JP2021037800A - 空気入りタイヤ及びタイヤ成形用金型 - Google Patents

空気入りタイヤ及びタイヤ成形用金型 Download PDF

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Abstract

【課題】サイプ用のブレードの耐久性と氷雪性能と両立すること。【解決手段】トレッド部2に形成される陸部15に配置される複数のサイプ20と、陸部15に配置される複数のスタッドピン用のピン穴30と、を備え、サイプ20は、ピン穴30からの距離Dsが、ピン穴30の直径Dpに対して(Ds/Dp)≧4.0を満たす位置に配置され、複数のサイプ20のうち、ピン穴30からの距離Dsが、ピン穴30の直径Dpに対して(Ds/Dp)≦5.0を満たすサイプ20をピン穴近傍サイプ21とし、ピン穴30からの距離Dsが、ピン穴30の直径Dpに対して(Ds/Dp)>5.0を満たすサイプ20のうち、ピン穴30からの距離Dsが最も小さいサイプ20をノーマルサイプ22とする場合に、ピン穴近傍サイプ21は、ノーマルサイプ22と比較して剛性が高い高剛性形状で形成される。【選択図】図3

Description

本発明は、空気入りタイヤ及びタイヤ成形用金型に関する。
従来の空気入りタイヤの中には、雪道や凍った路面での走行性能である氷雪性能や、濡れた路面での走行性能であるウェット性能の向上等を目的として、トレッド部に形成する切り込みである、いわゆるサイプが形成されているものがある。また、氷雪路面で使用する空気入りタイヤの中には、氷雪性能をさらに高めるために、トレッド部にスタッドピンを配置した、いわゆる空気入りスタッドタイヤがある。空気入りスタッドタイヤでは、トレッド部に形成したピン穴にスタッドピンを打ち込むことにより、スタッドピンを配置する。このように、トレッド部にスタッドピンを配置する空気入りタイヤでは、氷雪性能を確保するために、様々な工夫が施されている。例えば、特許文献1〜3に記載された空気入りタイヤでは、スタッドピンの抜けを抑制することにより、氷雪性能の維持を図っている。
特開2016−68721号公報 特許第5098383号公報 特開2008−24213号公報
ここで、トレッド部に形成されるピン穴は、空気入りタイヤの加硫成形に用いるタイヤ成形用金型が有するモールドピンによって形成され、サイプは、サイプ用のブレードによって形成される。このように、モールドピンとサイプ用のブレードとを有するタイヤ成形用金型を用いて空気入りタイヤの加硫成形を行った場合、加硫成形を行った後にタイヤをモールドから取り出す際に、モールドピンの近傍に配置されるブレードでは、捩じれが発生し易くなり、捩じれによってブレードに故障が発生し易くなる虞がある。
つまり、タイヤ成形用金型は、タイヤ周方向に所定の数で分割されていることが多く、加硫成形を行ったタイヤをモールドから取り出す際には、分割されたセクターを、セクターごとに異なる方向にタイヤから取り外す。一方で、サイプ用のブレードは、高さ方向がタイヤ径方向に略平行となる方向になる向きで配置されるため、セクターをタイヤから取り外す方向は、ブレードの高さ方向とは異なる方向であることが多くなっている。この場合、ブレードは、ブレードによって形成されたサイプの深さ方向に沿った方向ではなく、深さ方向と異なる方向に向かって引き抜かれることになるが、サイプはゴム部材によって形成されている。このため、ゴムが弾性変形をすることにより、サイプの深さ方向とは異なる方向に引き抜かれるブレードに、曲がりや折れ等の故障が発生することを抑制しつつ、サイプから引き抜くことができる。
しかし、モールドピンの近傍に配置されるブレードでは、加硫成形時にブレードとモールドピンとの間に位置するゴムの量が少なく、セクターをタイヤから取り外す際に弾性変形する部材が少なくなっている。このため、ブレードによって形成したサイプの深さ方向と、セクターをタイヤから取り外す方向、即ち、ブレードをサイプから引き抜く方向とが異なる場合、ブレードには、弾性変形による変形量が少ないサイプから大きな力が作用することになる。これにより、ブレードには、ブレードを捩じる方向の力がサイプから作用し、ブレードは、この力によって曲がったり折れたりする等の故障が発生し易くなる。
このような、ブレードの故障は、ピン穴を少なくすることにより、故障の発生を抑制することができるが、ピン穴を少なくし、ピン穴に打ち込むスタッドピンの数を少なくした場合、多くのスタッドピンを打ち込む場合と比較して、氷雪性能が低下し易くなる。このため、空気入りタイヤの製造時におけるサイプ用のブレードの耐久性と、氷雪性能とを両立するのは、大変困難なものとなっていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、サイプ用のブレードの耐久性と氷雪性能と両立することのできる空気入りタイヤ及びタイヤ成形用金型を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド部に形成される陸部に配置される複数のサイプと、前記陸部に配置される複数のスタッドピン用のピン穴と、を備え、前記サイプは、前記ピン穴からの距離Dsが、前記ピン穴の直径Dpに対して(Ds/Dp)≧4.0を満たす位置に配置され、複数の前記サイプのうち、前記ピン穴からの距離Dsが、前記ピン穴の直径Dpに対して(Ds/Dp)≦5.0を満たす前記サイプをピン穴近傍サイプとし、前記ピン穴からの距離Dsが、前記ピン穴の直径Dpに対して(Ds/Dp)>5.0を満たす前記サイプのうち、前記ピン穴からの距離Dsが最も小さい前記サイプをノーマルサイプとする場合に、前記ピン穴近傍サイプは、前記ノーマルサイプと比較して剛性が高い高剛性形状で形成されることを特徴とする。
また、上記空気入りタイヤにおいて、前記ピン穴近傍サイプは、最大深さが前記ノーマルサイプの最大深さより浅いことが好ましい。
また、上記空気入りタイヤにおいて、前記ピン穴近傍サイプの最大深さH1と、前記ノーマルサイプの最大深さH2との比が、0.3≦(H1/H2)≦0.8の範囲内であることが好ましい。
また、上記空気入りタイヤにおいて、前記ピン穴近傍サイプの最大幅W1と、前記ノーマルサイプの最大幅W2との比が、1.1≦(W1/W2)≦1.5の範囲内であることが好ましい。
また、上記空気入りタイヤにおいて、前記ピン穴近傍サイプは、深さ方向において幅方向に振幅して形成されることが好ましい。
また、上記空気入りタイヤにおいて、前記ピン穴近傍サイプは、複数の前記ピン穴近傍サイプのうち、前記ピン穴近傍サイプの長さ方向における屈曲点が3箇所未満の前記ピン穴近傍サイプのみ前記高剛性形状で形成されることが好ましい。
また、上記空気入りタイヤにおいて、前記空気入りタイヤは、タイヤ周方向に分割される複数のセクターを有するタイヤ成形用金型により成形され、前記ピン穴近傍サイプは、複数の前記ピン穴近傍サイプのうち、前記陸部における前記タイヤ成形用金型の前記セクター同士の分割位置に対応する位置の近傍に位置する前記ピン穴近傍サイプのみ前記高剛性形状で形成されることが好ましい。
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るタイヤ成形用金型は、タイヤ周方向に分割される複数のセクターと、前記セクターにおけるトレッド成形面に配置される複数のサイプブレードと、前記トレッド成形面に配置される複数のモールドピンと、を備え、前記サイプブレードは、前記モールドピンからの距離Dsmが、前記モールドピンの直径Dpmに対して(Dsm/Dpm)≧4.0を満たす位置に配置され、複数の前記サイプブレードのうち、前記モールドピンからの距離Dsmが、前記モールドピンの直径Dpmに対して(Dsm/Dpm)≦5.0を満たす前記サイプブレードをピン近傍ブレードとし、前記モールドピンからの距離Dsmが、前記モールドピンの直径Dpmに対して(Dsm/Dpm)>5.0を満たす前記サイプブレードのうち、前記モールドピンからの距離Dsmが最も小さい前記サイプブレードをノーマルブレードとする場合に、前記ピン近傍ブレードは、前記ノーマルブレードと比較して剛性が高い高剛性形状で形成されることを特徴とする。
本発明に係る空気入りタイヤ及びタイヤ成形用金型は、サイプ用のブレードの耐久性と氷雪性能と両立することができる、という効果を奏する。
