JP2016101809A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トレッド部の少なくとも一部が摩耗の進行に伴い異なる表示情報を表示できるように構成された空気入りタイヤを提供する。【解決手段】透明又は半透明な樹脂により形成されたトレッド部１０に、異なる表示情報を表示する複数の表示層３２Ａ〜３２Ｄがタイヤ径方向に間隔をおいて積層した状態に埋設された空気入りタイヤＴ１である。タイヤ径方向で最も外側の表示層３２Ａがトレッド部１０の透明又は半透明な樹脂層３８を介して外部から視認可能であり、トレッド部１０の摩耗によりタイヤ径方向外側の表示層から順番に削られて表示情報が変化する。【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

一般に空気入りタイヤにおいては、トレッド部の摩耗進行度を識別するために、トレッド部の溝内にスリップサインと称される突起が設けられている。かかる空気入りタイヤでは、スリップサインが踏面に出るまでトレッド部の摩耗量が分からず、残りのタイヤ寿命を知ることが難しい。

そのため、特許文献１には、塗料を配合して色別した複数のゴム層でトレッド部を形成することにより、トレッド部の摩耗量を判別するようにした空気入りタイヤが開示されている。特許文献２には、トレッド部を第１トレッドゴム層とこれと色の異なる第２トレッドゴム層との二層構造とした上で、内側の第２トレッドゴム層に高さの異なる複数の凸部を設けることにより、トレッド表面の色の変化で摩耗状況を判別することが開示されている。特許文献３には、トレッド部の一部に異色の第１トレッドゴムと更に他色の第２トレッドゴムとを設け、かつ、第１トレッドゴムと第２トレッドゴムをトレッド部の幅方向及び径方向において異なる位置に設けることにより、トレッド表面の色の変化で摩耗状況を判別することが開示されている。しかしながら、これらの技術は不透明なゴムで形成されたトレッド部に関するものであり、透明又は半透明な樹脂により形成されたトレッド部に関する技術ではない。

一方、特許文献４には、従来のゴムを用いて形成された一般的な空気入りタイヤに代えて、熱可塑性樹脂を用いて形成した樹脂製空気入りタイヤが開示されている。しかしながら、この文献では、タイヤ骨格を形成するタイヤ本体は樹脂であるものの、トレッド部は主としてゴム製のものが開示されている。トレッド部を熱可塑性樹脂で形成する点も開示されてはいるが、着色剤を添加して色落ちを防ぐことを目的としたものであって、不透明なトレッド部が開示されているにすぎず、透明又は半透明な樹脂層を活かした表示情報の構成については開示されていない。

特開昭５２−０８４６０３号公報 特開２００８−２７９８００号公報 特開２０１３−０９５１８５号公報 特開２０１２−１５８２９７号公報

上記のように、空気入りタイヤにおいては、トレッド部の摩耗進行度がわかりやすいタイヤが求められている。そのためには、トレッド部の少なくとも一部が摩耗の進行に伴い異なる表示情報を表示するような構成をタイヤに組み込むことが有効であると考えられる。このような構成を組み込むことができれば、トレッド部の摩耗進行度を識別するための摩耗インジケータとしての機能だけでなく、デザイン面から外観性を向上するために利用することも可能となる。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、トレッド部の少なくとも一部が摩耗の進行に伴い異なる表示情報を表示できるように構成された空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本実施形態に係る空気入りタイヤは、透明又は半透明な樹脂により形成されたトレッド部に、異なる表示情報を表示する複数の表示層がタイヤ径方向に間隔をおいて積層した状態に埋設されたものである。

本実施形態の空気入りタイヤであると、タイヤ径方向で最も外側の表示層がトレッド部の透明又は半透明な樹脂層を介して外部から視認可能であり、かつ、摩耗の進行に伴ってタイヤ径方向外側の表示層から順番に削られて行き、視認可能な表示層が変化する。そのため、トレッド部の摩耗に伴い、外部から視認可能な表示層により表示される表示情報を変化させることができる。

