JP3992217B2 - スリックタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーシング車などに装着されるスリックタイヤに関する。
トレッド表面に主溝、横溝などの溝が刻まれていないいわゆるスリックタイヤ、スリックタイヤの製造に使用される加硫成形用金型並びにスリックタイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スリックタイヤは、乾燥路面を走行するレース車に装着されるため、トレッド表面には主溝、横溝等の排水溝が設けられておらず、凹凸面ではなく、偏平なトレッド面で構成されている。従って、タイヤ加硫成形時、偏平な表面を有する未加硫タイヤと、同タイヤを装填する平坦な金型内表面との間に空気溜まりが発生しやすく、その結果、ベアと呼ばれるトレッド表面の製品不良が起こる。そのため、従来、スリックタイヤを製造する場合は、タイヤ加硫成形用の金型にベントホールと呼ばれる空気抜き孔を多数設けて、ベントホールから前記の溜まった空気を金型の外に排出していた。また、スリックタイヤは通常周方向に分割されていない金型により加硫成形され、しかも、前記の通り、トレッド表面に溝が刻まれていないため金型内面は滑らかな表面を有している。そのため、加硫後、タイヤが金型に密着してしまい金型から外れなくなるいわゆる釜密着と呼ばれる現象もしばしば発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金型にベントホールを多数設けると、それだけ金型製造コストが上昇する。さらに、加硫後、ベントホール内に入り込んだベントスピューと呼ばれる髭状のゴムを切り取るトリミング処理の工数も多くなり、製造工程が複雑となる。一方、スリックタイヤは、乾燥路面を走行するレース用タイヤであるため、接地面積をできる限り確保するために、トレッド表面は平坦であることが重要である。
【０００４】
本発明の目的は、トレッド表面における接地面積をできる限り確保しながら、製造工程での空気溜まり及び釜密着を防止して生産性を向上することができるスリックタイヤ、その製造用金型及びその製造方法を提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明では、トレッド表面にタイヤ周方向に連なるローレット状突起帯をタイヤ幅方向に１又は複数配置したスリックタイヤを採用した。
【０００６】
従って、本発明に係るスリックタイヤは、トレッド表面にタイヤ周方向に連なるローレット状突起帯を成形するローレット刻面をタイヤ幅方向に１又は複数配置したタイヤ加硫成形用金型により、トレッド表面を加硫成形することにより製造できる。ローレット駒を金型内面に当接して周方向に回転することにより、当該金型内面にローレット加工された刻面を刻設し、当該刻面をタイヤ幅方向に１又は複数配置することができる。すなわち、断面Ｖ字状の多数の微細な溝が金型内面に刻まれる。
【０００７】
従って、加硫成形時、金型と金型内に装填されたタイヤとの間に溜まった空気は、ローレット加工された微細な溝を流れ、ベントホールを通って金型の外に排出されるので、空気溜まりを防止でき、多数のベントホールを必要としない。
【０００８】
また、加硫後金型からタイヤを外す際に、金型内面の微細な溝と当該溝により成形されたトレッド表面の突起との間に空気が流入しやすくなるので、釜密着が防止でき、いわゆる釜抜け性が向上する。
【０００９】
また、突起はローレット状の突起であるので、トレッド表面における接地面積の減少が押さえられ、駆動性能を確保している。むしろ、トレッド表面にこのローレット状の突起を有するスリックタイヤの場合、タイヤ使用初期では、トレッド表面と路面表面との間にローレット状突起による間隙が生じても、当該突起が路面表面に接触するようになり、結果的に有効接地面積が増大するので、駆動性能が向上することを見出した。
【００１０】
ローレット目の種類は、アヤ目、平目、斜目のいずれでもよい。ローレット状突起の高さは、０．２〜０．７ｍｍが好ましい。０．２ｍｍ未満であると金型に刻まれる溝深さが浅く、空気排出効果が低い。０．７ｍｍを越えると有効接地面積が減少してしまうからである。また、ローレット状突起のピッチは、０．３〜２．０ｍｍが好ましい。かかる範囲であれば、ＪＩＳで規格化されたローレット駒や市販されている規格化されたローレット駒により切削できるからである。
【００１１】
また、間隔をおいてローレット状突起帯を配置する場合、その間隔は１０ｍｍ以下であることが好ましい。間隔が１０ｍｍを越えると、突起を有しない部分の面積が広くなり、当該部分に空気溜まりが発生し、ベア不良が起こりやすくなるからである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づき説明する。図１は本発明に係るスリックタイヤの一実施形態を示すトレッドの概略展開図である。図１において、１はトレッド、２はローレット状突起帯、ＣＬはタイヤ赤道ライン、Ｒはタイヤ周方向を示している。
