(57)【要約】【課題】耐カット性の改善された建設車両用の空気入りラジアルタイヤを提案する。【解決手段】ビードコアをそれぞれ埋設した一対のビード部と、このビード部の一方から他方へ延び、該ビードコアの周りに内側から外側に巻き返したラジアルカーカス層１とこのラジアルカーカス層１の外側に配置されたベルト層２と、このベルト層２の外側に配置されたトレッド部３とを備えた重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、前記トレッド部３の幅方向端部３′とバットレス部５との中間位置を通り、前記ラジアルカーカス層１に垂直な法線ｍと、タイヤの最大幅位置Ｗと正規内圧を充填し正規荷重を負荷した際にタイヤがリムのフランジから離反し始める点の中間位置を通り、前記ラジアルカーカスに垂直な法線ｍ１とによって挟まれた領域Ｌに、ラジアルカーカス層１の外表面に沿う少なくとも一層のコード補強層４を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードコアをそれぞれ埋設した一対のビード部と、このビード部の一方から他方へ延び、該ビードコアの周りに内側から外側に巻き返したラジアルカーカス層と、このラジアルカーカス層の外側に配置されたベルト層と、このベルト層の外側に配置されたトレッド部とを備えた重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記トレッド部の幅方向端部とバットレス部との中間位置を通り、前記ラジアルカーカスに垂直な法線と、タイヤの最大幅位置と正規内圧を充填し正規荷重を負荷した際にタイヤがリムのフランジから離反し始める点の中間位置を通り、前記ラジアルカーカス層に垂直な法線とによって挟まれた領域に、ラジアルカーカス層の外表面に沿う少なくとも一層のコード補強層を配置したことを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記コード補強層が、二層以上の交錯層である請求項１記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記コード補強層が、スチールコード補強層である請求項１又は２記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記コード補強層のコードは、引張り破断時の伸びが３〜８％の伸張性スチールコードである請求項３記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
トレッド部の幅方向端部を始点とし、タイヤの最大幅位置と正規内圧を充填し正規荷重を負荷した際にタイヤがリムのフランジから離反し始める点の中間位置を通り、前記ラジアルカーカス層に垂直な法線を終点とした場合につき、該始点から終点に至るまでの領域でかつ、コード補強層とラジアルカーカス層の相互間に、該ラジアルカーカス層に沿う少なくとも一層の亀裂進展保護層を配置した請求項１〜４の何れかに記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
前記亀裂進展保護層が、ゴムシートである請求項５記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設車両等の重荷重車両に装着して好適な空気入りラジアルタイヤに関するものであり、とくに、坑道等の壁にタイヤが接触して受けるサイドカット故障を回避しようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
鉱山等の岩盤路を走行する建設車両のタイヤは、走行中に接触する砕石などよってサイドカット故障を受けやすく、通常、この業種のユーザーにおいては有機繊維のプライコードを複数交錯させたバイアスタイヤが投入されていた。
【０００３】
その理由は、ラジアルタイヤの場合はスチールコード製のプライが一層あるだけであり、カットを受け得る部分のゲージが薄いため、カットがプライコードを容易に貫通して故障に至るのに対して、バイアスタイヤは、プライコード層の厚みが比較的厚く（ゴムゲージ＋有機繊維（プライコード）の効果、図5参照）、カット傷がタイヤの内面まで貫通するのは稀であり、ラジアルタイヤに比べて耐カット性に優れているからである。
【０００４】
また、ラジアルタイヤにおいてはバイアスタイヤのようにゴムのゲージを厚くすることにより耐カット性の改善を図ることは可能ではあるが、ゴムのゲージを厚くすると発熱性の問題が生じる他に荷重を支えるエアボリュームが少なくなるために耐久性の面で不利であり現実的ではないというところにある。
