JP2013256153A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 加硫時のゴム挙動に起因する外観不良を効果的に防止することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 トレッド部１に陸部４を区画した空気入りタイヤにおいて、陸部４の踏面Ｓ上であって該陸部４の縁部４ａからの最短距離Ｄが５ｍｍ以下となる位置に金型のベントホールにより形成されるベントスピュー１０を配置し、陸部４の踏面Ｓ上にベントスピュー１０から陸部４の縁部４ａまで延長する小陸部１１を設け、該小陸部１１の踏面Ｓからの高さをベントスピュー１０に向けて漸増させる。陸部４を成形するキャビティ２１と該キャビティ２１に連通するベントホール２２と小陸部１１を成形する小陸部成形溝２３とを備えた金型２０を使用し、該金型２０内に未加硫状態の空気入りタイヤを投入し、該金型２０内で空気入りタイヤの加硫を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、トレッド部にブロック等の陸部を備えた空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、加硫時のゴム挙動に起因する外観不良を効果的に防止することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

空気入りタイヤのトレッド部には、溝によって区画された多数のブロック等の陸部が区画されている。一方、空気入りタイヤを成形するための金型の内面には、ブロック等の陸部を成形するためのキャビティが設けられている。このようなキャビティは実質的に閉塞された空間を形成するため、タイヤ加硫工程において未加硫ゴムがキャビティ内に流れ込む際に陸部の縁部（特に角部）に相当する部位に空気が閉じ込められ、その状態のまま加硫が行われてしまうことがある。この場合、製品タイヤにおいて陸部の縁部が部分的に欠落し、外観が悪くなるという問題がある。

このような不都合を回避するために、金型にはキャビティに連通するベントホールが形成されるのが一般的である（例えば、特許文献１，２参照）。ベントホールを設けることで金型とタイヤとの間に残留する空気を金型の外部に排出することが可能になる。しかしながら、近年では、陸部の形状やゴムの特性は多様化しており、単にベントホールを設けただけでは金型とタイヤとの間に残留する空気を十分に排出することができず、加硫時のゴム挙動に起因する外観不良を必ずしも防止することができないのが現状である。

特開２００４−９８８１５号公報 特開２０１１−１６８１７８号公報

本発明の目的は、加硫時のゴム挙動に起因する外観不良を効果的に防止することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に陸部を区画した空気入りタイヤにおいて、前記陸部の踏面上であって該陸部の縁部からの最短距離が５ｍｍ以下となる位置に金型のベントホールにより形成されるベントスピューを配置し、前記陸部の踏面上に前記ベントスピューから前記陸部の縁部まで延長する小陸部を設け、該小陸部の前記踏面からの高さを前記ベントスピューに向けて漸増させたことを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、上記空気入りタイヤを製造する方法であって、前記陸部を成形するキャビティと該キャビティに連通するベントホールと前記小陸部を成形する小陸部成形溝とを備えた金型を使用し、該金型内に未加硫状態の空気入りタイヤを投入し、該金型内で前記空気入りタイヤの加硫を行うことを特徴とするものである。

本発明では、空気入りタイヤにおいて、陸部の踏面上であって該陸部の縁部からの最短距離が５ｍｍ以下となる位置に金型のベントホールにより形成されるベントスピューを配置し、かつ陸部の踏面上にベントスピューから陸部の縁部まで延長する小陸部を形成する。即ち、陸部を成形するキャビティと該キャビティに連通するベントホールと小陸部を成形する小陸部成形溝とを備えた金型を使用して空気入りタイヤの加硫を行う。そのため、加硫時に陸部の縁部の近傍に残留する空気をベントホール及び小陸部成形溝を介して効果的に排出することができる。特に、小陸部の踏面からの高さをベントスピューに向けて漸増させることにより、加硫時に小陸部成形溝が閉塞することを効果的に防止し、残留空気が排出されるまで排気路を確保することができる。その結果、加硫時のゴム挙動に起因する外観不良を効果的に防止することができる。

