JP2004203318A

JP2004203318A - タイヤおよびタイヤの製造方法

Info

Publication number: JP2004203318A
Application number: JP2002377153A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Sugimoto; 立夫杉本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】トレッド部に設けられた溝の溝底部に配設されたトレッドウエアインジケータを具えてなるタイヤにおいて、このトレッドウエアインジケータを色彩の変化により摩耗の進行状況を表示することができ、しかも、クラックや剥離を生じさせることのないものとする。
【解決手段】トレッドウエアインジケータ２は、その表層部に設けられた表層部ゴム層７と、表層部ゴム層より半径方向内側に設けられた異色ゴム層６とを具え、表層部ゴム層７は、前記溝底部４の表層部に連続して設けられるとともに溝底部表層部をなすゴム材料と同じゴム材料よりなり、異色ゴム層６は、表層部ゴム層７、および、異色ゴム層６の半径方向内側に隣接するゴム部分のいずれとも異なる色彩を有する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッド部に設けられた溝の溝底部に配設されたトレッドウエアインジケータ（以下「ＴＷＩ」という）を具えたタイヤおよびタイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、タイヤのトレッド部の摩耗が進行してそれが摩耗限界に達したことを表示するためトレッド部の溝の溝底部に設けられたＴＷＩと呼ばれる隆起部分を配設したものが知られ、さらに、このＴＷＩに他のタイヤ表面部分と色彩の異なる異色ゴム部分を露出させて設け、摩耗に伴って異色ゴム部分の露出状況が変化する際の色彩パターンの変化から摩耗の進行状況を表示するものが提案されている（例えば、特許文献１。）。これによれば、色彩パターンの違いにより摩耗の進行度合い判別できるのでわかりやすく、また、摩耗の進行度合いを段階的に表示できるという利点がある。
【０００３】
しかしながら、前記異色ゴムは、いかにそのゴム配合を工夫したとしても、所要の色彩を担持しなければならずその配合には自ずと制限があり、逆に色彩以外の性能に関して、これが最適となるようゴム配合を調整することはむつかしく、上記の従来技術の場合、ＴＷＩの表面に露出して設けられた異色ゴムは、所要の色彩を呈することを優先して選択されなければならず、そのためゴム強度を高めるために用いられるカーボンブラックの含有量を極めて低く抑える必要があり、その結果、異色ゴム部分は溝底部に溝幅を広げる方向に作用する外力に耐えることできず、ＴＷＩが摩耗する前にこれにクラックが入ってしまうという問題がある。また、異色ゴム部分と溝底部の表層部との間で剥離が起きやすいという問題もある。
【０００４】
【特許文献１】
登録実用新案第３０６７０５６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、トレッド部の溝の溝底部に設けられたＴＷＩに関し、色彩の変化により摩耗の進行状況を表示することができ、しかも、クラックや剥離を生じさせることのないＴＷＩを具えたタイヤおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならびに作用を以下に示す。
【０００７】
請求項１に記載のタイヤは、トレッド部に設けられた溝の溝底部に配設されたトレッドウエアインジケータを具えてなるタイヤにおいて、
トレッドウエアインジケータは、その表層部に設けられた表層部ゴム層と、表層部ゴム層より半径方向内側に設けられた異色ゴム層とを具え、表層部ゴム層は、前記溝底部の表層部に連続して設けられるとともに溝底部表層部をなすゴム材料と同じゴム材料よりなり、異色ゴム層は、表層部ゴム層、および、異色ゴム層の半径方向内側に隣接するゴム部分のいずれとも異なる色彩を有してなるものである。
【０００８】
