JP4411975B2 - 空気入りタイヤ及びタイヤ金型 - Google Patents

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Description

本発明は、空気入りタイヤ及びそれを加硫成形するためのセクショナル型のタイヤ金型に関し、更に詳しくは、欠けやクラックの問題を改善するようにした空気入りタイヤ及びタイヤ金型に関する。
従来、例えば、トレッド面にタイヤ周方向に延在する周方向溝によりリブからなる陸部を区分形成し、該陸部に一端のみが周方向溝に開口してタイヤ幅方向に延在するサイプをタイヤ周方向に沿って所定の間隔で配置した空気入りタイヤがある（例えば、特許文献１参照）。
このようなサイプをリブに設けた空気入りタイヤは、通常、２つ割りのタイヤ金型に代えて、トレッド部を成形する環状の側型を周方向に沿って複数に分割したセクターから構成したセクショナル型のタイヤ金型を用いて加硫成形することにより、陸部の欠けやサイプ端のクラックの発生を防ぐようにしている。
しかしながら、単にセクショナル型のタイヤ金型を用いただけでは、トレッド部に使用するゴム材料により、欠けやクラックの発生を効果的に抑えることができず、しばしば発生することがある。特にセクターの分割位置近傍において、これらの問題が発生し易い。
特開平５−１７８０１８号公報（２，３頁、図１）
本発明の目的は、欠けやクラックの問題を改善することが可能な空気入りタイヤ及びタイヤ金型を提供することにある。
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッド部を成形する環状の側型を周方向に沿って複数に分割したセクターから構成したセクショナル型のタイヤ金型によって加硫成形され、トレッド面にタイヤ周方向に延在する周方向溝により区分形成された陸部に、該周方向溝に一端のみが開口してタイヤ幅方向に延在するサイプをタイヤ周方向に沿って所定の間隔で配置した空気入りタイヤにおいて、前記サイプの深さが同一であり、前記セクターの分割位置近傍領域に位置するサイプのタイヤ幅方向長さを他の領域に位置するサイプより短くしたことを特徴とする。
本発明のタイヤ金型は、トレッド部を成形する環状の側型を周方向に沿って複数に分割したセクターから構成し、該セクターの成形面に、周方向に延在する周方向溝成形刃を突設すると共に、該周方向溝成形刃の側面に一端のみが接続し、幅方向に延在するサイプ成形刃を周方向に沿って所定の間隔で突設したセクショナル型のタイヤ金型において、前記サイプ成形刃の高さが同一であり、前記セクターの分割位置近傍領域に配置したサイプ成形刃のセクター幅方向長さを他の領域に配置したサイプ成形刃より短くしたことを特徴とする。
本発明の空気入りタイヤ及びタイヤ金型によれば、分割位置近傍領域に配置したサイプ成形刃が離型する際に大きな外力が陸部に作用するのを回避して抜け易くできるため、サイプと周方向溝に面する陸部のエッジ部の欠けや、サイプのエッジ部分からのクラックの発生を抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、トレッド面１にタイヤ周方向Ｔに沿って延在する複数（図では４本）の周方向溝２が設けられ、これら周方向溝２によりタイヤ周方向Ｔに延在するリブからなる複数の陸部３が区分形成されている。
タイヤセンターラインＣＬ上に位置する陸部３Ａ及びその両側に位置する陸部３Ｂの両側部には、一端のみが周方向溝２に開口してタイヤ幅方向に延在する多数のサイプ４がラグ溝５を介在させながらタイヤ周方向Ｔに沿って所定の間隔で配置されている。陸部３Ｂの両側のラグ溝５はサイプ６で連通している。最外側の陸部３Ｃの周方向溝２に面する一端側には、一端のみが周方向溝２に開口してタイヤ幅方向に延在する多数のサイプ７がラグ溝８を介在させながらタイヤ周方向Ｔに沿って所定の間隔で配置されている。各サイプ４，７の深さは同一である。
