JP6484020B2 - タイヤ、タイヤの製造方法及びタイヤ試験方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ及びそのタイヤを用いた試験方法に関する。

タイヤ、特に、トレッドゴムに形成された溝の配置を試験する際、何種類ものタイヤが試作され、それらの性能評価試験が行なわれている。しかしながら、多くのタイヤの種類を試作することは、多大な時間と費用が必要であるので、試験に用いるタイヤの種類は、限定される傾向にあった。

例えば、下記特許文献１のようなタイヤノイズ試験が提案されている。特許文献１の試験方法として、タイヤの溝の一部が、瞬間接着剤で接着されたゴム片により一時的に埋められる方法が、従来から行なわれている。そして、このゴム片の位置を変えることにより、１つのタイヤで複数のタイヤの溝の配置に対応した試験が行なわれている。

特開２００８−３０４４０３号公報

しかしながら、溝に接着されるゴム片は、溝の形状に合わせたものでなければならず、溝の形状を詳細に測定したり、溝の形状に合わせてゴム片をカットする必要があった。従って、従来の方法は、試験を始めるための準備に時間がかかり、スムーズに性能評価試験を行なうことができないという問題があった。

また、溝に接着されるゴム片は、タイヤを高速走行させると、トレッドゴムの表面の変形に追随できず、すぐに脱落してしまうという問題もあった。

本発明は、以上のような実情に鑑み案出されたもので、溝の少なくとも一部に熱可塑性樹脂からなる溝埋部材を脱着可能に固着することを基本として、走行に悪影響を与えることなく高速走行でき、しかも、異なるタイヤの溝の配置に短時間で変更可能なタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、タイヤであって、トレッドゴムの表面に複数の溝が形成されたタイヤ本体と、前記溝の少なくとも一部に脱着可能に固着された溝埋部材とを含み、前記溝埋部材は、常温では前記トレッドゴムよりも硬く、かつ、走行による熱で前記トレッドゴムよりも軟らかくなる熱可塑性樹脂からなることを特徴とする。

本発明に係る溝埋部材は、常温において、前記トレッドゴムの接地面よりも内側に窪んでいるのが望ましい。

本発明に係る溝埋部材は、前記接地面よりもタイヤ半径方向内側に０．１〜０．５mm窪んでいるのが望ましい。

本発明に係る溝埋部材は、エチレン酢酸ビニル共重合体であるのが望ましい。

本発明に係るタイヤ本体の前記溝埋部材が固着されている前記溝は、表面が凹凸形状の溝底を有しているのが望ましい。

本発明に係るタイヤの製造方法は、タイヤ本体の前記溝に、熱を加えて軟化させた状態で、前記熱可塑性樹脂を充填する工程と、前記熱可塑性樹脂を冷却させて前記溝に沿った形状に成形する工程とを含むのが望ましい。

本発明は、タイヤの試験方法であって、トレッドゴムの表面に複数の溝が形成されたタイヤ本体を準備する工程と、前記タイヤ本体の前記溝の第１の位置に、熱可塑性樹脂からなる溝埋部材を固着して、前記溝が一時的に埋められた第１のタイヤを得る工程と、前記第１のタイヤを走行させて性能を評価する試験工程とを含むことを特徴とする。

本発明に係るタイヤ試験方法は、前記試験工程の後、前記第１のタイヤから前記溝埋部材を取り外して前記タイヤ本体を得る工程と、前記タイヤ本体の前記溝の第２の位置に、熱可塑性樹脂からなる溝埋部材を固着して、前記溝が一時的に埋められた第２のタイヤを得る工程と、前記第２のタイヤを走行させて性能を評価する試験工程とをさらに含むのが望ましい。

本発明のタイヤは、トレッドゴムの表面に複数の溝が形成されたタイヤ本体と、溝の少なくとも一部に脱着可能に固着された溝埋部材とを含んでいる。従って、求められる溝の配置となるよう、タイヤの対応した位置の溝を溝埋部材で埋めることができ、複数のタイヤの溝の配置が、１つのタイヤで実現できる。

溝埋部材は、常温では前記トレッドゴムよりも硬く、かつ、走行による熱で前記トレッドゴムよりも軟らかくなる熱可塑性樹脂からなる。このため、溝埋部材は、常温では溝の形状を維持し、走行中は軟らかくなりトレッドゴムの表面の変形に追随することができる。その結果、溝埋部材は、走行中に脱落し難く、タイヤを高速で走行させることが可能となる。

