JP4257713B2

JP4257713B2 - Heavy duty pneumatic radial tire

Info

Publication number: JP4257713B2
Application number: JP07923299A
Authority: JP
Inventors: 征司山田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2009-04-22
Anticipated expiration: 2019-03-24
Also published as: JPH11348509A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、空気入りタイヤに関するものであり、特に、左右一対のビード部に設けられたビードコアーと、一方のビード部から他方のビード部に延び、該ビードコアーに巻回されてビード部に係留された、ラジアルコード層よりなるカーカスプライと、該カーカスプライのクラウン部のラジアル方向外側に配置されたベルトとトレッドとを備えた、主として荒れ地走行用の重荷重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、空気入りタイヤ、特に、建設車両用空気入りタイヤなどに代表される重荷重用空気入りタイヤに求められる最も重要な要求性能の一つとして、耐摩耗性能があげられる。
【０００３】
この耐摩耗性能と密接に関連するタイヤ特性として、タイヤに内圧を充填したときの径成長が知られている。内圧充填時の径成長が小さいタイヤでは、トレッド部のクラウン半径が大きいのでより均一な接地圧分布が得られ、トレッド中央領域からトレッド両側領域まで均一に摩耗して、耐摩耗性能に優れた摩耗寿命の長いタイヤが得られる。
【０００４】
内圧充填時の径成長を抑制しタイヤの断面を所望の形状に維持するには、従来の交差ベルトのラジアル方向内側すなわち交差ベルトとカーカスとの間に、タイヤ周方向に対するコード角度が１５度以下でトレッド幅の５０％以下の狭幅の強化ベルトを配置して、タイヤに内圧を充填したときの張力をこの強化ベルトに負担させるのが効果的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、建設車両用空気入りタイヤなどに代表される重荷重用空気入りタイヤにおいて、従来の交差ベルトのラジアル方向内側すなわち交差ベルトとカーカスとの間に、周方向に対するコード角度が１５度以下でトレッド幅の５０％以下の狭幅の強化ベルトを配置すると、トレッド中央領域と比べトレッド両側領域の接地圧が大きくなって、トレッド両側領域がトレッド中央領域より早期に摩耗するという不具合が生じ、さらに、トレッド両側領域にヒールアンドトウ摩耗とよばれる偏摩耗が発生しやすくなる。
【０００６】
本発明の目的は、従来のタイヤの上記のような不具合を解消し、耐摩耗性能および耐偏摩耗性能に優れた、主として荒れ地走行に供せられる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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、左右一対のビード部に設けられたビードコアーと、一方のビード部から他方のビード部に延び、該ビードコアーに巻回されてビード部に係留された、ラジアルコード層よりなるカーカスプライと、該カーカスプライのクラウン部のラジアル方向外側に配置されたベルトとトレッドとを備えた空気入りラジアルタイヤにおいて、（１）該ベルトは、断面幅が比較的狭幅であり、実質的に非伸長性のコードを被覆ゴム中に埋設してなる少なくとも1層のコード層で形成した強化ベルトと、該強化ベルトのラジアル方向外側に配置され、断面幅が比較的広幅であり、実質的に非伸長性のコードを被覆ゴム中に埋設してなる少なくとも２層のコード層で形成した交差ベルトとを含み、該強化ベルトを形成するコード層に埋設されたコードは、その層内では平行でかつタイヤ周方向に対し比較的小さな角度で配列され、該交差ベルトを形成する各コード層は、層内ではコードが互いに平行でかつタイヤ周方向に対し比較的大きな角度で配列され、隣接する層間ではコードが互いに交差するように積層し、（２）該トレッドが、タイヤ赤道面を中心とするトレッド幅の４０％を占めるトレッド中央領域と該トレッド中央領域の両側部に位置するトレッド両側領域とで形成され、トレッドパターンのネガティブ率が、該トレッド中央領域では２５％以下、該トレッド両側領域では３０％以下であり、かつ、トレッド中央領域のネガティブ率がトレッド両側領域のそれの６０％以上であることを特徴とする主として荒れ地走行に供せられる重荷重用空気入りラジアルタイヤである。
【０００８】
また、強化ベルトを形成するコード層は、断面幅がトレッド幅の２０％以上５０％以下であり、そのコードは、金属コードであり、かつタイヤ周方向に対する角度αが１５度以下であることであることが好ましく、加えて、強化ベルトは２層以上のコード層を、隣接する層間でコードが互いに交差するように積層形成することがより好適である。
【０００９】
さらに、交差ベルトを形成するコード層は、いずれも断面幅がトレッド幅の５０％超え８０％以下であり、そのコードは、金属コードであり、かつタイヤ周方向に対する角度βが１５度より大きく４０度以下であることが好ましい。
【００１０】
さらにまた、トレッドパターンのネガティブ率が、該トレッド中央領域では１０乃至２５％で、該トレッド両側領域では１５乃至３０％であって、トレッド中央領域のネガティブ率がトレッド両側領域のネガティブ率の６０乃至１００％であることが好ましい。
【００１１】
