JPH0270503A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、空気入りタイヤに関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］スパイク
タイヤによる路面の損傷や粉塵公害の発生防止を目的と
して、ブロックパターンのトレッドを有するラジアル構
造の空気入りオールウェザ−タイヤの開発が進められて
いる。

この種の空気入りタイヤでは、氷上での制動力（アイス
制動）と雪上での制動力（スノー制動）とを同時に高め
るようなブロックパターンのトレッドを実現する必要が
ある。

良好なアイス制動を実現するためには、トレッドパター
ンのブロックの硬度を低くすれば良い。一方、良好なス
ノー制動特性を実現するためには、ブロックの剛性を高
くする必要がある。

ところが、ブロックの剛性を高くすると、この部分の発
熱によってベルトのスチールコードとゴムとのセパレー
ションを促進する結果になり、タイヤの耐久性が低下す
る。この際、特にベルト端におけるセパレーションが問
題となる。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであって、
ブロックパターンのトレッドを有するラジアル構造の空
気入りオールウェザ−タイヤにおいて、アイス制動とス
ノー制動とがともに優れており、しかも高耐久性を有す
る空気入りタイヤを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る空気入りタイヤは、前記の目的を達成する
ために、第１図に示すように、ベルト　２上に設けられ
るトレッド１において、少なくともトレソドンヨルダ部
のブロック　３の位置におけるトレッドゴムを、低硬度
の上層１１と、高耐摩耗性の中層１２と、低ヒステリシ
ス損失の下層１３との少なくとも３層のゴムで構成した
ものである。

更に具体的には、このブロック　３の位置におけるトレ
ッドゴムは、上層ゴム１１の温度−５℃における硬度が
６３（ただし、本願では硬度をＪＩＳで定めたショア硬
さ数Ｈｓで表わす。）以下であり、温度１００℃におけ
る動的剪断損失率がＧ　“である中層ゴム１２の温度−
５℃における硬度゛が６８以上であり、この中層ゴム１
２の上面２２がトレッド表面２１から測定したスキッド
デプスＳの４分の１以上３分の２以下の範囲にあり、温
度１００℃における動的剪１１′ｒ損失率Ｇ　″が０．
１１０ＭＰａ以下である下層ゴム１３の厚みＦがノンス
キッドデプスＴ以下であり、しかもＥ−（Ｔ−Ｆ）／Ｔ
としたときにに−Ｇ（１＋（Ｇ　　”／Ｇ　　　−１，
）Ｅ２１＜０．１４０ＭＰａ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（１）を満足することが好ましい。

［作　用］ 本発明に係る空気入りタイヤでは、低硬度のトレッド上
層ゴム１１がアイス制動力を高め、高耐摩耗性の中層ゴ
ム１２がスノー制動の改善に寄与する。また、この中層
ゴム１２と低ヒステリシス損失の下層ゴム１３とがタイ
ヤの高耐久性に寄与する。

すなわち、本発明に係る空気入りタイヤでは、上層ゴム
１１の硬度が低いため、ブロック　３の表層のやわらか
いゴムが氷表面の微細な凹凸に入り込んでタイヤと氷と
の接触面積が大きくなり、摩擦抵抗が大きくなる。した
がって、良好なアイス制動特性が得られる。上層ゴム１
１の温度−５℃における硬度は、６３以下が好ましい。

また、良好なアイス制動を確保するためには、上層ゴム
１１の厚みがスキッドデプスＳの４分の１以上であるこ
とが好ましい。

さて、ブロック　３全体の硬度が低い場合にはスノー制
動が悪くなるが、本発明のように低硬度の上層ゴム１１
の下に高剛性の中層ゴム１２を配設してブロック剛性を
大にすれば、スノー制動が著しく改善される。この事情
を第２図に示す。