図1は、実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の踏面を示す平面図である。 図2は、図1のA部詳細図である。 図3は、図2のB部詳細図である。 図4は、図3のC−C断面図である。 図5は、図3のE−E断面図である。 図6は、実施形態に係る空気入りタイヤを製造するタイヤ成形用金型の説明図である。 図7は、図6のF−F矢視図であり、セクターが連結している状態の説明図である。 図8は、図7のJ部詳細図である。 図9は、図8のK−K矢視図である。 図10は、図8のM−M矢視図である。 図11は、図6に示すタイヤ成形用金型を用いたタイヤ製造方法を示す説明図である。 図12は、加硫成形後の空気入りタイヤからタイヤ成形用金型を取り外す前の状態を示す説明図である。 図13は、加硫成形後の空気入りタイヤからタイヤ成形用金型を取り外す状態を示す説明図である。 図14は、実施形態に係る空気入りタイヤの変形例であり、サイプの幅を異ならせる場合の説明図である。 図15は、実施形態に係る空気入りタイヤの変形例であり、ピン穴近傍サイプの屈曲についての説明図である。 図16は、実施形態に係る空気入りタイヤの変形例であり、セクターの分割位置付近の説明図である。 図17は、空気入りタイヤの性能評価試験の結果を示す図表である。
以下に、本発明に係る空気入りタイヤ及びタイヤ成形用金型の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
[実施形態]
以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ1の回転軸(図示省略)と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面(タイヤ赤道線)CLに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLから離れる側をいう。タイヤ赤道面CLとは、空気入りタイヤ1の回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤ1のタイヤ幅の中心を通る平面であり、タイヤ赤道面CLは、空気入りタイヤ1のタイヤ幅方向における中心位置であるタイヤ幅方向中心線と、タイヤ幅方向における位置が一致する。タイヤ幅は、タイヤ幅方向において最も外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面CL上にあって空気入りタイヤ1のタイヤ周方向に沿う線をいう。
[空気入りタイヤ]
図1は、実施形態に係る空気入りタイヤ1のトレッド部2の踏面3を示す平面図である。図1に示す空気入りタイヤ1は、タイヤ径方向の最も外側となる部分にトレッド部2が配設されており、トレッド部2の表面、即ち、当該空気入りタイヤ1を装着する車両(図示省略)の走行時に路面と接触する部分は、踏面3として形成されている。踏面3には複数の溝10が形成されており、複数の溝10によって複数の陸部15が区画されている。溝10としては、例えば、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝11と、タイヤ幅方向に延びる複数のラグ溝12とが形成されている。踏面3には、これらの溝10や陸部15により、トレッドパターンが形成されている。本実施形態では、ラグ溝12は、タイヤ幅方向に延びつつタイヤ周方向に傾斜しており、周方向溝11は、タイヤ周方向に隣り合うラグ溝12同士の間に亘って形成されており、陸部15は、これらの周方向溝11やラグ溝12によって、ブロック状に形成されている。
また、踏面3には、複数のサイプ20が形成されている。ここでいうサイプ20は、踏面3に細溝状に形成されるものであり、空気入りタイヤ1を正規リムにリム組みし、正規内圧の内圧条件で、無負荷時には細溝を構成する壁面同士が接触しないが、平板上で垂直方向に負荷させたときの平板上に形成される接地面の部分に細溝が位置する際、または細溝が形成される陸部15の倒れ込み時には、当該細溝を構成する壁面同士、或いは壁面に設けられる部位の少なくとも一部が、陸部15の変形によって互いに接触するものをいう。正規リムとは、JATMAで規定する「標準リム」、TRAで規定する「Design Rim」、或いは、ETRTOで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、JATMAで規定する「最高空気圧」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、或いはETRTOで規定する「INFLATION PRESSURES」である。本実施形態では、サイプ20は、幅が0.2mm以上1.0mm以下の範囲内で、深さが1mm以上15mm以下の範囲内になっている。
サイプ20は、所定の深さでタイヤ幅方向に延びて形成されており、溝10によって区画される各陸部15に配置されている。サイプ20は、タイヤ幅方向に延びつつタイヤ周方向に屈曲するものを含んでおり、サイプ20によって形態が異なっている。
また、トレッド部2の踏面3には、スタッドピン(図示省略)用の穴であるピン穴30が複数配置されている。ピン穴30は、略円形の形状で踏面3に開口し、タイヤ径方向に延びる穴として形成されており、金属製のスタッドピンを挿入することにより、スタッドピンを踏面3に配置することが可能になっている。なお、スタッドピンは、ピン穴30に挿入した後、ピン穴30から抜け難くなるように、スタッドピンにおけるピン穴30に挿入される部分は、スタッドピンの軸方向における位置によって直径が異なっており、これに合わせてピン穴30も、深さ方向における位置によって直径が異なっている。
図2は、図1のA部詳細図である。ピン穴30の周囲には、ピン穴30の位置を目立たせ易くする目印部35が形成されている。目印部35は、踏面3におけるピン穴30の周囲に、模様状の凹凸によって形成されている。目印部35は、直径がピン穴30の直径より大きい、ピン穴30と同心円の略円形の形状で形成されている。また、目印部35には、ピン穴30がより目立ち易くする模様が施されており、本実施形態では、模様は目印部35の円形の内側に略扇形の形状で形成され、ピン穴30の中心を中心として点対称となる2箇所に施されている。
模様状の凹凸によって形成される目印部35は、踏面3における凹凸が施されていない面に対して、凹凸量が0.5mm以下の範囲内になっている。この場合における凹凸は、踏面3から凸となって形成されていてもよく、凹となって形成されていてもよい。
踏面3に複数が形成されるサイプ20の一部は、ピン穴30の近くにも配置されている。ピン穴30の近くに配置されるサイプ20は、略円形の形状で形成される目印部35の内側には入り込むことなく、目印部35の外側に配置されている。
図3は、図2のB部詳細図である。図3は、サイプ20とピン穴30との位置関係が分かり易くなるように、ピン穴30と目印部35は簡略化して図示している。踏面3に配置される複数のサイプ20は、ピン穴30からの距離Dsが、ピン穴30の直径Dpに対して(Ds/Dp)≧4.0を満たす位置に配置されている。換言すると、サイプ20は、ピン穴30から、ピン穴30の直径Dpの4.0倍となる範囲内には配置されておらず、この範囲内となる領域は、サイプ20が存在しない領域Nsになっている。詳しくは、サイプ20が存在しない領域Nsは、サイプ20を含む、深さが1.0mm以上の溝や凹凸が存在しないよう領域になっている。
なお、この場合におけるピン穴30の直径Dpは、踏面3に対して略円形の形状で開口するピン穴30の開口部の直径になっている。また、サイプ20が存在しない領域Nsは、ピン穴30の中心からの半径が5.0mm以上10.0mm以下の範囲内であるのが好ましい。本実施形態では、目印部35は、半径が、サイプ20が存在しない領域Nsの半径よりも大きくなっている。
また、複数のサイプ20のうち、ピン穴30の近傍に配置されるサイプ20であるピン穴近傍サイプ21は、ピン穴近傍サイプ21の近くに配置されるピン穴近傍サイプ21以外のサイプ20であるノーマルサイプ22と比較して、剛性が高い高剛性形状で形成されている。
ここでいうピン穴近傍サイプ21は、複数のサイプ20のうち、ピン穴30からの距離Dsが、ピン穴30の直径Dpに対して(Ds/Dp)≦5.0を満たすサイプ20になっている。つまり、ピン穴近傍サイプ21は、ピン穴30からの距離Ds、即ち、ピン穴30に対して最も近い部分の距離Dsが、ピン穴30の直径Dpに対して、4.0≦(Ds/Dp)≦5.0の関係を満たすサイプ20になっている。具体的には、ピン穴近傍サイプ21は、長さ方向における端部21aのピン穴30からの距離Dsが、ピン穴30の直径Dpに対して、4.0≦(Ds/Dp)≦5.0の関係を満たしている。なお、1つのピン穴30に対応するピン穴近傍サイプ21は、0であってもよく、1つ、または複数であってもよい。