加えて、交差ベルトのラジアル方向外側に、断面幅が比較的広幅であり、実質的に伸長性のコードをゴム引きしてなる少なくとも1層のコード層で形成した保護ベルトを配設することが好ましく、また、保護ベルトは、断面幅がトレッド幅の６０％以上１１０％以下であり、そのコードは、金属コードであり、かつタイヤ周方向に対する角度γが１５度より大きく６０度以下であることがより好適である。
【００１２】
空気入りタイヤは、それぞれのサイズに応じて、ＪＡＴＭＡ（日本）、ＴＲＡ（米国）およびＥＴＲＴＯ（欧州）などが発行する規格に定められた標準リムに装着して使用され、この標準リムが通常正規リムと称される。
【００１３】
本明細書でもこの慣用呼称に従い、「正規リム」とは、米国のタイヤとリムの協会ＴＲＡが発行する１９９７年版のＹＥＡＲＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを指す。
【００１４】
同様に、「正規荷重」および「正規内圧」とは、米国のタイヤとリムの協会ＴＲＡが発行する１９９７年版のＹＥＡＲＢＯＯＫに定められた適用サイズプライレーティングにおける最大荷重および最大荷重に対応する空気圧を指す。
【００１５】
本明細書において、「トレッド幅」とは、タイヤを「正規リム」にリム組みして「正規内圧」を充填し、「正規荷重」を静的に負荷したときのトレッドの接地幅を指す。
【００１６】
本明細書において、
「実質的に非伸長性の金属コード」とは、破断時の伸び（Ｅｂ）が１乃至３％の金属コード好ましくはスチールコードを指し、
「実質的に伸長性の金属コード」とは、破断時の伸び（Ｅｂ）が４乃至７％の金属コード好ましくはスチールコードを指し、
「ベルト層の断面幅」とは、タイヤの回転軸を含む断面におけるベルト層の幅を指し、
「ネガティブ率」とは、見かけのトレッド接地面積全体のうち、溝などがあって実際には接地していない部分の面積が占める割合を意味する。
【００１７】
タイヤの耐摩耗性能はトレッド部の接地圧分布と密接な相関関係があり、接地圧が低い個所では摩耗が少なく、接地圧が高いと早く摩耗する。トレッド部の接地圧分布が不均一であって、例えばトレッドの中央領域で接地圧が高くトレッドの両側領域で接地圧が低いタイヤでは、トレッド両側領域のゴムが残っているうちにトレッド中央領域のゴムが摩耗してしまうので、トレッドゴムを十分には活用していないことになる。換言すれば、トレッド中央領域からトレッド両側領域まで接地圧分布を均一にして、摩耗速度を均一化することによって、タイヤの摩耗寿命を長くすることができ、結果的には耐摩耗性能に優れた空気入りタイヤが得られる。
【００１８】
従来の典型的な重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、ベルトには、断面幅が比較的広幅（具体的には、トレッド幅の５０〜８０％程度）であり、実質的に非伸長性の金属コードを被覆ゴム中に埋設し、かつこの金属コードをタイヤ周方向に対して比較的大きな角度（具体的には１５〜４０度程度）で配列した少なくとも２層の金属コード層を、層内ではコードが互いに平行であり、隣接する層間ではコードが互いに交差するように、積層することによって形成した交差ベルトが採用されている。
【００１９】
このような交差ベルトを備えたタイヤは、トレッドの中央領域で接地圧が高く、トレッドの両側領域で接地圧が低い傾向を示すことが多い。
上記のような傾向を示すタイヤの接地圧分布を均一にするには、トレッドの中央領域での内圧充填時の径成長を抑制し、トレッド部のクラウン半径を大きくすればよい。
【００２０】
トレッドの中央領域での径成長を抑えるには、上記の交差ベルトとカーカスプライとの間に、断面幅が比較的狭幅（具体的には、トレッド幅の２０〜５０％程度）で、タイヤ周方向に対して比較的小さなコード角度（具体的には、１５度以下）の金属コード層で形成した強化ベルトを配置することが最も効果的な設計手法である。
【００２１】
しかしながら、前述のように、建設車両用空気入りタイヤなどに代表される重荷重用空気入りタイヤにおいて、交差ベルトのラジアル方向内側すなわち交差ベルトとカーカスとの間に、周方向に対するコード角度が比較的小さく、かつ断面幅が比較的狭い強化ベルトを配置すると、トレッド中央領域と比べトレッド両側領域の接地圧が大きくなって、トレッド両側領域がトレッド中央領域より早期に摩耗するという不具合が生じ、さらに、トレッド両側領域にヒールアンドトウ摩耗とよばれる偏摩耗が発生しやすくなる。
【００２２】
そこで、本発明によるタイヤは、
（１）該ベルトは、断面幅が比較的狭幅であり、実質的に非伸長性のコードをゴム引きしてなる少なくとも1層のコード層で形成した強化ベルトと、該強化ベルトのラジアル方向外側に配置され、断面幅が比較的広幅であり、実質的に非伸長性のコードをゴム引きしてなる少なくとも２層のコード層で形成した交差ベルトとを含み、
該強化ベルトを形成するコード層に埋設されたコードは、その層内では平行でかつタイヤ周方向に対し比較的小さな角度で配列され、
該交差ベルトを形成する各コード層は、層内ではコードが互いに平行でかつタイヤ周方向に対し比較的大きな角度で配列され、隣接する層間ではコードが互いに交差するように積層し、
（２）該トレッドが、タイヤ赤道面を中心とするトレッド幅の４０％を占めるトレッド中央領域と該トレッド中央領域の両側部に位置するトレッド両側領域とで形成され、トレッドパターンのネガティブ率が、該トレッド中央領域では２５％以下、該トレッド両側領域では３０％以下であり、かつ、トレッド中央領域のネガティブ率がトレッド両側領域のそれの６０％以上であるので、タイヤの接地圧分布が均一になり、耐摩耗性能および耐偏摩耗性能に優れたタイヤが得られる。
【００２３】
すなわち、本発明によるタイヤでは、従来と比べトレッド両側領域のネガティブ率が小さくなっているので、トレッド両側領域の接地圧が低下し、トレッド中央領域からトレッド両側領域までのタイヤの接地圧分布が均一になった。
