JP3553659B2 - Pneumatic radial tire for heavy loads - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は建設車両用空気入りラジアル・タイヤに関するものであり、特に、リム径２５”乃至３３”の主として不整地で使用される建設車両用空気入りラジアル・タイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ラジアル・タイヤのベルト層はテンション・メンバーであって、ベルト層が担う重要な機能の一つはタイヤに内圧を充填したときにその断面形状を所定の形状に保持すること及びタイヤを長期間使用したときにその径成長を抑制することである。
この機能を効果的に発揮するには、複撚りスチール・コードより層撚りスチール・コードがベルト層の補強材に適しているとされ、複撚りスチール・コードは路面からのカットに対して内側のベルト層を保護する保護層の補強材に適しているとされていた。
【０００３】
従来の建設車両用空気入りラジアル・タイヤでは、上記の一般的な考え方にしたがって、層撚りスチール・コードよりなる４層のベルト層が使用されていた。しかしながら、特に、リム径２５”乃至３３”の主として不整地で使用される建設車両用空気入りラジアル・タイヤではタイヤが負担する荷重が相当大きくなるので、それに見合うように使用内圧が高圧となり、断面形状を所定の形状に保持すること及びタイヤを長期間使用したときにその径成長を抑制することが困難となる。このため、ベルト端部での歪みが増大し、セパレーション故障が発生し易かった。
上記のような不具合を除去しようとすると、４層のベルト層ではなく５乃至６層のベルト層が必要となり、タイヤ重量と燃費の増加およびコスト増加をもたらしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、建設車両用空気入りラジアル・タイヤ、特に、リム径２５”乃至３３”の主として不整地で使用される建設車両用空気入りラジアル・タイヤで、タイヤ重量の増加と燃費の低下およびコスト増加をもたらすことなく、ベルト端部でのセパレーション故障発生を防止または抑制することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による空気入りタイヤは、クラウン中央部におけるコードと直角方向の打ち込み本数が１８本／５ｃｍ乃至２３本／５ｃｍであって、破断時のコード強力が２８０ｋｇｆ／本以上のスチール・コードよりなるラジアル・カーカスと該ラジアル・カーカスのクラウン部外側に配置された４層のベルト層を備えたタイヤであって、最外層のベルト層を第１ベルト、以下内側に向かって第２ベルト、第３ベルト、第４ベルトとするとき、
（１）４層のベルト層のうち、第１ベルトの幅が最も狭く、トレッド幅の４８％乃至６０％であり、第３ベルトの幅が最も広く、トレッド幅の７３％乃至８０％であって、
（２）第１ベルトのタイヤ赤道面に対するコードの角度が１５度以上２０度以下で、第２乃至第４ベルトのタイヤ赤道面に対するコードの角度が２０度以上２３度以下で、第１ベルトのコード角度と第２乃至第４ベルトの最高コード角度との角度差が３度以上で、隣接するすべてのベルト層間でコードが互いに交錯するようにタイヤ赤道面を挟んで相互に逆方向に配設され、
（３）第１ベルトは破断時のコード強力が１５０ｋｇｆ／本以上２８０ｋｇｆ／本以下で破断時のコード伸度が５％以上７％以下の物性値を有する複撚りスチール・コードよりなり、第２乃至第４ベルトは破断時のコード強力が２８０ｋｇｆ／本以上５００ｋｇｆ／本以下で破断時のコード伸度が２％以上３％以下の物性値を有する層撚りスチール・コードよりなる
ことを特徴とする建設車両用空気入りラジアル・タイヤである。
【０００６】
【作用】
【０００７】
本発明では、上述のように、建設車両用空気入りラジアル・タイヤにおいて、そのスチール・コードよりなる４層のベルト層において、隣接するすべてのベルト層間でコードが互いに交錯するようにタイヤ赤道面を挟んで相互に逆方向に配設し、かつ、第１ベルトのタイヤ赤道面に対するコードの角度が１５度以上２０度以下で、第２乃至第４ベルトのタイヤ赤道面に対するコードの角度が２０度以上２３度以下で、第１ベルトのコード角度と第２乃至第４ベルトの最高コード角度との角度差が３度以上となっていて、さらに、第１ベルトは破断時のコード強力が１５０ｋｇｆ／本以上２８０ｋｇｆ／本以下で破断時のコード伸度が５％以上７％以下の物性値を有する複撚りスチール・コードよりなり、第２乃至第４ベルトは破断時のコード強力が２８０ｋｇｆ／本以上５００ｋｇｆ／本以下で破断時のコード伸度が２％以上３％以下の物性値を有する層撚りスチール・コードよりなっているので、タイヤが高内圧で使用されても、断面形状を所定の形状に保持すること及びタイヤを長期間使用したときにその径成長を抑制することおよび第２乃至第４ベルトの内層の保護の両立が可能となり、ベルト耐久性の向上が達成される。
【０００８】
また本発明では、上述のように、建設車両用空気入りラジアル・タイヤにおいて、４層のベルト層のうち、第１ベルトの幅が最も狭く、トレッド幅の４８％乃至６０％であるので、ベルト端部の歪みが減少しベルト耐久性が向上するとともに、内層の保護としての役割を考えると、カット故障がトレッド中央部近傍に集中することから必要にして十分であると言える。
【０００９】
【実施例】
本発明に従う実施例と比較例を表１乃至表３に示す。
【００１０】
【表１】
【表２】
【表３】
上記実施例１のタイヤと比較例１ａおよび比較例１ｂのタイヤを比較試験するために、サイド・フォ−ス方式の室内耐久試験とステップ・ロード方式による室内発熱耐久試験を行った。
