JP5230229B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、より詳しくは、タイヤサイド部の外表面に凹凸部を設け、凹部と凸部とで異なる光沢性を付与することで外観性を向上した空気入りタイヤに関するものである。

従来から、空気入りタイヤは、サイドウォール部の外表面にメーカー名、ブランド名、タイヤサイズなどを示す文字、数字、記号や、タイヤの回転方向、サイドのドレスアップのためのデザイン模様などの図形からなる標章をサイド部表面から突設し表示している。これらの標章部以外のサイド領域は通常フラットな平面で形成されるのが一般的である。また、サイド部外表面にリッジと呼ばれる細溝を多数刻んで装飾体を構成する場合もある。

しかしながら、上記サイド外表面を平面やリッジにより構成するものは、視覚が単調なものとなり、タイヤ外観性に満足できない場合があった。

上記タイヤの外観性を向上するものとしては、表面粗さを１．５〜２０μｍに特定しタイヤ表面の光沢度を上げるもの（特許文献１など）、表面粗さを５〜１００μｍの比較的大きな範囲に特定し、その非光沢面で光を乱反射させタイヤ表面の色調を黒々と見せるもの（特許文献２など）、また表面粗さを０．３８１μｍ未満の非常に小さい範囲にして表面光沢度を極めて大きくするとともに、添加剤の表面への拡散を遅らせて外観を向上するもの（特許文献３）など種々の技術が従来より提案されている。

しかし、上記タイヤの表面粗さを特定するものは、やはりサイド部表面の視覚に変化が得られず見た目に単調な印象を与え、それほどタイヤ外観性を向上するものではなく、また特許文献３のように表面粗さを小さくすることで反射性を向上することはできるが、使用中の汚れや傷により逆に外観性を悪化させる場合がある。
特開２０００−１４２０２６号公報 特開２００３−２５２０１２号公報 特開２００４−１７９６４号公報

本発明は上記問題点に鑑みて、サイドウォール部の外表面に光の反射性に変化を持たせることでタイヤ外観性を向上することができる空気入りタイヤを提供するものである。

本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討を行ったところ、タイヤのサイド部の外表面に凹凸部を形成し、凹部と凸部の表面粗さを変更しその光沢性に変化を持たせることで、サイド部の視覚を向上しタイヤ外観性を向上することを得たものである。

すなわち、本発明の空気入りタイヤは、サイドウォール部の外表面の少なくとも一部に凹部と凸部を交互に配した凹凸部を形成し、前記凹部の少なくとも一部表面が算術平均表面粗さ（Ｒａ）０．４〜１．５μｍである鏡面からなり、前記鏡面を囲む周辺領域がＲａ１．５μｍを超える粗面からなることを特徴とする。

上記空気入りタイヤは、前記凸部が該サイドウォール部の外表面基準面からなり、前記凹部が該サイドウォール部の前記基準面から凹設されることが好ましい。

上記空気入りタイヤにおいて、前記凹凸部は、前記凹部が谷からなり、前記凸部が前記谷を取り囲む山からなる市松模様状に配置することができる。

また、上記空気入りタイヤは、前記凹部の内周面傾斜が、該凹部周上で異なる傾きを有すると効果的である。

また、前記鏡面が前記凹凸部形成領域の面積の２０〜８０％を占めることが好ましい。

本発明の空気入りタイヤによれば、サイドウォール部に形成した凹凸部において、凹部の光沢性を大きくすることで、凹凸部の光の反射性に変化を持たせることで視覚を向上し、タイヤ外観性を向上することができる。さらに、凹凸部の配置を市松模様状としたり、凹部の内周面傾斜に変化を持たせ凹部とそれを囲む周辺領域の光沢性に差を持たせることで、反射性の変化を大きくして外観性向上効果をより高めることができる。

また、本発明タイヤの加硫成形用金型は、前記サイド部の凹部成形部が凸状になり、その鏡面研磨が加工しやすく、また使用後の再研磨などのメンテナンスが容易であり、タイヤ生産性やメンテナンス効率を向上することも図られる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態である空気入りタイヤＴ１（以下、空気入りタイヤを単に「タイヤ」ということがある）のサイドウォール表面を示すタイヤ側面図であり、図２は図１における一部拡大図、図３は図２におけるＸ−Ｘ線部分断面図である。図２、３では、サイドウォール表面の曲面を便宜的に平面に展開し表している。

タイヤＴ１は、トレッド部２と、この両端からタイヤ半径方向外側に延びるサイドウォール部３と、このサイドウォール部３の外端に連なりかつリムフランジに固着されるビード部４とで構成されている。

