JP4307866B2 - 空気入りタイヤと空気入りタイヤの成形型および空気入りタイヤの成形方法 - Google Patents

空気入りタイヤと空気入りタイヤの成形型および空気入りタイヤの成形方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のサイプを形成したブロックを複数有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤと、その空気入りタイヤの成形型およびその空気入りタイヤの成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、スタッドレスタイヤのアイス性能を向上させる目的で、タイヤパターンの各部(センター部、メディエイト部、ショルダー部)にサイプを配置したものが知られている。
【0003】
かかるサイプは、サイプブレードを備えたタイヤ金型を用いて加硫成形することで形成される。その際、サイプブレード間に封じ込められたエアを、外部へ排出するためにベントスピューを設ける必要がある。しかし、サイプブレードで仕切られたブロックの区画ごとにベントスピューを設けると、ベントスピューの数が増え、新品時におけるタイヤ外観、氷雪路性能、ノイズ性能などの悪化を招いてしまう。
【0004】
このため、サイプブレード間に封じ込められたエアを排出するために、サイプブレードにエア抜き孔を設けることが知られている(下記特許文献1参照)。また、下記特許文献2には、トレッドからサイプブレードを抜き取る際に、エア抜き孔内のゴム片を確実に切断するため、内部に刃部を備えたエア抜き孔が記載されている。同様に、エア抜き孔の断面形状を菱形や紡錘形にすることで、ゴム片を挟み込んで切断するものが従来から知られている。
【0005】
そして、下記特許文献3および4には、サイプの倒れ込みを抑制して耐偏磨耗性を改善する目的で、サイプの内部に突起を形成するための丸孔を設けたサイプブレードが記載されている。上記において、下記特許文献3には、一定径の丸孔、一定径であるが一端が小径である丸孔、テーパ形状の丸孔、中央部に向かって径が漸減するダブルテーパー形状の丸孔が記載されている。加えて、下記特許文献4にもテーパ形状の丸孔が記載されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−291250号公報(段落[0006]、[0026])
【特許文献2】
特開2002−67042号公報(段落[0007]〜[0010]、[0018]〜[0020])
【特許文献3】
特開平11−105512号公報([0007]、[0025]〜[0028])
【特許文献4】
特開2002−316517号公報([0016]、[0017])。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に記載のサイプブレードでは、加硫成形後にトレッドからサイプブレードを抜き取るときに、エア抜き孔内のゴム片と共に、ブロックの表面が引きちぎられる不具合を生じるおそれがある。
【0008】
それに対して、上記特許文献2に記載のエア抜き孔の形状によれば、刃部の作用によってゴム片の切断性が向上するものの、ゴム片の切断を繰り返し行うことにより、刃部のエッジが磨耗するため、切断性能が使用と共に低下してしまう。加えて、サイプブレードのような薄板に、刃部を備えたエア抜き孔を形成する加工は容易ではない。
【0009】
また、エア抜き孔の形状を菱形や紡錘形にして、ゴム片を挟み込んで切断する従来例では、切断されたゴム片がタイヤから脱落してしまうことがある。これにより、脱落したゴム片が異物として混入し、不具合を引き起こすことがある。特に、サイプブレード内に封じ込められたエアを確実に排出するため、エア抜き孔はトレッド表面近傍に設けられるので、脱落したゴム片は金型内に混入し易く、その後の加硫成形に悪影響を与える。
【0010】
一方、上記特許文献3および4に記載されたテーパ形状の丸孔は、その断面形状に鋭いエッジを有することになるため、上記特許文献2と同様に、切断性能が低下し易いという課題を有する。
【0011】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、トレッドからサイプブレードを抜き取るときにゴム片の脱落を抑制でき、エア抜き孔を設ける加工が容易で、且つ、使用と共に切断性能が低下し難いサイプブレードによって、形成されたサイプを有する空気入りタイヤ、その空気入りタイヤの成形型およびその空気入りタイヤの成形方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、複数のサイプを形成したブロックを複数有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤであって、
前記サイプの溝壁面には、少なくとも片面に突起が形成されており、
前記突起の形状は、その先端部から、長くとも前記突起の長さの略半分の位置まで、一定径の円柱状であり、途中から前記突起が付いた溝壁面に向かうに従って径が漸増するテーパ形状であることを特徴とする。
【0013】
