JP2014097791A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 面ファスナーをタイヤ内面に接着するにあたって、面ファスナーとタイヤ内面との間における空気溜まりを抑制し、面ファスナーの接着性を高めることを可能にした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 基材部１１の一方の面１１ａに複数本の係合素子１２を設けた面ファスナー１０を有し、該面ファスナー１０の基材部１１を係合素子１２がタイヤ内腔側に位置するようにタイヤ内面Ｓに接着した空気入りタイヤにおいて、面ファスナー１０の基材部１１に該基材部１１を貫通する複数の小孔１３を設け、該小孔１３の直径が０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであり、１ｃｍ²当たりの小孔１３の個数が４〜１００個であり、タイヤ内面Ｓに位置するゴム層の一部が小孔１３を介して基材部１１の一方の面１１ａ側へ流出した状態で加硫されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、吸音材等の付属物を必要に応じて取り付けるための面ファスナーをタイヤ内面に備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、面ファスナーとタイヤ内面との間における空気溜まりを抑制し、面ファスナーの接着性を高めることを可能にした空気入りタイヤに関する。

従来、吸音材等の付属物の取り付けを容易にするために、タイヤ内面に面ファスナーを備え付けた空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。空気入りタイヤにおいては、空洞部内で生じる共鳴音を低減するために、空洞部内に吸音材を設置することが行われているが、上記面ファスナー付き空気入りタイヤによれば、吸音材等の付属物を必要に応じて簡単に着脱することができる。

しかしながら、面ファスナーの幅を広くした場合、面ファスナーをタイヤ内面に対して加硫接着するにあたって、面ファスナーとタイヤ内面との間に空気が溜まり、接着不良が発生するという問題がある。このような空気溜まりに起因する接着不良が存在すると、面ファスナーがタイヤ内面から剥離し易くなり、空気入りタイヤの耐久性が低下する要因となる。

特開２００６−４４５０３号公報

本発明の目的は、面ファスナーをタイヤ内面に接着するにあたって、面ファスナーとタイヤ内面との間における空気溜まりを抑制し、面ファスナーの接着性を高めることを可能にした空気入りタイヤ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、基材部の一方の面に複数本の係合素子を設けた面ファスナーを有し、該面ファスナーの基材部を前記係合素子がタイヤ内腔側に位置するようにタイヤ内面に接着した空気入りタイヤにおいて、前記面ファスナーの基材部に該基材部を貫通する複数の小孔を設け、該小孔の直径が０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであり、１ｃｍ²当たりの前記小孔の個数が４〜１００個であり、前記タイヤ内面に位置するゴム層の一部が前記小孔を介して前記基材部の一方の面側へ流出した状態で加硫されたことを特徴とするものである。

また、本発明の空気入りタイヤは、上記構成に加えて、前記面ファスナーの基材部の他方の面に該基材部の面方向に延長する少なくとも１本の溝を設けたことを特徴とするものである。

本発明では、面ファスナーの基材部を係合素子がタイヤ内腔側に位置するようにタイヤ内面に接着した空気入りタイヤにおいて、面ファスナーの基材部に小孔及び／又は溝を設けることにより、これら小孔及び／又は溝が通気路として機能するため、面ファスナーとタイヤ内面との間における空気溜まりを抑制し、面ファスナーの接着性を高めることができる。しかも、面ファスナーの基材部に小孔及び／又は溝を設けた場合、面ファスナーの接着面積が増大し、その接着面積の増加も接着性の向上に寄与する。

本発明において、小孔の直径は０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであり、１ｃｍ²当たりの小孔の個数は４〜１００個である。これにより、空気溜まりの抑制効果と接着面積の増大効果とを十分に確保することができる。

また、面ファスナーの基材部に小孔を設ける場合、面ファスナーの基材部の一方の面に小孔を覆うように庇部を設けることが好ましい。つまり、面ファスナーをタイヤ内面に加硫接着するにあたって、係合素子の潰れを防止するために基材部の一方の面に保護ゴム層を積層した場合、上述の小孔から流れ出したタイヤ内面のゴム層が保護ゴム層と一体化するため、保護ゴム層を剥がして係合素子を露出させる作業が困難になる。これに対して、面ファスナーの基材部の一方の面に小孔を覆うように庇部を設けた場合、タイヤ内面のゴム層と保護ゴム層との接着面積を最小限に留めることができ、その結果として、保護ゴム層の剥離作業を簡単に行うことが可能になる。

