JP2013057015A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】独立気泡を含有したトレッドゴムを備える空気入りタイヤにおいて、新品時および走行初期においても、充分な氷上性能を発揮する空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】独立気泡１７を含有するトレッドゴム１５の表層部分１９に、粒状体２１を配置してなる空気入りタイヤ。
【選択図】図１

Description

本発明は、氷雪路面の走行等に使用されるスタッドレスタイヤにおいて、新品時および走行初期においても、充分な氷上性能を得るための技術に関する。

氷雪路面の走行においては、一般路面に比べて滑りやすく、タイヤの制動性能および駆動性能が低下してしまうという問題がある。これは、走行中にタイヤに生じる摩擦熱等により、水膜が発生し易く、この水膜がタイヤと氷雪路面との間の摩擦係数を低下させていることが１つの原因であった。このため、タイヤの水膜除去効果やエッジ効果およびスパイク効果を向上させるための提案が種々なされてきている。

特許文献１には、タイヤのトレッドゴムに気泡を形成した発泡ゴムを用いた技術が開示されている。タイヤが摩耗するとトレッドゴムに含有した気泡がトレッド部の表面に露出し、凹部が生じる。この凹部が水膜を吸収、除去することにより、路面とタイヤとの摩擦係数の低下を抑えることができ、氷雪路面上でのタイヤの制動性能および駆動性能（氷上性能）が向上する。

特開２００７−１３１０８４号公報

しかしながら、上記のようなタイヤは新品時において、製造時の加硫モールド面を反映して、そのトレッド部の表面が滑らかであり、気泡はトレッドゴムの内部に含有されている。すなわち、路面と接するトレッド部の表面に凹部が現れるのは、走行によりある程度の摩耗が進行して、トレッドゴム内部の気泡が表出した後のことであり、トレッド部の表面が滑らかである新品時から使用初期においては、充分な水膜除去効果が得られず、しかるに、所望の氷上性能が確保できないものであった。

それゆえ本発明は、走行によりある程度の摩耗が進行して、トレッドゴム内部の気泡が表出した後のみならず、新品時および走行初期においても、充分な氷上性能を発揮しうる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の空気入りタイヤは、独立気泡を含有するトレッドゴムの表層部分に、粒状体を配置してなることを特徴とするものである。ここで、「トレッドゴムの表層部分」とは、空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％を内圧として充填し、最大負荷能力を負荷した状態（以下、「所定状態」という。）で、タイヤ製造後の新品時点におけるトレッドゴムの外表面から、タイヤ径方向内側に０．３ｍｍの深さまでの部分をいう。なお、使用地又は製造地においてＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

かかる空気入りタイヤにあっては、トレッドゴムの表層部分に粒状体を配置したことにより、タイヤの新品時および走行初期において路面と接するタイヤの表面に粒状体が表出しているため、氷雪路面の走行時において、エッジ効果およびスパイク効果により充分な氷上性能を発揮することが出来る。

なお、本発明の空気入りタイヤにあっては、空気入りタイヤを、所定のリムに装着するとともに、正規内圧、正規荷重を負荷した状態において、タイヤ赤道を中心として、トレッド幅の４０％〜７０％の幅を有する領域を中央域、中央域のタイヤ幅方向外側の領域をそれぞれ側方域として、前記中央域と前記側方域とで、前記粒状体の種類および量の少なくとも一方を異ならせることが好ましい。なお、ここでいう「所定のリムに装着するとともに、正規内圧、正規荷重を負荷した状態」とは、上述の所定状態をいう。また、「トレッド幅」とは、所定状態において、タイヤが路面と接地する部分の、タイヤ幅方向の最大距離をいう。

また、本発明の空気入りタイヤにあっては、中央域に配置する前記粒状体がポリエステル繊維、籾殻、カニの甲羅、卵の殻、を含む群の中の少なくとも１つからなり、前記側方域に配置する前記粒状体が貝殻、砂、卵の殻、カニの甲羅を含む群の中の少なくとも１つからなることができる。