【００２４】
また、本発明によるタイヤでは、トレッド中央領域のネガティブ率がトレッド両側領域のそれの60％以上であるので、偏摩耗発生を抑制する効果があることが分かった。従来のように、トレッド両側領域のネガティブ率がトレッド中央領域のネガティブ率と比べて極めて大きいと、タイヤが負荷回転したときにトレッドに設けられたラグ部の動きがトレッド両側領域で大きくなり、偏摩耗が発生しやすくなる。本発明によるタイヤでは、トレッド中央領域のネガティブ率をトレッド両側領域のネガティブ率と同等の値にできるだけ近づけることで、ネガティブ率のバランスが取れたタイヤが得られ、偏摩耗の発生が抑制される。
【００２５】
尚、強化ベルトを形成するコード層は、断面幅をトレッド幅の２０％以上５０％以下の範囲にすることが好ましい。前記コード層の断面幅がトレッド幅の２０％未満のときは、トレッドの中央領域での径成長を抑制する作用が十分に発揮できなくなる傾向があり、また、５０％よりも大きいときは、ベルト端の伸び量が大きいことによるベルト端セパレーションの発生が懸念されるからである。
【００２６】
また、強化ベルトを形成するコード層のコードは、金属コードとし、かつタイヤ周方向に対する角度αを１５度以下の範囲にすることが好ましい。前記角度αが１５度よりも大きいと、トレッドの中央領域での径成長を抑制する作用が十分に発揮できなくなる傾向があるからである。
【００２７】
強化ベルトは２層以上のコード層を、隣接する層間でコードが互いに交差するように積層形成することが、トレッドの中央領域での径成長をより一層抑制できる点でより好適である。
【００２８】
交差ベルトを形成するコード層は、いずれも断面幅がトレッド幅の５０％超え８０％以下の範囲であることが好ましい。前記コード層の断面幅がトレッド幅の８０％よりも大きいと、ベルト端の伸びが大きくなるため、ベルト端セパレーションの発生の恐れがあるからであり、また、前記コード層の断面幅がトレッド幅の５０％以下だと、交差ベルトとしての機能を発揮できなくなる傾向があるからである。
【００２９】
また、交差ベルトを形成するコード層のコードは、金属コードとし、かつタイヤ周方向に対する角度βを１５度より大きく４０度以下の範囲にすることが好ましい。前記角度βが１５度以下だと、外層の張力負担が高くなり、耐カット性の悪化が生じる恐れがあり、また、４０度よりも大きいと、内圧時の径成長を強化ベルト層があっても抑えることができなくなるためである。
【００３０】
トレッドパターンのネガティブ率は、該トレッド中央領域では１０乃至２５％で、該トレッド両側領域では１５乃至３０％であって、トレッド中央領域のネガティブ率がトレッド両側領域のネガティブ率の６０乃至１００％であることが好ましい。トレッドパターンのネガティブ率を上記範囲に設定することによって、偏摩耗が顕著に抑制される傾向があるからである。
【００３１】
加えて、交差ベルトのラジアル方向外側に、断面幅が比較的広幅であり、実質的に伸長性のコードをゴム引きしてなる少なくとも1層のコード層で形成した保護ベルトを配設することが、耐カット性等の点から好ましい。
【００３２】
保護ベルトは、断面幅がトレッド幅の６０％以上１１０％以下であり、そのコードは、金属コードであり、かつタイヤ周方向に対する角度γが１５度より大きく６０度以下であることがより好適である。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に基づく実施例１乃至３の建設車両用空気入りラジアルタイヤ、比較例の建設車両用空気入りラジアルタイヤおよび従来例の建設車両用空気入りラジアルタイヤについて説明する。タイヤサイズは、いずれも、４０．００Ｒ５７である。
【００３４】
図１は本発明に従う実施例１の建設車両用空気入りラジアルタイヤの左半分のトレッドパターンの一部正面図で、図２は実施例１のタイヤの左半分の一部断面略図である。
本発明に従う実施例１のタイヤは、左右一対のビード部に設けられたビードコアー（図示省略）と、一方のビード部から他方のビード部に延び、ビードコアーに巻回されてビード部に係留されたラジアルコード層よりなるカーカスプライ１と、カーカスプライ１のクラウン部ラジアル方向外側に配置されたベルトとトレッド５とを備えている。
ベルトは、強化ベルト２と、強化ベルト２のラジアル方向外側に配置された交差ベルト３とを含んでいる。
強化ベルト２は、破断時の伸び（Ｅｂ）が２％の実質的に非伸長性のスチールコードを、層内ではコードが互いに平行に延び、隣接する層間ではコードが互いに交差するように、被覆ゴム中に埋設した２層のコード層２１、２２を積層して成り、コード層２１の周方向に対するコード角度α_１が左上がりの８度で、コード層２２の周方向に対するコード角度α_２が右上がりの８度で積層されている。コード層２１の断面幅が４２０ｍｍで、トレッド幅ＴＷ＝９６４ｍｍの４４％で、コード層２２の断面幅が４００ｍｍで、トレッド幅ＴＷの４１％である。
交差ベルト３は、破断時の伸び（Ｅｂ）が２％の実質的に非伸長性のスチールコードを、層内ではコードが互いに平行に延び、隣接する層間ではコードが互いに交差するように、被覆ゴム中に埋設した２層のコード層３１、３２を積層して成り、コード層３１の周方向に対するコード角度β_１が左上がりの２５度でコード層３２の周方向に対するコード角度β_２が右上がりの１５度で積層されている。コード層３１の断面幅が７４０ｍｍで、トレッド幅ＴＷの７７％で、コード層３２の断面幅が６００ｍｍで、トレッド幅ＴＷの６２％である。
