JP6382095B2 - タイヤゴム部材間の接続構造及びタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、タイヤゴム部材間の接続構造及びタイヤに関するものである。

従来、タイヤゴム部材として、カーカストリート層に接する面を内面とし、内面と略平行に形成された面を外面とした場合、内面から外面へ貫通する穴を複数備え、穴の内面の開口部直径は、外面の開口部直径よりも大きくした構成が公知である（例えば、特許文献１参照）。これら穴は、ゴム部材とカーカストリート層との間の空気を排出し、ベアが発生することを防ぐことを目的とするものである。ここに、ベアとは、残留空気により発生するゴム欠損であり、加硫成型後に得られる製品タイヤの外観不良の原因となる。

しかしながら、前記従来のタイヤゴム部材では、複数の穴を備える構成が開示されているだけであり、互いに貼り合わせるジョイント部でのガス抜きについては考慮されていない。

特開２００６−８８５８６号公報

本発明は、ジョイント部であってもガス抜きを確実に行わせることができるタイヤゴム部材間の接続構造及びタイヤを提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
表裏面を貫通する複数のガス抜き孔を有するタイヤゴム部材同士を接続するジョイント部を備えたタイヤゴム部材間の接続構造であって、
前記ジョイント部に形成するガス抜き孔の数を、他の部位に比べて多くしたことを特徴とするタイヤゴム部材間の接続構造を提供する。

この構成により、ジョイント部でのガス抜き孔の接続不良を抑制して他の部位と同様な流路断面積の合計値を確保することができる。したがって、ジョイント部で残留空気が発生してゴム欠損が起こり、製品タイヤで外観不良となる可能性を抑制することができる。

この場合、前記ジョイント部に形成するガス抜き孔の数を、他の部位に比べて１０〜３０％多くするのが好ましい。

前記ジョイント部に形成するガス抜き孔の内径寸法を、他の部位に比べて大きくするようにしてもよい。

この場合、前記ジョイント部に形成するガス抜き孔の内径寸法を、他の部位に比べて５〜１０％大きくするのが好ましい。

前記ジョイント部に形成するガス抜き孔は、表面から内径寸法が徐々に小さくなる第１テーパ部と、裏面から内径寸法が徐々に小さくなる第２テーパ部とで構成するのが好ましい。

前記ジョイント部に形成するガス抜き孔は、一方の面に開口する第１テーパ部の内径寸法Ａが、２ｍｍ＜Ａ≦４ｍｍを満足し、他方の面に開口する第２テーパ部の内径寸法Ｂが、Ｂ＝１／２Ａを満足し、第１テーパ部と第２テーパ部の合流地点での内径寸法Ｃが、Ｃ＝１／３Ａを満足すればよい。

前記タイヤゴム部材は、同一部材であってもよい。

前記タイヤゴム部材は、異種部材であってもよい。

また本発明は、前記課題を解決するための手段として、
前記いずれかの接続構造を備えたタイヤゴム部材で加工したことを特徴とするタイヤを提供する。

本発明によれば、ジョイント部に形成するガス抜き孔の数を、他の部位に比べて多くしたので、ジョイント部で多少の位置ずれ等があったとしても、ガス抜き孔を確実に連通させることができる。したがって、残留空気を抑えてゴム欠損の発生を防止することで、製品タイヤでの外観不良を阻止することが可能となる。

本実施形態に係る空気入りタイヤの子午線に於ける半断面図である。 図１の空気入りタイヤを形成するための生タイヤのガス抜き孔を示す部分断面図である。 図１の空気入りタイヤを形成するための生タイヤの製造工程のうち、サイドウォール部となるゴム部材を貼着する様子を示す断面図である。 図３のゴム部材にガス抜き孔を形成する工程を示す概略説明図である。 図３のゴム部材のジョイント部を示す平面図である。 図５の断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の子午線に於ける半断面図を示す。この空気入りタイヤ１は、両側のビード部２と、中央部のトレッド部３と、ビード部２とトレッド部３とを結ぶサイドウォール部４とで構成されている。

ビード部２には、ビードコア５と、各ビードコア５に連接されるビードフィラー６とが配置されている。

ビードコア５は、詳細については図示しないが、１本のビードワイヤ（スチールワイヤ）を複数回巻き重ねて環状とし、１つに束ねた構成である。ビードコア５は、タイヤの両側に配置され、空気入りタイヤ１を図示しないホイールのリムフランジ部に固定すると共に、空気入りタイヤ１の内圧によって発生するカーカス８のコード張力を支える。

ビードフィラー６は、ゴム材料を、断面三角形状で、ビードコア５の環状上面に沿う環状となるように形成したもので、ビードコア５を補強する。

トレッド部３には、ベルト７が内蔵されている。ベルト７は、有機繊維（ナイロン（登録商標）、ポリエステル、レーヨン、アラミド等）又はスチール等からなる複数のコードを平行に配置してゴム材で被覆したものを、２層以上に積層した多層構造である。ベルト７は、タイヤ周方向に延び、環状に繋がっている。ベルト７の内周側にはカーカス８が配置されている。

