JP4567180B2 - 重荷重用タイヤ - Google Patents
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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】
【００５２】
【表２】
【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
【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】
【表２】
【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
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。 - 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。 - 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。
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