(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の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。
【0011】
[プレキュア更生タイヤ]
図1は、この発明の実施の形態にかかるプレキュア更生タイヤ1を示すタイヤ子午線方向の断面図である。
図2は、
図1に記載したプレキュア更生タイヤ1のトレッド面を示す展開図である。なお、符号CLは、タイヤ赤道面である。
【0012】
プレキュア更生タイヤ1は、プレキュアトレッド2と、台タイヤ3とをクッションゴム4で接着して加硫成形したタイヤである(
図1参照)。このプレキュア更生タイヤ1は、例えば、トラック、バスなどの重荷重用タイヤに用いられる。
【0013】
また、プレキュア更生タイヤ1は、一般的な構成要素として、一対のビードコア11、11と、一対のビードフィラー12、12と、カーカス層13と、一対の交差ベルトプライ141、142を有するベルト層14と、トレッドゴム15と、左右のサイドウォールゴム16と、左右のビードゴム17、17とを備える(
図1参照)。これらの構成要素のうち、トレッドゴム15は、主としてプレキュアトレッド2から成り、他の構成要素は、台タイヤ3に含まれる。
【0014】
なお、
図1および
図2の構成では、プレキュア更生タイヤ1が、タイヤ周方向に延在する3本の周方向主溝21と、これらの周方向主溝21に区画されて成る4列の陸部22とをトレッド面に備えている。これにより、左右対称なリブパターンが形成されている。
【0015】
[プレキュアトレッドおよびプレキュア更生タイヤの製造方法]
図3は、
図1に記載したプレキュア更生タイヤ1のプレキュアトレッド2を示す斜視図である。
図4は、
図3に記載したプレキュアトレッド2を示す斜視断面図である。
【0016】
プレキュアトレッド2は、加硫済みのトレッドゴムであり、プレキュア更生タイヤ1のトレッド部を構成する(
図3〜
図5参照)。このプレキュアトレッド2は、環状構造を有し、その外周面にプレキュア更生タイヤ1の新品時のトレッドパターン(
図2参照)を有する。例えば、
図3の構成では、プレキュアトレッド2が、タイヤ周方向に延在する3本の周方向主溝21と、これらの周方向主溝21に区画されて成る4列の陸部22とを備えている。そして、これらの周方向主溝21および陸部22により、プレキュア更生タイヤ1の周方向主溝21および陸部22(
図1および
図2参照)が構成されている。
【0017】
また、プレキュアトレッド2は、
図3に示すように、複数のスリット23を有する。これらのスリット23は、トレッド周方向に所定間隔で配置される。このとき、プレキュアトレッド2が4本以上のスリット23を有することが好ましく、また、スリット23の本数Nと、後述する拡縮径装置100の押圧部102の本数Npとが1.0≦N/Np≦2.0の関係を有することがより好ましい。また、これらのスリット23が、タイヤ周方向に等間隔で配置されることが好ましい。
【0018】
また、スリット23は、
図4に示すように、トレッド踏面24からトレッド底面25に貫通する。また、スリット23は、トレッド幅方向に延在するストレート形状を有し、また、トレッド内部で両端部を終端させるクローズド構造を有する。
【0019】
また、スリット23のトレッド幅方向の延在距離D1と、トレッド展開幅TDW’とが、0.3≦D1/TDW’の関係を有する(
図4参照)。また、比D1/TDW’が、0.5≦D1/TDW’の範囲にあることが好ましい。また、スリット23が、プレキュアトレッド2の赤道面(図示省略。
図1および
図2参照。)を中心とするトレッド展開幅TDW’の10[%]の領域(赤道面から左右にTDW’の5[%]の領域)を含んで配置される。したがって、スリット23がプレキュアトレッド2のセンター領域に配置されて、センター領域の陸部22がスリット23によりタイヤ周方向に分断される。
【0020】
また、スリット23の両端部から左右のトレッド端部までの各距離D2、D3と、トレッド展開幅TDW’とが、0.10≦D2/TDW’かつ0.10≦D3/TDW’の関係を有する。また、これらの比D2/TDW’、D3/TDW’が、0.20≦D2/TDW’かつ0.20≦D3/TDW’の関係を有することが好ましい。したがって、左右のトレッド端部にはスリット23が開口しないため、左右のショルダー領域の陸部22、22がトレッド周方向に連続したリブとなる。
