JP2006205759A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空気入りタイヤの内圧の適・不適をタイヤの外観から判断できるようにする。
【解決手段】空気入りタイヤ１０であって、前記空気入りタイヤ１０のサイド部Ｓに、適正内圧時に現れかつ内圧低下時に消滅する放射状の凹凸模様が現れるようにする。即ち、タイヤ１０のサイド部分Ｓに沿って複数の凹凸を成形したカーカスプライ１４と、該カーカスプライ１４の凹凸に対応してゲージの周方向分布を変化させたサイドゴム１６とを備え、内圧充填時におけるカーカスプライ１４の直線状延伸により前記タイヤのサイド部Ｓに凹凸模様を発生させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、とくに、タイヤの外観からタイヤの内圧の適・不適が判断可能な空気入りタイヤ及びその製造方法に関するものである。

走行安定性や乗り心地の向上、或いは事故防止の観点からタイヤ内圧は適正に維持されていることが必要であるが、従来のタイヤではサイドの外観が均一でありタイヤ内圧が低下しても外観にとくに変化が現れないため、内圧低下を目視で確認することができなかった。
そのため、従来からタイヤの内圧を監視して、例えば、タイヤに減圧が生じたときに警報を発するようにしたタイヤ内圧監視装置が開発されてきている。
こられの装置は、例えば、タイヤの内圧が低下したときにタイヤ半径が変化することを利用して、各車輪の車輪速度を検出する車輪速度センサの検出信号に基づいて、車両のタイヤの内圧を間接的に検知し、タイヤが減圧したと判断したときは車両に装備されたタイヤ警告表示機を作動させるようにしたもの（特許文献１）。

或いは、車輪速センサで検出した車輪速に基づいて、基準タイヤ内圧を推定し、この基準タイヤ内圧に基づいて異常判断用減圧率を算出し、一方、車輪速に基づいて判定値を算出してこの判定値から減圧率を算出し、この減圧率と異常用減圧率とを比較して減圧率異常を検出し、パンク等で減圧を生じたときに、タイヤ内圧が異常レベルまで減圧する前に警報を発するもの（特許文献２参照）。

或いは、車両の走行中に内圧の低下したタイヤの接地した部分の内面と接触することで打撃音を発生して、その音を集音装置で集音してタイヤの内圧低下を判定するもの（特許文献３参照）

或いは、タイヤ内圧が所定の水準まで低下すると、タイヤ内圧検出器が通電スイッチを閉成し、タイヤ破損危険信号を送信アンテナから発信させて、タイヤがパンクするおそれがあることを警報機で報知するもの（特許文献４参照）等が知られている。

前記従来の装置では、確かにタイヤの内圧が低下したときこれを感知できるが、いずれも電気的或いは機械的手段等によるものであるから、車両に装備したり装置を操作するなど煩雑であるばかりではなくコストが掛かる等の問題がある。
特開平７−１４９１１９号公報 特許公開２００３−２０２２号公報 特開２０００−２４８９９１号公報 特開２０００−１１８２１４号公報

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、タイヤの構造に改良を加えることで、タイヤの外観、より詳しくはタイヤのサイド部を見るだけでそのタイヤの内圧が適正であるか否かを容易に判別できるようにすることである。

請求項１の発明は、空気入りタイヤであって、前記空気入りタイヤのサイド部に、適正内圧時に現れかつ内圧低下時に消滅する凹凸模様を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載された空気入りタイヤにおいて、前記タイヤ側面部分に沿って複数の凹凸を成形したカーカスプライと、該カーカスプライの凹凸に対応してゲージの周方向分布を変化させたサイドゴムとを備え、内圧充填時におけるカーカスプライの直線状延伸により前記タイヤのサイド部に凹凸模様を発生させることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２に記載された空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライの前記タイヤ周方向に延在するカーカスコードは、内圧不足時に湾曲し適正内圧時に直線状となる、幅方向凹部を所定間隔で複数有することを特徴とする。
請求項４の発明は、空気入りタイヤを製造する方法であって、グリーンタイヤのサイドゴム面に凹凸模様を付与する工程、 該クリーンタイヤの加硫時に、前記サイドゴムが加熱流動する前に前記凹凸模様を付したサイドゴム表面を加圧して平滑に成型する工程を有することを特徴とする。

（作用）
製品タイヤのサイドゴムのゲージ分布を変化させることで内圧を張る前のプライとインナーライナーを凹凸にして、内圧を張ったときに凹部が均一になろうとする作用を利用してタイヤのサイド面に凹凸模様を発生させ、内圧が低下したときには消えるようにした。

本発明によれば、空気入りタイヤが適正内圧時にあるときは、サイド部全周に凹凸模様が現れると共に内圧低下時にはその凹凸模様が消えるため、タイヤが適正内圧時にあるか否かが一目で分かる。そのため内圧不足によるタイヤ事故を未然に防止することができるだけではなく、常に適正内圧にして走行安定性や乗り心地を向上させることができる。

