(57)【要約】【課題】ゴムチェーファー、特に正規空気圧を充填した状態において無荷重時から２００％荷重時に至る間でリムフランジ等に接触するゴムチェーファーの、耐リム擦れ性、耐クラック性及び耐候性を大きく向上させて、タイヤの見映え及び耐久性の低下を防止した高荷重用ラジアルタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部の両端からタイヤ半径方向内方に延びるそれぞれのサイドウォール部のタイヤ半径方向内端に連なり、リムに着座されるビード部において、タイヤを正規リムに組み付け、正規空気圧を充填した状態で少なくとも該正規リムとの接触する部分から、無荷重時から正規荷重の２００％荷重時に至る間に該正規リムに接触する部分に、２４℃、振動数５２Hz、振動歪２%における損失係数tanδが０．２以下であるゴムチェーファーを具えることを特徴とする高荷重用ラジアルタイヤを製造する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部の両端からタイヤ半径方向内方に延びるそれぞれのサイドウォール部のタイヤ半径方向内端に連なり、リムに着座されるビード部において、タイヤを正規リムに組み付け、正規空気圧を充填した状態で少なくとも該正規リムと接触する部分から、無荷重時から正規荷重の２００％荷重時に至る間にリムフランジに接触する部分に、２４℃、振動数５２Hz、振動歪２%における損失係数tanδが０．２以下であるゴムチェーファーを具えることを特徴とする高荷重用ラジアルタイヤ。
【請求項２】
トレッド部の両端からタイヤ半径方向内方に延びるそれぞれのサイドウォール部のタイヤ半径方向内端に連なり、リムに着座されるビード部において、タイヤを正規リムに組み付け、正規空気圧を充填した状態で、リムフランジと接触する部分から、無荷重時から正規荷重の２００％荷重時に至る間にリムフランジと接触する部分に、２４℃、振動数５２Hz、振動歪２%における損失係数tanδが０．２以下であるゴムチェーファーを具えることを特徴とする高荷重用ラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記ゴムチェーファーの１００％伸長時のモジュラスM100が２．５〜７．５(MPa)の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の高荷重用ラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記ゴムチェーファーの破断強力が１０(MPa)以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の高荷重用ラジアルタイヤ。
【請求項５】
航空機用ラジアルタイヤであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高荷重用ラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラック、バス、産業車両、建設車両、航空機等に使用される高荷重用ラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りラジアルタイヤのビード部構造には、タイヤに要求される運動性能と耐久性能を満足させるための種々の検討がなされている。また、高速道路の発達や車両の高速化に伴い、タイヤには高速性能の向上が要求され、リムとビードの間により高い荷重が負荷されるため、更に耐久性を備えたゴムチェーファーの必要性が高まっている。
【０００３】
ゴムチェーファーに要求される性能としては、耐リム擦れ性、耐リムすべり性、エアシール性、空気バリア性、耐へたり性、及び耐クラック性等がある。これらの要求の中には二律背反の関係にあるものもあることから、従来は、一又は二種類のゴム材料を選択してこれらの各要求性能を、相互の妥協の下で、ほどほどに発揮しうるゴムチェーファーを構成していた。しかしながら、このようなゴムチェーファーを配設したタイヤは、無荷重時から２００％荷重時に至るまでの間にリムフランジと接触する部分に、リム擦れ、クラック等が比較的早期に発生しやすく、また耐候性も比較的低い。そのため、タイヤに発生するこれらの故障が、タイヤの見映えを損ない、更には耐久性の低下を引き起こすという問題があった。
【０００４】
