(57)【要約】【課題】サイドウォール部の耐カット性を改善すると共に、スチールコードとゴムとの間のセパレーションを抑制して耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】少なくとも片側のサイドウォール部２に、タイヤ断面高さＳＨの３０〜６５％の範囲に、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の補強リブ７を設けると共に、補強リブ７の内部に、少なくとも１本の素線を螺旋状に形成した螺旋体からなるスチールコードＳを埋設し、螺旋体の外径ｈ、素線の直径ｄ及び螺旋体のピッチｐが３ｄ≦ｈかつｄ≦ｐ≦５ｈの関係を満足する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも片側のサイドウォール部に、タイヤ断面高さの３０〜６５％の範囲に、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の補強リブを設けると共に、前記補強リブの内部に、少なくとも１本の素線を螺旋状に形成した螺旋体からなるスチールコードを埋設し、前記螺旋体の外径ｈ、前記素線の直径ｄ及び前記螺旋体のピッチｐが３ｄ≦ｈかつｄ≦ｐ≦５ｈの関係を満足する空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記素線の直径ｄが０．０５〜１．５０ｍｍである請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記スチールコードの破断伸びが８０％以上である請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として建設現場で使用される建設車両用として好適な空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、サイドウォール部の耐カット性を改善すると共に、スチールコードとゴムとの間のセパレーションを抑制して耐久性を向上するようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設車両用空気入りタイヤは、岩石等の障害物にサイドウォール部が擦り付けられるような過酷な環境で使用されるので、そのサイドウォール部にタイヤ周方向に延びる補強リブを設けることがある。しかしながら、補強リブをサイドウォール部と同じゴム組成物から凸状に成形した場合、その補強効果は必ずしも十分ではなく、走行中にカット損傷を受け、摩耗寿命に到達する前に使用不能になることが起きている。
【０００３】
また、耐カット性を改善するために、サイドウォール部にスチールコード等の補強材を埋設することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ところが、サイドウォール部に剛直なスチールコードを配置した場合、サイドウォール部に受ける衝撃に対して十分な補強効果が得られるものの、スチールコードの弾性率がサイドウォールゴムに比べて飛躍的に高いため、タイヤの走行時の撓みによって生じるタイヤ周方向の引っ張り力に対し、その弾性率の違いから応力集中を生じ、セパレーションを生じ易くなり、タイヤ耐久性が低下するという問題がある。また、スチールコードとゴムとの間にセパレーションを生じると、それ以後の補強効果が得られなくなるばかりでなく、スチールコードがサイドウォール部から部分的に離脱することもある。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５５−１５２６０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、サイドウォール部の耐カット性を改善すると共に、スチールコードとゴムとの間のセパレーションを抑制して耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、少なくとも片側のサイドウォール部に、タイヤ断面高さの３０〜６５％の範囲に、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の補強リブを設けると共に、前記補強リブの内部に、少なくとも１本の素線を螺旋状に形成した螺旋体からなるスチールコードを埋設し、前記螺旋体の外径ｈ、前記素線の直径ｄ及び前記螺旋体のピッチｐが３ｄ≦ｈかつｄ≦ｐ≦５ｈの関係を満足することを特徴とするものである。
【０００７】
このようにサイドウォール部にタイヤ周方向に延びる少なくとも１本の補強リブを設け、その補強リブの内部に螺旋体からなるスチールコードを埋設し、そのスチールコードが高伸長かつ低応力の物性を呈するように螺旋体の外径ｈを大きくすると共にピッチｐを小さくすることにより、サイドウォール部の耐カット性と耐久性を向上することができる。
【０００８】
