JP2009255734A - 空気入りタイヤおよびタイヤ成形金型 - Google Patents

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Abstract

【課題】セクターの分割位置付近における陸部の偏摩耗を効果的に抑制できる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】この空気入りタイヤ1は、タイヤ周方向に複数のセクターに分割された金型が用いられて加硫成形される。また、空気入りタイヤ1は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝21、22と、これらの周方向主溝21、22により区画されて成る複数かつリブ状の陸部31〜33とをトレッド部に有する。また、陸部33がタイヤ周方向に配列された複数のサイプ4を有する。このとき、セクターの分割位置付近におけるサイプ体積がセクターの中央部位置におけるサイプ体積よりも大きい。
【選択図】 図1

Description

この発明は、空気入りタイヤおよびタイヤ成形金型に関し、さらに詳しくは、セクターの分割位置付近における陸部の偏摩耗を効果的に抑制できる空気入りタイヤに関する。
近年の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝と、これらの周方向主溝により区画されて成る複数かつリブ状の陸部とをトレッド部に有している。また、これらの陸部がタイヤ周方向に配列された複数のサイプを有している。このような空気入りタイヤには、特許文献1に記載される技術が知られている。
特開平6−156019号公報
ここで、空気入りタイヤの製造工程では、タイヤ周方向に複数のセクターに分割された金型が用いられて未加硫タイヤの加硫成形工程が行われる。このとき、従来の空気入りタイヤでは、セクターの分割位置付近に段差やオーバフローが発生するという課題がある。このため、セクターの分割位置付近では、トレッドゲージの分布が不均一になり易く、タイヤ接地圧がセクターの中央部位置よりも大きくなる傾向にある。すると、高速連続走行主体かつフローリングの条件下にてタイヤが使用されたときに、セクターの分割位置付近に偏摩耗(スポット摩耗)が発生するおそれがある。
そこで、この発明は、上記に鑑みてされたものであって、セクターの分割位置付近における陸部の偏摩耗を効果的に抑制できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ周方向に複数のセクターに分割された金型が用いられて加硫成形されると共に、タイヤ周方向に延在する少なくとも2本の周方向主溝と、前記周方向主溝により区画されて成る複数かつリブ状の陸部とをトレッド部に有する空気入りタイヤであって、前記陸部がタイヤ周方向に配列された複数のサイプを有し、且つ、前記陸部の所定領域における前記サイプの体積の総和をサイプ体積と呼ぶときに、前記セクターの端部位置におけるサイプ体積が前記セクターの中央部位置におけるサイプ体積よりも大きいことを特徴とする。
この空気入りタイヤでは、セクターの端部位置におけるサイプ体積がセクターの中央部位置におけるサイプ体積よりも大きく設定される。すなわち、セクターの分割位置付近(セクターの分割位置を中心とする所定範囲)のサイプ体積が高く設定される。かかる構成では、セクターの分割位置付近における陸部の接地圧が低減されるので、この位置における陸部の偏摩耗が抑制される利点がある。
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記セクターの中央部位置における前記サイプの間隔p1と前記セクターの端部位置における前記サイプの間隔p2とがp1>p2の関係を有する。
この空気入りタイヤでは、セクターの分割位置付近では、サイプの配置間隔が狭く(配置密度が高く)設定されることにより、セクターの分割位置付近のサイプ体積が高くなっている。これにより、セクターの分割位置付近における陸部の接地圧が低減されて、陸部の偏摩耗が抑制される利点がある。
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記セクターの中央部位置における前記サイプの間隔p1と前記セクターの端部位置における前記サイプの間隔p2とが1.2≦p1/p2≦3.0の関係を有する。
この空気入りタイヤでは、セクターの分割位置におけるサイプの間隔p2が適正化されるので、陸部の偏摩耗が効果的に抑制される利点がある。
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記セクターの中央部位置における前記サイプの深さd1と前記セクターの端部位置における前記サイプの深さd2とがd1<d2の関係を有する。
この空気入りタイヤでは、セクターの分割位置付近に深いサイプが配置されることにより、セクターの分割位置付近におけるサイプ体積が高く設定される。これにより、セクターの分割位置付近における陸部の接地圧が低減されて、陸部の偏摩耗が抑制される利点がある。
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記セクターの中央部位置における前記サイプの深さd1と前記セクターの端部位置における前記サイプの深さd2とが1.2≦d2/d1≦3.0の関係を有する。
