JP2019026070A - 空気入りタイヤおよびタイヤ成形金型 - Google Patents

Abstract

【課題】エアが溜まることによって発生する欠けを抑制できる空気入りタイヤおよびタイヤ成形金型を提供する。【解決手段】空気入りタイヤは、リムに嵌合するビード部のビードトゥ部５０とリムと離反する部分であるリム離反部６０Ｈとの間のリム嵌合面の領域に設けられた凸部５４を有する。凸部５４は、タイヤ周方向に連続して延在し、かつ、タイヤ周方向の位置の変化にしたがってタイヤ径方向の位置が変化する形状である。また、凸部５４は、リム嵌合面からの高さが、リム嵌合面の領域の、タイヤ径方向の端部に向かうにしたがって高くなるように変化する形状である。【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤおよびタイヤ成形金型に関する。

従来、タイヤの加硫成形時において、グリーンタイヤと金型との間にエアが溜まり、加硫故障が発生することがある。例えば、グリーンタイヤのビード部と金型との間にエアが溜まると、完成タイヤではそのエアの部分に欠けが発生する。

特許文献１には、径方向凸条や内周凸条および外周凸条を設けてエアを押し出し、エアが溜まることを防止する技術が開示されている。

特開平８−２１６６３３号公報

特許文献１に記載の技術によると、凸条部分にエアが溜まり、そのエアの部分に欠けが発生することがあり、改善の余地がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的はエアが溜まることによって発生する欠けを抑制できる空気入りタイヤおよびタイヤ成形金型を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のある態様による空気入りタイヤは、リムに嵌合するビード部と、前記ビード部のビードトゥと前記リムと離反する部分であるリム離反部との間のリム嵌合面の領域に設けられた凸部とを有し、前記凸部は、タイヤ周方向に連続して延在し、かつ、タイヤ周方向の位置の変化にしたがってタイヤ径方向の位置が変化する形状であり、前記凸部は、前記リム嵌合面からの高さが、前記リム嵌合面の領域の、タイヤ径方向の端部に向かうにしたがって高くなるように変化する形状である。

前記凸部は、前記リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端と前記リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端との間の領域を往復するようにタイヤ径方向の位置が変化しつつ、タイヤ周方向に延在することが好ましい。

前記凸部の延在方向に直交する方向の幅は、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが好ましい。

前記凸部の前記リム嵌合面からの高さは、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。

前記凸部は、タイヤ径方向の位置がタイヤ周方向に沿って周期的に変化し、その変化の１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さが、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のある態様によるタイヤ成形金型は、上記の空気入りタイヤを成形するためのタイヤ成形金型であって、前記凸部に対応する凹部と、前記凹部に接続し金型内の空気を排出するためのベントとを有する。

本発明によれば、エアが溜まることによって発生する欠けを抑制できる。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。 図２は、図１中のサイドウォール部を示す図である。 図３は、図２中の矩形枠の部分を拡大して示す図である。 図４Ａは、図３中の凸部の部分断面図である。 図４Ｂは、図３中の凸部の部分断面図である。 図５は、図１中のビードヒール部を拡大して示す図である。 図６Ａは、凸部の他の例を示す図である。 図６Ｂは、凸部の他の例を示す図である。 図６Ｃは、凸部の他の例を示す図である。 図６Ｄは、凸部の他の例を示す図である。 図６Ｅは、凸部の他の例を示す図である。 図６Ｆは、図６Ｅに示す凸部の部分断面図である。 図６Ｇは、図６Ｅに示す凸部の部分断面図である。 図７は、本実施形態に係る空気入りタイヤを成形するための成形金型の側面図である。 図８は、本実施形態に係る空気入りタイヤに対応するタイヤ成形金型の部分断面図である。 図９は、従来例の空気入りタイヤの凸部の付近を拡大して示す図である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。なお、以下の各図の説明において、他の図と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。また、この実施形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

［空気入りタイヤの子午断面］
本発明の形態に係る空気入りタイヤについて説明する。図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。

以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ１の回転軸（図示せず）と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、上記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、上記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤ１の回転軸に直交するとともに、空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤ１のタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。

本実施形態の空気入りタイヤ１は、図１に示すようにトレッド部２と、その両側のショルダー部３と、各ショルダー部３から順次連続するサイドウォール部４およびビード部５とを有している。また、この空気入りタイヤ１は、カーカス層６と、ベルト層７と、ベルト補強層８とを備えている。

