JPH0781315A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】氷雪路での走行性能及び操縦安定性能を高め
る。 【構成】ブロックパターンを有する氷雪路用のタイヤで
あって、トレッド部５に、タイヤ赤道ＣＯ上を円周方向
に直線状にのびる広巾の中心溝１０を設けるとともに、
トレッド部５に配するトレッドゴム９は、半径方向内側
のベースゴム９Ｂとその外側のキャップゴム９Ａとから
なる。又前記ベースゴム９ＢのＪＩＳＡ硬度を６５度以
上しかもキャップゴム９ＡのＪＩＳＡ硬度より大として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、氷雪路での走行性能及
び操縦安定性能を高めうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、氷雪路を走行するタイヤとしてス
パイクのないいわゆるスタッドレスタイヤが多用されて
いる。このようなスタッドレスタイヤでは、氷雪路にお
いて十分なグリップ力を具えることが要求され、そのた
めに、ブロックに形成するサイピングの総長さを増しサ
イピングエッジ等による路面掘りおこし摩擦力を増大さ
せる一方、軟質ゴムによってトレッド部を形成し氷面と
の間の粘着摩擦力を高めている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の手段では、サイピングの総長さが過大となる場
合及びトレッドゴムのゴム硬度が低くなる場合において
ブロック剛性が不足し、逆に氷上でのグリップ力の低下
を招くなど、得られる氷上性能に限界があった。しかも
このようなブロック剛性の不足は、タイヤのコーナリン
グパワーを減じ、直進及び旋回時の操縦安定性能を大巾
に損ねることとなる。

【０００４】本発明は、トレッドゴムをベースゴムとキ
ャップゴムとで形成しかつトレッド赤道上に巾広の中心
溝を設けることを基本として、ブロック剛性の低下を抑
制しつつ粘着摩擦力及び路面掘りおこし摩擦力を増大で
き、しかもコーナリングパワーを高め操縦安定性能を向
上しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウ
ォール部をへてビード部のビードコアの回りで折返され
るカーカスと、トレッド部内方かつカーカスの半径方向
外側に配されるベルト層とを具えかつブロックを設けた
ブロックパターンとした氷雪路用タイヤであって、前記
トレッド部に、タイヤ赤道上を円周方向に直線状にのび
る広巾の中心溝を設けるとともに、トレッド部に配する
トレッドゴムは、半径方向内側のベースゴムとその外側
のキャップゴムとからなり、かつ前記ベースゴムのＪＩ
ＳＡ硬度を６５度以上しかもキャップゴムのＪＩＳＡ硬
度より大としている。

【０００６】又、前記中心溝は、溝巾が少なくとも１０
mm以上かつ２０mm以下とするとともに、氷路面滑り止め
具を装着できしかも溝底に前記氷路面滑り止め具と係合
して氷路面滑り止め具の円周方向のズレを防止する係合
凹部を設けることが好ましい。

【０００７】

【作用】トレッドゴムをベースゴムとキャップゴムとの
２層構造とし、該ベースゴムのＪＩＳＡ硬度を６５度以
上としている。従って、キャップゴムに従来より軟質の
ゴムを用いた場合及びサイピングの総長さを増した場合
にも、必要なブロック剛性を維持でき、氷面でのグリッ
プ力を高めうる。

【０００８】又広巾の中央溝は、ブロックパターンの接
地圧を増加し、雪中へのブロックの噛み込み性を高めて
雪面でのグリップ力を向上する。しかも中央溝は、ブロ
ックを左右のショルダ部に集中させるのに効果的であ
り、このことによりタイヤに高いコーナリングパワーを
発生させ、前記ブロック剛性の維持とともに操縦安定性
を向上しうる。

【０００９】又中央溝は、ウエット路面においては高性
能の排水路として機能し、路面との間の水を効率よく排
水でき、ウエット路面の他、氷面との間の接触性を高め
グリップ性能を向上しうる。

