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WO2014002719A1 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

空気入りタイヤ及びその製造方法 Download PDF

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WO2014002719A1
WO2014002719A1 PCT/JP2013/065609 JP2013065609W WO2014002719A1 WO 2014002719 A1 WO2014002719 A1 WO 2014002719A1 JP 2013065609 W JP2013065609 W JP 2013065609W WO 2014002719 A1 WO2014002719 A1 WO 2014002719A1
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WO
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rubber
white
tire
black
black rubber
Prior art date
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PCT/JP2013/065609
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Inventor
敬道 佐川
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Publication date
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    • B29D30/58—Applying bands of rubber treads, i.e. applying camel backs
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    • B60C13/04—Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof having annular inlays or covers, e.g. white sidewalls
    • B60C2013/045—Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof having annular inlays or covers, e.g. white sidewalls comprising different sidewall rubber layers

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire in which a convex pattern including black rubber and white rubber is formed. More specifically, the present invention relates to the durability of the convex pattern by suppressing cracks and breakage at the interface between the black rubber and the white rubber. The present invention relates to a pneumatic tire with improved performance and a method for manufacturing the same.
  • a pneumatic tire in which a convex pattern in which a symbol or a figure indicating a mark or a tire size is raised is formed on a sidewall portion.
  • a white rubber portion that forms a raised surface of the convex pattern is disposed outside the black rubber portion that forms the sidewall portion.
  • the white rubber part enhances the contrast of the convex pattern and improves the appearance of the sidewall part.
  • the black rubber portion and the white rubber portion are formed, for example, by spirally winding an extruded product or a ribbon-shaped rubber strip.
  • an extruded product or a ribbon-shaped rubber strip is used, many steps are generated at the interface between the black rubber and the white rubber. Air easily accumulates at such a step, and it is difficult to discharge air. For this reason, after the vulcanization molding of the tire, there is a problem that cracks and breaks occur at the interface starting from the step and the durability performance of the convex pattern deteriorates.
  • the present invention has been devised in view of the actual situation as described above, a pneumatic tire capable of suppressing damage at the interface between the black rubber portion and the white rubber portion and improving the durability performance of the convex pattern, and its The main purpose is to provide a manufacturing method.
  • a first aspect of the present invention is a pneumatic tire in which a convex pattern in which a pattern made of a symbol or a figure is raised is formed on a sidewall portion, and the convex pattern is exposed on the outer surface and is white.
  • a white rubber portion made of rubber and a black rubber portion made of black rubber and disposed on the inner side in the tire axial direction of the white rubber portion, the black rubber portion spiraling a tape-like black rubber strip in the tire circumferential direction
  • the black rubber part is wound at the spiral pitch of 0.50 to 0.80 times the width of the black rubber strip on the outermost side in the tire axial direction.
  • the white rubber portion is formed by winding a tape-like white rubber strip around the outer surface layer of the black rubber portion in a spiral direction in the tire circumferential direction.
  • the innermost layer is provided on the innermost side in the tire axial direction with an inner surface layer in which the white rubber strip is wound at a spiral pitch of 0.50 to 0.80 times the width of the white rubber strip facing the outer surface layer. It is characterized by being.
  • the black rubber portion includes a black rubber main body layer having a thickness larger than that of the outer surface layer on an inner side in the tire axial direction of the outer surface layer, and the black rubber strip includes the black rubber strip.
  • the black rubber strip is formed by being wound at a helical pitch of less than 0.50 times the width of the black rubber strip, and the black rubber main body layer is covered with the outer surface layer.
  • the black rubber main body layer has a thickness that gradually decreases on both sides in the tire radial direction and a constricted portion with a small thickness at the center in the tire radial direction.
  • the white rubber portion includes a white rubber main body layer having a thickness larger than that of the inner surface layer on the outer side in the tire axial direction of the inner surface layer, and the white rubber main layer includes the white rubber strip.
  • the white rubber strip is formed by being wound at a spiral pitch less than 0.50 times the width of the white rubber strip, and the inner side in the tire axial direction of the white rubber main body layer is covered with the inner surface layer.
  • the white rubber main body layer has a thick central portion in the tire radial direction and gradually decreases in thickness toward both sides in the tire radial direction.
  • the black rubber strip and the white rubber strip have a substantially parallelogram cross section.
  • a convex pattern in which a pattern made of a symbol or a figure is raised is formed on the sidewall portion, and the convex pattern is exposed to the outer surface and made of a white rubber portion made of white rubber.
  • a method of manufacturing a pneumatic tire including a black rubber portion made of black rubber and disposed on the inner side in the tire axial direction of the white rubber portion, from the tread portion to the bead portion through the side wall portions on both sides.
  • the black rubber part forming step includes an outer surface layer in which the black rubber strip is wound at a spiral pitch 0.50 to 0.80 times the width of the black rubber strip on the outermost side in the tire axial direction of the black rubber part.
  • the white rubber portion forming step includes the step of forming a white rubber portion, wherein the white rubber strip is wound on the outer surface layer at a helical pitch of 0.50 to 0.80 times the width of the white rubber strip. And a step of forming an inner surface layer.
  • the pneumatic tire of the present invention has a convex pattern comprising a white rubber portion exposed on the outer surface and made of white rubber, and a black rubber portion made of black rubber and arranged on the inner side in the tire axial direction of the white rubber portion. It has.
