JP5496797B2

JP5496797B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP5496797B2
Application number: JP2010153433A
Authority: JP
Inventors: 丹野　　篤; 彩子城座; 史郎小川; 藤田　　明
Original assignee: Kuraray Plastics Co Ltd; Yokohama Rubber Co Ltd; Kuraray Fastening Co Ltd
Current assignee: Kuraray Plastics Co Ltd; Yokohama Rubber Co Ltd; Kuraray Fastening Co Ltd
Priority date: 2010-07-05
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2030-07-05
Also published as: DE102011078516A1; US20120000588A1; CN102310732A; DE102011078516B4; JP2012011986A; CN102310732B

Description

本発明は、吸音材等の付属物を必要に応じて取り付けるための面ファスナーをタイヤ内面に備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、面ファスナーの係合素子が加硫ブラダーの圧力により潰れるのを防ぐことを可能にした空気入りタイヤに関する。

従来、吸音材等の付属物の取り付けを容易にするために、タイヤ内面に面ファスナーを備え付けた空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。空気入りタイヤにおいては、空洞部内で生じる共鳴音を低減するために、空洞部内に吸音材を設置することが行われているが、上記面ファスナー付き空気入りタイヤによれば、吸音材等の付属物を必要に応じて簡単に着脱することができる。

しかしながら、面ファスナーをタイヤ内面に取り付けた状態で空気入りタイヤの加硫を行うと、加硫ブラダーの圧力により面ファスナーの係合素子が潰れてしまうという問題がある。そして、面ファスナーの係合素子が潰れると、面ファスナーを介してタイヤ内面に取り付けられた吸音材等の付属物の安定性が低下し、タイヤ走行時に付属物が離脱し易くなる。

特開２００６−４４５０３号公報

本発明の目的は、面ファスナーをタイヤ内面に接着するにあたって、面ファスナーの係合素子が加硫ブラダーの圧力により潰れるのを防ぐことを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、基材部の一方の面に複数本の係合素子を設けた面ファスナーを有し、該面ファスナーの基材部を前記係合素子がタイヤ内腔側に位置するようにタイヤ内面に接着した空気入りタイヤにおいて、前記面ファスナーの基材部の一方の面に前記係合素子の潰れを防止するための突起部を設け、該突起部を少なくとも前記基材部のタイヤ幅方向の両端部においてタイヤ周方向に沿って配置し、前記突起部をタイヤ周方向に並ぶ複数本の係合素子に跨るようにタイヤ周方向に連続的に延在させたことを特徴とするものである。

本発明では、面ファスナーの基材部を係合素子がタイヤ内腔側に位置するようにタイヤ内面に接着した空気入りタイヤにおいて、面ファスナーの基材部の一方の面に係合素子と共に突起部を設けているので、面ファスナーの係合素子が加硫ブラダーの圧力により潰れるのを防ぐことができる。

本発明において、突起部の高さは係合素子の高さの７０％〜２００％であることが好ましい。また、突起部を基材部のタイヤ幅方向の複数箇所に配置し、これら複数箇所に配置された突起部のタイヤ幅方向の相互間隔を５ｍｍ〜７０ｍｍとすることが好ましい。これにより、係合素子による係合効果を損なうことなく係合素子の潰れを効果的に防止することができる。

突起部は少なくとも基材部のタイヤ幅方向両端部においてタイヤ周方向に沿って配置することが好ましい。これにより、基材部のタイヤ幅方向両端部に配置された突起部が加硫ブラダーに押圧されて、その部分の加圧力が高くなるため、基材部のタイヤ幅方向両端部をタイヤ内面に対してしっかりと接着し、その接着性を高めることができる。

面ファスナーの基材部の他方の面には複数本のアンカー素子を設けることが好ましい。これらアンカー素子はタイヤ内面のゴム層に埋設されることになるため、面ファスナーのタイヤ内面に対する接着力を向上することができる。

