JP5461043B2 - タイヤ加硫用金型および空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド部に、タイヤ周方向に延びる主溝が形成され、該主溝の溝底には、所定の高さで突出したウェアインジケータが形成された空気入りタイヤのタイヤ加硫用金型および空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤでは、摩耗によるタイヤ交換時期を知らせるために、タイヤ周方向に延びる主溝に、その溝底から突出する複数のウェアインジケータを周方向に隔設している。一般に、空気入りタイヤのトレッド部は、タイヤ幅方向に略同一の厚みで形成されるが、ウェアインジケータ近傍では、他の部分に比べてウェアインジケータを形成するために多くのゴムを使用することから、このウェアインジケータ近傍にてゴムが不足する。その結果、図７に示すとおり、ウェアインジケータ２０自体、このウェアインジケータ２０近傍に位置する陸部のエッジ部分Ｅおよびウェアインジケータ２０近傍に位置する陸部の踏面部Ｓにて、ゴムが不足することで「ベアー」が発生するという問題があった。

上述したベアーの発生を防止する手段として、下記特許文献１では、ウェアインジケータ近傍部分に、他の位置を加硫する部分よりも多くベントホールが配設されたタイヤ加硫用金型によって、空気入りタイヤを加硫成型する方法が記載されている。しかしながら、かかる方法に使用されるタイヤ加硫用金型では、数多くのベントホールを形成する必要があるため、金型製作の工数を多く要するという問題がある。

なお、下記特許文献２では、ウェアインジケータが周方向に隔設された主溝の溝幅方向両側の溝壁に、窪みが形成された空気入りタイヤが記載されている。また、下記特許文献３では、トレッド部の平面視にてストレート状に延びる主溝の側壁に、平面視にて流線型状を有する窪みが形成された空気入りタイヤが記載されている。しかしながら、これらの文献に記載の空気入りタイヤは、いずれもベアーの発生を防止することを目的として開発されたものではないため、結果としてウェアインジケータ近傍でのベアーの発生が防止されたものではない。

特開２００６−８８５８５号公報 特開２００２−２２５５１４号公報 特開２００６−２０５８２４号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウェアインジケータ自体、ウェアインジケータ近傍に位置する陸部のエッジ部分、およびウェアインジケータ近傍に位置する陸部の踏面部でのベアーの発生を防止することができるタイヤ加硫用金型および空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係るタイヤ加硫用金型は、トレッド部に、タイヤ周方向に延びる主溝が形成され、前記主溝の溝底には、所定の高さで突出したウェアインジケータが形成された空気入りタイヤのタイヤ加硫用金型において、前記ウェアインジケータの溝幅方向両側の主溝壁部分のうち、少なくとも片側の主溝壁部分に、トレッド踏面に対して開口する窪み部を形成するための突起部が少なくとも一つ配設されていることを特徴とする。

上記タイヤ加硫用金型を使用して空気入りタイヤを加硫成型した場合、ウェアインジケータを形成するために多くのゴムを必要とするウェアインジケータ近傍において、突起部の影響により、ゴムの充填が速やかに行われる。ここで、本発明に係るタイヤ加硫用金型では、その突起部に起因して、トレッド踏面に対して開口する窪み部が形成される。その結果、空気入りタイヤのウェアインジケータ自体、ウェアインジケータ近傍に位置する陸部のエッジ部分、およびウェアインジケータ近傍に位置する陸部の踏面部におけるゴム不足を解消し、結果としてこれらの部分でのベアーの発生を防止することができる。

一方、本発明に係るタイヤ加硫用金型とは異なり、その突起部が、トレッド踏面に対して開口しない窪み部を形成するように構成されたものであると、特に、加硫後の空気入りタイヤのウェアインジケータ近傍に位置する陸部のエッジ部分、およびウェアインジケータ近傍に位置する陸部の踏面部にてゴム不足を十分に解消できず、結果としてこれらの部分でのベアーの発生を防止できない。

上記タイヤ加硫用金型において、前記突起部が二つ以上配設されるものであり、前記主溝壁部分と前記トレッド踏面との稜線における前記窪み部同士の溝方向間隔が０．３ｍｍ〜３．５ｍｍであることが好ましい。かかる構成によれば、主溝壁部分に窪み部を形成しつつ、この主溝壁部分での剛性を確保することができる。その結果、加硫成型後の空気入りタイヤにおいて、ウェアインジケータ近傍に位置する陸部の剛性の低下を低減することができる。

