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JP4532520B2 - 面ファスナー付き空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

面ファスナー付き空気入りタイヤ及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、吸音材等の付属物の取り付けを容易にした面ファスナー付き空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、面ファスナーの係合素子が加硫時に潰れるのを防止するようにした面ファスナー付き空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
吸音材等の付属物の取り付けを容易にするために、タイヤ内表面に面ファスナーを備え付けた空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。空気入りタイヤにおいては、空洞部内で生じる共鳴音を低減するために、空洞部内に吸音材を設置することが行われているが、上記面ファスナー付き空気入りタイヤによれば、吸音材等の付属物を必要に応じて簡単に着脱することができる。
しかしながら、タイヤ内表面に面ファスナーを貼り付けた未加硫タイヤを成形し、該面ファスナーを備えた未加硫タイヤをブラダーを備えた一般的な加硫機で加硫しようとした場合、加硫時のブラダーの圧力で面ファスナーの係合素子が潰れてしまうことがある。そして、係合素子が潰れると、吸音材等の付属物の取り付け状態が不安定になり、場合によっては、取り付け不能になるという問題がある。
特開２００６−４４５０３号公報
本発明の目的は、面ファスナーの係合素子が加硫時に潰れるのを防止するようにした面ファスナー付き空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。
上記目的を解決するための本発明の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法は、面ファスナーの係合素子間に未加硫ゴムを充填して該係合素子を埋没させる保護ゴム層を形成し、該保護ゴム層を備えた面ファスナーを係合素子面とは反対側の面がタイヤ内表面と密着するように未加硫タイヤに設置し、該面ファスナーを備えた未加硫タイヤをブラダーを備えた加硫機で加硫することを特徴とするものである。
本発明では、面ファスナーを備えた未加硫タイヤをブラダーを備えた加硫機で加硫するにあたって、面ファスナーに係合素子を埋没させる保護ゴム層を積層するようにしたので、加硫時のブラダーの圧力で面ファスナーの係合素子が潰れるのを防止することができる。保護ゴム層はタイヤ加硫後において必要に応じて面ファスナーから剥離させる。これにより、面ファスナーを介してタイヤ内表面に吸音材等の任意の付属物を取り付けることが可能になる。
本発明においては、面ファスナーを未加硫タイヤに設置する前に保護ゴム層を予め加硫することが好ましい。これにより、保護ゴム層による面ファスナーの係合素子に対する保護効果を高めることができる。
面ファスナーは係合素子面とは反対側の面にアンカー素子を備えた面ファスナーであって、該面ファスナーの未加硫タイヤへの設置時にアンカー素子をタイヤ内表面に食い込ませることが好ましい。これにより、面ファスナーをタイヤ内表面に対して強固に保持することができる。
保護ゴム層はタイヤ子午線断面の形状が台形であり、該保護ゴム層の面ファスナーと接する面をその反対側の面よりも広くすることが好ましい。つまり、面ファスナーの係合素子面に保護ゴム層を積層した場合、保護ゴム層により形成される段差によってブラダーとタイヤ内表面との間にエアが残存し、それが加硫故障の原因になる可能性があるが、保護ゴム層の断面形状を上記の如く規定することでエア溜まりを抑制し、延いては、加硫故障を防止することができる。
未加硫タイヤを加硫する際に該未加硫タイヤの内側で膨脹させるブラダーの面ファスナーに対応する部位での肉厚はその周辺部位よりも薄くすることが好ましい。つまり、面ファスナーの係合素子面に保護ゴム層を積層した場合、保護ゴム層が存在する部位において加硫時の熱がタイヤ側へ伝わり難くなるが、ブラダーの肉厚を上記の如く規定することでより保護ゴム層が存在する部位における熱伝導を良好にすることができる。
