JP2021066394A - Pneumatic tire for heavy load - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、重荷重用空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire for heavy loads.
トラック、バス等の車両に装着される、重荷重用空気入りタイヤのトレッドには、複数の周方向溝が刻まれ、複数の陸部が構成される。トレッドは、ベース層と、このベース層の径方向外側に位置し、このベース層を覆うキャップ層とを有する。 The tread of a heavy-duty pneumatic tire mounted on a vehicle such as a truck or a bus is engraved with a plurality of circumferential grooves to form a plurality of land areas. The tread has a base layer and a cap layer located radially outward of the base layer and covering the base layer.
ベース層は補強性の点でキャップ層に劣る。複数の周方向溝のうち、軸方向外側に位置する周方向溝、すなわちショルダー周方向溝の底には歪が集中する傾向にある。このため、ショルダー周方向溝の底に入った疵がベース層に到達した場合、このベース層において亀裂が進展し、ショルダー陸部が部分的にちぎれることが懸念される。 The base layer is inferior to the cap layer in terms of reinforcing properties. Of the plurality of circumferential grooves, strain tends to be concentrated on the bottom of the circumferential groove located on the outer side in the axial direction, that is, the shoulder circumferential groove. Therefore, when a flaw that has entered the bottom of the shoulder circumferential groove reaches the base layer, there is a concern that cracks will develop in this base layer and the shoulder land portion will be partially torn off.
このような陸部のちぎれを伴う損傷はリブテアとも称され、このリブテアが発生することがないよう、耐リブテア性の向上を目指した検討が行われている(例えば、下記の特許文献1)。 Such damage accompanied by tearing in the land area is also referred to as rib tear, and studies aimed at improving rib tear resistance have been conducted so that this rib tear does not occur (for example, Patent Document 1 below).
本発明は、以上のような実状に鑑みてなされたものであり、耐リブテア性に優れる、重荷重用空気入りタイヤを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a pneumatic tire for heavy loads, which has excellent rib tear resistance.
本発明の一態様に係る重荷重用空気入りタイヤは、複数の周方向溝が刻まれたトレッドと、径方向において前記トレッドの内側に位置するベルトと、径方向において内側から前記ベルトの端部を支持する一対のクッション層とを備える。前記トレッドは、径方向において前記ベルトの外側に位置するベース層と、径方向において前記ベース層の外側に位置するキャップ層とを備える。前記ベース層の複素弾性率は、前記クッション層の複素弾性率の1.5倍以上1.9倍以下である。前記クッション層の破壊エネルギーは、前記ベース層の破壊エネルギーの1.3倍以上1.6倍以下である。 The heavy-duty pneumatic tire according to one aspect of the present invention has a tread in which a plurality of circumferential grooves are carved, a belt located inside the tread in the radial direction, and an end portion of the belt from the inside in the radial direction. It is provided with a pair of supporting cushion layers. The tread includes a base layer located on the outside of the belt in the radial direction and a cap layer located on the outside of the base layer in the radial direction. The complex elastic modulus of the base layer is 1.5 times or more and 1.9 times or less the complex elastic modulus of the cushion layer. The breaking energy of the cushion layer is 1.3 times or more and 1.6 times or less of the breaking energy of the base layer.
好ましくは、この重荷重用空気入りタイヤでは、前記クッション層は基材ゴム及びカーボンブラックを含むゴム組成物の成形体であり、前記カーボンブラックはHAFグレードのカーボンブラックである。 Preferably, in this heavy load pneumatic tire, the cushion layer is a molded body of a rubber composition containing a base rubber and carbon black, and the carbon black is a HAF grade carbon black.
好ましくは、この重荷重用空気入りタイヤでは、前記ベース層の損失正接は前記クッション層の損失正接と同等である、又は、前記ベース層の損失正接は前記クッション層の損失正接よりも小さい。 Preferably, in this heavy load pneumatic tire, the loss tangent of the base layer is equivalent to the loss tangent of the cushion layer, or the loss tangent of the base layer is smaller than the loss tangent of the cushion layer.
好ましくは、この重荷重用空気入りタイヤでは、前記複数の周方向溝のうち、軸方向において外側に位置する周方向溝がショルダー周方向溝であり、前記ショルダー周方向溝の径方向内側に、前記クッション層が位置する。 Preferably, in the pneumatic tire for heavy load, among the plurality of circumferential grooves, the circumferential groove located on the outer side in the axial direction is the shoulder circumferential groove, and the circumferential groove is on the radial inner side of the shoulder circumferential groove. The cushion layer is located.
本発明によれば、耐リブテア性に優れる、重荷重用空気入りタイヤが得られる。 According to the present invention, a heavy load pneumatic tire having excellent rib tear resistance can be obtained.
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて、本発明が詳細に説明される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with reference to the drawings as appropriate.
