JPH09226325A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 他性能を低下させること無く氷上性能を従来
よりも高めることのできる空気入りタイヤを提供するこ
と。 【解決手段】 耐摩耗性の低いゴム層２０と耐摩耗性の
高いゴム層２２とをタイヤ幅方向に交互に積層してトレ
ッド１２のキャップ部１２Ａを構成する。キャップ部１
２Ａの厚さは、タイヤの寿命末期までベース部１２Ｂが
露出しないように設定する。走行によりトレッド１２の
表面が摩耗すると、耐摩耗性の低いゴム層２０が耐摩耗
性の高いゴム層２２よりも摩耗が進展するので、耐摩耗
性の高いゴム層２２部分に比較して耐摩耗性の低いゴム
層２０部分が低くなり、トレッド１２表面に比較的深さ
が浅く細い溝２６が多数出現する。このようにして出現
する溝２６はタイヤ周方向に沿って延びた形状となり、
複数出現した溝２６により排水性が得られ、ウエット性
能及び氷上性能が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気入りタイヤに係
り、特に、氷上性能を向上させた空気入りタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、氷上及び雪上の性能を高めたタイ
ヤとしてスタッドレスタイヤが使用されている。

【０００３】この種のスタッドレスタイヤのトレッドに
は、雪上性能を高めるために複数のブロックからなるブ
ロップパターンが形成されている。

【０００４】他方、氷上性能を高めるために、この種の
スタッドレスタイヤのトレッドには、氷路面との摩擦力
を得るために通常のタイヤと比較して柔軟なゴム材を使
用している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】氷上性能を高めるため
に、トレッドのゴム材をより柔らかくすることも考えら
れるが、ブロック剛性の低下、耐摩耗性の低下等の問題
が生じるので限度がある。また、サイプを多用すること
も考えられるが、偏摩耗やブロック剛性の低下につなが
るため、サイプの多用にも限界がある。

【０００６】本発明は上記事実を考慮し、他性能を低下
させること無く氷上性能を高めることのできる空気入り
タイヤを提供することが目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、一対のビードコア間にトロイド状をなして跨がるカ
ーカスのクラウン部外周に補強層とトレッドを順次配置
した空気入りタイヤであって、前記トレッドの少なくと
も接地部分は、タイヤ半径方向に直交する一断面におい
て耐摩耗性の異なるゴム層が互いに隣り合い、かつ前記
ゴム層が１０mm当たり２層以上積層されていることを特
徴としている。

【０００８】次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。耐摩耗性の高いゴム層と耐摩耗性の低
いゴム層とを比較すると、耐摩耗性の低いゴム層の方が
摩耗の進展速度が早い。したがって、走行によりトレッ
ド表面が摩耗すると、耐摩耗性の高いゴム層部分に比較
して耐摩耗性の低いゴム層部分が低くなり、トレッド表
面に比較的深さが浅く細い溝が多数出現する。このよう
にして出現した溝により、排水性及びエッジ効果が得ら
れ、ウエット性能及び氷上性能が向上する。

【０００９】また、摩耗初期のみならず、摩耗が進行し
てもこの状態を維持することが可能であるため、ウエッ
ト性能及び氷上性能の向上を継続的に図ることができ
る。

【００１０】なお、トレッドの接地する部分がこのよう
な耐摩耗性の異なるゴム層の積層構造となっていれば良
く、必ずしもトレッド全体を耐摩耗性の異なるゴム層の
積層構造としなくても良い。例えば、トレッドがキャッ
プ・ベース構造である場合には、キャップ部のみをこの
ような積層構造とすれば良い。

【００１１】なお、耐摩耗性の高いゴム層と耐摩耗性の
低いゴム層とを交互に積層した場合、耐摩耗性の低いゴ
ム層の厚さは、耐摩耗性の高いゴム層の厚さよりも薄い
事が好ましい。耐摩耗性の高いゴム層が厚くなり過ぎる
と、水が溝まで届きにくくなり、排水性が向上せずにウ
エット性能及び氷上性能が向上しない。逆に、耐摩耗性
の低いゴム層が増加しすぎてしまう場合には、耐摩耗性
の高いゴム層が少なくなるので実接地面積の減少により
ウエット性能及び氷上性能と耐摩耗性が低下する。

