JP4567180B2 - Heavy duty tire - Google Patents

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    • B60C15/06Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B60C15/0603Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead characterised by features of the bead filler or apex
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐久性を損ねることなく転がり抵抗を低減しうる重荷重用タイヤに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
地球環境を保護するために、自動車の低燃費化が進められている。このため、自動車用タイヤについても、転がり抵抗の小さいタイヤが望まれており、特に排気量の大きく燃料消費の激しいトラック、バス等の重車両に用いられる重荷重用タイヤについて転がり抵抗の低減が望まれている。
【0003】
タイヤの転がり抵抗は、走行時の繰り返し変形に伴うエネルギー損失に大きく起因している。従って転がり抵抗を軽減するには、例えばその寄与率(およそ34%)の最も高いトレッド部のゴムを2層とし、内側にエネルギー損失の小さい配合ゴムを、又外側にはグリップ性に優れる配合ゴムを夫々配した構造等が提案されている。
【0004】
しかしながら、トレッド部は、転がり抵抗の低減に対する寄与率が大きい反面、耐摩耗性能、スノー性能、ウエット性能などへの寄与率も大きい。特に低転がり抵抗性能とこれらの走行諸性能とは、一般に二律背反事項の関係にあることが多い。従って、転がり抵抗を低減することによって、上述の走行性能を損ねやすいという問題があった。
【0005】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、耐摩耗性能やグリップ性能などへの寄与が比較的少ないビード部に着目し、このビード部に配されるゴム材の物性を改善することを基本として、耐摩耗性、スノー性能、ウエット性能といった走行性能、さらにはビード部の耐久性を損ねることなく転がり抵抗を低減しうる重荷重用タイヤを提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項1記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る本体部にこのビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返し部を一体に設けたカーカスプライを有するカーカスを具えた重荷重用タイヤであって、前記ビード部は、前記カーカスプライの本体部と折返し部との間を前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向外側に先細状でのびかつ前記本体部側に面する内側面とタイヤ軸方向外側を向く外側面とを有するビードエーペックスゴム、タイヤ半径方向の内端側が前記ビードエーペックスゴムの前記外側面に接続されかつ外端が前記本体部に沿ってタイヤ半径方向外側に先細状でのびるパッキングゴム、及び前記パッキングゴムのタイヤ軸方向外側に配されかつタイヤ外表面を形成するアウターサイドウォールゴムを含むとともに、前記ビードエーペックスゴムの損失正接tanδを0.10〜0.20かつ複素弾性率E*を45〜65MPa、かつ前記パッキングゴムの損失正接tanδを0.03〜0.09かつ複素弾性率E*を3.4〜3.8MPa、しかも前記アウターサイドウォールゴムの損失正接tanδを0.065〜0.125かつ複素弾性率E*を3.0〜3.4MPaとしたことを特徴としている。
【0007】
前記複素弾性率、損失正接tanδは、いずれも4mm巾×30mm長さ×1.5mm厚さの短冊状試料を作成して、岩本製作所(株)製の粘弾性スペクトロメーターを用い、温度70℃、周波数10Hz、動歪±2%の条件で測定した値である。
【0008】
また請求項2記載の発明は、前記ビード部は、前記パッキングゴムと前記アウターサイドウォールゴムと間に、タイヤ軸方向内側に配されかつ前記カーカスプライの折返し部の外端を覆うプライエッジカバーゴムと、その外側に配されたインナーサイドウォールゴムとを具え、かつ前記アウターサイドウォールゴム、前記インナーサイドウォールゴム、及び前記パッキングゴムの各損失正接tanδを、前記プライエッジカバーゴムの損失正接tanδよりも小としたことを特徴とする請求項1記載の重荷重用タイヤである。
【0009】
また請求項3記載の発明は、前記アウターサイドウォールゴム、前記インナーサイドウォールゴム、及び前記パッキングゴムの各損失正接tanδは、前記プライエッジカバーゴムの損失正接tanδの85%以下であることを特徴とする請求項2記載の重荷重用タイヤである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図1は、トラック(小型トラックを含む)、バスなどの重車両に使用される重荷重用タイヤ1を正規リムJにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷である正規状態を略示する断面図、図2はそのビード部4の部分拡大図をそれぞれ示している。
【0011】
前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めているリムであって、JATMAであれば標準リム、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば "Measuring Rim"とする。また「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" とする。
【0012】
図において、重荷重用タイヤ1は、トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至るトロイド状のカーカス6と、前記トレッド部2の内方かつカーカス6の半径方向外側に、該カーカス6を強固に締め付けてトレッド部2の剛性を高めかつタイヤ形状を保持しうるベルト層7とを具え、本例では15度深底リムに装着されるチューブレスタイプのものを例示している。なお本実施形態の重荷重用タイヤ1では、トレッド部2に配されるゴム材は、特に限定されず、耐摩耗性、ウエット性能、スノー性能などを考慮して、走行性能を最大限に高めうる配合等を用いることができる。
【0013】
前記カーカス6は、本例ではスチールコードをタイヤ赤道Cに対して80〜90°の角度で傾けて配列したラジアル構造をなす1枚のカーカスプライ6Aで構成される。該カーカスプライ6Aは、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4のビードコア5に至る本体部6aと、この本体部6aにビードコア5の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返した折返し部6bを一体に設けて形成されたものを示す。
【0014】
また図3に示す如く、前記折返し部6bのビードベースラインBLからの高さh1は、前記正規リムJのフランジ高さhfの例えば2.2〜3.5倍、より好ましくは2.6〜3.1倍とすることが望ましい。前記高さh1が、フランジ高さhfの2.2倍未満になると、折返し部6Bの外端6beがリムフランジJfと近接する傾向があり前記外端6beにてゴムとの剥離が生じやすい他、該折返し部6bが前記本体部6a側へと引き抜かれやすくなる。逆に前記高さh1がフランジ高さhfの3.5倍を超えると、タイヤ重量の増加を招き転がり抵抗には不利となるばかりか、折返し部6bの外端6beが、屈曲の激しいサイドウオール部3側へと接近し、該外端6beでゴム剥離が生じやすくなる。なお、15°深底リムのフランジ高さhfは、通常12.7mmに設定される。またビードベースラインBLは、前記正規リムJのリム径位置を通るタイヤ軸方向線とする。
【0015】
前記ベルト層7は、本例ではスチールコードをタイヤ赤道Cに対して例えば60±10°程度の角度で傾けた最も内のベルトプライ7Aと、タイヤ赤道Cに対してスチールコードを15〜30°の小角度で傾けて並べたベルトプライ7B、7C、7Dとからなる合計4層を重ね合わせて構成されたものを示している。ただし、このような構成に限定されるものではない。
【0016】
また図2に拡大して示すように、前記ビード部4には、本例ではカーカス6を包み込むようにコード補強層20が配されている。該コード補強層20は、本例ではビードコア5のタイヤ半径方向内側をのびる基部20Aと、該基部20Aのタイヤ軸方向の内端に連なり前記本体部6aの内側に沿ってタイヤ半径方向外側のびる内片20Bと、前記基部20Aの外端に連なり前記折返し部6bの外側に沿ってタイヤ半径方向外側にのびる外片20Cとを有し、断面略U字状に構成されている。
【0017】
