JP6894812B2 - 空気入りタイヤ及びタイヤ加硫用金型 - Google Patents

Description

本開示は、タイヤ周方向に延びる周溝の溝底に突起が形成された空気入りタイヤ及びタイヤ加硫用金型に関する。

空気入りタイヤでは、磨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タイヤ周方向に配置している。一般的に、空気入りタイヤのトレッド部は、厚みがほぼ同一になるように形成される。しかし、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が必要となり、ゴム不足によりゴム流れが悪くなり、ウェアインジケータ自体及びその周辺にエア入りが発生する問題がある。

特許文献１には、タイヤ摩耗による交換時期を示すためのウェアインジケータ（突起）が周溝の溝底に形成されたタイヤにおいて、ウェアインジケータによるゴム不足を解消するために、周溝側面に凹部を設け、当該凹部に対応するゴムをウェアインジケータに充填することが開示されている。しかしながら、周溝側面の凹部は、接地面に開口しているため、美観が損なわれてしまう。

このような問題は、主溝に設けられるウェアインジケータに限られず、例えば特許文献２に示す構造にも同様の課題が存在すると、と考えられる。この例は、金型の合わせ面に凹みを設けることにより、タイヤとしては、主溝だけでなく、タイヤ周方向に延びる周溝にも突起が形成される構造を有する。

特開２０１０−２３４５５９号公報 特開２００３−２５１６３２号公報

本開示は、このような課題に着目してなされたもので、その目的は、美観を損なわずにエア入りを低減可能な空気入りタイヤ及びタイヤ成形用金型を提供することである。

本開示に係る空気入りタイヤは、
タイヤ周方向に延び且つ接地面を区画する周溝と、
前記周溝の底面から突出し且つ前記周溝の溝側壁の間を接続する突起と、
前記突起の溝幅方向両側にある２つの溝側壁に形成され、互いに対面する一対のスリットと、を備え、
前記スリットは、前記接地面に到達せずに溝側壁内で閉じており、
前記スリットの溝長手方向の長さは、前記突起の溝長手方向の長さ以上である。

このように、突起の溝幅方向両側にある２つの溝側壁に、互いに対面する対をなすスリットが形成されており、スリットの溝長手方向の長さが突起の溝長手方向の長さ以上であるので、スリットにより余ったゴムを、突起を形成するために用いることができ、突起自体及び突起周辺にゴム不足によるエア入りを低減することが可能となる。
さらに、スリットは接地面に到達せずに溝側壁内で閉じているので、スリットが接地面に開口していることにより接地面の形状が変化して美観が損なわれることを回避することができる。

第１実施形態における周溝の突起周辺の形状を示す斜視図、Ａ−Ａ部位断面図、及びＢ−Ｂ部位断面図。 第１実施形態における周溝の突起周辺の形状を示す平面図。 第１実施形態の変形例を示す平面図。 第１実施形態の変形例を示すＢ−Ｂ部位断面図。 第２実施形態における周溝の突起周辺の形状を示す斜視図、Ａ−Ａ部位断面図、及びＢ−Ｂ部位断面図。 第２実施形態における周溝の突起周辺の形状を示す平面図。 第３実施形態における周溝の突起周辺の形状を示す斜視図、Ａ−Ａ部位断面図、及びＢ−Ｂ部位断面図。 第３実施形態における周溝の突起周辺の形状を示す平面図。 第１及び第２実施形態を組み合わせた形態における周溝の突起周辺の形状を示す斜視図、Ａ−Ａ部位断面図、及びＢ−Ｂ部位断面図。

＜第１実施形態＞
以下、本開示の第１実施形態について説明する。図において、「ＬＤ」は周溝１の溝長手方向を意味し、「ＷＤ」は周溝１の溝幅方向を意味する。

本開示の空気入りタイヤは、図示しないが、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。図１に示すように、該トレッド部には、少なくともタイヤ周方向に延びる周溝１が形成されている。本実施形態において、タイヤ周方向に延びる周溝１が接地面２を区画し、陸部としてリブをトレッド部に形成している。勿論、更にタイヤ幅方向に延びる横溝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形成するようにしてもよい。

本実施形態において、図１に示すように、タイヤ周方向に延びる周溝１は、底面１０から突出する突起３としてのＴＷＩ（タイヤウェアインジケータ）を有する主溝である。突起３は、周溝１の溝側壁１１同士を接続している。しかし、本開示における周溝は、溝底から突出する突起を有していれば、主溝に限定されない。

