JP5104093B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、例えば乗用車、トラック、バス等の雪氷路走行用として用いられる空気入りタイヤに関するものである。

従来、スタッドタイヤまたはスパイクタイヤと称される雪氷路走行用の空気入りタイヤとしては、トレッド部に滑り止め用のスタッドピンを埋設したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２６７００４号公報

しかしながら、前記空気入りタイヤにおいては、スタッドピンをトレッド部に設けた孔に打ち込んで装着しているため、走行中の衝撃でスタッドピンが抜け落ちる場合があり、スタッドピンの欠落により雪氷路走行性能を低下させるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スタッドピンが容易に抜け落ちることのない空気入りタイヤを提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、トレッド部に埋設されたスタッドピンを有し、スタッドピンのピン本体の基端部にピン本体よりも外径の大きいフランジを設けた空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部におけるタイヤ径方向外側に配置される第１のゴム層と、第１のゴム層のタイヤ径方向内側に配置される第２のゴム層とを備え、第２のゴム層を１００％モジュラスが２．０ＭＰａ以上且つ３００％モジュラスが９．０ＭＰａ以上になるように形成し、スタッドピンの基端側を含む高さ方向の一部が第２のゴム層内に配置されるようにスタッドピンを第１及び第２のゴム層に埋設している。

これにより、第２のゴム層の１００％モジュラスが２．０ＭＰａ以上であることから、主にスタッドピンの外径の小さい部分（ピン本体）に対する径方向からの締付力が高まり、第２のゴム層の３００％モジュラスが９．０ＭＰａ以上であることから、主にスタッドピンの外径の大きい部分（フランジ）に対する径方向からの締付力が高まる。この場合、第２のゴム層が第１のゴム層のタイヤ径方向内側に配置されていることから、第１のゴム層をタイヤ表面側に適したゴムから形成することができる。

本発明によれば、第２のゴム層によってスタッドピンの外径の小さい部分（ピン本体）及び外径の大きい部分（フランジ）に対する径方向からの締付力をそれぞれ高めることができるので、耐ピン抜け性の向上を図ることができる。この場合、第１のゴム層をタイヤ表面側に適したゴムから形成することができるので、乗心地及び雪上性能を低下させることがないという利点がある。

図１乃至図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は空気入りタイヤの部分平面図、図２はその要部正面断面図、図３はその要部拡大正面断面図、図４及び図５は試験結果を示す図である。

この空気入りタイヤは、タイヤ外周面側に形成されるトレッド部１を有し、トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる複数の縦溝２と、タイヤ幅方向に延びる複数の横溝３が設けられている。また、トレッド部１には、縦溝２及び横溝３によって区画されるブロック４が設けられ、ブロック４にはスタッドピン５が埋設されている。

トレッド部１は、タイヤ径方向外側に配置される第１のゴム層１ａと、第１のゴム層１ａのタイヤ径方向内側に配置される第２のゴム層１ｂとからなり、第２のゴム層１ｂは１００％モジュラスが２．０ＭＰａ以上、且つ３００％モジュラスが９．０ＭＰａ以上のゴムによって形成されている。尚、これらのモジュラスの値は、ＪＩＳＫ６２５１によって１００％及び３００％伸長時のモジュラスをそれぞれ測定したものである。また、第２のゴム層１ｂには、圧縮永久歪みが２５％以下のゴムが用いられる。ここでいう圧縮永久歪みは、全体の２５％に圧縮したゴムを７０℃で２４時間放置し、圧縮を解除した後の歪み量である。更に、トレッド部１におけるタイヤ幅方向中央から接地幅の１５％以内の範囲Ｗは、第２のゴム層１ｂの厚さが他の部分の第２のゴム層１ｂよりも小さくなるように形成されている。

スタッドピン５は、略円柱状のピン本体５ａと、ピン本体５ａの先端面（図中上端側）に設けられた突起５ｂと、ピン本体５ａの基端部（図中下端側）にピン本体５ａよりも外径が大きくなるように設けられたフランジ５ｃとからなり、ピン本体５ａの基端側は先端側よりも外径が小さく形成されている。スタッドピン５は、ピン本体５ａの先端部と突起５ｂが第１のゴム層１ａから外部に突出するように第１及び第２のゴム層１ａ，１ｂに埋設され、ピン本体５ａの基端側及びフランジ５ｃが第２のゴム層１ｂ内に配置されている。この場合、スタッドピン５は、第２のゴム層１ｂ内に配置される部分がスタッドピン５の基端からピン全長Ｈ2 の１５％以上の高さＨ1 になるように第１及び第２のゴム層１ａ，１ｂに埋設されている。

以上のように構成された空気入りタイヤにおいては、スタッドピン５の基端側を含む一部が第２のゴム層１ｂ内に配置されているので、スタッドピン５が第２のゴム層１ｂのゴムによる締付力を受ける。この場合、第２のゴム層１ｂの１００％モジュラスが２．０ＭＰａ以上であることから、主にスタッドピン５のピン本体５ａに対する径方向からの締付力が高まる。また、第２のゴム層１ｂの３００％モジュラスが９．０ＭＰａ以上であることから、主にスタッドピン５のフランジ５ｃに対する径方向からの締付力が高まる。尚、１００％モジュラスが２．０ＭＰａよりも小さく、３００％モジュラスが９．０ＭＰａよりも小さいと、十分なピン抜け防止効果が得られないため、１００％モジュラスは２．０ＭＰａ以上、好ましくは２．４ＭＰａ以上がよく、３００％モジュラスは９．０ＭＰａ以上、好ましくは１０．０ＭＰａ以上がよい。

