JP4567763B2 - Heavy duty tire - Google Patents
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Description
本発明は、ビード部の耐久性を向上させた重荷重用タイヤに関する。 The present invention relates to a heavy-duty tire with improved bead durability.
図4に示すように、高荷重下で使用される重荷重用タイヤでは、ビード変形が大であるため、ビードコアaの回りで折り返されるカーカスプライbの折返し部b1の外端b1eに、コードルース等の損傷が発生しやすい。そこで従来においては、ビード部cを、カーカスプライbの本体部b2に沿う内片部d2と、折返し部b1に沿う外片部d1とを底片部で継いだU字状をなすスチールコードプライからなるビード補強層dによって補強し、ビード剛性を高めることが行われている(例えば特許文献1参照)。 As shown in FIG. 4, in heavy-duty tires used under high loads, the bead deformation is large. Therefore, a cord loose or the like is formed on the outer end b1e of the folded portion b1 of the carcass ply b that is folded around the bead core a. Damage is likely to occur. Therefore, conventionally, the bead portion c is made from a steel cord ply having a U-shape in which an inner piece portion d2 along the main body portion b2 of the carcass ply b and an outer piece portion d1 along the folded portion b1 are joined by a bottom piece portion. The bead reinforcement layer d is used to enhance the bead rigidity (see, for example, Patent Document 1).
このビード補強層dは、ビード変形を低減でき、特に前記内片部d2を、前記折返し部b1よりも高く立ち上げさせることにより、前記外端b1eに生じる歪を減じ、その外端b1eでの損傷を抑えうる。 This bead reinforcing layer d can reduce bead deformation, and in particular, by raising the inner piece portion d2 higher than the folded portion b1, the distortion generated at the outer end b1e is reduced, and at the outer end b1e. Damage can be suppressed.
しかしながら、係る従来の構造では、高く立ち上げた前記内片部d2の外端d2eに応力の集中を招くため、この外端d2eを起点とした新たな損傷を誘発するなど、ビード耐久性を充分に向上させることはできなかった。なお前記内片部d2に代えて外片部d1を折返し部b1よりも高く立ち上げた場合には、この外片部d1に圧縮側の歪みが生じるため、引っ張り側となる内片部d2に比して、損傷の発生はより顕著なものとなってしまう。 However, in such a conventional structure, stress concentration is caused at the outer end d2e of the inner piece part d2 raised to a high level. Therefore, new damage starting from the outer end d2e is induced. It was not possible to improve it. When the outer piece d1 is raised higher than the folded portion b1 instead of the inner piece d2, the outer piece d1 is distorted on the compression side. In comparison, the occurrence of damage becomes more prominent.
そこで本発明は、ビードエーペックスゴムを高弾性の内エーペックスと低弾性の外エーペックスとで形成し、かつ内エーペックスを、ビード補強層の内片部を半径方向外側に越えて立ち上げることを基本として、カーカスプライの折返し部外端、及びビード補強層の内片部外端での損傷を、共に抑制することができ、ビード耐久性のさらなる向上を達成させうる重荷重用タイヤを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention is basically based on forming the bead apex rubber with a high elastic inner apex and a low elastic outer apex, and raising the inner apex beyond the inner piece of the bead reinforcing layer radially outward. An object of the present invention is to provide a heavy-duty tire that can suppress damage at the outer end of the folded portion of the carcass ply and the outer end of the inner piece portion of the bead reinforcement layer and can achieve further improvement in bead durability. It is said.
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るプライ本体部の両端に、前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部を一連に連ねたカーカスプライからなるカーカス、
前記プライ折返し部とプライ本体部との間を通って前記ビードコアからタイヤ半径方向外側にのびるビードエーペックスゴム、
前記プライ本体部のタイヤ軸方向内側面に沿って半径方向にのびる内片部と、プライ折返し部のタイヤ軸方向外側面に沿って半径方向にのびる外片部とを前記ビードコアの半径方向内方を通る底片部により一連に連ねたU字状のビード補強層、
及び前記外片部のタイヤ軸方向外側に配されかつビード部の外側面をなす立ち上げ部を有するリムずれ防止用のクリンチゴムを具える重荷重用タイヤであって、
前記ビードエーペックスゴムは、前記ビードコアから立ち上がる断面三角形状をなしかつ前記プライ本体部のタイヤ軸方向外面上に頂点を有する高弾性のゴムからなる半径方向内側の内エーペックス部と、前記頂点から前記プライ折返し部に向かって半径方向内方にのびる境界面を介して前記内エーペックス部に連なりかつ該内エーペックス部よりも低弾性のゴムからなる半径方向外側の外エーペックス部とからなるとともに、
前記ビード補強層の内片部の半径方向外端のビードベースラインからの半径方向高さHPiは、前記プライ折返し部の半径方向外端のビードベースラインからの半径方向高さHNよりも大、
かつ前記内エーペックス部の前記頂点のビードベースラインからの半径方向高さHEiは、前記内片部の半径方向高さHPiよりも大、
しかも前記ビード補強層の外片部の半径方向外端を通るタイヤ軸方向線が前記プライ折返し部のタイヤ軸方向内側面と交わる交点からのびて前記プライ本体部に直交する第2の基準線上における前記内エーペックス部のゴム厚さT2iを、前記ビードコアのタイヤ軸方向最大巾Wcの10〜25%とするとともに、
前記第2の基準線上における前記外エーペックス部のゴム厚さT2oを、前記プライ折返し部の半径方向外端からのびて前記プライ本体部に直交する第1の基準線上における前記ビードエーペックスゴムの全ゴム厚さT1の70〜100%とし、
前記ビード補強層の外片部及び内片部の各外端は、エッジカバ−ゴムによって被覆保護され、
前記プライ折返し部とクリンチゴムとの間には内、外の保護ゴムが介在し、
前記内の保護ゴムは、前記外片部を被覆するエッジカバ−ゴムから立ち上がり、プライ折返し部の外端を半径方向外側に越えて終端し、
前記外の保護ゴムは、前記内の保護ゴムより半径方向内端においては、前記外片部とクリンチゴムとの間に介在するとともに、前記内の保護ゴムより半径方向外端においては、外エーペックス部とクリンチゴムとの間に介在し、
前記エッジカバ−ゴム及び内、外の保護ゴムは、ゴム成分として天然ゴムが50質量%以上用いられかつ複素弾性率E*4が5〜13MPaの範囲であり、しかもクリンチゴムの複素弾性率E*3より小さいことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention of
A bead apex rubber extending between the bead core and the tire radial direction through between the ply folded portion and the ply body portion;