後述するセクショナル型のタイヤ金型のセクターの分割位置Ｍからタイヤ周方向両側にそれぞれ２０mm、好ましくは４０mmの範囲にある分割位置近傍領域Ｓ１に位置するサイプ４Ｘ，７Ｘは、タイヤ幅方向に沿って測定した長さで定義されるタイヤ幅方向長さＷ１が他の領域Ｓ２に位置するサイプ４Ｙ，７Ｙのタイヤ幅方向長さＷ２より短くなっている。
タイヤ幅方向長さＷ１としては、Ｗ１≦０．７０Ｗ２にすることができる。タイヤ幅方向長さＷ１が０．７０Ｗ２を超えると、欠けやクラックの発生を効果的に抑制することが難しくなる。好ましくは、Ｗ１≦０．３０Ｗ２がよい。下限値としては、サイプ機能を発揮させるため、０．１５Ｗ２以上にするのがよい。
各サイプ４Ｘ，７Ｘは、図２に示すように、サイプ４Ｘ，７Ｘが延在する方向に沿って切断した時のサイプ延在方向断面において、サイプ４Ｘ，７Ｘの延在側底部４Ｘａ，７Ｘａに面するサイプ壁面ａの形状が半径Ｒの円弧状に形成されている。
この半径Ｒとしては、０．８Ｗ１≦Ｒ≦１．５Ｗ１にすることができる。半径Ｒが０．８Ｗ１より小さいと、サイプ壁面ａにクラックが発生し易くなるため、好ましくない。１．５Ｗ１より大きくても同様である。
サイプ４Ｙ，７Ｙも、同様に延在側底部に面するサイプ壁面の形状を所定の半径を有する円弧状に形成してもよい。
図３に上述した空気入りタイヤを加硫成形するためのセクショナル型のタイヤ金型を示し、１３は不図示の上型と下型との間に配置され、トレッド部を成形する環状の側型であり、この側型１３が周方向Ｋに沿って複数に分割（通常、７〜１１分割）したセクター１４から構成されている。
セクター１４の成形面１５には、周方向Ｋに沿って延在する、周方向溝２を成形するための複数 (図では４本）の周方向溝成形刃１６が突設されている。各周方向溝成形刃１６の両側面には、一端のみが接続して幅方向に延在する、サイプ４，７を成形するためのサイプ成形刃１７がラグ溝５を成形するラグ溝成形突起１８を介在させながら周方向Ｋに沿って所定の間隔で突設してある。最外側の周方向溝成形刃１６とそれに隣接する周方向溝成形刃１６とに設けた対向するラグ溝成形突起１８間には、サイプ６を成形するサイプ成形刃１９が連結されている。各サイプ成形刃１７の高さは同一である。
セクター１４の分割位置Ｍから周方向Ｋに沿って２０mm、好ましくは４０mmの範囲にある分割位置近傍領域Ｎ１に配置したサイプ成形刃１７Ｘは、セクター幅方向Ｚに沿って測定した長さで定義されるセクター幅方向長さＷ'1が他の領域Ｎ２に配置したサイプ成形刃１７Ｙのセクター幅方向長さＷ'2より短くなっている。
セクター幅方向長さＷ'1としては、Ｗ'1≦０．７０Ｗ'2にすることができる。セクター幅方向長さＷ'1が０．７０Ｗ'2を超えると、欠けやクラックの発生を効果的に抑制することが難しくなる。好ましくは、Ｗ'1≦０．３０Ｗ'2がよい。下限値としては、サイプ機能を発揮させるため、０．１５Ｗ'2以上にするのがよい。
各サイプ成形刃１７Ｘは、図４に示すように、先端部１７Ｘａの延在側角部１７Ｘa'が半径Ｒ’の円弧状角部に形成されている。この半径Ｒ’としては、０．８Ｗ'1≦Ｒ' ≦１．５Ｗ'1にすることができる。半径Ｒ’が０．８Ｗ'1より小さくても、１．５Ｗ'1より大きくても、上記サイプ壁面ａにクラックが発生し易くなるため、好ましくない。
サイプ成形刃１７Ｙも、同様に延在側角部を所定の半径を有する円弧状角部に形成してもよい。
セクショナルのタイヤ金型は、空気入りタイヤの加硫終了後に、図５に示すように、環状に配置されたセクター１４がそれぞれ矢印で示す径方向外側に後退して離型する。その際にサイプ成形刃１７の突出方向とセクター１４の後退方向とのなす角度θが、セクター１４の中心から分割位置Ｍに近づく程大きくなり、分割位置近傍領域Ｎ１で最も大きくなる。そのため、分割位置近傍領域Ｎ１で離型するサイプ成形刃１７による大きな外力が加硫成形された陸部３に作用し、それが欠けやクラックを発生させる原因になっていた。
