(57)【要約】【課題】  セクショナル型モールドのセクター分割位置に簡単な加工を加えるだけで、その位置に対応する周方向主溝の溝底に発生するクラックを抑制するようにした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  複数のセクターからなるセクショナル型モールドにより加硫成形された空気入りタイヤにおいて、セクターの分割位置Ｘに対応する部分における周方向主溝２の少なくとも溝底に、分割位置Ｘに沿って、隣接するセクター間に跨る凹溝５を形成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向主溝を有するトレッド部が複数に分割されたセクターからなるセクショナル型モールドにより加硫成形された空気入りタイヤにおいて、
前記セクターの分割位置に対応する部分における前記周方向主溝の少なくとも溝底に凹溝を形成した空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記凹溝を前記周方向主溝のショルダー側の溝底に形成した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記凹溝を前記周方向主溝のうちの最もショルダー側に位置する周方向主溝のショルダー側の溝底に形成し、該凹溝の断面を、該周方向主溝の溝壁の延長線と、前記溝底にトレッド面と平行に接する直線とにより囲まれた領域を包含するように形成した請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記凹溝の前記周方向主溝の長手方向に測定した開口幅Ｗを０．５ｍｍ以上、前記周方向主溝の深さの６倍以下にした請求項１、２または３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記凹溝の深さＤを０．５ｍｍ以上にした請求項１、２、３または４に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記凹溝の深さＤを前記周方向主溝の溝底から開口部に向けて徐々に小さくした請求項５に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、セクショナル型モールドにより加硫成形されたトレッド部の周方向主溝のセクター分割位置に対応する部分に発生するクラックを抑制するようにした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤは、リム組み時のエアー充填性を維持するため、リム組み前のタイヤの左右のビードベース幅が、組み付けられるホイールのリム幅を超える幅に設計されており、この傾向は特にチューブレスタイヤにおいて顕著である。
【０００３】
このようなタイヤがリム組みされると、図８に示すように、ビードベース幅Ｂｓが、二点鎖線で示す状態から実線で示す状態に、リム幅Ｒｗと一致するように狭まり、それに伴いタイヤ内面１１の曲率半径Ｒが小さくなろうとするため、タイヤ内面に対して径差の大きいトレッド面１２には左右に引っ張られる力Ｆ１，Ｆ２が発生する。更に、空洞部１３内に内圧が付与されると、トレッド面１２のセンター部１２ａの外径が成長するため、左右に引っ張られる力Ｆ１，Ｆ２が更に大きくなる。
【０００４】
その結果、トレッド面１２に形成された周方向主溝１４の溝壁面１４ａが左右に拡がり、特に周方向主溝１４のショルダー側に位置する溝壁面１４ａと溝底面１４ｂとの接点部ａに応力が集中することとなる。このような現象は、特に、ベルト層の内圧分担率が高い偏平タイヤではこの傾向がより大きい。
【０００５】
他方、トレッド部がタイヤ周方向に分割した複数のセクターを連接したセクショナル型モールドで加硫成形された空気入りタイヤでは、加硫成形時にセクターの分割位置にゴムのオーバーフローが発生し易く、これが加硫後に図９（ａ）に示すようにゴムの薄膜Ｇとなって周方向主溝１４内に残ることになる。
【０００６】
上記のように周方向主溝１４内にゴムの薄膜Ｇが形成された空気入りタイヤは、リム組みされて内圧が充填されると、周方向主溝１４の溝底への応力が周方向主溝１４の接点部ａに集中することにより、図９（ｂ）に示すように溝底と溝壁との境界域近傍におけるゴムの薄膜ＧにクラックＧｃが発生（特にショルダー側に多く見られる）し、このクラックＧｃが起点となって周方向主溝１４の溝底に向かって成長し、さらに溝底におけるタイヤ周方向へと成長するという問題がある。
