(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
プレキュアトレッドと、台タイヤと、前記プレキュアトレッドおよび前記台タイヤを接着するクッションゴムとを備え、且つ、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝と、前記周方向主溝に区画されて成る複数の陸部とをトレッド面に備えるプレキュア更生タイヤであって、
タイヤ幅方向の最も外側にある前記周方向主溝を最外周方向主溝と呼び、前記最外周方向主溝に区画されたタイヤ幅方向内側の領域をセンター領域と呼ぶと共にタイヤ幅方向外側の領域をショルダー領域と呼び、前記最外周方向主溝の溝中心線とトレッド端部との中点Mをとり、前記最外周方向主溝の溝中心線から中点Mまでの領域Aをとるときに、
前記センター領域における前記クッションゴムのゲージの平均値Gce_avと、領域Aにおける前記クッションゴムのゲージの最小値Gsh_minとが、1.5×Gce_av≦Gsh_minの関係を有し、且つ、
前記最外周方向主溝の溝中心線上における前記クッションゴムのゲージが、前記センター領域における前記クッションゴムのゲージの平均値Gce_avの1.5倍以上であることを特徴とするプレキュア更生タイヤ。
タイヤ赤道面における前記プレキュアトレッドのゲージTccと、前記ショルダー領域における前記クッションゴムのゲージの最大値Gsh_maxとが、Gsh_max≦Tcc×(1/3)の関係を有する請求項1に記載のプレキュア更生タイヤ。
前記クッションゴムのゲージが、前記ショルダー領域にある中点Mよりもタイヤ幅方向外側の領域にて、最大値Gsh_maxをとる請求項1〜3のいずれか一つに記載のプレキュア更生タイヤ。
前記センター領域における前記クッションゴムのゲージの平均値Gce_avが、0.5[mm]≦Gce_av≦2.0[mm]の範囲内にあり、且つ、領域Aにおける前記クッションゴムのゲージの最小値Gsh_minが、2.5[mm]≦Gsh_min≦6.0[mm]の範囲内にある請求項1〜4のいずれか一つに記載のプレキュア更生タイヤ。
前記ショルダー領域における前記クッションゴムのゲージの最大値Gsh_maxが、2.5[mm]≦Gsh_max≦6.0[mm]の範囲内にある請求項2〜5のいずれか一つに記載のプレキュア更生タイヤ。
前記クッションゴムが、前記プレキュアトレッドよりもタイヤ幅方向外側にはみ出して配置される幅広部を有し、且つ、前記クッションゴムの前記センター領域におけるゲージの平均値Gce_avと、前記幅広部のゲージGsh_outとが、0.5[mm]≦Gsh_out≦Gce_avの関係を有する請求項1〜6のいずれか一つに記載のプレキュア更生タイヤ。
前記プレキュアトレッドの踏面から前記クッションゴムの内周面までの距離の最大値D_maxと最小値D_minとが、1.0≦D_max/D_min≦2.0の関係を有する請求項1〜8のいずれか一つに記載のプレキュア更生タイヤ。
【発明を実施するための形態】
【0008】
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。
【0009】
[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を示すタイヤ子午線方向の断面図である。なお、符号CLは、タイヤ赤道面であり、符号Tは、タイヤ接地端である。また、後述するクッションゴム4に、ハッチングを施してある。
【0010】
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。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。
【0011】
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。このプレキュアトレッド2は、板状構造あるいは環状構造を有し、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を有する。
【0012】
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。
【0013】
クッションゴム4は、シート状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。
【0014】
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、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、左右のリムクッションゴム17、17とを備える。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。
【0015】
また、