この空気入りタイヤでは、セクターの分割位置におけるサイプの深さd2が適正化されるので、陸部の偏摩耗が効果的に抑制される利点がある。
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記セクターの中央部位置における前記サイプの長さw1と前記セクターの端部位置における前記サイプの長さw2とがw1<w2の関係を有する。
この空気入りタイヤでは、セクターの分割位置付近に、長いサイプが配置されることにより、セクターの分割位置付近におけるサイプ体積が高く設定される。これにより、セクターの分割位置付近における陸部の接地圧が低減されて、陸部の偏摩耗が抑制される利点がある。
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記セクターの中央部位置における前記サイプの長さw1と前記セクターの端部位置における前記サイプの長さw2とが1.2≦w2/w1≦3.0の関係を有する。
この空気入りタイヤでは、セクターの分割位置におけるサイプの長さw2が適正化されるので、陸部の偏摩耗が効果的に抑制される利点がある。
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記セクターの中央部位置における前記サイプの厚さt1と前記セクターの端部位置における前記サイプの厚さt2とがt1<t2の関係を有する。
この空気入りタイヤでは、セクターの分割位置付近に厚いサイプが配置されることにより、セクターの分割位置付近におけるサイプ体積が高く設定される。これにより、セクターの分割位置付近における陸部の接地圧が低減されて、陸部の偏摩耗が抑制される利点がある。
また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記セクターの中央部位置における前記サイプの厚さt1と前記セクターの端部位置における前記サイプの厚さt2とが1.2≦t2/t1≦3.0の関係を有する。
この空気入りタイヤでは、セクターの分割位置におけるサイプの厚さt2が適正化されるので、陸部の偏摩耗が効果的に抑制される利点がある。
また、この発明にかかるタイヤ成形金型は、タイヤ周方向に複数のセクターに分割されるタイヤ成形金型であって、前記セクターが、タイヤ周方向に延在する少なくとも2本の周方向主溝であって周方向主溝を形成する複数かつリブ状の陸部をタイヤのトレッド部に形成するための成型骨と、タイヤ周方向に配列された複数のサイプを前記陸部に形成するためのサイプ成形ブレードとを有し前記陸部の所定領域における前記サイプの体積の総和をサイプ体積と呼ぶときに、前記セクターの端部位置における前記サイプ成形ブレードのサイプ体積が前記セクターの中央部位置における前記サイプ成形ブレードのサイプ体積よりも大きいことを特徴とする。
この発明にかかる空気入りタイヤでは、セクターの端部位置におけるサイプ体積がセクターの中央部位置におけるサイプ体積よりも大きく設定される。すなわち、セクターの分割位置付近(セクターの分割位置を中心とする所定範囲)のサイプ体積が高く設定される。かかる構成では、セクターの分割位置付近における陸部の接地圧が低減されるので、この位置における陸部の偏摩耗が抑制される利点がある。
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
図1は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤを示す断面斜視図である。図2は、図1に記載した空気入りタイヤのサイプを示す説明図である。図3〜図5は、図1に記載した空気入りタイヤの製造方法を示す説明図である。図6〜図9は、図2に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。図10は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
[空気入りタイヤおよびその製造方法]
この空気入りタイヤ1は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝21、22と、これらの周方向主溝21、22により区画されて成る陸部31〜33とをトレッド部に有する(図1参照)。また、空気入りタイヤ1は、リブ状の陸部31〜33を基調とするリブパターンを有する。
空気入りタイヤ1の製造工程では、金型10が用いられて未加硫タイヤの加硫成形工程が行われる(図3参照)。金型10は、複数のセクター(モールドセクター)11と、ビードリング12と、サイドプレート(図示省略)とにより構成される。セクター11は、タイヤのトレッド部を成形するための金型である(図4参照)。例えば、この実施例では、各セクター11が円環をタイヤ周方向に9分割した構造を有している。また、各セクター11が、タイヤ周方向に延在する少なくとも2本の周方向主溝21、22と、これらの周方向主溝21、22により区画されて成る複数かつリブ状の陸部31〜33とをタイヤのトレッド部に形成するための成型骨を有している(図示省略)。また、各セクター11が、タイヤ周方向に配列された複数のサイプを各陸部33に形成するためのサイプ成形ブレード111を有している(図5参照)。
