JP2020083053A

JP2020083053A - 空気入りタイヤ及び加硫金型

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Publication number: JP2020083053A
Application number: JP2018220433A
Authority: JP
Inventors: 克矩田畑; Katsunori Tabata; 琢馬渡辺; Takuma Watanabe
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2020-06-04
Anticipated expiration: 2038-11-26
Also published as: US20200164698A1; CN111216495A; CN111216495B; JP7119944B2; US11358418B2; EP3656582B1; EP3656582A1

Abstract

【課題】ビード部の耐久性と加硫不良の低減とを両立させることができる空気入りタイヤ及び当該空気入りタイヤを加硫成形するための加硫金型を提供する。【解決手段】カーカスプライ７を含む空気入りタイヤ１である。カーカスプライ７は、トレッド部２からビード部４に至る第１本体部７ａと第１本体部７ａに連なりかつビードコア５の回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返し部７ｂとを含む第１カーカスプライ７Ａと、トレッド部２からビード部４に至りかつ折返し部７ｂのタイヤ軸方向外側に位置する第２プライ端７ｅで終端する第２カーカスプライ７Ｂとを含んでいる。ビード部４は、タイヤ周方向に連続して延びるベントライン９を有している。ベントライン９は、第２プライ端７ｅよりもタイヤ半径方向外側に位置する第１ベントライン９Ａと、第２プライ端７ｅよりもタイヤ半径方向内側に位置する第２ベントライン９Ｂとを含んでいる。【選択図】図２

Description

本発明は、カーカスを有する空気入りタイヤ及び当該空気入りタイヤを加硫成形するための加硫金型に関する。

従来、カーカスプライを含むカーカスを有する空気入りタイヤが知られている。例えば、下記特許文献１では、巻上げのカーカスプライと巻下しのカーカスプライとによりビード部の剛性を高めることで、ビード部の耐久性を向上させた小型トラック用ラジアルタイヤが提案されている。

特開２００５−０５９８０２号公報

しかしながら、特許文献１のタイヤは、巻下しのカーカスプライの下端位置における段差により、加硫成形時に空気溜りが発生することがあり、加硫不良の原因となっていた。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ビード部の耐久性と加硫不良の低減とを両立させることができる空気入りタイヤ及び当該空気入りタイヤを加硫成形するための加硫金型を提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスプライを含むカーカスを有する空気入りタイヤであって、前記カーカスプライは、前記トレッド部から前記ビード部に至る第１本体部と前記第１本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返し部とを含む第１カーカスプライと、前記トレッド部から前記ビード部に至りかつ前記折返し部のタイヤ軸方向外側に位置する第２プライ端で終端する第２カーカスプライとを含み、前記ビード部は、タイヤ周方向に連続して延びるベントラインを有し、前記ベントラインは、前記第２プライ端よりもタイヤ半径方向外側に位置する第１ベントラインと、前記第２プライ端よりもタイヤ半径方向内側に位置する第２ベントラインとを含むことを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第２プライ端は、前記ビードコアのタイヤ軸方向外側に位置するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第１ベントラインは、ビードヒール部よりもタイヤ半径方向外側に位置し、前記第２ベントラインは、前記ビードヒール部よりもタイヤ半径方向内側に位置するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記サイドウォール部は、前記第２カーカスプライのタイヤ軸方向外側に配置されるサイドウォールゴムを有し、前記第２ベントラインは、前記サイドウォールゴムのタイヤ半径方向の内端に位置するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ビード部は、前記第２カーカスプライと前記サイドウォールゴムとの間に配置された補強フィラーを有し、前記補強フィラーのタイヤ半径方向内側のフィラー内端は、前記第１ベントラインと前記第２ベントラインとの間に位置するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ビード部は、前記第１本体部のタイヤ軸方向内側から前記折返し部に沿って配置されたインスレーションゴムを有し、前記インスレーションゴムの前記折返し部に沿ったゴム端は、前記第１ベントラインと前記第２ベントラインとの間に位置するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ビード部は、前記第１ベントラインと前記第２ベントラインとを連結するソーカットを有するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記ソーカットは、前記第１ベントラインからタイヤ半径方向内側に向けて延びかつ前記第２ベントラインを超えて終端するのが望ましい。