図1の構成では、ベルト層14が、4枚のベルトプライ141〜144を積層して成り、カーカス層13の外周に掛け廻されて配置される。これらのベルトプライ141〜144は、例えば、高角度ベルト141と、一対の交差ベルト142、143と、ベルトカバー144とから構成される。また、各ベルトプライ141〜144は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、所定のベルト角度(タイヤ周方向に対するベルトコードの繊維方向の傾斜角)を有する。
【0016】
また、プレキュア更生タイヤ1は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝21、22と、これらの周方向主溝21、22に区画されて成る複数の陸部31〜33とをトレッド面に備える。例えば、
図1の構成では、プレキュア更生タイヤ1が、4本の周方向主溝21、22と、5列の陸部31〜33とを備えている。また、これらの周方向主溝21、22および陸部31〜33がタイヤ赤道面CLを中心として左右対称に配置されて、左右対称なトレッドパターンが形成されている。なお、各陸部31〜33は、リブであっても良いし、ラグ溝(図示省略)に区画されたブロック列であっても良い。
【0017】
ここでは、タイヤ幅方向の最も外側にある左右の周方向主溝22、22を、最外周方向主溝と呼ぶ。また、左右の最外周方向主溝22、22に区画されたタイヤ幅方向内側の領域をセンター領域と呼び、タイヤ幅方向外側の領域をショルダー領域と呼ぶ。
【0018】
[プレキュア更生タイヤの製造方法]
プレキュア更生タイヤ1の製造工程(図示省略)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1参照)。
【0019】
具体的には、まず、クッションゴム4が、台タイヤ3の外周面の全周に渡って貼り付けられる。その後に、プレキュアトレッド2が、台タイヤ3の外周面に配置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。
【0020】
このとき、プレキュアトレッド2が板状構造を有する場合には、プレキュアトレッド2が台タイヤ3を一周して巻き付けられて、固定部材(図示省略)により両端部を仮止めして固定される。一方、プレキュアトレッド2が環状構造を有する構成では、プレキュアトレッド2が専用の拡縮径装置(図示省略)により拡径および縮径されて台タイヤ3の外周に嵌め合わされて配置される。
【0021】
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。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。
【0022】
[プレキュアトレッドおよびクッションゴム]
図2は、
図1に記載したプレキュア更生タイヤのトレッド部を示す拡大断面図である。
図3は、
図1に記載したプレキュア更生タイヤのプレキュアトレッドおよびクッションゴムを示す子午線方向の断面図である。これらの図において、
図2は、タイヤ赤道面CLを境界とした片側領域におけるトレッド部のタイヤ子午線方向の断面図を示している。また、
図3は、部品時における単体のプレキュアトレッド2(
図3(a))と、部品時における単位対のクッションゴム4(
図3(b))との関係を示している。また、
図3に示すように、部品時におけるプレキュアトレッド2およびクッションゴム4の寸法には、「’」を付してある。
【0023】
ここで、最外周方向主溝22の溝中心線とトレッド端部Tとの中点Mをとる。また、最外周方向主溝22の溝中心線から中点Mまでの領域Aをとる。
図2の構成では、トレッド端部Tとタイヤ接地端とが一致している。
【0024】
最外周方向主溝22の溝中心線は、最外周方向主溝22がトレッド平面視にてジグザグ形状を有する場合には、最外周方向主溝22の振幅の中心線として定義される。
【0025】
また、トレッド端部Tは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態としたときのタイヤのトレッド模様部分の端部をいう。
【0026】
また、タイヤ接地端は、タイヤが規定リムに装着されて規定内圧を付与されると共に静止状態にて平板に対して垂直に置かれて規定荷重に対応する負荷を加えられたときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大幅位置をいう。
【0027】
なお、規定リムとは、JATMAに規定される「適用リム」、TRAに規定される「Design Rim」、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。また、規定内圧とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、JATMAに規定される「最大負荷能力」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、JATMAにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧180[kPa]であり、規定荷重が最大負荷能力の88[%]である。
