JP4410753B2 - トレッド内面仕上げ方法 - Google Patents

Description

本発明は、トレッド部内方かつタイヤ内腔面に、インナーライナゴム層をバフすることにより制音用の帯状スポンジ材を貼り付けるためのバフ仕上げ領域をタイヤ周方向に形成するトレッド内面仕上げ方法に関する。

タイヤ騒音の一つに、路面を走行した際に、５０〜４００Hzの周波数範囲で「ゴー」という音が生じるいわゆるロードノイズがあり、その主原因として、タイヤ内腔内で起こす空気の共鳴振動（空洞共鳴）が知られている。そこで近年、タイヤ内腔内に、長尺な制音用の帯状スポンジ材をタイヤ周方向に配し、タイヤ内腔内で生じた共鳴音エネルギーを緩和、吸収することにより、空洞共鳴を抑制してロードノイズを低減する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−０６３２０８号公報

前記特許文献１では、走行時に、帯状スポンジ材がタイヤ内腔内で動いてタイヤ内腔面と擦れること等に起因するタイヤや帯状スポンジ材自体の損傷を防止するため、トレッド部内方のタイヤ内腔面であるトレッド内面に、帯状スポンジ材を接着によって固定することが提案されている。

しかし、加硫成形後のタイヤ内腔面には、一般に、加硫成形用のブラダーとの離型性を高めるために、シリコンオイル等の離型剤が塗布されている。従って、トレッド内面に帯状スポンジ材を、しっかりと接着固定するためには、前記離型剤を除去するために、前記トレッド内面をバフ仕上げすることが強く要求される。このとき、安易にバフ仕上げした場合には、離型剤が充分除去されずに帯状スポンジ材の接着強度を損ねたり、或いはタイヤ内腔面をなすインナーライナゴム層の厚さを過度に減じてしまい、タイヤの気密性を損ねるという問題が生じる。

そこで本発明は、このような状況に鑑みなされたものであって、バフ深さを規制することを基本として、離型剤が除去された帯状スポンジ材貼付け用のバフ仕上げ領域を、タイヤの気密性低下や、カーカスへの損傷を招くことなく形成しうるトレッド内面仕上げ方法に関する。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの半径方向外側かつ前記トレッド部内に配されるベルト層と、前記カーカスの内方に配されかつタイヤ内腔面をなすインナーライナゴム層とを有するタイヤの前記トレッド部内方かつタイヤ内腔面に、前記インナーライナゴム層をバフすることにより制音用の帯状スポンジ材をタイヤ周方向に貼り付けるバフ仕上げ領域をタイヤ周方向に形成する工程を含み、
前記工程は、前記タイヤを起立状態でかつタイヤ軸芯回りで回転可能に保持する工程と、
保持された前記タイヤの内腔内に、そのビードシート孔から円盤状かつ駆動モータにて駆動されるバフを挿入する工程と、
起立状態のタイヤを回転駆動するとともに、前記バフを、前記駆動モータからの駆動をオフとしたニュートラル状態で下降させ、その外周面を前記トレッド内面に接触させる工程とを含み、
前記バフがトレッド内面と接触してつれ回りを開始するバフの高さ位置を、基準高さ位置と定め、その後、駆動モータの駆動をオンとし、バフを回転させながらさらに下降させるとともに、
前記バフ仕上げのバフ深さを、前記インナーライナゴム層の厚さの３０％以下としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記バフ仕上げのバフ深さは、前記インナーライナゴム層の厚さの３％以上としたことを特徴としている。
又請求項３の発明では、前記バフ仕上げのバフ深さは、前記インナーライナゴム層の厚さの５〜１０％であることを特徴としている。
又請求項４の発明では、前記バフ仕上げ領域は、そのタイヤ軸方向の幅Ｗ１を、前記帯状スポンジ材の幅Ｗ０以上かつ前記ベルト層の幅ＷＢ以下としたことを特徴としている。
又請求項５の発明では、前記インナーライナゴム層は、ゴム成分１００質量部に対してブチルゴムを７０質量部以上含有することを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、離型剤が除去された帯状スポンジ材貼付け用のバフ仕上げ領域を、タイヤの気密性低下や、カーカスへの損傷を招くことなく形成できる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明のトレッド内面仕上げ方法によって、帯状スポンジ材貼付け用のバフ仕上げ領域を形成した空気入りタイヤの断面図である。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつ前記トレッド部２内に配されるベルト層７と、前記カーカス６の内方に配されかつタイヤ内腔面Ｓをなすインナーライナゴム層９とを少なくとも具える。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７０〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内から外に折り返されるプライ折返し部６ｂを一連に具える。又該プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外方に先細状にのびるビードエーペックスゴム８が配置され、ビード部４からサイドウォール部３にかけて補強される。