本発明においては、タイヤを正規リムに組み込み、タイヤの内圧が正規内圧に調整され、このタイヤに荷重がかけられていない状態は、正規状態と称される。本発明では、特に言及がない限り、タイヤ各部の寸法及び角度は、正規状態で測定される。 In the present invention, the state in which the tire is incorporated in the normal rim, the internal pressure of the tire is adjusted to the normal internal pressure, and no load is applied to the tire is referred to as a normal state. In the present invention, unless otherwise specified, the dimensions and angles of each part of the tire are measured in a normal state.
正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。 Regular rims are rims defined in the standards on which the tire relies. The "standard rim" in the JATTA standard, the "Design Rim" in the TRA standard, and the "Measuring Rim" in the ETRTO standard are regular rims.
正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。 Regular internal pressure means the internal pressure defined in the standard on which the tire relies. The "maximum air pressure" in the JATMA standard, the "maximum value" in the "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" in the TRA standard, and the "INFLATION PRESSURE" in the ETRTO standard are regular internal pressures.
正規荷重とは、タイヤが依拠する規格において定められた荷重を意味する。JATMA規格における「最大負荷能力」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重である。 Normal load means the load specified in the standard on which the tire relies. The "maximum load capacity" in the JATTA standard, the "maximum value" in the "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" in the TRA standard, and the "LOAD CAPACITY" in the ETRTO standard are normal loads.
図1は、本発明の一実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤ2(以下、単に「タイヤ2」と称することがある。)の一部を示す。このタイヤ2は、トラック、バス等の車両に装着される。
FIG. 1 shows a part of a heavy-duty pneumatic tire 2 (hereinafter, may be simply referred to as “
図1は、タイヤ2の回転軸を含む平面に沿った、このタイヤ2の断面の一部を示す。この図1において、左右方向はタイヤ2の軸方向であり、上下方向はタイヤ2の径方向である。この図1の紙面に対して垂直な方向は、タイヤ2の周方向である。図1において、一点鎖線CLはタイヤ2の赤道面を表す。この図1においてタイヤ2は、リムR(正規リム)に組み込まれている。
FIG. 1 shows a part of a cross section of the
このタイヤ2は、トレッド4、一対のサイドウォール6、一対のビード8、一対のチェーファー10、カーカス12、ベルト14、一対のクッション層16、インナーライナー18及び一対の補強層20を備える。
The
トレッド4は、その外面22、すなわちトレッド面22において路面と接触する。符号PCはトレッド面22と赤道面との交点である。交点PCはタイヤ2の赤道である。
The tread 4 comes into contact with the road surface on its
図1において、符号PEはトレッド面22の端である。タイヤ2において、外観上、トレッド面22の端PEを識別できない場合、正規状態のタイヤ2に正規荷重を負荷して、キャンバー角を0゜としトレッド4を平面に接触させて得られる接地面の軸方向外側端がトレッド面22の端PEとして定められる。
In FIG. 1, reference numeral PE is the end of the
図1において、両矢印RTはトレッド面22の幅である。この幅RTは、一方のトレッド面22の端PEから他方のトレッド面22の端PEまでの軸方向距離で表される。
In FIG. 1, the double-headed arrow RT is the width of the
トレッド4は、ベース層24と、キャップ層26とを備える。ベース層24は、径方向において、ベルト14の外側に位置する。ベース層24は、低発熱性が考慮された架橋ゴムからなる。キャップ層26は、径方向において、ベース層24の外側に位置する。キャップ層26は、耐摩耗性及びグリップ性能が考慮された架橋ゴムからなる。
The tread 4 includes a
トレッド4には、周方向に連続して延びる、複数の周方向溝28が刻まれる。このタイヤ2では、少なくとも3本の周方向溝28がトレッド4に刻まれる。これにより、このトレッド4には、少なくとも4本の陸部30が構成される。図1に示されたトレッド4には、4本の周方向溝28がトレッド4に刻まれ、5本の陸部30が構成されている。
