JP2002370509A

JP2002370509A - タイヤおよびその製造方法

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Publication number: JP2002370509A
Application number: JP2001181388A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Kata; 武宏加太
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-24

Abstract

(57)【要約】【課題】トレッドの周溝底のスキッドベースの厚みを
抑制することによって、特に耐熱性に優れたタイヤを提
供する。【解決手段】一対のビード部間に跨がって配置したカ
ーカスのクラウン部の径方向外側に、少なくとも２層の
ベルトおよびトレッドを順に配置し、該トレッドの表面
にタイヤの赤道に沿って延びる少なくとも１本の周溝を
有するタイヤにおいて、該周方向溝の底部からベルトの
径方向最外側のベルト層までゴム厚を0.3mm以下とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、タイヤ、中でも
高速走行に供する、例えば競技用車両などに装着する高
性能タイヤおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】さて、タイヤは、図１に示すように、一
対のビード部間に跨がって配置したカーカス１のクラウ
ン部の径方向外側に、少なくとも２層のベルト層２ａ，
２ｂによるベルト２およびトレッド３を順に配置して成
り、該トレッド３の表面には、タイヤの赤道に沿って延
びる複数本の周溝４を有するのが一般的である。この周
溝４の底部には、その溝底からベルト２の径方向最外側
のベルト層２ａまでの間に、ベルト層の被覆ゴムを含ま
ないゴム層（以下、スキッドベースという）５が存在す
るため、溝底を介しての放熱性に限界があり、一方陸部
の放熱性は溝と比べるべくもないから、製品タイヤにお
ける耐熱性も自ずと限界があった。

【０００３】また、耐熱性に限界があることは、トレッ
ドゴムにグリップ力の強い、換言するとヒステリシスロ
ス（正接損失）が大きくて入力が熱に変わり易い、特性
のゴムを適用する際の足かせともなっていた。

【０００４】以上の状況は、溝底のスキッドベースの厚
みを極力薄くして耐熱性を改善することによって打破す
ることが可能であるが、スキッドベースの厚みを削減す
ることは、以下に示すように、タイヤの製法上、至難の
技であった。

【０００５】すなわち、現行のタイヤの製造方法は、タ
イヤの各種構成材を貼り合わせて作製した生タイヤを加
硫成型するのが一般的である。そして、生タイヤの製作
における最終工程は、押し出し成形したトップトレッド
を貼り付けるものであるが、このトップトレッドは押し
出し成形によってトレッドパターンに従って凹凸を設け
ておくことが有利であるため、トレッドの周溝部分とな
る凹部も押し出し成形時に形成しておくことが多い。従
って、トップトレッドを一体に押し出し成形した場合
に、凹部底部（溝底対応部分）がある程度の厚みのゴム
材で形成されるのは不可避であり、結果として製品タイ
ヤにおけるスキッドベースの厚みがある程度以上になる
ことは不可避であった。

【０００６】このスキッドベースの厚みを低減するに
は、トレッドゴムの量を調整して加硫成型時に溝底にま
わるゴム量を削減する必要があるが、単にトレッドゴム
量を調整するのみでは所期したゴム流れを得るのが難し
く、スキッドベースの厚みを所望の範囲に低減すること
は難しかった。

【０００７】ここに、スキッドベースの厚みを低減する
ためには、トレッドゴムをトレッドの陸部と溝との部分
に区分して適切に配置することが有利である。そのため
には、例えば図２に示すように、押し出し成形したトッ
プトレッド６について、その溝底に対応する薄肉部６ａ
をカッター等で切除して得られた、トレッド陸部に対応
するゴム片６ｂを、トップトレッドを残してベルト材ま
での貼り付けが完了した状態の生タイヤ（以下、生ケー
スという）のベルト材上の所定位置にそれぞれ貼り付け
て生タイヤを作製することが必要になる。