【０００７】
また、セクターの分割位置では、加硫後のタイヤにおけるトレッド部の表面に段差が生じ易く、周方向主溝１４の接点部ａに集中する応力によって、ショルダー側の溝底における段差からクラックが発生し易いという問題がある。上述するセクターの分割位置を中心にしたクラックの発生は、特に高い荷重が負荷される重荷重用空気入りタイヤにあっては、充填内圧が高いためにこの傾向が顕著である。
【０００８】
従来、この対策として、セクショナル型モールドのセクター分割面を周方向主溝の部分で湾曲した分割線が横断する凹凸面に形成することにより、オーバーフロー薄膜を湾曲した形状に形成させ、その横断長さの大きくなった薄膜により周方向主溝が左右に拡がるときの応力を緩和させるようにした提案がある（特許文献１参照）。
【０００９】
しかしながら、この提案では、セクターの分割面を凹凸に形成することは精密加工が難しく、セクショナル型モールドの製造コストが嵩むことに加えて、長期にわたる繰り返し使用によって凹凸面間の隙間が大きくなるなどの問題があった。
【特許文献１】特開２００５−１５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上述する問題点を解消するもので、セクショナル型モールドのセクター分割位置に簡単な加工を加えるだけで、その位置に対応する周方向主溝の溝底に発生するクラックを抑制するようにした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、周方向主溝を有するトレッド部が複数に分割されたセクターからなるセクショナル型モールドにより加硫成形された空気入りタイヤにおいて、前記セクターの分割位置に対応する部分における前記周方向主溝の少なくともショルダー側に対応する溝底に、前記分割位置に沿って、隣接するセクター間に跨がる凹溝を形成したことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、セクターの分割位置に対応する部分における周方向主溝の少なくともショルダー側に対応する溝底に、分割位置に沿わせて隣接するセクター間に跨がる凹溝を形成したので、セクターの分割位置に生じるオーバーフロー薄膜が凹溝の溝底を基点にして発生することになるため、従来のタイヤの溝底に発生するオーバーフロー薄膜に比べて、周方向主溝の少なくともショルダー側の溝底から突出するオーバーフロー薄膜の高さが相対的に低くなるため、リム組み時や内圧充填時においてオーバーフロー薄膜の上縁に発生する応力が緩和されてクラックの発生が抑制され、タイヤの耐久性を向上させることができる。
【００１３】
しかも、本発明の空気入りタイヤは、これを成形加硫するセクショナル型モールドにおけるセクターの分割位置に、凹溝成形用の肉盛りを施すだけで簡単に得ることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は、本発明の第一の実施形態からなる空気入りタイヤにおけるトレッド部を示す一部平面図である。
【００１６】
本発明の空気入りタイヤは、複数に分割されたセクターからなるセクショナル型モールドにより加硫成形されたトレッド部を有し、トレッド面１には、図１に示すように、タイヤ周方向に延在する周方向主溝２が形成されている。周方向主溝２は、直線状であってもよく、ジグザグ状であってもよい。
【００１７】
図１に示す実施形態では、４本の周方向主溝２と左右２本の周方向主溝２、２間を連結するタイヤ幅方向に傾斜してジグザグ状に延在する副溝３が形成され、これら周方向主溝２及び副溝３によってブロック状又はリブ状の陸部４が形成されている。なお、図中の点線で示すＸは、トレッド部を加硫成形した際のセクショナル型モールドにおけるセクターの分割面の位置を示している。
【００１８】
トレッド面１には、セクターの分割位置Ｘに対応する部分における周方向主溝２の少なくとも溝底に、図３（ａ）〜（ｃ）及び図４（ａ）〜（ｄ）に例示するように、分割位置Ｘに沿って、隣接するセクター間に跨がる凹溝５が形成されている。
【００１９】
