WO2006080373A1 - 建設車輌用ラジアルタイヤ - Google Patents

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Yasuhiko Kobayashi
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Definitions

  • the present invention relates to a radial tire for a construction vehicle for a large shovel loader used at a construction site etc., and more particularly to a radial tire for a construction vehicle suitable for use as a deep groove type tire.
  • the angle of the steel cord constituting the belt layer with respect to the circumferential direction of the tire is increased to reduce the shear strain at the belt end generated at the time of load application. It is done.
  • the above angle for suppressing the tread of the tread part is set as small as 10 to 30 ° and the internal pressure is filled. The structure that suppresses the growth of the tire outer diameter has been adopted.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-170809
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-274122
  • the improvement by adjusting the belt angle (the angle of the cords constituting the belt layer with respect to the circumferential direction of the tire) can not be expected to produce dramatic effects.
  • the tread type is L 4 (Rock Deep, in which the tread gauge on the outside of the belt is thickened.
  • the outermost layer belt (the belt in the outermost layer in the tire radial direction) is made the widest, and the shear strain concentrated area in the upper part of the belt is separated and the failure core portion is removed. It is effective to suppress the occurrence of separation failure.
  • the belt angle with respect to the tire circumferential direction is sacrificed at the expense of cut resistance. You are forced to make it bigger.
  • the present invention provides a radial tire for a construction vehicle, in which the tire life is extended by suppressing the occurrence of separation failure at each belt end which does not reduce cut resistance. As an issue.
  • the invention according to claim 1 is a steel having a tire outer diameter of 2 m or more and an aspect ratio of 80% or less, and comprising at least six steel belts on the tire radial direction outer side of the steel radial carcass straddling a pair of bead cores.
  • a belt layer is provided, said steel belt layer being At least two reinforcing belts arranged so as to overlap the tire radial direction outer side of the steel radial carcass and in which non-stretchable steel cords are arranged so that the angle formed with the tire circumferential direction is within 10 °; At least two main crossing belts arranged so as to overlap the tire radial direction outer side of the reinforcing belt and in which non-stretchable steel cords are arranged so that an angle formed with respect to the tire circumferential direction is 25 ° or more It has two protective belts, which are arranged overlapping on the tire radial direction outer side of the main crossing belt, and in which stretchable steel cords are arranged so that the angle formed with respect to the tire circumferential direction is 30 ° or more.
  • the belt width of the reinforcing belt is in the range of 40 to 60% of the tire width
  • the belt width of the main crossing belt is in the range of 50 to 70% of the tire width.
  • the steel cords of the outermost protective belt constituting the outermost side in the tire radial direction of the protective belts are arranged in the same direction as the steel cords constituting the widest width intersecting belt, and the belt width force of the outermost protective belt
  • a steel cord of an inner protection belt which is wider than the widest main intersection belt of the main intersection belts and within the range of 75 to 90% of the tire width and which is other than the outermost protection belt of the protection belts.
  • the belt width of the inner protection belt is wider than the widest belt of the at least one main intersection belt, and the widest main intersection belt.
  • a feature that than the door is a narrow width.
  • a non-stretchable steel cord refers to a steel cord having an elongation at break (Eb) force ⁇ 3%
  • an extensible steel cord refers to an elongation at break (Eb) force Refers to a steel cord that is ⁇ 7%.
  • This reinforcement belt has a high rigidity contribution rate. For this reason, if it is partially cut by cutting The reinforcement belt should be placed on the innermost layer of the steel belt layer, as this leads to a significant reduction in the rigidity of the tread portion. In addition, if the flatness of the tire is less than 80%, more rigidity than usual is required. Therefore, the belt width should be at least 40% of the tire width. However, if it exceeds 60%, the distortion at the belt end increases and the possibility of occurrence of separation failure increases, which is not preferable.
  • the main crossing belt should have a function to prevent penetration at the time of cutting while securing rigidity, and the belt width of the main crossing belt should be 50% or more of the tire width.
  • the distortion at the belt end increases, which is not preferable because the possibility of occurrence of separation failure increases.
  • the belt angle should be 25 ° or more with respect to the tire circumferential direction in order to prevent the occurrence of separation failure compared to the conventional case. There is no reduction in the stiffness of the entire steel belt layer.
  • the protective belt on the outermost layer in the tire radial direction (the outermost protective belt) is the widest of the steel belt layers, and therefore the belt on the inner layer side is Protective belt) protect the end.
  • the shear strain due to this compression is concentrated in the center area of the tread portion, while the outermost protective belt end is located away from the central area, so that the separators at the outermost protective belt end are separated. The occurrence of shocks is also suppressed.
  • the steel cord of this outermost protective belt has the same direction as the Stino record of the largest width belt (the widest main intersection belt) of the main intersection belts, so the largest main intersection when loaded. It relieves the shear strain that occurs between the belt end and the rubber in the vicinity, and effectively suppresses the occurrence of separation at the widest cross main belt end.
  • the belt width of the outermost protective belt is 75% of the tire width in order to place the belt end in that area. It should be above. However, if the belt width of the outermost protective belt exceeds 90% of the tire width, it will be too close to the belt edge force S tire side surface, and it will be easy to be damaged when the cut input from the tire side is entered. ,. [0019]
  • As the crossing belt a belt in which steel cords in a direction crossing with the steel cords of the widest crossing belt are arranged is arranged.
