JP2015229438A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トレッドパターンの設計の自由度、及び生産効率を確保しながら、ストリップワインド法によるタイヤのユニフォミティを向上させる。【解決手段】キャップゴム部Ｇ１ｃは、少なくとも１本のゴムストリップ２０を螺旋状に巻き重ねることにより形成される。ゴムストリップ２０の巻き始め側の端縁Ｅ１の少なくとも一部は、接地端位置Ｔｅのタイヤ軸方向外側に位置する。ゴムストリップ２０の巻き終わり側の端縁Ｅ２の少なくとも一部は、接地端位置Ｔｅのタイヤ軸方向外側、もしくは周方向主溝１０の溝内面１０Ｓに位置する。【選択図】図４

Description

本発明は、ストリップワインド法におけるゴムストリップの巻き始め側の端縁、及び巻き終わり側の端縁の位置を規制することによりユニフォミティーを向上させた空気入りタイヤに関する。

テープ状の未加硫のゴムストリップを螺旋状に巻き重ねることにより、例えばトレッドゴム、サイドウォールゴムなどのタイヤ構成部材を形成する所謂ストリップワインド法が一部採用されている。

前記ストリップワインド法では、ゴムストリップの巻き始め側の端縁及び巻き終わり側の端縁において、それぞれ比較的大きな段差が形成される傾向がある。この段差は、加硫成形時のゴム流れによって、ある程度は緩和吸収される。しかし接地面をなすキャップゴム部においては緩和吸収が十分ではなく、前記段差の影響によりタイヤのユニフォミティを低下させるという問題がある。

そのため下記の特許文献１では、ゴムストリップの巻き終わり側の端縁及び巻き始め側の端縁をそれぞれトレッド溝の位置に配し、加硫成型時、加硫金型に設けるトレッド溝形成用の突起によりに、ゴムストリップの巻き終わり側の端縁の少なくとも一部、及び巻き始め側の端縁の少なくとも一部を押圧することを提案している。

しかし近年のタイヤの高性能化への要求に鑑み、ストリップワインド法によるタイヤのユニフォミティのさらなる向上が望まれる。また前記提案では、巻き終わり側の端縁及び巻き始め側の端縁の双方の位置により、トレッドパターンが規制される。そのためトレッドパターンの設計の自由度が著しく狭くなるなど実用的でなくなる。しかも生タイヤを加硫金型に投入する際、生タイヤの正確な位相合わせが必要となるなど生産効率の低下も招く。

特開２００８−２８４８１５号公報

そこで発明は、トレッドパターンの設計の自由度、及び生産効率を確保しながら、ストリップワインド法によるタイヤのユニフォミティをより向上させうる空気入りタイヤを提供することを課題としている。

本発明は、トレッド部に、接地面をなす半径方向外側のキャップゴム部と、その半径方向内側のベースゴム部とを含むトレッドゴムを具え、かつ前記接地面にタイヤ周方向にのびる周方向主溝を有する空気入りタイヤであって、
前記キャップゴム部は、少なくとも１本のテープ状のゴムストリップを螺旋状に巻き重ねることにより形成され、
しかも各前記ゴムストリップの巻き始め側の端縁の少なくとも一部が、接地端位置のタイヤ軸方向外側に位置するとともに、各前記ゴムストリップの巻き終わり側の端縁の少なくとも一部が、接地端位置のタイヤ軸方向外側、もしくは前記周方向主溝の溝内面に位置することを特徴としている。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、各前記ゴムストリップは、巻き始め側の端縁の５０％以上が、接地端位置のタイヤ軸方向外側に位置するとともに、巻き終わり側の端縁の５０％以上が、接地端位置のタイヤ軸方向外側、もしくは前記周方向主溝の溝内面に位置することが好ましい。

