JP2024080104A - Pneumatic tires - Google Patents

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二朗 谷口
萌 大西
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Abstract

【課題】タイヤ性能を向上させた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】接地面を形成すると共にスタッドピンを打つためのピンホールを形成するキャップゴムと、キャップゴムのタイヤ径方向内側に配置されるベルト補強層と、を有する。キャップゴムは、タイヤ周方向に延びる複数の主溝を有する。複数の主溝のうちタイヤ軸方向の最も外側にある第1主溝よりもタイヤ軸方向外側のショルダー領域におけるピンホールの数が、第1主溝よりもタイヤ軸方向内側のセンター領域におけるピンホールの数よりも多い。ショルダー領域におけるベルト補強層の最大層数が、センター領域におけるベルト補強層の最大層数よりも多い。【選択図】図2[Problem] To provide a pneumatic tire with improved tire performance. [Solution] The tire has a cap rubber that forms a contact patch and has pinholes for driving stud pins into it, and a belt reinforcing layer that is arranged on the radially inward side of the cap rubber. The cap rubber has a plurality of main grooves extending in the circumferential direction of the tire. The number of pinholes in a shoulder region that is axially outward of a first main groove that is the axially outermost of the plurality of main grooves is greater than the number of pinholes in a center region that is axially inward of the first main groove. The maximum number of layers of the belt reinforcing layer in the shoulder region is greater than the maximum number of layers of the belt reinforcing layer in the center region. [Selected Figure] Figure 2

Description

本開示は、トレッドにスタッドピンが取り付けられた状態で使用される空気入りタイヤに関する。 This disclosure relates to a pneumatic tire that is used with stud pins attached to the tread.

北欧などの厳冬地域では、冬季タイヤとしてスタッドタイヤが使用される。スタッドタイヤは、金属で形成されたスタッドピンを打ち込むための複数のピンホールがトレッドに形成されている。ピンホールに打ち込まれたスタッドピンによって、氷雪路面性能が発揮される。 In regions with harsh winters, such as Northern Europe, studded tires are used as winter tires. Studded tires have multiple pinholes in the tread for metal stud pins to be driven into. The studs driven into the pinholes allow the tires to perform well on icy and snowy roads.

例えば、特許文献1には、ゴムの硬度とモジュラスの比によってピン抜け性能を向上可能という開示がある。 For example, Patent Document 1 discloses that pin removal performance can be improved by adjusting the ratio of rubber hardness and modulus.

特開2018-188503号公報JP 2018-188503 A

上記ピン抜け性能に限らず、スタッドタイヤには種々のタイヤ性能の向上が求められる。 In addition to the pin removal performance mentioned above, studded tires are required to have various improved tire performance.

本開示は、タイヤ性能を向上させた空気入りタイヤを提供する。 This disclosure provides a pneumatic tire with improved tire performance.

本開示の空気入りタイヤは、接地面を形成すると共にスタッドピンを打つためのピンホールを形成するキャップゴムと、前記キャップゴムのタイヤ径方向内側に配置されるベルト補強層と、を備え、前記キャップゴムは、タイヤ周方向に延びる複数の主溝を有し、前記複数の主溝のうちタイヤ軸方向の最も外側にある第1主溝よりもタイヤ軸方向外側のショルダー領域における前記ピンホールの数が、前記第1主溝よりもタイヤ軸方向内側のセンター領域における前記ピンホールの数よりも多く、前記ショルダー領域における前記ベルト補強層の最大層数が、前記センター領域における前記ベルト補強層の最大層数よりも多い。 The pneumatic tire disclosed herein comprises a cap rubber that forms a contact surface and has pinholes for driving stud pins, and a belt reinforcing layer that is disposed radially inward of the cap rubber, the cap rubber having a plurality of main grooves extending in the tire circumferential direction, the number of pinholes in a shoulder region that is axially outward of a first main groove that is the outermost of the plurality of main grooves in the tire axial direction is greater than the number of pinholes in a center region that is axially inward of the first main groove, and the maximum number of layers of the belt reinforcing layer in the shoulder region is greater than the maximum number of layers of the belt reinforcing layer in the center region.

第1実施形態の空気入りタイヤのタイヤ子午線を通る断面図。1 is a cross-sectional view of a pneumatic tire according to a first embodiment, the cross-sectional view passing through a tire meridian. トレッドパターンを示す平面図。FIG. ピンホール37にスタッドピン8が打ち込まれた状態のトレッドパターンを示す一部拡大平面図。FIG. 4 is a partially enlarged plan view showing the tread pattern with the stud pins 8 driven into the pinholes 37. 図3におけるA1-A1部位の断面図。4 is a cross-sectional view taken along the line A1-A1 in FIG. 3. ピンホール37にスタッドピン8が打ち込まれる前の状態のトレッドパターンを示す一部拡大平面図。FIG. 4 is a partially enlarged plan view showing the tread pattern before the stud pins 8 are driven into the pinholes 37. 図5におけるA2-A2部位の断面図。6 is a cross-sectional view taken along the line A2-A2 in FIG. 5 . 比較例1,2の空気入りタイヤのタイヤ子午線を通る断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the pneumatic tires of Comparative Examples 1 and 2, passing through the tire meridian.

[第1実施形態]
以下、本開示の第1実施形態の空気入りタイヤについて、図面を参照して説明する。図において、「CD」はタイヤ周方向を意味し、「AD」はタイヤ軸方向を意味し、「RD」はタイヤ径方向を意味する。各図は、タイヤ新品時の形状を示す。
[First embodiment]
Hereinafter, a pneumatic tire according to a first embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the drawings, "CD" means the tire circumferential direction, "AD" means the tire axial direction, and "RD" means the tire radial direction. Each drawing shows the shape of a new tire.