前記コード補強層20は、本例では並列されたスチールコードをトッピングゴムで被覆した1枚の補強プライから構成される。前記スチールコードは、例えばタイヤ周方向に対して15〜60°程度の角度で傾けて配列するのが好ましく、本例では約25°の角度で傾いている。これにより、コード補強層20は、タイヤ軸方向及びタイヤ周方向に対して、コードに過度の曲げ変形を生じさせることなく倒れ込むことができ、走行中のビード部4の変形に容易に追随できゴムとの接着破壊などを防止しつつビード部4の剛性を向上するのに役立つ。
【0018】
またコード補強層20は、ビードコア5のタイヤ半径方向内側に位置する基部20Aを有することにより、ビードコア5とリムJとの間で強固に締め付けされ、その位置が安定する。また前記カーカスプライ6Aの本体部6a、折返し部6bに沿ってタイヤ半径方向外側にのびる内片20B、外片20Cを有するためカーカスプライ6Aを補強できる。なお、コード補強層20は、2層以上のプライにより形成することもでき、また有機繊維コードを用いたプライを混在又は単独で採用することもできる。
【0019】
前記コード補強層20において、図3に示すように、前記内片20B、外片20CのビードベースラインBLからの高さh2、h3は、例えば前記フランジ高さhfの1.5〜2.8倍、より好ましくは1.8〜2.4倍とすることが望ましい。前記高さh2又はh3が、フランジ高さhfの1.5倍を下回ると、前記内片20B、外片20Cによるカーカス6への補強効果が得られない傾向があり、逆に2.8倍を超えると、タイヤ重量の増大を招くため転がり抵抗を悪化させる傾向がある他、内片20B又は外片20Cの外端が、タイヤの荷重負荷走行時に屈曲の激しい領域へと近づき耐久性を低下させる傾向がある。
【0020】
また前記ビード部4には、図2に拡大して示すように、前記カーカスプライ6Aの本体部6aと折返し部6bとの間を前記ビードコア5の外面からタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックスゴム9が配されている。該ビードエーペックスゴム9の複素弾性率E*は、45〜65MPaであって、より好ましくは48〜62MPa、さらに好ましくは50〜57MPaとするのが望ましい。該ビードエーペックスゴム9の複素弾性率E*が45MPa未満であると、ビード部4に高荷重に耐えうる十分な曲げ剛性等を付与することが困難でかつ転がり抵抗も悪化する傾向があり、逆に65MPaを超えると、ビード部4の剛性を過度に高める傾向があり、サイドウォール部3などとの間で剛性段差が生じやすくなる他、乗り心地を著しく悪化させる傾向がある。このようにビードエーペックス9の複素弾性率E*を一定範囲に限定することにより、ビード部4の曲げ剛性を高め、操縦安定性を維持ないし向上するのに役立つ。
【0021】
またビードエーペックスゴム9は、前記カーカスプライ6aの本体部6aに面する内側面9iと、タイヤ軸方向外側を向く斜面からなる外側面9oとを有し、かつ内側面9iと外側面9oの外端を接続することによりタイヤ半径方向外側に向かって尖鋭となる。図3に示す如く、ビードエーペックスゴム9の外端9eは、ビードベースラインBLからの高さh4が、前記フランジ高さhfの例えば2.8〜4.3倍、より好ましくは3.0〜4.0倍程度に設定される。
【0022】
前記高さh4が、2.5倍未満になると、複素弾性率E*を限定しても高荷重に耐えうるのに必要なビード部4の剛性が得られないので耐久性能の著しい低下により損傷が発生したり、操縦安定性が損なわれたり、旋回性能が悪化するなどの傾向があり、逆に4.5倍を超えても不必要にビード部4の剛性を高め、乗り心地の悪化を招きやすくなる他、周囲のゴムとの硬さのバランスが崩れ、耐久性能が低下し易いという不具合がある。
【0023】
またビード部4には、パッキングゴム10が配されている。該パッキングゴム10は、そのタイヤ半径方向の内端10i側が前記ビードエーペックスゴム9の前記外側面9oに接続されかつタイヤ半径方向の外端10eが前記本体部6aに沿って先細状でのびる如く構成されている。本例の前記パッキングゴム10は、前記ビードエーペックスゴム9の外端9eの位置において、タイヤ軸方向の厚さが、最大厚さTmとなっており、そこからタイヤ半径方向内、外それぞれにタイヤ軸方向の厚さを漸減させて形成されたものを示す。またパッキングゴム10のタイヤ半径方向の内端10i側は、前記ビードエーペックスゴム9の外側面9oと接続され、かつ内端10iが前記ビードコア5に至って終端している。
【0024】
前記パッキングゴム10の複素弾性率E*は、3.4〜3.8MPaに設定され、より好ましくは3.45〜3.75MPa、さらに好ましくは3.5〜3.7MPaに設定される。このパッキングゴム10の複素弾性率E*が3.4MPa未満になると、ビードエーペックスゴム9との接続面で剛性段差が生じ易く、該接続面での応力集中によりゴム剥離等が生じ耐久性が低下する他、ビード部4の変形が大きくなり、変形によるエネルギー損失が大きくなるため転がり抵抗が大きくなるという不具合がある。逆にパッキングゴム10の複素弾性率E*が3.8MPaを超えると、縦バネ定数が大きくなって乗り心地が悪化したり、積荷にダメージを与えるなどの不具合がある。
【0025】
また本例では、図3に示すように、タイヤ半径方向の各高さ位置における前記ビードエーペックスゴム9のタイヤ軸方向の厚さtaとパッキングゴム10のタイヤ軸方向の厚さtbとの和(ta+tb)が、ビードコア5の外面からタイヤ半径方向外側に向かって漸減するとともに、ビードエーペックスゴム9の外端9eからタイヤ半径方向外側においても、滑らかにパッキングゴム10の厚さtbが漸減する好ましい態様を示している。これにより、ビードエーペックスゴム9とパッキングゴム10との接続面において剛性がより滑らかに変化するため、荷重負荷走行時のビード部4の変形に際して、カーカス6へ局部的に歪みが集中することを防止しビード部4の耐久性をより効果的に高めることができる。なおパッキングゴム10の外端10eの高さh8は、例えば前記フランジ高さhfの5〜8倍程度とするのが望ましい。
【0026】
また本実施形態では、前記パッキングゴム10のタイヤ軸方向外側には、タイヤ外表面を形成するアウターサイドウォールゴム11が配されている。該アウターサイドウォールゴム11は、本実施形態では、前記正規状態において、ビード部4が正規リムJのリムフランジJfと接する最外側点Qの近傍までのびて終端するものを例示している。また図示していないが、該アウターサイドウォールゴム11のタイヤ半径方向の外端は、前記トレッド部2に配されたトレッドゴムへとのびている。
【0027】
このようなアウターサイドウォールゴム11は、広範囲に亘ってタイヤのサイド部を覆うことにより、タイヤを外傷から保護するとともに、タイヤの走行による変形に追随して柔軟に屈曲変形しうることが必要とされる。このため、アウターサイドウォールゴム11の複素弾性率E*は、3.0〜3.4MPaに設定され、より好ましくは3.05〜3.35MPa、さらに好ましくは3.1〜3.3MPaに設定することが望ましい。前記アウターサイドウォールゴム11の複素弾性率E*が3.0MPa未満になると、耐カット性が大巾に低下するという不具合があり、逆に3.4MPaを超えると、タイヤの負荷走行による繰り返し変形によってゴムに亀裂等が生じやすくなったり、耐オゾン性が低下するなどの不具合がある。
【0028】
前記アウターサイドウォールゴム11のタイヤ半径方向の内端11i側には、クリンチゴム19が配されている。該クリンチゴム19は、例えばJISデュロメータ硬さが74〜84度、より好ましくは76〜82度に設定された比較的硬質のゴムからなり、ビードシート4Aに至ってのびることにより、ビード部4がリムJと接触する部分を包囲形成し、該ビード部4をリムとの接触摩擦から好適に保護する。なおクリンチゴム19の外端の高さh5は、例えば前記フランジ高さhfの4.2〜5.3倍程度とするのが望ましい。
【0029】
またビード部4は、本実施形態では、このアウターサイドウォールゴム11と前記パッキングゴム10との間に、タイヤ軸方向内側に配されかつ前記カーカスプライ6Aの折返し部6aの外端6beを覆うプライエッジカバーゴム12と、その外側に配されたインナーサイドウォールゴム13とを具えるものを例示している。
【0030】
前記プライエッジカバーゴム12は、本例では前記カーカスプライ6Aの折返し部6bとコード補強層20の外片20Cの外端20Ceとを、ともに被覆するものを例示している。すなわち、プライエッジカバーゴム12は、そのタイヤ半径方向の外端12eが前記折返し部6bの外端6beよりもタイヤ半径方向外側に位置する(h6>h1)。好ましくはプライエッジカバーゴム12の外端12eのビードベースラインBLからの高さh6は、前記折返し部6bの高さh1の例えば1.4〜1.8倍、より好ましくは1.6〜1.8倍とするのが望ましい。前記高さh6が前記折返し部6bの高さh1の1.4倍未満であると、プライエッジカバーゴム12の半径方向外側に配されるゴムと折返し部6bの外端6beとの間で大きな弾性差が生じがちとなりプライルースが発生しやすくなるためである。
【0031】
