JP4132330B2

JP4132330B2 - Heavy duty pneumatic tire

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Publication number: JP4132330B2
Application number: JP36738198A
Authority: JP
Inventors: 陽一中村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2018-12-24
Also published as: JP2000185513A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、重荷重用空気入りタイヤ、より詳細には建設車両や産業車両などの重車両の使途に供する空気入りタイヤに関し、特に車両のローリングやピッチングなどに係るタイヤの安定性を向上させた重荷重用空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設車両、なかでもホイールローダ（タイヤ式ローダ）は一般に凹凸を有する荒れ地を走行する機会が多く、その際に車両にはローリング（横揺れ）やピッチング（縦揺れ）が生じ易く、そのためバケットに目一杯掬い入れた土砂や砕石の一部が走行路面に落下し勝ちであり、又はこれら土砂や砕石を他の重車両、例えばダンプトラックに積み込む際に、ホイールローダの積み込み能率向上のため急速な車両停止を行うのが常であり、そのときローリングの他に大きなピッチングも生じて積み込みに支障を来し、時にはバケットがダンプトラックの荷台枠に当たり、双方に損傷が生じることもある。産業車両、なかでもフォークリフトなども、ローリング、ピッチングで積み荷が崩れ落ちることもある。
【０００３】
そこでこれら建設車両や産業車両に用いる空気入りタイヤには、ラジアルプライタイヤとバイアスプライタイヤとの区別無く、車両に激しいローリングやピッチングを生じさせない、優れた安定性を発揮する性能が求められるのは当然であり、そのため、図１０に左半断面を示すラジアルプライタイヤの場合は柔軟なサイドウォール部２をスティフナーゴム１０のゴム厚さを増すか又はサイドウォール部２外側ゴムの厚さを増し、バイアスプライタイヤでは、図示を省略したがサイドウォール部のカーカスの多数プライ間にゴムシートを介在させ、これらのゴム厚さ増加によりタイヤ全体としての縦ばね定数を高める手段が講じられている
【０００４】
また図１０に示すゴム厚さ増加よりは進歩した手段として、図１１に左半断面を示すラジアルプライタイヤのように、カーカス５の内面に断面三日月状の補強ゴム層８（斜線で示す）を設け、上記とは別の手段でビード部１からサイドウォール部２を経てトレッド部３に至る領域の縦剛性を向上させる手段も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したこれまでタイヤに施されてきた安定性向上手段は、いずれもタイヤへの荷重負荷の下での静的ばね定数の向上策による撓曲変形量の低減に止まっている。しかし、これまでの研究によれば、ローリングやピッチングは最初の初期振幅を小さくする、すなわちタイヤ変形量を小さく抑え込むだけでは不十分であり、変形抑制と共に、路面の凸部、凹部及び傾斜部を転動通過する際のタイヤへの入力変動に基づき生じるタイヤ変形の復元性、すなわちタイヤのローリング及びピッチングそれぞれの減衰性を高める必要があることが分かった。
【０００６】
従って、この発明の請求項１〜１０に記載した発明は、ラジアルプライタイヤとバイアスプライタイヤの双方について、タイヤへの入力変動に基づく初期変形抑制（最初の初期振幅の抑制）と、変形復元性（ローリング及びピッチング双方の減衰性）とを同時に向上させることが可能な重荷重用空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、これら各部をビード部内に埋設した一対以上のビードコア相互間にわたり補強する１プライ以上のゴム被覆コードになるカーカスを有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、
トレッド部のタイヤ赤道面寄り位置からサイドウォール部を経てビード部近傍に至る領域の最内側カーカスプライに沿って、タイヤ半径方向で外方と内方とに分かれる２種類の互いに配合組成が異なるゴムの補強ゴム層を配置して成り、
タイヤ最大幅位置に対応するカーカス位置よりタイヤ半径方向外方に、外方の補強ゴム層の内方端を有すると共に、内方の補強ゴム層の外方端を有し、
外方の補強ゴム層のゴムは、内方の補強ゴム層のゴムの１００％モジュラスに比しより大きな１００％モジュラスを有し、
内方の補強ゴム層のゴムは、外方の補強ゴム層のゴムのｔａｎδに比しより大きなｔａｎδを有することを特徴とする重荷重用空気入りタイヤである。
【０００８】
前記したタイヤ最大幅位置は、タイヤをその適用リムに組み付け、タイヤの最高空気圧を充てんした状態で得られる幅位置を指し、ここに適用リム及び最高空気圧は、１９９８年版、ＪＡＴＭＡＹＥＲＡＢＯＯＫに記載された内容に従う。
【０００９】
また、上記空気入りタイヤは、一対のビードコア相互間にわたりトロイド状に延びる１プライのゴム被覆ラジアル配列スチールコードになるカーカスと、該カーカス外周にトレッド部を強化する３層以上のゴム被覆スチールコード交差層になるベルトとを備える空気入りラジアルタイヤと、
一対以上のビードコア相互間にわたりトロイド状に延びる４プライ以上のゴム被覆バイアス配列有機繊維コードになるカーカスと、該カーカス外周に配置した複数層のブレーカとを備える空気入りバイアスタイヤとを含むものとし、以下同じである。
【００１０】
上記外方及び内方それぞれの補強ゴム層のゴム物性に関しては、請求項２に記載した発明のように、外方の補強ゴム層のゴムは、２．５ＭＰａ以上の１００％モジュラスと、０．１８以下のｔａｎδとの物性を有し、請求項３に記載した発明のように、内方の補強ゴム層のゴムは、４．０ＭＰａ以下の１００％モジュラスと、０．１５以上のｔａｎδとの物性を有するものとする。ただし１００％モジュラス及びｔａｎδはいずれも２０℃における測定値である。１００％モジュラスは、ＪＩＳＫ６３０１の引張応力の測定に記載された計算に従い求め、ｔａｎδは、ＪＩＳＫ６３９４の加硫ゴムの動的性質試験方法に従い、試験振動数５２Ｈｚ、ひずみ振幅１％として、荷重波形、たわみ波形による場合で求めた値である。
【００１１】
上記外方及び内方それぞれの補強ゴム層の配置に関しては、請求項４に記載した発明のように、外方の補強ゴム層は、トレッド部踏面の１／４点位置（詳細は後述）を通る最内側カーカスプライの内側表面の法線と、タイヤ最大幅位置を結ぶ線分とに囲まれる領域内に存在し、内方の補強ゴム層は、トレッド部端縁位置及びタイヤ最大幅位置高さの０．２倍に相当するビード部外側表面位置それぞれを通る最内側カーカスプライの内側表面の二本の法線に囲まれる領域内に存在する。
【００１２】
そして外方及び内方それぞれの補強ゴム層の断面形状に関しては、請求項５に記載した発明のように、２種類の補強ゴム層はそれぞれ、断面が三日月状の形状を有するのが適合する。
【００１３】
２種類の補強ゴム層の最内側カーカス内外面に対する位置関係と断面三日月状の先細り端部の相対位置関係とには各種の形態が存在し、第一の形態については、請求項６に記載した発明のように、２種類の補強ゴム層は、最内側カーカスの内面に位置し、２種類の補強ゴム層は、タイヤ最大幅位置を結ぶ線分よりタイヤ半径方向外方で互いに重なり合うものとする。
【００１４】
請求項６に記載した発明の重なり合いは２種類のタイプがあり、その一のタイプは、請求項７に記載した発明のように、２種類の補強ゴム層の重なり位置にて、内方の補強ゴム層がタイヤ内面側に位置するものであり、その二のタイプは、請求項８に記載した発明のように、２種類の補強ゴム層の重なり位置にて、外方の補強ゴム層がタイヤ内面側に位置する。
【００１５】
また２種類の補強ゴム層の最内側カーカス内外面に対する位置関係と断面三日月状の先細り端部の相対位置関係との第二の形態については、請求項９に記載した発明のように、２種類の補強ゴム層は、最内側カーカスの内面に位置し、２種類の補強ゴム層は、タイヤ最大幅位置を結ぶ線分近傍にて互いに突き合わせに成るものである。
【００１６】
２種類の補強ゴム層の最内側カーカス内外面に対する位置関係と断面三日月状の先細り端部の相対位置関係との第三の形態については、請求項１０に記載した発明のように、２種類の補強ゴム層の少なくとも一方が、最内側カーカスの外側表面に沿って位置する。この場合は特に空気入りラジアルタイヤに適合する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態例を図１〜図５に基づき説明する。
