(57)【要約】【課題】トレッド部におけるスプライス部の剥離を効果的に防止することのできる空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。【解決手段】トレッド部材６のスプライス部Ｓt がタイヤ幅方向に対して傾斜するように形成されることから、傾斜させないものに比べてスプライス部Ｓt が長くなる。この場合、成形時のスプライス部Ｓt の傾斜角度α2 がθ2 −１５゜≦α2 ≦θ2 ＋１５゜であって、５０゜≦α2 ≦８５゜となるように形成することにより、トレッド部材６の傾斜角度α2 がカーカス部材７のスプライス部Ｓc の傾斜角度θ2 に近くなり、加硫後の角度変化を大きくしてスプライス部Ｓt を長することができる。これにより、スプライス部Ｓt の接合面における単位長さ当たりに受ける力が少なくなる。また、加硫時のゴムの流動が大きくなるので、接合部分の圧着性が高まり、スプライス部Ｓt の接合強度を高めることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対して傾斜したシート状のトレッド部材をスプライスしてなるトレッド部と、タイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対して傾斜したシート状のカーカス部材をスプライスしてなるカーカス層とを備えた空気入りタイヤであって、
標準リムに装着して空気圧を１００ｋＰａとしたときのタイヤ幅方向中央からタイヤ総幅に対して６０％の範囲におけるトレッド部のスプライス部のタイヤ幅方向両端を結ぶ直線がリムから外した状態におけるタイヤ周方向に対してなす傾斜角度をα1 とし、前記範囲におけるトレッド部に最も近いカーカス層のスプライス部のタイヤ幅方向両端を結ぶ直線がリムから外した状態におけるタイヤ周方向に対してなす傾斜角度をθ1 とした場合、θ1 −２０゜≦α1 ≦θ1 ＋２０゜となるようにトレッド部を形成した
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記トレッド部のスプライス部を接合面がタイヤ接地面の接線方向に対して５０゜以上９０゜以下の角度をなすように形成した
ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記トレッド部の踏面を溝のないスリック状に形成した
ことを特徴とする請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
タイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対して傾斜したシート状のトレッド部材をスプライスしてトレッド部を形成し、タイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対して傾斜したシート状のカーカス部材をスプライスしてカーカス層を形成する空気入りタイヤの製造方法であって、
前記トレッド部材及びカーカス部材をスプライスする前のシート状の状態において、トレッド部材のタイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対してなす傾斜角度をα2 とし、トレッド部に最も近いカーカス層となるカーカス部材のタイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対してなす傾斜角度をθ2 とした場合、θ2 −１５゜≦α2 ≦θ2 ＋１５゜であって、５０゜≦α2 ≦８５゜となるように形成されたトレッド部材をスプライスしてトレッド部を形成する
ことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
前記トレッド部材のタイヤ周方向端部を１５０℃以上３５０℃以下に加熱された切断刃によって切断し、
トレッド部材のタイヤ周方向端部を５０℃以上３００℃以下に加熱した状態でスプライスする
