JP2021534027A - 冬及び耐久性のためのトレッド - Google Patents

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Abstract

本発明は接触面を有するトレッドを提供する。ここでは、トレッドは複数の溝及び複数の接触要素を備え、複数の接触要素はそれぞれ最上面を有し、トレッドは2つの弾性ゴム層:トレッドが真新しいと接触面を構成するキャップゴム層とキャップゴム層の半径方向内方向に設けられたベースゴム層とを含み、キャップゴム層とベースゴム層は互いに異なるゴム成分で構成され、ベースゴム層は複数の溝の半径方向最深部の半径方向内方向に全体的に配置され、キャップゴム層を構成するゴム成分は固体粒子を含み、ベースゴム層を構成するゴム成分は前記固体粒子を欠き、ベースゴム層を構成するゴム成分のショアA硬度はキャップゴム層を構成するゴム成分のショアA硬度より少なくとも6ポイント高い。

Description

本発明は、タイヤのトレッドに関し、特に、満足なタイヤ耐久性を維持する一方で冬性能に関する改善を提供するタイヤのトレッドに関する。
「スタッドレス」タイヤと呼ばれるタイヤは氷及び/又は雪で覆われた冬路面の運転に好適である。多くの場合、「スタッドレス」タイヤは、タイヤが冬タイヤとして使用され得るその残りの溝深さに対する摩耗限度を有する。
このような摩耗限度後に接触面に現れるゴム成分は多くの場合冬路面の使用には好適ではなく、したがって、このような摩耗限度後であっても突然発生し得る冬路面で安全に運転することができることの要望がある。
タイヤ寿命に近くなるまで冬路面の性能を維持するために、冬路面の使用に好適なゴム成分を有する全トレッドを製造することが効果的であるということが知られている。このようなやり方は、非冬路面の性能と、冬路面の使用に好適なゴム成分の柔軟性に主に起因するタイヤ耐久性とに悪影響を与えるということも知られている。
特開昭59−199307号公報は、その硬度が5℃未満でトレッドゴムの硬度より硬くなり且つ30℃超でトレッドゴムの硬度以下になるシートゴム層を含むトレッドを有するスタッダブル空気入りタイヤを開示する。ここでは、シートゴム層が、スタッドのフランジを埋め込むように又はスタッドのフランジの底面に接触するように円周方向配向で連続的に置かれる。
韓国特許出願公開第20160026426号明細書は比較的低い転がり抵抗を有する第1のゴム成分又は比較的良好なブレーキ性能を有する第2のゴム成分のうちの少なくとも1つで作られたゴム層を含むトレッドを有するタイヤを開示する。ここでは、第1のゴム成分又は第2のゴム成分は、転がり抵抗とブレーキ性能との両方に関し良好な性能を維持する一方で不規則摩耗を防止するための複数の粒子を含む。
特開昭59−199307号公報 韓国特許出願公開第20160026426号明細書
しかし、これらの文献において開示される解決策により、非冬路面の性能及びタイヤ耐久性を維持する一方でタイヤ寿命に近くなるまで冬路面の良好な性能を維持に関しては十分ではなく、したがってタイヤ寿命に近くなるまでこれらの性能を同時にさらに維持することの要望がある。
したがって、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面、非冬路面の良好な性能及びタイヤ耐久性の維持を同時に提供するタイヤのトレッドの必要性がある。
定義:
「半径方向/配向」はタイヤの回転軸に対し垂直な方向/配向である。この方向/配向はトレッドの厚さ配向に対応する。
「軸方向/配向」はタイヤの回転軸に平行な方向/配向である。
「周方向/配向」は回転軸を中心とする任意の円に接する方向/配向である。この方向/配向は軸方向/配向と半径方向/配向との両方に対し垂直である。
「タイヤ」は内圧に晒されるか否かに関わらずすべてのタイプの弾性タイヤを意味する。
タイヤの「トレッド」は側面及び2つの主面により囲まれ、その1つはタイヤが回転しているときに地面と接触するように意図されている一定量のゴム材料を意味する。
「溝」は通常の回転条件下では互いに接触しない2つのゴム面/側壁との間の空間であり、2つのゴム面/側壁は別のゴム面/底面により接続される。溝は幅及び深さを有する。
