(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
路面に接地する接地面にトレッドパターンが形成され予め加硫された加硫済トレッドと、台タイヤとを未加硫ゴムを介して貼着する工程と、前記加硫済トレッドが貼着された前記台タイヤをゴム製袋に封入する封入工程と、前記未加硫ゴムを加硫する加硫工程とを有するタイヤ製造方法であって、
前記加硫済トレッドとして、
前記接地面には、少なくとも前記接地面から前記台タイヤとの貼着面に向かって窪み、前記加硫済トレッドの長手方向に延びる溝と、
前記溝の底部から前記接地面側に突出し、前記長手方向に連なる突出部と
が形成され、
前記溝は、前記突出部によって区画された第1溝と第2溝とからなり、
前記第1溝のタイヤ幅方向の溝幅は、前記第2溝のタイヤ幅方向の溝幅よりも広く、
前記接地面から前記第1溝の底部までの深さは、前記接地面から前記第2溝の底部までの深さよりも深く、
前記突出部の前記接地面側の表面における前記第1溝側の端部位置をタイヤ幅方向における第1位置、前記表面の前記第2溝側の端部位置をタイヤ幅方向における第2位置とすると、
前記突出部のタイヤ幅方向の長さは、前記接地面から前記貼着面に向かうに連れて、前記第1位置から前記第1溝側への方向と、前記第2位置から前記第2溝側への方向との両方向に大きくなると共に、
前記突出部のタイヤ幅方向の長さは、前記接地面から前記貼着面に向かうに連れて、前記第2位置から前記第2溝側への方向よりも、前記第1位置から前記第1溝側への方向に大きくなり、
前記第1溝は、前記第2溝よりもタイヤ幅方向の外側に形成される加硫済トレッドを使用し、
前記封入工程では、
少なくとも前記第1溝の溝内に前記ゴム製袋の一部が接するように、前記台タイヤを前記ゴム製袋で覆う
ことを特徴とするタイヤ製造方法。
【背景技術】
【0002】
従来、予め加硫されたトレッド部(加硫済トレッドという)と、トレッド部を除くタイヤ基本構造部分(台タイヤという)とを別々に製造した後、接着用の未加硫ゴムを介して加硫済トレッドと台タイヤとを貼着し、未加硫ゴムを加硫することにより加硫済トレッドと台タイヤとを接合するタイヤ製造方法(プレキュア方式という)がある(特許文献1参照)。プレキュア方式によるタイヤ製造方法は、使用済みタイヤの更生処理に適用できるため、近年、注目されている。特に、バス、トラックのようにタイヤ交換の頻度が比較的高い大型車両タイヤの更生処理に利用されている。
【0003】
大型車両タイヤには、耐摩耗性などの観点からリブパターンが適用される頻度が高い。しかし、リブパターンのタイヤでは、タイヤ幅方向外側のショルダー領域に形成された周方向溝の溝縁部分に偏摩耗が発生し易いことや、周方向溝に石が詰まると外れにくくトレッド部の劣化を早めることが問題になる。
【0004】
そこで、偏摩耗を抑制する構造を有するタイヤや、周方向溝への石詰まりを防止する構造として、周方向溝の底部に突出部が形成されたタイヤが提案されている(特許文献2,3参照)。近年では、上述した溝内の突出部のような特徴的な構造を有するタイヤもプレキュア方式によって製造されるようになってきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、プレキュア方式のタイヤ製造方法は、特有の工程を有するが故に、タイヤの成形不良が発生することがあった。すなわち、プレキュア方式では、加硫済トレッドが貼着された台タイヤをゴム製袋で包み込んだ状態で、加硫チャンバー内部で加硫処理を行う。
【0007】
加硫処理では、ゴム製袋は、加硫済トレッドの表面に密着される。このため、特許文献2,3のように周方向溝の底部に突出部が形成されている場合であって、突出部の溝内における溝幅方向の長さが溝深さ方向の長さよりも短い形状になっていると、トレッド部に密着したゴム製袋によって突出部が変形させられたり、突出部の変形によって突出部の付け根部分と未加硫ゴムとの間が剥離する不具合などを招くことがあった。
【0008】