面ファスナーを前記未加硫タイヤに設置する前に面ファスナーの係合素子面とは反対側の面にはタイヤのインナーライナー層と同一の未加硫ゴムからなる背面ゴム層を予め貼り付けることが好ましい。これにより、面ファスナーをタイヤ内表面に貼り付ける作業が容易になる。この場合、面ファスナーが設置される前の未加硫タイヤにおいて、インナーライナー層の肉厚を面ファスナーの設置部位で選択的に薄くするか、又は、インナーライナー層を面ファスナーの設置部位から選択的に排除することが好ましい。これにより、面ファスナーに背面ゴム層を積層した場合であっても、背面ゴム層が加算されたインナーライナー層の厚さを均一化し、タイヤの加硫状態を均一化することができる。
保護ゴム層の面ファスナーと接する面において該面ファスナーから突き出した領域には離型フィルムを貼り付けることが好ましい。これにより、加硫工程を経た保護ゴム層がタイヤ内表面のインナーライナー層に対して一体的に貼り付いてしまうのを防止することができる。
本発明によれば、上述した製造方法により面ファスナー付き空気入りタイヤが得られるが、その面ファスナー付き空気入りタイヤは保護ゴム層を面ファスナーに付けた状態、或いは、保護ゴム層を面ファスナーから除去した状態で提供される。
即ち、本発明によれば、タイヤ内表面に面ファスナーを設置した空気入りタイヤであって、前記面ファスナーの係合素子面を前記タイヤ内表面と接する面とは反対側に配置し、前記係合素子面の係合素子間に保護ゴム層を充填したことを特徴とする面ファスナー付き空気入りタイヤが提供される。
また、タイヤ内表面に面ファスナーを設置した空気入りタイヤであって、前記面ファスナーの係合素子面を前記タイヤ内表面と接する面とは反対側に配置し、前記係合素子面の係合素子間にタイヤ製造時に充填された保護ゴム層をタイヤ製造後に除去したことを特徴とする面ファスナー付き空気入りタイヤが提供される。
保護ゴム層を面ファスナーに付けた状態でタイヤを出荷した場合、面ファスナーに吸音材等の付属物の取り付ける直前まで保護ゴム層を付けたままにすることで、糸くず等の異物が面ファスナーに付着することを確実に防止し、面ファスナーの係合力を良好に維持することができる。その一方で、保護ゴム層を面ファスナーから除去し、面ファスナーに吸音材等の付属物の取り付けた状態でタイヤを出荷することも可能である。
以下、本発明の構成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は本発明の実施形態からなる面ファスナー付き空気入りタイヤを示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。トレッド部１のセンター領域において、タイヤ内表面４には面ファスナー１０と、該面ファスナー１０を覆う保護ゴム層２０とが備え付けられている。これら面ファスナー１０及び保護ゴム層２０はタイヤ全周にわたって連続的に配置されていても良く、或いは、タイヤ周方向に間欠的に配置されていても良い。保護ゴム層２０は面ファスナー１０から引き剥がすことが可能である。そのため、保護ゴム層２０を取り除いて面ファスナー１０を露出させた状態においては、面ファスナー１０に対して吸音材、ウェイト、温度センサ、圧力センサ等の任意の付属物を取り付けることが可能である。
なお、面ファスナー１０の位置はトレッド部１のセンター領域に限定されるものではなく、図２に示すようにトレッド部１のショルダー領域を選択したり、サイドウォール部２やビード部３を選択することも可能である。
次に、上述した面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法について説明する。図３〜図１１はそれぞれ本発明の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法を示すものである。これら図３〜図１１は面ファスナーの周辺部分のタイヤ子午線断面を抽出して示すものである。
図３は、タイヤ内表面４（即ち、インナーライナー層５の内表面）に貼り付けられた面ファスナー１０及び保護ゴム層２０をブラダーＢにより押圧しようとする状態を示している。面ファスナー１０は一方の面に複数本の係合素子１１を備えている。
上述した空気入りタイヤを製造する場合、面ファスナー１０の係合素子１１間に未加硫ゴムを充填して該係合素子１１を埋没させる保護ゴム層２０を形成し、該保護ゴム層２０を備えた面ファスナー１０を係合素子面とは反対側の面がタイヤ内表面４と密着するように未加硫タイヤに設置し、該面ファスナー１０を備えた未加硫タイヤをブラダーＢを備えた加硫機で加硫し、それと同時に面ファスナー１０をタイヤ内表面４に加硫接着する。