本発明に係る前記空気入りタイヤでは、各前記ゴムストリップは、巾が１０〜３０mm、かつ厚さが０．５〜２．５mmであることが好ましい。

本発明は叙上の如く、ゴムストリップの螺旋状の巻き重ねによって形成されたキャップゴム部において、ゴムストリップの巻き始め側の端縁の少なくとも一部を、接地端位置のタイヤ軸方向外側に位置させるとともに、巻き終わり側の端縁の少なくとも一部を、接地端位置のタイヤ軸方向外側、もしくは周方向主溝の溝内面に位置させている。

前記接地端位置のタイヤ軸方向外側の領域、及び周方向主溝の溝内面の領域は、それぞれ走行時に接地しない領域である。従ってこの領域に、ゴムストリップの各端縁の全部を位置させた場合、各端縁の走行への影響を排除でき、ユニフォーミティを最も向上させることができる。

また端縁の一部を前記領域に位置させた場合にも、効果は減じるもののユニフォーミティの向上を図ることができる。

しかしゴムストリップの端縁の一部を溝内面に位置させる場合と、端縁の一部を接地端位置の外側に位置させる場合とを比較したとき、下記の理由により、前者の方がユニフォーミティの向上効果は低くなる。従って、本発明では、一方の端縁の少なくとも一部と、他方の端縁の少なくとも一部とが、ともに溝内面に位置するのを禁止し、一方の端縁（巻き終わり側の端縁）の少なくとも一部のみ、溝内面に位置することを許可している。これにより、特許文献１に比してユニフォーミティの向上効果を高めることができる。

なお前記理由は、以下の通りである。タイヤ赤道側は接地端側に比して接地圧が高く、走行への影響は大きい。そのため、ゴムストリップの端縁の一部のみを溝内面に位置させる場合において、この溝内面からはみ出す端縁の残部による走行への影響と、ゴムストリップの端縁の一部のみを接地端位置の外側に位置させる場合において、この接地端位置から内側にはみ出す端縁の残部による走行への影響とを比較した場合、前者の方が走行への影響が大きくなる。即ち、前者の方がユニフォーミティの向上効果は低くなる。

また本発明では、一方の端縁の少なくとも一部と、他方の端縁の少なくとも一部とが、ともに溝内面に位置するのを禁止している。そのため、特許文献１に比してトレッドパターンの設計の自由度を大幅に高めることができる。特に、双方の端縁において、その少なくとも一部を接地端位置の外側に位置させる場合には、トレッドパターンへの規制がなくなるため、設計の自由度をより高めることができる。また端縁（巻き終わり側の端縁）の少なくとも一部が溝内面に位置する場合にも、溝内面が横溝ではなく周方向主溝の溝内面であるため、加硫金型投入時の生タイヤの正確な位相合わせが不要であり、タイヤの生産効率の低下も抑制しうる。

本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 トレッドパターンに一例を示す展開図である。 ゴムストリップの斜視図である。 キャップゴム部形成時におけるゴムストリップの巻き重ね状態を概念的に示す断面図である。 ゴムストリップの巻き重ね状態の他の例を概念的に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２に接地面ＳをなすトレッドゴムＧ１を具えるとともに、前記接地面Ｓにはタイヤ周方向にのびる周方向主溝１０を含むトレッド溝１１が配される。

図２に示すように、本例のトレッド溝１１は、タイヤ周方向にのびる周方向主溝１０、及びこの周方向主溝１０と交わる向きにのびる横溝１２とを含んで構成される。前記周方向主溝１０は、本例では、タイヤ赤道Ｃ上をのびる内の周方向主溝１０ｃと、その外側に配される外の周方向主溝１０ｓとを含む。また前記横溝１２は、前記周方向主溝１０ｃ、１０ｓ間をのびる内の横溝１２ｃと、周方向主溝１０ｓから接地端位置Ｔｅを超えてタイヤ軸方向外側にのびる外の横溝１２ｓとを含む。なお前記トレッド溝１１として、図示のものに限定されることなく種々のパターンが適宜採用しうる。