またプライエッジカバーゴム12の内端12iは、少なくとも前記折返し部6bの外端6beよりもタイヤ半径方向内側に設定される。特に好ましくは、大きな剛性段差を防止するべく、プライエッジカバーゴム12の内端は、折返し部6bの高さh3の80%高さ以下、より好ましくは前記コード補強層20の内片20Cの外端20Ceよりもさらにタイヤ半径方向内側で終端させるのが良い。
【0032】
このようなプライエッジカバーゴム12は、接着力の低いカーカスコード端とも効果的に接着できる接着性に優れたゴム材から構成される。具体的には、天然ゴムないし天然ゴムを主成分として、例えばカーボンブラック、シリカ、加硫助剤、コバルト塩等の接着剤、硫黄、加硫促進剤等の加硫剤などを配合したゴム材が好適に使用される。
【0033】
またプライエッジカバーゴム12は、タイヤの屈曲変形に伴う前記各外端6be、20Ceの動きに柔軟に追随するとともに各外端との接着破壊を長期にわたり抑制しビード部4の耐久性を向上するのに役立つ。なおプライエッジカバーゴム12は、前記コード補強層20の外片20Cのタイヤ軸方向外側面をも実質的覆うことによって、コード補強層20の外片20Cと硬質の前記クリンリゴム19との間の歪を緩和できさらにビード部4の耐久性を向上するのに役立つ。またプライエッジカバーゴム12は、コード補強層20の外片20Cの外端20Ceと折返し部6bとの間にも介在し、コード間の専断歪を効果的に緩和吸収する。
【0034】
このような観点より、プライエッジカバーゴム12の複素弾性率E*は、例えば6.5〜10.5MPa、より好ましくは7.5〜9.5MPaとすることが望ましい。前記複素弾性率E*が、6.5MPa未満になると、変形が大きく発熱が大となって耐久性能を損ねるという不具合があり、逆に10.5MPaを超えると、前記各外端6be、20Ceでの歪を緩和する能力に劣り、ビード部4の耐久性を向上する効果が低下してしまう。
【0035】
また前記インナーサイドウォールゴム13は、前記プライエッジカバーゴム12の外側に配され、主として該プライエッジカバーゴム12とクリンチゴム13ないしアウターサイドウォールゴム11との剛性差を緩和吸収する働きをなす。すなわち、プライエッジカバーゴム12は、クリンチゴム13に比べると軟質かつ低弾性であるため、これを直接クリンチゴム13に接続すると、それらの境界面の応力集中が生じ、接着破壊による耐久性の低下を生じるためである。このような観点より、インナーサイドウォールゴム13の複素弾性率E*は、例えば3.4〜3.9MPa、より好ましくは3.55〜3.75MPaとするのが望ましい。なおインナーサイドウォールゴム13の外端高さh7は、例えば前記フランジ高さhfの1.6〜1.9倍程度に設定される。
【0036】
またアウターサイドウォールゴム11、インナーサイドウォールゴム13及びパッキングゴム10の複素弾性率E*は、前記ビードエーペックスゴム9の複素弾性率E*の10%以下、より好ましくは5.0〜7.5%程度に設定することが望ましい。これにより、耐久性能を損ねることなしに操縦安定性や乗心地性能を維持しタイヤの転がり抵抗を低減しうる利点がある。なお前記アウターサイドウォールゴム11、インナーサイドウォールゴム13及びパッキングゴム10の複素弾性率E*が、ビードエーペックスゴム9の複素弾性率E*の10%を超えると、各ゴム部材のバランスが崩れ、耐久性能が低下し、転がり抵抗を悪化させる傾向がある。
【0037】
以上のように本実施形態のビード部4は、多くの種類のゴム材を用いて構成されており、かつ各ゴムの複素弾性率E*を最適に限定することによって、ビード部4の耐久性を向上できかつ操縦安定性や乗り心地などの走行性能を維持乃至向上することができる。
【0038】
また本発明では、転がり抵抗を低減するために、前記ビードエーペックスゴム9の損失正接tanδを0.10〜0.20とし、かつ前記パッキングゴム10の損失正接tanδを0.03〜0.09とするとともに前記アウターサイドウォールゴム11の損失正接tanδを0.065〜0.125とすることを特徴事項の一つとしている。
【0039】
前記ビードエーペックスゴム9は、比較的高弾性のゴム材から形成されているため、タイヤの負荷走行時の曲げ、圧縮の変形量も比較的小さい。従って、ビードエーペックスゴム9は、変形履歴による発熱量も比較的小さいため、上述の如く損失正接tanδを限定している。特に好ましくは0.10〜0.16とするのが良い。
【0040】
また前記パッキングゴム10は、前記ビードエーペックスゴム9よりも複素弾性率E*が小さく設定されており、かつ該パッキングゴム10が配置される領域は比較的曲げ変形量が大きく発熱も大となり易い。このため、本実施形態では、パッキングゴム10の損失正接tanδを上述の如くビードエーペックスゴム9に比してより小さな値に設定することにより、該領域でのエネルギーロスを減じ転がり抵抗の低減を図っている。このような観点より、特に好ましくはパッキングゴム10の損失正接tanδを0.03〜0.07、さらに好ましくは0.03〜0.06とするのが望ましい。
【0041】
またアウターサイドウォールゴム11も、上述の如く変形の大きな領域に配されるため、ビードエーペックスゴム9に比して損失正接tanδをより小さく設定することにより、エネルギーロスを減じ転がり抵抗の低減を図る。このような観点より、特に好ましくはアウターサイドウォールゴム11の損失正接tanδを0.065〜0.110、さらに好ましくは0.065〜0.090とするのが望ましい。
【0042】
このように各ゴムの損失正接tanδを限定することにより、走行性能や耐久性を損ねることなくビード部4におけるエネルギーの損失(発熱)を従来に比して大幅に減じ、タイヤの転がり抵抗を向上しうる。また好ましくは、前記プライエッジカバーゴム12の損失正接tanδを0.135〜0.150、より好ましくは0.135〜0.145に設定する。これにより、プライエッジでのスチールコードとの接着性を損なうことなく耐久性を向上することができる。またさらに好ましくは、前記インナーサイドウォールゴム13の損失正接tanδを0.050〜0.100、より好ましくは0.050〜0.090に設定する。これにより、ビード部4の耐久性能をさらに向上することができる。
【0043】
また前記カーカスプライ6Aの折返し部6bでは、走行中の発熱による損傷が生じやすい。かかる損傷を防ぐためには、折返し部6bを被覆しているプライエッジカバーゴム12を、該プライエッジカバーゴム12よりも発熱性の小さい(損失正接tanδが小さい)ゴムによって囲むことが最も効果的となる。そこで、本実施形態では、前記アウターサイドウォールゴム11、前記インナーサイドウォールゴム13、及び前記パッキングゴム10の各損失正接tanδを、前記プライエッジカバーゴムの損失正接tanδよりも小、好ましくは85%以下に設定し、転がり抵抗の低減と同時に折返し部6bの損傷を効果的に防止している。
【0044】
さらに具体的には、前記アウターサイドウォールゴム11、インナーサイドウォールゴム13の各損失正接tanδは、前記プライエッジカバーゴム12の損失正接tanδの50〜70%、より好ましくは55〜65%とする。また前記パッキングゴム10の損失正接tanδは、前記プライエッジカバーゴム12の損失正接tanδの30〜50%、より好ましくは35〜45%とする。これにより、さらにタイヤの転がり抵抗を低減し、耐久性能を向上しうる。
【0045】
【実施例】
タイヤサイズが11R22.5 14P.R.であり図1、図2に示す基本構成の重荷重用ラジアルタイヤを表1、2の仕様にて試作し、転がり抵抗、ビード部の耐久性についてテストを行った。タイヤの共通構造及びテストの内容は次の通りである
【0046】
タイヤ構造
カーカス)
プライ枚数:1、コード材質:スチール
コード構成:3/0.20+7/0.23
角度:対タイヤ赤道で90°
ベルト層)
プライ枚数:4、コード材質:スチール
コード構成:1×3/0.20+6/0.35
角度:対タイヤ赤道で51°R、19°R、19°R、19°L
コード補強層)
プライ枚数:1、コード材質:スチール
コード構成:1×9/0.20+W
角度:対タイヤ赤道で25°
各部の高さ
hf=12.7mm
h1/hf=2.8
h2/hf=2.0
h3/hf=2.0
h4/hf=3.5
h5/hf=4.7
h6/hf=4.5
h7/hf=4.6
h8/hf=6.7
【0047】
テスト方法
(1)転がり抵抗指数
転がり抵抗試験機を用い、各タイヤを正規リム(22.5×8.25の15°深底リム)に装着し、内圧700kPa、時速80km/h、荷重24.52KNで転がり抵抗を測定し、比較例1のタイヤを100とした時の指数で表示した。
数値が小さいほど転がり抵抗が小さく良好である。
【0048】
(2)ビード耐久指数
試供タイヤを、正規リム(22.5×8.25の15°深底リム)に正規内圧(784KPa)でリム組みしかつ試験荷重(規格最大荷重の3倍=88KN)、試験速度(20km/h)の条件で、ドラム試験機を走行させるとともに、ビード部に外観上目視可能な損傷が発生した走行距離を測定し、比較例を100とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
【0049】
(3)走行性能
前記供試タイヤを2−D−4の10トン定積載のテスト車両の前輪に装着して乗り心地、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する特性をドライバーの官能評価により、比較例を6とする10点法で評価した。数値が大きいほど、走行性能に優れていることを示す。