【００１３】
図１に示すように、トレッド１の表面には、間隔Ｄを隔ててタイヤ周方向に連なる複数のローレット状突起帯２がタイヤ幅方向に配置されている。ローレット状突起帯２はアヤ目のローレットであり、突起の頂点が実線で図示されている。
【００１４】
図２は、図１に示したローレット状突起帯のＸ−Ｘ断面図である。図２（ａ）において、高さｈの断面逆Ｖ字状の突起３がピッチｐで、トレッド１の表面に配置されている。突起３同士の間には平坦部４がある。図２（ｂ）においても同様であるが、突起３同士の間には平坦部４がなく、突起３同士が隣り合って配置されている。両者の差異は、後述するが成形に使用する金型に対するローレット加工の程度によるものである。
【００１５】
タイヤの加硫成形には、トレッド１の形状に対して凹凸が逆になった金型が使用される。すなわち、断面Ｖ字状の溝がローレット状に刻まれた金型が使用される。したがって、加硫時にタイヤと金型との間に溜まった空気は、当該溝を流れ、ベントホールを通って金型の外に排出される。その結果、ベア不良を防止することができる。
【００１６】
加硫後、金型を外す際に、タイヤと金型との間に空気が入り込みやすくなる。すなわち、トレッド表面の突起と金型表面に刻まれた溝との間に空気が入り、更に、連通した突起と溝との間を沿って、トレッド表面全体に空気が流れ込むので、金型が外れやすくなるので、釜抜け性が向上する。
【００１７】
更に、トレッド１に表面の突起３により、タイヤ使用初期の駆動性能が向上する。図３は、トレッドと路面表面との接地状況を示す断面図である。（ａ）は理想的な状態であり、路面２０の凹凸に応じて、トレッド１が変形して、間隙なく密着している。（ｂ）は従来のタイヤ使用初期における接地状態であり、トレッド１が十分な柔軟性を有していないので、路面２０の凹凸に応じた変形ができず、間隙２２が生じ、接地面積の低下を招いている。
【００１８】
本発明のスリックタイヤは、トレッド表面に突起３を有しているので、（ｃ）に示すように、タイヤ使用初期において間隙２２が生じても、突起３が路面２０の表面に接触するので、有効接地面積が増大し、その結果、駆動性能が向上する。
【００１９】
なお、突起３の高さｈは、０．２〜０．７ｍｍが好ましい。０．２ｍｍ未満であると、金型に刻まれる溝の容積が小さいので、空気排出効果が期待できなく、０．７ｍｍを越えると、突起により逆に駆動性能の効果が低くなるからである。また、突起のピッチｐは、０．３〜２．０ｍｍが好ましい。かかる範囲では、ＪＩＳに規定されたローレット駒（ピッチが０．５〜１．６ｍｍ）や市販されている規格化されたローレット駒（ピッチが０．３〜２．０ｍｍ）を使用できるからである。
【００２０】
ローレット状突起帯２の間隔Ｄは、１０ｍｍ以下であることが好ましい。１０ｍｍを越えると、突起のない部分の面積が広くなり、空気溜まりが生じやすくなるからである。もちろん、間隔を設けず、トレッド表面全体にローレット状突起を配置してもよい。ローレット目は、図１に示したアヤ目の他、斜目、平目でも構わない。
【００２１】
次に、加硫成形に使用される金型について説明する。図４は、加硫成形金型のうち、トレッド面を成形する面の一部を示す図である。１１は金型で、タイヤ赤道線相当する線ＭＣで二分されている。トレッド表面にタイヤ周方向に連なるローレット状突起を成形するローレット刻面１２が間隔Ｄをおいて複数刻まれている。ローレット刻面１２は、タイヤ周方向に相当するＬ方向にローレット駒を金型１１の内面に当接し回転移動させることにより刻まれる。さらに、ベントホール１５が間隔をおいて設けられている。
【００２２】
図５は、図４に示したローレット刻面１２のＹ−Ｙ断面である。図５（ａ）において、深さｄの断面Ｖ字状の溝１３がピッチｐで、金型１１の表面に配置されている。溝１３同士の間には平坦部１４がある。図５（ｂ）においても同様であるが、溝１３同士の間には平坦部１４がなく、溝１３同士が隣り合って配置されている。両者の差異はローレット駒の押圧によるもので、ローレット駒の押圧が小さければ図５（ａ）に示す断面となり、大きければ図５（ｂ）に示す断面となる。
【００２３】
加硫時にタイヤと金型との間に溜まった空気は、溝１３を通って、ベントホール１５から金型の外に排出される。その結果、空気溜まりを防止できることができる。ベントホール１５はすべてのローレット刻面１２に設けられていないが、刻面の間隔Ｄが狭ければ、溜まった空気がベントホールへ流れやすくなる。したがって、間隔Ｄは、できるだけ狭い方が好ましく、１０ｍｍ以下が好ましい。間隔をとらずにトレッドを成形する金型内全面にローレット刻面を設けてもよい。
