JPS59199307A - 氷雪路用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、氷雪路用タイヤシタイヤに関し。

とくに、タイヤのトレッド部のトレッドゴム層の内側に
、低温域と高温域とにおける硬さの１１Ｍ度依存性がト
レッドゴム層よシも大きい特性をもつシートゴムノＩＩ
己設し、スパイクの７ランジをシートゴム層に埋設する
か、あるいは７ランジの底面をシートゴム層に接触させ
て打込むことによシ、氷雪路面における摩擦性能を向上
するとともに、一般路面における路面損傷および瀘音を
軽減するようにしたものである。

一般に、自動車が走行する谷種采件の路面の中で、タイ
ヤと路面との同の摩擦係数か最も低いのは、鰐冷地や降
首地等の路面のように、路面上の水や雪が凍結している
氷雪路面である。このような路面榮件では、タイヤが滑
りやすく、きわめて危険な走行状態となるので、従来か
ら、各種の滑シ止め装置、あるいは氷雪路用タイヤが開
発されている。

これらのうち、最も一般的に使用されているのは、金属
製スパイクをタイヤのトレッド面から突出させて打込ん
だ、いわゆるスパイクタイヤであるが、このスパイクタ
イヤはＭｙした水音路面ＶＣおける犀優性能がすぐれて
いるだけでなく、タイヤおよびスパイクの耐久性も高い
利点がある。

しかしながら、氷や雪で扱われていない舗装路面（以下
、一般路面という。〕をスパイクタイヤで走行すると、
タイヤ騒音が大きくなるだけでなく、路面がス・ぐイク
によって削られて損傷するという間勉がある。

この発明は、上記の問題を解決するためになされたもの
であり、この発明の目的は、トレッド部に打込まれたス
ノぐイクの７ランジの埋設位置に、硬さの温度依存性が
トレンドゴム層よシも大きいシートゴム層が配設された
氷雪路用空気入勺タイヤを提供することにあシ、また、
この発明の目的は、氷雪路面における摩擦性能にすぐれ
、しかも一般路面における路面損傷とｍ廿とが軽減する
氷雪路用空気入シタイヤを提供することにある。

すなわち、この発明は、後述する実施例および図面に示
すように、トレンドゴム層１１の内側に、５℃以下の温
度においてはトレッドゴム層１１よシも尚い硬ざとなシ
、３０℃以上の温度においてはトレッドゴム層１１と同
等、もしくはトレッドゴム層１１よシも低い硬さとなる
特性を有するゴム材質からなるシートゴムノー１６を、
タイヤの周方向に連続して配設し、スノξイク２０の７
ランジ２２を前記シートゴム層１６に埋込むか、もしく
は７ランジ２２の底面をシートゴム層１６の上面に接触
させてトレッドゴム層１１に打込んだことを特徴とする
氷雪路用空気入シタイヤに係る。

以下、この発明の実施例について、図面を参照して説明
する。

Ｎ１図は、この発明の実施例を示す一部子午断面図であ
る。同図は、タイヤのトレッド部１０を示し、トレッド
ゴム層１１の内側には、アンダートレンド層１２、ベル
ト層１６、カーカス層１４が、それぞれ順次配置され、
カーカス層１４の内面にはインナーライナー１５が貼着
されている。

上記のトレンドゴム層１１とアンダートレッド層１２と
の間には、トレッドゴム層１１とは温度特性の異なるシ
ートゴム）ｖＩ１１６がタイヤの周方向に連続して配設
されておシ、トレッドゴム層１１に打込んだスパイク２
０の７ランジ２２が上記シートゴム層１６に埋込まれて
いる。スパイク２０は、シャンク２１の上端にチップ２
４を嵌着し、下端ＶＣ７ランジ２２が形成された従来形
式のものであシ、その材質は従来の金属製スノ’？イク
と同一のものを使用して成形されている。

シートゴム層１６の材質としては、氷Ｗ路面走行時にお
いてタイヤのトレッドゴム層１１の温度が低下したとき
には、トレッドゴム層１１よりも硬くなるが、一般路面
走行時においてトレッドゴム層１１の温度が上昇したと
きには、トレッドゴム層１１よシも軟かくなるような特
性、すなわち硬さの温度依存性がトレッドゴムノー１１
よシも大きいものを使用する。