図1は、第1実施形態の空気入りタイヤのタイヤ子午線を通る断面図である。図2は、トレッドパターンを示す平面図である。図1に示すように、空気入りタイヤは、一対のビード1と、各々のビード1からタイヤ径方向外側RD1に延びるサイドウォール2と、サイドウォール2のタイヤ径方向外側RD1端同士を連ねるトレッド3とを備える。ビード1には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア1aと、硬質ゴムからなるビードフィラー1bとが配置されている。ビード1は、リム(非図示)のビードシートに装着され、空気圧が所定圧(例えばJATMAで決められた空気圧)であれば、タイヤ内圧によりリムフランジに適切にフィッティングし、タイヤがリムに嵌合される。 Figure 1 is a cross-sectional view of a pneumatic tire according to the first embodiment, taken along the tire meridian. Figure 2 is a plan view showing a tread pattern. As shown in Figure 1, the pneumatic tire includes a pair of beads 1, sidewalls 2 extending from each bead 1 to the tire radially outer side RD1, and a tread 3 connecting the tire radially outer RD1 ends of the sidewalls 2. The bead 1 includes an annular bead core 1a formed by rubber-coating a bundle such as a steel wire, and a bead filler 1b made of hard rubber. The bead 1 is attached to a bead seat of a rim (not shown), and if the air pressure is a predetermined pressure (for example, an air pressure determined by JATMA), the tire is fitted to the rim by the tire internal pressure, and the tire is fitted to the rim.

また、このタイヤは、トレッド3からサイドウォール2を経てビード1に至るトロイド状のカーカス4を備える。カーカス4は、一対のビード1同士の間に設けられ、その端部がビードコア1aを介して巻き上げられた状態で係止されている。カーカス4のタイヤ径方向内側RD2には、空気圧を保持するためのインナーライナーゴム5が配置されている。 The tire also has a toroidal carcass 4 that extends from the tread 3 through the sidewall 2 to the bead 1. The carcass 4 is provided between a pair of beads 1, and its ends are wound up and secured via the bead core 1a. An inner liner rubber 5 for maintaining air pressure is arranged on the inner side RD2 of the carcass 4 in the tire radial direction.

トレッド3におけるカーカス4のタイヤ径方向外側RD1には、カーカス4を補強するための複数枚(第1実施形態では2枚)のベルト6が配置されている。ベルト6は、タイヤ周方向CDに対して所定角度で傾斜して延びるコードを有する。ベルト6のコードは、スチール等の金属で形成される。各々のベルト6のコードが互いに逆向き交差するように各々のベルト6が積層されている。ベルト6のタイヤ径方向外側RD1には、ベルト補強層7が配置される。ベルト補強層7のコードは、ナイロン繊維やポリアミド繊維などの有機繊維で形成される。ベルト補強層7のタイヤ径方向外側RD1には、ベースゴム31が配置される。さらに、ベースゴム31のタイヤ径方向外側RD1には、キャップゴム30が配置されている。 On the tire radial outer side RD1 of the carcass 4 in the tread 3, a plurality of belts 6 (two in the first embodiment) are arranged to reinforce the carcass 4. The belts 6 have cords that extend at a predetermined angle with respect to the tire circumferential direction CD. The cords of the belts 6 are made of metal such as steel. The belts 6 are stacked so that the cords of each belt 6 cross each other in opposite directions. A belt reinforcing layer 7 is arranged on the tire radial outer side RD1 of the belts 6. The cords of the belt reinforcing layer 7 are made of organic fibers such as nylon fibers and polyamide fibers. A base rubber 31 is arranged on the tire radial outer side RD1 of the belt reinforcing layer 7. Furthermore, a cap rubber 30 is arranged on the tire radial outer side RD1 of the base rubber 31.

図1及び図2に示すように、トレッド3(キャップゴム30)の表面には、タイヤ周方向CDに延びる複数の主溝32と、主溝32によって区画されタイヤ周方向CDに延びる陸33とが形成されている。第1実施形態では、主溝32によって、ショルダー陸33a、クオーター陸33b、センター陸33cが形成されている。センター陸33cは、タイヤ赤道面CLに最も近い陸である。ショルダー陸33aは、複数の主溝32のうち最もタイヤ軸方向外側AD1にある第1主溝32aよりもタイヤ軸方向外側AD1に形成される陸である。クオーター陸33bは、ショルダー陸33aとセンター陸33cとの間に配置される陸である。 As shown in Figures 1 and 2, the surface of the tread 3 (cap rubber 30) is formed with multiple main grooves 32 extending in the tire circumferential direction CD, and lands 33 that are partitioned by the main grooves 32 and extend in the tire circumferential direction CD. In the first embodiment, the main grooves 32 form shoulder lands 33a, quarter lands 33b, and center lands 33c. The center lands 33c are the lands closest to the tire equatorial plane CL. The shoulder lands 33a are lands formed axially outboard of the first main grooves 32a, which are the axially outermost of the multiple main grooves 32. The quarter lands 33b are lands arranged between the shoulder lands 33a and the center lands 33c.

第1実施形態では、タイヤ片側に2本の主溝32が形成され、全体で4本の主溝32を有するが、これに限定されない。例えば、全体で主溝32が3本でもよく、5本以上であってもよい。主溝32の数によってクオーター陸33bが省略される場合があり、陸33の数も適宜変更可能である。 In the first embodiment, two main grooves 32 are formed on one side of the tire, and there are four main grooves 32 in total, but this is not limited to the above. For example, there may be three main grooves 32 in total, or five or more. Depending on the number of main grooves 32, the quarter land 33b may be omitted, and the number of lands 33 may be changed as appropriate.