【0028】
このとき、センター領域におけるクッションゴム4のゲージGceの平均値Gce_avと、領域Aにおけるクッションゴム4のゲージGshの最小値Gsh_minとが、1.5×Gce_av≦Gsh_minの関係を有する(
図2参照)。すなわち、クッションゴム4は、ショルダー領域の最外周方向主溝22近傍にある領域Aにて、センター領域よりも肉厚な構造を有する。
【0029】
なお、平均値Gce_avは、タイヤ子午線方向の断面視にて、センター領域におけるクッションゴム4の断面積と幅との比として算出される。
【0030】
クッションゴム4のゲージは、タイヤ子午線方向の断面視におけるクッションゴム4の肉厚であり、製品タイヤ(クッションゴム4がプレキュア更生タイヤ1に組み込まれた状態)にて測定される。
【0031】
また、タイヤ赤道面CLにおけるプレキュアトレッド2のゲージTccと、ショルダー領域におけるクッションゴム4のゲージGshの最大値Gsh_maxとが、Gsh_max≦Tcc×(1/3)の関係を有する。
【0032】
プレキュアトレッド2のゲージTccは、プレキュアトレッド2のプロファイル面と、内周面との距離として測定される。したがって、タイヤ赤道面CL上に周方向主溝21がある場合には、この周方向主溝21を除外してゲージTccが測定される。
【0033】
例えば、
図2の構成では、センター領域にて、クッションゴム4のゲージGceが、タイヤ赤道面CLからタイヤ幅方向外側に向かって一様であり、最外周方向主溝22の手前から徐々に増加して最外周方向主溝22の溝下に至っている。したがって、クッションゴム4が、最外周方向主溝22のタイヤ幅方向内側から溝下にかけて隆起した肉厚構造を有している。また、センター領域におけるクッションゴム4のゲージGceの平均値Gce_avが、0.5[mm]≦Gce_av≦2.0[mm]の範囲内に設定されている。これにより、クッションゴム4のゲージGceが、プレキュアトレッド2と台タイヤ3とを適正に接着できる範囲で確保されている。
【0034】
また、ショルダー領域の中点Mよりもタイヤ幅方向内側の領域Aでは、クッションゴム4のゲージGshが、最外周方向主溝22の溝下にて最小値Gsh_minをとり、タイヤ幅方向外側に向かって単調増加している。また、このクッションゴム4のゲージGshの最小値Gsh_minが、センター領域におけるクッションゴム4のゲージGceの平均値Gce_avに対して、1.5×Gce_av≦Gsh_minの関係を有している。具体的には、最小値Gsh_minが、2.5[mm]≦Gsh_min≦6.0[mm]の範囲内に設定されている。したがって、最外周方向主溝22のタイヤ幅方向外側近傍の領域Aにて、クッションゴム4が肉厚構造を有している。このとき、最外周方向主溝22の溝下からクッションゴム4までの距離(プレキュアトレッド2の肉厚)が確保されて、クッションゴム4が最外周方向主溝22から露出しないように構成されている。
【0035】
また、ショルダー領域の中点Mよりもタイヤ幅方向外側の領域では、クッションゴム4のゲージGshが、中点Mからタイヤ幅方向外側に向かって単調増加して、トレッド端部(タイヤ接地端)Tの手前にて最大値Gsh_maxをとっている。この最大値Gsh_maxが、タイヤ赤道面CLにおけるプレキュアトレッド2のゲージTccに対して、Gsh_max≦Tcc×(1/3)の関係に設定されている。これにより、摩耗末期にて、クッションゴム4がトレッド面に露出しないように構成されている。具体的には、最大値Gsh_maxが、2.5[mm]≦Gsh_max≦6.0[mm]の範囲内に設定されている。
【0036】
また、クッションゴム4が、タイヤ幅方向外側の端部にて、ゲージGshを斬減させて終端している。また、サイドウォール部におけるクッションゴム4の露出部分のゲージGsh_outが、クッションゴム4のセンター領域におけるゲージGceの平均値Gce_avに対して、0.5[mm]≦Gsh_out≦Gce_avの関係を有している。
【0037】
また、最外周方向主溝22の溝下からクッションゴム4のゲージGshが最大値Gsh_maxをとる位置までの領域内に、ベルト層14の交差ベルト142、143の端部が位置している。また、クッションゴム4のゲージGshが、交差ベルト142、143の端部よりもタイヤ幅方向外側から斬減している。したがって、クッションゴム4の肉厚部が、交差ベルト142、143の端部をタイヤ径方向外側から覆って配置されている。
【0038】
このプレキュア更生タイヤ1では、クッションゴム4が最外周方向主溝22のタイヤ幅方向外側近傍の領域Aにて肉厚構造を有するので、このクッションゴム4が緩衝部材となり、交差ベルト142、143の端部における発熱が抑制される。これにより、交差ベルト142、143の端部におけるゴム部材のセパレーションが抑制される。