The tread 4 is carved with a plurality of
このタイヤ2では、周方向溝28の幅は、周方向溝28の一方の縁から他方の縁までの最短距離で表される。陸部30の幅は、陸部30の一方の縁から他方の縁までの軸方向距離で表される。
In the
4本の周方向溝28のうち、軸方向において内側に位置する周方向溝28c、すなわち赤道PCに近い周方向溝28cがセンター周方向溝である。軸方向において外側に位置する周方向溝28s、すなわち、トレッド面22の端PEに近い周方向溝28sがショルダー周方向溝である。なお、トレッド4に刻まれた周方向溝28に、赤道PC上に位置する周方向溝28が含まれる場合には、赤道PC上に位置する周方向溝28がセンター周方向溝である。センター周方向溝28cとショルダー周方向溝28sとの間に周方向溝28が存在する場合には、この周方向溝28がミドル周方向溝である。
Of the four
排水性及びトラクション性能への貢献の観点から、センター周方向溝28cの幅はトレッド面22の幅RTの1〜10%が好ましい。このセンター周方向溝28cの深さは、13〜25mmが好ましい。
From the viewpoint of contributing to drainage and traction performance, the width of the center
排水性及びトラクション性能への貢献の観点から、ショルダー周方向溝28sの幅はトレッド面22の幅RTの1〜10%が好ましい。ショルダー周方向溝28sの深さは、13〜25mmが好ましい。
From the viewpoint of contributing to drainage and traction performance, the width of the shoulder
5本の陸部30のうち、軸方向において内側に位置する陸部30c、すなわち赤道PC上に位置する陸部30cがセンター陸部である。軸方向において外側に位置する陸部30s、すなわち、トレッド面22の端PEを含む陸部30sがショルダー陸部である。さらにセンター陸部30cとショルダー陸部30sとの間に位置する陸部30mが、ミドル陸部である。なお、トレッド4に構成された陸部30のうち、軸方向において内側に位置する陸部30が赤道PC上でなく、赤道PCの近くに位置する場合には、この赤道PCの近くに位置する陸部30、すなわち赤道PC側に位置する陸部30がセンター陸部である。
Of the five
このタイヤ2では、操縦安定性及びウェット性能の観点から、ミドル陸部30mの幅はセンター陸部30cの幅の0.9倍以上1.1倍以下が好ましい。同様の観点から、ショルダー陸部30sの幅は、センター陸部30cの幅の1.1倍以上1.4倍以下が好ましい。
In this
それぞれのサイドウォール6は、トレッド4の端に連なる。サイドウォール6は、トレッド4の端から径方向内向きに延びる。サイドウォール6は、架橋ゴムからなる。
Each
それぞれのビード8は、サイドウォール6よりも径方向内側に位置する。ビード8は、コア32と、エイペックス34とを備える。
Each
コア32は、周方向に延びる。コア32は、巻き回されたスチール製のワイヤを含む。エイペックス34は、コア32の径方向外側に位置する。エイペックス34は、コア32から径方向外向きに延びる。
The
エイペックス34は、内側エイペックス34uと外側エイペックス34sとを備える。外側エイペックス34sは径方向において内側エイペックス34uの外側に位置する。内側エイペックス34u及び外側エイペックス34sは架橋ゴムからなる。外側エイペックス34sは内側エイペックス34uに比して軟質である。
The apex 34 includes an
それぞれのチェーファー10は、ビード8の軸方向外側に位置する。このチェーファー10は、サイドウォール6よりも径方向内側に位置する。チェーファー10は、リムRと接触する。チェーファー10は、架橋ゴムからなる。
Each
カーカス12は、トレッド4、サイドウォール6及びチェーファー10の内側に位置する。カーカス12は、一方のビード8と他方のビード8とを架け渡す。このカーカス12は、ラジアル構造を有する。カーカス12は、少なくとも1枚のカーカスプライ36を備える。このタイヤ2のカーカス12は、1枚のカーカスプライ36からなる。
The
図示されないが、カーカスプライ36は並列された多数のカーカスコードを含む。このタイヤ2では、カーカスコードの材質はスチールである。有機繊維からなるコードが、カーカスコードとして用いられてもよい。
Although not shown, the carcass ply 36 includes a large number of carcass cords in parallel. In this
このタイヤ2では、カーカスプライ36はそれぞれのビード8のコア32の周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返される。このカーカスプライ36は、一方のコア32から他方のコア32に向かって延びるプライ本体36aと、このプライ本体36aに連なりそれぞれのコア32の周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返される一対の折り返し部36bとを有する。
In this
ベルト14は、径方向において、トレッド4の内側に位置する。このベルト14は、カーカス12の径方向外側に位置する。
The
ベルト14は、径方向に積層された複数の層38で構成される。このタイヤ2のベルト14は、4枚の層38で構成される。このタイヤ2では、ベルト14を構成する層38の数に特に制限はない。ベルト14の構成は、タイヤ2の仕様が考慮され適宜決められる。
The
このタイヤ2では、4枚の層38のうち、第一層38Aと第三層38Cとの間に位置する第二層38Bが最大の軸方向幅を有する。径方向において第三層38Cの外側に位置する第四層38D、すなわち、径方向において最も外側に位置する第四層38Dが、最小の軸方向幅を有する。
In the
図2には、このタイヤ2のベルト14の構成が示される。この図2において、左右方向はタイヤ2の軸方向であり、上下方向はタイヤ2の周方向である。
FIG. 2 shows the configuration of the
ベルト14を構成する、それぞれの層38は、並列した多数のベルトコード40を含む。各層38におけるベルトコード40の本数は、このベルトコード40の延在方向に対して垂直な面に沿った、この層38の断面において、この層38の幅50mmあたりに20本以上40本以下である。ベルトコード40の材質はスチールである。ベルトコード40はトッピングゴム42で覆われる。この図2においては、説明の便宜のために、トッピングゴム42で覆われたベルトコード40が実線で表されている。