このように、温度による硬さの変化度合が大きく、低温
域と高温域とにおいて、トレッドゴム層よシも高い硬さ
から低い硬さに転化するゴム材質としては、スチレンと
ブタジェンまたはイソプレンなどの共役ジエンとの共電
合体でめって、スチレンの含Ｍ量が比較的多いもの、あ
るいはノルゼタネン糸ゴム（日本ゼオン製）等を用い、
これに酸１ヒ亜鉛、ステアリン酸、カーボンブラックそ
の他の配合剤を配置したゴム組成物を刀ｒＪ饋して倚ら
れるゴムが最も好適である。

次に、上記実施例のタイヤと従来のスパイクタイヤとの
性能を比較するために行った試験結呆について述べる。

供試タイヤのトレッドゴム層とシートゴム層トの組成お
よび各成分の配合割合（重量部）は、第１表に示すとお
りである。

第１表に記載した硬さは、ＪＩＳＫ６３０１に規定する
方法によシ、スズリング式硬さ試験機Ａ型を用いて、そ
れぞれの温度雰囲気において測足した値（ＪＩＳ硬夏）
でめシ、谷温度と硬さとの関係を図示すると第２図のよ
うになる。第２図において、実物（ハ）はシートゴム層
、一点破巌（（ロ）はトレッドゴム層をそれぞれ示す。

同図によると、シートゴム層の硬さの温度による変化度
合は、トレッドゴム層に比べて著しく太きぐ、−１０ｔ
：：から４０℃に至る間で急陳に低下し、低温域ではト
レンドゴム層よシも高い硬さであるがｈ　？”！ｆｈ　
２０℃附近を境界とする高温域ではトレッドゴム層よシ
も低い硬さに転１じすることが判る。

第　　１　　表′ ＊　１　：　Ｎ０Ｒ８Ｏ几Ｅｘ（日本ゼオン製）１００
貞友部と芳香族系油７０′Ｊ！Ｌ量部との混合物＊２：
スチレンブタジエンゴム（Ｎ１ｐｏｌ　１５０２日本ゼ
オン製す ＊３：ブタジェンゴム（Ｎ１ｐｏ１１２２０日本ゼオン
製〕 ＊４：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアソールスル
フェンアミド 性能比較試験は、氷上制動性能と対地衝撃性能とについ
て行なった。それぞれの試験結果は、第２奴に示すとお
シである。

（１）氷上制動性能試験 供試タイヤ（サイズ１６５ＳＲ１３）に、１３８本のス
パイクをトレンド面から１ｍｍ突出させて打込んだもの
を、試験車（四輪自動車）の全車輛に装着して試験した
。

スパイクは、シャンク径５−５ｍｍｂ７ランジ径１０簡
、全長１３．５　ｔｒａｎのものを使用した。

氷結路面において、試験車の走行速度が４０Ｋｍ／ｈの
とき、前後車輪に急ブレーキをかけてタイヤをロックさ
せた地点から１苧止する地点までの試験車の走行距離（
制動１￥止距喘〕を測定したＯ第２表に掲げた数値は５
次式で算出した従来のタイヤを基準とする指数である。

供試タイヤの制動停止距離 上記の測定は、各供試タイヤについて５回繰返して行な
い、上式の計算には、その平均値を用いた。

この指数は、大きい数値はど氷上制動性能（摩擦性能］
がすぐれていることを示す。

上記の測定結果によると、この発明のタイヤは、スノソ
イクの種類、本数、打込み条件が従来のスノ々イクタイ
ヤと同一であるにもかかわらず、すぐれた氷上制動性能
試験することが判る。これは、氷結ｌ１１８面走行Ｃｌ
って、タイヤのトレンドゴム層が冷却されて内部温度が
低下するため、この温度降下に伴ってトレッドゴム層の
内側に配設されたシートゴム層がトレッドゴム層よシも
硬くなって、スパイクに対する支持部材としての機能を
営み、スパイクが路面に描ったときの対接地圧が大きく
なるためである。