また、ノーマルサイプ22は、ピン穴30からの距離Dsが、ピン穴30の直径Dpに対して(Ds/Dp)>5.0を満たすサイプ20のうち、ピン穴30からの距離Dsが最も小さいサイプ20になっている。つまり、ノーマルサイプ22は、ピン穴近傍サイプ21の規定を満たすサイプ20以外のサイプ20の中で、ピン穴30からの距離Dsが最も小さいサイプ20になっている。ピン穴近傍サイプ21は、このように規定されるノーマルサイプ22と比較して、剛性が高い高剛性形状で形成されている。
図4は、図3のC−C断面図である。図5は、図3のE−E断面図である。ピン穴近傍サイプ21は、最大深さH1が、ノーマルサイプ22の最大深さH2より浅くなっている。これにより、ピン穴近傍サイプ21は、剛性がノーマルサイプ22の剛性より高くなっている。即ち、ピン穴近傍サイプ21は、最大深さH1がノーマルサイプ22の最大深さH2より浅いため、サイプ20が形成される空間の体積、即ち、陸部15を構成するゴムが配置されない部分の体積が小さく、配置されるゴムの割合が多いため、剛性が高くなっている。ピン穴近傍サイプ21は、具体的には、ピン穴近傍サイプ21の最大深さH1と、ノーマルサイプ22の最大深さH2との比が、0.3≦(H1/H2)≦0.8の範囲内になっている。
[タイヤ成形用金型]
次に、実施形態に係るタイヤ成形用金型100について説明する。なお、以下の説明では、空気入りタイヤ1のタイヤ径方向を、タイヤ成形用金型100においてもタイヤ径方向として説明し、空気入りタイヤ1のタイヤ幅方向を、タイヤ成形用金型100においてもタイヤ幅方向として説明し、空気入りタイヤ1のタイヤ周方向を、タイヤ成形用金型100においてもタイヤ周方向として説明する。
図6は、実施形態に係る空気入りタイヤ1を製造するタイヤ成形用金型100の説明図である。タイヤ成形用金型100は、図6に示すように、分割型のタイヤ成形用金型100である、いわゆるセクターモールドとして構成されており、タイヤ周方向に分割される複数のセクター101を相互に連結して成る環状構造を有している。なお、図6では、タイヤ成形用金型100が8つのセクター101から成る8分割構造の形態を図示しているが、タイヤ成形用金型100の分割数は、これに限定されない。
1つのセクター101は、製品となる空気入りタイヤ1のトレッド部2の成形を行う複数のピース103と、これらのピース103を相互に隣接させて装着するバックブロック104とを備える。1つのピース103は、空気入りタイヤ1のトレッド部2に形成されるトレッドパターンの一部分に対応し、トレッドパターンの一部分を形成するためのトレッド成形面102を有している。1つのセクター101は、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に、それぞれ複数のピース103を有しており(図示省略)、複数のピース103が集合することにより、1つのセクター101のトレッド成形面102が構成される。換言すると、1つのセクター101が有するピース103は、複数のピース103に分割されている。
バックブロック104は、複数のピース103を所定の配列で装着して保持する。これにより、1つのセクター101が構成される。
タイヤ成形用金型100は、これらのように構成されるセクター101が複数用いられ、複数のセクター101が環状に連結されることにより構成される。タイヤ成形用金型100は、このように複数のセクター101が環状に連結されることにより、各セクター101のトレッド成形面102が集合し、トレッドパターン全体のトレッド成形面102が構成される。
図7は、図6のF−F矢視図であり、セクター101が連結している状態の説明図である。各セクター101におけるトレッド成形面102には、空気入りタイヤ1のトレッド部2に周方向溝11を形成する周方向溝成形骨115と、ラグ溝12を形成するラグ溝成形骨116と、サイプ20を形成するサイプブレード120と、ピン穴30を形成するモールドピン130とが、それぞれ複数配置されている。このうち、周方向溝成形骨115とラグ溝成形骨116とは、トレッド成形面102から突出するリブ状の形状で形成されており、サイプブレード120は、金属材料からなる板状の部材として形成されている。サイプブレード120を形成する金属材料としては、例えば、ステンレスが用いられる。また、サイプブレード120は、トレッド部2に形成されるサイプ20と同じ数でトレッド成形面102に配置されており、各サイプブレード120は、トレッド成形面102における、トレッド部2においてサイプ20が配置される位置に対応する位置に配置されている。
また、モールドピン130は、トレッド成形面102から突出する略円柱状の形状で形成されており、円柱の軸方向における位置によって直径が異なりつつ、略円柱状の形状で形成されている。また、モールドピン130は、トレッド部2に形成されるピン穴30と同じ数でトレッド成形面102に配置されており、各モールドピン130は、トレッド成形面102における、トレッド部2においてピン穴30が配置される位置に対応する位置に配置されている。
トレッド成形面102におけるモールドピン130の付け根には、踏面3に目印部35に成形する目印成形部135が形成されている。目印成形部135は、トレッド成形面102におけるモールドピン130の周囲に、模様状の凹凸によって形成されている。トレッド成形面102に複数が配置されるサイプブレード120の一部は、モールドピン130の近くにも配置されている。モールドピン130の近くに配置されるサイプブレード120は、略円形の形状で形成される目印成形部135の内側には入り込むことなく、目印成形部135の外側に配置されている。
図8は、図7のJ部詳細図である。図8は、サイプブレード120とモールドピン130との位置関係が分かり易くなるように、モールドピン130と目印成形部135は簡略化して図示している。トレッド成形面102に配置される複数のサイプブレード120は、モールドピン130からの距離Dsmが、モールドピン130の直径Dpmに対して(Dsm/Dpm)≧4.0を満たす位置に配置されている。換言すると、サイプブレード120は、モールドピン130から、モールドピン130の直径Dpmの4.0倍となる範囲内には配置されておらず、この範囲内となる領域は、サイプブレード120が存在しない領域Nbになっている。なお、この場合におけるモールドピン130の直径Dpmは、トレッド成形面102に対して略円柱の形状で配置されるモールドピン130の付け根の位置での直径になっている。
また、複数のサイプブレード120のうち、モールドピン130の近傍に配置されるサイプブレード120であるピン近傍ブレード121は、ピン近傍ブレード121の近くに配置されるピン近傍ブレード121以外のサイプブレード120であるノーマルブレード122と比較して、剛性が高い高剛性形状で形成されている。
ここでいうピン近傍ブレード121は、複数のサイプブレード120のうち、モールドピン130からの距離Dsmが、モールドピン130の直径Dpmに対して(Dsm/Dpm)≦5.0を満たすサイプブレード120になっている。つまり、ピン近傍ブレード121は、モールドピン130からの距離Dsm、即ち、モールドピン130に対して最も近い部分の距離Dsmが、モールドピン130の直径Dpmに対して、4.0≦(Dsm/Dpm)≦5.0の関係を満たすサイプブレード120になっている。具体的には、ピン近傍ブレード121は、長さ方向における端部121aのモールドピン130からの距離Dsmが、モールドピン130の直径Dpmに対して、4.0≦(Dsm/Dpm)≦5.0の関係を満たしている。なお、1つのモールドピン130に対応するピン近傍ブレード121は、0であってもよく、1つ、または複数であってもよい。
また、ノーマルブレード122は、モールドピン130からの距離Dsmが、モールドピン130の直径Dpmに対して(Dsm/Dpm)>5.0を満たすサイプブレード120のうち、モールドピン130からの距離Dsmが最も小さいサイプブレード120になっている。つまり、ノーマルブレード122は、ピン近傍ブレード121の規定を満たすサイプブレード120以外のサイプブレード120の中で、モールドピン130からの距離Dsmが最も小さいサイプブレード120になっている。ピン近傍ブレード121は、このように規定されるノーマルブレード122と比較して、剛性が高い高剛性形状で形成されている。
図9は、図8のK−K矢視図である。図10は、図8のM−M矢視図である。ピン近傍ブレード121は、最大高さH1mが、ノーマルブレード122の最大高さH2mより低くなっている。これにより、ピン近傍ブレード121は、剛性がノーマルブレード122の剛性より高くなっている。ピン近傍ブレード121は、具体的には、ピン近傍ブレード121の最大高さH1mと、ノーマルブレード122の最大高さH2mとの比が、0.3≦(H1m/H2m)≦0.8の範囲内になっている。