【００２４】
前述したように、加硫後は、タイヤと金型との間に容易に空気が入り込むので、釜向け特性が向上する。また、ローレット刻面の寸法は、前述したローレット状突起に対応した寸法が好ましい。すなわち、深さｄは０．２〜０．７ｍｍが好ましい。ピッチｐは、０．３〜２．０ｍｍが好ましい。また、アヤ目の他、平目、斜目であってもよい。
【００２５】
【実施例】
実施例として本発明に係るスリックタイヤを試作し、従来例と共に性能を評価した。実施例は図１に示したトレッドを有するスリックタイヤで、従来例はトレッド表面にローレット状突起がないスリックタイヤである。タイヤサイズはいずれも３３．０×１６．０−１５である。なお、実施例、従来例とも金型のベントホールは、タイヤ幅方向に４個を１列として、タイヤ周方向に均等に１２列、計４８個設けた。
【００２６】
評価項目は、ベア不良発生率、釜密着発生率、駆動性能である。ベア不良発生率、釜密着発生率は、製造工程で当該不具合が発生した率である。駆動性能は、レース用車両に装着し直線路０〜４００ｍ発進加速に要する時間で、従来例を１００とした指数である。したがって、小さいほど駆動性能がよい。
【００２７】
表１は、ローレット状突起帯の間隔を一定にして、突起のピッチ及び高さを変化させた実施例の評価結果である。突起の高さが０．１ｍｍであると、金型の溝深さが浅く空気排出効果が低いので、ベアが多く発生している。表２は、ローレット状突起のピッチ及び高さを一定にして、ローレット突起帯の間隔を変化させた実施例の評価結果である。ローレット突起帯の間隔が１０ｍｍになると、突起のない部分の面積が大きくなりベアが発生し始める。また、突起高さが０．７ｍｍであると、有効接地面積が減少し始め、駆動性能の改善効果が低くなる。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
なお、加硫成形後ローレット状突起を削り、トレッド表面が滑らかなスリックタイヤを提供することもできる。また、本発明にかかる加硫成形用金型は、放電加工や機械切削でも製作可能である。
【００３１】
本件発明におけるローレット目は、ＪＩＳ Ｂ０９５１−１９６２に規定されるローレット目や市販されている規格化されたローレット目の他、実質的にローレット目である突起又は刻面及び均等物も含まれる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明のスリックタイヤは、トレッド表面にローレット状突起帯をタイヤ幅方向に１又は複数配置したので、製造工程での空気溜まりや釜密着を防止することができるほか、トレッド表面にローレット状突起帯を配置していないタイヤと比較して、むしろ有効接地面積を増大することができるため、タイヤ使用初期の駆動性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスリックタイヤの実施例を示すトレッドの概略展開図である。
【図２】本発明に係るスリックタイヤの一部断面図である。
【図３】タイヤと路面との接地状態を示す図で、（ａ）は理想的な接地状態、（ｂ）は従来のスリックタイヤの使用初期における不完全な接地状態、（ｃ）は本発明に係るスリックタイヤの使用初期における接地状態である。
【図４】本発明に係る加硫成形用金型を示す図である。
【図５】本発明に係る加硫成形用金型の一部断面図である。
【符号の説明】
１ トレッド
２ ローレット状突起帯
３ 突起
１１ 金型
１２ ローレット状刻面
１３ 溝
１５ ベントホール
２０ 路面

Claims (5)

1. トレッド表面にタイヤ周方向に連なるアヤ目ローレット状突起帯をタイヤ幅方向に１又は複数配置され、前記ローレット状突起帯の突起高さが０．２〜０．７ｍｍであり、突起ピッチが０．３〜２．０ｍｍであるスリックタイヤ。
2. 隣り合う前記ローレット状突起帯同士のタイヤ幅方向の配置間隔が１０ｍｍ以下である請求項１に記載のスリックタイヤ。
3. スリックタイヤを加硫成形するタイヤ加硫成形用金型において、
   トレッド表面にタイヤ周方向に連なるアヤ目ローレット状突起帯を成形するアヤ目ローレット刻面をタイヤ幅方向に１又は複数配置し、前記ローレット刻面の溝深さが０．２〜０．７ｍｍであり、溝ピッチが０．３〜２．０ｍｍであるタイヤ加硫成形用金型。
4. 隣り合う前記ローレット刻面の配置間隔が１０ｍｍ以下である請求項３に記載のタイヤ加硫成形用金型。
5. 請求項３又は４に記載のタイヤ加硫成形用金型により未加硫タイヤを加硫成形し、トレッド表面にアヤ目ローレット状突起帯を突設するスリックタイヤの製造方法。

Images