JP5428750B2 - タイヤ劣化判定システム、空気入りタイヤ、および更生タイヤの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤと空気入りタイヤのゴム部材の劣化の判定装置とを含むタイヤ劣化判定システム、ゴム部材の劣化を判定することのできる空気入りタイヤ、および、更生タイヤの製造方法に関する。
今日の資源の有効活用、省エネルギーの点から、空気入りタイヤ（以降、単にタイヤという）のトレッド部が摩耗して使用不能状態（使用済み）のタイヤを再生した更生タイヤが普及している。特に、トラック用あるいはバス用の重荷重用タイヤには、更生タイヤが広く用いられている。
更生タイヤ製造業者は、使用済みタイヤを多方面のタイヤユーザから回収し、シェアログラフィ検査および外観検査を行い、検査結果が設定された条件を満足する使用済みタイヤのみを対象として用いる。使用済みタイヤの摩耗したタイヤトレッド部は所定の形状に成形された後、このタイヤに新たなトレッドゴム部材が貼り付けられて加硫処理が行われる。これにより、溝付きトレッドが設けられた空気入りタイヤが再生される。
更生タイヤ製造業者は、使用済みタイヤを多方面のタイヤユーザから回収し、シェアログラフィ検査および外観検査を行い、検査結果が設定された条件を満足する使用済みタイヤのみを対象として用いる。使用済みタイヤの摩耗したタイヤトレッド部は所定の形状に成形された後、このタイヤに新たなトレッドゴム部材が貼り付けられて加硫処理が行われる。これにより、溝付きトレッドが設けられた空気入りタイヤが再生される。
更生タイヤ製造業者には、タイヤユーザが様々な条件で使用した使用済みタイヤが持ち込まれるので、上記シェアログラフィ検査および外観検査は重要な検査工程である。あるタイヤユーザは、地域間を高速走行で長時間走行するトラックにタイヤを使用し、別のタイヤユーザは地域内を走行するトラックにタイヤを使用する。このため、持ち込まれるタイヤのゴム部材の劣化の程度は様々に異なる。
上記シェアログラフィ検査は、タイヤ内部のゴム部材間のセパレーションの確認に用いられ、内部構造の故障及び欠陥の有無を調べる。外観検査は、パンクの穴や傷の有無を調べる。しかし、シェアログラフィ検査および外観検査では、空気入りタイヤのゴム部材の劣化の程度を十分に知ることはできない。
このような状況下、走行中のタイヤの内部に装着し、定期的にゴムの硬化状況を把握することにより、タイヤ内部のゴムやカ−カス被覆ゴムの破壊時期を判定するタイヤ劣化判定具及びこれを用いたタイヤ寿命の予測方法が知られている。
具体的には、 タイヤのゴム部材やカーカス被覆ゴム部材に相当する硫黄架橋可能なジエン系ゴム組成物からなる帯状の芯体ゴムの周囲を、タイヤのインナライナーゴム部材と同等又はそれ以上の酸素透過係数を有するカバ−ゴムで被覆したタイヤ劣化判定具が知られている。このタイヤ劣化判定具は、走行中のタイヤの温度が最も高くなる部位であるタイヤ内壁のタイヤ最大幅より径方向外側又はリムの外周面に装着される。所定の期間又は所定の距離を走行した段階毎にタイヤ劣化判定具を取り出して屈曲試験を行ない、この屈曲試験を通じてタイヤのゴム又はカ−カス被覆ゴムの破壊時期を判定する。
しかし、上述のタイヤ劣化判定具による屈曲試験は、ばらつきが大きく、精度の高い判定をすることは難しい。屈曲試験では、劣化の激しい特異な微小領域が集中的に損傷するので、ゴム部材等の全体的な劣化の程度を判定することはできない。また、屈曲試験を行うので、タイヤのゴム部材の破壊時期を判定するのに時間がかかる。
そこで、本発明は、上記タイヤ劣化判定具とは異なる方式で、タイヤのゴム部材の劣化を判定するタイヤ劣化判定システム、タイヤのゴム部材の劣化を判定することができるタイヤ、および更生タイヤの製造方法を提供することを目的とする。
上記目的は、空気入りタイヤのゴム部材の劣化を判定する、空気入りタイヤと判定装置とを含むタイヤ劣化判定システムにより達成することができる。
当該タイヤ劣化判定システムは、
（１）前記空気入りタイヤは、タイヤ本体と、該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定された、金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
（２）前記モニタリング部材は、前記金属片の周りを覆うゴム被膜あるいは熱可塑性エラストマー被膜を有し、前記タイヤ内表面に固定されており、
（３）前記判定装置は、前記金属片の酸化の進行の程度を測定した結果に基づいて、前記タイヤ本体のゴム部材の劣化を判定する装置である。
また、当該タイヤ劣化判定システムの別の一態様は、
（４）前記空気入りタイヤは、タイヤ空洞領域に面するタイヤ内表面を有するタイヤ本体と、該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定され、前記タイヤ空洞領域に充填された空気に触れる環境下におかれて酸化しうる金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
（５）前記判定装置は、前記金属片の酸化の進行の程度を測定した結果に基づいて、前記タイヤ本体のゴム部材の劣化を判定する装置である。
当該タイヤ劣化判定システムは、