本発明は、上述の空気入りタイヤを加硫成形するための加硫金型であって、前記ビード部を形成するためのビードリングを含み、前記ビードリングは、前記ベントラインを形成するための空気抜き溝を有するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、カーカスプライは、トレッド部からビード部に至る第１本体部と前記第１本体部に連なりかつビードコアの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返し部とを含む第１カーカスプライと、前記トレッド部から前記ビード部に至りかつ前記折返し部のタイヤ軸方向外側に位置する第２プライ端で終端する第２カーカスプライとを含んでいる。

このようなカーカスプライは、第１カーカスプライと第２カーカスプライとによるアップダウン構造により、ビード部の剛性を高めることができるので、ビード部の耐久性を向上させることができる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、ビード部は、タイヤ周方向に連続して延びるベントラインを有し、前記ベントラインは、第２プライ端よりもタイヤ半径方向外側に位置する第１ベントラインと、前記第２プライ端よりもタイヤ半径方向内側に位置する第２ベントラインとを含んでいる。

このようなビード部は、加硫成形時に第２プライ端の段差により滞留する空気を、第１ベントライン又は第２ベントラインが形成されるときに排出させることができるので、加硫不良を低減することができる。したがって、本発明の空気入りタイヤは、ビード部の耐久性を向上させかつ加硫不良を低減させることができる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。ビード部の拡大断面図である。ビード部の部分側面図である。空気入りタイヤを加硫成形するための加硫金型の断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき詳細に説明される。
図１は、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１の正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。本実施形態のタイヤ１は、小型トラック用のタイヤ１として好適に用いられる。タイヤ１は、小型トラック用に特定されるものではなく、例えば、乗用車用のタイヤ１として用いられてもよい。

ここで、「正規状態」とは、タイヤ１が正規リム（以下、単に「リム」ということがある。）にリム組みされかつ正規内圧に調整された無負荷の状態である。本明細書において、特に言及されない場合、タイヤ１の各部の寸法等はこの正規状態で測定された値である。

「正規リム」とは、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば"Design Rim" 、ETRTOであれば"Measuring Rim" である。

「正規内圧」とは、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば "最高空気圧" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITSAT VARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES"に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。

図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカスプライ７を含むカーカス６と、カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内方に配されるベルト層８とを含んでいる。

本実施形態のカーカスプライ７は、タイヤ半径方向内側に配置される第１カーカスプライ７Ａと、第１カーカスプライ７Ａのタイヤ半径方向外側に配置される第２カーカスプライ７Ｂとを含んでいる。

第１カーカスプライ７Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る第１本体部７ａと、第１本体部７ａに連なりかつビードコア５の回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返し部７ｂとを含むのが望ましい。本実施形態の折返し部７ｂは、サイドウォール部３に位置する第１プライ端７ｃで終端している。すなわち、第１カーカスプライ７Ａは、ターンナップカーカスプライである。

第２カーカスプライ７Ｂは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る第２本体部７ｄを含むのが望ましい。本実施形態の第２本体部７ｄは、折返し部７ｂのタイヤ軸方向外側に位置する第２プライ端７ｅで終端している。すなわち、第２カーカスプライ７Ｂは、ダウンカーカスプライである。

このようなカーカスプライ７は、第１カーカスプライ７Ａと第２カーカスプライ７Ｂとによるアップダウン構造により、ビード部４の剛性を高めることができるので、ビード部４の耐久性を向上させることができる。

図２は、ビード部４の拡大断面図であり、図３は、ビード部４の部分側面図である。図２及び図３に示されるように、本実施形態のビード部４は、タイヤ周方向に連続して延びるベントライン９を有している。ベントライン９は、例えば、加硫金型２０に設けられた空気抜き溝２３ａ（図４に示す）により、ビード部４の表面に突出する凸条として形成されている。このようなベントライン９は、加硫成形時に加硫金型２０内に滞留する空気が空気抜き溝２３ａから排出された後に形成されるので、滞留する空気を排出するのに役立つ。