【0050】
テストの結果を表1、表2に示すが、実施例のタイヤはビード部の耐久性を向上しつつ転がり抵抗を低減していることが確認できた。また走行性能の低下も見られないことが確認できた。
【0051】
【表1】

Figure 0004567180
【0052】
【表2】
Figure 0004567180
【0053】
【発明の効果】
以上のように、本発明の重荷重用タイヤは、ビード部の耐久性や走行性能を損ねることなく転がり抵抗を低減しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すタイヤの子午断面図(右半分)である。
【図2】ビード部の拡大図である。
【図3】ビード部の拡大図である。
【符号の説明】
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
6a カーカスプライの本体部
6B カーカスプライの折返し部
7 ベルト層
9 ビードエーペックスゴム
10 パッキングゴム
11 アウターサイドウォールゴム
12 プライエッジカバーゴム
13 インナーサイドウォールゴム
20 コード補強層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heavy duty tire that can reduce rolling resistance without impairing durability.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
In order to protect the global environment, the fuel efficiency of automobiles is being reduced. For this reason, tires with low rolling resistance are also desired for automobile tires, and in particular, reduction of rolling resistance is desired for heavy-duty tires used in heavy vehicles such as trucks and buses with large displacement and high fuel consumption. ing.
[0003]
The rolling resistance of the tire is largely attributed to energy loss accompanying repeated deformation during traveling. Therefore, in order to reduce rolling resistance, for example, the rubber of the tread portion having the highest contribution ratio (approximately 34%) is made into two layers, the compounded rubber having a small energy loss on the inside, and the compounded rubber having excellent grip on the outside. The structure etc. which arranged each is proposed.
[0004]
However, the tread portion has a large contribution ratio to the reduction of rolling resistance, but also has a large contribution ratio to wear resistance performance, snow performance, wet performance, and the like. In particular, the low rolling resistance performance and these various performances are generally in a trade-off relationship. Therefore, there has been a problem that the above-mentioned running performance is liable to be impaired by reducing the rolling resistance.
[0005]
The present invention has been devised in view of the above problems, and pays attention to a bead portion that contributes relatively little to wear resistance, grip performance, etc., and the physical properties of the rubber material disposed in this bead portion. It is an object of the present invention to provide a heavy-duty tire capable of reducing rolling resistance without impairing running performance such as wear resistance, snow performance, wet performance, and durability of the bead portion.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present invention is a carcass in which a body portion that extends from a tread portion to a bead core of a bead portion to a bead core is integrally provided with a folded portion that folds around the bead core from the inner side to the outer side in the tire axial direction. A heavy-duty tire having a carcass having a ply, wherein the bead portion tapers from the outer surface of the bead core to the outer side in the tire radial direction between the main body portion and the folded portion of the carcass ply and the main body portion. A bead apex rubber having an inner surface facing the outer side and an outer surface facing the outer side in the tire axial direction, an inner end side in the tire radial direction is connected to the outer surface of the bead apex rubber, and an outer end along the main body portion Packing rubber extending in the tire radial direction outside, and the outer surface of the tire arranged outside the packing rubber in the tire axial direction The bead apex rubber has a loss tangent tan δ of 0.10 to 0.20, a complex elastic modulus E * of 45 to 65 MPa, and the packing rubber has a loss tangent tan δ of 0.03. To 0.09, the complex elastic modulus E * is 3.4 to 3.8 MPa, the loss tangent tan δ of the outer sidewall rubber is 0.065 to 0.125, and the complex elastic modulus E * is 3.0 to 3. It is characterized by being 4 MPa.