図１は、この発明による重荷重用空気入りラジアルタイヤの線図的左半断面図であり、
図２は、この発明による重荷重用空気入りバイアスタイヤの線図的左半断面図であり、
図３〜図５は、図１に示すタイヤとは別の重荷重用空気入りラジアルタイヤの線図的左半断面図である。
【００１８】
図１及び図２において、重荷重用空気入りラジアルタイヤ（以下ラジアルタイヤという）及び重荷重用空気入りバイアスタイヤ（以下バイアスタイヤという）は、一対のビード部１（片側のみ示す）１と、一対のサイドウォール部２（片側のみ示す）と、これらサイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有する。
【００１９】
図１に示すラジアルタイヤは、ビード部１内にそれぞれ埋設した一対のビードコア４相互間にわたり一対のビード部１、一対のサイドウォール部２及びトレッド部３を補強する１プライのゴム被覆ラジアル配列コード、好ましくはスチールコードのカーカス５と、カーカス５の外周でトレッド部３を強化する３層以上、図示例は４層のゴム被覆スチールコード交差層のベルト６とを備える。
【００２０】
図２に示すバイアスタイヤは、ビード部１内に埋設した一対以上、図示例は二対のビードコア４相互間にわたり、すなわち一対の内側ビードコア４_I相互間と、一対の外側ビードコア４_O相互間とにわたり、一対のビード部１、一対のサイドウォール部２及びトレッド部３を補強する複数プライ（図２では１本の線で簡略化して示す）のゴム被覆バイアス配列コード、好ましくはナイロンコードなどの有機繊維コードのカーカス５と、カーカス５の外周でトレッド部３を保護する１層以上、図示例は２層のゴム被覆有機繊維コード層のブレーカ７とを備える。ここにカーカス５の複数プライとは、一対の内側ビードコア４_I相互間にわたり延びる内側カーカス５_Iの複数プライと、一対の外側ビードコア４_O相互間にわたり延びる外側カーカス５_Oの複数プライとを指し、好ましくは隣接プライ相互間でコードは交差配列になる。
【００２１】
ここで、図１、２において、ラジアルタイヤ及びバイアスタイヤは、トレッド部３のタイヤ赤道面Ｅ寄り位置、各図ではカーカス５の最内側プライ上の位置Ｐからサイドウォール部２を経てビード部１近傍位置、各図ではカーカス５の最内側プライ上の位置Ｓに至る領域内のカーカス５の最内側プライに沿って、タイヤ半径方向（以下半径方向という）で外方と内方とに分かれる２種類の互いに配合組成が異なるゴム８Ａ、８Ｂの補強ゴム層８を有する。バイアスタイヤにおけるカーカス５の最内側プライは、内側カーカス５_Iの複数プライのうちの最内側プライである。符号９はトレッドゴム、符号１０はスティフナーゴム、そして符号１０はインナーライナゴムである。
【００２２】
外方の補強ゴム層８Ａ、内方の補強ゴム層８Ｂがカーカス５の最内側プライに沿うとは、外方の補強ゴム層８Ａ及び内方の補強ゴム層８Ｂの少なくとも一方の層がカーカス５の最内側プライの内面又は外面と接することを意味し、図１、２に示す外方の補強ゴム層８Ａ及び内方の補強ゴム層８Ｂはいずれもカーカス５の最内側プライの内面に接する例である。
【００２３】
外方の補強ゴム層８Ａ及び内方の補強ゴム層８Ｂそれぞれの一方端位置Ｐ及び位置Ｓに対応する他方端位置に関し、ラジアルタイヤ及びバイアスタイヤをそれらの適用リム（先に説明したリム）に組み付け、タイヤの最高空気圧（先に説明した空気圧）を充てんした状態での最大幅位置Ｍに対応するカーカス位置Ｃ_Mより半径方向外方に、より正確には両側の最大幅位置Ｍを結ぶ線分Ｌ_Mより外方に、外方の補強ゴム層８Ａの半径方向内方端Ｑを有し、かつ内方の補強ゴム層８Ｂの半径方向外方端Ｒを有するものとする。なお最大幅位置Ｍのリム径ラインＲＬからに高さを符号Ｈで示し、リム径ラインＲＬはリムの直径φＤを通るリム（図示省略）の軸線と平行な直線である。
【００２４】
また、外方の補強ゴム層８Ａのゴムは、内方の補強ゴム層８Ｂの１００％モジュラス（先に説明した試験方法に従い求めた値、以下同じ）に比し、より大きな１００％モジュラスを有すること、そして内方の補強ゴム層８Ｂのゴムは、外方の補強ゴム層８Ａのｔａｎδ（先に説明した試験方法に従い求めた値、以下同じ）に比し、より大きなｔａｎδを有することが必要である。
【００２５】
ここで、荷重（集中荷重）Ｗが負荷されるタイヤ断面にて、ビードコア４と、カーカス５の最内側プライと、補強ゴム層８Ａ、８Ｂのみを取り出した説明図の図６を参照し、図６は、タイヤに加えられる集中荷重Ｗとタイヤに対する反力がほぼタイヤ赤道面Ｅ上に存在するときのカーカス５の最内側プライを実線で示し、タイヤへ横力ｆが作用するときのカーカス５の最内側プライを破線で示す。
【００２６】
図６に示すように、集中荷重Ｗがタイヤ赤道面Ｅに対し傾斜するか、又は斜め方向からの反力ｆ_Sを受け、タイヤに横力成分ｆが作用したとき破線で示すカーカス５の最内側プライは横力成分ｆの作用方向に変形する。この変形は走行する車両の一方側のタイヤが凸部、例えば岩石に乗り上げたり、凹部に落ち込むとき生じ、それが一時的な動作のとき、又はこの種の動作から開放されたとき、以下に述べるローリング振動を車両に生起させる。
【００２７】
横変形から解放されたタイヤは、或る周期と或る振幅とをもつローリング振動（図の両端矢印方向の振動）を生じ、このローリング振動は時間の経過と共に減衰する（後述の実施例参照）。そこでまず、横力ｆ一定の状態で、横変形量の多寡に最も寄与するタイヤ各部を調べたところ、トレッド部３の１／４点（後述）近傍からタイヤ最大幅位置Ｍ近傍までの剛性の大小の寄与が最も著しいことを解明した。その一方で変形量が最も大きい領域はタイヤ最大幅位置Ｍ近傍からビード部１までにわたる間であることも解明した。よってタイヤの横変形の抑制と、ローリング振動の減衰時間の短縮とが、車両のローリング抑制に有効である、との結論を得た。これが第一の事実である。
【００２８】
ところで、タイヤの横変形の抑制には成るべく剛性の高いゴム、すなわち１００％モジュラスの大きなゴムが有効であり、タイヤのローリング振動の減衰特性を高める、すなわち減衰時間を早めるには高いヒステリシスロス特性をもつゴム、すなわち大きなｔａｎδの値をもつゴムが有効である。しかし、図７のグラフに示すように、どのようにしても、実現可能なゴムとして、１００％モジュラスの大きなゴムは小さな値のｔａｎδをもち、大きな値のｔａｎδをもつゴムは小さな値の１００％モジュラスをもつことが不可避である。これが第二の事実である。
【００２９】
よって上述の第一の事実と第二の事実とを踏まえ、トレッド部３のタイヤ赤道面Ｅ寄り位置、図１及び図２ではカーカス５の最内側プライ上の位置Ｐと、タイヤ最大幅位置Ｍに対応するカーカス位置Ｃ_Mより半径方向外方の位置、図１及び図２では位置Ｑとの間に、内方の補強ゴム層８Ｂの１００％モジュラスに比し、より大きな１００％モジュラスを有する外方の補強ゴム層８Ａを配置し、これによりタイヤの横変形度合いに著しい影響を及ぼすタイヤ領域の剛性が高まり、タイヤの横変形、しなわちローリングの初期振幅を有効に抑制することができる。
【００３０】
そして、最大幅位置Ｍに対応するカーカス位置Ｃ_Mより半径方向外方位置、より正確には両側の最大幅位置Ｍを結ぶ線分Ｌ_Mより外方位置、図１及び図２では位置Ｒと、ビード部１近傍位置、図１及び図２ではカーカス５の最内側プライ上の位置Ｓとの間に、外方の補強ゴム層８Ａのｔａｎδに比し、より大きなｔａｎδを有する内方の補強ゴム層８Ｂを配置し、これにより最も変形量が大きい最大幅位置Ｍからビード部１に至る間のタイヤ領域のロス特性が向上し、タイヤのローリング振動の減衰性を高めることができる。
【００３１】
以上述べたところから明らかなように、補強ゴム層８を、横変形抑制機能、すなわち初期ローリング量抑制機能を主たる役目とする外方の補強ゴム層８Ａと、ローリング減衰促進機能を主たる役目とする内方の補強ゴム層８Ｂとに分け、外方の補強ゴム層８Ａと内方の補強ゴム層８Ｂとでそれぞれ主たる機能を分担させるところに、この発明の特異性を有する。これによりタイヤに横変形入力が作用し、その横変形は小さく、この横変形入力が取り除かれて元の状態に復元したとき、ローリング振動の振幅は小さく、かつローリング振動の減衰時間も著しく短縮可能となる。
【００３２】
以上はローリングに対する効果を説明したが、外方の補強ゴム層８Ａ及び内方の補強ゴム層８Ｂはピッチングに対しても全く同様な作用効果を発揮するのは言うまでもない。
【００３３】