本発明において、小陸部は陸部の角部まで延長することが好ましい。これにより、陸部の角部の近傍に残留する空気を確実に排出し、外観不良を更に効果的に防止することができる。

小陸部を形成するにあたって、小陸部の稜線が踏面から離れる方向へ向かって凸となる湾曲線又は屈曲線を形成するように小陸部の高さを変化させることが好ましい。これにより、小陸部の体積を最小限に抑えながら良好な排気効果を得ることができる。

小陸部の最大幅は１ｍｍ以下とすることが好ましい。また、小陸部のベントスピューと繋がる位置での幅は該ベントスピューの外径の３０％〜７０％とすることが好ましい。更に、小陸部の最大高さは０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとすることが好ましい。これにより、小陸部自体に起因する外観の悪化を回避しながら良好な排気効果を得ることができる。

小陸部はベントスピューから延長する本体部分と該本体部分から分岐した一対の分岐部分とを有し、これら分岐部分がそれぞれ陸部の角部まで延長することが好ましい。或いは、小陸部はベントスピューから陸部の縁部まで延長する基端部分と陸部の縁部に沿って延長する先端部分とを有し、該先端部分が陸部の角部まで延長することが好ましい。このような構造を採用した場合、良好な排気効果を確保することができる。

本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示す展開図である。 本発明の空気入りタイヤのトレッド部に区画された陸部の一例（Ｙ字状の小陸部を備えた陸部）を示す平面図である。 Ｙ字状の小陸部を備えた陸部を示し、（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ陸部を示す要部斜視図である。 本発明の空気入りタイヤのトレッド部に区画された陸部の他の例（Ｌ字状の小陸部を備えた陸部）を示す平面図である。 Ｌ字状の小陸部を備えた陸部を示し、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ陸部を示す要部斜視図である。 本発明の空気入りタイヤのトレッド部に区画された陸部の更に他の例（Ｉ字状の小陸部を備えた陸部）を示す平面図である。 Ｉ字状の小陸部を備えた陸部を示す要部斜視図である。 本発明の空気入りタイヤを製造する際の金型内でのゴム挙動を示す断面図である。 本発明の比較例に相当する空気入りタイヤを製造する際の金型内でのゴム挙動を示す断面図である。 稜線が踏面から離れる方向へ向かって凸となる湾曲線を形成する小陸部を備えた陸部を示す要部側面図である。 稜線が踏面から離れる方向へ向かって凸となる屈曲線を形成する小陸部を備えた陸部を示す要部側面図である。 小陸部を備えた陸部を示す要部平面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１〜図７は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１に示すように、トレッド部１には、タイヤ周方向に延びる複数本の主溝２及びタイヤ幅方向に延びる複数本の横溝３が形成されている。これら主溝２及び横溝３によりトレッド部１には複数のブロックからなる陸部４が区画されている。

上記空気入りタイヤにおいて、各陸部４の踏面Ｓ上であって該陸部４の縁部４ａからの最短距離Ｄ（図１２参照）が５ｍｍ以下となる位置には金型のベントホールにより形成されるベントスピュー１０が配置されている。ベントスピュー１０を陸部４の縁部４ａからの最短距離Ｄが５ｍｍ以下となる位置に配置することにより、ベントホールに基づく排気効果を十分に確保することができ、これよりも離れた位置にベントスピュー１０を配置すると十分な排気効果を確保することが困難になる。

図２において、陸部４の踏面Ｓ上には、ベントスピュー１０から陸部４の縁部４ａ、具体的には、鋭角をなす角部４ｂまで延長するＹ字状の小陸部１１が形成されている。角部４ｂには陸部４を斜めに切り欠くように面取り部４ｃが形成されており、Ｙ字状の小陸部１１は少なくとも面取り部４ｃに隣接する位置まで延びている。

図３（ａ）〜（ｄ）はＹ字状の小陸部を備えた陸部を示すものである。これら図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、小陸部１１の踏面Ｓからの高さはベントスピュー１０に向かって漸増している。つまり、小陸部１１はベントスピュー１０から離れるにしたがって徐々に低くなっている。小陸部１１はベントスピュー１０から延長する本体部分１１ａと該本体部分１１ａから分岐した一対の分岐部分１１ｂとを有し、これら分岐部分１１ｂがそれぞれ陸部４の角部４ｂまで延長している。

