JP5421489B1

JP5421489B1 - タイヤおよびその製造方法

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Publication number: JP5421489B1
Application number: JP2013124828A
Authority: JP
Inventors: 信之平井; 隆桑原; 健太郎溝谷; 友紀中村; 敬太押鐘
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-06-13
Also published as: WO2014199550A1; JP2015000598A

Abstract

【課題】本発明によれば、未印刷部分を減少させた印刷層を有するタイヤおよびその製造方法を提供することができる。
【解決手段】本発明のタイヤは、サイドウォール部に、タイヤ表面からタイヤ径方向外側に向かって突出したスピューを有し、前記スピューは、輪郭部分と該輪郭部分の内側部分とからなる中空状の形状を有し、前記内側部分のタイヤ表面の高さは、前記輪郭部分の高さより低く、前記スピューの輪郭部分の厚さは、０．８ｍｍ以下であり、前記スピューの高さは、０．３ｍｍ以上１．８ｍｍ以下であり、前記サイドウォール部に印刷層を有し、該印刷層の高さは、前記スピューの高さより低く、前記スピューは、前記タイヤを適用リムに組み込み、規定内圧を充填し、無負荷状態とした際に、タイヤ径方向において、少なくとも、タイヤ最大幅部からタイヤ径方向内側及び外側に前記タイヤの断面高さＳＨの５％以下の範囲内に位置していることを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、タイヤおよびその製造方法に関するものである。

従来、生タイヤを加硫する際、モールドにベントホールと称される小孔を設け、この小孔から金型内のエアを排出し、残留エアが発生するのを抑制していた。このとき、スピューと称されるひげ状のゴムが形成される。

ところで、一般に、タイヤにおいては、所定の文字、記号、模様等をサイドウォール部に表示することが行われ、例えば特許文献１に記載のように、印刷により表示部を形成する技術がある。

特開２０１２−０３０７６８号公報

しかしながら、上記スピューは、タイヤ表面の法線方向に対して多少傾いて延びているのが通常であり、従って、該スピューの影となるタイヤ表面部分ができてしまうため、表示部を印刷するに際し、インクを塗布することができない部分が生じ、印刷層に未印刷部分が生じてしまうという問題があった。

従って、本発明の目的は、未印刷部分を減少させた印刷層を有するタイヤおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、上記スピューの平面形状を中空状とし、その高さ及び厚さを所定の範囲に規制することが、未印刷部分を減少させる上で有効であるという新規知見を得て、本発明を完成するに至った。本発明の要旨構成は、以下の通りである。

本発明のタイヤは、前記タイヤのサイドウォール部に、タイヤ表面からタイヤ径方向外側に向かって突出したスピューを有し、前記スピューは、輪郭部分と該輪郭部分の内側部分とからなる中空状の形状を有し、前記内側部分のタイヤ表面の高さは、前記輪郭部分の高さより低く、前記スピューの輪郭部分の厚さは、０．８ｍｍ以下であり、前記スピューの高さは、０．３ｍｍ以上１．８ｍｍ以下であり、前記サイドウォール部に印刷層を有し、該印刷層の高さは、前記スピューの高さより低く、前記スピューは、前記タイヤを適用リムに組み込み、規定内圧を充填し、無負荷状態とした際に、タイヤ径方向において、少なくとも、タイヤ最大幅部からタイヤ径方向内側及び外側に前記タイヤの断面高さＳＨの５％以下の範囲内に位置していることを特徴とする。この構成によれば、印刷層の未印刷部分を低減することができる。

ここで、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）ＹＥＡＲＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（ＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）ＳＴＡＮＤＡＲＤＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥＴＩＲＥａｎｄＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．）ＹＥＡＲＢＯＯＫ等に規定されたリムを指す。また、規定内圧とは、適用サイズのタイヤにおける上記規格のタイヤの最大負荷能力に対応する内圧をいうものとする。また、「スピューの厚さ」とは、平面視における、スピューの最大厚さをいうものとする。さらに、「スピューの高さ」とは、側面視における、スピューの最大高さをいうものとする。

