JP2009262646A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ブロックにサイプを設けたスタッドレスタイヤなどの冬用の空気入りタイヤにおいて、操縦安定性を損なうことなく耐久性を向上するようにした空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly, to a pneumatic tire for improving durability without impairing steering stability in a winter pneumatic tire such as a studless tire having a sipe provided on a block. .
従来、スタッドレスタイヤなどの冬用の空気入りタイヤでは、氷雪路面と接するキャップトレッドゴム層に低い硬度のゴムを使用することで氷雪路性能を高める一方、キャップトレッドゴム層の内側に配置されるアンダートレッドゴム層に高い硬度のゴムを採用することで、ブロック剛性を高めて良好な操縦安定性を確保するようにしている。また、ブロックにアンダートレッドゴム層まで達する深さを有するサイプを形成し、そのエッジ効果により氷雪路性能を高めるようにしている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in winter pneumatic tires such as studless tires, low-hardness rubber is used for the cap tread rubber layer in contact with the ice / snow road surface, while the snow / snow road performance is improved, while the under-placed inside the cap tread rubber layer. By adopting high hardness rubber for the tread rubber layer, the block rigidity is increased to ensure good steering stability. Further, a sipe having a depth reaching the undertread rubber layer is formed on the block, and the snowy and snowy road performance is enhanced by the edge effect (see, for example, Patent Document 1).
通常、キャップトレッドゴム層にはアンダートレッドゴム層よりゴム硬度が10以上低いゴムを使用するが、このように硬度差が大きいと、キャップトレッドゴム層とアンダートレッドゴム層との境界面に応力が集中するため、サイプ内で発生したクラックがその境界面に沿って進行し易くなり、その進行によりブロック欠け等が発生し、耐久性が低下するという問題があった。
本発明の目的は、ブロックにサイプを設けたスタッドレスタイヤなどの冬用の空気入りタイヤにおいて、操縦安定性を損なうことなく耐久性を向上させることが可能な空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of improving durability without impairing steering stability in a winter pneumatic tire such as a studless tire having a sipe provided on a block.
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッド部のベルト層外周側にトレッドゴム層を配置し、該トレッドゴム層は外周側に踏面を有するキャップトレッドゴム層とその内周側に配置したアンダートレッドゴム層を有し、前記キャップトレッドゴム層は温度20℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層より低く、前記キャップトレッドゴム層の踏面に溝により区分されるブロックを形成し、該ブロックにアンダートレッドゴム層まで達する深さのサイプを設けた空気入りタイヤにおいて、前記トレッドゴム層は、少なくとも前記ブロックを設けた領域に更にアンダートレッドゴム層とキャップトレッドゴム層との間に中間トレッドゴム層を有し、該中間トレッドゴム層は、温度20℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層より低く、かつキャップトレッドゴム層より高く構成され、該キャップトレッドゴム層の厚さがトレッドゴム層の全厚さの35〜55%の範囲である一方、前記中間トレッドゴム層の厚さがトレッドゴム層の全厚さの5〜35%の範囲であることを特徴とする。 In the pneumatic tire of the present invention that achieves the above object, a tread rubber layer is disposed on the outer peripheral side of the belt layer of the tread portion, and the tread rubber layer is disposed on the inner peripheral side of the cap tread rubber layer having a tread on the outer peripheral side. The cap tread rubber layer has a rubber hardness at a temperature of 20 ° C. lower than that of the under tread rubber layer, and forms a block divided by a groove on the tread surface of the cap tread rubber layer. In a pneumatic tire provided with a sipe having a depth reaching the under tread rubber layer, the tread rubber layer is further provided at least in an area where the block is provided and an intermediate tread rubber layer between the under tread rubber layer and the cap tread rubber layer. The intermediate tread rubber layer has an under tread rubber hardness at a temperature of 20 ° C. Lower than the layer and higher than the cap tread rubber layer, and the thickness of the cap tread rubber layer is in the range of 35 to 55% of the total thickness of the tread rubber layer, while the thickness of the intermediate tread rubber layer is It is characterized by being in the range of 5 to 35% of the total thickness of the tread rubber layer.
上述した本発明によれば、上記した中間トレッドゴム層をキャップトレッドゴム層とアンダートレッドゴム層との間に介在させることで、隣接する各ゴム層間の硬度差を小さくすることができるため、層間に応力集中が発生するのを抑制することが可能になる。その結果、サイプ内で発生したクラックが隣接する各ゴム層の境界面に沿って進行するのが抑えられるので、耐久性の改善が可能になる。 According to the present invention described above, since the intermediate tread rubber layer is interposed between the cap tread rubber layer and the under tread rubber layer, the difference in hardness between the adjacent rubber layers can be reduced. It is possible to suppress the occurrence of stress concentration. As a result, the cracks generated in the sipe are prevented from proceeding along the boundary surfaces of the adjacent rubber layers, so that durability can be improved.