又前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜程度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成され、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部２の略全幅をタガ効果を有して強固に補強している。なお前記ベルト層７の半径方向外側には、高速耐久性を高めること等を主目的として、バンドコードを周方向に対して５度以下の角度で螺旋状に巻回させたバンド層（図示しない）を設けることができる。

又前記カーカス６のプライ本体部６ａの内面には、タイヤ内腔Ｈを覆うことによりタイヤ充填内圧を気密に保持するインナーライナゴム層９が添設される。

このインナーライナーゴム層９は、低空気透過性のゴムからなり、本例ではゴム成分１００質量部中にブチルゴムを６０質量部以上、好ましくは７０質量部以上、さらに好ましくは８０質量部以上含有させたブチルゴム系材が使用される。なおブチルゴムが１００質量部であっても良い。前記ブチルゴムとしては、ブチルゴムの誘導体であるハロゲン化ブチルゴムを含むことができる。このブチルゴム系材では、ブチルゴム以外の残部ゴムとして、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴムなどのジエン系ゴムを配合することができる。又前記ブチルゴム系材には、必要なゴム物性を確保するために、加硫剤、加硫促進剤、劣化防止剤、補強充填剤等の種々の周知のゴム用添加剤を要求に応じて適宜配合することができる。又前記インナーライナーゴム層９とカーカスプライ６Ａとの間に、相互の接着性を高めるために、前記ゴム成分１００質量部中にジエン系ゴム（特に好ましくは天然ゴム）を７０質量部以上配合した良粘着性の中間ゴム層１１（図２に示す）を例えば１．０ｍｍ以下の厚さで介在することもできる。

そして、トレッド部２内方のタイヤ内腔面Ｓであるトレッド内面Ｔｓには、制音用の帯状スポンジ材１０をタイヤ周方向に貼り付けるためのバフ仕上げ領域Ｙをタイヤ周方向に形成する。前記帯状スポンジ材１０を貼り付ける手段として、作業性の観点から両面粘着テープを用いるのが好ましい。

なお前記帯状スポンジ材１０は、その防振性、吸音性によって、タイヤの内腔内で生じた共鳴音エネルギー（振動エネルギー）を吸収緩和し、空洞共鳴を抑制することでロードノイズを低減し、制音する。又帯状スポンジ材１０は、バフ仕上げによって離型剤が除去されたバフ仕上げ領域Ｙに貼付けられるため、確実かつ強固な接着が可能となり、例えば接着剥がれによって帯状スポンジ材１０が走行中に動いて、タイヤ内腔面Ｓや帯状スポンジ材１０自体が損傷するのを防止することができる。前記帯状スポンジ材１０は、海綿状の多孔構造体からなり、例えばゴムや合成樹脂を発泡させた連続気泡を有する所謂スポンジそのもの、及び動物繊維、植物繊維又は合成繊維等を絡み合わせて一体に連結したウエブ状のものを含む。また前記「多孔構造体」には、連続気泡のみならず独立気泡を有するものを含む。好ましくは、エーテル系ポリウレタンスポンジ、エステル系ポリウレタンスポンジ、ポリエチレンスポンジなどの合成樹脂スポンジ、並びにクロロプレンゴムスポンジ（ＣＲスポンジ）、エチレンプロピレンゴムスポンジ（ＥＤＰＭスポンジ）、ニトリルゴムスポンジ（ＮＢＲスポンジ）などのゴムスポンジを好適に用いることができる。

