(57)【要約】【課題】セクショナル型モールドを用いて製造される空気入りタイヤにおいて、周方向溝のセクター連接部位に位置する溝底でのクラックの発生を抑制することが可能な空気入りタイヤ、タイヤ用セクショナル型モールド及び空気入りタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】トレッド面１にタイヤ周方向ＴＣに延在する周方向溝２を有し、セクショナル型モールドの分割した複数のセクター１１を環状に連接してトレッド面１を成型してなる空気入りタイヤである。周方向溝２の両溝壁２Ｘ，２Ｙの内、少なくともショルダー側に位置する溝壁２Ｙにおいて、セクター１１の連接部１１ａに位置する溝壁面２Ｙａの角度θ２が、少なくとも周方向溝２の溝底側で、セクター１１の連接部１１ａ周辺に位置する溝壁面２Ｙｂの角度θ１より大きくなっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド面にタイヤ周方向に延在する周方向溝を有し、セクショナル型モールドの分割した複数のセクターを環状に連接して前記トレッド面を成型してなる空気入りタイヤであって、
前記周方向溝の両溝壁の内、少なくともショルダー側に位置する溝壁において、前記セクターの連接部に位置する溝壁面の角度θ２を少なくとも前記周方向溝の溝底側で前記セクターの連接部周辺に位置する溝壁面の角度θ１より大きくした空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記角度θ２を前記角度θ１より４°〜２０°大きくした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記セクターの連接部に位置する溝壁面を少なくとも前記周方向溝の溝底側で前記セクターの連接部周辺に位置する溝壁面より窪む窪み面に形成し、該窪み面の窪み幅Ｌ（ｍｍ）と窪み量Ｗ（ｍｍ）との比Ｌ／Ｗを２．０〜５．０の範囲にした請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記窪み面を前記周方向溝の溝底から高さｈ（ｍｍ）の位置まで形成し、該高さｈと前記周方向溝の溝深さＤ（ｍｍ）との比ｈ／Ｄを０．３〜０．６にした請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記セクターの連接部周辺に位置する溝壁面と前記周方向溝の溝底面とを曲率半径Ｒ１を有する断面円弧状の曲面で接続する一方、前記セクターの連接部に位置する溝壁面と前記周方向溝の溝底面とを曲率半径Ｒ２を有する断面円弧状の曲面で接続し、かつＲ１＜Ｒ２にした請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
分割された複数のセクターを有し、タイヤ周方向に延在する周方向溝を有するトレッド面を、トレッド成型面に周方向溝成形突条を突設した前記複数のセクターを環状に連接して成型するタイヤ用セクショナル型モールドであって、
前記周方向溝成形突条の両側壁の内、少なくともタイヤショルダー側に位置する側壁において、前記セクターの連接部に位置する側壁面の角度α２を少なくとも前記周方向溝成形突条の突端側で前記セクターの連接部周辺に位置する側壁面の角度α１より大きくしたタイヤ用セクショナル型モールド。
【請求項７】
前記角度α２を前記角度α１より４°〜２０°大きくした請求項６に記載のタイヤ用セクショナル型モールド。
【請求項８】
前記セクターの連接部に位置する側壁面を少なくとも前記周方向溝成形突条の突端側で前記セクターの連接部周辺に位置する側壁面より突出する突出面に形成し、該突出面の突出幅Ｍ（ｍｍ）と突出量Ｎ（ｍｍ）との比Ｍ／Ｎを２．０〜５．０の範囲にした請求項６または７に記載のタイヤ用セクショナル型モールド。
【請求項９】
前記突出面を前記周方向溝成形突条の突端から前記トレッド成型面側に長さｋ（ｍｍ）の位置まで形成し、該長さｋと前記周方向溝成形突条の高さＨ（ｍｍ）との比ｋ／Ｈを０．３〜０．６にした請求項８に記載のタイヤ用セクショナル型モールド。
【請求項１０】
前記セクターの連接部周辺に位置する側壁面と前記周方向溝成形突条の突端面との接続部分を曲率半径Ｒ１’を有する断面円弧状の曲面で面取りする一方、前記セクターの連接部に位置する側壁面と前記周方向溝成形突条の突端面との接続部分を曲率半径Ｒ２’を有する断面円弧状の曲面で面取りし、かつＲ１’＜Ｒ２’にした請求項６乃至９のいずれか１項に記載のタイヤ用セクショナル型モールド。
【請求項１１】