なお、本実施形態では、サイプブレード120の、トレッド成形面102からのタイヤ径方向における高さは、1mm以上15mm以下の範囲内になっている。このため、ピン近傍ブレード121の最大高さH1mと、ノーマルブレード122の最大高さH2mとのいずれも、1mm以上15mm以下の範囲内になっている。また、サイプブレード120の厚さは、0.2mm以上1.0mm以下の範囲内になっている。
[タイヤ製造方法]
次に、実施形態に係るタイヤ成形用金型100を用いた空気入りタイヤ1の製造方法について説明する。図11は、図6に示すタイヤ成形用金型100を用いたタイヤ製造方法を示す説明図である。図11は、図6に示すタイヤ成形用金型100を備える金型支持装置105の軸方向断面図を示している。本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、以下の製造工程により製造される。
まず、空気入りタイヤ1を構成する各種ゴム部材(図示省略)や、カーカスプライ(図示省略)やベルトプライ(図示省略)等の各部材が成形機にかけられて、グリーンタイヤGが成形される。次に、このグリーンタイヤGが、金型支持装置105に装着される(図11参照)。
図11において、金型支持装置105は、支持プレート106と、外部リング107と、セグメント109と、上部プレート110及びベースプレート112と、上型サイドモールド111及び下型サイドモールド113と、タイヤ成形用金型100とを備える。支持プレート106は、円盤形状を有し、平面を水平にして配置される。外部リング107は、径方向内側のテーパ面108を有する環状構造体であり、支持プレート106の外周縁下部に吊り下げられて設置される。セグメント109は、タイヤ成形用金型100の各セクター101に対応する分割可能な環状構造体であり、外部リング107に挿入されて外部リング107のテーパ面108に対して軸方向に摺動可能に配置される。上部プレート110は、外部リング107の内側で、且つ、セグメント109と支持プレート106との間にて、軸方向に昇降可能に設置される。ベースプレート112は、支持プレート106の下方で、且つ、軸方向における支持プレート106の反対側の位置に配置される。
上型サイドモールド111及び下型サイドモールド113は、空気入りタイヤ1のタイヤ幅方向における両側面の形状であるサイドプロファイルの成形面を有する。また、上型サイドモールド111と下型サイドモールド113とは、上型サイドモールド111が上部プレート110の下面側に取り付けられ、下型サイドモールド113がベースプレート112の上面側に取り付けられると共に、それぞれの成形面を相互に対向させて配置される。タイヤ成形用金型100は、上記のように、トレッドプロファイルを成形可能なトレッド成形面102をもつ分割可能な環状構造(図6参照)を有する。また、タイヤ成形用金型100は、各セクター101が、対応するセグメント109の内周面に取り付けられ、トレッド成形面102を、上型サイドモールド111や下型サイドモールド113の成形面が位置する側に向けて配置される。
次に、グリーンタイヤGが、タイヤ成形用金型100の成形面と上型サイドモールド111及び下型サイドモールド113の成形面との間に装着される。このとき、支持プレート106が軸方向下方に移動することにより、外部リング107が支持プレート106と共に軸方向下方に移動し、外部リング107のテーパ面108がセグメント109を径方向内側に押し出す。すると、タイヤ成形用金型100が縮径して、タイヤ成形用金型100の各セクター101の成形面が環状に接続し、また、タイヤ成形用金型100の成形面全体と下型サイドモールド113の成形面とが接続する。また、上部プレート110が軸方向下方に移動することにより、上型サイドモールド111が下降して、上型サイドモールド111と下型サイドモールド113との間隔が狭まる。すると、タイヤ成形用金型100の成形面全体と上型サイドモールド111の成形面とが接続する。これにより、グリーンタイヤGが、タイヤ成形用金型100の成形面、上型サイドモールド111の成形面及び下型サイドモールド113の成形面に囲まれて保持される。
次に、加硫前のタイヤであるグリーンタイヤGが加硫成形される。具体的には、タイヤ成形用金型100が加熱され、加圧装置(図示省略)によりグリーンタイヤGが径方向外方に拡張されてタイヤ成形用金型100のトレッド成形面102に押圧される。そして、グリーンタイヤGが加熱されることにより、トレッド部2のゴム分子と硫黄分子とが結合して加硫が行われる。すると、タイヤ成形用金型100のトレッド成形面102がグリーンタイヤGに転写されて、トレッド部2にトレッドパターンが成形される。
その後に、加硫成形後のタイヤが、製品となる空気入りタイヤ1である製品タイヤとして取得される。このとき、支持プレート106及び上部プレート110が軸方向上方に移動することにより、タイヤ成形用金型100、上型サイドモールド111及び下型サイドモールド113が離間して、金型支持装置105が開く。金型支持装置105が開いたら、加硫成形後のタイヤと共にタイヤ成形用金型100をタイヤが金型支持装置105から取り出す。
図12は、加硫成形後の空気入りタイヤ1からタイヤ成形用金型100を取り外す前の状態を示す説明図である。タイヤ成形用金型100を用いて行う空気入りタイヤ1の加硫成形時には、タイヤ成形用金型100によってトレッド部2の成形を行うため、加硫成形が行われた直後は、空気入りタイヤ1のトレッド部2にタイヤ成形用金型100が取り付けられた状態になっている(図12参照)。即ち、タイヤ成形用金型100は、複数のセクター101が環状に連結された状態で、加硫成形が行われた直後は空気入りタイヤ1のトレッド部2に取り付けられている。空気入りタイヤ1の加硫成形が完了し、タイヤ成形用金型100をタイヤが金型支持装置105から取り出したら、環状に連結されて空気入りタイヤ1のトレッド部2に取り付けられている複数のセクター101を、それぞれ空気入りタイヤ1から取り外す。これにより、タイヤ成形用金型100を空気入りタイヤ1から取り外す。
図13は、加硫成形後の空気入りタイヤ1からタイヤ成形用金型100を取り外す状態を示す説明図である。複数のセクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際には、各セクター101をそれぞれタイヤ径方向外側に移動させ、空気入りタイヤ1のトレッド部2から離間させる。これにより、タイヤ成形用金型100を空気入りタイヤ1から取り外す。ここで、空気入りタイヤ1の加硫成形時には、タイヤ成形用金型100のセクター101のトレッド成形面102に複数配置されるサイプブレード120によって、トレッド部2の踏面3に複数のサイプ20が形成され、トレッド成形面102に複数配置されるモールドピン130によって、トレッド部2の踏面3に複数のピン穴30が形成される。タイヤ成形用金型100のセクター101をタイヤ径方向外側に移動させることにより、セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際には、セクター101に複数配置されるサイプブレード120やモールドピン130が、空気入りタイヤ1のトレッド部2に形成されたサイプ20やピン穴30から抜き取られる。
ここで、セクター101のトレッド成形面102に配置されるサイプブレード120やモールドピン130は、トレッド成形面102から概ねタイヤ径方向内側に向かって延びている。一方、セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際には、タイヤ径方向外側に向かって移動させる。このため、トレッド成形面102に配置されるサイプブレード120やモールドピン130は、セクター101のトレッド成形面102上のタイヤ周方向における位置によって、トレッド成形面102から延びる方向と、セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際の移動方向との差が異なることになる。例えば、1つのセクター101に配置される複数のサイプブレード120のうち、タイヤ周方向におけるセクター101の中央付近の位置に配置されるサイプブレード120は、サイプブレード120がトレッド成形面102から延びる方向が、セクター101を移動させる方向に近い方向になる。
