JP3996390B2 - タイヤの成形金型、及びそれによって製造された空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッドパターンのピッチバリエーションに対応して、サイドウォール成形面を周方向に凹凸させることにより、加硫成型時のカーカスのコードテンションを周方向に均一化でき、ユニフォミティー、特にTFV(タンジェンシャルフォースバリエーション)を改善しうるタイヤの成形金型、及びそれによって製造された空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
空気入りタイヤでは、一般に、図2に例示するように、パターン模様のくり返し単位であるピッチエレメントEを、ピッチ長さPを違えた複数種類で構成し、これらを周方向に配列したビッチバリエーションのトレッドパターンが用いられ、パターンノイズの低減が図られている。同図には、ピッチ長さをPl>Pm>Psとした、3種類のピッチエレメントEl、Em、Esからなる場合が例示されている。
【0003】
しかしながら、このようなタイヤでは、前記ビッチバリエーションが原因して、ユニフォミティー、特にTFVが悪化するという問題がある。
【0004】
これは、以下の理由によって発生すると考えられる。即ち、トレッドパターンは、図8(A)に示すように、加硫成型時、加硫内圧によって生タイヤtのトレッド面を成形金型aの成形面asに押し付け、この成形面asに設けるトレッド陸部形成用の凹部b内に、トレッドゴムgを入り込ませることによって形成している。このとき、凹部b下のカーカスcには凹部b側への吸い上げ力が作用し、前記カーカスcに波打ち変形を発生させる傾向にある。
【0005】
しかし、ビッチバリエーションのトレッドパターンでは、ピッチ長さPが長いピッチエレメントEほど、前記凹部bの容積が大きく吸い上げ力も大となるため、各ピッチエレメントEl、Em、Esでのカーカスcの波打ち量el、em、esは、el>em>es と不均一となる。このとき、カーカスコードに作用するテンション力も、前記波打ち量eに準じて、tl>tm>ts と不均一化する。
【0006】
そして、このような状態で加硫成形されたタイヤを使用する際には、図8(B)に示すように、充填内圧によってカーカスコードに均一なテンション力が作用するため、金型内においてテンション力が小さかったピッチエレメントEsのカーカスコードの伸びが、相対的に大きくなる。その結果、ピッチエレメントEl、Em、Esにおけるトレッド面の高さレベルが不均一にバラツキ、これが原因して、TFVを悪化させると推測される。
【0007】
そこで本発明は、最長ピッチエレメント下と最短ピッチエレメント下とにおいて、サイドウォール部でのカーカスライン違えることを基本として、金型内でカーカスに不均一な波打ちが生じながらも、その時のテンション力を均一化でき、使用時のトレッド面の高さレベルを一定に確保し、TFVを改善しうるタイヤの成形金型、及びそれによって製造された空気入りタイヤの提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、ピッチ長さが最大の最長ピッチエレメント、ピッチ長さが最小の最短ピッチエレメントを含む複数種類のピッチ長さのピッチエレメントを周方向に配列したトレッドパターンを有する空気入りタイヤを成形するタイヤの成形金型であって、
トレッド部とビード部との間のサイドウォール部を成形するサイドウォール成形面における、前記最長ピッチエレメントに連なり半径方向内方にのびる最長ピッチ領域は、この最長ピッチ領域の成形面が、前記最短ピッチエレメントに連なり半径方向内方にのびる最短ピッチ領域の成形面に比して、タイヤ成形内腔側に突出させたことを特徴としている。
【0009】
又請求項2の発明では、前記最長ピッチ領域の成形面は、前記最短ピッチ領域の成形面に対する突出量H1を0.1〜1.0mmとしたことを特徴としている。
【0010】
又請求項3の発明では、前記最長ピッチ領域Slの成形面は、前記最短ピッチ領域Ssの成形面に対して少なくとも、タイヤの断面高さHTの0.6から0.8倍をタイヤビードベースラインBLから半径方向外側に隔てる範囲Y0を含む領域Yでタイヤ成形内腔側に突出させていることを特徴としている。
【0011】