（２）対地衝撃性能試験 供試タイヤ（サイズ１６５ＳＲ１３）のトレンド部の幅
方向に４本のスパイクのみを１列に並べて。

トレッド面から１ｍｍ突出させて打込んだものを、試嵌
車（四輪自動車〕の左側前鵬にのみ装着して試験した。

スノクイクは、氷上制動性能試験の場合と同一寸法のも
のを使用した。

一般路面において＊　　２０”ｋｃｒｎ／ｈの速度で走
行している試験車の左側前輪のタイヤが受ける上下方向
の加速度をばね下で測定して、試験車に塔載したデータ
レコーダに収録し、スパイクが路面に当ったときのピー
ク値を読み取った。第２表に示した数値は、次式で算出
した従来のタイヤを基準とする指数である。

タイヤの上下方向の刀Ｉ］速度は、スパイクが路面に当
ったときのｈｉ４の反作用として生ずるものであるから
、この加速度のピーク値を測定することによ勺、スパイ
クによる路面摂動の程度を推定することかできる。

上記の指数は、大、きい数値１１１ど対地衝撃性能（ス
Ａ？イクの路面損傷うが軽少であることを示す。

上記の測定結果によると、この発明のタイヤの対地衝撃
性能は、従来のタイヤよシも著しく軽少であることが判
る。これは、一般路面走行によってタイヤのトレッドゴ
ム層が加熱されて内＠温褪が上昇するため、この温度上
昇に伴ってトレッドゴム層の内側に配設されたシートゴ
ム層がトレッドゴム層よシも軟かくなって、スノぐイク
に対するクッションとしての機能を営み、スパイクが路
面に当ったときの７ランジの対接地圧が／ＪＱさくなる
ためである。

第　２　表 上記の性能試験の結果から明らかなように、この発明の
タイヤのトレッドゴム層の内側には、硬さの温度による
変化度合がトレッドゴム層よルも大きい材質からなるシ
ートゴム層を周方向に連続して配設して、このシートゴ
ム層にスノ々イクの７ランジが埋込まれた状態で打込ま
れているため、氷雪路面走行時においては、シートゴム
層がトレッドゴム層よシも硬くなる。このため、スノξ
イクが氷雪路面に当ったとき、７ランジがトレッドゴム
層の内部に沈与込ひことがないので、氷雪路面に対する
チップの打撃力が大さく、摩煽性能にすぐれたスノぐイ
クタイヤとしての恢能を発揮することになる。これと反
対に、一般路面走行時においては、シートゴム層がトレ
ンドゴム層よシも軟かくなる。このため、スパイクが一
般路面に肖ったときは、７ランジがトレッドゴム層の内
部に沈み込むので、一般路面に対するチップの打撃力が
小さくなって、路面損傷が軽−減されることになる。

上記の性能試験を実施した場所の温度条件は。

氷上制動性能試坂個所では気温−１０℃、対地衝撃性能
試験個所では気温１２℃でめった。上記試躾終了後、タ
イヤのトレッドゴム層の内部温度をスノぐイクの７ラン
ジ近傍で測定したところ、氷上制動性能試験の場合は一
４℃、対地衝撃性能試験の場合は３５℃であった。

上記の試験とは別に、この発明者らが、タイヤのトレッ
ドゴム層の内部温度を、温度条件の異なる水音路面と一
般−路面とにおいて測定して調査した結果によると、氷
雪路面では一１０℃ないし５℃の範囲であシ、一般路面
では３０℃ないし５０℃の範囲であることが判明した。

したがって、シートゴム層の硬さの温度依存性について
は、トレンドゴム層の内部温度が５℃以下となったとき
にトレンドゴム層よシも高い硬さとなシ、トレッドゴム
層の内部温度が３０℃以上となったときにトレッドゴム
層よ）も城い−硬さとなるような材質のものを選定すれ
ばよいことになる。

前述した実施例のシートゴム層の硬さは、第１表および
第２図で説明したように、上記の温度範囲における変化
度合の条件を充足しているが、３０℃以上の温度におけ
る硬さについては、トレッドゴム／！と同等となるよう
なシートゴムノーを使用することもできる。

第３図は、この発明の他の実施例を示す一部子午断面図
である。この実施例では、シートゴム層１６をタイヤの
トレッド幅の全面の周方向に連続して配設し、スノぐイ
ク２Ｕの７ランク２２ｅ１１図、と同様にシートゴム層
１６に埋設して打込んである。