これに対し、1つのセクター101に配置される複数のサイプブレード120のうち、セクター101の分割位置101aの近傍に配置されるサイプブレード120は、サイプブレード120がトレッド成形面102から延びる方向が、セクター101を移動させる方向に対して傾斜する状態になる。つまり、セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際には、1つのセクター101を一体で移動させるため、セクター101を移動させる方向は、セクター101の分割位置101aの近傍においても、タイヤ周方向におけるセクター101の中央付近の位置をタイヤ径方向外側に移動させる方向と同じ方向になる。このため、セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際におけるセクター101の分割位置101aの移動方向は、タイヤ径方向とは異なる方向になるため、セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際に、セクター101の分割位置101aの近傍に配置されるサイプブレード120が移動する方向と、当該サイプブレード120がトレッド成形面102から延びる方向とは、異なる方向になる。
トレッド成形面102に複数配置されるサイプブレード120は、これらのように、セクター101のトレッド成形面102上のタイヤ周方向における位置によって、トレッド成形面102から延びる方向と、セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際の移動方向との差が異なっている。同様にモールドピン130も、セクター101のトレッド成形面102上のタイヤ周方向における位置によって、トレッド成形面102から延びる方向と、セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際の移動方向との差が異なっている。
サイプブレード120やモールドピン130は、セクター101のトレッド成形面102上のタイヤ周方向における位置に応じて、トレッド成形面102から延びる方向と、セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際におけるサイプブレード120やモールドピン130の移動方向との差が異なるが、空気入りタイヤ1のトレッド部2は、弾力性を有するゴム部材により形成されている。このため、トレッド成形面102から延びる方向と、セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際の移動方向とで差が生じている場合でも、サイプブレード120によって形成するサイプ20やモールドピン130によって形成するピン穴30の周囲のゴム部材が弾性変形することにより、サイプブレード120やモールドピン130や、サイプ20やピン穴30から引き抜くことができる。
つまり、例えば、サイプブレード120の移動方向と、当該サイプブレード120によって形成したサイプ20の深さ方向とが異なる場合、サイプブレード120には、セクター101を移動させる際における力が、サイプ20の深さ方向とは異なる方向に作用することになる。この場合、サイプブレード120には、サイプ20から反力が作用することになるが、サイプ20はゴム部材によって形成されている。このため、サイプブレード120は、ゴム部材が弾性変形することにより、サイプ20の深さ方向とは異なる方向に移動することができ、サイプブレード120の移動方向とサイプ20の深さ方向とが異なる場合でも、ゴム部材が弾性変形することにより、サイプブレード120をサイプ20から引き抜くことができる。
一方で、サイプブレード120とモールドピン130との距離が近い場合は、セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際に、サイプブレード120とモールドピン130との間に存在するゴム部材の量が少なくなる。つまり、空気入りタイヤ1の陸部15に配置される複数のサイプ20とピン穴30との距離が小さい場合、双方の間に存在するゴム部材の量が少なくなる。この場合、サイプブレード120によって形成したサイプ20の深さ方向と、セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際のサイプブレード120の移動方向とが異なる際に、サイプブレード120の周囲で弾性変形をする部材の量が少なくなる。
このため、サイプブレード120が入り込んでいるサイプ20からサイプブレード120を引く抜く際に、サイプブレード120には、サイプ20を形成するゴム部材から大きな反力が作用することになる。セクター101を空気入りタイヤ1から取り外す際には、モールドピン130からの距離が近いサイプブレード120は、このようにサイプ20を形成するゴム部材から反力が作用するため、この反力によって、サイプブレード120が曲がったり折れたりする等の故障が発生し易くなる。
これに対し、本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、ピン穴30からの距離Dsが、ピン穴30の直径Dpに対して(Ds/Dp)≦5.0を満たすピン穴近傍サイプ21は、ピン穴30からの距離Dsがピン穴30の直径Dpに対して(Ds/Dp)>5.0を満たすサイプ20のうち、ピン穴30からの距離Dsが最も小さいノーマルサイプ22と比較して剛性が高い高剛性形状で形成されている。即ち、ピン穴近傍サイプ21は、ノーマルサイプ22と比較して、サイプ20を形成する壁面や底部によって形成される溝全体の剛性が高い形状になっており、これに伴い、ピン穴近傍サイプ21を形成するサイプブレード120の形状も、ノーマルサイプ22を形成するサイプブレード120と比較して、剛性が高い形状になっている。このため、ピン穴30との距離Dsが小さいことにより、ピン穴30との間に介在するゴム部材の量が少ないピン穴近傍サイプ21を形成するサイプブレード120を、ピン穴近傍サイプ21から引き抜く際に、サイプ20を形成するゴム部材からサイプブレード120に大きな反力が作用する場合でも、サイプブレード120の曲がり等の故障の発生を抑制することができる。
また、サイプ20は、ピン穴30からの距離Dsが、ピン穴30の直径Dpに対して(Ds/Dp)≧4.0を満たす位置に配置されるため、何れのサイプ20も、ピン穴30からの距離Dsが小さくなり過ぎることを抑制することができる。これにより、サイプ20とピン穴30との間に介在するゴム部材の量が少なくなり過ぎることを抑制することができ、サイプブレード120をサイプ20から引き抜く際に、サイプ20を形成するゴム部材から作用する反力によって、サイプブレード120に曲がり等の故障が発生することを抑制することができる。
また、ピン穴近傍サイプ21を高剛性形状で形成することにより、サイプブレード120の故障の発生を抑制しつつ、ピン穴30の近傍にもサイプ20を配置することができるため、より多くのサイプ20を配置することができる。これにより、雪上路面や氷上路面を走行する際におけるエッジ効果を向上させることができる。ここで、空気入りタイヤ1を車両に装着して走行をさせる際における空気入りタイヤ1の状態について説明すると、空気入りタイヤ1を車両に装着する際には、空気入りタイヤ1をリムホイールにリム組みし、内部に空気を充填してインフレートした状態で車両に装着する。空気入りタイヤ1を装着した車両が走行すると、トレッド部2の踏面3のうち下方に位置する部分が路面に接触しながら空気入りタイヤ1は回転する。空気入りタイヤ1を装着した車両で乾燥した路面を走行する場合には、主に踏面3と路面との間の摩擦力により、駆動力や制動力を路面に伝達したり、旋回力を発生させたりすることにより走行する。また、濡れた路面を走行する際には、踏面3と路面との間の水が周方向溝11やラグ溝12等の溝10やサイプ20に入り込み、これらの溝10やサイプ20で踏面3と路面との間の水を排水しながら走行する。これにより、踏面3は路面に接地し易くなり、踏面3と路面との間の摩擦力により、車両は走行することが可能になる。
また、雪上路面や氷上路面を走行する際には、周方向溝11やラグ溝12、サイプ20のエッジ効果も用いて走行する。つまり、雪上路面や氷上路面を走行する際には、周方向溝11のエッジやラグ溝12のエッジ、サイプ20のエッジが雪面や氷面に引っ掛かることによる抵抗も用いて走行する。さらに、本実施形態に係る空気入りタイヤ1では、雪上路面や氷上路面を走行する際には、ピン穴30にスタッドピン(図示省略)を挿入することにより、スタッドピンが雪面や氷面に引っ掛かることによる抵抗も用いて走行することが可能になっている。雪上路面や氷上路面を走行する際には、これらのエッジ効果やスタッドピンが雪面や氷面に引っ掛かることによる抵抗により、雪上路面や氷上路面と踏面3との間の抵抗を大きくすることができ、空気入りタイヤ1を装着した車両の走行性能を確保することができる。
