(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロックパターンを有し、かつ各ブロックを複数のサイプにより狭巾サブブロックに分割したトレッド部を備えた空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部はラジアル方向外側のキャップゴム層と同内側のベースゴム層を積層した構造であり、かつ前記サイプはキャップゴム層では加硫後の離型時に隣接したサブブロック同士が密着しないよう一定の広巾に、かつ、ベースゴム層ではトレッドの剛性を保持し得るよう前記キャップゴム層よりも狭巾な一定巾に構成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
請求項１に記載されたタイヤにおいて、
前記キャップゴム層のハードネスは前記ベースゴム層のそれより小さいことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された空気入りタイヤにおいて、
前記キャップゴム層は発泡ゴム層であり、かつ前記ベースゴム層は非発泡ゴム層であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤとくにそのサイプの構造に特徴を有する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの操縦安定性を確保しつつ排水性能を維持するなどの目的で、タイヤ周方向の主溝とタイヤ幅方向のラグ溝により形成されたブロックに、タイヤの幅方向に延びる複数のサイプによって区画形成されたサブブロックを備えたトレッドパターンが用いられている。
このサイプは、一般にブレードと称する薄い板状の突出部を加硫機のトレッド成型金型の母材に埋設するなどして取り付け、これに生タイヤを装着して、その生タイヤを内部から加熱して膨張変形させて圧着することで形成している（特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、ブレード６０を埋設したトレッド成型用金型を備えた加硫機の金型７０を模式的に示した要部断面図である。
前記金型７０は上下型７２ａ、７２ｂ、及び上下型内にトレッド形成用の上下型７４ａ、７４ｂが収納されている。この上下型７４ａ、７４ｂ表面にはサイプ形成用の多数のブレードが埋設又は植え込まれている。
ところで、このようなサイプで区画されたトレッドパターンを有するラジアルタイヤにおいて、特許文献に記載されたものではないが、発泡ゴムからなるキャップゴム層と非発泡ゴム層からなるベースゴム層を積層したキャップーベース構造のトレッドを有するものが知られている。この構造における発泡ゴムは例えば常温時に２５％程度の発泡率を設計仕様とし、それに従った設計がなされている。
【０００４】
この発泡ゴム層を備えたタイヤを加硫成型する場合、タイヤ温度は加硫終了時で約１７０゜Ｃあり、この温度ではキャップ側の発泡ゴムの体積は非常に膨張しているため、タイヤを加硫用成形型から引き離すのにはかなりの抵抗がある。
他方、加硫用金型のトレッド成形型にはサイプ形成用の３次元ブレードが多数配置されており、これらの３次元ブレードを型から引き離すときには、サイプによって区画された狭幅のサブブロックは前記ブレードの引張り抵抗により局部的に変形し、変形したサブブロックは、加硫終了時の温度で熱膨張して隣接するサブブロックと密着することがある。
【０００５】
発泡ゴムの発泡率が前述のように常温時で２５％であると、前記のように隣接したサブブロックが膨張して密着すると、タイヤが常温となってもその密着の状態を維持し続け、その部分がタイヤのトレッド表面の凹凸となって残る。この凹凸はタイヤの耐久性やその他の諸性能には殆ど悪影響を与えるものではないものの、例えば外観の品質を重視する乗用車などのタイヤにおいては商品価値を低下させるという問題がある。
この問題を解決するためには、サイプを形成するブレードの厚みを増してサイプの巾を広げ、加硫済みタイヤを離型する際にサブブロック同士の密着を防止すればよいが、従来のブレードの厚みをそのまま増すとサイプの巾が非発泡ゴム層にまで達し、その結果タイヤの剛性が落ち操縦安定性が犠牲となるという新たな問題が生じる。
従って、従来は、表面凹凸を防止するため、上記のようにタイヤの性能を犠牲にしてブレード植え込み形状を変えるか、或いは発泡ゴムの発泡率を低く設定して表面凹凸を防止している。
【特許文献１】特開平８−１６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の第１の目的は、タイヤの操縦安定性を犠牲にすることなく、しかも加硫時において発泡ゴムでできた隣接したサブブロック同士が密着するのを防止し、タイヤのトレッド面に凹凸が発生するのを防止することである。