また、本発明にあっては、前記スピューの高さは、１．２ｍｍ以下であることが好ましい。上記の範囲とすることにより、未印刷層の未印刷部分をさらに減少させつつ、印刷の品質を高めることができる。

さらに、本発明では、前記スピューの輪郭部分の平面視における面積は、２５ｍｍ^２以下であることが好ましい。上記の範囲とすることにより、印刷層を保護しつつ、サイドウォール部の擦れにより生じる違和感を低減することができる。

さらにまた、本発明においては、前記スピューの輪郭部分の厚さは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。上記の範囲とすることにより、スピューの剛性を確保しつつも、サイドウォール部の擦れにより生じる違和感を低減することができるからである。

ここで、本発明のタイヤの製造方法は、金型を用いて生タイヤを加硫してタイヤを成形する加硫工程と、前記加硫工程により成形されたタイヤのサイドウォール部に、印刷層を形成する工程と、を含み、前記加硫工程において、前記サイドウォール部に、前記金型に設けられたエア排出口の位置に対応する位置に、タイヤ表面からタイヤ径方向外側に向かって突出したスピューが形成され、前記スピューは、輪郭部分と該輪郭部分の内側部分とからなる中空状の形状を有し、前記内側部分のタイヤ表面の高さは、前記輪郭部分の高さより低く、前記スピューの輪郭部分の厚さは、０．８ｍｍ以下であり、前記スピューの高さは、０．３ｍｍ以上１．８ｍｍ以下であり、前記印刷層の高さは、前記スピューの高さより低く、前記スピューは、前記タイヤを適用リムに組み込み、規定内圧を充填し、無負荷状態とした際に、タイヤ径方向において、少なくとも、タイヤ最大幅部からタイヤ径方向内側及び外側に前記タイヤの断面高さＳＨの５％以下の範囲内に位置していることを特徴とする。この方法によれば、工数をかけずに、印刷層の未印刷部分を低減したタイヤを製造することができる。

本発明によれば、未印刷部分を減少させた印刷層を有するタイヤおよびその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかるタイヤの幅方向断面図である。図１の点Ｐ付近を拡大して示す図である。（ａ）（ｂ）スピュー７を示す平面図である。スピュー７を示す側面図である。（ａ）従来のタイヤの製造過程における印刷時の様子を模式的に示す図である。（ｂ）従来のタイヤ製造過程における追加工程を模式的に示す図である。本発明の一実施形態にかかるタイヤの製造過程における印刷時の様子を模式的に示す図である。開放状態におけるベントホール開閉弁を示す断面図である。閉止状態におけるベントホール開閉弁を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に例示説明する。

＜タイヤ＞
図１は、本発明の一実施形態にかかるタイヤの幅方向断面図である。図１は、タイヤを適用リムに組み込み、規定内圧を充填し、無負荷状態とした、基準状態の際のタイヤ幅方向断面を示している。図１では、タイヤ赤道面ＣＬを境界とするタイヤ幅方向一方の半部のみを図示しているが、他方の半部についても同等であるため、図示を省略している。図１に示すように、このタイヤは、一対の（図示では片側のみ）ビード部１に埋設されたビードコア１ａと、ビードコア１ａにトロイダル状に跨るカーカス２と、カーカス２のクラウン部のタイヤ径方向外側に配置されたベルト３と、トレッド４とを有している。

図２は、図１におけるタイヤのサイドウォール部５の、特にタイヤ最大幅部に対応する点Ｐ付近（図１において、点線の円で示している）を拡大して示す図である。図２に示すように、このタイヤは、サイドウォール部５に、タイヤ表面６からタイヤ外面側に向かって突出したスピュー７を有している。このスピュー７は、金型を用いて生タイヤを加硫してこのタイヤを成形する際に、該金型に設けられたエア排出口からエアと共に排出されたゴムによって形成されたものであり、従って、このスピュー７は、該金型のエア排出口の位置に対応する位置に形成されている。より具体的には、図２に示すように、上記基準状態において、タイヤ径方向において、少なくとも、タイヤ最大幅部からタイヤ径方向内側及び外側にタイヤの断面高さＳＨの５％以下の範囲Ｚ内にスピュー７が位置している。

