JP5887060B2 - 空気入りタイヤおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、生産性およびアイス性能を向上させた空気入りタイヤおよびその製造方法に関するものである。

従来の空気入りタイヤは、トレッド部にトレッドゴムを配置し、そのトレッドゴムのタイヤ幅方向両外側にサイドゴムを配置する構成であった。トレッドゴムとサイドゴムと配置方法に関しては、大きく以下の２通りがあった。
第１は、トレッド端ＴＥの付近を拡大したタイヤ幅方向断面を図１（ａ）に示すように、トレッドゴム６とサイドゴム８との境界Ｐがショルダー部に存在するような構成である。ところが、ショルダー部は、タイヤの負荷転動時に大きく屈曲して変形するため、このショルダー部に存在する境界Ｐが故障の起点となるおそれがあった。また、特にアイス性能を確保するために、トレッドゴム６を発泡ゴムで構成した場合、ユーザがショルダー部の発泡ゴムを視認して、外観不良と考えるおそれもあった。
そこで、第２は、図１（ｂ）に示すように、ショルダー部からサイドウォール部にかけてサイドゴム８を配置し、両サイドゴム８の間にトレッドゴム６を配置して、ショルダー部にトレッドゴム６を露出させない構成である（例えば、特許文献１）。

特開２００７−９１１６７号公報

ところが、上述した図１（ｂ）に示す第２の構成の空気入りタイヤにおいて、図１（ｃ）に示すように、トレッド端ＴＥの付近のトレッド部のゴムがわずかに欠ける（幅１．０ｍｍ、深さ１．０ｍｍ程度）といった現象が生じていた。このようなゴム欠けは、タイヤ性能上の問題とはならないが、出荷前の外観検査で不良品として取り扱われるため、生産性が低下するという問題があった。
本発明者がこの問題を詳しく調べたところ、ゴム欠けは、生タイヤを加硫した後、加硫済みタイヤを金型から取り外すときに起こっていることを知見した。さらに、ゴム欠けは、トレッド中央では発生せず、トレッド端ＴＥ付近のサイプの周辺でのみ生じていることを知見した。本発明者は、以上の知見をもとに、サイプを型付けするためのブレードと、トレッドゴムおよびサイドゴムとの関係を鋭意検討し、本発明を完成させるに至った。

そして、本発明の目的は、生産性およびアイス性能を向上させた空気入りタイヤおよびその製造方法を提供することにある。

本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）トレッドゴムと、該トレッドゴムのトレッド幅方向両側に隣接したサイドゴムとを有し、トレッド端を含む陸部に、トレッド周方向を横切る向きに延びる複数のサイプが形成されている空気入りタイヤにおいて、
前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面における境界が、前記トレッド端よりトレッド幅方向内側、且つ前記複数のサイプよりトレッド幅方向外側にあり、トレッド端から前記サイプのトレッド幅方向外側端までの距離が、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤ。

（２）タイヤ幅方向断面で見たとき、前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面を通る境界線が、トレッド端を通りタイヤ赤道面に平行な線分よりタイヤ幅方向内側にあることを特徴とする上記（１）に記載の空気入りタイヤ。
（３）タイヤ幅方向断面でみたとき、前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面を通る境界線と、トレッド踏面とのなす角度θは、１０°以上１２０°以下であることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。

（４）トレッドゴムと、該トレッドゴムのトレッド幅方向両側に隣接したサイドゴムとを有し、トレッド端を含む陸部に、トレッド周方向を横切る向きに延びる複数のサイプが形成されている空気入りタイヤにおいて、
前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面における境界が、前記複数のサイプよりトレッド幅方向外側かつ該タイヤのショルダー部にあり、タイヤ幅方向断面でみたとき、該トレッドゴムと該サイドゴムとのタイヤ表面における境界点を通る境界線がトレッド踏面と１０°以上４５°以下の角度をなし、トレッド端を通りタイヤ赤道面に平行な線分と交差することを特徴とする空気入りタイヤ。