図１及び図２Ａ〜Ｂに示すように、突起３の溝幅方向ＷＤ両側にある２つの溝側壁１１には、互いに対面する一対のスリット４が形成されている。スリット４は、接地面２に到達せず溝側壁１１内で閉じており、接地面２に開口していない。図２Ａ〜Ｂに示すように、平面視において、スリット４の溝長手方向ＬＤの長さＬ１は、突起３の溝長手方向ＬＤの長さＬ２以上である。図２Ａは、スリット４の溝長手方向ＬＤの長さＬ１が、突起３の溝長手方向ＬＤの長さＬ２と同じである例を示す。図２Ｂは、スリット４の溝長手方向ＬＤの長さＬ１は、突起３の溝長手方向ＬＤの長さＬ２よりも大きい例を示す。

Ｌ１＜Ｌ２であれば、突起３に向けて充填されるゴムが十分とはいえず、突起３自体にエア入り（ベア）が生じることを低減する効果が弱くなると考えられる。Ｌ１＝Ｌ２よりも、Ｌ１＞Ｌ２の方が好ましい。Ｌ１＞Ｌ２であれば、周溝１の溝幅方向ＷＤに沿ったスリット４の長さＤ１を短くすることができ、金型からタイヤを抜くときに引っ掛かりが少なくなり、タイヤのクラックの発生を低減することができる。また、Ｌ１＞Ｌ２であれば、突起３の形成に必要なゴム量よりもスリット４の形成により余るゴム量が増大する傾向にあるので、突起３自体のエア入りを低減する効果をより一層向上させることが可能となる。

周溝１の溝幅方向ＷＤに沿った断面（図１に示す）において、一対のスリット４の断面積Ｓ１の合計値（Ｓ１×２）は、突起３の断面積Ｓ２以上であることが好ましい。この条件を満たせば、一対のスリットの体積が突起の体積以上になる。勿論、一対のスリット４の断面積Ｓ１の合計値（Ｓ１×２）が、突起３の断面積Ｓ１未満でも、エア入り抑制効果は発生する。

図１に示すように、スリット４の下面４ａは、突起３の上面と同じ深さにあるか、突起３の上面よりも浅い位置にあることが好ましい。スリット４の下面４ａが突起３の上面よりも深い位置にあれば、金型からタイヤを抜きにくく、クラックを招来するおそれがあるからである。また、スリット４の下面４ａが突起３の上面よりも浅くなればなるほど、突起３に対するゴムの補充効果が弱くなるため、スリット４の下面４ａは、突起３の上面と面一であることが好ましい。

［変形例］
図１に示す例では、接地面２と溝側壁１１とが交差するエッジ部には、面取りとしてのテーパ平坦面が設けられていないが、周溝１の両側にある２つのエッジ部のうち少なくとも１つのエッジ部に、テーパ平坦面を設けてもよい。

図１に示すように、本実施形態では、周溝１の溝幅方向ＷＤに沿ったスリット４の長さＤ１が一定であるが、これに限定されない。例えば、図３に示すように、周溝１の溝幅方向ＷＤに沿ったスリット４の長さＤ１が、周溝１の浅い側から深い側に向かうにつれて大きくなるように、スリット４を形成してもよい。このようにすれば、金型からタイヤを抜く際に、スリット４の引っ掛かりを低減でき、クラック発生を低減することが可能となる。

スリット４の断面形状は、限定されず種々変更可能である。例えば、矩形状、三角形、部分円弧状などが挙げられる。

＜第２実施形態＞
以下、本開示の第２実施形態について図４〜５を用いて説明する。

図４に示すように、周溝１には突起３が形成されているが、スリット４が形成されていない。図４〜５に示すように、突起３の溝幅方向ＷＤ両側にある２つの溝側壁１１と接地面２とが交差する部位に、２つのエッジ部５がある。溝側壁１１は、平面視にて突起３に隣接する第１領域Ａｒ１と、第１領域Ａｒ１の溝長手方向ＬＤ両側に存在する第２領域Ａｒ２と、を有する。第１領域Ａｒ１には、エッジ部５の面取りとしての第１テーパ平坦面１３が形成され、第２領域Ａｒ２には、エッジ部５の面取りとしての第２テーパ平坦面１４が形成されている。第１テーパ平坦面１３は、第２テーパ平坦面１４よりも接地面２に対して起立するように、接地面２に対する角度が大きい。図中では、接地面２に対する第１テーパ平坦面１３の角度αは、接地面２に対する第２テーパ平坦面１４の角度βよりも大きい。これにより、第１領域Ａｒ１のエッジ部５は、第１テーパ平坦面１３によって、第２領域Ａｒ２のエッジ部５よりも切り欠かれている。