サイド・フォ−ス方式とは、発熱の影響を小さくするために、溝深さが５ｍｍになるまでトレッド・ゴムを削り取った後に、一定サイド・フォ−スをタイヤに負荷した状態で、５分毎に左右にサイド・フォ−スの方向を変化させて行う試験方法である。このタイヤ・サイズでは、それぞれのタイヤを正規リム１３．００／２．５にリム組し、充填内圧７．０ｋｇ／ｃｍ２ 、速度１６ｋｍ／ｈで外径５ｍのドラム試験機によって、４７００ｋｇの一定サイド・フォ−スをタイヤに負荷する条件で試験を実施した。
試験結果を、実施例１のタイヤの走行距離を１００として指数表示で表４に示す。数字が大きいほどよい結果であることを示す。
【００１４】
上記実施例２のタイヤと比較例２ａおよび比較例２ｂのタイヤを比較試験するために、それぞれを正規リム２２．００／３．０にリム組し、充填内圧３．７５ｋｇ／ｃｍ２ 、速度３０ｋｍ／ｈで外径５ｍのドラム試験機によるステップ・ロード方式による室内発熱耐久試験を行った。
ステップ・ロード方式とは、正規荷重７１００ｋｇ（１００％負荷）に対して４０％負荷で７時間走行、つぎに６０％負荷で６時間走行、つぎに８０％負荷で２４時間走行、つぎに１００％負荷で２４時間走行、つぎに１６０％負荷と８０％負荷を３０分毎に変えて２４時間走行、以降２４時間走行毎に１０％づつ負荷を増加させる試験方法である。
試験結果を、実施例２のタイヤの走行距離を１００として指数表示で表５に示す。数字が大きいほどよい結果であることを示す。
【００１５】
上記実施例３のタイヤと比較例３ａおよび比較例３ｂのタイヤを比較試験するために、それぞれを正規リム１１．２５／２．０にリム組し、充填内圧７．００ｋｇ／ｃｍ２ 、速度１６ｋｍ／ｈで外径５ｍのドラム試験機によるサイド・フォ−ス方式の室内耐久試験を行った。
試験結果を、実施例２のタイヤの走行距離を１００として指数表示で表６に示す。数字が大きいほどよい結果であることを示す。
【００１６】
【表４】
【表５】
【表６】
表４の結果から、実施例１のタイヤは比較例１ａのタイヤと比べ、ステップ・ロード方式の室内耐久試験では同等であるが、サイド・フォ−ス方式の室内耐久試験では極めて優れたタイヤであることがわかる。また、実施例１のタイヤは比較例１ｂのタイヤと比べ、サイド・フォ−ス方式の室内耐久試験では同等であるが、ステップ・ロード方式の室内耐久試験では極めて優れたタイヤであることがわかる。
表５の結果から、実施例２のタイヤは比較例２ａタイヤおよび比較例２ｂのタイヤと比べ、ステップ・ロード方式の室内耐久試験では耐久性に極めて優れたタイヤであることがわかる。
表６の結果から、サイド・フォ−ス方式の室内耐久試験では、実施例３のタイヤは比較例３ｂのタイヤと比べ同等であるが、比較例３ａのタイヤと比べ極めて優れたタイヤであることがわかる。
また、表には示していないが、実施例１、実施例２および実施例３のタイヤは比較例１ｂ、比較例２ｂおよび比較例３ｂのタイヤと比べ、タイヤの重量と燃費およびコストの面で極めて優れたタイヤである。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によって、タイヤの重量と燃費およびコストの増加をもたらすことなく建設車両用空気入りラジアル・タイヤのベルト端部でのセパレーション故障発生を防止または抑制することが可能となった。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a pneumatic radial tire for a construction vehicle, and more particularly to a pneumatic radial tire for a construction vehicle having a rim diameter of 25 "to 33" and used mainly on uneven terrain.
[0002]
[Prior art]
Generally, the belt layer of a radial tire is a tension member, and one of the important functions of the belt layer is to maintain a predetermined cross-sectional shape when the tire is filled with internal pressure and to lengthen the tire. The purpose is to suppress the diameter growth when used for a period.
For this function to be effective, layered steel cords are considered to be more suitable for reinforcement of the belt layer than double-stranded steel cords, and double-stranded steel cords are It was said to be suitable as a reinforcing material for a protective layer that protects the belt layer.
[0003]
In a conventional pneumatic radial tire for construction vehicles, four belt layers made of a layer-twisted steel cord were used in accordance with the above general idea. However, in particular, in the case of pneumatic radial tires for construction vehicles mainly used on uneven terrain having a rim diameter of 25 "to 33", the load borne by the tires becomes considerably large. It becomes difficult to maintain the shape in a predetermined shape and to suppress the diameter growth when the tire is used for a long period of time. For this reason, distortion at the end of the belt increased, and separation failure was likely to occur.
