特開 2024-157290 空気入りタイヤ及びタイヤ加硫金型

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157290

(43)【公開日】2024-11-07

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ及びタイヤ加硫金型

(51)【国際特許分類】

   B60C 11/01 20060101AFI20241030BHJP

   B29C 35/02 20060101ALI20241030BHJP

   B29C 33/02 20060101ALI20241030BHJP

【ＦＩ】

B60C11/01 A

B29C35/02

B29C33/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023071571

(22)【出願日】2023-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003395

【氏名又は名称】弁理士法人蔦田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐倉 誠章

【テーマコード（参考）】

3D131

4F202

4F203

【Ｆターム（参考）】

3D131BC51

3D131EA08Y

3D131EB11V

3D131EB11X

3D131EB11Y

3D131EC12X

3D131EC12Y

3D131GA03

3D131LA28

4F202AA45

4F202AB03

4F202AG26

4F202AH20

4F202AR12

4F202CA21

4F202CB01

4F202CK12

4F202CU02

4F203AA45

4F203AB03

4F203AG26

4F203AH20

4F203AR12

4F203DA11

4F203DB01

4F203DC01

4F203DE06

(57)【要約】

【課題】セクタとサイドプレートとの境界部分での成型不良の発生を効果的に抑える。
【解決手段】トレッド３の少なくとも一部を形成するセクタ１０３と、セクタ１０３に当接してサイドウォール２の少なくとも一部を形成するサイドプレート１０２と、を有するタイヤ加硫金型１００で形成された空気入りタイヤＴにおいて、セクタ１０３とサイドプレート１０２との境界に形成されたタイヤ周方向ＣＤに連続する環状突起４３と、環状突起４３よりタイヤ径方向ＲＤ外側に設けられた凹所４０とを備え、環状突起４３の頂点４３ａから凹所４０のタイヤ径方向ＲＤ内側端までのタイヤ径方向ＲＤにおける距離を４．０ｍｍ以上４．９ｍｍ以下に設定する。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トレッドの少なくとも一部を形成するセクタと、前記セクタに当接してサイドウォールの少なくとも一部を形成するサイドプレートと、を有するタイヤ加硫金型で形成された空気入りタイヤにおいて、
前記セクタと前記サイドプレートとの境界に形成されたタイヤ周方向に連続する環状突起と、前記環状突起よりタイヤ径方向外側に設けられた凹所とを備え、
前記環状突起の頂点から前記凹所のタイヤ径方向内側端までのタイヤ径方向における距離が４．０ｍｍ以上４．９ｍｍ以下である、空気入りタイヤ。

【請求項2】

前記凹所は、底面と、前記底面のタイヤ径方向内側端とタイヤ外面とを繋ぐ断面円弧状の湾曲面とを備え、
前記凹所の深さＢに対する前記湾曲面の曲率半径Ｃの比率（Ｃ／Ｂ）が２以上４以下である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項3】

前記凹所はタイヤ周方向に連続する環状をなし、
前記環状突起をタイヤ径方向に切断した時に断面積Ｅに対する前記凹所をタイヤ径方向に切断した時の断面積Ｆの比率（Ｆ／Ｅ）が０．５以上１．５以下である、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

【請求項4】

トレッドの少なくとも一部を形成するセクタと、前記セクタに当接してサイドウォールの少なくとも一部を形成するサイドプレートと、を有するタイヤ加硫金型において、
前記セクタは、前記サイドプレートとの境界からタイヤ径方向外側に４．０ｍｍ以上４．９ｍｍ以下の範囲に突起を備える、タイヤ加硫金型。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気入りタイヤ及びタイヤ加硫金型に関する。

【背景技術】

【0002】

空気入りタイヤは、成形ドラムで未加硫のクリーンタイヤを成形した後、タイヤ加硫金型を用いてグリーンタイヤを所定形状に成型しつつ加硫することにより製造される。

【0003】

タイヤ加硫金型は、タイヤのトレッドを形成するセクタと、タイヤのサイドウォールを形成する上下一対のサイドプレートとを備え、セクタが周方向で複数に分割されており、型開き状態では放射状に離間し、型閉め状態では互いに寄り集まって環状をなすものが知られている。