交差ベルト３のラジアル方向外側には、さらに、保護ベルト４が配置されている。保護ベルト４は、破断時の伸び（Ｅｂ）が６％の実質的に伸長性のスチールコードを被覆ゴム中に埋設した２層のコード層４１、４２よりなり、コード層４１の周方向に対するコード角度γ_１が右上がりの２３度でコード層４２の周方向に対するコード角度γ_２が左上がりの２０度で積層されている。コード層４１の断面幅が８００ｍｍで、トレッド幅ＴＷの８３％で、コード層４２の断面幅が７００ｍｍで、トレッド幅ＴＷの７３％である。
図１に示すように、トレッド５が、タイヤ赤道面ＥＬを中心としトレッド幅ＴＷの４０％を占めるトレッド中央領域ＴＣと、トレッド中央領域ＴＣの両側部に位置するトレッド両側領域ＴＳとで形成されている。図中、ＥＬはタイヤ赤道面を示し、ＴＥはトレッド端を示す。
実施例１のタイヤのトレッド５には、タイヤ赤道面ＥＬ近傍から左右のトレッド端ＴＥに向けて、タイヤの横断方向に湾曲しながら延びる多数の横断方向溝６が、周方向に間隔を置いて配置されている。
実施例１のタイヤのトレッドパターンのネガティブ率が、トレッド中央領域ＴＣでは１７．５％で、トレッド両側領域ＴＳでは２６．６％であって、トレッド中央領域ＴＣのネガティブ率がトレッド両側領域ＴＳのネガティブ率の６９％である。
【００３５】
本発明に従う実施例２のタイヤは、トレッドパターンのネガティブ率が、トレッド中央領域ＴＣで２０．６％で、トレッド両側領域ＴＳで２５．９％であって、トレッド中央領域ＴＣのネガティブ率がトレッド両側領域ＴＳのネガティブ率の８０％であることを除いて、上記実施例１のタイヤとほぼ同じである。
【００３６】
図3は、本発明に従う実施例３のタイヤの左半分の一部断面を示したものである。
実施例３のタイヤは、強化ベルト２は、破断時の伸び（Ｅｂ）が２％の実質的に非伸長性のスチールコードを、被覆ゴム中に埋設した１層のコード層２１で形成し、コード層２１の周方向に対するコード角度α_１が左上がりの８度であり、コード層２１の断面幅が４２０ｍｍであり、トレッド幅ＴＷ＝９６４ｍｍの４４％であり、また、交差ベルト３は、破断時の伸び（Ｅｂ）が２％の実質的に非伸長性のスチールコードを、層内ではコードが互いに平行に延び、隣接する層間ではコードが互いに交差するように、被覆ゴム中に埋設した３層のコード層３１、３２、３３を積層して成り、コード層３１の周方向に対するコード角度β_１が右上がりの２５度、コード層３２の周方向に対するコード角度β_２が左上がりの２５度、コード層３３の周方向に対するコード角度β₃ が右上がりの１５度で積層され、コード層３１の断面幅が６４０ｍｍでトレッド幅ＴＷの６６％であり、コード層３２の断面幅が７４０ｍｍでトレッド幅ＴＷの７７％であり、コード層３３の断面幅が６００ｍｍでトレッド幅ＴＷの６２％であり、トレッドパターンのネガティブ率が、トレッド中央領域ＴＣで２０．６％で、トレッド両側領域ＴＳで２５．９％であって、トレッド中央領域ＴＣのネガティブ率がトレッド両側領域ＴＳのネガティブ率の８０％であることを除いて、上記実施例１のタイヤとほぼ同じである。
【００３７】
比較例のタイヤは、トレッドパターンのネガティブ率が、トレッド中央領域ＴＣで１７．３％で、トレッド両側領域ＴＳで３４．１％であって、トレッド中央領域ＴＣのネガティブ率がトレッド両側領域ＴＳのネガティブ率の５１％であることを除いて、上記実施例１のタイヤとほぼ同じである。
【００３８】
従来例のタイヤは、ベルトには強化ベルト２が含まれていないこと、および６枚のベルト層のうち、内側の２枚のベルト層は、強化ベルトではなく交差ベルトであって、破断時の伸び（Ｅｂ）が２％の実質的に非伸長性のスチールコードを、層内ではコードが互いに平行に延び、隣接する層間ではコードが互いに交差するように、被覆ゴム中に埋設したコード層を積層して成り、最内側のコード層の周方向に対するコード角度が左上がりの２０度で、最内側から２枚目のコード層の周方向に対するコード角度が右上がりの２５度で積層されていて、最内側のコード層の断面幅が６００ｍｍで、トレッド幅ＴＷの６２％で、最内側から２枚目のコード層の断面幅が６４０ｍｍで、トレッド幅ＴＷの６６％であることを除いて、上記比較例のタイヤとほぼ同じである。
【００３９】
上記実施例１乃至３の建設車両用空気入りラジアルタイヤ、上記比較例の建設車両用空気入りラジアルタイヤおよび上記従来例の建設車両用空気入りラジアルタイヤについて、耐摩耗性の比較試験を実施した。
この比較試験は、上記の供試タイヤを正規リム（２９．００／６．０）に正規内圧（７００ｋＰａ）でリム組みし、正規荷重（６００００ｋｇ）を負荷して速度１５ｋｍ／ｈで、室内ドラム試験機によって一定時間走行後のトレッドの摩耗量を測定し、比較するものである。
【００４０】
上記実施例１乃至３の建設車両用空気入りラジアルタイヤおよび上記比較例の建設車両用空気入りラジアルタイヤについて、耐偏摩耗性の比較試験を実施した。
この比較試験は、上記の供試タイヤを正規リム（２９．００／６．０）に正規内圧（７００ｋＰａ）でリム組し、正規荷重（６００００ｋｇ）を負荷して速度１５ｋｍ／ｈで、室内ドラム試験機によって一定時間走行後のトレッドのハンプ位置近傍におけるヒールアンドトウ摩耗量を測定し、比較するものである。
【００４１】
上記耐摩耗性の比較試験の結果では、上記従来例のタイヤを１００とすると、上記比較例のタイヤは８８で、上記実施例１のタイヤは８３、上記実施例２のタイヤは７９、そして上記実施例３のタイヤは８１であった。数字が小さいほどトレッドの摩耗量が少なく、耐摩耗性に優れたタイヤであることを示している。
上記の耐偏摩耗性の比較試験の結果では、上記比較例のタイヤを１００とすると、上記実施例１のタイヤは８６、上記実施例２のタイヤは７５、そして上記実施例３のタイヤは８０であった。数字が小さいほどトレッドの偏摩耗量が少なく、耐偏摩耗性に優れたタイヤであることを示している。
上記耐摩耗性の比較試験の結果と上記の耐偏摩耗性の比較試験の結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】