面ファスナーの基材部には該基材部を貫通する複数の小孔を設けることが好ましい。特に、面ファスナーの基材部において突起部が形成された部分に基材部及び突起部を貫通する複数の小孔を設けることが好ましい。これら小孔は通気路として機能するため、面ファスナーとタイヤ内面との間における空気溜まりを抑制し、面ファスナーの接着性を高めることができる。しかも、上述の如く小孔を設けた場合、面ファスナーの接着面積が増大することに加えて、小孔に流れ込んだゴムによるアンカー効果が得られるため、このような観点からも面ファスナーの接着性を向上することができる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。本発明で使用される面ファスナーの一例を示す斜視図である。本発明で使用される面ファスナーの他の例（参考例）を示す斜視図である。本発明で使用される面ファスナーの更に他の例を示す斜視図である。本発明で使用される面ファスナーの更に他の例を示す斜視図である。本発明で使用される面ファスナーの更に他の例（参考例）を示す斜視図である。本発明で使用される面ファスナーの更に他の例を示す斜視図である。本発明で使用される面ファスナーの更に他の例を示す斜視図である。本発明で使用される面ファスナーの更に他の例を示す斜視図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２は本発明で使用される面ファスナーの一例を示すものである。

図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。また、カーカス層４よりもタイヤ内腔側の部位にはインナーライナー層６が配置されている。一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。

上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面Ｓのトレッド部１に対応する領域には面ファスナー１０が設置されている。面ファスナー１０は、図２に示すように、シート状をなす基材部１１の一方の面１１ａに複数本の係合素子１２を設けた構造を有している。係合素子１２はタイヤ周方向Ｃに沿って列をなし、複数の列がタイヤ幅方向Ｗに沿って並ぶように配置されている。係合素子１２の形状は特に限定されるものではないが、例えば、図示のように先端部が枝分かれして面ファスナー１０の面方向に向かって延びるＴ字形状や鏃形状（２段鏃形状を含む）であると良い。

更に、面ファスナー１０の基材部１１の一方の面１１ａには、係合素子１２の潰れを防止するための突起部（リッジ）１５が形成されている。つまり、面ファスナー１０は係合素子１２がタイヤ内腔側に位置するようにして基材部１１がタイヤ内面Ｓに対して加硫接着されるが、タイヤ加硫時において面ファスナー１０は加硫ブラダーにより押圧されるため、係合素子１２にはタイヤ径方向の圧力が掛かることになる。そこで、基材部１１の一方の面１１ａに突起部１５を併設することにより、その突起部１５が加硫ブラダーからの圧力を受け止めることにより係合素子１２の潰れを防止するのである。係合素子１２の潰れを防止するために、突起部１５の高さ方向の中央位置における断面積は係合素子１２の高さ方向の中央位置における断面積の２倍以上になっている。

一方、面ファスナー１０には、必要に応じて吸音材２０等の付属物が取り付けられる。例えば、ポリウレタンフォームからなる吸音材２０の場合、そのポリウレタンフォームの網目構造を利用することで吸音材２０をそのまま面ファスナー１０に対して係合させることができる。勿論、付属物には面ファスナー１０に対して係合可能な他の面ファスナーを取り付けるようにしても良い。付属物としては、吸音材２０の他に、温度センサやトランスポンダ等を挙げることができる。また、面ファスナー１０のタイヤ内面Ｓにおける設置場所は付属物の種類に応じて任意に選択することができる。

上述した空気入りタイヤでは、面ファスナー１０をタイヤ内面Ｓに加硫接着するにあたって、面ファスナー１０の基材部１１の一方の面１１ａに係合素子１２と共に突起部１５を設けているので、面ファスナー１０の係合素子１２が加硫ブラダーの圧力により潰れるのを防ぐことができる。これにより、面ファスナー１０を介してタイヤ内面Ｓに取り付けられた吸音材２０等の付属物の安定性を高めることができ、タイヤ走行時に付属物が離脱するのをより確実に防止することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、係合素子１２の基材表面からの高さは特に限定されるものではないが、例えば、０．３ｍｍ〜５．０ｍｍにすると良い。係合素子１２の高さを上記範囲に設定することにより、面ファスナー１０に対する吸音材２０等の付属物の取り付け強度を十分に確保することができる。