一方、面ファスナーの基材部の他方の面に該基材部の面方向に延長する少なくとも１本の溝を設ける場合、その溝の深さは０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍであり、その溝の幅は０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましい。これにより、空気溜まりの抑制効果と接着面積の増大効果とを十分に確保することができる。

また、面ファスナーの基材部の他方の面には複数本のアンカー素子を設けることが好ましい。これらアンカー素子はタイヤ内面のゴム層に埋設されることになるため、面ファスナーのタイヤ内面に対する接着力を向上することができる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 本発明で使用される面ファスナーの一例を示す斜視図である。 図２の面ファスナーをタイヤ内面に加硫接着した状態を示す要部断面図である。 本発明で使用される面ファスナーの他の例を示す斜視図である。 本発明で使用される面ファスナーの更に他の例を示す斜視図である。 本発明で使用される面ファスナーに保護ゴム層を積層した状態を示す断面図である。 図５の面ファスナーをタイヤ内面に加硫接着した状態を示す要部断面図である。 本発明で使用される面ファスナーの更に他の例を示す斜視図である。

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は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２は本発明で使用される面ファスナーの一例を示し、図３は図２の面ファスナーをタイヤ内面に加硫接着した状態を示すものである。

図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。また、カーカス層４よりもタイヤ内腔側の部位にはインナーライナー層６が配置されている。一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。

上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面Ｓのトレッド部１に対応する領域には面ファスナー１０が設置されている。面ファスナー１０は、図２に示すように、シート状をなす基材部１１の一方の面１１ａに複数本の係合素子１２を設けた構造を有している。係合素子１２はタイヤ周方向Ｃに沿って列をなし、複数の列がタイヤ幅方向Ｗに沿って並ぶように配置されている。係合素子１２の形状は特に限定されるものではないが、例えば、図示のように先端部が枝分かれして面ファスナー１０の面方向に向かって延びるＴ字形状や鏃形状（２段鏃形状を含む）であると良い。面ファスナー１０の基材部１１には、該基材部１１を貫通する複数の小孔１３が形成されている。小孔１３の形状は特に限定されるものではないが、例えば、円形、楕円形、多角形とすることができる。このように構成される面ファスナー１０は係合素子１２がタイヤ内腔側に位置するようにして基材部１１がタイヤ内面Ｓに対して加硫接着される。

一方、面ファスナー１０には、必要に応じて吸音材２０等の付属物が取り付けられる。例えば、ポリウレタンフォームからなる吸音材２０の場合、そのポリウレタンフォームの網目構造を利用することで吸音材２０をそのまま面ファスナー１０に対して係合させることができる。勿論、付属物には面ファスナー１０に対して係合可能な他の面ファスナーを取り付けるようにしても良い。付属物としては、吸音材２０の他に、温度センサやトランスポンダ等を挙げることができる。また、面ファスナー１０のタイヤ内面Ｓにおける設置場所は付属物の種類に応じて任意に選択することができる。

上述した空気入りタイヤでは、面ファスナー１０をタイヤ内面Ｓに加硫接着するにあたって、面ファスナー１０の基材部１１に小孔１３を設けることにより、これら小孔１３がタイヤ加硫時において通気路として機能するため、面ファスナー１０とタイヤ内面Ｓとの間における空気溜まりを抑制し、面ファスナー１０の接着性を高めることができる。しかも、面ファスナー１０の基材部１１に小孔１３を設けた場合、面ファスナー１０の接着面積が増大すると共に、図３に示すように、タイヤ内面Ｓに位置するインナーライナー層６（ゴム層）の一部が小孔１３を介して基材部１１の一方の面１１ａ側へ流れ出した状態で加硫されてアンカー効果を発揮するため、面ファスナー１０の接着性を更に向上することができる。

小孔１３の直径は０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであり、基材部１１の単位面積１ｃｍ²当たりの小孔１３の個数は４〜１００個であると良い。このような寸法及び密度を選択することにより、空気溜まりの抑制効果と接着面積の増大効果とを十分に確保することができる。小孔１３の直径が０．１ｍｍ未満であるとタイヤ内面Ｓのゴムが小孔１３に入り難くなるため接着面積の増大効果及びアンカー効果を十分に得ることができず、逆に１．５ｍｍを超えるとタイヤ内面Ｓのゴムが小孔１３から多量に流れ出すため係合素子１２による係合効果の妨げになる。また、小孔１３の個数が４個／ｃｍ²未満であると接着面積の増大効果及びアンカー効果を十分に得ることができず、逆に１００個／ｃｍ²を超えると基材部１１の剛性が低下し、タイヤ加硫時に基材部１１に歪みを生じる恐れがある。