ここで前記「接地端位置Ｔｅ」は、以下のように定義される。図１に示すように、サイドウォール部３のバットレス部分３Ａの輪郭線の延長線Ｊ１と、トレッド部２の輪郭線の延長線Ｊ２との交点をＰとしたとき、この交点Ｐ、Ｐ間のタイヤ軸方向巾ＷＰの５％の距離Ｌを、前記交点Ｐからタイヤ軸方向内側に隔てた位置を、前記「接地端位置Ｔｅ」として定義する。

次に、本例の空気入りタイヤ１は、前記トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るトロイド状のカーカス６と、該カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを含む。

前記カーカス６は、カーカスコードがタイヤ赤道Ｃに対して例えば７０〜９０°の角度で配列する少なくとも１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨る本体部６ａと、該本体部６ａに連なりかつビードコア５の周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部６ｂとを具える。また、前記ベルト層７は、例えばスチール製のベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３５°の角度で配列した少なくとも２枚、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。ベルト層７は、各ベルトコードがプライ間相互で交差することによりベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して補強する。

また空気入りタイヤ１は、前記ベルト層７の半径方向外側に配されかつ前記接地面ＳをなすトレッドゴムＧ１と、カーカス６のタイヤ軸方向外側に配されかつサイドウォール部３の外面をなすサイドウォールゴムＧ２と、カーカス６のタイヤ軸方向内側に配されかつタイヤ内腔面をなすインナーライナーゴムＧ３と、カーカス６のタイヤ軸方向外側に配されかつビード部２の外面をなすクリンチゴムＧ４と、ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビード補強用のビードエーペックスゴムＧ５とを主要なゴム部材として含む。

前記ゴム部材のうち前記トレッドゴムＧ１は、前記接地面Ｓをなす半径方向外側のキャップゴム部Ｇ１ｃと、その半径方向内側に配されるベースゴム部Ｇ１ｂとを含んで構成される。

図４に概念的に示すように、前記キャップゴム部Ｇ１ｃは、少なくとも１本のテープ状のゴムストリップ２０を螺旋状に巻き重ねたストリップ積層体として形成される。そして前記ゴムストリップ２０の巻き始め側の端縁Ｅ１の少なくとも一部が、接地端位置Ｔｅのタイヤ軸方向外側に位置するとともに、各前記ゴムストリップ２０の巻き終わり側の端縁Ｅ２の少なくとも一部が、接地端位置Ｔｅのタイヤ軸方向外側、もしくは前記周方向主溝１０の溝内面１０Ｓに位置している。

前記図４は、キャップゴム部Ｇ１ｃ形成時におけるゴムストリップ２０の巻き重ね状態を概念的に示すものであり、加硫成形された前記空気入りタイヤ１におけるキャップゴム部Ｇ１ｃ（一点鎖線で示す）とは、その断面形状自体は相違する。しかしストリップ積層体におけるゴムストリップ２０の巻き始め側の端縁Ｅ１の位置、及び巻き終わり側の端縁Ｅ２の位置は加硫前後で実質的に同じである。

本例では、キャップゴム部Ｇ１ｃが、２本のゴムストリップ２０Ａ、２０Ｂから形成される場合が示される。そして前記ゴムストリップ２０Ａの巻き始め側の端縁Ｅ１Ａの少なくとも一部、及びゴムストリップ２０Ｂの巻き始め側の端縁Ｅ１Ｂの少なくとも一部が、それぞれ接地端位置Ｔｅのタイヤ軸方向外側に位置するとともに、ゴムストリップ２０Ａの巻き終わり側の端縁Ｅ２Ａの少なくとも一部、及びゴムストリップ２０Ｂの巻き終わり側の端縁Ｅ２Ｂの少なくとも一部が、それぞれ接地端位置Ｔｅのタイヤ軸方向外側、もしくは前記周方向主溝１０の溝内面１０Ｓに位置している。