第１実施形態に係る空気入りタイヤの半断面図。 同空気入りタイヤのトレッド部を拡大して示す半断面図。 同空気入りタイヤに埋設する表示層の積層体の斜視図。 同空気入りタイヤに埋設する表示層の例を示す平面図。 第２実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部を拡大して示す半断面図。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１に示す第１実施形態の空気入りタイヤＴ１は、乗用車用空気入りタイヤであって、タイヤ接地面を構成する樹脂製のトレッド部１０と、全体としてトロイダル状をなしてタイヤ骨格を構成する樹脂製のタイヤ本体１２とを備えた樹脂製タイヤである。タイヤＴ１は、タイヤ本体１２の内側に空気充填空間としてのタイヤ空洞１４が円環状に形成され、内圧を保持するためのチューブをタイヤ空洞１４内に具備しないチューブレスタイヤである。なお、図１はタイヤ回転軸を含む子午線断面でタイヤＴ１を切断した右側半断面図であり、この例ではタイヤＴ１は左右対称構造をなす。図中、ＣＬはタイヤ赤道面を示す。本明細書において、タイヤ幅方向とはタイヤ回転軸に平行な方向であり、タイヤ径方向とはタイヤ回転軸に垂直な方向である。

タイヤ本体１２は、トレッド部１０のタイヤ径方向内側に配置されるクラウン部１６と、クラウン部１６のタイヤ幅方向両端からタイヤ径方向内側に延びる左右一対のサイドウォール部１８と、サイドウォール部１８のタイヤ径方向内側に設けられた左右一対のビード部２０とを備える。タイヤ本体１２は、クラウン部１６と一対のサイドウォール部１８と一対のビード部２０の全体を一体として注型や射出成型により形成してもよく、あるいはまた、複数の分割片の組み合わせにより構成してもよく、例えばクラウン部１６をタイヤ幅方向に二分割または三分割とした割り構造を採用してもよい。

リムに対する嵌合部であるビード部２０には、環状のビードコア２２が埋設されており、リムに対するタイヤＴ１の嵌合力が高められている。また、この例では、リムと接触するビード部２０の外表面が、ラバーチェーファー２４により形成されており、リムとの密着性の向上を図っている。なお、本実施形態のタイヤＴ１は、一般のゴム製空気入りタイヤが備えるカーカス層やインナーライナーを有しておらず、トロイダル状のタイヤ本体１２がタイヤ空洞１４に面するとともに、ビード部２０が不図示のリムに密着することにより、タイヤ内部の空気の漏洩が防止される。

トレッド部１０は、クラウン部１６のタイヤ径方向外側において当該クラウン部１６を全幅にわたって覆うことでタイヤ踏面を構成する部材である。トレッド部１０の表面には、ブロックやリブなどの陸部２６を区分する周方向主溝や横溝などの溝部２８が設けられ、要求されるタイヤ性能や使用条件に応じたトレッドパターンが形成されている。

トレッド部１０とタイヤ本体１２との間には補強層３０が設けられている。補強層３０は、タイヤ本体１２の外周面に貼付され、その補強層３０を覆うように、補強層３０の外周面にトレッド部１０が貼付されている。補強層３０は、例として、タイヤ周方向に対して実質的に平行に引き揃えられたコードを含むコード補強層であり、これによりインフレート時のタイヤＴ１の径成長を抑制する。コードとしては、ポリエステルやレーヨン、ナイロン、アラミドなどの有機繊維コードの他、ガラス繊維コード、炭素繊維コード、スチールコードなどが好ましく用いられる。なお、補強層３０はタイヤ本体１２のクラウン部１６内に埋設してもよく、また、補強層３０を省略して、タイヤ本体１２の外周面にトレッド部１０を直接貼付しても構わない。

本実施形態において、トレッド部１０は、透明又は半透明な樹脂により形成されている。トレッド部１０を形成する樹脂としては、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂、及び熱硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリエステルエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリスチレンエラストマー、ポリ塩化ビニルエラストマー、ポリウレタンエラストマー等が挙げられ、これらのいずれか１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂など）、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられ、これらのいずれか１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられ、これらのいずれか１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。

トレッド部１０を形成する透明又は半透明な樹脂としては、無色透明でも無色半透明でもよく、有色透明でも有色半透明でもよい。有色の色彩としては、青系、赤系、黄系など、多種類の色から選択することができる。