「サイプ」とも呼ばれる「切り込み」は、例えばナイフ刃のような形状を有する薄い刃により作られるトレッドの表面から半径方向内方向に形成される狭い切り欠きである。トレッドの表面における切り込みの幅は溝より狭く、例えば2.0mm以下である。溝とは異なるこの切り込みは、このような切り込みがタイヤ接地面内に且つ通常の回転条件下に在ると部分的に又は完全に閉じられ得る。
「タイヤ接地面」は、ETRTO、JATMA又はTRAなどのタイヤ標準規格において識別されそしてその標準リム上へ取り付けられその定格圧を充填され且つその定格負荷下におけるタイヤのフットプリントである。
したがって本発明の目的は、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面、非冬路面の良好な性能及びタイヤ耐久性の維持を提供するタイヤのトレッドを提供することである。
本発明は、回転中に地面と接触するように意図された接触面を有するタイヤのトレッドであって、トレッドは、接触面に対し開いた深さDの複数の溝と複数の溝により境界を定められた複数の接触要素とを備えており、複数の接触要素はそれぞれ、接触面の一部分を構成する最上面を有し、トレッドはタイヤの半径方向に積層された、トレッドが新品時に接触面を構成するキャップゴム層及びキャップゴム層の半径方向内方に設けられたベースゴム層の2つのゴム層を含み、キャップゴム層及びベースゴム層は互いに異なるゴム成分で構成され、ベースゴム層は複数の溝の半径方向最深部の半径方向内方に全体的に配置され、キャップゴム層を構成するゴム成分は固体粒子を含むことと、ベースゴム層を構成するゴム成分は固体粒子を欠くことと、ベースゴム層を構成するゴム成分のASTM D2240によるショアA硬度はキャップゴム層を構成するゴム成分のショアA硬度より少なくとも6ポイント高いことと、を特徴とするトレッドを提供する。
この配置は、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面、非冬路面の良好な性能、及びタイヤ耐久性の維持を同時に提供するタイヤのトレッドを提供する。
トレッドはタイヤの半径方向に積層された、トレッドが新品時に接触面を構成するキャップゴム層及びキャップゴム層の半径方向内方に設けられたベースゴム層の2つのゴム層を含み、キャップゴム層及びベースゴム層は互いに異なるゴム成分で構成され、ベースゴム層は複数の溝の半径方向最深部の半径方向内方に全体的に配置されるので、冬路面の使用に好適なゴム成分で構成されたキャップゴム層をタイヤ寿命に近くなるまで接触面上で常に見えるようにすることが可能である。したがって、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面の良好なレベルの性能を維持することが可能である。
キャップゴム層を構成するゴム成分は固体粒子を含むので、冬路面の高レベルの性能を提供することが可能である。これは、固体粒子が、雪粒子をトラップするための及び/又は冬の地面と接触要素との間に生成される水膜を排除するための固体粒子の脱落及び/又は摩耗により接触要素の最上面上の凸凹を生成するだろうという理由による。また同時に、このような凸凹は、雪及び/又は氷で覆われた表面を削ることができるために縁をミクロンメートルスケールで増加するだろう。したがって、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面の性能をさらに改善することが可能である。
ベースゴム層を構成するゴム成分は固体粒子を欠き、ベースゴム層を構成するゴム成分のASTM D2240によるショアA硬度はキャップゴム層を構成するゴム成分のショアA硬度より少なくとも6ポイント高いので、ベースゴム層はキャップゴム層で全体的に作られる接触要素の支持層として働く。また同時に、ベースゴム層はタイヤ内部構造を破損から保護する保護膜として働く。したがって非冬性能及びタイヤ耐久性をタイヤ寿命に近くなるまで維持することが可能である。