具体的には、一方のゴムストリップ２０Ａは、一方の接地端位置Ｔｅの側からタイヤ赤道Ｃ側に向かって螺旋状に巻き重ねられる。また他方のゴムストリップ２０Ｂは、他方の接地端位置Ｔｅの側からタイヤ赤道Ｃ側に向かって螺旋状に巻き重ねられる。そして一方のゴムストリップ２０Ａでは、その巻き始め側の端縁Ｅ１Ａの少なくとも一部が、一方の接地端位置Ｔｅのタイヤ軸方向外側に位置し、かつ巻き終わり側の端縁Ｅ２Ａの少なくとも一部が、本例では内の周方向主溝１０ｃの溝内面１０Ｓに位置する。また他方のゴムストリップ２０Ｂでは、その巻き始め側の端縁Ｅ１Ｂの少なくとも一部が、他方の接地端位置Ｔｅのタイヤ軸方向外側に位置し、かつ巻き終わり側の端縁Ｅ２Ｂの少なくとも一部が、本例では内の周方向主溝１０ｃの溝内面１０Ｓに位置している。なおゴムストリップ２０Ａ、２０Ｂの巻き終わり側の端縁Ｅ１Ｂ、Ｅ２Ｂは、タイヤ周方向に例えば１８０度の角度で位相をずらせて終端している。

前記図４では、理解しやすいように、各ゴムストリップ２０Ａ、２０Ｂの色を異ならせて表示しているが、これらのゴム配合、及び断面は実質的に同一である。図３に示すように、ゴムストリップ２０の巾Ｗ及び厚さＴは特に限定されないが、これらが小さすぎるとキャップゴム部Ｇ１ｃを形成するためのゴムストリップ２０の巻き付け回数が増加して生産性が悪化する他、巻付け時に破断しやすくなり好ましくない。このような観点より、前記厚さＴの下限は、０．５mm以上、さらには１．０mm以上が好ましい。同様に、巾Ｗの下限は、１０mm以上、さらには１５mm以上が好ましい。他方、ゴムストリップ２０の巾Ｗ及び厚さＴが過度に大きくなると、所望の断面形状を得るのが難しく、また段差が大きくなってユニフォーミティに悪影響を与える。このような観点より、前記厚さＴの上限は、２．５mm以下、さらには２．０mm以下が好ましい。同様に、巾Ｗの上限は、３０mm以下、さらには２５mm以下が好ましい。

ここで、前記接地端位置Ｔｅのタイヤ軸方向外側の領域Ｙ１、及び周方向主溝１０の溝内面１０Ｓの領域Ｙ２は、それぞれ走行時に接地しない領域である。従って前記領域Ｙ１又は領域Ｙ１に、ゴムストリップ２０の各端縁Ｅ１、Ｅ２の全部を位置させた場合には、各端縁Ｅ１、Ｅ２の走行への影響を排除でき、ユニフォーミティを最も向上させうる。

また各端縁Ｅ１、Ｅ２において、それぞれその一部を前記領域Ｙ１又は領域Ｙ１に位置させた場合にも、効果は減じるもののユニフォーミティの向上を図ることができる。

しかし各端縁Ｅ１、Ｅ２において、その一部を領域Ｙ２に位置させる場合と、領域Ｙ１に位置させる場合とを比較したとき、前者の方がユニフォーミティの向上効果は低くなる。従って、本発明では、一方の端縁Ｅ１の少なくとも一部と、他方の端縁Ｅ２の少なくとも一部とが、ともに領域Ｙ２に位置するのを禁止し、一方の端縁Ｅ２の少なくとも一部のみ、領域Ｙ２に位置することを許可している。これにより、特許文献１に比してユニフォーミティの向上効果を高めることができる。