[0007]
The complex elastic modulus and loss tangent tan δ are both 4 mm wide × 30 mm long × 1.5 mm thick strip samples, and a viscoelastic spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho Co. is used at a temperature of 70 ° C. , Values measured under conditions of a frequency of 10 Hz and a dynamic strain of ± 2%.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a ply edge cover rubber in which the bead portion is disposed between the packing rubber and the outer sidewall rubber on the inner side in the tire axial direction and covers an outer end of the folded portion of the carcass ply. Each of the loss tangents tan δ of the outer sidewall rubber, the inner sidewall rubber, and the packing rubber from the loss tangent tan δ of the ply edge cover rubber. The heavy duty tire according to claim 1, wherein the tire is also small.
[0009]
The invention according to claim 3 is characterized in that each loss tangent tan δ of the outer side wall rubber, the inner side wall rubber, and the packing rubber is 85% or less of the loss tangent tan δ of the ply edge cover rubber. The heavy-duty tire according to claim 2.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a normal state in which a heavy load tire 1 used for heavy vehicles such as trucks (including small trucks) and buses is assembled on a normal rim J and filled with a normal internal pressure and is not loaded. FIG. 2 and FIG. 2 show partially enlarged views of the bead portion 4.
[0011]
The “regular rim” is a rim that each standard defines for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based, and is a standard rim for JATMA, “Design Rim” for TRA, For ETRTO, use “Measuring Rim”. In addition, “regular internal pressure” is the air pressure that each standard defines for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. The maximum air pressure for JATMA and the table “TIRE LOAD LIMITS AT for TRA” The maximum value described in “VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”. If ETRTO, “INFLATION PRESSURE”.
[0012]
In the figure, a heavy load tire 1 includes a toroidal carcass 6 extending from a tread portion 2 through a sidewall portion 3 to a bead core 5 of a bead portion 4, an inner side of the tread portion 2 and a radially outer side of the carcass 6. And a belt layer 7 that can firmly tighten the carcass 6 to increase the rigidity of the tread portion 2 and maintain the tire shape. In this example, a tubeless type that is mounted on a 15-degree deep rim is illustrated. Yes. In the heavy load tire 1 of the present embodiment, the rubber material disposed in the tread portion 2 is not particularly limited, and the traveling performance can be maximized in consideration of wear resistance, wet performance, snow performance, and the like. Formulation or the like can be used.
[0013]
In this example, the carcass 6 is composed of a single carcass ply 6A having a radial structure in which steel cords are inclined with respect to the tire equator C at an angle of 80 to 90 °. The carcass ply 6A includes a main body portion 6a that extends from the tread portion 2 through the sidewall portion 3 to the bead core 5 of the bead portion 4, and a folded portion that is folded around the bead core 5 from the inner side in the tire axial direction to the main body portion 6a. 6b is formed integrally.
[0014]
As shown in FIG. 3, the height h1 of the folded portion 6b from the bead base line BL is, for example, 2.2 to 3.5 times the flange height hf of the regular rim J, more preferably 2.6 to 3.1 Desirable to be 1 time. When the height h1 is less than 2.2 times the flange height hf, the outer end 6be of the folded portion 6B tends to be close to the rim flange Jf, and the outer end 6be is likely to be separated from the rubber. The folded portion 6b is easily pulled out toward the main body portion 6a. On the other hand, if the height h1 exceeds 3.5 times the flange height hf, not only will the tire weight increase and the rolling resistance will be disadvantageous, but the outer end 6be of the turned-up portion 6b will have a highly bent side wall. It approaches to the part 3 side, and rubber peeling easily occurs at the outer end 6be. The flange height hf of the 15 ° deep bottom rim is normally set to 12.7 mm. The bead base line BL is a tire axial line passing through the rim diameter position of the regular rim J.
[0015]
In this example, the belt layer 7 includes the innermost belt ply 7A in which the steel cord is inclined at an angle of, for example, about 60 ± 10 ° with respect to the tire equator C, and the steel cord 15 to 30 ° with respect to the tire equator C The belt plies 7B, 7C, and 7D that are arranged at an inclination of a small angle are stacked to form a total of four layers. However, it is not limited to such a configuration.
[0016]
Further, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the bead portion 4 is provided with a cord reinforcing layer 20 so as to wrap the carcass 6 in this example. In this example, the cord reinforcing layer 20 includes a base portion 20A extending inward in the tire radial direction of the bead core 5 and an inner portion extending inward of the tire radial direction along the inner side of the main body portion 6a. It has a piece 20B and an outer piece 20C that continues to the outer end of the base portion 20A and extends outward in the tire radial direction along the outer side of the turned-up portion 6b, and has a substantially U-shaped cross section.
[0017]
In this example, the cord reinforcing layer 20 is composed of one reinforcing ply in which parallel steel cords are covered with a topping rubber. The steel cords are preferably arranged at an angle of, for example, about 15 to 60 ° with respect to the tire circumferential direction, and are inclined at an angle of about 25 ° in this example. Thereby, the cord reinforcing layer 20 can fall down without causing excessive bending deformation of the cord in the tire axial direction and the tire circumferential direction, and can easily follow the deformation of the bead portion 4 during running. This helps to improve the rigidity of the bead portion 4 while preventing adhesive breakage.
[0018]
Further, the cord reinforcing layer 20 has the base portion 20A located on the inner side in the tire radial direction of the bead core 5, so that the cord reinforcing layer 20 is firmly tightened between the bead core 5 and the rim J, and the position is stabilized. Further, the carcass ply 6A can be reinforced because the carcass ply 6A has the inner piece 20B and the outer piece 20C extending outward in the tire radial direction along the main body portion 6a and the turned-up portion 6b. The cord reinforcing layer 20 can be formed of two or more plies, and a ply using an organic fiber cord can be mixed or used alone.
[0019]
In the cord reinforcing layer 20, as shown in FIG. 3, the heights h2 and h3 of the inner piece 20B and the outer piece 20C from the bead base line BL are, for example, 1.5 to 2.8 of the flange height hf. It is desirable to make it twice, more preferably 1.8 to 2.4 times. When the height h2 or h3 is less than 1.5 times the flange height hf, there is a tendency that the reinforcing effect on the carcass 6 by the inner piece 20B and the outer piece 20C cannot be obtained, and conversely, 2.8 times. If it exceeds 1, there is a tendency to deteriorate the rolling resistance due to an increase in the tire weight, and the outer end of the inner piece 20B or the outer piece 20C approaches a region where bending is severe when the tire is loaded with load, resulting in a decrease in durability. There is a tendency to make it.