一方、突起部１５の基材表面からの高さは係合素子１２の高さの７０％〜２００％の範囲、より好ましくは、８５％〜１５０％の範囲であると良い。これにより、係合素子１２による係合効果を損なうことなく係合素子１２の潰れを効果的に防止することができる。突起部１５の高さが係合素子１２の高さの７０％未満であると係合素子１２の潰れを効果的に防止することができず、逆に係合素子１２の高さの２００％を超えると係合素子１２による係合効果が低下する。

突起部１５は基材部１１のタイヤ幅方向の複数箇所に配置し、これら複数箇所に配置された突起部１５のタイヤ幅方向の相互間隔を５ｍｍ〜７０ｍｍの範囲、より好ましくは、１０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲とするのが良い。ここで、突起部１５のタイヤ幅方向の相互間隔とはタイヤ幅方向に隣り合う突起部１５，１５同士の最短距離である。このような突起部１５の配置により、係合素子１２による係合効果を損なうことなく係合素子１２の潰れを効果的に防止することができる。突起部１５のタイヤ幅方向の相互間隔が５ｍｍ未満であると係合素子１２による係合効果が低下し、逆に７０ｍｍを超えると係合素子１２の潰れを効果的に防止することができなくなる。

図２において、突起部１５は基材部１１のタイヤ幅方向の２箇所、即ち、基材部１１のタイヤ幅方向両端部においてタイヤ周方向に沿って配置されている。この場合、基材部１１のタイヤ幅方向両端部に配置された突起部１５が加硫ブラダーに押圧されて、その部分の加圧力が高くなるため、基材部１１のタイヤ幅方向両端部をタイヤ内面Ｓに対してしっかりと接着し、その接着性を高めることができる。

上記空気入りタイヤにおいて、突起部１５はタイヤ周方向に連続的に延在している。また、突起部１５の側面視形状は特に限定されるものではなく、台形、矩形、半円形等とすることができる。また、突起部１５は係合素子１２の潰れを防止するものであるが、それと同時に係合機能を有するフックを備えていても良い。

図３〜図９はそれぞれ本発明で使用される面ファスナーの変形例を示すものである。これら図３〜図９において、図２と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。但し、図３及び図６は参考例である。

図３において、面ファスナー１０は、基材部１１の一方の面１１ａに複数本の係合素子１２と複数本の突起部１５とを設けた構造を有している。突起部１５は、側面視形状が台形であり、基材部１１のタイヤ幅方向両端部においてタイヤ周方向に断続的に配置されている。

図４において、面ファスナー１０は、基材部１１の一方の面１１ａに複数本の係合素子１２と複数本の突起部１５とを設けた構造を有し、その基材部１１に該基材部１１を貫通する複数の小孔１３が形成されている。突起部１５は、側面視形状が台形であり、基材部１１のタイヤ幅方向両端部においてタイヤ周方向に連続的に延在している。小孔１３の形状は特に限定されるものではないが、例えば、円形、楕円形、多角形とすることができる。

面ファスナー１０の基材部１１に小孔１３を設けることにより、これら小孔１３がタイヤ加硫時において通気路として機能するため、面ファスナー１０とタイヤ内面Ｓとの間における空気溜まりを抑制し、面ファスナー１０の接着性を高めることができる。しかも、面ファスナー１０の基材部１１に小孔１３を設けた場合、面ファスナー１０の接着面積が増大すると共に、タイヤ内面Ｓに位置するインナーライナー層６（ゴム層）の一部が小孔１３を介して基材部１１の一方の面１１ａ側へ流れ出した状態で加硫されてアンカー効果を発揮するため、面ファスナー１０の接着性を更に向上することができる。