  • the steel cords constituting the inner protective belt are arranged in the same direction with respect to the direction of the steel cords constituting the belt, and the inner protective belt is wider than this belt, so the widest main crosses The shear strain generated between the belt end in the direction crossing the belt and the rubber in the vicinity thereof is alleviated, and the generation of separation is effectively suppressed.
  • the invention according to claim 1 is particularly suitable as a flat type radial tire for construction vehicles for a shovel loader, in which a deep groove of tread type L 4 or more specified by JATMA is formed.
  • the invention according to claim 2 is characterized in that the cord diameter of the steel cord constituting the main crossing belt is larger than the cord diameter of the steel cord constituting the reinforcement belt.
  • the invention according to claim 3 is characterized in that the ratio of the cord diameter of the steel cord constituting the main crossing belt to the cord diameter of the steel cord constituting the reinforcing belt is in the range of 1.2 to 2.2. It is characterized by being inside.
  • the cord diameter ratio is less than 1.2, it is difficult to obtain the effect of improving the cut resistance sufficiently, and if the cord diameter ratio exceeds 2.2, the reinforcing belt when stepping on the protrusion It is possible that the tension of the belt may become too large and cutting of the reinforcing belt may occur.
  • FIG. 1 is a sectional view in the tire radial direction of a radial tire for a construction vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing an angle formed by a cord of a reinforcing belt with respect to a tire equatorial plane.
  • Fig. 3 is a schematic view showing an angle formed by a cord of a main crossing belt with respect to a tire equatorial plane.
  • FIG. 4 is a schematic view showing an angle formed by a cord of a protective belt with respect to a tire equatorial plane.
  • FIG. 5 is an explanatory view for explaining a tire according to an example (a tire according to Example 1 and a tire according to Example 2), a tire according to Comparative Example 1, a tire according to Comparative Example 2 and a tire according to a conventional example.
  • a radial tire 10 for a construction vehicle is a tire having an outer diameter of 2 m or more and a flatness of 80% or less.
  • the radial tire 10 for a construction vehicle includes a steel radial carcass 12 straddling a pair of bead cores 11, a steel belt layer 14 disposed radially outward of the steel radial carcass 12 and a tire radial direction of the steel belt layer 14 And a tread portion 16 disposed on the outside.
  • the steel belt layer 14 includes two reinforcing belts 18, two main intersecting belts 20 disposed on the outer side in the tire radial direction of the reinforcing belts 18, and an outer side in the tire radial direction of the main intersecting belts 20. And two protective belts 22 arranged in the The reinforcing belts 18, the main crossing belts 20, and the protective belts 22 are all arranged so as to overlap in the tire radial direction.
  • the reinforcing belts 18 each have non-stretchable steel cords 28 arranged so that the angle ex (see FIG. 2) formed with respect to the circumferential direction of the tire is 10 ° or less.
  • non-stretchable steel cords 30 are arranged such that an angle ⁇ (see FIG. 3) formed with respect to the circumferential direction of the tire is 25 ° or more.
  • extensible steel cords 32 are arranged such that the angle ⁇ (see FIG. 4) formed with respect to the tire circumferential direction is 30 ° or more.
  • the belt width WS of the reinforcing belt 18 is in the range of 40 to 60% of the tire width WT, and the belt width WM of the main cross belt 20 is in the range of 50 to 70% of the tire width WT.
  • the outermost protective belt 22U that constitutes the outermost side in the tire radial direction is a stitch
  • the cords are arranged in the same direction as the steel cords constituting the widest main crossing belt 20L of the main crossing belts 20.
  • the belt width WT of the outermost protective belt 22U is wider than the widest main intersecting belt 20L of the main intersecting belts 20, and is within the range of 75 to 90% of the tire width WT.
  • the steel cords of the inner protection belt 22L disposed on the inner side of the outermost protection belt 22U are oriented in a direction different from the steel cords constituting the outermost protection belt 22U. Moreover, the steel cord of the inner protection belt 22L is oriented in the same direction as the steel cord that constitutes the other belt of the main crossing belt 20 (hereinafter referred to as the outer main crossing belt 20U).
  • the belt width WH2 of the inner protection belt 22L is wider than the belt width WM2 of the outer main intersection belt 20U, and narrower than the belt width WH of the widest main intersection belt 20L.
  • this reinforcing belt 18 having a high rigidity contribution rate is disposed in the innermost layer of the steel belt layer, it is difficult to be cut.
  • the belt width WS of the 1S reinforcement belt 18 is 40% or more of the tire width WT, it has sufficient rigidity.
  • the belt width WM of the main crossing belt 20 is 50% or more of the tire width WT, it is possible not to allow most of the large cuts that reach the belt to reach the reinforcing belt 18 it can.
  • the belt angle (the steel cord 30 of the main crossover belt 20 is at the tire circumference to prevent the occurrence of separation failure. Even if the angle ⁇ ) formed with respect to the direction is 25 ° or more with respect to the tire circumferential direction, the rigidity of the entire steel belt layer 14 does not decrease compared to the conventional case.