図2に示すように、トレッド3の陸33は、路面に接触可能な接地面34を形成する。接地端LEは、接地面34のタイヤ軸方向ADの最も外側の端である。接地面34は、正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した状態でタイヤを平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えたときの路面に接地する面を意味する。 As shown in FIG. 2, the land 33 of the tread 3 forms a contact surface 34 that can come into contact with the road surface. The contact edge LE is the outermost end of the contact surface 34 in the tire axial direction AD. The contact surface 34 refers to the surface that comes into contact with the road surface when the tire is mounted on a standard rim, inflated to the standard internal pressure, placed vertically on a flat road surface, and a standard load is applied.

正規リムとは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤごとに定めるリムであり、例えば、JATMAであれば標準リム、TRA及びETRTOであれば「Measuring Rim」である。 A genuine rim is a rim that is determined for each tire by the standard system that includes the standard on which the tire is based. For example, in the case of JATMA, it is a standard rim, and in the cases of TRA and ETRTO, it is a "Measuring Rim."

正規内圧とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤごとに定めている空気圧であり、トラックバス用タイヤ、ライトトラック用タイヤの場合は、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表IRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURESに記載の最大値、ETRTOであれば、INFLATION PRESSUREである。乗用車用タイヤの場合は通常180kPaとするが、タイヤに、Extra Load、又は、Reinforcedと記載されたタイヤの場合は220kPaとする The normal internal pressure is the air pressure set for each tire by the standard system that includes the standard on which the tire is based. For truck and bus tires and light truck tires, it is the maximum air pressure for JATMA, the maximum value listed in the table IRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES for TRA, and INFLATION PRESSURE for ETRTO. For passenger car tires, it is usually 180 kPa, but for tires that are labeled Extra Load or Reinforced, it is 220 kPa.

正規荷重とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤごとに定めている荷重であり、JATMAであれば 最大負荷能力、TRAであれば表 TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES に記載の最大値、ETRTOであれば LOAD CAPACITY である。タイヤが乗用車用の場合には、前記荷重の88%に相当する荷重である。タイヤがレーシングカート用の場合、正規荷重は392Nである。 The normal load is the load determined for each tire by the standards, including the standards on which the tire is based. For JATMA, it is the maximum load capacity. For TRA, it is the maximum value listed in the TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES table. For ETRTO, it is the LOAD CAPACITY. If the tire is for passenger cars, it is a load equivalent to 88% of the above load. If the tire is for racing karts, the normal load is 392N.

図2に示すように、第1実施形態においてショルダー陸33a及びクオーター陸33bは、スリット35によってタイヤ周方向CDに分断された陸であり、タイヤ周方向CDに複数のブロックを有する。センター陸33cは、リブであり、タイヤ周方向CDに連続する陸である。ショルダー陸33a、クオーター陸33b及びセンター陸33cは、タイヤ軸方向ADに延びるサイプ36を有する。サイプ36のエッジ効果により氷上路面性能が発揮される。 As shown in FIG. 2, in the first embodiment, the shoulder land 33a and the quarter land 33b are divided in the tire circumferential direction CD by slits 35 and have multiple blocks in the tire circumferential direction CD. The center land 33c is a rib and is continuous in the tire circumferential direction CD. The shoulder land 33a, the quarter land 33b, and the center land 33c have sipes 36 extending in the tire axial direction AD. The edge effect of the sipes 36 provides excellent performance on icy road surfaces.

本明細書において、主溝32は、特に限定されないが、例えば、4.0mm以上の溝幅を有している、という構成でもよい。また、主溝32は、特に限定されないが、例えば、タイヤ周方向CDに連続し、接地面34内で溝深さが一番深く、溝内には、摩耗による使用限界を示すTWI(トレッドウェアインジケータ)が設けられている、という構成でもよい。本明細書において、サイプ36は、特に限定されないが、幅1.5mm未満の溝を意味する。本明細書において、スリット35は、特に限定されないが、主溝32よりも幅が狭く、サイプ36よりも幅が広い溝を意味する。 In this specification, the main groove 32 is not particularly limited, but may have a groove width of 4.0 mm or more. In addition, the main groove 32 is not particularly limited, but may have a groove width of, for example, ...

ショルダー陸33a及びクオーター陸33bには、スタッドピン8を埋め込むためのピンホール37が形成されている。センター陸33cには、ピンホール37が形成されていない。図2は、スタッドピン8が打ち込まれた状態の大きさのピンホール37を示している。図3は、ピンホール37にスタッドピン8が打ち込まれた状態のトレッドパターンを示す一部拡大平面図である。図4は、図3におけるA1-A1部位の断面図である。図3及び図4に示すように、スタッドピン8は、アルミやスチールなどの金属で形成される。スタッドピン8は、ピンホール37の開口から露出する本体80と、本体80から路面へ突出する突起81と、スタッドピン8の径方向に延びるフランジ部82と、フランジ部82と本体80とを接続するくびれ部83と、を有する。図4に示すように、ピンホール37の底は、キャップゴム30内で終端しており、ベースゴム31に到達していない。ピンホール37の側面及び底面がキャップゴム30で形成されており、スタッドピン8がタイヤ径方向内側RD2からキャップゴム30で覆われている。図3に示すように、ピンホーム37が形成されているブロックにおいて、ピンホール37のタイヤ周方向CDの両側にはサイプ36が形成されていない。ピンホール37を有するブロックにおいて、タイヤ子午線断面に対してタイヤ周方向CDに平行に投影した場合に、ピンホール37とサイプ36とは互いに重ならない位置に配置されている。 The shoulder land 33a and the quarter land 33b are formed with pinholes 37 for embedding the stud pins 8. The center land 33c does not have a pinhole 37. FIG. 2 shows the pinhole 37 with the stud pins 8 driven into it. FIG. 3 is a partially enlarged plan view showing the tread pattern with the stud pins 8 driven into the pinholes 37. FIG. 4 is a cross-sectional view of the A1-A1 portion in FIG. 3. As shown in FIGS. 3 and 4, the stud pins 8 are made of metal such as aluminum or steel. The stud pins 8 have a main body 80 exposed from the opening of the pinhole 37, a protrusion 81 protruding from the main body 80 to the road surface, a flange portion 82 extending in the radial direction of the stud pin 8, and a constricted portion 83 connecting the flange portion 82 and the main body 80. As shown in FIG. 4, the bottom of the pinhole 37 terminates in the cap rubber 30 and does not reach the base rubber 31. The sides and bottom of the pinhole 37 are formed with the cap rubber 30, and the stud pin 8 is covered with the cap rubber 30 from the tire radial inner side RD2. As shown in FIG. 3, in a block in which the pin hole 37 is formed, no sipes 36 are formed on either side of the pinhole 37 in the tire circumferential direction CD. In a block having the pinhole 37, the pinhole 37 and the sipes 36 are arranged in positions that do not overlap with each other when projected parallel to the tire circumferential direction CD on the tire meridian cross section.