【0004】

タイヤ加硫金型では、上側のサイドプレート及びセクタを下側のサイドプレートから離隔させた型開き状態において、下側のサイドプレートにグリーンタイヤをセットする。その後、駆動機構が上側のサイドプレートを下降するとともにセクタをタイヤ径方向内方へ移動させることにより、下側のサイドプレートに上側のサイドプレート及びセクタを近接させて型閉め状態となる。

【0005】

このようなタイヤ加硫金型を用いて空気入りタイヤを製造すると、セクタとサイドプレートとの境界部分（セクタとサイドプレートとの接合部分）近傍は、型閉めの最終段階でグリーンタイヤと接触する部分であり成型不良が発生しやすい部分である。

【0006】

そこで、下記特許文献１、２では、セクタとサイドプレートとの境界部分にゴムの逃げ場を設けることで、当該部分での成型不良の発生を抑えることが提案されているが、更なる成型不良の発生を抑えることが望まれている（例えば、下記特許文献１、２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００８－２１３７７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、セクタとサイドプレートとの境界部分での成型不良の発生を効果的に抑えることができる空気入りタイヤ及びタイヤ加硫金型を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本実施形態の空気入りタイヤは、トレッドの少なくとも一部を形成するセクタと、前記セクタに当接してサイドウォールの少なくとも一部を形成するサイドプレートと、を有するタイヤ加硫金型で形成された空気入りタイヤにおいて、前記セクタと前記サイドプレートとの境界に形成されたタイヤ周方向に連続する環状突起と、前記環状突起よりタイヤ径方向外側に設けられた凹所とを備え、前記環状突起の頂点から前記凹所のタイヤ径方向内側端までのタイヤ径方向における距離が４．０ｍｍ以上４．９ｍｍ以下であるものである。

【0010】

また、本実施形態のタイヤ加硫金型は、トレッドの少なくとも一部を形成するセクタと、前記セクタに当接してサイドウォールの少なくとも一部を形成するサイドプレートと、を有するタイヤ加硫金型において、前記セクタは、前記サイドプレートとの境界からタイヤ径方向外側に４．０ｍｍ以上４．９ｍｍ以下の範囲に突起を備えるものである。

【発明の効果】

【0011】

本実施形態では、セクタとサイドプレートとの境界部分での成型不良の発生を効果的に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る空気入りタイヤの一例を示す半断面図。

【図2】図１の空気入りタイヤの要部を示す側面図。

【図3】図１の要部を拡大して示す断面図。

【図4】タイヤ加硫装置の半断面図。

【図5】本発明の変更例の空気入りタイヤの要部を示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の一実施形態について図面に基づき説明する。なお、本明細書における各形状及び寸法等は、特に断らない限り、空気入りタイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填した無負荷の正規状態でのものである。正規リムとは、ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、又はＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」である。正規内圧とは、ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の「最大値」、又はＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」である。

【0014】

また、図中、符号ＣＬは、タイヤ軸方向中心に相当するタイヤ赤道面を示す。符号AＤは、タイヤ軸方向（タイヤとも称される）を示す。タイヤ軸方向内側ＡＤｉとはタイヤ赤道面ＣＬに近づく方向をいい、タイヤ軸方向外側ＡＤｏとはタイヤ赤道面ＣＬから離れる方向をいう。符号ＣＤはタイヤ回転軸を中心とした円周上の方向であるタイヤ周方向を示す。符号ＲＤはタイヤ径方向（タイヤ回転軸に垂直な方向）を示す。タイヤ径方向内側ＲＤｉとはタイヤ回転軸に近づく方向であり、タイヤ径方向外側ＲＤｏとはタイヤ回転軸から離れる方向である。

【0015】

（１）空気入りタイヤＴの構成
本実施形態の空気入りタイヤＴの構造について図１～図３を参照して説明する。この空気入りタイヤは、左右対称のタイヤであるため、左側半分の図示を省略している。 図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤＴは、タイヤ軸方向ＡＤ両側に設けられた一対のビード１と、一対のビード１の間に架け渡されるカーカスプライ５と、カーカスプライ５の内側に配置され、空気圧を保持するために、気体の透過を阻止する機能に優れるインナーライナー７とを備えている。