In order to eliminate the above-mentioned disadvantages, five or six belt layers are required instead of four belt layers, resulting in an increase in tire weight, fuel consumption and cost.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is a pneumatic radial tire for construction vehicles, particularly a pneumatic radial tire for construction vehicles having a rim diameter of 25 "to 33", which is mainly used on uneven terrain. Another object of the present invention is to prevent or suppress the occurrence of separation failure at the belt end without increasing the cost.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a pneumatic tire according to the present invention has a number of striking cords in a direction perpendicular to a cord at a center portion of a crown of 18/5 cm to 23/5 cm and a cord strength at break of 280 kgf / stroke. A tire comprising a radial carcass made of the above-described steel cord and four belt layers disposed outside a crown portion of the radial carcass, wherein an outermost belt layer is a first belt, and thereafter, is directed inward. The second belt, the third belt, and the fourth belt,
(1) Among the four belt layers, the width of the first belt is the narrowest, 48% to 60% of the tread width, and the width of the third belt is the widest, 73% to 80% of the tread width. hand,
(2) The angle of the cord of the first belt with respect to the tire equatorial plane is 15 degrees or more and 20 degrees or less, and the angle of the cord of the second to fourth belts with respect to the tire equatorial plane is 20 degrees or more and 23 degrees or less. An angle difference between the cord angle and the maximum cord angle of the second to fourth belts is 3 degrees or more, and the cords are arranged in opposite directions across the tire equatorial plane so that the cords cross each other between all adjacent belt layers. And
(3) The first belt is made of a multi-twisted steel cord having a cord strength at break of 150 kgf / piece or more and 280 kgf / piece or less and a cord elongation at break of 5% or more and 7% or less. The fourth to fourth belts are made of a layer-twisted steel cord having a cord strength at break of 280 kgf / piece to 500 kgf / piece and a cord elongation at break of 2% to 3%. Pneumatic radial tire for construction vehicles.
