JP2004314783A

JP2004314783A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2004314783A
Application number: JP2003111286A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Gojo; 淳志五條
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】トレッド表面に形成された溝の該溝底部の石噛みによるカットを抑制し、タイヤ寿命を向上させる。
【解決手段】複数の溝により形成されたトレッド表面３において、少なくとも一部の溝の溝表面の少なくとも溝底部４を、ゴム１００重量部に対し短繊維を１０〜８０重量部含むゴム材からなるカット保護層５で被覆したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、トレッド表面に形成された溝の該溝底部の石噛みによるカットを抑制した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、空気入りタイヤのトレッド表面には溝を設け、種々の目的に応じてリブタイプ、ラグタイプ或いはブロックタイプ等のトレッドパターンが施されている。このようなトレッドパターンのタイヤでは、例えば砕石などの散在する道路を走行した場合、前記溝に石噛みがしばしば生じ、この石噛み状態のまま走行を続けると、溝底部更にはベルト層に損傷を与え、タイヤ寿命を大幅に損なうため、溝底部の耐カット性を改良する必要があった。
【０００３】
これに対応すべく、例えば特許文献１には、図５に示すようにトレッド部１の溝部にトレッドゴムよりＪＩＳＡ硬度の大きい機能性ゴム（高硬度ゴム）７を配設して、耐カット性を向上させた重荷重用空気入りタイヤが開示されている。このように高硬度ゴムを溝部に配設することにより、耐カット性を向上させることができるが、前記砕石等の散在する道路のような厳しい条件下での使用ではまだ十分とは言えず更なる改善が望まれていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３０７９１１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題を解決すべくなされたものであり、トレッド表面に形成された溝の該溝底部の石噛みによるカットを抑制し、タイヤ寿命を向上させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、複数の溝により形成されたトレッド表面において、少なくとも一部の溝の溝表面の少なくとも溝底部を、ゴム１００重量部に対し短繊維を１０〜８０重量部含むゴム材からなるカット保護層で被覆したことを特徴とする空気入りタイヤを提供する。
【０００７】
また、本発明は、前記ゴム材のＪＩＳＡ硬度が７５〜８５である空気入りタイヤを提供する。
【０００８】
また、本発明は、前記カット保護層端部の高さが、最大溝深さの８０％以下である空気入りタイヤを提供する。
【０００９】
更に、本発明は、前記カット保護層の厚さが、０．５ｍｍ〜３ｍｍである空気入りタイヤを提供する。
【００１０】
ここで溝底部とは側壁に繋がる円弧部を含む区域を言う。
【００１１】
このように、本発明の空気入りタイヤでは、少なくとも一部の溝の溝表面の少なくとも溝底部をカットに強い保護層で被覆するので、侵入した石等による攻撃を先ず該カット保護層が受け止め、カット傷の発生を抑えるか、カット傷が発生してもカット傷の成長を抑制できるので、例えばベルトセパレーションにより走行不能となるまでの時間が延び、タイヤ寿命を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すタイヤトレッド部分展開図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００１４】
図１において、本発明の空気入りタイヤのトレッド部１には、周方向に平行した４本の周方向溝２がトレッド表面３に開口するようにストレートに形成されている。そして、図２に示すように前記周方向溝２の溝底部４を含む溝表面にはカットに強いゴム材からなるカット保護層５が被覆されている。ここで、ｈはカット保護層端部６の溝底からの高さ、Ｈは最大溝深さ、Ｔはカット保護層の厚さをそれぞれ示す。