  • the outermost protective belt 22U is the widest in the steel belt layer 14, and therefore, the end of the inner protective belt 22L is protected from shear strain caused by compression of the rubber of the tread portion 16 thick. .
  • the shear strain due to this compression is concentrated in the center area of the tread portion 16, while the outermost protective belt end 22E is located away from the central area force, so the separation at the outermost protective belt end 22E is separated. Occurrence is also suppressed. Furthermore, since the steel cord of the outermost protective belt 22U has the same direction as the steel cord of the widest main intersecting belt 20L, the widest main intersecting belt end 20E and the rubber in the vicinity thereof are loaded under load. It reduces the shear strain that occurs between the two and effectively suppresses the occurrence of separation at the widest main belt edge 20E.
  • the cord direction of the steel cords constituting the inner protection belt 22L is the same direction .
  • the inner protection belt 22L is wider than the outer main intersection belt 20U.
  • the present inventor has made two examples (hereinafter referred to as the tire of Example 1 and the tire of Example 2) of a radial tire 10 for a construction vehicle according to the above embodiment and a construction vehicle of a comparative example.
  • Performance evaluation using two examples of radial tires for tires hereinafter referred to as the tire of Comparative Example 1 and the tires of Comparative Example 2 and an example of the pneumatic radial tire of the Conventional Example (hereinafter referred to as the tire of the Conventional Example) Did.
  • FIG. 5 shows the common conditions of the tire of Example 1 and the tire of Example 2.
  • the cord diameters of the steel cords constituting the main crossing belt and the reinforcing belt are the same at 3.08 mm.
  • a main crossing belt is constructed.
  • the diameter of the steel cord is 4.45 mm
  • the diameter of the steel cord that constitutes the reinforcing belt is 2.44 mm.
  • each tire also has a steel belt layer.
  • This steel belt layer is comprised of a reinforcement belt disposed over two layers, a main crossing belt disposed over the two layers radially outward of the tire, and a reinforcement further disposed over the two layers radially outward of the tire. And a belt.
  • a steel cord is arranged on each of these six belts.
  • the protective belt uses an extensible steel cord with an elongation at break (Eb) of 6%, and the main crossing belt and the reinforcing belt with an extensible steel cord with an elongation at break (Eb) of 2%.