【０００８】しかしながら、陸部に対応するゴム片の作
製および生ケースへの個々のゴム片の貼り付けに、多大
の工数を要することから、実際のタイヤの製造に適用す
ることは難しく、さらに押し出したゴムから切除した部
分は産業廃棄物となるため、コスト面並びに環境面にお
ける問題となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、ト
レッドの周溝底のスキッドベースの厚みを抑制すること
によって、特に耐熱性に優れたタイヤを提供するとも
に、該タイヤの製造を可能とする新たな方途を与えるこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明の要
旨構成は、次のとおりである。 (1) 一対のビード部間に跨がって配置したカーカスのク
ラウン部の径方向外側に、少なくとも２層のベルトおよ
びトレッドを順に配置し、該トレッドの表面にタイヤの
赤道に沿って延びる少なくとも１本の周溝を有するタイ
ヤであって、該周方向溝の底部からベルトの径方向最外
側のベルト層までゴム厚が0.3 mm以下であることを特徴
とするタイヤ。

【００１１】(2) 上記(1) において、周方向溝の底部か
らベルトの径方向最外側のベルト層までのゴム厚が０mm
であることを特徴とするタイヤ。

【００１２】(3) 上記(1) または(2) において、ベルト
の径方向最外側のベルト層は、その内側のベルト層の周
上で有機繊維によるコードを、該内側ベルト層の幅をこ
える幅にて螺旋状に巻回して成ることを特徴とするタイ
ヤ。

【００１３】(4) タイヤの各種構成材を貼り合わせて生
タイヤを作製し、該生タイヤを加硫成型に供する、一連
の工程にてタイヤを製造するに当り、生タイヤ作製の最
終工程であるトレッドゴムの貼り付けにおいて、前工程
で貼り付けが完了したベルト材の上に、幅狭のリボン状
トレッドゴムをベルト材の径方向外側に積層しかつ同周
方向に連ねた列を、ベルト材の幅方向に間隔を置いて複
数形成することを特徴とするタイヤの製造方法。

【００１４】(5) 上記(4) において、加硫成型を低温か
つ長時間にて行うことを特徴とするタイヤの製造方法。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に示すところに基づいて説明する。まず、タイヤの
基本構造は、先に図１に示したように、一対のビード部
間に跨がって配置したカーカス１のクラウン部の径方向
外側に、少なくとも２層のベルト２およびトレッド３を
順に配置し、該トレッド３の表面に、タイヤの赤道に沿
って延びる複数本、図示例で３本の周溝４を形成して成
るものである。

【００１６】ここで、上記トレッド３の周溝４の底部に
おいて、スキッドベース５の厚みｔを0.3 mm以下にする
ことが肝要である。すなわち、上述したように、タイヤ
の耐熱性を向上するには、周溝底からの放熱効率を高め
ることが有効であり、そのためにはスキッドベース５の
厚みを極力薄くする必要がある。

【００１７】特に、スキッドベース５の厚みｔが0.3 mm
をこえると、後述する実施例における評価結果から明ら
かなように、周溝底からの放熱効率の低下が実際の走行
に影響を及ぼすようなレベルとなる。すなわち、周溝底
からの放熱効率の低下によって、トレッドに熱が蓄積す
る結果、トレッド面のグリップ力の低下をまねき、例え
ばサーキット走行における周回タイムの悪化として現れ
るのである。従って、耐熱性を向上して、ヒステリシス
ロスの大きい、つまりグリップ性能の高いゴム種を適用
する場合などに、とりわけ不利となる。さらに、陸部剛
性を確保する上でも不利となる。

【００１８】かようにスキッドベース５の薄肉化によっ
て溝底からの放熱性が高まることから、スキッドベース
５の厚みを０mmに、つまりスキッドベース５自体を省略
することが、タイヤの耐熱性を高める上でより好まし
い。このスキッドベース５が省略されたタイヤは、図３
に示すように、周溝４の底部がベルトの径方向最外側の
ベルト層２ｂで構成されることになる。

【００１９】以上、溝底からの放熱を高めてタイヤの耐
熱性が改善されれば、従来は適用することが難しかっ
た、グリップ力の高いゴム材料を適用することができ
る。また、ベルト最外側層からトレッド表面までのゴム
厚みは、同一ゴム種での比較において、陸部剛性と密接
に関係しているから、スキッドベースの厚みを減少する
ことは、当該ゴム厚みを抑制することにつながるから、
トレッドの陸部剛性を上昇することが可能になるのであ
る。

