JPH01297303A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
(以下、夏期という)の走行において、操縦性能および
発熱耐久性能を損なうことなく、必要な耐摩耗性能を有
し、また、冬期の氷雪路面上における駆動性能、制動性
能、および操縦性能等の氷雪性能、並びに乗心地性能お
よびロードノイズを改良するとともに、特に、耐すイプ
割れおよび耐溝底亀裂性能を改良した空気入りタイヤに
関する。
冬期の氷雪路面を走行するとともに、夏期の舗装路面を
走行するいわゆるオールシーズンタイヤとして、粉塵問
題および路面の損傷を避けたスタッドレスタイヤまたは
、スタッドレスタイヤに代わるものとして独立気泡を有
する発泡ゴムをトレッドに用いたものがある。
発泡ゴムをトレッド31に用いた空気入りタイヤ30は
、トレッド31に周方向溝32と、横方向溝によって区
分される陸部33を備えたいわゆるブロックパターン(
図にはブロックパターンのタイヤの断面を示す)または
トレッドの横方向溝によって陸部を区分したラグパター
ン等踏面模様を有するものがある。そして、これらの陸
部33にはタイヤの氷雪性能その他部摩耗性能等をさら
に向上させるために、陸部33の内方に薄板状に切込ん
だ複数のサイプ35が設けられている。しかしながら、
発泡ゴムのトレッドのブロックにサイプを設けると、走
行時において、上記種々の外力がトレッドに繰返し作用
した場合、溝底に亀裂36が発生したり、又、サイプ3
5の内端部35aの近傍の発泡ゴムに亀裂が発生するい
わゆるサイプ割れ37が発生するという問題点がある。
改良維持しながら、特に氷雪性能を向上する発泡ゴムの
利点を生かし、その欠点である前記トレッドの両側区域
の溝底亀裂の発生、特に、陸部のサイプ割れの発生を防
止したトレッドを有する空気入りタイヤを提供すること
を目的としている。
りタイヤについて、製造時、走行時の溝の動的な状態、
特に、トレッドの両側区域の溝底およびサイプの内端部
の状態につき種々検討を重ねた。その結果、下記を見出
した。
まない通常ゴムでトレッドを形成したものに比較して加
硫後の溝幅が小さくなるように変化する。これは、タイ
ヤの加硫硬化後に加硫釜内の圧力を除去すると、発泡ゴ
ムが膨張し溝幅を小さくするように変形するからである
。
向にあるため、負荷転勤時の動的歪が大きくなり易い。
ダーの近傍の横方向溝には大きい動的歪が生ずる。
低い傾向にあり、また、溝底亀裂およびサイプ割れの発
生の核を内包している。
ねた。
その路面に接する外側ゴム層および内側ゴム層の2Nと
し、内側ゴム層は通常ゴムまたは、そのショアーA硬度
を外側ゴム層に比較してより高(することにより、前述
の加硫硬化後の溝幅の変化を抑制できるとともに負荷転
勤時に生ずる動的歪を小さくできることを見出した。
る内端部の少なくとも一部分を内側ゴム層内に終焉させ
ることにより、サイプ割れの発生を防止できる。また、
一つのサイプの内端部を変化させサイプ深さを変えると
きは内側ゴム層内で変化させることにより、サイプ割れ
の発生を防止できることを見出した。
達した。
径方向外方に位置する外側ゴム層および内方に位置する
内側ゴム層の少なくとも2層のゴム層からなるトレッド
踏面部を有し、トレッド踏面部の少なくとも一部分にブ
ロック状の陸部を形成する複数の溝を有し、該陸部に複
数のサイプを配置してなる空気入りタイヤにおいて、前
記内側ゴム層はショアーA硬度が54゜〜80°でかつ
前記外側ゴム層に比してより高く、前記外側ゴム層は発