[0020]
Further, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the bead portion 4 has a bead extending in a tapered manner from the outer surface of the bead core 5 to the outer side in the tire radial direction between the main body portion 6a and the folded portion 6b of the carcass ply 6A. Apex rubber 9 is arranged. The complex elastic modulus E * of the bead apex rubber 9 is 45 to 65 MPa, more preferably 48 to 62 MPa, and still more preferably 50 to 57 MPa. When the complex elastic modulus E * of the bead apex rubber 9 is less than 45 MPa, it is difficult to give the bead portion 4 sufficient bending rigidity that can withstand a high load, and the rolling resistance tends to deteriorate. If it exceeds 65 MPa, the rigidity of the bead part 4 tends to be excessively increased, and a rigidity step is likely to occur between the side wall part 3 and the like, and the riding comfort tends to be remarkably deteriorated. By limiting the complex elastic modulus E * of the bead apex 9 to a certain range in this way, the bending rigidity of the bead portion 4 is increased, which helps to maintain or improve the steering stability.
[0021]
The bead apex rubber 9 has an inner surface 9i facing the main body portion 6a of the carcass ply 6a, and an outer surface 9o formed of a slope facing the outer side in the tire axial direction. The bead apex rubber 9 has an outer surface 9o outside the inner surface 9i and the outer surface 9o. By connecting the ends, the tires are sharpened outward in the tire radial direction. As shown in FIG. 3, the outer end 9e of the bead apex rubber 9 has a height h4 from the bead base line BL of, for example, 2.8 to 4.3 times the flange height hf, more preferably 3.0 to It is set to about 4.0 times.
[0022]
If the height h4 is less than 2.5 times, even if the complex elastic modulus E * is limited, the rigidity of the bead portion 4 necessary to withstand a high load cannot be obtained. May occur, steering stability may be impaired, turning performance may deteriorate, and conversely, even if it exceeds 4.5 times, the rigidity of the bead part 4 is unnecessarily increased and the ride comfort is deteriorated. In addition to being easily invited, there is a problem that the balance of hardness with the surrounding rubber is lost, and the durability performance is likely to deteriorate.
[0023]
A packing rubber 10 is disposed on the bead portion 4. The packing rubber 10 is configured such that the inner end 10i side in the tire radial direction is connected to the outer side surface 9o of the bead apex rubber 9 and the outer end 10e in the tire radial direction extends in a tapered shape along the main body 6a. Has been. In the packing rubber 10 of this example, the thickness in the tire axial direction is the maximum thickness Tm at the position of the outer end 9e of the bead apex rubber 9. It shows what was formed by gradually reducing the thickness in the axial direction. Further, the inner end 10 i side of the packing rubber 10 in the tire radial direction is connected to the outer surface 9 o of the bead apex rubber 9, and the inner end 10 i reaches the bead core 5 and terminates.
[0024]
The complex elastic modulus E * of the packing rubber 10 is set to 3.4 to 3.8 MPa, more preferably 3.45 to 3.75 MPa, and still more preferably 3.5 to 3.7 MPa. When the complex elastic modulus E * of the packing rubber 10 is less than 3.4 MPa, a rigidity step is likely to occur on the connection surface with the bead apex rubber 9, and rubber peeling or the like occurs due to stress concentration on the connection surface, resulting in a decrease in durability. In addition, there is a problem that the deformation of the bead portion 4 is increased and the energy loss due to the deformation is increased, so that the rolling resistance is increased. On the other hand, when the complex elastic modulus E * of the packing rubber 10 exceeds 3.8 MPa, the longitudinal spring constant becomes large and the riding comfort is deteriorated, or the load is damaged.
[0025]
Further, in this example, as shown in FIG. 3, the sum of the thickness ta of the bead apex rubber 9 in the tire axial direction and the thickness tb of the packing rubber 10 in the tire axial direction at each height position in the tire radial direction ( (ta + tb) is preferable in which the thickness tb of the packing rubber 10 gradually decreases gradually from the outer surface of the bead core 5 toward the outer side in the tire radial direction and smoothly from the outer end 9e of the bead apex rubber 9 toward the outer side in the tire radial direction. Is shown. As a result, the rigidity of the connecting surface between the bead apex rubber 9 and the packing rubber 10 changes more smoothly, so that local distortion is not concentrated on the carcass 6 when the bead portion 4 is deformed during load loading. The durability of the bead portion 4 can be increased more effectively. The height h8 of the outer end 10e of the packing rubber 10 is preferably about 5 to 8 times the flange height hf, for example.
[0026]
Moreover, in this embodiment, the outer side wall rubber 11 which forms a tire outer surface is distribute | arranged to the tire axial direction outer side of the said packing rubber 10. FIG. In the present embodiment, the outer side wall rubber 11 exemplifies that the bead portion 4 extends to the vicinity of the outermost point Q contacting the rim flange Jf of the normal rim J in the normal state. Although not shown, the outer end of the outer sidewall rubber 11 in the tire radial direction extends to the tread rubber disposed in the tread portion 2.
[0027]
Such outer side wall rubber 11 needs to be able to flexibly deform flexibly following the deformation caused by running of the tire while protecting the tire from trauma by covering the side portion of the tire over a wide range. Is done. For this reason, the complex elastic modulus E * of the outer sidewall rubber 11 is set to 3.0 to 3.4 MPa, more preferably 3.05 to 3.35 MPa, and still more preferably 3.1 to 3.3 MPa. It is desirable to do. When the complex elastic modulus E * of the outer side wall rubber 11 is less than 3.0 MPa, there is a problem that the cut resistance is greatly reduced. On the contrary, when it exceeds 3.4 MPa, the tire is repeatedly deformed due to load running. As a result, there is a problem that the rubber tends to crack or the ozone resistance is lowered.
[0028]
A clinch rubber 19 is disposed on the inner end 11 i side in the tire radial direction of the outer side wall rubber 11. The clinch rubber 19 is made of a relatively hard rubber having a JIS durometer hardness of 74 to 84 degrees, more preferably 76 to 82 degrees, for example, and the bead portion 4 becomes rim J by extending to the bead sheet 4A. The bead portion 4 is suitably protected from contact friction with the rim. The height h5 of the outer end of the clinch rubber 19 is preferably about 4.2 to 5.3 times the flange height hf, for example.
[0029]
Further, in this embodiment, the bead portion 4 is a ply that is disposed between the outer side wall rubber 11 and the packing rubber 10 on the inner side in the tire axial direction and covers the outer end 6be of the folded portion 6a of the carcass ply 6A. The thing provided with the edge cover rubber | gum 12 and the inner side wall rubber | gum 13 distribute | arranged to the outer side is illustrated.
[0030]
In this example, the ply edge cover rubber 12 exemplifies the one that covers both the folded portion 6b of the carcass ply 6A and the outer end 20Ce of the outer piece 20C of the cord reinforcing layer 20. That is, the ply edge cover rubber 12 has an outer end 12e in the tire radial direction positioned outside the outer end 6be of the folded portion 6b in the tire radial direction (h6> h1). Preferably, the height h6 of the outer end 12e of the ply edge cover rubber 12 from the bead base line BL is, for example, 1.4 to 1.8 times the height h1 of the folded portion 6b, more preferably 1.6 to 1. .8 times is desirable. When the height h6 is less than 1.4 times the height h1 of the folded portion 6b, the height h6 is large between the rubber disposed on the radially outer side of the ply edge cover rubber 12 and the outer end 6be of the folded portion 6b. This is because an elastic difference tends to occur and ply loose is likely to occur.