また、上記空気入りタイヤにおいて、係合素子１２の基材表面からの高さは特に限定されるものではないが、例えば、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍにすると良い。係合素子１２の高さを上記範囲に設定することにより、面ファスナー１０に対する吸音材２０等の付属物の取り付け強度を十分に確保することができる。

図４は本発明で使用される面ファスナーの他の例を示すものである。図４において、図２と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図４において、面ファスナー１０は、基材部１１の一方の面１１ａに複数本の係合素子１２を設ける一方で基材部１１の他方の面１１ｂに複数本のアンカー素子１４を設けた構造を有し、その基材部１１に複数の小孔１３が形成されている。アンカー素子１４はタイヤ周方向Ｃに沿って列をなし、複数の列がタイヤ幅方向Ｗに沿って並ぶように配置されている。アンカー素子１４の形状は特に限定されるものではないが、例えば、図示のように先端部が枝分かれして面ファスナー１０の面方向に向かって延びるＴ字形状であると良い。これらアンカー素子１４はタイヤ内面Ｓのインナーライナー層６に埋設されるため、面ファスナー１０のタイヤ内面Ｓに対する接着力を向上することができる。

図５は本発明で使用される面ファスナーの更に他の例を示し、図６は本発明で使用される面ファスナーに保護ゴム層を積層した状態を示し、図７は図５の面ファスナーをタイヤ内面に加硫接着した状態を示すものである。図５〜７において、図４と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図５に示すように、面ファスナー１０の基材部１１には複数の小孔１３が形成されているが、その基材部１１の一方の面１１ａには小孔１３を覆うように庇部１５が形成されている。庇部１５は断面がＬ字形状をなし、その先端部が小孔１３の上方に突き出すように形成されている。庇部１５は基材部１１に形成された全ての小孔１３を覆うように配設することが望ましいが、一部の小孔１３だけを覆うように配設しても良い。

図６に示すように、面ファスナー１０をタイヤ内面Ｓに加硫接着するにあたって、基材部１１の一方の面１１ａには保護ゴム層３０を積層することがある。このような保護ゴム層３０を設けた場合、タイヤ加硫時にブラダーＢの押圧により係合素子１２が潰れるのを防止することができる。ここで、小孔１３から流れ出したタイヤ内面Ｓのインナーライナー層６の一部（ゴム層）が保護ゴム層３０と一体化してしまうと、タイヤ加硫後に保護ゴム層３０を剥がして係合素子１２を露出させる作業が困難になる。

これに対して、面ファスナー１０の基材部１１の一方の面１１ａに小孔１３を覆うように庇部１５を設けた場合、図７に示すように、タイヤ内面Ｓのインナーライナー層６と保護ゴム層３０との接着面積を最小限に留め、保護ゴム層３０の剥離作業を簡単に行うことが可能になる。

図８は本発明で使用される面ファスナーの更に他の例を示すものである。図８において、面ファスナー１０は、シート状をなす基材部１１の一方の面１１ａに複数本の係合素子１２を設ける一方で基材部１１の他方の面１１ｂに複数本のアンカー素子１４を設けた構造を有している。係合素子１２はタイヤ周方向Ｃに沿って列をなし、複数の列がタイヤ幅方向Ｗに沿って並ぶように配置されている。面ファスナー１０の基材部１１の他方の面１１ｂには、該基材部１１の面方向に延長する複数本の溝１６が形成されている。特に、溝１６はタイヤ幅方向に延長し、基材部１１のタイヤ幅方向に端部に連通していることが好ましい。これら溝１６はタイヤ幅方向に対して斜めに配向していても良く、或いは、模様を描くように湾曲していても良い。また、溝１６が分岐した形状を有する場合、少なくとも１本の溝１６を形成することができる。更に、基材部１１には複数の小孔１３が形成されている。このように基材部１１において小孔１３と溝１６とを同時に設けても良い。このように構成される面ファスナー１０は係合素子１２がタイヤ内腔側に位置するようにして基材部１１がタイヤ内面Ｓに対して加硫接着されるが、上記溝１６を備えた面１１ｂがタイヤ内面Ｓに対する接着面となる。

この場合も、面ファスナー１０をタイヤ内面Ｓに加硫接着するにあたって、面ファスナー１０の基材部１１に溝１６を設けることにより、これら溝１６が通気路として機能するため、面ファスナー１０とタイヤ内面Ｓとの間における空気溜まりを抑制し、面ファスナー１０の接着性を高めることができる。しかも、面ファスナー１０の基材部１１に溝１６を設けた場合、面ファスナー１０の接着面積が増大するため、その接着面積が増大が接着性の向上に寄与する。