（１）前記空気入りタイヤは、タイヤ本体と、該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定された、金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
（２）前記モニタリング部材は、前記金属片の周りを覆うゴム被膜あるいは熱可塑性エラストマー被膜を有し、前記タイヤ内表面に固定されており、
（３）前記判定装置は、前記金属片の酸化の進行の程度を測定した結果に基づいて、前記タイヤ本体のゴム部材の劣化を判定する装置である。
また、当該タイヤ劣化判定システムの別の一態様は、
（４）前記空気入りタイヤは、タイヤ空洞領域に面するタイヤ内表面を有するタイヤ本体と、該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定され、前記タイヤ空洞領域に充填された空気に触れる環境下におかれて酸化しうる金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
（５）前記判定装置は、前記金属片の酸化の進行の程度を測定した結果に基づいて、前記タイヤ本体のゴム部材の劣化を判定する装置である。
さらに、上記目的は、空気入りタイヤのゴム部材の劣化を判定する空気入りタイヤであって、タイヤ本体と、該タイヤ本体のタイヤ表面に固定された、金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
前記モニタリング部材は、前記金属片の周りを覆うゴム被膜あるいは熱可塑性エラストマー被膜を有し、前記タイヤ内表面に固定されていることを特徴とする空気入りタイヤによって達成することができる。
また上記目的は、空気入りタイヤのゴム部材の劣化を判定する空気入りタイヤであって、タイヤ空洞領域に面するタイヤ内表面を有するタイヤ本体と、
該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定され、前記タイヤ空洞領域に充填された空気に触れる環境下におかれて酸化しうる金属片を含むモニタリング部材と、を有することを特徴とする空気入りタイヤによっても達成することができる
前記モニタリング部材は、前記金属片の周りを覆うゴム被膜あるいは熱可塑性エラストマー被膜を有し、前記タイヤ内表面に固定されていることを特徴とする空気入りタイヤによって達成することができる。
また上記目的は、空気入りタイヤのゴム部材の劣化を判定する空気入りタイヤであって、タイヤ空洞領域に面するタイヤ内表面を有するタイヤ本体と、
該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定され、前記タイヤ空洞領域に充填された空気に触れる環境下におかれて酸化しうる金属片を含むモニタリング部材と、を有することを特徴とする空気入りタイヤによっても達成することができる
さらに、上記目的は、以下の更生タイヤの製造方法により達成することができる。
その際、使用した空気入りタイヤは、タイヤ本体と、使用開始時から該タイヤ本体のタイヤ表面に固定された、金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
前記モニタリング部材は、前記金属片の周りを覆うゴム被膜あるいは熱可塑性エラストマー被膜を有し、前記タイヤ内表面に固定されており、
更生タイヤの製造方法は、
（６）前記使用した空気入りタイヤのゴム部材の劣化を、前記金属片の酸化の進行の程度の測定により判定を行う工程と、
（７）前記判定の結果に応じて、前記使用した空気入りタイヤを分別する工程と、
（８）分別した少なくとも１つのグループに属する空気入りタイヤについて、トレッド部材の貼り付け処理を行う工程と、を有する。
また、上記目的は、以下の更生タイヤの製造方法によっても達成することができる。
その際、使用した空気入りタイヤは、タイヤ空洞領域に面するタイヤ内表面を有するタイヤ本体と、使用開始時から該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定され、前記タイヤ空洞領域に充填された空気に触れる環境下におかれて酸化しうる金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
更生タイヤの製造方法は、
（９）前記使用した空気入りタイヤのゴム部材の劣化を、前記金属片の酸化の進行の程度の測定により判定を行う工程と、
（１０）前記判定の結果に応じて、前記使用した空気入りタイヤを分別する工程と、
（１１）分別した少なくとも１つのグループに属する空気入りタイヤについて、トレッド部材の貼り付け処理を行う工程と、を有することを特徴とする
その際、使用した空気入りタイヤは、タイヤ本体と、使用開始時から該タイヤ本体のタイヤ表面に固定された、金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
前記モニタリング部材は、前記金属片の周りを覆うゴム被膜あるいは熱可塑性エラストマー被膜を有し、前記タイヤ内表面に固定されており、
更生タイヤの製造方法は、
（６）前記使用した空気入りタイヤのゴム部材の劣化を、前記金属片の酸化の進行の程度の測定により判定を行う工程と、
