JPWO2015190027A1 - 空気入りタイヤ及びタイヤ加硫用金型 - Google Patents

Abstract

本発明の空気入りタイヤは、リム径が２０インチ以上であり、扁平率が６０％以下であり、比ｄ１／Ｌ１が、０．１５以下であることを特徴とするものである。また、本発明のタイヤ加硫用金型は、リム径が２０インチ以上であり、扁平率が６０％以下である空気入りタイヤの製造に用いるものであり、クラウン部成形部と、該クラウン部成形部と分離したサイド部成形部と、を有し、前記サイド部成形部は、生タイヤと当接可能な湾曲部分を有し、比ｄ２／Ｌ２が、０．１５以下であることを特徴とするものである。さらに、本発明の空気入りタイヤは、該タイヤ加硫用金型用いて製造することができる。

Description

本発明は、空気入りタイヤ及びタイヤ加硫用金型に関するものであり、特に、扁平率が６０％以下の扁平タイヤ及び該扁平タイヤの製造に用いるタイヤ加硫用金型に関するものである。

近年、車両の高性能化に伴い、タイヤの扁平化が進む（扁平率が低くなる）傾向がある。扁平率が低くなるとタイヤのセクションハイトが低くなるため、同じ荷重を支える場合には、タイヤの耐久面では不利になる。このため、扁平タイヤにおいては、タイヤの耐久性を確保するために、タイヤのサイド部やビード部のゲージを厚くしている。

ところで、タイヤを製造する際には、加硫前の状態のタイヤ（以下、生タイヤと称する）を、タイヤ加硫用金型を用いて加硫するが、このようなタイヤ加硫用金型として、サイド部成型用の部分とクラウン部成形用の部分とが分離したものがある（特許文献１参照）。

特開平６−０２３８６４号公報

ここで、上記のような扁平タイヤにおいては、生タイヤのタイヤ幅方向中央位置と、タイヤ加硫用モールドの幅方向中央位置とがずれた状態で、生タイヤが加硫され、完成品としての空気入りタイヤのトレッド部のタイヤ幅方向中央位置がずれる（以下、センターずれとも称する）現象が生じることが判明した。

本発明は、トレッド部のタイヤ幅方向中央位置が適正な位置にある空気入りタイヤ及び該空気入りタイヤを製造するためのタイヤ加硫用金型を提供することを目的とする。

本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、上記のセンターずれが以下のような原因により発生することを新たに突き止めた。すなわち、サイド部やビード部のゲージが厚いタイヤを製造するためには、生タイヤのサイド部やビード部のゲージも厚くする必要がある。ここで、生タイヤにおいて、サイド部やビード部のゲージを厚くすると、サイド部の剛性が高くなり、生タイヤの幅方向断面で見た際に、生タイヤの形状が矩形に近い形状となる。

一方で、タイヤ加硫用金型は、一般に曲率を有する形状であるため、断面矩形状の生タイヤが加硫時に金型の形状に追従せず、生タイヤと金型との間に隙間が生じ、熱により柔らかくなった生タイヤがその隙間を埋めるようにサイド部成形用の金型の方へとずれていってしまう。
本発明者は、このことが原因となって、生タイヤとタイヤ加硫用金型とのセンター位置がずれてしまい、完成品である空気入りタイヤのトレッド部のセンターずれが生じてしまうことを新たに見出した。

そして、本発明者は、扁平率の低いタイヤにおいては、タイヤ加硫用金型のサイド部成形用の部分の形状を工夫することにより、空気入りタイヤのサイド部の形状を所定の形状に制御して、上記の問題を解決することができるという新規知見を得て、本発明を完成するに至った。

本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、その要旨構成は、以下の通りである。
本発明の空気入りタイヤは、リム径が２０インチ以上であり、扁平率が６０％以下であり、
リム組み前の状態のタイヤ幅方向断面において、ビードベース面の延長線ｍ１とビード背面の延長線ｍ２との交点をビードヒールＴとし、前記空気入りタイヤの割り位置対応位置Ｐ１とビードヒールＴとを結んだ線分Ａ１の中点をＭ１とし、前記線分Ａ１の長さをＬ１（ｍｍ）とし、前記中点Ｍ１と該中点Ｍ１を通る線分Ｌ１の法線Ｂ１とタイヤ外表面との交点との距離をｄ１（ｍｍ）とするとき、比ｄ１／Ｌ１は、０．１５以下であることを特徴とするものである。