雪上路面や氷上路面の走行時における走行性能の確保には、このようにサイプ20のエッジ効果も有効であるあるため、踏面3には、極力多くのサイプ20を配置することが有効であるが、スタッドピン用のピン穴30を踏面3に形成する場合、ピン穴30との距離が近いサイプ20を形成するサイプブレード120に、故障が発生し易くなる。このため、ピン穴30の近傍には、サイプ20を配置し難くなるが、本実施形態では、ピン穴近傍サイプ21は、ノーマルサイプ22と比較して剛性が高く、ピン穴近傍サイプ21を形成するサイプブレード120は、故障が発生し難くなっている。これにより、ピン穴30の近傍にもサイプ20を配置することができ、踏面3にはより多くのサイプ20を配置することができる。従って、サイプ20のエッジ成分を増加させてエッジ成分を高めることができ、氷雪性能を確保することができる。これらの結果、サイプブレード120の耐久性と氷雪性能と両立することができる。
また、ピン穴近傍サイプ21は、最大深さH1がノーマルサイプ22の最大深さH2より浅いため、ピン穴近傍サイプ21を形成する壁面や底部によって形成される溝全体の剛性を、ノーマルサイプ22を形成する壁面や底部によって形成される溝全体の剛性と比較してより確実に高くすることができる。これにより、ピン穴30との間に介在するゴム部材の量が少ないピン穴近傍サイプ21を形成するサイプブレード120を、ピン穴近傍サイプ21から引き抜く際に、サイプ20を形成するゴム部材からサイプブレード120に対して大きな反力が作用することに起因して発生するサイプブレード120の曲がり等の故障を、より確実に抑制することができる。この結果、より確実にサイプブレード120の耐久性と氷雪性能と両立することができる。
また、ピン穴近傍サイプ21の最大深さH1と、ノーマルサイプ22の最大深さH2との比が、0.3≦(H1/H2)≦0.8の範囲内であるため、より確実にサイプブレード120の耐久性と氷雪性能と両立することができる。つまり、ピン穴近傍サイプ21の最大深さH1と、ノーマルサイプ22の最大深さH2との比が、(H1/H2)<0.3である場合は、ピン穴近傍サイプ21の最大深さH1が浅過ぎるため、ピン穴近傍サイプ21が早期に摩耗する虞がある。この場合、エッジ成分が少なくなるため、氷雪性能が早期に低下する虞がある。また、ピン穴近傍サイプ21の最大深さH1が浅過ぎる場合、他のサイプ20と比較して早期に摩滅し易くなるため、見栄えが悪化する虞がある。また、ピン穴近傍サイプ21の最大深さH1と、ノーマルサイプ22の最大深さH2との比が、(H1/H2)>0.8である場合は、ピン穴近傍サイプ21の最大深さH1が深過ぎるため、ピン穴近傍サイプ21の形状を、ノーマルサイプ22の形状と比較して剛性を高めた形状にし難くなる虞がある。この場合、ピン穴近傍サイプ21を形成するサイプブレード120の剛性を高め難くなるため、ピン穴30との間に介在するゴム部材の量が少ないピン穴近傍サイプ21を形成するサイプブレード120をピン穴近傍サイプ21から引き抜く際における、サイプ20を形成するゴム部材からサイプブレード120に対して作用する力によるサイプブレード120の曲がり等の故障を、抑制し難くなる虞がある。
これに対し、ピン穴近傍サイプ21の最大深さH1と、ノーマルサイプ22の最大深さH2との比が、0.3≦(H1/H2)≦0.8の範囲内である場合は、ピン穴近傍サイプ21の深さを確保することができるため、ピン穴近傍サイプ21によるエッジ効果を継続的に確保することができ、また、トレッド部2の摩耗時に見栄えが悪化することを抑制することができる。さらに、ピン穴近傍サイプ21の形状を、ノーマルサイプ22の形状と比較してより確実に剛性を高めた形状にすることができ、ピン穴近傍サイプ21を形成するサイプブレード120の剛性を、より確実に高めることができるため、サイプブレード120の故障を、より確実に抑制することができる。これらの結果、より確実にサイプブレード120の耐久性と氷雪性能と両立することができる。
また、本実施形態に係るタイヤ成形用金型100は、モールドピン130からの距離Dsmが、モールドピン130の直径Dpmに対して(Dsm/Dpm)≦5.0を満たすピン近傍ブレード121は、モールドピン130からの距離Dsmがモールドピン130の直径Dpmに対して(Dsm/Dpm)>5.0を満たすサイプブレード120のうち、モールドピン130からの距離Dsmが最も小さいノーマルブレード122と比較して剛性が高い高剛性形状で形成されている。このため、空気入りタイヤ1の加硫成形時において、モールドピン130との距離Dsmが小さいことにより、モールドピン130との間に介在するトレッド部2のゴム部材の量が少なくなるピン近傍ブレード121を、ピン近傍ブレード121によって形成したピン穴近傍サイプ21から引き抜く際に、ゴム部材からピン近傍ブレード121に大きな反力が作用する場合でも、ピン近傍ブレード121の曲がり等の故障の発生を抑制することができる。
また、サイプブレード120は、モールドピン130からの距離Dsmが、モールドピン130の直径Dpmに対して(Dsm/Dpm)≧4.0を満たす位置に配置されるため、何れのサイプブレード120も、モールドピン130からの距離Dsmが小さくなり過ぎることを抑制することができる。これにより、空気入りタイヤ1の加硫成形時に、サイプブレード120とモールドピン130との間に介在するゴム部材の量が少なくなり過ぎることを抑制することができ、サイプブレード120をサイプ20から引き抜く際に、サイプ20を形成するゴム部材から作用する反力によって、サイプブレード120に曲がり等の故障が発生することを抑制することができる。
また、ピン近傍ブレード121は、ノーマルブレード122と比較して剛性が高いため、故障が発生し難くなっている。このため、モールドピン130の近傍にピン近傍ブレード121を配置することにより、モールドピン130の近傍にもサイプブレード120を配置することができ、トレッド成形面102により多くのサイプブレード120を配置することができるため、空気入りタイヤ1の踏面3に、より多くのサイプ20を配置することができる。従って、本実施形態に係るタイヤ成形用金型100を用いて空気入りタイヤ1の加硫成形を行うことにより、サイプ20のエッジ成分を増加させることができるため、エッジ成分を高めることができ、空気入りタイヤ1の氷雪性能を確保することができる。これらの結果、サイプブレード120の耐久性と氷雪性能と両立することができる。
[変形例]
なお、上述した実施形態では、空気入りタイヤ1のピン穴近傍サイプ21は、最大深さH1がノーマルサイプ22の最大深さH2より浅いことにより、ノーマルサイプ22と比較して剛性が高い高剛性形状で形成されているが、ピン穴近傍サイプ21は、ノーマルサイプ22に対して深さを浅くすること以外により高剛性形状を実現してもよい。図14は、実施形態に係る空気入りタイヤ1の変形例であり、サイプ20の幅を異ならせる場合の説明図である。ピン穴近傍サイプ21は、例えば、ピン穴近傍サイプ21の最大幅W1が、ノーマルサイプ22の最大幅W2より大きくなるように形成することにより、ピン穴近傍サイプ21の形状を、ノーマルサイプ22よりも剛性が高くなる形状にしてもよい。この場合、ピン穴近傍サイプ21の最大幅W1と、ノーマルサイプ22の最大幅W2との比が、1.1≦(W1/W2)≦1.5の範囲内であるのが好ましい。
つまり、ピン穴近傍サイプ21の最大幅W1と、ノーマルサイプ22の最大幅W2との比が、(W1/W2)<1.1である場合は、ピン穴近傍サイプ21の最大幅W1がノーマルサイプ22の最大幅W2に対してあまり大きくないため、ピン穴近傍サイプ21の形状を、剛性を効果的に向上させることのできる形状にするのが困難になる虞がある。この場合、空気入りタイヤ1の加硫成形時に、ピン穴近傍サイプ21を形成するサイプブレード120に曲がり等の故障の発生がすることを効果的に抑制し難くなる虞がある。また、ピン穴近傍サイプ21の最大幅W1と、ノーマルサイプ22の最大幅W2との比が、(W1/W2)>1.5である場合は、ノーマルサイプ22の最大幅W2が狭過ぎるため、ノーマルサイプ22のエッジ効果を発揮し難くなる虞がある。
これに対し、ピン穴近傍サイプ21の最大幅W1と、ノーマルサイプ22の最大幅W2との比が、1.1≦(W1/W2)≦1.5の範囲内である場合は、ノーマルサイプ22のエッジ効果を確保しつつ、ピン穴近傍サイプ21の形状を、より確実に剛性を高めることのできる形状にすることができ、ピン穴近傍サイプ21を形成するサイプブレード120の故障を抑制することができる。この結果、より確実にサイプブレード120の耐久性と氷雪性能と両立することができる。