本発明に係るこのタイヤによれば、表層部ゴム層とその半径方向内側の異色ゴム層とを具えているので、摩耗が進行して表層部ゴム層が摩滅して異色ゴム層が露出した時点、および、さらに摩耗が進行して異色ゴム層が摩滅した時点のそれぞれで摩耗の進行度合いを色彩の変化で表示することができる。そして、異色ゴム層を、その下面が摩耗限界に合致するよう配設することにより、異色ゴム層が摩滅した時点を摩耗限界の表示として用いることができ、表層部ゴム層が摩滅し異色ゴム層が露出した時点を摩耗限界を予告する表示として用いることができる。
【０００９】
また、表層部ゴム層は、前記溝底部の表層部に連続して設けられるとともに溝底部表層部をなすゴム材料と同じゴム材料より形成されているので、ＴＷＩ表層部に前記溝底部の表層部と同等の耐クラック性能を担持させることができるとともに、溝底部の表層部との間で剥離を発生させることもない。
【００１０】
請求項２に記載のタイヤは、請求項１に記載するところにおいて、前記表層部ゴム層および異色ゴム層を前記溝底部の少なくとも一部まで延在させてなるものである。
【００１１】
このタイヤによれば、異色ゴム層を溝底部の少なくとも一部まで延在させたので、ＴＧＩ頂部に配設された異色ゴム層の下面の位置を摩耗限界に合致させた場合、仮に摩耗限界を過ぎてなおタイヤが使用されたとしても、ＴＧＩ側面に配設されて溝底部に連なる異色ゴム層の断面が露出し続けるので、摩耗限界を越えていることを警告する危険表示として用いることができる。なお、表層部ゴム層も異色ゴム層とともにＴＧＩから延在して配設されているので、溝底部の耐クラック性を確保することができる。
【００１２】
請求項３に記載のタイヤは、請求項１もしくは２に記載するところにおいて、トレッドウエアインジケータを周方向溝に配設し、前記異色ゴム層を周方向溝の全周に延在させてなるものである。
【００１３】
このタイヤによれば、異色ゴム層を周方向溝の全周に延在させたので、タイヤの成型に際して異色ゴム層用ゴム部材を、リボン状ゴムを一周巻回し、もしくは、複数回螺旋巻回して形成することができるので、簡易にこれを形成することができる。
【００１４】
請求項４に記載のタイヤの製造方法は、請求項３に記載のタイヤを成型するに際し、リボン状ゴムを回転する支持体に螺旋巻回して、トレッド部用ゴム部材を組み付けるものである。
【００１５】
このタイヤの製造方法は、トレッド部用ゴム部材を、リボン状ゴムを回転する支持体に螺旋巻回して形成するので、広幅ゴムを一周分巻回する方法に対比して、幅方向に延在する継ぎ目をなくしてタイヤのバランスやユニフォーミティを向上させることができ、また、異なる断面形状のゴム部材に対しても同じリボン状ゴムを用いてその巻回数と巻付け位置とを変更するだけで対応させることができ、サイズ切り替えに時間を要せず、多サイズ小ロットの生産体制に用いることができる。なお、ここで「支持体」とは、タイヤ成型ドラム、成型途中のタイヤ、ゴム部材成型ドラム、成型途中のゴム部材、あるいは、更生タイヤにおける台タイヤなどを含むものとする。また、「螺旋巻回」とは、螺旋状に巻回することのほかに、渦巻き状に半径方向外側に巻回することも含むものとする。
【００１６】
請求項５に記載のタイヤの製造方法は、請求項４に記載するところにおいて、前記周方向溝の溝底部のゴム部材を形成するに際し、トレッド部主要部のゴム部材を形成したあと、前記異色ゴム層用ゴム部材をリボン状ゴムを螺旋巻回して形成し、その後、前記表層部ゴム層用ゴム部材をリボン状ゴムを螺旋巻回して形成するものである。
【００１７】
このタイヤの製造方法によれば、異色ゴム層用ゴム部材および表層部ゴム層用ゴム部材についてもリボン状ゴムを螺旋巻回して形成するので、前述のリボン状ゴムの螺旋巻回による作用を奏することができ、また、半径方向内側から外側に、ゴム部材の材料が異なるごとにリボン状ゴムを螺旋巻回して積層するので、ゴム材料替えを最小限に抑制することができる。
【００１８】
請求項６に記載のタイヤの製造方法は、請求項４もしくは５に記載するところにおいて、前記主要部分ゴム部材、前記異色ゴム層ゴム部材、および、前記表層部ゴム層ゴム部材の形成の最初から最後まで連続してリボン状ゴムを螺旋巻回し、リボン状ゴムのゴム材料をゴム部材ごとに段階的に変化させるものである。
【００１９】