そこで、ゴムチェーファーに高い性能が要求される航空機用ラジアルタイヤの中には、ビード部の曲げ剛性をできるだけ高めるために、第２スティフナーゴムの１００％伸長時の弾性率を、ゴムチェーファーゴムの１００％伸長時の弾性率よりも大きくしたものがある。しかしながら、この場合には第２スティフナーゴムが硬すぎるため、高発熱となる走行条件において第２スティフナーゴムがブローする恐れがある。そのため、長期走行において第２スティフナーゴムに異種のゴムを使用し、また第２スティフナーゴムの１００％伸長時の弾性率をゴムチェーファーゴムの１００％伸長時の弾性率より小さく設定するなどして、リムずれ、ブロー、及び剥離等のビード部の故障の防止を図った航空機用ラジアルタイヤが特許文献１に報告されている。しかしながら、市場の要求を満たすために、ゴムチェーファーの更なる性能向上が必要である。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１７２１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明はゴムチェーファー、特に正規空気圧を充填した状態で、無荷重時から正規荷重の２００％荷重時に至る間でリムフランジに接触する部分の、耐リム擦れ性、耐クラック性及び耐候性を大きく向上させて、タイヤの見映え及び耐久性の低下を防止した高荷重用ラジアルタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、正規空気圧を充填した状態で、無負荷時から正規荷重の２００％を荷重した負荷時に至る間にリムフランジと接触する部分に、２４℃、振動数５２Hz、振動歪２%における損失係数tanδが０．２以下であるゴムチェーファーを配設することにより、従来品よりも耐リム擦れ性、耐クラック性及び耐候性を大きく向上させて、タイヤの見映え及び耐久性の低下を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明の高荷重用ラジアルタイヤは、トレッド部の両端からタイヤ半径方向内方に延びるそれぞれのサイドウォール部のタイヤ半径方向内端に連なり、リムに着座されるビード部において、タイヤを正規リムに組み付け、正規空気圧を充填した状態で少なくとも該正規リムと接触する部分から、無荷重時から正規荷重の２００％荷重時に至る間にリムフランジに接触する部分に、２４℃、振動数５２Hz、振動歪２%における損失係数tanδが０．２以下であるゴムチェーファーを具える。
【０００９】
また、本発明の他の高荷重用ラジアルタイヤは、トレッド部の両端からタイヤ半径方向内方に延びるそれぞれのサイドウォール部のタイヤ半径方向内端に連なり、リムに着座されるビード部において、タイヤを正規リムに組み付け、正規空気圧を充填した状態で、リムフランジと接触する部分から、無荷重時から正規荷重の２００％荷重時に至る間にリムフランジと接触する部分に、２４℃、振動数５２Hz、振動歪２%における損失係数tanδが０．２以下であるゴムチェーファーを具える
【００１０】
本発明の高荷重用ラジアルタイヤは、前記ゴムチェーファーの１００％伸長時のモジュラスM100が２．５〜７．５(MPa)の範囲にあることが好ましい。
【００１１】
ここで、本発明の高荷重用ラジアルタイヤの好適例においては、前記ゴムチェーファーの破断強力が１０(MPa)以上である。
【００１２】
また、本発明の高荷重用タイヤは航空機用ラジアルタイヤに適用することが好適である。
【００１３】
なお、本発明における「正規リム」とは、下記規格に夫々規定されている標準リム （または「Ａｐｐｒｏｖｅｄ Ｒｉｍ」、「Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｒｉｍ」）のことをいう。この規格は、タイヤが生産または使用される地域において有効な産業規格により定められており、例えば、アメリカ合衆国では「Ｔｈｅ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｉｎｃ．のＹＥＡＲ ＢＯＯＫ」であり、欧州では「Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳｔａｎｄａｒｄｓ Ｍａｎｕａｌ」であり、日本においては日本自動車タイヤ協会の「ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ」である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ゴムチェーファー、特に正規空気圧を充填した状態において、無荷重時から２００％荷重時に至る間でリムフランジに接触する部分の、耐リム擦れ性、耐クラック性及び耐候性を従来品よりも大きく向上させて、タイヤの見映え及び耐久性の低下を防止した高荷重用ラジアルタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、図を参照しながら本発明を詳細に解説する。図1は、正規リムに組み付けた本発明の高荷重用ラジアルタイヤの正規空気圧を充填した状態での無荷重時のビード部の部分断面図であり、図２は、正規リムに組み付けた本発明の高荷重用ラジアルタイヤの正規空気圧を充填した状態での正規荷重の２００％荷重時におけるビード部の部分断面図である。
【００１６】