そこで、本発明では、上記のように分割位置近傍領域Ｎ１に配置したサイプ成形刃１７Ｘのセクター幅方向長さＷ'1を他の領域Ｎ２に配置したサイプ成形刃１７Ｙのセクター幅方向長さＷ'2より短くし、分割位置近傍領域Ｓ１に位置するサイプ４Ｘ，７Ｘのタイヤ幅方向長さＷ１を他の領域Ｓ２に位置するサイプ４Ｙ，７Ｙのタイヤ幅方向長さＷ２より短くしたのである。
これにより、分割位置近傍領域Ｎ１に配置したサイプ成形刃１７Ｘが離型する際に大きな外力が陸部３に作用するのを回避して抜け易くできるため、サイプ４Ｘ，７Ｘと周方向溝２に面する陸部３のエッジ部の欠けや、サイプ４Ｘ，７Ｘのエッジ部分からのクラックの発生を抑制することができる。
図６は、本発明の空気入りタイヤの参考形態を示し、この空気入りタイヤは、図１の空気入りタイヤにおいて、分割位置近傍領域Ｓ１に位置するサイプ４Ｘ，７Ｘのタイヤ幅方向長さＷ１を短くする構成に代えて、図７に示すようにしたものである。
即ち、サイプ４Ｘ，７Ｘの幅方向に沿って切断した時のサイプ幅方向断面において、サイプ４Ｘ，７Ｘの延在側端部４Ｘｂ，７Ｘｂの両エッジ部４Ｘｂ１，４Ｘｂ２と７Ｘｂ１，７Ｘｂ２に面するサイプ壁面ｂ１，ｂ２の形状をエッジ部４Ｘｂ１，４Ｘｂ２，７Ｘｂ１，７Ｘｂ２が円弧状の面取り形状になるようにしている。サイプ４Ｘ，７Ｘはサイプ４Ｙ，７Ｙと同じタイヤ幅方向長さである。
図８に上述した図６の空気入りタイヤを加硫成形するためのセクショナル型のタイヤ金型を示す。このタイヤ金型は、上記図３のタイヤ金型において、分割位置近傍領域Ｎ１に配置したサイプ成形刃１７Ｘのセクター幅方向長さＷ'1を短くする構成に代えて、図９に示すように、サイプ成形刃１７Ｘの延在側端部１７Ｘｂの両エッジ部１７Ｘｂ１，１７Ｘｂ２を、サイプ成形刃１７Ｘの幅方向に沿って切断した時のサイプ成形刃幅方向断面で円弧状に面取りしたものである。サイプ成形刃１７Ｘはサイプ成形刃１７Ｙと同じ長さである。
このような構成を採用することにより、分割位置近傍領域Ｎ１に配置したサイプ成形刃１７Ｘにおいて、延在側端部１７Ｘｂが抜け易くなるため、サイプ４Ｘ，７Ｘの延在側端部４Ｘｂ，７Ｘｂ周辺の陸部３にクラックが発生するのを抑制することができる。
上記参考形態では、サイプ成形刃１７Ｘの延在側端部１７Ｘｂの両エッジ部１７Ｘｂ１，１７Ｘｂ２を面取りし、上記サイプ壁面ｂ１，ｂ２の形状をエッジ部４Ｘｂ１，４Ｘｂ２，７Ｘｂ１，７Ｘｂ２が面取り形状になるようにしたが、少なくとも分割位置Ｍから遠い側に位置するエッジ部１７Ｘｂ１を面取りするようにし、分割位置Ｍから遠い側に位置するエッジ部４Ｘｂ１，７Ｘｂ１に面するサイプ壁面ｂ１の形状をエッジ部４Ｘｂ１，７Ｘｂ１が面取り形状となるようにしても、クラックの発生を抑制することができる。
また、他の領域Ｎ２に配置したサイプ成形刃１７Ｙ及び他の領域Ｓ２に位置するサイプ４Ｙ，７Ｙも同様の構成にしてもよく、分割位置近傍領域以外にも好適に使用することができる。
図１０は、本発明の空気入りタイヤの他の参考形態における要部を示し、図６に示す空気入りタイヤにおいて、周方向溝２に開口するサイプ４Ｘ，７Ｘの開口部４Ｘｃ，７Ｘｃに面する陸部３の両サイプ壁面開口端部３ｘ，３ｙを、サイプ幅方向断面で円弧状に面取りしたものである。
図１１に上述した図１０の空気入りタイヤを加硫成形するためのセクショナル型のタイヤ金型の要部を示し、図８のタイヤ金型において、周方向溝成形刃１６の側面１６ａとサイプ成形刃１７Ｘの両側面１７Ｘｄ１，１７Ｘｄ２が接続する接続部Ｑの両接続面Ｑ１，Ｑ２を、接続部Ｑ側凹状となるサイプ成形刃幅方向断面円弧状の盛り上げ面に形成している。
このような構成の採用により、分割位置近傍領域Ｎ１に配置したサイプ成形刃１７Ｘにおいて、接続部Ｑ側が抜け易くなるため、サイプ４Ｘ，７Ｘと周方向溝２に面する陸部３のエッジ部の欠けの発生を抑制することができる。