このタイヤの製造方法によれば、リボン状ゴムのゴム材料をゴム部材ごとに段階的に変化させるので、一回のリボン状ゴムの連続した螺旋巻回の操作でトレッド部を構成する複数のゴム部材全部を成型することができ、小型の設備、例えば一台の押出機だけを用いてこれらのゴム部材を組み付けることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図１ないし図９に基づいて説明する。図１は、タイヤ１のＴＷＩを示す平面図、図２は、図１の矢視ａ−ａに対応してＴＷＩを示す断面図、図３は、図１の矢視ｂ−ｂに対応してＴＷＩを示す断面図である。タイヤ１はトレッド部に設けられ陸部５を区切る周方向溝３を具え、周方向溝３の溝底部４には、周方向に沿って複数のＴＷＩ２が配設される。ここで、ＴＷＩ２は、摩耗の進行状況を表示するための、溝底部４から隆起した部分全体を指す。図１に示すＴＧＩ２は、矩形状の頂面を有し、その頂面は溝３の壁面に直接つながって設けられる。
【００２１】
それぞれのＴＧＩ２とこれらのＴＧＩ２の間に延在するそれぞれの溝底部４の表層部には周方向に連続して一周する表層部ゴム層７が設けられ、表層部ゴム層７の半径方向内側に表層部ゴム層７に隣接して異色ゴム層６が設けられる。表層部ゴム層７は、カーボンブラックを含む補強材で補強されたゴム材料よりなり、黒色を呈するとともに、ＴＧＩ２および溝底部４の表層部に必要な耐クラック性を担持する。
【００２２】
異色ゴム層６の半径方向内側に隣接するトレッド部主要部８は、耐摩耗性等、トレッド部のゴムとして具えるべき特性を有し、そのためカーボンブラックを含む補強材で補強されたゴム材料よりなり、やはり黒色を呈する。
【００２３】
異色ゴム層６は、表層部ゴム層７ともトレッド部主要部８とも異なる色彩を有し、例えば赤色を呈す。ここで、異色ゴム層６のゴム材料は、異色の色彩を呈することを優先して選択されるため、ゴム強度を高めるために用いられるカーボンブラックの含有量の低いものでなければならず、必然的に、表層部ゴム層７と同等の耐クラック性等の力学的特性を有することはできない。
【００２４】
図３はＴＧＩ２の近傍のトレッド部分の平面図であり、これを参照して、タイヤ１の摩耗の進行に伴う、ＴＷＩ２の近傍の外観変化について説明する。図３（ａ）は、図１に示す新品タイヤの状態から摩耗が進行して、ＴＧＩ２の頂面の表層部ゴム層７が摩滅し、異色ゴム層６が露出した状態を示し、この状態は摩耗限界に近づいたことを表わす。
【００２５】
図３（ｂ）は、摩耗がさらに進行して、ＴＧＩ２はまだ残留するがＴＧＩ２の頂面の異色ゴム層６も摩滅した状態を示し、この状態は摩耗限界に達したことを表わす。このとき、ＴＧＩ２の側面に異色ゴム層６の断面が現われる。
【００２６】
摩耗限界を超えてさらに摩耗が進行した場合も、ＴＧＩ２側面に配設された異色ゴム層６の断面は継続して現われていて、このことにより摩耗が限界を超えて進行していることを警告し続けることができ、この警告の表示は、図３（ｃ）に示すように、溝３が消失しＴＧＩ２が消失しても現われ続ける。
【００２７】
図４は、他の実施形態のタイヤ１１のＴＷＩを示す平面図、図５は、図４の矢視ａ−ａに対応してＴＷＩを示す断面図、図６は、図４の矢視ｂ−ｂに対応してＴＷＩを示す断面図である。タイヤ１１はトレッド部に設けられ陸部１５を区切る周方向溝１３を具え、周方向溝１３の溝底部１４には、周方向に沿って複数のＴＷＩ１２が配設される。図４に示すＴＧＩ２は、円筒状をなし溝底部１４から独立して隆起する。
【００２８】
それぞれのＴＧＩ１２とＴＧＩ１２の間に延在するそれぞれの溝底部１４の表層部には周方向に連続して一周する表層部ゴム層１７が設けられ、表層部ゴム層１７の半径方向内側に表層部ゴム層１７に隣接して異色ゴム層１６が設けられる。表層部ゴム層１７、異色ゴム層１６、ならびに、異色ゴム層１６に半径方向内側に隣接するトレッド部主要部１８のそれぞれをなすゴム材料及びそれらの物性は、先述の実施形態に示したタイヤ１の、それぞれに対応する部分と同じであり、詳細の説明を省略する。
【００２９】
図６はＴＧＩ１２の近傍のトレッド部分の平面図であり、これを参照して、タイヤ１１の摩耗の進行に伴う、ＴＷＩ１２の近傍の外観変化について説明する。図６（ａ）は、図４に示す新品タイヤの状態から摩耗が進行して、ＴＧＩ１２の頂面の表層部ゴム層１７が摩滅し、異色ゴム層１６が露出した状態を示し、この状態は摩耗限界に近づいたことを表わす。
【００３０】
図６（ｂ）は、摩耗がさらに進行して、ＴＧＩ１２はまだ残留するがＴＧＩ１２の頂面の異色ゴム層１６も摩滅した状態を示し、この状態は摩耗限界に達したことを表わす。このとき、ＴＧＩ１２の側面に異色ゴム層１６の断面が現われる。