[0031]
The inner end 12i of the ply edge cover rubber 12 is set at least on the inner side in the tire radial direction than the outer end 6be of the folded portion 6b. Particularly preferably, the inner end of the ply edge cover rubber 12 is 80% or less of the height h3 of the folded portion 6b, more preferably outside the inner piece 20C of the cord reinforcing layer 20 in order to prevent a large rigidity step. It is preferable to terminate the inner side in the tire radial direction further than the end 20Ce.
[0032]
Such ply edge cover rubber 12 is made of a rubber material having excellent adhesiveness that can be effectively bonded to the end of a carcass cord having low adhesive strength. Specifically, a rubber material containing natural rubber or natural rubber as a main component, for example, an adhesive such as carbon black, silica, a vulcanization aid, a cobalt salt, or a vulcanizing agent such as sulfur or a vulcanization accelerator. Are preferably used.
[0033]
Further, the ply edge cover rubber 12 flexibly follows the movement of the outer ends 6be and 20Ce accompanying the bending deformation of the tire, and suppresses adhesion failure with the outer ends for a long time, thereby improving the durability of the bead portion 4. To help. The ply edge cover rubber 12 substantially covers the outer side surface in the tire axial direction of the outer piece 20C of the cord reinforcing layer 20, so that the strain between the outer piece 20C of the cord reinforcing layer 20 and the hard clinker rubber 19 is increased. It is possible to alleviate the above and further improve the durability of the bead portion 4. The ply edge cover rubber 12 is also interposed between the outer end 20Ce of the outer piece 20C of the cord reinforcement layer 20 and the folded portion 6b, and effectively relaxes and absorbs the exclusive strain between the cords.
[0034]
From such a viewpoint, it is desirable that the complex elastic modulus E * of the ply edge cover rubber 12 is, for example, 6.5 to 10.5 MPa, more preferably 7.5 to 9.5 MPa. When the complex elastic modulus E * is less than 6.5 MPa, there is a problem that the deformation is large and heat generation is large and the durability performance is impaired. Conversely, when the complex elastic modulus E * exceeds 10.5 MPa, the outer ends 6be and 20Ce It is inferior to the ability to relieve the distortion, and the effect of improving the durability of the bead portion 4 is reduced.
[0035]
The inner side wall rubber 13 is arranged outside the ply edge cover rubber 12 and mainly serves to relax and absorb the rigidity difference between the ply edge cover rubber 12 and the clinch rubber 13 or the outer side wall rubber 11. That is, since the ply edge cover rubber 12 is softer and less elastic than the clinch rubber 13, if it is directly connected to the clinch rubber 13, stress concentration occurs at the boundary surface, resulting in a decrease in durability due to adhesive failure. Because. From such a viewpoint, it is desirable that the complex elastic modulus E * of the inner sidewall rubber 13 is, for example, 3.4 to 3.9 MPa, more preferably 3.55 to 3.75 MPa. The outer end height h7 of the inner sidewall rubber 13 is set to about 1.6 to 1.9 times the flange height hf, for example.
[0036]
The complex elastic modulus E * of the outer side wall rubber 11, the inner side wall rubber 13 and the packing rubber 10 is 10% or less of the complex elastic modulus E * of the bead apex rubber 9, more preferably 5.0 to 7.5. It is desirable to set to about%. Thereby, there is an advantage that the rolling stability of the tire can be reduced while maintaining the steering stability and the riding comfort performance without impairing the durability performance. When the complex elastic modulus E * of the outer side wall rubber 11, the inner side wall rubber 13 and the packing rubber 10 exceeds 10% of the complex elastic modulus E * of the bead apex rubber 9, the balance of each rubber member is lost. There is a tendency for durability performance to deteriorate and rolling resistance to deteriorate.
[0037]
As described above, the bead portion 4 of the present embodiment is configured using many types of rubber materials, and the durability of the bead portion 4 is optimally limited by limiting the complex elastic modulus E * of each rubber. As well as driving performance such as handling stability and riding comfort can be maintained or improved.
[0038]
In the present invention, in order to reduce rolling resistance, the loss tangent tan δ of the bead apex rubber 9 is set to 0.10 to 0.20, and the loss tangent tan δ of the packing rubber 10 is set to 0.03 to 0.09. In addition, the loss tangent tan δ of the outer side wall rubber 11 is set to 0.065 to 0.125 as one of the characteristic matters.
[0039]
Since the bead apex rubber 9 is formed of a rubber material having a relatively high elasticity, the amount of deformation during bending and compression when the tire is loaded is relatively small. Accordingly, the bead apex rubber 9 has a relatively small amount of heat generated by the deformation history, and thus limits the loss tangent tan δ as described above. Especially preferably, it is good to set it as 0.10-0.16.
[0040]
The packing rubber 10 has a complex elastic modulus E * set smaller than that of the bead apex rubber 9, and the region where the packing rubber 10 is disposed has a relatively large amount of bending deformation and tends to generate heat. For this reason, in the present embodiment, the loss tangent tan δ of the packing rubber 10 is set to a smaller value as compared with the bead apex rubber 9 as described above, thereby reducing the energy loss in the region and reducing the rolling resistance. ing. From this viewpoint, it is particularly preferable that the loss tangent tan δ of the packing rubber 10 is 0.03 to 0.07, and more preferably 0.03 to 0.06.
[0041]
Since the outer side wall rubber 11 is also arranged in a region where deformation is large as described above, by setting the loss tangent tan δ smaller than that of the bead apex rubber 9, energy loss is reduced and rolling resistance is reduced. . From such a viewpoint, it is particularly preferable that the loss tangent tan δ of the outer sidewall rubber 11 is 0.065 to 0.110, more preferably 0.065 to 0.090.
[0042]
By limiting the loss tangent tan δ of each rubber in this way, energy loss (heat generation) in the bead portion 4 is greatly reduced as compared with the conventional one without impairing running performance and durability, and tire rolling resistance is improved. Yes. Preferably, the loss tangent tan δ of the ply edge cover rubber 12 is set to 0.135 to 0.150, more preferably 0.135 to 0.145. Thereby, durability can be improved, without impairing the adhesiveness with the steel cord in a ply edge. Still more preferably, the loss tangent tan δ of the inner side wall rubber 13 is set to 0.050 to 0.100, more preferably 0.050 to 0.090. Thereby, the durability performance of the bead part 4 can further be improved.
[0043]
Further, the folded portion 6b of the carcass ply 6A is likely to be damaged due to heat generation during traveling. In order to prevent such damage, it is most effective to surround the ply edge cover rubber 12 covering the folded portion 6b with rubber having a lower heat generation property (small loss tangent tan δ) than the ply edge cover rubber 12. Become. Therefore, in this embodiment, each loss tangent tan δ of the outer sidewall rubber 11, the inner sidewall rubber 13, and the packing rubber 10 is smaller than the loss tangent tan δ of the ply edge cover rubber, preferably 85%. The following setting is made to effectively prevent the folded portion 6b from being damaged simultaneously with the reduction of the rolling resistance.
[0044]
More specifically, the loss tangent tan δ of the outer sidewall rubber 11 and the inner sidewall rubber 13 is 50 to 70%, more preferably 55 to 65% of the loss tangent tan δ of the ply edge cover rubber 12. . The loss tangent tan δ of the packing rubber 10 is 30 to 50%, more preferably 35 to 45% of the loss tangent tan δ of the ply edge cover rubber 12. Thereby, the rolling resistance of the tire can be further reduced and the durability performance can be improved.