ことを特徴とする請求項４記載の空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばレーシングカート等の競争車両に用いられる空気入りタイヤ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーシングカート等の競争車両に用いられる空気入りタイヤとしては、乗用車用タイヤと同様、シート状ゴムからなるトレッド部材のタイヤ周方向端部をスプライスすることによってトレッド部を形成するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３０１９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レーシングカートのように急激な加速や減速が繰り返される使用状況では、トレッド部の接地面に加わる摩擦力も過大となるため、トレッド部のスプライス部に剥離を生じやすいという問題点があった。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トレッド部におけるスプライス部の剥離を効果的に防止することのできる空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記目的を達成するために、タイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対して傾斜したシート状のトレッド部材をスプライスしてなるトレッド部と、タイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対して傾斜したシート状のカーカス部材をスプライスしてなるカーカス層とを備えた空気入りタイヤであって、標準リムに装着して空気圧を１００ｋＰａとしたときのタイヤ幅方向中央からタイヤ総幅に対して６０％の範囲におけるトレッド部のスプライス部のタイヤ幅方向両端を結ぶ直線がリムから外した状態におけるタイヤ周方向に対してなす傾斜角度をα1 とし、前記範囲におけるトレッド部に最も近いカーカス層のスプライス部のタイヤ幅方向両端を結ぶ直線がリムから外した状態におけるタイヤ周方向に対してなす傾斜角度をθ1 とした場合、θ1 −２０゜≦α1 ≦θ1 ＋２０゜となるようにトレッド部を形成ている。
【０００７】
これにより、トレッド部のスプライス部がタイヤ幅方向に対して傾斜するように形成されることから、傾斜させないもの（スプライス部がタイヤ周方向に対して９０゜）に比べてスプライス部が長くなる。この場合、トレッド部のスプライス部の傾斜角度α1 がθ1 −２０゜≦α1 ≦θ1 ＋２０゜となるように形成することにより、トレッド部の傾斜角度α1 がカーカス部材のスプライス部の傾斜角度θ1 に近くなり、加硫後の角度変化を大きくしてスプライス部を長することができる。
【０００８】
また、本発明は前記目的を達成するために、タイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対して傾斜したシート状のトレッド部材をスプライスしてトレッド部を形成し、タイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対して傾斜したシート状のカーカス部材をスプライスしてカーカス層を形成する空気入りタイヤの製造方法であって、前記トレッド部材及びカーカス部材をスプライスする前のシート状の状態において、トレッド部材のタイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対してなす傾斜角度をα2 とし、トレッド部に最も近いカーカス層となるカーカス部材のタイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対してなす傾斜角度をθ2 とした場合、θ2 −１５゜≦α2 ≦θ2 ＋１５゜であって、５０゜≦α2 ≦８５゜となるように形成されたトレッド部材をスプライスしてトレッド部を形成するようにしている。
【０００９】
これにより、トレッド部材のスプライス部がタイヤ幅方向に対して傾斜するように形成されることから、傾斜させないもの（スプライス部がタイヤ周方向に対して９０゜）に比べてスプライス部が長くなる。この場合、トレッド部材のスプライス部の傾斜角度α2 がθ2 −１５゜≦α2 ≦θ2 ＋１５゜であって、５０゜≦α2 ≦８５゜となるように形成することにより、トレッド部材の傾斜角度α2 がカーカス部材のスプライス部の傾斜角度θ2 に近くなり、加硫後の角度変化を大きくしてスプライス部を長することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、トレッド部のスプライス部を長することができるので、スプライス部の接合面における単位長さ当たりに受ける力が少なくなる。また、加硫時のゴムの流動が大きくなるので、接合部分の圧着性が高まり、スプライス部の接合強度を高めることができる。これにより、例えばレーシングカートのように急激な加速や減速が繰り返される使用状況においても、トレッド部におけるスプライス部の剥離を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を示す空気入りタイヤの部分正面断面図