キャップゴム層を構成するゴム成分とベースゴム層を構成するゴム成分との間のショアA硬度のこのギャップが6ポイント未満であれば、ベースゴム層が支持層としても保護膜としても働き得ないので非冬性能及び/又はタイヤ耐久性の劣化のリスクが有る。ベースゴム層を構成するゴム成分のショアA硬度をキャップゴム層を構成するゴム成分のショアA硬度より少なくとも6ポイント高く設定することにより、非冬性能及びタイヤ耐久性をタイヤ寿命に近くなるまで維持することが可能である。
別の好ましい実施態様では、トレッドの中心における接触面に対し垂直に測定されるベースゴム層の厚さは少なくとも0.8mmに等しい。
トレッドの中心における接触面に対し垂直に測定されるベースゴム層のこの厚さが0.8mm未満であれば、ベースゴム層が保護膜として十分に働き得なくしたがってタイヤ耐久性が劣化されるというリスクがある。トレッドの中心における接触面に対し垂直に測定されるベースゴム層のこの厚さを少なくとも0.8mmに設定することにより、タイヤ耐久性をタイヤ寿命に近くなるまで維持することが可能である。
トレッドの中心における接触面に対し垂直に測定されるベースゴム層のこの厚さは好適には少なくとも1.0mmに等しく、より好適には少なくとも1.2mmに等しい。
別の好適な実施形態では、固体粒子のサイズは0.1mm〜1.0mmである。
固体粒子のこのサイズが0.1mm未満であれば、固体粒子を介し生成される凸凹が小さ過ぎ、したがって冬路面の性能が改善され得ないというリスクがある。固体粒子のこのサイズが1.0mmより大きければ、固体粒子を介し生成される凸凹が大き過ぎ、したがって非冬路面の性能が劣化されるというリスクがある。固体粒子のこのサイズを0.1mm〜1.0mmへ設定することにより、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面の良好な性能と非冬路面の良好な性能とを同時に維持することが可能である。
固体粒子のこのサイズは、好適には0.1mm〜0.9mm、より好適には0.2mm〜0.8mm、さらにより好適には0.3mm〜0.8mmである。
別の好適な実施形態では、ベースゴム層を構成するゴム成分は補強充填剤としてのシリカを欠く。
この配置によると、より少ない水を内部混合物へ持ち込むことが可能であり、より良い接着性を導き、したがって耐久性能がさらに改善されるだろう。
別の好ましい実施態様では、ベースゴム層を構成するゴム成分は、少なくとも70phrに等しい天然ゴム、イソプレンゴム、又は天然ゴムとイソプレンゴムとの混合物を含む。
この配置によると、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムは合成ゴムを越えるより良い機械的性質を示すのでタイヤ耐久性をさらに改善することが可能である。
好適には、ベースゴム層を構成するゴム成分は、100phrの天然ゴム、イソプレンゴム、又は天然ゴムとイソプレンゴムとの混合物を含む。
別の好適な実施形態では、キャップゴム層を構成するゴム成分のショアA硬度は最大限でも60に等しい。
キャップゴム層を構成するゴム成分のこのショアA硬度が60より大きければ、キャップゴム層は、地上の凸凹にスムーズに追随し得なく、地面とトレッドとの間の接触の面積を低減し、したがって冬及び非冬性能が劣化されるというリスクがある。キャップゴム層を構成するゴム成分のこのショアA硬度を最大限でも60に設定することにより、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面の良好な性能と非冬路面の良好な性能とを同時に維持することが可能である。
別の好適な実施形態では、キャップゴム層内の固体粒子の量は3〜40容積%である。
キャップゴム層内の固体粒子のこの量が3容積%未満であれば、摩耗後に生成される凸凹は十分ではなく、したがって冬路面の性能が改善され得ないというリスクがある。キャップゴム層内の固体粒子のこの量が40容積%より大きければ、摩耗後に生成される凸凹が非冬道路上の接触面積性能を余りに大きく低減し、タイヤ耐久性が劣化されるというリスクがある。ベースゴム層内の固体粒子のこの量を3〜40容積%へ設定することにより、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面、非冬路面の良好な性能、及びタイヤ耐久性を同時に維持することが可能である。