グリーンタイヤをタイヤ用セクショナル型モールド内で加硫して空気入りタイヤを製造する際に、請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のタイヤ用セクショナル型モールドを用いる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、空気入りタイヤ、該空気入りタイヤを製造するのに使用するタイヤ用セクショナル型モールド、及び該モールドを用いて製造される空気入りタイヤの製造方法に関し、更に詳しくは、タイヤ周方向溝の溝底で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、タイヤ用セクショナル型モールド及び空気入りタイヤの製造方法に関する。
【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、リム組前のタイヤの左右のビード部間隔（以下、ビードベース幅と言う）が、組み付けられるホイールのリム幅を超える幅で設計されており、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１０に示すように、ビードベース間隔Ｂｓがリム幅Ｒｗと一致するように狭まり、それに伴いタイヤ内面２１の曲率半径Ｒが小さくなろうとするため、センター側とショルダー側で径差の大きいトレッド面２２には左右に引っ張られる力Ｆ１，Ｆ２が発生する。更に、空洞部２３内に内圧が付与されると、トレッド面２２のセンター部２２ａの外径成長により、左右に引っ張られる力Ｆ１，Ｆ２が大きくなる。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。
【０００４】
その結果、トレッド面２２に形成された周方向溝２４が左右に拡がり、特に周方向溝２４のショルダー側に位置する溝壁面２４ａと溝底面２４ｂとの接点部ａに応力が集中することとなる。
【０００５】
他方、分割した複数のセクターを環状に連接してトレッド面を成型するセクショナル型モールドを用いて製造した空気入りタイヤは、連接するセクター間の微妙なズレや繰り返し使用によって生じるセクター間の隙間により、セクターの連接位置に段差やオーバーフローが発生し易い。このような段差やオーバーフローが周方向溝２４の溝底に発生すると、その部分に応力集中が発生し易くなる。
【０００６】
上記のような空気入りタイヤ、特に高い荷重が負荷される重荷重用空気入りタイヤが、比較的低い空気圧で使用されると、周方向溝の溝底への応力が増大する一方、発熱増加によりゴム物性の低下が促進される。その結果、周方向溝２４のセクター連接部位に位置する接点部ａにクラックが発生し、これが起点となりクラックが周方向へ更には径方向へ成長し、タイヤの耐久性を低下させるという問題があった。
【０００７】
従来、前者の接点部ａに応力が集中する問題に対しては、応力に対してゴム物性の抗力を高めたゴムを使用することで対処するようにしている。また、後者の周方向溝の溝底に段差やオーバーフローに起因するクラックが発生する問題に対しては、セクターの分割面を工夫することによりクラックの発生を抑制するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−００１５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、セクショナル型モールドを用いて製造される空気入りタイヤにおいて、周方向溝のセクター連接部位に位置する溝底でのクラックの発生を抑制することが可能な空気入りタイヤ、タイヤ用セクショナル型モールド及び空気入りタイヤ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】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に延在する周方向溝を有し、セクショナル型モールドの分割した複数のセクターを環状に連接して前記トレッド面を成型してなる空気入りタイヤであって、前記周方向溝の両溝壁の内、少なくともショルダー側に位置する溝壁において、前記セクターの連接部に位置する溝壁面の角度θ２を少なくとも前記周方向溝の溝底側で前記セクターの連接部周辺に位置する溝壁面の角度θ１より大きくしたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のタイヤ用セクショナル型モールドは、分割された複数のセクターを有し、タイヤ周方向に延在する