【００１０】又中央溝は、氷路面滑り止め具を装置する
のにも役立ち、例えば鏡面状の氷結面及び急勾配の氷路
面における走行の安全性を確保しうる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図において空気入りタイヤ１は、ビードコア２が通
る一対のビード部３と、各ビード部３からタイヤ半径方
向外方にのびるサイドウォール部４と、その外方端間を
継ぐトレッド部５とを具える、本例では、乗用車用の偏
平ラジアルタイヤとして形成される。

【００１２】又前記ビード部３、３間には、トレッド部
５からサイドウォール部４をへてビードコア２の廻りで
折返されるカーカス６が架け渡されるとともに、該カー
カス６の半径方向外側かつトレッド部５内方にはベルト
層７が巻装される。

【００１３】前記カーカス６は、カーカスコードをタイ
ヤ赤道に対して７０〜９０度の角度で配列した１以上、
本例では２枚のカーカスプライから形成され、又カーカ
スコードとしては、スチールコードの他、ナイロン、レ
ーヨン、ポリエステル等の有機繊維コードが採用され
る。

【００１４】又ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤
道に対して０〜３０度の角度で配列した、本例では２枚
のベルトプライからなり、各ベルトがプライ間相互で交
差するように向きを違えて配置する。なおベルトコード
としては、カーカスコードと同様に、スチール等の金属
繊維コード、及びナイロン、ポリエステル、レーヨン等
の有機繊維コードが用いられる。

【００１５】又トレッド部５に配されるトレッドゴム９
は、タイヤ半径方向内側のベースゴム９Ａと、その外側
に配置されるキャップゴム９Ｂとからなり、キャップゴ
ム９Ｂには、氷雪上性能に優れたゴムを使用するととも
に、ベースゴム９Ａには必要なパターン剛性を維持させ
るために硬質のゴムが用いられる。

【００１６】すなわちキャップゴム９Ｂには、本例では
−５℃においてＪＩＳＡ硬度が５５〜６１度の軟質のも
のが用いられ氷路面との粘着摩擦力を向上する。この低
温でのゴム特性を確保するために、主成分として天然ゴ
ム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレンブタジ
エン共重合体等のジエン系ゴムを用い、特に上記のゴム
６５〜９５重量部、好ましくは８０〜９５重量部と、粘
度平均分子量が２０００〜５０，０００である液状ジエ
ン系ポリマー、例えば液状ポリイソプレンゴム、液状ポ
リブタジエンゴム等のうち１種もしくは２種の混合物を
３５〜５重量部、好ましくは２０〜５重量部を配合す
る。又ゴムの損失係数tan δのピーク温度が−４０℃よ
り大なゴムは、モジュラス（特に硬度）の温度依存性が
大きい傾向にあり、特に−１０℃以下の低温域において
硬度が大巾に上昇する。従って、損失係数tan δのピー
ク温度を−４０℃以下とすることが望ましい。なおこの
損失係数は、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを
用いて測定した値である。

【００１７】又キャップゴム９Ｂには、本例ではセルロ
ース物質を主成分とする粉体を混入させる。前記粉体に
含むセルロース物質は、平均粒子径が２０〜６００μｍ
より好ましくは１００〜２００μｍであり、トレッド部
の摩耗とともに、粉体がトレッド面Ｓに露出し、氷面を
引っかくことによって、スパイク効果を発揮する。又粉
体が脱落した時に生じるトレッド面Ｓの小凹部は、その
周囲のエッジが氷路面との抵抗を高める一方、その吸水
効果によって氷面を乾燥させ、粘着摩擦力を効果的に発
揮させる。又粉体にセルロース物質を使用することによ
り、ゴム混練中での粉体の分散が容易となり、かつゴム
とのゆるやかな結合を生じせしめ、ゴムの引き裂き強さ
を低下しにくくクラックの発生を抑制できる。

【００１８】又前記ベースゴム９Ａは、前記キャップゴ
ム９として軟質のゴムを用いたことに起因するパターン
剛性の低下を補うために、−５℃におけるＪＩＳＡ硬度
を６５度以上かつ７０以下としている。又前記キャップ
ゴム９Ｂとの接着を良好とするために、本例では、天然
ゴム／ブタジエンゴムの重量比が５０／５０〜８０／２
０のものを使用する。