【００１５】
本発明のカット保護層端部６の高さｈは、図３に示すように溝底部（側壁に繋がる円弧部を含む区域）４を覆うことを必須とする以外は特に限定されるものではない。例えば、図２のように溝壁面の中間位置まで覆っても、図４のように溝の全ての表面を覆っても本発明の目的は達成されるが、好ましくは最大溝深さＨの８０％以下を、更に好ましくは最大溝深さＨの６０％以下を被覆するのがよい。最大溝深さＨの８０％を超えると、踏面の動きや路面の異物により走行初期にカット保護層５の端部から剥がれる恐れがあるからである。
【００１６】
本発明のカット保護層５の厚さＴは、０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲にあるのが好ましく、更に好ましくは、１ｍｍ〜２ｍｍである。厚さＴが０．５ｍｍ未満では石噛み走行における耐カット性が十分でなく、３ｍｍを超えると耐摩耗性能を有するトレッドゴムの量が大幅に減少し耐摩耗性の低下となるため好ましくない。
【００１７】
前記カット保護層５は、他のタイヤ性能を損なわない限りにおいてトレッド表面３に形成される溝の適宜の位置に配置することができるが、より確実に溝底部４を保護する上から全ての溝に設けるのが好ましい。
【００１８】
本発明のカット保護層５は短繊維を配合したゴム材である。前記短繊維としては、例えばナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリオレフィンケトン、綿等の有機繊維材料や炭素繊維、ウィスカー、ボロン、ガラス繊維等の無機繊維材料が挙げられる。該短繊維は径が１００μｍ〜１０００μｍ、長さが１ｍｍ〜４０ｍｍであるのが好ましい。このような短繊維を用いることによって、より効果的にゴム材を補強することができる。前記有機繊維材料は、その表面に接着剤処理を施したものであっても、施さないものであっても特に限定されないが、ゴムとの接着をより強固にする上から接着剤処理するのが好ましい。
【００１９】
前記短繊維の配合量としては、ゴム１００重量部に対し１０〜８０重量部配合するのがよい。短繊維が１０重量部未満では、短繊維によるゴム補強効果が十分でなく、８０重量部超ではゴムとの結束力が低下してしまうので好ましくない。
【００２０】
前記カット保護層５のゴム基材としては、例えば天然ゴム（ＮＲ），スチレン・ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、ブタジェンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）等のトレッド用ゴムに使用されるジエン系ゴムを用いるのがよく、カーボンブラックの種類としては、耐カット性等の点からＨＡＦ、ＩＳＡＦ又はＳＡＦ等を用いるのが望ましい。
【００２１】
本発明の好ましい他の態様としては、上記配合量の範囲で短繊維を配合し、ゴム硬度をＪＩＳＡ硬度（ＪＩＳＫ６２５３）７５〜８５となるようにするのが耐カット性を高める上から好ましい。ＪＩＳＡ硬度が７５未満では石片によりカット傷を受け易く、ＪＩＳＡ硬度が８５を超えるとゴム材が硬過ぎてトレッドの動きに追従できず剥離してしまう恐れがあり好ましくない。
【００２２】
本発明の短繊維を配合したゴム材としては、例えば従来のトレッド用ゴムをゴム基材とし、これに短繊維を配合することにより得ることができる。更に、短繊維を配合したＪＩＳＡ硬度７５〜８５のゴム材としては、例えば前記ゴム基材に更に必要に応じてカーボンブラックを配合してＪＩＳＡ硬度を７５〜８５に調整すればよい。尚、本発明のカット保護層５のゴム基材は、これらに限定されるものでないことは勿論である。
【００２３】
前記短繊維のゴム中への配合方法としては、例えばバンバリー混合時等により行えばよい。カット保護層５の溝表面への形成方法としては、例えば押出成形されたトレッドゴム表面の溝を形成する位置に、所定の寸法に切り出したカット保護層ゴムシートを貼り合せておき、通常のドラム成形により未加硫タイヤを成形した後、加硫すればよい。
【００２４】
なお、本実施形態では、リブタイプのトレッドパターンタイヤについて説明したが、本発明の空気入りタイヤはこれに限定されるものではなく、ラグタイプ或いはブロックタイプ等のトレッドパターンのタイヤにも適用可能である。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例によって限定するものでないことは言うまでもない。