これにより、周方向主溝２の溝底におけるセクターの分割位置Ｘに生じるオーバーフロー薄膜Ｇが、図５（ａ）に示すように凹溝５の溝底を基点にして発生することになる。なお、比較のために、図５（ｂ）に従来のタイヤにおける周方向主溝２の溝底に発生するオーバーフロー薄膜Ｇの形態を示した。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明の空気入りタイヤでは、周方向主溝２の溝底から突出するオーバーフロー薄膜Ｇの高さｈ’が、従来の空気入りタイヤにおける溝底から突出するオーバーフロー薄膜Ｇの高さｈに比べて相対的に低くなる（ｈ’＜ｈ）。したがって、リム組み時や内圧充填時において、オーバーフロー薄膜Ｇの上縁Ｇａに発生する張力（応力）が、本発明のタイヤでは従来のタイヤに比して小さくなり、クラックの発生が抑制されて、タイヤの耐久性を向上させることができる。
【００２０】
また、同時に、上述する凹溝５の形成により、リム組み時や内圧充填時において、トレッド部に形成された周方向主溝２のショルダーＳｈ側に位置する溝壁面と溝底面との接点部（図８のａ）に集中する応力が緩和されるので、セクターの分割位置Ｘに生ずるショルダーＳｈ側の溝底におけるトレッド表面の段差からのクラックの発生も抑制され、タイヤの耐久性を向上させることができる。
【００２１】
しかも、本発明の空気入りタイヤは、これを成形加硫するセクショナル型モールドにおけるセクターの分割位置Ｘに、それぞれ凹溝５を成形するための肉盛りを施すだけで簡単に得ることができる利点がある。
【００２２】
本発明において、上述する凹溝５を周方向主溝２のショルダーＳｈ側の溝底に形成するとよい。さらに、凹溝５を周方向主溝２のうち最もショルダーＳｈ側に位置する周方向主溝２のショルダーＳｈ側の溝底のみに形成することができる。これにより、周方向主溝２の溝底からのクラックの発生を効率よく抑制することができる。
【００２３】
なお、図１では、４本の周方向主溝２のうち全ての周方向主溝２のセクターの分割位置Ｘに対応する部分に、それぞれ凹溝５を成形した場合を示したが、凹溝５は、上述するように、特に周方向主溝２の溝底に応力が集中し易いタイヤショルダーＳｈ側の周方向主溝２のセクターの分割位置Ｘに対応する部分のみに形成することができる。すなわち、必要に応じて、中央側の２本の周方向主溝２、２のセクターの分割位置Ｘに対応する部分には凹溝５を形成しない場合がある。
【００２４】
本発明における凹溝５の断面形状は特に限定されることなく、図３（ａ）に示すように半円形状に形成するほか、図３（ｂ）に示すようにＶ字形状に形成してもよく、或いは図３（ｃ）に示すように四角形状に形成してもよい。凹溝５の周方向主溝２の長手方向に測定した開口幅Ｗは、０．５ｍｍ以上、周方向主溝２の深さＧＤの６倍以下、好ましくは０．５〜５．０ｍｍに設定するとよい。開口幅Ｗが０．５ｍｍ未満では凹溝５の形成によるクラック抑制効果が十分には得られず、周方向主溝２の深さＧＤの６倍超では隣接するショルダーＳｈ側の陸部の剛性が低下すると共に、リム組み時や内圧充填時において周方向主溝２がショルダーＳｈ側に開口し易くなってタイヤ走行性能を確保することが難しくなる。
【００２５】
なお、上述する凹溝５の開口幅Ｗとは、凹溝５の幅方向における開口端間の距離をいい、凹溝５の開口端に面取りが施されている場合には、凹溝５の壁の延長線と周方向主溝２の溝壁の延長線との交点間の距離をいう。
【００２６】
また、本発明において、凹溝５の深さＤを０．５ｍｍ以上に設定するとよい。深さＤが０．５ｍｍ未満ではリム組み時や内圧充填時においてオーバーフロー薄膜Ｇに加わる応力を十分に抑制できず、薄膜Ｇにクラックが発生し易くなる。なお、凹溝５の深さＤの上限については、特に限定されるものではないが、タイヤ加硫成形時におけるセクター間へのゴムの噛み込みを抑制すると共に、トレッド部の周方向剛性の変動に伴うタイヤ性能の低下を防止する観点から５．０ｍｍ以下となるように設定するとよい。
【００２７】
本発明における凹溝５は、セクターの分割位置Ｘにおける周方向主溝２の少なくとも溝底に形成される。すなわち、凹溝５は、図４（ａ）に示すようにセクターの分割位置Ｘにおける周方向主溝２の溝壁の全域にわたって形成してもよく、図４（ｂ）に示すように周方向主溝２の溝底を中心として溝底に近い部分の溝壁にわたって形成してもよく、図４（ｃ）に示すように周方向主溝２のショルダーＳｈ側に対応する溝底から溝底に近い部分の溝壁にかけて形成してもよく、或いは図４（ｄ）に示すように周方向主溝２のショルダーＳｈ側に対応する溝底に形成してもよい。さらには、図４（ｅ）に示すように、凹溝５の深さＤを周方向主溝２の溝底から開口部に向けて徐々に小さくなるように形成してもよい。
【００２８】