図5は、ピンホール37にスタッドピン8が打ち込まれる前の状態のトレッドパターンを示す一部拡大平面図である。図6は、図5におけるA2-A2部位の断面図である。図5及び図6に示すように、スタッドピン8を打ち込む前の状態のピンホール37は、ピンホール37の径がスタッドピン8の径よりも小さい状態である。同図に示すように、ピンホール37は、スタッドピン8のフランジ部82に対応するように、底部の径が、開口の径よりも大きく形成されている。 Figure 5 is a partially enlarged plan view showing the tread pattern before the stud pin 8 is driven into the pinhole 37. Figure 6 is a cross-sectional view of the A2-A2 area in Figure 5. As shown in Figures 5 and 6, the pinhole 37 before the stud pin 8 is driven into is in a state in which the diameter of the pinhole 37 is smaller than the diameter of the stud pin 8. As shown in the figure, the pinhole 37 is formed so that the diameter of the bottom is larger than the diameter of the opening to correspond to the flange portion 82 of the stud pin 8.

<ベルト補強層7>
図1に示すように、第1実施形態では、ベルト6のタイヤ軸方向外側AD1の端部を覆う位置に配置されるベルト補強層7の層数は、トレッド3のタイヤ軸方向ADの中央部に位置するベルト補強層7の層数よりも多い。具体的には、複数の主溝32のうちタイヤ軸方向ADの最も外側にある第1主溝32aよりもタイヤ軸方向外側AD1の領域がショルダー領域Shであり、第1主溝32aよりもタイヤ軸方向内側AD2の領域がセンター領域Ceである。この場合、ショルダー領域Shにおけるベルト補強層7の最大層数(2層)が、センター領域Ceにおけるベルト補強層7の最大層数(1層)よりも多い、としてもよい。また、ショルダー陸33aのタイヤ軸方向ADの中央に位置するベルト補強層7の層数(2層)が、タイヤ赤道面CLに位置するベルト補強層7の層数(1層)よりも多い、としてもよい。ショルダー陸33aのタイヤ軸方向ADの中央は、第1主溝32aから接地端LEまでのタイヤ軸方向ADに沿った距離の半分となる。第1実施形態では、1枚のベルト補強層7のタイヤ軸方向ADの両端部を折り返すことで、ベルト補強層7をタイヤ軸方向ADの中央部では1層とし、タイヤ軸方向外側AD1の端部では2層にしているが、層数の増やし方はこれに限定されない。例えば、別々のベルト補強層7を重ねて貼り付けることで積層してもよいし、ピッチをずらしつつ複数のベルト補強層7を配置して積層してもよい。
<Belt reinforcing layer 7>
As shown in FIG. 1, in the first embodiment, the number of layers of the belt reinforcement layer 7 arranged at a position covering the end of the belt 6 on the outer side AD1 in the tire axial direction is greater than the number of layers of the belt reinforcement layer 7 arranged at the center of the tread 3 in the tire axial direction AD. Specifically, the region on the outer side AD1 in the tire axial direction of the first main groove 32a, which is the outermost of the main grooves 32 in the tire axial direction AD, is the shoulder region Sh, and the region on the inner side AD2 in the tire axial direction of the first main groove 32a is the center region Ce. In this case, the maximum number of layers (2 layers) of the belt reinforcement layer 7 in the shoulder region Sh may be greater than the maximum number of layers (1 layer) of the belt reinforcement layer 7 in the center region Ce in the tire axial direction AD of the shoulder land 33a. The number of layers (2 layers) of the belt reinforcement layer 7 arranged at the center of the shoulder land 33a in the tire axial direction AD may be greater than the number of layers (1 layer) of the belt reinforcement layer 7 arranged at the tire equatorial plane CL. The center of the shoulder land 33a in the tire axial direction AD is half the distance along the tire axial direction AD from the first main groove 32a to the ground contact end LE. In the first embodiment, both ends of one belt reinforcing layer 7 in the tire axial direction AD are folded back to form one belt reinforcing layer 7 in the center of the tire axial direction AD and two belt reinforcing layers 7 in the end on the tire axial outer side AD1, but the method of increasing the number of layers is not limited to this. For example, separate belt reinforcing layers 7 may be laminated by being stuck on top of each other, or multiple belt reinforcing layers 7 may be arranged and laminated while shifting the pitch.