キャップゴム層内の固体粒子のこの量は、好適には3〜35容積%、より好適には5〜30容積%、さらにより好適には10〜30容積%である。
別の好適な実施形態では、固体粒子はクラムラバー粒子である。
この配置によると、クラムラバー粒子が、他の固体粒子より良好なキャップゴム層を構成するゴム成分と接着し、したがって離れるのが困難であり、そしてたとえクラムラバー粒子が、キャップゴム層を構成するゴム成分より早く摩滅しても、クラムラバー粒子は他の固体粒子と比較して徐々に摩耗するので、固体粒子の有利な効果をより長く維持することが可能である。したがって、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面の性能をさらに維持することが可能である。
発明の有利な効果
上述の配置によると、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面、非冬路面の良好な性能、及びタイヤ耐久性を維持することが可能である。
本発明の他の特徴及び利点は、本発明の実施形態を非限定的例として示す添付図面を参照して以下になされる説明から生じる。
第1の本発明の実施形態によるトレッドの概略平面図である。 図1の線II−IIに沿って切り取られた断面図である。 本発明の第2の実施形態によるトレッドの概略断面図である。 従来技術によるトレッドの概略断面図である。
本発明の好ましい実施形態は添付図面を参照して以下に説明される。
本発明の第1の実施形態によるタイヤのトレッド1は図1と2を参照して説明される。
図1は本発明の第1の実施形態によるトレッドの概略平面図である。図2は図1の線II−IIに沿って切り取られた断面図である。図1、2に示すトレッド1は、円周方向配向で延伸する中心線路C−C’に対して分割されたトレッドの一部分の半分である。
トレッド1は、寸法205/55R16を有するタイヤのトレッドであり、回転中に地面と接触するように意図された接触面2と、接触面2に対し開いた深さDの複数の溝3で(図2に示す)あって上下配向である円周方向配向又は図1の左右配向である軸方向配向で概して延伸する複数の溝3とを含む。複数の溝3はリブ又はブロックの形式で複数の接触要素4の境界を定める。複数の接触要素4のそれぞれの接触要素4の最上面41が接触面2の一部分を構成する。複数の接触要素4のそれぞれは、最上面41に対し開くとともに接触要素4の半径方向内方向に延伸する少なくとも1つの切り込み5を備える。
図2に示すように、トレッド1は、タイヤの半径方向配向で積層された2つの弾性ゴム層:トレッドが真新しいと接触面2(そしてまた接触要素4の最上面41)を構成するキャップゴム層6とキャップゴム層6の半径方向内方向に設けられるベースゴム層7とを含み、キャップゴム層6及びベースゴム層7は互いに異なるゴム成分で構成され、ベースゴム層7は複数の溝3の半径方向最深部の半径方向内方向に全体的に配置され、したがって、ベースゴム層7は見えないが複数の溝3はトレッド1上で利用可能である。タイヤの本体であるカーカス10とプライ9は、ラジアルタイヤの典型的な構築としてトレッド1の半径方向内方向に配置される。
図2に示すように、ベースゴム層7はゴムシートの形式でプライ9の上に置かれ、軸方向配向のベースゴム層7の幅は同じ配向のプライ9の幅より少し狭い。この第1の実施形態では、トレッド1の中心における接触面2に対し垂直に測定されるベースゴム層7の厚さは1.0mmである。
キャップゴム層6を構成するゴム成分は固体粒子を含み、ベースゴム層7を構成するゴム成分は固体粒子を欠く。この第1の実施形態では、固体粒子のサイズは0.3〜0.7mmの範囲であり、キャップゴム層6内の固体粒子の量は8容積%であり、固体粒子はクラムラバー粒子である。
ベースゴム層7を構成するゴム成分は、少なくとも70phrに等しい天然ゴム又はイソプレンゴム、又は天然ゴムとイソプレンゴムとの混合物を含み、補強充填剤としてのシリカを欠く。この第1の実施形態では、ベースゴム層7を構成するゴム成分は100phrの天然ゴムを含む。