カーカス８は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。カーカス８は、両側のビードコア５の間に架け渡されており、ビード部２で軸方向内側から外側に向かって折り返されている。カーカス８の折り返し部分の外面には、サイドウォール部４の内面が沿っている。

サイドウォール部４は、次のようにして帯状に形成されたゴム部材９を環状に繋いで、前記カーカス８の折り返し部分の外面に貼着することにより形成される。詳しくは、ゴム部材９を貼着することにより生タイヤが形成され、この生タイヤを図示しない金型で加硫成型することにより製品としての空気入りタイヤが完成する。

ゴム部材９は、図示しないが、スクリュ押出機から押し出されたゴム材料を、口金を通過させることで帯状とすることにより得られる。そして、ゴム部材９は、サイドウォール部４を形成するために必要な長さに切断される。このとき、一端部は先端縁に向かうに従って表面側へと徐々に薄くなるように斜めに切断され、他端部は逆に裏面側へと徐々に薄くなるように斜めに切断される。さらに、切断により得られた傾斜面同士を貼り合わせてジョイント部１０を形成することにより環状となる。

ゴム部材９には、複数のガス抜き孔１１が形成される。ガス抜き孔１１は、図３に示すように、搬送ローラ１２によって搬送する際、回動可能なアームの先端に回転可能に設けた押さえローラ１３を押し付けることにより形成される。すなわち、搬送ローラ１２及び押さえローラ１３の外周面には複数の針部が形成されており、これら針部をゴム部材９に突き刺すことによりガス抜き孔１１を形成することができるようになっている。なお、ガス抜き孔１１の形成は、両端部を斜めに切断する前に行う。

ガス抜き孔１１は、図２に示すように、一方の面から断面積が徐々に小さくなる第１テーパ部１４と、他方の面から断面積が徐々に小さくなる第２テーパ部１５とで構成されている。第１テーパ部１４と第２テーパ部１５とは先端側で連通（合流）している。第１テーパ部１４側がカーカス８の折り返し部分に貼着される内面、第２テーパ部１５側がその反対側の外面である。内面に開口する第１テーパ部１４の内径寸法Ａに対して外面に開口する第２テーパ部１５の内径寸法Ｂは、Ｂ＝１／２Ａとなるように設定されている。また、第１テーパ部１４と第２テーパ部１５の連通部分（合流地点）の内径寸法Ｃは、Ｃ＝１／３Ａとなるように設定されている。

またガス抜き孔１１は、図５に示すように、ゴム部材９の長手方向の領域で形成される数量が相違している。ジョイント部１０となる領域（ジョイント領域）は、それ以外の領域に比べてガス抜き孔１１の数量が多く設定されている。ここでは、ジョイント領域でのガス抜き孔１１の数量を、それ以外の領域の１．１〜１．３倍としている。

ガス抜き孔１１の形状及びサイズは全て同じであるが、数量をジョイント領域とそれ以外の領域とで相違させた理由は以下の通りである。ジョイント部１０では、図６に示すように、傾斜面同士を貼り合わせる際に若干の位置ずれが発生することがある（ここでは、長手方向の位置ずれについて示したが、幅方向等、他の方向への位置ずれも含まれる。）。このとき、ゴム部材９の各端部に形成したガス抜き孔１１の位置もずれ、連通部分の断面積が小さくなる。しかしながら、ジョイント領域ではガス抜き孔１１の数量が多くなるようにしている。このため、１つ１つの連通部分の断面積が小さくなったとしても、連通するガス抜き孔１１の数量は増大している。したがって、ジョイント部１０の全体では、連通部分の断面積の合計は、このジョイント部１０の面積に相当する他の部位での断面積の合計とほぼ同一となる。このため、カーカス８の折り返し部分に対してゴム部材９を押し付ける際、ジョイント部１０でガス抜き状態が不十分になるといった不具合は発生しない。

さらにガス抜き孔１１は、図１中、タイヤ断面高さをHとした場合、位置Ｐ１（ゴム部材９の一端位置）から高さｈまでの範囲に設けるようにすればよい。この場合、０．３Ｈ≦ｈ≦０．６Ｈを満足する範囲とするのが好ましい。この範囲では、内部構成部品（ビードコア５、ビードフィラー６、カーカス８）が多く、残留ガスを発生させやすいが、この範囲にガス抜き孔１１を形成することで、効果的に排出することができる。

カーカス８の折り返し部分へのゴム部材９の貼り付けは、図４に示すように、ゴム部材９に対してローラ１６を押し付け、このローラ１６をビード部２側からトレッド部３側に向かって回転させながら移動させることにより行う。ビード部２は、ビードコア５、ビードフィラー６、カーカス８を備えており、内部にガスが残留しやすい。ローラ１６をビード部２側から押し付けていくことにより、残留ガスをガス抜き孔１１を介してスムーズに排出することができる。またガス抜き孔１１自体はローラ１６を押し付けられることにより閉鎖される。