  • the black rubber portion is formed by winding a tape-like black rubber strip spirally in the tire circumferential direction.
  • An outer surface layer in which the black rubber strip is wound at a spiral pitch 0.50 to 0.80 times the width of the black rubber strip is provided on the outermost side in the tire axial direction of the black rubber portion.
  • the white rubber part is formed by winding a tape-like white rubber strip spirally around the tire on the outer side of the outer surface layer of the black rubber part.
  • An inner surface layer in which the white rubber strip is wound at a spiral pitch 0.50 to 0.80 times the width of the white rubber strip faces the outer surface layer at the innermost side in the tire axial direction of the white rubber portion.
  • the outer surface layer of the black rubber portion and the inner surface layer of the white rubber portion having the above-described spiral pitch both have less surface irregularities, and consequently less interface steps. Accordingly, in the pneumatic tire of the present invention, air remaining between the outer surface layer and the inner surface layer to be joined to each other is reduced, so that cracks and fractures at the interface between the black rubber portion and the white rubber portion after the tire molding. Is suppressed, and durability performance is improved.
  • the pneumatic tire 1 of the present embodiment includes a toroidal carcass 6 extending from a tread portion 2 through side wall portions 3 on both sides to a bead core 5 of a bead portion 4, and the carcass. 6 and a belt layer 7 disposed on the outer side in the tire radial direction and inside the tread portion 2.
  • the tire of this embodiment is for a passenger car.
  • the carcass 6 is composed of, for example, one carcass ply 6A.
  • the carcass ply 6A includes a main body portion 6a that extends from the tread portion 2 through the sidewall portion 3 to the bead core 5 of the bead portion 4, and a turn-up portion that is connected to the main body portion 6a and is turned around from the bead core 5 to the outer side in the tire axial direction. 6b.
  • an organic fiber cord is employed as the carcass cord of the carcass ply 6A.
  • the belt layer 7 includes, for example, at least one belt ply in which the belt cord is inclined with respect to the tire equator C at a small angle of, for example, 5 to 40 degrees.
  • the belt layer 7 of the present embodiment is composed of two belt plies 7A and 7B inside and outside the tire in the radial direction of the tire.
  • the belt plies 7A and 7B are overlapped in a direction in which the belt cords cross each other.
  • the belt cord for example, a steel cord, aramid, rayon, or the like is suitably employed.
  • a convex pattern 9 made of a symbol or a figure is formed on the sidewall portion 3.
  • the ridge pattern 9 protrudes from the virtual contour surface 3 v of the sidewall portion 3.
  • the symbol is a concept including characters.
  • the convex pattern 9 of the present embodiment represents, for example, the letter “L” of the alphabet.
  • the virtual contour surface 3v has a buttress surface 10 extending inward in the tire radial direction from the tread end 2a and an outer surface 4a of the bead portion 4 on the outer surface of the carcass 6. It is a virtual contour line that smoothly joins substantially along.
  • the buttress surface 10 and the outer surface 4a of the bead portion are determined by excluding, for example, a protector for reinforcing each portion.
  • the convex pattern 9 of the present embodiment has a certain height.
  • the raised height h of the convex pattern 9 from the virtual contour surface 3v is preferably 3 to 10 mm in order to ensure a good balance between the visibility of the convex pattern 9 and the durability.
  • the convex pattern 9 of the present embodiment is formed on the outer side in the tire radial direction from the tire maximum width position m.
  • the ridge pattern 9 may be formed on the tire maximum width position m or on the inner side in the tire radial direction than the tire maximum width position m.
  • the tire maximum width position m is a position in the tire radial direction in which the main body portion 6a of the carcass ply 6A projects most outward in the tire axial direction in the normal state of the tire 1.
  • the normal state is a no-load state in which a tire is rim-assembled on a normal rim and filled with a normal internal pressure.
  • the dimension of each part of a pneumatic tire is a value in a normal state.
  • the “regular rim” is a rim determined for each tire in a standard system including a standard on which a tire is based. For example, “Standard rim” for JATMA, “Design Rim” for TRA, For ETRTO, it is “Measuring” Rim.
  • the “regular internal pressure” is the air pressure determined by each standard for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based, and is “maximum air pressure” for JATMA, and “TIRE LOAD” for TRA.
  • the normal internal pressure is 180 kPa.
  • the convex pattern 9 of the present embodiment includes a white rubber portion 11 that is exposed on the outer surface 3A of the sidewall portion 3 and made of white rubber, and a black rubber that is arranged on the inner side in the tire axial direction of the white rubber portion 11 and made of black rubber. And a black cover rubber 13 disposed on the side surfaces of the white rubber portion 11 and the black rubber portion 12. Inside the black rubber portion 12 in the tire axial direction, a sidewall rubber 3G constituting the main portion of the sidewall portion 3 is disposed.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of the convex portion 9 ′ before the tire vulcanization molding of the convex pattern 9.
  • the black rubber portion 12 of the present embodiment is formed by winding a tape-like black rubber strip 14 spirally in the tire circumferential direction (black rubber portion forming step).
  • the black rubber portion 12 of the present embodiment includes an outer surface layer 16 provided on the outermost side in the tire axial direction, and a black rubber main body layer 17 provided on the inner side in the tire axial direction of the outer surface layer 16.
  • the outer surface layer 16 and the black rubber main body layer 17 are preferably formed by continuously winding a single black rubber strip 14.