[0006]
[Action]
[0007]
In the present invention, as described above, in the pneumatic radial tire for construction vehicles, the tire equatorial plane is formed so that the cords of the four belt layers made of steel cords cross each other between all adjacent belt layers. The cords are disposed in opposite directions with respect to each other, and the cord angle of the first belt with respect to the tire equatorial plane is 15 degrees or more and 20 degrees or less, and the cord angle of the second to fourth belts with respect to the tire equatorial plane is 20 degrees. At 23 degrees or less, the angle difference between the cord angle of the first belt and the maximum cord angle of the second to fourth belts is 3 degrees or more, and the first belt has a cord strength at break of 150 kgf / It is composed of a multi-twisted steel cord having a physical property value of 5% or more and 7% or less at break at not less than 280 kgf / piece and the second to fourth belts are cords at break. Since it is made of a layered steel cord having a force of 280 kgf / piece or more and 500 kgf / piece or less and a cord elongation at break of 2% or more and 3% or less, even if the tire is used at a high internal pressure, It is possible to maintain the cross-sectional shape in a predetermined shape, to suppress the growth of the tire when the tire is used for a long period of time, and to protect the inner layers of the second to fourth belts, thereby improving belt durability. Is done.
[0008]
Further, in the present invention, as described above, in the pneumatic radial tire for construction vehicles, the width of the first belt is the narrowest among the four belt layers, and is 48% to 60% of the tread width. When considering the role of protecting the inner layer while reducing the distortion at the end and improving the belt durability, it can be said that this is necessary and sufficient because the cut failure is concentrated near the center of the tread.
[0009]
【Example】
Tables 1 to 3 show Examples and Comparative Examples according to the present invention.
[0010]
[Table 1]
[Table 2]
[Table 3]
In order to compare the tire of Example 1 with the tires of Comparative Example 1a and Comparative Example 1b, an indoor durability test using a side force method and an indoor heat generation durability test using a step load method were performed.
The side force method is to remove the tread rubber until the groove depth becomes 5 mm in order to reduce the influence of heat generation, and then apply a constant side force to the tire for 5 minutes. This is a test method in which the direction of the side force is changed left and right every time. In this tire size, each tire is rim-assembled into a regular rim of 13.00 / 2.5, and a constant 4700 kg is applied by a drum testing machine having a filling inner pressure of 7.0 kg / cm 2 , a speed of 16 km / h, and an outer diameter of 5 m. The test was carried out under the condition that the side force was applied to the tire.
The test results are shown in Table 4 in index notation, with the running distance of the tire of Example 1 being 100. Higher numbers indicate better results.
[0014]
In order to perform a comparative test between the tire of Example 2 and the tires of Comparative Example 2a and Comparative Example 2b, each of them was rim-assembled into a regular rim 22.00 / 3.0, and a filling internal pressure was 3.75 kg / cm 2 and a speed was 30 km. / H, an indoor heat generation durability test was performed by a step load method using a drum tester having an outer diameter of 5 m.
The step load method means that, for a normal load of 7,100 kg (100% load), the vehicle runs for 7 hours with a 40% load, then runs for 6 hours with a 60% load, then runs for 24 hours with an 80% load, and then 100% This is a test method in which the vehicle runs for 24 hours under a load, then runs for 24 hours while changing the 160% load and the 80% load every 30 minutes, and thereafter increases the load by 10% every 24 hours.
The test results are shown in Table 5 in index notation with the running distance of the tire of Example 2 being 100. Higher numbers indicate better results.
[0015]
In order to perform a comparative test between the tire of Example 3 and the tires of Comparative Example 3a and Comparative Example 3b, each was rim-assembled to a regular rim of 11.25 / 2.0, the internal filling pressure was 7.00 kg / cm 2 , and the speed was 16 km. / H, a side force type indoor durability test was performed with a drum tester having an outer diameter of 5 m.