【００１２】したがって、トレッドの接地面にあらわれ
る耐摩耗性の高いゴム層の厚さと耐摩耗性の低いゴム層
の厚さとの比率は、耐摩耗性の高いゴム層を１００とし
た場合、耐摩耗性の低いゴム層を５〜４０にすることが
好ましい。

【００１３】また、耐摩耗性の低いゴム層の厚さを０．
０５mm未満にするとトレッド表面が摩耗してもトレッド
表面に溝が生じ難くなり、耐摩耗性の高いゴム層の厚さ
を５．０mm以上にすると、耐摩耗性の高いゴム層が厚い
ため、溝までの距離が長くなり、水が溝まで届きにく
く、ウエット性能及び氷上性能が向上しない。

【００１４】隣接するゴム層同士で耐摩耗性に差をつけ
る方法としては、各々のゴム層の硬度を変える方法を上
げることができるが、各々のゴム層のゴム種を変えても
良い（一例として、発泡率０％の通常ゴムからなるゴム
層と、発泡率２０％の発泡ゴムからなるゴム層とを交互
に積層する。）。

【００１５】なお、ゴムの耐摩耗性の高い低いは、例え
ば、ＪＩＳ Ｋ ６２６４に従って、ランボーン試験を
標準試験条件（速度８０ｍ／ｍｉｎ、スリップ率３０
％、負荷荷重４０Ｎ、落砂量２０ｇ／ｍｉｎ）で行って
測定することができる。

【００１６】また、隣接するゴム層同士で硬度差をつけ
る場合には、隣接するゴム層同士で３度（ＪＩＳ Ｋ６
３０１に準拠し、室温にて測定した値。）以上の硬度差
を付けることが好ましく、５度以上の硬度差を付ける事
がさらに好ましい。

【００１７】また、トレッドは、ブロックパターン、リ
ブパターン、ラグパターン等の何れのパターンであって
も良く、パターン無し（溝無し）であっても良い。

【００１８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の空気入りタイヤにおいて、前記接地部分は、複数の溝
で区画されたブロックであることを特徴としている。

【００１９】次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。請求項２に記載の空気入りタイヤは、
複数の溝で区画されたブロックを備えているので、トレ
ッドにはブロックパターンが形成されることになる。走
行によりブロック表面が摩耗すると、耐摩耗性の高いゴ
ム層部分に比較して耐摩耗性の低いゴム層部分が低くな
り、ブロック表面に比較的深さが浅く細い溝が多数出現
する。このようにして出現した溝により、排水性及びエ
ッジ効果が得られ、ウエット性能及び氷上性能が向上す
る。

【００２０】また、摩耗初期のみならず、摩耗が進行し
てもこの状態を維持することが可能であるため、ウエッ
ト性能及び氷上性能の向上を継続的に図ることができ
る。

【００２１】さらに、この空気入りタイヤは、ブロック
によって高い雪上走行性能が得られる。

【００２２】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ゴム層が
タイヤ幅方向に沿って積層されていることを特徴として
いる。

【００２３】次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。請求項３に記載の空気入りタイヤで
は、摩耗により出現した溝の方向がタイヤ周方向となる
ので、排水性が向上し、特に氷上ブレーキ性能を向上さ
せることができる。また、横方向の摩擦係数を増大させ
ることもでき、コーナリング性能を向上させることもで
きる。

【００２４】請求項４に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ゴム層が
タイヤ周方向に沿って積層されていることを特徴として
いる。

【００２５】次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。請求項４に記載の空気入りタイヤで
は、摩耗により出現した溝の方向がタイヤ幅方向となる
ので、幅方向に延びるエッジ成分の水切り作用により、
氷上ブレーキ性能及び氷上トラクション性能が向上す
る。