周溝１の溝幅方向ＷＤに沿った断面（図４）において、第１テーパ平坦面１３によって切り欠かれた第１領域Ａｒ１のエッジ部５の断面積Ｓ３は、突起３の断面積Ｓ４以上であることが好ましい。この条件を満たせば、突起を形成するために不足するゴム量を、第１テーパ平坦面によって切り欠かれたことによって余るゴム量で補充できる。勿論、Ｓ３＜Ｓ４でも、エア入り抑制効果は発生する。

図４〜５の例の周溝１の形状をより詳細に説明する。第１領域Ａｒ１及び第２領域Ａｒ２における溝側壁１１は、第１領域Ａｒ１及び第２領域Ａｒ２において溝長手方向ＬＤに連なる第３壁面１２を有する。第１領域Ａｒ１において、第１テーパ平坦面１３は、第３壁面１２から接地面２に向かって延びて接地面２と交差している。第２領域Ａｒ２の溝側壁１１は、第３壁面１２から接地面２にむかって延び接地面２に交差する第２テーパ平坦面１４を有する。上記の通り、第１テーパ平坦面１３は、第２テーパ平坦面１４よりも、接地面２に対して起立するように、接地面２に対する角度が大きい。

なお、図４〜５の例では、２つの溝側壁１１に第１テーパ平坦面１３が形成されているが、片側の溝側壁１１のみに第１テーパ平坦面１３が形成されていてもよい。

＜第３実施形態＞
以下、本開示の第３実施形態について図６〜７を用いて説明する。

図６に示すように、周溝１には突起３が形成されているが、スリット４が形成されていない。図６〜７に示すように、突起３の溝幅方向ＷＤ両側にある２つの溝側壁１１と接地面２とが交差する部位に、２つのエッジ部５がある。溝側壁１１は、平面視にて突起３に隣接する第１領域Ａｒ１と、第１領域Ａｒ１の溝長手方向ＬＤ両側に存在する第２領域Ａｒ２と、を有する。第１領域Ａｒ１には、エッジ部５の面取りとしての第１テーパ平坦面１３が形成されている。第２領域Ａｒ２には、エッジ部５の面取りとしてのテーパ平坦面が形成されていない。第１領域Ａｒ１のみにエッジ部５の面取りとしての第１テーパ平坦面１３が形成されていることにより、第１領域Ａｒ１のエッジ部５は、第１テーパ平坦面１３によって、第２領域Ａｒ２のエッジ部５よりも切り欠かれている。

周溝１の溝幅方向ＷＤに沿った断面（図６）において、第１テーパ平坦面１３によって切り欠かれた第１領域Ａｒ１のエッジ部５の断面積Ｓ３は、突起３の断面積Ｓ４以上であることが好ましい。この条件を満たせば、突起を形成するために不足するゴム量を、第１テーパ平坦面によって切り欠かれたことによって余るゴム量で補充できる。勿論、Ｓ３＜Ｓ４でも、エア入り抑制効果は発生する。

図６〜７の例の周溝１の形状をより詳細に説明する。第１領域Ａｒ１及び第２領域Ａｒ２における溝側壁１１は、第１領域Ａｒ１及び第２領域Ａｒ２において溝長手方向ＬＤに連なる第３壁面１２を有する。第１領域Ａｒ１において、第１テーパ平坦面１３は、第３壁面１２から接地面２に向かって延びて接地面２と交差している。第２領域Ａｒ２において、第３壁面１２が周溝１の浅い側へ向かって延び接地面２と交差している。

なお、図６〜７の例では、２つの溝側壁１１に第１テーパ平坦面１３が形成されているが、片側の溝側壁１１のみに第１テーパ平坦面１３が形成されていてもよい。

図８に示すように、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせてもよい。若しくは、第１実施形態と第３実施形態を組み合わせてもよい。いずれにしても、エア入りを低減する効果が増すからである。

＜タイヤ成形用金型＞
第１実施形態の空気入りタイヤを成形するためのタイヤ成形用金型は、タイヤ成形面に、周溝１、突起３及びスリット４に少なくとも対応する金型側凹凸部を有する。
第２及び第３実施形態の空気入りタイヤを成形するためのタイヤ成形用金型は、タイヤ成形面に、周溝１、突起３及び第１テーパ平坦面１３に少なくとも対応する金型側凹凸部を有する。
第１及び第２、若しくは、第１及び第３実施形態の空気入りタイヤを成形するためのタイヤ成形用金型は、タイヤ成形面に、周溝１、突起３、スリット４及び第１テーパ平坦面１３に少なくとも対応する金型側凹凸部を有する。