ここで、「ビードベース面の延長線ｍ１」とは、図１にビード部１を拡大したタイヤ幅方向部分断面図を示すように、ビードコア１ａの重心位置Ｇからタイヤ径方向に沿ってタイヤ径方向内側におろした直線とビードベース面との交点Ｑ１での接線をいうものとする。
また、「ビード背面の延長線ｍ２」とは、図１に示すように、ビードコア１ａのタイヤ径方向最内側点を通りタイヤ幅方向に平行な直線とビード背面との交点をＱ２とするとき、タイヤ幅方向断面において、点Ｑ２を通りタイヤ幅方向に対して垂直な直線をいうものとする。

ここで、「リム組み前」とは、タイヤを適用リムに装着する前の状態をいい、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に規定された標準リムをいうものとする。

さらに、「割り位置対応位置」とは、上記空気入りタイヤを製造するのに用いるタイヤ加硫用金型の割り位置に対応する位置であって、加硫時に流れ込んだゴムによりリッジが形成された部分をいうものとする。

さらに、本発明のタイヤ加硫用金型は、リム径が２０インチ以上であり、扁平率が６０％以下である空気入りタイヤの製造に用いるタイヤ加硫用金型であって、
前記空気入りタイヤのクラウン部を成形するクラウン部成形部と、該クラウン部成形部と分離した前記空気入りタイヤのサイド部を成形するサイド部成形部と、を有し、
前記サイド部成形部は、生タイヤと当接可能な湾曲部分を有し、
前記タイヤ加硫用金型の割り位置Ｐ２と前記湾曲部分の径方向最内側点Ｓとを結んだ線分Ａ２の中点をＭ２とし、前記線分Ａ２の長さをＬ２（ｍｍ）とし、前記中点Ｍ２と該中点Ｍ２を通る線分Ｌ２の法線Ｂ２と前記湾曲部分との交点との距離をｄ２（ｍｍ）とするとき、比ｄ２／Ｌ２は、０．１５以下であることを特徴とするものである。
なお、「径方向内側」とは、生タイヤ及び加硫後の空気入りタイヤの径方向内側に対応する側をいう。
また、「割り位置」とは、生タイヤの加硫時にクラウン部成形部とサイド部成形部との境界となる位置をいう。

本発明によれば、トレッド部のタイヤ幅方向中央位置が適正な位置にある空気入りタイヤ及び該空気入りタイヤを製造するためのタイヤ加硫用金型を提供することができる。

ビード部を拡大して示す、タイヤ幅方向部分断面図である。 本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 本発明の一実施形態にかかるタイヤ加硫用金型の幅方向断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。

＜空気入りタイヤ＞
図２は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤ（以下、単にタイヤとも称する）のタイヤ幅方向断面図である。図２においては、タイヤ赤道面ＣＬを中心とする一方のタイヤ幅方向半部のみを図示しているが、他方のタイヤ幅方向半部も同様の構成である。

図２に示すように、本実施形態のタイヤは、一対のビード部１（図１では片側のみ示している）にトロイダル状に跨る１枚以上の（図示例では１枚の）カーカスプライからなるカーカス２を備えている。このタイヤは、いわゆるＷＩＮＤビード構造となっており、カーカス２は、ビードコア１ａに巻き付けられて、カーカス２のプライ端の歪みが抑制されると共に、ビード部１の剛性を適度に低下させている。カーカス２のコードの材質は、例えば、スチールや有機繊維等を用いることができる。

また、図２に示すように、カーカス２のクラウン部のタイヤ径方向には、１層以上の（図示例では４層の）ベルト層３ａ〜３ｄからなるベルト３とトレッド４とを順に有している。
図示例では、ベルト層３ａ、３ｂは、略タイヤ周方向に延びるコードからなる周方向ベルト層であり、ベルト層３ｃ、３ｄは、層間で互いに交差して延びるコードからなる傾斜ベルト層である。
図示例では、タイヤ径方向内側から３番目のベルト層３ｃのタイヤ幅方向の幅が最も広く、以下、タイヤ径方向内側から２番目のベルト層３ｂ、タイヤ径方向内側から４番目のベルト層３ｄ、タイヤ径方向最内側のベルト層３ａの順にタイヤ幅方向の幅が広い。また、ベルト層のコードは、例えばスチールコードや有機繊維コードを用いることができる。