  • the outer surface layer 16 of the present embodiment has a black rubber strip 14 of 0.50 to 0. 0 of the width w1 of the black rubber strip 14 (shown in FIG. 5 (a)). It is formed by winding at a spiral pitch P1 of 80 times. That is, when the helical pitch P1 is less than 0.50 times the width w1 of the black rubber strip, the unevenness on the surface of the outer surface layer 16 becomes large. On the other hand, when the helical pitch P1 exceeds 0.80 times the width w1 of the black rubber strip, the adhesion area between the adjacent black rubber strips 14 and 14 is small, and the strength inside the outer surface layer 16 is reduced. For this reason, the helical pitch P1 is preferably 0.60 to 0.70 times the width w1 of the black rubber strip 14.
  • the outer surface layer 16 of the present embodiment is formed by bringing the side surfaces of adjacent black rubber strips 14 into close contact with each other.
  • the white rubber portion 11 is formed by winding a tape-like white rubber strip 15 in the tire circumferential direction and spirally (white rubber portion forming step).
  • the white rubber portion 11 of the present embodiment includes an inner surface layer 18 provided on the innermost side in the tire axial direction and facing the outer surface layer 16, and a white rubber main body layer 19 provided on the outer side in the tire axial direction of the inner surface layer 18. It is out.
  • the inner surface layer 18 and the white rubber main body layer 19 are preferably formed by continuously winding a single white rubber strip 15.
  • the inner surface layer 18 is formed by winding the white rubber strip 15 at a spiral pitch P2 that is 0.50 to 0.80 times the width w2 (shown in FIG. 5B) of the white rubber strip. That is, when the helical pitch P2 is less than 0.50 times the width w2 of the white rubber strip, the unevenness of the surface of the inner surface layer 18 becomes large. On the other hand, when the helical pitch P2 exceeds 0.80 times the width w2 of the white rubber strip, the adhesion area between the adjacent white rubber strips 15 and 15 is small, and the internal strength of the inner surface layer 18 is reduced. For this reason, the helical pitch P2 is preferably 0.60 to 0.70 times the width w2 of the white rubber strip 15.
  • the inner surface layer 18 of the present embodiment is formed by bringing the side surfaces of adjacent white rubber strips 15 into close contact with each other.
  • the rubber strips 14 and 15 of the outer surface layer 16 and the inner surface layer 18 have the above-described spiral pitches P1 and P2, unevenness on the surfaces of the outer surface layer 16 of the black rubber portion 12 and the inner surface layer 18 of the white rubber portion 11 is small. As a result, the level difference at the joint interface between the two is reduced. Therefore, since the air remaining at the interface between the outer surface layer 16 and the inner surface layer 18 is reduced in the pneumatic tire 1 of the present embodiment, cracks and breaks at the interface are suppressed after tire vulcanization molding. Therefore, the protruding pattern 9 has high durability performance.
  • the black rubber body layer 17 of the present embodiment has the black rubber strip 14 wound with a helical pitch P3 that is less than 0.50 times the width w1 of the black rubber strip. Is formed. Thereby, the black rubber main body layer 17 can provide the convex pattern 9 having a larger thickness and a larger height than the outer surface layer 16. If the spiral pitch P3 is small, the productivity may be deteriorated. Therefore, the spiral pitch P3 is desirably 0.2 times or more the width w1 of the black rubber strip.
  • the black rubber main body layer 17 gradually decreases in thickness on both sides in the tire radial direction and has a constricted portion 20 with a small thickness at the center in the tire radial direction. Make a shape. By inserting the white rubber part 11 into the constricted part in this way, the rubber parts 11 and 12 are firmly joined. Thereby, the durability performance of the convex pattern 9 further improves.
  • the white rubber main body layer 19 is formed by winding the white rubber strip 15 with a helical pitch P4 less than 0.50 times the width w2 of the white rubber strip. It is desirable. Thereby, the white rubber main body layer 19 can provide the convex pattern 9 having a larger thickness than the inner surface layer 18 and a large height.
  • the spiral pitch P4 is desirably 0.2 times or more the width w2 of the white rubber strip.
  • the thickness of the central portion 21 in the tire radial direction of the white rubber main body layer 19 of the present embodiment is large, and the thickness gradually decreases toward both sides in the tire radial direction.
  • the central portion 21 of the white rubber main body layer 19 is provided corresponding to the constricted portion 20 of the black rubber main body layer 17. Thereby, a large contact area between the inner surface layer 18 and the outer surface layer 16 is obtained, and the black rubber portion 12 and the white rubber portion 11 are bonded more firmly.
  • the interface between the inner surface layer 18 and the outer surface layer 16 sandwiched between the black rubber main body layer 17 and the white rubber main body layer 19 extends in a smooth wave shape. Thereby, the adhesion area of an interface becomes large and both can be joined without a gap. Therefore, the durability performance of the convex pattern 9 is further improved.
  • the black rubber strip 14 and the white rubber strip 15 of the present embodiment are formed in a substantially parallelogram shape in which both end portions are tapered. This increases the surface area of each strip 14, 15 and increases the adhesion between adjacent strips. Moreover, the unevenness
  • the cross sections of the strips 14 and 15 are not limited to a substantially parallelogram shape, and may be rectangular, rhombus or trapezoidal.
  • Widths w1 and w2 and thicknesses t1 and t2 of the black rubber strip 14 and the white rubber strip 15 can be variously set according to custom.