トレッド部２は、ゴム材（トレッドゴム）からなり、空気入りタイヤ１のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤ１の輪郭となる。トレッド部２の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面２１が形成されている。トレッド面２１は、タイヤ周方向に沿って延在し、タイヤ幅方向に複数（本実施形態では４本）並ぶ主溝２２が設けられている。そして、トレッド面２１は、これら複数の主溝２２により、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なリブ状の陸部２３が複数形成されている。また、トレッド面２１は、各陸部２３において、タイヤ周方向（主溝２２）に交差して延在する副溝２４が設けられている。副溝２４は、溝幅が１ｍｍ以上のものである。陸部２３は、副溝２４によってタイヤ周方向で複数に分けられている。副溝２４は、トレッド部２のタイヤ幅方向最外側でタイヤ幅方向外側に開口して形成されている。また、副溝２４は、主溝２２に連通している形態、または主溝２２に連通していない形態がある。

ショルダー部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部４は、空気入りタイヤ１におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部５は、ビードコア５１とビードフィラー５２とを有する。ビードコア５１は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー５２は、カーカス層６のタイヤ幅方向端部がビードコア５１の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。

ビード部５は、ビードヒール部５３に、凸部５４を有する。ビードヒール部５３は、ビードトゥ部５０とリムチェックラインＲとの間に位置する。凸部５４は、ビードトゥ部５０とリムと離反する部分であるリム離反部との間のリム嵌合面の領域に設けられる。なお、リムチェックラインＲは、空気入りタイヤ１のリム組みが正常に行われているか否かを確認するためのラインである。一般に、リムチェックラインＲは、リムフランジよりもタイヤ径方向外側のビード部５の表面において、リムフランジに沿ってタイヤ周方向に連続する環状の凸線として示される。

カーカス層６は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア５１でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層６は、タイヤ周方向に対する角度がタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向にある角度を持って複数並設されたカーカスコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。カーカスコードは、有機繊維材（例えば、アラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど）からなる。このカーカス層６は、少なくとも１層で設けられている。

ベルト層７は、少なくとも２層のベルト７１、７２を積層した多層構造をなし、トレッド部２においてカーカス層６の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層６をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト７１、７２は、タイヤ周方向に対して所定の角度（例えば、２０度〜３０度）で複数並設されたコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。また、重なり合うベルト７１、７２は、互いのコードが交差するように配置されている。

ベルト補強層８は、ベルト層７の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト層７をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に略平行（±５度）でタイヤ幅方向に複数並設されたコード（図示せず）がコートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。図１で示すベルト補強層８は、ベルト層７のタイヤ幅方向端部を覆うように配置されている。ベルト補強層８の構成は、上記に限らず、図には明示しないが、ベルト層７全体を覆うように配置された構成、または、例えば２層の補強層を有し、タイヤ径方向内側の補強層がベルト層７よりもタイヤ幅方向で大きく形成されてベルト層７全体を覆うように配置され、タイヤ径方向外側の補強層がベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成、あるいは、例えば２層の補強層を有し、各補強層がベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成であってもよい。すなわち、ベルト補強層８は、ベルト層７の少なくともタイヤ幅方向端部に重なるものである。また、ベルト補強層８は、帯状（例えば幅１０［ｍｍ］）のストリップ材をタイヤ周方向に巻き付けて設けられている。

［凸部］
図２は、図１中のサイドウォール部４を示す図である。図２に示すように、空気入りタイヤ１は、サイドウォール部４のタイヤ径方向内側のビードトゥ部５０に近い位置に凸部５４を有する。図２に示すように、凸部５４は、ビードトゥ部５０とリムと離反する部分であるリム離反部６０Ｈとの間のリム嵌合面の領域に設けられる。リム離反部６０Ｈは、図２中の破線部分である。本例の凸部５４は、タイヤ周方向に沿って延在するジグザグ形状を有する。本例の凸部５４は、タイヤ周方向に連続して延在し、かつ、タイヤ周方向の位置の変化にしたがってタイヤ径方向の位置が変化する形状である。

図３は、図２中の矩形枠４０の部分を拡大して示す図である。図３に示すように、ビードヒール部５３は、凸部５４を有する。図３において、本例の凸部５４の幅、すなわち凸部５４の延在方向に直交する長さは一定である。