ベースゴム層7を構成するゴム成分の標準ASTM D2240によるショアA硬度はキャップゴム層6を構成するゴム成分のショアA硬度より少なくとも6ポイント高く、キャップゴム層6を構成するゴム成分のショアA硬度は最大限でも60に等しい。この第1の実施形態では、ベースゴム層を構成するゴム成分のショアA硬度は64であり、キャップゴム層を構成するゴム成分のショアA硬度は54である。
トレッド1はタイヤの半径方向配向で積層された2つの弾性ゴム層:トレッドが真新しいと接触面2を構成するキャップゴム層6とキャップゴム層6の半径方向内方向に設けられたベースゴム層7とを含み、キャップゴム層6及びベースゴム層7は互いに異なるゴム成分で構成され、ベースゴム層7は複数の溝3の半径方向最深部の半径方向内方向に全体的に配置されるので、冬路面の使用に好適なゴム成分で構成されたキャップゴム層6をタイヤ寿命に近くなるまで接触面2上で常に見えるようにすることが可能である。したがって、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面の良好なレベルの性能を維持することが可能である。
キャップゴム層を構成するゴム成分は6つの固体粒子を含むので、冬路面の高レベルの性能を提供することが可能である。これは、固体粒子が、雪粒子をトラップするための及び/又は冬の地面と接触要素4との間に生成される水膜を排除するための固体粒子の脱落及び/又は摩耗により接触要素4の最上面41上に凸凹を生成するだろうという理由による。また同時に、このような凸凹は、雪及び/又は氷で覆われた表面を削ることができるために縁をミクロンメートルスケールで増加するだろう。したがって、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面の性能をさらに改善することが可能である。
ベースゴム層7を構成するゴム成分は固体粒子を欠き、ベースゴム層7を構成するゴム成分のASTM D2240によるショアA硬度は、キャップゴム層6を構成するゴム成分のショアA硬度より少なくとも6ポイント高いので、ベースゴム層7は、キャップゴム層6で全体的に作られる接触要素4の支持層として働く。また同時に、ベースゴム層7はタイヤ内部構造(例えばプライ9)を破損から保護する保護膜として働く。したがって、非冬性能及びタイヤ耐久性をタイヤ寿命に近くなるまで維持することが可能である。
キャップゴム層6を構成するゴム成分とベースゴム層7を構成するゴム成分との間のショアA硬度のこのギャップが6ポイント未満であれば、ベースゴム層7が支持層としても保護膜としても働き得ないので非冬性能及び/又はタイヤ耐久性の劣化のリスクが有る。ベースゴム層7を構成するゴム成分のショアA硬度をキャップゴム層6を構成するゴム成分のショアA硬度より少なくとも6ポイント高く設定することにより、非冬性能及びタイヤ耐久性をタイヤ寿命に近くなるまで維持することが可能である。
トレッド1の中心における接触面2に対し垂直に測定されるベースゴム層7の厚さは少なくとも0.8mmに等しいので、タイヤ耐久性をタイヤ寿命に近くなるまで維持することが可能である。
トレッド1の中心における接触面2に対し垂直に測定されるベースゴム層7のこの厚さが0.8mm未満であれば、ベースゴム層7が保護膜として十分に働き得なく、したがってタイヤ耐久性が劣化されるというリスクがある。
トレッド1の中心において接触面2に対し垂直に測定されるベースゴム層7のこの厚さは、好適には少なくとも1.0mmに等しく、より好適には少なくとも1.2mmに等しい。
固体粒子のサイズは0.1mm〜1.0mmであるので、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面の良好な性能と非冬路面の良好な性能とを同時に維持することが可能である。
固体粒子のこのサイズが0.1mm未満であれば、固体粒子を介し生成される凸凹が小さ過ぎ、したがって冬路面の性能が改善され得ないというリスクがある。固体粒子のこのサイズが1.0mmより大きければ、固体粒子を介し生成される凸凹が大き過ぎ、したがって非冬路面の性能が劣化されるというリスクがある。
固体粒子のこのサイズは、好適には0.1mm〜0.9mm、より好適には0.2mm〜0.8mm、さらにより好適には0.3mm〜0.8mmである。