小孔１３の直径は０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであり、基材部１１の単位面積１ｃｍ²当たりの小孔１３の個数は４〜１００個であると良い。このような寸法及び密度を選択することにより、空気溜まりの抑制効果と接着面積の増大効果とを十分に確保することができる。小孔１３の直径が０．１ｍｍ未満であるとタイヤ内面Ｓのゴムが小孔１３に入り難くなるため接着面積の増大効果及びアンカー効果を十分に得ることができず、逆に１．５ｍｍを超えるとタイヤ内面Ｓのゴムが小孔１３から多量に流れ出すため係合素子１２による係合効果の妨げになる。また、小孔１３の個数が４個／ｃｍ²未満であると接着面積の増大効果及びアンカー効果を十分に得ることができず、逆に１００個／ｃｍ²を超えると基材部１１の剛性が低下し、タイヤ加硫時に基材部１１に歪みを生じる恐れがある。

図５において、面ファスナー１０は、基材部１１の一方の面１１ａに複数本の係合素子１２と複数本の突起部１５とを設けた構造を有している。突起部１５は、側面視形状が半円形であり、基材部１１のタイヤ幅方向中央部及び両端部においてタイヤ周方向に連続的に延在している。

図６において、面ファスナー１０は、基材部１１の一方の面１１ａに複数本の係合素子１２と１本の突起部１５とを設けた構造を有している。突起部１５は、側面視形状が台形であり、基材部１１のタイヤ幅方向中央部においてタイヤ周方向に連続的に延在している。この場合、係合素子１２の潰れを防止する効果は図２の構造よりは小さくなる。

図７において、面ファスナー１０は、基材部１１の一方の面１１ａに複数本の係合素子１２と複数本の突起部１５とを設けた構造を有している。突起部１５は、側面視形状が台形であり、基材部１１のタイヤ幅方向中央部及び両端部においてタイヤ周方向に連続的に延在している。また、面ファスナー１０の基材部１１において突起部１５が形成された部分には基材部１１及び突起部１５を貫通する複数の小孔１３が形成されている。より具体的には、各突起部１５にはその長手方向に沿って複数の小孔１３が配置されている。

図８において、面ファスナー１０は、基材部１１の一方の面１１ａに複数本の係合素子１２と複数本の突起部１５とを設けた構造を有している。突起部１５は、その幅方向中央部が窪んだ形状を有しており、基材部１１のタイヤ幅方向中央部及び両端部においてタイヤ周方向に連続的に延在している。また、面ファスナー１０の基材部１１において突起部１５が形成された部分には基材部１１及び突起部１５を貫通する複数の小孔１３が形成されている。より具体的には、各突起部１５の窪み部分にはその長手方向に沿って複数の小孔１３が配置されている。この場合、加硫ブラダーによる押圧により突起部１５の周辺での圧力が高くなり、小孔１３からのゴムの流出が多くなり、そのゴムが突起部１５の窪み部分において加硫されることで大きなアンカー効果が生じるため、面ファスナー１０の接着性の改善効果が大きくなる。

図９において、面ファスナー１０は、基材部１１の一方の面１１ａに複数本の係合素子１２と複数本の突起部１５とを設ける一方で基材部１１の他方の面１１ｂに複数本のアンカー素子１４を設けた構造を有している。突起部１５は、側面視形状が台形であり、基材部１１のタイヤ幅方向中央部及び両端部においてタイヤ周方向に連続的に延在している。アンカー素子１４はタイヤ周方向Ｃに沿って列をなし、複数の列がタイヤ幅方向Ｗに沿って並ぶように配置されている。アンカー素子１４の形状は特に限定されるものではないが、例えば、図示のように先端部が枝分かれして面ファスナー１０の面方向に向かって延びるＴ字形状であると良い。これらアンカー素子１４はタイヤ内面Ｓのインナーライナー層６に埋設されるため、面ファスナー１０のタイヤ内面Ｓに対する接着力を向上することができる。

