(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
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。
【0010】
[リモールド方式による更生タイヤ]
図1は、この発明の実施の形態にかかる更生タイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、リモールド方式により製造された更生タイヤ1を示している。なお、符号CLは、タイヤ赤道面を示し、符号Tは、タイヤ接地端を示し、符号Pは、タイヤ最大幅位置を示している。
【0011】
更生タイヤ1は、残溝が寿命に達したタイヤのトレッドゴムを貼り替えて再利用されるタイヤであり、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。
【0012】
リモールド方式により製造される更生タイヤ1は、
図1に示すように、トレッド2と、台タイヤ3とを備える。トレッド2は、材料段階にて未加硫のゴムであり、製品段階にて更生タイヤ1のトレッド部を構成する。このトレッド2は、例えば、ストリップ状の未加硫ゴム、板状の未加硫ゴムなどから構成され得る。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の一部およびサイドウォールゴムの一部を切除して、その表面をバフ処理した部材である。
【0013】
また、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、複数のベルトプライ141〜144(
図1では、高角度ベルト141、一対の交差ベルトプライ142、143およびベルトカバー144)を積層して成るベルト層14と、トレッド部を構成するトレッドゴム15と、左右のサイドウォール部を構成するサイドウォールゴム16、16と、左右のビード部を構成する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、主として新たに追加されたトレッド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の構成では、更生タイヤ1が、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に区画されて成る複数の陸部31、32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、32が、タイヤ赤道面CLを中心として左右対称に配置されている。
【0015】
かかるリモールド方式による更生タイヤ1は、以下の工程により製造される。
【0016】
まず、残溝が寿命に達したタイヤのトレッドゴムが切除され、バフ処理が施されて、台タイヤ3が取得される。このバフ処理は、タイヤに内圧を付与した状態で行われる。
【0017】
次に、トレッド2が、台タイヤ3の外周面に配置される。このとき、(a)ストリップ状の未加硫ゴムが台タイヤ3の外周面に螺旋状に巻き付けられて、トレッド2が形成されても良いし、(b)基礎となる板状のゴム部材が台タイヤ3の外周面に巻き付けられ、その外周にストリップ状の未加硫ゴムが螺旋状に巻き付けられて、トレッド2が形成されても良い。後者(b)の場合には、前者(a)の場合と比較して、トレッド2の設置工程に要する時間を短縮できる。
【0018】
次に、加硫工程が行われる。この加硫工程では、トレッド2および台タイヤ3の組立体が、タイヤ成形金型を有するタイヤ加硫モールド(図示省略)に充填される。次に、トレッド2および台タイヤ3の組立体が加圧装置により径方向外方に拡張されて、トレッド2がタイヤ成形金型に押圧される。また、トレッド2および台タイヤ3の組立体が加熱されることにより、トレッド2が加硫されて、タイヤ成形金型の形状がトレッド2に転写される。その後に、加硫後のタイヤがタイヤ加硫モールドから取り出される。
【0019】
[バックル抑制構造]
近年では、トラック・バスなどに用いられる重荷重用タイヤの低扁平化が進んでいる。
【0020】