【0016】

ビード１には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア１１が設けられ、そのビードコア１１のタイヤ径方向外側ＲＤｏにビードフィラー１２が設けられている。ビードフィラー１２の断面は、タイヤ径方向外側ＲＤｏに向かって先細りとなる三角形状に形成されている。

【0017】

ビード１の周りには、カーカスプライ５がタイヤ軸方向内側ＡＤｉから外側へ折り返されてタイヤ径方向外側ＲＤｏへ巻き上げられている。カーカスプライ５は、１つ以上のカーカスプライで構成されている。

【0018】

カーカスプライ５は、タイヤ周方向に間隔をあけて設けられたラジアル方向（タイヤ周方向に対して略直交する方向）に沿って延びる複数のプライコードと、プライコードを被覆するトッピングゴムとを備えている。なお、プライコードには、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、又はアラミド等の有機繊維や、スチール等の金属が好適に使用される。

【0019】

カーカスプライ５よりタイヤ径方向外側ＲＤｏには、トレッド３を構成するベルト３１、補強層３２、トレッドゴム３３が設けられている。カーカスプライ５よりタイヤ軸方向外側ＡＤｏにはサイドウォール２を構成するサイドウォールゴム２１が設けられている。

【0020】

トレッド３の表面を構成するトレッドゴム３３には、タイヤ周方向に延びる複数の主溝３４Ａ，３４Ｂがタイヤ軸方向ＡＤに間隔をおいて設けられている。この例では、主溝は４本、即ち、タイヤ赤道面ＣＬの両側に設けられた一対のセンター主溝３４Ａと、その外側にそれぞれ配された一対のショルダー主溝３４Ｂが設けられている。

【0021】

トレッド３には複数の陸が主溝３４Ａ，３４Ｂによってタイヤ軸方向ＡＤに区画形成されている。この例では、一対のセンター主溝３４Ａ間に挟まれたタイヤ赤道面ＣＬを含むセンター陸３５、センター主溝３４Ａとショルダー主溝３４Ｂの間に挟まれた一対の中間陸３６と、ショルダー主溝３４Ｂのタイヤ軸方向外側ＡＤｏに位置して接地端ＴＥを含む一対のショルダー陸３７が、トレッド３に設けられている。

【0022】

ショルダー陸３７は、横溝３８により複数のショルダーブロック３７Ａをタイヤ周方向ＣＤに配設してなるブロック列として形成されている。ショルダーブロック３７Ａは、タイヤ周方向ＣＤに隣り合う横溝３８，３８間に配置された陸であり、接地端ＴＥを越えてタイヤ軸方向外側ＡＤｏのバットレス４まで延在する延在部分３７Ａ１を備える。延在部分３７Ａ１は、バットレス４において横溝３８に対して隆起した部分であり、タイヤ軸方向外側ＡＤｏに向かって横溝３０からの隆起高さが漸次低くなるように、その上面（即ち、表面）がタイヤ径方向内側ＲＤｉに傾斜して形成されている。

【0023】

図２に示すように、接地端ＴＥからサイドウォール２に至るまでのバットレス４の表面には、凹所４０と連結溝４２とがタイヤ周方向ＣＤに交互に設けられている。凹所４０は、ショルダーブロック３７Ａの延在部分３７Ａ１の表面から陥没する凹溝からなり、タイヤ周方向ＣＤに沿って断続的に設けられている。凹所４０のタイヤ周方向ＣＤの両端は、ショルダー陸３７に設けられた横溝３８のタイヤ軸方向外側端（タイヤ径方向内側端）に連結されている。

【0024】

図３に示すように、凹溝状の凹所４０は、底面４０ａと、底面４０ａのタイヤ径方向内側端とタイヤ外面４１とを繋ぐ断面円弧状の湾曲面４０ｂとを備え、凹所４０の深さ（タイヤ外面４１から底面４０ａまでの距離）Ｂに対する湾曲面４０ｂの曲率半径Ｃの比率Ｃ／Ｂが２以上４以下となるように、凹所４０の深さＢ及び湾曲面４０ｂの曲率半径Ｃが設定されている。