タイヤの加硫成形時には、未加硫タイヤ1aがビードリング12を軸として配置される。また、複数のセクター11が環状に組み合わされ、未加硫タイヤ1aをタイヤ周方向から囲んで配置される。また、サイドプレートが未加硫タイヤ1aの側面を挟み込んで配置される。次に、金型10が加熱され、加圧装置(図示省略)により未加硫タイヤが径方向外方に拡張されてセクター11およびサイドプレートの内周面に当接する。次に、未加硫タイヤが加熱されることにより、タイヤトレッド部のゴム分子と硫黄分子とが結合して加硫が行われる。このとき、セクター11の内周面形状(タイヤ成形金型の形状)が未加硫タイヤのトレッド面に転写されて、空気入りタイヤ1のトレッドパターンが成形される。そして、成形された空気入りタイヤ1がタイヤ加硫金型から引き抜かれて取り出される。
[リブのサイプ]
また、この空気入りタイヤ1では、トレッド部ショルダー領域の陸部(ショルダー陸部)33が複数のサイプ4を有する(図1参照)。これらのサイプ4は、周方向主溝22に沿ってタイヤ周方向に配列される。
ここで、陸部33の所定領域におけるサイプ4の体積の総和をサイプ体積と呼ぶ。サイプ体積は、例えば、サイプ4の間隔p、深さd、長さw、厚さtなどにより調整され得る。このとき、任意のセクター11の端部位置におけるサイプ体積が、そのセクター11の中央部位置におけるサイプ体積よりも大きい(図2参照)。すなわち、セクター11、11の分割位置近傍(セクター11の端部位置)では、セクター11の中央部位置よりもサイプ体積が大きく設定される。
例えば、この実施例では、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の間隔p1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の間隔p2とがp1>p2の関係を有している(図2参照)。すなわち、セクター11の分割位置近傍では、サイプ4の間隔p2が狭く設定されることにより、サイプ4の配置密度が高くなっている。
また、金型10では、各セクター11のサイプ成形ブレード111が上記のサイプ体積の要件を満たすように配列されている(図4および図5参照)。具体的には、単一のセクター11の周方向長さ(弧長)Pを基準とするときに、セクター11の端部からP/6まで領域におけるサイプ成形ブレード111の配置間隔がセクターの中央部(中心位置)から左右P/6までの領域におけるサイプ成形ブレード111の配置間隔よりも高く設定されている。
なお、この実施例では、サイプ4が陸部33の両側に開口するサイプ形状を有している(オープンサイプ)(図2参照)。しかし、これに限らず、サイプ4が陸部33の片側にのみ開口するサイプ形状や開口端のないサイプ(クローズドサイプ)(図6参照)を有していても良い。
また、この実施例では、サイプ4が陸部33のエッジ部に形成されている(マルチサイプ)(図2参照)。かかる構成では、陸部33の偏摩耗が効果的に抑制される利点がある。しかし、これに限らず、サイプ4は、陸部33の任意の位置に配置され得る。
また、この実施例では、サイプ4として平面サイプが採用されている(図2参照)。しかし、これに限らず、サイプ4として立体サイプ(三次元サイプ)が採用されても良い(図示省略)。かかる立体サイプでは、陸部33の剛性が適正に確保される利点がある。
[効果]
一般に、タイヤ加硫成形時には、セクターの分割位置付近に段差やオーバフローが発生する。このため、セクターの分割位置付近では、トレッドゲージの分布が不均一になり易く、タイヤ接地圧がセクターの中央部位置よりも大きくなる傾向にある。すると、高速連続走行主体かつフローリングの条件下にてタイヤが使用されたときに、セクターの分割位置付近に偏摩耗(スポット摩耗)が発生するおそれがある。
この点において、この空気入りタイヤ1では、セクター11の端部位置におけるサイプ体積がセクター11の中央部位置におけるサイプ体積よりも大きく設定される(図1および図2参照)。すなわち、セクター11の分割位置付近(セクター11の分割位置を中心とする所定範囲)のサイプ体積が高く設定される。かかる構成では、セクター11の分割位置付近における陸部33の接地圧が低減されるので、この位置における陸部33の偏摩耗が抑制される利点がある。
[変形例]
なお、この空気入りタイヤ1では、上記のように、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の間隔p1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の間隔p2とがp1>p2の関係を有する(図1および図2参照)。すなわち、セクター11の分割位置付近では、サイプ4の配置間隔が狭く(配置密度が高く)設定されることにより、セクター11の分割位置付近のサイプ体積が高くなっている。これにより、セクター11の分割位置付近における陸部33の接地圧が低減されて、陸部33の偏摩耗が抑制される利点がある。
また、上記の構成では、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の間隔p1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の間隔p2とが1.2≦p1/p2≦3.0の関係を有することが好ましい。かかる構成では、セクター11の分割位置におけるサイプ4の間隔p2が適正化されるので、陸部33の偏摩耗が効果的に抑制される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の深さd1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の深さd2とがd1<d2の関係を有することが好ましい(図7参照)。すなわち、セクター11の分割位置付近に深いサイプ4が配置されることにより、セクター11の分割位置付近におけるサイプ体積が高く設定される。これにより、セクター11の分割位置付近における陸部33の接地圧が低減されて、陸部33の偏摩耗が抑制される利点がある。