この発明は、外方の補強ゴム層８Ａの１００％モジュラスが、内方の補強ゴム層８Ｂの１００％モジュラスより大きく、かつ、内方の補強ゴム層８Ｂのｔａｎδが、外方の補強ゴム層８Ａのｔａｎδより大きいもの同士の組合わせにあることを条件とした上で、実際上、外方の補強ゴム層８Ａのゴムは１００％モジュラスが２．５ＭＰａ以上である物性を有し、内方の補強ゴム層８Ｂのゴムは１００％モジュラスが４．０ＭＰａ以下である物性を有すること、そして、外方の補強ゴム層８Ａのゴムはｔａｎδが０．１８以下である物性を有すること、内方の補強ゴム層８Ｂのゴムはｔａｎδが０．１５以上である物性を有することが適合する。
【００３４】
外方の補強ゴム層８Ａの１００％モジュラスが２．５ＭＰａ未満では、横変形抑制効果が不十分であり、また内方の補強ゴム層８Ｂの１００％モジュラスが４．０ＭＰａを超えると十分に大きなｔａｎδの値が得られず、よって目標とする十分な減衰特性も発揮できず、いずれも不可である。また、外方の補強ゴム層８Ａのｔａｎδが０．１８を超えると十分に大きな１００％モジュラスを得ることができず、内方の補強ゴム層８Ｂのｔａｎδが０．１５未満ではやはり不十分な減衰特性となり、いずれも不可である。
【００３５】
また、図１、２において、外方の補強ゴム層８Ａは、トレッド部３の踏面３ｔのタイヤ赤道面Ｅから踏面端縁ＴＥまでの弧に沿う長さを二分する中点Ｇ、これを１／４点と呼び、この１／４点Ｇを通るカーカス５の最内側プライの内側表面の法線Ｖ_Gと、両側のタイヤ最大幅位置Ｍを結ぶ線分Ｌ_Mとに囲まれるタイヤ領域内に存在すること、換言すればこの領域内にて、外方の補強ゴム層８Ａの最外方端位置Ｐは、法線Ｖ_Gと最内側プライの内側表面との交点Ｃ_Gと一致する位置を含め、交点Ｃ_G近傍位置に存在すること、そして外方の補強ゴム層８Ａの最内方端位置Ｑは、線分Ｌ_Mと最内側プライの内側表面との交点Ｃ_Mと一致する位置を含め、交点Ｃ_M近傍に存在することが適合する。
【００３６】
これに対し内方の補強ゴム層８Ｂは、トレッド部３の踏面３ｔ端縁を通るカーカス５の最内側プライの内側表面の法線Ｖ_Tと、タイヤ最大幅位置Ｍの高さＨの０．２倍のリム径ラインＲＬからの高さｈをもつリム径ラインＲＬと平行な直線Ｌ_hとビード部１の外側表面との交点Ｊを通るカーカス５の最内側プライの内側表面の法線Ｖ_Jとに囲まれるタイヤ領域内に存在すること、換言すればこの領域内にて、内方の補強ゴム層８Ｂの最外方端位置Ｒは、法線Ｖ_Tと最内側プライの内側表面との交点Ｃ_Tと一致する位置を含め、交点Ｃ_T近傍位置に存在すること、そして内方の補強ゴム層８Ｂの最内方端位置Ｓは、法線Ｖ_Jと最内側プライの内側表面との交点Ｃ_Jと一致する位置を含め、交点Ｃ_J近傍に存在することが適合する。これら外方及び内方の補強ゴム層８Ａ、８Ｂの配置であれば先に述べた機能分担効果を高めるのに貢献する。
【００３７】
また図１、２に示すように、補強ゴム層８は全体として断面三日月状の形状を有し、各外方及び内方の補強ゴム層８Ａ、８Ｂそれぞれも単独でほぼ断面三日月状の形状を有するのが良い。また図１、２に示す補強ゴム層８は、線分Ｌ_Mの半径方向外方で、外方の補強ゴム層８Ａの半径方向内方の先細り端部と、内方の補強ゴム層８Ｂの半径方向外方の先細り端部とが半径方向に互いに重なり合い、この重なり合い部分にて外方の補強ゴム層８Ａが外側に位置する例である。
【００３８】
これに対し、図３に示す補強ゴム層８は、カーカス５の最内側プライの内面に接して位置し、上記の重なり合い部分にて内方の補強ゴム層８Ｂが外側に位置する例であり、図４に示す補強ゴム層８は、断面三日月状をなさずに、断面三日月状をなす外方の補強ゴム層８Ａの半径方向内方端Ｑと、断面三日月状をなす内方の補強ゴム層８Ｂの半径方向外方端Ｒとが互いに突き合わせ状をなす例である。
【００３９】
また図５に示す補強ゴム層８は、これまで説明した補強ゴム層８とは形態を異にし、内方の補強ゴム層８Ｂはカーカス５の最内側プライの内面に接して位置し、外方の補強ゴム層８Ａがカーカス５の最内側プライの外面に接して位置するものであり、外方の補強ゴム層８Ａの半径方向内方の先細り端部と、内方の補強ゴム層８Ｂの半径方向外方の先細り端部とは最内側プライを介して重なり合い状を呈する例である。図５に示す例以外に、外方の補強ゴム層８Ａはカーカス５の最内側プライの内面に接して位置し、内方の補強ゴム層８Ｂがカーカス５の最内側プライの外面に接して位置すること、外方の補強ゴム層８Ａと内方の補強ゴム層８Ｂとの双方が最内側プライの外面に接する配置とすることもできる。
【００４０】
図３〜図５に示すラジアルタイヤにおける内方の補強ゴム層８Ａ及び外方の補強ゴム層８Ｂそれぞれの１００％モジュラス及びｔａｎδも先に述べた値を有し、内方の補強ゴム層８Ａの半径方向外方端Ｐ及び内方端Ｑ、外方の補強ゴム層８Ｂの半径方向外方端Ｒ及び内方端Ｓもまた図１及び図２に示すラジアルタイヤ及びバイアスタイヤと同じであり、従って図３〜図５に示すラジアルタイヤの内方、外方の補強ゴム層８Ａ、８Ｂは、図１及び図２に示す外方の補強ゴム層８Ａ、８Ｂと同じ機能分担を果たす。なお図３〜図５に示すラジアルタイヤに相当するバイアスタイヤの図示は省略したが、全て図３〜図５に示すラジアルタイヤと同じ補強ゴム層８を備え、同じ機能を果たす。
【００４１】
【実施例】
建設車両用３種ラジアルプライタイヤで、サイズが２０．５Ｒ２０ ☆（ワンスター）であり、カーカス５は１プライのゴム被覆ラジアル配列スチールコードプライであり、実施例１は図１に示す構成を有し、実施例２は図４に示す構成を有する。これら実施例のタイヤの比較評価対象として、実施例１、２の外方補強ゴム層８Ａ及び内方補強ゴム層８Ｂ以外は実施例に合わせた従来例１〜３のタイヤを準備した。従来例１のタイヤは図１０に示す構成に従い、従来例２、３のタイヤは図１１に示す構成に従い、但し従来例２のタイヤの単一補強ゴム層８は大きな値の１００％モジュラスを有する反面、小さな値のｔａｎδを有するゴムであり、従来例３のタイヤの単一補強ゴム層８は小さな値の１００％モジュラスを有する反面、大きな値のｔａｎδを有するゴムである。
【００４２】
従来例１〜３のタイヤ及び実施例１、２のタイヤを供試タイヤとして下記の実際のホイールローダによるローリング試験を実施した。
まず各供試タイヤを、その適用リム１７．００／２．０に組み付け、これに最高内圧の５００kPa を充てんし、これを車両重量１５トン、バケット容量２．５ｍ³のホイールローダの４輪に装着した。
【００４３】
図８にホイールローダの輪郭側面図を示すように、バケットに積み荷として土砂を満載し、バケットを最高位置まで持ち上げた状態で、図９の上部左に示すように、バケット側面に固着したワイヤロープに横力ｆ＝２トンを作用させ、次に図９の上部右に示すように、横力ｆを作用させている状態下で、ワイヤロープの途中に設け連結具の連結を切り離す。これによりホイールローダに図示の両端矢印の方向のローリングを生じさせ、このローリングをホイールローダ内部に設置した変位計により、時間の経過に伴うローリング（振動）を記録させる。
【００４４】
得られた記録の例を図９の下部に示す。横軸は時間であり、縦軸は揺れ（ローリング）の大きさである。揺れの大きさは、水平面上で静止しているときを基準としてこれより上をプラス（＋）、下をマイナス（−）であらわしている。符号ＩＣ（ｍｍ）は連結具を切り離す直前の初期状態をあらわし、横力ｆの作用からの解放直後の揺れ（ローリング）曲線を示している。
【００４５】
ここにローリング評価は二つに分け、ローリングの大きさをあらわす初期状態ＩＣ（ｍｍ）と初期振幅ＰＰ（ｍｍ）とを総合してローリング量として評価し、初期周期Ｌ₁（ｍｍ秒）、二次周期Ｌ₂（ｍｍ秒）及び最終周期Ｌ_F（Ｌ₃）（ｍｍ秒）と、マイナス側の振幅l₁（ｍｍ）、l₂（ｍｍ）、l₃（ｍｍ）とに関し、｛（l₁／Ｌ₁）＋（l₂／Ｌ₂）＋（l₃／Ｌ₃）｝／３をローリング減衰性（Percent of Critical Damping ）として評価した。ローリング量及びローリング減衰性は値は小なるほど良く、このローリング量及びローリング減衰性それぞれの逆数をとり従来例１のタイヤを１００とする指数にてあらわした。指数は大なるほど良い。
【００４６】
従来例１〜３のタイヤ及び実施例１、２のタイヤそれぞれにつき、補強ゴム層８については外方の補強ゴム層８Ａ及び内方の補強ゴム層８Ｂの１００％モジュラス（ＭＰａ、Ｍ₁₀₀と記す）とｔａｎδとの値及び上記のローリング量及びローリング減衰性それぞれの指数値を表１に示す。ただし従来例２、３のタイヤの補強ゴム層８については、補強ゴム層８Ａの上記ゴム物性に近いゴム質のものはその項に、補強ゴム層８Ｂの上記ゴム物性に近いゴム質のものはその項に数値を記載した。また最上欄には補強ゴム層８の構成を示す図面番号を更めて記載した。
【００４７】
【表１】