【0025】

連結溝４２は、ショルダーブロック３７Ａの延在部分３７Ａ１の表面から陥没する凹溝からなり、タイヤ径方向ＲＤに屈曲しながらタイヤ周方向ＣＤへ延びるジグザグ状に設けられている。連結溝４２は一端が横溝３８に連結され、他端が凹所４０のタイヤ周方向端に連結されている。

【0026】

ここで、バットレス４とは、接地端ＴＥよりもタイヤ軸方向外側ＡＤｏ（タイヤ径方向内側ＲＤｉ）であって、かつサイドウォール２よりも接地端ＴＥ側の領域である。サイドウォール２とバットレス４との境界にはタイヤ周方向ＣＤに延びる環状突起４３が設けられている。環状突起４３はタイヤ周方向ＣＤの全周にわたって連続して設けられている。環状突起４３は、トレッド３を成型する金型であるセクタ１０３とサイドウォール２を成型する金型であるサイドプレート１０２との境界位置（パーティングライン）ＰＬに設けられている。このような環状突起４３は、環状突起４３の頂点４３ａから凹所４０のタイヤ径方向内側端までのタイヤ径方向ＲＤにおける距離Ｄが４．０ｍｍ以上４．９ｍｍ以下となるようにバットレス４に設けられている。好ましくは、距離Ｄは４．３ｍｍ以上４．７ｍｍ以下であり、より好ましくは４．５ｍｍである。

【0027】

（２）タイヤ加硫金型１００
次に、本実施形態のタイヤ加硫金型１００について図４を参照して説明する。なお、以下の説明では、空気入りタイヤのタイヤ径方向ＲＤ、タイヤ軸方向ＡＤ、及びタイヤ周方向ＣＤを、タイヤ加硫金型１００においてもタイヤ径方向ＲＤ、タイヤ軸方向ＡＤ、及びタイヤ周方向ＣＤとして説明する。

【0028】

タイヤ加硫金型１００は、グリーンタイヤ（未加硫ラジアルタイヤ）を上記した空気入りタイヤＴのような形状に加硫成型する金型であり、コンテナを介して加硫機に取り付けられ、タイヤ加硫装置を構成するものである。

【0029】

タイヤ加硫金型１００は、上下一対のビードリング１０１と、上下一対のサイドプレート１０２と、セクタ１０３とを備える。上下一対のビードリング１０１、上下一対のサイドプレート１０２及びセクタ１０３の内側に空気入りタイヤＴの成型空間であるキャビティ１１０を形成する。

【0030】

上下一対のサイドプレート１０２は、サイドウォール２及びビード１を形成する金型である。上下一対のサイドプレート１０２のタイヤ径方向内側ＲＤｉにはそれぞれビードリング１０１が設けられており、グリーンタイヤのビード１が嵌合可能に構成されている。

【0031】

セクタ１０３は、空気入りタイヤＴのトレッド３を形成する金型であり、タイヤ周方向に複数（例えば、７個）に分割されている。セクタ１０３は、タイヤ放射方向（タイヤ径方向ＲＤ）に拡縮変位可能に設けられており、各セクタ１０３が型閉め位置に配置した型閉め状態では互いに寄り集まって環状をなしている。

【0032】

セクタ１０３に設けられた成型面には、空気入りタイヤＴのバットレス４に凹所４０を形成するための突起１０３ａや、主溝３４Ａ，３４Ｂや横溝３８を形成するための不図示の突条が設けられている。

【0033】

タイヤ加硫金型１００は、上側のサイドプレート１０２とセクタ１０３とで形成される境界位置ＰＬと、下側のサイドプレート１０２とセクタ１０３との境界位置ＰＬによって、ラジアル方向（タイヤ周方向に直交する方向）に分割されている。上下のサイドプレート１０２とセクタ１０３との境界位置ＰＬにおいて、バットレス４に環状突起４３を形成する。本実施形態では、サイドプレート１０２とセクタ１０３との境界位置ＰＬの金型内側端からタイヤ径方向ＲＤの距離ｄが４．０ｍｍ以上４．９ｍｍ以下の範囲に凹所４０を形成するための突起１０３ａが設けられている。好ましくは、距離ｄは４．３ｍｍ以上４．７ｍｍ以下であり、より好ましくは４．５ｍｍである。