（５）前記トレッド端から前記サイプのトレッド幅方向外側端までの距離が、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする上記（４）に記載の空気入りタイヤ。
（６）前記トレッドゴムは発泡ゴムであり、
前記サイドゴムは非発泡ゴムである、
ことを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。

（７）トレッドゴムと、該トレッドゴムのトレッド幅方向両側に隣接したサイドゴムとを有し、トレッド端を含む陸部にトレッド周方向を横切る向きに延びる複数のサイプが形成されている空気入りタイヤの製造方法において、
前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面における境界が、前記トレッド端よりトレッド幅方向内側となる配置とし、
前記サイプを型付けするためのブレードを、前記境界よりトレッド幅方向内側、且つトレッド端からトレッド幅方向内側に１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ離間した位置に配置して加硫成形を行うことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
（８）トレッドゴムと、該トレッドゴムのトレッド幅方向両側に隣接したサイドゴムとを有し、トレッド端を含む陸部にトレッド周方向を横切る向きに延びる複数のサイプが形成されている空気入りタイヤの製造方法において、
前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面における境界が、該タイヤのショルダー部にあり、タイヤ幅方向断面でみたとき、該トレッドゴムと該サイドゴムとのタイヤ表面における境界点を通る境界線がトレッド踏面と１０°以上４５°以下の角度をなし、トレッド端を通りタイヤ赤道面に平行な線分と交差する配置とし、
前記サイプを型付けするためのブレードを、前記境界よりトレッド幅方向内側に配置して加硫成形を行うことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

本発明により、生産性およびアイス性能を向上させた空気入りタイヤおよびその製造方法を提供することができる。

従来の空気入りタイヤの一部拡大幅方向断面図である。 本発明の空気入りタイヤの幅方向断面図である。 本発明の空気入りタイヤの一部拡大幅方向断面図である。 従来の空気入りタイヤの一部拡大幅方向断面図である。 本発明の好適実施例に係る空気入りタイヤの一部拡大幅方向断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
図２は、本発明の空気入りタイヤの幅方向断面図である。本発明の空気入りタイヤ１０は、ビードコア１を埋設した一対のビード部間にトロイダル状に跨るカーカス２を骨格として、このカーカス２のクラウン部のタイヤ径方向外側に、タイヤ赤道面ＣＬに対して斜めに配置した複数本のコードをゴム被覆し、積層間でコード相互が交差する傾斜ベルト層３ａ、３ｂからなるベルト３を配置してなる。なお、これらのビード部、カーカス、ベルトの構造は一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
また、図示例のトレッド部には、タイヤ周方向に延びる周方向溝４ａ、４ｂが設けられ、これらの周方向溝４ａ、４ｂによってリブ状の陸部５ａ、５ｂ、５ｃが形成されている。これらの溝の形状および本数も一例であり、周方向溝を設けない場合、あるいは、ラグ溝をさらに設けて陸部をブロック状に形成することもできる。

また、トレッド部にトレッドゴム６が配置され、ショルダー部からサイドウォール部にかけてサイドゴム８が配置されている。すなわち、サイドゴム８は、トレッドゴム６のタイヤ幅方向両外側に隣接して配置されている。
トレッドゴム６とサイドゴム８とは異種ゴムである。トレッドゴム６は、路面と接触し制駆動を伝達するためにグリップが良いゴムであり、サイドゴム８は、変形性が良く、経年や環境による劣化に強いゴムである。
トレッドゴム６は、駆動力、制動力、旋回力等のタイヤにかかる種々の力を路面に伝達し、内部の骨格部材（ベルト等）を外力から保護するようにその物性を決定する必要がある。それゆえ、グリップ性、耐摩耗性などの性能が求められ、特に、冬用タイヤの場合は低温環境下でも路面との密着性を高めるために柔軟な弾性を保持する材料を選択する必要がある。
なお、トレッドゴム６は、タイヤ径方向内側のベースゴムとタイヤ径方向外側のキャップゴムとの２層から構成することもできる。この場合、キャップゴムが、上記したトレッドゴム６の物性を有する。
一方、サイドゴム８は、内部の骨格部材を外力から保護するため、繰り返しの屈曲変形を受けてもその耐久性を保持し、外傷の拡大を極力抑えるように、その物性を決定する必要がある。

