JP2008049751A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブロックパターンのタイヤにおけるラグ溝の泥詰まり防止或いは詰まった泥の排出が効率的になされる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】タイヤ幅方向接地端に開口する横溝２を備え、前記横溝２の溝底に、前記横溝方向に沿って伸びる突起３を備え、前記突起３は、タイヤ正面視において、接地端ＴよりもセンターＣ側に始点を持ち、該接地端Ｔを越えて、該接地端Ｔよりも外方に終点を持つブロックパターンとする。更に前記横溝の突起３が、接地端ＴよりもセンターＣ側で分断形成されている分断突起４を備えることがより好ましい。
【選択図】図２（Ａ）

Description

本発明は、泥濘地におけるラグ溝の泥詰まりが抑制できるブロックパターンの空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、そのような空気入りタイヤのトレッドパターンの溝形状に関する。

自動車で泥濘地を走ると、空気入りタイヤのトレッドに設けた溝には泥詰まりが発生しやすい。このような泥詰まりは、主に農耕用作業車に用いるラグタイヤで問題視されており、その防止策なども提案されている（例えば、特許文献１，２）。
実開昭６０-１１８５０２号公報 特開平１０-２３０７０８号公報

農耕用作業車以外の一般の自動車に用いるブロックパターンの空気入りタイヤ（ブロックタイヤ）では、この泥詰まりに関しては、あまり重要視されていない。しかし、乗用車もアスファルト整備された道路だけを走るわけではなく、泥濘地や雨天の日に舗装されていない田舎道を走行する場合もあり、解決すべき課題を残している。

ところで、トラックや建築車両用のブロックタイヤにおいて特に問題となっている、溝部への石噛み対策としては、例えば特許文献３のように、ブロックを囲むように、主溝底に所定の高さに規定された石噛み防止用突起物を設ける技術が開示されている。このような石噛み防止用突起物は、泥詰まり防止または詰まった泥の排出にも、ある程度は役に立つ。
特開平１１‐１８０１１２号公報

しかしながら、上記特許文献３の技術は、あくまで石噛み防止を目的とする技術であり、固体である石と流動性を持つ泥の性質の違いから、上記技術のみでは泥詰まり防止或いは詰まった泥の排出に十分とはいえない。

上記ブロックタイヤにおけるラグ溝の泥詰まり防止或いは詰まった泥の排出という課題を解決するため、本発明では、タイヤ幅方向接地端に開口する横溝を備え、前記横溝の溝底に、前記横溝方向に沿って伸びる突起を備え、前記突起は、タイヤ正面視において、接地端よりもセンター側に始点を持ち、該接地端を越えて、該接地端よりも外方に終点を持つことを最も主要な特徴とする。

上記突起を有する空気入りタイヤの製造方法としては、前記横溝の突起位置に対応する、タイヤ成型用金型のそれぞれの位置にベントホールを配し、該ベントホールから残留空気を排出しながら本発明の空気入りタイヤの成型を行うことが好ましい。

本発明の突起を有する空気入りタイヤによれば、ブロックタイヤであってもラグ溝における泥詰まりの抑制及び詰まった泥の排出が効果的になされる結果、泥道を走行した後、舗装道路を走行すれば、直ちにトラクション性能が回復する。

なかでも前記横溝の突起が接地端よりもセンター側で分断形成されている場合は、突起が動きやすくなるため、特に泥詰まりの抑制及び詰まった泥の排出が効果的に行われる。

更に前記横溝の突起が、接地端よりもセンター側で分断形成されている分断突起を有するとともに、分断突起がＳ字形状に形成されている場合には、かかる短い突起を設けた場合に問題になることが多い突起根元のクラックの発生を抑制することができる。

上記突起を設けるに当たり、本発明の製造方法によれば、残留空気による外観不良を防げるのみならず、突起部分の稜線をシャープに形成することができるので、本発明の方法で成形された空気入りタイヤの上記突起は、ラグ溝の泥詰まり防止或いは泥の排出の効果が更に大きくなる。なお突起に相当する位置にベントホールを設けると、上記突起部にスピューが発生し、ラグ溝底のスピューは切断することが困難であるが、ベントホールのホール穴を直径１ｍｍ以下にすることにより、スピューは発生しても目立つほどの大きさにはならないので、そのままの状態で市場に受け入れられる。