【００４８】
表１に示す結果から、従来例１のタイヤに対し、従来例２のタイヤはローリング量で優れている反面、ローリング減衰性ではさほどの効果が見られず、従来例３のタイヤはローリング減衰性で優れている反面、ローリング量ではさほどの効果が見られず、これに対し実施例１、２のタイヤは従来例１のタイヤに対し、ローリング量の顕著な低減と、ローリング減衰性の著しい向上とが同時に達成されていることが分かる。
【００４９】
【発明の効果】
この発明の請求項１〜１０に記載した発明によれば、ラジアルプライタイヤとバイアスプライタイヤとの双方について、タイヤへの入力変動に基づく変形抑制、すなわちローリング量の抑制と、変形復元性、すなわちローリング減衰性とを同時に向上させることが可能な重荷重用空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のラジアルタイヤの左半断面図である。
【図２】この発明のバイアスタイヤの左半断面図である。
【図３】この発明の別のラジアルタイヤの左半断面図である。
【図４】この発明の他のラジアルタイヤの左半断面図である。
【図５】この発明のさらに別のラジアルタイヤの左半断面図である。
【図６】この発明の作用効果の説明図である。
【図７】タイヤ用ゴムの１００％モジュラスとｔａｎδとの関係説明図である。
【図８】ホイールローダ輪郭の側面図である。
【図９】ホイールローダによるピッチング試験の概要図とローリング振動線図とを合わせ示す説明図である。
【図１０】従来タイヤの左半断面図である。
【図１１】他の従来タイヤの左半断面図である。
【符号の説明】
１ビード部
２サイドウォール部
３トレッド部
３ｔ踏面
４ビードコア
４_I 内側ビードコア
４_O 外側ビードコア
５カーカス
５_I 内側カーカス
５_O 外側カーカス
６ベルト
７ブレーカ
８補強ゴム層
８Ａ外方の補強ゴム層
８Ｂ内方の補強ゴム層
９トレッドゴム
１０スティフナーゴム
１１インナーライナゴム
Ｅタイヤ赤道面
Ｆ踏面のタイヤ赤道面位置
Ｇ踏面上１／４点位置
ＴＥ踏面端縁
Ｍタイヤ最大幅位置
Ｌ_M タイヤ最大幅位置を結ぶ線分
Ｈタイヤ最大幅高さ
ｈ高さＨの２０％高さ
Ｊ高さｈのビード部外表面位置
Ｐ外方の補強ゴム層のタイヤ半径方向外方端位置
Ｑ外方の補強ゴム層のタイヤ半径方向内方端位置
Ｒ内方の補強ゴム層のタイヤ半径方向外方端位置
Ｓ内方の補強ゴム層のタイヤ半径方向内方端位置
Ｖ_G １／４点を通る最内側カーカス内面の法線
Ｖ_T 踏面端縁を通る最内側カーカス内面の法線
Ｖ_J 位置Ｊを通る最内側カーカス内面の法線
Ｃ_G 法線Ｖ_Gと最内側カーカス内面との交点
Ｃ_T 法線Ｖ_Tと最内側カーカス内面との交点
Ｃ_M 線分Ｌ_Mと最内側カーカス内面との交点
Ｃ_J 法線Ｖ_Jと最内側カーカス内面との交点
ＲＬリム径ライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heavy-duty pneumatic tire, and more particularly to a pneumatic tire for use in heavy vehicles such as construction vehicles and industrial vehicles, and more particularly, a heavy load with improved stability of tires related to rolling and pitching of vehicles. The present invention relates to a heavy duty pneumatic tire.
[0002]
[Prior art]
Construction vehicles, especially wheel loaders (tire loaders), generally have many opportunities to travel on rough terrain, and the vehicle is prone to rolling (pitching) and pitching (pitching). A part of the earth and sand and crushed stone that has been put in a cup is likely to fall on the road surface, or when these earth and sand and crushed stone are loaded onto other heavy vehicles such as dump trucks, a rapid vehicle is used to improve the loading efficiency of the wheel loader. Stopping is usually performed, and at that time, in addition to rolling, large pitching also occurs, which impedes loading, and sometimes the bucket hits the loading platform frame of the dump truck, and both may be damaged. For industrial vehicles, especially forklifts, the load may collapse due to rolling and pitching.
[0003]
Therefore, pneumatic tires used in these construction vehicles and industrial vehicles are required to have a performance that exhibits excellent stability without causing significant rolling or pitching on the vehicle without distinguishing between radial ply tires and bias ply tires. Naturally, therefore, in the case of the radial ply tire shown in the left half cross section in FIG. 10, the thickness of the stiffener rubber 10 is increased for the flexible sidewall portion 2 or the thickness of the outer rubber for the sidewall portion 2 is increased. In the bias ply tire, although not shown, a rubber sheet is interposed between a large number of carcass plies in the sidewall portion, and means for increasing the longitudinal spring constant of the entire tire by increasing the rubber thickness is taken.
[0004]
Further, as a means advanced from the increase in rubber thickness shown in FIG. 10, a reinforcing rubber layer 8 having a crescent cross section (shown by diagonal lines) is provided on the inner surface of the carcass 5 as in the radial ply tire shown in the left half cross section in FIG. A means for improving the longitudinal rigidity of the region extending from the bead portion 1 through the sidewall portion 2 to the tread portion 3 by means different from the above has also been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
All of the above-described stability improving means applied to the tire has only been able to reduce the amount of flexural deformation by a measure for improving the static spring constant under a load applied to the tire. However, according to previous studies, rolling and pitching are not sufficient to reduce the initial initial amplitude, that is, to suppress the amount of tire deformation to a small extent. It has been found that it is necessary to improve the resilience of the tire deformation caused by the input fluctuation to the tire when passing through rolling, that is, the damping of each of rolling and pitching of the tire.
[0006]
Therefore, in the inventions described in claims 1 to 10 of the present invention, for both the radial ply tire and the bias ply tire, the initial deformation suppression based on the input fluctuation to the tire (initial initial amplitude suppression) and the deformation resilience are achieved. An object of the present invention is to provide a heavy duty pneumatic tire capable of simultaneously improving (attenuation of both rolling and pitching).
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 of the present invention has a pair of bead portions and a pair of sidewall portions, and a tread portion connected to both sidewall portions, and each of these portions is included in the bead portion. In a heavy duty pneumatic tire having a carcass that becomes one or more ply rubber-coated cords that are reinforced between a pair of buried bead cores,
Two types of rubbers with different compounding compositions that are divided into the outer and the inner in the radial direction of the tire along the innermost carcass ply in the region extending from the tire tread portion closer to the tire equator to the vicinity of the bead portion. The reinforcing rubber layer is arranged,
With the inner end of the outer reinforcing rubber layer outward from the carcass position corresponding to the tire maximum width position, and the outer end of the inner reinforcing rubber layer,
The rubber of the outer reinforcing rubber layer has a 100% modulus that is larger than the 100% modulus of the rubber of the inner reinforcing rubber layer,
The rubber of the inner reinforcing rubber layer is a heavy duty pneumatic tire characterized by having a tan δ larger than that of the rubber of the outer reinforcing rubber layer.
[0008]
The tire maximum width position mentioned above refers to the width position obtained when the tire is assembled to its applicable rim and filled with the maximum air pressure of the tire, and the applicable rim and maximum air pressure are described in the 1998 edition, JATMA YERA BOOK. Follow the contents.
[0009]
The pneumatic tire includes a carcass that is a one-ply rubber-coated radial array steel cord extending in a toroidal shape between a pair of bead cores, and three or more rubber-coated steel cord crossings that reinforce the tread portion on the outer periphery of the carcass. A pneumatic radial tire with a layered belt;
It includes a carcass that becomes a four-ply or more rubber-covered bias-aligned organic fiber cord extending in a toroidal shape between a pair of bead cores, and a pneumatic bias tire including a plurality of layers of breakers disposed on the outer periphery of the carcass, and The same.