さらに、本発明の空気入りタイヤにあっては、加硫前の生タイヤの表面に粒状体を散布または塗布した後に生タイヤを加硫することにより、前記トレッドゴムの表層部分に前記粒状体を配置してなることが好ましく、これによれば、特別な加工機械や複雑な作業工程を必要とせず、加工費用の増大を抑えながらも、容易に、粒状体を配置したタイヤを製造することができる。

本発明によれば、新品時および走行初期においても、充分な氷上性能を発揮し得る空気入りタイヤを提供することができる。

本発明にしたがう一実施形態の空気入りタイヤにおけるタイヤ幅方向断面を示す断面図（半図）である。

以下、本発明にしたがう実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態の空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面の半図を示す。

この実施形態の空気入りタイヤ（以下、「タイヤ」という。）１は、慣例に従い、ビードコア３を埋設した一対のビード部５と、これらビード部５からタイヤ径方向外側にそれぞれ延びる一対のサイドウォール部７と、これらサイドウォール部相互間に跨るトレッド部９とから構成され、これら各部に亘って、トロイド状に延在するカーカス１１と、カーカス１１のクラウン部外周上にベルト層１３を備える。

トレッド部９を構成するトレッドゴム１５は、独立気泡１７を含有した発泡ゴムである。また、トレッドゴム１５の表層部分１９は、上記の所定状態において、新品時におけるトレッドゴムの外表面から０．３ｍｍの深さまでの領域であり、この範囲内に粒状体２１が配置されている。粒状体２１は、トレッドゴム１５の外表面１５’にも一部が露出している。ここで、粒状体２１の種類としては、例えば、卵の殻、貝殻、カニの甲羅、砂、ポリエステル繊維、籾殻等を用いることができる。

トレッド部の表面に露出した粒状体２１によって、新品時および使用初期から、従来では発揮し得なかったエッジ効果およびスパイク効果を発揮し、路面とタイヤとの摩擦係数の低減を防止し、氷上性能を向上することが可能となる。

また、トレッドゴム１５には独立気泡１７を含有しているため、走行するにつれてタイヤが摩耗し、独立気泡１７がタイヤのトレッド部９の表面に露出すると、気泡の空洞部分が凹部となり、この凹部で路面上の水を吸収、除去して、路面とタイヤとの摩擦係数を高め、氷上性能を向上することができる。

さらに、上記の所定状態において、トレッド幅の４０％〜７０％の幅を有する領域を中央域２３、中央域２３のタイヤ幅方向外側の領域をそれぞれ側方域２５として、中央域２３と側方域２５とで、粒状体２１の種類および量の少なくとも一方を異ならせることが好ましい。

具体的には、中央域にポリエステル繊維、籾殻、カニの甲羅、卵の殻、を配置し、側方域には貝殻、砂、卵の殻、カニの甲羅、を配置するとよい。また、側方域よりも中央域により多い量の粒状体を配置するのが好ましい。すなわち、中央域には比較的、平均粒子径が大きく、硬度の低い粒状体を配置し、側方域には、平均粒子径が小さく、硬度の高い粒状体を配置することが好ましい。これによれば、中心域は直進時に比較的均一な接地圧で接地する部分であるので、貼り付きと除水効果を向上できる。また、摩耗が遅い部分なので発泡部露出までの摩耗促進を狙う。側方域は旋回時に接地圧が集中する部分であるので、氷への粒状体の突き刺さりによる摩擦力向上が可能になる。

上記のタイヤは、通例と同様に加硫前の各種のタイヤ構成部材を張り合わせて生タイヤを作り、その後、加硫前の生タイヤにおけるトレッド部を構成するゴム部材の表面に粒状体を散布または塗布した後に、タイヤ用加硫モールドで加硫することで製造することができる。