タイヤ本体１２については、特に限定しないが、透明又は半透明な樹脂により形成されることが好ましい。タイヤ本体１２を形成する樹脂としては、トレッド部１０を形成する樹脂と同様の、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂、及び熱硬化性樹脂が挙げられ、同一材料を用いてもよいが、通常は、踏面を構成するトレッド部１０とタイヤ骨格を構成するタイヤ本体１２とのそれぞれの要求性能に応じて異なる材料が用いられる。透明又は半透明についても、トレッド部１０を形成する樹脂と同様、無色又は有色の透明でも半透明でもよく、有色の色彩も青系、赤系、黄系など、多種類の色から選択することができる。また、有色の場合の色彩は、トレッド部１０と同一でもよく、異なってもよい。

本実施形態では、図２に示すように、透明又は半透明なトレッド部１０には、異なる表示情報を表示する複数の表示層３２Ａ〜３２Ｄが、タイヤ径方向に間隔をおいて積層した状態に埋設されている。この例では、タイヤ径方向外側から順に、矩形状の表示層３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ及び３２Ｄの４層が積層されているが、積層枚数は特に限定されず、例えば２〜６層でもよく、３〜５層でもよい。複数の表示層３２Ａ〜３２Ｄは、この例では、タイヤ径方向において互いに重なり合うように同じ形状および大きさである。

図２及び図３に示すように、複数の表示層３２Ａ〜３２Ｄは、透明又は半透明な樹脂層３４と交互に積層してなるブロック状の積層体３６として形成されており、この積層体３６がトレッド部１０内に埋設一体化されている。樹脂層３４を介在させることにより、複数の表示層３２Ａ〜３２Ｄを所定の間隔をおいて積層させることができ、各層間に介在させる樹脂層３４の厚みを一定にすることで、各表示層３２Ａ〜３２Ｄの間隔を一定にすることができる。各表示層３２Ａ〜３２Ｄの間隔は、特に限定されず、数ｍｍ程度とすることができ、例えば表示情報が摩耗インジケータの場合、表示すべき摩耗進行度に応じて間隔を適宜に設定することができる。樹脂層３４は、トレッド部１０を形成する樹脂と同一材料のものを用いることが好ましく、トレッド部１０との一体化効果を高めることができる。

この例では、積層体３６は、トレッド部１０の裏面側（タイヤ径方向内面側）に設けられた凹部内に配設されており、積層体３６の上面である表示層３２Ａの上にはトレッド部１０自身の一部をなす樹脂層３８が存在している。このような積層体３６が埋設一体化されたトレッド部１０は、予め成型した積層体３６を金型内に保持した状態でトレッド部１０を成型するインサート成型により作製してもよく、上記凹部を設けて成型したトレッド部１０に積層体３６を装着し、熱溶着により一体化してもよい（熱溶着の場合、トレッド部を形成する樹脂としては熱可塑性エラストマー又は熱可塑性樹脂が用いられる）。

表示情報とは、文字、図形、記号又はこれらの組み合わせ（すなわち、文字と図形、文字と記号、図形と記号、又は、文字と図形と記号の各組み合わせ）で構成されるものである。ここで、文字には数字も含まれる。また、図形には、模様、絵柄、画像（例えば写真）などの様々な図が含まれる。表示情報としては、その目的によって様々なものが挙げられる。例えば、本実施形態では、トレッド部１０の摩耗進行度を識別するための摩耗インジケータとして表示情報を設けるため、表示情報としては、量的な変化が分かるような情報が用いられる。

例えば、図４（ａ）に示すように、トレッド摩耗の残りライフ（余命）の比率を数値化した数字として、新品時の「８０」から「６０」、「４０」、そして使用終了前の「２０」を、タイヤ径方向外側の表示層３２Ａから順に付与することができる。また、アルファベットを用いて摩耗段階を表示することもでき、例えば、図４（ｂ）のように、新品時の「Ａ」から「Ｂ」、「Ｃ」、そして使用終了前の「Ｄ」を、タイヤ径方向外側の表示層３２Ａから順に付与することができる。また、図４（ｃ）に示すアンテナの本数を用いた表示（例えば、４本のアンテナバーで、４本→３本→２本→１本）、図４（ｄ）に示す円を用いた表示（円→３／４円→半円→１／４円）、図４（ｅ）に示す花びらの枚数を用いた表示（４枚→３枚→２枚→１枚）、図４（ｆ）に示す月の満ち欠けを用いた表示（満月→十三夜月→半月→三日月）などが挙げられる。