ここで、本発明の実施例１〜４及び比較例について、耐ピン抜け性、乗心地及び雪上性能の試験を行ったところ、図４及び図５に示す結果が得られた。実施例１及び２には１００％モジュラス、３００％モジュラスが比較例に対して異なるものを用い、実施例３及び４には１００％モジュラス、３００％モジュラス、圧縮永久歪みが比較例に対して異なるものを用いた。また、比較例及び実施例３には、第２のゴム層１ｂのタイヤ幅方向中央側の厚さとショルダー部側の厚さがそれぞれ４．０ｍｍのものを用い、実施例４には、第２のゴム層１ｂのタイヤ幅方向中央側の厚さが１．０ｍｍ、ショルダー部側の厚さが４．０ｍｍのものを用いた。尚、本測定では、タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５のスタッドタイヤを排気量２５００ｃｃの国産車に装着して行った。

耐ピン抜け性の試験では、時速４０〜１００ｋｍ／ｈで１０００ｋｍ走行させた後、ピンの抜けた本数の逆数を指数化し、比較例を１００として各実施例１〜４を評価した。この場合、指数の値が大きいほどピン抜け数が少なく、優位性があるとして評価した。

乗心地の試験では、走行時のドライバーの官能評価結果を指数化し、比較例を１００として指数の値が大きいほど優位性があるとして評価した。

雪上性能の試験では、雪上制動性と雪上操縦安定性に対するドライバーの官能評価結果を総合したものを指数化し、比較例を１００として指数の値が大きいほど優位性があるとして評価した。

前記試験の結果、実施例１〜４は比較例に対し、耐ピン抜け性、乗心地及び雪上性能の少なくとも一つについて優れている結果が得られた。

このように、本実施形態によれば、トレッド部１を第１のゴム層１ａと第２のゴム層１ｂとから形成するとともに、第２のゴム層１ｂを１００％モジュラスが２．０ＭＰａ以上且つ３００％モジュラスが９．０ＭＰａ以上になるように形成し、第１及び第２のゴム層１ａ，１ｂに埋設されるスタッドピン５の基端側を含む高さ方向の一部が第２のゴム層１ｂ内に配置されるようにしたので、第２のゴム層１ｂによってスタッドピン５のピン本体５ａ及びフランジ５ｃに対する締付力を高めることができ、耐ピン抜け性の向上を図ることができる。この場合、第２のゴム層１ｂが第１のゴム層１ａのタイヤ径方向内側に配置されているので、第１のゴム層１ａをタイヤ表面側に適したゴムから形成することができ、乗心地及び雪上性能を低下させることがないという利点がある。

この場合、第２のゴム層１ｂ内に配置される部分の高さＨ1 がスタッドピン５の基端からピン全長Ｈ2 の１５％以上になるようにスタッドピン５を第１及び第２のゴム層１ａ，１ｂに埋設するようにしたので、高さＨ1 がピン全長Ｈ2 の１５％よりも小さい場合に比べ、第２のゴム層１ｂによるスタッドピン５への締付力を十分に得ることができ、耐ピン抜け性をより向上させることができる。

また、第２のゴム層１ｂに圧縮永久歪みが２５％以下のゴムを用いるようにしたので、圧縮永久歪みが２５％よりも小さい場合に比べ、第２のゴム層１ｂの弾性力低下の防止効果を高めることができ、長期的な使用においても耐ピン抜け性の効果を維持することができる。

更に、トレッド部１におけるタイヤ幅方向中央から接地幅の１５％以内の範囲Ｗは、アスファルト路面保護のためにスタッドピンが設けられない場合が多いことから、この範囲Ｗの第２のゴム層１ｂの厚さを他の部分の第２のゴム層１ｂよりも小さくし、その分だけ第１のゴム層１ａの厚さを大きくするように形成することにより、乗心地及び雪上性能を向上させることができる。この場合、前記接地幅の１５％以内の範囲Ｗを第２のゴム層１ｂが存在しないように形成するようにしてもよい。

本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの部分平面図 空気入りタイヤの要部正面断面図 空気入りタイヤの要部拡大正面断面図 試験結果を示す図 試験結果を示す図

符号の説明

１…トレッド部、１ａ…第１のゴム層、１ｂ…第２のゴム層、５…スタッドピン。

Claims (4)

1. トレッド部に埋設されたスタッドピンを有し、スタッドピンのピン本体の基端部にピン本体よりも外径の大きいフランジを設けた空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド部におけるタイヤ径方向外側に配置される第１のゴム層と、
   第１のゴム層のタイヤ径方向内側に配置される第２のゴム層とを備え、
   第２のゴム層を１００％モジュラスが２．０ＭＰａ以上且つ３００％モジュラスが９．０ＭＰａ以上になるように形成し、
   スタッドピンの基端側を含む高さ方向の一部が第２のゴム層内に配置されるようにスタッドピンを第１及び第２のゴム層に埋設した
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第２のゴム層内に配置される部分がスタッドピンの基端からピン全長の１５％以上になるようにスタッドピンを第１及び第２のゴム層に埋設した
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 全体の２５％に圧縮したゴムを７０℃で２４時間放置し、圧縮を解除した後の歪みを圧縮永久歪みとした場合、この圧縮永久歪みが２５％以下のゴムを第２のゴム層に用いた
   ことを特徴とする請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トレッド部におけるタイヤ幅方向中央から接地幅の１５％以内の範囲を、第２のゴム層の厚さが他の部分の第２のゴム層よりも小さく、または第２のゴム層が存在しないように形成した
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の空気入りタイヤ。

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