうち最も狭幅にするのが望ましい。

【００１５】次に、図１、２の上方及び下方に示す両図
を参照して、幅狭強化層１Ｂの両側縁１Ｂｅ間の幅ｗ内
に位置するカーカス２のプライコード２ｃは、タイヤ赤
道面Ｅを挟んで幅狭強化層１Ｂのコードと交差する向き
に傾斜させ、こららのコードはタイヤ赤道面Ｅに対し７
０〜８５°の傾斜角度αにて配列する。この交差配列は
図１で幅狭強化層１Ｂのコードが右上がり配列であるの
に対しカーカス２のプライコード２ｃは左上がりに形成
し、図２では幅狭強化層１Ｂのコードが左上がり配列で
あるのに対しカーカス２のプライコード２ｃは右上がり
に形成する、ということである。

【００１６】そして、幅狭強化層１Ｂの両側縁１Ｂｅか
らビードコア（図示せず）に至る間のカーカス２のプラ
イコード２ｃは、幅ｗ内に位置するカーカス２のプライ
コード２ｃと同じ傾斜方向、すなわち図１は左上がり、
図２では右上がりの傾斜方向の下で、タイヤ赤道面Ｅに
対し８５〜９０°の範囲内の傾斜配列とする（図示例は
いずれも約９０°）。

【００１７】このとき、サイドウォール部（図示せず）
におけるカーカス２のプライコード２ｃの傾斜角度はタ
イヤ赤道面Ｅにおけるプライ２ｃの傾斜角度αを上回る
ことが必要である。換言すればカーカス２のプライコー
ド２ｃを幅狭強化層１Ｂの幅ｗ内で他の部位より傾ける
ということであり、しかも幅狭強化層１Ｂのコードと交
差させるということである。

【００１８】このカーカス２の傾斜は以下に述べるよう
にタイヤ成形時に形成する。すなわち既知のラジアルタ
イヤの成型手順に従い、いわゆる第二成型時に膨径させ
たグリーンケースに張付けるベルトの未加硫部材（製品
時にベルトのコード層Ｂ１〜Ｂ４、ＰＢとなる部材）の
うちコード層Ｂ１、すなわち幅狭強化層Ｂ１となる部材
の長手方向（周線）に対するコード角度を２１°以下と
し、未加硫タイヤの幅狭強化層Ｂ１に相当する部材長さ
をＬｕ、製品タイヤでの幅狭強化層Ｂ１の周長さをＬと
したとき、拡径率Ａ＝｛（Ｌ−Ｌｕ）／Ｌｕ｝×１００
＞５．５となるように、コード角度と、部材長さＬｕ
と、製品タイヤでの周長さＬとを適宜設定すれば良い。

【００１９】上記の部材の長手方向（周線）に対するコ
ード角度を２１°以下で、かつＡ＞５．５の条件を同時
に満たした未加硫タイヤを加硫成型時に金型内で拡径す
れば、未加硫タイヤ内面に作用する大きな加硫圧力の下
で、特に幅狭強化層Ｂ１となる最内コード層部材は大き
なせん剪変形力（幅が狭くなる向きの変形力）を生じ
る。そのとき、大きな圧力の下で幅狭強化層Ｂ１となる
コード層部材に押圧されるカーカスプライ部材、それは
未加硫ゴムに被覆されたスチールコード群の層部材もま
た強制的にこのせん断変形力に追随した変形を生じ、コ
ードはせん断変形方向に傾斜する。従って製品タイヤと
なったとき幅狭強化層Ｂ１のコード傾斜方向と逆の方向
にカーカス２のプライコードは傾斜する。

【００２０】コード角度が２１°を超えるとＡ＞５．５
の関係を満たしてもせん断変形力はそれほど大きくはな
く、よって幅狭強化層Ｂ１の両側縁から外れたカーカス
２のプライコード２ｃの角度変化量は小さく抑えること
ができる。上述のプライコード２ｃの角度変化は溝深さ
が深い、すなわち拡径変化率が大きい建設車両用タイヤ
の場合に有利である。

【００２１】さて、まず耐Ｃ／Ｔ性向上には、突起状異
物に乗り上げたとき、この異物を包み込む能力、いわゆ
るエンベローピングパワ（ＥＰ）性を向上させること
（端的に言えば柔らかくすること）、又はベルトを切断
し難くすること（端的に言えば強くすること）が必要で
ある。この両者を同時に達成する有効手段をすでに本出
願人は先に述べた特願平８−１８９３４４号に係わる明
細書にて提案している。