【００２６】
従来例、実施例１〜８および比較例１〜２
下記表１に示す配合からなるゴム組成物（重量部）をゴム基材として、該ゴム基材にカーボンブラックおよび所定量の短繊維を配合して下記表２に示すカット保護層用ゴム材を作製した。ゴム基材のＪＩＳＡ硬度は６３であった。従来例のゴム材は、該ゴム基材に更にカーボンブラックを配合しゴム硬度調整を行った。使用した短繊維は、径５００μｍ、長さ５ｍｍのナイロン糸を使用した。更にカーボンブラックによりゴム硬さ調整を行った。短繊維はレゾルシン−ホルムアルデヒドの初期縮合物とゴムラテックスの水系混合液による接着剤処理を行った。次いで、トレッドゴムに上記ゴム基材を、カット保護層に上記ゴム材を用いてタイヤサイズ２９５／７５Ｒ２２．５のトレッドに４本の周方向溝を有する重荷重用ラジアルタイヤにより、トレッド溝部の構成を種々異ならせた表２に示す仕様の従来タイヤ（従来例）、発明タイヤ（実施例１〜８）および比較タイヤ（比較例１〜２）をそれぞれ作製した。従来タイヤを除く試験タイヤでは、全ての溝にカット保護層を被覆した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
これらの試験タイヤについて、下記の方法により耐カット性および耐ベルトセパレーション性を評価し、その結果を表２に示す。
【００２９】
なお、試験車には車両６×４トラクターヘッドを用いてステア軸に各試験タイヤをリムサイズ２２．５×８．２５のリムに、空気圧を７６０ｋＰａにして装着して、ＴＲＡ２００２年度版の最大荷重にて評価した。片道１，０００ｋｍ、非舗装率２０％のテストコースにて行った。
耐カット性
上記試験条件下の実車走行テストにて、４，８０００ｋｍ走行後の石による溝底のカット傷数を評価した。カット傷数について従来例を１００として指数表示した。数値が大きいほどカット傷数が少なく良好であることを示す。
耐ベルトセパレーション性
上記試験条件下の実車走行テストにて、ベルトセパレーションにより取り外された時のタイヤの走行距離を評価した。走行距離について従来例を１００として指数表示した。数値が大きいほど耐ベルトセパレーション性が良好であることを示す。
【００３０】
【表２】

【００３１】
この表２から明らかなように、溝表面を高硬度ゴムを配設した従来タイヤに比べ、本発明の溝底を含む溝表面にカット保護層で被覆したタイヤは、石噛み状態で走行してもカット保護層によりカット傷の発生やカット傷発生後の成長が抑えられるので、耐カット性および耐ベルトセパレーション性が従来タイヤよりも良好となっていることがわかる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の溝により形成されたトレッド表面の、少なくとも一部の溝の溝表面の少なくとも溝底部をカットに強い保護層で被覆したので、溝底部の石噛みによるカットを抑制し、タイヤ寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気入りタイヤの一実施例を示すタイヤトレド部分展開図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線溝部断面図である。
【図３】本発明に係る他の実施例を示す溝部断面図である。
【図４】本発明に係る他の実施例を示す溝部断面図である。
【図５】従来の空気入りタイヤにおける溝部に高硬度ゴムを配設した溝部断面図である。
【符号の説明】
１トレッド部
２周方向溝
３トレッド表面
４溝底部
５カット保護層
６カット保護層端部
７機能性ゴム

Claims

複数の溝により形成されたトレッド表面において、少なくとも一部の溝の溝表面の少なくとも溝底部を、ゴム１００重量部に対し短繊維を１０〜８０重量部含むゴム材からなるカット保護層で被覆したことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ゴム材のＪＩＳＡ硬度が７５〜８５である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記カット保護層端部の高さが、最大溝深さの８０％以下である請求項１〜２のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記カット保護層の厚さが、０．５ｍｍ〜３ｍｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。