【００２６】請求項５に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記ゴム層が
年輪状に積層されていることを特徴としている。

【００２７】次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。請求項５に記載の空気入りタイヤで
は、走行によりトレッド表面が摩耗すると、トレッド表
面に比較的深さが浅く細い環状の溝が多数出現する。

【００２８】したがって、これらの溝のタイヤ周方向に
沿った部分による排水性とこれらの溝の幅方向に延びる
部分のエッジ成分とによって氷上ブレーキ性能と氷上ト
ラクション性能とを共に向上させることができる。な
お、トレッドにブロックがある場合には、一つのブロッ
クに少なくとも１つの年輪を形成することが望ましい。
また、トレッドにリブがある場合には、リブの長手方向
に沿って複数の年輪を形成することが好ましい。

【００２９】

【発明の実施の形態】

［第１の実施形態］本発明の第１の実施形態に係る空気
入りタイヤ１０を図１乃至図４にしたがって説明する。

【００３０】本実施形態の空気入りタイヤ（サイズ：１
８５／７０Ｒ１３、リム：５１／２Ｊ−１３、内圧１．
９kg/cm²）１０は、一対のビードコア間にトロイド状を
なして跨がるカーカスのクラウン部外周に補強層として
のベルトとトレッドとを順次配置したラジアル構造の空
気入りタイヤである。なお、トレッド以外の内部構造
は、一般のラジアルタイヤの構造と変わりないので説明
は省略する。

【００３１】図１に示すように、トレッド１２には、複
数本の周方向溝１４及びこの周方向溝１４と交差する複
数本の横溝１６とによって複数のブロック１８が形成さ
れている。

【００３２】各ブロック１８には、タイヤ幅方向に沿っ
て直線状に延びるサイプ１９がタイヤ周方向に等間隔で
４本形成されており、各々の両端はブロック１８の側面
に開口している。なお、サイプ１９は幅が０．４mmであ
り、タイヤ周方向に約５mm間隔で形成されている。

【００３３】図２に示すように、トレッド１２は、直接
路面に接地する上層のキャップ部１２Ａと、このキャッ
プ部１２Ａのタイヤ内方に隣接して配置される下層のベ
ース部１２Ｂとから構成されており、いわゆるキャップ
・ベース構造とされている。

【００３４】キャップ部１２Ａは、耐摩耗性の低いゴム
層２０と耐摩耗性の高いゴム層２２とがタイヤ幅方向に
交互に積層されている。

【００３５】このようなトレッド１２を備えた空気入り
タイヤ１０は、図３に示すような耐摩耗性の低いゴム層
２０と耐摩耗性の高いゴム層２２とを幅方向に交互に積
層した生（未加硫）のゴム帯状物２４を形成し、これを
生タイヤの外周に貼り付けてモールドで加硫することで
形成することができる。

【００３６】次に本実施形態の作用を説明する。走行に
よりトレッド１２の表面が摩耗すると、耐摩耗性の低い
ゴム層２０が耐摩耗性の高いゴム層２２よりも摩耗が進
展するので、図４に示すように、耐摩耗性の高いゴム層
２２部分に比較して耐摩耗性の低いゴム層２０部分が低
くなり、トレッド１２表面に比較的深さが浅く細い溝２
６が多数出現する。このようにして出現する溝２６はタ
イヤ周方向に沿って延びた形状となり、複数出現した溝
２６により排水性が得られ、ウエット性能及び氷上性能
（主としてブレーキ性能）が向上する。

【００３７】なお、摩耗初期のみならず、摩耗が進行し
てもこの状態を維持することが可能であるため、ウエッ
ト性能及び氷上性能の向上を継続的に図ることができ
る。

【００３８】また、横方向の摩擦係数が向上するため、
コーナリング時の横滑り効果も得られる。 ［第２の実施形態］本発明の第２の実施形態に係る空気
入りタイヤ１０を図５にしたがって説明する。なお、第
１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明
は省略する。