図３（ａ）は、図２の空気入りタイヤのトレッド端ＴＥ付近を拡大した幅方向断面図であり、図３（ｂ）はその変形例である。
図３（ａ）に示すように、トレッド端ＴＥを含む陸部５ａに、トレッド周方向を横切る向きに延びるサイプ７が形成されている。サイプ７は、陸部５ａの剛性を調整するために、トレッド端ＴＥからサイプ７のトレッド幅方向外側端までの距離ｄが１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ程度となる位置に形成されている。
ここで、トレッドゴム６とサイドゴム８とのタイヤ表面における境界（図示例ではこの境界はトレッド端ＴＥに一致している）が、サイプ７よりトレッド幅方向外側にあることが肝要である。
また、図３（ｂ）に示すように、トレッドゴム６とサイドゴム８とのタイヤ表面における境界Ｐが、トレッド端ＴＥよりトレッド幅方向内側にあることも併せて肝要である。
なお、図示例のサイプ７は、トレッド幅方向（すなわち、トレッド周方向に直交する向き）に延び、サイプ７のサイプ壁は平面的であるが、本発明はこれに限定されることはない。サイプ７はトレッド幅方向に対して傾斜したり、トレッド幅方向およびサイプ７の深さ方向に向かってジグザグ状の、いわゆる３Ｄサイプとすることもできる。

さて、空気入りタイヤは、金型に生タイヤを配置して加硫成型を行い、金型から加硫済みのタイヤを取り出すことによって製造される。ここで、サイプを有するタイヤを製造するためには、サイプを型付けするためのブレードを有する金型を用いる必要がある。図４（ａ）に示すように、トレッドゴム６とサイドゴム８とのタイヤ表面における境界Ｐがサイプ７よりトレッド幅方向内側にあるタイヤを製造するためには、サイプ７の位置にブレードを有する金型を用いて、生タイヤを加硫成型後、加硫済みのタイヤからこのブレードを取り除く必要がある。上述したゴム欠けの問題は、境界Ｐ付近のサイドゴム８がブレードに密着して、加硫成型後にブレードを取り除くときにブレードからはがれず、図４（ｂ）に示すように、一部が欠けてしまうことによるものであることが分かった。このようなゴム欠けが生じたタイヤは、出荷前の外観検査で不良品として取り扱われるため、生産性の低下が問題となっていた。
この現象に関し、本発明者がさらに鋭意研究したところ、このゴム欠けは、サイドゴム８がトレッドゴム６に比べてブレードへの密着性が高いことに起因していることを知見した。そこで、本発明では、トレッドゴム６とサイドゴム８とのタイヤ表面における境界を、サイプ７よりトレッド幅方向外側に設定した。

さらに、所望のアイス性能を達成するためには、図３（ａ）に示すように、路面に接地するトレッド踏面にはトレッドゴム６を配置することが好ましい。一方、トレッド端ＴＥ付近の剛性を確保するためには、図３（ｂ）に示すように、トレッド端ＴＥ付近には剛性の高いサイドゴム８を配置することが好ましい。この２つの性能を両立するために、本発明者は、トレッド踏面にはトレッドゴム６を配置し、トレッド踏面以外のトレッド部の内部にサイドゴム８を配置することが好ましいことを知見した。