また、キャップトレッドゴム層及び中間トレッドゴム層の厚さの上限を上記のように特定することで、従来と同レベル以上のブロック剛性を確保することができるので、操縦安定性を損なうのを回避することができる。 Also, by specifying the upper limit of the thickness of the cap tread rubber layer and the intermediate tread rubber layer as described above, it is possible to secure a block rigidity equal to or higher than the conventional level, thereby avoiding a loss of steering stability. can do.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1,2は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、冬季に使用されるスタッドレスタイヤなどの冬用の空気入りタイヤを示している。左右のビード部(不図示)間にカーカス層2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軸方向内側から外側に折り返されている。トレッド部1のカーカス層2の外周側には複数のベルト層3が設けられている。
1 and 2 show an embodiment of a pneumatic tire of the present invention, and show a winter pneumatic tire such as a studless tire used in winter. The
ベルト層3の外周側にはトレッドゴム層4が配置されている。トレッドゴム層4は、表面に露出し、路面に接する踏面5を外周側に有するキャップトレッドゴム層6と、その内周側に配置したアンダートレッドゴム層7と、キャップトレッドゴム層6とアンダートレッドゴム層7との間に配置した中間トレッドゴム層8、及び側部に配置したウィングチップゴム層9を有している。キャップトレッドゴム層6及びアンダートレッドゴム層7はトレッド部1の左右のショルダー領域1S,1S間に延在し、中間トレッドゴム層8もキャップトレッドゴム層6及びアンダートレッドゴム層7と同様にトレッド部1の左右のショルダー領域1S,1S間に延在している。
A
踏面5にはタイヤ周方向20に延在する周方向溝10とタイヤ幅方向に延在する横溝11により複数のブロック12が形成されている。各ブロック12には、タイヤ幅方向にジグザグ状に延在し、図3に示すようにアンダートレッドゴム層7まで達する深さのサイプ13がタイヤ周方向20に所定の間隔で配設されている。
A plurality of
キャップトレッドゴム層6は、温度20℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層7より低くなっている。これによりキャップトレッドゴム層6の氷雪路面に対する凝着力を増加させ、氷雪路性能を高めている。中間トレッドゴム層8は、温度20℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層7より低く、かつキャップトレッドゴム層6より高くなっており、中間トレッドゴム層8のゴム硬度はアンダートレッドゴム層7とキャップトレッドゴム層6との間の中間の硬さになっている。トレッドゴム層4において、アンダートレッドゴム層7の温度20℃におけるゴム硬度が最も高くなっており、アンダートレッドゴム層に高い硬度のゴムを採用することで、ブロック剛性を高めて操縦安定性を確保するようにしている。
The cap
キャップトレッドゴム層6はその厚さt1がトレッドゴム層4の全厚さt0の35〜55%の範囲になっている。他方、中間トレッドゴム層8は、その厚さt2がトレッドゴム層4の全厚さt0の5〜35%の範囲になっている。残りのアンダートレッドゴム層7の厚さt3は、トレッドゴム層4の全厚さt0の10〜60%である。なお、ここで言う厚さとは、サイプ13を設けた領域でかつ周縁部を除くブロック12の領域で測定する厚さである。
The cap
上述した本発明によれば、キャップトレッドゴム層6とアンダートレッドゴム層7との間に上記した中間トレッドゴム層8を配置することにより、隣接する各ゴム層6,7,8間の硬度差を小さくすることができるので、トレッドゴム層4において、層間に応力集中が発生するのを防ぐことができる。従って、サイプ13内で発生したクラックが隣接する各ゴム層6,7,8の境界面に沿って進行するのを抑制し、耐久性を改善することができる。
According to the present invention described above, by disposing the above-described intermediate
また、キャップトレッドゴム層6及び中間トレッドゴム層8の厚さの上限を上記のように規定することで、従来と同レベル以上のブロック剛性を確保することができるので、操縦安定性を損なうことがない。
Further, by defining the upper limit of the thickness of the cap
キャップトレッドゴム層6の厚さt1がトレッドゴム層4の全厚さt0の35%より低いと、キャップトレッドゴム層6が占める割合が低下するので、摩耗の進行により氷雪路用タイヤとしての機能を早期に失う(摩耗時の氷上制動性能が悪化する)問題が生じる。逆に55%を超えると、硬度が低いキャップトレッドゴム層6の占める割合が大きくなりすぎるため、ブロック剛性が低くなり、操縦安定性の低下を招く。
When the thickness t1 of the cap