[0010]
Regarding the rubber physical properties of the outer and inner reinforcing rubber layers, as in the invention described in claim 2, the rubber of the outer reinforcing rubber layer has a 100% modulus of 2.5 MPa or more, and 0. The rubber of the inner reinforcing rubber layer has a physical property with tan δ of 18 or less, and the inner reinforcing rubber layer has a 100% modulus of 4.0 MPa or less and tan δ of 0.15 or more. It shall have physical properties. However, 100% modulus and tan δ are both measured values at 20 ° C. The 100% modulus is determined according to the calculation described in the measurement of tensile stress of JIS K 6301, and tan δ is determined according to the dynamic property test method of vulcanized rubber of JIS K 6394, with a test frequency of 52 Hz and a strain amplitude of 1%. It is a value obtained in the case of a load waveform and a deflection waveform.
[0011]
With respect to the arrangement of the outer and inner reinforcing rubber layers, as in the invention described in claim 4, the outer reinforcing rubber layer is positioned at a ¼ point position (details will be described later) on the tread surface. It exists in a region surrounded by the normal of the inner surface of the innermost carcass ply passing through and the line segment connecting the tire maximum width position, and the inner reinforcing rubber layer has the tread edge position and the tire maximum width position height. It exists in the area | region enclosed by two normal lines of the inner surface of the innermost carcass ply which passes through each bead part outer surface position corresponding to 0.2 times.
[0012]
As for the cross-sectional shapes of the outer and inner reinforcing rubber layers, it is suitable that the two types of reinforcing rubber layers have a crescent-shaped cross section as in the invention described in claim 5.
[0013]
Various forms exist in the positional relationship between the two types of reinforcing rubber layers with respect to the inner and outer surfaces of the innermost carcass and the relative positional relationship of the tapered end portion having a crescent cross section, and the first mode is described in claim 6. As in the invention, the two types of reinforcing rubber layers are located on the inner surface of the innermost carcass, and the two types of reinforcing rubber layers overlap each other outward in the tire radial direction from the line connecting the tire maximum width positions. .
[0014]
The overlap of the invention described in claim 6 has two types, one of which is the inner reinforcement at the overlap position of the two types of reinforcing rubber layers as in the invention described in claim 7. The rubber layer is located on the inner surface side of the tire, and the two types are as described in claim 8, and the outer reinforcing rubber layer is the tire at the overlapping position of the two types of reinforcing rubber layers. Located on the inner surface side.
[0015]
As for the second form of the positional relationship between the two types of reinforcing rubber layers with respect to the inner and outer surfaces of the innermost carcass and the relative positional relationship of the tapered end portion having a crescent cross section, there are two types as in the invention described in claim 9. These reinforcing rubber layers are located on the inner surface of the innermost carcass, and the two types of reinforcing rubber layers are abutted against each other in the vicinity of the line segment connecting the tire maximum width position.
[0016]
As for the third form of the positional relationship between the two types of reinforcing rubber layers with respect to the inner and outer surfaces of the innermost carcass and the relative positional relationship of the tapered end portion having a crescent cross section, as in the invention described in claim 10, At least one of the reinforcing rubber layers is located along the outer surface of the innermost carcass. This case is particularly suitable for pneumatic radial tires.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagrammatic left half sectional view of a heavy duty pneumatic radial tire according to the present invention,
FIG. 2 is a schematic left half sectional view of a heavy duty pneumatic bias tire according to the present invention,
3 to 5 are schematic left half sectional views of a heavy-duty pneumatic radial tire different from the tire shown in FIG. 1.
[0018]
1 and 2, a heavy load pneumatic radial tire (hereinafter referred to as a radial tire) and a heavy load pneumatic bias tire (hereinafter referred to as a bias tire) include a pair of bead portions 1 (shown only on one side) 1 and a pair of sides. It has a wall part 2 (only one side is shown) and a tread part 3 connected to these side wall parts 2.
[0019]
The radial tire shown in FIG. 1 is a one-ply rubber-coated radial array cord that reinforces a pair of bead portions 1, a pair of sidewall portions 2, and a tread portion 3 between a pair of bead cores 4 embedded in the bead portion 1 respectively. The steel cord carcass 5 is preferably provided with three or more layers for reinforcing the tread portion 3 on the outer periphery of the carcass 5, and the illustrated example includes four belts 6 of rubber-coated steel cord cross layers.
[0020]
The bias tire shown in FIG. 2 is a pair or more embedded in the bead portion 1, and the illustrated example extends between two pairs of bead cores 4, that is, a pair of inner bead cores 4. _I Between each other and a pair of outer bead cores 4 _O A rubber-covered bias arrangement cord of a plurality of plies (represented by a single line in FIG. 2) that reinforces the pair of bead portions 1, the pair of sidewall portions 2 and the tread portion 3 between each other, preferably nylon A carcass 5 of an organic fiber cord such as a cord, and one or more layers for protecting the tread portion 3 on the outer periphery of the carcass 5, the illustrated example includes a breaker 7 of a rubber-coated organic fiber cord layer. Here, the plural plies of the carcass 5 are a pair of inner bead cores 4. _I Inner carcass 5 extending between each other _I Multiple plies and a pair of outer bead cores 4 _O Outer carcass 5 extending between each other _O The cords are preferably crossed between adjacent plies.
[0021]
Here, in FIGS. 1 and 2, the radial tire and the bias tire are arranged at positions near the tire equatorial plane E of the tread portion 3, and in each drawing, the bead portion 1 from the position P on the innermost ply of the carcass 5 through the sidewall portion 2. 2 divided into an outer side and an inner side in the tire radial direction (hereinafter referred to as the radial direction) along the innermost ply of the carcass 5 in the vicinity position, in each figure, the region reaching the position S on the innermost ply of the carcass 5 Reinforcing rubber layers 8 of different types of