以上のように、第１実施形態に係る空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延び且つ接地面２を区画する周溝１と、周溝１の底面１０から突出し且つ周溝１の溝側壁１１の間を接続する突起３と、突起３の溝幅方向ＷＤ両側にある２つの溝側壁１１に形成され、互いに対面する一対のスリット４と、を有する。スリット４は、接地面２に到達せずに溝側壁１１内で閉じている。スリット４の溝長手方向ＬＤの長さＬ１は、突起３の溝長手方向ＬＤの長さＬ２以上である。

このように、突起３の溝幅方向ＷＤ両側にある２つの溝側壁１１に、互いに対面する対をなすスリット４が形成されており、スリット４の溝長手方向ＬＤの長さＬ１が突起３の溝長手方向ＬＤの長さＬ２以上であるので、スリット４により余ったゴムを、突起３を形成するために用いることができ、突起３自体及び突起３周辺にゴム不足によるエア入りを低減することが可能となる。
さらに、スリット４は接地面２に到達せずに溝側壁１１内で閉じているので、スリット４が接地面２に開口していることにより接地面２の形状が変化して美観が損なわれることを回避することができる。

第１実施形態では、周溝１の溝幅方向ＷＤに沿った断面において、一対のスリット４の断面積Ｓ１の合計値（Ｓ１×２）は、突起３の断面積Ｓ２以上である。

この条件を満たせば、一対のスリット４の合計の体積が突起３の体積以上になるので、突起３を形成するために不足するゴム量よりも、スリット４によって余るゴム量が大きくなるので、十分なゴムを突起３へ補充でき、ゴム不足による突起３自体のエア入りをより低減することが可能となる。

第１実施形態では、周溝１の溝幅方向ＷＤに沿ったスリット４の長さＤ１は、周溝１の浅い側から深い側に向かうにつれて大きくなる。

この構成であれば、金型からタイヤを抜く際に、スリット４の引っ掛かりを低減でき、クラック発生を低減することが可能となる。

第１実施形態では、スリット４の溝長手方向ＬＤの長さＬ１は、突起３の溝長手方向ＬＤの長さＬ２よりも大きい。

この構成であれば、周溝１の溝幅方向ＷＤに沿ったスリット４の長さＤ１を短くすることができ、金型からタイヤを抜くときに引っ掛かりが少なくなり、クラックの発生を低減することができる。さらに、突起３の形成に必要なゴム量よりも、スリット４により余るゴム量が増大する傾向にあるので、突起３自体のエア入りを低減する効果をより一層向上させることが可能となる。

第２及び第３実施形態において、タイヤ周方向に延び且つ接地面２を区画する周溝１と、周溝１の底面１０から突出し且つ周溝１の溝側壁１１の間を接続する突起３と、を有する。突起３の溝幅方向ＷＤ両側にある２つの溝側壁１１のうち少なくとも片側の溝側壁１１は、平面視にて突起３に隣接する第１領域Ａｒ１と、第１領域Ａｒ１の溝長手方向ＬＤ両側に存在する第２領域Ａｒ２と、第１領域Ａｒ１に形成される面取りとしての第１テーパ平坦面１３と、を有する。第１領域Ａｒ１の溝側壁１１と接地面２との交差部であるエッジ部５は、第１テーパ平坦面１３によって、第２領域Ａｒ２の溝側壁１１と接地面との交差部であるエッジ部５よりも切り欠かれている。

このように、面取りとしての第１テーパ平坦面１３によって切り欠かれることで、余ったゴムを、突起３の形成するために用いることができ、突起３自体及び突起３周辺に生じるゴム不足によるエア入りを低減することが可能となる。さらに、第１テーパ平坦面１３は、エッジ部５の面取りであるので、接地面２に開口するスリットに比べて、接地面形状が変化するものではなく、美観が損なわれることを回避することができる。

第２及び第３実施形態において、第１テーパ平坦面１３によって切り欠かれた第１領域Ａｒ１におけるエッジ部５の断面積Ｓ３は、突起３の断面積Ｓ４以上である。

この構成によれば、突起３を形成するために不足するゴム量を、第１テーパ平坦面１３によって切り欠かれたことにより余るゴム量で補充でき、ゴム不足によるエア入りを低減することが可能となる。