このように面ファスナー１０を備えた未加硫タイヤをブラダーＢを備えた加硫機で加硫するにあたって、面ファスナー１０に係合素子１１を埋没させる保護ゴム層２０を積層することにより、加硫時のブラダーＢの圧力で面ファスナー１０の係合素子１１が潰れるのを防止することができる。
面ファスナー１０を未加硫タイヤに設置する前に保護ゴム層２０を予め加硫した場合、保護ゴム層２０による面ファスナー１０の係合素子１１に対する保護効果を高めることができる。勿論、保護ゴム層２０を未加硫状態のままにしつつ面ファスナー１０を未加硫タイヤに設置することも可能である。
面ファスナー１０としては、例えば、樹脂成形体からなる面ファスナーを使用することができる。成形材料としては、ナイロンやポリエステルを使用することが可能であるが、耐熱性に優れたナイロンを使用することが好ましい。ナイロンとしては、６ナイロン、６６ナイロン、及び、６ナイロンと６６ナイロンの共重合ナイロンが挙げられる。面ファスナー１０の形状及びタイプは特に限定されるものではない。係合素子１１の高さは、０．５ｍｍ以上２ｍｍ未満とすることが好ましく、これにより係合効果が向上する。また、保護ゴム層２０との接着性を低下させるために、面ファスナー１０の係合素子１１に離型剤による表面処理を施しても良い。一方、保護ゴム層２０の材料としては、面ファスナー１０の係合素子１１との接着性が低いものを選択すると良く、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）が挙げられる。
図４において、面ファスナー１０は一方の面に複数本の係合素子１１を備え、他方の面に複数本のアンカー素子１２を備えている。この場合、面ファスナー１０の未加硫タイヤへの設置時にアンカー素子１２をタイヤ内表面４に食い込ませるようにする。これにより、面ファスナー１０をタイヤ内表面４に対して強固に保持することができる。アンカー素子１２は、先端に拡大部を有するものが好ましく、その拡大部の幅を０．３ｍｍ以上１ｍｍ未満とするのが良い。アンカー素子１２に設ける拡大部の幅を０．３ｍｍ以上とすることでアンカー効果が増大するが、１ｍｍ以上であるとゴムに食い込み難くなる。
図５において、保護ゴム層２０はタイヤ子午線断面の形状が台形であり、保護ゴム層２０の面ファスナー１０と接する面がその反対側の面よりも広くなっている。例えば、図３や図４に示すような矩形断面形状を有する保護ゴム層２０を面ファスナー１０の係合素子面に積層した場合、保護ゴム層２０により形成される段差によってブラダーＢとタイヤ内表面４との間にエアが残存し、それが加硫故障の原因になる可能性がある。しかしながら、図５に示すように台形断面形状を有する保護ゴム層２０を面ファスナー１０の係合素子面に積層した場合、エア溜まりを抑制し、その結果として、加硫故障を防止することができる。タイヤ子午線断面における保護ゴム層２０の鋭角部の角度θは５°〜４５°であると良い。この角度θを４５°以下にすることでエア溜まりの抑制効果を十分に発揮することができる。
図６において、未加硫タイヤを加硫する際に該未加硫タイヤの内側で膨脹させるブラダーＢの面ファスナー１０に対応する部位での肉厚Ｔ１はその周辺部位の肉厚Ｔ２よりも小さくなっている。面ファスナー１０の係合素子面に保護ゴム層２０を積層した場合、保護ゴム層２０が存在する部位において加硫時の熱がタイヤ側へ伝わり難くなる。しかしながら、ブラダーＢの面ファスナー１０に対応する部位での肉厚Ｔ１を周辺部位の肉厚Ｔ２よりも小さくした場合、保護ゴム層２０が存在する部位におけるブラダーＢを通しての熱伝導が良好になり、加硫状態を均一化することができる。
図７において、面ファスナー１０を未加硫タイヤに設置する前に面ファスナー１０の係合素子面とは反対側の面にはタイヤのインナーライナー層５と同一の未加硫ゴムからなる背面ゴム層３０が予め貼り付けられている。より具体的には、面ファスナー１０の係合素子面とは反対側の面に形成されたアンカー素子１２を背面ゴム層３０に食い込ませてある。このように面ファスナー１０に対して保護ゴム層２０と背面ゴム層３０を一体化した予備成形体を用いることにより、面ファスナー１０をタイヤ内表面に貼り付ける作業が容易になる。
面ファスナー１０と保護ゴム層２０と背面ゴム層３０との予備成形体は貼り付け作業性の点で有利であるが、背面ゴム層３０を含むインナーライナー層５が局部的に厚くなるという欠点がある。そこで、図８に示すように、面ファスナー１０が設置される前の未加硫タイヤにおいて、カーカス層６に積層されるインナーライナー層５の肉厚を面ファスナー１０の設置部位で選択的に薄くしても良い。或いは、図９に示すように、面ファスナー１０が設置される前の未加硫タイヤにおいて、カーカス層６に積層されるインナーライナー層５を面ファスナー１０の設置部位から選択的に排除しても良い。これにより、面ファスナー１０に背面ゴム層３０を積層した場合であっても、背面ゴム層３０を含むインナーライナー層５の厚さを均一化し、タイヤの加硫状態を均一化することができる。