第４図は、この発明のさらに他の実施例を示す−Ｓ子午
断面図である。この実施例のシートゴム／８１６は、第
１図と同様にスパイク２Ｕの打込み位置のみの周方向に
連続して配設しであるが、スパイク２０は、７ランジ２
２の底面をシートコム層１６の上面にＪＩＨさせた状態
で打込んである。

このように、スパイク２０の７ランジ２２が単にシート
ゴム層１６に＆触しているだけでも、シートゴム層１６
とトレッドゴム層１１とが一体に接合した状態で加値さ
れているから、スパイク２０の７シンジ２２に対する支
持状態が不安定になることがなく、氷雪路面と一般路面
とにおいて、前り己と同様の一′＃ピ會スパイク２Ｕｌ
／（：与えること力Ｓできる。

第３図および第４図において、シートゴムノー１６以外
の構成部分は、第１図と同一であるから、同一部分には
同一符号を付して示しである。

第５図は、スパイクの変形例を示す一部ｌ］；Ｉｒ面側
面図である。

同図（、ｌ）は、７ランジ２２の底面に円形状の凹部２
５を設けた場合、同図（ｂ）は７ランジ２２の底面の全
部に内錐状の凹部２５を設けた場合、同図（ｃ）は７ラ
ンジ２２の底面の中央部分に円錐状の凹部２５を設けた
場合をそれぞれ示す。同図（ｄ）は７ランジ２２の底面
の中央部分に凸部２６を設けた場合、同図（ｅ）は７　
、Ｆ　ンジ２２の底面に環状の凸部２６を設け、中央部
分に凹部２５を形紙した場合を示Ｏ 上記のように、スパイクの７ランジの底面に凸部、凸部
を設けることによシ、タイヤに打込まれたスパイクの７
ランジがシートゴム層と缶着して安定性が良好となシ、
スパイクの耐久性を向上させることができる。

以上、説明したように、この発明の空気入シタイヤのト
レッド部には、５℃以下の温度ではトレッドゴム層よシ
も筒い硬さとなシ、３０℃以上の温度ではトレッドゴム
層と同等以下の硬さとなるシートコム層を、トレッドゴ
ム層の内側の周方向に連続して配設し、スパイクの７ラ
ンクをシートゴム層に埋込むか、あるいは２ランジの底
面をシートコム層に接触させて打込んである。したがっ
て、この発明のタイヤは、シートゴム層の硬さが、タイ
ヤのトレッドゴム層の温度によって父化し。

氷雪路面走行時には、シートゴム層がトレンドゴム層よ
シも硬くなってスノξイクに対する皮付部材としての慎
ｎしを発揮し、−叡路面走行時には、シートコム層がト
レッドゴム層と同等の硬さとなるか、それよシも軟かく
なってクッションとしての機能を発揮することになる。

このように、この発明のタイヤのスノ々イクは、氷雪踏
面に対しては大きな打撃力を与えるが、一般路面に対し
ては打撃力が小さくなるという、従来のスパイクタイヤ
では望み侍ない相反する汝「トを兼備することになる。

　− このため、この発明によれば、同一型式およびすること
ができる氷雪路用空気入シタイヤか得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のタイヤの実施例を示す一部子午断
面図、第２図は、シートゴム層とトレッドゴム層との硬
さの温度による変化度合を示す線図、第３図および第４
図は、それぞれこの発明のタイヤの他の実施例を示す一
部子午断面図、第６図（ａ）ないし第５図（ｅ）は、そ
れぞれスパイクの変形例を示す一部断面側面図である。 図中、１０はタイヤのトレッド部、１１はトレンドゴム
層、２Ｌｌはスパイク、２２は７ランジである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 トレッドゴム層の内側に、５℃以下の温度においてはト
   レッドゴム層よシも高い硬さとなｐ　、　３０℃以上の
   温度においてはトレッドゴム層と同等。 もしくはトレッドゴム層よシも低い硬さとなる特性を有
   するゴム材質からなるシートゴム層を、タイヤの周方間
   に連続して配設し、スパイクの７ランジを前記シートゴ
   ム層に埋込むか、もしくは７ランジの底面をシートゴム
   層の上面ＶＣ接触させてトレッドゴム層に打込んだこと
   を％黴とする氷雪路用窒、気入シタイヤ。