以下、本発明の内容について図を用いて説明するが、本発明は図示した様態に限られるものではない。
図１（Ａ）は、本発明の突起を設けた空気入りタイヤのトレッドパターンの正面図であって、図面横方向がタイヤ周方向であり、Ｃの位置の一点鎖線がセンター位置、両側のＴの位置の一点鎖線が接地端を表す。
本発明は、ブロックパターンの空気入りタイヤ（ブロックタイヤ）に用いる技術である。本発明は、ブロックタイヤのなかでも、接地端よりもセンター側に存在する溝に詰まった泥が排出されにくいスクエアショルダーのタイヤにおいて特に効果的であるが、ラウンドショルダーのタイヤであっても本発明の効果を奏することができる。ブロックを区画する溝のうち、本発明では、トレッド面１に形成された少なくとも一部の横溝２が、ショルダーブロックから接地端Ｔを越えて、該接地端Ｔよりも外方に開放端を持つ。かかる横溝２の溝底には、横溝２方向に沿って伸びる突起３を有する。この突起３は、タイヤ正面視から見て接地端ＴよりもセンターＣ側に始点を持ち、該接地端Ｔを越えて、該接地端Ｔよりも外方に終点を持っている。
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の様態における突起３の伸びる方向に沿った断面図である。図１（Ｃ）は図１（Ａ）の様態におけるＡ−Ａ’断面図（突起の伸びる方向に垂直の方向の断面図）である。

突起３が接地端Ｔよりも外方まで伸びているために、センター部またはショルダー部の溝底に付着した流動性を有する泥は、突起３によって接地端Ｔ外側まで誘導されて、トレッド面１から排除される。溝底から泥が排除されると、タイヤとしてのトラクション性能が回復する。
これに対し、図５（Ａ）のトレッドパターンの正面図や、図５（Ｂ）の突起の伸びる方向に沿った断面図で示した参考図のように、横溝２の溝底に突起は存在するが、該突起が接地端Ｔまで伸びていない場合には、センター部またはショルダー部の溝底に付着した泥が接地端Ｔ外側まで誘導されにくくなるため、一度詰まった泥の排除能力は低下する。

本発明において、突起３高さは、１ｍｍ以上８ｍｍ以下とすることが好ましく、更に好適な範囲は２〜５ｍｍである。突起高さが８ｍｍを超えても排泥効果はあまり変わらず、かえって突起根元のクラック発生の可能性が高くなるからである。突起高さが１ｍｍ未満であると、本発明の排泥効果がほとんど発揮されない。また好ましい突起３の幅の範囲は、該突起を設けた横溝幅によっても変化するが、通常２〜４ｍｍとすることが好ましい。
また、突起３は、横溝２の溝底中心線上に沿って伸びていることが好ましい。横溝中心線上に沿っておらず、該横溝中心線と平行に伸びる場合（いわゆるオフセット配置）でも本発明の効果を奏することができるが、その一方、該突起の根元でクラックが発生しやすくなり、耐久性に問題が生じる場合がある。

突起３の始点は、上記の通り接地端ＴよりもセンターＣ側に配するが、なかでも該突起３が超える側の接地端Ｔを基点として、トレッド半幅２０〜５０％の長さだけセンターＣ側に、突起３の始点を配することが好ましい。この範囲に突起３の始点が存在すれば、通常のブロックパターントレッドの場合、センターブロックまで突起が到達せず、トレッドデサインにもよるが、突起３の存在する横溝２以外の主溝を該突起が横切ることがあまりないので、トレッド周方向主溝などの排水性にほとんど影響を与えないからである。またセンターＣ付近の主溝についても十分な排泥性を確保できるからである。なおトレッド半幅とは、一方の接地端Ｔから他方の接地端Ｔまでの幅の半分の長さをいう。

図２（Ａ）は、本発明の突起を設けた別様態の空気入りタイヤのトレッドパターンの正面図である。本様態では、前記横溝２の突起３が、接地端よりもセンター側で分断形成されている分断突起４を有している。このように突起３を分断することにより、分断突起４、分断された突起３の残りの部分ともに、動きやすくなり、排泥性を更に向上できるのでより好ましい。
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の様態における突起の伸びる方向に沿った断面図である。

図３は、本発明の突起を設けた別様態の空気入りタイヤのトレッドパターンの正面図である。本様態では、前記横溝２の突起３が、接地端よりもセンター側で分断形成されている分断突起４を有しており、突起３の分断された残りの部分は、前記横溝２の溝底中心線上に沿って伸びている。その一方、分断突起４は、前記横溝の溝底中心線（図３おいて二点鎖線で示した。）溝底中心線上に沿ってはいないが、該横溝中心線に対して平行に伸びている。言い換えると、突起３の分断された残りの部分から見れば、分断突起４がいわゆるオフセット配置されている。溝底に突起３を有する横溝２が、タイヤ幅方向に伸びておらず、タイヤ幅方向とは若干の角度を持っている場合、図３に示したように、分断突起４は、センターＣ側が広くなるようにオフセットさせることが好ましい。このように分断突起４を配すると、排泥性が向上する。その一方、突起３全体が溝底中心線上になく、溝底中心線と平行に配した場合に比較すれば、突起３及び分断突起４の根元のクラック発生する危険性は小さい。