中間トレッドゴム層8の厚さt2がトレッドゴム層4の全厚さt0の5%より低いと、中間トレッドゴム層8が薄すぎて、硬度差が大きいキャップトレッドゴム層6とアンダートレッドゴム層7との間に応力集中が発生するのを効果的に緩和することが難しくなる。逆に35%を超えると、キャップトレッドゴム層6の厚さを確保した際に、アンダートレッドゴム層7の厚さが薄くなるため、操縦安定性に悪影響を与える。
When the thickness t2 of the intermediate
本発明において、キャップトレッドゴム層6の温度20℃におけるゴム硬度としては、45〜60の範囲がよい。このキャップトレッドゴム層6のゴム硬度が45より低いと、ブロック剛性の低下及び耐摩耗性の悪化を招く。逆に60より高いと、氷雪路性能が悪化する。
In the present invention, the rubber hardness at a temperature of 20 ° C. of the cap
アンダートレッドゴム層7の温度20℃におけるゴム硬度としては、55〜70の範囲がよい。このアンダートレッドゴム層7のゴム硬度が55より低いと、操縦安定性に悪影響を招く。逆に70より高いと、ベルト層3との接着性が悪化し、ベルト層3とのセパレーション故障が発生し易くなる。
The rubber hardness of the
中間トレッドゴム層8の温度20℃におけるゴム硬度としては、アンダートレッドゴム層7より3以上低く、かつキャップトレッドゴム層6より3以上高くするのがよく、これにより層間の境界面に対する応力集中をより効果的に緩和することができる。
The rubber hardness at a temperature of 20 ° C. of the intermediate
キャップトレッドゴム層6とアンダートレッドゴム層7との間のゴム硬度の差としては、10〜15程度にするのが、氷雪路性能と操縦安定性の点からよい。なお、上記した本発明で言うゴム硬度とは、JISK6253のデュロメータ・タイプAに準拠して測定する硬度である。
The difference in rubber hardness between the cap
中間トレッドゴム層8は、その厚さt2を左右のショルダー領域1S,1S間に位置するセンター領域1Cより左右のショルダー領域1S,1Sで厚くするのがよい。トレッド部1において、旋回走行時にショルダー領域1Sに大きな負荷が作用する。そのため、展開幅が広く溝深さも通常のものより深い冬用の空気入りタイヤでは、センター領域1Cよりもショルダー領域1Sで層間に応力集中を招き易い。そこで、ショルダー領域1Sにおける中間トレッドゴム層8の厚さをセンター領域1Cより厚くすることで、中間トレッドゴム層8による応力緩和効果を高めることができる。
The intermediate
上記実施形態では、サイプ13を有するブロック12を踏面5全体に設けた空気入りタイヤについて説明したが、サイプ13を有するブロック12とリブとが混在する空気入りタイヤであってもよい。その場合、少なくともブロック12を設けた領域に上述した中間トレッドゴム層8を配置するようにすればよい。
Although the pneumatic tire which provided the
本発明は、特に乗用車に使用されるスタッドレスタイヤなどの冬用の空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されない。 The present invention can be preferably used for winter pneumatic tires such as studless tires used for passenger cars, but is not limited thereto.
タイヤサイズを195/65R15で共通にし、キャップトレッドゴム層、中間トレッドゴム層及びアンダートレッドゴム層の厚さとゴム硬度を表1のようにした図1,2に示す構造(周方向溝の深さが9.0mm、横溝の深さが9mm)の本発明タイヤ1〜3(本実施例1〜3)と比較タイヤ1〜4(比較例1〜4)、及び中間トレッドゴム層がない従来タイヤ(従来例)をそれぞれ作製した。
The structure shown in FIGS. 1 and 2 in which the tire size is the same for 195 / 65R15, and the thickness and rubber hardness of the cap tread rubber layer, intermediate tread rubber layer and under tread rubber layer are as shown in Table 1 (depth of circumferential groove)
本発明タイヤ3は、中間トレッドゴム層の厚さをショルダー領域で厚くしたものであり、表1において、向かって左側がセンター領域の厚さ、右側がショルダー領域の厚さである。
The
これら各試験タイヤをリムサイズ15×6Jのリムに装着し、空気圧を230kPaにして、以下に示す方法により、耐久性と操縦安定性、及び摩耗時の氷上制動性能の評価試験を行ったところ、表1に示す結果を得た。 When each of these test tires was mounted on a rim having a rim size of 15 × 6 J and the air pressure was set to 230 kPa, an evaluation test of durability, handling stability, and braking performance on ice during wear was performed by the following methods. The result shown in 1 was obtained.