周方向溝を有するトレッド面を、トレッド成型面に周方向溝成形突条を突設した前記複数のセクターを環状に連接して成型するタイヤ用セクショナル型モールドであって、前記周方向溝成形突条の両側壁の内、少なくともタイヤショルダー側に位置する側壁において、前記セクターの連接部に位置する側壁面の角度α２を少なくとも前記周方向溝成形突条の突端側で前記セクターの連接部周辺に位置する側壁面の角度α１より大きくしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、グリーンタイヤをタイヤ用セクショナル型モールド内で加硫して空気入りタイヤを製造する際に、上記タイヤ用セクショナル型モールドを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上述した本発明によれば、クラックが発生し易い、セクターの連接部に位置する少なくともショルダー側の溝壁面の角度θ２を、少なくとも溝底側でセクターの連接部周辺に位置する溝壁面の角度θ１より大きくしたので、ショルダー側の溝壁の剛性をセクターの連接部に位置する溝壁面部分でその周辺より高めることができる。そのため、セクターの連接箇所に位置するショルダー側の溝壁面と溝底面との接点部分に集中する応力を周辺に分散させ、該接点部分に作用する引張り応力を低減することが可能になる。
【００１３】
従って、周方向溝のセクター連接箇所に位置する接点部分にクラックが発生するのを抑制することができ、それにより周方向溝の溝底に発生するクラックに起因するタイヤの耐久性低下の改善が可能になる。
【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。
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には、タイヤ周方向ＴＣに延在する複数の周方向溝２が設けられている。タイヤセンター側に位置する２本の周方向溝２Ａ間には、タイヤ幅方向に延在する横溝３がタイヤ周方向ＴＣに所定の間隔で配置され、周方向溝２Ａと横溝３によりブロック（陸部）４が区画形成されている。２本の周方向溝２Ａのタイヤ外側には、それぞれリブ（陸部）５が区分形成されている。
【００１５】
この空気入りタイヤは、図２に示すセクショナル型モールドの分割した複数のセクター１１を環状に連接してトレッド面１を成型してなるタイヤであって、Ｐがセクター１１の分割面１１ｐの連接位置に対応する位置である。
【００１６】
上記周方向溝２の両溝壁２Ｘ，２Ｙの内、図３，４に示すように、少なくともショルダー側に位置する溝壁２Ｙにおいて、セクター１１の連接部１１ａに位置する溝壁面２Ｙａが、少なくとも周方向溝２の溝底面２ｇに接続される溝底側で、セクター１１の連接部１１ａ周辺の連接周辺部１１ｂに位置する溝壁面２Ｙｂより溝幅方向外側に窪む窪み面６に形成され、溝壁面２Ｙａ（窪み面６）の角度θ２を溝壁面２Ｙｂの角度θ１より大きくしている。なお、ここで言う角度θ１，θ２は、図４に示すように、タイヤ子午線断面において、周方向溝２の中心線Ｏと直交する線ｑと溝壁面２Ｙａ，２Ｙｂとの間の陸部側での角度である。好ましくは、両溝壁２Ｘ，２Ｙにおいて上記構成とするのがよい。
【００１７】
窪み面６は、図３では全体が窪む平面に形成されているが、それに限定されず、例えば、図５に示すように、三角形状に窪むような窪む面６であってもよい。
【００１８】
このようなトレッド面１を有する空気入りタイヤを成型するタイヤ用セクショナル型モールドは、両サイドウォール面を成型する上型と下型（不図示）、及びこの上型と下型との間に配置され、トレッド面１を成型する複数に分割された図２に示すセクター１１を備えている。
【００１９】
各セクター１１は、トレッド成型面１１Ｘ上に周方向溝２を成形するための周方向溝成形突条１２と横溝３を成形するための横溝成形突条１３を突設した構成になっている。
【００２０】
各周方向溝成形突条１２の両側壁１２Ｘ，１２Ｙの内、少なくとも成型されるタイヤのショルダー側に位置する側壁１２Ｙにおいて、図６，７に示すように、セクター１１の連接部１１ａに位置する側壁面１２Ｙａが、少なくとも周方向溝成形突条１２の突端１２ａ側で、セクター１１の連接部１１ａ周辺の連接周辺部１１ｂに位置する側壁面１２Ｙｂより突条幅方向外側に突出する突出面１４に形成され、側壁面１２Ｙａ（突出面１４）の角度α２が突端１２ａ側で側壁面１１Ｙｂの角度α１より大きくなっている。なお、ここで言う角度α１，α２は、図６に示すように、タイヤ子午線断面に対応する径方向断面（環状に配置されるセクターの径方向断面）において、周方向溝成形突条１２の中心線Ｏ’と直交する線ｑ’と側壁面１１Ｙａ，１１Ｙｂとの間の突条側での角度である。