また、その第２の目的は、凹凸の発生を抑制するに必要な巾のサイプを製造上の制約なしに形成できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、ブロックパターンを有し、かつ各ブロックを複数のサイプにより狭巾サブブロックに分割したトレッド部を備えた空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部はラジアル方向外側のキャップゴム層と同内側のベースゴム層を積層した構造であり、かつ前記サイプはキャップゴム層では加硫後の離型時に隣接したサブブロック同士が密着しないよう一定の広巾に、かつ、ベースゴム層ではトレッドの剛性を保持し得るよう前記キャップゴム層よりも狭巾な一定巾に構成されていることを特徴とする空気入りタイヤである。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたタイヤにおいて、前記キャップゴム層のハードネスは前記ベースゴム層のそれより小さいことを特徴とする空気入りタイヤである。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された空気入りタイヤにおいて、前記キャップゴム層は発泡ゴム層であり、かつ前記ベースゴム層は非発泡ゴム層であることを特徴とする空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の空気入りタイヤは、発泡ゴムでできたキャップトレッド部に広巾のサイプ溝を設けたことで、加硫中にサブブロック同士が密着することが防止でき、従って、タイヤの表面に凹凸が発生することが抑制される。また、タイヤのベーストレッド部は非発泡性のゴムでしかも発泡性のゴムでできたキャップトレッド部よりもハードネスが大きいため、ブロック剛性は落ちず、操縦安定性が優れている。また、製作上の制約を受けることなく、加硫後の離型時にサイプの巾を隣接したサブブロックが密着しない巾に自由に設定可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の空気入りタイヤの１実施形態に係るブロックパターンを備えたトレッドの展開図である。
タイヤのトレッド１０には、タイヤの周方向に形成された２本の主溝２０ａと２本の細溝２０ｂ、タイヤの周方向に等間隔でタイヤの巾方向に複数個配置されたラグ溝３０とにより区画形成された複数のブロック４０と、タイヤの巾方向端部に配置されたショルダーブロック４２とが設けられている。
また、前記複数のブロック４０には、それぞれタイヤの略巾方向に極巾の狭い溝であるサイプ５０がジグザグ状に互いに略平行に多数形成されている。このサイプは既に述べたように、タイヤの加硫時にトレッド成形金型に埋設された例えばステンレス製のブレード６０によって形成される。
【００１０】
図２はサイプを形成するためのブレード６０を示し、図２Ａはその断面図であり、図２Ｂはその斜視図である。
サイプ形成用のブレード６０は、図２Ｂの側面図で示すように、トレッド成形金型に取り付けたときに先端側の巾Ｂの部分６２、その末端側つまりタイヤのトレッド表面側の巾Ａの部分６４と、その中間部分にその巾がＡからＢに連続して変化するようにした傾斜面６６とを備えている。また、ブレード６０は、タイヤの略巾方向にジグザグ状に折れ曲がったサイプを形状するため、図１Ｂに示すように所定長さでジグザグ状に形成されている。
ここで、巾Ａの部分は発泡ゴムからなるキャップゴム層１２（図３）のサイプ成形部６４であり、かつ巾Ｂの部分はこのサイプ成形部よりも狭巾の非発泡ゴムとからなるベースゴム層１４（図３）のサイプ成形部６２である。これらの巾は発泡ゴムの発泡率やハードネス等により一定の数値範囲から選択されるが、巾Ａは好ましくは０．５ｍｍ〜２ｍｍであり、かつ巾Ｂは好ましくは０．３〜１ｍｍである。巾Ａが前記範囲より狭いと形成したサイプの隣接したサブブロックが密着するおそれが高くなり、また、巾Ｂが前記範囲より広いと形成したサイプにより非圧縮ゴムの剛性が不足し安定操縦性に悪影響を及ぼす。
【００１１】
次に、本ブレードの実施例について説明する。表１は本発明に係るブレードの具体的寸法を示している。ここでは本実施形態に係るタイヤのキャップゴム層の発泡ゴムの製品発泡率に応じて３タイプのブレードが示されている。
タイプ１のブレードは、製品発泡率（発泡ゴムの常温時の発泡率）が１０％のタイヤキャップゴム層とベースゴム層にサイプを形成するためのものである。このブレードのＡ寸法、即ち広巾部の巾、Ｌ寸法即ちその長さは、それぞれ例えば０．５ｍｍ、３．５ｍｍであり、かつＢ寸法即ち狭巾部の巾、Ｍ寸法即ちその長さは、それぞれ０．４ｍｍ、３．０ｍｍである。
以下、タイプ２及びタイプ３についても同様であって、その具体的数値は表１に示したとおり、製品発泡率が上がるに従ってブレードのＡ寸法即ち発泡ゴムのサイプ成形部の巾を大きくしている。これは製品発泡率が上がるしたがって、タイヤの加硫終了後の離型時における発泡ゴムの熱膨張が大きくなるため、それだけサブブロック同士の間隔を明けないと互いに密着するおそれがあるからである。