また、一方の端縁Ｅ１の少なくとも一部と、他方の端縁Ｅ２の少なくとも一部とが、ともに領域Ｙ２に位置するのを禁止しているため、トレッドパターンの設計の自由度を大幅に高めることができる。特に、双方の端縁Ｅ１、Ｅ２において、その少なくとも一部を領域Ｙ１に位置させる場合には、トレッドパターンへの規制がなくなるため、設計の自由度をより高めることができる。また端縁Ｅ２の少なくとも一部が領域Ｙ２に位置する場合にも、領域Ｙ２が横溝１２ではなく周方向主溝１０の溝内面１０Ｓであるため、加硫金型投入時の生タイヤの正確な位相合わせが不要であり、タイヤの生産効率の低下も抑制することができる。

ここでユニフォーミティの向上ためには、巻き始め側の端縁Ｅ１の５０％以上が、領域Ｙ１に位置するとともに、巻き終わり側の端縁Ｅ２の５０％以上が、領域Ｙ１又は領域Ｙ２に位置することが好ましく、より好ましくは６０％以上、さらには７０％以上であり１００％が最も好ましい。

なお前記端縁Ｅ１、Ｅ２は、加硫後の空気入りタイヤ１においても、タイヤを解体したとき、線状の痕跡として確認することができる。

図５にキャップゴム部Ｇ１ｃの他の実施例を示す。本例では、キャップゴム部Ｇ１ｃは、１本のゴムストリップ２０から形成される。詳しくは、このゴムストリップ２０は、一方の接地端位置Ｔｅの側から他方の接地端位置Ｔｅの側まで螺旋状に巻き重ねられる。そして、その巻き始め側の端縁Ｅ１の少なくとも一部が、一方の接地端位置Ｔｅのタイヤ軸方向外側に位置し、かつ巻き終わり側の端縁Ｅ２の少なくとも一部が、他方の接地端位置Ｔｅのタイヤ軸方向外側に位置する。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されるものではなく種々の態様に変形して実施できる。

図１に示す構造をなす乗用車用の空気入りタイヤ（２２５／４０Ｒ１８）を、表１の仕様に基づき試作した。表１に記載以外は実質的に同使用である。そして、各タイヤの加硫成形後のユニフォミティがテストされた。
テスト方法は次の通りである。

（１）ユニフォミティ：
各テストタイヤについて、ＪＡＳＯ Ｃ６０７：２０００のユニフォミティ試験条件に準拠して、ラジアルランアウト（ＲＲＯ）が測定された。測定結果は、比較例１を１００とする指数で評価した。数値が大きいほどユニフォミティに優れていることを示す。

表１に示すように、実施例はユニフォミティを向上させうるのが確認できる。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
１０ 周方向主溝
１０Ｓ 溝内面
２０ ゴムストリップ
Ｅ１ 巻き始め側の端縁
Ｅ２ 巻き終わり側の端縁
Ｇ１ｃ キャップゴム部
Ｇ１ｂ ベースゴム部
Ｇ１ トレッドゴム
Ｓ 接地面
Ｔｅ 接地端位置

Claims (3)

1. トレッド部に、接地面をなす半径方向外側のキャップゴム部と、その半径方向内側のベースゴム部とを含むトレッドゴムを具え、かつ前記接地面にタイヤ周方向にのびる周方向主溝を有する空気入りタイヤであって、
   前記キャップゴム部は、少なくとも１本のテープ状のゴムストリップを螺旋状に巻き重ねることにより形成され、
   しかも各前記ゴムストリップの巻き始め側の端縁の少なくとも一部が、接地端位置のタイヤ軸方向外側に位置するとともに、各前記ゴムストリップの巻き終わり側の端縁の少なくとも一部が、接地端位置のタイヤ軸方向外側、もしくは前記周方向主溝の溝内面に位置することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 各前記ゴムストリップは、巻き始め側の端縁の５０％以上が、接地端位置のタイヤ軸方向外側に位置するとともに、巻き終わり側の端縁の５０％以上が、接地端位置のタイヤ軸方向外側、もしくは前記周方向主溝の溝内面に位置することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 各前記ゴムストリップは、巾が１０〜３０mm、かつ厚さが０．５〜２．５mmであることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
   

Images