図４は、本発明の突起を設けた別様態の空気入りタイヤのトレッドパターンの正面図である。本様態では、前記横溝２の突起３が、接地端よりもセンター側で分断形成されている分断突起４を有するとともに、該分断突起４がＳ字形状に形成されている。ただし、本発明において、Ｓ字形状には、Ｓの文字と鏡面対称の形状も含む。いずれの形状でも同様に本発明の効果を奏することができる。上記のように分断突起４をオフセット配置させると、突起３全体をオフセットさせた場合ほどではないが、根元にクラックが発生する可能性が大きくなる。この点、分断突起４をＳ字形状にすると一方側へのオフセット量と、他方側のオフセット量とが互いにキャンセルしあうので、分断突起４全体としては、分断突起が前記横溝の溝底中心線上に沿って伸びている場合とあまり遜色ないレベルで分断突起４根元のクラック発生を抑えつつ、排泥性を向上させることができる。

（製造方法）
本発明の突起３を設けた空気入りタイヤを製造するには、成型用金型に該突起３に相当する溝を設けることにより製造できるが、更に不良率を低下でき、かつ排泥性の高い突起３を形成するためには、横溝２の突起位置に対応する、タイヤ成型用金型のそれぞれの位置にベントホールを配し、該ベントホールを通じて成型前及び成型中に残留空気を排出しながら空気入りタイヤの加硫成型を行うことが好ましい。横溝２の突起位置に対応する位置の残留空気を排出することなく、本発明の空気入りタイヤを製造すると、突起部３が加硫初期段階において未加硫のゴムが溝骨に押し付けられた際に、空気溜まりが生じ、製品不良になりやすい。また成型された突起３の稜線がシャープに形成されずにラウンドになりやすいので、排泥性に劣る場合がある。

前記タイヤ成型金型のベントホールは、前記突起のセンター側の稜線に対応する位置に設けることが好ましい。金型内に未加硫ゴムを充填すると、流動する未加硫ゴムは、突起３の部位のうち、まずセンター側の稜線で早期に押し付けられるため、局所的に圧力が増加するタイミングが他の部位より早い。このため当該部位に相当する位置にベントホールを設けると、未加硫ゴムの初期充填段階で効率的に残留空気の排出を行うことができる。
なお、分断突起４を設ける様態においては、該分裂突起４も突起の一部であるから、突起のセンター側の稜線に対応する位置とは、分裂突起のセンター側の稜線に対応する位置でもある。センター側の稜線であるかぎり、分裂突起の稜線であっても上記と同様の効果が得られる。

ただし、図１（Ｂ）や図２（Ｂ）に示したように、前記タイヤ成型金型のベントホールを設けた部位に相当する空気入りタイヤの位置には、ベントスピューの発生は不可避である。該ベントスピューが、空気入りタイヤの性能を低下させるものではないとしても、製品として出荷される空気入りタイヤの外観を維持するため、スピュー長さは８ｍｍ以下、スピュー幅は１ｍｍ以下に抑えることが好ましい。この範囲を超えるスピューが発生すると、該スピューを切断する工程が必要となってしまう。そこで、前記タイヤ成型金型のベントホールは、その直径が１ｍｍ以下の直径の小さなミニベントとすることが好ましい。より好適には直径が０．６ｍｍ前後、すなわち０．５〜０．７ｍｍである。
なお上記特徴について、反対の視点から考えると、それぞれの突起３にベントスピューまたはこれを切った跡が残っている空気入りタイヤは、本発明の製造方法で製造した空気入りタイヤであると推察できる。

（タイヤ性能評価）
試験に用いたタイヤのサイズは、ＬＴ２６５／７５Ｒ１６ １６−７ １／２リムであり、タイヤ内圧は４５０ｋＰａのものを用いた。このタイヤのトレッド半幅は１０６ｍｍである。横溝の幅は、２５ｍｍであり、接地端を跨ぐ全ての横溝の溝底に幅３ｍｍの突起を設けた。該突起の形状，位置，高さの異なる実施例１〜９、比較例１のタイヤを用意し、それぞれのタイヤについてトラクション性能、排泥性能、突起根元の耐クラック性能について評価した。それぞれのタイヤの特徴は次の通りである。