（７）前記判定の結果に応じて、前記使用した空気入りタイヤを分別する工程と、
（８）分別した少なくとも１つのグループに属する空気入りタイヤについて、トレッド部材の貼り付け処理を行う工程と、を有する。
また、上記目的は、以下の更生タイヤの製造方法によっても達成することができる。
その際、使用した空気入りタイヤは、タイヤ空洞領域に面するタイヤ内表面を有するタイヤ本体と、使用開始時から該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定され、前記タイヤ空洞領域に充填された空気に触れる環境下におかれて酸化しうる金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
更生タイヤの製造方法は、
（９）前記使用した空気入りタイヤのゴム部材の劣化を、前記金属片の酸化の進行の程度の測定により判定を行う工程と、
（１０）前記判定の結果に応じて、前記使用した空気入りタイヤを分別する工程と、
（１１）分別した少なくとも１つのグループに属する空気入りタイヤについて、トレッド部材の貼り付け処理を行う工程と、を有することを特徴とする
上述のタイヤ劣化判定システムおよびタイヤでは、従来の公知のタイヤ劣化判定具とは異なる方式で、タイヤのゴム部材の劣化を判定することができる。したがって、このタイヤ劣化判定システムおよびタイヤを用いることにより、効率のよい更生タイヤの製造が実現できる。
以下、添付の図面に示す実施形態に基づいて、本発明のタイヤ劣化判定システム、空気入りタイヤおよび更生タイヤの製造方法を説明する。
（タイヤ劣化判定システム）
図１は、本実施形態のタイヤ劣化判定システム（以降、システムという）１０の概略を説明する図である。
システム１０は、タイヤ１２と、判定装置１４と、を備える。
タイヤ１２は、タイヤ本体１６と、タイヤ本体１６のタイヤ内表面に固定されたモニタリング部材１８と、を有する。
一方、判定装置１４は、測定部２０と、判定部２２と、を有する。
図１は、本実施形態のタイヤ劣化判定システム（以降、システムという）１０の概略を説明する図である。
システム１０は、タイヤ１２と、判定装置１４と、を備える。
タイヤ１２は、タイヤ本体１６と、タイヤ本体１６のタイヤ内表面に固定されたモニタリング部材１８と、を有する。
一方、判定装置１４は、測定部２０と、判定部２２と、を有する。
タイヤ本体１６は、バスあるいはトラックに用いる重荷重用タイヤ、あるいは、乗用車用タイヤ等である。図１では、重荷重用タイヤが示されている。タイヤ本体１６は、スチールベルト部材１６ａ、スチールカーカス部材１６ｂ、ビード部材１６ｃを構造材として含み、トレッドゴム部材１６ｄ、サイドゴム部材１６ｅ、ビードフィラーゴム部材１６ｆ、インナライナーゴム部材１６ｇ等の公知のゴム部材が配されている。インナライナーゴム部材１６ｇは、一方のビード部材１６ｃのトー先端Ａから他方のビード部材１６ｃのトー先端Ｂに至るタイヤ空洞領域Ｃに面したタイヤ内表面に設けられ、タイヤ空洞領域Ｃに充填される空気をタイヤ本体１６内部へ透過することを抑制する。
モニタリング部材１８は、円柱状の細長い金属片１８ａの周りに、インナライナー部材１６ｇと同じ種類のゴム被膜１８ｂで被覆されて構成され、インナライナー１６ｇに固定されている。金属片１８ａは、例えば、銅、青銅、黄銅、あるいは鉄等の導電性金属が用いられる。金属片１８ａの周りに被覆される被膜は、インナライナー部材１６ｇと同じ種類のゴム被膜１８ｂの他、熱可塑性エラストマー被膜を用いてもよい。
判定装置１４は、金属片１８ａの酸化の進行の程度を測定した結果に基づいて、タイヤ本体１６のゴム部材の劣化を判定する装置である。
測定部２０は、金属片１８ａの電気抵抗を測定する。金属片１８ａは、タイヤ本体１６からモニタリング部材１８を取り外し、さらにモニタリング部材１８からゴム被膜１８ｂを除去したものが測定に供される。
判定部２２は、金属片１８ａの電気抵抗の増加量に基づいて、タイヤ本体１６のゴム部材の劣化を判定する。
測定部２０は、金属片１８ａの電気抵抗を測定する。金属片１８ａは、タイヤ本体１６からモニタリング部材１８を取り外し、さらにモニタリング部材１８からゴム被膜１８ｂを除去したものが測定に供される。
判定部２２は、金属片１８ａの電気抵抗の増加量に基づいて、タイヤ本体１６のゴム部材の劣化を判定する。
金属片１８ａは、ゴム被膜１８ｂを通してタイヤ空洞領域Ｃ内の空気がわずかに透過するため、この空気中の酸素によって酸化され、金属片１８ａの電気抵抗が変化する。測定部２０は、この酸化の進行の程度によって変化する電気抵抗を測定する。電気抵抗の情報は、判定部２２に送られる。判定部２２では、得られた金属片１８ａの電気抵抗から電気抵抗の増加量を求めて、ゴム部材の劣化の程度を判定する。
なお、金属片１８ａの酸化の進行の程度は、ゴム被膜１８ｂを透過した空気に触れる経過時間とそのときの温度環境（走行速度とタイヤの負荷荷重）とに応じて変化する。同様に、インナライナー１６ｇを透過した空気に、タイヤ本体１６の内部に位置するゴム部材、例えば、スチールカーカス部材１６ｂを被覆するカーカス被覆ゴム部材等を酸化させる。この酸化が一定の限度を越えると上記ゴム部材は硬化し、最終的に亀裂あるいは破壊が生じる。すなわち、タイヤ本体１６が、上記亀裂や破壊が生じる程度にゴム部材が劣化していないかを、金属片１８ａの酸化の進行の程度を用いて判定することができる。