上記タイヤ加硫用金型において、前記窪み部の溝幅方向の幅が０．５ｍｍ以上であり、前記ウェアインジケータの体積をＶ１、前記窪み部の体積をＶ２としたとき、０．８Ｖ１≦Ｖ２≦１．５Ｖ１であることが好ましい。かかる条件を満たす窪み部を形成するための突起部が配設されたタイヤ加硫用金型を使用して、空気入りタイヤを加硫成型した場合、ウェアインジケータ自体、ウェアインジケータ近傍に位置する陸部のエッジ部分、およびウェアインジケータ近傍に位置する陸部の踏面部でのベアーの発生を、より確実に防止することができる。

さらに、本発明に係る空気入りタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向に延びる主溝が形成され、前記主溝の溝底には、所定の高さで突出したウェアインジケータが形成された空気入りタイヤにおいて、前記ウェアインジケータの溝幅方向両側の主溝壁部分のうち、少なくとも片側の主溝壁部分には、トレッド踏面に対して開口する窪み部が少なくとも一つ形成されていることを特徴とする。

上記空気入りタイヤでは、ウェアインジケータ自体、ウェアインジケータ近傍に位置する陸部のエッジ部分、およびウェアインジケータ近傍に位置する陸部の踏面部にて、ゴム不足が解消し、これによりベアーの発生を防止することができる。

一方、本発明に係る空気入りタイヤとは異なり、その窪み部が、トレッド踏面に対して開口しないものであると、特に、加硫後の空気入りタイヤのウェアインジケータ近傍に位置する陸部のエッジ部分、およびウェアインジケータ近傍に位置する陸部の踏面部にて、ゴム不足を十分に解消できず、結果としてこれらの部分でのベアーの発生を防止できない。

上記空気入りタイヤにおいて、前記窪み部が二つ以上形成されるものであり、前記主溝壁部分と前記トレッド踏面との稜線における前記窪み部同士の溝方向間隔が０．３ｍｍ〜３．５ｍｍであることが好ましい。かかる構成によれば、主溝壁部分に窪み部を形成しつつ、この主溝壁部分での剛性を確保することができる。その結果、かかる構成を備える空気入りタイヤにおいて、ウェアインジケータ近傍に位置する陸部の剛性の低下を低減することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、前記窪み部の溝幅方向の幅が０．５ｍｍ以上であり、前記ウェアインジケータの体積をＶ１、前記窪み部の体積をＶ２としたとき、０．８Ｖ１≦Ｖ２≦１．５Ｖ１であることが好ましい。かかる条件を満たす窪み部が形成された空気入りタイヤにおいては、ウェアインジケータ自体、ウェアインジケータ近傍に位置する陸部のエッジ部分、およびウェアインジケータ近傍に位置する陸部の踏面部でのベアーの発生を、より確実に防止することができる。

本発明に係る空気入りタイヤにおけるウェアインジケータ部分を拡大した斜視図の一例 図１のＩ−Ｉ矢視断面図の一例 図１のＩ−Ｉ矢視断面図の他の例 （ａ）（ｂ）図１のＩ−Ｉ矢視断面図の他の例 本発明に係る空気入りタイヤにおけるウェアインジケータ部分を拡大した斜視図の他の例 本発明に係る空気入りタイヤにおけるウェアインジケータ部分を拡大した斜視図の他の例 主溝の溝底にウェアインジケータが形成された従来の空気入りタイヤにおいて、ベアーが発生する箇所を示した斜視図の一例

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤにおけるウェアインジケータ部分を拡大した斜視図の一例である。図２は、図１のＩ−Ｉ矢視断面図の一例である。図において、「ＰＤ」はタイヤ周方向を意味し、かつ主溝の溝方向を意味し、「ＷＤ」はタイヤ幅方向であって、かつ主溝の溝幅方向を意味するものとする。