本発明は、重荷重用空気入りタイヤに適用したときとくに有利である。そこでこの重荷重用空気入りタイヤを例に採って図面を参照して説明する。
図１は、重荷重用空気入りタイヤ１０のサイド部Ｓを上から見たときの断面を示す断面図であって、図１Ａは、内圧がゼロの状態を表し、図１Ｂは正規内圧（日本ではJATMA Year Book、アメリカ合衆国ではTRA（The Tire and Rim Association）、ヨーロッパではETORTO（The European Tire and Rim Technical Organization）で規格された正規内圧をいう）のときの状態を示す。即ち、内圧ゼロの状態では、後述する生タイヤの製造の説明から明らかなように、インナーライナー１２，その半径方向外側に配置されるカーカスプライ１４及びカーカスプライ１４中に埋設されたプライコード１４ａは、いずれも図示のように波打っている。つまり、カーカスプライ１４及びカーカスプライ１４中のプライコード１４ａは、前記タイヤ１０の幅方向に凹凸状に湾曲しながらサイド部Ｓを周方向に延在している。

これに対し、サイドゴム１６は、内圧が印加されていない状態では、外側面１６ａは平坦で、かつその内側面１６ｂはカーカスプライ１４の湾曲形状に対応した凹凸が付され、図１Ａに示すような異なるゲージ分布となっている。

次に、前記タイヤ１０に正規内圧が印加された状態では、タイヤ内側が膨張する結果、インナーライナー１２、カーカスプライ１４及びプライコード１４ａは、何れも伸張し、図１Ａの複数の凹凸を持った湾曲形状から図１Ｂに示す直線状となる。
この場合、カーカスプライ１４の伸張に伴ってサイドゴム１６の内側１６ｂも伸張し、図１Ａにおける多数の凹凸を持った湾曲状態から、図１Ｂに示す直線状態に変化する。その際、タイヤ１０のサイド部Ｓの表面側１６ａは、それまで平坦であったものが、図１Ｂに示すように凹凸面となる。

これは、前記タイヤ１０に内圧を張ったときに、サイド部Ｓ内側の凹部に対し凸部には力が集中する結果、その反対側のサイド部Ｓ表面側の対応部分を外に押し出すからである。つまり、サイドゴム１６は、内圧ゼロの状態と正規内圧時では略対称的な断面形状となる。
このように、内圧がゼロまたは不足しているときは、前記タイヤ１０のサイド部Ｓの表面は平坦であったものが、正規内圧を張った状態ではサイドゴム１６面に凹凸が現れる。この凹凸は、後述するようにタイヤの側面視でその中心から放射状に延びた凹凸模様で目立つから、上記タイヤ１０のサイド面Ｓを見るだけで、そのタイヤが正規圧力のものか圧力不足のものかが明らかになる。

図２Ａは、タイヤサイズが１１Ｒ２２．５で正規リムを用い、かつ正規内圧が７．０（ＪＡＴＭＡによる正規内圧７００Ｋｐａ）の重荷重用空気入りタイヤについて行った実験の結果を表にして示したものであり、図２Ｂはサイドゴムの一部拡大図である。
ここで、図２Ａ中「Ａ」は、図２Ｂに示すようにサイドゴム１６のゲージ（ｍｍ）、「Ｂ」は凹凸模様の次数（次）つまり数であって、ここでは６０とする。「Ｃ」はサイドゴム１６の内圧印加時における凹凸量（mm）、「Ｄ」は内圧（Ｋｐａ）である。
図２Ａに示すように、内圧の水準が１から３に上昇するのに伴ってサイドゴムの凹凸量が増大する。即ち、タイヤ１０の内圧をそれぞれ５００Ｋｐａ、７００Ｋｐａ、８００Ｋｐａとしたときのサイド凹凸量は、それぞれ０．０３ｍｍ、０．１ｍｍ、０．１１ｍｍであった。

図３は、内圧を横軸にかつタイヤ１０のサイドの凹凸量を縦軸にとって、その両者の関係を示したグラフである。
図示のように、内圧を上昇させるに伴ってサイドＳの凹凸量が緩やかなカーブを描いて増大していくのが分かる。また、この実験結果から、タイヤ１０の内圧が正規内圧近傍ではハッキリした凹凸模様が現れるため容易に目視できることが分かる。

次に、本実施形態に係る空気入り重荷重用タイヤの製造方法について説明する。
図４Ａは、グリーンタイヤＧに凹凸を付与するためのロール装置２０であり、かつ図４Ｂはロールによりグリーンタイヤに凹凸を付与する機構を説明するための斜視図である。また、図５は凹凸を付したグリーンタイヤの斜視図を示す。