上記参考形態では、両接続面Ｑ１，Ｑ２を盛り上げ面に形成し、両サイプ壁面開口端部３ｘ，３ｙを面取りするようにしたが、少なくとも分割位置Ｍから遠い側に位置する接続面Ｑ１を盛り上げ面にし、分割位置Ｍから遠い側に位置するサイプ壁面開口端部３ｘを面取りするようにしても、エッジ部３ｘの欠けの発生を抑制することができる。
また、セクター１４の他の領域Ｎ２においても、接続部Ｑの接続面を上記のように形成し、空気入りタイヤの他の領域Ｓ２に位置する陸部３のサイプ壁面開口端部を面取りするようにしてもよく、分割位置近傍領域以外にも好適に使用することができる。更に、両端が周方向溝に開口するサイプにも好ましく用いることができる。
本発明において、上述したサイプ４，７の幅としては０．４〜２mm、深さとしては３〜１５mmにすることができる。また、サイプ成形刃１７の厚さ及び高さとしては、それぞれ０．４〜２mm、３〜１５mmにすることができる。
上記サイプ４Ｙ，７Ｙのタイヤ幅方向長さＷ２及びサイプ成形刃１７Ｙのセクター幅方向長さＷ'2としては、１．５〜１２mmにすることができる。
サイプ４，７は、上記実施形態および参考形態では、タイヤ幅方向に沿ってストレート状に延在する例を示したが、それに限定されず、例えば、図１２に示すように屈曲したサイプ４，７などであってもよい。
また、上型と側型１３の分割位置の近傍領域や下型と側型１３の分割位置の近傍領域にサイプを配置した場合には、その近傍領域に位置するサイプのタイヤ幅方向長さを他の領域に位置するサイプより短くするようにしてもよい。
上記実施形態および参考形態では、リブのみからなる陸部３を有するトレッドパターンを例示したが、ブロックのみからなる陸部、あるいはリブとブロックが混在する陸部を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もよい。
本発明は、上述した実施形態、参考形態の構成をそれぞれ組み合わせるようにしてもよく、それにより欠けやクラックの問題を一層改善することができる。
タイヤサイズを１４５Ｒ１２ ６ＰＲ ＬＴで共通にし、セクターの分割位置近傍領域に位置するサイプのタイヤ幅方向長さを他の領域に位置するサイプより短くした図１に示す構成の本発明タイヤ、セクターの分割位置から遠い側に位置するサイプエッジ部のサイプ壁面形状及びサイプ壁面開口端部を図７，１０のようにした図６に示す構成の参考タイヤ、及び本発明タイヤにおいてサイプのタイヤ幅方向長さを同じにした従来タイヤをそれぞれ１０本、セクショナル型のタイヤ金型を用いて作製した。
各試験タイヤにおいて、トレッド面を構成するゴム層には、欠けの発生を容易にして評価し易くするため、破断伸びが低い（３００％）ゴムを使用した。
これら各試験タイヤにおいて、欠け／クラックの発生状況を目視により観察し、その発生した個数により下記に示す３段階で評価した。その結果を表１に示す。
１：発生個数が０〜５。
２：発生個数が６〜１０。
３：発生個数が１１以上。
表１から、本発明タイヤは、欠けやクラックを改善できることがわかる。
本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示すトレッド面の要部展開図である。 図１の要部を示すサイプの延在方向拡大断面図である。 図１の空気入りタイヤを加硫成形するのに使用するタイヤ金型の成形面の要部展開図である。 図３の要部を示す拡大側断面図である。 作用を示す説明図である。 本発明の空気入りタイヤの参考形態を示すトレッド面の要部展開図である。 図６の要部を示すサイプの幅方向拡大断面図である。 図６の空気入りタイヤを加硫成形するのに使用するタイヤ金型の成形面の要部展開図である。 図８のサイプ成形刃の幅方向拡大断面図である。 本発明の空気入りタイヤの他の参考形態における要部を示す拡大断面図である。 図１０の空気入りタイヤを加硫成形するのに使用するタイヤ金型の要部拡大断面図である。 サイプの他の例を示す拡大図である。
符号の説明
１ トレッド面 ２ 周方向溝
３ 陸部 ３ｘ，３ｙ サイプ壁面開口端部
４，４Ｘ，４Ｙ サイプ ４Ｘａ 延在側底部