ベースゴム層7を構成するゴム成分は補強充填剤としてのシリカを欠くので、より少ない水を内部混合物へ持ち込むことが可能であり、より良い接着性を導き、したがって耐久性能がさらに改善されるだろう。
ベースゴム層7を構成するゴム成分は、少なくとも70phrに等しい天然ゴム又はイソプレンゴム、又は天然ゴムとイソプレンゴムとの混合物を含むので、タイヤ耐久性をさらに改善することが可能である。これは、天然ゴム及び/又はイソプレンゴムが合成ゴムを越えるより良い機械的性質を示すためである。
好適には、ベースゴム層を構成するゴム成分は100phrの天然ゴム、イソプレンゴム、又は天然ゴムとイソプレンゴムとの混合物を含む。
キャップゴム層6を構成するゴム成分のショアA硬度は最大限でも60に等しいので、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面の良好な性能と非冬路面の良好な性能とを同時に維持することが可能である。
キャップゴム層を構成するゴム成分のこのショアA硬度が60より大きければ、キャップゴム層は、地上の凸凹にスムーズに追随し得なく、地面とトレッドとの間の接触の面積を低減し、したがって冬及び非冬性能は劣化されるというリスクがある。
キャップゴム層6内の固体粒子の量は3〜40容積%であるので、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面、非冬路面の良好な性能、及びタイヤ耐久性を同時に維持することが可能である。
キャップゴム層6内の固体粒子のこの量が3容積%未満であれば、摩耗後に生成される凸凹は十分ではなく、したがって冬路面の性能が改善され得ないというリスクがある。キャップゴム層6内の固体粒子のこの量が40容積%より大きければ、摩摩耗後に生成される凸凹が、非冬道路上の接触面積性能を余りに大きく低減し、タイヤ耐久性が劣化されるというリスクがある。
キャップゴム層6内の固体粒子のこの量は、好適には3〜35容積%、より好適には5〜30容積%、さらにより好適には10〜30容積%である。
固体粒子はクラムラバー粒子であるので、固体粒子の有利な効果をより長く維持することが可能である。これは、クラムラバー粒子が、他の固体粒子より良好に、キャップゴム層6を構成するゴム成分と接着し、したがって離れるのが困難であり、そしてたとえクラムラバー粒子が、キャップゴム層6を構成するゴム成分より早く摩滅しても、クラムラバー粒子は他の固体粒子と比較して徐々に摩耗するためである。したがって、タイヤ寿命に近くなるまで冬路面の性能をさらに維持することが可能である。
ベースゴム層7は軸方向配向に沿って様々な厚さを有し得る。
本発明の第2の実施形態によるトレッド21が図3を参照して説明される。図3は本発明の第2の実施形態によるトレッドの概略断面図である。この第2の実施形態の構造は図3に示す配置以外は第1の実施形態のものと同様であり、したがって説明は図3を参照してなされる。
図3に示すように、トレッド21は、タイヤの半径方向配向で積層された2つの弾性ゴム層:トレッドが真新しいと接触面22(そしてまた接触要素4の最上面241)を構成するキャップゴム層26とキャップゴム層26の半径方向内方向に設けられるベースゴム層27とを含み、キャップゴム層26及びベースゴム層27は互いに異なるゴム成分で構成され、ベースゴム層27は複数の溝23の半径方向最深部の半径方向内方向に全体的に配置され、したがって、ベースゴム層27は見えないが複数の溝23はトレッド21上で利用可能である。タイヤの本体であるカーカス210とプライ29はラジアルタイヤの典型的な構築としてトレッド21の半径方向内方向に配置される。
図3に示すように、ベースゴム層27はプライ29の上に置かれ、軸方向配向のベースゴム層27の幅は、同じ配向のプライ29の幅より広く、且つ同じ配向のキャップゴム層26の幅にほぼ等しい。この第2の実施形態では、トレッド21の中心において接触面22に対し垂直に測定されるベースゴム層27の厚さは1.5mmである。