また、上記の構成では、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の深さd1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の深さd2とが1.2≦d2/d1≦3.0の関係を有することが好ましい。かかる構成では、セクター11の分割位置におけるサイプ4の深さd2が適正化されるので、陸部33の偏摩耗が効果的に抑制される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の長さw1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の長さw2とがw1<w2の関係を有することが好ましい(図8参照)。すなわち、セクター11の分割位置付近に長いサイプ4が配置されることにより、セクター11の分割位置付近におけるサイプ体積が高く設定される。これにより、セクター11の分割位置付近における陸部33の接地圧が低減されて、陸部33の偏摩耗が抑制される利点がある。なお、サイプ長さwは、タイヤ幅方向(軸方向)にかかるサイプ4の長さをいう。
また、上記の構成では、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の長さw1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の長さw2とが1.2≦w2/w1≦3.0の関係を有することが好ましい。かかる構成では、セクター11の分割位置におけるサイプ4の長さw2が適正化されるので、陸部33の偏摩耗が効果的に抑制される利点がある。
また、この空気入りタイヤ1では、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の厚さt1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の厚さt2とがt1<t2の関係を有することが好ましい(図9参照)。すなわち、セクター11の分割位置付近に厚いサイプ4が配置されることにより、セクター11の分割位置付近におけるサイプ体積が高く設定される。これにより、セクター11の分割位置付近における陸部33の接地圧が低減されて、陸部33の偏摩耗が抑制される利点がある。
また、上記の構成では、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の厚さt1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の厚さt2とが1.2≦t2/t1≦3.0の関係を有することが好ましい。かかる構成では、セクター11の分割位置におけるサイプ4の厚さt2が適正化されるので、陸部33の偏摩耗が効果的に抑制される利点がある。
[性能試験]
この実施例では、条件が異なる複数の空気入りタイヤについて、耐偏摩耗性能に関する性能試験が行われた(図10参照)。この性能試験では、タイヤサイズ11R22.5の空気入りタイヤがJATMA規定の適用リムに組み付けられ、試験車両である2−D車のステア軸に装着される。そして、この空気入りタイヤにJATMA規定の最高内圧および最大荷重が負荷される。
耐偏摩耗性能に関する性能試験では、試験車両が舗装路を5万[km]走行した後、トレッド部の全陸部に発生した偏摩耗が観察されて評価が行われる。この評価は従来例を基準(100)とした指数評価により行われ、その数値が大きいほど好ましい。
従来例の空気入りタイヤでは、陸部に形成されたサイプ群のサイプ体積(間隔p、深さd、長さwおよび厚さ)が一様に設定されている。
一方、発明例1〜4の空気入りタイヤ1では、セクター11の端部位置におけるサイプ体積がセクター11の中央部位置におけるサイプ体積よりも大きく設定されている。具体的には、発明例1の空気入りタイヤ1では、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の間隔p1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の間隔p2とがp1>p2の関係を有している(図1および図2参照)。また、発明例2の空気入りタイヤ1では、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の深さd1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の深さd2とがd1<d2の関係を有している(図7参照)。また、発明例3の空気入りタイヤ1では、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の長さw1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の長さw2とがw1<w2の関係を有している(図8参照)。また、発明例4の空気入りタイヤ1では、セクター11の中央部位置におけるサイプ4の厚さt1とセクター11の端部位置におけるサイプ4の厚さt2とがt1<t2の関係を有している(図9参照)。