The test results are shown in Table 6 in index notation, with the running distance of the tire of Example 2 being 100. Higher numbers indicate better results.
[0016]
[Table 4]
[Table 5]
[Table 6]
From the results shown in Table 4, the tire of Example 1 is equivalent to the tire of Comparative Example 1a in the indoor durability test of the step load method, but is extremely excellent in the indoor durability test of the side force method. You can see that there is. Further, the tire of Example 1 is equivalent to the tire of Comparative Example 1b in the indoor durability test of the side force method, but is extremely excellent in the indoor durability test of the step load method. .
From the results shown in Table 5, it can be seen that the tire of Example 2 has extremely excellent durability in the indoor durability test of the step load method as compared with the tire of Comparative Example 2a and the tire of Comparative Example 2b.
From the results in Table 6, in the indoor durability test of the side force method, the tire of Example 3 is equivalent to the tire of Comparative Example 3b, but is extremely superior to the tire of Comparative Example 3a. I understand.
Although not shown in the table, the tires of Example 1, Example 2, and Example 3 were compared with the tires of Comparative Example 1b, Comparative Example 2b, and Comparative Example 3b in terms of tire weight, fuel consumption, and cost. It is a very good tire.
[0020]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION By this invention, it became possible to prevent or suppress generation | occurrence | production of the separation failure in the belt end part of the pneumatic radial tire for construction vehicles, without increasing the weight, fuel consumption, and cost of a tire.
Claims (1)
（１）４層のベルト層のうち、第１ベルトの幅が最も狭く、トレッド幅の４８％乃至６０％であり、第３ベルトの幅が最も広く、トレッド幅の７３％乃至８０％であって、
（２）第１ベルトのタイヤ赤道面に対するコードの角度が１５度以上２０度以下で、第２乃至第４ベルトのタイヤ赤道面に対するコードの角度が２０度以上２３度以下で、第１ベルトのコード角度と第２乃至第４ベルトの最高コード角度との角度差が３度以上で、隣接するすべてのベルト層間でコードが互いに交錯するようにタイヤ赤道面を挟んで相互に逆方向に配設され、
（３）第１ベルトは破断時のコード強力が１５０ｋｇｆ／本以上２８０ｋｇｆ／本以下で破断時のコード伸度が５％以上７％以下の物性値を有する複撚りスチール・コードよりなり、第２乃至第４ベルトは破断時のコード強力が２８０ｋｇｆ／本以上５００ｋｇｆ／本以下で破断時のコード伸度が２％以上３％以下の物性値を有する層撚りスチール・コードよりなる
ことを特徴とする建設車両用空気入りラジアル・タイヤ。A radial carcass made of a steel cord having a number of strikes in the direction perpendicular to the cord at the central portion of the crown of 18/5 cm to 23/5 cm and a cord strength at break of 280 kgf / strand or more. A tire having four belt layers arranged on the outer side of the crown portion, wherein the outermost belt layer is a first belt, a second belt, an inner belt, a third belt, and a fourth belt.
(1) Among the four belt layers, the width of the first belt is the narrowest, 48% to 60% of the tread width, and the width of the third belt is the widest, 73% to 80% of the tread width. hand,
(2) The angle of the cord of the first belt with respect to the tire equatorial plane is 15 degrees or more and 20 degrees or less, and the angle of the cord of the second to fourth belts with respect to the tire equatorial plane is 20 degrees or more and 23 degrees or less. An angle difference between the cord angle and the maximum cord angle of the second to fourth belts is 3 degrees or more, and the cords are arranged in opposite directions across the tire equatorial plane so that the cords cross each other between all adjacent belt layers. And
(3) The first belt is made of a multi-twisted steel cord having a cord strength at break of 150 kgf / piece or more and 280 kgf / piece or less and a cord elongation at break of 5% or more and 7% or less. The fourth to fourth belts are made of a layer-twisted steel cord having a cord strength at break of 280 kgf / piece to 500 kgf / piece and a cord elongation at break of 2% to 3%. Pneumatic radial tires for construction vehicles.
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