An inner piece portion extending in the radial direction along the tire axial direction inner side surface of the ply body portion and an outer piece portion extending in the radial direction along the tire axial direction outer side surface of the ply folded portion are radially inward of the bead core. U-shaped bead reinforcement layer connected in series by a bottom piece passing through
And a heavy duty tire comprising clinch rubber for preventing rim displacement, which is disposed on the outer side in the tire axial direction of the outer piece portion and has a rising portion that forms the outer surface of the bead portion,
The bead apex rubber has a triangular cross-section rising from the bead core and a radially inner inner apex portion made of highly elastic rubber having a vertex on the tire axially outer surface of the ply main body portion, and the ply from the apex. It consists of the outer apex part which is connected to the inner apex part via a boundary surface extending inward in the radial direction toward the turned-up part and is made of rubber having a lower elasticity than the inner apex part.
The radial height HPi from the bead base line of the radially outer end of the inner piece portion of the bead reinforcement layer is larger than the radial height HN from the bead base line of the radially outer end of the ply turn-up portion,
And the radial height HEi from the bead base line of the apex of the inner apex portion is larger than the radial height HPi of the inner piece portion,
In addition, the tire axial direction line passing through the radially outer end of the outer piece portion of the bead reinforcing layer extends from the intersection where the ply folding portion intersects the inner side surface in the tire axial direction on the second reference line orthogonal to the ply main body portion. While setting the rubber thickness T2i of the inner apex portion to 10 to 25% of the maximum width Wc in the tire axial direction of the bead core,
The rubber thickness T2o of the outer apex portion on the second reference line extends from the radially outer end of the ply turn-up portion to the total rubber of the bead apex rubber on the first reference line orthogonal to the ply main body portion. 70-100% of the thickness T1 ,
Each outer end of the bead reinforcement layer and the outer end of the inner piece are covered and protected by edge cover rubber,
Between the ply folded portion and the clinch rubber, an inner and outer protective rubber is interposed,
The inner protective rubber rises from an edge cover rubber that covers the outer piece portion, and terminates beyond the outer end of the ply folded portion outward in the radial direction.
The outer protective rubber is interposed between the outer piece portion and the clinch rubber at a radially inner end from the inner protective rubber, and is an outer apex portion at a radial outer end from the inner protective rubber. Between the rubber and clinch rubber,
The edge cover rubber and the inner and outer protective rubbers use natural rubber as a rubber component in an amount of 50% by mass or more, have a complex elastic modulus E * 4 in the range of 5 to 13 MPa, and have a complex elastic modulus E * 3 of clinch rubber. It is characterized by being smaller .
又請求項2の発明では、前記プライ折返し部の半径方向外端からのびてビード部の外側面に直交する第3の基準線上における前記クリンチゴムのゴム厚さJ3cは、前記第3の基準線上における前記プライ折返し部の半径方向外端からビード部の外側面までの全ゴム厚さJ3の20〜40%であることを特徴としている。
In the invention of
又請求項3の発明では、タイヤの断面高さをHとしたとき、前記プライ折返し部の半径方向高さHN、前記ビード補強層の内片部の半径方向高さHPi、及び前記内エーペックス部の半径方向高さHEiは、下記の条件を充足することを特徴としている。
0.15H≦HN ≦0.35H
0.16H≦HPi≦0.36H
0.17H≦HEi≦0.37H
In the invention of
0.15H ≦ HN ≦ 0.35H
0.16H ≦ HPi ≦ 0.36H
0.17H ≦ HEi ≦ 0.37H
又請求項4の発明では、前記第2の基準線上における内エーペックス部のゴム厚さT2i、外エーペックス部のゴム厚さT2o、及び前記第1の基準線上におけるビードエーペックスゴムの全ゴム厚さT1は、下記の条件を充足することを特徴としている。
0.6Wc≦(T2i+T2o)≦1.0Wc
0.6Wc≦T1 ≦1.0Wc
0.5Wc≦T2o≦0.7Wc
In the invention of
0.6Wc ≦ (T2i + T2o) ≦ 1.0Wc
0.6Wc ≦ T1 ≦ 1.0Wc
0.5Wc ≦ T2o ≦ 0.7Wc
又請求項5の発明では、前記第3の基準線上におけるクリンチゴムのゴム厚さJ3c、全ゴム厚さJ3は下記の条件を充足することを特徴としている。
0.6Wc≦J3≦1.2Wc
0.15Wc≦J3c ≦0.6Wc
In the invention of
0.6Wc ≦ J3 ≦ 1.2Wc
0.15Wc ≦ J3c ≦ 0.6Wc
又請求項6の発明では、前記クリンチゴムの半径方向外端のビードベースラインからの半径方向高さHCは、前記タイヤの断面高さHの0.2〜0.4倍であることを特徴としている。
Further, in the invention of
又本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、非リム組状態において、タイヤサイズで規定されるリム巾に合わせてビード部を保持したときに特定される値とする。 Further, in this specification, unless otherwise specified, the dimensions and the like of each part of the tire are values specified when the bead part is held in accordance with the rim width specified by the tire size in a non-rim assembled state. .