本発明の空気入りタイヤは、図示を省略するが、通常の空気入りタイヤと同様に、一対のビードコアと、該ビードコアを巻回しトロイダル形状を成すカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置されたベルト層と、該ベルト層のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部と、を備える。該トレッド部には、少なくともタイヤ周方向に延びる主溝１が形成されている。なお、本発明においては、タイヤ周方向に延びる主溝１のみがトレッド部に形成され、陸部としてリブをトレッド部に備えるものであってもよく、あるいはタイヤ周方向に延びる主溝１とタイヤ幅方向に延びる横溝とがトレッド部に形成され、陸部としてブロックをトレッド部に備えるものであってもよい。

主溝１の溝底には、所定の高さで突出したウェアインジケータ２が形成されている。このウェアインジケータ２は、トレッド部の摩耗限界を知らせるために、主溝１の溝底に形成されたものであり、その突出高さＨ１としては、例えば１．３５〜２．２ｍｍのものが挙げられる。また、ウェアインジケータ２の周方向長さＬ１としては、例えば５〜１０ｍｍのものが挙げられる。また、本発明において、主溝１の溝深さＨは、例えば４．５〜１４ｍｍのものが挙げられ、その溝幅Ｗは、例えば８〜２５ｍｍのものが挙げられる。

本実施形態では、ウェアインジケータ２の溝幅方向ＷＤ両側の主溝壁部分に、トレッド踏面に対して開口する窪み部３が一つ形成された例を示す。この場合、加硫時において、窪み部３が形成されることで、ウェアインジケータ自体、ウェアインジケータ近傍に位置する陸部のエッジ部分、およびウェアインジケータ近傍に位置する陸部の踏面部にて、ゴム不足が解消するため、これらの部分にて、ベアーの発生を防止することができる。この窪み部３の周方向長さＬ２とウェアインジケータ２の周方向長さＬ１との比は、０．８Ｌ１≦Ｌ２≦１．５Ｌ１とすることが好ましく、Ｌ２とＬ１とを略同等とすることがより好ましい。具体的に、窪み部３の周方向長さＬ２としては、例えば４〜１５ｍｍのものが挙げられる。なお、窪み部３とトレッド踏面との稜線は、滑らかに形成してもよい。

本実施形態の窪み部３は、トレッド部の平面視にて矩形状の開口部を有する。この実施形態では、窪み部３の溝幅方向ＷＤの幅Ｗ２が０．５ｍｍ以上に設定され、ウェアインジケータ２の体積をＶ１、窪み部３の体積をＶ２としたとき、０．８Ｖ１≦Ｖ２≦１．５Ｖ１に設定されている。この場合、ウェアインジケータ自体、ウェアインジケータ近傍に位置する陸部のエッジ部分、およびウェアインジケータ近傍に位置する陸部の踏面部でのベアーの発生を、より確実に防止することができる。Ｖ２が０．８Ｖ１未満であると、ベアー発生を十分に防止できない場合があり、Ｖ２が１．５Ｖ１を超えると、ベアー発生は十分に防止できるが、隣接する陸部の剛性が低下することで、トレッド部の偏摩耗が発生する場合がある。ベアー発生を防止し、かつトレッド部の偏摩耗を効果的に防止するためには、１．０Ｖ１≦Ｖ２≦１．２Ｖ１に設定することがより好ましい。ここで、本実施形態では、ウェアインジケータ２の溝幅方向ＷＤ両側の主溝壁部分に、トレッド踏面に対して開口する窪み部３が形成されているが、この場合は両側の窪み部３の体積の合計をＶ２として計算するものとする。なお、この実施形態では、窪み部３の溝幅方向の幅が、どの溝深さ方向位置であっても略同等に設定されている。

本発明においては、トレッド部の摩耗限界を知らせるという、ウェアインジケータ２の機能を確実に発揮させるためには、窪み部３の溝深さ方向下端を、ウェアインジケータ２の溝深さ方向上端位置、またはこの上端位置よりもトレッド踏面側に設けることが好ましい。

次に、上述した空気入りタイヤを製造するためのタイヤ加硫用金型について説明する。このタイヤ加硫用金型は、ウェアインジケータ２の溝幅方向ＷＤ両側の主溝壁部分のうち、少なくとも片側の主溝壁部分に、トレッド踏面に対して開口する窪み部３を形成するための突起部が少なくとも一つ配設されていることを特徴とする。この突起部の形状は、加硫後の空気入りタイヤの窪み部３の形状と略一致する。したがって、上述のとおり、窪み部３の溝幅方向ＷＤの幅Ｗ２を０．５ｍｍ以上に設定し、ウェアインジケータ２の体積をＶ１、窪み部３の体積をＶ２としたとき、０．８Ｖ１≦Ｖ２≦１．５Ｖ１に設定するためには、突起部の溝幅方向の幅を０．５ｍｍ以上に設定し、ウェアインジケータ２の体積をＶ１、突起部の体積をＶ２’としたとき、０．８Ｖ１≦Ｖ２’≦１．５Ｖ１に設定することが好ましい。

