(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２層の互いに交差するスチールコード層からなるベルト層を備えた扁平率８５％以下の建設車両用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層のうちで最大幅ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を、該最大幅ベルト層に隣接するベルト層との交差領域全域で１８°〜２４°にすると共に、隣接するベルト層に交差していない該最大幅ベルト層のタイヤ幅方向端末までの自由端領域全域で２８°〜３７°にし、最大幅ベルト層のスチールコードが交差領域から自由端領域まで連続して延在する建設車両用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記交差領域の幅は、トレッド展開幅の５０〜７５％である請求項１記載の建設車両用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
左右のビード部間にタイヤ径方向に延在するスチールコードを配列したカーカス層を延設し、該カーカス層の外周側に前記少なくとも２層のベルト層を配置し、最大幅ベルト層がカーカス層に隣接する１層目のベルト層である請求項１または２記載の建設車両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、不整地走行用の建設車両用空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは偏平率８５％以下のローダ用タイヤ（ＪＡＴＭＡ：建設車両用タイヤ第３種分類）における最大幅ベルト層の幅方向端部に生じるエッジセパレーション故障を抑制することを可能にした建設車両用空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の建設車両用空気入りラジアルタイヤは、図２に示すように、左右一対のビード部１、１間にカーカス層２を装架し、トレッド部３におけるカーカス層２の外周側に２層以上の互いに交差するスチールコード層からなるベルト層４を設けた構造になっている。図２中、ＣＬはタイヤ赤道線を表わす。このような建設車両用空気入りラジアルタイヤは、低速高負荷荷重の条件において使用されるために、特に偏平率が８５％以下である場合に、最大幅ベルト層４ａの幅方向端部にエッジセパレーション故障を生じやすい。
【０００３】
建設車両用タイヤの最大幅ベルト層４ａの幅方向端部に生じるエッジセパレーション故障は、高速走行用タイヤに見られるような内圧力による層間剪断歪みに起因する交差プライ層間のセパレーションとは異なるものである。即ち、建設車両用タイヤでは、図４に示すように、不整地走行時に路面から受ける大きな接地反力Ｐｃと内圧力Ｐｉとが両面から挟むようにトレッド内部に作用するため、トレッドゴムはショルダー部では外側へ張り出すような挙動Ｍをとり、最大幅ベルト層４ａの端末付近を境にトレッド部３が剪断変形を起こす。その結果、図５に示すように、最大幅ベルト層４ａのコード端末にはトレッドショルダー外側への引っ張り応力Ｔがかかり、接着処理されていないコード切断面と周辺ゴムとの非接着面から亀裂が成長し、これがエッジセパレーション故障へと進展するのである。
【０００４】
そこで、従来からエッジセパレーション故障を抑制するためにベルト層の両端部を覆うように緩衝ゴム層を配置することが行われているが、このような緩衝ゴム層では応力緩和作用が不十分であり、しかも発熱の点で不利であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、最大幅ベルト層の幅方向端部に生じるエッジセパレーション故障を抑制し、耐久性の向上を可能にした建設車両用空気入りラジアル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】
本発明は、少なくとも２層の互いに交差するスチールコード層からなるベルト層を備えた扁平率８５％以下の建設車両用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層のうちで最大幅ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を、該最大幅ベルト層に隣接するベルト層との交差領域全域で１８°〜２４°にすると共に、隣接するベルト層に交差していない該最大幅ベルト層のタイヤ幅方向端末までの自由端領域全域で２８°〜３７°にし、最大幅ベルト層のスチールコードが交差領域から自由端領域まで連続して延在することを特徴とする。
【０００７】
このように最大幅ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を定めたため、最大幅ベルト層の幅方向端部に生じるエッジセパレーション故障を抑制することが可能となる。
【０００８】