なお、本発明の空気入りタイヤにおいては、ベルト構造は、特に限定されるものではなく、例えばベルト層の層数、各ベルト層の幅、材質等は、適宜決定することができる。

さらに、図２に示すように、カーカス２の外周側には、補強部材として、１層のスチールチェーファ５が配置されており、このスチールチェーファ５は、カーカス２の本体部に沿って延び、ビードコア１ａの周りで折り返されて、タイヤ径方向外側に向かって延びている。

さらにまた、ビードコア１ａのタイヤ径方向外側には、ビードフィラ６が配置されている。ビードフィラ６は、断面三角形状であり、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向かってタイヤ幅方向の幅が狭くなる、先細りの形状をなしている。
なお、本発明の空気入りタイヤにおいては、ビードフィラ６は、必須の構成要件ではなく、ビードフィラ６を有する場合、その構成は上記の例には限定されない。

さらに、図２に示すように、この実施形態のタイヤは、２層のクッションゴム７を有しており、傾斜ベルト３ｃ、３ｄのタイヤ幅方向外側に配置されたクッションゴム７ａと、周方向ベルト３ａ、３ｂのタイヤ幅方向外側、且つ、傾斜ベルト層３ｃのタイヤ径方向内側に配置されたクッションゴム７ｂとを有している。

また、本実施形態のタイヤは、リム径が２０インチ以上であり、扁平率が６０％以下である。

さて、本実施形態のタイヤは、図１、図２に示すように、リム組み前の状態のタイヤ幅方向断面において、ビードベース面の延長線ｍ１とビード背面の延長線ｍ２との交点をビードヒールＴとし、割り位置対応位置Ｐ１とビードヒールＴとを結んだ線分Ａ１の中点をＭ１とし、線分Ａ１の長さをＬ１（ｍｍ）とし、中点Ｍ１と該中点Ｍ１を通る線分Ｌ１の法線Ｂ１とタイヤ外表面との交点との距離をｄ１（ｍｍ）とするとき、比ｄ１／Ｌ１は、０．１５以下であることを特徴とするものである。
なお、上記比ｄ１／Ｌ１は、タイヤを適用リムに装着した際のビードヒールＴ間のタイヤ幅方向距離を「ビード足幅」としたとき、リム組み前の状態において、ビードヒールＴ間のタイヤ幅方向の距離を上記「ビード足幅」に合わせて測定した値であるものとする。
以下、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態のタイヤによれば、上記比ｄ１／Ｌ１を１５％以下とすることにより、加硫時において、生タイヤのビードヒール付近がタイヤ加硫用金型のサイド部成形部に確実に当接するようになり、サイド部成形部の生タイヤと当接可能な湾曲部分（タイヤ加硫用金型の割り位置から当該湾曲部分の径方向最内側点まで）で生タイヤを確実に支えることが可能となり、生タイヤとタイヤ成形用金型との間の隙間をつくらないようにして、生タイヤが加硫中にタイヤ成形用金型内でずれてしまうのを抑制することができる。また、タイヤサイズが大きくなると、上記Ｌ１、ｄ１共に大きくなるため、上記の比ｄ１／Ｌ１を満たすことにより、様々なタイヤサイズで上記の効果を得ることができる。
よって、本実施形態のタイヤによれば、トレッド部のタイヤ幅方向中央位置を適正化することができる。
特に、本実施形態のタイヤでは、ＷＩＮＤビード構造を有しているため、比ｄ１／Ｌ１を１５％以下に設定しても、ビード部の耐久性を高く保つことができる。

ここで、本発明の空気入りタイヤにあっては、スチールコードからなる１枚以上のカーカスプライからなるカーカスを備えることが好ましい。
スチールコードからなるカーカスを有するタイヤは、サイド部の剛性が高く、特にセンターずれの問題が生じやすいが、かかるタイヤにおいてもトレッド部のタイヤ幅方向中央位置を適正化することができるからである。

また、本発明の空気入りタイヤは、扁平率が５０％以下であることが好ましく、リム径は、２２．５インチ以上であることが好ましい。このようなタイヤは、特にセンターずれの問題が生じやすいが、かかるタイヤにおいてもトレッド部のタイヤ幅方向中央位置を適正化することができるからである。