rubbers

8A and 8B are provided. The innermost ply of the carcass 5 in the bias tire is the inner carcass 5 _I The innermost ply of the plurality of plies. Reference numeral 9 is a tread rubber, reference numeral 10 is a stiffener rubber, and reference numeral 10 is an inner liner rubber.
[0022]
The fact that the outer reinforcing rubber layer 8A and the inner reinforcing rubber layer 8B are along the innermost ply of the carcass 5 means that at least one of the outer reinforcing rubber layer 8A and the inner reinforcing rubber layer 8B is the carcass 5. 1 and 2, the outer reinforcing rubber layer 8 A and the inner reinforcing rubber layer 8 B shown in FIGS. 1 and 2 are both in contact with the inner surface of the innermost ply of the carcass 5. It is.
[0023]
Regarding the other end position corresponding to one end position P and position S of each of the outer reinforcing rubber layer 8A and the inner reinforcing rubber layer 8B, the radial tire and the bias tire are applied to the rims (the rim described above). The carcass position C corresponding to the maximum width position M in a state where the tire is filled with the maximum tire pressure (the pressure described above) _M Line segment L connecting the maximum width position M on both sides more precisely outward in the radial direction _M Further, it is assumed that it has the radially inner end Q of the outer reinforcing rubber layer 8A and the radially outer end R of the inner reinforcing rubber layer 8B. The height is indicated by a symbol H from the rim diameter line RL at the maximum width position M, and the rim diameter line RL is a straight line parallel to the axis of a rim (not shown) passing through the rim diameter φD.
[0024]
Further, the rubber of the outer reinforcing rubber layer 8A has a larger 100% modulus compared to the 100% modulus of the inner reinforcing rubber layer 8B (the value obtained according to the test method described above, the same applies hereinafter). In addition, the rubber of the inner reinforcing rubber layer 8B needs to have a larger tan δ than the tan δ of the outer reinforcing rubber layer 8A (the value obtained in accordance with the test method described above, hereinafter the same). It is.
[0025]
Here, referring to FIG. 6 of the explanatory view in which only the bead core 4, the innermost ply of the carcass 5, and the reinforcing

rubber layers

8A and 8B are taken out in the tire cross section where the load (concentrated load) W is applied, 6 shows the innermost ply of the carcass 5 when the concentrated load W applied to the tire and the reaction force against the tire are substantially on the tire equatorial plane E by a solid line, and the carcass 5 when the lateral force f acts on the tire. The innermost ply is indicated by a broken line.
[0026]
As shown in FIG. 6, the concentrated load W is inclined with respect to the tire equatorial plane E, or the reaction force f from the oblique direction. _S In response, when the lateral force component f acts on the tire, the innermost ply of the carcass 5 indicated by a broken line is deformed in the acting direction of the lateral force component f. This deformation occurs when a tire on one side of a traveling vehicle rides on a convex part, for example a rock, or falls into a concave part, which is described below when it is temporarily moved or released from this kind of movement. Create rolling vibrations in the vehicle.
[0027]
The tire released from the lateral deformation generates rolling vibration (vibration in the direction of a double-headed arrow in the figure) having a certain period and a certain amplitude, and this rolling vibration is attenuated with the passage of time (refer to an example described later). . Therefore, first, each part of the tire that contributes most to the amount of lateral deformation is examined in a state where the lateral force f is constant. It was clarified that the contribution of large and small was the most significant. On the other hand, it was also elucidated that the region with the largest deformation amount extends from the vicinity of the tire maximum width position M to the bead portion 1. Therefore, it was concluded that the suppression of the lateral deformation of the tire and the shortening of the decay time of the rolling vibration are effective for suppressing the rolling of the vehicle. This is the first fact.
[0028]
By the way, a rubber with high rigidity, that is, a rubber with a large 100% modulus is effective for suppressing the lateral deformation of the tire, and it has a high hysteresis loss characteristic to increase the damping characteristic of the rolling vibration of the tire, that is, to shorten the damping time. A rubber having a large tan δ value is effective. However, as shown in the graph of FIG. 7, as a rubber that can be realized in any way, a rubber having a large 100% modulus has a small value of tan δ, and a rubber having a large value of tan δ is 100% of a small value. It is inevitable to have a modulus. This is the second fact.
[0029]
Therefore, based on the first fact and the second fact described above, the position near the tire equatorial plane E of the tread portion 3, the position P on the innermost ply of the carcass 5 in FIGS. 1 and 2, and the tire maximum width position M Carcass position C corresponding to _M The outer reinforcing rubber layer 8A having a larger 100% modulus as compared to the 100% modulus of the inner reinforcing rubber layer 8B between the more radially outward position and the position Q in FIGS. Thus, the rigidity of the tire region that significantly affects the degree of lateral deformation of the tire is increased, and the initial amplitude of lateral deformation of the tire, that is, rolling can be effectively suppressed.
[0030]
The carcass position C corresponding to the maximum width position M _M A more radially outward position, more precisely a line segment L connecting the maximum width positions M on both