ここで、交差領域とは、互いに隣接する２つのベルト層において一方のベルト層のコードと他方のベルト層のコードとが交差する領域をいい、換言すれば、両ベルト層が互いに接する領域をいう。また、自由端領域とは、最大幅ベルト層において隣接するベルト層に交差していない領域であってタイヤ幅方向端末までの領域をいい、隣接するベルト層が１層の場合にはその交差領域の幅方向端から最大幅ベルト層の近い方のタイヤ幅方向端末までの領域であり（最大幅ベルト層には、タイヤ幅方向端末が左右両側にそれぞれ１つづつ全部で２つあるので、そのうち交差領域の幅方向端から近い方のタイヤ幅方向端末までの領域、以下同じ）、一方、隣接するベルト層が最大幅ベルト層を挟んで両側に１層づつ２層ある場合にはこれら２層のベルト層のうち幅広の方のベルト層の交差領域の幅方向端から最大幅ベルト層の近い方のタイヤ幅方向端末までの領域である。
【０００９】
図４では、隣接するベルト層が最大幅ベルト層４ａを挟んで両側に１層づつ２層あり、カーカス層２側の幅広の方のベルト層の交差領域Ｒの幅方向端から最大幅ベルト層４ａの近い方のタイヤ幅方向端末までが自由端領域Ｓとなっている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の扁平率８５％以下の建設車両用空気入りラジアルタイヤは、左右のビード部間にタイヤ径方向に延在するスチールコードを配列したカーカス層を延設し、カーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置している。図１に示すように、スチールコード層からなるベルト層のうちで、カーカス層２に隣接する１層目のベルト層である最大幅ベルト層４ａのタイヤ周方向ＥＥ’に対するコード角度を、最大幅ベルト層４ａに隣接するベルト層との交差領域Ｒでは１８°〜２４°（β）にすると共に、隣接するベルト層に交差していない領域、すなわち交差領域Ｒの幅方向端から最大幅ベルト層４ａの近い方のタイヤ幅方向端末までの自由端領域Ｓでは２８°〜３７°（α）にしている。最大幅ベルト４ａのスチールコードは交差領域Ｒから自由端領域Ｓまで連続して延在している。
【００１１】
空気入りラジアルタイヤでは、一般に、タイヤ周方向に対するコード角度がほぼ９０°のカーカス層を一方のビードから他方のビードに亘って装架してタイヤ骨格を形成し、このカーカス層の外周側に、タイヤ１周に亘ってベルト層を配置してカーカス層にいわばタガを嵌め、カーカス層がバラバラになるのを防止している（いわゆるタガ効果）。このタガ効果をうまく発揮させるために、カーカス層の外周側にはプライ間でコードが互いに交差した少なくとも２層のベルト層が配置される。
【００１２】
そこで、本発明では、交差領域Ｒでの面内せん断剛性を確保しタガ効果の向上を考慮して、交差領域Ｒ全域において、最大幅ベルト層４ａのタイヤ周方向ＥＥ’に対するコード角度βを１８°〜２４°にしている（最大幅ベルト層４ａに隣接するベルト層のタイヤ周方向ＥＥ’に対するコード角度は、同じく１８°〜２４°）。βが１８°未満では、周剛性が高くなり、タガ効果が確保されるものの周方向断面曲げ剛性が高くなりすぎ、不整地走行で突起等にトレッドが乗り上げた時の衝撃をトレッドゴムが強く受け、トレッドゴムがカットを受け易い（エンベロープ性能の低下）。一方、２４°を超えるとタガ効果が低下し、タイヤ外周成長によるベルト廻りの歪み増加によりベルト層間剥離故障に繋がることになる。
【００１３】
一方、前述したように、最大幅ベルト層４ａのコード端末には、図５に示すようにトレッドショルダー外側への引っ張り応力Ｔがかかる。また、最大幅ベルト層４ａのコード端末では、不整地走行に際してタイヤが地面の突起に乗り上げて曲げ変形を受ける。そこで、本発明では、このような引っ張り応力Ｔおよび曲げ変形力を緩和するために、交差領域Ｒの幅方向端から最大幅ベルト層４ａの近い方のタイヤ幅方向端末までの自由端領域Ｓ全域において、最大幅ベルト層４ａのタイヤ周方向ＥＥ’に対するコード角度αを２８°〜３７°にしている。
【００１４】
すなわち、最大幅ベルト層４ａのタイヤ幅方向端末が引っ張り応力Ｔおよび曲げ変形力の影響をできるだけ避けるためには、最大幅ベルト層４ａのタイヤ幅方向端末におけるコード方向がなるべくタイヤ周方向ＥＥ’に対して９０°の方向に近づくのがよい。このように９０°の方向に近づくと、引っ張り応力Ｔおよび曲げ変形力による最大幅ベルト層４ａのタイヤ幅方向端末のせん断変形に、そのタイヤ幅方向端末が追随し易くなるからである。しかし、不整地走行に伴う岩石等へのタイヤトレッド部分の乗り上げは、ベルト層のコードに対しても強制的なタイヤ断面方向曲げ変形を強いるため、αが３７°を超えて大きくなると、最大幅ベルト層４ａの端末に応力集中がより多く掛かりエッジセパレーション故障が発生し易い。一方、αが２８°未満では、トレッド内部に作用する接地反力Ｐｃと内圧力Ｐｉとによりトレッドゴムがトレッドショルダー外側へ張り出そうとする挙動Ｍによる最大幅ベルト層４ａの端末近傍での引っ張り応力Ｔによるベルトコード端末部と周辺ゴムとの相対的動きによる歪み（非接着端が開こうとする動き）の抑制効果がなくなってしまう。このため、本発明では、αを２８°〜３７°にしたのである。
【００１５】
交差領域Ｒの幅は、トレッド展開幅の５０〜７５％であるとよい。ここで、トレッド展開幅とは、１９９８年のＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫに示される最大荷重空気圧とそれに対応する荷重条件下でのタイヤ接地幅をいう。