同図は、温度−５℃における硬度が６０である厚み７■
の上層ゴム１１と温度−５℃における硬度が６５である
厚み２　ｍｍの下層ゴム１３との間に、異なる硬度を有
する厚み９　ｍｍの中層ゴム１２を設けた５種類のラジ
アルタイヤ６５０Ｒ１６１０ＰＲのスノー制動指数を示
す。この指数の値が大きいほど制動が良好である。同図
に示されるように、中層ゴム１２の温度−５℃における
硬度は６８以上が好ましく、７０以上が更に好ましい。

さて、このように低硬度の上層ゴム１１の下に高耐摩耗
性の中層ゴム１２を配する場合であっても、上層ゴム１
１の厚みが大き過ぎるときにはスノー制動が悪くなる。

この事情を第３図に示す。

同図は、上層ゴム１１の温度−５℃における硬度を６０
とし、中層ゴム１２の同温度における硬度を７１とした
タイヤであって、スキッドデブスＳに対する上層ゴム１
１の厚みの比率が異なる４種類のラジアルタイヤ６５０
Ｒ１６１０ＰＲのスノー制動指数を示す。同図に示され
るように、上層ゴム１１の下面すなわち中層ゴム１２の
上面２２が、トレッド表面２１から測定したスキッドデ
プスＳの３分の２以下、好ましくは２分の１以下の範囲
にあるのが良い。

ところで、粘弾性物質であるゴムに繰返し応力を加えた
場合の剪断ひずみを考える場合には、動的剪断弾性率Ｇ
′と動的剪断損失率Ｇ”とを考慮する必要がある。タイ
ヤの耐久性を左右する発熱の原因となるトレッドゴムの
ヒステリシス損失は、ゴムの動的剪断損失率Ｇ”の大き
さで決定される。

一般にラジアルタイヤでは、ベルト端におけるセパレー
ション発生防止がタイヤ全体の耐久性を高める上での鍵
となる。本発明に係る空気入りタイヤでは、ベルト端に
隣接するトレッドショルダ部のブロック位置における下
層ゴム１３に低ヒステリシス損失のゴムを使用している
から、この部分の発熱が低く押えられ、タイヤの耐久性
が非常に向上する。特に良好なタイヤ耐久性を得るため
には、前記の式（１）で表されるように、中層ゴム１２
の温度１００℃における動的剪断損失率Ｇ　　と下層ゴ
ム１３の温度１００℃における動的剪断損失率Ｇ　　と
の合成損失率Ｋが０．１４０ＭＰａより小さいことが必
要である。ベルト端温度は、この損失率にの大きさに比
例する。下層ゴム１３の温度１００°Ｃにおける動的剪
断損失率Ｇ　　は、０．１１０〜ＩＰａ以下が好ましい
。ブロック位置におけるトレッドゴムの高耐摩耗性を中
層ゴム１２により確保するためには、下層ゴム１３の厚
みＦをノンスキッドデプスＴ以下とすることにより、中
層ゴム１２の適当な厚みを確保する。すなわち、下層ゴ
ム１３の厚みＦの上限はＴであり、その下限は式（１）
から導かれる次の式（２）で表される。ただし、Ｇ　″
及びＧ　′の単位はＭＰａであり、Ｇ２　〉６３′であ
る。

なお、本発明に係る空気入りタイヤでは、トレッド上層
ゴム１１のヒステリシス損失による発熱が大きく、この
層の発熱が大きくとも、ブロック　３の放熱面積が大き
いために伝熱する途中で冷やされてベルト端温度にあま
り影響を与えない。

［実施例］ 第１図は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤのトレ
ッドショルダ部の１ブロツクを含むｉｉｎ域の一部断面
図である。

ベルト　２上に設けられるトレッド　１は、溝４．４て
区画されてブロック　３が形成される。このトレッドシ
ョルダ部のブロック　３の位置におけるトレッドゴムは
、低硬度の上層１１と、高耐摩耗性の中層１２と、低ヒ
ステリシス損失の下層１３との３層ゴムからなる。ただ
し、平坦ゴムを加硫成形して溝をつける結果、溝４．４
の底位置ではトレッドゴムか中リゴム１２と下層ゴム１
３との２層となっている。ブロック　３の高さがスキッ
ドデプスＳであり、この溝底位置のトレッドゴムの厚み
がノンスキッドデプスＴである。