sides

_M 1 and 2, the position of the outer reinforcing rubber layer 8 A is between the position R in the vicinity of the bead portion 1 and the position S on the innermost ply of the carcass 5 in FIGS. 1 and 2. An inner reinforcing rubber layer 8B having a larger tan δ than that of tan δ is arranged, whereby the loss characteristic of the tire region between the maximum width position M where the deformation is the largest and the bead portion 1 is improved, and the tire The damping property of rolling vibration can be enhanced.
[0031]
As is clear from the above description, the reinforcing rubber layer 8 has the lateral deformation suppressing function, that is, the outer reinforcing rubber layer 8A mainly serving as the initial rolling amount suppressing function, and the rolling damping promoting function as the main function. It is divided into the inner reinforcing rubber layer 8B, and the main functions are shared by the outer reinforcing rubber layer 8A and the inner reinforcing rubber layer 8B. As a result, the lateral deformation input acts on the tire, the lateral deformation is small, and when this lateral deformation input is removed and restored to the original state, the amplitude of the rolling vibration is small and the damping time of the rolling vibration can be remarkably shortened. It becomes.
[0032]
Although the above has described the effect on rolling, it goes without saying that the outer reinforcing rubber layer 8A and the inner reinforcing rubber layer 8B also exhibit the same function and effect on pitching.
[0033]
In the present invention, the 100% modulus of the outer reinforcing rubber layer 8A is larger than the 100% modulus of the inner reinforcing rubber layer 8B, and the tan δ of the inner reinforcing rubber layer 8B is larger than the outer reinforcing rubber layer. Actually, the rubber of the outer reinforcing rubber layer 8A has a physical property that the 100% modulus is 2.5 MPa or more on the condition that it is a combination of those larger than tan δ of 8A. The rubber of the reinforcing rubber layer 8B has a physical property that the 100% modulus is 4.0 MPa or less, and the rubber of the outer reinforcing rubber layer 8A has a physical property of tan δ of 0.18 or less. It is suitable that the rubber of the reinforcing rubber layer 8B has physical properties such that tan δ is 0.15 or more.
[0034]
When the 100% modulus of the outer reinforcing rubber layer 8A is less than 2.5 MPa, the lateral deformation suppressing effect is insufficient, and when the 100% modulus of the inner reinforcing rubber layer 8B exceeds 4.0 MPa, it is sufficiently large. The value of tan δ cannot be obtained, and therefore the target sufficient attenuation characteristic cannot be exhibited, and neither is possible. Further, if tan δ of the outer reinforcing rubber layer 8A exceeds 0.18, a sufficiently large 100% modulus cannot be obtained, and if tan δ of the inner reinforcing rubber layer 8B is less than 0.15, it is still insufficient. Attenuation characteristics, both of which are not possible.
[0035]
1 and 2, the outer reinforcing rubber layer 8A has a midpoint G that bisects the length of the tread 3 tread surface 3t along the arc from the tire equatorial plane E to the tread edge TE, 1 / 4 point, and the normal V of the inner surface of the innermost ply of the carcass 5 passing through the ¼ point G _G Line segment L connecting tire maximum width position M on both sides _M Existing in the tire region surrounded by, in other words, in this region, the outermost end position P of the outer reinforcing rubber layer 8A is the normal line V. _G Intersection C with the inner surface of the innermost ply _G Including the position that coincides with _G It exists in the vicinity position, and the innermost end position Q of the outer reinforcing rubber layer 8A is a line segment L _M Intersection C with the inner surface of the innermost ply _M Including the position that coincides with _M It is suitable to exist in the vicinity.
[0036]
On the other hand, the inner reinforcing rubber layer 8B has a normal line V of the inner surface of the innermost ply of the carcass 5 passing through the edge of the tread surface 3t of the tread portion 3. _T And a straight line L parallel to the rim diameter line RL having a height h from the rim diameter line RL 0.2 times the height H of the tire maximum width position M _h Normal V of the inner surface of the innermost ply of the carcass 5 passing through the intersection J between the outer surface and the outer surface of the bead portion 1 _J The outermost end position R of the inner reinforcing rubber layer 8B is within the normal line V. _T Intersection C with the inner surface of the innermost ply _T Including the position that coincides with _T It exists in the vicinity position, and the innermost end position S of the inner reinforcing rubber layer 8B is a normal line V. _J Intersection C with the inner surface of the innermost ply _J Including the position that coincides with _J It is suitable to exist in the vicinity. The arrangement of the outer and inner reinforcing

rubber layers

8A and 8B contributes to the enhancement of the function sharing effect described above.
[0037]
As shown in FIGS. 1 and 2, the reinforcing rubber layer 8 as a whole has a crescent-shaped cross section, and the outer and inner reinforcing

rubber layers

8A and 8B each independently have a substantially crescent-shaped cross section. It is good to have. The reinforcing rubber layer 8 shown in FIGS. _M The radially outward tapered end portion of the outer reinforcing rubber layer 8A and the radially outward tapered end portion of the inner reinforcing rubber layer 8B overlap each other in the radial direction. This is an example in which the outer reinforcing rubber layer 8A is located outside in the overlapping portion.
[0038]
On the other hand, the reinforcing rubber layer 8 shown in FIG. 3 is an example in which the inner reinforcing rubber layer 8B is positioned on the outer side in the overlapping portion, positioned in contact with the inner surface of the innermost ply of the carcass 5. The reinforcing rubber layer 8 shown in FIG. 4 does not have a crescent-shaped cross section, but has a radially inner end Q of the outer reinforcing rubber layer 8A having a crescent-shaped cross section and an inner reinforcing rubber layer having a crescent-shaped cross section. This is an example in which the radially outer end R of 8B is in abutment with each other.
[0039]
Further, the reinforcing rubber layer 8 shown in FIG. 5 is different in form from the reinforcing rubber layer 8 described so far, and the inner reinforcing rubber layer 8B is located in contact with the inner surface of the innermost ply of the carcass 5, The reinforcing rubber layer 8A is positioned in contact with the outer surface of the innermost ply of the carcass 5, and the radially inner tapered end portion of the outer reinforcing rubber layer 8A and the radius of the inner reinforcing rubber layer 8B The taper end portion in the direction outward direction is an example in which an overlapping shape is exhibited through the innermost ply. In addition to the example shown in FIG. 5, the outer reinforcing rubber layer 8 A is positioned in contact with the inner surface of the innermost ply of the carcass 5, and the inner reinforcing rubber layer 8 B is positioned in contact with the outer surface of the innermost ply of the carcass 5. In addition, both the outer reinforcing rubber layer 8A and the inner reinforcing rubber layer 8B may be arranged so as to contact the outer surface of the innermost ply.
[0040]
The 100% modulus and tan δ of the inner reinforcing rubber layer 8A and the outer reinforcing rubber layer 8B in the radial tire shown in FIGS. 3 to 5 also have the values described above, and the inner reinforcing rubber layer 8A The radially outer end P and inner end Q and the radially outer end R and inner end S of the outer reinforcing rubber layer 8B are also the same as the radial tire and the bias tire shown in FIGS. Therefore, the inner and outer reinforcing

rubber layers

8A and 8B of the radial tire shown in FIGS. 3 to 5 perform the same function sharing as the outer reinforcing