４Ｘｂ 延在側端部 ４Ｘｂ１，４Ｘｂ２ エッジ部
４Ｘｃ 開口部 ７，７Ｘ，７Ｙ サイプ
７Ｘａ 延在側底部 ７Ｘｂ 延在側端部
７Ｘｂ１，７Ｘｂ２ エッジ部 ７Ｘｃ 開口部
１３ 側型 １４ セクター
１５ 成形面 １６ 周方向溝成形刃
１６ａ 側面 １７，１７Ｘ，１７Ｙ サイプ成形刃
１７Ｘａ 先端部 １７Ｘa' 延在側角部
１７Ｘｂ 延在側端部 １７Ｘｂ１，１７Ｘｂ２ エッジ部
１７Ｘｄ１，１７Ｘｄ２ 側面 Ｋ 周方向
Ｍ 分割位置 Ｎ１ 分割位置近傍領域
Ｎ２ 他の領域 Ｑ 接続部
Ｑ１，Ｑ２ 接続面 Ｓ１ 分割位置近傍領域
Ｓ２ 他の領域 Ｔ タイヤ周方向
Ｗ１，Ｗ２ タイヤ幅方向長さ Ｗ'1，Ｗ'2 セクター幅方向長さ
Ｚ セクター幅方向 ａ サイプ壁面
ｂ１，ｂ２ サイプ壁面

Claims (9)

  1. トレッド部を成形する環状の側型を周方向に沿って複数に分割したセクターから構成したセクショナル型のタイヤ金型によって加硫成形され、トレッド面にタイヤ周方向に延在する周方向溝により区分形成された陸部に、該周方向溝に一端のみが開口してタイヤ幅方向に延在するサイプをタイヤ周方向に沿って所定の間隔で配置した空気入りタイヤにおいて、前記サイプの深さが同一であり、前記セクターの分割位置近傍領域に位置するサイプのタイヤ幅方向長さを他の領域に位置するサイプより短くした空気入りタイヤ。
  2. 前記サイプが延在する方向に沿って切断した時のサイプ延在方向断面において、少なくとも前記セクターの分割位置近傍領域に位置するサイプの延在側底部に面するサイプ壁面形状を円弧状にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記サイプの幅方向に沿って切断した時のサイプ幅方向断面において、前記サイプの延在側端部の両エッジ部の内、少なくとも前記セクターの分割位置から遠い側に位置するエッジ部に面するサイプ壁面形状を該エッジ部が面取り形状となるようにした請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記サイプの幅方向に沿って切断した時のサイプ幅方向断面において、前記周方向溝に開口する前記サイプの開口部に面する両サイプ壁面開口端部の内、少なくとも前記セクターの分割位置から遠い側に位置するサイプ壁面開口端部を面取りした請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記陸部がリブである請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  6. トレッド部を成形する環状の側型を周方向に沿って複数に分割したセクターから構成し、該セクターの成形面に、周方向に延在する周方向溝成形刃を突設すると共に、該周方向溝成形刃の側面に一端のみが接続し、幅方向に延在するサイプ成形刃を周方向に沿って所定の間隔で突設したセクショナル型のタイヤ金型において、前記サイプ成形刃の高さが同一であり、前記セクターの分割位置近傍領域に配置したサイプ成形刃のセクター幅方向長さを他の領域に配置したサイプ成形刃より短くしたタイヤ金型。
  7. 前記セクターの分割位置近傍領域に配置したサイプ成形刃の先端部の延在側角部を円弧状角部に形成した請求項６に記載のタイヤ金型。
  8. 前記サイプ成形刃の幅方向に沿って切断した時のサイプ成形刃幅方向断面において、前記サイプ成形刃の延在側端部の両エッジ部の内、少なくとも前記セクターの分割位置から遠い側に位置するエッジ部を面取りした請求項６または７に記載のタイヤ金型。
  9. 前記周方向溝成形刃の側面と前記サイプ成形刃の両側面が接続する接続部の両接続面において、少なくとも前記セクターの分割位置から遠い側に位置する接続面を盛り上げ面にした請求項６〜８のいずれかに記載のタイヤ金型。
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