図３（ａ）（ｂ）は、本実施形態のタイヤのスピュー７をタイヤ外面側から見た図である。図３（ａ）（ｂ）に示すように、スピュー７は、輪郭部分７ａとその内側部分７ｂとからなる中空状の形状である。スピュー７の輪郭部分７ａの内側部分７ｂのタイヤ表面６の高さは、輪郭部分７ａの高さより低くなっている。図３（ａ）に示す例では、スピュー７は、平面視で円環状の厚さｔの輪郭部分７ａを有しており、従って、スピュー７は、中空の円筒状である。また、図３（ｂ）に示す例では、スピュー７は、平面視で正方形の４辺に厚さｔをもたせた形状の輪郭部分７ａを有しており、従って、スピュー７は、中空の角筒状である。ここで、スピュー７の輪郭部分７ａの厚さｔは、０．８ｍｍ以下である。なお、図３（ａ）（ｂ）においては、スピュー７の輪郭部分７ａの厚さｔは、一定であるが、厚さは変化していても良い。さらに、図３（ａ）（ｂ）に示す例では、スピュー７の輪郭部分７ａは、連続した形状であるが、輪郭部分７ａは、途中で途切れていても良い。その場合、内側部分７ｂとは、輪郭部分７ａを仮想的に平滑に接続した場合の内側をいうものとする。

図４は、本実施形態のタイヤのスピュー７を側面から見た図である。図４に示すように、この例では、スピュー７の輪郭部分７ａの内側のタイヤ表面６は、スピュー７の輪郭部分の外側のタイヤ表面６と同じ高さである。この例のように、本発明では、スピュー７の輪郭部分７ａの内側部分７ｂのタイヤ表面６の高さは、輪郭部分７ａの高さより低くなっている。さらに、スピュー７の高さは、０．３ｍｍ以上１．８ｍｍ以下である。そして、このタイヤは、サイドウォール部５に印刷層８を有し、該印刷層８の高さは、スピュー７の高さより低い。以下、本実施形態のタイヤの作用効果について説明する。

図５（ａ）は、従来のタイヤ製造過程における印刷時の様子を模式的に示す図である。図５（ａ）に示すように、従来のタイヤのスピュー７は、中実状の円柱形状である。図５（ａ）に示すように、従来、印刷時にスピュー７が折れることにより、スピュー７の影になった部分が大きな未印刷部分としてタイヤのサイドウォール部５に残ってしまう。一方、図６は、本実施形態のタイヤ製造過程における印刷時の様子を模式的に示す図である。図６に示すように、本実施形態では、スピュー７は、中空状の形状であり、かつ、スピュー７の高さｈ及びスピュー７の厚さｔを所定の範囲内としたため、タイヤのサイドウォール部５にスピュー７を有しつつも、表示部等を印刷する際の未印刷部分（の面積）を減少させることができる。すなわち、スピュー７の高さｈが、１．８ｍｍ超であると、スピュー７がタイヤ径方向に対して傾斜しやすく、タイヤ表面にスピュー７の影となる部分が生じやすくなってしまう。また、スピュー７の高さｈが、１．８ｍｍ超であると、印刷時にヘッドがタイヤ表面６に近づきにくくなり、印刷品質が低下してしまうおそれがある。一方で、スピュー７の高さｈが０．３ｍｍ未満だと、スピュー箇所がタイヤを抉っている懸念があり、その箇所を起点した割れ等が発生することなどが考えられ、走行時のタイヤの耐久性として十分でなくなってしまう。さらに、スピュー７の厚さｔが、０．８ｍｍ超の場合、例えば、スピュー７を中実状の円柱状や角柱状とした場合、走行中にサイドウォール部５が擦れると、当該スピュー７の部分だけ印刷層８が剥がれ、違和感が生じるが、本実施形態のタイヤでは、スピュー７は、中空状であり、スピュー７の厚さｔが０．８ｍｍ以下であるため、走行中にサイドウォール部５を擦った際に印刷層８を保護する役割を果たしつつも、スピュー７部分の印刷層８が剥がれることによる違和感を最小限に留めることができる。ここで、本実施形態のタイヤでは、スピュー７は、上記基準状態におけるタイヤ径方向において、少なくとも、タイヤ最大幅部からタイヤ径方向内側及び外側にタイヤの断面高さＳＨの５％以下の範囲内に位置しているため、最も走行中に擦れる可能性の高いタイヤ最大幅部付近において、上記の作用効果を奏することができる。