本発明は叙上の如く、ビード補強層の内片部の半径方向高さHPiを、プライ折返し部の半径方向高さHNよりも大に設定している。そのためビード変形を低減でき、前記プライ折返し部の外端で生じる歪みを減じうる。しかも、前記第2の基準線上における外エーペックス部(低弾性ゴム)のゴム厚さT2oを、第1の基準線上におけるビードエーペックスゴムの全ゴム厚さT1の70〜100%に確保している。そのため、ビード変形時、プライ折返し部の外端に作用するビードエーペックスゴムとの間の剪断歪を、前記外エーペックス部における低弾性ゴムの伸縮によって緩和でき、前記ビード補強層の内片部の効果と相俟って、プライ折返し部の外端での損傷を効果的に抑制しうる。 In the present invention, as described above, the radial height HPi of the inner piece portion of the bead reinforcing layer is set to be larger than the radial height HN of the ply turn-up portion. Therefore, bead deformation can be reduced, and distortion generated at the outer end of the ply turn-up portion can be reduced. In addition, the rubber thickness T2o of the outer apex portion (low elastic rubber) on the second reference line is secured to 70 to 100% of the total rubber thickness T1 of the bead apex rubber on the first reference line. Therefore, when the bead is deformed, the shear strain between the bead apex rubber acting on the outer end of the ply folded portion can be reduced by the expansion and contraction of the low elastic rubber in the outer apex portion, and the effect of the inner piece portion of the bead reinforcement layer In combination with this, it is possible to effectively suppress damage at the outer end of the ply turn-up portion.
他方、内エーペックス部(高弾性ゴム)の半径方向高さHEiを、前記内片部の半径方向高さHPiよりも大に設定している。そのため、前記内片部の外端における変形を高弾性の内エーペックス部によって抑えることができ、内片部の外端での損傷を効果的に抑制しうる。しかも第2の基準線上における内エーペックス部のゴム厚さT2iを、ビードコアのタイヤ軸方向最大巾Wcの10〜25%の範囲と低く設定している。そのため、前記内エーペックス部とプライ本体部との間の剪断歪を低く保つことができ、この内エーペックス部に起因して新たに生じるプライ本体部との間のセパレーションを抑制しうる。 On the other hand, the radial height HEi of the inner apex portion (high elastic rubber) is set to be larger than the radial height HPi of the inner piece portion. Therefore, deformation at the outer end of the inner piece portion can be suppressed by the highly elastic inner apex portion, and damage at the outer end of the inner piece portion can be effectively suppressed. Moreover, the rubber thickness T2i of the inner apex portion on the second reference line is set as low as 10 to 25% of the maximum width Wc in the tire axial direction of the bead core. Therefore, the shear strain between the inner apex portion and the ply main body portion can be kept low, and separation between the ply main body portion newly generated due to the inner apex portion can be suppressed.
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図1は本発明の重荷重用タイヤの断面図、図2はそのビード部を拡大して示す断面図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a heavy duty tire according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a bead portion thereof.
