JP2005306258A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 ショルダー部のベントスピューをなくすと共に、トレッドゴムとサイドゴムの接合部の接着性を向上させ、耐久性を高める。
【解決手段】 一対のビードコアと、前記ビードコアを巻回しトロイダル形状を成すカーカス１と、カーカス１のクラウン部にタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも１枚のベルト層２と、ベルト層２よりタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴム３と、タイヤ軸方向外側からトレッドゴム３の端部に連結する一対のサイドゴム４を備えた空気入りタイヤにおいて、
トレッドゴム３とサイドゴム４とのタイヤ表面の接合部ｎを中心としてタイヤ径方向両側の少なくとも５ｍｍの領域に窪み６を備えた空気入りタイヤとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、サイドゴムとトレッドゴムとの接着部を向上し、耐久性を向上させた空気入りタイヤに関する。

タイヤ加硫成型時において、金型とタイヤとの間にベアと呼ばれる空気だまりが発生することがある。ベアの発生を防止するため、金型にベントホールと呼ばれる小孔を設けて金型内に溜まった空気を逃がしていた。十分に空気を吸い出すため、ある程度ベントホール内にゴムが流入することになる。その結果、成型後ベントスピューと呼ばれるヒゲ状に延びたゴムがタイヤ表面に現れ、外観上好ましくない。かかるベントスピューを切り取る作業（トリミング作業）が必要となり、生産効率が低下し製造コストの増大を招いていた。特に、トレッドゴムとサイドゴムの接合部を含むショルダー部では曲率半径が小さいため、トリミング作業が困難となるのでより多くの時間を要していた。

特許文献１に開示された空気入りタイヤでは、トレッドゴムとサイドゴムの接合部を含む所定の範囲にタイヤ周方向に延びる複数の微細溝を設けている。かかるタイヤを成型する金型の表面には微細溝に対応する微細溝が刻まれている。したがって、金型内に溜まった空気は当該金型の微細溝に沿って流出し、実質的にベントホールをなくすことできる。
特開平８−１１３０１０号公報

しかし、タイヤ周方向に連続して延びる微細溝を備えた場合、走行時に微細溝の底部に最も負荷が掛かる。その結果、トレッドゴムとサイドゴムの接合部に当該微細溝に沿う亀裂が発生しやすくなる。さらには当該亀裂が延び、タイヤの耐久性が劣化するおそれがあった。

本発明の目的は、ショルダー部のベントスピューをなくすと共に、トレッドゴムとサイドゴムの接合部の接着性を向上させ、耐久性を高めることにある。

上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、請求項１に記載の発明は、一対のビードコアと、前記ビードコアを巻回しトロイダル形状を成すカーカスと、前記カーカスのクラウン部にタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも１枚のベルト層と、前記ベルト層よりタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴムと、タイヤ軸方向外側から前記トレッドゴムの端部に連結する一対のサイドゴムを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面の接合部を中心としてタイヤ径方向両側の少なくとも５ｍｍの領域に窪みを備えた空気入りタイヤとした。

本発明に係る空気タイヤを加硫成型するためには、トレッドゴムとサイドゴムとの接合部を中心としてタイヤ径方向両側の少なくとも５ｍｍの領域に相当する金型内面に窪みを形成するための凸部を備えた金型が使用される。加硫成型時において、金型の凹凸な面に沿って空気の排出が促進され、金型内に溜まることなく空気が排出され、ベアの発生を防止することができる。更に、当該金型の凸部により当該接合部がより強く押圧されるので、トレッドゴムとサイドゴムとの接着性が向上する。

また、走行時においては接合部に最も負荷が掛かるが、亀裂が発生しやすい周方向溝を備えていない。よって、亀裂の発生を抑えることができ、タイヤの耐久性が向上する。

請求項２に記載の発明は、前記窪みの表面積の総和は、前記接合部を中心としてタイヤ径方向両側５ｍｍの領域の面積の１５％以上である請求項１に記載の空気入りタイヤとした。