【0034】

以上よりなるタイヤ加硫金型１００を用いて空気入りタイヤＴを製造するには、タイヤ加硫金型１００内に未加硫のグリーンタイヤをセットして型閉めした後、内側に配置したブラダー１１１を膨張させて所定内圧に保持することで、グリーンタイヤを金型内面に押し当て、加熱状態に保持する。これによりグリーンタイヤが加硫成型され、図１に示すような空気入りタイヤＴが得られる。なお、グリーンタイヤの成型は、公知の方法を用いて行うことができる。

【0035】

（３）効果
上記した実施形態の空気入りタイヤＴでは、環状突起４３の頂点４３ａから凹所４０のタイヤ径方向内側端までのタイヤ径方向ＲＤにおける距離Ｄを４．０ｍｍ以上４．９ｍｍ以下に設定することで、セクタ１０３とサイドプレート１０２との境界近傍においてゴム流れが良好となり、バットレス４におけるベア（タイヤ表面の凹）やクラックの発生などの成型不良を抑えることができるとともに、凹所４０と環状突起４３との間隔を確保できクラック発生を抑制することができる。

【0036】

また、本実施形態の空気入りタイヤＴでは、凹所４０の深さＢに対する湾曲面４０ｂの曲率半径Ｃの比率Ｃ／Ｂが２以上４以下に設定されているため、凹所４０の底面４０ａとバットレス４のタイヤ外面４１とを緩やかな円弧によって接続することができ、凹所の底におけるクラックの発生を抑えることができる。

【0037】

（４）変更例
次に変更例について説明する。以上の実施形態に対し、発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更を行うことができる。以下の変更例の他にも発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

【0038】

例えば、図５に示すようにバットレス４の表面にタイヤ周方向に連続する環状の凹所１４０を設けてもよい。バットレス４に環状の凹所１４０を設ける場合、環状突起４３の断面積Ｅに対する凹所１４０の断面積Ｆの比率（Ｆ／Ｅ）が０．５以上１．５以下とすることが好ましい。ここで、環状突起４３の断面積Ｅとは、環状突起４３をタイヤ径方向ＲＤに切断した時にタイヤ外面４１より突出する部分の面積であり、凹所４０の断面積Ｆとは、凹所１４０をタイヤ径方向ＲＤに切断した時にタイヤ外面４１より陥没する部分の面積である。

【0039】

上記比率（Ｆ／Ｅ）が０．５以上１．５以下となるように環状突起４３及び凹所１４０を設けることで、バットレス４の環状突起４３及び凹所１４０の近傍における成型不良を抑えることができる。

【0040】

（５）実施例及び比較例
図１に示す構成を有する実施例１～４及び比較例１～２の空気入りタイヤを作製し、バットレスにおけるベア及びクラックの発生状態を目視観察した。実施例１～４及び比較例１～２の空気入りタイヤは、表１に示すように、環状突起４３の頂点４３ａから凹所４０のタイヤ径方向ＲＤ内側端までのタイヤ径方向ＲＤにおける距離Ｄが異なるが、その他の構成は全て同じ構成とした。

【0041】

【表1】

評価結果は表１に示す。表１に示すように、距離Ｄが３．９ｍｍ及び５．０ｍｍの比較例１及び２の場合、バットレスに改善を必要とするベア及びクラックが発生した。
一方、距離Ｄが４．０ｍｍ及び４．９ｍｍの実施例１及び４の場合、バットレスにベア及びクラックが発生したが、比較例１及び２に比べてベア及びクラックが少なく許容できるものであった。また、距離Ｄが４．４ｍｍ及び４．６ｍｍの実施例２及び３の場合、バットレスにベア及びクラックが発生しなかった。

【符号の説明】

【0042】

１…ビード、２…サイドウォール、３…トレッド、４…バットレス、２１…サイドウォール、３５…センター陸、３６…中間陸、３７…ショルダー陸、３８…横溝、４０…凹所、４０ａ…底面、４０ｂ…湾曲面、４１…タイヤ外面、４２…連結溝、４３…環状突起、１００…タイヤ加硫金型、１０１…ビードリング、１０２…サイドプレート、１０３…セクタ、１１０…キャビティ、１１１…ブラダー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】