図３に示すように、凸部５４は、タイヤ周方向に連続して延在しており、エアシール性を確保できる。このため、空気入りタイヤ１がリムに嵌合された状態では、矢印ＹＡで示すように、タイヤ内の空気は凸部５４によってタイヤ外に漏れ出すことがない。

凸部５４Ａは、タイヤ径方向の位置がタイヤ周方向に沿って周期的に変化し、その変化の１周期Ａに対応するタイヤ周方向に沿った長さが、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが望ましい。凸部５４Ａは残留エアの誘導を行う特性上、タイヤ周方向の間隔が狭いことが望ましい。ただし、凸部５４Ａの本数が多くなると、加硫成型時にゴムの流れが悪化し、加硫故障が発生するため、一定の間隔以上でなければならない。

図４Ａおよび図４Ｂは、図３中の凸部５４の部分断面図である。図４Ａは、図３中の凸部５４のＡ−Ａ部の断面を示す図である。図４Ａは、リムとの接触領域の、タイヤ径方向中央付近における、凸部５４の断面を示す。図４Ｂは、図３中の凸部５４のＢ−Ｂ部の断面を示す図である。図４Ｂは、リムとの接触領域のうち、Ａ−Ａ部よりもタイヤ径方向外側の位置における、凸部５４の断面を示す。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、凸部５４はビード部５の表面からの高さが変化する。凸部５４は、その延在方向の中央部分の高さＨ１が最も低く、延在方向の中央部分から遠い位置において高さＨ２が高くなる。このため、凸部５４は、延在方向の中央部分の断面積よりも、延在方向の端部の断面積が大きい。

凸部５４のリム嵌合面からの高さは、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが望ましい。凸部５４は残留エアの誘導とシール性の保持とを行う特性上、一定以上の高さを有している必要がある。ただし、高さが高すぎると、加硫成型時にゴムの流れが悪化し加硫故障が発生するため、一定の高さ以下でなければならない。

本例では、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、凸部５４は、延在方向に直交する方向の幅Ｗが一定である。凸部５４の延在方向に直交する方向の幅は、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることが望ましい。凸部５４は残留エアの誘導とシール性の保持とを行う特性上、一定以上の幅を有している必要がある。ただし、幅が広すぎると、加硫成型時にゴムの流れが悪化し加硫故障が発生するため、一定の幅以下でなければならない。

図５は、図１中のビードヒール部５３を拡大して示す図である。図５において、ビード部５は、ビードトゥ部５０からリムチェックラインＲまでの間に、リムクッション部５９と、リム嵌合面上端部６０とを有する。リム嵌合面上端部６０は、空気入りタイヤ１が図示しないリムに組み込まれた状態において、空気入りタイヤ１とリムとが接触する部分のうち、タイヤ径方向の最も外側の領域である。図５に示すように、凸部５４は、本例では、高さすなわちビードベース部５８やリムクッション部５９から凸部５４の上面までの距離が変化する。凸部５４の高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端部であるリム離反部６０Ｈに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。また、凸部５４の高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端部であるビードトゥ部５０に向かうにしたがって、徐々に高くなっている。なお、凸部５４は、ビードトゥ部５０に近づくにしたがって高さを徐々に低くしてもよい。また、凸部５４は、リム離反部６０Ｈに近づくにしたがって高さを徐々に低くしてもよい。

凸部５４は、ビードトゥ部５０からリムチェックラインＲまでの間の０％から６０％までの範囲に設けることが好ましい。この範囲は、空気入りタイヤ１とリムとが接触する部分である。この範囲に凸部５４を設けることにより、加硫成型時にエアが溜まることによって発生する欠けを抑制できる。

ところで、図３に示す凸部５４は、第１の凸部５４１と第２の凸部５４２とが交互に接続された構成になっているとみることもできる。第１の凸部５４１は、タイヤ径方向に対して時計回りの角度θ１に傾斜している。第２の凸部５４２は、タイヤ径方向に対して反時計回りの角度θ２に傾斜している。そして、リム嵌合面の領域の、タイヤ径方向の端部の位置で、第１の凸部５４１と第２の凸部５４２とが接続される。つまり、凸部５４は、タイヤ径方向に対して相互に異符号の傾斜角度を持って交互に接続される第１の凸部５４１および第２の凸部５４２によって構成されているとみることもできる。そして、第１の凸部５４１の高さは、第２の凸部５４２との接続点Ｓに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。第１の凸部５４１の高さは、接続点Ｓにおいて、最も高い。また、第２の凸部５４２の高さは、第１の凸部５４１との接続点Ｓに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。第２の凸部５４２の高さは、接続点Ｓにおいて、最も高い。つまり、第１の凸部５４１、第２の凸部５４２の高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端部であるリム離反部６０Ｈに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。また、第１の凸部５４１、第２の凸部５４２の高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端部であるビードトゥ部５０に向かうにしたがって、徐々に高くなっている。