つまり、上記スチールコードは螺旋形状に起因して高伸長かつ低応力の物性を呈するので、従来の剛直なスチールコードを用いる場合に比べて、タイヤの走行時の撓みによって生じるタイヤ周方向の引っ張り力が緩和され、サイドウォールゴムの動きに追従し易くなる。そのため、スチールコードとゴムとの間のセパレーションを抑制し、タイヤ耐久性を向上することができる。また、高伸長かつ低応力のスチールコードを補強リブに埋設すると、その補強リブが岩石等の異物を包み込むように柔軟に受け止めるので、サイドウォール部の耐カット性を改善することができる。
【０００９】
本発明において、素線の直径ｄは０．０５〜１．５０ｍｍであることが好ましい。また、スチールコードの破断伸びは８０％以上であることが好ましい。これにより、耐カット性及び耐久性の改善効果をより確実に得ることができる。
【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て詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態からなる建設車両用空気入りタイヤを示し、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。左右一対のビード部３，３間には複数層のカーカス層４が装架されている。複数層のカーカス層４のうち、内側のカーカス層４ａはその端部がビードコア５ａの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、外側のカーカス層４ｂはその端部がビードコア５ｂの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、更に外側のカーカス層４ｃはその端部がカーカス層４ｂの外側に配置されている。一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、複数層のブレーカー層６が埋設されている。
【００１２】
少なくとも片側のサイドウォール部２には、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の凸状の補強リブ７が設けられている。この補強リブ７は、タイヤ周方向に連続した凹溝を挟んで環状に形成されている。補強リブ７を形成する領域は、ビード側の境界の高さＨ１  をタイヤ断面高さＳＨの３０％とし、トレッド側の境界の高さＨ２  をタイヤ断面高さＳＨの６５％とする。このような領域に凸状の補強リブ７を形成することにより、サイドウォール部２を効果的に保護するのである。なお、補強リブ７は片側のサイドウォール部２だけに設けても良く、或いは両側のサイドウォール部２に設けても良い。補強リブ７を片側のサイドウォール部２だけに設ける場合、その補強リブ７を車両外側に配置するように空気入りタイヤを車両に装着すれば良い。
【００１３】
各補強リブ７の内部には、補強リブ７に沿って連続的に延長する螺旋体からなるスチールコードＳが埋設されている。スチールコードＳは全ての補強リブ７の内部に埋設されていることが望ましいが、必ずしも全ての補強リブ７の内部に埋設されていなくても良く、カットを受け易い部分のみ補強したり、１本おきに補強しても良い。
【００１４】
スチールコードＳの螺旋体は、少なくとも１本の素線を螺旋状に形成したものである。ここで、螺旋体は１本の素線を螺旋状に形成したものであっても良く、或いは、複数本の素線を引き揃えたり撚り合わせた状態で螺旋状に形成したものであっても良い。特に、複数本の素線で螺旋体を構成する場合、それら素線を撚り合わせることが好ましい。スチールコードＳの撚り構造については、公知の構造を適用することができ、ゴム浸透性の点で１×ｎ構造が好ましいが、これに限定されるものではない。また、素線の直径は０．０５〜１．５０ｍｍにすると良い。
【００１５】
図２（ａ），（ｂ）は円形の横断面形状を有する螺旋体からなるスチールコードを例示するものである。図２（ａ），（ｂ）において、ｈは螺旋体の外径であり、ｄは素線の直径であり、ｐは螺旋体のピッチである。上記スチールコードＳは、３ｄ≦ｈ、より好ましくは３ｄ≦ｈ≦３０ｄの関係を満足すると同時に、ｄ≦ｐ≦５ｈ、より好ましくはｄ≦ｐ≦３ｈの関係を満足するものである。但し、螺旋体の外径ｈが小さ過ぎても螺旋体のピッチｐが大き過ぎてもコードの伸長特性が不十分になり、また補強効果が不十分になる。螺旋体の外径ｈの上限はスチールコードＳが補強リブ７内に収まる程度であれば良い。なお、螺旋体の横断面形状は必ずしも真円である必要はない。
【００１６】
このようにスチールコードＳを螺旋体から構成し、その螺旋体の外径ｈを大きくすると共にピッチｐを小さくすることにより、以下の作用効果を得ることができる。
【００１７】