  • the widths w1 and w2 are in the range of 5 to 50 mm.
  • the thicknesses t1 and t2 are in the range of 0.30 to 1.50 mm.
  • the widths w1 and w2 of the black rubber strip 14 and the white rubber strip 15 are defined by the maximum lengths of the rubber strips 14 and 15 in the width direction.
  • the cover rubber 13 is formed by winding a tape-shaped rubber strip 13 a spirally in the tire circumferential direction around the white rubber portion 11 (cover rubber forming step). Is formed.
  • the cover rubber 13 protects the white rubber portion 11 from heat and the like during vulcanization molding.
  • the cover rubber 13 further serves to prevent rubber discoloration due to ozone or the like. A part of the cover rubber 13 is removed by polishing after the tire vulcanization molding.
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of the convex pattern 9 during vulcanization.
  • the vulcanization mold M is formed with a concave portion Ma that forms a reverse pattern of the convex pattern 9 at a position corresponding to the convex portion 9 ′.
  • the white rubber part 11, the black rubber part 12, and the cover rubber 13 are integrated by heat and pressure during vulcanization. At this time, the unevenness of the surface of the inner surface layer 18 and the outer surface layer 16 is small, and as a result, the step difference at the interface is also reduced.
  • the air remaining at the interface between the outer surface layer 16 and the inner surface layer 18 joined to each other is reduced. For this reason, the crack and fracture
  • the cover rubber 13 is removed by polishing the raised surface 9t of the convex pattern 9 on the outermost side in the tire axial direction to the polishing line CL by buffing or the like. Is done. Thereby, the white rubber part 11 appears and the pneumatic tire 1 shown by FIG. 1 is manufactured.
  • a pneumatic tire of size 265 / 70R16 having the basic structure of FIGS. 1 and 3 was prototyped based on the specifications in Table 1. Then, the durability performance of each sample tire was tested. In each sample tire, the internal structure and the interface between the inner surface layer of the white rubber portion and the outer surface layer of the black rubber portion have the same shape.

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Description

空気入りタイヤ及びその製造方法
　本発明は、黒色ゴムと白色ゴムとを具えた凸状模様が形成された空気入りタイヤに関し、詳しくは、黒色ゴムと白色ゴムとの界面での亀裂や破断を抑制し、凸状模様の耐久性能を向上させた空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
　従来から、サイドウォール部に、標章やタイヤサイズを示す記号又は図形を隆起させた凸状模様が形成された空気入りタイヤが提案されている。凸状模様は、サイドウォール部を形成する黒色ゴム部の外側に、凸状模様の隆起面を形成する白色ゴム部が配されている。白色ゴム部は、凸状模様のコントラストを高め、サイドウォール部の外観の見映えを向上させている。