rubber layers

8A and 8B shown in FIGS. Although illustration of bias tires corresponding to the radial tires shown in FIGS. 3 to 5 is omitted, all of them include the same reinforcing rubber layer 8 as the radial tires shown in FIGS. 3 to 5 and perform the same functions.
[0041]
【Example】
Three-type radial ply tire for construction vehicles, the size is 20.5R20 ☆ (one star), the carcass 5 is a one-ply rubber-coated radial array steel cord ply, and Example 1 has the configuration shown in FIG. The second embodiment has the configuration shown in FIG. As comparative evaluation targets of the tires of these examples, tires of Conventional Examples 1 to 3 were prepared in accordance with the examples except for the outer reinforcing rubber layer 8A and the inner reinforcing rubber layer 8B of Examples 1 and 2. The tire of Conventional Example 1 has the configuration shown in FIG. 10, the tires of Conventional Examples 2 and 3 have the configuration shown in FIG. 11, except that the single reinforcing rubber layer 8 of the tire of Conventional Example 2 has a large value of 100% modulus. On the other hand, it is a rubber having a small value of tan δ, and the single reinforcing rubber layer 8 of the tire of Conventional Example 3 has a small value of 100% modulus, but is a rubber having a large value of tan δ.
[0042]
Using the tires of Conventional Examples 1 to 3 and the tires of Examples 1 and 2 as test tires, a rolling test using the following actual wheel loader was performed.
First, each test tire is assembled to its applicable rim 17.00 / 2.0 and filled with a maximum internal pressure of 500 kPa, which is a vehicle weight of 15 tons and a bucket capacity of 2.5 m. ^Three Attached to the four wheels of the wheel loader.
[0043]
As shown in the profile side view of the wheel loader in FIG. 8, a wire rope secured to the side of the bucket as shown in the upper left of FIG. 9 in a state where the bucket is fully loaded with earth and sand and the bucket is lifted to the highest position. Next, as shown in the upper right of FIG. 9, under the state where the lateral force f is applied, the connection of the connecting tool provided in the middle of the wire rope is disconnected. This causes the wheel loader to roll in the direction of the double-headed arrow shown in the figure, and the rolling (vibration) over time is recorded by a displacement meter installed inside the wheel loader.
[0044]
An example of the obtained recording is shown in the lower part of FIG. The horizontal axis is time, and the vertical axis is the magnitude of shaking. The magnitude of the shaking is expressed with plus (+) above and minus (-) below when the frame is stationary on a horizontal plane. Symbol IC (mm) represents an initial state immediately before the coupling member is disconnected, and shows a swaying (rolling) curve immediately after release from the action of the lateral force f.
[0045]
Here, the rolling evaluation is divided into two, and the initial state IC (mm) representing the size of the rolling and the initial amplitude PP (mm) are collectively evaluated as the rolling amount, and the initial period L ₁ (Mm seconds), secondary period L ₂ (Mm seconds) and final period L _F (L _Three ) (Mm seconds) and negative amplitude l ₁ (Mm), l ₂ (Mm), l _Three (Mm) and {(l ₁ / L ₁ ) + (L ₂ / L ₂ ) + (L _Three / L _Three )} / 3 was evaluated as Percent of Critical Damping. The smaller the values of the rolling amount and the rolling damping property, the better. The reciprocal of the rolling amount and the rolling damping property are represented by an index with the tire of the conventional example 1 being 100. The higher the index, the better.
[0046]
For each of the tires of the conventional examples 1 to 3 and the tires of Examples 1 and 2, the reinforcing rubber layer 8 is 100% modulus (MPa, M) of the outer reinforcing rubber layer 8A and the inner reinforcing rubber layer 8B. ₁₀₀ Table 1 shows the values of tan δ and the index values of the rolling amount and the rolling attenuation. However, with regard to the reinforcing rubber layer 8 of the tires of the conventional examples 2 and 3, the rubber material having the rubber property close to the rubber physical property of the reinforcing rubber layer 8A is in that section, and the rubber material having the rubber property close to the rubber physical property of the reinforcing rubber layer 8B is A numerical value is described in that section. In the uppermost column, a drawing number indicating the structure of the reinforcing rubber layer 8 is further described.
[0047]
[Table 1]

[0048]
From the results shown in Table 1, while the tire of Conventional Example 2 is superior in rolling amount to the tire of Conventional Example 1, the rolling attenuation is not so effective, and the tire of Conventional Example 3 is rolling damping. On the other hand, the rolling amount is not so effective, but the tires of Examples 1 and 2 are significantly reduced in rolling amount and markedly improved in rolling damping compared to the tire of Conventional Example 1. It can be seen that is achieved at the same time.
[0049]
【The invention's effect】
According to the invention described in claims 1 to 10 of the present invention, for both the radial ply tire and the bias ply tire, the deformation suppression based on the input fluctuation to the tire, that is, the suppression of the rolling amount, and the deformation resilience, It is possible to provide a heavy duty pneumatic tire capable of simultaneously improving the rolling damping property.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a left half sectional view of a radial tire of the present invention.
FIG. 2 is a left half sectional view of a bias tire according to the present invention.
FIG. 3 is a left half sectional view of another radial tire according to the present invention.
FIG. 4 is a left half sectional view of another radial tire of the present invention.
FIG. 5 is a left half sectional view of still another radial tire according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of functions and effects of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of the relationship between 100% modulus of tire rubber and tan δ.
FIG. 8 is a side view of a wheel loader contour.
FIG. 9 is an explanatory view showing a schematic diagram of a pitching test with a wheel loader and a rolling vibration diagram.
FIG. 10 is a left half sectional view of a conventional tire.
FIG. 11 is a left half sectional view of another conventional tire.
[Explanation of symbols]
1 Bead section
2 Side wall
3 Tread
3t tread
4 Bead core
4 _I Inner bead core
4 _O Outer bead core
5 Carcass
5 _I Inner carcass
5 _O Outer carcass
6 Belt
7 Breaker
8 Reinforced rubber layer
8A Outer reinforcement rubber layer
8B Inner reinforcement rubber layer
9 Tread rubber
10 Stiffener rubber
11 Inner liner rubber
E tire equator
F Tire tread equator position
G 1/4 point position on the tread
TE tread edge
M Maximum tire width position
L _M Line connecting the maximum tire width position
H tire maximum width height
h Height 20% of height H
J Position of outer surface of bead at height h
P Outer reinforced rubber layer outer radial position of tire
Q Position of the outer edge of the reinforcing rubber layer in the radial direction of the tire
R Outer end position in the tire radial direction of the inner reinforcing rubber layer
S Inner end position of the inner reinforced rubber layer in the tire radial direction
V _G Normal of innermost carcass inner surface passing through 1/4 point
V _T Normal of innermost carcass inner surface passing through tread edge
V _J Normal to inner surface of innermost carcass passing through position J
C _G Normal V _G Point of intersection with the innermost carcass
C _T Normal V _T Point of intersection with the innermost carcass
C _M Line segment L _M Point of intersection with the innermost carcass
C _J Normal V _J Point of intersection with the innermost carcass
RL rim diameter line

Claims

A pair of bead portions, a pair of sidewall portions, and a tread portion connected to both sidewall portions, and a rubber covering cord of 1 ply or more that reinforces each portion between a pair of bead cores embedded in the bead portion. In a heavy duty pneumatic tire having a carcass
Two types of rubbers with different compounding compositions that are divided into the outer and the inner in the radial direction of the tire along the innermost carcass ply in the region extending from the tire tread portion closer to the tire equator to the vicinity of the bead portion. The reinforcing rubber layer is arranged,
With the inner end of the outer reinforcing rubber layer outward from the carcass position corresponding to the tire maximum width position, and the outer end of the inner reinforcing rubber layer,
The rubber of the outer reinforcing rubber layer has a 100% modulus that is larger than the 100% modulus of the rubber of the inner reinforcing rubber layer,
The heavy-duty pneumatic tire is characterized in that the rubber in the inner reinforcing rubber layer has a larger tan δ than that of the rubber in the outer reinforcing rubber layer.

The tire according to claim 1, wherein the rubber of the outer reinforcing rubber layer has physical properties of 100% modulus of 2.5 MPa or more and tan δ of 0.18 or less.

The tire according to claim 1, wherein the rubber of the inner reinforcing rubber layer has physical properties of 100% modulus of 4.0 MPa or less and tan δ of 0.15 or more.

The outer reinforcing rubber layer is present in a region surrounded by a normal line on the inner surface of the innermost carcass ply passing through the ¼ point position of the tread surface and a line segment connecting the tire maximum width position. The reinforcing rubber layer on the side is surrounded by two normals on the inner surface of the innermost carcass ply passing through the bead portion outer surface position corresponding to 0.2 times the tread portion edge position and the tire maximum width position height. The tire as described in any one of Claims 1-3 which exists in the area | region to be.

The tire according to any one of claims 1 to 4, wherein each of the two types of reinforcing rubber layers has a crescent-shaped cross section.

The two types of reinforcing rubber layers are located on the inner surface of the innermost carcass, and the two types of reinforcing rubber layers overlap each other outward in the tire radial direction from a line segment connecting the tire maximum width position. The tire described in one item.

The tire according to claim 6, wherein the inner reinforcing rubber layer is located on the inner surface side of the tire at the overlapping position of the two types of reinforcing rubber layers.

The tire according to claim 6, wherein the outer reinforcing rubber layer is located on the inner surface side of the tire at the overlapping position of the two types of reinforcing rubber layers.

The two types of reinforcing rubber layers are located on the inner surface of the innermost carcass, and the two types of reinforcing rubber layers are abutted against each other in the vicinity of a line segment connecting the tire maximum width position. The tire described in 2.

The tire according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of the two types of reinforcing rubber layers is located along the outer surface of the innermost carcass.