【０００５】
この点に関する先行技術としては、内側に位置するベルトプライを、最大幅のベルトプライによってカバーしてタイヤの潰れに基づくゴムの流れを遮断し、タイヤの幅方向外端に作用する引張力を小さくすることによりトレッド部全体の高剛性化を図ったラジアルタイヤ（例えば、特許文献１）が知られており、また、その他、芳香族ポリアミド繊維コードからなるブレーカコードを配置してバットレス部における剛性を高めた構造のラジアルタイヤ（例えば特許文献2）等が知られているが、上記の特許文献１に開示されたタイヤにおいては、ベルトプライがカバーする範囲がカット傷を受ける範囲に比べて狭いためカット傷の軽減を図るには不十分であり、また、特許文献２に開示のタイヤは、重荷重用タイヤがカットを受ける時の入力に対し芳香族ポリアミド繊維コード層を単に1枚配置する構造であることからカット傷を軽減するには十分ではなく、耐カット性に関しては未だ改善の余地が残されていた。
【特許文献１】特開平５−８６０７号公報
【特許文献２】特開２００１−１４６１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、坑道の脇に大きな岩等が多数点在する、サイドカットの条件が最もシビアな、地下鉱山やトンネル工事等の狭い坑道内での走行においてたとえタイヤが坑道の側壁に接触するようなことがあっても十分に耐え得る、耐カット性の改善された重荷重用空気入りラジアルタイヤを提案するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ビードコアをそれぞれ埋設した一対のビード部と、このビード部の一方から他方へ延び、該ビードコアの周りに内側から外側に巻き返したラジアルカーカス層と、このラジアルカーカス層の外側に配置されたベルト層と、このベルト層の外側に配置されたトレッド部とを備えた重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記トレッド部の幅方向端部とバットレス部との中間位置を通り、前記ラジアルカーカスに垂直な法線と、タイヤの最大幅位置と正規内圧を充填し正規荷重を負荷した際にタイヤがリムのフランジから離反し始める点の中間位置を通り、前記ラジアルカーカスに垂直な法線とによって挟まれた領域に、ラジアルカーカス層の外表面に沿う少なくとも一層のコード補強層を配置したことを特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤである。
【０００８】
上記の構成においてコード補強層は、二層以上の交錯層とするのが望ましく、具体的にはスチールコード補強層とするのが好ましい。
【０００９】
また、コード補強層のコードは、引張り破断時の伸びが３〜８％の伸張性スチールコードを適用するのが好ましい。
【００１０】
ここに、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等の、タイヤが製造、販売又は使用される地域において有効な工業基準、規格等に記載されている適用サイズにおけ  る単輪の最大荷重（最大負荷能力）をいうものとし、正規内圧とは上記規格に記載されている単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧をいうものとする。また、バットレス部とは、接地端よりも幅方向外側のショルダー部の径方向内側端をいう（図１に示す符号５におけるラインの部分であり、トレッド部の幅方向端部とタイヤ最大幅位置の間にある部位）。
【００１１】
また、本発明は上記の構成になる重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、トレッド部の幅方向端部を始点とし、タイヤの最大幅位置と正規内圧を充填し正規荷重を負荷した際にタイヤがリムのフランジから離反し始める点の中間位置を通り、前記ラジアルカーカス層に垂直な法線を終点とした場合に、該始点から終点に至るまでの領域でかつ、コード補強層とラジアルカーカス層の相互間に、該ラジアルカーカス層に沿う少なくとも一層の亀裂進展保護層を配置するのが好ましく、該亀裂進展保護層としては、ブタジエンゴム等からなるゴムシートを用いることができる。
【発明の効果】
【００１２】
重荷重域でかつ、地下鉱山やトンネル内で作業する車両は、その作業場の環境上、タイヤのサイドにカット傷を受け易く、その範囲は、タイヤのトレッド部の幅方向端部からサイド部（サイド部とはタイヤが撓んだときに最も広がる位置をいうものとする。）までがほとんどである。
【００１３】