【００１９】そして前記キャップゴム９Ｂの外面である
トレッド面Ｓには、図２に示すように、タイヤ赤道ＣＯ
上を円周方向にのびる中心溝１０が設けられ、トレッド
面Ｓを左右のサブトレッド面Ｓ１、Ｓ２に区分する。各
サブトレッド面Ｓ１、Ｓ２は、円周方向に直線状又はジ
グザグ状にのびる縦のパターン溝Ｇ、及びこの縦のパタ
ーン溝Ｇに交差しかつ一方のトレッド縁Ｔｅから前記中
心溝１０にのびる横のパターン溝Ｙを具え、該パターン
溝Ｇ、Ｙによって周囲が区分されたブロックＢからなる
ブロックパターンＰを形成する。

【００２０】又前記中央溝１０は、タイヤ軸方向の溝巾
Ｗ１を１０mm以上かつ２０mm以下とした広巾の直線溝を
なす。なお前記溝巾Ｗ１は、前記範囲内でかつトレッド
巾ＷＴの５〜２０％とすることが好ましい。このように
中央溝１０は広巾を有するため、前記ブロックパターン
Ｐの接地圧を増大させることができ、各ブロックＢの雪
中への噛み込み性を向上し氷雪上でのグリップ性能を高
めうる。しかも中央溝１０はタイヤ赤道ＣＯ上を通るた
め、各ブロックＢをトレッドの左右両側となるショルダ
部側に集中して配置させることとなり、より高いコーナ
リングパワーを発生でき、直進時及び旋回時の操縦安定
性を向上しうる。又中央溝１０は、広巾かつ直線状をな
すため、ウエット路面においては、高性能の排水路とし
て機能し、トレッド中央に集まる水を大量に後方に排出
できる。しかもトレッド面上の水が排出されるまでの距
離が、トレッド縁Ｔｅもしくは中央溝１０までとなるな
ど従来の半分以下に短縮され、ウエット状態でのグリッ
プ性能を向上しうる。

【００２１】又中央溝１０は、その溝深さＤ１を前記パ
ターン溝Ｇ、Ｙの溝深さＤ２の０．４〜０．７倍とした
浅溝底とする一方、溝底面１０Ｓを前記トレッド面Ｓと
略平行な平滑面で形成し、このことにより中央溝１０内
に、氷路面滑り止め具２０を装着可能としている。又前
記溝底面１０Ｓには、氷路面滑り止め具２０と係合する
ことによって氷路面滑り止め具の円周方向のズレを防止
する係合凹部１１を凹設している。

【００２２】係合凹部１１は、本例では、中央溝１０と
略同巾をなす矩形状をなし、円周方向に等間隔を有して
配されるとともに、その凹部底面１１Ｓからトレッド面
Ｓまでの深さＤ３は前記溝深さＤ２と略一致する。

【００２３】なお氷路面滑り止め具２０は、例えば図３
に示すように、本例では、中央溝１０を円周方向に巻回
する帯状の基部１２を有し、該基部１２下面には前記係
合凹部１１と嵌り合う係合突起１３が突出する。又基部
１２上面には、複数の金属等のスパイクピン１５が植設
されて突出し、基部１２下面からスパイクピン１５先端
までのピン高さｈを前記溝深さＤ１より大に設定する。
従ってタイヤ１への装着時、スパイクピン１５はトレッ
ド面から突出できる。しかもタイヤ１と氷路面滑り止め
具２０とは、係合凹部１１との嵌合によって一体回転可
能に連結されるため、ずれ等に起因するタイムロスを生
じることなく応答性よく氷結面をグリップでき、例えば
鏡面状の氷結面及び急勾配の氷結面における走行の安全
性を確保しうる。なお氷路面滑り止め具２０は、前記中
心溝１０内に装着されうるなら、種々の構造のものが採
用できる。

【００２４】又前記ブロックパターンＰは、図２に示す
ように、各ブロックＢに、タイヤ赤道と交わる向きにの
びる複数のサイピング１７が設けられる。該サイピング
１７は、本例では、タイヤ軸方向にのびる両端部の間
に、略Ｚ字状に折れ曲がる屈曲部を有しかつ円周方向に
略等間隔を隔てて配される。