　黒色ゴム部及び白色ゴム部は、例えば、押出成形品又はリボン状のゴムストリップを螺旋状に巻き重ねることにより形成されている。しかしながら、後者のゴムストリップを用いた場合、黒色ゴムと白色ゴムとの界面に多くの段差が生じる。このような段差には、空気が溜り易く、かつ、空気の排出が困難である。このため、タイヤの加硫成形後、前記段差を起点として、前記界面に亀裂や破断が生じ、凸状模様の耐久性能が悪化するという問題があった。
特開２００８－１６２１３７号公報
　本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、黒色ゴム部と白色ゴム部との界面での損傷を抑制し、凸状模様の耐久性能を向上させ得る空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することを主たる目的としている。
　本発明の第１の発明は、サイドウォール部に、記号又は図形からなる模様を隆起させた凸状模様が形成された空気入りタイヤであって、前記凸状模様は、外面に露出しかつ白色ゴムからなる白色ゴム部と、前記白色ゴム部のタイヤ軸方向内側に配されかつ黒色ゴムからなる黒色ゴム部とを具え、前記黒色ゴム部は、テープ状の黒色ゴムストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻き回すことにより形成され、前記黒色ゴム部は、最もタイヤ軸方向外側に、前記黒色ゴムストリップを、該黒色ゴムストリップの幅の０．５０～０．８０倍の螺旋ピッチで巻きつけられた外面層を含み、前記白色ゴム部は、前記黒色ゴム部の前記外面層の外側に、テープ状の白色ゴムストリップをタイヤ周方向かつ螺旋状に巻き回すことにより形成され、前記白色ゴム部は、最もタイヤ軸方向内側に、前記白色ゴムストリップが、該白色ゴムストリップの幅の０．５０～０．８０倍の螺旋ピッチで巻きつけられた内面層が前記外面層に面して設けられていることを特徴とする。
　好ましい態様では、前記黒色ゴム部は、前記外面層のタイヤ軸方向内側に、前記外面層よりも厚さが大きい黒色ゴム本体層を含み、前記黒色ゴム本体層は、前記黒色ゴムストリップが、該黒色ゴムストリップの幅の０．５０倍未満の螺旋ピッチで巻きつけられて形成され、前記黒色ゴム本体層は、前記外面層で覆われている。
　好ましい態様では、前記黒色ゴム本体層は、タイヤ半径方向の両側に厚さが漸減するとともに、タイヤ半径方向の中央部に、厚さが小さいくびれ部を有している。
　好ましい態様では、前記白色ゴム部は、前記内面層のタイヤ軸方向外側に、前記内面層よりも厚さが大きい白色ゴム本体層を含み、前記白色ゴム本体層は、前記白色ゴムストリップが、該白色ゴムストリップの幅の０．５０倍未満の螺旋ピッチで巻きつけられて形成され、前記白色ゴム本体層のタイヤ軸方向内側は、前記内面層で覆われている。
　好ましい態様では、前記白色ゴム本体層は、タイヤ半径方向の中央部の厚さが大きく、かつ、タイヤ半径方向の両側に向かって厚さが漸減している。
　好ましい態様では、前記黒色ゴムストリップ及び前記白色ゴムストリップは、断面が略平行四辺形状とされる。
　本発明の第２の発明は、サイドウォール部に、記号又は図形からなる模様を隆起させた凸状模様が形成され、該凸状模様は、外面に露出しかつ白色ゴムからなる白色ゴム部と、前記白色ゴム部のタイヤ軸方向内側に配されかつ黒色ゴムからなる黒色ゴム部とを具えた空気入りタイヤを製造する方法であって、トレッド部から両側のサイドウォール部を通りビード部に至るトロイド状のカーカスを具えた生タイヤ基体の前記サイドウォール部に、テープ状の黒色ゴムストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻き回すことにより前記黒色ゴム部を形成する黒色ゴム部形成工程と、前記黒色ゴム部の外側に、テープ状の白色ゴムストリップをタイヤ周方向かつ螺旋状に巻き回すことにより前記白色ゴム部を形成する白色ゴム部形成工程とを含み、前記黒色ゴム部形成工程は、前記黒色ゴム部の最もタイヤ軸方向外側に、前記黒色ゴムストリップを、該黒色ゴムストリップの幅の０．５０～０．８０倍の螺旋ピッチで巻きつけられた外面層を形成する工程を含み、前記白色ゴム部形成工程は、前記外面層に重ねて、前記白色ゴムストリップが、該白色ゴムストリップの幅の０．５０～０．８０倍の螺旋ピッチで巻きつけられた内面層を形成する工程を含むことを特徴とする。
　本発明の空気入りタイヤは、外面に露出しかつ白色ゴムからなる白色ゴム部と、前記白色ゴム部のタイヤ軸方向内側に配されかつ黒色ゴムからなる黒色ゴム部とを具えた凸状模様を具えている。前記黒色ゴム部は、テープ状の黒色ゴムストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻き回すことにより形成されている。前記黒色ゴム部の最もタイヤ軸方向外側には、前記黒色ゴムストリップを、該黒色ゴムストリップの幅の０．５０～０．８０倍の螺旋ピッチで巻きつけられた外面層が設けられている。
　前記白色ゴム部は、前記黒色ゴム部の前記外面層の外側に、テープ状の白色ゴムストリップをタイヤ周方向かつ螺旋状に巻き回すことにより形成されている。前記白色ゴム部の最もタイヤ軸方向内側には、前記白色ゴムストリップが、該白色ゴムストリップの幅の０．５０～０．８０倍の螺旋ピッチで巻きつけられた内面層が前記外面層に面して設けられている。
　上述の螺旋ピッチを具えた黒色ゴム部の外面層及び白色ゴム部の内面層は、いずれも表面の凹凸が小さくなり、ひいては、界面の段差も少なくなる。従って、本発明の空気入りタイヤは、互いに接合される外面層と内面層との間に残る空気が低減されるので、タイヤ成形後の黒色ゴム部と白色ゴム部との界面での亀裂や破断が抑制され、耐久性能が向上する。