上記において、テーパ形状のテーパ角度が45〜90°であることが好ましい。
【0014】
本発明の空気入りタイヤの成形型は、複数のサイプを形成したブロックを複数有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤの成形型において、前記サイプを形成するための厚み0.8mm以上のサイプブレードを備え、前記サイプブレードにはエア抜き孔が設けられ、前記エア抜き孔の形状は、その端部から、長くとも前記エア抜き孔の深さの略半分の位置まで、一定径の円柱状であり、途中から前記端部の反対側の端部に向かうに従って径が漸増するテーパ形状であることを特徴とする。
【0015】
上記において、テーパ形状のテーパ角度が45〜90°であることが好ましい。
【0016】
本発明の空気入りタイヤの成形方法は、複数のサイプを形成したブロックを複数有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤの成形方法であって、
請求項3に記載の空気入りタイヤの成形型を使用し、前記サイプブレード間に封じ込められたエアを、前記エア抜き孔を介して外部へ排出しつつ、前記成形型に生タイヤを挿入する工程と、
加硫成形を行う工程と、
前記エア抜き孔の円柱状部分内のゴム片を切断しつつ、トレッドから前記サイプブレードを抜き取る工程とを有することを特徴とする。
【0017】
[作用効果]
本発明によると、加硫成形時において、サイプブレード間に封じ込められたエアは、エア抜き孔を介してベントスピューを通り、外部に排出される。その結果、サイプブレードで仕切られたブロックの区画ごとにベントスピューを設ける必要が無く、ベントスピューの数を少なくすることができる。
【0018】
また、加硫成形後において、トレッドからサイプブレードを抜き取るときに、エア抜き孔内のゴム片は、テーパ部分と比べて径が小さい円柱状部分で切断され、テーパ部分では切断されずにサイプの溝壁面と繋がった状態となる。その結果、ゴム片の脱落を抑制することができ、金型やサイプ内にゴム片が異物として混入することを防止することができる。
【0019】
また、本発明のエア抜き孔の形状は、刃部を設けた場合やテーパ単独の形状と比べて、エッジが緩やかであるので、エッジの磨耗による切断性能の低下の影響を受け難くなっている。
【0020】
また、本発明のエア抜き孔の形状は、上記特許文献2〜4に記載された形状に比べて、サイプブレードのような薄板に対して容易に加工することができる。すなわち、エア抜き孔に刃部を設ける場合、サイプブレードの中央に刃部が形成されるように、両面から穿孔する必要があり、加工難度が高い。それに対して、本発明のエア抜き孔の形状であれば、片面から穿孔するだけでよいので、加工が容易である。更に、サイプブレードにテーパ形状(円すい台)のエア抜き孔を設ける加工を行う場合は、実際上、ドリルによる穿孔と、手加工等によるテーパ形状加工を分けて行う必要があるのに対し、本発明のような円柱状部分とテーパ部分を有する形状であると、円すい部の先に円柱部を有するドリルビットを用いて穿孔と同時にテーパ部分を形成することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0022】
本発明の空気入りタイヤは、図1に示すように、複数のサイプ1を形成したブロック2を複数有するトレッドパターンTを備える。
【0023】
各々のブロック2には、タイヤ幅方向又はややタイヤ幅方向から傾斜した方向に向けて複数列のサイプ1が形成されている。各々のサイプ1の両端は、ブロック2に隣接する溝に開口しているが、それに限定されるものではなく、ブロック2の側壁から露出せずにブロック2の側壁の内側に留めたり、片側のみを留めたりと、パターン構成によって適宜使い分けることができる。
【0024】
本発明におけるサイプ1は、図2に示すように、対向する溝壁面3を有し、それらの少なくとも片面から形成された突起4を有する。また、本実施形態における突起4は、図3に示すように、その先端部から突起4の長さの略半分の位置までは円柱状を呈し、その位置から溝壁面3に向かって径が漸増するテーパ形状を呈している。突起のテーパ部分4aにおけるテーパ角度θは45〜90°であることが好ましい。テーパ角度θが45°未満であると、円柱状部分4bとテーパ部分4aの径の差が小さくなり、トレッドからサイプブレード10を抜き取るときに、テーパ部分4aで切断されることがある。また、それに伴ってゴム片が脱落するおそれもある。一方、テーパ角度θが90°を超えても、テーパ角度θが45〜90°の場合と比べて、その効果に顕著な差異がないので、加工が難しくなる分だけ不利となる。
【0025】
突起4は、ブロック表面7に近い部分に位置することが好ましい。突起4がブロック表面7に接近することで、金型による加硫成型時にエア抜きをより確実に行うことができる。
【0026】
以上のような突起4を有するサイプ1は、図4に示すようなサイプブレード10を加硫金型のトレッド形成面に立設配置することで形成することができる。図4(a)はサイプブレード10の正面図であり、図4(b)は図4(a)におけるA−A矢視断面である。
【0027】