図３（ａ）の例では小陸部１１の横断面形状が矩形をなしているが、図３（ｂ）の例では小陸部１１の頂部の横断面形状が円弧状をなし、図３（ｃ）の例では小陸部１１の横断面形状が三角形をなしている。また、図３（ａ）〜（ｃ）の例では小陸部１１が陸部４の踏面Ｓのみに形成されているが、図３（ｄ）の例では小陸部１１の一方の分岐部分１１ｂが面取り部４ｃに沿って延長している。

図４において、陸部４の踏面Ｓ上には、ベントスピュー１０から陸部４の縁部４ａ、具体的には、鋭角をなす角部４ｂまで延長するＬ字状の小陸部１１が形成されている。角部４ｂには陸部４を斜めに切り欠くように面取り部４ｃが形成されており、Ｌ字状の小陸部１１は少なくとも面取り部４ｃに隣接する位置まで延びている。

図５（ａ）〜（ｃ）はＬ字状の小陸部を備えた陸部を示すものである。これら図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、小陸部１１の踏面Ｓからの高さはベントスピュー１０に向かって漸増している。つまり、小陸部１１はベントスピュー１０から離れるにしたがって徐々に低くなっている。小陸部１１はベントスピュー１０から陸部４の縁部４ａまで最短距離で延長する基端部分１１ｃと陸部４の縁部４ａに沿って延長する先端部分１１ｄとを有し、この先端部分１１ｄが陸部４の角部４ｂまで延長している。

図５（ａ）の例では１本のベントスピュー１０に対して１本の小陸部１１が形成されているが、図５（ｂ）の例では１本のベントスピュー１０に対して２本の小陸部１１が形成されている。また、図５（ａ），（ｂ）の例では小陸部１１が陸部４の踏面Ｓのみに形成されているが、図５（ｃ）の例では小陸部１１の先端部分１１ｄが分岐して面取り部４ｃに沿って延長している。

図６において、陸部４の踏面Ｓ上には、ベントスピュー１０から陸部４の縁部４ａ、具体的には、鋭角をなす角部４ｂまで延長するＩ字状の小陸部１１が形成されている。ここでは、角部４ｂに面取り部４ｃが形成されておらず、Ｉ字状の小陸部１１は角部４ｂの尖端まで延びている。

図７はＩ字状の小陸部を備えた陸部を示すものである。この図７に示すように、小陸部１１の踏面Ｓからの高さはベントスピュー１０に向かって漸増している。つまり、小陸部１１はベントスピュー１０から離れるにしたがって徐々に低くなっている。

図８は本発明の空気入りタイヤを製造する際の金型内でのゴム挙動を示し、図９は本発明の比較例に相当する空気入りタイヤを製造する際の金型内でのゴム挙動を示すものである。

上述のように陸部４の踏面Ｓ上にベントスピュー１０及び該ベントスピュー１０から陸部４の縁部４ａまで延長する小陸部１１を備えた空気入りタイヤを製造する場合、図８に示すように、陸部４を成形するキャビティ２１と、該キャビティ２４に連通するベントホール２２と、小陸部１１を成形する小陸部成形溝２３とを備えた金型２０を使用し、該金型２０内に未加硫状態の空気入りタイヤを投入し、該金型２０内で空気入りタイヤの加硫を行う。加硫時に空気入りタイヤが金型２０の内面に対して押圧されると、未加硫ゴムＲがキャビティ２１内に徐々に充填される。その際、図８に示すように、陸部４の縁部４ａ（特に角部４ｂ）の近傍に残留する空気はベントホール２２及び小陸部成形溝２３を介して効果的に排出される。ここで、小陸部１１の踏面Ｓからの高さをベントスピュー１０に向けて漸増させ、言い換えれば、小陸部成形溝２３の深さをベントホール２２に向けて漸増させているので、加硫時に小陸部成形溝２３が閉塞することを効果的に防止し、残留空気が排出されるまで排気路を確保することができる。その結果、加硫時のゴム挙動に起因する外観不良を効果的に防止することができる。