ロール装置２０は、細長い指状の金属杆であるフィンガー２２と、フィンガー２２の先端に回転自在に取り付けられた押付ロール２４とからなっている。ここではグリーンタイヤＧの片側のサイド部成型用に６０本のロール装置２０が用いられる。

図４Ｂは、グリーンタイヤＧに凹凸を付与するための機構３０を模式的に示した図である。この凹凸付与機構３０は、６０本のロール装置２０のフィンガー２２の一端を円形に束ねてそれぞれ等間隔に旋回自在に保持する保持環３２と、各ロール装置２０のフィンガー２２を前記保持部３２の周りで同時に強制開閉するため、前記機構３０をグリーンタイヤＧに向けて進退させる駆動装置（図示せず）を備えている。また、各フィンガー２２にはその拡開方向とは逆向きの力を加え、前記ロール装置２０にグリーンタイヤＧに対する押付力を付与するために、例えば弾性体からなる付勢手段（図示せず）を備え、前記機構３０をグリーンタイヤＧに近づけてそのサイド面に押付ロール２４を押し当て、前記機構３０を更にグリーンタイヤＧに接近させることでフィンガー２２をサイド部Ｓに強く当てながら強制拡開する。それによって、グリーンタイヤＧのサイド部Ｓにはその中心から放射状に延びる凹溝が成型される。

図５は、以上のようにして凹溝による凹凸が形成されたグリーンタイヤＧを示す。図示のように、押付ロール２４によってグリーンタイヤＧのサイド部に６０個の凹溝Ｐが付されている。

次に、このようにサイドゴムに凹凸が形成されたグリーンタイヤＧに加硫を施す。その際、加熱によりサイドゴムが流動して予め付与した凹凸が平滑になる前に、プラダによりサイドゴムを金型に押し付け、その表面を強制的に平滑化する。このサイドゴム表面の平滑化に伴って、内部のカーカスプライ１４、プライコート１４ａ、インナーライナー１２には逆に凹凸面が現れ、加硫修了後本実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤが得られる。

以上で説明したように、本実施形態の重荷重用空気入りタイヤ１０は、グリーンタイヤＧの段階でそのサイド部Ｓに凹溝による凹凸を付しておき加硫を行うだけの簡単な操作で、製品タイヤにおいて、タイヤの内圧状態を外観だけで、つまり単純な凹凸模様の有無から、タイヤが適正な内圧であるか否かを容易に判別できる。
更に、グリーンタイヤＧのサイド部への凹溝付与は、ビード部の周りにタイヤ構成部材を折り返してグリーンタイヤを成型する折り返し装置を利用して行うことができ、格別の装置を用いることなく容易に本実施形態の重荷重用空気入りタイヤを得ることができる。

本発明の実施形態に係る重荷重用空気入りタイヤ１０のサイド部Ｓを上から見たときの断面を示す断面図である。 図２Ａは重荷重用空気入りタイヤについて行った実験結果を示した表、図２Ｂはサイドゴムの一部拡大図である。 タイヤの内圧とサイドに現れる凹凸量の関係を示すグラフであり、 図４ＡはグリーンタイヤＧに凹凸を付与するためのロール装置、図図４Ｂは、グリーンタイヤＧに実際に凹凸を付与するための機構３０をそれぞれ模式的に示した図である。 凹凸が付されたグリーンタイヤＧの斜視図である。

符号の説明

１０・・・空気入りタイヤ、１２・・・インナーライナー、１４・・・カーカスプライ、１４ａ・・・プライコード、１６・・・サイドゴム、２０・・・ロール装置、２２・・・フィンガー、２４・・・押付ロール、３０・・・凹凸付与機構、Ｇ・・・グレーンタイヤ。

Claims (4)

1. 空気入りタイヤであって、
   前記空気入りタイヤのサイド部に、適正内圧時に現れかつ内圧低下時に消滅する凹凸模様を備えたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 請求項１に記載された空気入りタイヤにおいて、
   前記タイヤ側面部分に沿って複数の凹凸を成形したカーカスプライと、該カーカスプライの凹凸に対応してゲージの周方向分布を変化させたサイドゴムとを備え、
   内圧充填時におけるカーカスプライの直線状延伸により前記タイヤのサイド部に凹凸模様を発生させることを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 請求項２に記載された空気入りタイヤにおいて、
   前記カーカスプライの前記タイヤ周方向に延在するカーカスコードは、内圧不足時に湾曲し適正内圧時に直線状となる、幅方向凹部を所定間隔で複数有することを特徴とする空気入りタイヤ。
4. グリーンタイヤのサイドゴム面に凹凸模様を付与する工程、
   該クリーンタイヤの加硫時に、前記サイドゴムが加熱流動する前に前記凹凸模様を付したサイドゴム表面を加圧して平滑に成型する工程、
   を有することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

Images