【0039】
なお、このプレキュア更生タイヤ1では、プレキュアトレッド2の踏面からクッションゴム4の内周面までの距離Dの最大値D_maxと最小値D_minとが、1.0≦D_max/D_min≦2.0の関係を有することが好ましい。すなわち、プレキュアトレッド2およびクッションゴム4のゲージの総和が、タイヤ幅方向に均一であることが好ましい。
【0040】
例えば、
図2の構成では、上記のように、クッションゴム4がショルダー領域にて厚肉構造を有し、一方で、プレキュアトレッド2がショルダー領域にて薄肉構造を有している。これにより、クッションゴム4の外周面とプレキュアトレッド2の内周面とが相互に嵌り合う形状を有し、プレキュアトレッド2およびクッションゴム4が全体としてタイヤ幅方向に均一な肉厚を有している。
【0041】
具体的には、
図3に示すように、クッションゴム4が、センター領域に中央部にて一様なゲージGce’(製品タイヤのゲージGce)を有し、最外周方向主溝22の溝下にて領域AにおけるゲージGshの最小値Gsh_min’(製品タイヤのゲージGsh_min)を有し、中点Mよりもタイヤ幅方向外側の領域にてゲージGshの最大値Gsh_max’(製品タイヤのゲージGsh_max)を有し、タイヤ幅方向の外側端部にてゲージGsh_outを有している。一方で、プレキュアトレッド2の内周面が、クッションゴム4の外周面に合致する形状を有することにより、プレキュアトレッド2のショルダー領域のゲージTsh’(製品タイヤにのゲージTsh)が、プレキュアトレッド2のタイヤ赤道面CLのゲージTcc’(製品タイヤのゲージTcc)に対してTcc’>Tsh’の関係を有している。
【0042】
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の損失正接tanδが、0.03≦tanδ≦0.10の範囲内にあることが好ましい。損失正接tanδ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。
【0043】
[変形例]
図4は、
図1に記載したプレキュア更生タイヤの変形例を示す説明図である。同図は、部品時における単体のプレキュアトレッド2(
図4(a))と、部品時における単位対のクッションゴム4(
図4(b))との関係を示している。
【0044】
図1〜
図3の構成では、クッションゴム4が、プレキュアトレッド2と同一幅を有し、サイドウォール部の表面で終端している。
【0045】
しかし、これに限らず、
図4に示すように、クッションゴム4が、プレキュアトレッド2よりも幅広な構造を有し、その端部(幅広部41)をプレキュアトレッド2よりもタイヤ幅方向外側にはみ出して配置されても良い。
【0046】
このとき、クッションゴム4のセンター領域におけるゲージGceの平均値Gce_avと、幅広部41のゲージGsh_outとが、0.5[mm]≦Gsh_out≦Gce_avの関係を有することが好ましい。また、幅広部41の幅W_outが、5.0[mm]≦W_out≦20.0[mm]の範囲内にあることが好ましい。
【0047】
図4の構成では、クッションゴム4が幅広構造を有することにより、プレキュアトレッド2と台タイヤ3との接着を適正に行い得る。なお、タイヤ成形工程では、クッションゴム4の幅広部41が台タイヤ3のバフ処理面に貼り付けられる。また、サイドウォール部からはみ出した幅広部41の部分は、切除されても良いし、そのまま残存しても良い。
【0048】
[効果]
以上説明したように、この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、プレキュアトレッド2および台タイヤ3を接着するクッションゴム4とを備える(
図1参照)。また、プレキュア更生タイヤ1は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝21、22と、これらの周方向主溝21、22に区画されて成る複数の陸部31〜33とをトレッド面に備える。また、センター領域におけるクッションゴム4のゲージGceの平均値Gce_avと、領域Aにおけるクッションゴム4のゲージGshの最小値Gsh_minとが、1.5×Gce_av≦Gsh_minの関係を有する(
図2参照)。
【0049】
かかる構成では、クッションゴム4が最外周方向主溝22のタイヤ幅方向外側近傍の領域Aにて肉厚構造を有するので、このクッションゴム4が緩衝部材となり、交差ベルト142、143の端部における発熱が抑制される。これにより、交差ベルト142、143の端部におけるゴム部材のセパレーションが抑制されて、タイヤの耐久性能が向上する利点がある。
【0050】
また、このプレキュア更生タイヤ1では、タイヤ赤道面CLにおけるプレキュアトレッド2のゲージTccと、ショルダー領域におけるクッションゴム4のゲージGshの最大値Gsh_maxとが、Gsh_max≦Tcc×(1/3)の関係を有する(
