JP2008207743A - スタッドタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スタッドピンの耐抜け性を高めることが可能なスタッドタイヤ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】トレッドゴム層６の踏面１にスタッドピン５を植設したスタッドタイヤであり、植設されたスタッドピン５の周りのトレッドゴム層６の周囲ゴム部６Ｘのゴム硬度を周囲ゴム部６Ｘを囲むトレッドゴム層６の主ゴム部６Ｙのゴム硬度より高くする。このようなスタッドタイヤは、加硫済タイヤのトレッドゴム層６の踏面１にスタッドピン５を植設した後、例えば、スタッドピン５を磁性金属から構成した場合には、電磁誘導加熱によりスタッドピン５を加熱することによりスタッドピン５を発熱させ、発熱したスタッドピン５の熱により周囲ゴム部６Ｘを加熱する。
【選択図】図２

Description

本発明は、スタッドピンを植設したスタッドタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、スタッドピンの保持能力を高めるようにしたスタッドタイヤ及びその製造方法に関する。

従来、氷雪路面での走行性能を向上するため、タイヤの踏面にスタッドピンを植設したスタッドタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなスタッドタイヤでは、特に硬いアスファルト路面上等での制駆動時やコーナリング時に生じるタイヤの変形によるスタッドピンの保持力の低下、及びその保持力の低下した箇所でスタッドピンの動きが大きくなり、それによりスタッドピン周りのゴムの摩耗が早く進み、スタッドピンが早期に抜けるという問題があった。
特開２００６−２７５６８号公報

本発明の目的は、スタッドピンの耐抜け性を高めることが可能なスタッドタイヤ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のスタッドタイヤは、トレッドゴム層の踏面にスタッドピンを植設したスタッドタイヤにおいて、トレッドゴム層の少なくとも植設されたスタッドピン周りの周囲ゴム部のゴム硬度を該周囲ゴム部を囲むトレッドゴム層の主ゴム部のゴム硬度より高くしたことを特徴とする。

本発明のスタッドタイヤの製造方法は、加硫済タイヤのトレッドゴム層の踏面にスタッドピンを植設した後、トレッドゴム層の少なくとも植設されたスタッドピン周りの周囲ゴム部を加熱することを特徴とする。

上述した本発明によれば、植設されたスタッドピン周りの周囲ゴム部のゴム硬度を高くすることで、走行時におけるスタッドピンの動きを抑制することができる。その結果、スタッドピンによるスタッドピン周りのゴムの摩耗が抑えられ、スタッドピンの保持効果を長く維持させることができる。従って、スタッドピンの保持能力が向上し、スタッドピンの耐抜け性を高めることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明のスタッドタイヤの一実施形態を示し、踏面１にはタイヤ周方向Ｔに屈曲して延在する１本の周方向溝２が設けられている。周方向溝２からタイヤ幅方向両側に延びる左右の横溝３がタイヤ周方向Ｔに所定のピッチで配置され、踏面１には周方向溝２と横溝３により複数のブロック４が区画形成されている。各ブロック４の表面（踏面１の部分）４ａには、スタッドピン５が植設されている。スタッドピン５はタイヤ周方向及び幅方向に適宜ずらして配列され、スタッドピン５による効果を最大限に発揮させるようになっている。

図示せぬが、上記したスタッドタイヤは、左右のビード部間にカーカス層が延設され、その両端部がビード部に埋設したビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部のカーカス層外周側には複数のベルト層が配置されている。ベルト層の外周側には、アンダートレッドゴム層と、この外周側に配置したキャップトレッドゴム層からなるトレッドゴム層が配設され、このトレッドゴム層（キャップトレッドゴム層）の外周面が上記踏面１になっている。

図２に示すように、トレッドゴム層６の踏面１（ブロック４の表面４ａ）にはスタッドピン５を植設するためのスタッド孔７が形成されており、このスタッドピン５の直径より狭い直径を有するスタッド孔７にスタッドピン５が強制的に押し込まれて植設されている。図２に例示するスタッドピン５は、トレッドゴム層６に埋設されるピン本体５Ａと、ピン本体５Ａの上面に固設され、踏面１から突出する先端チップ５Ｂとから構成されている。ピン本体５Ａは、鉄やアルミニウムなどの磁性金属からなり、先端チップ５Ｂは超硬合金から構成されている。

