JP2001171315A

JP2001171315A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2001171315A
Application number: JP35484699A
Authority: JP
Inventors: Kazumitsu Iwamura; 和光岩村
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2001-06-26
Anticipated expiration: 2019-12-14
Also published as: US20010004911A1; JP3308252B2; US6666247B2

Abstract

(57)【要約】【課題】湿潤・乾燥路などの一般路での走行性能を高
く確保しながら、氷雪路での優れた走行性能を付与でき
る。【解決手段】トレッドゴム２Ｇは、ゴム硬度Ｈｓ１が
５８〜７２度のゴム基材に、非金属の短繊維を含有させ
た短繊維配合ゴム２０Ｇからなる配合ゴム部２０を有す
る。短繊維ｆは、氷よりも硬質かつ平均繊維径を５〜５
０μｍ、平均長さを０．０５〜５．０ｍｍ、しかもゴム
基材１００重量部に対する配合量を２〜２０重量部とす
る。配合ゴム部２０は、前記短繊維ｆを前記トレッド面
２Ｓと直角な向きに配向した基部２０Ａと、その外側に
配され前記短繊維ｆを前記トレッド面２Ｓと平行な向き
に配向した表面部２０Ｂとを具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オールシーズンタ
イヤとして好適に使用でき、湿潤・乾燥路などの一般路
での走行性能を高く確保しながら、氷雪路での走行性能
を付与した空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】一般
に、乗用車タイヤでは、湿潤・乾燥路などの一般道路で
の走行性能（夏性能という場合がある）を考慮した夏用
タイヤ、氷雪路での走行性能（氷雪性能という場合があ
る）を特出させたスタッドレスタイヤ、及び双方の走行
性能を考慮したオールシーズンタイヤに区分できる。

【０００３】ここで、スタッドレスタイヤでは、一般
に、氷雪路において十分なグリップ力を具えるべく、ト
レッド接地面に占めるトレッド溝の割合である海面積比
を高めたブロックパターンを採用するとともに、そのブ
ロックに多数のサイピングを形成し、ブロックやサイピ
ングのエッジによる路面引っ掻き・掘りおこし摩擦力
（エッジ効果）を増大させることや、トレッドゴムに低
温時においても柔軟性を保持しうる（低温特性に優れ
る）柔らかいゴムを使用し、氷面との間の粘着摩擦力を
高めること、等が行われている。

【０００４】しかしながら、これらの手法は、何れもト
レッド部の剛性低下を招来し、コーナリングフォースを
不十分とするなど前記夏性能を大巾に悪化させる傾向に
ある。従って、これらの手法を用いて設計され、かつ前
記夏タイヤとスタッドレスタイヤとの中間的な性格を持
つオールシーズンタイヤにおいては、前記夏性能に対し
ては、夏タイヤに比して大きく劣り、又氷雪性能に対し
てはスタッドレスタイヤに比して大きく劣るなど、市場
への受け入れを難しいものとしていた。

【０００５】そこで本発明は、従来的な夏タイヤに匹敵
しうる優れた夏性能を確保しながら、氷雪性能を発揮で
き、オールシーズンタイヤとして好適に使用しうる空気
入りタイヤの提供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願請求項１の発明は、トレッド部をなすトレッド
ゴムが、トレッド面を形成しかつ２５゜Ｃでのゴム硬度
Ｈｓ１（デュロメータＡ硬さ）が５８〜７２度のゴム基
材に、非金属の短繊維を含有させた短繊維配合ゴムから
なる配合ゴム部を有し、かつ前記短繊維は、氷よりも硬
質かつ平均繊維径を５〜５０μｍ、平均長さを０．０５
〜５．０ｍｍ、しかもゴム基材１００重量部に対する配
合量を２〜２０重量部とするとともに、配合ゴム部は、
前記短繊維を前記トレッド面と直角な向きに配向した基
部と、この基部の半径方向外側に配されトレッド面をな
すとともに、前記短繊維を前記トレッド面と平行な向き
に配向した表面部とを具えたことを特徴としている。

【０００７】また請求項２の発明では、前記トレッドゴ
ムは、前記配合ゴム部の半径方向内側に、２５゜Ｃでの
ゴム硬度Ｈｓ２（デュロメータＡ硬さ）が６５〜９０゜
であってかつ前記ゴム硬度Ｈｓ１より大しかも前記短繊
維を含有しない短繊維非配合ゴムからなる非配合ゴム部
を具えることを特徴としている。