また、ピン穴近傍サイプ21は、深さ方向において幅方向に振幅して形成されることにより、ノーマルサイプ22より剛性が高くなる形状で形成されていてもよい。つまり、ピン穴近傍サイプ21は、サイプ20の長さ方向と深さ方向との双方に対してサイプ20の幅方向に振幅する、いわゆる三次元サイプで形成されていてもよい。ピン穴近傍サイプ21が三次元サイプで形成される場合は、ピン穴近傍サイプ21は、サイプ20の長さ方向を法線方向とする断面視、及びサイプ20の深さ方向を法線方向とする断面視の双方にて、サイプ20の幅方向に振幅をもつ屈曲形状の壁面を有することになる。ノーマルサイプ22が、いわゆる二次元サイプで形成される場合において、ピン穴近傍サイプ21が三次元サイプとして形成されることにより、ノーマルサイプ22と比較して、より確実に剛性が高い形状で形成することができる。この結果、より確実にサイプブレード120の耐久性と氷雪性能と両立することができる。なお、この場合における二次元サイプは、サイプ20の長さ方向を法線とする任意の断面視(サイプ20の幅方向、且つ、深さ方向を含む断面視)にて、ストレート形状の壁面を有するサイプ20をいう。
また、上述した実施形態に係る空気入りタイヤ1では、ノーマルサイプ22と比較して剛性が高い形状で形成されるピン穴近傍サイプ21は、細かく規定されていないが、ノーマルサイプ22と比較して剛性が高い形状で形成されるピン穴近傍サイプ21は、複数のピン穴近傍サイプ21のうち、一部のピン穴近傍サイプ21であってもよい。図15は、実施形態に係る空気入りタイヤ1の変形例であり、ピン穴近傍サイプ21の屈曲についての説明図である。ピン穴近傍サイプ21は、複数のピン穴近傍サイプ21のうち、ピン穴近傍サイプ21の長さ方向における屈曲点が3箇所未満のピン穴近傍サイプ21のみ、高剛性形状で形成されていてもよい。つまり、ピン穴近傍サイプ21が平面視において屈曲していなかったり、屈曲している場合でも、図15(a)に示すように屈曲点25が1箇所であったり、図15(b)に示すように屈曲点25が2箇所であったりするピン穴近傍サイプ21のみ、高剛性形状で形成されていてもよい。即ち、ピン穴近傍サイプ21は、図15(c)に示すように屈曲点25が3箇所であったり、4箇所以上であったりする場合は、ピン穴近傍サイプ21は、高剛性形状で形成されていなくてもよい。例えば、屈曲点25が3箇所以上のピン穴近傍サイプ21は、最大深さH1が、ノーマルサイプ22の最大深さH2より浅くなっていなくてもよい。
ピン穴近傍サイプ21は、屈曲点25が3箇所以上である場合は、当該ピン穴近傍サイプ21を形成するサイプブレード120も屈曲点を3箇所以上有することになり、サイプブレード120の剛性を確保することができるため、サイプブレード120の曲がり等の故障の発生を抑制することができる。また、屈曲点25が3箇所以上のピン穴近傍サイプ21の最大深さH1を、ノーマルサイプ22の最大深さH2に対して浅くすることなく、同程度の深さにすることにより、ピン穴近傍サイプ21が早期に摩耗することを抑制することができる。これにより、ピン穴近傍サイプ21のエッジ効果を、ノーマルサイプ22と同程度の期間、確保することができる。これらの結果、より確実にサイプブレード120の耐久性と氷雪性能と両立することができる。
また、一部のピン穴近傍サイプ21のみ、高剛性形状で形成する場合は、陸部15におけるタイヤ成形用金型100のセクター101同士の分割位置101aを考慮して、高剛性形状で形成するピン穴近傍サイプ21を設定してもよい。図16は、実施形態に係る空気入りタイヤ1の変形例であり、セクター101の分割位置付近の説明図である。空気入りタイヤ1のトレッド部2は、タイヤ成形用金型100(図6参照)が有する複数のセクター101(図6参照)がタイヤ周方向に環状に連結した状態で成形されるが、ピン穴近傍サイプ21は、トレッド部2に複数配置されるピン穴近傍サイプ21のうち、陸部15におけるタイヤ成形用金型100のセクター101同士の分割位置101a(図6参照)に対応する位置の近傍に位置するピン穴近傍サイプ21のみ、高剛性形状で形成されていてもよい。つまり、陸部15におけるタイヤ成形用金型100のセクター101同士の分割位置101aに対応する位置、即ち、分割位置101aに対向する位置を分割対応位置16とする場合に、ピン穴近傍サイプ21は、複数のピン穴近傍サイプ21のうち、分割対応位置16の近傍に位置するピン穴近傍サイプ21のみ、ノーマルサイプ22と比較して剛性が高い形状で形成されていてもよい。
ここでいう分割対応位置16の近傍は、タイヤ周方向において分割対応位置16から50mm以下の範囲内をいう。このため、ピン穴近傍サイプ21は、複数のピン穴近傍サイプ21のうち、少なくとも一部が分割対応位置16から50mm以下の範囲内に位置するピン穴近傍サイプ21のみ、高剛性形状で形成するのが好ましい。
1つのセクター101に配置される複数のサイプブレード120のうち、セクター101の分割位置101aの近傍に配置されるサイプブレード120は、分割位置101aから離れた位置に配置されるサイプブレード120と比較して、空気入りタイヤ1の加硫成形後にタイヤ成形用金型100を取り外す際にセクター101を移動させる方向と、サイプブレード120がトレッド成形面102から延びる方向との差が大きくなっている。即ち、セクター101の分割位置101aの近傍に配置されるサイプブレード120は、分割位置101aから離れた位置に配置されるサイプブレード120と比較して、セクター101を移動させる方向に対するサイプブレード120の傾斜角度が大きくなっている。このため、セクター101の分割位置101aの近傍に配置されるサイプブレード120は、タイヤ成形用金型100を空気入りタイヤ1から取り外す際にサイプ20から作用する反力が、セクター101の分割位置101aから離れた位置に配置されるサイプブレード120と比較して大きくなっている。
従って、一部のピン穴近傍サイプ21のみ、ノーマルサイプ22と比較して剛性が高い形状で形成する際には、分割対応位置16の近傍に位置するピン穴近傍サイプ21のみ高剛性形状で形成することにより、タイヤ成形用金型100を空気入りタイヤ1から取り外す際にサイプ20から作用する反力が特に大きいサイプブレード120の剛性を確保することができる。これにより、サイプブレード120の曲がり等の故障の発生を抑制することができる。また、分割対応位置16から離れたピン穴近傍サイプ21の最大深さH1を、ノーマルサイプ22の最大深さH2に対して浅くすることなく、同程度の深さにすることにより、ピン穴近傍サイプ21が早期に摩耗することを抑制することができ、ピン穴近傍サイプ21のエッジ効果を、ノーマルサイプ22と同程度の期間、確保することができる。これらの結果、より確実にサイプブレード120の耐久性と氷雪性能と両立することができる。
また、上述した実施形態に係るタイヤ成形用金型100では、タイヤ成形用金型100が有する複数のサイプブレード120は、全て同じ材質になっているが、必要に応じてサイプブレード120間で材質を異ならせてもよい。例えば、ピン近傍ブレード121の材質強度S1と、ノーマルブレード122の材質強度S2との関係が、S2<S1となるように、ピン近傍ブレード121とノーマルブレード122とで材質を異ならせてもよい。この場合におけるピン近傍ブレード121の材質強度S1やノーマルブレード122の材質強度S2は、例えば、ピン近傍ブレード121やノーマルブレード122を形成する材料の引張強さや硬さが挙げられる。このため、ピン近傍ブレード121とノーマルブレード122とで比較する材質強度として、例えば引張強さを用いる場合は、ピン近傍ブレード121を形成する材料の引張強さが、ノーマルブレード122を形成する材料の引張強さよりも大きくなるのが好ましい。
このように、ピン近傍ブレード121の材質強度S1と、ノーマルブレード122の材質強度S2との関係が、S2<S1となることにより、ピン近傍ブレード121の剛性を、ノーマルブレード122の剛性よりよる確実に高めることができる。これにより、ピン近傍ブレード121の折れ曲がり等のピン近傍ブレード121の故障を、より確実に抑制することができる。この結果、より確実にサイプブレード120の耐久性を向上させることができる。
また、ピン近傍ブレード121とノーマルブレード122とは、ピン近傍ブレード121の表面粗さR1と、ノーマルブレード122の表面粗さR2との関係が、R2>R1であるのが好ましい。この場合におけるピン近傍ブレード121の表面粗さR1と、ノーマルブレード122の表面粗さR2としては、例えば、いわゆる算術平均粗さRaが用いられる。ピン近傍ブレード121の表面粗さR1が、ノーマルブレード122の表面粗さR2より小さいことにより、ピン近傍ブレード121をサイプ20から引き抜く際における摩擦抵抗を、ノーマルブレード122をサイプ20から引き抜く際における摩擦抵抗より小さくすることができる。これにより、加硫成形後の空気入りタイヤ1からタイヤ成形用金型100のセクター101を取り外す際に、ピン近傍ブレード121をサイプ20から容易に引き抜くことができ、サイプ20を形成するゴム部材からピン近傍ブレード121に対して反力が作用しても、ピン近傍ブレード121の折れ曲がり等の故障を、より確実に抑制することができる。この結果、より確実にサイプブレード120の耐久性を向上させることができる。