そこで、本発明は、加硫済トレッドを台タイヤに接合するタイヤ製造方法における製造過程において成形不良の発生を防止できる加硫済トレッド、及び製造過程において成形不良の発生を防止できる加硫済トレッドを用いたタイヤ製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述した課題を解決するため、本発明の特徴は、台タイヤ(台タイヤ12)に貼着される貼着面(貼着面11B)と、路面に接地する接地面(表面11A)とを有し、予め加硫された加硫済トレッド(加硫済トレッド11)であって、前記接地面には、少なくとも前記接地面から前記貼着面に向かって窪み、前記加硫済トレッドの長手方向に延びる溝(周方向溝31,31)と、前記溝の底部から前記接地面側に突出し、前記長手方向に連なる突出部(突出部51)とが形成され、前記溝は、前記突出部によって区画された第1溝と第2溝とからなり、前記第1溝のタイヤ幅方向の溝幅(Wa)は、前記第2溝のタイヤ幅方向の溝幅(Wb)よりも広く、前記接地面から前記第1溝の底部(第1底部32c)までの深さ(Da)は、前記接地面から前記第2溝の底部(第2底部32d)までの深さ(Db)よりも深いことを要旨とする。また、前記突出部のタイヤ幅方向の長さは、前記接地面から前記貼着面に向かうに連れて大きくなり、前記突出部の前記第1溝側の側壁と前記接地面とのなす角度θは、前記突出部の前記第2溝側の側壁と前記接地面とのなす角度φよりも小さく、前記角度φは90°未満であることを特徴する。
【0010】
本発明に係る加硫済トレッドは、溝幅が広い方の第1溝の接地面から底部までの深さが接地面から第2溝の底部までの深さよりも深く形成され、溝幅が狭い方の第2溝の深さが第1溝の深さよりも浅く形成されているため、突出部の付け根、すなわち底部との連結部分における強度が高められている。特に、第1溝のタイヤ幅方向の溝幅が第2溝のタイヤ幅方向の溝幅よりも広く、第2溝の溝幅が第1溝の溝幅よりも狭いため、突出部が第2溝側に倒れにくい。
【0011】
このため、本発明に係る加硫済トレッドを、加硫済トレッドと台タイヤとを未加硫ゴムで貼着した後、加硫するタイヤ製造方法に適用した際、突出部の側部と溝の側部との間隔が広い方にゴム製袋が入り込みやすく、底部を台タイヤに向けて確実に押さえつけることができる。また、突出部は、溝幅が狭く溝深さが浅い第2溝側には倒れにくいため、突出部がゴム製袋に押さえつけられることによる変形や、突出部が形成された部分と未加硫ゴムとの間が剥離する不具合を防止できる。これにより、タイヤの製造過程において成形不良の発生を防止できる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、タイヤの製造過程において成形不良の発生を防止できる加硫済トレッド、及び製造過程において成形不良の発生を防止できる加硫済トレッドを用いたタイヤ製造方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明に係る加硫済トレッドの実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、(1)タイヤの概略構成の説明、(2)周方向溝の構成、(3)タイヤ製造方法の説明、(4)作用・効果、(5)変形例、(6)その他の実施形態について説明する。
【0015】
なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【0016】
(1)タイヤの概略構成の説明
実施形態に係る加硫済トレッドを用いて製造されるタイヤ1の構成について、図面を参照しながら説明する。
図1は、タイヤ1のトレッド幅方向及びタイヤ径方向の断面図である。
図2は、タイヤ1を構成する加硫済トレッドの一部を拡大した拡大図である。
【0017】
タイヤ1は、トレッド部11と、台タイヤ12と、トレッド部11と台タイヤ12とを接着するクッションゴム13とを備える。タイヤ1は、予め形成された加硫済トレッドと台タイヤとを未加硫ゴムを介して貼着し、未加硫ゴムを加硫することによって加硫済トレッドと台タイヤとを接合する、いわゆるプレキュア方式によって製造される。
【0018】
トレッド部11は、通常のタイヤに使用されるゴム材料で形成されており、トレッドパターンが形成された表面11Aと、台タイヤ12に貼着する貼着面11Bとを有する。トレッド部11は、表面11Aにトレッドパターンが形成されて加硫処理が施されているため、以降、加硫済トレッド11という。表面11Aは、路面に接地する接地面を構成する。