Each
ベルトコード40は、赤道面に対して傾斜する。このタイヤ2では、ベルト14を構成するそれぞれの層38は、赤道面に対して傾斜した多数のベルトコード40を含む。
The
図2に示されるように、第一層38Aのベルトコード40の周方向に対する傾斜の向きは、第二層38Bのベルトコード40の周方向に対する傾斜の向きと同じである。第二層38Bのベルトコード40の周方向に対する傾斜の向きは、第三層38Cのベルトコード40の周方向に対する傾斜の向きと逆である。第三層38Cのベルトコード40の周方向に対する傾斜の向きは、第四層38Dのベルトコード40の周方向に対する傾斜の向きと同じである。なお、第一層38Aのベルトコード40の周方向に対する傾斜の向きが第二層38Bのベルトコード40の周方向に対する傾斜の向きと逆であってもよく、第四層38Dのベルトコード40の周方向に対する傾斜の向きが第三層38Cのベルトコード40の周方向に対する傾斜の向きと逆であってもよい。
As shown in FIG. 2, the direction of inclination of the
図1に示されるように、それぞれのクッション層16は、ベルト14の端部において、このベルト14とカーカス12との間に位置する。クッション層16は、径方向において、内側からベルト14の端部を支持する。クッション層16は、低発熱性が考慮された架橋ゴムからなる。
As shown in FIG. 1, each
インナーライナー18は、カーカス12の内側に位置する。インナーライナー18は、タイヤ2の内面を構成する。このインナーライナー18は、空気遮蔽性に優れた架橋ゴムからなる。
The
それぞれの補強層20は、ビード8の部分に位置する。軸方向において、補強層20はビード8の外側に位置する。補強層20は、カーカスプライ36とチェーファー10との間に位置する。補強層20の内端は、コア32の径方向内側に位置する。補強層20の外端は、径方向において、折り返し部36bの端とコア32との間に位置する。
Each reinforcing
図示されないが、補強層20は並列した多数のフィラーコードを含む。フィラーコードの材質はスチールである。
Although not shown, the reinforcing
このタイヤ2では、ベルト14の端部は、軸方向において、ショルダー周方向溝28sの外側に位置する。径方向において、ベルト14の端部の外側にベース層24が位置し、この端部の内側にクッション層16が位置する。特に、このタイヤ2では、軸方向において、クッション層16の内端16uはショルダー周方向溝28sよりも内側に位置する。言い換えれば、クッション層16はショルダー周方向溝28sの径方向内側に位置する。このタイヤ2では、ベース層24及びクッション層16の動的粘弾性と、破壊エネルギーとをコントロールすることにより、耐リブテア性の向上が図られている。
In the
このタイヤ2では、ベース層24及びクッション層16の動的粘弾性は、複素弾性率及び損失正接(tanδとも称される。)を用いて表される。この複素弾性率E*及び損失正接LTは、JIS K6394の規定に準拠し、粘弾性スペクトロメーターを用いて下記の条件にて測定される。測定には、試験片(40mm×4mm×2mm)が用いられる。この試験片は架橋ゴムからなり、ベース層24及びクッション層16それぞれのゴム組成物を用いて慣例にしたがって形成される。
初期歪み=10%
振幅=±1%
周波数=10Hz
変形モード=引張
測定温度=70℃
In this
Initial distortion = 10%
Amplitude = ± 1%
Frequency = 10Hz
Deformation mode = tensile measurement temperature = 70 ° C
破壊エネルギーDEは、引張強さTBと切断時伸びEBとの積の半分で表される。この引張強さTBと切断時伸びEBとは、JIS K6251の規定に準拠し、23℃の温度に調整された雰囲気下で、引張試験機を用いて測定される。この測定では、ベース層24及びクッション層16それぞれのゴム組成物を用いて、慣例にしたがって架橋ゴムからなるシート(厚さ=2mm)が準備される。このシートからダンベル状の試験片が形成される。
The fracture energy DE is represented by half the product of the tensile strength TB and the elongation EB at the time of cutting. The tensile strength TB and the elongation EB at the time of cutting are measured using a tensile tester in an atmosphere adjusted to a temperature of 23 ° C. in accordance with JIS K6251. In this measurement, a sheet (thickness = 2 mm) made of crosslinked rubber is prepared according to the custom using the rubber compositions of the
このタイヤ2では、ベース層24及びクッション層16はキャップ層26よりも軟質である。ベース層24は陸部30の一部を構成するので、このベース層24には、荷重の作用による陸部30の変形が考慮され、クッション層16をなす架橋ゴムの剛性よりも高い剛性を有する架橋ゴムが用いられる。
In this
このタイヤ2では、ベース層24の複素弾性率E*bはクッション層16の複素弾性率E*cよりも高い。具体的には、ベース層24の複素弾性率E*bはクッション層16の複素弾性率E*cの1.5倍以上である。ショルダー陸部30sの根元の部分での変形が効果的に抑えられるので、ショルダー周方向溝28sの底に、仮に、疵が入ったとしても、亀裂の進展が抑えられる。このベース層24は、耐リブテア性の向上に貢献する。ショルダー陸部30sの変形が全体として抑えられるので、ショルダー陸部30sにおける摩耗の進展も抑えられる。このベース層24は耐偏摩耗性の向上にも貢献する。この観点から、ベース層24の複素弾性率E*bはクッション層16の複素弾性率E*cの1.6倍以上が好ましい。