また、上述した実施形態に係る空気入りタイヤ1では、ピン穴近傍サイプ21は、長さ方向における端部21aの位置が、ピン穴30に対して最も近くなっているが、ピン穴近傍サイプ21は、端部21a以外の位置が、ピン穴30に対して最も近くなって配置されていてもよい。また、空気入りタイヤ1は、トレッド部2にピン穴30とサイプ20とが配置されていればよく、トレッドパターンは実施形態で示したものにとらわれない。
[実施例]
図17は、空気入りタイヤの性能評価試験の結果を示す図表である。以下、上記の空気入りタイヤ1について、従来例の空気入りタイヤと、本発明に係る空気入りタイヤ1とについて行なった性能の評価試験について説明する。性能評価試験は、空気入りタイヤの加硫成形を行った際におけるタイヤ成形用金型の耐久性と、氷雪路面での走行性能である氷雪性能とについての試験を行った。
性能評価試験は、JATMAで規定されるタイヤの呼びが205/55R16 94Tサイズの空気入りタイヤを用いて行った。各試験項目の評価方法は、タイヤ成形用金型の耐久性については、タイヤ成形用金型を用いて試験タイヤの加硫成形を行った後、ピン穴近傍サイプ21用のサイプブレード120であり曲がりが発生し易いサイプブレード120であるピン近傍ブレード121の曲がりを確認し、10°以上曲がっているピン近傍ブレード121の手直しを行うと共に手直しを行ったピン近傍ブレード121の数を測定する。さらに、5000回加硫成形を行った後、手直しを行ったピン近傍ブレード121の総計を算出し、算出した総計の逆数を、後述する従来例を100とする指数で表した。この数値が大きいほど、手直しを行ったピン近傍ブレード121の数が少なく、金型耐久性に優れていることを示している。
また、氷雪性能については、リムホイールにリム組みした試験タイヤを試験車両に装着し、氷上路面からなるテストコースで20km/hの速度から制動を開始して0km/hになるまでの制動距離を測定し、測定した制動距離の逆数を、後述する従来例を100とする指数で表すことにより行った。指数が大きいほど氷上路面での制動距離が短く、氷上路面での制動性能が優れていることを示している。なお、氷雪性能は、指数が95以上であれば、従来例に対して氷上路面での制動性能の低下が抑制されているものとする。
性能評価試験は、従来の空気入りタイヤの一例である従来例の空気入りタイヤと、本発明に係る空気入りタイヤ1である実施例1〜8との9種類の空気入りタイヤについて行った。このうち、従来例は、ピン穴近傍サイプ21が、ノーマルサイプ22と比較して剛性が高い高剛性形状で形成されておらず、ピン穴近傍サイプ21とノーマルサイプ22とは、深さや幅が同じ基準で形成されている。
これに対し、本発明に係る空気入りタイヤ1の一例である実施例1〜8は、全てピン穴近傍サイプ21が、ノーマルサイプ22と比較して剛性が高い高剛性形状で形成されている。さらに、実施例1〜8に係る空気入りタイヤ1は、ノーマルサイプ22の最大深さH2に対するピン穴近傍サイプ21の最大深さH1の比(H1/H2)や、ノーマルサイプ22の最大幅W2に対するピン穴近傍サイプ21の最大幅W1の比(W1/W2)、ピン穴近傍サイプ21の形状、屈曲点25が3箇所未満のピン穴近傍サイプ21のみ高剛性形状で形成されるか否か、分割対応位置16の近傍に位置するピン穴近傍サイプ21のみ高剛性形状で形成されるか否かが、それぞれ異なっている。
これらの空気入りタイヤ1を用いて性能評価試験を行った結果、図17に示すように、実施例1〜8に係る空気入りタイヤ1は、従来例に対して、氷雪路面での制動性能の低下を極力抑えつつ、ピン穴近傍サイプ21を形成するピン近傍ブレード121に曲がりが発生することを抑制し、ピン近傍ブレード121の耐久性を向上させることができることが分かった。つまり、実施例1〜8に係る空気入りタイヤ1は、サイプブレード120の耐久性と氷雪性能と両立することができる。
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
3 踏面
10 溝
11 周方向溝
12 ラグ溝
15 陸部
16 分割対応位置
20 サイプ
21 ピン穴近傍サイプ
22 ノーマルサイプ
25 屈曲点
30 ピン穴
35 目印部
100 タイヤ成形用金型
101 セクター
101a 分割位置
102 トレッド成形面
103 ピース
104 バックブロック
105 金型支持装置
115 周方向溝成形骨
116 ラグ溝成形骨
120 サイプブレード
121 ピン近傍ブレード
122 ノーマルブレード
130 モールドピン
135 目印成形部

Claims (8)

  1. トレッド部に形成される陸部に配置される複数のサイプと、
    前記陸部に配置される複数のスタッドピン用のピン穴と、
    を備え、
    前記サイプは、前記ピン穴からの距離Dsが、前記ピン穴の直径Dpに対して(Ds/Dp)≧4.0を満たす位置に配置され、
    複数の前記サイプのうち、前記ピン穴からの距離Dsが、前記ピン穴の直径Dpに対して(Ds/Dp)≦5.0を満たす前記サイプをピン穴近傍サイプとし、
    前記ピン穴からの距離Dsが、前記ピン穴の直径Dpに対して(Ds/Dp)>5.0を満たす前記サイプのうち、前記ピン穴からの距離Dsが最も小さい前記サイプをノーマルサイプとする場合に、
    前記ピン穴近傍サイプは、前記ノーマルサイプと比較して剛性が高い高剛性形状で形成されることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記ピン穴近傍サイプは、最大深さが前記ノーマルサイプの最大深さより浅い請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記ピン穴近傍サイプの最大深さH1と、前記ノーマルサイプの最大深さH2との比が、0.3≦(H1/H2)≦0.8の範囲内である請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記ピン穴近傍サイプの最大幅W1と、前記ノーマルサイプの最大幅W2との比が、1.1≦(W1/W2)≦1.5の範囲内である請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記ピン穴近傍サイプは、深さ方向において幅方向に振幅して形成される請求項1〜4のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記ピン穴近傍サイプは、複数の前記ピン穴近傍サイプのうち、前記ピン穴近傍サイプの長さ方向における屈曲点が3箇所未満の前記ピン穴近傍サイプのみ前記高剛性形状で形成される請求項1〜5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記空気入りタイヤは、タイヤ周方向に分割される複数のセクターを有するタイヤ成形用金型により成形され、
    前記ピン穴近傍サイプは、複数の前記ピン穴近傍サイプのうち、前記陸部における前記タイヤ成形用金型の前記セクター同士の分割位置に対応する位置の近傍に位置する前記ピン穴近傍サイプのみ前記高剛性形状で形成される請求項1〜6のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
  8. タイヤ周方向に分割される複数のセクターと、
    前記セクターにおけるトレッド成形面に配置される複数のサイプブレードと、
    前記トレッド成形面に配置される複数のモールドピンと、
    を備え、
    前記サイプブレードは、前記モールドピンからの距離Dsmが、前記モールドピンの直径Dpmに対して(Dsm/Dpm)≧4.0を満たす位置に配置され、
    複数の前記サイプブレードのうち、前記モールドピンからの距離Dsmが、前記モールドピンの直径Dpmに対して(Dsm/Dpm)≦5.0を満たす前記サイプブレードをピン近傍ブレードとし、
    前記モールドピンからの距離Dsmが、前記モールドピンの直径Dpmに対して(Dsm/Dpm)>5.0を満たす前記サイプブレードのうち、前記モールドピンからの距離Dsmが最も小さい前記サイプブレードをノーマルブレードとする場合に、
    前記ピン近傍ブレードは、前記ノーマルブレードと比較して剛性が高い高剛性形状で形成されることを特徴とするタイヤ成形用金型。
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