耐久性
各試験タイヤをドラム試験機に装着し、JIS D4230に規定される荷重耐久試験を行った後、引き続き4時間毎に荷重をJIS D4230に規定される最大負荷能力の15%つづ増加させ、ブロック欠け故障が発生するまでの走行距離を測定した。その評価結果を従来タイヤを100とする指数値で示す。この値が大きい程、耐久性が優れている。
Durability After mounting each test tire on a drum testing machine and conducting a load durability test specified in JIS D4230, the load was continuously increased by 15% of the maximum load capacity specified in JIS D4230 every 4 hours. The distance traveled until a block chip failure occurred was measured. The evaluation result is shown as an index value with the conventional tire as 100. The greater this value, the better the durability.
操縦安定性
各試験タイヤを排気量2000ccの乗用車(FR車)に装着し、ドライ路テストコースにおいて、テストドライバーにより操縦安定性の官能評価試験を実施した。その評価結果を従来タイヤを100とする指数値で示す。この値が大きい程、操縦安定性が優れている。
Steering stability Each test tire was mounted on a passenger car (FR car) with a displacement of 2000 cc, and a sensory evaluation test of steering stability was performed by a test driver on a dry road test course. The evaluation result is shown as an index value with the conventional tire as 100. The larger this value, the better the steering stability.
摩耗時の氷上制動性能
4mm摩耗させた各試験タイヤを排気量2000ccの乗用車(FR車)に装着し、氷路テストコースにおいて、時速40km/hで直進走行時にフル制動を付与し、停止するまでの距離を測定した。その評価結果を従来タイヤの新品時(100km予備走行した状態)を100とする指数値で示す。この値が大きい程、摩耗時の氷上制動性能が優れている。
On-ice braking performance at the time of wear Each test tire worn by 4 mm is mounted on a passenger car (FR vehicle) with a displacement of 2000 cc, and full braking is applied at a speed of 40 km / h on an icy road test course until it stops. The distance of was measured. The evaluation result is indicated by an index value where 100 is a value when the conventional tire is new (preliminary running for 100 km). The larger this value, the better the braking performance on ice during wear.
表1から、本発明タイヤは、操縦安定性を従来と同レベル以上確保しながら、耐久性を改善できることがわかる。また、摩耗時の氷上制動性能が比較タイヤ1のように低下することがないこともわかる。
From Table 1, it can be seen that the tire of the present invention can improve the durability while ensuring the steering stability equal to or higher than the conventional level. It can also be seen that the braking performance on ice during wear does not decrease as in the
1 トレッド部
1C センター領域
1S ショルダー領域
3 ベルト層
4 トレッドゴム層
5 踏面
6 キャップトレッドゴム層
7 アンダートレッドゴム層
8 中間トレッドゴム層
10 周方向溝
11 横溝
12 ブロック
13 サイプ
t0,t1,t2,t3 厚さ
1
Claims (3)
前記トレッドゴム層は、少なくとも前記ブロックを設けた領域に更にアンダートレッドゴム層とキャップトレッドゴム層との間に中間トレッドゴム層を有し、該中間トレッドゴム層は、温度20℃におけるゴム硬度がアンダートレッドゴム層より低く、かつキャップトレッドゴム層より高く構成され、該キャップトレッドゴム層の厚さがトレッドゴム層の全厚さの35〜55%の範囲である一方、前記中間トレッドゴム層の厚さがトレッドゴム層の全厚さの5〜35%の範囲である空気入りタイヤ。 A tread rubber layer is disposed on the belt layer outer peripheral side of the tread portion, and the tread rubber layer has a cap tread rubber layer having a tread on the outer peripheral side and an under tread rubber layer disposed on the inner peripheral side thereof, and the cap tread rubber The layer had a rubber hardness at a temperature of 20 ° C. lower than that of the undertread rubber layer, a block divided by a groove was formed on the tread surface of the cap tread rubber layer, and a sipe having a depth reaching the undertread rubber layer was provided on the block. In pneumatic tires,
The tread rubber layer further has an intermediate tread rubber layer between the under tread rubber layer and the cap tread rubber layer at least in a region where the block is provided, and the intermediate tread rubber layer has a rubber hardness at a temperature of 20 ° C. The tread rubber layer is lower than the under tread rubber layer and higher than the cap tread rubber layer, and the thickness of the cap tread rubber layer is in the range of 35 to 55% of the total thickness of the tread rubber layer. A pneumatic tire having a thickness in the range of 5 to 35% of the total thickness of the tread rubber layer.
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