In this
このタイヤ2では、ベース層24の複素弾性率E*bはクッション層16の複素弾性率E*cの1.9倍以下である。これにより、陸部30の剛性がバランス良く整えられるので、良好な耐偏摩耗性が維持される。この観点から、ベース層24の複素弾性率E*bはクッション層16の複素弾性率E*cの1.8倍以下が好ましく、1.7倍以下がより好ましい。
In this
タイヤ2が走行状態にあるとき、タイヤ2においては、撓みとこの撓みからの解放とが繰り返される。タイヤ2が撓むと、ベース層24及びクッション層16は圧縮される。タイヤ2が撓みから解放されると、ベース層24及びクッション層16は復元する。この復元時においては、ベース層24及びクッション層16のそれぞれには、これらを引き伸ばす方向に力が作用する。クッション層16はベース層24よりも径方向内側に位置するので、クッション層16に作用する力はベース層24に作用する力よりも大きい。このため、クッション層16には、ベース層24をなす架橋ゴムよりも破断しにくい架橋ゴムが用いられる。
When the
このタイヤ2では、クッション層16の破壊エネルギーDEcはベース層24の破壊エネルギーDEbよりも高い。具体的には、クッション層16の破壊エネルギーDEcはベース層24の破壊エネルギーDEbの1.3倍以上である。このタイヤ2では、クッション層16が破断しにくいので、このクッション層16によってベルト14の端部が効果的に拘束される。ショルダー周方向溝28sの底に、仮に、疵が入ったとしても、亀裂の進展が抑えられる。このクッション層16も、前述のベース層24と同様、耐リブテア性の向上に貢献する。この観点から、クッション層16の破壊エネルギーDEcはベース層24の破壊エネルギーDEbの1.4倍以上が好ましい。
In this
このタイヤ2では、クッション層16の破壊エネルギーDEcはベース層24の破壊エネルギーDEbの1.6倍以下である。これにより、クッション層16における変形の程度が適切に維持される。このクッション層16は、変形に伴う発熱の抑制に効果的に貢献する。この観点から、クッション層16の破壊エネルギーDEcはベース層24の破壊エネルギーDEbの1.5倍以下が好ましい。
In this
このタイヤ2では、ベース層24の複素弾性率E*bはクッション層16の複素弾性率E*cの1.5倍以上1.9倍以下であり、クッション層16の破壊エネルギーDEcはベース層24の破壊エネルギーDEbの1.3倍以上1.6倍以下である。このベース層24及びクッション層16を有するタイヤ2では、耐リブテア性の向上が図られる。このタイヤ2は耐リブテア性に優れる。しかも、このタイヤ2では、良好な耐偏摩耗性が維持されるとともに、変形に伴う発熱が効果的に抑えられる。
In this
このタイヤ2では、ベース層24が耐リブテア性の向上及び良好な耐偏摩耗性の維持に効果的に貢献できる観点から、ベース層24の複素弾性率E*bは、3MPa以上が好ましく、4MPa以上がより好ましい。このベース層24の複素弾性率E*bは、7MPa以下が好ましく、6MPa以下がより好ましい。
In this tire 2, the complex elastic modulus E * b of the
このタイヤ2では、クッション層16が耐リブテア性の向上及び変形に伴う発熱の抑制に効果的に貢献できる観点から、このクッション層16の破壊エネルギーDEcは、8000MPa・%以上が好ましく、8500MPa・%以上がより好ましく、9000MPa・%以上がさらに好ましい。このクッション層16の破壊エネルギーDEcは、12000MPa・%以下が好ましく、11500MPa・%以下がより好ましく、11000MPa・%以下がさらに好ましい。
In the
前述したように、ベース層24は架橋ゴムからなる。このベース層24は、未架橋状態のゴム組成物を架橋することにより得られる。このベース層24はゴム組成物の成形体である。
As described above, the
ベース層24のためのゴム組成物は基材ゴムを含む。この基材ゴムとしては、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)及びアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)が例示される。このゴム組成物では、基材ゴムは単独のゴム成分で構成されてもよく、2種以上ゴム成分が併用されてもよい。
The rubber composition for the
ベース層24のためのゴム組成物は、補強剤としてカーボンブラックを含む。このカーボンブラックとしては、MTグレード、FTグレード、SRFグレード、GPFグレード、FEFグレード、XCFグレード、HAFグレード、ISAFグレード及びSAFグレードのカーボンブラックが例示される。低発熱性及び補強性の観点から、このカーボンブラックとしては、HAFグレードのカーボンブラックが好ましい。この場合、このHAFグレードのカーボンブラックの含有量は、基材ゴム100質量部に対して、30質量部以上60質量部以下が好ましい。
The rubber composition for the
低発熱性の観点から、ベース層24のためのゴム組成物は、補強剤として、前述のカーボンブラックに加えて、シリカを含むことができる。この場合、シリカの配合量は、基材ゴム100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下が好ましい。
From the viewpoint of low heat generation, the rubber composition for the
詳述しないが、ベース層24のゴム組成物は、前述の補強剤に加えて、アロマチックオイル等のような可塑剤、酸化亜鉛等のような充填剤、ステアリン酸のような滑剤、老化防止剤、加工助剤、硫黄、加硫促進剤等の薬品をさらに含むことができる。これら薬品の選定、選定した薬品の含有量等は、ベース層24の仕様に応じて適宜決められる。
Although not described in detail, the rubber composition of the
前述したように、クッション層16は架橋ゴムからなる。このクッション層16も、前述のベース層24と同様、未架橋状態のゴム組成物を架橋することにより得られる。このクッション層16はゴム組成物の成形体である。
As described above, the