【0021】
また、これらのスリット23は、後述する加硫工程にてクッションゴム4が加硫されたときに、クッションゴム4で埋まる程度の開口幅W(図示省略)を有する。具体的には、スリット23の開口幅Wが、0.3[mm]≦W≦1.0[mm]の範囲内に設定される。また、スリット23の開口幅Wが、0.5[mm]≦W≦0.7[mm]の範囲内にあることが、好ましい。
【0022】
なお、上記の距離D1、D2、D3、幅Wおよびトレッド展開幅TDW’は、単体(台タイヤ3に組み付ける前)のプレキュアトレッド2について測定される。
【0023】
台タイヤ3は、残溝が寿命に達したタイヤのトレッドゴムを切除してバフ処理した部材である。この台タイヤ3は、上記のように、一対のビードコア11、11と、一対のビードフィラー12、12と、カーカス層13と、一対の交差ベルトプライ141、142を有するベルト層14と、左右のサイドウォールゴム16と、左右のビードゴム17、17と(
図1参照)を含む(
図5では、図示省略)。
【0024】
クッションゴム4は、接着用の未加硫ゴムであり、プレキュアトレッド2と台タイヤ3との接着に用いられる(
図5参照)。
図5の構成では、一様な厚さG(図示省略)を有するシート状のクッションゴム4が用いられている。また、クッションゴム4の厚さGが、0.8[mm]≦G≦2.0[mm]の範囲内にあることが好ましく、1.0[mm]≦G≦1.5[mm]の範囲内にあることがより好ましい。また、クッションゴム4の厚さGが、スリット23の開口幅Wに対してW≦Gの関係を有している。
【0025】
なお、クッションゴム4の厚さGは、未加硫状態における単体のクッションゴム4の厚さとして測定される。
【0026】
また、クッションゴム4は、プレキュアトレッド2よりも低発熱性のゴム材料から成る。具体的には、プレキュアトレッド2の損失正接tanδ1と、クッションゴム4の損失正接tanδ2とが、0.1≦tanδ2/tanδ1≦0.95の関係を有する。また、クッションゴム4の損失正接tanδ2が、0.3≦tanδ2≦1.0の範囲内にある。なお、損失正接tanδ1、tanδ2は、粘弾性スペクトロメーターを用いて、温度60[℃]、剪断歪み10[%]、周波数20[Hz]の条件で測定される。
【0027】
図5〜
図9は、プレキュア更生タイヤ1の製造方法を示す説明図である。なお、
図5は、プレキュア更生タイヤ1の各部材を簡略化して模式的に示している。また、
図6〜
図9は、プレキュアトレッド2を台タイヤ3に嵌め合わせる工程を概念的に示している。
【0028】
プレキュア更生タイヤ1の製造工程では、プレキュアトレッド2と台タイヤ3とが、クッションゴム4を介して接着される(
図5参照)。具体的には、まず、クッションゴム4が、台タイヤ3の外周面に貼り付けられる。その後に、プレキュアトレッド2が、台タイヤ3の外周面に嵌め合わされてクッションゴム4を介して台タイヤ3に接着される。
【0029】
このとき、環状構造を有するプレキュアトレッド2を拡径および縮径できる拡縮径装置100が用いられる(
図6参照)。拡縮径装置100は、複数の拡縮部101および複数の押圧部102を備える。拡縮部101は、棒状の支持部材であり、プレキュアトレッド2の内径に沿って環状かつ等間隔で配置される。押圧部102は、例えば、ピストンアプライヤであり、プレキュアトレッド2の外径に沿って環状かつ等間隔で配置される。また、各押圧部102が、隣り合う拡縮部101、101の中間に配置されることにより、拡縮部101と押圧部102とが、相互に位置をずらして配置される。
【0030】
プレキュアトレッド2を台タイヤ3に嵌め合わせる工程では、まず、プレキュアトレッド2が、軸方向から各拡縮部101に嵌め合わされて支持される(
図6(a)参照)。次に、各拡縮部101が、プレキュアトレッド2の径方向外側に移動して、プレキュアトレッド2を拡径する(
図6(b)参照)。次に、クッションゴム4を装着した台タイヤ3が、プレキュアトレッド2に挿入されて保持される(
図7(c)参照)。このとき、台タイヤ3を保持するための保持装置110が用いられる。次に、押圧部102が、拡径した状態にあるプレキュアトレッド2の外周面を径方向外側から内側に向かって押圧して、プレキュアトレッド2の内周面の一部を台タイヤ3に押し当てる(
図7(d)参照)。
【0031】
次に、押圧部102がプレキュアトレッド2を押圧した状態で、各拡縮部101が退避して、プレキュアトレッド2の保持が解除される(