溝１６の深さは０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍであり、溝１６の幅は０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍであると良い。このような寸法を選択することにより、空気溜まりの抑制効果と接着面積の増大効果とを十分に確保することができる。溝１６の深さが０．０５ｍｍ未満であると接着面積の増大効果を十分に得ることができず、逆に０．１５ｍｍを超えると溝１６自体が空気溜まりを誘発し易くなる。一方、溝１６の幅が０．０５ｍｍ未満であると接着面積の増大効果を十分に得ることができず、逆に１．０ｍｍを超えると溝１６自体が空気溜まりを誘発し易くなる。

上述した面ファスナー１０は、例えば、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリル／スチレン、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂から成形することができる。例えば、基材部１１及び係合素子１２をタイヤ周方向に向かって見たときの側面視形状に相当する開口部を備えた押出成形機から熱可塑性樹脂を押出し、係合素子１２に相当する突条部分にスリットを間欠的に形成し、その押出物を延伸して係合素子１２の相互間隔を広げることにより、基材部１１の一方の面１１ａに多数本の独立した係合素子１２を備えた面ファスナー１０を成形することができる。また、アンカー素子１４も係合素子１２と同様に基材部１１に対して一体的に形成することができる。小孔１３及び溝１６は、押出直後の押出物を塑性変形させることで形成しても良く、或いは、押出物が硬化した後で機械加工により形成しても良い。

タイヤサイズ２１５／６０Ｒ１６で、タイヤ内面におけるトレッド部に対応する領域に面ファスナーを設置し、この面ファスナーをタイヤ内面に対して加硫接着した空気入りタイヤにおいて、面ファスナーの基材部に小孔又は溝を設け、面ファスナーの構造を表１のように種々異ならせた実施例１〜４のタイヤを製作した。また、比較のため、基材部の一方の面に複数本の係合素子を設ける一方で基材部に小孔又は溝を設けないようにした比較例１のタイヤを製作した。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、空気溜まりの抑制効果及び面ファスナーの接着性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

空気溜まりの抑制効果：
加硫後の試験タイヤにおいてタイヤ内面に接着されている面ファスナーを観察し、面ファスナーとタイヤ内面との間における空気溜まりの有無を調べた。評価結果は、直径２ｍｍ以上で目視により識別可能な空気溜まりがある場合を「×」で示し、直径２ｍｍ以上で目視により識別可能な空気溜まりがない場合を「○」で示した。

面ファスナーの接着性：
加硫後の試験タイヤを解体して面ファスナーの設置部分を切り出し、面ファスナーとインナーライナー層とカーカス層との積層体からなる試験片を作製し、この試験片のタイヤ部分（インナーライナー層、カーカス層）と面ファスナーとの間の接着力をＪＩＳ Ｋ６２５６−１に準拠した試験法にて測定した。評価結果は、比較例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど接着性が良好であることを意味する。

表１から判るように、実施例１〜４のタイヤにおいては、面ファスナーとタイヤ内面との間に空気溜まりが生じておらず、しかも面ファスナーの接着性が良好であった。これに対して、比較例１のタイヤでは、面ファスナーとタイヤ内面との間に空気溜まりが存在していた。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ インナーライナー層
７ ベルト層
１０ 面ファスナー
１１ａ 一方の面
１１ｂ 他方の面
１２ 係合素子
１３ 小孔
１４ アンカー素子
１５ 庇部
１６ 溝
Ｓ タイヤ内面

Claims (5)

1. 基材部の一方の面に複数本の係合素子を設けた面ファスナーを有し、該面ファスナーの基材部を前記係合素子がタイヤ内腔側に位置するようにタイヤ内面に接着した空気入りタイヤにおいて、前記面ファスナーの基材部に該基材部を貫通する複数の小孔を設け、該小孔の直径が０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであり、１ｃｍ²当たりの前記小孔の個数が４〜１００個であり、前記タイヤ内面に位置するゴム層の一部が前記小孔を介して前記基材部の一方の面側へ流出した状態で加硫されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記面ファスナーの基材部の一方の面に前記小孔を覆うように庇部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記面ファスナーの基材部の他方の面に該基材部の面方向に延長する少なくとも１本の溝を設け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. 前記溝の深さが０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍであり、前記溝の幅が０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記面ファスナーの基材部の他方の面に複数本のアンカー素子を設け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。

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