即ち、高伸長かつ低応力のスチールコードＳをサイドウォール部２に配置したことで、従来の剛直なスチールコードを用いる場合に比べて、タイヤの走行時の撓みによって生じるタイヤ周方向の引っ張り力が緩和され、スチールコードＳがサイドウォールゴムの動きに追従し易くなる。そのため、スチールコードＳとゴムとの間のセパレーションを抑制し、タイヤ耐久性を向上することができる。更に、スチールコードＳの螺旋体に撚り構造を採用した場合、撚り構造に起因する伸びも加わるので、応力集中の低減効果により、コード破断に至るまでの寿命を延長することができる。
【００１８】
耐カット性に関して、岩石等の異物はサイドウォール部２の垂直方向から接触し、その応力が集中するとカット傷を生じ易くなる。これに対して、高伸長かつ低応力のスチールコードＳをサイドウォール部２の補強リブ７に埋設した場合、補強リブ７が岩石等の異物を包み込むように柔軟に受け止めるので、良好な耐カット性を発揮することができる。
【００１９】
上記空気入りタイヤにおいて、スチールコードＳを補強リブ７の内部に埋設するに際して、スチールコードＳを１００％モジュラスが０．５〜１０ＭＰａである接着用ゴム組成物で被覆することが好ましい。これにより、ゴムの剥離を効果的に回避することができる。
【００２０】
本発明の空気入りタイヤは、その用途が特に限定されるものではないが、主として不整地で使用される建設車両用として好適である。
【００２１】
【実施例】
タイヤサイズ１２００−２４  ２４ＰＲで、ＴＲＡ  ＣＯＤＥ  Ｌ５Ｓのスムーストレッドを有し、１２枚のナイロンカーカスプライと２枚のナイロンブレーカープライから構成されるバイアス構造を有する鉱石運搬車両用空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部の保護構造だけを種々異ならせた本発明タイヤ、比較タイヤ、従来タイヤをそれぞれ製作した。
【００２２】
本発明タイヤ：
サイドウォール部におけるタイヤ断面高さの３０〜６５％の範囲に、タイヤ周方向に延びる４本の凸状の補強リブを設け、そのうちの２本の補強リブの内部に螺旋体からなるスチールコード（１×１×０．６）をそれぞれ埋設した。ここで用いたスチールコードは、螺旋体の外径ｈが６．０ｍｍであり、螺旋体のピッチｐが７．０ｍｍであり、破断伸びが８０％である。
【００２３】
比較タイヤ：
サイドウォール部におけるタイヤ断面高さの３０〜６５％の範囲に、タイヤ周方向に延びる４本の凸状の補強リブを設け、そのうちの２本の補強リブの内部にスチールコード（７×７×０．２４）をそれぞれ埋設した。
【００２４】
従来タイヤ：
サイドウォール部に保護構造を持たないこと以外は、本発明タイヤ及び比較タイヤを同じ構成とした。
【００２５】
これら試験タイヤをそれぞれ鉱石運搬車両に装着し、実際に坑内での運搬作業に使用した。そして、評価タイヤ本数を２０本として、耐カット性、耐セパレーション性、耐久性を評価し、その結果を表１に示した。耐カット性については、サイドウォール部におけるカットバーストの発生本数を指標とした。耐セパレーション性については、サイドウォール部におけるコード飛び出しの発生本数を指標とした。耐久性については、タイヤの平均寿命を指標とした。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
その結果、サイドカットを原因とするタイヤバーストは、従来タイヤで６本、比較タイヤで３本であったが、本発明タイヤでは２本へと改善されていた。そして、本発明タイヤは従来タイヤに比べて平均寿命が大幅に延びていた。一方、比較タイヤはサイドウォール部におけるコード飛び出しが多発したため平均寿命が短くなっていた。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、少なくとも片側のサイドウォール部に、タイヤ断面高さの３０〜６５％の範囲に、タイヤ周方向に延びる少なくとも１本の補強リブを設けると共に、その補強リブの内部に、少なくとも１本の素線を螺旋状に形成した螺旋体からなるスチールコードを埋設し、螺旋体の外径ｈ、素線の直径ｄ及び螺旋体のピッチｐが３ｄ≦ｈかつｄ≦ｐ≦５ｈの関係を満足するようにしたから、サイドウォール部の耐カット性を改善すると共に、スチールコードとゴムとの間のセパレーションを抑制して耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる建設車両用空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。
【図２】円形の横断面形状を有する螺旋体からなるスチールコードを示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４，４ａ，４ｂ，４ｃ  カーカス層
５ａ，５ｂ  ビードコア
６  ブレーカー層
７  補強リブ
Ｓ  スチールコード
【図１】
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【図２】
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