かかる方法によれば、容易に加硫後のタイヤトレッド部の表面に、粒状体を配置することができ、加硫モールドの内側面を加工するなどの、複雑な作業工程を要することなく、製造コストが過度に増大することを抑えることができる。

また、トレッドゴムに独立気泡を含有させる方法については特に制限はなく、例えば、加硫前のトレッドゴム部材に発泡剤、および必要に応じて発泡補助剤を配合し、加硫時の発泡によって独立気泡を含有させる方法などがある。

また、加硫前のトレッドゴム部材に熱膨張性マイクロカプセルを配合して、加硫により、マイクロバルーンと呼ばれる気泡を形成するものでもよい。また、独立気泡の形状、大きさについても制限はなく、例えば、球形状、長尺形状等が考えられる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更することができる。例えば、トレッドゴム内に含有される独立気泡の分布が、タイヤの外側と内側とで層を成すように、気泡の径および数等に差異を設けたものでもよい。

次に、本発明に従う実施例のタイヤと、従来技術に従う従来例のタイヤをそれぞれ試作し、氷上性能についての評価を行ったので、以下説明する。

従来例のタイヤは、トレッドゴムに発泡ゴムを用いたスタッドレスタイヤであり、実施例のタイヤは、本発明に従い、トレッドゴムの表層部分に、中央域には平均粒子径が１ｍｍ〜３ｍｍのポリエステル繊維と籾殻（種類）を、側方域には平均粒子径が０．５ｍｍ〜１ｍｍの貝殻と砂（種類）を粒状体として配置した点において、従来例のタイヤと相違する。実施例のタイヤにおいて、側方域よりも、中央域の粒状体の量がより多い。

上記各供試タイヤについて、サイズ１５×６Ｊのリムに組み付け、内圧２００ｋＰａとして乗用車に装着し、以下の試験を行って氷上性能を評価した。

氷上性能は、新品時および、３０％摩耗時のタイヤについて、氷上平坦路を走行させ、時速２０ｋｍ／ｈからフルブレーキをかけて、車両が停止するまでの制動距離を測定した。新品時の従来例のタイヤの制動距離を１００として実施例のタイヤの測定値および、従来例のタイヤの３０％摩耗時の測定値を指数表示し、指数値が小さいほど氷上性能が良好であることを示す。表１に試験結果を示す。

表１の試験結果から、本発明にしたがう粒状体を配置した実施例のタイヤは、新品時において氷上性能（制動性能）が向上していることがわかる。

本発明により、新品時および走行初期においても、充分な氷上性能を発揮しうる空気入りタイヤを提供することが可能になった。

１ タイヤ
３ ビードコア
５ ビード部
７ サイドウォール部
９ トレッド部
１１ カーカス
１３ ベルト層
１５ トレッドゴム
１７ 独立気泡
１９ 表層部分
２１ 粒状体
２３ 中央域
２５ 側方域

Claims (4)

1. 独立気泡を含有するトレッドゴムの表層部分に、粒状体を配置してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記空気入りタイヤを、所定のリムに装着するとともに、正規内圧、正規荷重を負荷した状態において、タイヤ赤道を中心として、トレッド幅の４０％〜７０％の幅を有する領域を中央域、中央域のタイヤ幅方向外側の領域をそれぞれ側方域として、
   前記中央域と前記側方域とで、前記粒状体の種類および量の少なくとも一方を異ならせた、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記中央域に配置する前記粒状体がポリエステル繊維、籾殻、カニの甲羅、卵の殻を含む群の中の少なくとも１つからなり、
   前記側方域に配置する前記粒状体が貝殻、砂、卵の殻、カニの甲羅を含む群の中の少なくとも１つからなる、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 加硫前の生タイヤの表面に粒状体を散布または塗布した後に生タイヤを加硫することにより、前記トレッドゴムの表層部分に前記粒状体を配置してなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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