本実施形態の空気入りタイヤの右半分の断面図である。 図１のサイドウォール部の斜視図である。 加硫成形前の凸状模様の拡大断面図である。 （ａ）は、内面層及び外面層の螺旋ピッチを説明する断面図、（ｂ）は、黒色ゴム本体層及び白色ゴム本体層の螺旋ピッチを説明する断面図である。 （ａ）は、黒色ゴムストリップの断面図、（ｂ）は、白色ゴムストリップの断面図である。 加硫成形中の凸状模様の拡大断面図である。
　以下、本発明の実施の一形態の空気入りタイヤ及びその製造方法が、図面に基づき説明される。図１及び図２に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２から両側のサイドウォール部３を通りビード部４のビードコア５に至るトロイド状のカーカス６と、該カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７とを具えている。本実施形態のタイヤは、乗用車用のものが示される。
　カーカス６は、例えば１枚のカーカスプライ６Ａにより構成されている。カーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、該本体部６ａに連なりビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部６ｂとを有している。カーカスプライ６Ａのカーカスコードとしては、例えば、有機繊維コードが採用される。
　ベルト層７は、例えば、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して、例えば５～４０度の小角度で傾けて配列した少なくとも１枚以上のベルトプライを含んでいる。本実施形態のベルト層７は、タイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂで構成されている。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わされている。ベルトコードには、例えば、スチールコード、アラミド又はレーヨン等が好適に採用される。
　図２に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、サイドウォール部３に、記号又は図形からなる凸状模様９が形成される。凸条模様９は、サイドウォール部３の仮想輪郭面３ｖから隆起している。記号は、文字を含む概念である。本実施形態の凸状模様９は、例えば、アルファベットの「Ｌ」の文字を表している。
　仮想輪郭面３ｖは、図１及び図２に仮想線で示されるように、トレッド端２ａからタイヤ半径方向の内方にのびるバットレス面１０と、ビード部４の外面４ａとをカーカス６の外面にほぼ沿って滑らかに継ぐ仮想の輪郭線である。バットレス面１０及びビード部の外面４ａは、例えば、各部を補強するためのプロテクタなどを除いて定められる。
　図１に示されるように、本実施形態の凸状模様９は、一定の高さを有している。凸状模様９の仮想輪郭面３ｖからの隆起高さｈは、凸状模様９の視認性と耐久性能とをバランス良く確保するために、３～１０mmが望ましい。
　本実施形態の凸状模様９は、タイヤ最大幅位置ｍよりもタイヤ半径方向外側に形成されている。凸条模様９は、タイヤ最大幅位置ｍ上に、又は、タイヤ最大幅位置ｍよりもタイヤ半径方向内側に形成されても良い。タイヤ最大幅位置ｍは、タイヤ１の正規状態において、カーカスプライ６Ａの本体部６ａが最もタイヤ軸方向外側に張り出すタイヤ半径方向の位置である。
　ここで、前記正規状態とは、タイヤが正規リムにリム組されかつ正規内圧が充填された無負荷の状態である。特に断りがない場合、空気入りタイヤの各部の寸法は、正規状態での値である。
　前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。
　前記「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば"最高空気圧"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。ただし、タイヤが乗用車用である場合、正規内圧は１８０ｋＰａである。
　本実施形態の凸状模様９は、サイドウォール部３の外面３Ａに露出しかつ白色ゴムからなる白色ゴム部１１と、白色ゴム部１１のタイヤ軸方向内側に配されかつ黒色ゴムからなる黒色ゴム部１２と、白色ゴム部１１及び黒色ゴム部１２の側面に配される黒色のカバーゴム１３とから構成される。黒色ゴム部１２のタイヤ軸方向内側には、サイドウォール部３の主要部を構成するサイドウォールゴム３Ｇが配されている。
　図３には、凸状模様９のタイヤ加硫成形前の凸状部９’の断面図が示されている。図３に示されるように、本実施形態の黒色ゴム部１２は、テープ状の黒色ゴムストリップ１４をタイヤ周方向に螺旋状に巻き回すこと（黒色ゴム部形成工程）により形成されている。
　本実施形態の黒色ゴム部１２は、最もタイヤ軸方向外側に設けられる外面層１６と、該外面層１６のタイヤ軸方向内側に設けられる黒色ゴム本体層１７とを含んでいる。外面層１６及び黒色ゴム本体層１７は、好ましくは一本の黒色ゴムストリップ１４を連続して巻き付けることにより形成されている。
　図４（ａ）に示されるように、本実施形態の外面層１６は、黒色ゴムストリップ１４を、該黒色ゴムストリップ１４の幅ｗ１（図５（ａ）に示す）の０．５０～０．８０倍の螺旋ピッチＰ１で巻きつけて形成されている。即ち、螺旋ピッチＰ１が黒色ゴムストリップの幅ｗ１の０．５０倍未満の場合、外面層１６の表面の凹凸が大きくなる。他方、螺旋ピッチＰ１が黒色ゴムストリップの幅ｗ１の０．８０倍を超える場合、隣接する黒色ゴムストリップ間１４、１４の接着面積が小さく、外面層１６の内部の強度が低下する。このため、螺旋ピッチＰ１は、好ましくは黒色ゴムストリップ１４の幅ｗ１の０．６０～０．７０倍である。本実施形態の外面層１６は、隣り合う黒色ゴムストリップ１４の側面を互いに密着させて形成されている。
　白色ゴム部１１は、テープ状の白色ゴムストリップ１５をタイヤ周方向かつ螺旋状に巻き回すこと（白色ゴム部形成工程）により形成されている。