<ベルト補強層7の層数と、ピンホール37の数についての効果>
ベルト補強層7は、タイヤがタイヤ径方向RDに膨らむことを抑制する機能がある。タイヤ軸方向ADの両端部におけるベルト補強層7の層数を、タイヤ軸方向ADの中央部におけるベルト補強層7の層数よりも多くすることで、タイヤのショルダー領域Shのタイヤ径方向外側RD1への膨らみが抑制され、逆にタイヤのセンター領域Ceがタイヤ径方向外側RD1へ膨らみやすくなる。これにより、タイヤ転動時のセンター領域Ceの接地圧が高くなり、ショルダー領域Shの接地圧が低くなる。よって、接地圧を下げていないセンター領域Ceのピンホール37の数を減らし、接地圧を下げたショルダー領域Shのピンホール37の数を増やすことで路面損傷抑制性能を向上可能となる。一方、制動の際には、ショルダー領域Shの接地圧が、センター領域Ceの接地圧よりも高くなる。制動時に接地圧が高いショルダー領域Shのピンホール37の数を増やすことでアイス制動性能が向上可能となる。
<Effect of the number of belt reinforcing layers 7 and the number of pinholes 37>
The belt reinforcement layer 7 has a function of suppressing the tire from expanding in the tire radial direction RD. By making the number of layers of the belt reinforcement layer 7 at both ends of the tire axial direction AD greater than the number of layers of the belt reinforcement layer 7 at the center of the tire axial direction AD, the expansion of the shoulder region Sh of the tire toward the tire radial direction outer side RD1 is suppressed, and conversely, the center region Ce of the tire is likely to expand toward the tire radial direction outer side RD1. As a result, the ground pressure of the center region Ce during tire rolling is increased, and the ground pressure of the shoulder region Sh is decreased. Therefore, the road damage suppression performance can be improved by reducing the number of pinholes 37 in the center region Ce where the ground pressure is not reduced and increasing the number of pinholes 37 in the shoulder region Sh where the ground pressure is reduced. On the other hand, during braking, the ground pressure of the shoulder region Sh is higher than the ground pressure of the center region Ce. By increasing the number of pinholes 37 in the shoulder region Sh where the ground pressure is high during braking, the ice braking performance can be improved.

<キャップゴムの物性値による効果>
スタッドピン8を包囲するキャップゴム30(ピンホール37を形成するキャップゴム30)の23℃におけるゴム硬度および-5℃におけるゴム硬度が、スタッドピン8の動き易さに関係していると考える。後述するピン抜け性能を向上させるためには、キャップゴム30の23℃におけるゴム硬度が50度以上であることが好ましい。これは、タイヤを履き替えするシーズン(春や秋)におけるピン抜け性能を確保するためである。また、キャップゴム30の-5℃におけるゴム硬度が60度以上であることが好ましい。これは、走行距離が多い使用中心シーズン(冬)のスタッドピン8の底に作用する歪を抑制するためである。
<Effect of physical properties of cap rubber>
It is believed that the rubber hardness at 23°C and -5°C of the cap rubber 30 (the cap rubber 30 that forms the pinhole 37) surrounding the stud pin 8 is related to the ease of movement of the stud pin 8. In order to improve the pin removal performance described below, it is preferable that the rubber hardness of the cap rubber 30 at 23°C is 50 degrees or more. This is to ensure pin removal performance in seasons when tires are changed (spring and autumn). It is also preferable that the rubber hardness of the cap rubber 30 at -5°C is 60 degrees or more. This is to suppress distortion acting on the bottom of the stud pin 8 during the main season of use (winter) when mileage is high.

ゴム硬度は、JIS K6253-1-2012 3.2 デュロメータ硬さ(durometer hardness)であり、一般ゴム(中硬さ)用のタイプAデュロメータを用いて、23℃又は-5℃の雰囲気下で測定される。 The rubber hardness is JIS K6253-1-2012 3.2 durometer hardness, and is measured using a type A durometer for general rubber (medium hardness) in an atmosphere of 23°C or -5°C.

スタッドピン8の底に接触するゴム(キャップゴム30)の引き裂き強さが、スタッドピン8の底に接触するゴムの摩耗度合いに関係していると考えている。後述するピン抜け性能を向上させるためには、キャップゴム30の引き裂き強さが55[kN/m]以上であることが好ましい。スタッドピン8の底に接触するキャップゴム30の摩耗が抑制されれば、ピン抜け性能が向上可能となる。 We believe that the tear strength of the rubber (cap rubber 30) that comes into contact with the bottom of the stud pin 8 is related to the degree of wear of the rubber that comes into contact with the bottom of the stud pin 8. To improve the pin removal performance described below, it is preferable that the tear strength of the cap rubber 30 is 55 kN/m or more. If wear of the cap rubber 30 that comes into contact with the bottom of the stud pin 8 can be suppressed, the pin removal performance can be improved.

引き裂き強さ[kN/m]は、JIS K6252に準じて、クレセント形に打ち抜き、くぼみ中央に0.50±0.08mmの切れ込みを入れた試験片を用い、島津製作所製の引っ張り試験機により、500mm/分の引っ張り速度で引き裂き試験を行って引き裂き力を測定して求められる。 The tear strength [kN/m] is determined in accordance with JIS K6252 by using a test piece punched into a crescent shape with a 0.50±0.08 mm notch in the center of the indentation, and performing a tear test at a tensile speed of 500 mm/min using a Shimadzu tensile tester to measure the tear force.

スタッドピン8の底に接触するゴム(キャップゴム30)の-5℃における貯蔵弾性率(E’)がアイス制動性能に関係すると考えている。後述するアイス制動性能を向上させるためには、キャップゴム30の-5℃における貯蔵弾性率(E’)が35MPa以下であることが好ましい。 We believe that the storage modulus (E') at -5°C of the rubber (cap rubber 30) that contacts the bottom of the stud pin 8 is related to ice braking performance. To improve the ice braking performance described below, it is preferable that the storage modulus (E') of the cap rubber 30 at -5°C is 35 MPa or less.

