JP2014094631A

JP2014094631A - タイヤ

Info

Publication number: JP2014094631A
Application number: JP2012246359A
Authority: JP
Inventors: Hironori Murakami; 裕規村上
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2014-05-22

Abstract

【課題】スピューの欠落、及びスピューとスピューの基端部周囲の表面ゴムを一体とした欠落を抑制することができるタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ１０は、外表面１２に形成された凹部１４と、凹部１４の底面１４Ｓから突出したスピュー１６と、凹部１４の底面１４Ｓから突出され、スピュー１６の外周面１６Ｆと凹部１４の壁面１４Ｋとを連結する連結部１８と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に装着されるタイヤに関する。

乗用車等の車両に装着されるタイヤを製造する際には、複数の金型で構成された加硫金型内に未加硫タイヤを収納し、加硫金型内部の高温、高圧条件下で未加硫タイヤを加硫する。このとき、未加硫タイヤ内の空気が、金型と未加硫タイヤとの間に残留すると、加硫済タイヤの外表面に肌荒れや欠け等の外観不良が発生することがある。
このため、金型の未加硫タイヤと接する内表面に、空気抜き用のベントホールを形成し、未加硫タイヤと金型との間に残留する空気を外部に排出する構成が提案されている（特許文献１参照）。

特公平７−０３３０２２号公報

タイヤを構成するゴムは、加硫直後は高温状態となっているため脆弱である。このため、ローラコンベア等による搬送中に、ストッパーやガイド等に加硫直後のタイヤが衝突した場合には、スピュー（柱状のバリ）の欠落や、スピューとスピューの基端部周囲の表面ゴムを一体とした欠落が生じることがある。これらは、タイヤの外観を著しく損ねてしまう。スピューの欠落や、スピューとスピューの基端部周囲の表面ゴムを一体とした欠落の原因は、大きな外力（折曲げ力）がスピューの基端近傍に作用すると、スピューの基端部に大きな応力が集中し、スピューが基端部の周囲で切断され、又はスピューの基端部周囲のゴムがスピューと一体となって脱落するためである。この現象はタイヤを構成するゴムのタフネスが低い場合、より顕著となる。

本発明は、上記事実に鑑み、スピューの欠落、及びスピューとスピューの基端部周囲のゴムが一体となった欠落を抑制することができるタイヤ、及びタイヤ用の加硫金型の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明に係るタイヤは、外表面に形成された凹部と、前記凹部の底面から突出したスピューと、前記凹部の底面から突出され、前記スピューの外周面と前記凹部の壁面とを連結する連結部と、を有することを特徴としている。
請求項１に記載の発明によれば、タイヤの外表面に形成された凹部の底面からスピューが突出されている。これにより、加硫直後のタイヤの搬送時に、タイヤがストッパーやガイド等に衝突してスピューに大きな外力（折曲げ力）が作用しても、この外力は、凹部の存在により、スピューの基端から凹部の深さ寸法以上離れた位置に作用することになる。しかも、スピューはその基端と外力の作用点との間で屈曲変形が可能であり、屈曲変形して外力が吸収分散される。
また、凹部に形成された連結部により、スピューの外周面と凹部の壁面との間が連結されている。これにより、加硫時に凹部に残留する空気をスピューの方へ導くことができる。この結果、タイヤを構成するゴムが加硫直後で脆弱な状態であっても、スピューの欠落、及びスピューとスピューの基端周囲のゴムが一体となった欠落が抑制され、外観不良の発生を抑制できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤにおいて、前記凹部は前記外表面に複数形成され、前記凹部の壁面は、断面視において前記底面から開口端に向かって開口部が拡大する方向へ傾斜していることを特徴としている。
これにより、スピューの屈曲変形の範囲を拡大させ、スピューの欠落、及びスピューとスピューの基端周囲のゴムが一体となった欠落を抑制することができる。また、金型と未加硫タイヤとの間の空気を、傾斜に沿わせることでスムーズに排出することができる。

本発明は、上記構成としてあるので、スピューの欠落、及びスピューとスピューの基端部周囲のゴムの一体となった欠落を抑制することができるタイヤ、及びタイヤ用の加硫金型を提供することができる。