【００２１】
このように構成されるタイヤ用セクショナル型モールド内にグリーンタイヤを搬入した後、セクター１１を分割面１１ｐが接触するようにして環状に連接してグリーンタイヤをタイヤ用セクショナル型モールド内にセットし、次いで加硫することにより上述した空気入りタイヤを製造される。
【００２２】
タイヤに発生するクラックは、引張り応力と破断抗力の大小関係が、引張り応力＞破断抗力となった場合に生じるが、上述した本発明では、クラックが発生し易い、セクター１１の連接部１１ａに位置するショルダー側の溝壁面２Ｙａの角度θ２を少なくとも溝底側でセクター１１の連接部１１ａ周辺に位置する溝壁面２Ｙｂの角度θ１より大きくすることにより、溝壁２Ｙの剛性を溝壁面２Ｙａの溝底側で周辺より高めることができるので、セクター１１の連接箇所に位置するショルダー側の溝壁面２Ｙａと溝底面２ｇとの接点部分ｂに集中した応力を周辺に分散させ、該接点部分ｂに作用する引張り応力を低減することができる。
【００２３】
そのため、周方向溝２の接点部ｂにクラックが発生するのを抑制することができ、従って、周方向溝２の溝底に発生するクラックに起因するタイヤ耐久性の低下を改善することができる。
【００２４】
本発明の空気入りタイヤにおいて、溝壁面２Ｙａの角度θ２としては、クラックの発生をより効果的に抑制するため、溝壁面２Ｙｂの角度θ１より４°〜２０°大きくするのが好ましい。溝壁面２Ｙｂの角度θ１は、通常の空気入りタイヤの周方向溝で採用されている範囲であり、６０°〜９０°の範囲にすることができる。
【００２５】
窪み面６の窪み幅Ｌ（ｍｍ）と窪み量Ｗ（ｍｍ）との比Ｌ／Ｗとしては、２．０〜５．０の範囲にするのが、クラックの発生をより効果的に抑制する上で好ましい。比Ｌ／Ｗが２．０より小さくなると、応力低減効果が減少するようになり、逆に比Ｌ／Ｗが５．０より大きくなると、窪み面６と溝壁面２Ｙｂとの連接部分に作用する応力が大きくなるので、クラックの抑制効果が低減する。窪み幅Ｌと窪み量Ｗの実寸法としては、窪み幅Ｌを２〜２５ｍｍ、窪み量Ｗを１〜５ｍｍの範囲とすることができ、その範囲内でタイヤの種類やサイズに応じて適宜選択することができる。
【００２６】
なお、ここで言う窪み幅Ｌとは、図３に示すように、周方向溝２に沿ってタイヤ周方向に測定した長さである。窪み量Ｗは、セクター１１の分割面１１ｐの連接位置に対応する位置Ｐにおける溝底位置での窪み量である。
【００２７】
周方向溝２の溝底から高さｈ（ｍｍ）の位置まで形成された窪み面６の高さｈと周方向溝２の溝深さＤ（ｍｍ）との比ｈ／Ｄは、０．３以上にするのがクラックの発生をより効果的に抑制する上で好ましい。比ｈ／Ｄが０．３より小さくなると、窪み面６の部分が小さくて切欠き状となるため、応力低減効果が減少する。窪み面６は、クラック抑制効果の点からは溝壁面２Ｙの上端２Ｙｘまで延在（ｈ／Ｄ＝１）するようにしてもよいが、トレッド面１の偏摩耗の点から０．６以下にするのがよい。
【００２８】
図８に示すように、セクター１１の連接部１１ａ周辺に位置する溝壁面２Ｙｂと周方向溝２の溝底面２ｇとを、曲率半径Ｒ１を有する断面円弧状の曲面７で接続する一方、セクター１１の連接部１１ａに位置する溝壁面２Ｙａと周方向溝２の溝底面２ｇとは、曲率半径Ｒ２を有する断面円弧状の曲面８で接続し、その関係をＲ１＜Ｒ２にするのが、クラックの発生をより効果的に抑制する上で好ましい。
【００２９】
上記空気入りタイヤを製造するのに使用する本発明のタイヤ用セクショナル型モールドにおいて、側壁面１２Ｙａの角度α２としては、側壁面１２Ｙｂの角度α１より４°〜２０°大きくするのが、上述した角度θ２と同様の理由からよい。側壁面１２Ｙｂの角度α１は、６０°〜９０°の範囲にすることができる。
【００３０】
突出面１４の突出幅Ｍ（ｍｍ）と突出量Ｎ（ｍｍ）との比Ｍ／Ｎとしては、２．０〜５．０の範囲にするのが上述した比Ｌ／Ｗと同様の理由からよい。突出幅Ｍの範囲は窪み幅Ｌと、突出量Ｎの範囲は窪み量Ｗと同様である。
【００３１】
周方向溝成形突条１２の突端１２ａからトレッド成型面１１Ｘ側に長さｋ（ｍｍ）の位置まで形成した突出面１４の長さｋと周方向溝成形突条１２の高さＨ（ｍｍ）との比ｋ／Ｈとしては、０．３〜０．６の範囲にするのが、上述した比ｈ／Ｄと同様の理由からよい。突出面１４は、クラック抑制効果の点からはトレッド成型面１１Ｘまで延在（ｋ／Ｈ＝１）するようにしてもよいが、偏摩耗の点から０．６以下にするのがよい。