タイヤＴ１のサイドウォール部３の外表面には、凹部１０と凸部２０を隣接して交互に繰り返し配した凹凸部５を形成している。

タイヤＴ１では、凹凸部５は、凹部１０と凸部２０が周方向で同形状、同寸法を持つ谷と山を交互配列した列からなり、凸部２０が凹部１０を取り囲む市松模様をなして、タイヤ周方向に沿って同心円状に配列されている。

タイヤＴ１は、凹部１０がサイドウォール部３の基準面３ａから凹設された四角錐状の谷形に形成されている。

また、凸部２０はサイドウォール部３の外表面基準面３ａからなり、凸部２０は平坦面で形成され、前記凹部１０に対して四角形の台地状になっている。

凹部１０及び凸部２０の寸法は、特に制限されないが、周方向幅Ｗが０．５〜２０ｍｍ程度、好ましくは０．５〜１５ｍｍであり、径方向高さＨは０．３〜１５ｍｍ程度、好ましくは０．５〜１２ｍｍである。また、その深さ（又は高さ）Ｆは０．２〜５ｍｍ程度、好ましくは０．３〜３ｍｍとすることが、タイヤ特性や安全性維持の観点から好ましい。

また、前記凹部１０の形成される面積は、凹凸部５形成領域の２０〜８０％を占めることが好ましく、図２では５０％の場合を示している。凹部１０の面積比率が２０〜８０％を外れると、凹凸部５の鏡面（光沢部）あるいは粗面（非光沢部）が偏ってしまい、視覚性向上の効果が失われてしまう。

上記凹部１０の内周面は、表面が算術平均表面粗さ（Ｒａ）０．４〜１．５μｍである鏡面に形成されている。この鏡面形成領域は凹部１０の内周面全域でもよいが、凹部１０の頂点１１を中心とする一部分でもよい。鏡面を一部分とする場合は、凹部１０の光沢性を確保する上で、頂点１１を含む凹部内周面積の５０％以上、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上である。

前記鏡面のＲａは０．４〜１．５μｍの範囲に設定されるが、Ｒａが０．４μｍ未満であると、光の反射性が大きくなりすぎギラツキ傾向を示して白く見えることがあり逆に外観性を低下させる場合があり、また表面に泥、オイルなどが付着した場合は洗浄しやすくなるが、縁石との擦れなど小さな外傷が目立ちやすくなる。さらに、タイヤ成形金型に特殊な表面処理（例えば、クロム等のめっき処理）が必要となり、タイヤ製造コストが上昇し好ましくない。また、Ｒａが１．５μｍを超えると、表面の微細な凹凸に粉塵などの細かいゴミ、オイルなどの汚れが入り込み、また洗浄性も悪くなりいつまでも汚れが取れず外観性を低下させる。

また、前記凹部１０の鏡面を囲む凸部２０を含む周辺領域は、Ｒａ１．５μｍを超える粗面からなる。前記鏡面と粗面とのＲａの差は１μｍ以上とすることが好ましく、両者の光沢性に変化を持たせサイドウォール部３の視覚を向上することで、タイヤ外観性の向上効果が高められる。

この粗面のＲａが１０μｍを超えると、表面の梨地化が著しくなり、ゴム表面の凹凸が大きくなることでゴミが多く侵入しやすくなり、オイルなどが付着すると洗浄性も低下し外観性悪化の原因となり、また耐オゾン性に対し不利となり長期間の使用によるオゾンクラックが発生しやすくなる。そのため、粗面のＲａは１０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５μｍ以下である。

上記凹凸部５が形成される領域は、特に限定されることはなく、サイドウォール部３の周方向に全周で連続しても、断続してもよく、またサイドウォール部３のタイヤ径方向の全体でも、一部にのみに設けてもよい。

また、上記凹部１０と凸部２０は、上記のように同形状のものを配列してもよく、異なる形状のものを組み合わせても、さらにランダムに配列してもよく、タイヤ径方向に向けて順次寸法を大きくしたり、小さくしたものでもよい。また、凹凸部は直線や曲線からなる凹条と凸条を交互に配したものでもよいが、図に示すような山谷を交互に繰り返すものが、光反射性に変化をもたらす効果が大きく好ましい。

上記構成による本発明のタイヤＴ１は、鏡面と粗面とが隣接して交互に繰り返し表れることにより、光沢度の差によって光の反射性に変化を持たせ視覚を向上することで、タイヤ外観性に優れたものとなる。

さらに、凹凸部５には、メーカー名、ブランド名、タイヤサイズなどを示す文字、数字、記号や、タイヤの回転方向、サイドのドレスアップのためのデザイン模様などの図形からなる標章を表示することもできる。

上記凹部１０の光沢性や凸部２０の粗面は、該タイヤ表面の粗さに実質的に等しい表面粗さＲａを具えた成形面を有するタイヤ加硫金型によって形成することができ、金型成形面のＲａは、例えば、ショットブラスト法、鏡面研磨法など、それらの併用などの公知の方法を用いて調整することができる。