図1に示すように、本実施形態の重荷重用タイヤ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、前記ビードコア5からタイヤ半径方向外側にのびるビードエーペックスゴム8、ビード部4を補強するU字状のビード補強層9、及びビード部4の外皮をなすリムずれ防止用のクリンチゴム10を具える。
As shown in FIG. 1, the
前記カーカス6は、スチール製のカーカスコードをタイヤ周方向に対して70〜90°の角度で配列した1枚のカーカスプライ6Aから形成される。このカーカスプライ6Aは、ビードコア5、5間を跨るプライ本体部6aの両端に、前記ビードコア5の回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部6bを一連に具える。
The
又前記カーカス6の半径方向外側かつトレッド部2の内部には、ベルト層7が配される。このベルト層7は、スチール製のベルトコードを用いた少なくとも2枚のベルトプライから形成される。本例では、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば60±15°の角度で配列された第1のベルトプライ7Aと、その外側に重置されかつベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば10〜35°の小角度で配列した第2〜第4のベルトプライ7B〜7Dとからなる4枚構造のものを例示している。
A
そして前記ビード部4には、図2に拡大して示すように、前記プライ折返し部6bとプライ本体部6aとの間を通って前記ビードコア5からタイヤ半径方向外側にのびるビードエーペックスゴム8が配される。なお前記ビードコア5は、例えばスチール製のビードワイヤを多列多段に巻回した断面多角形状(例えば断面6角形状)のコア本体5Aを有し、本例ではこのコア本体5Aの周囲を、ビードワイヤのバラケを防止する、例えばゴム層、キャンバス層などの周知のラッピング層5Bで被覆した場合を例示している。又本例では、平底リムに適用される重荷重用タイヤ1が例示されているが、15°深底リム適用の重荷重用タイヤ1であっても良い。
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the
前記ビードエーペックスゴム8は、高弾性のゴムからなりかつ半径方向内側に配される内エーペックス部8Aと、この内エーペックス部8Aよりも低弾性のゴムからなりかつ半径方向外側に配される外エーペックス部8Bとから構成される。 前記内エーペックス部8Aは、前記ビードコア5から立ち上がり、かつ前記プライ本体部6aのタイヤ軸方向外面上に頂点P1を有する断面三角形状をなす。又外エーペックス部8Bは、前記頂点P1から前記プライ折返し部6bに向かって半径方向内方にのびる境界面8Sを介して前記内エーペックス部8Aに連設される。
The
前記ビードエーペックスゴム8の半径方向外端8Eをなす前記外エーペックス部8Bの半径方向外端8Eは、前記プライ折返し部6bの半径方向外端6Eよりも半径方向外側に位置し、かつ前記境界面8Sの他端P2は、プライ折返し部6bのタイヤ軸方向内側面上かつリムフランジの上端(図示しない)よりも半径方向内側に位置している。従って、ビード部4が大きく変形するリムフランジ上端よりも半径方向外側の領域において、前記プライ折返し部6bは、前記低弾性の外エーペックス部8Bと隣接し、かつその外端6Eが外エーペックス部8Bと接しつつ終端している。その結果、ビード変形時にプライ折返し部6bとビードエーペックスゴム8との間で生じる剪断歪を、外エーペックス部8Bにおける低弾性ゴムの伸縮によって吸収緩和することができる。
A radially
ここで、前記内エーペックス部8Aには、複素弾性率E*1が20〜70MPaの高弾性ゴムが好適であり、又外エーペックス部8Bには、複素弾性率E*2が2.0〜6.0MPaの低弾性ゴムが好適である。前記複素弾性率E*1が20MPa未満の場合、必要なビード剛性を確保することが難しく、操縦安定性の低下、及びビード耐久性の低下を招く。逆に複素弾性率E*1が70MPaを超える場合、ビード剛性が過大となって乗り心地を低下させる。このような観点から、複素弾性率E*1の下限は35MPa以上が好ましく、上限は60MPa以下が好ましい。又外エーペックス部8Bにおいて、前記複素弾性率E*2が2.0MPa未満の場合、ビード剛性の不足によってビード変形量の増大を招き、又6.0MPaを越えると前述の剪断歪の緩和効果を損ねるなど、何れの場合もビード耐久性に不利となる。なお複素弾性率は、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、初期歪10%、振幅±1%の条件にて測定した値を示す。
Here, a high elastic rubber having a complex elastic modulus E * 1 of 20 to 70 MPa is suitable for the
次に、前記ビード補強層9は、前記プライ本体部6aのタイヤ軸方向内側面に沿って半径方向にのびる内片部9iと、プライ折返し部6bのタイヤ軸方向外側面に沿って半径方向にのびる外片部9oとを前記ビードコア5の半径方向内方を通る底片部9Aにより連ねたU字状をなす。このビード補強層9は、スチール製の補強コードをタイヤ周方向に対して例えば40〜70°の角度で傾斜配列させた1枚の補強プライからなり、カーカスコードと交差することにより曲げ剛性を高め、ビード部4を強固に補強する。前記補強コードの角度が40°未満、或いは70°を越えると、カーカスコードとの交差角が過小、或いは過大となって補強効果が不足し、ビード剛性を充分に高めることができなくなる。
Next, the
次に、前記クリンチゴム10は、前記外片部9oのタイヤ軸方向外側に配されて、ビードヒール部分Bhから半径方向外側にのびる立ち上げ部10Aを有する。この立ち上げ部10Aは、少なくともリムフランジと接触するフランジ接触範囲において露出し、ビード部4の外側面4S1を形成する。本例では、前記クリンチゴム10として、前記ビードヒール部分Bhからビードトウ部分Btまでタイヤ軸方向内方にのび、ビード部4の底面4S2を形成するベース部10Bを含む場合が例示される。
Next, the
前記クリンチゴム10は、十分な耐摩耗性と硬さが必要であり、好ましくは複素弾性率E*3が8〜15MPaの範囲かつ前記内エーペックス部8Aよりも低弾性のゴムで形成される。なお前記立ち上げ部10Aの半径方向外側には、該クリンチゴム10及び外エーペックス部8Bよりも低弾性のサイドウォールゴム3Gが連設される。なお前記立ち上げ部10Aとサイドウォールゴム3Gとの境界線10Sは、ビード部4の外側面4S1上の下点Q1から外エーペックス部8Bに向かって半径方向外側に傾斜してのびる。
The
そして本発明では、前記ビード補強層9の内片部9iの半径方向外端9iEのビードベースラインBLからの半径方向高さHPiを、前記プライ折返し部6bの半径方向外端6EのビードベースラインBLからの半径方向高さHNよりも大(HPi>HN)とするとともに、前記内エーペックス部8Aの前記頂点P1のビードベースラインBLからの半径方向高さHEiを、前記内片部9iの半径方向高さHPiよりも大(HEi>HPi)に設定している。
In the present invention, the radial height HPi from the bead base line BL of the radially outer end 9iE of the
このように、HPi>HNとし、前記内片部9iをプライ折返し部6bよりも高く立ち上げることで、該プライ折返し部6bの外端6Eを保護し、この外端6Eで生じる歪みを低減できる。又HEi>HPiとし、高弾性の内エーペックス部8Aを内片部9iよりも高く立ち上げることで、該内片部9iの外端9iEを保護し、この外端9iEで生じる歪みを低減できる。又前記内エーペックス部8Aは、断面三角形状をなしその厚さが前記頂点P1に向かって漸減する。そのため前記頂点P1付近では、剛性が滑らかに変化するため、該頂点P1における応力集中を軽減できる。
Thus, by setting HPi> HN and raising the
なおタイヤ断面高さをH(図1に示す)としたとき、前記高さHN、HPi、HEiは、下記の範囲とするのが好ましい。
0.15H≦HN ≦0.35H
0.16H≦HPi≦0.36H
0.17H≦HEi≦0.37H
When the tire cross-sectional height is H (shown in FIG. 1), the heights HN, HPi, and HEi are preferably in the following ranges.