サイプブレード10の厚みは0.8mm以上である。厚みが0.8mm未満であると、エア抜き孔5を所定の形状に加工し難くなる。また、本実施形態におけるエア抜き孔5の寸法は、テーパ角度θ=60°、テーパ部分の長さL1=0.4mm、円柱状部分の長さL2=0.4mm、円柱状部分の直径D=1.0mmである。
【0028】
サイプブレード10へのエア抜き孔5の加工は、円すい部の先に円柱部を有するドリルビットを使用することで、穿孔とテーパ部分の形成を同時に行うことができる。
【0029】
本実施形態に係る空気入りタイヤの成形方法を説明する。まず、サイプブレード10を立設させた加硫金型内に生タイヤを挿入する。加硫金型内に生タイヤが密閉されると、サイプブレード10のエア抜き孔5の内部にトレッドゴムが進入して、切断後に突起4となる部分が形成される。その際、トレッドゴムは金型のトレッド形成面の全体に行き渡ってトレッドが形成されるが、サイプブレード10間に封じ込められたエアは、エア抜き孔5を通過して抜けるため、サイプブレード10で仕切られたブロック2の区画ごとにエア抜きのためのベントスピューを設ける必要が無くなる。
【0030】
次いで、加硫成形が行われ、その後にタイヤは加硫金型から脱型される。トレッドからサイプブレード10が引き抜かれる際、エア抜き孔5内のゴム片が切断され、突起4が形成される。上記においては、突起のテーパ部分4aに比べて径が小さい円柱状部分4bが優先的に切断されるので、テーパ部分4bが溝壁面3と繋がった状態となる。その結果、突起4がサイプ1から脱落せず、図2(a)又は(b)に示すような突起4がサイプ1内に形成される。
【0031】
以上により、トレッドからサイプブレード10を抜き取るときにゴム片の脱落を抑制でき、エア抜き孔5を設ける加工が容易で、且つ、使用と共に切断性能が低下し難いサイプブレード10によって、形成されたサイプ1を有する空気入りタイヤ、その空気入りタイヤの成形型およびその空気入りタイヤの成形方法を提供することができる。
【0032】
尚、本発明の空気入りタイヤは、上記の如きトレッドパターンを備える以外は、通常の空気入りタイヤと同等であり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用できる。
【0033】
[他の実施形態]
以下、本発明の他の実施の形態について説明する。
【0034】
(1)前述の実施形態では、図1に示すようにサイプ1が直線状のものを示したが、波型やジグザク型のサイプでもよい。その場合、波線としては正弦波に近いものに限られず、直線と曲線とを交互に組み合わせた波線や矩形波に近いもの等、何れの形状でもよい。
【0035】
(2)前述の実施形態では、図1に示すように、タイヤ幅方向等に向けて複数列のサイプ1が形成された例を示したが、サイプ1の形成方向(中央線の方向)は、タイヤ幅方向と平行に限られるものではない。
【0036】
(3)前述の実施形態では、図2に示すように、サイプ1がブロック表面7に対して垂直になるように形成された例を示したが、ブロック表面7の法線に対してサイプ1が若干(例えば15°以下)傾斜していてもよい。
【0037】
(4)前述の実施形態では、図2(a)及び(b)に示すように、突起のテーパ部分4aの勾配が直線的に変化する例を示したが、そのテーパ部分4aは図2(c)に示すような内側にくびれた形状でもよく、逆に図2(d)に示すような外側に膨らんだ形状でもよい。この場合、テーパ角度θは、突起4の断面上において、円柱状部分4bとテーパ部分4aとの境目の点と、そのテーパ部分4aが溝壁面3と接する点を結んだ線によって定めることができる。
【0038】
(5)前述の実施形態では、図4に示すように、1枚のサイプブレード10に対して 1つのエア抜き孔5を設けた例を示したが、複数のエア抜き孔5を設けても構わない。
【0039】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。なお、テストタイヤサイズは265/75R16、テストモールドには2ピースモールドを使用して、各性能評価を次のようにして行った。
【0040】
(1)エア抜き孔の切断性能
加硫テストを実施し、エア抜き孔5内のゴム片の切断性能を指数で評価した。なお、評価は比較例1(従来品)を100としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【0041】
(2)突起の脱落性
加硫テストを実施し、トレッドからサイプブレードを引き抜く際の、突起4の脱落性を指数で評価した。なお、評価は比較例1(従来品)を100としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【0042】
(3)エア抜き孔の加工性
エア抜き孔5の加工に対し、加工コストの比較と洗浄テストの結果を指数で評価した。なお、評価は比較例1(従来品)を100としたときの指数表示で示し、数値が小さいほど悪い結果を示す。
【0043】
(4)エア抜き孔の耐久性
エア抜き孔5の耐久性に対し、加工コストの比較と洗浄テストの結果を指数で評価した。なお、評価は比較例1(従来品)を100としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【0044】