図３に示す凸部５４は、第１の凸部５４１の傾斜角度θ１の絶対値と、第２の凸部５４２の傾斜角度θ２の絶対値とが同じである。もっとも傾斜角度θ１の絶対値と傾斜角度θ２の絶対値とが異なっていてもよい。

[凸部の他の例]
図６Ａから図６Ｅは、凸部の他の例を示す図である。図６Ａから図６Ｅは、空気入りタイヤ１のサイドウォール部を拡大して示す。

図６Ａを参照すると、凸部５４Ａは、タイヤ周方向に連続して延在し、かつ、タイヤ周方向の位置の変化にしたがってタイヤ径方向の位置が変化する形状である。また、凸部５４Ａは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈとリム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端であるビードトゥ部５０との間の領域を往復するようにタイヤ径方向の位置が変化しつつ、タイヤ周方向に延在している。

図６Ａに示すように、凸部５４Ａは、タイヤ周方向に連続して延在しており、エアシール性を確保できる。このため、空気入りタイヤ１がリムに嵌合された状態では、タイヤ内の空気は凸部５４Ａによってタイヤ外に漏れ出すことがない。

凸部５４Ａは、タイヤ周方向に延在するジグザグ形状を有する。すなわち、凸部５４Ａは、タイヤ径方向の位置がタイヤ周方向に沿って周期的に変化する。凸部５４Ａの周期的な変化の１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さＰ１は、図３に示す凸部５４の１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さＰよりも短い。

凸部５４Ａは、タイヤ径方向の位置がタイヤ周方向に沿って周期的に変化し、その変化の１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さＰ１が、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが望ましい。凸部５４Ａは残留エアの誘導を行う特性上、タイヤ周方向の間隔が狭いことが望ましい。ただし、凸部５４Ａの本数が多くなると、加硫成型時にゴムの流れが悪化し、加硫故障が発生するため、一定の間隔以上でなければならない。

凸部５４Ａは、第１の凸部５４Ａ１と第２の凸部５４Ａ２とが交互に接続された構成になっている。凸部５４Ａは、第１の凸部５４Ａ１の傾斜角度θ１と、第２の凸部５４Ａ２の傾斜角度θ２とが異なる。凸部５４Ａは、第２の凸部５４Ａ２の傾斜角度θ２よりも、第１の凸部５４Ａ１の傾斜角度θ１のほうが大きい。

第１の凸部５４Ａ１の高さは、第２の凸部５４Ａ２との接続点Ｓに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。また、第２の凸部５４Ａ２の高さは、第１の凸部５４Ａ１との接続点Ｓに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。つまり、第１の凸部５４Ａ１、第２の凸部５４Ａ２の高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。また、第１の凸部５４Ａ１、第２の凸部５４Ａ２の高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端であるビードトゥ部５０に向かうにしたがって、徐々に高くなっている。このような形状の凸部５４Ａをビード部５に設けることにより、加硫成型時にエアが溜まることによって発生する欠けを抑制できる。

図６Ｂを参照すると、凸部５４Ｂは、タイヤ周方向に連続して延在し、かつ、タイヤ周方向の位置の変化にしたがってタイヤ径方向の位置が変化する形状である。また、凸部５４Ｂは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈとリム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端であるビードトゥ部５０との間の領域を往復するようにタイヤ径方向の位置が変化しつつ、タイヤ周方向に延在している。

図６Ｂに示すように、凸部５４Ｂは、タイヤ周方向に連続して延在しており、エアシール性を確保できる。このため、空気入りタイヤ１がリムに嵌合された状態では、タイヤ内の空気は凸部５４Ｂによってタイヤ外に漏れ出すことがない。

凸部５４Ｂは、タイヤ周方向に延在するジグザグ形状を有する。すなわち、凸部５４Ｂは、タイヤ径方向の位置がタイヤ周方向に沿って周期的に変化する。凸部５４Ｂの周期的な変化の１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さＰ２は、図６Ａに示す凸部５４Ａの１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さＰ１と同じである。