キャップゴム30の-5℃における貯蔵弾性率(E’)[MPa]は、東洋精機(株)製の粘弾性試験機を使用し、周波数10Hz、初期歪み10%、動歪み±5%、及び温度-5℃の条件下で測定される。 The storage modulus (E') [MPa] of the cap rubber 30 at -5°C is measured using a viscoelasticity tester manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. under the conditions of a frequency of 10 Hz, an initial strain of 10%, a dynamic strain of ±5%, and a temperature of -5°C.

本開示の空気入りタイヤの効果を具体的に示すために、下記実施例について下記の評価を行った。 To concretely demonstrate the effects of the pneumatic tires disclosed herein, the following evaluations were performed on the following examples.

比較例1,2のベルト補強層7の構成について説明する。図7は、比較例1,2の空気入りタイヤのタイヤ子午線を通る断面図である。図7に示すように、1枚のベルト補強層7がベルト6の全体を覆っており、ショルダー領域Sh及びセンター領域Ceにおけるベルト補強層7の層数は同数(1層)である。比較例3及び実施例1~3のベルト補強層7は、図1に示す通りであり、ショルダー領域Sh及びセンター領域Ceにおけるベルト補強層7の層数はそれぞれ2層、1層である。 The configuration of the belt reinforcement layer 7 in Comparative Examples 1 and 2 will be described. Figure 7 is a cross-sectional view passing through the tire meridian of the pneumatic tires in Comparative Examples 1 and 2. As shown in Figure 7, one belt reinforcement layer 7 covers the entire belt 6, and the number of layers of the belt reinforcement layer 7 in the shoulder region Sh and the center region Ce is the same (one layer). The belt reinforcement layer 7 in Comparative Example 3 and Examples 1 to 3 is as shown in Figure 1, and the number of layers of the belt reinforcement layer 7 in the shoulder region Sh and the center region Ce is two and one, respectively.

比較例1~4、実施例1~3について、キャップゴム30の23℃におけるゴム硬度、キャップゴム30の-5℃におけるゴム硬度、キャップゴム30の引き裂き強さ、キャップゴム30の貯蔵弾性率(E’)、ベルト補強層7の構成(ショルダー領域Shのベルト補強層7の最大層数:センター領域Ceにおけるベルト補強層7の最大層数)、ショルダー領域Shのスタッドピン8の数、センター領域Ceのスタッドピン8の数、ピン数の比(ショルダー領域Shのスタッドピン8の数/センター領域Ceのスタッドピン8の数)については、表の通りである。 For Comparative Examples 1 to 4 and Examples 1 to 3, the rubber hardness of the cap rubber 30 at 23°C, the rubber hardness of the cap rubber 30 at -5°C, the tear strength of the cap rubber 30, the storage modulus (E') of the cap rubber 30, the configuration of the belt reinforcement layer 7 (maximum number of layers of the belt reinforcement layer 7 in the shoulder region Sh: maximum number of layers of the belt reinforcement layer 7 in the center region Ce), the number of stud pins 8 in the shoulder region Sh, the number of stud pins 8 in the center region Ce, and the ratio of the number of pins (number of stud pins 8 in the shoulder region Sh/number of stud pins 8 in the center region Ce) are as shown in the table.

路面損傷性能
フィンランド運輸通信庁が、車両法(82/2021)に基づいて規定するスタッド付きタイヤの技術的要件に関する規則において言及している、規格SFS 7503:2018に準拠したスタッド付きタイヤの試験により測定した。具体的には、所定の凹凸路面を所定回数走行させ、走行後の路面の削れ量(重量)を計測し、比較例1を100として指数評価を行い、数値が大きいほど削れ量が少なく良好なことを意味する。
Road surface damage performance was measured by testing studded tires in accordance with the standard SFS 7503:2018, which is mentioned in the regulations on technical requirements for studded tires prescribed by the Finnish Transport and Communications Agency under the Vehicle Act (82/2021). Specifically, a specified number of times was run on a specified uneven road surface, and the amount of road surface wear (weight) after the run was measured, and an index evaluation was performed with Comparative Example 1 set at 100, with the larger the value, the less wear and better the result.

アイス制動性能
氷盤路-3±3℃、2000cc4WD車、40km/hでABS作動させ、制動距離を測定した(n=10の平均値)。評価は、比較例1を100として指数評価を行い、数値が大きいほど制動距離が短く良好なことを意味する。
Ice braking performance: On an icy road at -3±3°C, a 2000cc 4WD vehicle was operated at 40km/h with the ABS activated, and the braking distance was measured (average value of n=10). The evaluation was done by indexing Comparative Example 1 as 100, with a larger value indicating a shorter braking distance and better performance.

ピン抜け性能
スタッドピン8をピンホール37に埋めたタイヤを装着した車両を所定距離走行させ、タイヤに残っているスタッドピン8の数を測定した。評価は、比較例1を100として指数評価を行い、数値が大きいほど残っているスタッドピン8の数が多く良好なことを意味する。
Pin removal performance A vehicle fitted with tires with stud pins 8 embedded in pinholes 37 was driven a predetermined distance and the number of stud pins 8 remaining in the tire was counted. The evaluation was made using an index rating with Comparative Example 1 set at 100, with a larger value indicating a larger number of remaining stud pins 8 and better performance.