クッション層16のためのゴム組成物は基材ゴムを含む。この基材ゴムとしては、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)及びアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)が例示される。このゴム組成物では、基材ゴムは単独のゴム成分で構成されてもよく、2種以上ゴム成分が併用されてもよい。
The rubber composition for the
クッション層16のためのゴム組成物は、補強剤としてカーボンブラックを含む。このカーボンブラックとしては、MTグレード、FTグレード、SRFグレード、GPFグレード、FEFグレード、XCFグレード、HAFグレード、ISAFグレード及びSAFグレードが例示される。低発熱性及び補強性の観点から、このカーボンブラックとしては、HAFグレードのカーボンブラックが好ましい。この場合、このHAFグレードのカーボンブラックの含有量は、基材ゴム100質量部に対して、20質量部以上40質量部以下が好ましい。
The rubber composition for the
低発熱性の観点から、クッション層16のためのゴム組成物は、補強剤として、前述のカーボンブラックに加えて、シリカを含むことができる。この場合、シリカの配合量は、基材ゴム100質量部に対して、5質量部以上20質量部以下が好ましい。
From the viewpoint of low heat generation, the rubber composition for the
詳述しないが、クッション層16のゴム組成物は、前述の補強剤に加えて、アロマチックオイル等のような可塑剤、酸化亜鉛等のような充填剤、ステアリン酸のような滑剤、老化防止剤、加工助剤、硫黄、加硫促進剤等の薬品をさらに含むことができる。これら薬品の選定、選定した薬品の含有量等は、クッション層16の仕様に応じて適宜決められる。
Although not described in detail, the rubber composition of the
前述したように、このタイヤ2では、ベース層24及びクッション層16はそれぞれ低発熱性が考慮された架橋ゴムからなる。このタイヤ2では、ベース層24の損失正接LTb及びクッション層16の損失正接LTcは、共に、0.1未満である。このベース層24及びクッション層16は、変形に伴う発熱の抑制に貢献する。
As described above, in the
このタイヤ2では、好ましくは、ベース層24の損失正接LTbはクッション層16の損失正接LTcと同等である、又は、ベース層24の損失正接LTbはクッション層16の損失正接LTcよりも小さい。言い換えれば、クッション層16の損失正接LTcとベース層24の損失正接LTbとの差(LTc−LTb)は0以上が好ましい。
In this
このタイヤ2では、ショルダー陸部30sの根元の部分での発熱が効果的に抑えられる。このため、ショルダー周方向溝28sの底に、仮に、疵が入ったとしても、亀裂の進展が効果的に抑えられる。このベース層24は、耐リブテア性の向上に効果的に貢献する。この観点から、クッション層16の損失正接LTcとベース層24の損失正接LTbとの差(LTc−LTb)は0.01以上がより好ましい。
With this
図2において、角度θ1は、第一層38Aに含まれるベルトコード40が赤道面に対してなす傾斜角度である。角度θ2は、第二層38Bに含まれるベルトコード40が赤道面に対してなす傾斜角度である。角度θ3は、第三層38Cに含まれるベルトコード40が赤道面に対してなす傾斜角度である。角度θ4は、第四層38Dに含まれるベルトコード40が赤道面に対してなす傾斜角度である。
In FIG. 2, the angle θ1 is an inclination angle formed by the
このタイヤ2では、第一層38Aにおけるベルトコード40の傾斜角度θ1は48°以上が好ましく、53°以下が好ましい。これにより、第一層38Aを含むベルト14がタイヤ2の動きを効果的に拘束する。このベルト14は、耐リブテア性の向上に貢献する。
In the
このタイヤ2では、第二層38Bにおけるベルトコード40の傾斜角度θ2は14°以上が好ましく、23°以下が好ましい。これにより、第二層38Bを含むベルト14がタイヤ2の動きを効果的に拘束する。このベルト14は、耐リブテア性の向上に貢献する。
In the
このタイヤ2では、第三層38Cにおけるベルトコード40の傾斜角度θ3は14°以上が好ましく、23°以下が好ましい。これにより、第三層38Cを含むベルト14がタイヤ2の動きを効果的に拘束する。このベルト14は、耐リブテア性の向上に貢献する。
In the
このタイヤ2では、第四層38Dにおけるベルトコード40の傾斜角度θ4は14°以上が好ましく、23°以下が好ましい。これにより、第四層38Dを含むベルト14がタイヤ2の動きを効果的に拘束する。このベルト14は、耐リブテア性の向上に貢献する。
In the
耐リブテア性の向上の観点から、このタイヤ2では、第一層38Aにおけるベルトコード40の傾斜角度θ1が48°以上53°以下であり、第二層38Bにおけるベルトコード40の傾斜角度θ2が14°以上23°以下であり、第三層38Cにおけるベルトコード40の傾斜角度θ3が14°以上23°以下であり、そして、第四層38Dにおけるベルトコード40の傾斜角度θ4が14°以上23°以下であるのがより好ましい。傾斜角度θ2、傾斜角度θ3及び傾斜角度θ4は同じ角度に設定されるのがさらに好ましい。
From the viewpoint of improving rib tear resistance, in this
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、耐リブテア性に優れる、重荷重用空気入りタイヤ2が得られる。しかも、このタイヤ2では、良好な耐偏摩耗性が維持されるとともに、変形に伴う発熱が効果的に抑えられる。
As is clear from the above description, according to the present invention, a heavy load
今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定されるものではなく、この技術的範囲には特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the technical scope includes all modifications within a range equivalent to the configuration described in the claims.