【００３１】
摩耗限界を超えてさらに摩耗が進行した場合も、ＴＧＩ１２側面に配設された異色ゴム層１６の断面は継続して現われていて、このことにより摩耗が限界を超えて進行していることを警告し続けることができ、この警告の表示は、図６（ｃ）に示すように、溝１３が消失しＴＧＩ１２が消失しても現われ続ける。
【００３２】
なお、前述の実施形態のそれぞれのタイヤ１、１１においては、周方向溝３、１３の全周にわたって連続する異色ゴム層ゴム層６、１６を配設するが、この異色ゴム層６、１６をＴＧＩ２、１２の頂部にだけに設けることも可能であり、この場合も、摩耗限界ならびに摩耗限界の予告を表示できることにはかわりない。
【００３３】
次に、これらのタイヤ１、１１を製造する方法について説明する。図７は、タイヤ１、１１を成型するに際し、トレッド部のゴム部材を組み付ける方法を説明する模式図である。トレッド部を構成するゴム部材Ｇを組み付けるに際し、成型途中のタイヤを支持体２８として、この支持体２８を回転させながら押出機２１から押し出されたリボン状ゴムＲをその断面形状を特定する一対の型付けローラ２９の間を通過させ、支持体２８上にこれを螺旋巻回して積層しゴム部材Ｇを形成する。
【００３４】
図８は、この方法により形成されたトレッド部のゴム部材を示す断面図である。異色ゴム層６を有するトレッド部のゴム部材をリボン状ゴムＲを巻回して形成する第一の方法は、図８（ａ）に示すように、まず、ベーストレッド用ゴム部材３１をこれに対応する押出機から押し出されたリボン状ゴム３１Ｒを螺旋巻回して積層し、次にキャップトレッド用ゴム部材３２をこれに対応する押出機から押し出されたリボン状ゴム３２Ｒを螺旋巻回して積層し、次いで、異色ゴム層用ゴム部材３３を同様にリボン状ゴム３３Ｒを螺旋巻回して積層し、最後に、表層部ゴム層用ゴム部材３４を同様にリボン状ゴム３４Ｒを螺旋巻回して積層する方法であり、この方法によれば、ゴム部材ごとにまとめてリボン状ゴムを螺旋巻回するのでゴム材料替えを最小限にすることができる。
【００３５】
異色ゴム層６を有するトレッド部のゴム部材を形成する第二の方法は、トレッド部ゴム部材の形成の最初から最後までリボン状ゴム３５Ｒを連続して螺旋巻回するものであり、図８（ｂ）に示すように、例えば、図中の左から右へ、一層ずつ、連続するリボン状ゴム３５Ｒを螺旋巻回してゆき、異なるゴム材料よりなるゴム部材同士の境界で、リボン状ゴム３５Ｒのゴム材料を変化させることによりそれぞれのゴム部材を形成する方法である。そして、この方法においては、巻回開始から巻回終了までの時間ごとのリボン状ゴム３５Ｒのトレッド部断面における巻回位置は予めプログラムされているので、ゴム部材同士の境界に対応するリボン状ゴム部材の部分を予め特定することができ、この部分でリボン状ゴム３５Ｒのゴム材料が変化するようリボン状ゴム３５Ｒを押し出すことによりこれを実現することができる。この方法によれば、一回のリボン状ゴムの螺旋巻回操作だけでトレッド部ゴム部材を形成することができ、形成時間を短縮することができ、また、小型の設備でこれを形成することができる。
【００３６】
図９は、リボン状ゴム３５Ｒをその途中で材料を変化させて押し出す方法の例を説明する、押出機２１の模式図である。図９に示す押出機２１は、ベーストレッド用ゴム部材３１のゴム材料Ａ、キャップトレッド用ゴム部材３２のゴム材料Ｂおよび異色ゴム層用ゴム部材３３のゴム材料Ｃをペレットの形状でそれぞれ受け入れるタンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃを具える。ここで、表層部ゴム層用ゴム部材３４のゴム材料はキャップトレッド用ゴム部材３２と同じゴム材料Ｂを用いる。
【００３７】
リボン状ゴム３５Ｒをその途中で材料を変化させて押し出すには、予め定められたタイミングで、タンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃのそれぞれの出口に設けられたバルブ２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃを開閉して、それぞれのタンク２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃからペレット状のゴム材料をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｂの順に供給し、バルブ２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃの開閉の前後でゴム材料が切り替わるリボン状ゴム部材３５Ｒを押し出すことができる。供給されたそれぞれのペレット状ゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃはスクリュー部２２で可塑化された後、ギアポンプ２３で計量供給されて押し出される。