0.15H ≦ HN ≦ 0.35H
0.16H ≦ HPi ≦ 0.36H
0.17H ≦ HEi ≦ 0.37H
各高さHN、HPi、HEiがそれぞれ前記範囲を下限側に外れる場合、ビード補強層9による補強効果が不充分となって操縦安定性を低下するとともに、ビード変形が大となって、耐久性の向上効果が充分に達成されなくなる。逆に上限側に外れる場合、各外端6E、9iE、P1が、タイヤ変形量が最も大きいタイヤ最大巾位置に近づくため、耐久性を低下させる傾向となる。このような観点から、下記の範囲とするのがさらに好ましい。
0.22H≦HN ≦0.28H
0.24H≦HPi≦0.30H
0.27H≦HEi≦0.33H
When the heights HN, HPi, and HEi deviate from the above ranges, the reinforcement effect by the
0.22H ≦ HN ≦ 0.28H
0.24H ≦ HPi ≦ 0.30H
0.27H ≦ HEi ≦ 0.33H
又前記高さの差(HPi−HN)は、プライ折返し部6bの前記高さHNの0.05倍以上が好ましく、又前記高さの差(HEi−HPi)は、前記高さHNの0.05倍以上が好ましい。
The height difference (HPi−HN) is preferably 0.05 times or more the height HN of the ply turn-up
又前記ビード補強層9の外片部9oの半径方向外端9oEのビードベースラインBLからの半径方向高さHPoは、従来と同様、プライ折返し部6bの前記高さHNよりも小であり、かつリムフランジの上端高さHf(図示しない)より大である。HPo>HNの場合には、前記外端9oEに圧縮側の歪みが生じるため、ビード損傷がより顕著に発生する。又HPo<Hfの場合、ビード補強効果が有効に発揮されない。
Further, the radial height HPo from the bead base line BL of the radially outer end 9oE of the outer piece portion 9o of the
次に、図3に示すように、前記ビード補強層9の外片部9oの半径方向外端9oEを通るタイヤ軸方向線が前記プライ折返し部6bのタイヤ軸方向内側面と交わる交点をKとしたとき、この交点Kからのびて前記プライ本体部6aに直交する第2の基準線X2上における前記内エーペックス部8Aのゴム厚さT2iは、前記ビードコア5のタイヤ軸方向最大巾Wcの10〜25%の範囲である。又前記第2の基準線X2上における前記外エーペックス部8Bのゴム厚さT2oは、前記プライ折返し部6bの半径方向外端6Eからのびて前記プライ本体部6aに直交する第1の基準線X1上における前記ビードエーペックスゴム8の全ゴム厚さT1の70〜100%の範囲である。
Next, as shown in FIG. 3, the intersection point where the tire axial direction line passing through the radially outer end 9oE of the outer piece portion 9o of the
このように、前記ゴム厚さT2oをゴム厚さT1の70〜100%に確保している。そのため、ビード変形時、プライ折返し部6bの外端6Eとビードエーペックスゴム8との間に生じる剪断歪を、前記外エーペックス部8Bにおける低弾性ゴムの伸縮によって緩和できる。従って、前記ビード補強層9の内片部9iによる前述の効果と相俟って、前記外端6Eでの損傷を効果的に抑制しうる。なおゴム厚さT2oがゴム厚さT1の70%未満では、前記外端6Eにおける剪断歪の緩和効果が損なわれるなど外端6Eでの損傷を抑制しえず、逆に100%を越えると、第2の基準線X2上でのビードエーペックスゴム8の全厚さ(T2i+T2o)が前記厚さT1に対して過大となり、カーカスプライ本体部6aの輪郭線(所謂プライケースライン)が凸凹となって、耐久性を損ねる傾向を招く。
Thus, the rubber thickness T2o is secured to 70 to 100% of the rubber thickness T1. Therefore, the shear strain generated between the
他方、前記ゴム厚さT2iを、前記ビードコアのタイヤ軸方向最大巾Wcの10〜25%の範囲と低く設定しているため、前記内エーペックス部8Aとプライ本体部6aとの間の剪断歪を低く保つことができる。そのため、前記内エーペックス部8Aを内片部9iよりも高く立ち上げたことに起因して新たに生じる内エーペックス部8Aとプライ本体部6aとの間のセパレーションを抑制でき、耐久性の向上が確保される。なおゴム厚さT2iが巾Wcの10%未満では、内片部9iの外端9iEにおける歪を充分に低減できなくなるなど外端9iEでの損傷を抑制できない。逆に25%を越えると、内エーペックス部8Aとプライ本体部6aとの間の剪断歪が大きくなってセパレーションの発生傾向となる。
On the other hand, since the rubber thickness T2i is set as low as 10 to 25% of the maximum tire axial width Wc of the bead core, the shear strain between the
このとき前記ゴム厚さT2i、T2o、T1は、下記の範囲とするのが好ましい。
0.6Wc≦(T2i+T2o)≦1.0Wc
0.6Wc≦T1 ≦1.0Wc
0.5Wc≦T2o≦0.7Wc
前記範囲を下限側、上限側に外れる場合には、本発明の効果をより有効に発揮することができなくなり、外端9iE、6E、頂点P1の何れかにおいて損傷の発生傾向を招く。このような観点から、下記の範囲がさらに好ましい。
0.7Wc≦(T2i+T2o)≦1.0Wc
0.7Wc≦T1 ≦1.0Wc
At this time, the rubber thicknesses T2i, T2o, and T1 are preferably within the following ranges.