図２に示されるように、ベントライン９は、第２プライ端７ｅよりもタイヤ半径方向外側に位置する第１ベントライン９Ａと、第２プライ端７ｅよりもタイヤ半径方向内側に位置する第２ベントライン９Ｂとを含むのが望ましい。

このようなビード部４は、加硫成形時に第２プライ端７ｅの段差により滞留する空気を、第１ベントライン９Ａ又は第２ベントライン９Ｂが形成されるときに排出させることができるので、加硫不良を低減することができる。したがって、本実施形態のタイヤ１は、ビード部４の耐久性を向上させかつ加硫不良を低減させることができる。

より好ましい態様として、サイドウォール部３は、第２カーカスプライ７Ｂのタイヤ軸方向外側に配置されるサイドウォールゴム１０を有している。サイドウォールゴム１０は、ビード部４のビードコア５まで延びるのが望ましい。このようなサイドウォールゴム１０は、第２プライ端７ｅのタイヤ軸方向外側を覆うことができ、ビード部４の耐久性を向上させることができる。

本実施形態の第２ベントライン９Ｂは、サイドウォールゴム１０のタイヤ半径方向内側のサイド端１０ａに位置している。このような第２ベントライン９Ｂは、加硫成形時にサイド端１０ａの段差により滞留する空気を効率よく排出させることに役立ち、ビード部４の加硫不良を低減させることができる。

本実施形態のビード部４は、リムのリムシート面（図示省略）に接触するビードベース部１１を有している。ビードベース部１１は、例えば、タイヤ軸方向内側のビードトー部１１ａと、タイヤ軸方向外側のビードヒール部１１ｂとを含んでいる。本実施形態のビードヒール部１１ｂは、タイヤ子午線断面において、正規状態のビードベース部１１をタイヤ軸方向外側に延長した線と、リムのリムフランジ（図示省略）に沿ってタイヤ半径方向内側に延長した線との交点として定められる。

本実施形態の第１ベントライン９Ａは、ビードヒール部１１ｂよりもタイヤ半径方向外側に位置している。第１ベントライン９Ａとビードヒール部１１ｂとのタイヤ半径方向の距離Ｌ１は、好ましくは、１．０〜２．５mmである。このような第１ベントライン９Ａは、加硫成形時に第２プライ端７ｅの段差により滞留する空気を効率よく排出させることに役立ち、ビード部４の加硫不良を低減させることができる。

第２ベントライン９Ｂは、ビードヒール部１１ｂよりもタイヤ半径方向内側に位置するのが望ましい。本実施形態の第２ベントライン９Ｂは、ビードベース部１１に設けられている。第２ベントライン９Ｂとビードヒール部１１ｂとのタイヤ半径方向の距離Ｌ２は、好ましくは、１．０〜２．５mmである。このような第２ベントライン９Ｂは、加硫成形時にサイド端１０ａの段差により滞留する空気を効率よく排出させることに役立ち、ビード部４の加硫不良を低減させることができる。

図２及び図３に示されるように、本実施形態のビード部４は、第１ベントライン９Ａと第２ベントライン９Ｂとを連結するソーカット１２を有している。ソーカット１２は、例えば、加硫金型２０に設けられた空気抜き溝２３ａ（図４に示す）により、ビード部４の表面に突出する凸条として形成されている。ソーカット１２は、タイヤ周方向に１２〜２４本配置されるのが望ましい。このようなソーカット１２は、加硫成形時に第１ベントライン９Ａと第２ベントライン９Ｂとの間に滞留した空気を第１ベントライン９Ａ又は第２ベントライン９Ｂに送ることに役立ち、ビード部４の加硫不良を低減させることができる。

ソーカット１２は、第１ベントライン９Ａからタイヤ半径方向内側に向けて延びかつ第２ベントライン９Ｂを超えて終端するのが望ましい。ソーカット１２の第２ベントライン９Ｂよりもタイヤ軸方向内側部分の長さＬ３は、好ましくは、１〜３mmである。このようなソーカット１２は、製造上のバラツキにより、サイド端１０ａと第２ベントライン９Ｂとの位置がずれた場合にも、加硫成形時にサイド端１０ａの段差により滞留する空気を排出させることに役立ち、ビード部４の加硫不良を低減させることができる。