軸方向配向のベースゴム層27の幅は同じ配向のプライ29の幅より広いので、タイヤ寿命に近くなるまで非冬路面の性能及びタイヤ耐久性をさらに増加し且つさらに維持することが可能である。これは、ベースゴム層27が、製造効率を高める一方で支持層及び保護膜として効果的に働き得るためである。
プライ29とカーカス210との間の領域では、キャップゴム層26を構成するゴム成分又はベースゴム層27を構成するゴム成分の両方以外のゴム成分はベースゴム層27の形式をシートゴムするために提供され得る。
本発明は説明され表された例へ限定されなく、様々な修正形態が本発明のフレームワークから離れることなくここではなされ得る。
図4は従来技術によるトレッドの概略断面図である。この図4では、トレッド101は、回転中に地面と接触するように意図された接触面102を有し、トレッド101は、接触面102に対し開いた深さDの複数の溝103と複数の溝103により境界を定められた複数の接触要素104と備え、複数の接触要素104はそれぞれ、接触面102の一部分を構成する最上面1041を有し、トレッド101はタイヤの半径方向配向で積層された2つの弾性ゴム層:トレッド101が真新しいと接触面102を構成するキャップゴム層106とキャップゴム層106の半径方向内方向に設けられたベースゴム層107とを含み、キャップゴム層106及びベースゴム層107は互いに異なるゴム成分で構成され、ベースゴム層107は複数の溝103の半径方向最深部の半径方向外方向へ部分的に晒される。
キャップゴム層106を構成するゴム成分は固体粒子を含み得、ベースゴム層107を構成するゴム成分は前記固体粒子を欠き得る。ベースゴム層107を構成するゴム成分のASTM D2240によるショアA硬度は、キャップゴム層106を構成するゴム成分のショアA硬度より少なくとも6ポイント高くてもよい。
タイヤの本体であるカーカス1010とプライ109はラジアルタイヤの典型的な構築としてトレッド101の半径方向内方向に配置される。
本発明の効果を確認するために、本発明が適用される実施例の一つのタイプのタイヤ、従来例の他のタイプのタイヤ、及び比較例の他のタイプのタイヤが用意された。
実施例は上記第1の実施形態において説明されたタイヤだった。実施例のトレッドは2つの弾性ゴム層:弾性ゴム層を構成するゴム成分が0.3〜0.7mmの範囲のサイズの固体粒子として8容積%のクラムラバー粒子を含むキャップゴム層とこの層を構成するゴム成分が固体粒子を欠くベースゴム層とを含む。ベースゴム層を構成するゴム成分は100phrの天然ゴムを含み、補強充填剤としてのシリカを欠く。キャップゴム層を構成するゴム成分のショアA硬度は54、ベースゴム層のショアA硬度は64だった。トレッドの中心において接触面に対し垂直に測定されるベースゴム層の厚さは1.0mmだった。従来例は上記従来技術において説明したタイヤだった。比較例は、実施例と同じ構造を有するがベースゴム層の無いタイヤだった。
冬面性能試験:
雪上の摩擦係数測定は、課せられた垂直応力(約300kPa)により標準規格ASTM F1805に従って約90のCTI硬度計読み取り値を有する約−10℃に設定された硬く押し固められた雪トラック上の所与条件(移動量:0〜0.03m、速度:0〜0.5m/s及び加速:5m/s)で滑ることによりすべて摩耗状態(残り溝深さ=4.0mm)の上記実施例並びに従来例及び比較例により行われた。実施例並びに従来例及び比較例のそれぞれの走行方向に生成される力(Fx)と走行に対し垂直な別の方向の力(Fz)とが測定された。Fx/Fz比が雪上の実施例並びに従来例及び比較例のそれぞれの摩擦係数を決定する。その原理が当業者によく知られているこの試験(例えば非特許文献“Investigation of rubber friction on snow for tires”written by Sam Ella,Pierre−Yves Formagne,Vasileios Koutsos and Jane R.Blackford(38th LEEDS−Lyons Symposium on tribology,Lyons,6−9 Sep.2011を参照)はそのトレッドが同じ接触要素で構成されるタイヤが取り付けられた車両上での走行試験後に取得されるだろう氷/雪上のグリップ力を代表的条件下で評価することを可能にする。