【0019】
加硫済トレッド11の表面11Aには、少なくとも表面11Aから貼着面11Bに向かって窪み、所定方向に延びる溝31,32が形成されている。ここで、所定方向とは、加硫済トレッド11が台タイヤ12に貼着された状態におけるタイヤ周方向である。すなわち、加硫済トレッド11は、溝31,32の延びる方向が台タイヤ12のタイヤ周方向に一致するように、台タイヤ12のクラウン部12Aに接着される。溝31,32は、周方向溝31,32と記載する。
【0020】
また、加硫済トレッド11には、溝31,32が延びる方向に直交する直交方向に沿った溝41,42が形成される。直交方向とは、加硫済トレッド11に台タイヤ12に貼着された状態におけるトレッド幅方向である。
【0021】
台タイヤ12は、クラウン部12Aと、タイヤ側面を構成するサイドウォール部12Bと、リムホイルに当接するビード部12Cとを有する。台タイヤ12は、一対のビードコア21と、台タイヤ12の骨格となるカーカス層22とを有する。カーカス層22のタイヤ径方向内側には、チューブに相当する気密性の高いゴム層であるインナーライナー23が設けられている。カーカス層22の両端は、一対のビードコア21によって支持される。カーカス層22のタイヤ径方向外側には、ベルト層24が配置されている。ベルト層24は、スチールコードをゴムにより被覆した第1ベルト層24aと第2ベルト層24bとを有する。
【0022】
(2)周方向溝の構成
次に、周方向溝の構成を説明する。
図3は、
図2のA−A線における断面図である。加硫済トレッド11の表面11Aに形成された周方向溝32は、表面11Aから貼着面11Bに向かって窪んでおり、表面11Aよりも貼着面11B側の底部32Bと、底部32Bから表面11Aに連なる第1溝側部32a及び第2溝側部32bとを有する。周方向溝32には、底部32Bから表面11A側に突出し、タイヤ周方向に連なる突出部51が形成されている。周方向溝32は、突出部51によって区画された第1溝321と第2溝322とからなる。
【0023】
突出部51は、タイヤ周方向に沿った第1側部51aと、第1側部51aの反対側の第2側部51bと、第1側部51a及び第2側部51bに連なり、表面11Aよりも貼着面11B側に位置する上部51sとを有する。
【0024】
底部32Bは、突出部51によって、第1底部32cと、第2底部32dとに区分されている。第1底部32cは、第1側部51aと第1側部51aに対向する周方向溝32の一方の側部である第1溝側部32aとに連なる。また、第2底部32dは、第2側部51bと第2側部51bに対向する周方向溝32の他方の側部である第2溝側部32bとに連なる。
【0025】
第1側部51aと第1溝側部32aとの間隔Wa(すなわち、第1溝321のタイヤ幅方向の溝幅)は、第2側部51bと第2溝側部32bとの間隔Wb(すなわち、第2溝322のタイヤ幅方向の溝幅)よりも広い。すなわち、Wa>Wbである。また、表面11Aから第1底部32cまでの深さDa(第1溝321の溝深さ)は、表面11Aから第2底部32dまでの深さDb(第2溝322の溝深さ)よりも深い。すなわち、Da>Dbである。ここで、|Da−Db|<2mmとすることが好ましい。
【0026】
実施形態において、間隔Wa=4.0〜10.0mmとすることができる。また、間隔Wb=1.5〜6.0mmとすることができる。深さDa=10.0mm〜20.0mmとすることができる。また、深さDb=8.0〜18.0mmとすることができる。
【0027】
また、実施形態では、相対的に溝幅が広く溝深さが深い第1溝321は、第2溝322よりもタイヤ幅方向の外側に形成される。
【0028】
(3)タイヤ製造方法の説明
図4は、実施形態に係る加硫済トレッド11を用いたタイヤ製造方法を説明する流れ図である。実施形態に係るタイヤ製造方法は、いわゆるプレキュア方式によるタイヤ製造方法である。台タイヤ12を製造する工程(S1)と、トレッド部を構成するゴム材料にトレッドパターンを形成し、加硫することにより、加硫済トレッド11を製造する工程(S2)とを有する。
【0029】