0.6Wc ≦ (T2i + T2o) ≦ 1.0Wc
0.6Wc ≦ T1 ≦ 1.0Wc
0.5Wc ≦ T2o ≦ 0.7Wc
When the range is out of the lower limit side and the upper limit side, the effect of the present invention cannot be exhibited more effectively, and damage is likely to occur at any one of the outer ends 9iE, 6E, and the apex P1. From such a viewpoint, the following ranges are more preferable.
0.7Wc ≦ (T2i + T2o) ≦ 1.0Wc
0.7Wc ≦ T1 ≦ 1.0Wc
次に、前記プライ折返し部6bの半径方向外端6Eからのびてビード部4の外側面4S1に直交する第3の基準線X3上における前記クリンチゴム10のゴム厚さJ3cは、前記第3の基準線X3上における前記外端6Eからビード部4の外側面4S1までの全ゴム厚さJ3の20〜40%であることが好ましい。前記ゴム厚さJ3cがゴム厚さJ3の20%を下回ると、前記外端6Eの動きを充分に抑えることができずに、応力が集中しやすくなり、又40%を越えるとクリンチゴム10との間の剪断歪が高まる。そのため、何れの場合も前記外端6Eで損傷の発生傾向を招く。
Next, the rubber thickness J3c of the
前記ゴム厚さJ3は、ビードコア5の巾Wcの0.6〜1.2倍、さらには0.6〜0.8倍の範囲が好ましく、0.6倍を下回ると、前記ゴム厚さJ3cを充分に確保できなくなり、前記外端6Eに応力が集中しやすくなる。逆に1.2倍を超えると、不必要な重量増加を招く。又前記ゴム厚さJ3cは、ビードコア5の巾Wcの0.15〜0.6倍、さらには0.15〜0.25倍の範囲が好ましく、0.15倍を下回ると、前記外端6Eの動きを充分に抑えることができずに応力が集中しやすくなる。逆に0.6倍を超えると、クリンチゴム10との間の剪断歪が高まる。
The rubber thickness J3 is preferably 0.6 to 1.2 times, more preferably 0.6 to 0.8 times the width Wc of the
又前記図2の如く、クリンチゴム10の半径方向外端10EのビードベースラインBLからの半径方向高さHCは、前記タイヤ断面高さHの0.2〜0.4倍、さらには0.3〜0.36倍が好ましい。0.2倍を下回ると、ビード剛性が減じてビード変形量の増加を招く。逆に0.4倍を超えると、クリンチゴム10の外端部分がタイヤ変形量が最も大きいタイヤ最大巾位置に近づくため、このクリンチゴム10とサイドウォールゴム3Gとの間、或いはクリンチゴム10とビードエーペックスゴム8との間で剪断歪が大きくなり、何れの場合にもビード耐久性に不利となる。
Further, as shown in FIG. 2, the radial height HC from the bead base line BL of the radially
なおクリンチゴム10の前記高さHCは、前記プライ折返し部6bの高さHNより大、かつビードエーペックスゴム8の半径方向外端8EのビードベースラインBLからの半径方向高さHEよりも小である。
The height HC of the
又本例では、ビード耐久性をさらに高めるため、前記ビード補強層9の各外端9iE、9oEは、薄いエッジカバ−ゴム15によって被覆保護され、前記外端9iE、9oEからのコードルースを抑制している。又プライ折返し部6bとクリンチゴム10との間には、内、外の薄い保護ゴム16i、16oが介在し、プライ折返し部6bとクリンチゴム10との間のセパレーションの抑制、及び前記外端6Eからのコードルースの抑制が図られる。なお内の保護ゴム16iは、前記エッジカバ−ゴム15から立ち上がり、プライ折返し部6bの外端6Eを半径方向外側に越えて終端している。又外の保護ゴム16oは、前記内の保護ゴム16iより半径方向内端においては、前記外片部9oとクリンチゴム10との間に介在して両者のセパレーションを抑制するとともに、内の保護ゴム16iより半径方向外内端においては、外エーペックス部8Bとクリンチゴム10との間に介在して両者のセパレーションを抑制している。
In this example, in order to further improve the bead durability, the outer ends 9iE and 9oE of the
このエッジカバ−ゴム15、内外の保護ゴム16i、16oは、接着性に優れるゴムからなり、具体的には、ゴム成分として天然ゴムを50質量%以上用いるとともに、例えばロジン系樹脂などの粘着性付与剤を含有させるのが好ましい。なおこれらエッジカバ−ゴム15、内外の保護ゴム16i、16oの複素弾性率E*4は、5〜13MPaの範囲が好ましく、少なくともクリンチゴム10の複素弾性率E*3より小に設定される。
The
なお本例では、前記外エーペックス部8Bには、前記内の保護ゴム16iと向かい合う位置に、薄い保護ゴム部分8B1が形成され、前記内の保護ゴム16iとの間でプライ折返し部6bの外端6Eを挟み込んで保護している。保護ゴム部分8B1は、前記内の保護ゴム16iと同組成で形成するのが好ましい。
In this example, a thin protective rubber portion 8B1 is formed on the outer
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。 As mentioned above, although especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect.