【００４３】
上記比較試験の結果から、実施例１〜３は、耐摩耗性と耐偏摩耗性に優れていることが分かる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によって、耐摩耗性と耐偏摩耗性に優れた重荷重用空気入りラジアルタイヤの提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤのトレッドパターン図（左半分）である。
【図２】本発明のタイヤの断面略図（左半分）である。
【図３】本発明の他のタイヤの断面略図（左半分）である。
【符号の説明】
１カーカスプライ
２強化ベルト
３交差ベルト
４保護ベルト
５トレッド
６横断方向溝
ＥＬタイヤ赤道面
ＴＥトレッド端
ＴＷトレッド幅
ＴＣトレッド中央領域
ＴＳトレッド両側領域[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a pneumatic tire, and in particular, a bead core provided in a pair of left and right bead parts, and extends from one bead part to the other bead part, wound around the bead core and moored to the bead part. Further, the present invention relates to a heavy-duty pneumatic radial tire mainly for running on wasteland, which includes a carcass ply made of a radial cord layer, and a belt and a tread arranged on the outer side in the radial direction of the crown portion of the carcass ply.
[0002]
[Prior art]
In general, one of the most important required performances required for pneumatic tires, particularly heavy duty pneumatic tires represented by pneumatic tires for construction vehicles, is wear resistance.
[0003]
As a tire characteristic that is closely related to the wear resistance performance, diameter growth is known when the tire is filled with internal pressure. For tires with small diameter growth when filled with internal pressure, since the crown radius of the tread is large, a more uniform contact pressure distribution can be obtained, and wear evenly from the tread center area to both sides of the tread, providing excellent wear resistance. A long-life tire can be obtained.
[0004]
In order to suppress the diameter growth at the time of internal pressure filling and maintain the cross section of the tire in a desired shape, the cord angle with respect to the tire circumferential direction is 15 degrees or less in the radial direction inside of the conventional cross belt, that is, between the cross belt and the carcass. Therefore, it is effective to dispose a reinforcing belt having a narrow width of 50% or less of the tread width and to bear the tension when the tire is filled with the internal pressure.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in heavy-duty pneumatic tires represented by pneumatic tires for construction vehicles, the tread width is less than 15 degrees in the cord angle with respect to the circumferential direction inside the cross belt in the radial direction, that is, between the cross belt and the carcass. If a reinforced belt with a width of 50% or less is placed, the contact pressure on both sides of the tread becomes larger than that on the tread center region, causing a problem that both sides of the tread wear out earlier than the tread center region. Uneven wear called heel and toe wear tends to occur in both side regions.
[0006]
An object of the present invention is to provide a heavy-duty pneumatic radial tire that is mainly used for running on rough terrain, which eliminates the above-described problems of conventional tires and is excellent in wear resistance and uneven wear resistance. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has a bead core provided in a pair of left and right bead portions, and extends from one bead portion to the other bead portion, wound around the bead core and moored in the bead portion. A pneumatic radial tire comprising a carcass ply made of a radial cord layer, a belt and a tread disposed radially outward of a crown portion of the carcass ply. (1) The belt has a relatively narrow cross-sectional width. A reinforcing belt formed of at least one cord layer formed by embedding a substantially non-extensible cord in a covering rubber, and disposed on the outer side in the radial direction of the reinforcing belt, and having a relatively small cross-sectional width. And a cross belt formed of at least two cord layers formed by embedding a substantially non-stretchable cord in a covering rubber, and forming a reinforced belt. The cords embedded in the cord layer are parallel in the layer and arranged at a relatively small angle with respect to the tire circumferential direction, and the cord layers forming the cross belt are arranged such that the cords are parallel to each other in the layer. The tread is arranged at a relatively large angle with respect to the tire circumferential direction and is laminated so that the cords cross each other between adjacent layers. (2) The tread center occupying 40% of the tread width centering on the tire equatorial plane And a tread pattern negative region having a negative rate of 25% or less in the tread central region, 30% or less in the tread lateral region, and a tread. Heavy load pneumatic raft used mainly for wasteland travel, characterized in that the negative rate in the central area is 60% or more of that in the tread sides area Is Arutaiya.
[0008]
The cord layer forming the reinforced belt has a cross-sectional width of 20% to 50% of the tread width, the cord is a metal cord, and an angle α with respect to the tire circumferential direction is 15 degrees or less. In addition, it is preferable that the reinforcing belt is formed by laminating two or more cord layers so that the cords cross each other between adjacent layers.
[0009]
Further, all the cord layers forming the cross belt have a cross-sectional width of 50% to 80% or less of the tread width, the cord is a metal cord, and an angle β with respect to the tire circumferential direction is larger than 15 degrees 40 Or less.
[0010]
Furthermore, the negative rate of the tread pattern is 10 to 25% in the center region of the tread, and 15 to 30% in the region on both sides of the tread. The negative rate in the center region of the tread is 60 to 60% of the negative rate in the regions on both sides of the tread. 100% is preferred.
[0011]
In addition, a protection belt formed of at least one cord layer formed by rubberizing a substantially extensible cord having a relatively wide cross-sectional width and being rubberized outside the cross belt may be disposed. Preferably, the protective belt has a cross-sectional width of 60% or more and 110% or less of the tread width, the cord is a metal cord, and an angle γ with respect to the tire circumferential direction is greater than 15 degrees and 60 degrees or less. Is more preferred.
[0012]
Pneumatic tires are used by being attached to standard rims defined by standards issued by JATMA (Japan), TRA (US), ETRTO (Europe), etc., depending on the size. It is called a rim.
[0013]
In accordance with this common designation herein, “regular rim” refers to a standard rim in the applicable size defined in the 1997 YEAR BOOK issued by the United States Tire and Rim Association TRA.
[0014]
Similarly, “regular load” and “regular internal pressure” refer to the maximum load and the air pressure corresponding to the maximum load in the applicable size ply rating defined in the 1997 edition YEAR BOOK issued by the United States Tire and Rim Association TRA. Point to.
[0015]
In the present specification, the “tread width” refers to the contact width of the tread when the tire is assembled on the “regular rim” and filled with the “regular internal pressure” and the “regular load” is statically applied.
[0016]
In this specification,
“Substantially non-extensible metal cord” refers to a metal cord, preferably a steel cord, having an elongation at break (Eb) of 1 to 3%,
“Substantially extensible metal cord” refers to a metal cord, preferably a steel cord, having an elongation at break (Eb) of 4 to 7%,
The “cross-sectional width of the belt layer” refers to the width of the belt layer in the cross-section including the rotation axis of the tire,
“Negative rate” means the ratio of the area of the apparent tread ground contact area occupied by the area where there is a groove and is not actually grounded.
[0017]
The wear resistance performance of the tire has a close correlation with the contact pressure distribution in the tread portion, and there is little wear at a place where the contact pressure is low, and wear quickly when the contact pressure is high. For example, in a tire where the contact pressure distribution in the tread is uneven and the contact pressure is high in the center region of the tread and the contact pressure is low in both regions of the tread. Since the rubber is worn, the tread rubber is not fully utilized. In other words, by making the contact pressure distribution uniform from the tread center region to the tread side regions and uniforming the wear rate, the wear life of the tire can be extended, resulting in excellent wear resistance performance. A pneumatic tire is obtained.
[0018]
In a typical conventional heavy-duty pneumatic radial tire, the belt has a relatively wide cross-sectional width (specifically, about 50 to 80% of the tread width), and is a substantially non-extensible metal cord. Is embedded in the covering rubber, and at least two metal cord layers in which this metal cord is arranged at a relatively large angle (specifically, about 15 to 40 degrees) with respect to the tire circumferential direction are cords within the layer. Are mutually parallel, and a cross belt formed by laminating is adopted so that cords cross each other between adjacent layers.
[0019]
A tire having such a cross belt often tends to have a high contact pressure in the center region of the tread and a low contact pressure in both side regions of the tread.