判定部２２は、具体的には、タイヤ本体１６の使用前の金属片１８ａの電気抵抗を予め記憶しており、この電気抵抗に対するタイヤ本体１６の使用後の金属片１８ａの電気抵抗の増加量を求めることにより、タイヤ本体１６内部のゴム部材の劣化の程度を判定する。この場合、電気抵抗の増加量とゴム部材の劣化の程度を区分けする識別数字とを関連付けた参照テーブルを用いて、求めた電気抵抗の増加量から、タイヤ本体１６のランク分け（分別）を行う。例えば、ゴム部材の劣化の程度を２つ以上のグループに分類し、ゴム部材の劣化が激しいグループにタイヤ本体１６が分別された場合、タイヤ本体１６を更生タイヤの台タイヤとして使用することを禁止する。これ以外のグループに分類されたタイヤ本体１６は、台タイヤとして用いる。このとき、グループに応じて、台タイヤに貼り付けるトレッドゴム部材の厚さおよびトレッドゴム部材に設ける溝深さを変更してもよい。
判定部２２によるランク分けの結果は、図示されないディスプレイに表示され、オペレータに知らせる。
判定部２２によるランク分けの結果は、図示されないディスプレイに表示され、オペレータに知らせる。
モニタリング部材１８は、タイヤ本体１６のタイヤ内表面にタイヤ周方向に複数個所に設けられている基準モニタリング部材を含むことが好ましい。例えば、図２（ａ）に示すように、同じ環境下であっても金属片１８ａの酸化の進行速度が互いに異なる金属Ａ，Ｂ，Ｃを用いた３種類の基準モニタリング部材１８をタイヤ内表面に設けることが好ましい。図３（ｂ）に示すように、タイヤ１６の使用の経過時間とともに金属Ａ〜Ｃにおいて電気抵抗が異なり、経過時間に対する電気抵抗の傾斜が異なる。このため、例えば、金属Ａを用いた基準モニタリング部材１８では電気抵抗が飽和状態であっても、金属Ｂあるいは金属Ｃの電気抵抗は飽和状態にない。このため、金属Ｂあるいは金属Ｃを金属片１８ａとする基準モニタリング部材を用いることにより、タイヤ本体１６のゴム部材の劣化の程度を判定することができる。すなわち、ゴム部材の劣化の程度について、広いダイナミックレンジで判定することができる。
図２（ａ）に示すような金属片１８ａの種類が異なる基準モニタリング部材の代わりに、図３（ａ）に示すように、金属片１８ａの金属の種類は同じであるが、金属片１８ａを取り巻くゴム被膜１８ｂの厚さが異なる基準モニタリング部材を用いてもよい。このときのゴム被膜１８ｂのゴムの種類は同じである。例えば、図３（ｂ）に示すように、ゴム被膜１８ｂの厚さが最も薄い基準モニタリング部材である判定具１の、経過時間に対する金属片１８ａの電気抵抗の傾斜が最も高く、ゴム被膜１８ｂの厚さが最も厚い基準モニタリング部材である判定具３の、経過時間に対する金属片１８ａの電気抵抗の傾斜が最も低くなる。例えば、判定具１では電気抵抗が飽和状態であっても、判定具２あるいは判定具３の金属片１８ａの電気抵抗は飽和状態にないので、判定具２あるいは判定具３の電気抵抗を用いて、タイヤ本体１６のゴム部材の劣化の程度を判定することができる。すなわち、ゴム部材の劣化の程度について、広いダイナミックレンジで判定することができる。
モニタリング部材１８のタイヤ内表面に固定する方法は、接着剤にて固定してもよく、あるいは、タイヤ本体１６の加硫工程前の段階でモニタリング部材１８を貼り付け、加硫工程でタイヤ本体１６に固定してもよい。
モニタリング部材１８のタイヤ内表面の固定位置は、図４に示すように、タイヤ本体１６の赤道線（トレッドセンター）ＣＬを中心としたトレッド幅Ｔｗの７５％の領域に対応するタイヤ内表面の領域Ｒ1、あるいは、タイヤ本体１６のリム装着基部１６ｈからタイヤ本体１６の断面高さＨの２５％の領域に対応するタイヤ内表面の領域Ｒ2にあることが好ましい。領域Ｒ1あるいは領域Ｒ2は、タイヤ本体１６が走行する際の撓みが少ない領域であり、モニタリング１８の離脱や損傷を抑制することができる。
トレッド幅Ｔｗは、タイヤ本体１６のタイヤトレッド部のショルダー領域の輪郭曲線をショルダー領域外側に延長した線と、タイヤ本体１６のバットレス部の輪郭曲線を上側に延長した線とが交わる、タイヤ両側の交点間の距離である。
モニタリング部材１８のタイヤ内表面の固定位置は、図４に示すように、タイヤ本体１６の赤道線（トレッドセンター）ＣＬを中心としたトレッド幅Ｔｗの７５％の領域に対応するタイヤ内表面の領域Ｒ1、あるいは、タイヤ本体１６のリム装着基部１６ｈからタイヤ本体１６の断面高さＨの２５％の領域に対応するタイヤ内表面の領域Ｒ2にあることが好ましい。領域Ｒ1あるいは領域Ｒ2は、タイヤ本体１６が走行する際の撓みが少ない領域であり、モニタリング１８の離脱や損傷を抑制することができる。
トレッド幅Ｔｗは、タイヤ本体１６のタイヤトレッド部のショルダー領域の輪郭曲線をショルダー領域外側に延長した線と、タイヤ本体１６のバットレス部の輪郭曲線を上側に延長した線とが交わる、タイヤ両側の交点間の距離である。
また、モニタリング部材１８は、タイヤ内表面に固定する他、タイヤ本体１６のタイヤ外側表面に固定してもよい。タイヤ外側表面とは、タイヤ空洞領域Ｃの側ではなく、タイヤ本体１６のトレッドゴム部材１６ｄやサイドゴム部材１６ｅが接する大気側のタイヤ表面をいう。この場合、領域Ｒ2に対応するタイヤ外側表面の領域に、モニタリング部材１８が固定されることが好ましい。この領域は、領域Ｒ2と同様に、タイヤ本体１６が走行する際に発生する撓みが少ない領域であり、モニタリング部材１８の離脱や損傷を抑制することができる。