【０００８】また請求項３の発明では、前記非配合ゴム
部の厚さＴ２は、前記トレッドゴムの全厚さＴ０の０．
３０倍以下、かつ前記短繊維はグラスファイバー又はカ
ーボンファイバーであり、しかも前記表面部の厚さを
０．２〜１．０mmとしことを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例とともに説明する。図１は、本発明の空気入りタイ
ヤ１がオールシーズンタイヤとして形成された場合の子
午断面を示している。

【００１０】図１において、タイヤ１は、トレッド部２
と、その両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサ
イドウォール部３と、各サイドウォール部３のタイヤ半
径方向内方端に配されるビード部４とを具えとともに、
前記ビード部４、４間に跨るカーカス６、及びこのカー
カス６の半径方向外側に配されるベルト層７を含むコー
ド層によって補強される。

【００１１】前記カーカス６は、前記トレッド部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の
廻りで折返して係止される１枚以上、本例では１枚のカ
ーカスプライからなり、このカーカスプライは、カーカ
スコードをタイヤ赤道Ｃに対して７５〜９０度の角度で
配列している。カーカスコードとしては、芳香族ポリア
ミド、ナイロン、レーヨン、ポリエステルなどの有機繊
維コードの他、スチールコードが使用できる。本例で
は、ポリエステル繊維コードの場合を例示している。

【００１２】また前記ベルト層７は、高強力のベルトコ
ードをタイヤ赤道Ｃに対して１０〜３５度の角度で配列
した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂ
からなり、各ベルトコードがプライ間相互で交差するこ
とによってトラス構造を形成し、タガ効果を有してトレ
ッド部２を補強している。本例では、ベルトコードとし
てスチールコードを用いた場合を例示する。

【００１３】次に本願の空気入りタイヤ１では、従来的
な夏タイヤに匹敵しうる優れた夏性能を確保しながら、
氷雪性能を付与するために、そのトレッドゴム２Ｇは、
非金属の短繊維ｆを含有させた短繊維配合ゴム２０Ｇか
らなる配合ゴム部２０を少なくとも具えている。

【００１４】またこの配合ゴム部２０は、図２に示すよ
うに、前記短繊維ｆをトレッド面２Ｓと直角な向き（以
下トレッド厚さ方向という）に配向した基部２０Ａと、
この基部２０Ａの半径方向外側に配され前記トレッド面
２Ｓをなすとともに前記短繊維ｆをトレッド面Ｓと平行
な向き（以下トレッド面方向という）に配向させた表面
部２０Ｂとを具えている。

【００１５】ここで、オールシーズンタイヤでは、一般
に、雪が降っていない時期に車両に装着しておき、ある
程度の走行距離をへた時点で降雪時期を迎えるのが一般
的である。従って、使用初期には、氷雪性能よりはむし
ろ夏性能を重要視することが得策であり、そのために本
例では、氷雪性能と夏性能との両立を図った基部２０Ａ
の外側に、敢て夏性能を向上させるために前記表面部２
０Ｂを形成している。従って、降雪時期を迎える前に表
面部２０Ｂを摩滅させるために、その厚さＴを０．２〜
１．０ｍｍとすることが好ましい。

【００１６】又前記短繊維配合ゴム２０Ｇに用いるゴム
基材としては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、スチ
レンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴ
ム、アクリロニトリルプタジエンゴムなどのジエン系ゴ
ムがあげられる。

【００１７】又配合する短繊維ｆとしては、氷よりも硬
質であることが必要であってナイロン等の有機繊維では
役に立たず、又路面よりも硬い金属繊維では逆に路面を
傷つけるなど不適である。従って、ゴムとの摩耗速度の
差が小さい非金属の短繊維ｆを使用することが、氷路面
に対する優れた接地性を確保する上でも不可欠であり、
この短繊維ｆとしては、無機のものが好ましい。特に、
グラスファイバーまたはカーポンファイバーは、ゴムを
混練りする過程で適度な長さに折れて短くなるため、分
散および配向させやすく好ましい。

【００１８】又前記短繊維ｆの平均織維径は、５〜５０
μｍの範囲であって、５〜１５μｍのものが好ましく、
短繊維ｆの平均繊維長さは、０．０５〜５．０ｍｍの範
囲であって、０．２〜２．０ｍｍが好ましい。