凸部５４Ｂは、第１の凸部５４Ｂ１と第２の凸部５４Ｂ２とが交互に接続された構成になっている。本例では、タイヤ径方向に沿って第２の凸部５４Ｂ２が設けられている。このため、第２の凸部５４Ｂ２の傾斜角度θ２＝０度である。

第１の凸部５４Ｂ１の高さは、第２の凸部５４Ｂ２との接続点Ｓに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。また、第２の凸部５４Ｂ２の高さは、第１の凸部５４Ｂ１との接続点Ｓに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。つまり、第１の凸部５４Ｂ１、第２の凸部５４Ｂ２の高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。また、第１の凸部５４Ｂ１、第２の凸部５４Ｂ２の高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端であるビードトゥ部５０に向かうにしたがって、徐々に高くなっている。このような形状の凸部５４Ｂをビード部５に設けることにより、加硫成型時にエアが溜まることによって発生する欠けを抑制できる。

図６Ｃを参照すると、凸部５４Ｃは、タイヤ周方向に連続して延在し、かつ、タイヤ周方向の位置の変化にしたがってタイヤ径方向の位置が変化する形状である。また、凸部５４Ｃは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈとリム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端であるビードトゥ部５０との間の領域を往復するようにタイヤ径方向の位置が変化しつつ、タイヤ周方向に延在している。

図６Ｃに示すように、凸部５４Ｃは、タイヤ周方向に連続して延在しており、エアシール性を確保できる。このため、空気入りタイヤ１がリムに嵌合された状態では、タイヤ内の空気は凸部５４Ｃによってタイヤ外に漏れ出すことがない。

凸部５４Ｃは、タイヤ径方向の位置がタイヤ周方向に沿って周期的に変化する。凸部５４Ｃの周期的な変化の１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さは図６Ｃに示す長さＰ３である。

凸部５４Ｃは、第１の凸部５４Ｃ１と第２の凸部５４Ｃ２とが交互に接続された構成になっている。第１の凸部５４Ｃ１と第２の凸部５４Ｃ２とは滑らかに接続されており、接続点は明確になっていない。凸部５４Ｃは、第１の凸部５４Ｃ１の傾斜角度θ１と、第２の凸部５４Ｃ２の傾斜角度θ２とが同じである。

第１の凸部５４Ｃ１の高さは、第２の凸部５４Ｃ２との接続点に向かうにしたがって、徐々に高くなっている。また、第２の凸部５４Ｃ２の高さは、第１の凸部５４Ｃ１との接続点に向かうにしたがって、徐々に高くなっている。つまり、第１の凸部５４Ｃ１の高さ、第２の凸部５４Ｃ２の高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。また、第１の凸部５４Ｃ１の高さ、第２の凸部５４Ｃ２の高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端であるビードトゥ部５０に向かうにしたがって、徐々に高くなっている。このような形状の凸部５４Ｃをビード部５に設けることにより、加硫成型時にエアが溜まることによって発生する欠けを抑制できる。

図６Ｄを参照すると、凸部５４Ｄは、タイヤ周方向に連続して延在し、かつ、タイヤ周方向の位置の変化にしたがってタイヤ径方向の位置が変化する形状である。また、凸部５４Ｄは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈとリム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端であるビードトゥ部５０との間の領域を往復するようにタイヤ径方向の位置が変化しつつ、タイヤ周方向に延在している。

図６Ｄに示すように、凸部５４Ｄは、タイヤ周方向に連続して延在しており、エアシール性を確保できる。このため、空気入りタイヤ１がリムに嵌合された状態では、タイヤ内の空気は凸部５４Ｄによってタイヤ外に漏れ出すことがない。

凸部５４Ｄは、タイヤ径方向の位置がタイヤ周方向に沿って周期的に変化する。凸部５４Ｄの周期的な変化の１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さは、図６Ｄに示す長さＰ４である。

凸部５４Ｄは、第１の凸部５４Ｄ１と第２の凸部５４Ｄ２とが交互に接続された構成になっている。第１の凸部５４Ｄ１はＳ字形状を有する。第２の凸部５４Ｄ２は逆Ｓ字形状を有する。第１の凸部５４Ｄ１と第２の凸部５４Ｄ２とは滑らかに接続されており、接続点は明確になっていない。凸部５４Ｄは、第１の凸部５４Ｄ１の傾斜角度θ１と、第２の凸部５４Ｄ２の傾斜角度θ２とが同じである。