また、本実施形態では、金属片１８ａの電気抵抗の増加量を、金属片１８ａの酸化の進行の程度として求めたが、これに限定されない。例えば、金属片１８ａの質量の増加量を、金属片１８ａの酸化の進行の程度として求めてもよい。具体的には、測定部２０は金属片１８ａの質量を測定し、タイヤ１２の使用前の金属片１８ａの質量から差し引いて質量の増加量を求めるとよい。質量の増加量は、金属片１８ａが酸化することによって増えた酸素の質量に当たる。
（更生タイヤの製造方法）
次に、更生タイヤの製造方法について説明する。図５は、更生タイヤの製造方法の一例の流れを示すフローチャートである。更生タイヤの製造方法では、タイヤ本体１６にモニタリング部材１８が固定されたタイヤ１２が用いられる。
まず、使用済みのタイヤ１２が回収される（ステップＳ１０）。使用済みのタイヤ１２は、サイズ毎に分類されて用意される。これらの使用済みのタイヤ１２は、トレッド部が摩耗してトレッド溝が殆どなくなり、使用することができない状態のタイヤである。このとき、使用済みのタイヤ１２の回収先の情報や使用状況の情報は得られない。
次に、更生タイヤの製造方法について説明する。図５は、更生タイヤの製造方法の一例の流れを示すフローチャートである。更生タイヤの製造方法では、タイヤ本体１６にモニタリング部材１８が固定されたタイヤ１２が用いられる。
まず、使用済みのタイヤ１２が回収される（ステップＳ１０）。使用済みのタイヤ１２は、サイズ毎に分類されて用意される。これらの使用済みのタイヤ１２は、トレッド部が摩耗してトレッド溝が殆どなくなり、使用することができない状態のタイヤである。このとき、使用済みのタイヤ１２の回収先の情報や使用状況の情報は得られない。
用意された使用済みのタイヤ１２のタイヤ内表面には、モニタリング部材１８が固定されている。このモニタリング部材１８はタイヤ本体１６から取り外されて、金属片１８ａが取り出される。判定装置１４は、取り出された金属片１８ａを用いて、タイヤ本体１６のゴム部材の劣化の程度を判定する（ステップＳ２０）。
具体的には、測定部２０は、金属片１８ａの電気抵抗を測定し、この測定結果を判定部２２に供給する。判定部２２は、測定した電気抵抗から、予め既知の値として記憶している使用前の金属片１８ａの電気抵抗を差し引いて、電気抵抗の増加量を求める。
この増加量は、金属片１８ａの酸化の進行の程度を表しており、タイヤ本体部１６のゴム部材の劣化の程度を判定する指標となる。判定部２２は、予め設定されている増加量とゴム部材の劣化の程度を表すランクの数字とを関連付けた参照テーブルを用いて、上記求めた電気抵抗の増加量からランクの数字を求める。求めたランクの数字が、台タイヤとして用いることが可能な数字である場合、タイヤ本体１６は、さらに、図示されないシェアログラフィ検査装置によりシェアログラフィ検査および作業員による外観検査を受ける（ステップＳ３０）。
シェアログラフィ検査は、タイヤ本体１６に作用する余分な歪を検査するものであり、タイヤ内部のゴム部材間のセパレーションの確認に用いられる。
具体的には、測定部２０は、金属片１８ａの電気抵抗を測定し、この測定結果を判定部２２に供給する。判定部２２は、測定した電気抵抗から、予め既知の値として記憶している使用前の金属片１８ａの電気抵抗を差し引いて、電気抵抗の増加量を求める。
この増加量は、金属片１８ａの酸化の進行の程度を表しており、タイヤ本体部１６のゴム部材の劣化の程度を判定する指標となる。判定部２２は、予め設定されている増加量とゴム部材の劣化の程度を表すランクの数字とを関連付けた参照テーブルを用いて、上記求めた電気抵抗の増加量からランクの数字を求める。求めたランクの数字が、台タイヤとして用いることが可能な数字である場合、タイヤ本体１６は、さらに、図示されないシェアログラフィ検査装置によりシェアログラフィ検査および作業員による外観検査を受ける（ステップＳ３０）。
シェアログラフィ検査は、タイヤ本体１６に作用する余分な歪を検査するものであり、タイヤ内部のゴム部材間のセパレーションの確認に用いられる。
シェアログラフィ検査および外観検査において条件を満足するタイヤ本体１６に対して、トレッド部の貼り付け処理が行われる（ステップＳ４０）トレッド部の貼り付け処理では、タイヤ本体１６の残存するわずかなトレッドゴム部材１６ｄが第１の専用装置で除去されて、一定の形状を成した台タイヤが作られる。この台タイヤに対して、トレッド溝の設けられた、予備加硫されたトレッドゴム部材を第２の専用装置で貼り付け、長時間室温等で加硫を行わせる。あるいは、台タイヤに対して、未加硫状態のトレッドゴム部材を第２の専用装置で貼り付け、専用の加硫機にてモールド整形されて、所定のトレッド溝を有する更生タイヤが作られる。
（実施例）
次に、システム１０におけるモニタリング部材１８の酸化の程度と、タイヤ本体１６のゴム部材の劣化の程度との関係を調べた。ゴム部材の劣化の程度は、スチールベルト部材を被覆するベルト被覆ゴムの破断伸びを用いた。