ここで、本発明にあっては、スピュー７の高さｈは、１．２ｍｍ以下であることが好ましい。より一層スピュー７の傾斜を抑制することができ、スピュー７が印刷の妨げになるのを抑制することができ、さらに、印刷時のヘッドがタイヤ表面６に近づきやすくなり、印刷品質を向上させることができるからである。

また、本発明にあっては、スピュー７の輪郭部分７ａの平面視における面積は、２５ｍｍ^２以下であることが好ましい。上記範囲とすることにより、より一層印刷層８に違和感を生じないようにすることができるからである。

さらに、本発明のタイヤにあっては、スピュー７の厚さｔは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。厚さｔを０．１ｍｍ以上とすることにより、サイドウォール部５が擦れた際のスピュー７の剛性を確保することができ、一方で、厚さｔを０．５ｍｍ以下とすることにより、より一層、サイドウォール部５が擦れた際に、違和感を生じないようにすることができるからである。

＜タイヤの製造方法＞
次に、本発明の一実施形態にかかるタイヤの製造方法について説明する。この製造方法は、金型を用いて生タイヤを加硫してタイヤを成形する加硫工程と、加硫工程により成形されたタイヤのサイドウォール部５に、印刷層８を形成する工程と、を含む。ここで、加硫工程においては、サイドウォール部５に、金型に設けられたエア排出口の位置に対応する位置に、タイヤ表面６からタイヤ径方向外側に向かって突出するスピュー７を形成する。より具体的には、スピュー７は、上記基準状態の際に、タイヤ径方向において、少なくとも、タイヤ最大幅部からタイヤ径方向内側及び外側にタイヤの断面高さＳＨの５％以下の範囲内に位置するように形成される。上記印刷層８を形成する工程においては、形成される印刷層８の高さは、スピューの高さｈより低い。

上記のようなスピュー７は、一例として、図７、図８に示すようなベントホール開閉弁を用いて形成することができる。図７は、開放状態におけるベントホール開閉弁を示す断面図であり、図８は、閉止状態におけるベントホール開閉弁を示す断面図である。バネ体９により、弁体１０が弁孔１１を閉じる側に付勢されており、常時は、弁孔１１は、閉止している。まず、図７に示すように、タイヤ成型時に、タイヤ生カバー１２は、成形圧力によって金型内面１３に押し付けられ、タイヤ生カバー１２と金型内面１３が密着する直前では、タイヤ生カバー１２と金型内面１３との間の残留エアは、その空気圧が上昇することによって、バネ体９の付勢力に逆らって弁体１０を押し上げ、弁孔１１を開放し、残留エアを外部に排気する。一方で、図８に示すように、金型内面１２にタイヤ生カバー１３が密着すると、金型内面１２とタイヤ生カバー１３との間の残留エアの空気圧が小さくなり、バネ体９による上記付勢力が空気圧を上回るため、弁体１０を押し下げ、弁孔１１が閉止する。このような弁孔１１の開閉による残留エアの排出により、スピュー７が形成される。

上述したとおり、この製造方法によって形成される上記スピュー７の厚さｔは、０．８ｍｍ以下であり、スピュー７の高さｈは、０．３ｍｍ以上１．８ｍｍ以下である。スピュー７の厚さｔ及び高さｈ、並びに、中空状の形状は、例えば、図７、図８に示すゴム溜め部１４の幅及び高さＨ、並びに、形状により上記の範囲、形状とすることができる。

このタイヤの製造方法によれば、上述したように、印刷の品質が高く、未印刷部分を減少させた印刷層を有し、印刷層を擦れから保護することができ、また、スピュー部分が擦れた際の違和感を低減したタイヤを製造することができる。さらに、図６（ｂ）に示すように、印刷前にスピュー７を切り落としてサイドウォール部５を平滑化する場合と比較して、工数をかけずに済む。