結果が表1に示される。この表1では、結果は従来例の100の指標により表され、数字は高いほどより良い性能を指示する。
耐久性試験:
新しい試験タイヤが車両のすべての4輪上へ取り付けられ、鋭い切り込みを有する好適なサイズの石が散乱された道路上で走行された。次に、タイヤは分解され、プライに達した衝撃の数がよく訓練された調査員により計数された。
これらの結果も表1に示される。この表1では、結果は従来例の100の指標により表され、数字は高いほどより良い性能を指示する。15ポイント以内では、この比較上の差は同等であると見做され得る。
Figure 2021534027
表1から分かるように、実施例は、タイヤ寿命に近くなるまでの冬路面、非冬路面の良好な性能、及びタイヤ耐久性の維持を示す。
1、21 トレッド
2、22 接触面
3、23 溝
4、24 接触要素
41、241 最上面
5 切り込み
6、26 キャップゴム層
7、27 ベースゴム層
9、29 プライ
10、210 カーカス

Claims (9)

  1. 回転中に地面と接触するように意図された接触面(2)を有するタイヤのトレッド(1)であって、
    前記トレッド(1)は、前記接触面(2)に対し開いた深さDの複数の溝(3)と前記複数の溝(3)により境界を定められた複数の接触要素(4)とを備えており、
    前記複数の接触要素(4)はそれぞれ、前記接触面(2)の一部分を構成する最上面を有し、
    前記トレッド(1)は前記タイヤの半径方向に積層された、前記トレッド(1)が新品時に前記接触面(2)を構成するキャップゴム層(6)及び前記キャップゴム層(6)の半径方向内方に設けられたベースゴム層(7)の2つのゴム層を含み、
    前記キャップゴム層(6)及び前記ベースゴム層(7)は互いに異なるゴム成分で構成され、
    前記ベースゴム層(7)は前記複数の溝(3)の半径方向最深部の半径方向内方に全体的に配置され、
    前記キャップゴム層(6)を構成するゴム成分は固体粒子を含むことと、
    前記ベースゴム層(7)を構成するゴム成分は前記固体粒子を欠くことと、
    前記ベースゴム層(7)を構成する前記ゴム成分のASTM D2240によるショアA硬度は前記キャップゴム層(6)を構成する前記ゴム成分のショアA硬度より少なくとも6ポイント高いことと、を特徴とするトレッド。
  2. 前記トレッド(1)の中心における前記接触面(2)に対し垂直に測定される前記ベースゴム層(7)の厚さは少なくとも0.8mmに等しい、請求項1に記載のトレッド(1)。
  3. 前記固体粒子のサイズは0.1mm〜1.0mmである、請求項1又は2に記載のトレッド(1)。
  4. 前記ベースゴム層(7)を構成する前記ゴム成分は補強充填剤としてのシリカを欠く、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のトレッド(1)。
  5. 前記ベースゴム層(7)を構成する前記ゴム成分は少なくとも70phrに等しい天然ゴム又はイソプレンゴム、又は天然ゴムとイソプレンゴムとの混合物を含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のトレッド(1)。
  6. 前記キャップゴム層(6)を構成する前記ゴム成分のショアA硬度は最大限でも60に等しい、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のトレッド(1)。
  7. 前記キャップゴム層(6)内の前記固体粒子の量は3〜40容積%である、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のトレッド(1)。
  8. 前記固体粒子はクラムラバー粒子である、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のトレッド(1)。
  9. 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のトレッドを有するタイヤ。
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