さらに、上述したのと同様の理由により、本発明の空気入りタイヤでは、上記比ｄ１／Ｌ１は、０．１２以下であることがより好ましく、０．１０以下であることが特に好ましい。

＜タイヤ加硫用金型＞
次に、本発明の一実施形態にかかるタイヤ加硫用金型について説明する。図３は、本発明の一実施形態にかかるタイヤ加硫用金型の幅方向断面図である。図３においては、タイヤ加硫用金型の幅方向中心位置ＣＬを境界とする幅方向半部のみを示しているが、他方の幅方向半部についても同様の構成である。

まず、本実施形態のタイヤ加硫用金型は、リム径が２０インチ以上であり、扁平率が６０％以下であるタイヤの製造に用いるものである。上述したように、特に、扁平率が５０％以下であるタイヤの製造に用いるものであることが好ましく、リム径が２２．５インチ以上であるタイヤの製造に用いるものであることが好ましい。

図３に示すように、このタイヤ加硫用金型は、タイヤのクラウン部を成形するクラウン部成形部８と、タイヤのサイド部を成形するサイド部成形部９と、を有し、クラウン部成形部８とサイド部成形部９とは、互いに分離している。
なお、本実施形態のタイヤ加硫用金型では、サイド部成形部９は、上側サイド部成形部９ａと下側サイド部成形部９ｂとにさらに分離しているが、本発明のタイヤ加硫用金型では、サイド部成形部９は、一体であるものを用いても良い。

ここで、図３に示すように、サイド部成形部９は、生タイヤと当接可能な湾曲部分１０を有している。
図３に示すように、タイヤ加硫用金型の割り位置Ｐ２と湾曲部分１０の径方向最内側点Ｓとを結んだ線分Ａ２の中点をＭ２とし、線分Ａ２の長さをＬ２（ｍｍ）とし、中点Ｍ２と該中点Ｍ２を通る線分Ｌ２の法線Ｂ２と湾曲部分１０との交点との距離をｄ２（ｍｍ）とする。
このとき、本実施形態のタイヤ加硫用金型は、比ｄ２／Ｌ２が、０．１５以下であることを特徴とするものである。
以下、本実施形態のタイヤ加硫用金型の作用効果について説明する。

本実施形態のタイヤ加硫用金型によれば、まず、上記比ｄ２／Ｌ２を０．１５以下とすることにより、生タイヤのビードヒール付近がタイヤ加硫用金型のサイド部成形部９に確実に当接するようになり、サイド部成形部９の生タイヤと当接可能な湾曲部分１０（タイヤ加硫用金型の割り位置から当該湾曲部分の径方向最内側点Ｓまで）で生タイヤを確実に支えることが可能となり、生タイヤとタイヤ成形用金型との間の隙間をつくらないようにして、生タイヤが加硫中にタイヤ成形用金型内でずれてしまうのを抑制することができる。また、タイヤサイズが大きくなると、それに対応して上記Ｌ２、ｄ２共に大きくなるため、上記の比ｄ２／Ｌ２を満たすことにより、様々なタイヤサイズ用の金型で上記の効果を得ることができる。
よって、本実施形態のタイヤ加硫用金型によれば、トレッド部のタイヤ幅方向中央位置を適正化したタイヤを製造することができる。

本発明のタイヤ加硫用金型にあっては、上記比ｄ２／Ｌ２は、０．１２以下であることがより好ましく、０．１０以下であることが特に好ましい。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。

本発明の効果を確かめるため、発明例１〜３、および、発明例４〜６にかかるタイヤ加硫用金型、及び該金型を用いて製造されたタイヤと、比較例１、２にかかるタイヤ加硫用金型、及び該金型を用いて製造されたタイヤとを試作して、センターずれを評価する試験を行った。各タイヤは、タイヤサイズ３１５／４５Ｒ２２５、および、２６５／６０Ｒ２２．５である。各タイヤ加硫用金型及びタイヤの諸元は、以下の表１、表２に示している。
なお、各タイヤ加硫用金型を用いたタイヤの製造は、一般的な加硫方法により行った。
また、各タイヤ加硫用金型は、図３に示すように、リム径が２０インチ以上であり、扁平率が６０％以下である空気入りタイヤの製造に用いるものであり、クラウン部成形部８と、該クラウン部成形部８と分離したサイド部成形部９と、を有し、サイド部成形部９は、生タイヤと当接可能な湾曲部分１０を有するものである。
さらに、各空気入りタイヤは、図１に示す構造を有するものである。