低い扁平率を有するタイヤは、トレッドゴムのボリュームがトレッド部ショルダー領域からバットレス部に向かって急激に減少する構造を有する。このため、タイヤ加硫時にて、台タイヤの表面が新たなトレッドに押し込まれて、バックル(トレッド表面がウェーブ状に湾曲する現象)が生じ易いという課題がある。
【0021】
そこで、この更生タイヤ1では、バックルの発生を抑制するために、以下の構成を採用している。
【0022】
図2は、
図1に記載した更生タイヤのバットレス部を示す拡大図である。
図3は、
図2に記載した更生タイヤの凹部を示す拡大図である。
【0023】
この更生タイヤ1では、
図2に示すように、台タイヤ3が、左右のバフ処理面のバットレス部に凹部4をそれぞれ有する。バフ処理面のバットレス部とは、バフ処理面の左右のショルダー形状のタイヤ幅方向外側の壁面をいう。
【0024】
凹部4は、台タイヤ3のバフ処理工程にて使用済みタイヤを切除するときに、台タイヤ3の所定位置を部分的に深く切除することにより形成される。これにより、バフ処理工程にて凹部4を一時に加工できる。しかし、これに限らず、凹部4は、バフ処理後に、台タイヤ3に追加加工を施すことにより形成されても良い。
【0025】
また、凹部4は、
図2に示すタイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ幅方向外側に向かうに連れてタイヤ回転軸(図示省略)からの距離を単調減少させる内周面形状を有する。したがって、凹部4は、中途でタイヤ径方向外側に捲り上がること無く、タイヤ径方向外側から内側に向かって撫で下ろした内周面形状を有する。
【0026】
例えば、
図2の構成では、凹部4が、タイヤ内部側に凸となる円弧断面形状を有する溝であり、台タイヤ3のバットレス部に沿ってタイヤ全周に渡って延在している。また、台タイヤ3のバットレス部が、凹部4の配置領域以外の領域にて平面形状を有している(
図2の仮想線を参照)。このため、台タイヤ3のバットレス部が、平面形状のタイヤ径方向の中央部に円弧断面形状の凹部4を配置した壁面形状を有している。
【0027】
上記の構成では、(1)台タイヤ3がバフ処理面のバットレス部に凹部4を有するので、更生タイヤの加硫工程(リモールド時)にて、この凹部4の配置領域における台タイヤ3とタイヤ成形金型とのクリアランスが確保される。すると、台タイヤ3に巻き付けられた未加硫ゴム(新たなトレッド2を構成するゴム材料)がこのクリアランスに流入することにより、新たなトレッド2による台タイヤ3の押し込み量が低減される。これにより、バックルの発生が抑制される。
【0028】
また、(2)凹部4がタイヤ幅方向外側に向かうに連れてタイヤ回転軸からの距離を単調減少させる内周面形状を有するので、未加硫ゴム(トレッド2)を台タイヤ3に巻き付ける工程にて、未加硫ゴムと凹部4の内周面との間にエア溜まりが発生する事態が抑制される。これにより、更生タイヤの加硫故障を抑制できる。
【0029】
また、この更生タイヤ1では、
図2に示すように、凹部4は、台タイヤ3のバットレス部かつバフ処理面上であって、タイヤ断面高さSHの60[%]以上90[%]以下の領域に配置される。具体的には、凹部4のタイヤ径方向内側の端部が、タイヤ断面高さSHの60[%]以上の領域にあり、且つ、凹部4のタイヤ径方向外側の端部が、タイヤ断面高さSHの90[%]以下の領域にあることを要する。これにより、凹部4の配置領域が適正化される。
【0030】
タイヤ断面高さSHとは、タイヤ外径とリム径との差の1/2をいい、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て測定される。
【0031】
ここで、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。
【0032】
また、
図2において、凹部4のタイヤ径方向の幅Lと、タイヤ断面高さSHとが、0.15≦L/SHの関係を有する。具体的には、凹部4の幅Lが、20[mm]≦Lの範囲にあることが好ましい。これにより、凹部4の大きさが適正に確保される。比L/SHの上限は、特に限定はないが、凹部4がタイヤ断面高さSHの90[%]以下の領域に配置されることとの関係により制約を受ける。
【0033】