泡率■が5%〜50%の範囲の発泡ゴムからなり前記ト
レッド踏面部の体積に占める割合は少なくとも10%で
あり、前記サイプは半径方向内方に延在し前記内側ゴム
層内に終わる内端部の一部分を有することを特徴として
いる。
向外方に位置する外側ゴム層および内方に位置する内側
ゴム層の少なくとも2層のゴム層からなるトレッド踏面
部を有し、トレッド踏面部の少なくとも一部分にブロッ
ク状の陸部を形成する複数の溝を有し、該陸部に複数の
サイプを配置してなる空気入りタイヤにおいて、前記内
側ゴム層はショアーA硬度が54゜〜80°でかつ前記
外側ゴム層に比してより高く、前記外側ゴム層は発泡率
■が5%〜50%の範囲の発泡ゴムからなり前記トレッ
ド踏面部の体積に占める割合は少なくとも10%であり
、前記サイプは前記内側ゴム層内で深さが変化する部分
を有することを特徴としている。
くとも2層のゴム層としたのは、トレッドに発泡ゴムを
単独で用いた場合、加硫硬化後に、加硫時の圧力を除去
すると、発泡ゴムの腫脹により、トレッドの溝幅が変形
し小さくなり溝底の曲率半径が小さくなる傾向がある。
用いることにより、この溝幅の変形を抑制できるからで
ある。内側ゴム層には通常ゴムまたは発泡ゴムで発泡率
が外側ゴム層より小さく、かつショアーA硬度が外側ゴ
ム層に比較してより高く、且つ54゜〜80°である。
が小さり、80°を超えると氷雪性能が低下するからで
ある。
積の10%以上の体積を有するものが望ましく、好まし
くは10〜70%、さらに好ましくは40〜60%であ
る。外側ゴム層をトレッドの全体積の少なくとも10%
以上の体積を有するとしたのは、10%未満では氷雪性
能の改良効果が少ないためである。
〜53°である。また、発泡ゴムの発泡率■は次式 %式%(1) により算出した。ρ。は発泡ゴムのゴム固相部の密度(
g/c+fi)、ρ1は発泡ゴムの密度(g/d)であ
る。外側ゴム層の発泡率■は5〜50%の範囲が望まし
く、好ましくは5〜30%である。発泡率■を5〜50
%としたのは、5%未満では、低温時の発泡ゴムの柔軟
性が得られず、また、50%を超えると、耐摩耗性能が
低下して氷雪路面、湿潤路面以外の乾燥路面での耐摩耗
性が実用的に不十分であるからである。
mが望ましく、好ましくは10〜100μm、発泡ゴム
の独立気泡の平均気泡径を5〜150μmとしたのは、
5μm未満では氷雪性能の改良効果が少なく、また、平
均気泡径が150μmを超えると耐摩耗性能が大幅に低
下し、さらに、発泡ゴムの歪み復元力が低下し、いわゆ
る耐ヘタリ性が低下し、走行により、タイヤブロック状
の陸部の変形、サイプの目づまりなどを起こし、雪上性
能を低下させる。また、耐カット性も低下しブロック欠
けが多くなる。さらに、製造時に安定した形状を得るこ
とが困難であるからである。
(とも気泡直径30〜120μmの独立気泡を単位面積
1ma+”当たり20個以上を含有することが望ましく
、好ましくは30個以上である。ここに、独立気泡を単
位面積1[lll112当たり20個以上としたのは、
20個未満では氷雪路面に接触するトレッドゴムのゴム
表面の独立気泡により生ずる凹凸状態が十分でなく氷雪
性能を十分に発揮できないためである。
発泡ゴムは、通常のゴム配合物に発泡剤を加えて通常の
タイヤ製造方法に従って加熱加圧する際形成される。発
泡剤としては、例えば、ジニトロソ・ペンタメチレン−
テトラアミン、ベンゼンスルフォニルヒドラジド、高沸
点炭化水素化合物の樹脂ミクロカプセル等が用いられる
。