一方、図９に示すように、小陸部１１の踏面Ｓからの高さを一定にし、言い換えれば、小陸部成形溝２３の深さを一定にした場合、残留空気が十分に排出される以前に小陸部成形溝２３のベントホール２２に近い部分が未加硫ゴムＲにより閉塞され、残留空気の排気路が遮断されることになる。そのため、小陸部１１の踏面Ｓからの高さが一定であると排気効果を十分に得ることができない。

上述した小陸部１１を形成するにあたって、図１０〜図１２のような構造を採用するとことが望ましい。即ち、小陸部１１の稜線が踏面Ｓから離れる方向へ向かって凸となる湾曲線（図１０）又は屈曲線（図１１）を形成するように小陸部１１の高さを変化させると良い。このように小陸部１１の稜線が踏面Ｓから離れる方向へ向かって凸となる湾曲線又は屈曲線を形成するようにした場合、上述した未加硫ゴムＲの挙動に鑑みて、小陸部１１の体積を最小限に抑えながら良好な排気効果を得ることができる。小陸部１１の体積を大きくすることで排気効果を高めることが可能であるが、小陸部１１は陸部４の踏面Ｓに配置されるためパターンノイズの発生等を考慮すると可及的に小さいことが望まれる。

更に、小陸部１１の最大高さＨmax は０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲に設定することが望ましい。これにより、小陸部１１に起因する外観の悪化を回避しながら良好な排気効果を得ることができる。小陸部１１の最大高さＨmax が０．５ｍｍ未満であると排気効果が低下し、逆に１．０ｍｍを超えると外観を悪化させる要因となる。

図１２に示すように、小陸部１１の最大幅Ｗmax は１ｍｍ以下に設定することが望ましい。これにより、小陸部１１に起因する外観の悪化を回避しながら良好な排気効果を得ることができる。小陸部１１の最大幅Ｗmax が１．０ｍｍを超えると外観を悪化させる要因となる。

また、小陸部１１のベントスピュー１０と繋がる位置での幅Ｗは該ベントスピュー１０の外径φの３０％〜７０％の範囲に設定することが望ましい。これにより、小陸部１１に起因する外観の悪化を回避しながら良好な排気効果を得ることができる。小陸部１１の幅Ｗが該ベントスピュー１０の外径φの３０％よりも小さいと排気効果が低下し、逆に７０％よりも大きいと外観を悪化させる要因となる。図１２では小陸部１１のベントスピュー１０と繋がる位置での幅Ｗと小陸部１１の最大幅Ｗmax とが実質的に同一である場合を描写しているが、小陸部１１のベントスピュー１０と繋がる位置での幅Ｗは小陸部１１の最大幅Ｗmax よりも小さくなっていても良い。

上述した空気入りタイヤは、トレッド部１に形成されたベントスピュー１０をそのままにした状態で市場に提供しても良く、或いは、ベントスピュー１０をトリミングした状態で市場に提供しても良い。小陸部１１は体積が小さいものであるため、トリミングに際して特に考慮する必要はない。

タイヤサイズ１８５／６０Ｒ１５で、トレッド部に陸部を区画した空気入りタイヤにおいて、陸部の踏面上であって該陸部の縁部からの最短距離Ｄが５ｍｍとなる位置に金型のベントホールにより形成されるベントスピューを配置し、その陸部の踏面上にベントスピューから陸部の角部まで延長する小陸部を設け、小陸部の高さ構造、小陸部の稜線形状、小陸部の最大幅Ｗmax 、小陸部のベントスピューと繋がる位置での幅Ｗ（ベントスピューの外径φに対する比）、小陸部の最大高さＨmax を表１のように設定した実施例１〜１１及び比較例１のタイヤを製作した。また、対比のため、ベントスピューに対して小陸部を付設していないこと以外は実施例１〜１１及び比較例１と同じ構造を有する従来例１のタイヤを用意した。