【００１９】このような短繊維ｆをトレッド厚さ方向に
配向させることにより、トレッド面２Ｓへの短織維の配
向方向の影響がなくなり、路面の細かな凹凸に追随する
柔らかさを保持でき、粘着摩擦を改善できる。また接地
圧が短繊維ｆの長さ方向に作用するため、この短繊維ｆ
により局部的に接地圧が高い部分が作り出される。従っ
て、例えばタイヤ空転時に氷路面とトレッド面との間に
発生する水膜を押しのけるなどワイピング効果が生じ、
粘着・凝着摩擦をさらに改善するとともに、突出する短
繊維ｆによって路面引っ掻き・掘りおこし摩擦力をも同
時に向上させることが可能となる。

【００２０】なお前記平均織維径が５μｍより小さい場
合、走行中に折れやすく路面引っ掻き・掘りおこし摩擦
力が不十分となるほか、トレッド面２Ｓに作り出す接地
圧の高い部分を、短繊維断面積が小さいことにより充分
に作り出すことができなくなる。逆に１００μｍより大
きい場合、摩耗性能の悪化を招くとともに、前記ワイピ
ング効果に劣り、又粘着・凝着摩擦が充分に働かなくな
る。

【００２１】又平均繊維長さが０．０５ｍｍより短い場
合、走行により短繊維ｆがトレッド面から脱落しやすく
なり、ワイピング効果が低下する。逆に５．０ｍｍより
長い場合、短繊維ｆを分散させて配向させにくくなり、
ゴムの加工性が低下してしまう。

【００２２】そして、この短繊維配合ゴムによる前記利
点を有効に発揮させながら、充分な夏性能を確保するた
めに、短繊維配合ゴム２０Ｇに使用するゴム基材とし
て、２５゜Ｃで測定した時のゴム硬度Ｈｓ１（デュロメ
ータＡ硬さ）を５８〜７２度とした比較的硬いゴムを用
いている。このゴム硬度Ｈｓ１は、従来的な夏タイヤの
トレッドゴムのものと同程度である。

【００２３】もし前記ゴム硬度Ｈｓ１が５８度より小さ
い場合、トレッド剛性が不十分となって乾燥路での操縦
安定性の低下を招く。逆に７２度より大きい場合、ゴム
そのものが硬くなりすぎ、接地時の短繊維ｆのショック
を和らげる緩衝機能が損なわれ、短繊維ｆに破断を招く
とともに、トレッド面と氷雪路との接地性が損なわれ氷
雪路性能が劣る。

【００２４】又前記短繊維配合ゴム２０Ｇにおいては、
前記短繊維ｆの、ゴム基材１００重量部に対する配合量
は、２〜２０重量部の範囲であって、２重量部より小さ
い場合、短繊維ｆの突出数が過小となって、氷雪性能が
不十分となる。又２０重量部を越えると、突出数が過大
となって、乾燥路でのゴムの実接地面積が減少し、夏性
能を低下する。

【００２５】ここで、前記基部２０Ａを有する配合ゴム
部２０は、例えば図３に例示すように、カレンダーロー
ルａによって前記短繊維ｆを含有するゴム組成物ｂを圧
延加工し、得られたシートｃをジグザグ状に折り畳むこ
とによって厚さ方向に短繊維ｆを配向させた基部２０Ａ
を形成することができる。この時、前記シートｃの厚さ
を厚めに調整することによって、短繊維がトレッド面方
向に配列する表面部２０Ｂを同時にかつ一体に形成でき
る。しかし、ジグザグ状に折り畳んでなる基部２０Ａの
表面に、例えば１枚のシートｃを別途貼着して表面部２
０Ｂを形成し得るなど、その形成方法は特に規制される
ものではない。

【００２６】なお表面部２０Ｂは、前述した如く短繊維
ｆがトレッド面方向に配向しているため、ゴム表面が補
強されて硬くなり、ブロック剛性を実質的に高めるなど
夏性能を向上させる。しかしその反面、ゴムとの接地性
に劣りるため、粘着摩擦力が損なわれ、かつ路面引っ掻
き・掘りおこし摩擦力も減じるなど氷雪性能の低下傾向
となる。従って、降雪時期を迎える前に表面部２０Ｂを
摩滅させるために、その厚さＴは、０．２〜１．０ｍｍ
の範囲が好ましい。

【００２７】又本例では、トレッドゴム２Ｇは、前記配
合ゴム部２０の半径方向内側に、短繊維を含有しない短
繊維非配合ゴム２１Ｇからなる非配合ゴム部２１を具え
る場合を例示している。