表1の比較例1,2によれば、ショルダー領域Shのピン数をセンター領域Ceのピン数よりも多くすることで、制動時に接地圧が高くなるショルダー領域Shのピン数増大によってアイス制動性能が向上することがわかる。その反面、転動時に接地圧の高いショルダー領域Shのピン数が増大することで、路面を傷つけ、路面損傷性能が悪化してしまうことがわかる。 Comparative examples 1 and 2 in Table 1 show that by increasing the number of pins in the shoulder region Sh compared to the number of pins in the center region Ce, the ice braking performance is improved by increasing the number of pins in the shoulder region Sh where the ground pressure is high during braking. On the other hand, it can be seen that increasing the number of pins in the shoulder region Sh where the ground pressure is high during rolling damages the road surface and worsens the road damage performance.

表1の比較例1,2及び実施例1によれば、ベルト補強層7の層数をショルダー領域Shの方がセンター領域Ceよりも多くすることで、転動時のショルダー領域Shのタイヤ径方向外側RD1へのふくらみが抑制され、転動時のショルダー領域Shの接地圧を下げることができる。その結果、接地圧を下げていないセンター領域Ceのピンホール37の数を減らし、接地圧を下げたショルダー領域Shのピンホール37の数を増やすことで路面損傷抑制性能を向上可能であるとわかる。また、比較例1,3を見ると、ベルト補強層7の層数をショルダー領域Shの方がセンター領域Ceよりも多くする構成にするだけでは、路面損傷性能及びアイス制動性能に変化がないため、ピン数の比とベルト補強層7の層数の2つの構成によってアイス制動性能及び路面損傷性能の双方を向上できることがわかる。 According to Comparative Examples 1 and 2 and Example 1 in Table 1, by making the number of layers of the belt reinforcement layer 7 in the shoulder region Sh greater than that in the center region Ce, the bulging of the shoulder region Sh toward the tire radial outer side RD1 during rolling is suppressed, and the ground pressure in the shoulder region Sh during rolling can be reduced. As a result, it can be seen that it is possible to improve road damage suppression performance by reducing the number of pinholes 37 in the center region Ce where the ground pressure is not reduced and increasing the number of pinholes 37 in the shoulder region Sh where the ground pressure is reduced. In addition, looking at Comparative Examples 1 and 3, it can be seen that since there is no change in the road damage performance and ice braking performance simply by configuring the number of layers of the belt reinforcement layer 7 in the shoulder region Sh to be greater than that in the center region Ce, both the ice braking performance and the road damage performance can be improved by two configurations, the ratio of the number of pins and the number of layers of the belt reinforcement layer 7.

表1の実施例1,2によれば、ショルダー領域Shのスタッドピン8の数を多くすることで、アイス制動性能が向上することがわかる。しかし、比較例4のように、ピン数の比(Sh/Ce)が2.33になることで、アイス制動性能の向上がなくなることがわかる。これは、ショルダー領域Shのスタッドピン8の数が多くなることで、接地面内に配置されるスタッドピン8がタイヤ周方向CDに並び、スタッドピン8のアイス路面への引っ掛かりが弱くなってアイス制動性能が向上しなくなると考えている。よって、ピン数の比(ショルダー領域Shのスタッドピン8の数/センター領域Ceのスタッドピン8の数)は、1.2以上且つ2.0以下が好ましいとわかる。前記ピン数の比が1.2未満であれば、路面損傷性能の向上が見込まれず、前記ピン数の比が2.0を超えれば、比較例4のように、アイス制動性能が向上しないからである。 According to Examples 1 and 2 in Table 1, it can be seen that increasing the number of stud pins 8 in the shoulder region Sh improves ice braking performance. However, it can be seen that the ice braking performance is not improved when the pin number ratio (Sh/Ce) is 2.33, as in Comparative Example 4. This is because it is believed that by increasing the number of stud pins 8 in the shoulder region Sh, the stud pins 8 arranged in the contact patch are aligned in the tire circumferential direction CD, and the stud pins 8 are less likely to catch on the ice road surface, resulting in no improvement in ice braking performance. Therefore, it can be seen that the pin number ratio (number of stud pins 8 in the shoulder region Sh/number of stud pins 8 in the center region Ce) is preferably 1.2 or more and 2.0 or less. If the pin number ratio is less than 1.2, no improvement in road damage performance can be expected, and if the pin number ratio exceeds 2.0, as in Comparative Example 4, ice braking performance is not improved.

表1の実施例2,3によれば、キャップゴム30の23℃におけるゴム硬度を50度以上、キャップゴム30の-5℃におけるゴム硬度を60度以上、キャップゴム30の引き裂き強さを55[kN/m]以上、キャップゴム30の貯蔵弾性率(E’)を35MPa以下にすることで、アイス制動性能及びピン抜け性能の双方を向上可能であることがわかる。 According to Examples 2 and 3 in Table 1, it can be seen that both ice braking performance and pin removal performance can be improved by setting the rubber hardness of the cap rubber 30 at 23°C to 50 degrees or more, the rubber hardness of the cap rubber 30 at -5°C to 60 degrees or more, the tear strength of the cap rubber 30 to 55 kN/m or more, and the storage modulus (E') of the cap rubber 30 to 35 MPa or less.