ム層内に少なくとも一部分を、好ましくは内端部の幅方
向長さの75%以上を占めることである。ここに、サイ
プの半径方向内端部(サイプの底)が内側ゴム層内に占
めるようにしたのは走行時に作用する外ツノから上記内
端部を内側ゴム層によって有効に保護するためである。
ム層および内側ゴム層の2層のゴム層からなり、外側ゴ
ム層が特定の発泡率を有する特定量の発泡ゴムで、かつ
、内側ゴム層が特定の硬度を有するゴムからなるため、
十分な氷雪性能を有するとともに陸部の剛性は向上し溝
幅の変化は抑制され、溝底の曲率半径は好適に維持され
動的歪は小さくなる。それによって、溝底の歪の集中は
抑制され、亀裂の発生はない。また、陸部内のサイプは
半径方向内方に延在し、内側ゴム層内に終わる内端部の
一部分を有しているので、サイプの内端部の動的歪を抑
制し、サイプ割れの発生を防止する。
泡ゴムの性質の試験および試験タイヤによるタイヤ性能
の試験は下記の方法で行った。
ム層からブロック状の試料を切り出し、その試料断面の
写真を倍率100〜400光学顕微鏡で撮影し、200
個以上の独立気泡の気泡直径を測定し、算術平均値とし
て表した。また、発泡ゴムの発泡率Vはブロック状の前
記試料を厚さ2μmの薄片にし、加硫後1週間放置して
安定させた後密度ρl(g/cffl)を測定し、一方
、無発泡ゴム(固相ゴム)のトレッドの密度ρ。を測定
し、前記式(1)を用いて求めた。
気泡の気泡直径および気泡数は試験タイヤのトレッドの
発泡ゴム層からブロック状の試料を切り出し、その試料
断面の写真を倍率100〜400の光学顕微鏡で撮影し
、独立気泡の気泡直径を求める。次いで、独立気泡の気
泡直径が5μm以上の気泡数を延べ面積4InI112
以上にわたって測定し、独立気泡の単位面積1mm”当
たりの気泡数(個)を計算した。
ム層から長方形の試料(幅4.6mm、長さ30皿、厚
さ2印)を切り出し、動的弾性早計(岩本製作所■製)
を用い、温度30’C,振動数60セ、振幅歪1%にて
測定した。
取り付け、負荷荷重395kgにてコーナリングパワー
を測定し、通常ゴムのトレッドを有するタイヤの性能を
100として指数表示した。数値は大きいほど良いこと
を示す。
着し、外気温−5°Cの氷上で制動距離を測定した。
表示した。数値が大きい程制動が良好であることを示す
。
着し、外気温−5’C2登板勾配7%の50m区間での
登板タイムを計測した。従来の通常ゴムのトレッドのタ
イヤの性能を100として指数表示した。
に取り付け、負荷荷重395kgで突起乗越時の軸荷重
変動を測定した。従来の通常ゴムのトレッドのタイヤの
性能を100として指数表示し、数値が大きい程乗心地
性が良好であることを示す。
し、ロードノイズ計器にて特定のロードノイズ試験路を
走行した時の音圧を測定した。
着し、一般公道を10.OOOkm走行し、溝深さの変
化量を測定した。従来の通常ゴムのトレッドのタイヤの
性能を100として指数表示し、数値が大きい程耐摩耗
性能が良好であることを示す。
ヤ4本を排気111800ccの乗用車に装着し、一般
公道を20.OOOkm走行させ、サイプ割れおよび溝
底の亀裂発生状況を観察した。
実施例を示す図である。
165 5R13) 1はタイヤのケース2と、このケ
ースのクラウン部2aのショルダ4間を被覆するトレッ
ド3と、を有している。ケース2は、一対のビード部5
と、両ビード部間にほぼ放射方向に配置したゴム引きコ
ードからなるカーカス部6およびカーカス部のクラウン
部分の外側にタイヤ円周方向に配置した公知の非伸張性