本発明の空気入りタイヤは、上記の如きウェアインジケータ２と窪み部３とを主溝１に備える以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用できる。

［他の実施形態］以下、本発明の他の実施の形態について説明する。

（１）前述の実施形態では、ウェアインジケータ２の溝幅方向ＷＤ両側の主溝壁部分に、トレッド踏面に対して開口する窪み部３が形成された例を示した。しかしながら、本発明においては、図１のＩ−Ｉ矢視断面図である図３に示すとおり、ウェアインジケータ２の溝幅方向ＷＤ片側の主溝壁部分に、トレッド踏面に対して開口する窪み部３が形成されたものであってもよい。ウェアインジケータ２の溝幅方向ＷＤ片側の主溝壁部分に、窪み部３を形成する場合であっても、窪み部３の溝幅方向の幅Ｗ２が０．５ｍｍ以上に設定され、ウェアインジケータ２の体積をＶ１、窪み部３の体積をＶ２としたとき、０．８Ｖ１≦Ｖ２≦１．５Ｖ１に設定されることが好ましい。この場合は、片側の窪み部３の体積をＶ２として計算するものとする。

（２）前述の実施形態では、窪み部３の溝幅方向ＷＤの幅が、どの溝深さ方向位置であっても略同等に設定された例を示した。しかしながら、本発明においては、図１のＩ−Ｉ矢視断面図である図４（ａ）に示すとおり、窪み部３の溝幅方向ＷＤの幅が、トレッド踏面位置よりも溝深さ方向下端にて幅広に設定されたものであってもよく、図４（ｂ）に示すとおり、溝深さ方向下端よりもトレッド踏面位置にて幅広に設定されたものであってもよい。

（３）前述の実施形態では、トレッド部の平面視にて矩形状の開口部を有する窪み部３の例を示した。しかしながら、本発明においては、図５に示すとおり、トレッド部の平面視にて円弧状の開口部を有する窪み部３であってもよい。

（４）前述の実施形態では、ウェアインジケータ２の溝幅方向ＷＤ両側の主溝壁部分に、トレッド踏面に対して開口する窪み部３が一つ形成された例を示した。しかしながら、本発明においては、突起部が二つ以上配設されたタイヤ加硫用金型を使用し、ウェアインジケータ２の溝幅方向ＷＤ両側の主溝壁部分のうち、少なくとも片側の主溝壁部分に、トレッド踏面に対して開口する窪み部３を二つ以上形成するものであってもよい。図６に示す実施形態では、ウェアインジケータ２の溝幅方向ＷＤ両側の主溝壁部分に、トレッド踏面に対して開口する窪み部３を三つ形成した例を示す。この実施形態では、主溝壁部分とトレッド踏面との稜線における窪み部３同士の溝方向間隔を０．３〜３．５ｍｍとしている。この実施形態に係る空気入りタイヤでは、主溝壁部分に窪み部３を三つ形成することで、ベアーの発生を防止しつつ、ウェアインジケータ２近傍に位置する陸部の剛性の低下を低減することができる。なお、この実施形態では、トレッド部の平面視にて、窪み部３の開口部を円弧状に形成している。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例などについて説明する。なお、「ベアー抑制割合（％）」は、以下の方法により評価した。

実施例１〜４、および比較例１に係るタイヤ加硫用金型を製造し、これらを使用して乗用車用空気入りタイヤ（２１５／６０Ｒ１６）をそれぞれ１００本ずつ製造した。製造した空気入りタイヤにて、形成されたウェアインジケータ全箇所に対し、ウェアインジケータ２自体、ウェアインジケータ２近傍に位置する陸部のエッジ部分、およびウェアインジケータ近傍に位置する陸部の踏面部でベアーが発生しなかった箇所をカウントした。その結果から、「（ベアー抑制割合（％））＝（ベアーが発生しなかった箇所の数）／（ウェアインジケータ２の全数）」を計算した。