次に、システム１０におけるモニタリング部材１８の酸化の程度と、タイヤ本体１６のゴム部材の劣化の程度との関係を調べた。ゴム部材の劣化の程度は、スチールベルト部材を被覆するベルト被覆ゴムの破断伸びを用いた。
使用済みのタイヤ本体１６のサイズは、１１Ｒ２２．５であり、モニタリング部材１８の金属片１８ａは、直径２ｍｍ、長さ１０ｍｍの円柱状の銅を用いた。ゴム被膜１８ｂは、タイヤ本体１６のインナライナー部材に用いたゴムと同じゴムを用いた。ゴム被膜１８ｂの厚さは２ｍｍとした。
空気入りタイヤ１２として、３本の使用済みのタイヤＡ，Ｂ，Ｃを用意した。用意したタイヤＡ〜Ｃについての走行条件の情報と走行距離の情報をユーザから取得した。
一方、使用済みのタイヤＡ〜Ｃからモニタリング部材１８を取り出し、モニタリング部材１８の金属片１８ａの電気抵抗を測定した。一方、タイヤＡ〜Ｃから、ベルト被覆ゴムを切り出して、ゴムサンプルをＪＩＳ Ｋ６２５１に準じ、２３℃にて引張試験を行い、ベルト被覆ゴムの破断伸びを求めた。破断伸びが低いほど、ゴムは劣化していることを表す。下記表では、タイヤ本体１６の未使用状態におけるベルト被覆ゴムの破断伸びを１００として指数で表した。破断伸びの指数が小さいほど、ベルト被覆ゴムの劣化が進行していることを示す。
一方、使用済みのタイヤＡ〜Ｃからモニタリング部材１８を取り出し、モニタリング部材１８の金属片１８ａの電気抵抗を測定した。一方、タイヤＡ〜Ｃから、ベルト被覆ゴムを切り出して、ゴムサンプルをＪＩＳ Ｋ６２５１に準じ、２３℃にて引張試験を行い、ベルト被覆ゴムの破断伸びを求めた。破断伸びが低いほど、ゴムは劣化していることを表す。下記表では、タイヤ本体１６の未使用状態におけるベルト被覆ゴムの破断伸びを１００として指数で表した。破断伸びの指数が小さいほど、ベルト被覆ゴムの劣化が進行していることを示す。
上記表からわかるように、電気抵抗の増加量が多いほど破断伸びの指数が低くなることがわかる。電気抵抗の増加は、金属片１８の酸化の進行の程度を表すので、電気抵抗の増加量により、金属片１８ａの酸化の進行の程度を介して、ゴム部材等の劣化の程度を判定することができることがわかる。
さらに、上記表からわかるように、質量の増加量が多いほど破断伸びの指数が低くなることがわかる。質量の増加は、金属片１８ａの酸化の進行の程度を表すので、質量の増加量により、金属片１８ａの酸化の進行の程度を介して、ゴム部材等の劣化の程度を判定することができることがわかる。
以上のように、システム１０では、金属片１８ａを含むモニタリング部材１８をタイヤ本体１６のタイヤ内表面に固定して、金属片１８ａの酸化の進行の程度を調べることができる。したがって、この酸化の進行の程度を知ることにより、タイヤ本体１６のゴム部材の劣化の程度を判定することができる。
モニタリング部材１８は、金属片１８ａの周りを覆うゴム被膜１８ｂを有するので、金属片１８ａの酸化の進行を、タイヤ本体１６のゴム部材と同程度に抑制することができる。
金属片１８ａを覆うゴム被膜１８ｂの厚さが互いに異なる、複数種類の基準モニタリング部材を用いることにより、ゴム部材の劣化の程度を、広いダイナミックレンジで判定することができる。
あるいは、酸化の進行速度が互いに異なる金属を含んだ金属片１８ａを複数種類用いることにより、ゴム被膜１８ｂの厚さが同じ場合でも、ゴム部材の劣化の程度を、広いダイナミックレンジで判定することができる。
モニタリング部材１８は、金属片１８ａの周りを覆うゴム被膜１８ｂを有するので、金属片１８ａの酸化の進行を、タイヤ本体１６のゴム部材と同程度に抑制することができる。
金属片１８ａを覆うゴム被膜１８ｂの厚さが互いに異なる、複数種類の基準モニタリング部材を用いることにより、ゴム部材の劣化の程度を、広いダイナミックレンジで判定することができる。
あるいは、酸化の進行速度が互いに異なる金属を含んだ金属片１８ａを複数種類用いることにより、ゴム被膜１８ｂの厚さが同じ場合でも、ゴム部材の劣化の程度を、広いダイナミックレンジで判定することができる。
さらに、モニタリング部材１８は、タイヤ本体１６のタイヤ赤道線ＣＬを中心としたトレッド幅Ｔｗの７５％の領域に対応するタイヤ内表面の領域Ｒ1、あるいは、タイヤ本体１６のリム装着基部１６ｈからタイヤ本体１６の断面高さＨの２５％の領域に対応するタイヤ内表面の領域Ｒ2に、モニタリング部材１８が固定される。領域Ｒ1および領域Ｒ2は、タイヤ１２の走行のとき歪が小さい部分なので、タイヤ本体１６からモニタリング部材１８が離脱しにくい。
判定部２２が金属片１８ａの酸化の進行の程度を判定するために、金属片１８ａの電気抵抗の増加量、あるいは金属片１８ａの質量の増加の情報を用いる。これらの情報は、短時間に精度よく定量的に求めることができるので、短時間に精度よくゴム部材の劣化を判定することができる。
判定部２２が金属片１８ａの酸化の進行の程度を判定するために、金属片１８ａの電気抵抗の増加量、あるいは金属片１８ａの質量の増加の情報を用いる。これらの情報は、短時間に精度よく定量的に求めることができるので、短時間に精度よくゴム部材の劣化を判定することができる。
以上、本発明のタイヤ劣化判定システム、空気入りタイヤおよび更生タイヤの製造方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
１０ タイヤ劣化判定システム
１２ 空気入りタイヤ
１４ 判定装置
１６ タイヤ本体