ベルト部7を有している。ケース2軸方向両外側区域は
、サイドウオール8をなす。
する外側ゴム層3Aおよびその半径方向内方に位置する
内側ゴム層38の2層のゴム層からなるトレッド踏面部
3.並びにこのトレッド踏面部の両側を被覆する側ゴム
部3Dを有している。
第2図に示すように、トレッド踏面部をショルダ部4の
近傍のサイドウオール8側の位置4aおよび横方向溝底
10の溝底の一部10bまで覆っている。このため、溝
底の歪の集中は抑制され、動的歪も小さくなる。このよ
うなトレッド3は、製造上、外側ゴム層3A、内側ゴム
層3B、側ゴム部3Dを押出機で同時に押出してもよい
し、個別にシート状に押出して張り合わせてもよい。ト
レッドの全体積Vに対し外側ゴム層3Aの体積■3Aが
占める割合はこの実施例において45%である。
3bにはトレッドの横断方向に延びる横方向溝10がタ
イヤ周方向に複数配列している。また、中央区域3bに
は直線状の2本の周方向溝11Aが設けられ、両側区域
3aにはそれぞれジグザグ状の周方向溝11mが設けら
れている。横方向溝10および周方向溝11^および1
1!+はブロック状の陸部12を区分する。15はサイ
プであり、これは、第3図に示すように、陸部12にほ
ぼタイヤ横方向に、そして陸部12の表面12aから半
径方向内方に内端部15aまでサイプ深さI)tsだけ
切込むように全幅に渡って設けられている。サイプ15
のサイプ厚さはこの実施例では約0.5 mm、通常厚
さの範囲として0.3〜3mmが考えられる。サイプの
内端部L5aは内側ゴム層SIl内に約1M突出して終
焉している。そして、サイプの内端部15aの全長さL
ISmに対して内側ゴム層3.内に終わる部分15bの
長さL 151+の割合は75%〜100%であり、好
ましくは90%〜100%である。
(図には外側ゴム層3Aと内側ゴム層3Bとの境界を2
点鎖線にて示している)17からなり、表1の組成物1
に示す配合の外側ゴムである。発泡ゴム17は動的弾性
率5.0X107dyn/c艷で、ショアーA硬度Hd
46である。また、内側ゴム層3゜は外側ゴムより高い
高弾性率10 X 10’dyn / cffl 、硬
いショアーA硬度Hd60を有し、表1の組成物2に示
す配合の内側ゴムで、外側ゴム層3AのショアーA硬度
より高いゴムである。このため、溝幅の変化もなく、溝
底の曲率半径は大きく動的歪はさらに小さくなり、亀裂
の発生も防止される。サイドウオール8は耐屈曲性に優
れた通常のサイドウオールゴムである。また、側ゴム部
3Dのゴムは、耐屈曲性および耐カット性に優れた通常
ゴムであり、発泡率は零である。
物1)、すなわち、ガラス転移温度−60°C以下の重
合物(天然ゴム(ガラス転移温度−72C)、スチレン
ブタジェンゴム(ガラス転移温度−73°C)、および
ポリブタジェンゴム(ガラス転移温度−100°C)か
らなるゴム成分を含有し、かつ、これに通常の配合剤お
よび発泡剤(ジニトロソ・ペンタメチレンテトラミンお
よび尿素)を加えたものである。通常のタイヤ製造方法
にしたがって成型し、加熱・加圧し、加硫硬化後、加硫
釜内の圧力を除去する。発泡ゴムは発泡し、膨張して独
立気泡(図には黒点にて示している)18を形成する。
ヤ加硫条件下のゴム単独での物性、*前記配合に低温軟
化剤を30部加えたもの実施例のタイヤに用いた発泡ゴ
ム(組成物1)17は、表1の下部に示すように、発泡
率V22%で、平均気泡径32μmの独立気泡を有し、
気泡直径30〜200μmの独立気泡を単位面積IN!