以下、実施例などにより、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and the like, but the present invention is not limited to such Examples.
[ベース層]
ベース層用として3種類のゴム組成物A、B及びCを準備した。下記の表1には、これらゴム組成物の、破壊エネルギーDEb、複素弾性率E*b及び損失正接LTbを示すとともに、補強剤として使用したカーボンブラック(CB)のグレードが示されている。
[Base layer]
Three types of rubber compositions A, B and C were prepared for the base layer. Table 1 below shows the fracture energy DEb, complex elastic modulus E * b, and loss tangent LTb of these rubber compositions, as well as the grade of carbon black (CB) used as a reinforcing agent.
[クッション層]
クッション層用として2種類のゴム組成物D及びEを準備した。下記の表2には、これらゴム組成物の、破壊エネルギーDEc、複素弾性率E*c及び損失正接LTcを示すとともに、補強剤として使用したカーボンブラック(CB)のグレードが示されている。
[Cushion layer]
Two types of rubber compositions D and E were prepared for the cushion layer. Table 2 below shows the fracture energy DEc, complex elastic modulus E * c, and loss tangent LTc of these rubber compositions, as well as the grade of carbon black (CB) used as a reinforcing agent.
[実施例1]
図1に示された構成を備え、下記の表3に示された仕様を備えた重荷重用空気入りタイヤ(タイヤサイズ=11R22.5)を得た。
[Example 1]
A heavy-duty pneumatic tire (tire size = 11R22.5) having the configuration shown in FIG. 1 and having the specifications shown in Table 3 below was obtained.
この実施例1では、ベース層はゴム組成物Cで構成され、クッション層はゴム組成物Dで構成された。ベルトを構成する各層に含まれるベルトコードの傾斜角度に関しては、第一層におけるベルトコードの傾斜角度θ1が50°に設定され、第二層におけるベルトコードの傾斜角度θ2が18°に設定され、第三層におけるベルトコードの傾斜角度θ3が18°に設定され、そして、第四層におけるベルトコードの傾斜角度θ4が18°に設定された。ベース層及びクッション層のゴム組成物、並びにベルトにおけるベルトコードの傾斜角度以外は、従来のタイヤと同等の仕様で構成された。 In this Example 1, the base layer was composed of the rubber composition C, and the cushion layer was composed of the rubber composition D. Regarding the inclination angle of the belt cord included in each layer constituting the belt, the inclination angle θ1 of the belt cord in the first layer is set to 50 °, and the inclination angle θ2 of the belt cord in the second layer is set to 18 °. The tilt angle θ3 of the belt cord in the third layer was set to 18 °, and the tilt angle θ4 of the belt cord in the fourth layer was set to 18 °. Except for the rubber composition of the base layer and the cushion layer, and the inclination angle of the belt cord in the belt, the specifications were the same as those of the conventional tire.
[実施例2−4及び比較例1]
ベース層及びクッション層のゴム組成物を下記の表3に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例2−4及び比較例1のタイヤを得た。
[Example 2-4 and Comparative Example 1]
Tires of Examples 2-4 and Comparative Example 1 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the rubber compositions of the base layer and the cushion layer were as shown in Table 3 below.
[耐リブテア性]
試作タイヤを正規リムに組み込み空気を充填しタイヤの内圧を850kPaに調整した。このタイヤを、試験車両(10t積みトラック)のフロント軸に装着した。荷台前方に標準積載量の50%の荷物を積載した状態で、一般道路を走行させた。10000km走行した時点で、タイヤの外観を観察した。ショルダー周方向溝の底に疵が発見された場合には、この疵の長さ及び深さを測定した。この疵の長さと深さとの積の逆数を求め、これを耐リブテア性の指標とした。この結果が、比較例1を100とした指数で下記の表3に示されている。数値が大きいほど、リブテアが生じにくく耐リブテア性に優れる。
[Ribtea resistance]
The prototype tire was incorporated into a regular rim and filled with air to adjust the internal pressure of the tire to 850 kPa. This tire was mounted on the front shaft of a test vehicle (10-ton truck). The vehicle was driven on a general road with 50% of the standard load capacity loaded in front of the loading platform. The appearance of the tire was observed after traveling 10000 km. If a flaw was found at the bottom of the shoulder circumferential groove, the length and depth of the flaw were measured. The reciprocal of the product of the length and depth of the flaw was calculated and used as an index of rib tear resistance. This result is shown in Table 3 below as an index with Comparative Example 1 as 100. The larger the value, the less likely it is that rib tears will occur, and the better the rib tear resistance.