窪みの表面積の総和が当該領域面積の１５％以上とすると、相当する金型の凸部が多くなり、加硫成型時に接合部が十分に押圧され、トレッドゴムとサイドゴムとの接着性がより向上する。なお、金型内の空気の流れを促進する観点から、窪みの表面積の総和が当該領域面積の６０％以下とすることが好ましい。

請求項３に記載の発明は、前記窪みの表面積は０．５ｍｍ^２〜３０ｍｍ^２、前記窪みの深さは０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであり、前記窪みのタイヤ周方向長さをＷ、タイヤ径方向長さをＨとし、前記の窪みのタイヤ周方向間隔が１．１Ｗ〜３．０Ｗ、タイヤ径方向間隔が１．１Ｈ〜３．０Ｈである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤとした。

窪みの表面積が０．５ｍｍ^２で未満であったり、窪みの深さが０．２ｍｍ未満であると、加硫成型時の接合部に対する押圧が不十分なことがある。窪みの深さが１．５ｍｍを超えると、接合部に薄い部分ができ逆に強度が低下することがある。窪みの表面積が３０ｍｍ^２を超えると、金型の空気の流れが促進されにくいことがある。また、タイヤ周方向間隔及びタイヤ径方向間隔が上記範囲より小さいと、窪みに挟まれた領域のゴムが薄くなり、亀裂が発生することがある。また、上記範囲より大きいと、金型の凸部の密度が小さく加硫成型時の接合部に対する押圧が不十分なことがある。

本発明の空気入りタイヤは、トレッドゴムとサイドゴムの接合部近傍に窪みを備えている。金型は滑らかな面ではなく当該窪みを成型する凸部を備えているので、成型時において、金型内に溜まることなく空気が排出される。また、トレッドゴムとサイドゴムとの接合部が当該凸部により十分に押圧されるので、当該接合部の接着性が向上する。しかも、走行時においては、接合部での亀裂の発生を抑えることができ、タイヤの耐久性が上する。

以下、図面を用いて、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態を説明する。図１（ａ）は本発明に係る空気入りタイヤのショルダー部を含む断面、図１（ｂ）はショルダー部の斜視図である。図において、一対のビードコア（図示しない）を巻回するトロイダル形状を成すカーカス１、カーカス１のクラウン部にタイヤ半径方向外側に配置された２枚のベルト層２、ベルト層２よりタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴム３と、トレッドゴム３の端部に連結する一対のサイドゴム４を備えた空気入りタイヤである。

サイドゴム４の端部をタイヤ軸方向外側にして、トレッドゴム３の端部とサイドゴム４の端部とが接合されている。ショルダー部はブロック７で構成され、タイヤ表面の接合部５（仮想線ｎで表す）の近傍には、複数の窪み６を備えている。

図２（ａ）を用いて更に説明すると、タイヤ表面の接合部５を中心として、タイヤ径方向両側５ｍｍの領域Ｓに複数の窪み６を備えている。窪み６のタイヤ周方向Ｒの長さはＷ、タイヤ径方向Ａの長さはＨであり、タイヤ周方向Ｒ及びタイヤ径方向の窪み６の間隔はそれぞれＬ１、Ｌ２である。

かかるタイヤを成型する金型は、金型内面に凸部を備えている。したがって、加硫成型時には、当該凸部が接合部５の近傍を押圧するので、トレッドゴム３とサイドゴム４との接着性が向上する。

また、金型の内面は滑らかな面ではなく凸部を備え、凹凸のある面となっている。その結果、当該凹凸面に沿って空気の流れが促進され、空気が金型内に溜まることなく金型の外に排出される。

走行時においては、接合部５に最も負荷が掛かるが、亀裂が発生しやすい周方向溝を備えていない。その結果、亀裂の発生を抑えることができ、タイヤの耐久性が向上するものである。

窪み６の表面積の総和は領域Ｓの面積の１５％以上であることが好ましい。窪み６の表面積は０．５ｍｍ^２〜３０ｍｍ^２が好ましい。窪み６の深さＤは０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであり、窪み６のタイヤ周方向間隔Ｌ１が１．１Ｗ〜３．０Ｗ、タイヤ径方向間隔Ｌ２が１．１Ｈ〜３．０Ｈであることが好ましい。