又前記バフ仕上げ領域Ｙは、図２にその一部を拡大して示すように、インナーライナゴム層９をバフすることにより形成される。ここで、トレッド部２は、ゴムボリュウムが大であり、かつベルト層７により補強されているため走行時の変形量が比較的小であり、そのためエアーリークがし難くかつタイヤ内腔面Ｓでの歪みが少ない領域といえる。従って、トレッド内面Ｔｓにバフ仕上げ領域Ｙを形成した場合には、インナーライナゴム層９へのダメージを最小限にとどめることができる。

しかし、バフ深さｈが大きすぎると、インナーライナゴム層９へのダメージが過大となり、タイヤの気密性を損ねるとともに、インナーライナゴム層９にクラック等の損傷を招くなど耐久性を低下させるという問題がある。従って、前記気密性とインナーライナゴム層９の耐久性とを確保するため、前記バフ深さｈを、前記インナーライナゴム層９の厚さｔの３０％以下に抑えることが必要である。なおバフ仕上げ領域Ｙを形成する場合、気密性の観点から、ブチルゴムの配合量を、従来より多い、７０質量部以上、さらには８０質量部以上に高めるのがより好ましい。

又バフ深さｈが小さすぎると、バフむらが生じて離型剤が充分除去されていない箇所か部分的に発生する。そのため、帯状スポンジ材１０の接着強度が不充分となる部分が生じ、そこから接着剥がれが進行する傾向となる。従って、前記バフ深さｈは、インナーライナゴム層９の厚さｔの３．０％以上が必要であり、好ましくは５％以上である。又前記バフ深さｈの上限は、前記気密性やバフ仕上げ加工の加工効率、加工コストなどの観点から、前記厚さｔの１０．０％以下が好ましい。

なお前記バフ深さｈ、及びインナーライナゴム層９の厚さｔは、バフ仕上げ後においては正確に測定することができない。従って、斯かる場合には、バフ仕上げ領域Ｙのタイヤ軸方向両外端Ｙｅからタイヤ軸方向外方に１０ｍｍの距離Ｌを隔てた非バフ仕上げ位置Ｑ、Ｑにおいて、それぞれタイヤ周方向の４箇所でインナーライナゴム層９の厚さｔ１を測定し、この合計８の測定データを平均した値ｔ１ｎを前記厚さｔとして定義する。又前記バフ仕上げ領域Ｙのタイヤ軸方向両外端Ｙｅからタイヤ軸方向内方に１０ｍｍの距離Ｌを隔てた位置Ｐｅ、Ｐｅと、タイヤ赤道Ｃ上の中央位置Ｐｃとの３つのバフ仕上げ位置Ｐ位置において、それぞれタイヤ周方向の４箇所でバフ仕上げ後のインナーライナゴム層９の厚さｔ２を測定し、この合計１２の測定データを平均した値ｔ２ｎと、前記平均値ｔ１ｎとの差ｔ１ｎ−ｔ２ｎを、バフ深さｈとして定義する。

前記バフ仕上げ領域Ｙでは、そのタイヤ軸方向の幅Ｗ１を、前記帯状スポンジ材１０の幅Ｗ０以上かつ前記ベルト層７の巾ＷＢ以下に設定することが好ましい。これは前記幅Ｗ１が幅Ｗ０より小では、前記帯状スポンジ材１０を全幅に亘って強固に接着することができないからであり、非接着部分から帯状スポンジ材１０の接着剥がれが進行する傾向となる。又前記ベルト層７下は、前述の如くベルト層７によって補強されているため変形量が比較的少ない領域である。従って、前記幅Ｗ１が幅ＷＢを超えると、超えた位置で歪みが大となり、該位置でインナーライナゴム層９にクラック等の損傷が発生する傾向となる。従って、バフ仕上げ領域Ｙの幅Ｗ１と帯状スポンジ材１０の幅Ｗ０との差Ｗ１−Ｗ０を５．０ｍｍ以上、かつバフ仕上げ領域Ｙの幅Ｗ１とベルト層７の幅ＷＢとの差ＷＢ−Ｗ１を２０．０ｍｍ以上確保するのが好ましい。