[0045]
【Example】
Tire size is 11R22.5 14P. R. A heavy-duty radial tire having the basic structure shown in FIGS. 1 and 2 was prototyped according to the specifications shown in Tables 1 and 2, and tested for rolling resistance and bead durability. The tire common structure and test contents are as follows.
[0046]
Tire structure
Carcass)
Number of plies: 1, cord material: steel
Code structure: 3 / 0.20 + 7 / 0.23
Angle: 90 ° on the tire equator
Belt layer)
Number of plies: 4, cord material: steel
Cord configuration: 1 × 3 / 0.20 + 6 / 0.35
Angle: 51 ° R, 19 ° R, 19 ° R, 19 ° L on the tire equator
Cord reinforcement layer)
Number of plies: 1, cord material: steel
Cord configuration: 1 × 9 / 0.20 + W
Angle: 25 ° on the tire equator
Height of each part
hf = 12.7mm
h1 / hf = 2.8
h2 / hf = 2.0
h3 / hf = 2.0
h4 / hf = 3.5
h5 / hf = 4.7
h6 / hf = 4.5
h7 / hf = 4.6
h8 / hf = 6.7
[0047]
Test method
(1) Rolling resistance index
Using a rolling resistance tester, each tire was mounted on a regular rim (22.5 × 8.25 15 ° deep bottom rim), and the rolling resistance was measured at an internal pressure of 700 kPa, a speed of 80 km / h, and a load of 24.52 KN. The tires of Comparative Example 1 are shown as an index when the tire is 100.
The smaller the value, the smaller the rolling resistance and the better.
[0048]
(2) Bead durability index
A test tire was assembled on a regular rim (22.5 × 8.25 15 ° deep bottom rim) with a regular internal pressure (784 KPa), and the test load (three times the standard maximum load = 88 KN), test speed (20 km / Under the conditions of h), the drum tester was run, and the running distance at which damage visually visible in the bead portion occurred was measured and displayed as an index with a comparative example of 100. The larger the value, the better.
[0049]
(3) Driving performance
The test tire is mounted on the front wheel of a 2-D-4 10-ton constant load test vehicle, and the characteristics relating to ride comfort, handle response, rigidity, grip, etc. are evaluated by the driver's sensory evaluation as Comparative Example 6 It was evaluated by the 10-point method. The larger the value, the better the running performance.
[0050]
The test results are shown in Tables 1 and 2, and it was confirmed that the tires of the examples reduced the rolling resistance while improving the durability of the bead portion. It was also confirmed that there was no decrease in running performance.
[0051]
[Table 1]
Figure 0004567180
[0052]
[Table 2]
Figure 0004567180
[0053]
【The invention's effect】
As described above, the heavy load tire of the present invention can reduce rolling resistance without impairing the durability and running performance of the bead portion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a meridional sectional view (right half) of a tire showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a bead portion.
FIG. 3 is an enlarged view of a bead portion.
[Explanation of symbols]
2 Tread
3 Side wall
4 Bead section
5 Bead core
6 Carcass
6a Carcass ply body
6B Carcass ply turn-up part
7 Belt layer
9 Bead apex rubber
10 Packing rubber
11 Outer side wall rubber
12 Ply edge cover rubber
13 Inner side wall rubber
20 cord reinforcement layer

Claims (3)

トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る本体部にこのビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返し部を一体に設けたカーカスプライを有するカーカスを具えた重荷重用タイヤであって、
前記ビード部は、前記カーカスプライの本体部と折返し部との間を前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向外側に先細状でのびかつ前記本体部側に面する内側面とタイヤ軸方向外側を向く外側面とを有するビードエーペックスゴム、
タイヤ半径方向の内端側が前記ビードエーペックスゴムの前記外側面に接続されかつ外端が前記本体部に沿ってタイヤ半径方向外側に先細状でのびるパッキングゴム、
及び前記パッキングゴムのタイヤ軸方向外側に配されかつタイヤ外表面を形成するアウターサイドウォールゴムを含むとともに、
前記ビードエーペックスゴムの損失正接tanδを0.10〜0.20かつ複素弾性率E*を45〜65MPa、
かつ前記パッキングゴムの損失正接tanδを0.03〜0.09かつ複素弾性率E*を3.4〜3.8MPa、
しかも前記アウターサイドウォールゴムの損失正接tanδを0.065〜0.125かつ複素弾性率E*を3.0〜3.4MPaとしたことを特徴とする重荷重用タイヤ。
A heavy duty tire comprising a carcass having a carcass ply in which a body portion extending from a tread portion to a bead core of a bead portion to a bead core of the bead portion is integrally provided with a folded portion that folds around the bead core from the inner side to the outer side in the tire axial direction. And
The bead portion extends between the main body portion and the folded portion of the carcass ply in a tapered manner from the outer surface of the bead core to the outer side in the tire radial direction and is directed to the inner side surface facing the main body portion side and the outer side in the tire axial direction. Bead apex rubber having side and
A packing rubber in which the inner end side in the tire radial direction is connected to the outer surface of the bead apex rubber and the outer end tapers outward in the tire radial direction along the main body portion;
And an outer sidewall rubber that is disposed on the outer side in the tire axial direction of the packing rubber and forms the outer surface of the tire,
The bead apex rubber has a loss tangent tan δ of 0.10 to 0.20 and a complex elastic modulus E * of 45 to 65 MPa,
And the loss tangent tan δ of the packing rubber is 0.03 to 0.09 and the complex elastic modulus E * is 3.4 to 3.8 MPa,
Moreover, the heavy duty tire is characterized in that the loss tangent tan δ of the outer sidewall rubber is 0.065 to 0.125 and the complex elastic modulus E * is 3.0 to 3.4 MPa.
前記ビード部は、前記パッキングゴムと前記アウターサイドウォールゴムと間に、タイヤ軸方向内側に配されかつ前記カーカスプライの折返し部の外端を覆うプライエッジカバーゴムと、その外側に配されたインナーサイドウォールゴムとを具え、
かつ前記アウターサイドウォールゴム、前記インナーサイドウォールゴム、及び前記パッキングゴムの各損失正接tanδを、前記プライエッジカバーゴムの損失正接tanδよりも小としたことを特徴とする請求項1記載の重荷重用タイヤ。
The bead portion is disposed between the packing rubber and the outer sidewall rubber, on the inner side in the tire axial direction and covering the outer end of the folded portion of the carcass ply, and an inner portion disposed on the outer side. With sidewall rubber,
2. The heavy load load according to claim 1, wherein the loss tangent tan δ of the outer sidewall rubber, the inner sidewall rubber, and the packing rubber is smaller than the loss tangent tan δ of the ply edge cover rubber. tire.
前記アウターサイドウォールゴム、前記インナーサイドウォールゴム、及び前記パッキングゴムの各損失正接tanδは、前記プライエッジカバーゴムの損失正接tanδの85%以下であることを特徴とする請求項2記載の重荷重用タイヤ。3. The heavy load according to claim 2, wherein each loss tangent tan δ of the outer sidewall rubber, the inner sidewall rubber, and the packing rubber is 85% or less of a loss tangent tan δ of the ply edge cover rubber. tire.
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