また、本発明のタイヤ試験方法は、タイヤ本体の溝の第１の位置に、熱可塑性樹脂からなる溝埋部材を固着して、溝が一時的に埋められた第１のタイヤを得る工程を含んでいる。従って、試験に必要なタイヤの溝の配置が、短時間で準備可能である。

以上の作用により、本発明のタイヤは、走行に悪影響を与えることなく高速走行でき、異なるタイヤの溝の配置に短時間で変更可能である。

本発明の一実施形態の第１のタイヤのトレッドゴムの表面展開図である。 図１のＡ−Ａ線の断面図である。 本発明の一実施形態の第２のタイヤのトレッドゴムの表面展開図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本発明の一実施形態を示す第１のタイヤのトレッドゴム２の表面展開図である。図１に示されるように、第１のタイヤは、それ単体で走行が可能なタイヤ本体１を含んでいる。タイヤ本体１は、トレッドゴム２を有している。トレッドゴム２の表面は、タイヤ赤道Ｃ上に配されたセンター周方向溝３と、タイヤ赤道Ｃの両側に配された複数の周方向主溝４とが形成されている。周方向主溝４，４間には、それぞれ、複数のミドルラグ溝５と、複数のサブミドルラグ溝６とが形成されている。周方向主溝４のタイヤ軸方向外側には、複数のショルダーラグ溝７と、複数のサブショルダーラグ溝８とが形成されている。これらの溝の配置は、本実施形態を説明する上での一例を示しているに過ぎず、本実施形態の特徴を表すものではない。

第１のタイヤは、溝埋部材９をさらに含む。特に断りがない場合、溝埋部材９は、常温での状態が示されている。本実施形態の溝埋部材９は、第１のタイヤのミドルラグ溝５に充填され、ミドルラグ溝５を一時的に埋めている。

溝埋部材９は、常温ではトレッドゴム２よりも硬く、かつ、走行による熱でトレッドゴム２よりも軟らかくなる熱可塑性樹脂からなる。このため、溝埋部材９は、常温では溝の形状を維持し、静止状態のタイヤの剛性を向上し得る。また、溝埋部材９は、走行中に軟らかくなりトレッドゴム２の表面の変形に追随することができ、高速走行においても脱落する可能性が減少する。

溝埋部材９は、一例として、エチレン酢酸ビニル共重合体を主成分とするホットメルト接着剤であることが望ましい。溝埋部材９は、エチレン酢酸ビニル共重合体であるので、常温では溝の形状を維持し、走行中は軟らかくなりトレッドゴム２の表面の変形に追随する特性を容易に実現できる。

溝埋部材９は、常温ではアスカーＣ硬度が７０〜９０度であるものが望ましい。この溝埋部材９は、トレッドゴム２の常温でのアスカーＣ硬度６０〜７０度よりも高く、常温では溝の形状を維持できる。

また、溝埋部材９は、４０℃付近から軟化がはじまり、５０℃付近では、アスカーＣ硬度が５０度以下となるものが望ましい。この溝埋部材９は、５０℃付近でのトレッドゴム２のアスカーＣ硬度５５〜６５度よりも低く、トレッドゴム２の表面の変形に追随することができる。なお、この５０℃付近というタイヤの温度は、外気温が２５℃程度の場合、一般的な試験コースを１〜２周することで達する温度である。また、タイヤの温度は、タイヤウォーマ等を用いて、走行前に予め５０℃付近まで上昇させておいてもよい。

図２は、図１のＡ−Ａ線の断面図である。図２に示されるように、溝埋部材９は、トレッドゴム２の接地面２ｐよりも内側に窪んでいる。このため、溝埋部材９が埋められた第１のタイヤは、走行に悪影響を与えることがない。

溝埋部材９は、接地面２ｐよりもタイヤ半径方向内側に０．１〜０．５mm窪んでいることが望ましい。窪み量ｄが０．１mmよりも小さいと、走行中の負荷及び温度上昇により、溝埋部材９が接地面２ｐよりも突出するおそれがあり、０．５mmより大きいと、溝を埋める効果が確認できない。

タイヤ本体１の溝埋部材９が固着されているミドルラグ溝５は、表面が微小な凹凸形状１０の溝底５ｂを有することが望ましい。凹凸形状１０は、好ましくは、凹部と凸部との高低差ｈが０．１〜０．５mmである。高低差ｈが０．１mmよりも小さいと、溝埋部材９の接着強度が上がる効果が低く、０．５mmより大きいと、溝埋部材９を取り外した際の走行時に悪影響が出るおそれがある。凹凸形状１０は、タイヤ本体１を製造する際に形成していてもよいし、溝埋部材９が固着される前に加工されてもよい。溝底５ｂの表面が微小な凹凸形状１０であるため、溝埋部材９が脱落し難く、タイヤ本体１をより高速で走行させることが可能となる。