  • the tire of Comparative Example 1 is a tire having a structure in which the protective belt of the outermost layer in the radial direction of the tire is separated from the shear strain concentration area of the tread portion to aim at suppression of separation failure.
  • the tire of Comparative Example 2 is a tire having a structure aiming to reduce distortion by increasing the belt angle with respect to the tire equatorial plane in order to suppress separation failure at the other belt end.
  • the “normal rim” refers to, for example, a standard rim at an application size defined in the 2004 Y EAR BOOK issued by Sakai, and “normal load” and “normal internal pressure” mean, similarly, JATMA The application size specified in the 2004 YEAR BOOK issued by ⁇ The maximum load in the ply rating and the air pressure relative to the maximum load. If TRA standard or ETRTO standard is applied at the place of use or production site, follow each standard.
  • the length index is set to 100, and in the other cracks, the relative evaluation We calculated the length index to be a price.
  • the length index of other belt ends is 20 to 5
  • the radial tire for a construction vehicle according to the present invention has a tire life extended by suppressing the occurrence of separation failure at each belt end which does not lower the cut resistance. It is suitable for use as

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Abstract

 耐カット性を低下させることなく、各ベルト端部におけるセパレーション故障の発生を抑えてタイヤ寿命を長くした建設車輌用ラジアルタイヤを提供することを課題とする。  建設車輌用ラジアルタイヤ10には、スチールラジアルカーカス12のタイヤ径方向外側にスチールベルト層14が設けられている。スチールベルト層14は、2枚の補強ベルト18と、2枚の主交錯ベルト20と、2枚の保護ベルト22と、を順次備えている。保護ベルト22のうちタイヤ径方向最外側を構成する最外側保護ベルト22Uのスチールコードは、最広幅交錯ベルトを構成するスチールコードと同方向に配列されている。そして、最外側保護ベルト22Uのベルト幅が、主交錯ベルト20のうちの最広幅主交錯ベルト20Lよりも広幅で、かつ、タイヤ幅の75~90%の範囲内である。                                                                                 

Description

建設車輛用ラジアルタイヤ
技術分野
[0001] 本発明は、建設現場等で用いられる大型のショベルローダー用の建設車輛用ラジ アルタイヤに関し、更に詳細には、深溝タイプのタイヤとして用いるのに最適な建設 車輛用ラジアルタイヤに関する。
背景技術
[0002] ショベルローダーのうち特にパケット容量が 5m3を超える大型のショベルローダー( 掘肖 |J、積込み機械)は、主に鉱山で岩石等の積込みに使用されるので、岩石が散ら ばっている極悪路面で走行することになる。このため、この大型のショベルローダー に装着される建設車輛用ラジアルタイヤに要求される性能としては、耐カット性が最も 重要であった。そのため、建設車輛用ラジアルタイヤのトレッド部には、スチールコー ドが配列されたベルト層を複数層配置して耐貫通性を向上させており、鋭利な岩石 を踏んでもベルト層を貫通し難くしている (例えば特許文献 1、 2参照)。
[0003] また、ショベルローダーは、運搬に使用されるダンプトラック等と異なり、高速で走行 することはない。このため、トレッド部の発熱やベルトの繰り返し変形等によるベルト端 力 のセパレーシヨン故障は、ダンプ用のタイヤのようにしばしば発生することはない
[0004] ベルト端からのセパレーシヨン発生を抑制するためには、通常、ベルト層を構成する スチールコードのタイヤ周方向に対する角度を大きくし、荷重負荷時に発生するベル ト端部のせん断歪を小さくすることが行われている。しかし、ショベルローダーに装着 される建設車輛用ラジアルタイヤでは、その必要性が小さ力つたため、トレッド部の力 ットを抑制すベぐ上記角度を 10〜30° と小さく設定し、内圧充填時のタイヤ外径の 成長を抑制する構造が採用されてきた。