In order to make the contact pressure distribution of the tire exhibiting the above-described tendency uniform, it is only necessary to suppress the diameter growth at the time of filling the inner pressure in the central region of the tread and increase the crown radius of the tread portion.
[0020]
In order to suppress the diameter growth in the center region of the tread, the cross-sectional width is relatively narrow (specifically, about 20 to 50% of the tread width) between the cross belt and the carcass ply, and the tire The most effective design method is to arrange a reinforcing belt formed of a metal cord layer having a relatively small cord angle (specifically, 15 degrees or less) with respect to the circumferential direction.
[0021]
However, as described above, in heavy-duty pneumatic tires typified by construction vehicle pneumatic tires, the cord angle with respect to the circumferential direction is relatively small between the cross belt in the radial direction, that is, between the cross belt and the carcass. If a reinforced belt with a relatively narrow cross-sectional width is arranged, the contact pressure on both sides of the tread increases compared to the center region of the tread, causing a problem that both sides of the tread wear out earlier than the center region of the tread. Uneven wear called heel and toe wear tends to occur in both side regions.
[0022]
Therefore, the tire according to the present invention is
(1) The belt has a relatively narrow cross-sectional width and is formed of at least one cord layer formed by rubberizing a substantially non-extensible cord, and a radial direction of the reinforcing belt A cross belt formed of at least two layers of cords disposed on the outside and having a relatively wide cross-sectional width and rubberized substantially non-stretchable cords;
The cords embedded in the cord layer forming the reinforcing belt are parallel in the layer and arranged at a relatively small angle with respect to the tire circumferential direction,
Each cord layer forming the cross belt is laminated so that the cords are parallel to each other in the layer and arranged at a relatively large angle with respect to the tire circumferential direction, and the cords cross each other between adjacent layers,
(2) The tread is formed by a tread central region that occupies 40% of the tread width centered on the tire equatorial plane and tread both side regions located on both sides of the tread central region, and the negative rate of the tread pattern is Since the tread central region is 25% or less, the tread both sides region is 30% or less, and the negative rate of the tread central region is 60% or more of that of the tread both sides region, the tire contact pressure distribution is uniform. Thus, a tire excellent in wear resistance and uneven wear resistance can be obtained.
[0023]
That is, in the tire according to the present invention, since the negative rate in the tread side regions is smaller than the conventional one, the contact pressure in the tread side regions is reduced, and the tire contact pressure distribution from the tread central region to the tread both regions is uniform. Became.
[0024]
Further, in the tire according to the present invention, it was found that the negative rate in the tread central region is 60% or more of that in the both sides of the tread, so that it has an effect of suppressing the occurrence of uneven wear. As in the past, if the negative rate in the tread side region is extremely large compared to the negative rate in the tread center region, the movement of the lug provided on the tread when the tire rotates under load increases in the tread side region. Wear is likely to occur. In the tire according to the present invention, by making the negative rate in the tread central region as close as possible to the same value as the negative rate in the both sides of the tread, a tire with a balanced negative rate can be obtained, and the occurrence of uneven wear is suppressed.
[0025]
The cord layer forming the reinforcing belt preferably has a cross-sectional width in the range of 20% to 50% of the tread width. When the cross-sectional width of the cord layer is less than 20% of the tread width, there is a tendency that the effect of suppressing the diameter growth in the central region of the tread cannot be sufficiently exhibited, and when it is larger than 50%, the belt This is because there is a concern about the occurrence of belt end separation due to the large end elongation.
[0026]
Moreover, it is preferable that the cord of the cord layer forming the reinforcing belt is a metal cord, and the angle α with respect to the tire circumferential direction is within a range of 15 degrees or less. This is because if the angle α is larger than 15 degrees, the effect of suppressing the radial growth in the central region of the tread tends to be insufficient.
[0027]
It is more preferable that the reinforcing belt is formed by laminating two or more cord layers so that the cords cross each other between the adjacent layers from the viewpoint that the diameter growth in the central region of the tread can be further suppressed.
[0028]
The cord layers forming the cross belt preferably all have a cross-sectional width in the range of 50% to 80% of the tread width. This is because if the cross-sectional width of the cord layer is larger than 80% of the tread width, the belt end elongation increases, and therefore belt end separation may occur, and the cross-sectional width of the cord layer may be tread width. This is because if it is 50% or less, the function as a cross belt tends not to be exhibited.
[0029]
Moreover, it is preferable that the cord of the cord layer forming the cross belt is a metal cord, and the angle β with respect to the tire circumferential direction is in the range of more than 15 degrees and 40 degrees or less. If the angle β is 15 degrees or less, the tension load on the outer layer is increased, and the cut resistance may be deteriorated. If the angle β is larger than 40 degrees, the diameter growth at the internal pressure is strengthened by the belt layer. It is because it becomes impossible to suppress.
[0030]
The negative rate of the tread pattern is 10 to 25% in the center region of the tread, 15 to 30% in the region on both sides of the tread, and the negative rate in the center region of the tread is 60 to 100% of the negative rate in the region on both sides of the tread. Preferably there is. This is because uneven wear tends to be significantly suppressed by setting the negative rate of the tread pattern within the above range.
[0031]
In addition, a protection belt formed of at least one cord layer formed by rubberizing a substantially extensible cord having a relatively wide cross-sectional width and being rubberized outside the cross belt may be disposed. From the viewpoint of cut resistance and the like, it is preferable.
[0032]
More preferably, the protective belt has a cross-sectional width of 60% to 110% of the tread width, the cord is a metal cord, and an angle γ with respect to the tire circumferential direction is greater than 15 degrees and less than 60 degrees. is there.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, pneumatic radial tires for construction vehicles of Examples 1 to 3 according to the present invention, pneumatic radial tires for construction vehicles of comparative examples, and pneumatic radial tires for construction vehicles of conventional examples will be described with reference to the drawings. . The tire size is 40.00R57 in all cases.
[0034]
FIG. 1 is a partial front view of a tread pattern of the left half of a pneumatic radial tire for construction vehicles of Example 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic partial sectional view of the left half of the tire of Example 1.
The tire of Example 1 according to the present invention has a bead core (not shown) provided on a pair of left and right bead parts, and extends from one bead part to the other bead part, wound around the bead core and moored to the bead part. A carcass ply 1 made of a radial cord layer, a belt and a tread 5 disposed on the outer side in the radial direction of the crown portion of the carcass ply 1 are provided.
The belt includes a reinforcing belt 2 and a cross belt 3 disposed on the outer side in the radial direction of the reinforcing belt 2.
Reinforced belt 2 is coated with a substantially non-stretchable steel cord having an elongation at break (Eb) of 2% so that the cords extend parallel to each other in the layers and the cords cross each other between adjacent layers. formed by laminating the cord layer 21, 22 of the two layers are embedded in the rubber, the cord angle alpha ₁ relative to the circumferential direction of the cord layer 21 is 8 degrees to the left upward, cord angle alpha ₂ relative to the circumferential direction of the cord layer 22 is They are stacked at 8 degrees rising to the right. The cross-sectional width of the cord layer 21 is 420 mm, 44% of the tread width TW = 964 mm, and the cross-sectional width of the cord layer 22 is 400 mm, which is 41% of the tread width TW.
The cross belt 3 is coated with a substantially non-stretchable steel cord having an elongation at break (Eb) of 2% so that the cords extend parallel to each other in the layers and the cords cross each other between adjacent layers. formed by laminating the