試験結果に示すように、発明例1〜4の空気入りタイヤ1では、タイヤの耐偏摩耗性能が向上することが分かる(図10参照)。
以上のように、この発明にかかる空気入りタイヤは、セクターの分割位置付近における陸部の偏摩耗を効果的に抑制できる点で有用である。
この発明の実施例にかかる空気入りタイヤを示す断面斜視図である。 図1に記載した空気入りタイヤのサイプを示す説明図である。 図1に記載した空気入りタイヤの製造方法を示す説明図である。 図1に記載した空気入りタイヤの製造方法を示す説明図である。 図1に記載した空気入りタイヤの製造方法を示す説明図である。 図2に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図2に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図2に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図2に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
符号の説明
1 空気入りタイヤ
1a 未加硫タイヤ
21、22 周方向主溝
31〜33 陸部
4 サイプ
10 金型
11 セクター
111 サイプ成形ブレード
12 ビードリング

Claims (10)

  1. タイヤ周方向に複数のセクターに分割された金型が用いられて加硫成形されると共に、タイヤ周方向に延在する少なくとも2本の周方向主溝と、前記周方向主溝により区画されて成る複数かつリブ状の陸部とをトレッド部に有する空気入りタイヤであって、
    前記陸部がタイヤ周方向に配列された複数のサイプを有し、且つ、前記陸部の所定領域における前記サイプの体積の総和をサイプ体積と呼ぶときに、前記セクターの端部位置におけるサイプ体積が前記セクターの中央部位置におけるサイプ体積よりも大きいことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記セクターの中央部位置における前記サイプの間隔p1と前記セクターの端部位置における前記サイプの間隔p2とがp1>p2の関係を有する請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記セクターの中央部位置における前記サイプの間隔p1と前記セクターの端部位置における前記サイプの間隔p2とが1.2≦p1/p2≦3.0の関係を有する請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記セクターの中央部位置における前記サイプの深さd1と前記セクターの端部位置における前記サイプの深さd2とがd1<d2の関係を有する請求項1〜3のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記セクターの中央部位置における前記サイプの深さd1と前記セクターの端部位置における前記サイプの深さd2とが1.2≦d2/d1≦3.0の関係を有する請求項4に記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記セクターの中央部位置における前記サイプの長さw1と前記セクターの端部位置における前記サイプの長さw2とがw1<w2の関係を有する請求項1〜5のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記セクターの中央部位置における前記サイプの長さw1と前記セクターの端部位置における前記サイプの長さw2とが1.2≦w2/w1≦3.0の関係を有する請求項6に記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記セクターの中央部位置における前記サイプの厚さt1と前記セクターの端部位置における前記サイプの厚さt2とがt1<t2の関係を有する請求項1〜7のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記セクターの中央部位置における前記サイプの厚さt1と前記セクターの端部位置における前記サイプの厚さt2とが1.2≦t2/t1≦3.0の関係を有する請求項8に記載の空気入りタイヤ。
  10. タイヤ周方向に複数のセクターに分割されるタイヤ成形金型であって、
    前記セクターが、タイヤ周方向に延在する少なくとも2本の周方向主溝であって周方向主溝を形成する複数かつリブ状の陸部をタイヤのトレッド部に形成するための成型骨と、タイヤ周方向に配列された複数のサイプを前記陸部に形成するためのサイプ成形ブレードとを有し、
    前記陸部の所定領域における前記サイプの体積の総和をサイプ体積と呼ぶときに、前記セクターの端部位置における前記サイプ成形ブレードのサイプ体積が前記セクターの中央部位置における前記サイプ成形ブレードのサイプ体積よりも大きいことを特徴とするタイヤ成形金型。
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