溝埋部材９は、走行中は脱落し難いものの、鋭利な器具を用いることで容易に取り外し可能である。溝埋部材９は、端部を鋭利な器具で引き上げられ、その後、溝埋部材９の引き上げられた部位を引張られることで、きれいに取り外しされる。その結果、溝埋部材９を取り外した後のミドルラグ溝５は、溝埋部材９がほとんど残ることなく、元の状態に戻ることができる。

溝埋部材９をミドルラグ溝５から取り外す際、溝埋部材９の硬度が適度に軟らかくなる温度で取り外すのが望ましい。溝埋部材９を常温まで冷却すると、溝埋部材９が硬化し、端部を引き上げ難くなる。溝埋部材９の温度が高すぎると、溝埋部材が引張られる際に切断され、きれいに取り外すことが難しくなる。

図３は、本発明の一実施形態を示す第２のタイヤのトレッドゴム２の表面展開図である。図３に示されるように、第２のタイヤは、第１のタイヤと同じタイヤ本体１を含んでいる。

本実施形態の溝埋部材９は、第２のタイヤのサブショルダーラグ溝８に充填され、サブショルダーラグ溝８を一時的に埋めている。溝埋部材９は、第１のタイヤに用いたものと同じである。本実施形態では、溝埋部材９が短時間で充填、取り外し可能であるので、第１のタイヤから第２のタイヤへの変更が容易にできる。

次に、このような溝埋部材９を含むタイヤの製造方法について説明する。

まず、熱可塑性樹脂として、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体を主成分とするホットメルト接着剤の原料が、加熱押出工具に挿入される。ホットメルト接着剤の原料は、加熱押出工具により熱を加えられ、軟化する。次に、予め準備されたタイヤ本体１の溝（例えば、ミドルラグ溝５）に、加熱押出工具の吐出口が向けられ、加熱押出工具を操作することで、軟化させた状態のホットメルト接着剤（熱可塑性樹脂）を溝に充填する。その後、ホットメルト接着剤（熱可塑性樹脂）を冷却させることにより、ホットメルト接着剤（熱可塑性樹脂）を溝に沿った形状に成形することで、溝埋部材９を含むタイヤが製造される。

加熱押出工具によりホットメルト接着剤（熱可塑性樹脂）を溝に充填する際、トレッドゴム２の接地面２ｐとほぼ同じ高さまで充填することが望ましい。ホットメルト接着剤（熱可塑性樹脂）は冷却されると縮むので、トレッドゴム２の接地面２ｐとほぼ同じ高さまで充填しておけば、常温に冷却された時に、溝埋部材９がトレッドゴム２の接地面２ｐよりも内側に窪んでいる状態となる。

以上、本発明の実施形態について、詳述したが、本発明は例示の実施形態に限定されるものではなく、種々の態様に変形して実施しうるのは言うまでもない。例えば、ラグ溝が１つ置きに埋められることで、ラグ溝のピッチを変更した試験が可能である。また、ラグ溝の端部から途中の長さまで埋められることで、ラグ溝の長さを変更した試験が可能である。さらに、周方向溝又はラグ溝が溝底から途中の高さまで埋められることで、溝深さを変更した試験が可能である。

本発明の溝埋部材を含むタイヤを用いて、パターンノイズ低減効果確認試験が行なわれた。

まず、トレッドゴムの表面に複数の溝を形成したタイヤ本体が準備される。本実施例では、図１に示される溝の配置を有するラジアルタイヤが準備された。

次に、タイヤ本体の溝の第１の位置に、熱可塑性樹脂からなる溝埋部材が固着される。これにより、溝が一時的に埋められた第１のタイヤが得られる。本実施例では、図１，２に示されるように、ミドルラグ溝を一時的に埋められたタイヤが、第１のタイヤとして得られた。

溝埋部材を固着する際には、固着される溝は、溝底の表面が微小な凹凸形状となるよう、事前に紙やすり等で加工された。その後、溝埋部材が、専用の加熱押出工具を用いて溝に充填された。

次に、第１のタイヤを走行させて性能を評価する試験工程が行なわれる。本実施例では、低速（４０km/h）と高速（１００km/h）との音圧レベルが、それぞれ測定された。

前記試験工程の後、第１のタイヤから溝埋部材を取り外して、元のタイヤ本体が得られる。本実施例では、試験工程後のタイヤの温度が適度に上昇しているうちに溝埋部材を取り外したので、溝埋部材の取り外しを短時間で容易に行なうことができた。