　本実施形態の白色ゴム部１１は、最もタイヤ軸方向内側に設けられかつ外面層１６に面する内面層１８と、該内面層１８のタイヤ軸方向外側に設けられる白色ゴム本体層１９とを含んでいる。内面層１８及び白色ゴム本体層１９は、好ましくは一本の白色ゴムストリップ１５を連続して巻き付けることにより形成されている。
　内面層１８は、白色ゴムストリップ１５を、該白色ゴムストリップの幅ｗ２（図５（ｂ）に示す）の０．５０～０．８０倍の螺旋ピッチＰ２で巻きつけて形成されている。即ち、螺旋ピッチＰ２が白色ゴムストリップの幅ｗ２の０．５０倍未満の場合、内面層１８の表面の凹凸が大きくなる。他方、螺旋ピッチＰ２が白色ゴムストリップの幅ｗ２の０．８０倍を超える場合、隣接する白色ゴムストリップ間１５、１５の接着面積が小さく、内面層１８の内部の強度が低下する。このため、螺旋ピッチＰ２は、好ましくは白色ゴムストリップ１５の幅ｗ２の０．６０～０．７０倍である。本実施形態の内面層１８は、隣り合う白色ゴムストリップ１５の側面を互いに密着させて形成されている。
　外面層１６及び内面層１８の各ゴムストリップ１４、１５が上述の螺旋ピッチＰ１、Ｐ２を有することにより、黒色ゴム部１２の外面層１６及び白色ゴム部１１の内面層１８の表面の凹凸は小さく、ひいては、両者の接合界面の段差が少なくなる。従って、本実施形態の空気入りタイヤ１は、これら外面層１６と内面層１８との界面に残る空気が低減されるので、タイヤ加硫成形後、前記界面での亀裂や破断が抑制される。従って、凸条模様９は、高い耐久性能を有する。
　図４（ｂ）に示されるように、本実施形態の黒色ゴム本体層１７は、黒色ゴムストリップ１４が、該黒色ゴムストリップの幅ｗ１の０．５０倍未満の螺旋ピッチＰ３で巻きつけられて形成されている。これにより、黒色ゴム本体層１７は、外面層１６よりも大きい厚さを有し、高さが大きな凸状模様９を提供しうる。螺旋ピッチＰ３が小さい場合、生産性が悪化するおそれがあるので、螺旋ピッチＰ３は、黒色ゴムストリップの幅ｗ１の０．２倍以上が望ましい。
　図３に示されるように、黒色ゴム本体層１７は、本実施形態では、タイヤ半径方向の両側に厚さが漸減するとともに、タイヤ半径方向の中央部に、厚さが小さいくびれ部２０を有する形状をなす。白色ゴム部１１をこのようなくびれ部に挿入することにより、両ゴム部１１、１２が強固に接合される。これにより、さらに凸状模様９の耐久性能が向上する。
　図４（ｂ）に示されるように、白色ゴム本体層１９は、白色ゴムストリップ１５が、該白色ゴムストリップの幅ｗ２の０．５０倍未満の螺旋ピッチＰ４で巻きつけられることにより形成されているのが望ましい。これにより、白色ゴム本体層１９は、内面層１８よりも大きい厚さを有し、高さが大きい凸状模様９を提供しうる。螺旋ピッチＰ４が小さい場合、生産性が悪化するおそれがある。このため、螺旋ピッチＰ４は、白色ゴムストリップの幅ｗ２の０．２倍以上が望ましい。
　本実施形態の白色ゴム本体層１９は、タイヤ半径方向の中央部２１の厚さが大きく、かつ、タイヤ半径方向の両側に向かって厚さが漸減している。このような白色ゴム本体層１９の中央部２１は、黒色ゴム本体層１７のくびれ部２０に対応して設けられている。これにより、内面層１８と外面層１６との大きな接触面積が得られ、黒色ゴム部１２と白色ゴム部１１とがより一層強固に接着される。
　黒色ゴム本体層１７と白色ゴム本体層１９との間に挟まれる内面層１８及び外面層１６の界面は、本実施形態では、滑らかな波状にのびている。これにより、界面の接着面積が大きくなり、両者は隙間なく接合され得る。従って、凸状模様９の耐久性能がさらに向上する。
　図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施形態の黒色ゴムストリップ１４及び白色ゴムストリップ１５は、その両端部分がテーパ状をなす略平行四辺形状で形成されている。これにより各ストリップ１４、１５の表面積が大きくなり、隣り合うストリップ間の接着力が増加する。また、螺旋巻きによる表面の凹凸はさらに小さく、凸状模様９の耐久性能がさらに向上する。各ストリップ１４、１５の断面は、略平行四辺形状のものに限定されるものではなく、矩形状、菱形状又は台形状でもよい。
　黒色ゴムストリップ１４及び白色ゴムストリップ１５の幅ｗ１、ｗ２及び厚さｔ１、ｔ２は、慣例により種々設定され得る。好ましくは、幅ｗ１、ｗ２は、５～５０mmの範囲である。好ましくは、厚さｔ１、ｔ２は、０．３０～１．５０mmの範囲である。黒色ゴムストリップ１４及び白色ゴムストリップ１５の幅ｗ１、ｗ２は、各ゴムストリップ１４、１５の幅方向の最大長さで定義される。
　図３に示されるように、前記カバーゴム１３は、本実施形態では、白色ゴム部１１の外側に、テープ状のゴムストリップ１３ａをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けること（カバーゴム形成工程）により形成されている。カバーゴム１３は、白色ゴム部１１を加硫成形中の熱などから保護する。カバーゴム１３は、さらに、オゾン等によるゴムの変色を防ぐのに役立つ。カバーゴム１３の一部は、タイヤ加硫成形後、研磨によって除去される。
　次に、図３に示されるような凸状部９’を有する生タイヤが加硫成形される。図６には、加硫中の凸状模様９の断面図が示される。加硫金型Ｍには、凸状部９’に対応する位置に凸状模様９の反転模様をなす凹部Ｍａが形成されている。加硫時の熱と圧力とによって、白色ゴム部１１、黒色ゴム部１２、及びカバーゴム１３が一体化される。この際、内面層１８と外面層１６との表面の凹凸は小さく、ひいては、界面の段差も少なくなる。従って、本発明の空気入りタイヤは、互いに接合される外面層１６と内面層１８との界面に残る空気が低減される。このため、タイヤ加硫成形後の黒色ゴム部１２と白色ゴム部１１との界面での亀裂や破断が抑制され、耐久性能が向上する。
　次に、加硫金型Ｍから取り出されたタイヤ１は、凸状模様９のタイヤ軸方向最も外側に位置する隆起面９ｔをバフ掛けなどによって研磨ラインＣＬまで研磨することによりカバーゴム１３が除去される。これにより、白色ゴム部１１を出現させて図１に示される空気入りタイヤ１が製造される。