図６は本発明の第二の実施形態からなる空気入りタイヤにおけるトレッド部を示す一部平面図である。本実施形態では、トレッド面１の中心線を挟んで、中央側にタイヤ周方向に延在する２本のストレート状の周方向主溝２２Ａと、ショルダーＳｈ側にタイヤ周方向に延在する２本のジグザグ状の周方向主溝２２Ｂと、をそれぞれ形成している。さらに、これらストレート状の周方向主溝２２Ａとジグザグ状の周方向主溝２２Ｂとをそれぞれタイヤ幅方向に傾斜する副溝２３により連結して、ブロックを形成している。
【００２９】
本実施形態では、周方向主溝２２Ａ、２２Ｂのうち、最もショルダーＳｈ側に位置する２本の周方向主溝２２Ｂ、２２Ｂのセクターの分割位置Ｘに沿うショルダーＳｈ側の溝底にそれぞれ図３（ｃ）に例示するように四角形状断面の凹溝５を形成している。そして、凹溝５の表面形状を、図７にタイヤ子午線方向の断面を示すように、周方向主溝２２ＢのショルダーＳｈ側の溝壁の延長線２２Ｙと、周方向主溝２２Ｂの溝底にトレッド面１と平行に接する直線２２Ｘとにより囲まれた領域５Ｑ（図中の斜線部）を包含する円弧５Ｒに形成している。
【００３０】
これにより、リム組み時や内圧充填時において、トレッド部に形成された周方向主溝２２ＢのショルダーＳｈ側に位置する溝壁面と溝底面との接点部（図６のａ）に集中する応力を効率よく緩和することができるので、セクターの分割位置Ｘに生ずるオーバーフロー薄膜やトレッド表面の段差に起因して生ずるクラックの発生を確実に抑制して、タイヤの耐久性を一層確実に向上させることができる。
【００３１】
なお、図６に示すタイヤでは、セクターの分割位置Ｘをジグザグ状の周方向主溝２２Ｂの屈曲位置に設定した場合を示したが、セクターの分割位置Ｘはこれに限られることなく、周方向主溝２２Ｂの直状位置に設定する場合がある。
【００３２】
また、図７では、円弧５Ｒを領域５Ｑにおける延長線２２Ｙと水平線２２Ｘとの交点Ｐを内接する円弧に形成した場合を示したが、交点Ｐを円弧５Ｒの内側（トレッド面１側）に位置するように形成させることができる。これにより、セクターの分割位置Ｘからのクラックの発生を一層確実に抑制することができる。
【００３３】
本実施形態のように最もショルダーＳｈ側に位置する２本の周方向主溝２２Ｂ、２２ＢのショルダーＳｈ側の溝底のみに凹溝５を形成する場合には、凹溝５の開口幅Ｗを周方向主溝２２Ｂの深さＧＤの６倍以下、好ましくは０．２倍以上に設定するとよい。開口幅Ｗが深さＧＤの０．２倍未満では、凹溝５の形成によるクラック抑制効果が十分には得られず、深さＧＤの６倍超では、隣接するショルダーＳｈ側の陸部の剛性が低下することになると共に、リム組み時や内圧充填時において周方向主溝２がショルダーＳｈ側に開口し易くなるので、タイヤ走行性能を確保することが難しくなる。
【００３４】
なお、本実施例において、円弧５Ｒに形成した凹溝５の底面のタイヤ周方向の前後における周方向主溝２２Ｂの溝壁との境界（図３（ｃ）におけるＳの位置）には、面取りを施すようにするとよい。これにより、凹溝５の前後端からのクラックの発生を防止することができる。
【００３５】
本発明の空気入りタイヤは、特にトラックやバスなどの重荷重車両に用いられる重荷重用空気入りタイヤとして好ましく適用され、特に偏平率が７０％以下の重荷重用空気入りタイヤに好ましく適用される。しかしながら、乗用車用など他の用途の空気入りタイヤにも対しても幅広く適用することができる。
【００３６】
上述するように、本発明の空気入りタイヤは、セクショナル型モールドのセクター分割位置Ｘに対応する部分における周方向主溝の少なくともショルダー側に対応する溝底に凹溝を形成することにより得られるので、これを加硫成形するためのセクショナル型モールドとしては、従来のセクショナル型モールドにおけるセクターの分割位置Ｘに、凹溝５を成形するための肉盛りを施すだけで簡単に製造することができる利点がある。
【実施例】
【００３７】
＜従来例１、実施例１〜４、比較例１、２＞
タイヤサイズを２７５／７０Ｒ２２．５、トレッドパターンを図１と共通にして、９分割したセクターからなるセクショナル型モールドを用いて、各セクターの分割位置における４本の周方向主溝２の溝壁に凹溝を形成しない従来タイヤ（従来例１）と、凹溝の形成位置、開口幅Ｗ及び深さＤをそれぞれ表１のように異ならせて両ショルダー側の周方向主溝２、２の溝壁に図３（ａ）のように半円形状断面の凹溝を形成した本発明タイヤ（実施例１〜４）及び比較タイヤ（比較例１、２）とを作製した。なお、各タイヤにおいて、周方向主溝の溝幅を１３．０ｍｍ、深さを１５．７ｍｍとした。