図1の基本構造を有する重荷重用タイヤ(サイズ11.00R20)を、表1の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤのビード耐久性をテストした。表1に記載以外の仕様は夫々同仕様であり、内エーペックスの複素弾性率E*1は50Mpa、外エーペックスの複素弾性率E*2は4.0Mpa、クリンチゴムの複素弾性率E*3は12Mpaとしている。 A heavy-duty tire (size 11.00R20) having the basic structure of FIG. 1 was prototyped based on the specifications in Table 1, and the bead durability of each sample tire was tested. The specifications other than those listed in Table 1 are the same. The complex elastic modulus E * 1 of the inner apex is 50 Mpa, the complex elastic modulus E * 2 of the outer apex is 4.0 Mpa, and the complex elastic modulus E * 3 of the clinch rubber is 12 Mpa. It is said.
<ビード耐久性>
テストタイヤをリム(20×8.00V)、内圧(810kPa)及び縦荷重(556.6kN)の条件下にて速度20km/hでドラム試験機上を走行させ、ビード部に損傷が発生するまでの走行距離を測定するとともに、実施例1のタイヤの走行距離を100とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
<Bead durability>
The test tire is run on the drum tester at a speed of 20 km / h under the conditions of a rim (20 × 8.00V), internal pressure (810 kPa) and longitudinal load (556.6 kN) until damage occurs to the bead part. The travel distance was measured and displayed as an index with the travel distance of the tire of Example 1 as 100. The larger the value, the better.
表の如く、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比してビード耐久性が大幅に向上しているのが確認できる。 As shown in the table, it can be confirmed that the tires of the examples have significantly improved bead durability compared to the tires of the comparative examples.
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
6a プライ本体部
6b プライ折返し部
8 ビードエーペックスゴム
8A 内エーペックス部
8B 外エーペックス部
8S 境界面
9 ビード補強層
9A 底片部
9i 内片部
9o 外片部
10 クリンチゴム
10A 立ち上げ部
BL ビードベースライン
K 交点
P1 頂点
X1 第1の基準線
X2 第2の基準線
X3 第3の基準線
2 Tread
Claims (6)
前記プライ折返し部とプライ本体部との間を通って前記ビードコアからタイヤ半径方向外側にのびるビードエーペックスゴム、
前記プライ本体部のタイヤ軸方向内側面に沿って半径方向にのびる内片部と、プライ折返し部のタイヤ軸方向外側面に沿って半径方向にのびる外片部とを前記ビードコアの半径方向内方を通る底片部により一連に連ねたU字状のビード補強層、
及び前記外片部のタイヤ軸方向外側に配されかつビード部の外側面をなす立ち上げ部を有するリムずれ防止用のクリンチゴムを具える重荷重用タイヤであって、
前記ビードエーペックスゴムは、前記ビードコアから立ち上がる断面三角形状をなしかつ前記プライ本体部のタイヤ軸方向外面上に頂点を有する高弾性のゴムからなる半径方向内側の内エーペックス部と、前記頂点から前記プライ折返し部に向かって半径方向内方にのびる境界面を介して前記内エーペックス部に連なりかつ該内エーペックス部よりも低弾性のゴムからなる半径方向外側の外エーペックス部とからなるとともに、
前記ビード補強層の内片部の半径方向外端のビードベースラインからの半径方向高さHPiは、前記プライ折返し部の半径方向外端のビードベースラインからの半径方向高さHNよりも大、
かつ前記内エーペックス部の前記頂点のビードベースラインからの半径方向高さHEiは、前記内片部の半径方向高さHPiよりも大、
しかも前記ビード補強層の外片部の半径方向外端を通るタイヤ軸方向線が前記プライ折返し部のタイヤ軸方向内側面と交わる交点からのびて前記プライ本体部に直交する第2の基準線上における前記内エーペックス部のゴム厚さT2iを、前記ビードコアのタイヤ軸方向最大巾Wcの10〜25%とするとともに、
前記第2の基準線上における前記外エーペックス部のゴム厚さT2oを、前記プライ折返し部の半径方向外端からのびて前記プライ本体部に直交する第1の基準線上における前記ビードエーペックスゴムの全ゴム厚さT1の70〜100%とし、
前記ビード補強層の外片部及び内片部の各外端は、エッジカバ−ゴムによって被覆保護され、
前記プライ折返し部とクリンチゴムとの間には内、外の保護ゴムが介在し、
前記内の保護ゴムは、前記外片部を被覆するエッジカバ−ゴムから立ち上がり、プライ折返し部の外端を半径方向外側に越えて終端し、
前記外の保護ゴムは、前記内の保護ゴムより半径方向内端においては、前記外片部とクリンチゴムとの間に介在するとともに、前記内の保護ゴムより半径方向外端においては、外エーペックス部とクリンチゴムとの間に介在し、
前記エッジカバ−ゴム及び内、外の保護ゴムは、ゴム成分として天然ゴムが50質量%以上用いられかつ複素弾性率E*4が5〜13MPaの範囲であり、しかもクリンチゴムの複素弾性率E*3より小さいことを特徴とする重荷重用タイヤ。
A carcass made of a carcass ply in which a ply turn-up portion that is turned from the inner side to the outer side in the tire axial direction around the bead core is connected in series to both ends of the ply main body portion that extends from the tread portion through the sidewall portion to the bead core of the bead portion;
A bead apex rubber extending between the bead core and the tire radial direction through between the ply folded portion and the ply body portion;
An inner piece portion extending in the radial direction along the tire axial direction inner side surface of the ply body portion and an outer piece portion extending in the radial direction along the tire axial direction outer side surface of the ply folded portion are radially inward of the bead core. U-shaped bead reinforcement layer connected in series by a bottom piece passing through
And a heavy duty tire comprising clinch rubber for preventing rim displacement, which is disposed on the outer side in the tire axial direction of the outer piece portion and has a rising portion that forms the outer surface of the bead portion,