次に、それぞれ別々の工程によって製造された加硫済トレッド11と台タイヤ12とを貼り合わせる。まず、クッションゴム配置工程(S3)が実行される。クッションゴム配置工程では、台タイヤ12のクラウン部12Aに未加硫ゴム(クッションゴム13)を配置する。続いて、台タイヤ12にクッションゴム13を介して加硫済トレッド11が貼着される(S4)。
【0030】
続いて、加硫済トレッド11が貼着された台タイヤ12をゴム製袋に封入する封入工程が実行される。封入工程では、台タイヤ12は、ゴム製袋に封入されてパッキングされる(S5)。封入工程では、少なくとも第1側部51aと第1溝側部32aとの間にゴム製袋(後述する
図5に示すゴム製袋100)の一部が接するように加硫済トレッド11が貼着された台タイヤ12をゴム製袋で覆う。
【0031】
次に、加硫工程が実行される。加硫工程では、ゴム製袋にパッキングされた加硫済トレッド11が貼着された台タイヤ12が所定の温度/圧力条件において加硫される(S6)。加硫工程によって、クッションゴム13が加硫されることにより、加硫済トレッド11と台タイヤ12とが接合され、タイヤ1が製造される。
【0032】
最終検査工程(S7)において、加硫後のタイヤ1の傷などの不良の有無、耐圧性などが検査される。最終検査工程において、一定基準を満たしたタイヤが製品になる。
【0033】
このタイヤ製造方法を使用済みタイヤの更生処理に適用する場合には、台タイヤを製造する工程(S1)に替えて、回収した使用済みタイヤを更生可能か否か検査する工程と、使用済みタイヤからトレッド部を削り取る工程などが実行される。使用済みタイヤからトレッド部が削り取られた台タイヤに、クッションゴム配置工程(S3)以降の工程を施す。これにより、更生タイヤを製造することができる。
【0034】
(4)作用・効果
図5は、実施形態に係るタイヤ製造方法において、ゴム製袋100でパッキングされる工程における加硫済トレッドの状態を説明する模式図である。加硫済トレッド11では、上部51sは、表面11Aよりも貼着面11B側に位置している。表面11Aと上部51sとのタイヤ径方向における寸法差によって、タイヤ1に荷重負荷が与えられた状態で転動した際に、上部51sにブレーキング力が発生する。また、加硫済トレッド11では、第1側部51aと第1溝側部32aとの間隔Waは、第2側部51bと第2溝側部32bとの間隔Wbよりも広い。
【0035】
これにより、突出部51が優先的に摩耗を受け、周方向溝31の溝縁部分の偏摩耗を抑制できる。特に、突出部51によって区分された溝32のうちタイヤ幅方向外側の溝側部の間隔を広くすると、タイヤ1のトレッド幅方向外側に位置する第1溝側部32aの溝縁部分の偏摩耗の抑制効果を向上させることができる。
【0036】
しかし、上述した効果を狙った、周方向溝32の底部に突出部51を形成したタイヤを、プレキュア方式で製造すると、第1側部51aと第1溝側部32aとの間隔よりも狭く形成された第2側部51bと第2溝側部32bとの間に、ゴム製袋100の一部が入り込みにくくなる。この場合、ゴム製袋100に封入される(S5)工程において、突出部51がゴム製袋100の一部に押さえつけられて、
図5の矢印方向に力を受け、突出部51の付け根部分の加硫済トレッド11とクッションゴム13との間(
図5に示す境界領域N)が剥離し、浮き上がる(エア入りという)などの不具合が起こることが懸念されていた。
【0037】
これに対して、加硫済トレッド11では、表面11Aから第2底部32dまでの深さDbは、表面11Aから第1底部32cまでの深さDaよりも浅く形成されているため、突出部51の付け根において、第2側部51bと第2溝側部32bとの間隔が狭まる方向の動きに対して強度が高められている。
【0038】
このため、突出部51がゴム製袋100に押さえつけられることによる突出部51自体の変形や、突出部51の倒れを防止でき、突出部51の付け根部分の加硫済トレッド11とクッションゴム13との間の境界領域Nが剥離するなどの不具合を防止できる。従って、加硫済トレッド11によれば、タイヤの製造過程において成形不良の発生を防止できる。
【0039】
(5)変形例
(5.1)変形例1