凹部4の幅L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て測定される。
【0034】
また、
図3において、凹部4の深さDHが、1.5[mm]≦DHの範囲にある。これにより、凹部4の深さDHが適正化される。凹部4の深さDHの上限は、特に限定がないが、後述する台タイヤ3の旧ゴムゲージの最小値G1との関係で制約を受ける。また、後述する凹部4の曲率半径Rが大きいほど、深さDHも大きく設定できる。
【0035】
凹部4の深さDH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子午線方向の断面視にて、凹部4のタイヤ径方向外側の端部とタイヤ径方向内側の端部とを結ぶ仮想線(
図3参照)を引き、この仮想線と凹部4の内周面との最大距離として測定される。
【0036】
また、
図3に示すタイヤ子午線方向の断面視にて、凹部4が円弧形状を有し、凹部4の円弧形状の曲率半径Rが10[mm]≦Rの範囲にある。これにより、凹部4の曲率半径Rが適正に確保される。凹部4の曲率半径Rの上限は、特に限定がないが、凹部4の幅Lおよび深さDHとの関係で制約を受ける。
【0037】
凹部4の曲率半径R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て測定される。また、タイヤ子午線方向の断面視にて、凹部4が複数の円弧を有する構成(例えば、
図4および
図5参照)では、タイヤ内部側に凸となる円弧のうち最も小さい曲率半径を有する円弧について、曲率半径Rが測定される。
【0038】
また、
図3において、凹部4の配置領域における台タイヤ3の旧ゴムゲージの最小値G1が、1.0[mm]≦G1の範囲にある。これにより、旧ゴムゲージが適正に確保される。
【0039】
旧ゴムゲージの最小値G1は、タイヤ子午線方向の断面視における凹部4の内周面とカーカス層13の外周面との距離の最小値として測定される。
【0040】
また、
図3において、凹部4の配置領域における台タイヤ3の旧ゴムゲージの最大値G2が、G2≦5.0[mm]の範囲内にある。
【0041】
旧ゴムゲージの最大値G2は、タイヤ子午線方向の断面視における凹部4の内周面とカーカス層13の外周面との距離の最大値として測定される。
図3に示すように、凹部4が円弧断面形状を有する構成では、凹部4のタイヤ径方向外側の端部とカーカス層13との距離が、旧ゴムゲージの最大値G2となる。
【0042】
また、
図3において、タイヤ断面高さSHの75[%]の位置におけるバットレス部のゴムゲージG3が、3.0[mm]≦G3≦6.0[mm]の範囲内にある。また、ゴムゲージG3が、4.0[mm]≦G3≦5.0[mm]の範囲内にあることが好ましい。これにより、更生タイヤ1のバットレス部のゴムゲージが適正化される。
【0043】
バットレス部のゴムゲージG3は、タイヤ子午線方向の断面視におけるバットレス部の外周面とカーカス層13の外周面との距離として測定される。
【0044】
図4および
図5は、
図1に記載した更生タイヤの変形例を示す説明図である。これらの図は、タイヤ子午線方向の断面視における台タイヤ3の凹部4の拡大図を示している。
【0045】
図3の構成では、台タイヤ3の凹部4が、円弧断面形状の底部を有する環状溝であり、一様断面にて台タイヤ3のバットレス部に沿ってタイヤ全周に渡って延在している。このため、タイヤ子午線方向の断面視では、凹部がタイヤ内部側に凸となる円弧形状を有している。
【0046】
しかし、これに限らず、
図4に示すように、凹部4が、平面形状の底部を有する環状溝であっても良い。したがって、タイヤ子午線方向の断面視にて、凹部4が、直線状の底部を有しても良い。このとき、直線状の底部と、凹部4のタイヤ径方向の両端部とが、滑らかな円弧で接続されることが好ましい。具体的には、タイヤ子午線方向の断面視における凹部4の曲線部の曲率半径Rが、10[mm]≦Rとなるように設定される。これにより、凹部4内でのゴム流れが円滑化されて、凹部4の隅部におけるエア溜まりが抑制される。
【0047】
また、
図5に示すように、凹部4が、タイヤ子午線方向の断面視にて、波状の底部を有しても良い。かかる場合においても、タイヤ子午線方向の断面視における凹部4の曲線部の曲率半径Rが、10[mm]≦Rとなるように設定される。これにより、凹部4内でのゴム流れが円滑化されて、凹部4の隅部におけるエア溜まりが抑制される。