この植設された各スタッドピン５の周りに位置するトレッドゴム層６の周囲ゴム部６Ｘは、そのゴム硬度が周囲ゴム部６Ｘを囲むトレッドゴム層６の主ゴム部６Ｙより高くなっている。

上記したスタッドタイヤは、次のようにして製造することができる。先ず、踏面１に周方向溝２と横溝３によりブロック４が区画形成された加硫済タイヤを製造した後、該加硫済タイヤの踏面１（ブロック４の表面４ａ）に形成されるスタッド孔７にスタッドピン５を強制的に押し込み、植設する。

次いで、図３に示すようにスタッドピン５を植設した加硫済タイヤ１０を電磁誘導加熱式の容器１１内に入れ、電磁誘導加熱により加熱する。これによりスタッドピン５が加熱され、それにより発熱したスタッドピン５の熱により、スタッドピン５周りの周囲ゴム部６Ｘのみが加熱される。主ゴム部６Ｙはスタッドピン５から離れているので加熱されない。加熱終了後、容器１１から取り出し、上記した周囲ゴム部６Ｘのゴム硬度を高くしたスタッドタイヤが得られる。なお、図３ではスタッドピン５を見易くするため、拡大して示している。

上述した本発明によれば、植設されたスタッドピン５周りの周囲ゴム部６Ｘのゴム硬度を主ゴム部６Ｙのゴム硬度より高くすることで、走行時におけるトレッドの変形及びスタッドピン５の動きを抑えることができるので、スタッドピン保持力の低下及びスタッドピン５によるスタッドピン５周りのゴムの摩耗を抑制することができる。そのため、スタッドピン５の保持効果を長く維持させることができるようになり、スタッドピン５の保持能力の向上により、スタッドピン５の耐抜け性を高めることができる。

また、トレッドゴム層６のゴム硬度が高くなると、ゴムによる凝着力が低下するため、氷雪路走行性能に対する影響が避けられないが、周囲ゴム部６Ｘのゴム硬度のみを高くすることで、氷雪路走行性能の低下を抑えることができる。

本発明において、周囲ゴム部６Ｘと主ゴム部６Ｙのゴム硬度差しては、１〜４の範囲にするのが好ましい。ゴム硬度差が１未満であると、スタッドピン５の保持能力を効果的に向上することが難しくなる。逆にゴム硬度差が４を超えると、周囲ゴム６Ｘが熱劣化した状態になり、耐久性に問題が生じる虞れがある。なお、ここで言うゴム硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠し、ディロメータのタイプＡで温度２０℃で測定した値である。トレッドゴム層６の主ゴム部６Ｙのゴム硬度としては、氷雪路用のタイヤに使用される範囲であればよく、一般に４０〜６０の範囲にすることができる。

スタッドピン５は、上述したように電磁誘導加熱によりスタッドタイヤを製造する場合には、磁性金属から構成されるものが使用されるが、電磁誘導加熱によらずに周囲ゴム部６Ｘを加熱する場合には、他の従来公知のスタッドピンを使用してもよい。

本発明は、上述したように周囲ゴム部６Ｘのゴム硬度のみを高くするのが好ましいが、氷雪路走行性能が多少低下してもよいような状況で使用されるスタッドタイヤの場合には、トレッドゴム層６全体のゴム硬度を高くするようにしてもよく、少なくとも周囲ゴム部６Ｘのゴム硬度を主ゴム部６Ｙのゴム硬度より高くすることができる。

トレッドゴム層６全体のゴム硬度を高くしたスタッドタイヤの場合には、例えば、図４に示すように製造することができる。即ち、上記と同様にスタッドピン５を植設した加硫済タイヤ１０を作製した後、該加硫済タイヤ１０をオーブン１２内に収容する。所定時間オーブン１２内で加熱した後、オーブン１２から取り出し、トレッドゴム層６全体のゴム硬度を高くしたスタッドタイヤを得ることができる。なお、図４でもスタッドピン５を見易くするため、拡大して示している。