図１に示されるように、第１カーカスプライ７Ａの第１プライ端７ｃは、例えば、タイヤ幅が最大となる最大幅部３ａ近傍に位置している。第２カーカスプライ７Ｂの第２プライ端７ｅは、例えば、ビードコア５のタイヤ軸方向外側に位置している。このようなカーカスプライ７は、ビード部４の剛性を高めることができるので、ビード部４の耐久性を向上させることができる。

ベルト層８は、例えば、カーカスプライ７に接して配置される第１ベルトプライ８Ａと、第１ベルトプライ８Ａに接して配置される第２ベルトプライ８Ｂと、第２ベルトプライ８Ｂに接して配置される第３ベルトプライ８Ｃとを含む３層構造である。このようなベルト層８は、高荷重に耐え得るようにタイヤ１の剛性を高め、カーカスプライ７の動きを抑制することでビード部４の耐久性を向上させることに役立つ。

図２に示されるように、ビード部４は、例えば、第１カーカスプライ７Ａの第１本体部７ａと折返し部７ｂとの間に、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびる断面三角形状のビードエーペックスゴム１３が配置されている。このようなビードエーペックスゴム１３は、ビード部４の適度な剛性を維持し、ビード部４の耐久性を向上させることができる。

本実施形態のビード部４は、第２カーカスプライ７Ｂとサイドウォールゴム１０との間に配置された補強フィラー１４を有している。補強フィラー１４は、タイヤ半径方向内側のフィラー内端１４ａから、タイヤ半径方向外側のフィラー外端１４ｂまで延びるのが望ましい。このような補強フィラー１４は、ビード部４の剛性を高めることができるので、ビード部４の耐久性を向上させることができる。

補強フィラー１４のフィラー内端１４ａは、第１ベントライン９Ａと第２ベントライン９Ｂとの間に位置するのが望ましい。このようなビード部４は、加硫成形時にフィラー内端１４ａの段差により滞留する空気を第１ベントライン９Ａ又は第２ベントライン９Ｂが形成されるときに排出させることができ、加硫不良を低減することができる。

図１及び図２に示されるように、本実施形態のビード部４は、第１カーカスプライ７Ａの第１本体部７ａのタイヤ軸方向内側から折返し部７ｂに沿って配置されたインスレーションゴム１５を有している。インスレーションゴム１５は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るのが望ましい。このようなインスレーションゴム１５は、タイヤ１の内部から外部への空気の漏れを抑制し、タイヤ１の耐空気透過性を向上させることができ、ひいては、空気不足によるビード部４への過負荷を抑制し、ビード部４の耐久性を向上させることに役立つ。

インスレーションゴム１５は、例えば、折返し部７ｂに沿ったゴム端１５ａで終端している。インスレーションゴム１５のゴム端１５ａは、第１ベントライン９Ａと第２ベントライン９Ｂとの間に位置するのが望ましい。このようなビード部４は、加硫成形時にゴム端１５ａの段差により滞留する空気を第１ベントライン９Ａ又は第２ベントライン９Ｂが形成されるときに排出させることができるので、加硫不良を低減することができる。

図４は、タイヤ１を加硫成形するための加硫金型２０の断面図である。図４では、タイヤ１の内部構造の記載が省略されている。図４に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、加硫金型２０により加硫成形されている。

加硫金型２０は、例えば、トレッド部２を形成するためのトレッドリング２１と、サイドウォール部３を形成するためのサイドリング２２と、ビード部４を形成するためのビードリング２３を含んでいる。このような加硫金型２０は、タイヤ１の内部で膨張するブラダー２４と共に、タイヤ１を加硫成形することができる。

本実施形態のビードリング２３は、ベントライン９及びソーカット１２を形成するための空気抜き溝２３ａを有している。このような空気抜き溝２３ａは、加硫成形時に加硫金型２０内に滞留する空気を排出することができ、タイヤ１の加硫不良を低減させることができる。本実施形態の空気抜き溝２３ａは、ベントライン９及びソーカット１２の位置に配置されているので、ビード部４の加硫不良を低減させることができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。