【００３２】
図９に示すように、セクター１１の連接部１１ａ周辺に位置する側壁面１２Ｙｂと周方向溝成形突条１２の突端面１２ｂとの接続部分を、曲率半径Ｒ１’を有する断面円弧状の曲面１５で面取りする一方、セクター１１の連接部１１ａに位置する側壁面１２Ｙａと周方向溝成形突条１２の突端面１２ｂとの接続部分は、曲率半径Ｒ２’を有する断面円弧状の曲面１６で面取りし、その関係をＲ１’＜Ｒ２’にするのが、クラックの発生をより効果的に抑制する上で好ましい。
【００３３】
本発明は、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で、更に偏平率が７０％以下のものに好ましく用いることができるが、当然のことながらそれに限定さず、乗用車用など他の用途の空気入りタイヤにも好適に用いることができる。
【実施例】
【００３４】
タイヤサイズを２７５／７０Ｒ２２．５、トレッドパターンを図１で共通にし、９分割したセクターを有するセクショナル型モールドを用いて、表１に示す各仕様（従来例と実施例１〜１５）を１５個所（１タイヤに３仕様）に形成した試験タイヤを作製した。
【００３５】
これら各試験タイヤをリムに装着し、ＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力に対応する空気圧の８０％の内圧を付与してトラック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走行した後、周方向溝のセクター連接部に位置する溝底でのクラックの発生率を調べたところ、表１に示す結果を得た。
【００３６】
【表１】
2007161009.tif 000003
【００３７】
表１から、本発明タイヤは、周方向溝のセクター連接部位に位置する溝底でのクラックの発生を抑制できることがわかる。
【００３８】
また、角度θ２を角度θ１より４°〜２０°大きくすることにより、また比Ｌ／Ｗを２．０〜５．０の範囲にすることで、また比ｈ／Ｄを０．３〜０．６の範囲にすることにより、クラックの発生を一層効果的に抑制できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】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２】図１の空気入りタイヤを製造するのに使用されるタイヤ用セクショナル型モールドの連接したセクター部分を内側から見た図である。
【図３】周方向溝のショルダー側に位置する溝壁の一例を示す拡大部分斜視図である。
【図４】図３において、位置Ｐに沿って切断した断面図である。
【図５】周方向溝のショルダー側に位置する溝壁の他の例を示す拡大部分斜視図である。
【図６】分割面側から見たセクターの一例を示す要部拡大図である。
【図７】図６を上から見た図である。
【図８】位置Ｐに沿って切断した時の周方向溝のショルダー側溝壁の他の例を示す要部断面図である。
【図９】分割面側から見たセクターの他の例を示す要部拡大図である。
【図１０】リムに装着した空気入りタイヤの断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  トレッド面
２  周方向溝
２Ｘ，２Ｙ  溝壁
２Ｙａ，２Ｙｂ  溝壁面
２ｇ  溝底面
６  窪み面
７，８  曲面
１１  セクター
１１Ｘ  トレッド成型面
１１ａ  連接部
１１ｂ  連接周辺部
１１ｐ  分割面
１２  周方向溝成形突条
１２Ｘ，１２Ｙ  側壁
１２Ｙａ，１２Ｙｂ  側壁面
１２ａ  突端
１２ｂ  突端面
１４  突出面
１５，１６  曲面
ＴＣ  タイヤ周方向
α１，α２  角度
θ１，θ２  角度
【図１】
2007161009.tif 000004
【図２】
2007161009.tif 000005
【図３】
2007161009.tif 000006
【図４】
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【図５】
2007161009.tif 000008
【図６】
2007161009.tif 000009
【図７】
2007161009.tif 000010
【図８】
2007161009.tif 000011
【図９】
2007161009.tif 000012
【図１０】
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