本発明は、踏面１にスタッドピン５を植設したスタッドタイヤであれば、上述したブロックパターンに限定されず、いずれのトレッドパターンのタイヤであってもよい。

また、スタッドピン５を植設した加硫済タイヤ１０の加熱は、上述した電磁誘導加熱方式等に限定されないことは言うまでもない。

タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５、トレッドパターンを図１、スタッドピン（ピン本体はアルミニウム、先端チップは超硬合金）を図２で共通にし、加硫済タイヤにスタッドピンを植設した後、電磁誘導加熱により周囲ゴム部のみを加熱（スタッドピンの温度が１５０℃となるようにして１０分加熱）した本発明タイヤ１（実施例１）、加硫済タイヤにスタッドピンを植設した後、オーブン中でタイヤ全体を加熱（オーブン中の雰囲気温度１２０℃で６０分加熱）した本発明タイヤ２（実施例２）、及び加硫済タイヤにスタッドピンを植設しただけの従来タイヤ（従来例）をそれぞれ得た。

これら各試験タイヤにおいて、トレッドゴム層（キャップトレッドゴム層）のゴム硬度を調べたところ、表１に示す結果を得た。また、以下に示す方法により、スタッドピンの耐ピン抜け性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。

耐ピン抜け性
各試験タイヤを標準リムに装着し、規定の空気圧を充填して試験車両に装着し、アスファルト路面を１０００ｋｍ走行した後、試験タイヤに残るスタッドピンの数から、耐ピン抜け性を評価した。その評価結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きいほど、試験タイヤに残るスタッドピンの数が多く、耐ピン抜け性が優れている。

表１から、本発明タイヤは、スタッドピンの耐抜け性を向上できることがわかる。

本発明のスタッドタイヤの一実施形態を示すトレッド面の要部展開図である。 （ａ）はスタッドピンを植設する前のトレッドゴム層の要部拡大断面図、（ｂ）はスタッドピンを植設した後のトレッドゴム層の要部拡大断面図である。 本発明のスタッドタイヤの製造方法の一例を示す説明図である。 本発明のスタッドタイヤの製造方法の他の例を示す説明図である。

符号の説明

１ 踏面
２ 周方向溝
３ 横溝
４ ブロック
４ａ 表面
５ スタッドピン
６ トレッドゴム層
６Ｘ 周囲ゴム部
６Ｙ 主ゴム部
７ スタッド孔
１０ 加硫済タイヤ
１１ 電磁誘導加熱式の容器
１２ オーブン

Claims (7)

1. トレッドゴム層の踏面にスタッドピンを植設したスタッドタイヤにおいて、トレッドゴム層の少なくとも植設されたスタッドピン周りの周囲ゴム部のゴム硬度を該周囲ゴム部を囲むトレッドゴム層の主ゴム部のゴム硬度より高くしたスタッドタイヤ。
2. 前記周囲ゴム部のゴム硬度のみを前記主ゴム部のゴム硬度より高くした請求項１に記載のスタッドタイヤ。
3. 前記周囲ゴム部のゴム硬度と前記主ゴム部のゴム硬度の差が１〜４である請求項１または２に記載のスタッドタイヤ。
4. 前記スタッドピンが磁性金属からなる請求項１，２または３に記載のスタッドタイヤ。
5. 加硫済タイヤのトレッドゴム層の踏面にスタッドピンを植設した後、トレッドゴム層の少なくとも植設されたスタッドピン周りの周囲ゴム部を加熱するスタッドタイヤの製造方法。
6. 前記スタッドピンが磁性金属からなり、電磁誘導加熱によりスタッドピンを加熱することにより該スタッドピンを発熱させ、該発熱したスタッドピンの熱により前記周囲ゴム部のみを加熱する請求項５に記載のスタッドタイヤの製造方法。
7. 前記トレッドゴム層全体を加熱する請求項５に記載のスタッドタイヤの製造方法。

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