【００２５】ここで前記サイピング１７の形成は、図４
に示すように、サイピングエッジＫが傾斜することによ
って路面Ｈを掘り起こし、タイヤと路面Ｈとの間の摩擦
力Ｆを高めるものであって、氷上走行におけるグリップ
力を向上する。

【００２６】なお急制動に際して、ブロックＢは、図４
に一点鎖線で示す直立の状態から実線で示すように傾斜
する状態に移行するのであるが、その時の前記サイピン
グ１７の構成によって、氷上における制動効果に著しく
相違が生じることが判明し、この制動効果は制動時にお
けるブロックＢの変形量の差異によって把握しうること
を究明しえた。すなわち図４に示すように、急制動にお
いてブロックＢが傾斜する傾斜角度θ、いいかえればブ
ロックＢの変形量ＸとブロックＢの高さである前記溝深
さＤ２とによって求まる正接角度tan ^-1（Ｘ／Ｄ２）が
１．５〜３．５度の範囲において最も制動率が高くな
る。

【００２７】これは本発明者が行った氷上制動実験によ
って見出したものであって、その実験結果の１つを図５
に示す。すなわちタイヤサイズ２１５／８０Ｒ１５及び
６．５０−１６のタイヤを試験車両に取付け、氷盤によ
って形成された路面上を４０km／Ｈの定速度で走行させ
る。しかる後４輪ロックにて急ブレーキをかけ、車が停
止するまでの制動距離を測定することによって試験車の
全重量、速度及び制動距離により摩擦係数を算出し、前
記正接角度と対比した。なお図１は正接角度が０度のと
きを１００とした指数で示している。正接角度が１．５
〜３．５度の範囲で氷上制動が大巾に高まるのがわか
る。

【００２８】従って前記範囲の正接角度を得るために、
前記サイピング１７の深さ及び形成数等が設定される。

【００２９】なおサイピング１７の深さＤ４は通常前記
溝深さＤ２の０．４〜０．９倍の範囲であって、前記キ
ャッピングゴム９Ａのゴム厚さｔは、本例では前記溝深
さＤ２の０．８〜１．２倍の範囲としている。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、叙上の如く構成しているた
め、氷雪路面での走行性能を向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すタイヤの子午断面図で
ある。

【図２】そのトレッドパターンの一部を示すタイヤの平
面図である。

【図３】氷路面滑り止め具の一例を示す側面図である。

【図４】ブロック及びサイピングのエッジ効果を説明す
る断面図である。

【図５】氷上制動性能とブロックの正接角度との関係を
示す線図である。

【符号の説明】

２ ビードコア ３ ビード部 ４ サイドウォール部 ５ トレッド部 ６ カーカス ７ ベルト層 ９ トレッドゴム ９Ａ ベースゴム ９Ｂ キャップゴム １０ 中心溝 １１ 係合凹部 １７ サイピング ２０ 氷路面滑り止め具 Ｂ ブロック Ｗ１ 溝巾 ＷＴ トレッド巾 Ｐ ブロックパターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６０Ｃ 11/11 Ｅ 8408−3Ｄ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
   ード部のビードコアの回りで折返されるカーカスと、ト
   レッド部内方かつカーカスの半径方向外側に配されるベ
   ルト層とを具えかつブロックを設けたブロックパターン
   とした氷雪路用タイヤであって、前記トレッド部に、タ
   イヤ赤道上を円周方向に直線状にのびる広巾の中心溝を
   設けるとともに、トレッド部に配するトレッドゴムは、
   半径方向内側のベースゴムとその外側のキャップゴムと
   からなり、かつ前記ベースゴムのＪＩＳＡ硬度を６５度
   以上しかもキャップゴムのＪＩＳＡ硬度より大としたこ
   とを特徴とした空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記中心溝は、溝巾が少なくとも１０mm以
   上かつ２０mm以下とするとともに、氷路面滑り止め具を
   装着できしかも溝底に前記氷路面滑り止め具と係合して
   氷路面滑り止め具の円周方向のズレを防止する係合凹部
   を設けたことを特徴とした請求項１記載の空気入りタイ
   ヤ。