特許文献 1:特開平 11— 170809号公報
特許文献 2 :特開 2002— 274122号公報
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0005] ところで、近年、作業効率の向上を図るために、ショベルローダーは、益々大型化、 ハイパワー化されてきている。このため、車輛重量の増大や、ハイパワー化による掘 削時のフロントタイヤへの付与荷重の増大を招いており、高い入力荷重に耐え得るタ ィャが要求されてきている。また、耐カット性についても更に高い性能が要求されてき ている。
[0006] 一方、ベルト角度 (ベルト層を構成するコードのタイヤ周方向に対する角度)の調整 による改良では飛躍的な効果は望めな 、。
[0007] このため、ベルト外側のトレッドゲージを厚くした、トレッドタイプが L 4 (Rock Deep
Tread)、 L— 5 (Rock Extra Deep Tread)のラジアルタイヤが用いられるようになつてき た。なお、これらは何れも JATMAのタイヤ用途別コードとして規定されているもので ある。
[0008] この結果、荷重負荷時のトレッド部の圧縮変形が大きくなつた。このため、荷重負荷 時、圧縮されたゴムが横方向(タイヤ幅方向)へ押出され、ベルト上部のせん断歪が 増大し、ベルト端部におけるセパレーシヨン故障が発生し易くなつてしまった。
[0009] この対策として、最外層ベルト(タイヤ径方向最外層のベルト)を最も幅広にし、ベ ルト上部のせん断歪集中域カゝら故障核部を離脱させることにより、最外層ベルト端に おけるセパレーシヨン故障の発生を抑えることが有効である。しかし、その内側の各 ベルト端部のセパレーシヨン故障の発生問題を解決するには至っておらず、この解 決のためには、耐カット性を犠牲にして、ベルト角度をタイヤ周方向に対して大きくす ることを余儀なくされている。
[0010] 本発明は、上記事実を考慮して、耐カット性を低下させることなぐ各ベルト端部に おけるセパレーシヨン故障の発生を抑えてタイヤ寿命を長くした建設車輛用ラジアル タイヤを提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
[0011] 請求項 1に記載の発明は、タイヤ外径が 2m以上、偏平率が 80%以下で、一対の ビードコアに跨るスチールラジアルカーカスのタイヤ径方向外側に少なくとも 6枚のス チールベルトからなるスチールベルト層が設けられ、前記スチールベルト層は、前記 スチールラジアルカーカスのタイヤ径方向外側に重なって配置され、タイヤ周方向に 対してなす角度が 10° 以内となるように非伸長性のスチールコードが配列された少 なくとも 2枚の補強ベルトと、前記補強ベルトのタイヤ径方向外側に重なって配置され 、タイヤ周方向に対してなす角度が 25° 以上となるように非伸長性のスチールコード が配列された少なくとも 2枚の主交錯ベルトと、前記主交錯ベルトのタイヤ径方向外 側に重なって配置され、タイヤ周方向に対してなす角度が 30° 以上となるように伸 長性のスチールコードが配列された 2枚の保護ベルトと、を有する建設車輛用ラジア ルタイヤにおいて、前記補強ベルトのベルト幅がタイヤ幅の 40〜60%の範囲内であ り、前記主交錯ベルトのベルト幅がタイヤ幅の 50〜70%の範囲内であり、前記保護 ベルトのうちタイヤ径方向最外側を構成する最外側保護ベルトのスチールコードが、 前記最広幅交錯ベルトを構成するスチールコードと同方向に配列され、前記最外側 保護ベルトのベルト幅力 前記主交錯ベルトのうちの最広幅主交錯ベルトよりも広幅 で、かつ、タイヤ幅の 75〜90%の範囲内であり、前記保護ベルトのうち前記最外側 保護ベルト以外である内側保護ベルトのスチールコードが、前記最外側保護ベルト を構成するスチールコードとは異なる方向で、かつ、前記主交錯ベルトのうち前記最 広幅主交錯ベルト以外の少なくとも 1枚の主交錯ベルトのスチールコードと同方向に され、前記内側保護ベルトのベルト幅が、前記少なくとも 1枚の主交錯ベルトのうちの 最幅広ベルトよりも幅広で、かつ、前記最広幅主交錯ベルトよりも幅狭であることを特 徴とする。
[0012] 本明細書において、非伸張性のスチールコードとは破断時の伸び (Eb)力^〜 3% であるスチールコードを指し、伸張性のスチールコードとは破断時の伸び (Eb)力 〜 7%であるスチールコードを指す。
[0013] 一般的に、タイヤの偏平率が 80%よりも小さいと、トレッド部の張力負担率が増大す るため、タイヤ外径成長量が大きくなり、耐カット性が悪ィ匕する。そこで、タイヤ周方向 に対して 10° 以内の角度で交錯するスチールコードが配列された補強ベルトを配置 することで、従来に比べて更なる剛性を確保することができる。なお、タイヤ周方向に 対してなす角度は、タイヤ赤道面に対してなす角度と同じである。
[0014] この補強ベルトは剛性寄与率が高い。このため、カットにより一部切断された場合に はトレッド部の著しい剛性低下を招くので、補強ベルトはスチールベルト層の最内層 に配置されるべきである。また、タイヤの偏平率が 80%よりも小さい場合、通常よりも 更なる剛性が必要となる。このため、ベルト幅はタイヤ幅の 40%以上とすべきである。 但し、 60%を超えると、ベルト端部の歪が増大し、セパレーシヨン故障の発生の可能 '性が高くなるため、好ましくない。
[0015] また、ベルトに到達するような大きなカットの大半は、トレッド部のセンター領域に集 中する。このため、主交錯ベルトは、剛性確保とともにカットの際に貫通を防止する機 能を有するべきであり、主交錯ベルトのベルト幅はタイヤ幅の 50%以上とすべきであ る。但し、 70%を超えると、ベルト端部の歪が増大し、セパレーシヨン故障の発生の可 能'性が高くなるため、好ましくない。
[0016] 補強ベルトの効果により主交錯ベルトの剛性寄与率が低下しているので、セパレー シヨン故障の発生防止のためにベルト角度をタイヤ周方向に対して 25° 以上として も、従来に比べ、スチールベルト層全体の剛性が低下することはない。