図１の基本構造を有する空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。試作タイヤは、図４の基本構成を有する加硫金型で加硫成形され、加硫成形時の加硫不良発生率と、加硫成形後のビード部の締め付け力とが測定された。各試作タイヤの共通仕様や測定方法は、以下のとおりである。

＜共通仕様＞
タイヤサイズ：２０５／８０Ｒ１５１０９／１０７Ｎ

＜加硫不良発生率＞
各試作タイヤが、それぞれ１９２０本ずつ加硫成形されたときのベアビードなどの加硫不良が確認され、加硫不良が発生した本数から加硫不良の発生率が計算された。結果は、加硫不良率が百分率で表され、数値が小さいほど加硫不良が少なく、ことを示す。

＜ビード部締め付け力＞
ビード部拡張力試験機を用いて、加硫成形後の各試作タイヤのビード部の締め付け力が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数で表され、数値が大きいほどビード部の締め付け力が大きく、ビード部の耐久性が良好であることを示す。

結果が、表１に示される。

測定の結果、実施例の空気入りタイヤは、比較例に対して、同等のビード部締め付け力を維持しつつ、加硫不良が低減していることが確認できた。このため、実施例のタイヤは、ビード部の耐久性と加硫不良の低減とを両立させることが確認できた。

１空気入りタイヤ
２トレッド部
４ビード部
５ビードコア
７カーカスプライ
７Ａ第１カーカスプライ
７Ｂ第２カーカスプライ
７ａ第１本体部
７ｂ折返し部
７ｅ第２プライ端
９ベントライン
９Ａ第１ベントライン
９Ｂ第２ベントライン

Claims

トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスプライを含むカーカスを有する空気入りタイヤであって、
前記カーカスプライは、前記トレッド部から前記ビード部に至る第１本体部と前記第１本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返す折返し部とを含む第１カーカスプライと、前記トレッド部から前記ビード部に至りかつ前記折返し部のタイヤ軸方向外側に位置する第２プライ端で終端する第２カーカスプライとを含み、
前記ビード部は、タイヤ周方向に連続して延びるベントラインを有し、
前記ベントラインは、前記第２プライ端よりもタイヤ半径方向外側に位置する第１ベントラインと、前記第２プライ端よりもタイヤ半径方向内側に位置する第２ベントラインとを含む、
空気入りタイヤ。
前記第２プライ端は、前記ビードコアのタイヤ軸方向外側に位置する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記第１ベントラインは、ビードヒール部よりもタイヤ半径方向外側に位置し、
前記第２ベントラインは、前記ビードヒール部よりもタイヤ半径方向内側に位置する、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記サイドウォール部は、前記第２カーカスプライのタイヤ軸方向外側に配置されるサイドウォールゴムを有し、
前記第２ベントラインは、前記サイドウォールゴムのタイヤ半径方向の内端に位置する、請求項１ないし３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記ビード部は、前記第２カーカスプライと前記サイドウォールゴムとの間に配置された補強フィラーを有し、
前記補強フィラーのタイヤ半径方向内側のフィラー内端は、前記第１ベントラインと前記第２ベントラインとの間に位置する、請求項４に記載の空気入りタイヤ。
前記ビード部は、前記第１本体部のタイヤ軸方向内側から前記折返し部に沿って配置されたインスレーションゴムを有し、
前記インスレーションゴムの前記折返し部に沿ったゴム端は、前記第１ベントラインと前記第２ベントラインとの間に位置する、請求項１ないし５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記ビード部は、前記第１ベントラインと前記第２ベントラインとを連結するソーカットを有する、請求項１ないし６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記ソーカットは、前記第１ベントラインからタイヤ半径方向内側に向けて延びかつ前記第２ベントラインを超えて終端する、請求項７に記載の空気入りタイヤ。
請求項１ないし８のいずれかに記載の空気入りタイヤを加硫成形するための加硫金型であって、
前記ビード部を形成するためのビードリングを含み、
前記ビードリングは、前記ベントラインを形成するための空気抜き溝を有する、
加硫金型。