[1]
第1実施形態の空気入りタイヤのように、接地面34を形成すると共にスタッドピン8を打つためのピンホール37を形成するキャップゴム30と、キャップゴム30のタイヤ径方向内側RD2に配置されるベルト補強層7と、を備え、キャップゴム30は、タイヤ周方向CDに延びる複数の主溝32を有し、複数の主溝32のうちタイヤ軸方向ADの最も外側にある第1主溝32aよりもタイヤ軸方向外側AD1のショルダー領域Shにおけるピンホール37の数が、第1主溝32aよりもタイヤ軸方向内側AD2のセンター領域Ceにおけるピンホール37の数よりも多く、ショルダー領域Shにおけるベルト補強層7の最大層数が、センター領域Ceにおけるベルト補強層7の最大層数よりも多い、としてもよい。
[1]
Like the pneumatic tire of the first embodiment, the tire comprises a cap rubber 30 that forms a contact surface 34 and that forms pinholes 37 for inserting stud pins 8, and a belt reinforcement layer 7 that is arranged on the radially inner side RD2 of the cap rubber 30, and the cap rubber 30 has a plurality of main grooves 32 extending in the tire circumferential direction CD, and the number of pinholes 37 in a shoulder region Sh that is axially outer than a first main groove 32a that is the outermost of the plurality of main grooves 32 in the tire axial direction AD1 is greater than the number of pinholes 37 in a center region Ce that is axially inner than the first main groove 32a, and the maximum number of layers of the belt reinforcement layer 7 in the shoulder region Sh is greater than the maximum number of layers of the belt reinforcement layer 7 in the center region Ce.

この構成によれば、路面損傷性能を向上可能となる。 This configuration can improve road damage performance.

[2]
上記[1]に記載の空気入りタイヤにおいて、ショルダー領域Shにおけるピンホール37の数を、センター領域Ceにおけるピンホール37の数で割った値は、1.2以上且つ2.0以下である、としてもよい。
[2]
In the pneumatic tire described in [1] above, a value obtained by dividing the number of pinholes 37 in the shoulder region Sh by the number of pinholes 37 in the center region Ce may be 1.2 or more and 2.0 or less.

この構成によれば、路面損傷性能及びアイス制動性能の双方を向上可能となる。 This configuration makes it possible to improve both road damage performance and ice braking performance.

[3]
上記[1]又は「2」に記載の空気入りタイヤにおいて、キャップゴム30の23℃におけるゴム硬度が50度以上であり、キャップゴム30の-5℃におけるゴム硬度が60度以上であり、キャップゴム30の引き裂き強さが55[kN/m]以上であり、キャップゴム30の貯蔵弾性率が35MPa以下である、としてもよい。
[3]
In the pneumatic tire described in [1] or [2] above, the cap rubber 30 may have a rubber hardness of 50 degrees or more at 23°C, a rubber hardness of 60 degrees or more at -5°C, a tear strength of 55 kN/m or more, and a storage modulus of 35 MPa or less.

この構成によれば、アイス制動性能及びピン抜け性能の双方を向上可能となる。 This configuration makes it possible to improve both ice braking performance and pin removal performance.

以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above with reference to the drawings, the specific configuration should not be considered to be limited to these embodiments. The scope of the present disclosure is indicated not only by the description of the above embodiments but also by the claims, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 The structures employed in each of the above embodiments can be employed in any other embodiment. The specific configurations of each part are not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of this disclosure.

6 :ベルト
7 :ベルト補強層
8 :スタッドピン
30 :キャップゴム
32 :主溝
32a :第1主溝
34 :接地面
37 :ピンホール
AD :タイヤ軸方向
AD1 :タイヤ軸方向外側
AD2 :タイヤ軸方向内側
CD :タイヤ周方向
Ce :センター領域
RD :タイヤ径方向
RD2 :タイヤ径方向内側
Sh :ショルダー領域
6: Belt 7: Belt reinforcing layer 8: Stud pin 30: Cap rubber 32: Main groove 32a: First main groove 34: Ground contact surface 37: Pinhole AD: Tire axial direction AD1: Tire axial outer side AD2: Tire axial inner side CD: Tire circumferential direction Ce: Center region RD: Tire radial direction RD2: Tire radial inner side Sh: Shoulder region

Claims (3)

接地面を形成すると共にスタッドピンを打つためのピンホールを形成するキャップゴムと、前記キャップゴムのタイヤ径方向内側に配置されるベルト補強層と、を備え、
前記キャップゴムは、タイヤ周方向に延びる複数の主溝を有し、
前記複数の主溝のうちタイヤ軸方向の最も外側にある第1主溝よりもタイヤ軸方向外側のショルダー領域における前記ピンホールの数が、前記第1主溝よりもタイヤ軸方向内側のセンター領域における前記ピンホールの数よりも多く、
前記ショルダー領域における前記ベルト補強層の最大層数が、前記センター領域における前記ベルト補強層の最大層数よりも多い、空気入りタイヤ。
A cap rubber that forms a ground contact surface and also forms pinholes for inserting stud pins, and a belt reinforcing layer that is disposed on the inner side of the cap rubber in the tire radial direction,
The cap rubber has a plurality of main grooves extending in the tire circumferential direction,
the number of the pinholes in a shoulder region axially outward of a first main groove, which is an axially outermost groove among the plurality of main grooves, is greater than the number of the pinholes in a center region axially inward of the first main groove,
a maximum number of layers of the belt reinforcing layer in the shoulder region is greater than a maximum number of layers of the belt reinforcing layer in the center region.
前記ショルダー領域における前記ピンホールの数を、前記センター領域における前記ピンホールの数で割った値は、1.2以上且つ2.0以下である、請求項1に記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to claim 1, wherein the value obtained by dividing the number of pinholes in the shoulder region by the number of pinholes in the center region is 1.2 or more and 2.0 or less. 前記キャップゴムの23℃におけるゴム硬度が50度以上であり、
前記キャップゴムの-5℃におけるゴム硬度が60度以上であり、
前記キャップゴムの引き裂き強さが55[kN/m]以上であり、
前記キャップゴムの貯蔵弾性率が35MPa以下である、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
The cap rubber has a rubber hardness of 50 degrees or more at 23° C.
The rubber hardness of the cap rubber at −5° C. is 60 degrees or more,
The tear strength of the cap rubber is 55 kN/m or more,
The pneumatic tire according to claim 1 or 2, wherein the cap rubber has a storage modulus of 35 MPa or less.
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