(57)【特許請求の範囲】
【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、前記ベルト層とカーカス層との間にクッションゴム層を介設し、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、前記クッションゴム層をサイドウォール部まで延設した荒れ地走行用重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
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記載の荒れ地走行用重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
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。
【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０．５５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、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、前記ベルト層とカーカス層との間にクッションゴム層を介設し、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、前記クッションゴム層をサイドウォール部まで延設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９０００ｋｇｆ／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、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０．８ＢＷ≦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。
【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＝３０６ｍｍ）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】
0003578554.tif 000002
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003578554.tif 000009
【図８】
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