そこで、図５（ａ）に示すように、トレッドゴム６とサイドゴム８とのタイヤ表面を通る境界線Ｂ１が、トレッド端ＴＥを通りタイヤ赤道面ＣＬに平行な線分Ｌ（図中、二点鎖線で示す）よりタイヤ幅方向内側にあるように、トレッドゴム６とサイドゴム８とを配置する。こうすることにより、所望のアイス性能を達成するとともにトレッド端ＴＥ付近の剛性を確保してトレッド端ＴＥ付近の偏摩耗を抑制することができる。
境界線Ｂ１とトレッド踏面とのなす角度θは１０°以上１２０°以下であることが好ましい。
なぜなら、１２０°超の場合、トレッド端ＴＥ付近におけるサイドゴム８の量が少ないので、トレッド端ＴＥの剛性を十分に確保できないおそれがあるためである。
一方、１０°未満の場合、トレッド端ＴＥ付近におけるトレッドゴム６の量が少ないので、十分なグリップ性能を確保できないおそれがあるためである。
なお、トレッドゴム６とサイドゴム８とのタイヤ表面を通らない境界線Ｂ２は特に規定していない。
また、図５（ｂ）に示すように、トレッドゴム６とサイドゴム８とのタイヤ表面における境界Ｐがトレッド端ＴＥとサイプ７の間にあり、かつ、トレッド部の内部において、サイドゴム８がサイプ７の領域に重なってもよいものとする。
さらにまた、図５（ｃ）に示すように、トレッドゴム６とサイドゴム８との境界Ｐがトレッド端ＴＥよりトレッド幅方向外側のショルダー部にあり、Ｐを通る境界線Ｂ１が、線分Ｌと交差してもよいものとする。ただし、このようにショルダー部に境界Ｐがあると、トレッドゴム６を発泡ゴムで構成した場合、発泡ゴムがユーザに視認され、外観不良とみなされるおそれはある。
それゆえ、タイヤ性能、生産性および外観の観点から、図５（ａ）の場合が最も好ましい。

トレッドゴム６を発泡ゴム（発泡率：５％〜４５％（温度：２６°Ｃ））から構成し、サイドゴム８を非発泡ゴム（発泡率０％）から構成することが好ましい。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれだけに限定されるものではない。
発明例タイヤおよび従来例タイヤを試作し、生産性、アイス制動性能、偏摩耗率を評価したので以下に説明する。
各供試タイヤ（タイヤサイズ：１９５Ｒ／６５Ｒ１５、リム：６ＪＪ）は、トレッドゴム６とサイドゴム８の配置以外の構成は同一である。タイヤ周方向に延びる４本の周方向溝とタイヤ幅方向に延びるラグ溝とによって、ブロック状の陸部を形成している。トレッド端ＴＥを含むブロックには、周方向に５ｍｍ間隔でいわゆる３Ｄサイプが形成されている。
参考例タイヤ１は、図３（ａ）に示すように、トレッドゴム６とサイドゴム８とのタイヤ表面における境界点がトレッド端ＴＥと一致して、トレッドゴム６とサイドゴム８との境界線はタイヤ幅方向外側に向かって延在している。
参考例タイヤ２は、図５（ａ）に示すように、トレッドゴム６とサイドゴム８とのタイヤ表面における境界点がトレッド端ＴＥと一致して、トレッドゴム６とサイドゴム８とのタイヤ表面を通る境界線Ｂ１が、トレッド端ＴＥを通りタイヤ赤道面ＣＬに平行な線分Ｌよりタイヤ幅方向内側に延在している。また、境界線Ｂ１とトレッド踏面とのなす角θは４５°である。
従来例タイヤは、図４（ａ）に示すように、トレッドゴム６とサイドゴム８とのタイヤ表面における境界点Ｐがサイプ７の形成されている領域に存在している。

（１）生産性の評価
供試タイヤを１００個ずつ作製し、加硫成型後の各供試タイヤのブロックサイプ部にゴム欠けがあるか否かを目視にて確認した。ゴム欠けが、２ヶ所未満であれば良品、２箇所以上であれば不良品とした。