【００２２】上記提案をさらに一層高度化して効果をよ
り優位に実現するため、カーカス２のプライコードにも
ＥＰ性及び耐切断性双方の向上に寄与させるのがこの発
明の請求項１に記載した発明であり、この点でこれまで
のベルト構造や踏面形状の最適化によるＥＰ性及び耐切
断性の向上手段とは基本的に技術的思想を異にするもの
である。

【００２３】すなわち幅狭強化層Ｂ１の幅ｗ内に存在す
るカーカス２のプライコードをタイヤ子午線を含む平面
（タイヤ赤道面Ｅと直交する平面）に対し僅か傾斜させ
ることで、転動するタイヤトレッド部１が異物に乗り上
げたとき、トレッド部１におけるカーカス２のプライコ
ードには張力が作用するが、幅ｗ内のプライコードは幅
方向に延びる余裕をもたせることができ、その結果ＥＰ
性を顕著に向上させることができる。それまでの子午線
を含む平面にカーカスを配置しているプライコードでは
この作用はなく、むしろＥＰ性を劣化させるように働い
ていた。

【００２４】その一方で、幅狭強化層Ｂ１の幅ｗ内に存
在するカーカス２のプライコードはカーカスとしての役
とベルトのコード層として役の二役を兼ねることになる
のでその分、ベルト３のコード層数を減じることができ
る。逆に言えばベルト３のコード層を１層以上増した効
果を得ることができる。

【００２５】次に、耐Ｃ／Ｓ性向上には、トレッド部１
の中央部分の円周に沿う（周方向）曲げ剛性向上が必要
であるが、上記のように少なくとも幅狭強化層Ｂ１部分
におけるカーカス２のプライコードはベルトのコード層
としても働くので、ベルトコード層追加なしにトレッド
部１の中央部分で円周に沿う曲げ剛性向上に寄与するこ
とができ、その結果耐Ｃ／Ｓ性の一層の向上に大きく寄
与することができる。

【００２６】ここに、幅狭強化層Ｂ１部分におけるカー
カス２のプライコードのタイヤ赤道面Ｅに対する傾斜角
度が８５°を超えると、比較的周方向に近い傾斜角度で
コードを配列した幅狭強化層Ｂ１との連携により上記効
果が得られているのに逆行して十分な耐Ｃ／Ｔ性及び耐
Ｃ／Ｓ性の同時向上の効果を発揮できなくなる一方、７
０°未満では幅狭強化層Ｂ１の両側縁Ｂ１ｅ近傍部とカ
ーカス２のプライとの間の層間せん断歪が大きくなり過
ぎてセパレーション故障が発生するうれいが生じるた
め、いずれも不可である。

【００２７】また幅狭強化層Ｂ１の幅ｗをベルト３の最
大幅Ｗmax の５０〜６５％としたのは、この幅の割合が
最も効果を発揮するのは勿論のこと、５０％未満ではカ
ーカス２のプライコードの傾斜範囲が狭くなり過ぎて上
記効果が十分でなくなる一方、６５％を超えると幅狭強
化層Ｂ１の幅ｗが広くなり過ぎてＥＰ性が悪化すると共
に幅狭強化層Ｂ１の両側縁Ｂ１ｅ近傍の歪が増大しセパ
レーションが発生するなどの不具合が生じるためであ
る。

【００２８】

【実施例】建設車両用１種タイヤで、サイズが１４．０
０Ｒ２５ ☆☆（ツウスター）であり、構成が図１に従
う実施例１のタイヤと、図２に従う実施例２のタイヤ
と、図１、２同様にあらわした図３に示す構成に従う他
は実施例１、２に合せた従来例のタイヤとを準備した。
カーカス２は１プライのラジアル配列スチールコードの
ゴム被覆になる。踏面幅ＴＷは３３０ｍｍとした。なお
タイヤ成形時の拡径率Ａは５．８％とした。