cord layer

31, 32 of the two layers are embedded in the rubber, the cord angle beta ₂ cord angle beta ₁ with respect to the circumferential direction of the cord layer 31 with respect to the circumferential direction of the cord layer 32 at 25 degrees to the left upward right Laminated at 15 degrees of rise. The cross-sectional width of the cord layer 31 is 740 mm, 77% of the tread width TW, and the cross-sectional width of the cord layer 32 is 600 mm, which is 62% of the tread width TW.
A protective belt 4 is further arranged outside the cross belt 3 in the radial direction. The protective belt 4 is composed of two layers of cord layers 41 and 42 in which a substantially extensible steel cord having an elongation at break (Eb) of 6% is embedded in a covering rubber. The cords are stacked so that the angle γ ₁ is 23 degrees that is increased to the right and the cord angle γ ₂ with respect to the circumferential direction of the code layer 42 is 20 degrees that is increased to the left. The cross-sectional width of the cord layer 41 is 800 mm, 83% of the tread width TW, and the cross-sectional width of the cord layer 42 is 700 mm, which is 73% of the tread width TW.
As shown in FIG. 1, the tread 5 is formed by a tread central region TC that occupies 40% of the tread width TW with the tire equatorial plane EL as a center, and tread both side regions TS that are located on both sides of the tread central region TC. ing. In the figure, EL indicates the tire equatorial plane, and TE indicates the tread edge.
In the tread 5 of the tire of the first embodiment, a large number of transverse grooves 6 extending while curving in the transverse direction of the tire from the vicinity of the tire equatorial plane EL toward the left and right tread ends TE are spaced apart in the circumferential direction. Has been placed.
The negative rate of the tread pattern of the tire of Example 1 is 17.5% in the tread central region TC and 26.6% in the tread side region TS, and the negative rate of the tread central region TC is the tread side region TS. It is 69% of the negative rate.
[0035]
The tire of Example 2 according to the present invention has a tread pattern negative rate of 20.6% in the tread central region TC and 25.9% in the tread side region TS, and the negative rate of the tread central region TC is tread. The tire is substantially the same as the tire of Example 1 except that the negative rate of both side regions TS is 80%.
[0036]
FIG. 3 shows a partial cross section of the left half of the tire of Example 3 according to the present invention.
In the tire of Example 3, the reinforcing belt 2 is formed of a substantially non-stretchable steel cord having an elongation at break (Eb) of 2% and a single cord layer 21 embedded in the covering rubber. cord angle alpha ₁ relative to the circumferential direction of the cord layer 21 is 8 degrees to the left upward, the cross-sectional width of the cord layer 21 is 420 mm, was 44% of the tread width TW = 964mm, also cross belt 3 is broken A substantially non-stretchable steel cord having an elongation (Eb) of 2% in time was embedded in a coated rubber so that the cords extend parallel to each other in layers and the cords cross each other between adjacent layers 3 formed by laminating the cord layer 31, 32, 33 of the layers, the cord angle beta ₁ with respect to the circumferential direction of 25 degrees upward to the right of the cord layer 31, 25 ° cord angle beta ₂ is a left-side up with respect to the circumferential direction of the cord layer 32 Of the code layer 33 Cord angle beta ₃ is stacked at 15 degrees upward to the right with respect to the direction, the cross-sectional width of the cord layer 31 was 66% of the tread width TW is in 640 mm, the cross-sectional width of the cord layer 32 is 77% of the tread width TW in 740mm Yes, the cross-sectional width of the code layer 33 is 600 mm and 62% of the tread width TW, the negative rate of the tread pattern is 20.6% in the tread central region TC, and 25.9% in the tread side region TS. The tire of Example 1 is substantially the same as the tire of Example 1 except that the negative rate of the tread central region TC is 80% of the negative rate of the tread side region TS.
[0037]
The tire of the comparative example has a tread pattern negative rate of 17.3% in the tread central region TC and 34.1% in the tread side region TS, and the tread central region TC has a negative rate in the tread side region TS. Except for being 51% of the negative rate, it is almost the same as the tire of Example 1 above.
[0038]
In the tire of the conventional example, the belt does not include the reinforcing belt 2, and among the six belt layers, the inner two belt layers are not reinforcing belts but cross belts. A substantially non-stretchable steel cord having an elongation (Eb) of 2%, and a cord layer embedded in the covering rubber so that the cords extend parallel to each other in the layers and the cords cross each other between adjacent layers. The cord angle with respect to the circumferential direction of the innermost cord layer is 20 degrees that rises to the left, and the cord angle with respect to the circumferential direction of the second cord layer from the innermost side is laminated to 25 degrees that rises to the right. The innermost cord layer has a cross-sectional width of 600 mm, 62% of the tread width TW, and the second innermost cord layer has a cross-sectional width of 640 mm, which is 66% of the tread width TW. Thailand of the above comparative example And it is almost the same.
[0039]
A comparative test of wear resistance was performed on the pneumatic radial tires for construction vehicles of Examples 1 to 3, the pneumatic radial tire for construction vehicles of the comparative example, and the pneumatic radial tire for construction vehicles of the conventional example.
In this comparative test, the above-mentioned test tire was assembled on a regular rim (29.00 / 6.0) with a regular internal pressure (700 kPa), loaded with a regular load (60000 kg), and at a speed of 15 km / h, an indoor drum The amount of wear of the tread after running for a certain time is measured by a testing machine and compared.
[0040]
A comparative test of uneven wear resistance was performed on the pneumatic radial tires for construction vehicles of Examples 1 to 3 and the pneumatic radial tire for construction vehicles of the comparative example.
In this comparative test, the above-mentioned test tire was assembled to a normal rim (29.00 / 6.0) with a normal internal pressure (700 kPa), loaded with a normal load (60000 kg), and at a speed of 15 km / h, an indoor drum The amount of heel and toe wear in the vicinity of the hump position of the tread after running for a certain time is measured and compared with a test machine.
[0041]
As a result of the comparative test of abrasion resistance, assuming that the tire of the conventional example is 100, the tire of the comparative example is 88, the tire of the example 1 is 83, the tire of the example 2 is 79, and the above The tire of Example 3 was 81. The smaller the number, the less the tread wear and the better the wear resistance.
As a result of the above comparative wear resistance test, assuming that the tire of the comparative example is 100, the tire of the example 1 is 86, the tire of the example 2 is 75, and the tire of the example 3 is 80. Met. The smaller the number, the smaller the amount of uneven wear of the tread, indicating that the tire is excellent in uneven wear resistance.
Table 1 shows the results of the comparative test for wear resistance and the comparative test for uneven wear resistance.
[0042]
[Table 1]