【0048】
また、この更生タイヤ1では、凹部4が、台タイヤ3のバットレス部に沿ってタイヤ全周に渡って連続的に延在する環状溝であることが好ましい(図示省略)。これにより、バフ処理工程にて凹部4を一時に加工できる。
【0049】
しかし、これに限らず、凹部4が、台タイヤ3のバットレス部に沿ってタイヤ全周に渡って不連続に配置されても良い(図示省略)。例えば、複数の凹部4が、タイヤ周方向に所定間隔で点在して配置されても良い。
【0050】
[効果]
以上説明したように、この更生タイヤ1は、バフ処理を施した台タイヤ3と、台タイヤ3の外周に配置されるトレッド2とを備えると共に、リモールド方式により製造される(
図1参照)。また、台タイヤ3が、バフ処理面のバットレス部に凹部4を有する(
図2参照)。そして、この凹部4が、タイヤ子午線方向の断面視にて、タイヤ幅方向外側に向かうに連れてタイヤ回転軸からの距離を単調減少させる内周面形状を有する(
図3参照)。
【0051】
かかる構成では、(1)台タイヤ3がバフ処理面のバットレス部に凹部4を有するので、更生タイヤの加硫工程(リモールド時)にて、この凹部4の配置領域における台タイヤ3とタイヤ成形金型とのクリアランスが確保される。すると、台タイヤ3に巻き付けられた未加硫ゴム(新たなトレッド2を構成するゴム材料)がこのクリアランスに流入することにより、新たなトレッド2による台タイヤ3の押し込み量が低減される。これにより、バックルの発生が抑制される利点がある。
【0052】
また、(2)凹部4がタイヤ幅方向外側に向かうに連れてタイヤ回転軸からの距離を単調減少させる内周面形状を有するので、未加硫ゴム(トレッド2)を台タイヤ3に巻き付ける工程にて、未加硫ゴムと凹部4の内周面との間にエア溜まりが発生する事態が抑制される。これにより、更生タイヤの加硫故障を抑制できる利点がある。例えば、台タイヤがタイヤ径方向内側に底部を有する溝状の凹部を有する構成(
図7参照)では、未加硫ゴムと凹部の内周面との間にエア溜まり生じ易いため、好ましくない。
【0053】
また、この更生タイヤ1では、凹部4が、タイヤ断面高さSHの90[%]以下の領域に配置される(
図2参照)。これにより、台タイヤ3とタイヤ成形金型とのクリアランスが適正に確保されて、バックルの発生が抑制される利点がある。
【0054】
また、この更生タイヤ1では、凹部4のタイヤ径方向の幅Lと、タイヤ断面高さSHとが、0.15≦L/SHの関係を有する(
図2参照)。これにより、凹部4の幅Lが適正に確保されて、バックルの発生が抑制される利点がある。
【0055】
また、この更生タイヤ1では、凹部4の配置領域における台タイヤ3の旧ゴムゲージの最小値G1が、1.0[mm]≦G1の範囲にある(
図3参照)。これにより、台タイヤ3の旧ゴムゲージが適正に確保されるので、凹部4の加工時におけるカーカス層13の損傷を抑制できる利点がある。
【0056】
また、この更生タイヤ1では、凹部4の配置領域における台タイヤ3の旧ゴムゲージの最大値G2が、G2≦5.0[mm]の範囲内にある(
図3参照)。これにより、台タイヤ3のバットレス部における旧ゴムゲージを凹部4により低減され、バットレス部のゴムボリュームが抑制されて、タイヤの低発熱性が向上する利点がある。
【0057】
また、この更生タイヤ1では、タイヤ子午線方向の断面視にて、凹部4が、円弧形状を有すると共に、凹部4の円弧形状の曲率半径Rが、10[mm]≦Rの範囲にある(
図3参照)。かかる構成では、タイヤ加硫工程にて、凹部4におけるゴム流れ(新たなトレッド2を構成する未加硫ゴムの流れ)が円滑化されて、凹部4におけるエア溜まりが抑制される。これにより、エア溜まりに起因するタイヤ故障が抑制される利点がある。
【0058】
また、この更生タイヤ1では、タイヤ断面高さSHの75[%]の位置におけるゴムゲージG3が、3.0[mm]≦G3≦6.0[mm]の範囲内にある(