【００１２】
【表１】
0004605691.tif 000002
【００１３】
従って、このブレード６０を用いることにより、タイヤの加硫成型時にトレッドの発泡ゴム層には巾の広い溝が、また非発泡ゴム層には巾の狭い溝がタイヤの略巾方向にジグザグ状に形成される。なお、当然のことながらサイプはジグザグ状に限らず直線或いは他の線形状でもよい。
【００１４】
図３は、本実施形態に係るタイヤのトレッド１０の要部の断面形状を示す。
図示のように、トレッド１０はタイヤの径方向外側の発泡ゴム層即ちキャップゴム層１２とその内側にある非発泡ゴム層即ちベースゴム層１４とが積層された断面構造を有し、サイプ５０はトレッド１０の表面からトレッド底部に向かって先細の形状に、つまり、キャップゴム層１２では広巾の溝として、かつベースゴム層１４では狭巾の溝として形成されている。ここで、キャップゴムのハードネスはベースゴムのそれよりも小さく設定されており、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３−１９９３に従うデュロメータ硬さ試験・タイプＡ試験機を用い、試験温度２５゜Ｃで測定してキャップゴムのハードネスは例えば３８程度、かつベースゴムのハードネスは５８程度であることが好ましい。
サイプ５０の溝巾を以上のように形成することにより、加硫終了時にタイヤを離型する際に、サブブロック同士は離れているので密着することはなく、他方、非発泡ゴムでできたベースゴム層１４の巾は狭いので十分剛性を保つことができる。
従って、タイヤの操縦安定性が損なわれることはない。
【００１５】
次に、以上の構成を備えた本発明の実施品に係るブレードを用いて成形したタイヤと、従来のブレードを用いて成形した比較品となるタイヤについて行った性能試験結果について説明する。
本発明に係るブレードで成形したタイヤと比較するため、それぞれ従来ブレード１及び２を用いて成形したタイヤを用意した。
ここで、従来ブレード１はブレードの厚みを０．４ｍｍの均一な厚みとし、従来ブレード２は０．７ｍｍの均一な厚みとした。これに対し、本発明に係るブレードは、キャップ部の厚みを０．７ｍｍとすると共に、ベース部の厚みを０．４ｍｍとした。
タイヤサイズは２０５／６５Ｒ１５とし、前記各ブレードによる成形の点を除き条件は全て同一とした。
操縦安定性テストは、１周４ｋｍからなる周回路（ドライ路面）において、時速８０ｋｍ／ｈから時速１４０ｋｍ／ｈまでの速度で直進性、レーンチェンジ性能を、また、コース内に設置されたＳ字等のハンドリング路にてコーナリング評価を判定した。これを熟練ドライバーのフィーリング評価で総合判定した。評価結果を表２に示す。
【００１６】
【表２】
0004605691.tif 000003
【００１７】
表２に示すように、従来ブレード１を用いてサイプを形成したタイヤ（従来タイヤ１という）では、最大凹凸量は１．９ｍｍで、そのうち１ｍｍ以上の凹凸個数はタイヤ当たり平均１２１箇所であった。また、従来ブレード２を用いたサイプを形成したタイヤ（従来タイヤ２という）では、最大の凹凸量は１．１ｍｍでそのうち１ｍｍ以上の凹凸個数はタイヤ当たり平均１７箇所に減っているが、その操縦安定性は、５段階評価したとき、従来タイヤ１が５であるのに対し３．５であり、明らかに操縦安定性が劣っている。これは巾広のサイプが非発泡ゴムでできたベースゴム層にまで形成された結果、タイヤの剛性が低下したことによるものと思われる。
これに対し、本発明に係るブレードを用いてサイプを形成した場合は、最大凹凸量は１．２ｍｍでそのうち１ｍｍ以上の凹凸数は１６個と従来タイヤ２と殆ど変わらないが、操縦安定性評価は従来タイヤ１と同様に５と評価されている。
このように、本発明の空気入りタイヤはトレッド表面の１ｍｍ以上の凹凸個数が少なく優れた外観に加え、良好な操縦安定性を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の要部の展開図である。
【図２】図１の空気タイヤのサイプを形成するための３次元ブレードの１実施形態を示し、図２Ａはその即断面図、図２Ｂはその斜視図である。
【図３】図１の空気入りタイヤのサブブロックの拡大断面図である。
【図４】従来のタイヤ加硫用金型を概略的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０・・・トレッド、１２・・・キャップゴム層（発泡ゴム層）、１４・・・ベースゴム層（非発泡ゴム層）、２０ａ・・・主溝、２０ｂ・・・細溝、３０・・・ラグ溝、４０・・・ブロック、５０・・・サイプ、６０・・・ブレード、７０・・・加硫機の金型。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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