【００３９】図５に示すように、この第２の実施形態に
係る空気入りタイヤ１０では、キャップ部１２Ａが、耐
摩耗性の低いゴム層２０と耐摩耗性の高いゴム層２２と
がタイヤ周方向（図５の矢印Ａ方向）に交互に積層され
ている。

【００４０】次に本実施形態の作用を説明する。走行に
よりトレッド１２の表面が摩耗すると、前記第１の実施
形態で説明したように、耐摩耗性の高いゴム層２２部分
に比較して耐摩耗性の低いゴム層２０部分が低くなる
が、本実施形態では、トレッド１２表面にタイヤ幅方向
に沿って延る溝２６が複数出現する。出現した溝２６の
方向がタイヤ幅方向となるので、本実施形態の空気入り
タイヤ１０は、幅方向に延びるエッジ成分の水切り作用
により、氷上ブレーキ性能と氷上トラクション性能が向
上する。 ［第３の実施形態］本発明の第３の実施形態に係る空気
入りタイヤ１０を図６及び図７にしたがって説明する。
なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付
し、その説明は省略する。

【００４１】図６に示すように、この第３の実施形態に
係る空気入りタイヤ１０のブロック１８は、タイヤ径方
向（矢印Ｒ方向）に直交する断面でみると、耐摩耗性の
低いゴム層２０と耐摩耗性の高いゴム層２２とが樹木の
年輪状に積層されている。

【００４２】このようなトレッド１２を備えた空気入り
タイヤ１０は、図７に示すような耐摩耗性の低いゴム層
２０と耐摩耗性の高いゴム層２２とを厚さ方向に交互に
積層した生（未加硫）のゴム帯状物３４を形成し、これ
を生タイヤのベルト上に貼り付けてモールドで加硫する
ことで形成することができる。このゴム帯状物３４がモ
ールド内面に押しつけられると、モールド内面に形成さ
れた複数の凹部（ブロックを形成する部分）に複数層か
らなるゴム帯状物３４が入り込んで年輪が形成される。

【００４３】なお、上記の方法で形成されたブロック１
８の外周側の所定範囲Ｃは、耐摩耗性の低いゴム層２０
と耐摩耗性の高いゴム層２２とがタイヤ径方向に重なる
ため、この所定範囲Ｃのゴムは、加硫成形した後にバフ
研磨等で削り取っておくことが好ましい。

【００４４】次に本実施形態の作用を説明する。走行に
よりトレッド１２の表面が摩耗すると、前述したよう
に、耐摩耗性の高いゴム層２２部分に比較して耐摩耗性
の低いゴム層２０部分が低くなるが、本実施形態では、
トレッド１２表面に年輪状の溝２６が複数出現する。出
現した溝２６の方向はタイヤ幅方向の成分とタイヤ周方
向の成分との両方備えているので、タイヤ幅方向の成分
によるエッジ効果による水切り作用と、タイヤ周方向の
成分による排水性と、を同時に得ることができる。 ［第４の実施形態］本発明の第４の実施形態に係る空気
入りタイヤ１０を図８にしたがって説明する。なお、前
述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説
明は省略する。

【００４５】図８に示すように、この第４の実施形態に
係る空気入りタイヤ１０のブロック１８には、第１の実
施形態で説明した空気入りタイヤ１０と同様のサイプ１
９が形成されている。

【００４６】なお、本実施形態の空気入りタイヤ１０も
前述した第３の実施形態の空気入りタイヤ１０と同様に
して製造されるが、サイプ１９で区画される小ブロック
毎に年輪が形成される。

【００４７】本実施形態の空気入りタイヤ１０も前述し
た第３の実施形態の空気入りタイヤ１０と同様に走行に
より出現した溝のタイヤ幅方向の成分によるエッジ効果
による水切り作用と、タイヤ周方向の成分による排水性
と、を同時に得ることができ、さらに、サイプ１９によ
るエッジ効果が得られる。 （試験例）従来タイヤ１種、本発明の適用された実施例
タイヤ３種、比較例タイヤ１種を用い、氷上ブレーキ性
能、氷上トラクション性能及び耐摩耗性を比較した。