１６ａ スチールベルト部材
１６ｂ スチールカーカス部材
１６ｃ ビード部材
１６ｄ トレッドゴム部材
１６ｅ サイドゴム部材
１６ｆ ビードフィラーゴム部材
１６ｇ インナライナーゴム部材
１６ｈ リム装着基部
１８ モニタリング部材
１８ａ 金属片
１８ｂ ゴム被膜
２０ 測定部
２２ 判定部
１２ 空気入りタイヤ
１４ 判定装置
１６ タイヤ本体
１６ａ スチールベルト部材
１６ｂ スチールカーカス部材
１６ｃ ビード部材
１６ｄ トレッドゴム部材
１６ｅ サイドゴム部材
１６ｆ ビードフィラーゴム部材
１６ｇ インナライナーゴム部材
１６ｈ リム装着基部
１８ モニタリング部材
１８ａ 金属片
１８ｂ ゴム被膜
２０ 測定部
２２ 判定部
Claims (25)
- 空気入りタイヤのゴム部材の劣化を判定する、空気入りタイヤと判定装置とを含むタイヤ劣化判定システムであって、
前記空気入りタイヤは、タイヤ本体と、該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定された、金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
前記モニタリング部材は、前記金属片の周りを覆うゴム被膜あるいは熱可塑性エラストマー被膜を有し、前記タイヤ内表面に固定されており、
前記判定装置は、前記金属片の酸化の進行の程度を測定した結果に基づいて、前記タイヤ本体のゴム部材の劣化を判定する装置である、ことを特徴とするタイヤ劣化判定システム。 - 空気入りタイヤのゴム部材の劣化を判定する、空気入りタイヤと判定装置とを含むタイヤ劣化判定システムであって、
前記空気入りタイヤは、タイヤ空洞領域に面するタイヤ内表面を有するタイヤ本体と、該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定され、前記タイヤ空洞領域に充填された空気に触れる環境下におかれて酸化しうる金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
前記判定装置は、前記金属片の酸化の進行の程度を測定した結果に基づいて、前記タイヤ本体のゴム部材の劣化を判定する装置である、ことを特徴とするタイヤ劣化判定システム。 - 前記モニタリング部材は、前記金属片の周りを覆うゴム被膜あるいは熱可塑性エラストマー被膜を有し、前記タイヤ内表面に固定されている、請求項２に記載のタイヤ劣化判定システム。
- 前記モニタリング部材は、前記タイヤ本体のインナライナー部材と同じゴムが、前記ゴム被膜として用いられる、請求項１または３に記載のタイヤ劣化判定システム。
- 前記モニタリング部材は、複数種類の基準モニタリング部材を含み、
前記複数種類の基準モニタリング部材は、前記金属片を覆う前記ゴム被膜あるいは前記熱可塑性エラストマー被膜の厚さが互いに異なる、請求項１，３および４のいずれか１項に記載のタイヤ劣化判定システム。 - 前記モニタリング部材は、複数種類の基準モニタリング部材を含み、
前記複数種類の基準モニタリング部材は、酸化の進行速度が互いに異なる金属を含んだ金属片を用いる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のタイヤ劣化判定システム。 - 前記モニタリング部材は、前記タイヤ本体のタイヤ内表面に固定され、
前記タイヤ本体のタイヤ赤道線を中心としたトレッド幅の７５％の領域に対応する前記タイヤ内表面の領域、あるいは、前記タイヤ本体のリム装着基部から前記タイヤ本体の断面高さの２５％の領域に対応する前記タイヤ内表面の領域に、前記モニタリング部材が固定される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のタイヤ劣化判定システム。 - 前記判定装置が測定する前記酸化の進行の程度は、前記金属片の電気抵抗の変化の情報である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のタイヤ劣化判定システム。
- 前記判定装置が測定する前記酸化の進行の程度は、前記金属片の質量の変化の情報である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のタイヤ劣化判定システム。
- 空気入りタイヤのゴム部材の劣化を判定する空気入りタイヤであって、
タイヤ本体と、
該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定された、金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
前記モニタリング部材は、前記金属片の周りを覆うゴム被膜あるいは熱可塑性エラストマー被膜を有し、前記タイヤ内表面に固定されていることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 空気入りタイヤのゴム部材の劣化を判定する空気入りタイヤであって、
タイヤ空洞領域に面するタイヤ内表面を有するタイヤ本体と、