このように、ゴム部材９の両端部の各ジョイント領域でのガス抜き孔１１の数量を増大させているので、貼り合わせ位置が多少ずれたとしても、ジョイント部１０でのガス抜き孔１１の断面積が小さくなって排出不良を生じることがない。つまり、ジョイント部１０を有するゴム部材９であっても、ガス抜き孔１１を介してムラなく確実に内部の残留ガスを排出することができる。

ゴム部材９を貼着されて得られた生タイヤは、図示しない金型に挿入して加硫成型することにより空気入りタイヤとなる。生タイヤには、前述のように、ジョイント部１０であっても残留ガスを排出したものが使用されている。したがって、完成した空気入りタイヤでは、ゴム欠損が起こることがなく、製品タイヤの外観不良が発生することもない。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
前記実施形態では、ジョイント領域とそれ以外の領域とでガス抜き孔１１の数量を相違させるようにしたが、内径寸法を相違させるようにしてもよい。すなわち、ジョイント領域でのガス抜き孔１１の内径寸法を、それ以外の領域に比べて５〜１０％大きくすればよい。これにより、ジョイント部１０での貼着部分での位置ずれに対してガス抜き孔１１の連通部分の断面積を確保することができる。５％未満の増大量では位置ずれに対して有効ではなく（連通部分に対して所望の断面積を確保できない恐れがある。）、１０％を超えるとガス抜き孔１１の強度が低下し、亀裂等が発生する恐れがある。

またジョイント領域とそれ以外の領域とでガス抜き孔１１の数量及び内径寸法の両方を変更することも可能である。すなわち、ジョイント領域でのガス抜き孔１１の数量を他の領域よりも多くすると共に内径寸法を大きくする。これにより、ジョイント部１０での位置ずれに対して連通部分に所望の断面積を確保することがより一層容易となる。

前記実施形態では、ジョイント部１０に形成するガス抜き孔１１の数量又は内径寸法あるいはその両方を変更する構成について、ゴム部材９を同一部材間、前記例ではサイドウォール部４の両端部間で接続する場合に関して説明したが、異種部材、例えば、サイドウォール部４とトレッド部３の間で接続する場合であっても、同様に採用することができる。

この場合、トレッド部３となるゴム部材９に形成されるガス抜き孔１１は、トレッド部３の幅寸法Ｌとした場合、幅寸法ｌの範囲に設けるようにすればよく、０．７Ｌ≦ｌ≦Ｌを満足する範囲とするのが好ましい。

本発明は、タイヤの種類如何に拘わらず、その構成部品であるゴム部材に採用される接続構造の全般に採用することができるものである。

１…空気入りタイヤ
２…ビード部
３…トレッド部
４…サイドウォール部
５…ビードコア
６…ビードフィラー
７…ベルト
８…カーカス
９…ゴム部材
１０…ジョイント部
１１…ガス抜き孔
１２…搬送ローラ
１３…押さえローラ
１４…第１テーパ部
１５…第２テーパ部
１６…ローラ

Claims (8)

1. 表裏面を貫通する複数のガス抜き孔を有するタイヤゴム部材同士を接続するジョイント部を備えたタイヤゴム部材間の接続構造であって、
   前記ジョイント部に形成するガス抜き孔の数を、他の部位に比べて１０〜３０％多くしたことを特徴とするタイヤゴム部材間の接続構造。
2. 前記ジョイント部に形成するガス抜き孔の内径寸法を、他の部位に比べて大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤゴム部材間の接続構造。
3. 前記ジョイント部に形成するガス抜き孔の内径寸法を、他の部位に比べて５〜１０％大きくしたことを特徴とする請求項２に記載のタイヤゴム部材間の接続構造。
4. 前記ジョイント部に形成するガス抜き孔は、表面から内径寸法が徐々に小さくなる第１テーパ部と、裏面から内径寸法が徐々に小さくなる第２テーパ部とで構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のタイヤゴム部材間の接続構造。
5. 前記ジョイント部に形成するガス抜き孔は、一方の面に開口する第１テーパ部の内径寸法Ａが、２ｍｍ＜Ａ≦４ｍｍを満足し、他方の面に開口する第２テーパ部の内径寸法Ｂが、Ｂ＝１／２Ａを満足し、第１テーパ部と第２テーパ部の合流地点での内径寸法Ｃが、Ｃ＝１／３Ａを満足することを特徴とする請求項４に記載のタイヤゴム部材間の接続構造。
6. 前記タイヤゴム部材は、同一部材であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のタイヤゴム部材間の接続構造。
7. 前記タイヤゴム部材は、異種部材であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のタイヤゴム部材間の接続構造。
8. 前記請求項１から７のいずれか１項に記載の接続構造を備えたタイヤゴム部材で加工したことを特徴とするタイヤ。

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