【００２０】また、ベルトの最外側に配置するベルト層
は、その内側のベルト層の周上で有機繊維によるコード
を、該内側ベルト層の幅をこえる幅にて螺旋状に巻回し
て成る、補強層とすることが、ベルトの剛性を高める上
で好ましい。特に、高速走行時のトレッドの径成長を抑
制するのに有効であり、高速走行に供するタイヤに適し
た構造となる。

【００２１】次に、上記のスキッドベース５の厚みを抑
制した、或いはスキッドベース５のないタイヤを製造す
る方法について、具体的に説明する。すなわち、タイヤ
の各種構成材、例えばインナーライナー、チェーファ
ー、カーカスプライ、ビード、スティフナーおよびサイ
ドトレッドなどを貼り合わせ、さらにベルト材を貼り合
わせて得た、生ケースに、トレッドゴムを貼り付けて生
タイヤを作製する際、図４に示すように、生ケース10の
外周面に配置したベルト材20上に、例えば射出押出機か
ら一定の形状で押出された、幅狭のリボン状トレッドゴ
ム30を、製品タイヤのトレッドの陸部に対応させて、生
ケース10の径方向外側に積層しかつ同周方向に連ねた列
30ａを、生ケース10の幅方向に間隔を置いて複数形成
し、生タイヤを完成する。

【００２２】ここで、リボン状トレッドゴム30を生ケー
ス10の径方向外側に積層しかつ同周方向に連ねた列30ａ
において、各列30ａの幅が製品タイヤのトレッド陸部の
幅に対応し、列30ａの高さが同トレッド陸部の高さに対
応し、列30ａ相互間の間隔が同トレッドの溝幅に対応す
ることになる。なお、リボン状トレッドゴム30の幅をト
レッド陸部の幅に対応させずに、比較的幅狭のリボン状
トレッドゴム30の１種類を用いて、例えば図４の右側に
示す列30ａのように、複数の列30ａを生ケース10の幅方
向に隙間なく並べて合体させることによって、幅の広い
列を形成することも可能である。かように、リボン状ト
レッドゴム30の積層や配置は適宜変更することによっ
て、多様のトレッドパターンに対処することができる。

【００２３】かくして少ない工数の下での簡便な作業に
て作製された生タイヤを、加硫成型に供することによっ
て、先に図３に示したところのスキッドベース５のない
タイヤを確実に製造することができる。また、スキッド
ベース５を設ける場合は、上記した生タイヤの作製にお
いて、列30ａ相互間に所望の厚さのゴムシートを貼り付
ければ、所望の厚さのスキッドベース５を設けることが
できる。

【００２４】なお、上記した生ケースそして生タイヤ
は、ラジアルタイヤを典型例とする２ステージ成型にお
ける第１ステージによって生ケースを作製し、その後の
第２ステージで生タイヤを作製するか、或いはコア上で
生ケースそして生タイヤまでを作製してもよく、特に作
製手法は問わない。この発明では、トレッドゴムの貼り
付けを、上記したように、リボン状トレッドゴムによる
積層で行うことが肝要であり、この作業によって製品タ
イヤにおけるスキッドベース５の厚み抑制または省略が
可能になる。

【００２５】また、生タイヤ作製後の加硫成型の条件に
ついても、特に制限する必要はないが、生タイヤのベル
ト材と加硫金型との距離が従前に比較して短くなること
から、ベルト材が従前に比し高温雰囲気に晒されること
になり、ベルト材に繊維補強を適用した場合などに、そ
の補強材の物性変化が心配される。そこで、通常の加硫
条件に比べて、低温かつ長時間の加硫処理を行うことが
好ましい。

【００２６】すなわち、この加硫条件は、ゴム種やタイ
ヤ構造等によって個別に設定されるため、これらの個別
に設定された従来の条件に対して、10〜20℃ほど低い温
度とし、かつ加硫時間を温度低下10℃当り元の加硫時間
の30％増とすることが、好ましい。