【００２８】この短繊維非配合ゴム２１Ｇは、２５゜Ｃ
でのゴム硬度Ｈｓ２（デュロメータＡ硬さ）が６５〜９
０゜で、かつ前記ゴム硬度Ｈｓ１よりも大な硬質のゴム
から形成している。

【００２９】これによって、トレッド剛性をより高く設
定でき、夏性能をいっそう向上させることができる。従
って、前記ゴム硬度Ｈｓ２が６５度未満では、夏性能の
向上効果が不十分であり、逆に９０度を越えると、接地
時に短繊維ｆに作用する圧縮方向のショックが大となっ
て短繊維ｆの破断を誘発させる等好ましくない。

【００３０】なおこの非配合ゴム部２１は、摩耗終期に
露出して走行性能や見映えの低下をもたらすのを防止す
るため、トレッドゴム２Ｇの全厚さＴ０の０．３倍以下
に抑えることが好ましい。

【００３１】次に、本願の空気入りタイヤ１では、従来
的な夏タイヤに匹敵しうる優れた夏性能を確保するた
め、本例では、前記トレッド部２には、図４に例示する
如く、トレッド接地面の全面積Ｓ０に占めるトレッド溝
Ｇの面積Ｓｓの割合である海面積比Ｓｓ／Ｓ０、及びト
レッド溝Ｇの溝深さを、夫々従来的な夏タイヤと同程
度、すなわち海面積比Ｓｓ／Ｓ０では２０〜３０％、及
び溝深さでは９ｍｍ以下としたトレッドパターンを用い
ている。

【００３２】ここで「トレッド接地面」とは、タイヤを
正規リムに取付けかつ正規内圧を充填するとともに、正
規荷重を負荷した時に路面に接地しうるトレッド面２Ｓ
上の領域であって、このトレッド接地面のタイヤ軸方向
外縁を前記トレッド接地縁Ｔｅという。なお「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、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例え
ばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Desi
gn Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"
となる。また、「正規内圧」とは、前記規格で定まる空
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 VARIOUSCOLD INFLATIO
N PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "I
NFLATIONPRESSURE" であるが、タイヤが乗用車用である
場合には一律に１８００（ｋＰａ）とする。さらに「正
規荷重」とは、前記規格で定まる荷重であり、ＪＡＴＭ
Ａであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOA
D LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES" に記
載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"であ
る。

【００３３】詳しくは、トレッドパターンとして、本例
では、タイヤ赤道Ｃの両側で周方向にのびる内外の縦溝
９、１１、及び内の縦溝９のタイヤ軸方向の外側縁９ｅ
とトレッド接地縁Ｔｅとの間に配されかつ前記縦溝９に
通じる複数の横溝１０を具えるものを例示している。

【００３４】本例では、前記横溝１０は、放物線である
基準輪郭線１２に沿って形成した溝壁１３Ａと、前記放
物線の外側でかつこの溝壁１３Ａと略平行にのびる溝壁
１３Ｂとを具え、前端が前記縦溝９に導通するととも
に、その後端は、トレッド接地縁Ｔｅを越えてバットレ
ス部で開口する。

【００３５】なお前記基準輪郭線１２は、タイヤ赤道Ｃ
から小距離Ｈ１を離れた周方向線１４上でかつ横溝１０
のピッチ間隔Ｐで隔たる各位置Ｏに頂点を有する横向き
の放物線であって、周方向に隣り合う他の基準輪郭線１
２i とは、交点Ｋで互いに交差する。

【００３６】この横溝１０は、前記位置Ｏを通るＹ軸を
中心として周方向の一方側のみに形成され、又他方側に
は、本例では、基準輪郭線１２に沿うサイプ１６が設け
られる。すなわち横溝１０は、放物線の主軸を隔てた半
分側に形成され、残る放物線の半分側にはサイプ１６が
形成される。タイヤ赤道Ｃの一方側に配される各横溝１
０は、周方向に対して同じ側に形成されている。

【００３７】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
ことがなく、ラジアル構造の他バイアス構造を採用する
ことができ、又海面積比Ｓｓ／Ｓ０を２０〜３０％程度
とした夏タイヤ相当のトレッドパターンであれば、種々
のパターンのものが採用できる。