【００３８】
このようにしてトレッド部のゴム部材を組み付けてタイヤを成型したあと、これを、ＴＷＩ２、１２の外輪郭形状に対応する表面形状を有する加硫金型で加硫することにより、図２もしくは図５に示した断面を有するタイヤ１、１１を形成することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、本発明によれば、溝底部４に配設されたトレッドウエアインジケータ２は、その表層部に設けられた表層部ゴム層７と、表層部ゴム層より半径方向内側に設けられた異色ゴム層６とを具えているので、色彩の変化により摩耗の進行状況を表示することができ、しかも、クラックや剥離を生じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のタイヤのＴＷＩを示す平面図である。
【図２】図１の矢視ａ−ａに対応するＴＷＩの断面図である。
【図３】図１の矢視ｂ−ｂに対応するＴＷＩの断面図である。
【図４】他の実施形態のタイヤのＴＷＩを示す平面図である。
【図５】図４の矢視ａ−ａに対応するＴＷＩの断面図である。
【図６】図４の矢視ｂ−ｂに対応するＴＷＩの断面図である。
【図７】トレッド部のゴム部材を組み付ける方法を説明する模式図である。
【図８】リボン状ゴムを螺旋巻回して形成されたトレッド部のゴム部材を示す断面図である。
【図９】押出機の模式図である。
【符号の説明】
１タイヤ
２ＴＷＩ
３周方向溝
４溝底部
５陸部
６異色ゴム層
７表層部ゴム層
８トレッド部主要部
１１タイヤ
１２ＴＷＩ
１３周方向溝
１４溝底部
１５陸部
１６異色ゴム層
１７表層部ゴム層
１８トレッド部主要部
２１押出機
２２スクリュー部
２３ギアポンプ
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃタンク
２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃバルブ
２７型付けローラ
２８支持体
２９型付けローラ
３１ベーストレッド用ゴム部材
３２キャップトレッド用ゴム部材
３３異色ゴム層用ゴム部材
３４表層部ゴム層用ゴム部材
３１Ｒ〜３５Ｒリボン状ゴム
Ｒリボン状ゴム
Ｇゴム部材

Claims

トレッド部に設けられた溝の溝底部に配設されたトレッドウエアインジケータを具えてなるタイヤにおいて、
トレッドウエアインジケータは、その表層部に設けられた表層部ゴム層と、表層部ゴム層より半径方向内側に設けられた異色ゴム層とを具え、表層部ゴム層は、前記溝底部の表層部に連続して設けられるとともに溝底部表層部をなすゴム材料と同じゴム材料よりなり、異色ゴム層は、表層部ゴム層、および、異色ゴム層の半径方向内側に隣接するゴム部分のいずれとも異なる色彩を有してなるタイヤ。
前記表層部ゴム層および異色ゴム層を前記溝底部の少なくとも一部まで延在させてなる請求項１に記載のタイヤ。
トレッドウエアインジケータを周方向溝に配設し、前記異色ゴム層を周方向溝の全周に延在させてなる請求項１もしくは２に記載のタイヤ。
請求項３に記載のタイヤを成型するに際し、リボン状ゴムを回転する支持体に螺旋巻回して、トレッド部用ゴム部材を組み付けるタイヤの製造方法。
前記周方向溝の溝底部のゴム部材を形成するに際し、トレッド部主要部のゴム部材を形成したあと、前記異色ゴム層用ゴム部材をリボン状ゴムを螺旋巻回して形成し、その後、前記表層部ゴム層用ゴム部材をリボン状ゴムを螺旋巻回して形成する請求項４に記載のタイヤの製造方法。
前記主要部分ゴム部材、前記異色ゴム層ゴム部材、および、前記表層部ゴム層ゴム部材の形成の最初から最後まで連続してリボン状ゴムを螺旋巻回し、リボン状ゴムのゴム材料をゴム部材ごとに段階的に変化させる請求項４もしくは５に記載のタイヤの製造方法。