図8(e)参照)。これにより、プレキュアトレッド2が、開放されて縮径する。次に、押圧部102が退避して、プレキュアトレッド2の押圧が解除される(
図8(f)参照)。次に、保持装置110が、プレキュアトレッド2および台タイヤ3の組立体を周方向に回転させる(
図9(g)参照)。この回転角は、押圧部102の配置間隔の1/2である。次に、押圧部102が、プレキュアトレッド2の外周面を径方向外側から内側に向かって押圧する(
図9(h)参照)。これにより、プレキュアトレッド2が台タイヤ3に押し当てられて、プレキュアトレッド2と台タイヤ3とが好適に接着される。その後に、プレキュアトレッド2および台タイヤ3の組立体が、拡縮径装置100から取り外される。
【0032】
次に、加硫工程が行われる。この加硫工程では、プレキュアトレッド2および台タイヤ3の組立体が加硫缶(図示省略)に収容されて、加硫缶内の空気が真空吸引され、その後に、加熱および加圧が行われて、クッションゴム4が加硫される。このとき、プレキュアトレッド2が、トレッド踏面24からトレッド底面25に貫通する複数のスリット23を備えるので、真空吸引により、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアがスリット23を介して外部に排出される。これにより、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエア溜まりが低減する。同時に、クッションゴム4がスリット23に流入することにより、スリット23が埋まって封止される(
図2参照)。
【0033】
その後に、プレキュア更生タイヤ1(
図1参照)が加硫缶から取り出される。
【0034】
[変形例]
図10〜
図17は、
図3に記載したプレキュアトレッド2の変形例を示す平面図である。これらの図は、プレキュアトレッド2のトレッド面の一部を示している。
【0035】
図3および
図4の構成では、スリット23が、直線形状を有し、トレッド幅方向に平行(後述する傾斜角θがθ=0[deg]。)に延在している。
【0036】
これに対して、
図10の変形例では、スリット23が、直線形状を有し、トレッド幅方向に対して傾斜角θにて傾斜する。また、この傾斜角θが、20[deg]≦θ≦70[deg]の範囲内にある。また、傾斜角θが、40[deg]≦θ≦50[deg]の範囲内にあることが好ましい。かかる構成では、スリット23がトレッド幅方向に対して傾斜することにより、スリット23がトレッド幅方向に平行な構成(
図3参照)と比較して、プレキュアトレッド2を周方向に向かって圧着する際にスリット23の存在する領域がプレキュアトレッド2の周方向において多くなり、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアがスリット23を介して効率的に外部に排出される。これにより、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエア溜まりを効率的に低減できる。
【0037】
なお、トレッド幅方向とは、プレキュアトレッド2の赤道面CL’に対して垂直な方向をいう。
【0038】
また、
図11の変形例では、スリット23が、トレッド幅方向に延在するジグザグ形状を有する。また、
図12の変形例では、スリット23が、トレッド周方向に凸となるL字型の屈曲形状を有する。
図13の変形例では、スリット23が、ステップバックしつつトレッド幅方向に延在する屈曲形状を有する。そして、これらのスリット23の各部分の傾斜角θが、20[deg]≦θ≦70[deg](好ましくは、40[deg]≦θ≦50[deg])の範囲内にある。かかる構成としても、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアがスリット23を介して効率的に外部に排出できる。
【0039】
また、
図14および
図15の変形例では、スリット23が、トレッド周方向にステップ状に屈曲しつつトレッド幅方向に延在する形状を有する。これらの変形例では、スリット23の各部分の傾斜角θが、θ=0[deg]あるいはθ=90[deg]となる。これらの構成としても、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアをスリット23を介して外部に排出できる。
【0040】
また、