（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るタイヤの表面に形成された凹部、スピュー及び連結部の基本構成を示す部分拡大斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。（Ａ）は、図１（Ａ）における連結部を２本とした基本構成を示す部分拡大斜視図であり、（Ｂ）は、図１（Ａ）における連結部の高さを低く形成した基本構成を示す部分拡大斜視図である。（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係るタイヤの表面に形成された凹部、スピュー及び連結部の基本構成を示す部分拡大斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。

（第１実施形態）
図１、図２を用いて、第１実施形態に係るタイヤ１０を説明する。
図１（Ａ）は、加硫直後のタイヤ１０の外表面の斜視図を示し、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図を示している。図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、タイヤ１０の外表面１２には凹部１４が形成されている。

凹部１４は、タイヤ１０のショルダー部に位置する陸部の外表面１２に、所定の間隔で複数形成されている。凹部１４は円錐台状に形成され、深さはｅであり、底面１４Ｓの直径はｗ１、開口部（上部）の直径はｗ２（ｗ１＜ｗ２）である。凹部１４の径は底面１４Ｓから開口部に向かって拡大し、凹部１４の壁面１４Ｋは直線状に傾斜している。
凹部１４の底面１４Ｓの中心部からは、鉛直方向へスピュー（柱状のバリ）１６が突出されている。スピュー１６は直径ｄ、高さｈとされ、タイヤ１０と同じゴムで円柱状に一体形成されている。
これにより、スピュー１６の突出し部（基端部）がタイヤ１０の外表面１２より低く（回転中心側へ位置するように）なり、スピュー１６が外力を受けた時、タイヤ１０の外表面１２より低い位置にあるスピュー１６の基端部に、直接外力が加えられることがなくなる。

また、スピュー１６の外周面１６Ｆと凹部１４の壁面１４Ｋとの間には、スピュー１６の外周面１６Ｆと、凹部１４の壁面１４Ｋとを連結する連結部１８が形成されている。
ここに、連結部１８は厚さｔ、高さｅとされ、タイヤ１０と同じゴムで壁状に一体形成されている。
本構成とすることにより、未加硫タイヤ内の空気を、この連結部１８を通過させてスピュー１６の方へ導くことにより、空気をスムーズに排出でき、加硫時に凹部に残留する空気を減少させることができる（図１（Ｂ）矢印ＡＦ１参照）。
更に、凹部１４の壁面１４Ｋは、断面視において底面１４Ｓから開口端に向かって開口部が拡大する方向へ傾斜しており、壁面１４Ｋに沿って未加硫タイヤ内の空気をスピュー１６の方へ導くことにより、空気をスムーズに排出でき、加硫時に凹部に残留する空気を減少させることができる（図１（Ｂ）矢印ＡＦ２参照）。

ここに、スピュー１６の中心を通る縦断面における凹部１４の底面１４Ｓの幅（凹部１４の直径）ｗ１と、スピュー１６の直径ｄとの比をｐ（ｐ＝ｗ／ｄ）としたとき、比ｐの値を２〜１０の範囲内（２≦ｐ≦１０）とするのが望ましい。
これにより、スピュー１６が外力を受けた時、スピュー１６の屈曲変形の範囲を拡大させ、スピュー１６の欠落、及びスピュー１６とスピュー１６の基端周囲のゴムが一体となった欠落を抑制することができる。
その理由は、凹部１４の底面１４Ｓの幅ｗ１が直径ｄの２倍未満であると、外力を受けたときに、スピュー１６に許容される変形量が充分ではなくなり、スピュー１６の欠落につながる可能性が大となるためである。一方、スピュー１６の幅ｗ１が直径ｄの１０倍を超えると、凹部１４の開口端における幅ｗ２が大きくなり過ぎて、スピュー１６の基端近傍に外力が直接作用するようになり、スピュー１６とスピュー１６の基端周囲のゴムが一体となって欠落する可能性が大となるためである。
即ち、凹部１４の底面１４Ｓの幅ｗ１と、スピュー１６の直径ｄとの比ｐを、上述の範囲内とすれば、このような事態を回避することができ、スピュー１６の欠落、及びスピュー１６とスピュー１６の基端周囲のゴムが一体となった欠落を抑制することができる。