【００３８】又要求によりトレッドゴム２Ｇを配合ゴム
部２０のみで構成しうる等、種々の態様に変形して実施
しうる。

【００３９】

【実施例】図１に示す構造を有するタイヤサイズ１９５
／６５Ｒ１５のタイヤを表１の仕様に基づき試作すると
ともに、該試供タイヤの乾燥路での操縦安定性、湿潤路
での操縦安定性、雪上性能、氷上性能をテストし互いに
比較した。なおトレッドゴム以外の仕様は各タイヤとも
同一である。

【００４０】（１）乾燥路での操縦安定性（使用中期）表面部が摩滅し基部が露出した状態の試供タイヤを、内
圧（２００ｋｐａ）、リム（１５ｘ６ＪＪ）の基で、乗
用車（ＦＲ車：２０００ｃｃ）の四輪に装着し、タイヤ
テストコースの乾燥アスファルト路面上にて、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１（従来例）を１００とする指
数で表示している。指数の大きい方が良好である。

【００４１】（２）乾燥路での操縦安定性（使用初期）表面部が露出した状態の試供タイヤを用た以外、（１）
と同様であり、比較例１（従来例）を１００とする指数
で表示しており、指数の大きい方が良好である。

【００４２】（３）湿潤路での操縦安定性、前記（１）の車両を用いて、乾燥アスファルト路面上で
同様のテストを行い、ドライバーの官能評価により比較
例１（従来例）を１００とする指数で表示している。指
数の大きい方が良好である。

【００４３】（４）雪上性能前記（１）の車両を用い、気温０゜Ｃの環境下の浅雪路
上で時速３０ｋｍ／ｈから４輪ロックにて急ブレーキを
かけ、車が停車するまでの制動距離を測定し、比較例１
（従来例）を１００とする指数で表示している。指数の
大きい方が良好である。

【００４４】（５）氷上性能前記（１）の車両を用い、気温０゜Ｃの環境下の氷盤上
で時速３０ｋｍ／ｈから４輪ロックにて急ブレーキをか
け、車が停車するまでの制動距離を測定し、比較例１
（従来例）を１００とする指数で表示している。指数の
大きい方が良好である。

【００４５】

【表１】

【００４６】表の如く、実施例のタイヤは、従来の夏タ
イヤ（比較例１）に匹敵する優れた夏性能を確保しなが
ら、雪上性能および氷上性能を大巾に向上しうるのが確
認できる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は叙上の如く構成しているため、
湿潤・乾燥路などの一般路での走行性能を高く確保しな
がら、氷雪路での優れた走行性能を付与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。

【図２】トレッド部を拡大して示す断面図である。

【図３】トレッドゴムの作製方法を例示する説明図であ
る

【図４】本発明のタイヤに好適なトレッドパターンの一
例を示す平面図である。

【符号の説明】

２トレッド部２Ｇトレッドゴム２Ｓトレッド面２０Ｇ短繊維配合ゴム２０配合ゴム部２０Ａ基部２０Ｂ表面部２１Ｇ短繊維非配合ゴム２１非配合ゴム部ｆ短繊維

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部をなすトレッドゴムが、トレッ
ド面を形成しかつ２５゜Ｃでのゴム硬度Ｈｓ１（デュロ
メータＡ硬さ）が５８〜７２度のゴム基材に、非金属の
短繊維を含有させた短繊維配合ゴムからなる配合ゴム部
を有し、かつ前記短繊維は、氷よりも硬質かつ平均繊維径を５〜
５０μｍ、平均長さを０．０５〜５．０ｍｍ、しかもゴ
ム基材１００重量部に対する配合量を２〜２０重量部と
するとともに、配合ゴム部は、前記短繊維を前記トレッド面と直角な向
きに配向した基部と、この基部の半径方向外側に配され
トレッド面をなすとともに、前記短繊維を前記トレッド
面と平行な向きに配向した表面部とを具えたことを特徴
とする空気入りタイヤ。
【請求項２】前記トレッドゴムは、前記配合ゴム部の半
径方向内側に、２５゜Ｃでのゴム硬度Ｈｓ２（デュロメ
ータＡ硬さ）が６５〜９０゜であってかつ前記ゴム硬度
Ｈｓ１より大しかも前記短繊維を含有しない短繊維非配
合ゴムからなる非配合ゴム部を具えることを特徴とする
請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】前記非配合ゴム部の厚さＴ２は、前記トレ
ッドゴムの全厚さＴ０の０．３０倍以下、かつ前記短繊
維はグラスファイバー又はカーボンファイバーであり、
しかも前記表面部の厚さを０．２〜１．０mmとしことを
特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。