凸部５４Ｄの高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。また、凸部５４Ｄの高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端であるビードトゥ部５０に向かうにしたがって、徐々に高くなっている。このような形状の凸部５４Ｄをビード部５に設けることにより、加硫成型時にエアが溜まることによって発生する欠けを抑制できる。

図６Ｅを参照すると、凸部５４Ｅは、タイヤ周方向に連続して延在し、かつ、タイヤ周方向の位置の変化にしたがってタイヤ径方向の位置が変化する形状である。また、凸部５４Ｅは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈとリム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端であるビードトゥ部５０との間の領域を往復するようにタイヤ径方向の位置が変化しつつ、タイヤ周方向に延在している。

図６Ｅに示すように、凸部５４Ｅは、タイヤ周方向に連続して延在しており、エアシール性を確保できる。このため、空気入りタイヤ１がリムに嵌合された状態では、タイヤ内の空気は凸部５４Ｅによってタイヤ外に漏れ出すことがない。

凸部５４Ｅは、タイヤ径方向の位置がタイヤ周方向に沿って周期的に変化する。凸部５４Ｅの周期的な変化の１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さは図６Ｅに示す長さＰ５である。

凸部５４Ｅは、第１の凸部５４Ｅ１と第２の凸部５４Ｅ２とが交互に接続された構成になっている。本例では、凸部５４Ｅは、第１の凸部５４Ｅ１の傾斜角度θ１と、第２の凸部５４Ｅ２の傾斜角度θ２とが異なる。凸部５４Ｅは、第２の凸部５４Ｅ２の傾斜角度θ２よりも、第１の凸部５４Ｅ１の傾斜角度θ１のほうが大きい。

凸部５４Ｅの高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。また、凸部５４Ｅの高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端であるビードトゥ部５０に向かうにしたがって、徐々に高くなっている。

凸部５４Ｅの延在に直交する方向の幅は、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈに向かうにしたがって、徐々に大きくなっている。また、凸部５４Ｅの延在に直交する方向の幅は、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端であるビードトゥ部５０に向かうにしたがって、徐々に大きくなっている。

図６Ｆおよび図６Ｇは、図６Ｅに示す凸部５４Ｅの部分断面図である。図６Ｆおよび図６Ｇは、図６Ｅに示す凸部５４Ｅの延在方向に直交する方向の幅を示す。図６Ｆは、図６ＥのＡ１−Ａ１部分の断面を示す図である。図６ＥのＡ１−Ａ１部分は、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈと、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端であるビードトゥ部５０との中間位置である。図６Ｇは、図６ＥのＢ１−Ｂ１部分の断面を示す図である。図６ＥのＢ１−Ｂ１部分は、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈに近い位置である。

凸部５４Ｅの高さは、図６Ｆに示す高さＨ１から、図６Ｇに示す高さＨ２に変化する。このように、凸部５４Ｅの高さは、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈに向かうにしたがって、徐々に高くなっている。なお、凸部５４Ｅの高さは、ビードトゥ部５０に向かうにしたがって、徐々に高くなる。

凸部５４Ｅの延在に直交する方向の幅は、図６Ｆに示す幅Ｗ１から、図６Ｇに示す高さＷ２に変化する。このように、凸部５４Ｅの延在に直交する方向の幅は、リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端であるリム離反部６０Ｈに向かうにしたがって、徐々に大きくなっている。なお、凸部５４Ｅの延在に直交する方向の幅は、ビードトゥ部５０に向かうにしたがって、徐々に大きくなる。

つまり、図６Ｆおよび図６Ｇに示すように、凸部５４Ｅの断面積は、リム離反部６０Ｈとビードトゥ部５０との中間位置からリム離反部６０Ｈに向かうにしたがって大きくなり、またリム離反部６０Ｈとビードトゥ部５０との中間位置からビードトゥ部５０に向かうにしたがって大きくなる。このような形状の凸部５４Ｅをビード部５に設けることにより、加硫成型時にエアが溜まることによって発生する欠けを抑制できる。

［成形金型］
本実施形態に係る空気入りタイヤ１を成形するためのタイヤ成形金型について説明する。図７は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１を成形するための成形金型１０１の側面図である。以下の説明において、タイヤ径方向、タイヤ周方向、タイヤ幅方向、タイヤ赤道面ＣＬは、上述した空気入りタイヤ１に準ずる。