図１０において、保護ゴム層２０の面ファスナー１０と接する面において該面ファスナー１０から突き出した領域には離型フィルム４０が貼り付けられている。保護ゴム層２０がタイヤ内表面４に対して直接接触していると、加硫工程を経た保護ゴム層２０がタイヤ内表面４のインナーライナー層５に対して一体的に貼り付いてしまう場合がある。しかしながら、保護ゴム層２０とタイヤ内表面４との間に離型フィルム４０を介在させることにより、保護ゴム層２０とタイヤ内表面４のインナーライナー層５との相互接着を防止することができる。このような離型フィルム４０は、台形断面形状を有する保護ゴム層２０の一部が面ファスナー１０から突き出した場合に有効である。
なお、図１１に示すように、面ファスナー１０における係合素子１１の形成領域をアンカー素子１２の形成領域よりも狭くした場合、台形断面形状を有する保護ゴム層２０を用いたとしても、その保護ゴム層２０が面ファスナー１０から突き出さないようになるので、離型フィルム４０を使用する必要はない。
タイヤ内表面に面ファスナーを備え付けたタイヤサイズ２１５／６０Ｒ１６の空気入りタイヤを製造するにあたって、その製造条件を種々異ならせた。実施例においては、面ファスナーの係合素子間に未加硫ゴムを充填して該係合素子を埋没させる保護ゴム層を形成し、該保護ゴム層を備えた面ファスナーを係合素子面とは反対側の面がタイヤ内表面と密着するように未加硫タイヤに設置し、該面ファスナーを備えた未加硫タイヤをブラダーを備えた加硫機で加硫した。面ファスナーは係合素子面とは反対側の面にアンカー素子を備えた面ファスナーであって、該面ファスナーの未加硫タイヤへの設置時にアンカー素子をタイヤ内表面に食い込ませた。従来例においては、保護ゴム層を使用しないこと以外は上記と同じ条件で面ファスナー付き空気入りタイヤを製造した。
これら２種類の製造方法により得られた空気入りタイヤについて、面ファスナーの係合強さを評価した。面ファスナーの係合強さについては、ＪＩＳ Ｌ３４１６の「剥離強さ」を測定し、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど係合強さが大きいことを意味する。
Figure 0004532520
この表１に示すように、実施例の製造方法により得られた空気入りタイヤでは面ファスナーの係合強さが従来例の場合に比べて大幅に増大していた。
本発明の実施形態からなる面ファスナー付き空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 本発明の他の実施形態からなる面ファスナー付き空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 本発明の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法における面ファスナーの周辺部分のタイヤ子午線断面の一例を示す断面図である。 本発明の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法における面ファスナーの周辺部分のタイヤ子午線断面の一例を示す断面図である。 本発明の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法における面ファスナーの周辺部分のタイヤ子午線断面の一例を示す断面図である。 本発明の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法における面ファスナーの周辺部分のタイヤ子午線断面の一例を示す断面図である。 本発明の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法における面ファスナーの周辺部分のタイヤ子午線断面の一例を示す断面図である。 本発明の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法における面ファスナーの周辺部分のタイヤ子午線断面の一例を示す断面図である。 本発明の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法における面ファスナーの周辺部分のタイヤ子午線断面の一例を示す断面図である。 本発明の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法における面ファスナーの周辺部分のタイヤ子午線断面の一例を示す断面図である。 本発明の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法における面ファスナーの周辺部分のタイヤ子午線断面の一例を示す断面図である。