又請求項4の発明では、前記トレッドパターンは、最長ピッチエレメントと最短ピッチエレメントとの間に中間のピッチ長さの中間ピッチエレメントを有し、かつこの中間ピッチエレメントに連なる中間ピッチ領域の成形面は、前記最長ピッチ領域の成形面と最短ピッチ領域の成形面とを滑らかに継ぐ斜面で形成したことを特徴としている。
【0012】
又請求項5の発明は、ピッチ長さが最大の最長ピッチエレメント、ピッチ長さが最小の最短ピッチエレメントを含む複数種類のピッチ長さのピッチエレメントを周方向に配列したトレッドパターンを有する空気入りタイヤであって、
トレッド部とビード部との間のサイドウォール部を成形するサイドウォール成形面における、前記最長ピッチエレメントに連なり半径方向内方にのびる最長ピッチ領域は、この最長ピッチ領域の成形面が、前記最短ピッチエレメントに連なり半径方向内方にのびる最短ピッチ領域の成形面に比して、タイヤ成形内腔側に突出させることにより、
サイドウォール部では、最長ピッチエレメントEl下のカーカスコードパスは、最短ピッチエレメントEs下のカーカスコードパスよりも小としたことを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図1は、本発明の成形金型によって形成された空気入りタイヤの子午断面であり、図2は、そのトレッドパターンの一部を展開して示す展開図である。
【0014】
図1において、空気入りタイヤ1は、トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、トレッド部2の内方かつ前記カーカス6の外側に配されるベルト層7とを少なくとも含むコード補強層によって補強され、かつ必要なタイヤ剛性を確保している。
【0015】
なお前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば70〜90°の角度で配列した少なくとも1枚、本例では1枚のカーカスプライ6Aから形成され、このカーカスプライ6Aは、ビードコア5、5間を跨るプライ本体部の6aの両端に、ビードコア5の廻りで折返されて係止される折返し部6bを延設している。又前記ベルト層7は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば10〜35°の角度で配列する少なくとも2枚、本例では2枚のベルトプライ7A、7Bから形成される。このベルトプライ7A、7Bは、各コードがプライ間相互で交差することによってベルト剛性を高め、トレッド部2をタガ効果を有して強固に補強している。
【0016】
又前記トレッド部2には、図2に示すように、タイヤ円周方にのびる縦溝とこれに交差する向きの横溝とを含むトレッド溝9によって、少なくともブロック列を含む、ブロックタイプ、リブブロックタイプなどのトレッドパターンを形成している。本例では、タイヤ赤道上を通るリブ10と、その外側でブロック11が隔置する例えば4列のブロック列11Rとからなるリブブロックタイプの場合を例示している。
【0017】
又前記トレッドパターンは、模様繰返し単位であるピッチエレメントEを、ピッチ長さが最大Plの最長ピッチエレメントElと、ピッチ長さが最小Psの最短ピッチエレメントEsとを含む複数種類のピッチ長さPのもので構成し、これらを周方向に配列している。
【0018】
なお本例では、図3に概念的に示すように、前記最長ピッチエレメントElと、前記最短ピッチエレメントEsと、その中間のピッチ長さPmを有する中間ピッチエレメントEmとの3種類で構成し、各ピッチエレメントEl、Em、Esをランダム配列した場合を例示している。このとき、最長ピッチエレメントElと最短ピッチエレメントEsとが隣り合って偏摩耗が発生しないよう、その間に中間ピッチエレメントEmを介在させることが好ましい。
【0019】
そして、本実施形態では、このようなピッチバリエーションに起因するTFVの悪化を抑えるために、以下の如き成形金型20を用いて加硫成形している。なお図4は、成形金型20を略示する子午断面図であり、図5は、この成形金型20におけるトレッド成形面T(タイヤのトレッド部2を成形する金型面を意味する)と、サイドウォール成形面S(タイヤのサイドウォール部3を成形する金型面を意味する)とを概念的に示す線図である。
【0020】