実施例１
図１および図２に示す窪み部３を形成するための突起部が配設されたタイヤ加硫金型を使用して空気入りタイヤを製造した。ここで、図２において、Ｈ＝８．５ｍｍ、Ｗ＝１２ｍｍ、Ｈ１＝１．８ｍｍ、Ｗ２＝０．４８ｍｍとすることで、０．８Ｖ１＝Ｖ２に設定した。かかるタイヤを用いて、ベアー抑制割合の評価を行った結果を表１に示す。

実施例２
図２において、Ｗ２＝０．６ｍｍとすることで、Ｖ１＝Ｖ２に設定した以外は、実施例１と同じ構成である空気入りタイヤを製造した。かかるタイヤを用いて、ベアー抑制割合の評価を行った結果を表１に示す。

実施例３
図２において、Ｗ２＝０．７２ｍｍとすることで、１．２Ｖ１＝Ｖ２に設定した以外は、実施例１と同じ構成である空気入りタイヤを製造した。かかるタイヤを用いて、ベアー抑制割合の評価を行った結果を表１に示す。

実施例４
図２において、Ｗ２＝０．９ｍｍとすることで、１．５Ｖ１＝Ｖ２に設定した以外は、実施例１と同じ構成である空気入りタイヤを製造した。かかるタイヤを用いて、ベアー抑制割合の評価を行った結果を表１に示す。

比較例１
突起部が配設されていないタイヤ加硫金型を使用して、窪み部３を有しない空気入りタイヤを製造した。かかるタイヤを用いて、ベアー抑制割合の評価を行った結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例１〜４のタイヤ加硫金型を使用して製造した空気入りタイヤにおいては、比較例１のタイヤ加硫金型を使用して製造した空気入りタイヤに比べて、ベアーの発生が防止されていることがわかる。特に、１．０Ｖ１≦Ｖ２≦１．２Ｖ１に設定された実施例２〜４のタイヤ加硫金型を使用して製造した空気入りタイヤにおいては、ベアーの発生が確実に防止されていることがわかる。但し、実施例４のタイヤ加硫金型を使用して製造した空気入りタイヤにおいては、窪み部３に隣接する陸部の剛性が低下したことに伴い、トレッド部にて偏摩耗が発生することが判明した。

１：主溝
２：ウェアインジケータ
３：窪み部

Claims (4)

1. トレッド部に、タイヤ周方向に延びる主溝が形成され、前記主溝の溝底には、所定の高さで突出したウェアインジケータが形成された空気入りタイヤのタイヤ加硫用金型において、
   前記ウェアインジケータの溝幅方向両側の主溝壁部分のうち、少なくとも片側の主溝壁部分に、トレッド踏面に対して開口する窪み部を形成するための突起部が少なくとも一つ配設されており、
   前記窪み部の溝幅方向の幅が０．５ｍｍ以上であり、前記ウェアインジケータの体積をＶ１、前記窪み部の体積をＶ２としたとき、０．８Ｖ１≦Ｖ２≦１．５Ｖ１であることを特徴とするタイヤ加硫用金型。
2. 前記突起部が二つ以上配設されるものであり、前記主溝壁部分と前記トレッド踏面との稜線における前記窪み部同士の溝方向間隔が０．３〜３．５ｍｍである請求項１に記載のタイヤ加硫用金型。
3. トレッド部に、タイヤ周方向に延びる主溝が形成され、前記主溝の溝底には、所定の高さで突出したウェアインジケータが形成された空気入りタイヤにおいて、
   前記ウェアインジケータの溝幅方向両側の主溝壁部分のうち、少なくとも片側の主溝壁部分には、トレッド踏面に対して開口する窪み部が少なくとも一つ形成されており、
   前記窪み部の溝幅方向の幅が０．５ｍｍ以上であり、前記ウェアインジケータの体積をＶ１、前記窪み部の体積をＶ２としたとき、０．８Ｖ１≦Ｖ２≦１．５Ｖ１であることを特徴とする空気入りタイヤ。
4. 前記窪み部が二つ以上形成されるものであり、前記主溝壁部分と前記トレッド踏面との稜線における前記窪み部同士の溝方向間隔が０．３〜３．５ｍｍである請求項３に記載の空気入りタイヤ。

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