【図２】空気入りタイヤの要部側面断面図
【図３】空気入りタイヤの部分平面図
【図４】空気入りタイヤの製造工程を示す概略図
【図５】加硫前のトレッド部材及びカーカス部材の部分平面図
【図６】加硫前のトレッド部材及びカーカス部材の部分平面図
【図７】試験結果を示す図
【図８】試験結果を示す図
【図９】試験結果を示す図
【図１０】標準リムの仕様を示す図
【図１１】空気入りタイヤの要部側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図１乃至図１０を参照して説明する。
【００１３】
同図に示す空気入りタイヤは、タイヤ外周面側に配置されるトレッド部１と、タイヤ幅方向両側に形成されるサイドウォール部２と、トレッド部１とサイドウォール部２との間に形成されるショルダー部３と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に形成されるビード部４とを備え、トレッド部１の踏面は溝のないスリック状に形成されている。ビード部４にはビードコア４ａが埋設されており、ビードコア４ａのタイヤ径方向外側には硬質ゴムからなるビードフィラー４ｂが設けられている。
【００１４】
各ビード部４間には二層のカーカス層５がトレッド部１とサイドウォール部２に亘るように配置され、そのタイヤ幅方向端部がビードコア４ａの周りにタイヤの内側から外側へ巻き上げられている。各カーカス層５はカーカスコードをタイヤ周方向に対して斜めに配置しており、互いにカーカスコードを逆方向に交差させたバイアス構造になっている。
【００１５】
トレッド部１はタイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対して傾斜するように切断されたシート状のトレッド部材６をスプライスしてなり、カーカス層５はタイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対して傾斜するように切断されたシート状のカーカス部材７をスプライスしてなる。この場合、トレッド部１は、標準リムに装着して空気圧を１００ｋＰａとしたときのタイヤ総幅をＷ1 、タイヤ総幅Ｗ1 に対してタイヤ幅方向中央から６０％の範囲をＷ2 、範囲Ｗ2 におけるトレッド部１のスプライス部Ｓt のタイヤ幅方向両端Ｘ1 ，Ｘ2 を結ぶ直線Ｌt がリムから外した状態でタイヤ周方向に対してなす傾斜角度をα1 、範囲Ｗ2 におけるトレッド部１に最も近いカーカス層５のスプライス部Ｓc のタイヤ幅方向両端Ｙ1 ，Ｙ2 を結ぶ直線Ｌc がリムから外した状態でタイヤ周方向に対してなす傾斜角度をθ1 とした場合、θ1 −２０゜≦α1 ≦θ1 ＋２０゜となるように形成されている。また、トレッド部１のスプライス部Ｓt は、接合面がタイヤ接地面の接線方向に対して５０゜以上９０゜以下の角度βをなすように形成されている。尚、標準リムの仕様を図１０に示す。
【００１６】
次に、本実施形態のタイヤ製造方法について説明する。尚、以下に説明する工程はタイヤ製造工程の一部を示すもので、他の製造工程については従来と同等であるため省略する。
【００１７】
まず、トレッド部材６の切断工程では、図４(a) に示すようにトレッド部材６のタイヤ周方向端部を切断装置の切断刃８によって切断する。この場合、トレッド部材６のタイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対してなす傾斜角度をα2 、トレッド部１に最も近いカーカス層５となるカーカス部材７のタイヤ周方向端部がタイヤ幅方向に対してなす傾斜角度をθ2 とした場合、θ2 −１５゜≦α2 ≦θ2 ＋１５゜であって、５０゜≦α2 ≦８５゜、５０゜≦β≦９０゜となるようにトレッド部材６を切断する。その際、切断刃８を１５０℃以上３５０℃以下に加熱して切断する。
【００１８】