図示するように、本発明の高荷重用ラジアルタイヤは、トレッド部（図示しない）の両端からタイヤ半径方向内方に延びるそれぞれのサイドウォール部２のタイヤ半径方向内端に連なり正規リム３に着座されるビード部１と、該ビード部１に埋設されたビードコア４の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されたカーカス５を具え、また、タイヤをビード部１で正規リム３に組み付け、正規空気圧を充填した状態で少なくとも該正規リム３と接触する部分（ビードベース部６及びビード背面部の内の無荷重時においてもリムフランジ１０に接する部分７Ａ）から、無荷重時から正規荷重の２００％荷重時（図２）に至る間にリムフランジ１０と接触する部分７Ｂに、２４℃、振動数５２Hz、振動歪２%における損失係数tanδが０．２以下であるゴムチェーファー８及び９を具える。
【００１７】
上記のように、２４℃、振動数５２Hzの振幅歪２%における損失係数tanδが０．２以下の低発熱性のゴム材料をビード背面部に位置するゴムチェーファー８及びビードベース部に位置するゴムチェーファー９に使用すると、走行時にリムとの間に発生する圧力剪断入力を摩擦力低減により緩和しタイヤの耐リム擦れ性、耐クラック性及び耐候性を大きく改善できるため、タイヤの見映えの低下を防止しつつ耐久性を向上させることが可能になる。ここで、２４℃、振動数５２Hzにて振幅歪が２％における損失係数tanδが０．２を超えるゴムチェーファーは、低発熱性、摩擦力低減の効果が十分ではないため、タイヤの耐リム擦れ性、耐クラック性及び耐候性が改善しない。また、ゴムチェーファー８及び９は、少なくともリムフランジ１０及びリムベース１１に接する部分（ビードベース部６及びビード背面部７のリムフランジに接する部分）に配設されていればよく、形状は特に限定されない。なお、図１及び２においてビードコア４及びカーカス５を示しているが、これらの構成は特に限定されず、適宜選択できる。また、図１において示したビード背面部の内の無荷重時にもリムフランジに接する部分７Ａ及びビード背面部の内の無荷重時から正規荷重の２００％荷重時に至る間にリムフランジに接する部分７Ｂの範囲は本発明の一例である。これらの範囲はタイヤの形状等によって変化するかもしれないが、これらの変化は本発明の範囲内である。
【００１８】
また、本発明の他の高荷重用ラジアルタイヤは、トレッド部（図示しない）の両端からタイヤ半径方向内方に延びるそれぞれのサイドウォール部２のタイヤ半径方向内端に連なり正規リム３に着座されるビード部１と、該ビード部１に埋設されたビードコア４の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されたカーカス５を具え、また、タイヤをビード部１で正規リム３に組み付け、正規空気圧を充填した状態で、リムフランジ１０と接触する部分７Ａから、無荷重時から正規荷重の２００％荷重時に至る間にリムフランジ１０と接触する部分７Ｂに、２４℃、振動数５２Hz、振動歪２%における損失係数tanδが０．２以下であるゴムチェーファー８を具える。ここで、ゴムチェーファー８はビード背面部７の少なくともリムフランジ１０に接する部分に配設されていればよく、形状は特に限定されない。また、このタイヤのビードベース部に位置するゴムチェーファー９には、ビード背面部に位置するゴムチェーファー８と同じ物性を有するゴム材料を使用してもよいし、異なる物性を有するゴム材料を使用してもよい。
【００１９】
上記のように、リムフランジ１０に接触するゴムチェーファー８とリムベース１１に接触するゴムチェーファー９を、異なる物性を有する二種類のゴム材料によって分割形成することにより、ビードベース部６に要求される性能とビード背面部７に要求される性能を分けて設計することが可能である。例えば、タイヤのリムフランジ１０に接触するビード背面部７に要求される性能のみを達成するためには、ゴムチェーファー８に所定の物性を有するゴム材料を配設すればよく、リムベース１１に接触するゴムチェーファー９は特に限定されない。
【００２０】
本発明の高荷重用のラジアルタイヤにおいて、前記ゴムチェーファーの１００％伸長時のモジュラスM100は２．５〜７．５(MPa)の範囲にあることが好ましく、５〜７（MPa）の範囲にあることがさらに好ましく、５．５〜６（MPa）の範囲にあることがなおさらに好ましい。ここで、前記ゴムチェーファーの１００％伸長時のモジュラスM100が２．５（MPa）未満であるとゴムチェーファーの耐摩擦性が低下し、７．５（MPa）を超えると、耐クラック性が低下する。
【００２１】
また、本発明の高荷重用ラジアルタイヤにおいて、前記ゴムチェーファーの破断強力が１０(MPa)以上であることが好ましく、１５(MPa)以上であることが更に好ましい。該破断強力が１０(MPa)未満であるとゴムチェーファーの耐クラック性が低下する。
【００２２】