図3参照)。これにより、更生タイヤ1のバットレス部のゴムゲージが適正化される利点がある。すなわち、3.0[mm]≦G3であることにより、バットレス部のゴムゲージが確保されて、トルククラックの発生が抑制される。また、G3≦6.0[mm]であることにより、バットレス部のゴムボリュームが抑制されて、タイヤの低発熱性が向上する利点がある。
【0059】
また、この更生タイヤ1では、凹部4の深さDHが、1.5[mm]≦DHの範囲にある(
図3参照)。これにより、台タイヤ3とタイヤ成形金型とのクリアランスが適正に確保されて、バックルの発生が抑制される利点がある。
【0060】
[適用対象]
また、この更生タイヤ1は、
図1に示すように、トレッド展開幅TDWと、タイヤ総幅SWとが、0.80≦TDW/SW≦0.90の関係を有するタイヤに適用される。
【0061】
トレッド展開幅TDWとは、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無負荷状態とされたときのタイヤのトレッド模様部分の展開図における両端の直線距離をいう。
【0062】
タイヤ総幅SWとは、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サイドウォール間の(タイヤ側面の模様、文字などのすべての部分を含む)直線距離をいう。
【0063】
また、この更生タイヤ1は、70[%]以下の偏平率を有するタイヤに適用される。
【0064】
一般に、上記の比TDW/SWおよび偏平率を有する更生タイヤは、ショルダー部からバットレス部に向かって新たなトレッド2のゴムボリュームが急激に減少する構造を有する。一方で、更生タイヤの製造工程では、未加硫ゴムの巻き付け量をバットレス部にて部分的に減少させる加工が難しいため、上記のようなバックルが発生し易い。そこで、上記の比TDW/SWおよび偏平率を有する更生タイヤを適用対象とすることにより、バックル発生の抑制効果を顕著に得られる利点がある。
【実施例】
【0065】
図6は、この発明の実施の形態にかかる更生タイヤの評価試験の結果を示す図表である。
図7は、比較例の更生タイヤを示す説明図である。
【0066】
この評価試験では、相互に異なる複数の更生タイヤについて、(1)バックル抑制性能および(2)耐久性能に関する評価が行われた(
図6参照)。この評価試験では、タイヤサイズ275/70R22.5の更生タイヤが製造される。
【0067】
(1)バックル抑制性能に関する評価では、使用済みタイヤから更生タイヤを製造し、この更生タイヤをJATMA規定の適用リムに組み付け、また、更生タイヤにJATMA規定の最高空気圧を付与した状態で、ショルダー部に発生した凹凸(0.65×SHの位置のプロファイルとのゲージ差2[mm]以上のもの)の発生量が観察される。そして、この観察結果に基づいて、従来例を基準(80)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。また、数値100であるときに、バックルの発生がゼロであり、数値98以上であれば、バックル抑制効果が適正に得られているといえる。
【0068】
(2)耐久性能に関する評価では、更生タイヤが、JATMA規定の適用リムに組み付けられ、この更生タイヤにJATMA規定の最高空気圧および最大負荷が付与される。また、ECE54に準じた耐久試験条件(ただし、ECE54指定の耐久条件の完走後は、10時間毎に荷重を20[%]増加させる。)にて、タイヤが破壊す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い。また、数値98以上であれば、耐久性が適正に確保されているといえる。
【0069】
実施例1の更生タイヤ1は、
図1〜
図3に記載した構成を有し、タイヤ子午線方向の断面視にて単一の円弧形状を有する凹部4を台タイヤ3のバットレス部に備える。また、実施例2〜11の更生タイヤ1は、実施例1の更生タイヤ1の変形例である。また、実施例1〜11の更生タイヤ1では、SH=200[mm]、SW=280[mm]である。
【0070】
従来例の更生タイヤでは、実施例1の構成において、台タイヤ3が凹部4を備えていない。比較例の更生タイヤは、
図7に示す構成を有している。
【0071】
試験結果に示すように、実施例1〜11の更生タイヤ1では、バックル抑制性能および耐久性能が適正に得られることが分かる。