また、凹部１４の深さｅと、スピュー１６の高さｈとの比をｑ（ｑ＝ｅ／ｈ）としたとき、比ｑの値を１／８〜１／２の範囲内（（１／８）≦ｑ≦（１／２））とするのが望ましい。
これにより、耐摩耗性の低下やベアー（空気の存在により発生するゴムの供給不足による凹部）を抑制しながら、スピュー１６とスピュー１６の基端周囲におけるゴムの一体となった欠落を抑制することができる。
その理由は、凹部１４の深さｅが高さｈの１／８未満であると、スピュー１６の基端近傍に外力の直接作用が可能となるためである。一方、凹部１４の深さｅが高さｈの１／２を超えると、加硫済タイヤ１０の耐摩耗性の低下やベアーが発生するためである。
即ち、凹部１４の深さｅと、スピュー１６の高さｈとの比ｑを、上述の範囲内とした場合には、耐摩耗性の低下やベアーを抑制しながら、スピュー１６の欠落、及びスピュー１６とスピュー１６の基端周囲のゴムが一体となった欠落を抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態に示す構成とすることにより、加硫直後のタイヤ１０の搬送時に、タイヤ１０がストッパーやガイド等に衝突し、スピュー１６に大きな外力（折曲げ力）が作用した場合でも、外力はスピュー１６の基端から凹部１４の深さ寸法以上離れた位置に作用することになる。しかも、スピュー１６は、基端と外力の作用点との間で屈曲変形が可能であり、屈曲変形して外力が吸収分散さる。
この結果、タイヤ１０を構成するゴムが加硫直後で脆弱な状態であっても、スピュー１６の欠落、及びスピュー１６とスピューの基端周囲のゴムが一体となった欠落が抑制され、タイヤ１０の外観不良の発生を抑制できる。

また、凹部１４に形成された連結部１８により、スピュー１６の外周面と凹部１４の壁面１４Ｋとの間が連結されている。
これにより、加硫時に、凹部１４に残留する空気をスピュー１６の方へ効果的に導くことができ、金型と未加硫タイヤとの間への空気の残留を抑制することができる。

なお、本実施形態では、凹部１４は、ショルダー部に位置する陸部の外表面１２に形成する場合について説明した。しかし、これに限定されることはなく、例えばトレッド部の陸部の外表面等、他の部分に設けてもよい。
また、本実施形態においては、凹部１４を開口端に向けて拡大させた構成について説明した。しかし、これに限定されることはなく、凹部１４を開口端に向けて一定な断面形状（底面から開口端までを同一径）としてもよい。
また、本実施形態においては、凹部１４の開口形状を円形としたが、これに限定されることはなく、開口形状を例えば矩形や楕円形等としてもよい。
また、本実施形態においては、凹部１４を円錐台形とし、壁面１４Ｋの鉛直断面形状を直線としたが、これに限定されることはなく、壁面１４Ｋの鉛直断面形状を円弧あるいは複数の直線の組み合わせ形状としてもよい。

また、本実施形態においては、連結部１８は１本の場合について説明したが、これに限定されることはなく、図２（Ａ）に示すように、連結部１８、連結部１９の２本、若しくはそれ以上設けてもよい。これにより、１本の場合よりスムーズに未加硫タイヤから空気を排出することができる。
更に、本実施形態においては、連結部１８の高さは凹部１４の深さｅと同じ場合について説明した。しかし、これに限定されることはなく、図２（Ｂ）に示すように、深さｅより小さい高さｅｇとしてもよい。これにより、未加硫タイヤからの空気の排出は、多少困難となるものの、連結部１８を設けない場合に比べ、良好な空気の排出を実現することができる。

次に、実証実験結果について表１を用いて説明する。
実証実験の方法は、加硫直後の試験用タイヤを、高さ約１ｍ、角度約３５度のコロコンから滑り落とし、ストッパーで急激に動きを止めてスピューに大きな外力を加えた。落下後、試験用タイヤのスピューの欠落数を目視で計測した。