符号の説明
１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ タイヤ内表面
５ インナーライナー層
６ カーカス層
１０ 面ファスナー
１１ 係合素子
１２ アンカー素子
２０ 保護ゴム層
３０ 背面ゴム層
４０ 離型フィルム

Claims (12)

  1. 面ファスナーの係合素子間に未加硫ゴムを充填して該係合素子を埋没させる保護ゴム層を形成し、該保護ゴム層を備えた面ファスナーを係合素子面とは反対側の面がタイヤ内表面と密着するように未加硫タイヤに設置し、該面ファスナーを備えた未加硫タイヤをブラダーを備えた加硫機で加硫することを特徴とする面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法。
  2. 前記面ファスナーを前記未加硫タイヤに設置する前に前記保護ゴム層を予め加硫することを特徴とする請求項１に記載の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法。
  3. 前記面ファスナーは係合素子面とは反対側の面にアンカー素子を備えた面ファスナーであって、該面ファスナーの未加硫タイヤへの設置時に前記アンカー素子をタイヤ内表面に食い込ませることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法。
  4. 前記保護ゴム層はタイヤ子午線断面の形状が台形であり、該保護ゴム層の面ファスナーと接する面をその反対側の面よりも広くしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法。
  5. 前記未加硫タイヤを加硫する際に該未加硫タイヤの内側で膨脹させるブラダーの面ファスナーに対応する部位での肉厚をその周辺部位よりも薄くしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法。
  6. 前記面ファスナーを前記未加硫タイヤに設置する前に前記面ファスナーの係合素子面とは反対側の面にタイヤのインナーライナー層と同一の未加硫ゴムからなる背面ゴム層を予め貼り付けることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法。
  7. 前記面ファスナーが設置される前の未加硫タイヤにおいて、インナーライナー層の肉厚を面ファスナーの設置部位で選択的に薄くするか、又は、インナーライナー層を面ファスナーの設置部位から選択的に排除したことを特徴とする請求項６に記載の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法。
  8. 前記保護ゴム層の面ファスナーと接する面において該面ファスナーから突き出した領域に離型フィルムを貼り付けることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の面ファスナー付き空気入りタイヤの製造方法。
  9. 請求項１〜８に記載の製造方法で得られる面ファスナー付き空気入りタイヤであって、前記保護ゴム層を前記面ファスナーに付けた状態にあることを特徴とする面ファスナー付き空気入りタイヤ。
  10. 請求項１〜８に記載の製造方法で得られる面ファスナー付き空気入りタイヤであって、前記保護ゴム層を前記面ファスナーから除去した状態にあることを特徴とする面ファスナー付き空気入りタイヤ。
  11. タイヤ内表面に面ファスナーを設置した空気入りタイヤであって、前記面ファスナーの係合素子面を前記タイヤ内表面と接する面とは反対側に配置し、前記係合素子面の係合素子間に保護ゴム層を充填したことを特徴とする面ファスナー付き空気入りタイヤ。
  12. タイヤ内表面に面ファスナーを設置した空気入りタイヤであって、前記面ファスナーの係合素子面を前記タイヤ内表面と接する面とは反対側に配置し、前記係合素子面の係合素子間にタイヤ製造時に充填された保護ゴム層をタイヤ製造後に除去したことを特徴とする面ファスナー付き空気入りタイヤ。
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