【００４８】氷上ブレーキ性能の試験方法 タイヤを実車に装着して氷上平坦路を走行させ、時速２
０km/hの時点でブレーキを踏んでタイヤをロックさせ、
停止するまでの距離を測定した。結果は、距離の逆数を
従来タイヤ１００として指数表示した。なお、数値が大
きいほど氷上ブレーキ性能が良いことを示す。

【００４９】氷上トラクション性能の試験方法 タイヤを実車に装着し、氷上平坦路を停止した状態から
車を発進させ、５０ｍの距離までに到達した時間の逆数
を従来タイヤ１００として指数表示した。なお、数値が
大きいほど氷上トラクション性能が良いことを示す。

【００５０】耐摩耗性の試験方法 タイヤを実車に装着し、１００００km走行後の摩耗量
（摩耗した溝深さ）を測定し、摩耗量の逆数を従来タイ
ヤ１００として指数表示した。なお、数値が大きいほど
耐摩耗性が良いことを示す。

【００５１】次に、実施例タイヤ１〜３の説明をする。
実施例タイヤ１は、図２に示すように、耐摩耗性の低い
ゴム層と耐摩耗性の高いゴム層とがタイヤ幅方向に交互
に積層されたキャップ部を有するタイヤである。トレッ
ドには、タイヤ幅方向に４個、タイヤ周方向に５０mmピ
ッチでブロックが配列されており、ブロックのサイズは
タイヤ周方向の寸法が２５mm、タイヤ幅方向の寸法が２
０mmである。また、耐摩耗性の低いゴム層として硬度が
３８度のゴムを用い、耐摩耗性の高いゴム層として硬度
が５０度のゴムを用いた。なお、ゴム層の厚さ及び積層
数は以下の表１に示す通りである。

【００５２】実施例タイヤ２は、図５に示すように、耐
摩耗性の低いゴム層と耐摩耗性の高いゴム層とがタイヤ
周方向に交互に積層されたタイヤであり、さらに実施例
タイヤ１と同様にサイプが設けられたものである。ま
た、ゴム層の硬度、ブロックのサイズ及び配置は実施例
タイヤ１と同様である。なお、ゴム層の厚さ及び積層数
は以下の表１に示す通りである。

【００５３】実施例タイヤ３は、例えば図８に示すよう
に、耐摩耗性の低いゴム層と耐摩耗性の高いゴム層とが
年輪状に交互に積層されたタイヤである。サイプ、ゴム
層の硬度、ブロックのサイズ及び配置は実施例タイヤ１
と同様である。なお、表内に記載されている積層数はブ
ロックに表れる最大の層数であり、厚さは平均値であ
る。

【００５４】比較例タイヤは、耐摩耗性の低いゴム層と
耐摩耗性の高いゴム層とがタイヤ幅方向に交互に積層さ
れたタイヤである。ゴム層の硬度、サイプ、ブロックの
サイズ及び配置は実施例タイヤ１と同様である。なお、
ゴム層の厚さ及び積層数は以下の表１に示す通りであ
る。

【００５５】従来タイヤは、トレッドのキャップ部が全
て耐摩耗性の高いゴム（硬度５０度）で形成されたタイ
ヤである。なお、サイプ、ブロックのサイズ及び配置は
実施例タイヤ１と同様である。

【００５６】なお、試験には、ならし走行を行ってトレ
ッド表面に溝が出現したタイヤを使用した。

【００５７】

【表１】

【００５８】上記の表１に示すように、ゴム層の積層方
向をタイヤ幅方向とした実施例タイヤ１は氷上ブレーキ
性能が従来タイヤに比較して特に向上し、ゴム層の積層
方向をタイヤ周方向とした実施例タイヤ２は氷上トラク
ション性能が従来タイヤに比較して特に向上した。ま
た、ゴム層を年輪状にした実施例タイヤ３は、氷上ブレ
ーキ性能及び氷上トラクション性能の両方が向上した。