この成形金型20では、前記サイドウォール成形面Sを、前記最長ピッチエレメントElに連なり半径方向内方にのびる最長ピッチ領域Slと、前記中間ピッチエレメントEmに連なり半径方向内方にのびる中間ピッチ領域Smと、前記最短ピッチエレメントEsに連なり半径方向内方にのびる最短ピッチ領域Ssとに区分している。なお各ピッチ領域Sl、Sm、Ssは、タイヤ軸芯を通る半径方向線によって区分されることから、略扇状の面領域として形成される。
【0021】
そして、図6にサイドウォール成形面Sの周方向断面図の一部を例示するように、前記ピッチ領域Sl、Sm、Ssにおいて、最長ピッチ領域Slの成形面を、前記最短ピッチ領域Ssの成形面に比して、タイヤ成形内腔J側に突出させている。
【0022】
このとき、最長ピッチ領域Slの成形面の全面を、前記最短ピッチ領域Ssの成形面の全面に対して突出させることもできるが、少なくとも、タイヤの断面高さHTの0.6から0.8倍をタイヤビードベースラインBLから半径方向外側に隔てる範囲Y0(図4に示す)を含む領域Yで突出させることが必要である。なお外観性能を考慮したとき、好ましくは、タイヤの断面高さHTの0.4から0.8倍をタイヤビードベースラインBLから隔てる範囲Y1(図4に示す)を越えない領域で突出させることが好ましい。
【0023】
又その突出量H1は、0.1〜1.0mmの範囲が好ましく、0.1mm未満ではTFVの低減効果が発揮できず、逆に1.0mmを越えると外観不良という不利がある。従って、前記突出量H1は、0.1〜0.5mmの範囲がより好ましい。
【0024】
又本例では、前記中間ピッチ領域Smの成形面は、最長ピッチ領域Slの成形面と最短ピッチ領域Ssの成形面とを滑らかに継ぐ斜面21で形成している。これによって、前記突出量H1に起因するステップ状の段差が生じるのを防止し、該段差に原因する亀裂損傷、外観不良などを抑制している。
【0025】
次に、前記成形金型20による作用効果を説明する。
ピッチバリエーションでは、前述した如く、加硫成型時、各ピッチエレメントEl、Em、Es下では、ピッチ長さPに基づく吸い上げ力の差によりカーカス6に、波打ち量el、em、esが、el>em>es となる不均一な波打ちが必然的に発生する。
【0026】
このとき、従来タイヤでは、カーカスコードに作用するテンション力も、前記波打ち量eに準じて、tl>tm>ts と不均一化している。これは、図7(A)に誇張して示すように、従来タイヤでは、ピッチエレメントEl、Es下でのカーカスラインLl、Lsが、サイドウォール部では同一であるため、ピッチエレメントEl下のカーカスコードは、ピッチエレメントEs下のカーカスコードに対して、前記波打ち量の差el−esの分だけ伸びが大きくなり(通常、0.5〜2.0mm程度大きくなる)、テンション力も大となる。
【0027】
これに対して、本実施形態では、図7(B)に誇張して示すように、最長ピッチ領域Slの成形面が、前記最短ピッチ領域Ssの成形面に比して、タイヤ成形内腔J側に突出している。即ち、ピッチエレメントEl下のカーカスラインLlは、ピッチエレメントEs下のカーカスラインLsに比して、タイヤ内側を通ることとなるため、サイドウォール部3では、ピッチエレメントEl下のカーカコードパスは、ピッチエレメントEs下のカーカスコードパスよりも小となる。
【0028】
従って、前記波打ち量の差el−esによって生じるトレッド部2でのコードパスの差を、前記サイドウォール部3でのコードパスの差によって減じることができ、カーカス6に、従来と同様の波打ち変形が生じるものの、そのテンション力を均一化できる。その結果、加硫成形後のタイヤに、使用内圧を充填した場合にも、ピッチエレメントEl、Em、Esにおけるトレッド面の高さレベルがバラ付くのを抑えることができTFVを改善しうる。
【0029】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【0030】
【実施例】
図2に示すトレッドパターンを有するタイヤサイズ(225/60R16)の空気入りタイヤを、図4、5に略示する成形金型を用いて製造するとともに、各試供タイヤのユニフォミティー(TFV、RFV)を測定し、従来タイヤと比較した。
【0031】
(1)ユニフォミティー
ユニフォミティー試験機を用い、低速(周速度20km/h)、高速(周速度120km/h)におけるRFV、TFVを測定するとともに、それを次数解析して得た3次波形の振幅、即ち3次RFV、TFVを求めて比較した。