第２実施形態において、第１領域Ａｒ１及び第２領域Ａｒ２における溝側壁１１は、第１領域Ａｒ１及び第２領域Ａｒ２において溝長手方向ＬＤに連なる第３壁面１２を有する。第１領域Ａｒ１において、第１テーパ平坦面１３は、第３壁面１２から接地面２に向かって延び接地面２と交差している。第２領域Ａｒ２の溝側壁１１は、第３壁面１２から接地面２に向かって延び接地面２に交差する第２テーパ平坦面１４を有する。第１テーパ平坦面１３は、第２テーパ平坦面１４よりも、接地面２に対して起立するように、接地面２に対する角度が大きい。

この構成によれば、第１テーパ平坦面１３によるエア入り低減効果を、エッジ部５全体にテーパが設けられるデザインにおいて実現可能となる。

第３実施形態において、第１領域Ａｒ１及び第２領域Ａｒ２における溝側壁１１は、第１領域Ａｒ１及び第２領域Ａｒ２において溝長手方向ＬＤに連なる第３壁面１２を有する。第１領域Ａｒ１において、第１テーパ平坦面１３は、第３壁面１２から接地面２に向かって延び接地面２と交差している。第２領域Ａｒ２において、第３壁面１２が周溝１の浅い側へ向かって延び接地面２と交差している。

この構成によれば、第１テーパ平坦面１３によるエア入り低減効果を、エッジ部５全体にテーパが設けられていることを前提としないデザインにおいて実現可能となる。

上記いずれかに記載の空気入りタイヤを成形するためのタイヤ成形用金型は、タイヤ成形面に、周溝１、突起３及びスリット４に対応する金型側凹凸部を有する。

以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…周溝（主溝）
１０…底面
１１…溝側壁
１２…第３壁面
１３…第１テーパ平坦面
１４…第２テーパ平坦面
２…接地面
３…突起
４…スリット
５…エッジ部
Ａｒ１…第１領域
Ａｒ２…第２領域
ＷＤ…溝幅方向
ＬＤ…溝長手方向

Claims (9)

1. タイヤ周方向に延び且つ接地面を区画する周溝と、
   前記周溝の底面から突出し且つ前記周溝の溝側壁の間を接続する突起と、
   前記突起の溝幅方向両側にある２つの溝側壁に形成され、互いに対面する一対のスリットと、を備え、
   前記スリットは、前記接地面に到達せずに溝側壁内で閉じており、
   前記スリットの溝長手方向の長さは、前記突起の溝長手方向の長さ以上である、空気入りタイヤ。
2. 周溝の溝幅方向に沿った断面において、前記一対のスリットの断面積の合計値は、前記突起の断面積以上である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 周溝の溝幅方向に沿った前記スリットの長さは、前記周溝の浅い側から深い側に向かうにつれて大きくなる、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記スリットの溝長手方向の長さは、前記突起の溝長手方向の長さよりも大きい、請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記突起の溝幅方向両側にある２つの溝側壁のうち少なくとも片側の溝側壁は、平面視にて前記突起に隣接する第１領域と、前記第１領域の溝長手方向両側に存在する第２領域と、前記第１領域に形成される面取りとしての第１テーパ平坦面と、を有し、
   前記第１領域の溝側壁と前記接地面との交差部であるエッジ部は、前記第１テーパ平坦面によって、前記第２領域の溝側壁と前記接地面との交差部であるエッジ部よりも切り欠かれている、請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記第１テーパ平坦面によって切り欠かれた前記第１領域のエッジ部の断面積は、前記突起の断面積以上である、請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記第１領域及び前記第２領域における前記溝側壁は、前記第１領域及び前記第２領域において溝長手方向に連なる第３壁面を有し、
   前記第１領域において、前記第１テーパ平坦面は、前記第３壁面から前記接地面に向かって延び前記接地面と交差しており、
   前記第２領域の前記溝側壁は、前記第３壁面から前記接地面に向かって延び前記接地面に交差する第２テーパ平坦面を有し、
   前記第１テーパ平坦面は、前記第２テーパ平坦面よりも、前記接地面に対して起立するように、前記接地面に対する角度が大きい、請求項５又は６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記第１領域及び前記第２領域における前記溝側壁は、前記第１領域及び前記第２領域において溝長手方向に連なる第３壁面を有し、
   前記第１領域において、前記第１テーパ平坦面は、前記第３壁面から前記接地面に向かって延び前記接地面と交差しており、
   前記第２領域において、前記第３壁面が周溝の浅い側へ向かって延び前記接地面と交差している、請求項５又は６に記載の空気入りタイヤ。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤを成形するためのタイヤ成形用金型であって、
   タイヤ成形面に、前記周溝、前記突起及び前記スリットに対応する金型側凹凸部を有する、タイヤ成形用金型。

Images