本発明は、ラジアルカーカス層の外表面に沿う少なくとも一層のコード補強層を、トレッド部の幅方向端部とバットレス部との中間位置を通り、前記ラジアルカーカスに垂直な法線と、タイヤの最大幅位置と正規内圧を充填し正規荷重を負荷した際にタイヤがリムのフランジから離反し始める点の中間位置を通り、前記ラジアルカーカスに垂直な法線とによって挟まれた領域に配置したので、タイヤが坑道の側壁に接触することがあっても、その部位でカット傷がカーカス層のプライコードを貫通するのを抑制することが可能となる。
【００１４】
トレッド部の幅方向端部を始点（あるいは終点）とし、タイヤの最大幅位置と正規内圧を充填し正規荷重を負荷した際にタイヤがリムのフランジから離反し始める点の中間位置を通り、前記ラジアルカーカス層に垂直な法線を終点（あるいは始点）とした場合、該始点から終点に至るまでの領域（カット傷を受け易い領域に対応する）で、かつコード補強層とラジアルカーカス層の相互間に、該ラジアルカーカス層に沿う少なくとも一層の亀裂進展保護層を配置することにより、コード補強層を突き抜けてタイヤ内部に亀裂が進展していっても該亀裂進展保護層により亀裂の進展を食い止めることが可能となり亀裂の貫通による故障が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は建設車両等に装着して好適な重荷重車両用空気入りラジアルタイヤの実施の形態をタイヤの幅方向左側断面について示した図である。
【００１６】
図における１はタイヤの骨格をなすラジアルカーカス層である。このラジアルカーカス層１はタイヤの径方向に沿うコード配列になり、ビードコアをそれぞれ埋設したビード部（図示せず）の一方から他方へ延び、ビードコアの周りに内側から外側に巻き返した巻き返し部１ａを有する。
【００１７】
また、２はラジアルカーカス層１の外側に配置された４層の例で示したベルト層、３はベルト層２の外側に配置されたトレッド部、そして、４はラジアルカーカス層１の外表面に沿う二層の交錯層の例で示したコード補強層である。
【００１８】
コード補強層４は、トレッド部３の幅方向端部３′とバットレス部５との中間位置を通り、前記ラジアルカーカス層１に垂直な法線ｍと、タイヤの最大幅位置（サイド部）Ｗと正規内圧を充填し正規荷重を負荷した際にタイヤがリムのフランジから離反し始める点の中間位置を通り、前記ラジアルカーカス層１に垂直な法線ｍ１とによって挟まれた領域Ｌに配置されている。この領域Ｌはラジアルタイヤにおいてカットを受け易い範囲に対応している。
【００１９】
コード補強層４は、ラジアルカーカス層１を構成するコードと交差する向きに配列したコードを有する二層以上の交錯層（二層以上配置することで形成した層）とすることができ、コードとしては、引張り破断時の伸びが３〜８％の伸張性スチールコードを適用する。
【００２０】
上記の構成になるタイヤは、領域Ｌにおいてコード補強層４が配置されているため図２に示すように車両の走行に際してタイヤが坑道等の側壁に接触してもカット傷が貫通しにくくなり耐カット性が改善される。図３にバイアスタイヤの内部構造と坑道等における側壁との接触状況を模式的に示す。
【００２１】
コード補強層４はラジアルカーカス層１のコードと交差する向きにコード配列とするが、これによりカット傷が貫通し難くなる。コードの角度としては、ラジアル方向に対し０〜９０°とするのが好ましい。
【００２２】
また、補強層４のコードは、引張り破断時の伸びが３〜８％の伸張性スチールコードを用いるのが好適であるが、その理由は、タイヤバットレス部はタイヤ変形時に大きく撓む領域であり変形に伴うゴム流れに追従させるためである。
【００２３】
コード補強層４は少なくとも一層でその効果が期待できるが、カット傷の原因となる砕石は鋭利な形状をしており補強層が一層ではカット傷が貫通するおそれがあるので、さらなる性能向上の観点から、より好ましくは二層以上とするのがよい。
【００２４】
図４は本発明にしたがう重荷重用空気入りラジアルタイヤの他の実施の形態をタイヤの幅方向左側断面について示した図であり、図中５は亀裂進展保護層である。
【００２５】
亀裂進展保護層５は、トレッド部３の幅方向端部３′を始点とし、タイヤの最大幅位置と正規内圧を充填し正規荷重を負荷した際にタイヤがリムのフランジから離反し始める点の中間位置を通り、前記ラジアルカーカス層に垂直な法線ｍ１を終点とした場合につき、該始点３′から終点m１に至るまでの領域Ｌ１でかつ、コード補強層４とラジアルカーカス層１の相互間に、該ラジアルカーカス層に沿うように配置される少なくとも一層にて構成することができるものであって、この亀裂進展保護層５によれば、図５に示すように、コード補強層４を突き抜けた亀裂Ｋがタイヤ内部に進展、貫通することによって発生する故障の効果的な抑制が可能となる。