図16の変形例では、スリット23が、トレッド周方向に凸となる円弧形状を有する。かかる構成では、スリット23のプレキュアトレッド2の赤道面CL’上にある点と終端部とを結ぶ直線が、トレッド幅方向に対してなす角を傾斜角θとして定義する。この傾斜角θが、20[deg]≦θ≦70[deg]の範囲内にあれば、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアをスリット23を介して効率的に外部に排出できる。
【0041】
また、
図17の変形例では、スリット23が、直線形状を有し、トレッド幅方向に対して傾斜角θにて傾斜する。また、この傾斜角θが、20[deg]≦θ≦70[deg][deg]の範囲内にある。また、スリット23が、プレキュアトレッド2のセンター領域(赤道面CL’を中心とするトレッド展開幅TDW’の10[%]の領域)から外れた位置にある。また、複数のスリット23が、赤道面CL’を境界とする左右の領域にトレッド周方向に交互に配置される。かかる構成としても、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアをスリット23を介して外部に排出できる。
【0042】
[効果]
以上説明したように、このプレキュアトレッド2は、環状構造を有すると共にクッションゴム4を介して台タイヤ3に接着されてプレキュア更生タイヤ1を構成する(
図5参照)。また、プレキュアトレッド2が、複数のスリット23を備える(
図3参照)。これらのスリット23は、トレッド踏面24からトレッド底面25に貫通し、トレッド幅方向に延在すると共に、トレッド内で両端部を終端させる(
図4参照)。
【0043】
かかる構成では、(1)プレキュアトレッド2が、トレッド踏面24からトレッド底面25に貫通する複数のスリット23を備えるので、加硫工程にて真空吸引が行われたときに、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアがスリット23を介して外部に排出される。これにより、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエア溜まりが低減して、タイヤの耐久性能および品質が向上する利点がある。
【0044】
また、(2)スリット23がトレッド幅方向に延在するので、スリットに代えて貫通孔を有する構成やスリットがトレッド周方向に延在する構成と比較して、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアが効率的に排出される。これにより、エア溜まりによる故障が抑制されて、タイヤの耐久性能が向上する利点がある。
【0045】
また、(3)スリット23がトレッド内部で両端部を終端させるので、スリットがトレッド端部に開口する構成と比較して、プレキュアトレッド2の環状構造が適正に確保される利点がある。例えば、プレキュアトレッド2と台タイヤ3との組立工程にてプレキュアトレッド2を拡径したときに(
図6(b)参照)、プレキュアトレッド2の位置ズレなどが抑制される。
【0046】
また、このプレキュアトレッド2では、スリット23の開口幅W(図示省略)が、0.3[mm]≦W≦1.0[mm]の範囲内にある。かかる構成では、W≦1.0[mm]であることにより、加硫工程にてクッションゴム4がスリット23を適正に埋めて封止できる。これにより、タイヤ外部から内部への水の浸入が抑制されて、タイヤの耐久性能が確保される利点がある。また、0.3[mm]≦Wであることにより、加硫工程にてプレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアが好適に排出される。これにより、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエア溜まりが効果的に低減されて、タイヤの耐久性能が向上する利点がある。
【0047】
また、このプレキュアトレッド2では、スリット23のトレッド幅方向の延在距離D1と、トレッド展開幅TDW’とが、0.3≦D1/TDW’の関係を有する(
図4参照)。また、スリット23の両端部から左右のトレッド端部までの各距離D2、D3と、トレッド展開幅TDW’とが、0.10≦D2/TDW’かつ0.10≦D3/TDW’の関係を有する。かかる構成では、スリット23の延在距離D1が確保されるので、加硫工程にてプレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアが好適に排出される。これにより、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエア溜まりが効果的に低減される利点がある。また、スリット23の両端部から左右のトレッド端部までの各距離D2、D3が確保されるので、プレキュアトレッド2と台タイヤ3との組立工程にてプレキュアトレッド2を拡径したとき(