該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定され、前記タイヤ空洞領域に充填された空気に触れる環境下におかれて酸化しうる金属片を含むモニタリング部材と、を有することを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記モニタリング部材は、前記金属片の周りを覆うゴム被膜あるいは熱可塑性エラストマー被膜を有し、前記タイヤ内表面に固定されている、請求項１１に記載の空気入りタイヤ。
- 前記モニタリング部材は、前記タイヤ本体のインナライナー部材と同じゴムが、前記ゴム被膜として用いられる、請求項１０または１２に記載の空気入りタイヤ。
- 前記モニタリング部材は、複数種類の基準モニタリング部材を含み、
前記複数種類の基準モニタリング部材は、前記金属片を覆う前記ゴム被膜あるいは前記熱可塑性エラストマー被膜の厚さが互いに異なる、請求項１０，１２および１３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記モニタリング部材は、複数種類の基準モニタリング部材を含み、
前記複数種類の基準モニタリング部材は、酸化の進行速度が互いに異なる金属を含んだ金属片を用いる、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記モニタリング部材は、前記タイヤ本体のタイヤ内表面に固定され、
前記タイヤ本体のタイヤ赤道線を中心としたトレッド幅の７５％の領域に対応する前記タイヤ内表面の領域、あるいは、前記タイヤ本体のリム装着基部から前記タイヤ本体の断面高さの２５％の領域に対応する前記タイヤ内表面の領域に、前記モニタリング部材が固定される、請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。 - 更生タイヤの製造方法であって、
使用した空気入りタイヤは、タイヤ本体と、使用開始時から該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定された、金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
前記モニタリング部材は、前記金属片の周りを覆うゴム被膜あるいは熱可塑性エラストマー被膜を有し、前記タイヤ内表面に固定されており、
前記使用した空気入りタイヤのゴム部材の劣化を、前記金属片の酸化の進行の程度の測定により判定を行う工程と、
前記判定の結果に応じて、前記使用した空気入りタイヤを分別する工程と、
分別した少なくとも１つのグループに属する空気入りタイヤについて、トレッド部材の貼り付け処理を行う工程と、を有することを特徴とする更生タイヤの製造方法。 - 更生タイヤの製造方法であって、
使用した空気入りタイヤは、タイヤ空洞領域に面するタイヤ内表面を有するタイヤ本体と、使用開始時から該タイヤ本体のタイヤ内表面に固定され、前記タイヤ空洞領域に充填された空気に触れる環境下におかれて酸化しうる金属片を含むモニタリング部材と、を有し、
前記使用した空気入りタイヤのゴム部材の劣化を、前記金属片の酸化の進行の程度の測定により判定を行う工程と、
前記判定の結果に応じて、前記使用した空気入りタイヤを分別する工程と、
分別した少なくとも１つのグループに属する空気入りタイヤについて、トレッド部材の貼り付け処理を行う工程と、を有することを特徴とする更生タイヤの製造方法。 - 前記モニタリング部材は、前記金属片の周りを覆うゴム被膜あるいは熱可塑性エラストマー被膜を有し、前記タイヤ内表面に固定されている、請求項１８に記載の更生タイヤの製造方法。
- 前記モニタリング部材は、前記タイヤ本体のインナライナー部材と同じゴムが、前記ゴム被膜として用いられる、請求項１７または１９に記載の更生タイヤの製造方法。
- 前記モニタリング部材は、複数種類の基準モニタリング部材を含み、
前記複数種類の基準モニタリング部材は、前記金属片を覆う前記ゴム被膜あるいは前記熱可塑性エラストマー被膜の厚さが互いに異なる、請求項１７，１９および２０のいずれか１項に記載の更生タイヤの製造方法。 - 前記モニタリング部材は、複数種類の基準モニタリング部材を含み、
前記複数種類の基準モニタリング部材は、酸化の進行速度が互いに異なる金属を含んだ金属片を用いる、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の更生タイヤの製造方法。 - 前記モニタリング部材は、前記タイヤ本体のタイヤ内表面に固定され、
前記タイヤ本体のタイヤ赤道線を中心としたトレッド幅の７５％の領域に対応する前記タイヤ内表面の領域、あるいは、前記タイヤ本体のリム装着基部から前記タイヤ本体の断面高さの２５％の領域に対応する前記タイヤ内表面の領域に、前記モニタリング部材が固定される、請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の更生タイヤの製造方法。 - 前記判定を行う工程で測定する前記酸化の進行の程度は、前記金属片の電気抵抗の変化の情報である、請求項１９〜２３のいずれか１項に記載の更生タイヤの製造方法。
- 前記判定を行う工程で測定する前記酸化の進行の程度は、前記金属片の質量の変化の情報である、請求項１９〜２３のいずれか１項に記載の更生タイヤの製造方法。
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