[0043]
From the result of the comparative test, it can be seen that Examples 1 to 3 are excellent in wear resistance and uneven wear resistance.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a heavy-duty pneumatic radial tire excellent in wear resistance and uneven wear resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a tread pattern diagram (left half) of a tire of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view (left half) of the tire of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view (left half) of another tire of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carcass ply 2 Reinforcement belt 3 Cross belt 4 Protective belt 5 Tread 6 Cross direction groove | channel EL Tire equatorial surface TE Tread edge TW Tread width TC Tread center area TS Tread both sides area

Claims

A bead core provided in a pair of left and right bead parts, a carcass ply made of a radial cord layer extending from one bead part to the other bead part, wound around the bead core and anchored to the bead part, and the carcass ply In a pneumatic radial tire provided with a belt and a tread arranged on the outer side in the radial direction of the crown portion of
(1) The belt has a relatively narrow cross-sectional width and is formed of at least one cord layer formed by embedding a substantially non-extensible cord in a coated rubber, and the reinforcing belt A cross belt formed of at least two cord layers formed by embedding a substantially non-stretchable cord in a covering rubber and having a relatively wide cross-sectional width and being disposed on the outer side in the radial direction,
The cords embedded in the cord layer forming the reinforcing belt are parallel in the layer and arranged at a relatively small angle with respect to the tire circumferential direction,
Each cord layer forming the cross belt is laminated so that the cords are parallel to each other in the layer and arranged at a relatively large angle with respect to the tire circumferential direction, and the cords cross each other between adjacent layers,
(2) The tread is formed by a tread central region that occupies 40% of the tread width centered on the tire equatorial plane and tread both side regions located on both sides of the tread central region, and the negative rate of the tread pattern is The tread center region is 25% or less, the tread both sides region is 30% or less, and the negative rate of the tread center region is 60% or more of that of the tread both sides region. Heavy duty pneumatic radial tire.

The cord layer forming the reinforcing belt has a cross-sectional width of 20% or more and 50% or less of the tread width, the cord is a metal cord, and an angle α with respect to the tire circumferential direction is 15 ° or less. Pneumatic radial tire for heavy loads.

The heavy-duty pneumatic radial tire according to claim 1 or 2, wherein the reinforcing belt is formed by laminating two or more cord layers so that the cords cross each other between adjacent layers.

Each of the cord layers forming the cross belt has a cross-sectional width of 50% to 80% of the tread width, the cord is a metal cord, and an angle β with respect to the tire circumferential direction is greater than 15 degrees and 40 degrees or less. The heavy-duty pneumatic radial tire according to claim 1, 2, or 3.

The negative rate of the tread pattern is 10 to 25% in the center region of the tread, 15 to 30% in the region on both sides of the tread, and the negative rate in the center region of the tread is 60 to 100% of the negative rate in the region on both sides of the tread. The heavy-duty pneumatic radial tire according to any one of claims 1 to 4.

6. A protective belt formed of at least one cord layer formed by rubberizing a substantially extensible cord and having a relatively wide cross-sectional width on the outer side in the radial direction of the cross belt. The heavy-duty pneumatic radial tire according to any one of the above.

The protective belt has a cross-sectional width of 60% to 110% of a tread width, the cord is a metal cord, and an angle γ with respect to the tire circumferential direction is greater than 15 degrees and 60 degrees or less. Heavy duty pneumatic radial tire.