12当り84個を有している。トレッド3以外の構成お
よび製造方法は通常の空気入りラジアルタイヤと同じで
あり、詳細な説明は省略する。
タイヤ21を示す図である。第1発明と同じ構成には同
じ符号をつける。
ドのブロック状の陸部12に形成されたサイプ25は、
その半径方向内端部25aまでのサイプ深さDZSを内
側ゴム層3B内において、陸部の中央部分12bでサイ
プ深さDisがサイプ深さI)zsaまで部分的に大き
くなるように変化するものである。
曲点25cが内側ゴム層3.内にあるように、設けられ
ているので、負荷転勤時に動的歪は抑制され、変曲点2
5cへの歪の集中はなく、サイプ割れの発生は防止され
る。
、比較例1〜3)を準備して本発明の効果について確認
したので説明する。
.2図に示すものと同じ、第2発明の供試タイヤは、第
4図に示す第2発明の実施例と同じ、比較例1はトレッ
ドに表1の組成物3に示すいわゆるアイスコンパウンド
のみを用いたもの、比較例2はトレッドのトレッド踏面
部に表1に示す組成物1の発泡ゴムのみを用いたもの、
比較例3は第1.2図に示す実施例のタイヤにおいて、
外側ゴム層に発泡率V80%の発泡ゴムを用いたもので
ある。比較例1〜3の試験タイヤは前述以外は第1発明
の供試タイヤである実施例と同じである。
地性能、ロードノイズ、耐摩耗性能および耐すイプ割れ
、耐溝底亀裂性能について、前述の試験法に基づいて試
験した。
した。本願の第1.2発明に係る供試タイヤは比較例1
〜3に比較してサイプ割れの発生および溝底の亀裂の発
生もなく、大幅な性能の向上ができた。すなわち、夏期
の走行時の諸性能を十分に維持するとともに、冬期の走
行時の諸性能を大幅に向上できた。
の種々のタイヤ性能を改良維持しながら、特に氷雪性能
を向上する発泡ゴムの利点を生かし、その欠点である特
に、陸部のサイプ割れ故障およびトレッドの両側区域の
溝底の亀裂の発生を防止でき、耐久性能を大幅に向上で
きる。
す図であり、第1図はその一部平面図、第2図は第1図
の■−■矢視断面図、第3図はその要部概念図である。 第4図は本願の第2発明に係る空気入りタイヤの要部概
念図である。第5図は従来タイヤの要部概念図である。 1.21・・・・・・空気入りタイヤ、3・・・・・・
トレッド、 3A・・・・・・外側ゴム層、 3、・・・・・・内側ゴム層、 3、・・・・・・トレッド踏面部、 10、IIA 、l1m・・・・・・溝、12・・・・
・・陸部、 15.25・・・・・・サイプ、 17・・・・・・発泡ゴム。・
Claims (2)
- (1)半径方向外方に位置する外側ゴム層および内方に
位置する内側ゴム層の少なくとも2層のゴム層からなる
トレッド踏面部を有し、トレッド踏面部の少なくとも一
部分にブロック状の陸部を形成する複数の溝を有し、該
陸部に複数のサイプを配置してなる空気入りタイヤにお
いて、前記内側ゴム層はショアーA硬度が54゜〜80
゜でかつ前記外側ゴム層に比してより高く、前記外側ゴ
ム層は発泡率Vが5%〜50%の範囲の発泡ゴムからな
り前記トレッド踏面部の体積に占める割合は少なくとも
10%であり、前記サイプは半径方向内方に延在し前記
内側ゴム層内に終わる内端部の一部分を有することを特
徴とする空気入りタイヤ。 - (2)半径方向外方に位置する外側ゴム層および内方に
位置する内側ゴム層の少なくとも2層のゴム層からなる
トレッド踏面部を有し、トレッド踏面部の少なくとも一
部分にブロック状の陸部を形成する複数の溝を有し、該
陸部に複数のサイプを配置してなる空気入りタイヤにお
いて、前記内側ゴム層はショアーA硬度が54゜〜80
゜でかつ前記外側ゴム層に比してより高く、前記外側ゴ
ム層は発泡率Vが5%〜50%の範囲の発泡ゴムからな
り前記トレッド踏面部の体積に占める割合は少なくとも
10%であり、前記サイプは前記内側ゴム層内で深さが
変化する部分を有することを特徴とする空気入りタイヤ
。
Priority Applications (7)
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-
1988
- 1988-05-24 JP JP63127669A patent/JPH01297303A/ja active Granted
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