表示層３２Ａ〜３２Ｄは、例えば、表示情報が印刷等によって形成されたフィルムにより構成することができる。フィルムの材料としては、特に限定されないが、樹脂であることが好ましく、トレッド部１０を形成する樹脂と同様の、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂、及び熱硬化性樹脂が挙げられる。その場合、トレッド部１０と異種の樹脂を用いてもよく、同種の樹脂を用いてもよい。同種の樹脂を用いる場合、トレッド部１０との一体感を高めることができるが、熱可塑性材料の場合、成型時における溶融やシワ入りを抑えるために、表示層３２Ａ〜３２Ｄを形成する樹脂は、トレッド部１０を形成する樹脂よりも高融点のものが好ましい。また、上記のような積層体３６の場合、各樹脂層３４の表面に表示情報を印刷することにより、表示層３２Ａ〜３２Ｄを印刷層によって形成してもよい。

表示層３２Ａ〜３２Ｄは、透明又は半透明でもよく、不透明でもよい。表示層３２Ａ〜３２Ｄが不透明であれば、トレッド部１０の摩耗前では表示層３２Ａのみが外部から視認可能であり、摩耗により順次内側の表示層３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄが外部から視認可能となる。そのため、各表示層３２Ａ〜３２Ｄの表示情報を、摩耗の進行に伴って、タイヤ径方向外側のものから順に確実に表示することができ、視認性を向上することができる。但し、表示層３２Ａ〜３２Ｄは、透明又は半透明な場合であっても、例えば、図４（ｃ）〜（ｆ）のように、タイヤ径方向外側のものから内側のものに向かって、その一部の形状が順番に欠けていくような表示情報であれば、摩耗の進行に伴って表示情報を変化させることができる。なお、不透明な表示層３２Ａ〜３２Ｄは、例えば、不透明な樹脂フィルムで形成されてもよく、あるいはまた、上記樹脂層３４の表面全体に不透明な印刷層を設けることで形成されてもよい。

表示層３２Ａ〜３２Ｄの埋設位置については、タイヤ周方向において１箇所以上であればよい。通常はタイヤ周方向に間隔をおいた複数箇所に埋設される。また、タイヤ幅方向についても、トレッド部１０に設けられた陸部２６のいずれか１以上に設けられていればよく、センター陸部でも、ショルダー陸部でも、メディエート陸部でもよい。

本実施形態に係る空気入りタイヤＴ１の製造方法は、特に限定されない。例えば、上記のようにして積層体３６が埋設されたトレッド部１０を作製した後、その内周に補強層３０を貼り付けるとともに、タイヤ本体１２を射出成型することでトレッド部１０を積層一体化してもよい。また、タイヤ本体１２を注型や射出成型により作製した後、その外周に補強層３０を貼り付けるとともに積層体３６を取り付けてから、トレッド部１０を射出成型により積層一体化してもよい。

以上よりなる本実施形態の空気入りタイヤＴ１であると、トレッド部１０の透明又は半透明な樹脂層３８，３４を介して表示層３２Ａ〜３２Ｄが外部から視認可能である。詳細には、タイヤ新品時（トレッド部１０の摩耗前）には、少なくともタイヤ径方向で最も外側の表示層３２Ａが外部から視認可能であり、当該表示層３２Ａによる表示情報が外部に表示される。そして、トレッド部１０の摩耗によりタイヤ径方向外側の表示層３２Ａから順番に削られることで、順次内側の表示層３２Ｂ，３２Ｂ，３２Ｄが外部から視認可能となり、表示情報が変化していく。すなわち、最も外側の表示層３２Ａが摩耗により削られると、その内側の表示層３２Ｂが外部から視認可能となり、表示情報が変化する。次いで、表示層３２Ｂが摩耗により削られると、その内側の表示層３２Ｃが外部から視認可能となり、更に、表示層３２Ｃが摩耗により削られると、その内側の表示増３２Ｄが外部から視認可能となる。このように摩耗するごとに表示情報が変化するので、表示情報を上記のようにトレッド部１０の摩耗進行度を識別するための摩耗インジケータとして用いることができ、トレッド摩耗の残りライフの確認が容易となる。