[0017] タイヤ径方向最外層の保護ベルト (最外側保護ベルト)は、スチールベルト層のうち 最も広幅であるため、厚いトレッド部のゴムが圧縮されることによるせん断歪から内層 側のベルト(内側保護ベルト)端部を保護する。また、この圧縮によるせん断歪はトレ ッド部のセンター領域に集中しており、一方、最外側保護ベルト端はセンター領域か ら離脱して位置して ヽるので、最外側保護ベルト端におけるセパレーシヨンの発生も 抑止される。更に、この最外側保護ベルトのスチールコードは、主交錯ベルトのうちの 最大幅ベルト(最広幅主交錯ベルト)のスチーノレコードと同方向の角度をなしている ので、荷重負荷時に最広幅主交錯ベルト端とその近傍のゴムとの間に発生するせん 断歪を緩和し、最広幅主交錯ベルト端におけるセパレーシヨンの発生も効果的に抑 止している。
[0018] また、トレッド圧縮によるせん断歪は、タイヤ幅の 75%より外側域では著しく低いこと から、ベルト端をその域に配するために、最外側保護ベルトのベルト幅はタイヤ幅の 75%以上とすべきである。但し、最外側保護ベルトのベルト幅がタイヤ幅の 90%を 超えると、ベルト端力 Sタイヤサイド表面に近づきすぎて、タイヤサイドからのカット入力 が入つた際に受傷しやすくなるため、好ましくな 、。 [0019] 交錯ベルトとしては、最広幅交錯ベルトのスチールコードと交差する方向のスチー ルコードが配列されたベルトが配置されて 、る。このベルトを構成するスチールコード の方向に対し、内側保護ベルトを構成するスチールコードは同方向に配列されてお り、かつ、このベルトよりも内側保護ベルトのほうが幅広であるため、最広幅主交錯べ ルトと交差する方向のベルト端とその近傍のゴムとの間に発生するせん断歪が緩和さ れ、セパレーシヨンの発生が効果的に抑止される。
[0020] これらの保護ベルトは、コードが伸長性でその近傍のゴムの変形に追随し易ぐしか も、タイヤ周方向に対してなす角度が 30° 以上であるので、端部に発生するせん断 歪が小さい。従って、セパレーシヨンは発生しない。
[0021] 請求項 1に記載の発明では、特に、 JATMAで規定されるトレッドタイプ L 4以上 の深溝を形成した、ショベルローダー用の偏平型の建設車輛用ラジアルタイヤとして 最適である。
[0022] 請求項 2に記載の発明は、前記主交錯ベルトを構成するスチールコードのコード径 力 前記補強ベルトを構成するスチールコードのコード径より大きいことを特徴とする
[0023] このように、半径方向外側に位置する主交錯ベルトを構成するスチールコードのコ ード径を、半径方向内側に位置する補強ベルトを構成するスチールコードのコード径 よりも大きくすることにより、耐カット性を向上させることができる。
[0024] 請求項 3に記載の発明は、前記主交錯ベルトを構成するスチールコードのコード径 と、前記補強ベルトを構成するスチールコードのコード径との比が 1. 2〜2. 2の範囲 内であることを特徴とする。
[0025] コード径比が 1. 2に満たないと耐カット性を向上させる効果を充分には得難くなり、 また、コード径比が 2. 2を越えると突起物を踏んだときの補強ベルトの張力が大きく なり過ぎて補強ベルトの切断が起こる可能性が考えられるからである。
発明の効果
[0026] 本発明によれば、耐カット性を低下させることなぐ各ベルト端部におけるセパレー シヨン故障の発生を抑えてタイヤ寿命を長くした建設車輛用ラジアルタイヤとすること ができる。 図面の簡単な説明
[0027] [図 1]本発明の一実施形態に係る建設車輛用ラジアルタイヤのタイヤ径方向断面図 である。
[図 2]補強ベルトのコードがタイヤ赤道面に対してなす角度を示す模式図である。
[図 3]主交錯ベルトのコードがタイヤ赤道面に対してなす角度を示す模式図である。
[図 4]保護ベルトのコードがタイヤ赤道面に対してなす角度を示す模式図である。
[図 5]実施例のタイヤ(実施例 1のタイヤ及び実施例 2のタイヤ)、比較例 1のタイヤ、 比較例 2のタイヤ、及び、従来例のタイヤを説明する説明図である。
発明を実施するための最良の形態
[0028] 以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図 1に示すように 、本発明の一実施形態に係る建設車輛用ラジアルタイヤ 10は、タイヤ外径が 2m以 上、偏平率が 80%以下にされたタイヤである。この建設車輛用ラジアルタイヤ 10は、 一対のビードコア 11に跨るスチールラジアルカーカス 12と、スチールラジアルカー力 ス 12のタイヤ径方向外側に配置されたスチールベルト層 14と、スチールベルト層 14 のタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部 16と、を有する。
[0029] スチールベルト層 14は、 2枚の補強ベルト 18と、この補強ベルト 18のタイヤ径方向 外側に配置された 2枚の主交錯ベルト 20と、この主交錯ベルト 20のタイヤ径方向外 側に配置された 2枚の保護ベルト 22と、を備えている。補強ベルト 18、主交錯ベルト 20、及び保護ベルト 22は、何れもタイヤ径方向に重なって配置されている。
[0030] 補強ベルト 18には、それぞれ、タイヤ周方向に対してなす角度 ex (図 2参照)が 10 ° 以内となるように非伸長性のスチールコード 28が配列されている。
[0031] 主交錯ベルト 20には、それぞれ、タイヤ周方向に対してなす角度 β (図 3参照)が 2 5° 以上となるように非伸長性のスチールコード 30が配列されて 、る。
[0032] 保護ベルト 22には、それぞれ、タイヤ周方向に対してなす角度 γ (図 4参照)が 30 ° 以上となるように伸長性のスチールコード 32が配列されている。
[0033] 補強ベルト 18のベルト幅 WSはタイヤ幅 WTの 40〜60%の範囲内であり、主交錯 ベルト 20のベルト幅 WMはタイヤ幅 WTの 50〜70%の範囲内である。