タイヤ成形金型１０１は、上述した空気入りタイヤ１を加硫成形するためのものである。図７に示すように、タイヤ成形金型１０１は、金型本体として、セクタ１０１Ａ、サイドプレート１０１Ｂと、ビードリング１０１Ｃとにより構成されている。

セクタ１０１Ａは、空気入りタイヤ１のトレッド部２を成形するための金型であり、円環がタイヤ周方向に複数（例えば、図７に示す８個以上）で等分割され、合わせ部１０１Ｄにおいて相互に突き合わされる分割金型として構成されている。

また、セクタ１０１Ａは、空気入りタイヤ１の加硫成形時の空気抜きのためのベントを有する。ベントは、セクタ１０１Ａをタイヤ径方向で貫通して設けられている。このベントにより空気入りタイヤ１のスピューが形成される。

サイドプレート１０１Ｂは、空気入りタイヤ１のショルダー部３およびサイドウォール部４を成形するための金型である。サイドプレート１０１Ｂは、各セクタ１０１Ａに対して合わせ部１０１Ｅにおいて相互に突き合わされる分割金型として構成されている。また、ビードリング１０１Ｃは、空気入りタイヤ１のビード部５を成形するための金型である。

図８は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１に対応するタイヤ成形金型１０１の部分断面図である。図８は、図７中のＣ−Ｃ部の断面を示す。図８に示すように、ビードリング１０１Ｃは、図２中の凸部５４の位置に対応する位置に、凹部５４０を有する。凹部５４０は、凸部５４の形状に対応した形状を有する。凹部５４０の深さは、延在する長手方向の中央付近が最も小さく（浅く）、延在する長手方向の両方の端部５４１Ａ、５４１Ｂが最も大きい（深い）。また、ビードリング１０１Ｃは、凹部５４０の長手方向の端部５４１Ａ、５４１Ｂの位置に、ベント５６０、５６１が接続している。つまり、ビードリング１０１Ｃは、凹部５４０の深さが最大の位置に、ベント５６０、５６１が接続している。ビードリング１０１Ｃは、タイヤの加硫成型時に、ベント５６０、５６１により、金型内の空気を排出する。

このような金型を利用して空気入りタイヤ１を作成する場合、空気入りタイヤ１の加硫成型時に、金型とゴムとの間の空気を凹部５４０内に誘導する。さらに凹部５４０内に誘導した空気を凹部５４０の両端部に誘導する。凹部５４０の両端部に誘導された空気は、ベント５６０、５６１を通じてビードリング１０１Ｃの外部すなわち成形金型の外部に排出される。

凹部５４０の深さは、延在する長手方向の中央付近が最も小さく（浅く）、延在する長手方向の両方の端部５４１Ａ、５４１Ｂが最も大きい（深い）ため、空気入りタイヤ１の加硫成型時に、金型とゴムとの間の空気を凹部５４０内に誘導でき、さらにベント５６０、５６１により金型外に空気を排出でき、エアが溜まることを防止できる。このため、タイヤ成形金型１０１によれば、エアが溜まることによって発生する欠けを抑制できる。

［まとめ］
リムに嵌合するビード部５において、タイヤ周方向に連続して延在し、かつ、タイヤ周方向の位置の変化にしたがってタイヤ径方向の位置が変化する形状の凸部５４を設け、凸部のリム嵌合面からの高さが、リム嵌合面の領域の、タイヤ径方向の端部に向かうにしたがって高くなるように変化することにより、エアが溜まることによって発生する欠けを抑制できる。

発明者は、表１に示す通り、リム嵌合面内の凸部の有無、各凸部の高さ、幅に違いを持たせた１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを１００本ずつ試作し、ビード部５の周辺に発生する加硫故障の有無を確認した。また、それらをＪＡＴＭＡ標準リム（１５×６Ｊ）に組み付け、空気圧２３０ｋＰａを充填した状態で室温２５℃において３０日間放置した。その後、空気入りタイヤの内圧の低下量を測定することによって、エアシール性の評価を行った。エアシール性については、従来品を１００として指数で表示した。エアシール性の評価は、数値が大きいほど漏れ量が少なく、エアシール性に優れる。