【００１６】
ところで、スチールコード層からなるベルト層は、スチールコードを並列に並べた状態で両面からコートゴム（ゴムシート）で挟んで圧延してなるシート材料を、所定の角度・幅に切断して形成されるため、製造工程上、一つのベルト層は全体に亘って一つのコード角度から構成されるのが一般的である。これに対し、本発明における最大幅ベルト層のように同一ベルト層内で異なるコード角度配置構造を有するベルト層は、前もって所定の角度・幅に切断されたシート材料の幅方向端部を型付けするか、又は前もって所定の長さ・形状に型付けしたスチールコードを並べた後にその両面からゴムシートで挟み込む等により製造することができる。
【００１７】
つぎに、図３に従来における最大幅ベルト層を示す。図３から判るように、最大幅ベルト層４ａにおいて、交差領域Ｒにおけるタイヤ周方向ＥＥ’に対するコード角度βと自由端領域Ｓにおけるタイヤ周方向ＥＥ’に対するコード角度αとは同じである。
【００１８】
【実施例】
以下の構成のタイヤについて、室内回転ドラム試験を実施し、耐久性の評価を行った。
【００１９】
評価タイヤ共通項
0004067239.tif 000002
第１層（カーカス側最内層）については、下記の表１に諸元を示す。
【００２０】
【表１】
0004067239.tif 000003
【００２１】
耐久性評価条件
リム：２５×１７．０（２．０）
空気圧：４００ｋＰａ（１９９８年ＪＡＴＭＡ最大空気圧の８０％）
荷重：１１１．８ｋＮ（１９９８年ＪＡＴＭＡ最大負荷能力の１２０％の荷重）
速度：７ｋｍ／ｈ
試験条件：クリート（突起）付き回転ドラム試験機にてトレッドショルダー部に対して不整地走行と同じように強制変形と衝撃を与えてタイヤが破壊するまで走行させ、その走行距離を測定した。
【００２２】
上記耐久性評価の結果を表２に示した。評価結果は従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐久性が優れている。
【００２３】
内部発熱性評価条件
リム：２５×１７．０（２．０）
空気圧：５００ｋＰａ（１９９８年ＪＡＴＭＡ最大空気圧の１００％）
荷重：９２．２ｋＮ（１９９８年ＪＡＴＭＡ最大負荷荷重の１００％）
速度：５、７、９ｋｍ／ｈとステップアップ
試験条件：速度ステップアップによるタイヤ内部発熱最大温度を測定することにより、タイヤ内部限界温度（９０℃）に達する時の速度を測定、比較評価した。
【００２４】
この結果を従来例１を１００とする指数で示す。指数値の大きい方が内部温度の上昇が小さく、内部発熱性に優れている。
【００２５】
【表２】
0004067239.tif 000004
【００２６】
表２から明らかなように、実施例１は従来例１〜３に比べて内部発熱性を損なうことなく耐久性が向上している。なお、従来例３は、耐久性が向上しているものの内部発熱性がわるい。
【００２７】
【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２層の互いに交差するスチールコード層からなるベルト層を備えた建設車両用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層のうちで最大幅ベルト層のタイヤ周方向に対するコード角度を、該最大幅ベルト層に隣接するベルト層との交差領域では１８°〜２４°にすると共に、隣接するベルト層に交差していない該最大幅ベルト層のタイヤ幅方向端末までの自由端領域では２８°〜３７°にしたことにより、不整地走行時に最大幅ベルト層のコード端末に生じるトレッドショルダー外側への引っ張り応力および不整地走行に際してタイヤが地面の突起に乗り上げて受ける曲げ変形力を緩和することが可能になるので、低速高負荷荷重の使用条件で最大幅ベルト層に生じるエッジセパレーション故障を効果的に抑制し、耐久性を向上させることができる。したがって、本発明は、トレッド部の耐カット性が特に要求される、非常にゴムモジュラスの高いトレッドゴムを用いたローダ用タイヤに好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の建設車両用空気入りラジアルタイヤにおける最大幅ベルト層の一例を示す平面視説明図である。
【図２】  従来の建設車両用空気入りラジアルタイヤの一例を示す子午線方向断面図である。
【図３】  従来の建設車両用空気入りラジアルタイヤにおける最大幅ベルト層の一例を示す平面視説明図である。
【図４】  従来の建設車両用空気入りラジアルタイヤの一例の不整地走行状態を示す子午線方向断面図である。
【図５】  図４の状態における最大幅ベルト層のコード端末に対する引っ張り応力の分布図である。
【符号の説明】
１  ビード部
２  カーカス層
３  トレッド部
４  ベルト層
４ａ  最大幅ベルト層
Ｓ  自由端領域
Ｒ  交差領域
【図１】
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【図２】
0004067239.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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