[発熱性]
転がり抵抗試験機を用い、各試作タイヤが下記の条件でドラム上を速度80km/hで走行するときの転がり抵抗係数(RRC)を測定した。この転がり抵抗係数を発熱性の指標とした。この結果が、比較例1を100として指数で下記の表3に示されている。数値が大きいほど、転がり抵抗が小さい、すなわち、変形に伴う発熱が抑えられている。
リム:正規リム
内圧:900kPa
縦荷重:33.35kN
[Fever]
Using a rolling resistance tester, the rolling resistance coefficient (RRC) when each prototype tire traveled on the drum at a speed of 80 km / h was measured under the following conditions. This rolling resistance coefficient was used as an index of heat generation. This result is shown in Table 3 below as an index with Comparative Example 1 as 100. The larger the value, the smaller the rolling resistance, that is, the heat generated by the deformation is suppressed.
Rim: Regular rim Internal pressure: 900kPa
Vertical load: 33.35kN
[耐偏摩耗性]
試作タイヤを正規リムに組み込み空気を充填しタイヤの内圧を850kPaに調整した。このタイヤを、試験車両(10t積みトラック)のフロント軸に装着した。荷台前方に標準積載量の50%の荷物を積載した状態で、一般道路を走行し、偏摩耗が発生する走行距離を測定した。この結果が、指数で下記の表3に示されている。数値が大きいほど、偏摩耗が生じにくく耐偏摩耗性に優れる。
[Uneven wear resistance]
The prototype tire was incorporated into a regular rim and filled with air to adjust the internal pressure of the tire to 850 kPa. This tire was mounted on the front shaft of a test vehicle (10-ton truck). The mileage at which uneven wear occurs was measured by traveling on a general road with a load of 50% of the standard load capacity loaded in front of the loading platform. The results are shown in Table 3 below as an index. The larger the value, the less uneven wear is likely to occur and the better the uneven wear resistance.
表3に示されるように、実施例では、耐リブテア性の向上が確認される。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。 As shown in Table 3, in the examples, the improvement of rib tear resistance is confirmed. From this evaluation result, the superiority of the present invention is clear.
以上説明された耐リブテア性の向上を図る技術は、種々のタイヤに適用されうる。 The technique for improving rib tear resistance described above can be applied to various tires.
2・・・タイヤ
4・・・トレッド
6・・・サイドウォール
12・・・カーカス
14・・・ベルト
16・・・クッション層
22・・・トレッド面
24・・・ベース層
26・・・キャップ層
28、28c、28s・・・周方向溝
30、30c、30m、30s・・・陸部
38、38A、38B、38C、38D・・・層
40 ベルトコード
2 ... Tire 4 ...
Claims (4)
径方向において前記トレッドの内側に位置するベルトと、
径方向において内側から前記ベルトの端部を支持する一対のクッション層と
を備え、
前記トレッドが、径方向において前記ベルトの外側に位置するベース層と、径方向において前記ベース層の外側に位置するキャップ層とを備え、
前記ベース層の複素弾性率が、前記クッション層の複素弾性率の1.5倍以上1.9倍以下であり、
前記クッション層の破壊エネルギーが、前記ベース層の破壊エネルギーの1.3倍以上1.6倍以下である、重荷重用空気入りタイヤ。 A tread with multiple circumferential grooves and
A belt located inside the tread in the radial direction,
A pair of cushion layers that support the end of the belt from the inside in the radial direction are provided.
The tread comprises a base layer located on the outside of the belt in the radial direction and a cap layer located on the outside of the base layer in the radial direction.
The complex elastic modulus of the base layer is 1.5 times or more and 1.9 times or less of the complex elastic modulus of the cushion layer.
A pneumatic tire for heavy loads in which the breaking energy of the cushion layer is 1.3 times or more and 1.6 times or less of the breaking energy of the base layer.
前記カーボンブラックがHAFグレードのカーボンブラックである、請求項1に記載の重荷重用空気入りタイヤ。 The cushion layer is a molded product of a rubber composition containing a base rubber and carbon black.
The pneumatic tire for heavy loads according to claim 1, wherein the carbon black is HAF grade carbon black.
前記ショルダー周方向溝の径方向内側に、前記クッション層が位置する、請求項1から3のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。 Of the plurality of circumferential grooves, the circumferential groove located on the outer side in the axial direction is the shoulder circumferential groove.
The pneumatic tire for heavy load according to any one of claims 1 to 3, wherein the cushion layer is located inside the shoulder circumferential groove in the radial direction.
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