（２）アイス制動性能の評価
各供試タイヤを表１に示す条件にてアイス路面を走行させ、速度４０ｋｍ／ｈで制動力をかけてＡＢＳを作動させた際の制動距離を測定した。結果は、従来例タイヤの制動距離を１００として指数表示した。なお、指数が大きいほど、アイス制動性能に優れていることを示す。

（３）偏摩耗率の評価
各供試タイヤを表２に示す条件にて一般路を５０００ｋｍ走行させた後、トレッド中央部とトレッド端部の摩耗量の比を偏摩耗率として測定した。なお、指数が大きいほど、性能に優れていることを示す。

表３に示すように、参考例タイヤ１、２では、生産性およびアイス制動性能が従来例対比で向上していることが分かる。さらに、参考例タイヤ２では、参考例タイヤ１対比、偏摩耗率が向上していることが分かる。

１ ビードコア
２ カーカス
３ ベルト
４ 周方向溝
５ 陸部
６ トレッドゴム
７ サイプ
８ サイドゴム
１０ 空気入りタイヤ

Claims (8)

1. トレッドゴムと、該トレッドゴムのトレッド幅方向両側に隣接したサイドゴムとを有し、トレッド端を含む陸部に、トレッド周方向を横切る向きに延びる複数のサイプが形成されている空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面における境界が、前記トレッド端よりトレッド幅方向内側、且つ前記複数のサイプよりトレッド幅方向外側にあり、トレッド端から前記サイプのトレッド幅方向外側端までの距離が、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤ幅方向断面で見たとき、前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面を通る境界線が、トレッド端を通りタイヤ赤道面に平行な線分よりタイヤ幅方向内側に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。
3. タイヤ幅方向断面でみたとき、前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面を通る境界線と、トレッド踏面とのなす角度θは、１０°以上１２０°以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. トレッドゴムと、該トレッドゴムのトレッド幅方向両側に隣接したサイドゴムとを有し、トレッド端を含む陸部に、トレッド周方向を横切る向きに延びる複数のサイプが形成されている空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面における境界が、前記複数のサイプよりトレッド幅方向外側かつ該タイヤのショルダー部にあり、タイヤ幅方向断面でみたとき、該トレッドゴムと該サイドゴムとのタイヤ表面における境界点を通る境界線がトレッド踏面と１０°以上４５°以下の角度をなし、トレッド端を通りタイヤ赤道面に平行な線分と交差することを特徴とする空気入りタイヤ。
5. 前記トレッド端から前記サイプのトレッド幅方向外側端までの距離が、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記トレッドゴムは発泡ゴムであり、
   前記サイドゴムは非発泡ゴムである、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
7. トレッドゴムと、該トレッドゴムのトレッド幅方向両側に隣接したサイドゴムとを有し、トレッド端を含む陸部にトレッド周方向を横切る向きに延びる複数のサイプが形成されている空気入りタイヤの製造方法において、
   前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面における境界が、前記トレッド端よりトレッド幅方向内側となる配置とし、
   前記サイプを型付けするためのブレードを、前記境界よりトレッド幅方向内側、且つトレッド端からトレッド幅方向内側に１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ離間した位置に配置して加硫成形を行うことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
8. トレッドゴムと、該トレッドゴムのトレッド幅方向両側に隣接したサイドゴムとを有し、トレッド端を含む陸部にトレッド周方向を横切る向きに延びる複数のサイプが形成されている空気入りタイヤの製造方法において、
   前記トレッドゴムと前記サイドゴムとのタイヤ表面における境界が、該タイヤのショルダー部にあり、タイヤ幅方向断面でみたとき、該トレッドゴムと該サイドゴムとのタイヤ表面における境界点を通る境界線がトレッド踏面と１０°以上４５°以下の角度をなし、トレッド端を通りタイヤ赤道面に平行な線分と交差する配置とし、
   前記サイプを型付けするためのブレードを、前記境界よりトレッド幅方向内側に配置して加硫成形を行うことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

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