上述した面ファスナー１０は、例えば、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリル／スチレン、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂から成形することができる。例えば、基材部１１及び係合素子１２をタイヤ周方向に向かって見たときの側面視形状に相当する開口部を備えた押出成形機から熱可塑性樹脂を押出し、係合素子１２に相当する突条部分にスリットを間欠的に形成し、その押出物を延伸して係合素子１２の相互間隔を広げることにより、基材部１１の一方の面１１ａに多数本の独立した係合素子１２と備えた面ファスナー１０を成形することができる。突起部１５は係合素子１２と同様に基材部１１に対して一体的に形成することが可能であるが、場合によっては、面ファスナー１０を押出成形した後で基材部１１に対して突起部１５を貼り合わせても良いし、また、基材面に高粘度樹脂や溶融樹脂を重ね、これを乾燥又は冷却させて突起部１５を形成しても良い。アンカー素子１４は係合素子１２と同様に基材部１１に対して一体的に形成することができる。小孔１３は、押出直後の押出物を塑性変形させることで形成しても良く、或いは、押出物が硬化した後で機械加工により形成しても良い。

タイヤサイズ２１５／６０Ｒ１６で、タイヤ内面におけるトレッド部に対応する領域に面ファスナーを設置し、この面ファスナーをタイヤ内面に対して加硫接着した空気入りタイヤにおいて、面ファスナーの基材部の一方の面に係合素子と共に突起部を設け、面ファスナーの構造を表１のように種々異ならせた実施例１〜５及び参考例１のタイヤを製作した。また、比較のため、基材部の一方の面に突起部を設けずに係合素子だけを設けた比較例１のタイヤを製作した。

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、係合素子の状態及び面ファスナーの接着性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

係合素子の状態：
加硫後の試験タイヤにおいてタイヤ内面に接着されている面ファスナーを観察し、係合素子の状態を調べた。評価結果は、係合素子の潰れが顕著である場合を「×」で示し、係合素子の潰れが殆ど認められない場合を「○」で示した。

面ファスナーの接着性：
加硫後の試験タイヤを解体して面ファスナーの設置部分を切り出し、面ファスナーとインナーライナー層とカーカス層との積層体からなる試験片を作製し、この試験片のタイヤ部分（インナーライナー層、カーカス層）と面ファスナーとの間の接着力をＪＩＳＫ６２５６−１に準拠した試験法にて測定した。評価結果は、比較例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど接着性が良好であることを意味する。

表１から判るように、実施例１〜５及び参考例１のタイヤにおいては、面ファスナーの係合素子に潰れが生じておらず、しかも面ファスナーの接着性が良好であった。これに対して、比較例１のタイヤでは、面ファスナーの係合素子に潰れが生じていた。

１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４カーカス層
５ビードコア
６インナーライナー層
７ベルト層
１０面ファスナー
１１ａ一方の面
１１ｂ他方の面
１２係合素子
１３小孔
１４アンカー素子
１５突起部
Ｓタイヤ内面

Claims

基材部の一方の面に複数本の係合素子を設けた面ファスナーを有し、該面ファスナーの基材部を前記係合素子がタイヤ内腔側に位置するようにタイヤ内面に接着した空気入りタイヤにおいて、前記面ファスナーの基材部の一方の面に前記係合素子の潰れを防止するための突起部を設け、該突起部を少なくとも前記基材部のタイヤ幅方向の両端部においてタイヤ周方向に沿って配置し、前記突起部をタイヤ周方向に並ぶ複数本の係合素子に跨るようにタイヤ周方向に連続的に延在させたことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記突起部の高さが前記係合素子の高さの７０％〜２００％であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記突起部を前記基材部のタイヤ幅方向の複数箇所に配置し、これら複数箇所に配置された突起部のタイヤ幅方向の相互間隔を５ｍｍ〜７０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記突起部を前記基材部のタイヤ幅方向の中央部及び両端部においてタイヤ周方向に沿って配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記面ファスナーの基材部の他方の面に複数本のアンカー素子を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記面ファスナーの基材部に該基材部を貫通する複数の小孔を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記面ファスナーの基材部において前記突起部が形成された部分に前記基材部及び前記突起部を貫通する複数の小孔を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。