次に、前述のように切断されたトレッド部材６のタイヤ周方向両端部を、図４(b) に示すようにヒータ９によって５０℃以上３００℃以下に加熱しておき、図４(c) に示すようにトレッド部材６を成形ドラム１０に巻き付けてタイヤ周方向両端部をスプライスする。この場合、トレッド部材６とカーカス部材７は、図５に示すようにスプライス部Ｓt ，Ｓc の傾斜方向が互いに同一の向きになるように重ね合わせてもよく、図６に示すようにスプライス部Ｓt ，Ｓc の傾斜方向が互いに反対向きになるように重ね合わせてもよい。尚、図５及び図６では、トレッド部材６とカーカス部材７とを重ね合わせた状態を示しているが、同図に示す傾斜角度α2 ，θ2 はトレッド部材６及びカーカス部材７をスプライスする前のシート状の状態における角度を示すものとする。
【００１９】
ところで、バイアスタイヤにおいては、カーカス層５が加硫中のゴム流れによって角度変化を生ずるが、これに伴うトレッド部１の角度変化は成形時（加硫前）におけるカーカス層５のスプライス部Ｓc の傾斜角度θ2 に近い方が大きい。実験によれば、成形時（加硫前）におけるカーカス層５のスプライス部Ｓc の傾斜角度θ2 が６５゜の場合、加硫後の傾斜角度θ1 は３３゜に変化する。その際、成形時におけるトレッド部１のスプライス部Ｓt の傾斜角度α2 を９０゜にすると、加硫後の傾斜角度α1 は８０゜に変化し、成形時の傾斜角度α2 を７５゜にすると、加硫後の傾斜角度α1 は４５゜に変化する。一方、トレッド部１におけるスプライス部の剥がれは、タイヤ周方向に対するスプライス部の傾斜角度が大きいほど接合面における単位長さ当たりに受ける力が少なくなる。また、加硫時のゴムの流動が大きい方が接合部分の圧着性が高まる。
【００２０】
本実施形態によれば、トレッド部材６のスプライス部Ｓt がタイヤ幅方向に対して傾斜するように形成されることから、傾斜させないもの（スプライス部がタイヤ周方向に対して９０゜）に比べてスプライス部Ｓt が長くなる。この場合、成形時のスプライス部Ｓt の傾斜角度α2 がθ2 −１５゜≦α2 ≦θ2 ＋１５゜であって、５０゜≦α2 ≦８５゜となるように形成することにより、トレッド部材６の傾斜角度α2 がカーカス部材７のスプライス部Ｓc の傾斜角度θ2 に近くなり、加硫後の角度変化を大きくしてスプライス部Ｓt を長することができる。これにより、スプライス部Ｓt の接合面における単位長さ当たりに受ける力が少なくなり、スプライス部Ｓt の剥がれを抑制することができる。また、加硫時のゴムの流動が大きくなるので、接合部分の圧着性が高まり、スプライス部Ｓt の接合強度を高めることができる。この場合、トレッド部１の傾斜角度α2 が（θ2 −１５゜）よりも小さくなると、切断面が長くなりすぎて切断作業性が低下し、傾斜角度α2 が（θ2 ＋１５゜）よりも大きくなると、スプライス部Ｓt の接合面の長さを十分に確保できなくなるため、傾斜角度α2 はθ2 −１５゜≦α2 ≦θ2 ＋１５゜が好ましい。また、トレッド部１を加硫後の傾斜角度θ1 がθ1 −２０゜≦α1 ≦θ1 ＋２０゜となるように形成した場合でも同様の効果を得ることができる。
【００２１】
更に、スプライス部Ｓt の接合面がタイヤ接地面の接線方向に対してなす角度βを９０゜よりも小さくするほど接合面積が大きくなり、接合時の貼り合わせ作業を容易に行うことができるが、５０゜よりも小さいと、図１１に示すようにトレッド部材６の一方の端部の先端側６ａが他方の端部にかぶさり、この部分がスプライス部Ｓt の剥がれの基点になりやすいため、角度βを５０゜以上９０゜以下にすることにより、スプライス部Ｓt の剥がれをより効果的に防止することができる。
【００２２】
また、トレッド部材６のタイヤ周方向端部を１５０℃以上３５０℃以下に加熱された切断刃８によって切断し、トレッド部材６のタイヤ周方向端部をヒータ９によって５０℃以上３００℃以下に加熱した状態でスプライスするするようにしたので、トレッド部材６の切断面を平滑に形成することができるとともに、接合作業性を向上させることができる。これにより、接合面を精度よく貼り合わせることができ、スプライス部Ｓt の剥がれをより効果的に防止することができる。この場合、切断刃８の温度が１５０℃よりも低いと十分な効果が得られず、３５０℃よりも高いと切断面の物性が変化するおそれがあるため、切断刃８の温度は１５０℃以上３５０℃以下であって、好ましくは２２０℃以上２８０℃以下がよい。また、トレッド部材６のタイヤ周方向端部の加熱温度が５０℃よりも低いと十分な効果が得られず、３００℃よりも高いとゴムの物性が変化するおそれがあるため、トレッド部材６の加熱温度は５０℃以上３００℃以下が好ましい。