図５は、第２実施形態に係る空気入りタイヤＴ２を示したものである。この実施形態では、トレッド部１０のタイヤ幅方向における略全体に、異なる表示情報を表示する複数の表示層４０Ａ〜４０Ｃを積層した点で、第１実施形態とは異なる。

第２実施形態は、表示層４０Ａ〜４０Ｃの表示情報をデザイン面から外観性を向上するために利用するものであり、そのため、表示層４０Ａ〜４０Ｃは、タイヤ幅方向においてトレッド部１０の踏面全体にわたり、かつ、タイヤ周方向の全周にわたって形成されることが好ましい。この例では、タイヤ径方向外側から順に、表示層４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃの３層が積層されているが、積層枚数は特に限定されない。

表示層４０Ａ〜４０Ｃによる表示情報は、第１実施形態と同様、表示情報とは、文字、図形、記号又はこれらの組み合わせで構成されるが、本実施形態ではデザイン面から外観性を向上するために、表示情報の具体例としては、例えば、メーカー名、ブランド名、模様、イラスト、キャラクター絵、写真などが挙げられる。

第２実施形態のトレッド部１０は、タイヤ幅方向の全体にわたって、透明又は半透明な樹脂層４２と上記表示層４０Ａ〜４０Ｃとを交互に積層した積層構造をなしている。詳細には、トレッド部１０の最外層は樹脂層４２であり、その径方向内側に第１表示層４０Ａ、樹脂層４２、第２表示層４０Ｂ、樹脂層４２及び第３表示層４０Ｃが順次積層されている。これにより、異なる表示情報を表示する複数の表示層４０Ａ〜４０Ｃが、タイヤ径方向に間隔をおいて積層した状態に埋設されている。樹脂層４２を形成する樹脂としては、第１実施形態におけるトレッド部１０を形成する樹脂と同じものを使用することができ、複数の樹脂層４２は同じ樹脂材料が好ましいが、異なる樹脂材料を用いてもよい。

表示層４０Ａ〜４０Ｃは、第１実施形態と同様、表示情報が印刷等によって形成されたフィルムにより構成してもよく、樹脂層４２の表面への表示情報の印刷により形成された印刷層でもよい。また、表示層４０Ａ〜４０Ｃは、第１実施形態と同様、透明又は半透明でもよく、不透明でもよいが、トレッド摩耗の進行に伴って、タイヤ径方向外側の表示層から順に確実に表示する上で、不透明であることが好ましい。

第２実施形態によれば、トレッド部１０の踏面全体にわたって表示層４０Ａ〜４０Ｃを積層し、トレッド部１０の摩耗に伴ってタイヤ径方向外側の表示層から順番に視認可能となるよう構成したので、トレッド部１０の摩耗に伴ってトレッド表面に表示される表示情報を踏面全体で変化させることができ、デザイン面から外観性を向上させることができる。なお、摩耗に伴ってトレッド表面に表示される表示情報（デザイン）が変化するので、このデザインと摩耗量とを関連させておけば、摩耗インジケータとして利用することもできる。第２実施形態について、その他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様であり、説明は省略する。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Ｔ１，Ｔ２…空気入りタイヤ、１０…トレッド部、１２…タイヤ本体、３２Ａ〜３２Ｄ…表示層（第１実施形態）、３４，３８…透明又は半透明な樹脂層、３６…積層体、４０Ａ〜４０Ｃ…表示層（第２実施形態）、４２…透明又は半透明な樹脂層

Claims (5)

1. 透明又は半透明な樹脂により形成されたトレッド部に、異なる表示情報を表示する複数の表示層がタイヤ径方向に間隔をおいて積層した状態に埋設された、空気入りタイヤ。
2. タイヤ径方向で最も外側の前記表示層が前記トレッド部の透明又は半透明な樹脂層を介して外部から視認可能であり、前記トレッド部の摩耗によりタイヤ径方向外側の表示層から順番に削られて表示情報が変化するよう構成された、請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記複数の表示層が不透明であり、前記トレッド部の摩耗により順次内側の表示層が外部から視認可能となる、請求項２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記表示情報が文字、図形、記号又はこれらの組み合わせで構成されたものである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記表示情報が前記トレッド部の摩耗進行度を識別するための情報である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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