　以上、本発明の空気入りタイヤの製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施しうるのはいうまでもない。
　図１及び図３の基本構造を有するサイズ２６５／７０Ｒ１６の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。そして、各試供タイヤの耐久性能についてテストがされた。なお、各試供タイヤとも内部構造及び白色ゴム部の内面層と黒色ゴム部の外面層との界面は同じ形状である。
　耐久性能は、ドラム走行試験機を用い、下記の条件にて試供タイヤを走行させ、走行後の凸状模様に生じたクラックが調べられた。結果は、凸状模様に形成されたクラックの総長さの逆数であり、比較例１の値を１００とする指数で示されている。数値が大きい程、耐久性能に優れていることを示す。
　装着リム：８．０ＪＪ
　内圧：２５０ｋＰａ
　荷重：１２．５１ｋＮ　
　タイヤ速度：８０ｋｍ／ｈ
　走行距離：２００００km
　走行路面：アスファルト
　テスト結果は、表１に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から明らかなように、実施例のタイヤは、比較例のタイヤに比べて凸状模様の耐久性能が有意に向上しているのが確認できた。タイヤのサイズ、ゴムストリップの形状及び荷重などを変化させてテストしたが、同じ結果で得られた。
１　空気入りタイヤ
９　凸状模様
１１　白色ゴム部
１２　黒色ゴム部
１４　黒色ゴムストリップ
１５　白色ゴムストリップ
１６　外面層
１７　黒色ゴム本体層
１８　内面層
１９　白色ゴム本体層

Claims (7)

  1. 　サイドウォール部に、記号又は図形からなる模様を隆起させた凸状模様が形成された空気入りタイヤであって、
    　前記凸状模様は、外面に露出しかつ白色ゴムからなる白色ゴム部と、前記白色ゴム部のタイヤ軸方向内側に配されかつ黒色ゴムからなる黒色ゴム部とを具え、
    　前記黒色ゴム部は、テープ状の黒色ゴムストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻き回すことにより形成され、
    　前記黒色ゴム部は、最もタイヤ軸方向外側に、前記黒色ゴムストリップを、該黒色ゴムストリップの幅の０．５０～０．８０倍の螺旋ピッチで巻きつけられた外面層を含み、
    　前記白色ゴム部は、前記黒色ゴム部の前記外面層の外側に、テープ状の白色ゴムストリップをタイヤ周方向かつ螺旋状に巻き回すことにより形成され、
    　前記白色ゴム部は、最もタイヤ軸方向内側に、前記白色ゴムストリップが、該白色ゴムストリップの幅の０．５０～０．８０倍の螺旋ピッチで巻きつけられた内面層が前記外面層に面して設けられていることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 　前記黒色ゴム部は、前記外面層のタイヤ軸方向内側に、前記外面層よりも厚さが大きい黒色ゴム本体層を含み、
    　前記黒色ゴム本体層は、前記黒色ゴムストリップが、該黒色ゴムストリップの幅の０．５０倍未満の螺旋ピッチで巻きつけられて形成され、
    　前記黒色ゴム本体層は、前記外面層で覆われている請求項１記載の空気入りタイヤ。
  3. 　前記黒色ゴム本体層は、タイヤ半径方向の両側に厚さが漸減するとともに、タイヤ半径方向の中央部に、厚さが小さいくびれ部を有する請求項２記載の空気入りタイヤ。
  4. 　前記白色ゴム部は、前記内面層のタイヤ軸方向外側に、前記内面層よりも厚さが大きい白色ゴム本体層を含み、
    　前記白色ゴム本体層は、前記白色ゴムストリップが、該白色ゴムストリップの幅の０．５０倍未満の螺旋ピッチで巻きつけられて形成され、
    　前記白色ゴム本体層のタイヤ軸方向内側は、前記内面層で覆われている請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  5. 　前記白色ゴム本体層は、タイヤ半径方向の中央部の厚さが大きく、かつ、タイヤ半径方向の両側に向かって厚さが漸減する請求項４記載の空気入りタイヤ。
  6. 　前記黒色ゴムストリップ及び前記白色ゴムストリップは、断面が略平行四辺形状である請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  7. 　サイドウォール部に、記号又は図形からなる模様を隆起させた凸状模様が形成され、該凸状模様は、外面に露出しかつ白色ゴムからなる白色ゴム部と、前記白色ゴム部のタイヤ軸方向内側に配されかつ黒色ゴムからなる黒色ゴム部とを具えた空気入りタイヤを製造する方法であって、
    　トレッド部から両側のサイドウォール部を通りビード部に至るトロイド状のカーカスを具えた生タイヤ基体の前記サイドウォール部に、テープ状の黒色ゴムストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻き回すことにより前記黒色ゴム部を形成する黒色ゴム部形成工程と、
    　前記黒色ゴム部の外側に、テープ状の白色ゴムストリップをタイヤ周方向かつ螺旋状に巻き回すことにより前記白色ゴム部を形成する白色ゴム部形成工程とを含み、
    　前記黒色ゴム部形成工程は、前記黒色ゴム部の最もタイヤ軸方向外側に、前記黒色ゴムストリップを、該黒色ゴムストリップの幅の０．５０～０．８０倍の螺旋ピッチで巻きつけられた外面層を形成する工程を含み、
    　前記白色ゴム部形成工程は、前記外面層に重ねて、前記白色ゴムストリップが、該白色ゴムストリップの幅の０．５０～０．８０倍の螺旋ピッチで巻きつけられた内面層を形成する工程を含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
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