ブロック　３の位置のトレッド表面２１は、上層コム１
１の上面と一致する。この上層ゴム■１の下面すなわち
中層ゴム１２の上面２２は、トレッド表面２１から測定
したスキッドデプスＳの４分の１以上３分の２以下の範
囲にある。中層ゴム１２の下面は下層ゴム１３の上面２
３と一致し、この下層ゴム１３の下面はベルト　２の上
面に一致する。下層ゴム１３の厚みＦは、ノンスキッド
デプスＴ以下であり、しかもＥ−（Ｔ−Ｆ）／Ｔとした
ときに前記の式（１）を満足する。

第１１表に、５種類のゴムの配合並びに各配合のゴムの
温度−５℃における硬度及び温度１゜０℃における動的
剪断損失率Ｇ″を示す。第２表には、本発明の実施例に
係る空気入りタイヤのブロック位置におけるトレッドゴ
ムの構成とそのタイヤ性能とを実施例１〜３として示す
。

第２表には比較例１〜３の対応事項をも併記する。なお
、第２表における各層ゴムの配合番号は、第１表中の配
合番号を示す。

実施例１〜３及び比較例１〜３のいずれの場合も、ラジ
アル構造の空気入りオールウェザ−タイヤ６５０Ｒ１６
１０ＰＲを作製して、各タイヤのアイス制動指数、スノ
ー制動指数、タイヤ耐久性指数及びベルト端温度を測定
し、た。

いずれの場合も、スキッドデプスＳは１４　ｍｒ＊であ
り、ノンスキッドデプスＴは４止である。アイス制動指
数及びスノー制動指数は、それぞれ気温−８℃のアイス
バーン上と雪上との実車テストによる。いずれの制動指
数も、速度４０廟／ｈで走行し、急ブレーキをかけたと
きの停止距離の逆数を比較例１の場合を温度１００とし
て指数表示したものであり、値が大きいはと制動が良好
であることを表す。タイヤ耐久性指数は、ＪＩＳで定め
た１００％荷重及び１００？δ空気圧の条件下でのドラ
ムテストにおける測定結果であって、速度８０ｋＩＩｌ
／ｈで１時間、次に温度１１００ｋ／ｈで１２時間、以
後１２時間ごとに１０ｋｍ／ｈづつ速度をステップアッ
プし、故障発生まで走行させて得た走行距離を指数表示
しである。この指数も値が大きいほどタイヤ耐久性か良
好である。ベルト端温度は、このドラムテスト中の速度
１２０ｋｍ／ｈでの測定結果である。

（以　　下　　余　　白） 実帷同１の空気入りタイヤは、アイス制動指数とスノー
制動指数とがともに高く、しかもベルト端温度が低く押
えられ、タイヤ耐久性指数が大きい。

実施例２の空気入りタイヤは、実施例１の場合に比べて
上層ゴム１１の厚みを３　ｎｕｓだけ小さくし、その分
中層ゴム１２の厚みを大きくしたものであるが、実施例
１の場合と同様のタイヤ性能が得られる。

実施例３の場合は、実施例１に比べて上層ゴム１１の硬
度を若干上げたことによってアイス制動指数が若干低下
するものの、下層ゴム１３の厚みを１　ｍｍだけ大きく
したことによってタイヤ耐久性が向上している。

なお、下層ゴム１３の低発熱を確保するために、この層
の常温における硬度を６８以下とするのが良い。また、
トレッドショルダ部のブロック位置におけるトレッドゴ
ムのみを前記の３層構造とし、トレッドゴムの他の部分
を上層ゴム１１と中層ゴム１２との２層構造としても良
い。この場合であっても、ベルト端部におけるセバレシ
ョンを防止してタイヤの耐久性を向上させることができ
る。