図6は、変形例として示す加硫済トレッド111の断面図である。加硫済トレッド111は、周方向溝132に突出部151が形成されている。突出部151の長手方向に交差する交差方向Cにおける長さLCは、表面111Aから貼着面111Bに向かうに連れて大きくなる。交差方向Cとは、実施形態では、クッションゴム13を介して接着される台タイヤ(
図6には不図示)に接着された状態におけるタイヤ幅方向Wである。
図6に示す加硫済トレッド111は、突出部151の付け根ほど幅広に形成されているため、突出部151の倒れを防止する効果が高められる。
【0040】
(5.2)変形例2
図7は、変形例として示す加硫済トレッド211の断面図である。加硫済トレッド211は、周方向溝232に突出部251が形成されている。突出部251の所定方向に交差する交差方向(タイヤ幅方向W)における長さLCは、表面211Aから貼着面211Bに向かうに連れて大きくなる。更に、突出部251によって区分される第1溝232aの側壁と、接地面とのなす角度θは、第2溝側232bの側壁と接地面とのなす角度φよりも小さい。
【0041】
図7に示す加硫済トレッド211は、突出部151の付け根ほど幅広に形成され、第2側部251bは、法線Hに近い傾斜角度に設定されていることにより、突出部251が第2側部251bと第2溝側部232bとの間隔が狭まる方向の動きに対抗する強度が一層高められている。
【0042】
(5.3)変形例3
図8は、変形例として示す加硫済トレッド311の断面図である。加硫済トレッド311は、周方向溝332に突出部351が形成されている。
図8に示す加硫済トレッド311では、上部351sと第2側部351bとが連なる部分である縁部Rに面取り加工が施されている。このため、間隔が狭い第2側部351bと第2溝側部332bとの間にもゴム製袋の一部が入り込みやすくなり、突出部351をゴム製袋によって斑無く圧迫できる。これにより、タイヤの製造過程において成形不良の発生を防止できる。
【0043】
(6)その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例が明らかとなる。例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。
【0044】
例えば、実施形態では、第1側部51aと第1溝側部32aとの間隔Waは、第2側部51bと第2溝側部32bとの間隔Wbよりも広い(Wa>Wb)と説明した。また、表面11Aから第2底部32dまでの深さDbは、表面11Aから第1底部32cまでの深さDaよりも浅い(Da>Db)と説明した。しかし、Wa<Wb、Da<Dbであってもよい。|Da−Db|<2mmであることが好ましい。
【0045】
また、実施形態では、突出部51が周方向溝32に形成されていると説明した。しかし、周方向溝31に形成されていてもよい。突出部は、横溝41に形成されていてもよい。
【0046】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。
【実施例】
【0047】
実施形態に係る加硫済トレッドと従来の加硫済トレッドとを用いてタイヤを20本ずつ製造し、突出部の形状、境界領域Nのエア入りを検査した。
【0048】
(比較例のタイヤ)
・タイヤサイズ:275/70R22.5
・
図3に示すタイヤの各部の寸法を下記の通りとした。
Wa=5.0mm、Wb=1.5mm
Da=Db=16.0mm
(実施例のタイヤ)
・タイヤサイズ:275/70R22.5
・
図2に示すタイヤ各部の寸法を下記の通りとした。
Wa=5.0mm、Wb=1.5mm
Da=16.0mm、Db=14mm
加硫済トレッドを台タイヤに取り付ける前と取り付けた後におけるWaの変化量ΔWaを測定した。また、加硫済トレッドを台タイヤに取り付けた後に発生した断面当りのエア入りの発生数をカウントした。表1におけるセリアル側とは、製造番号などの刻印が形成される側であり、反セリアル側とはセリアル側の反対側である。実施例及び比較例のサンプルは、20本製造し、結果は、20本の平均値とした。表1に示す。
【表1】
【0049】
表1に示す結果から、実施形態の加硫済トレッドを用いて製造されたタイヤでは、間隔Waの変化量は、18%改善されることが判った。また、加硫済トレッドを台タイヤに接合した後のタイヤにおけるエア入り数は、大幅に改善されることが判った。