[0034] 保護ベルト 22のうちタイヤ径方向最外側を構成する最外側保護ベルト 22Uのスチ ールコードは、主交錯ベルト 20のうちの最広幅主交錯ベルト 20Lを構成するスチー ルコードと同方向に配列されている。
[0035] 最外側保護ベルト 22Uのベルト幅 WTは、主交錯ベルト 20のうちの最広幅主交錯 ベルト 20Lよりも広幅で、かつ、タイヤ幅 WTの 75〜90%の範囲内にされている。
[0036] 保護ベルト 22のうち最外側保護ベルト 22Uの内側に配置されている内側保護ベル ト 22Lのスチールコードは、最外側保護ベルト 22Uを構成するスチールコードとは異 なる方向にされている。しかも、内側保護ベルト 22Lのスチールコードは、主交錯べ ルト 20のもう一方のベルト(以下、外側主交錯ベルト 20Uという)を構成するスチール コードと同方向にされている。そして、内側保護ベルト 22Lのベルト幅 WH2は、外側 主交錯ベルト 20Uのベルト幅 WM2よりも幅広で、かつ、最広幅主交錯ベルト 20Lの ベルト幅 WHよりも幅狭である。
[0037] 一般的に、タイヤの偏平率が 80%よりも小さいと、トレッド部の張力負担率が増大す るため、タイヤ外径成長量が大きくなり、耐カット性が悪ィ匕する。そこで、本実施形態 では、タイヤ周方向に対して α = 10° 以内の角度で交錯するスチールコード 28が 配列された補強ベルト 18を配置することで、従来に比べて更なる剛性を確保すること ができる。
[0038] また、剛性寄与率が高いこの補強ベルト 18はスチールベルト層の最内層に配置さ れているので、カットされ難い。
[0039] また、タイヤの偏平率が 80%よりも小さ 、ので、通常よりも更なる剛性が必要となる
1S 補強ベルト 18のベルト幅 WSがタイヤ幅 WTの 40%以上とされているので、充分 な剛性を有する。
[0040] また、主交錯ベルト 20のベルト幅 WMがタイヤ幅 WTの 50%以上とされているので 、ベルトに到達するような大きなカットの大半を補強ベルト 18にまで到達させないよう にすることができる。
[0041] なお、補強ベルト 18の効果により主交錯ベルト 20の剛性寄与率が低下しているの で、セパレーシヨン故障の発生防止のためにベルト角度(主交錯ベルト 20のスチー ルコード 30がタイヤ周方向に対してなす角度 β )をタイヤ周方向に対して 25° 以上 としても、従来に比べ、スチールベルト層 14全体の剛性が低下することはない。 [0042] 最外側保護ベルト 22Uは、スチールベルト層 14のうち最も広幅であるため、厚!、ト レッド部 16のゴムが圧縮されることによるせん断歪から内側保護ベルト 22Lの端部を 保護する。また、この圧縮によるせん断歪はトレッド部 16のセンター領域に集中して おり、一方、最外側保護ベルト端 22Eはセンター領域力も離脱して位置しているので 、最外側保護ベルト端 22Eにおけるセパレーシヨンの発生も抑止される。更に、この 最外側保護ベルト 22Uのスチールコードは、最広幅主交錯ベルト 20Lのスチールコ 一ドと同方向の角度をなしているので、荷重負荷時に最広幅主交錯ベルト端 20Eと その近傍のゴムとの間に発生するせん断歪を緩和し、最広幅主交錯ベルト端 20Eに おけるセパレーシヨンの発生も効果的に抑止している。
[0043] 最広幅主交錯ベルト 20Lのスチールコードと交差する方向のスチールコードが配 列された外側主交錯ベルト 20Uに対し、内側保護ベルト 22Lを構成するスチールコ ードのコード方向が同方向である。し力も、内側保護ベルト 22Lは外側主交錯ベルト 20Uよりも幅広である。このため、外側主交錯ベルト 20Uのベルト端 20Fとその近傍 のゴムとの間に発生するせん断歪が緩和され、セパレーシヨンの発生を効果的に抑 止することができる。
[0044] これらの保護ベルト 22は、コードが伸長性でその近傍のゴムの変形に追随し易ぐ し力も、タイヤ周方向に対してなす角度が γ = 30° 以上であるので、端部に発生す るせん断歪が小さい。従って、セパレーシヨンは発生しない。
[0045] <試験例>
本発明の効果を確かめるために、本発明者は、上記実施形態に係る建設車輛用ラ ジアルタイヤ 10の二例(以下、実施例 1のタイヤ、実施例 2のタイヤという)、比較例の 建設車輛用ラジアルタイヤの二例(以下、比較例 1のタイヤ、比較例 2のタイヤという) 、及び、従来例の空気入りラジアルタイヤの一例(以下、従来例のタイヤという)を用 意し、性能評価を行った。
[0046] 本試験例における各タイヤの条件を図 5に示す。図 5では、実施例 1のタイヤ、実施 例 2のタイヤの共通条件を示している。実施例 1のタイヤ、比較例 1のタイヤ、及び比 較例 2のタイヤでは、主交錯ベルト及び補強ベルトを構成するスチールコードのコー ド径が 3. 08mmで同一ある。そして、実施例 2のタイヤでは、主交錯ベルトを構成す るスチールコードのコード径が 4. 45mm,補強ベルトを構成するスチールコードのコ 一ド径が 2. 44mmである。
[0047] 本試験例では、タイヤサイズは全て 45/65R45 (タイヤ幅は 1130mm、溝深さは 1 11mm)である。また、何れのタイヤもスチールベルト層を備えている。このスチール ベルト層は、 2層にわたって配置された補強ベルトと、そのタイヤ径方向外側に 2層に わたって配置された主交錯ベルトと、更にそのタイヤ径方向外側に 2層にわたって配 置された補強ベルトと、で構成される。
[0048] これら 6枚の各ベルトには、何れもスチールコードが配列されている。保護ベルトに は破断時の伸び (Eb)が 6%の伸張性スチールコードを、主交錯ベルト及び補強べ ルトには破断時の伸び (Eb)が 2%の伸張性スチールコードを、それぞれ用いている
[0049] 比較例 1のタイヤは、タイヤ径方向最外層の保護ベルトをトレッド部せん断歪集中 域から離脱させ、セパレーシヨン故障の抑制を狙った構造のタイヤである。比較例 2 のタイヤは、他ベルト端のセパレーシヨン故障抑制を図るために、タイヤ赤道面に対 するベルト角度を増大させ、歪の低減を狙った構造のタイヤである。