図6(b)参照)のプレキュアトレッド2の位置ズレなどが適正に抑制される利点がある。
【0048】
また、このプレキュアトレッド2では、スリット23が、プレキュアトレッド2の赤道面を中心とするトレッド展開幅TDW’の10[%]の領域を含んで配置される。かかる構成では、スリット23が、プレキュアトレッド2のセンター領域に配置されることにより、加硫工程にてプレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアが好適に排出される利点がある。
【0049】
また、このプレキュアトレッド2では、少なくとも4つのスリット23が、トレッド周方向に等間隔で配置される(
図3参照)。これにより、加硫工程にて、クッションゴム4がスリット23に対して均一に流入するので、タイヤのユニフォミティが適正に確保される利点がある。また、スリット23の配置数が確保されて、加硫工程にてプレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアが好適に排出される利点がある。
【0050】
また、このプレキュアトレッド2では、スリット23が、トレッド幅方向に対して20[deg]≦θ≦70[deg]の傾斜角θにて傾斜する部分を少なくとも一部に有する(
図10〜
図17参照)。かかる構成では、スリット23がトレッド幅方向に平行な構成(
図3参照)と比較して、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエアがスリット23を介して効率的に外部に排出される利点がある。
【0051】
また、このプレキュア更生タイヤ1では、上記のプレキュアトレッド2と、台タイヤ3とをクッションゴム4で接着して成る(
図5参照)。
【0052】
また、このプレキュア更生タイヤ1では、クッションゴム4の厚さGが、0.8[mm]≦G≦2.0[mm]の範囲内にあり、且つ、スリット23の開口幅Wに対してW≦Gの関係を有する。かかる構成では、0.8[mm]≦GかつW≦Gであることにより、クッションゴム4の厚さGが適正に確保されて、加硫工程にてクッションゴム4がスリット23を適正に埋めて封止できる利点があり、また、プレキュアトレッド2と台タイヤ3との接着性が適正に確保される利点がある。また、G≦2.0[mm]であることにより、クッションゴム4の加硫時間が適正化されてタイヤの生産性が確保される利点がある。これにより、プレキュアトレッド2とクッションゴム4との間のエア溜まりを効率的に低減できる利点がある。
【実施例】
【0053】
図18〜
図21は、この発明の実施の形態にかかるプレキュア更生タイヤの性能試験の結果を示す表である。
【0054】
この性能試験では、タイヤサイズ11R22.5を有するプレキュア更生タイヤについて、耐久性能に関する評価が行われた。この評価は、室内ドラム試験機を用いた耐久試験により行われる。また、試験タイヤを標準リムに組みつけて室内ドラム試験機に接地し、JATMA規定の空気圧及び荷重の条件にて、速度40[km/h]から1時間ごとに10[km/h]ずつ速度を増大させるステップアップの条件で壊れるまでの走行距離が測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど好ましく、103以上であれば、優れた効果があるといえる。
【0055】
実施例1〜32のプレキュア更生タイヤ1は、いずれも
図5〜
図9に記載した製造方法により製造される。また、各プレキュア更生タイヤ1は、環状構造を有し、また、トレッド周方向に等間隔で配置された複数のスリット23を備える(
図3参照)。また、各プレキュア更生タイヤ1は、
図4、
図10、
図11または
図17の構成をそれぞれ有する。また、スリット23の配置数Nが、拡縮径装置100の押圧部102(
図6参照)の本数Npと同じ(N=Np=10[本])である。
【0056】
従来例のプレキュア更生タイヤは、
図3および
図4の構成において、スリット23を有していない。
【0057】
試験結果に示すように、実施例1〜32のプレキュア更生タイヤ1では、タイヤの耐久性能が向上することが分かる。