【００２９】図１〜図３にて、ベルト３のスチールコー
ド交差層３ＭのＢ１〜Ｂ４のコード配列方向Ｒ、Ｌとタ
イヤ赤道面Ｅに対する傾斜角度（°）とを併記して示
し、その右隣りに各層の幅を示した。ハイエロンゲーシ
ョンスチールコード層ＰＢはいずれも幅が３３０ｍｍで
あり、傾斜方向及び角度はＬ６８°である。幅狭強化層
Ｂ１の幅ｗ内のカーカス２のプライコードの傾斜方向及
び角度αも図示の通りである（解剖により実測した
値）。

【００３０】実施例１、２及び従来例の各タイヤを供試
タイヤとして、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（１９９
６年）が定める適用リム１０．００（リム幅）に組付
け、これに上記ＹＥＡＲ ＢＯＯＫが定める最大負荷能
力５６００kgに対応する空気圧７．００kgf/cm² を充て
んし、（１）耐Ｃ／Ｔ性は図４に斜視図として諸元を示
す金属カッタにトレッド部１の中央部を押し当てて貫通
させ、貫通に要したエネルギを算出し、その大小を比較
評価し、（２）耐Ｃ／Ｓ性はトレッド部１の中央部に予
めベルト３まで達するカット傷を入れたタイヤを最大負
荷能力５６００kgに相当する荷重の下でドラムに押し当
て、速度１０．０km/hで走行させ、所定時間走行後にカ
ット傷からのセパレーション長さを測定し、その長短を
比較評価した。比較評価結果はいずれも従来例タイヤを
１００とする指数にてあらわし、値は大なるほど良いと
した。評価結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１から、実施例１、２共に従来例と対比
してベルト３のコード層数を増すことなく耐Ｃ／Ｔ性及
び耐Ｃ／Ｓ性共に大幅に向上し、特に耐Ｃ／Ｓ性は著し
く向上していることがわかる。なお実際の荒れ地現場で
３者のタイヤを２０ton ダンプに装着して使用したとこ
ろ、表１に示す結果と同様な成績を得ることができた。

【００３３】

【発明の効果】この発明の請求項１に記載した発明によ
れば、少なくともベルトのコード層数を増やすことな
く、耐Ｃ／Ｔ性及び耐Ｃ／Ｓ性の双方を同時に大幅に向
上させることができる長寿命な重荷重用ラジアルタイヤ
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の一例タイヤの要部左半
断面図である。

【図２】この発明の他の実施形態例のタイヤの要部左半
断面図である。

【図３】従来例のタイヤの要部左半断面図である。

【図４】耐カット貫通性テスト用カッタの斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ トレッド部 １ｔ 踏面 ２ カーカス ２ｃ カーカスにプライコード ３ ベルト ３Ｍ ベルトの主体コード交差層 ４ インナーライナ １Ｂ 幅狭強化層 １Ｂｅ 幅狭強化層両側縁 Ｅ タイヤ赤道面 ＴＷ 踏面幅 Ｗmax ベルト最大幅 ｗ 幅狭強化層幅

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレッド部と、その両側に連なる一対の
   サイドウォール部及び一対のビード部とからなり、これ
   ら各部をビード部内に埋設したビードコア相互間にわた
   り補強するラジアル配列コードプライのカーカスと、そ
   の外周でトレッド部を強化するベルトとを備え、ベルト
   は３層以上のスチールコード交差層からなり、該コード
   交差層はトレッド部の踏面幅の７０〜８５％の範囲内の
   最大幅を有してベルトの主体を構成し、コード交差層の
   うち少なくともカーカスに最も近い１層は、コード交差
   層の最大幅の５０〜６５％の範囲内の幅を有すると共に
   踏面幅中央周線に対し５〜１５°の傾斜配列コード層に
   なる幅狭強化層である重荷重用ラジアルタイヤにおい
   て、 上記幅狭強化層の幅内におけるカーカスプライのコード
   は、タイヤ赤道面を挟んで幅狭強化層のコードと交差す
   る向きにて上記赤道面に対し７０〜８５°の範囲内の傾
   斜配列になり、 幅狭強化層の両側縁からビードコアに至る間のカーカス
   プライのコードは、幅狭強化層の幅内におけるカーカス
   プライのコードと同じ傾斜方向にてタイヤ赤道面に対し
   ８５〜９０°の範囲内の傾斜配列になり、 タイヤ赤道面に対する傾斜角度につき、サイドウォール
   部におけるカーカスプライのコードが、タイヤ赤道面に
   おけるカーカスプライのコードを上回る傾斜角度を有す
   ることを特徴とする重荷重用ラジアルタイヤ。