次に、タイヤ本体の溝の第２の位置に、熱可塑性樹脂からなる溝埋部材が固着される。これにより、溝が一時的に埋められた第２のタイヤが得られる。本実施例では、図３に示されるように、サブショルダーラグ溝を一時的に埋められたタイヤが、第２のタイヤとして得られた。

第２のタイヤにおいても第１のタイヤと同様に、固着される溝は、溝底の表面が微小な凹凸形状となるよう、事前に紙やすり等で加工された。その後、溝埋部材が、専用の加熱押出工具を用いて溝に充填された。

次に、第２のタイヤを走行させて性能を評価する試験工程が行なわれる。本実施例では、第１のタイヤの試験工程と同様に、低速（４０km/h）と高速（１００km/h）との音圧レベルが、それぞれ測定された。

試験の結果、本実施例の第１のタイヤを準備するのに要する時間は、従来のゴム片を瞬間接着剤で接着する場合に比べて、１／１０程度に短縮された。従来のゴム片を瞬間接着剤で接着する場合では、１本のタイヤを準備する時間は、約１時間であった。一方、本実施例では、１本のタイヤを準備する時間は、５〜６分であった。

また、第１のタイヤから第２のタイヤに変更するのに要する時間も、従来のゴム片を瞬間接着剤で接着する場合に比べて、１／１０程度に短縮された。本実施例の溝埋部材は、取り外しも容易であり、作業時間の短縮が実現できた。

さらに、本実施例のタイヤは、高速（１００km/h）での確認試験を長時間行なうことができた。従来のゴム片を瞬間接着剤で接着するタイヤは、８０km/h程度の走行速度でほとんどのゴム片が脱落するため、高速での確認試験ができなかった。一方、本実施例のタイヤは、１２０km/hの走行速度まで、溝埋部材を固着状態で維持することが確認された。

１ タイヤ
９ 溝埋部材

Claims (8)

1. タイヤであって、
   トレッドゴムの表面に複数の溝が形成されたタイヤ本体と、
   前記溝の少なくとも一部に脱着可能に固着された溝埋部材とを含み、
   前記溝埋部材は、熱可塑性樹脂からなり、
   前記溝埋部材は、常温において、前記トレッドゴムの接地面よりもタイヤ半径方向内側に０．１〜０．５mm窪んでいることを特徴とするタイヤ。
2. タイヤであって、
   トレッドゴムの表面に複数の溝が形成されたタイヤ本体と、
   前記溝の少なくとも一部に脱着可能に固着された溝埋部材とを含み、
   前記溝埋部材は、エチレン酢酸ビニル共重合体であることを特徴とするタイヤ。
3. 前記溝埋部材は、常温において、前記トレッドゴムの接地面よりも内側に窪んでいる請求項２に記載のタイヤ。
4. 前記溝埋部材は、常温では前記トレッドゴムよりも硬く、かつ、走行による熱で５０℃まで上昇したときに前記トレッドゴムよりも軟らかくなる請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ。
5. 前記タイヤ本体の前記溝埋部材が固着されている前記溝は、表面が凹凸形状の溝底を有している請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ。
6. タイヤを製造する方法であって、
   前記タイヤは、トレッドゴムの表面に複数の溝が形成されたタイヤ本体と、前記溝の少なくとも一部に脱着可能に固着された熱可塑性樹脂からなる溝埋部材とを含み、
   前記タイヤ本体の前記溝に、熱を加えて軟化させた状態で、前記熱可塑性樹脂を充填する工程と、
   前記熱可塑性樹脂を冷却させて前記溝に沿った形状に成形する工程とを含むタイヤの製造方法。
7. タイヤの試験方法であって、
   トレッドゴムの表面に複数の溝が形成されたタイヤ本体を準備する工程と、
   前記タイヤ本体の前記溝の第１の位置に、熱可塑性樹脂からなる溝埋部材を固着して、前記溝が一時的に埋められた第１のタイヤを得る工程と、
   前記第１のタイヤを走行させて性能を評価する試験工程とを含むことを特徴とするタイヤ試験方法。
8. 前記試験工程の後、前記第１のタイヤから前記溝埋部材を取り外して前記タイヤ本体を得る工程と、
   前記タイヤ本体の前記溝の第２の位置に、熱可塑性樹脂からなる溝埋部材を固着して、前記溝が一時的に埋められた第２のタイヤを得る工程と、
   前記第２のタイヤを走行させて性能を評価する試験工程とをさらに含む請求項７に記載のタイヤ試験方法。

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