次に、このようなバフ仕上げ領域Ｙの形成方法は、以下の方法が採用される。具体的には、図３に示すように、まずタイヤ１を起立状態でかつタイヤ軸芯回りで回転可能に保持する。又保持された前記タイヤ１の内腔内に、そのビードシート孔２Ｈから円盤状のバフ２０を挿入する。次に、起立状態のタイヤ１を回転駆動するとともに、前記バフ２０を下降させ、その外周面を前記トレッド内面Ｔｓに接触させることによりバフ仕上げを行う。

ここで、互いに平行かつ水平に配される回転駆動可能な一対の支持ローラ２１間に、タイヤ１を跨らせることで、該タイヤ１を起立状態でかつ回転可能に保持することができる。

又前記バフ２０としては、筒状のコアの周囲に、金属製或いは合成樹脂製のフィラメント材を半径方向に植え付けたバフブラシが好適に使用できる。なお合成樹脂製のフィラメント材を使用する場合には、フィラメント材中に酸化アルミナ、炭化ケイ素からなる研磨砥粒を含有させたものが好ましい。このようなバフブラシは、目詰まりし難く、かつ適度に弾性変形しうるため、トレッド内面Ｔｓの如くプロファイルを有する面を、薄く均一にバフ仕上げする上で好ましい。前記バフ２０は、駆動モータを介して、タイヤの回転方向とは逆方向に回転させる。

なお回転するタイヤ１に対して、前記バフ２０を、公知構造の昇降手段を介してしだいに下降させていくが、このとき、バフ２０は、駆動モータからの駆動をオフとしたニュートラル状態としておく。そして、バフ２０がトレッド内面Ｔｓと接触してつれ回りを開始するバフ２０の高さ位置を、基準高さ位置と定める。その後、駆動モータの駆動をオンとし、バフ２０を回転させながらしだいに下降させ、バフ処理を行っていく。これは、トレッド内面Ｔｓの内径は、同サイズのタイヤでも厳密には１本毎に相違し、バフ２０自体の外径も摩耗によって変化するためである。従って、正確なバフ仕上げを行うためには、バフ２０がトレッド内面Ｔｓと接触する基準高さ位置を随時定め、この基準高さ位置からのバフ２０の下降距離を制御することが好ましい。

又バフ仕上げ方法では、バフ仕上げ領域Ｙの幅Ｗ１と等しい幅Ｗ２のバフ２０を用いることにより、効率良くバフ仕上げ作業を行いうる。しかし、バフ仕上げ領域Ｙの幅Ｗ１よりも狭い幅Ｗ２のバフ２０を用い、該バフ２０をタイヤ軸方向に横移動させながらバフを行うことにより、バフ仕上げ領域Ｙの幅Ｗ１を、タイヤの種類やサイズに応じて自在に調整しても良い。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

タイヤサイズ２１５／４５Ｒ１７の乗用車用タイヤのトレッド内面において、インナーライナゴム層をバフすることにより、表１の仕様のバフ仕上げ領域をタイヤ周方向に形成した。そして該バフ仕上げ領域に、制音用の帯状スポンジ材を、接着するとともに、このタイヤにおける耐久性、耐空気透過性、及び帯状スポンジ材の接着性についてテストした。

なおタイヤ内腔面には、シリコンとマイカの水溶液からなる離型剤が塗布されている。又バフとして、炭化ケイ素からなる研磨砥粒を含有させたナイロンフィラメント（線形０．９ｍｍ）を植え付けた外径３００ｍｍのバフブラシ（東レモノフィラメント株式会社製のトレグリット：砥粒番手２４０）を使用した。