（実施例１）
実施例１の空気入りタイヤでは、図１（Ａ）に示したような前記横溝の溝底中心線上に沿って伸びる連続的な突起を配した。突起の始点は、該突起が跨ぐ側の接地端よりもトレッド半幅３５％（接地端から３７ｍｍ）の位置に配し、終点が、接地端よりも外方になるように配した。また突起高さは、３ｍｍとした。

（実施例２）
実施例２の空気入りタイヤでは、では、図２（Ａ）に示したような突起を設けた。すなわち、前記横溝の溝底中心線上に沿って伸びるが、接地端よりもセンター側で分裂突起を有する突起を配した。突起の始点（すなわち、分裂突起の始点）は、該突起が跨ぐ側の接地端よりもトレッド半幅３５％（接地端から３７ｍｍ）の位置に配し、終点が、接地端よりも外方になるように配した。また突起高さは、３ｍｍとした。分裂突起の長さは１６ｍｍとし、該分裂突起からそれ以外の突起までの距離は６．５ｍｍとした。また突起高さは、３ｍｍとした。

（実施例３）
実施例３の空気入りタイヤでは、では、図３に示したような突起を設けた。すなわち、前記横溝の溝底中心線上に沿って伸びるが、接地端よりもセンター側で分裂突起を有する突起であり、かつ該分断突起を、前記横溝の溝底中心線に対してタイヤ回転方向に１．５ｍｍオフセット移動させて配した。その他の条件は実施例２と同様である。

（実施例４）
実施例４の空気入りタイヤでは、図４に示したような突起を設けた。すなわち、前記横溝の溝底中心線上に沿って伸びるが、接地端よりもセンター側で分裂突起を有する突起であり、かつ該分断突起がＳ字形状に形成されている突起を配した。その他の条件は実施例２と同様である。

（実施例５）
実施例５の空気入りタイヤでは、突起の始点（すなわち、分裂突起の始点）が、該突起が跨ぐ側の接地端よりもトレッド半幅２０％（接地端から２３ｍｍ）の位置に配した点以外は実施例２と同じ条件の突起を設けた。

（実施例６）
実施例６の空気入りタイヤでは、突起の始点（すなわち、分裂突起の始点）が、該突起が跨ぐ側の接地端よりもトレッド半幅５０％（接地端から５３ｍｍ）の位置に配した点以外は実施例２と同じ条件の突起を設けた。

（実施例７）
実施例７の空気入りタイヤでは、突起高さを２ｍｍとした点以外は実施例２と同じ条件の突起を設けた。

（実施例８）
実施例８の空気入りタイヤでは、突起高さを５ｍｍとした点以外は実施例２と同じ条件の突起を設けた。

（実施例９）
実施例９の空気入りタイヤでは、突起高さを８ｍｍとした点以外は実施例２と同じ条件の突起を設けた。

（比較例１）
比較例１の空気入りタイヤでは、接地端よりも６ｍｍセンター側に突起終点を配した点以外は実施例１と同じ条件の突起を設けた。

（トラクション性能評価）
実施例１〜９及び比較例１記載の空気入りタイヤそれぞれについて、トラックタイプの四輪駆動車（いわゆるピックアップトラック）に装着し、ベッド上に７５０ｋｇの固定荷重を与えた条件で、泥濘地路２００ｍ走行時の加速評価を実施して到達時間を測定し、比較例１を標準（１００）として指数化し、トラクション性能を評価した。なお数値が大きいほど、トラクション性能が良好であることを表す。

（排泥性能評価）
上記トラクション性能評価を終えた後、低定速にて舗装路面を１００ｍｍ走行し、タイヤサイド部及びリム部を清掃してからそれぞれのタイヤ重量を測定し、比較例１を標準（１００）として指数化し、排泥性能を評価した。なお数値が大きいほど、排泥性能が良好であることを表す。

（耐クラック性能評価）
実施例１〜９及び比較例１記載の空気入りタイヤそれぞれについて、ダート周回コース８００ｋｍ走行後、突起の根元のクラック発生状況を調査し、比較例１を標準（１００）として指数化し、耐クラックを評価した。なお数値が大きいほど、耐クラックが良好（すなわち、数値が小さいほどクラックが発生しやすい）であることを表す。