また、上記凹部１０部分はタイヤ金型側では凸状に形成されるので、金型表面の研磨加工が施しやすく、さらにタイヤ加硫成形使用後の金型表面に堆積した離型剤などスケール除去のための再研磨などのメンテナンスが容易であり、タイヤ生産性やメンテナンス効率を向上することも図られる。

なお、上記表面粗さ（Ｒａ）は、触針式表面粗さ計を用いて、ＪＩＳ Ｂ０６０１（触針式表面粗さ測定器）の規定に準拠し測定される単位長さ当たりの面積の表面凹凸程度の算術平均表面粗さである。

以下に、凹凸部の凹部及び凸部形状の変形例１〜４を説明する。

（変形例１）
図４に示す凹凸部６は、凹部１２が上記凹凸部５と同様にサイドウォール表面３ａから四角錐状に凹設されている。（四角錐の稜線１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを破線で示す）。また、凸部２１はサイドウォール表面３ａから四角錐状に凸設されている。（四角錐の稜線２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを実線で示す）。図４におけるＹ−Ｙ線断面図を図５に示す。凹部１２の内周面は、表面のＲａが０．４〜１．５μｍである鏡面に形成され、凹部１２の鏡面を囲む凸部２１を含む周辺領域は、Ｒａ１．５μｍを超える粗面からなる。

（変形例２）
図６に示す凹部１３（１個の凹部の拡大図を示す）は、上記凹凸部５と同様にサイドウォール表面３ａから四角錐状に凹部１３が凹設され、凸部はサイドウォール表面３ａから形成されている。図に示すように、四角錐の頂点１４は凹部１３の中心１３Ａから外れた偏心し位置している。これにより、四角錐の稜線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄはそれぞれ異なる長さとなり、凹部１３の四辺と稜線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄにより形成される内周面１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの傾斜はそれぞれ異なる傾きを有すものとなる。

凹部１３の内周面は、表面のＲａが０．４〜１．５μｍである鏡面に形成され、光が乱反射することで、視覚を向上しタイヤ外観性をより向上することができる。

前記凹部１３の四角錐の頂点は、複数の凹部１３で同一位置に設定してもよいし、個々の凹部１３でそれぞれ異なる位置に設定してもよい。

（変形例３）
図７に示す凹凸部７では、凹部１６が上記凹凸部５と同様にサイドウォール表面３ａから四角錐状に凹設されて、凸部２２はサイドウォール表面３ａから形成されている。図に示す通り、凹部１６の面積は凹凸部７の面積の２５％を占めている。凹部１６の占有面積が凹凸部７の２０％未満になると、鏡面が少なくなって光の反射性が不足し、タイヤ外観性の向上が充分得られなくなる。また、逆に凹部１６の面積を８０％超えとすると、光の反射が多くなり、サイドウォール表面がギラツキ気味となって外観性を悪くすることがある。

（変形例４）
上記実施形態では、凹凸部を四角形（錘）で形成したものを例示したが、図８に示す凹凸部８は、３面の鏡面からなる平面状斜面１７ａ，１７ｂ，１７ｃにより形成された三角錐からなる凹部１７と、粗面からなる三角形状平面部の凸部２３の組み合わせなる、いわゆる「うろこ模様」が示される。

凹凸部を形成する凹部、凸部は上記四角形、三角形の他に、五角形、六角形などの正多角形、その不等辺形、菱形、円形、楕円形など限定されることはなく、また複数の形状の組み合わせでもよい。

以下に、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこの実施例により限定されるものではない。

下記配合処方からなるサイドウォール用ゴム組成物を容量２００リットルのバンバリーミキサーを使用し常法により混練し調製した。

［サイドウォール用ゴム組成物］
・天然ゴム（５０重量部：タイ製 ＲＳＳ＃３）・ブタジエンゴム（５０重量部：宇部興産（株）ＢＲ１５０Ｂ）・カーボンブラックＦＥＦ（６０重量部：東海カーボン（株）シーストＳＯ）・アロマオイル（１０重量部：ジャパンエナジー（株）Ｘ−１４０）・パラフィンワックス（２重量部：日本精蝋（株）ＯＺＯＡＣＥ−０３５５）・老化防止剤６Ｃ（２重量部：大内新興化学工業（株）ノクラック６Ｃ）・ステアリン酸（２重量部：花王（株）ルナックＳ−２０）・酸化亜鉛（３重量部：三井金属鉱業（株）亜鉛華１号）・硫黄（２重量部：細井化学工業（株）５％油処理粉末硫黄）・加硫促進剤ＮＳ（１．５重量部：大内新興化学工業（株）ノクセラーＮＳ−Ｐ）