[0050] 本試験例では、全てのタイヤについて、正規リムに組み込み後、正規内圧にして、 数本ずつショベルローダーのフロント側に装着し、実際に使用している採掘現場で走 行試験を行った。ここで、「正規リム」とは、例え «ΙΑΤΜΑが発行する 2004年版の Y EAR BOOKに定められた適用サイズにおける標準リムを指し、「正規荷重」及び「 正規内圧」とは、同様に、 JATMAが発行する 2004年版の YEAR BOOKに定めら れた適用サイズ ·プライレーティングにおける最大荷重及び該最大荷重に対する空 気圧を指す。使用地又は製造地において、 TRA規格、 ETRTO規格が適用される 場合は、各々の規格に従う。
[0051] この走行試験では、スチールベルト層を貫通するカットが比較例 2のタイヤに生じた ため、走行試験を終了して全てのタイヤを取り外し、タイヤを切断してタイヤ内部の亀 裂を目視できる状態にした。この結果、従来例のタイヤのタイヤ径方向最外層の保護 ベルト端に大きな亀裂が生じて 、た。
[0052] そこで、この大きな亀裂にっ 、て、長さ指数 100とし、他の亀裂にっ 、て、相対評 価となる長さ指数を算出した。
[0053] 従来例のタイヤでは、上記の大きな亀裂以外に、他のベルト端にも長さ指数 20〜5
0程度の亀裂が生じて 、た。
[0054] 比較例 1のタイヤでは、タイヤ径方向最外層の保護ベルト端には、長さ指数 10の微 小亀裂のみが生じていた。しかし、他のベルト端には、長さ指数 20〜05程度の亀裂 が生じていた。
[0055] 比較例 2のタイヤでは、タイヤ径方向最外層の保護ベルト端には、長さ指数 5の微 小亀裂のみが生じていた。また、他のベルト端には、長さ指数 0〜30程度の亀裂が 生じており、セパレーシヨン抑制効果はあると判断された。しかし、耐カット性が従来よ りも劣っていた。
[0056] 実施例 1及び実施例 2のタイヤでは、タイヤ径方向最外層の保護ベルト端には亀裂 は生じていな力つた。他のベルト端に生じていた亀裂は、長さ指数 0〜 15であり、セ パレーシヨン抑制効果は顕著であった。また、実施例 1の主交錯ベルトには、周上 4 箇所に突起乗り越しによって生じたと見られるスチールコードの破断が認められたが 、実施例 2の主交錯ベルトにはそのような破断は全く見られな力つた。
[0057] 以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一 例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利 範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
産業上の利用可能性
[0058] 以上のように、本発明にカゝかる建設車輛用ラジアルタイヤは、耐カット性を低下させ ることなぐ各ベルト端部におけるセパレーシヨン故障の発生を抑えてタイヤ寿命を長 くしたタイヤとして用 、るのに好適である。
符号の説明
[0059] 10 建設車輛用ラジアルタイヤ
11 ビードコア
12 スチールラジアルカーカス
14 スチールベルト層
16 トレッド部 補強ベルト 主交錯ベルト
L 最広幅主交錯ベルト 保護ベル卜
L 内側保護ベルトU 最外側保護ベルト スチーノレコード スチーノレコード スチーノレコード

Claims

請求の範囲
[1] タイヤ外径が 2m以上、偏平率が 80%以下で、
一対のビードコアに跨るスチールラジアルカーカスのタイヤ径方向外側に少なくとも 6枚のスチールベルトからなるスチールベルト層が設けられ、
前記スチールベルト層は、前記スチールラジアルカーカスのタイヤ径方向外側に重 なって配置され、タイヤ周方向に対してなす角度が 10° 以内となるように非伸長性 のスチールコードが配列された少なくとも 2枚の補強ベルトと、
前記補強ベルトのタイヤ径方向外側に重なって配置され、タイヤ周方向に対してな す角度が 25° 以上となるように非伸長性のスチールコードが配列された少なくとも 2 枚の主交錯ベルトと、
前記主交錯ベルトのタイヤ径方向外側に重なって配置され、タイヤ周方向に対して なす角度が 30° 以上となるように伸長性のスチールコードが配列された 2枚の保護 ベノレトと、
を有する建設車輛用ラジアルタイヤにお 、て、
前記補強ベルトのベルト幅がタイヤ幅の 40〜60%の範囲内であり、
前記主交錯ベルトのベルト幅がタイヤ幅の 50〜70%の範囲内であり、 前記保護ベルトのうちタイヤ径方向最外側を構成する最外側保護ベルトのスチー ルコード力 S、前記最広幅交錯ベルトを構成するスチールコードと同方向に配列され、 前記最外側保護ベルトのベルト幅が、前記主交錯ベルトのうちの最広幅主交錯べ ルトよりも広幅で、かつ、タイヤ幅の 75〜90%の範囲内であり、
前記保護ベルトのうち前記最外側保護ベルト以外である内側保護ベルトのスチー ルコードが、前記最外側保護ベルトを構成するスチールコードとは異なる方向で、か つ、前記主交錯ベルトのうち前記最広幅主交錯ベルト以外の少なくとも 1枚の主交錯 ベルトのスチールコードと同方向にされ、
前記内側保護ベルトのベルト幅が、前記少なくとも 1枚の主交錯ベルトのうちの最広 幅ベルトよりも幅広で、かつ、前記最広幅主交錯ベルトよりも幅狭であることを特徴と する建設車輛用ラジアルタイヤ。
[2] 前記主交錯ベルトを構成するスチールコードのコード径カ 前記補強ベルトを構成 するスチールコードのコード径より大きいことを特徴とする請求項 1記載の建設車輛 用ラジアルタイヤ。
前記主交錯ベルトを構成するスチールコードのコード径と、前記補強ベルトを構成 するスチールコードのコード径との比が 1. 2〜2. 2の範囲内であることを特徴とする 請求項 2記載の建設車輛用ラジアルタイヤ。
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