以上実施例１〜９及び比較例１記載の突起の条件及び各性能評価の結果をまとめて表１に示す。

比較例１と実施例１を比べると、突起が接地端を越えて外方まで伸びることによりトラクション性能、排泥性能ともに改善されていることが分かる。実施例１、２を比較すると、接地端よりもセンター側で分裂突起とすることにより、突起が動きやすくなり、排泥性能が改善されることが分かる。実施例２，７，８，９を比べると、突起高さは５ｍｍまでは排泥性能が改善されるがそれ以上高くてもあまり変わりがないこと、トラクション性能は突起高さにあまり依存しないこと、耐クラック性能は突起高さが高くなるほど悪くなることが分かる。トラクション性能が突起高さにあまり依存しないのは、突起高さが高くなると突起剛性が弱くなり、該突起が倒れこんでしまうためと考えられる。実施例２，５，６を比べると突起始点がセンター側から遠くなるとトラクション性能、排泥性能が低下することが分かる。一方突起始点がセンター側に近づくと排泥性能が改善されるが、耐クラック性能が悪化することが分かる。また、実施例２，３，４を比べると、分裂突起をＳ字形状にすることで、耐クラック性能の悪化を最小限に食い止めつつ、トラクション性能、排泥性能ともに改善できることが分かる。

（タイヤ製造効率評価）
熱盤により熱を供給する様式の加硫機を用い、成型用金型外圧がほぼ大気圧の状態で、タイヤ製造（加硫）を実施した。成型用金型としては、タイヤ意匠面に適宜空気排出用のベントホールを設定した金型（金型２）と、前記金型２のベントホールに加え、横溝の溝底に配する突起に相当する部分にベントホールを追加したタイヤ成型用金型（金型１）とを用いた。なお金型１で追加したベントホールは、突起のセンター側の稜線に対応する位置に設け、その直径は０．６ｍｍとした。
前記各成型用金型を用いた点を除き、その他の加硫設備、加硫条件を同一にして、実施例１の空気入りタイヤをそれぞれ１００本製造した。なお成型用金型内の残留空気は、強制排気によることなく、高温・高圧のブラダーの圧力によって、ベントホールから自然排気させた。その結果、金型１を用いた加硫では、タイヤ中の空気溜まりによる不良品は認められなかった。一方、金型２を用いた加硫では、３本のタイヤ中の空気溜まりによる不良品が発生した。また金型１で製造した空気入りタイヤは突起の稜線がシャープに現れていたが、金型２では外観不良となった３本を含め、１２本の空気入りタイヤで突起の稜線にラウンドになっていた。

本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの正面図である。 図１（Ａ）の様態における突起の伸びる方向に沿った断面図である。 図１（Ａ）の様態におけるＡ−Ａ’断面図である。 本発明の別の様態の空気入りタイヤのトレッドパターンの正面図である。 図２（Ａ）の様態における突起の伸びる方向に沿った断面図である。 本発明の別の様態の空気入りタイヤのトレッドパターンの正面図である。 本発明の別の様態の空気入りタイヤのトレッドパターンの正面図である。 本発明ではない突起が存在するトレッドパターンの正面図（参考図）である。 図５（Ａ）の様態における突起の伸びる方向に沿った断面図である。

符号の説明

１ タイヤトレッド面
２ 横溝（接地端よりも外方で開放端を持つもの）
３ 突起
４ 分断突起
５ ベントスピュー

Claims (8)

1. タイヤの表面に、複数のブロックを形成したブロックパターンの空気入りタイヤにおいて、
   タイヤ幅方向接地端に開口する横溝を備え、
   前記横溝の溝底に、前記横溝方向に沿って伸びる突起を備え、
   前記突起は、タイヤ正面視において、接地端よりもセンター側に始点を持ち、該接地端を越えて、該接地端よりも外方に終点を持つことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記突起が、前記横溝の溝底中心線上に沿って伸びる請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記横溝の突起が、接地端よりもセンター側で分断形成されている分断突起を有する請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記横溝の突起が、接地端よりもセンター側で分断形成されている分断突起を有するとともに、前記分断突起が、前記横溝の溝底中心線と平行に伸びる請求項２記載の空気入りタイヤ。
5. 前記横溝の突起が、接地端よりもセンター側で分断形成されている分断突起を有するとともに、分断突起がＳ字形状に形成されている請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
6. タイヤ成型金型を用いて空気入りタイヤの成型を行う空気入りタイヤの製造方法において、
   前記横溝の突起位置に対応する、タイヤ成型用金型のそれぞれの位置にベントホールを配し、該ベントホールを通じて成型前および成型中の残留空気を排出しながら請求項１〜５いずれかの項に記載された空気入りタイヤの加硫成型を行う空気入りタイヤの製造方法。
7. 前記タイヤ成型金型のベントホールが、前記突起のセンター側の稜線に対応する位置に設けられて請求項６記載の空気入りタイヤの製造方法。
8. 前記タイヤ成型金型のベントホールの直径が１ｍｍ以下である請求項６記載の空気入りタイヤの製造方法。
   

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