得られたゴム組成物をサイドウォール部に適用した、図１に示すサイドウォール部の周方向に沿って市松模様状の凹凸部を形成したサイズ２２５／４５Ｒ１７のラジアルタイヤを表１に記載の仕様に従い試作した。試作タイヤは、スチール製のサイドウォール成形用金型を使用し、サイドウォール部の表面粗さを公知のショットブラスト法、鏡面研磨法により、鏡面及び粗面（梨地）を形成する所定範囲のＲａに調整して用い、同一加硫条件で各試作タイヤを加硫成形した。なお、凹部の内周面は全面を鏡面とした。比較例１は凹凸部を持たないサイドウォール部は梨地平面からなる従来タイヤである。

試作タイヤの鏡面部とそれ以外の粗面部の表面粗さＲａを下記方法にて測定し、次に、新品時のタイヤ外観性、及びタイヤ実車走行後、縁石接触後、オゾン照射ドラム走行後の外観性を下記方法により評価した。結果を表１に示す。

［表面粗さＲａ］
ＪＩＳ Ｂ０６０１の方法に準拠し、（株）東京精密製の触針式表面粗さ計「Ｅ−３５Ａ」を使用して試作タイヤの鏡面部及び粗面部の算術平均表面粗さＲａを測定した。

［新品時の外観性］
試作タイヤをＪＩＳ規定のリムを用いてリム組みし（内圧２２０ｋＰａ）、サイドウォール部の外観を目視観察し、５点法で官能評価した。数値が大きい程良好である。

［実車走行後の外観性］
試作タイヤをＪＩＳ規定のリムを用いてリム組みし（内圧２２０ｋＰａ）、排気量２５００ｃｃの国産乗用車に装着してドライアスファルト路面からなる一般路を３０００ｋｍ実車走行した後のサイドウォール部の外観を目視観察し、５点法で官能評価した。数値が大きい程良好である。

［縁石接触後の外観性］
試作タイヤをＪＩＳ規定のリムを用いてリム組みし（内圧２２０ｋＰａ）、排気量２５００ｃｃの国産乗用車に装着し、コンクリート製の縁石に対し、速度５ｋｍ／ｈ，進入角度５度で前輪タイヤを接触させた後、５０ｃｍ移動した時の凹凸部の外観を目視観察し、５点法で官能評価した。数値が大きい程良好である。

［オゾン照射ドラム走行後の外観性］
試作タイヤをＪＩＳ規定のリムを用いてリム組みし（内圧２２０ｋＰａ）、ＪＩＳ最大荷重を負荷し、オゾン濃度８０ｐｐｈｍ及び温度３８℃の雰囲気中で、ドラム試験機を用いて時速３０ｋｍ／ｈで３週間走行させた後、凹凸部のオゾンクラック発生状態を目視観察し、５点法で評価した。数値が大きい程良好である。

表１の結果に示されるように、本発明に係る実施例１〜５のタイヤは、新品時の外観性に優れるばかりでなく、実車走行による汚れが付着しにくく、また縁石による擦り傷などの外傷を受けにくくし、さらに耐オゾンクラック性を改善することができ、この外観性を長期にわたり良好に持続できることが分かる。

本発明は、乗用車用を始めとして、ライトトラック、バスやトラック用の大型タイヤなど各種サイズ、用途の空気入りタイヤに適用することができる。

実施形態のタイヤ側面図である。 凹凸部の凹凸状態を説明する説明図である。 図２のＸ−Ｘ線断面における部分断面図である。 変形例１の凹凸部の凹凸状態を説明する説明図である。 図４のＹ−Ｙ線断面における部分断面図である。 変形例２の四角錐凹部の頂点が偏心した例を示す説明図である。 変形例３の凹凸部の凹凸状態を説明する説明図である。 変形例４の凹凸部の凹凸状態を説明する説明図である。

符号の説明

Ｔ１……空気入りタイヤ
３……サイドウォール部
５……凹凸部
１０……凹部
１１……凸部

Claims (4)

1. サイドウォール部の外表面の少なくとも一部に凹部と凸部を交互に配した凹凸部を形成し、
   前記凹部の少なくとも一部表面が算術平均表面粗さ（Ｒａ）０．４〜１．５μｍである鏡面からなり、
   前記鏡面を囲む周辺領域がＲａ１．５μｍを超える粗面からなり、
   前記凹部の内周面傾斜が、該凹部周上で異なる傾きを有する
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記凸部が該サイドウォール部の外表面基準面からなり、前記凹部が該サイドウォール部の前記基準面から凹設されており、
   前記凹凸部は、前記凹部が谷からなり、前記凸部が前記谷を取り囲む山からなる市松模様状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記凹部は、多角錐状に凹設されてなることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記鏡面が前記凹凸部形成領域の面積の２０〜８０％を占める
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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