小陸部の高さ構造について、小陸部の踏面からの高さを全長にわたって一定とした場合を「一定」にて示し、小陸部の踏面からの高さをベントスピューに向けて漸増させた場合を「漸増」にて示した。小陸部の稜線形状について、小陸部の稜線が踏面に近づく方向へ向かって凸となる屈曲線を形成する場合を「下に凸」にて示し、小陸部の稜線が踏面から離れる方向へ向かって凸となる屈曲線を形成する場合を「上に凸」にて示し、小陸部の稜線が直線を形成する場合を「線形」にて示した。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、加硫後の外観を評価し、その結果を表１に併せて示した。

加硫後の外観：
各試験タイヤを１００本ずつ加硫した後、その加硫済タイヤにおける外観不良の発生箇所を調べ、各試験タイヤについて外観不良の発生箇所の総数を求めた。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど外観不良が少ないことを意味する。

表１から判るように、実施例１〜１１のタイヤは、従来例１との対比において、外観不良が少なくなっていた。特に、実施例１〜３を対比すると、小陸部の稜線が踏面から離れる方向へ向かって凸となる屈曲線を形成する場合に最も良好な結果が得られることが判る。また、実施例３〜５を対比すると、小陸部の最大幅Ｗmax が１．０ｍｍを超えると外観不良の改善効果が飽和し、単に小陸部が大きくなるだけであることが判る。更に、実施例３，６〜８を対比すると、小陸部のベントスピューと繋がる位置での幅Ｗが０．７φを超えると外観不良の改善効果が飽和し、単に小陸部が大きくなるだけであることが判る。また、実施例３，９〜１１を対比すると、小陸部の最大高さＨmax が１．０ｍｍを超えると外観不良の改善効果が飽和し、単に小陸部が大きくなるだけであることが判る。

これに対して、比較例１のタイヤは、陸部の踏面上にベントスピューに繋がる小陸部を設けているものの、該小陸部の踏面からの高さを長手方向に沿って変化させずに一定としているため、外観不良の改善効果を得ることができなかった。つまり、小陸部の踏面からの高さをベントスピューに向けて漸増させることには大きな意義が認められた。

１ トレッド部
２ 主溝
３ 横溝
４ 陸部
４ａ 縁部
４ｂ 角部
４ｃ 面取り部
１０ ベントスピュー
１１ 小陸部
１１ａ 本体部分
１１ｂ 分岐部分
１１ｃ 基端部分
１１ｄ 先端部分
２０ 金型
２１ キャビティ
２２ ベントホール
２３ 小陸部成形溝
Ｓ 踏面

Claims (9)

1. トレッド部に陸部を区画した空気入りタイヤにおいて、前記陸部の踏面上であって該陸部の縁部からの最短距離が５ｍｍ以下となる位置に金型のベントホールにより形成されるベントスピューを配置し、前記陸部の踏面上に前記ベントスピューから前記陸部の縁部まで延長する小陸部を設け、該小陸部の前記踏面からの高さを前記ベントスピューに向けて漸増させたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記小陸部が前記陸部の角部まで延長することを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記小陸部の稜線が前記踏面から離れる方向へ向かって凸となる湾曲線又は屈曲線を形成するように前記小陸部の高さを変化させたことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記小陸部の最大幅を１ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記小陸部の前記ベントスピューと繋がる位置での幅を該ベントスピューの外径の３０％〜７０％としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記小陸部の最大高さを０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記小陸部が前記ベントスピューから延長する本体部分と該本体部分から分岐した一対の分岐部分とを有し、これら分岐部分がそれぞれ前記陸部の角部まで延長することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記小陸部が前記ベントスピューから前記陸部の縁部まで延長する基端部分と前記陸部の縁部に沿って延長する先端部分とを有し、該先端部分が前記陸部の角部まで延長することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤを製造する方法であって、前記陸部を成形するキャビティと該キャビティに連通するベントホールと前記小陸部を成形する小陸部成形溝とを備えた金型を使用し、該金型内に未加硫状態の空気入りタイヤを投入し、該金型内で前記空気入りタイヤの加硫を行うことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

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