【００２３】
ここで、本発明の実施例１〜３及び従来例１について、スプライス部の剥がれ及びスプライス部の加硫故障の試験を行ったところ、図７に示す結果が得られた。成形時（加硫前）のカーカス部材の傾斜角度θ2 は全て６５゜のものを用い、トレッド部材の傾斜角度α2 は、従来例１には９０゜、実施例１にはθ2 −１５゜、実施例２にはθ2 、実施例３にはθ2 ＋１５゜のものを用いた。
【００２４】
スプライス部の剥がれの試験では、６０％の摩耗相当に達するまでトレッド部をグラインダーでバフ掛けし、スプライス部の剥がれ具合を数値化してその逆数を指数化し、従来例１を１００として実施例１〜３を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとして評価した。試験の結果、実施例１〜３は従来例１よりも優れているという結果が得られた。
【００２５】
スプライス部の加硫故障の試験では、加硫後のスプライス部を詳細に観察することにより、スプライス部に筋や線が現れていないかを調査し、筋や線が現れていた場合はその長さの逆数を指数化し、従来例１を１００として実施例１〜３を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとして判定した。試験の結果、実施例１〜３は従来例１よりも優れているという結果が得られた。
【００２６】
次に、本発明の実施例４〜６、従来例２〜３及び比較例１〜５について、スプライス部の剥がれの試験を行ったところ、図８に示す結果が得られた。成形時（加硫前）のカーカス部材の傾斜角度θ2 は全て６５゜のものを用い、トレッド部材の傾斜角度α2 は、従来例２〜３には９０゜、比較例１〜２にはθ2 −２０゜、比較例３及び実施例４〜６にはθ2 、比較例４〜５にはθ2 ＋２０゜のものを用いた。また、トレッド部のスプライス部の接合面がタイヤ接地面の接線方向に対してなす傾斜角度βは、従来例２、比較例１及び比較例３〜４には４０゜、実施例５には５０゜、従来例３、比較例２、実施例５及び比較例５には６０゜、実施例６には９０゜のものを用いた。
【００２７】
この試験では、６０％の摩耗相当に達するまでトレッド部をグラインダーでバフ掛けし、スプライス部の剥がれ具合を数値化してその逆数を指数化し、従来例２を１００として実施例４〜６、従来例３及び比較例１〜５を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとして判定した。試験の結果、実施例４〜６は、従来例２〜３及び比較例１〜５よりも優れているという結果が得られた。
【００２８】
また、本発明の実施例７、従来例４及び比較例６〜１３について、スプライス部の剥がれの試験を行ったところ、図９に示す結果が得られた。従来例４には、温度が室温（２０℃）の切断刃によってトレッド部材を切断したものを用い、比較例６〜８には１３０℃に加熱した切断刃によってトレッド部材を切断したもの、実施例７及び比較例９〜１０には２５０℃に加熱した切断刃によってトレッド部材を切断したもの、比較例１１〜１３には３７０℃に加熱した切断刃によってトレッド部材を切断したものを用いた。また、従来例４及び比較例６，９，１１にはタイヤ周方向両端部の温度が室温（２０℃）のトレッド部材をスプライスしたものを用い、実施例７及び比較例７，１２にはトレッド部材のタイヤ周方向両端部を１００℃に加熱してスプライスしたもの、比較例８，１０，１３にはトレッド部材のタイヤ周方向両端部を３５０℃に加熱してスプライスしたものを用いた。
【００２９】
この試験では、６０％の摩耗相当に達するまでトレッド部をグラインダーでバフ掛けし、スプライス部の剥がれ具合を数値化してその逆数を指数化し、従来例４を１００として実施例７及び比較例６〜１３を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとして判定した。試験の結果、実施例７は、従来例４及び比較例６〜１３よりも優れているという結果が得られた。
【符号の説明】
【００３０】
１…トレッド部、５…カーカス層、６…トレッド部材、７…カーカス部材、８切断刃、９…ヒータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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