また、発明者は、凸部５４を有していない空気入りタイヤを用意し、これを従来例１とした。また、凸部を有しているが、タイヤ周方向に連続せず、断続的である空気入りタイヤを用意し、これを従来例２とした。図９は、従来例２の空気入りタイヤの凸部５４Ｆの付近を拡大して示す図である。従来例２の空気入りタイヤは、図９に示すように、ビードトゥ部５０からリム離反部６０Ｈまで、タイヤ径方向に沿った直線状の凸部５４Ｆを有している。従来例２の空気入りタイヤは、凸部５４Ｆの高さＨが１．５ｍｍであり、凸部５４Ｆの幅Ｗが１．５ｍｍで幅Ｗの変化は無く一定である。従来例２の空気入りタイヤの凸部５４Ｆ同士のタイヤ周方向の間隔が１０ｍｍである。凸部５４Ｆは、タイヤ周方向に連続していないため、図９の矢印ＹＢで示すように、エア漏れが発生する可能性がある。

表１において、実施例１から実施例４の空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に連続して延在し、かつ、タイヤ周方向の位置の変化にしたがってタイヤ径方向の位置が変化する形状の凸部５４を有する。実施例１から実施例４の空気入りタイヤ１は、凸部５４の高さＨが０．３ｍｍから１．０ｍｍまで徐々に変化する。実施例１および実施例２の空気入りタイヤ１は、凸部５４の幅Ｗが０．５ｍｍで一定である。実施例３の空気入りタイヤ１は、凸部５４の幅Ｗが２．０ｍｍで一定である。実施例４の空気入りタイヤ１は、凸部５４の幅Ｗが０．５ｍｍから２．０ｍｍまで徐々に変化する。実施例１の空気入りタイヤ１は、凸部５４の変化の１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さＰが１０ｍｍで一定である。実施例２から実施例４の空気入りタイヤ１は、凸部５４の変化の１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さＰが３０ｍｍで一定である。

表１に示すように、実施例１から実施例４によると、凸部５４がタイヤ周方向に連続して延在する空気入りタイヤにおいて、凸部５４の高さＨが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下で変化する場合、凸部５４の幅Ｗが０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である場合、凸部５４のタイヤ径方向の位置がタイヤ周方向に沿って周期的に変化し、その変化の１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さが、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である場合に、良好な結果が得られた。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ ショルダー部
４ サイドウォール部
５ ビード部
６ カーカス層
７ ベルト層
８ ベルト補強層
２１ トレッド面
２２ 主溝
２３ 陸部
２４ 副溝
５０ ビードトゥ部
５１ ビードコア
５２ ビードフィラー
５３ ビードヒール部
５４、５４Ａ〜５４Ｆ、５４Ａ１、５４Ａ２、５４Ｂ１、５４Ｂ２、５４Ｃ１、５４Ｃ２、５４Ｄ１、５４Ｄ２、５４Ｅ１、５４Ｅ２ 凸部
５８ ビードベース部
５９ リムクッション部
６０ リム嵌合面上端部
６０Ｈ リム離反部
７１ ベルト
１０１ タイヤ成形金型
１０１Ａ セクタ
１０１Ｂ サイドプレート
１０１Ｃ ビードリング
５６０、５６１ ベント

Claims (6)

1. リムに嵌合するビード部と、前記ビード部のビードトゥと前記リムと離反する部分であるリム離反部との間のリム嵌合面の領域に設けられた凸部とを有し、
   前記凸部は、タイヤ周方向に連続して延在し、かつ、タイヤ周方向の位置の変化にしたがってタイヤ径方向の位置が変化する形状であり、
   前記凸部は、前記リム嵌合面からの高さが、前記リム嵌合面の領域の、タイヤ径方向の端部に向かうにしたがって高くなるように変化する形状である
   空気入りタイヤ。
2. 前記凸部は、前記リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の上端と前記リム嵌合面の領域のタイヤ径方向の下端との間の領域を往復するようにタイヤ径方向の位置が変化しつつ、タイヤ周方向に延在する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記凸部の延在方向に直交する方向の幅は、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記凸部の前記リム嵌合面からの高さは、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記凸部は、タイヤ径方向の位置がタイヤ周方向に沿って周期的に変化し、その変化の１周期に対応するタイヤ周方向に沿った長さが、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の空気入りタイヤを成形するためのタイヤ成形金型であって、前記凸部に対応する凹部と、前記凹部に接続し金型内の空気を排出するためのベントとを有するタイヤ成形金型。

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