図2参照)。かかる構成では、クッションゴム4のゲージGshが適正化されるので、摩耗末期におけるクッションゴムのトレッド面への露出(チッピングの発生)が適正に防止される利点がある。
【0051】
また、このプレキュア更生タイヤ1では、クッションゴム4のゲージGshが、クッションゴム4のタイヤ幅方向外側の端部にて斬減する(
図2参照)。これにより、摩耗末期における、ショルダー領域陸部の外側端部でのクッションゴム露出(偏摩耗の発生)が適正に防止される利点がある。
【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のゲージGshが、ショルダー領域にある中点Mよりもタイヤ幅方向外側の領域にて、最大値Gsh_maxをとる(
図2参照)。これにより、クッションゴム4の肉厚形状が適正化されて、交差ベルト142、143の端部におけるゴム部材のセパレーションが効果的に抑制される利点がある。
【0053】
また、このプレキュア更生タイヤ1では、センター領域におけるクッションゴム4のゲージGceの平均値Gce_avが、0.5[mm]≦Gce_av≦2.0[mm]の範囲内にある(
図2参照)。また、領域Aにおけるクッションゴム4のゲージGshの最小値Gsh_minが、2.5[mm]≦Gsh_min≦6.0[mm]の範囲内にある。これにより、クッションゴム4のゲージGce、Gshが適正化される利点がある。
【0054】
また、このプレキュア更生タイヤ1では、ショルダー領域におけるクッションゴム4のゲージGshの最大値Gsh_maxが、2.5[mm]≦Gsh_max≦6.0[mm]の範囲内にある(
図2参照)。これにより、クッションゴム4のゲージGshが適正化される利点がある。
【0055】
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が、プレキュアトレッド2よりもタイヤ幅方向外側にはみ出して配置される幅広部41を有する(
図4参照)。また、クッションゴム4のセンター領域におけるゲージGceの平均値Gce_avと、幅広部41のゲージGsh_outとが、0.5[mm]≦Gsh_out≦Gce_avの関係を有する。かかる構成では、クッションゴム4が幅広構造を有することにより、プレキュアトレッド2と台タイヤ3との接着を適正に行い得る利点がある。特に、プレキュアトレッド2および台タイヤ3の形状にはバラツキがあるため、上記の構造は有益である。
【0056】
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の損失正接tanδが、0.03≦tanδ≦0.10の範囲内にある。これにより、クッションゴム4の損失正接tanδが適正化される利点がある。
【0057】
また、このプレキュア更生タイヤ1では、プレキュアトレッド2の踏面からクッションゴム4の内周面までの距離Dの最大値D_maxと最小値D_minとが、1.0≦D_max/D_min≦2.0の関係を有する(
図2参照)。これにより、プレキュアトレッド2およびクッションゴム4のゲージがタイヤ幅方向に均一化されて、ショルダー領域端部でのゲージ増加(耐久性低下)が適正に防止される利点がある。
【実施例】
【0058】
図5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図表である。
【0059】
この性能試験では、相互に異なる複数の空気入りタイヤについて、(1)耐久性能、および、(2)耐チッピング性能に関する評価が行われた(
図5参照)。この性能試験では、タイヤサイズ11R22.5のプレキュア更生タイヤがJATMA規定の適用リムに組み付けられ、このプレキュア更生タイヤにJATMA規定の最高空気圧および最大負荷が付与される。
【0060】
(1)耐久性能に関する評価は、室内ドラム試験機を用いた低圧耐久試験により行われる。そして、走行速度を初速5[km/h]から12時間毎に1[km/h]ずつ増加させて、タイヤが故障するまでの走行時間が測定される。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、105以上であれば、優位性ありと認められる。
【0061】
(2)耐チッピング性能に関する評価では、プレキュア更生タイヤが、試験車両である2−D4車両の後軸に装着される。また、試験車両が50000[km/h]走行した後のトレッド部の状態が観察されて、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い。
【0062】
実施例1〜18のプレキュア更生タイヤ1は、
図1および
図2に記載した構成を有する。従来例のプレキュア更生タイヤは、
図1および
図2の構成において、プレキュアトレッド2およびクッションゴム4が、タイヤ幅方向に一定のゲージを有する。
【0063】
試験結果に示すように、実施例1〜18のプレキュア更生タイヤ1では、タイヤの耐久性能および耐チッピング性能が向上することが分かる。