【００２７】

【実施例】図４に示したところに従って、20mm幅のリボ
ン状トレッドゴムを10層で積み重ねた列を、10mmの間隔
を置いて４列形成して生タイヤを作製した。次いで、得
られた生タイヤを、下記の加硫条件の下に、加硫成型に
供して、図１および図３に示したタイヤ構造の、サイ
ズ： 205／55Ｒ15の競技用ラジアルタイヤをそれぞれ試
作した。なお、ベルトは、径方向内側から順に、タイヤ
の赤道面に対して22°の傾斜で延びるスチールコードが
層間で交差する配置の２層の交差ベルト層およびタイヤ
の赤道面に対して０°の傾斜で延びる有機繊維コードに
よる周方向ベルト層の１層からなり、該ベルト内側に１
プライのカーカスを配置した。

【００２８】かくして得られた各タイヤを、6.5 JJ×15
のリムに組み込み内圧を230kPaに調整してから、タイヤ
を走行速度180 km／ｈで回転するドラム上に、荷重：4.
9 kNの下に10分間の走行が終了してから、引き続き５分
毎に５km／ｈのステップアップを行って、最終的にタイ
ヤに故障が発生した時点の速度を測定して評価した。

【００２９】また、上記のドラム走行において、速度20
0 km／ｈでの走行を５分間にわたり行ったのち、周溝の
底部における温度を測定した。さらに、供試タイヤを排
気量が2000ｃクラスの車両に装着し、１周4.5 kmのテス
トコースをサーキット走行したときのラップタイムを測
定し、従来タイヤの１周目を100 とした指数にて評価し
た。この値が小さい程ラップタイムが小さく、良好な結
果が得られたことを示す。

【００３０】以上の各評価結果を、タイヤの仕様に併せ
て表１に示すように、スキッドベースゲージの厚み0.3
mmを境として、これより厚みが増すと、耐久性が低下
し、またサーキット走行において周回を重ねた際に性能
差が顕著に現れることがわかる。特に、加硫を低温で行
ったタイヤは、加硫時のコードの物性変化が少ないこと
から、高速耐久性が向上していることがわかる。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】この発明によれば、トレッドの周溝底の
スキッドベースの厚みが抑制されて溝底からの放熱性が
改善される結果、特に耐熱性に優れたタイヤを提供する
ことができる。また、この発明によれば、このトレッド
の周溝底のスキッドベースの厚みを抑制することのでき
る、簡便な手法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のタイヤ構造を示した図である。

【図２】従来の生タイヤにおけるトレッドゴムの貼り
付け要領を示した図である。

【図３】この発明のタイヤ構造を示した図である。

【図４】この発明に従う生タイヤにおけるトレッドゴ
ムの貼り付け要領を示した図である。

【符号の説明】

１カーカス２ベルト２ａ，２ｂベルト層３トレッド４周溝５スキッドベース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のビード部間に跨がって配置したカ
ーカスのクラウン部の径方向外側に、少なくとも２層の
ベルトおよびトレッドを順に配置し、該トレッドの表面
にタイヤの赤道に沿って延びる少なくとも１本の周溝を
有するタイヤであって、該周溝の底部からベルトの径方
向最外側のベルト層までのゴム厚が0.3 mm以下であるこ
とを特徴とするタイヤ。
【請求項２】請求項１において、周方向溝の底部から
ベルトの径方向最外側のベルト層までのゴム厚が０mmで
あることを特徴とするタイヤ。
【請求項３】請求項１または２において、ベルトの径
方向最外側のベルト層は、その内側のベルト層の周上で
有機繊維によるコードを、該内側ベルト層の幅をこえる
幅にて螺旋状に巻回して成ることを特徴とするタイヤ。
【請求項４】タイヤの各種構成材を貼り合わせて生タ
イヤを作製し、該生タイヤを加硫成型に供する、一連の
工程にてタイヤを製造するに当り、生タイヤ作製の最終工程であるトレッドゴムの貼り付け
において、前工程で貼り付けが完了したベルト材の上
に、幅狭のリボン状トレッドゴムをベルト材の径方向外
側に積層しかつ同周方向に連ねた列を、ベルト材の幅方
向に間隔を置いて複数形成することを特徴とするタイヤ
の製造方法。
【請求項５】請求項４において、加硫成型を低温かつ
長時間にて行うことを特徴とするタイヤの製造方法。