【0032】
【表1】
【0033】
実施例品は、RFVおよびTFVがともに向上しているのが確認できる。
【0034】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、最長ピッチエレメント下と最短ピッチエレメント下とにおいて、サイドウォール部でのカーカスラインを違えることができ、金型内でカーカスに不均一な波打ちが生じながらも、その時のテンション力を均一化でき、使用時のトレッド面の高さレベルを一定に確保し、TFVを改善しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の加硫金型で形成される空気入りタイヤの一例を示す断面図である。
【図2】そのトレッドパターンの一例を示す展開図である。
【図3】トレッドパターンのピッチバリエーションを概念的に示すタイヤの斜視図である。
【図4】本発明の加硫金型を例示する断面図である。
【図5】、成形金型のトレッド成形面とサイドウォール成形面とを概念的に示す斜視図である。
【図6】サイドウォール成形面の凹凸状態を示す周方向断面図である。
【図7】(A)、(B)は本発明の作用効果を、従来技術と比較して説明する線図である。
【図8】(A)、(B)は従来技術の問題点を説明する線図である。
【符号の説明】
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
20 成形金型
21 斜面
El 最長ピッチエレメント
Em 中間ピッチエレメント
Es 最短ピッチエレメント
S サイドウォール成形面
Sl 最長ピッチ領域
Sm 中間ピッチ領域
Ss 最短ピッチ領域
P ピッチ長
Claims (5)
- ピッチ長さが最大の最長ピッチエレメント、ピッチ長さが最小の最短ピッチエレメントを含む複数種類のピッチ長さのピッチエレメントを周方向に配列したトレッドパターンを有する空気入りタイヤを成形するタイヤの成形金型であって、
トレッド部とビード部との間のサイドウォール部を成形するサイドウォール成形面における、前記最長ピッチエレメントに連なり半径方向内方にのびる最長ピッチ領域は、この最長ピッチ領域の成形面が、前記最短ピッチエレメントに連なり半径方向内方にのびる最短ピッチ領域の成形面に比して、タイヤ成形内腔側に突出させたことを特徴とするタイヤの成形金型。 - 前記最長ピッチ領域の成形面は、前記最短ピッチ領域の成形面に対する突出量H1を0.1〜1.0mmとしたことを特徴とする請求項1記載のタイヤの成形金型。
- 前記最長ピッチ領域Slの成形面は、前記最短ピッチ領域Ssの成形面に対して少なくとも、タイヤの断面高さHTの0.6から0.8倍をタイヤビードベースラインBLから半径方向外側に隔てる範囲Y0を含む領域Yでタイヤ成形内腔側に突出させていることを特徴とする請求項1又は2記載のタイヤの成形金型。
- 前記トレッドパターンは、最長ピッチエレメントと最短ピッチエレメントとの間に中間のピッチ長さの中間ピッチエレメントを有し、かつこの中間ピッチエレメントに連なる中間ピッチ領域の成形面は、前記最長ピッチ領域の成形面と最短ピッチ領域の成形面とを滑らかに継ぐ斜面で形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤの成形金型。
金型。 - ピッチ長さが最大の最長ピッチエレメント、ピッチ長さが最小の最短ピッチエレメントを含む複数種類のピッチ長さのピッチエレメントを周方向に配列したトレッドパターンを有する空気入りタイヤであって、
トレッド部とビード部との間のサイドウォール部を成形するサイドウォール成形面における、前記最長ピッチエレメントに連なり半径方向内方にのびる最長ピッチ領域は、この最長ピッチ領域の成形面が、前記最短ピッチエレメントに連なり半径方向内方にのびる最短ピッチ領域の成形面に比して、タイヤ成形内腔側に突出させることにより、
サイドウォール部では、最長ピッチエレメントEl下のカーカスコードパスは、最短ピッチエレメントEs下のカーカスコードパスよりも小としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
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