一方、比較例１の空気入りタイヤは、ブロック位置にお
けるトレッドゴムが比較的高硬度の１層ゴムからなり、
スノー制動が良好である半面、トレッド表層が硬いため
にアイス制動指数が小さい。なお、実施例１〜３のスノ
ー制動指数は、この比較例１の場合に比較して若干劣る
が、実施例１〜３の場合は低発熱化が可能であるので、
トレッドパターンの設計変更によって他の性能を落さず
に従来タイヤと同程度のスノー制動指数を実現すること
が可能である。

比較例２の場合は、上層ゴムが低硬度であるために良好
なアイス制動が得られるけれども、ブロック全体が低硬
度であるためにブロック剛性が低く、スノー制動が劣る
。また、高耐摩耗性の中層を有しないから、タイヤ耐久
性も低い。

比較例３の場合は、ブロック位置におけるトレッドゴム
が３層からなり、しかも各層の配合が実施例１の場合と
同一であって、アイス制動とスノー制動とがともに良好
であるが、低ヒステリシス損失層である下層ゴムの厚み
が小さ過ぎるために、ベルト端温度か高くなり、タイヤ
耐久性が劣る。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明に係る空気入りタイヤは
、少なくともトレッドショルダ部のブロック位置におけ
るトレッドゴムが、低硬度の上層と高耐摩耗性の中層と
低ヒステリシス損失の下層との少なくとも３層のゴムで
構成されるから、アイス制動とスフノー制動とかともに
良好である。しかも、セパレーションの発生が問題にな
るベルト端に隣接する部分すなわちトレッドショルダ部
のブロック位置におけるトレッド下層ゴムに低ヒステリ
シス損失のゴムを使用しているから、本発明によれば、
ベルト端温度が低く押えられ、高耐久性を有するタイヤ
を提１１−することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤのトレ
ッドショルダ部の１ブロツクを含む領域の一部断面図、 第２図は、トレッド中層ゴムの温度−５℃における硬度
とスノー制動指数との関係を示す図、第３図は、スキッ
ドデプスＳに対するトレッド上層ゴムの厚みの比率とス
ノー制動指数との関係を示す図である。 符号の説明 １・・トレッド、　２・・・へ、ルト、　３・・・ブロ
ック、　４・・・溝、１１・・・ｌ・レッド上層ゴム、
１２・・・トレッド中層ゴム、１３−・・１・］ノット
下層ゴム、Ｆ・・・トレッド下層ゴムの厚み、Ｓ・・・
スキッドデプス、Ｔ・・・ノンスギラドデプス。 特許出願人　東洋ゴム工業株式会社 ほか１名ｔ’ｙ、１．”　、、、：Ｌ １−Ｌ、７ドキ熾ゴ゛ム１２の −５でにおローる勅 第２図 第１図 ０　　　　　５０　　　　１００　（’／、）スキ・γ
ドｆプス５に「ｊる トシ・ソドＬ働ゴ゛４１１め襲の毘４ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ブロックパターンのトレッドを有するラジアル構造
   の空気入りオールウェザータイヤにおいて、少なくとも
   トレッドショルダ部のブロック位置におけるトレッドゴ
   ムが、低硬度の上層と高耐摩耗性の中層と低ヒステリシ
   ス損失の下層との少なくとも３層のゴムからなることを
   特徴とする空気入りタイヤ。 ２、上層ゴムの温度−５℃における硬度が６３以下であ
   り、温度１００℃における動的剪断損失率がＧ＿２”で
   ある中層ゴムの温度−５℃における硬度が６８以上であ
   り、この中層ゴムの上面がトレッド表面からスキッドデ
   プスの４分の１以上３分の２以下の範囲にあり、温度１
   ００℃における動的剪断損失率Ｇ＿３”が０．１１０Ｍ
   Ｐａ以下である下層ゴムの厚みＦがノンスキッドデプス
   Ｔ以下であり、しかもＥ＝（Ｔ−Ｆ）／Ｔとしたときに Ｋ＝Ｇ＿３”｛１＋（Ｇ＿２”／Ｇ＿３”−１）Ｅ＾２
   ｝＜０．１４０ＭＰａ を満足することを特徴とする請求項１記載の空気入りタ
   イヤ。