本発明の高荷重用ラジアルタイヤにおいて使用する所定の物性を有するゴムチェーファーは、当業者に周知のゴム成分、充填剤及び樹脂等を適宜配合することによって製造できる。また、本発明の高荷重用ラジアルタイヤは前記物性を満たすゴム材料をゴムチェーファー８に、更に任意にゴムチェーファー９に用いて製造できる。
【００２３】
本発明の高荷重用ラジアルタイヤは、特に限定されないが、トラック、バス、産業車両、建設車両、航空機等に適用される高荷重用ラジアルタイヤとして使用することが好適であり、航空機用ラジアルタイヤとして特に好適である。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。
【００２５】
表１に示す配合のゴムチェーファーを、タイヤとリムとの接触部分から適正空気圧を充填した状態で、無負荷時から２００％荷重時に至る間でリムフランジ１０に接触する部分（ゴムチェーファー８及び９）に配設して航空機用ラジアルタイヤ（サイズ：５０Ｘ２０．０Ｒ２２／３２ＰＲ）を作製した（従来例１、従来例２及び実施例１）。また、タイヤとリムとの接触部分から適正空気圧を充填した状態で、無負荷時から２００％荷重時に至る間でリムフランジ１０に接触する部分において、リムフランジ１０に接触する部分（ゴムチェーファー８）とリムベースに接触する部分（ゴムチェーファー９）に分割し、ゴムチェーファー８には表に示した物性を有するゴムチェーファーを配設し、ゴムチェーファー９には従来例１と同様のゴムチェーファーを配設して航空機用ラジアルタイヤ（サイズ：５０Ｘ２０．０Ｒ２２／３２ＰＲ）を作製した（実施例２）。なお、これらの航空機用ラジアルタイヤは、前記ゴムチェーファー以外は従来の航空機用ラジアルタイヤと同等の構造とした。これらの航空機用ラジアルタイヤ（従来例１、従来例２、実施例１及び実施例２）を正規リムに組んだ後に「リム背面部耐久性試験」を実施した。表中のtanδの値は、室温、５２Hz、振幅歪２％の条件下で、スペクトロメーター(TOYOSEKI(株)製)を用いて測定した値であり、M100及び破断強力の値はJIS K6301に準拠して測定した値である。リム背面部耐久性試験方法は以下の通りである。
【００２６】
（リム背面部耐久性試験）
ドラム試験にて、規定荷重の１２０％の荷重下、６４．５km/hの速度でタイヤを走行させ、リムと接触するゴムチェーファーが破壊に至るまでの時間を測定した。試験結果は、ドラム走行時間の累計を従来例１の試験結果を１００とした場合の指数で表す。値が大きいほど、耐リムずれ性及びクラック耐久性に優れる。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
*1 JSR製、BR01
*2 住友ベークライト製、スミライトレジンPR50235
*3 大内新興化学工業製、ノクセラー H
*4 N330
*5 N220
*6 大内新興化学工業製、ノクセラーNS
*7 N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン
【００２９】
表１の結果から、実施例１及び２はいずれも従来例１及び２よりもリム背面部耐久性が優れていた。特に、ゴムチェーファー９に従来例１と同様のゴムチェーファーを配設し、ゴムチェーファー８には表に示す物性のゴムチェーファーを配設した実施例２は、従来例１に較べてリムずれ摩擦とクラック耐久性等のリム背面部耐久性が大きく改善し、破壊に至る時間までの時間が２倍以上となった。また、エアシール性、耐候性、耐へたり性及び耐リムすべり性についても確認したところ、これらの性能に関して実施例１は従来例１よりも優れており、実施例２は従来例１とほぼ同じレベルであった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は正規リムに組み付けた本発明の高荷重用ラジアルタイヤの正規空気圧を充填した状態での無荷重時のビード部の部分断面図である。
【図２】図２は正規リムに組み付けた本発明の高荷重用ラジアルタイヤの正規空気圧を充填した状態での正規荷重の２００％荷重時におけるビード部の部分断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    ビード部
２    サイドウォール部
３    正規リム
４    ビードコア
５    カーカス
６    ビードベース部
７    ビード背面部
７Ａ  ビード背面部の内、正規空気圧を充填した状態での無荷重時にリムフランジ１０と接触する部分
７Ｂ  ビード背面部の内、正規空気圧を充填した状態での無荷重時から正規荷重の２００％荷重時までにリムフランジ１０と接触する部分
８、９  ゴムチェーファー
１０  リムフランジ
１１  リムベース
【図１】
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【図２】
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