【００２６】
亀裂進展保護層５としては厚さが１〜３ｍｍ程度で、破断伸度が７００％以上であるゴムシートを用いるのが好ましい。ゴムシートの厚さが１ｍｍに満たない場合には亀裂が簡単に突き抜けてしまい亀裂進展抑制効果が小さくなる一方、３ｍｍを超える場合には発熱が大きくなりセパレーションの原因になる。亀裂進展保護層５を構成するゴムシートとしてはブタジエンゴムからなるゴムシートが有利に適合する。
【００２７】
本発明にしたがう空気入りラジアルタイヤを製造するに当たっては、現在の量産技術で適用されている「成型ドラムに貼り付ける製造法」では、各構成部材をドラムに貼り付けたのち、徐々にドラムの径を拡張させて生タイヤを成型することになるので、領域Ｌの領域に、ラジアルカーカス層１の外表面に沿ってコード補強層４を配置すると、ドラム径を拡張する場合に該補強層４において拡張を抑制する力が働き生タイヤを拡張することができないことが懸念されるのでコア成型機を使用する。
【実施例】
【００２８】
実施例１
コード補強層４としてスチールコード補強層を１枚配置した図１に示したような構造になるサイズ２６．５Ｒ２５のタイヤ（適合タイヤ１）と、同じくスチールコード層を２枚配置した図１に示す構造になるサイズ２６．５Ｒ２５のタイヤ（適合タイヤ２）をそれぞれ製造し、これらのタイヤを２２×３のリムにリム組して内圧６９０ｋＰａ、負荷荷重１６６５０ｋｇの条件のもとに、平板試験機上に設置した高さ３５０ｍｍ、幅２００ｍｍの突起物（突起物の形状は角部が鋭利な直方体とした。）に図６に示す如くタイヤサイド部を当てながら転動（平板移動速度９９９ｍｍ／ｍｉｎ）させる試験を実施してその際に生じたカット傷の深さ、幅を測定した。
【００２９】
その結果、スチールコード補強層を有しないタイヤ（比較タイヤ、タイヤサイズは適合タイヤ１、２と同じ。）では、カット傷の深さが４０ｍｍ（貫通）に達しカット傷幅は１００ｍｍであったのに対して、スチールコード補強層を一層配置したタイヤ（適合タイヤ１）ではカット傷の深さが１０ｍｍ（貫通なし）、カット傷幅は１００ｍｍであり、スチールコード補強層を二層配置したタイヤ（適合タイヤ２）ではカット傷深さが８ｍｍ（貫通なし）、カット傷幅は１００５ｍｍであって、本発明にしたがうタイヤ（適合タイヤ１、２）では耐カット性が格段に改善されることが確認された。
【００３０】
実施例２
厚さ１ｍｍになるブタジエンゴムからなるゴムシートを亀裂進展保護層として設けた他は実施例１と同様になるタイヤ（亀裂進展保護層は、トレッド部３の幅方向端部３′から法線ｍ１にかけて配置、図４参照）を用い、コード補強層を突き抜ける亀裂を意図的に形成した状態でタイヤの転動試験（リムサイズ、内圧、負荷荷重、平板移動速度は実施例１と同じ）を実施し、コード補強層からの亀裂の進展の深さについて測定した。
【００３１】
その結果、亀裂進展保護層を有しないタイヤ（比較タイヤ）においては亀裂進展長さが３０ｍｍ（貫通）にも及んでいたのに対し、亀裂進展保護層を有するタイヤ（適合タイヤ）においては亀裂進展長さが２７ｍｍ程度であり、コード補強層から突き抜けた亀裂が進展してタイヤを貫通するのを抑制できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
耐カット性の改善された重荷重用空気入りラジアルタイヤが安定的に供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明にしたがう空気入りラジアルタイヤの実施の形態につき、タイヤの片側断面（左側断面）について示した図である。
【図２】側壁における接触状況を示した図である。
【図３】バイアスタイヤの内部構造と側壁との接触状況を示した図である。
【図４】本発明にしたがう空気入りラジアルタイヤの他の実施の形態につき、タイヤの片側断面（左側断面）について示した図である。
【図５】図４に示した空気入りラジアルタイヤの側壁における接触状況を示した図である。
【図６】実施例の試験状況を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００３４】
１ ラジアルカーカス層
２ ベルト層
３ トレッド部
４ コード補強層
５ 亀裂伸展保護層
【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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