【００５９】なお、耐摩耗性に関しては、実施例タイヤ
１〜３が従来タイヤよりも数値上で若干劣るが、実用上
に問題にならないレベルである。

【００６０】なお、前記実施形態の空気入りタイヤ１０
は、新品時にはトレッド表面に溝２６が出現していない
ため、極めて短い距離ではあるが慣らし走行が必要とな
る。このため、新品時から高い氷上性能を得るために、
ゴムの摩耗差によってこの溝２６が出現するまでの間、
摩耗差により出現する溝２６とほぼ同じ寸法で、且つ、
この溝２６が出現した際に消滅するような浅い細溝をト
レッド１２の表面に多数形成しておいても良い。

【００６１】また、前記第１の実施形態及び第２の実施
形態の空気入りタイヤ１０では、耐摩耗性の低いゴム層
２０及び耐摩耗性の高いゴム層２２が、トレッド１２の
表面で直線状となっていたが、波状やジグザグ状となっ
ていても良い。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
空気入りタイヤは、トレッド表面に比較的深さが浅く細
い溝を多数出現させ、これらの溝の排水作用及びエッジ
効果により、ウエット性能及び氷上性能を向上できると
いう優れた効果を有する。さらに、摩耗初期のみなら
ず、摩耗が進行してもこの状態を維持することが可能で
あるため、ウエット性能及び氷上性能の向上を継続的に
図ることができる、という優れた効果を有する。

【００６３】請求項２に記載の空気入りタイヤは、ブロ
ックを設けたことにより、ウエット性能及び氷上性能と
共に雪上走行性能を向上できるという優れた効果を有す
る。

【００６４】請求項３に記載の空気入りタイヤは、排水
性を向上でき、特に氷上ブレーキ性能を向上させること
ができるという優れた効果を有する。

【００６５】請求項４に記載の空気入りタイヤは、幅方
向に延びるエッジ成分の水切り作用によって特に氷上ト
ラクション性能を向上させることができるという優れた
効果を有する。

【００６６】請求項５に記載の空気入りタイヤは、溝の
タイヤ周方向に沿った部分による排水作用と、溝の幅方
向に延びる部分のエッジ作用とを得ることができるの
で、氷上ブレーキ性能と氷上トラクション性能とを共に
向上させることができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る空気入りタイヤ
のトレッドの平面図である。

【図２】図１に示すトレッドのタイヤ幅方向に沿った断
面図である。

【図３】後に図２に示すトレッドのキャップ部分となる
ゴム帯状物の斜視図である。

【図４】摩耗後のトレッドの断面図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る空気入りタイヤ
のトレッドのタイヤ周方向に沿った断面図である。

【図６】本発明の第３の実施形態に係る空気入りタイヤ
のブロックの一部を断面にした斜視図である。

【図７】図６に示すブロックを形成するためのゴム帯状
物の斜視図である。

【図８】本発明の第４の実施形態に係る空気入りタイヤ
のブロックの一部を断面にした斜視図である。

【符号の説明】

１０ 空気入りタイヤ １２ トレッド １８ ブロック ２０ 耐摩耗性の低いゴム層 ２２ 耐摩耗性の高いゴム層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビードコア間にトロイド状をなし
   て跨がるカーカスのクラウン部外周に補強層とトレッド
   を順次配置した空気入りタイヤであって、 前記トレッドの少なくとも接地部分は、タイヤ半径方向
   に直交する一断面において耐摩耗性の異なるゴム層が互
   いに隣り合い、かつ前記ゴム層が１０mm当たり２層以上
   積層されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記接地部分は、複数の溝で区画された
   ブロックであることを特徴とする請求項１に記載の空気
   入りタイヤ。
3. 【請求項３】 前記ゴム層がタイヤ幅方向に沿って積層
   されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記
   載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】 前記ゴム層がタイヤ周方向に沿って積層
   されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記
   載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】 前記ゴム層が年輪状に積層されているこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入り
   タイヤ。