上記各タイヤは、タイヤ赤道面上を延びる周方向溝を有するものであり、センターずれがない場合、該周方向溝の溝中心線（溝幅の中点を結んでなる線）は、トレッド端間のタイヤ幅方向の中心線に一致するものである。
上記各タイヤについて、リム組み前の状態において、上記溝中心線とトレッド端間のタイヤ幅方向の中心線とのタイヤ幅方向のずれを計測した。
なお、上述したように、表１において、比ｄ１／Ｌ１は、タイヤを適用リムに装着した際のビードヒールＴ間のタイヤ幅方向距離を「ビード足幅」としたとき、リム組み前の状態において、ビードヒールＴ間のタイヤ幅方向の距離を上記「ビード足幅」に合わせて測定した値である。
以下の表１に、金型及びタイヤの諸元と共に計測結果を示している。
なお、計測結果としては、センターずれが３ｍｍ以下であれば、製品として良好である。

表１に示すように、発明例１〜３にかかるタイヤは、比較例１にかかるタイヤと比較してセンターずれ量が低減していることがわかる。また、発明例４〜６にかかるタイヤは、比較例２にかかるタイヤと比較してセンターずれ量が低減していることがわかる。
特に、比ｄ１／Ｌ２、及び、比ｄ２／Ｌ２を好適化した、発明例２、５は、それぞれ、発明例１、４よりセンターずれ量がさらに低減し、発明例３、５、６は、センターずれ量がほぼ発生しなかったことがわかる。

１ ビード部
１ａ ビードコア
２ カーカス
３ ベルト
３ａ、３ｂ 周方向ベルト層
３ｃ、３ｄ 傾斜ベルト層
４ トレッド
５ チェーファ
６ ビードフィラ
７、７ａ、７ｂ クッションゴム
８ クラウン部成形部
９ サイド部成形部
９ａ 上側サイド部成形部
９ｂ 下側サイド部成形部
１０ 湾曲部分

Claims (4)

1. リム径が２０インチ以上であり、扁平率が６０％以下である空気入りタイヤであって、
   リム組み前の状態のタイヤ幅方向断面において、ビードベース面の延長線ｍ１とビード背面の延長線ｍ２との交点をビードヒールＴとし、前記空気入りタイヤの割り位置対応位置Ｐ１とビードヒールＴとを結んだ線分Ａ１の中点をＭ１とし、前記線分Ａ１の長さをＬ１（ｍｍ）とし、前記中点Ｍ１と該中点Ｍ１を通る線分Ｌ１の法線Ｂ１とタイヤ外表面との交点との距離をｄ１（ｍｍ）とするとき、比ｄ１／Ｌ１は、０．１５以下であることを特徴とする、空気入りタイヤ。
2. 前記空気入りタイヤは、スチールコードからなる１枚以上のカーカスプライからなるカーカスを備える、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. リム径が２０インチ以上であり、扁平率が６０％以下である空気入りタイヤの製造に用いるタイヤ加硫用金型であって、
   前記空気入りタイヤのクラウン部を成形するクラウン部成形部と、該クラウン部成形部と分離した前記空気入りタイヤのサイド部を成形するサイド部成形部と、を有し、
   前記サイド部成形部は、生タイヤと当接可能な湾曲部分を有し、
   前記タイヤ加硫用金型の割り位置Ｐ２と前記湾曲部分の径方向最内側点Ｓとを結んだ線分Ａ２の中点をＭ２とし、前記線分Ａ２の長さをＬ２（ｍｍ）とし、前記中点Ｍ２と該中点Ｍ２を通る線分Ｌ２の法線Ｂ２と前記湾曲部分との交点との距離をｄ２（ｍｍ）とするとき、比ｄ２／Ｌ２は、０．１５以下であることを特徴とする、タイヤ加硫用金型。
4. 請求項３に記載のタイヤ加硫用金型を用いて製造されたことを特徴とする、空気入りタイヤ。

Images