試験用タイヤは、従来の加硫済タイヤ（スピューの周囲に凹部や連結部が設けられていない加硫直後のタイヤ）と、本実施形態の加硫済タイヤ（スピューの周囲に凹部や連結部を設けた本実施形態の加硫直後のタイヤ）の２種類とした。
また、各試験用タイヤは、いずれもサイズがＬＶＲ１９５／８０Ｒ１５であり、本実施形態の加硫済タイヤＢにおける凹部の深さｅは、スピューの高さｈの０．２５倍、凹部の幅（直径）ｗ１はスピューの直径の２倍とした。
試験には、タイヤをそれぞれ１６本ずつ使用し、表１に示すスピューの欠落数は、試験したタイヤの平均値とした。

結果は、表１に示すように、従来の加硫済タイヤにおいては、タイヤ１本当たり１６個のスピューを調査し、その中の１１個のスピューが欠落していた。更に、欠落した１１個中の１０個は、スピューと共にスピュー周囲の基端周囲のゴムの欠落が発生していた。
これに対し、本実施形態の加硫済タイヤにおいては、タイヤ１本当たり１６個のスピューを調査し、その中のスピューの欠落本数は０個であり、当然のことながら、スピューと共にスピュー周囲の基端周囲のゴムの欠落もなく、良好な外観であった。
これにより、本実施形態のタイヤの効果を実証することができた。

（第２実施形態）
図３（Ａ）の部分斜視図に示すように、第２実施形態に係るタイヤ７０は、第１実施形態に係る円錐台状の凹部１４を長溝７６とし、１つの長溝７６に、複数のスピュー１６と複数の連結部７４を形成した構成である。第１の実施形態に係るタイヤ１０との相違点を中心に説明する。

長溝７６の断面形状は、深さがｅとされ、底面７６Ｓの幅がｗ１、開口部（上部）の幅がｗ２（ｗ１＜ｗ２）とされている。長溝７６は、上部に向けて溝幅が拡大され、長溝７６の壁面７６Ｋは、同じ傾斜角度で対向する平面とされている。長溝７６の長さＬは、幅ｗ２より大きくされ、長溝７６の底面７６Ｓには長さ方向に複数のスピュー１６が設けられている。
スピュー１６は、長溝７６の底面１４Ｓの幅方向の中心部から、鉛直方向へ複数（図５では３個）突出されている。スピュー１６は、タイヤ７０と同じゴムで円柱状に一体形成され、いずれも同じ直径ｄ、高さｈで形成されている。

また、スピュー１６の外周面１６Ｆと長溝７６の壁面７６Ｋの間には、スピュー１６の外周面１６Ｆと長溝７６の壁面１４Ｋとを連結する連結部７４が形成されている。
連結部７４は、タイヤ７０と同じゴムで壁状に一体形成され、厚さｔ、高さｅとされている。連結部７４は、複数のスピュー１６と同じ数量が設けられ、各スピュー１６に対応して配置されている。連結部７４は、スピュー１６の外周面と長溝７６の壁面７６Ｋとの間に設けられ、隣接するスピュー１６は、スピュー１６を挟んで対向する壁面７６Ｋと、交互に連結されている。即ち、スピュー１６を挟んで互い違いに壁面７６Ｋとの間に連結部７４が設けられている。

この結果、タイヤ７０を構成するゴムが加硫直後で脆弱な状態であっても、スピュー１６の欠落、及びスピュー１６とスピューの基端周囲のゴムが一体となった欠落が抑制され、タイヤ７０の外観不良の発生を抑制できる。

更に、本実施形態では、ショルダー部に位置する陸部の外表面１２に形成する長溝７６の加工が、第１の実施形態に係るタイヤ１０より容易となる。
他の構成は、第１の実施の形態と同一であり説明は省略する。

１０タイヤ、１２外表面、１３陸部、１４凹部、１４Ｓ凹部の底面、１４Ｋ凹部の壁面、１６スピュー、１６Ｆスピューの外表面、１８連結部

Claims

外表面に形成された凹部と、
前記凹部の底面から突出したスピューと、
前記凹部の底面から突出され、前記スピューの外周面と前記凹部の壁面とを連結する連結部と、
を有するタイヤ。
前記凹部は前記外表面に複数形成され、前記凹部の壁面は、断面視において前記底面から開口端に向かって開口幅が拡大する方向へ傾斜している請求項１に記載のタイヤ。