【００３８】
これら７種類のタイヤをリム組み（リムサイズ：２２．５×７．５０）し、９００ｋＰａの空気圧を充填して、車両総重量２０ｔの重荷重用車両（２−Ｄ）のドライブ軸に装着し、舗装されたテストコースを５万ｋｍ走行させた後、各セクターの分割位置に対応する周方向主溝の溝底に発生したクラックの発生率（％）を調べ、その結果を表１に併記した。
【００３９】
【表１】
2007246077.tif 000003
【００４０】
表１より、従来タイヤ及び比較タイヤでは、セクターの分割位置に対応する周方向主溝の溝底にクラックが発生していたのに対して、本発明タイヤでは周方向主溝の溝底においてクラックが全く発生していなかった。
【００４１】
＜従来例２、実施例５、６＞
タイヤサイズを２６５／６０Ｒ２２．５、トレッドパターンを図６と共通にして、９分割したセクターからなるセクショナル型モールドを用いて、各セクターの分割位置における４本の周方向主溝の溝壁に凹溝を形成しない従来タイヤ（従来例２）と、凹溝の開口幅Ｗを表２のように異ならせて両ショルダー側の周方向主溝２２Ｂ、２２Ｂのショルダー側の溝底に図３（ｃ）に示すように四角形状断面の凹溝を形成した本発明タイヤ（実施例５、６）とを作製した。なお、各タイヤにおいて、周方向主溝２２Ｂの溝幅を１２ｍｍ、深さを１４ｍｍ、溝壁のタイヤ径方向に対する角度を１０°、溝底面の平均曲率半径を２ｍｍとした。
【００４２】
これら３種類のタイヤをリム組み（リムサイズ：２２．５×７．５０）し、９００ｋＰａの空気圧を充填して、車両総重量２０ｔの重荷重用車両（２−Ｄ）のドライブ軸に装着し、舗装されたテストコースを５万ｋｍ走行させた後、各セクターの分割位置に対応する周方向主溝の溝底に発生したクラックの発生率（％）を調べ、その結果を表２に併記した。
【００４３】
【表２】
2007246077.tif 000004
【００４４】
表２より、従来タイヤでは、セクターの分割位置に対応する周方向主溝２２Ｂの溝底にクラックが発生していたのに対して、本発明タイヤでは周方向主溝２２Ｂの溝底においてクラックが全く発生していなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第一実施形態による空気入りタイヤにおけるトレッド部を示す一部平面図である。
【図２】図１のＹ部を拡大して示す平面図である。
【図３】（ａ）は図２のＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ他の実施形態による（ａ）に相当する断面図である。
【図４】（ａ）は図２のＢ−Ｂ矢視断面図、（ｂ）〜（ｅ）はそれぞれ他の実施形態による（ａ）に相当する断面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）はセクターの分割位置に沿って発生するオーバーフロー薄膜の形態を説明する断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態による空気入りタイヤにおけるトレッド部を示す一部平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図８】空気入りタイヤをリムに装着した状態を示す断面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ従来の空気入りタイヤにおけるセクターの分割位置に沿って周方向主溝内に発生するオーバーフローゴムの形態及びクラックの発生状況を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  トレッド面
２、２２Ａ、２２Ｂ  周方向主溝
３、２３  副溝
４  陸部
５  凹溝
Ｇ  オーバーフロー薄膜
Ｓｈ  タイヤショルダー
Ｘ  セクターの分割位置
【図１】
2007246077.tif 000005
【図２】
2007246077.tif 000006
【図３】
2007246077.tif 000007
【図４】
2007246077.tif 000008
【図５】
2007246077.tif 000009
【図６】
2007246077.tif 000010
【図７】
2007246077.tif 000011
【図８】
2007246077.tif 000012
【図９】
2007246077.tif 000013