The bead apex rubber has a triangular cross-section rising from the bead core and a radially inner inner apex portion made of highly elastic rubber having a vertex on the tire axially outer surface of the ply main body portion, and the ply from the apex. It consists of the outer apex part which is connected to the inner apex part via a boundary surface extending inward in the radial direction toward the turned-up part and is made of rubber having a lower elasticity than the inner apex part.
The radial height HPi from the bead base line of the radially outer end of the inner piece portion of the bead reinforcement layer is larger than the radial height HN from the bead base line of the radially outer end of the ply turn-up portion,
And the radial height HEi from the bead base line of the apex of the inner apex portion is larger than the radial height HPi of the inner piece portion,
In addition, the tire axial direction line passing through the radially outer end of the outer piece portion of the bead reinforcing layer extends from the intersection where the ply folded portion intersects the tire axial direction inner side surface on a second reference line orthogonal to the ply main body portion. While setting the rubber thickness T2i of the inner apex portion to 10 to 25% of the maximum width Wc in the tire axial direction of the bead core,
The rubber thickness T2o of the outer apex portion on the second reference line extends from the radially outer end of the ply turn-up portion, and the total rubber of the bead apex rubber on the first reference line orthogonal to the ply main body portion. 70-100% of the thickness T1 ,
Each outer end of the bead reinforcement layer and the outer end of the inner piece are covered and protected by edge cover rubber,
Between the ply folded portion and the clinch rubber, an inner and outer protective rubber is interposed,
The inner protective rubber rises from an edge cover rubber that covers the outer piece portion, and terminates beyond the outer end of the ply folded portion outward in the radial direction.
The outer protective rubber is interposed between the outer piece portion and the clinch rubber at the radially inner end from the inner protective rubber, and is located at the outer apex portion at the radially outer end from the inner protective rubber. Between the rubber and clinch rubber,
The edge cover rubber and the inner and outer protective rubbers use natural rubber as a rubber component in an amount of 50% by mass or more, have a complex elastic modulus E * 4 in the range of 5 to 13 MPa, and have a complex elastic modulus E * 3 of clinch rubber. Heavy duty tire characterized by being smaller .
0.15H≦HN ≦0.35H
0.16H≦HPi≦0.36H
0.17H≦HEi≦0.37H When the tire cross-sectional height is H, the radial height HN of the ply folded portion, the radial height HPi of the inner piece portion of the bead reinforcing layer, and the radial height HEi of the inner apex portion are: The heavy duty tire according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
0.15H ≦ HN ≦ 0.35H
0.16H ≦ HPi ≦ 0.36H
0.17H ≦ HEi ≦ 0.37H
0.6Wc≦(T2i+T2o)≦1.0Wc
0.6Wc≦T1 ≦1.0Wc
0.5Wc≦T2o≦0.7Wc The rubber thickness T2i of the inner apex portion on the second reference line, the rubber thickness T2o of the outer apex portion, and the total rubber thickness T1 of the bead apex rubber on the first reference line satisfy the following conditions. The heavy duty tire according to any one of claims 1 to 3.
0.6Wc ≦ (T2i + T2o) ≦ 1.0Wc
0.6Wc ≦ T1 ≦ 1.0Wc
0.5Wc ≦ T2o ≦ 0.7Wc
0.6Wc≦J3≦1.2Wc
0.15Wc≦J3c ≦0.6Wc The heavy duty tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the rubber thickness J3c and the total rubber thickness J3 of the clinch rubber on the third reference line satisfy the following conditions.
0.6Wc ≦ J3 ≦ 1.2Wc
0.15Wc ≦ J3c ≦ 0.6Wc
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