窪み６のＢ−Ｂ断面形状は、図２（ｂ）に示す略半円形や図２（ｃ）に示す略矩形のいずれでもよい。また、窪み６の形状は円形である必要はなく、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、タイヤ径方向又はタイヤ周方向に延びる長円であってもよい。その他、楕円、三角形、ひし形や平行四辺形を含む四角形や多角形であってもよい。また、窪み６を規則的に配置せず不規則に配置してもよい。

以上、ショルダー部がブロックパターンの場合について説明したが、リブパターンであってもよい。この場合、タイヤ表面の接合部５を中心として、タイヤ径方向両側５ｍｍの環状領域の面積に対して、リブ全体に設けられた窪みの面積の総和が１５％以上であることが好ましい。

本発明に係る実施例タイヤ及び従来例タイヤをそれぞれ６０本試作した。いずれのタイヤサイズは２７５／３５Ｒ１８である。実施例は図２（ａ）及び（ｂ）に示した窪みを備え、窪み６の表面積は３ｍｍ２、深さは０．５ｍｍ、周方向長さＷ及ぶ径方向長さＨは２ｍｍ、周方向間隔Ｌ１及ぶ径方向間隔Ｌ２は１．８ｍｍである。また、窪み６の表面積の総和は領域Ｓの２０％である。

従来例１はブロック当たり２個のベントホールを備えた金型で製造されたタイヤであり、図４（ａ）に示すように、タイヤ表面からベントスピュー１１が延びている。従来例２は図４（ｂ）に示すように、実施例と同じ領域Ｓに複数の周方向微細溝１２を備えたタイヤであり、微細溝１２の幅及び深さは０．５ｍｍ、間隔は１．２ｍｍである。

表１に、試作時おけるベア発生の有無などを示す。また、表１において、耐久性は、ドラム試験機を用い、サイズ１０．５Ｊ×８のリムに装着し、内圧２２０ｋＰａ、縦荷重５１０ｋｇｆ（約５ｋＮ）として、速度８０ｋｍ／ｈで走行させ、接合部に亀裂が生じるまでの距離を測定した結果であり、従来例１を１００とした指数で表し、数字が大きいほど性能が良いことを示す。

表１によれば、本発明に係る実施例タイヤは、ベントホールを設けることなくベアの発生を抑えているので、従来例２と同様にトリミング作業が不要である。しかも、耐久性が従来例２に比べて向上している。

（ａ）は本発明に係る空気入りタイヤの断面の一部を示す図、（ｂ）は本発明に係る空気入りタイヤの斜視図である。 （ａ）は本発明に係る空気入りタイヤのブロックを示す図、（ｂ）及び（ｃ）は窪みの断面を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は他の窪みの形状を示す図である。 （ａ）は従来例１に係る空気入りタイヤのブロックを示す図、（ｂ）は従来例２に係る空気入りタイヤのブロックを示す図である。

符号の説明

１ カーカス
２ ベルト層
３ トレッドゴム
４ サイドゴム
５ 接合部
６ 窪み
７ ブロック

Claims (3)

1. 一対のビードコアと、前記ビードコアを巻回しトロイダル形状を成すカーカスと、前記カーカスのクラウン部にタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも１枚のベルト層と、前記ベルト層よりタイヤ半径方向外側に配置されたトレッドゴムと、タイヤ軸方向外側から前記トレッドゴムの端部に連結する一対のサイドゴムを備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面の接合部を中心としてタイヤ径方向両側の少なくとも５ｍｍの領域に窪みを備えた空気入りタイヤ。
2. 前記窪みの表面積の総和は、前記接合部を中心としてタイヤ径方向両側５ｍｍの領域の面積の１５％以上である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記窪みの表面積は０．５ｍｍ^２〜３０ｍｍ^２、前記窪みの深さは０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであり、前記窪みのタイヤ周方向長さをＷ、タイヤ径方向長さをＨとし、前記の窪みのタイヤ周方向間隔が１．１Ｗ〜３．０Ｗ、タイヤ径方向間隔が１．１Ｈ〜３．０Ｈである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
   

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