本発明の効果を確かめるため、発明例１〜７、及び、比較例１〜５にかかるタイヤを試作した。各タイヤの諸元は、以下の表１に示している。なお、表１において、「範囲Ｚ」とは、「タイヤ最大幅部からタイヤ径方向内側及び外側にタイヤの断面高さＳＨの５％以下の範囲Ｚ」を意味する。

上記各タイヤについて、以下の試験を行った。
＜違和感＞
上記各タイヤを車両に装着し、１００００ｋｍ走行後のサイドウォール部の印刷層を観察した際の違和感について評価した。２０人による官能評価を行い、違和感ありとした評価者が１５人以上である場合をＣ、５人以上である場合をＢ、５人未満である場合をＡとした。
＜擦れ評価＞
上記各タイヤを車両に装着し、１００００ｋｍ走行後のサイドウォール部の印刷層の印刷の剥離度を評価した。評価は、比較例１にかかるタイヤでの印刷層の剥離面積を１００としたときの指数で評価し、表１において、数値が小さい方が剥離面積が小さいことを示す。
＜未印刷部分＞
印刷の塗料が付着していない部分の有無を評価者の目視によって評価した。
評価結果を、タイヤ諸元と共に以下の表１に示している。

表１に示すように、発明例１〜７にかかるタイヤは、いずれも評価者の目視では、未印刷部分が無く、また、比較例１にかかるタイヤと比較して、違和感や擦れ評価も良好であることがわかる。

１：ビード部、１ａ：ビードコア、２：カーカス、３：ベルト、４：トレッド、
５：サイドウォール部、６：タイヤ表面、７：スピュー、８：印刷層、９：バネ体、
１０：弁体、１１：弁孔、１２：タイヤ生カバー、１３：金型内面、１４：ゴム溜め部

Claims

タイヤであって、
前記タイヤのサイドウォール部に、タイヤ表面からタイヤ径方向外側に向かって突出したスピューを有し、
前記スピューは、輪郭部分と該輪郭部分の内側部分とからなる中空状の形状を有し、
前記内側部分のタイヤ表面の高さは、前記輪郭部分の高さより低く、
前記スピューの輪郭部分の厚さは、０．８ｍｍ以下であり、
前記スピューの高さは、０．３ｍｍ以上１．８ｍｍ以下であり、
前記サイドウォール部に印刷層を有し、該印刷層の高さは、前記スピューの高さより低く、
前記スピューは、前記タイヤを適用リムに組み込み、規定内圧を充填し、無負荷状態とした際に、タイヤ径方向において、少なくとも、タイヤ最大幅部からタイヤ径方向内側及び外側に前記タイヤの断面高さＳＨの５％以下の範囲内に位置していることを特徴とする、タイヤ。
前記スピューの高さは、１．２ｍｍ以下である、請求項１に記載のタイヤ。
前記スピューの輪郭部分の平面視における面積は、２５ｍｍ^２以下である、請求項１又は２に記載のタイヤ。
前記スピューの輪郭部分の厚さは、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタイヤ。
金型を用いて生タイヤを加硫してタイヤを成形する加硫工程と、
前記加硫工程により成形されたタイヤのサイドウォール部に、印刷層を形成する工程と、を含むタイヤの製造方法であって、
前記加硫工程において、前記サイドウォール部に、前記金型に設けられたエア排出口の位置に対応する位置に、タイヤ表面からタイヤ径方向外側に向かって突出したスピューが形成され、
前記スピューは、輪郭部分と該輪郭部分の内側部分とからなる中空状の形状を有し、
前記内側部分のタイヤ表面の高さは、前記輪郭部分の高さより低く、
前記スピューの輪郭部分の厚さは、０．８ｍｍ以下であり、
前記スピューの高さは、０．３ｍｍ以上１．８ｍｍ以下であり、
前記印刷層の高さは、前記スピューの高さより低く、
前記スピューは、前記タイヤを適用リムに組み込み、規定内圧を充填し、無負荷状態とした際に、タイヤ径方向において、少なくとも、タイヤ最大幅部からタイヤ径方向内側及び外側に前記タイヤの断面高さＳＨの５％以下の範囲内に位置していることを特徴とする、タイヤの製造方法。