(5)ベントスピュー数抑制効果
踏面部におけるベントスピュー数の抑制効果を指数で評価した。なお、評価は比較例1(従来品)を100としたときの指数表示で示し、数値が大きいほど良好な結果を示す。
【0045】
実施例(発明品)
図5(e)に示すように、厚さ1.5mmのサイプブレード10eであって、その表面から50%の深さまで円柱状を呈し、その位置から径が漸増するテーパ形状であるエア抜き孔5e(テーパ角度60°、円柱状部分の直径1.0mm)を有するものを用いて各性能評価を行った。サイプの深さは11.0mmとした。このサイプブレード10eを用いて、上記の各性能評価を行った結果を表1に示す。
【0046】
比較例1(従来品)
実施例において、図5(a)に示すように、エア抜き孔5aが直径1.0mmの円柱状のみの形状であること以外は実施例と同様にして、上記の各性能評価を行った。その結果を表1に示す。
【0047】
比較例2(従来品)
実施例において、図5(b)に示すように、エア抜き孔5bの断面形状が菱形(対角線の長辺2.0mm、短辺1.5mm)であること以外は実施例と同様にして、上記の各性能評価を行った。その結果を表1に示す。
【0048】
比較例3(従来品)
実施例において、図5(c)に示すように、直径1.0mmのエア抜き孔5cに刃部6を設けた形状であること以外は実施例と同様にして、上記の各性能評価を行った。その結果を表1に示す。
【0049】
比較例4(従来品)
実施例において、図5(d)に示すように、エア抜き孔5dがテーパ形状(直径1.0mmから直径2.5mmに漸増するテーパ形状)であること以外は実施例と同様にして、上記の各性能評価を行った。その結果を表1に示す。
【0050】
【表1】
Figure 0004307866
表1の結果が示すように、実施例では、脱型時の切断により突起の形成が好適に行え、突起の脱落性がいずれの比較例よりも良好であった。また、ベントスピューの数を抑制することができるため、タイヤ外観も比較例1より良好となった。
【0051】
これに対して、比較例2では、ゴム片を挟み込んで切断するので、突起が脱落し易かった。また、比較例3では、エア抜き孔の加工性が悪いうえに、耐久性も悪かった。これは、テーパ形状である比較例4についても同様であった。
【0052】
以上より、実施例では、比較例2、3及び4で低下する項目をカバーし、メリットを抽出することができることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気入りタイヤの一例のトレッド面を示す平面図
【図2】本発明におけるサイプの例の縦断面を示す要部断面図
【図3】本発明における突起の一例を示す斜視図
【図4】サイプ形成用のサイプブレードの一例を示す図
【図5】実施例及び比較例におけるエア抜き孔の形状を示す図
【符号の説明】
1 サイプ
2 ブロック
4 突起
4a 突起のテーパ部分
4b 突起の円柱状部分
5 エア抜き孔
6 刃部
10 サイプブレード
θ テーパ角度

Claims (5)

  1. 複数のサイプを形成したブロックを複数有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤであって、
    前記サイプの溝壁面には、少なくとも片面に突起が形成されており、
    前記突起の形状は、その先端部から長くとも前記突起の長さの略半分の位置まで一定径の円柱状を呈し、その位置から前記突起が付いた溝壁面に向かうに従って径が漸増するテーパ形状であることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記テーパ形状のテーパ角度が45〜90°で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. 複数のサイプを形成したブロックを複数有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤの成形型において、
    前記サイプを形成するための厚み0.8mm以上のサイプブレードを備え、
    前記サイプブレードにはエア抜き孔が設けられ、
    前記エア抜き孔の形状は、その開口部の一端部から長くとも前記エア抜き孔の深さの略半分の位置まで一定径の円柱状を呈し、その位置から前記端部の反対側の端部に向かうに従って径が漸増するテーパ形状であることを特徴とする空気入りタイヤの成形型。
  4. 前記テーパ形状のテーパ角度が45〜90°であることを特徴とする請求項3に記載の空気入りタイヤの成形型。
  5. 複数のサイプを形成したブロックを複数有するトレッドパターンを備えた空気入りタイヤの成形方法であって、
    請求項3に記載の空気入りタイヤの成形型を使用し、前記サイプブレード間に封じ込められたエアを、前記エア抜き孔を介して外部へ排出しつつ、前記成形型に生タイヤを挿入する工程と、
    加硫成形を行う工程と、
    前記エア抜き孔の円柱状部分内のゴム片を切断しつつ、トレッドから前記サイプブレードを抜き取る工程とを有することを特徴とする空気入りタイヤの成形方法。
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