制音用の帯状スポンジ材として、比重０．０３９のエーテル系ポリウレタンスポンジ（イノアック製 製品番号ＥＳＨ２）を使用し、高さ２０mm、巾Ｗ０９７mmの矩形断面形状とした。制音用の帯状スポンジ材は、両面粘着テープ（恵比寿化成製 Ｅ７００）を用いて接着した。

（１）耐久性、及び帯状スポンジ材の接着性：
ドラム試験機を用い、リム（１７×７ＪＪ）にリム組みしかつ内圧（２３０ｋＰａ）を充填したタイヤを、荷重（６．２ｋＮ：ＪＡＴＭＡ規定２３０ｋＰａの対応荷重の１．２倍）の条件にて、速度８０ｋｍ／ｈで距離１２０００ｋｍを走行させた。そして、走行後のインナーライナゴム層の損傷状態、帯状スポンジ材の接着状態を目視により検査した。

なお表１中、
○は、問題がない状態：
※１は、インナーライナゴム層にクラックが発生し、又カーカスコードが一部露出した状態：
※２は、インナーライナゴム層に若干のクラックが発生した状態：、
※３は、帯状スポンジ材を接着することができない状態：
※４は、走行後に、帯状スポンジ材に接着剥がれが発生した状態：
を示す。

（２）耐空気透過性
リム（１７×７ＪＪ）にリム組みし、かつ内圧（２３０ｋＰａ）を充填したタイヤを、８０゜Ｃのオーブンに１５日間放置した後のタイヤの内圧保持率を従来例を１００とする指数で示した。数値が大きいほど耐空気透過性に優れている

本発明のトレッド内面仕上げ方法によってバフ仕上げ領域を形成した空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 バフ仕上げ領域の一部を示す拡大断面図である。 バフ仕上げ領域の形成方法の一例を示す断面図である。

１ タイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
７ ベルト層
９ インナーライナゴム層
１０ 帯状スポンジ材
Ｓ タイヤ内腔面
Ｙ バフ仕上げ領域

Claims (5)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの半径方向外側かつ前記トレッド部内に配されるベルト層と、前記カーカスの内方に配されかつタイヤ内腔面をなすインナーライナゴム層とを有するタイヤの前記トレッド部内方かつタイヤ内腔面に、前記インナーライナゴム層をバフすることにより制音用の帯状スポンジ材をタイヤ周方向に貼り付けるバフ仕上げ領域をタイヤ周方向に形成する工程を含み、
   前記工程は、前記タイヤを起立状態でかつタイヤ軸芯回りで回転可能に保持する工程と、
   保持された前記タイヤの内腔内に、そのビードシート孔から円盤状かつ駆動モータにて駆動されるバフを挿入する工程と、
   起立状態のタイヤを回転駆動するとともに、前記バフを、前記駆動モータからの駆動をオフとしたニュートラル状態で下降させ、その外周面を前記トレッド内面に接触させる工程とを含み、
   前記バフがトレッド内面と接触してつれ回りを開始するバフの高さ位置を、基準高さ位置と定め、その後、駆動モータの駆動をオンとし、バフを回転させながらさらに下降させるとともに、
   前記バフ仕上げのバフ深さを、前記インナーライナゴム層の厚さの３０％以下としたことを特徴とするトレッド内面仕上げ方法。
2. 前記バフ仕上げのバフ深さは、前記インナーライナゴム層の厚さの３％以上としたことを特徴とする請求項１記載のトレッド内面仕上げ方法。
3. 前記バフ仕上げのバフ深さは、前記インナーライナゴム層の厚さの５〜１０％であることを特徴とする請求項１又は２記載のトレッド内面仕上げ方法。
4. 前記バフ仕上げ領域は、そのタイヤ軸方向の幅Ｗ１を、前記帯状スポンジ材の幅Ｗ０以上かつ前記ベルト層の幅ＷＢ以下としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のトレッド内面仕上げ方法。
5. 前記インナーライナゴム層は、ゴム成分１００質量部に対してブチルゴムを７０質量部以上含有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のトレッド内面仕上げ方法。

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