JPWO2012115069A1 - タイヤの製造方法及び加硫済みトレッド - Google Patents

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Abstract

被取付面が平坦面に形成された加硫済みトレッドを用いて設計通りの所望の性能を発揮できるタイヤを安価に製造できるようにするために、トレッド取付面がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に曲率を有する面に形成された台タイヤと、台タイヤのトレッド取付面に取付けられる被取付面が平坦面に形成された加硫済みトレッドとを用いたタイヤの製造方法において、前記加硫済みトレッドとして、被取付面と対向するトレッドパターン面に溝9を有し、溝9の周方向長さ及び幅方向長さが、台タイヤに取り付けられて被取付面が台タイヤのトレッド取付面の曲率に対応して湾曲した状態での周方向長さ及び幅方向長さと前記被取付面が平坦面の状態である平状態における周方向長さ及び幅方向長さとの差に基づいて、所望の設計値よりも短く形成された加硫済みトレッドを用いた。

Description

本発明は、被取付面が平坦面に形成された加硫済みトレッドを用いたタイヤの製造方法及び加硫済みトレッドに関する。
加硫済みトレッドを台タイヤのトレッド取付面に取付けてタイヤを製造するタイヤの製造方法が知られている(例えば、特許文献1等参照)。
上記加硫済みトレッドとしては、帯状に形成されて、台タイヤのトレッド取付面に加硫接着される帯の一方の面(背面)としての被取付面が平坦面(曲率0)に形成され、帯の他方の面にトレッドパターンが形成されたものが知られている(例えば、特許文献2等参照)。
また、上記加硫済みトレッドとしては、帯状に形成されて、台タイヤのトレッド取付面に加硫接着される帯の一方の面(背面)としての被取付面がトレッド取付面の曲率に対応する面に形成され、帯の他方の面にトレッドパターンが形成されたものも知られている(例えば、特許文献3等参照)。
特開平8−258179号公報 特開2008−120044号公報 特開2000−79641号公報
特許文献2等に開示された被取付面が平坦面に形成された加硫済みトレッドをタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に曲率を有する台タイヤのトレッド取付面に取付けた場合、加硫済みトレッドの被取付面がトレッド取付面の曲率に対応して湾曲し、トレッドパターンの溝が変形する。つまり、上記加硫済みトレッドは、被取付面が平坦面の状態である平状態において、トレッドパターンの溝が設計通りとなっていたとしても、台タイヤに取付けられてタイヤを形成した状態では、溝が設計通りとならない。
しかしながら、上記加硫済みトレッドを用いた従来のタイヤ製造方法は、例えば、図1乃至図3の(b)に示す設計値に合った溝のトレッドパターンを有したタイヤを製造する場合、図1乃至図3の(b)に示す設計値に合った溝のトレッドパターンを有した上記加硫済みトレッドを製造し、当該加硫済みトレッドを台タイヤのトレッド取付面に巻き付けて被取付面を台タイヤのトレッド取付面に加硫接着することによりタイヤを製造していたので、製造されるタイヤのトレッドパターンの溝は、図1乃至図3の(c)に示す溝のように設計値とは異なる溝となってしまい、設計通りの所望の性能を発揮できるタイヤを製造できないという問題点があった。
尚、特許文献3等に開示されたような被取付面がトレッド取付面の曲率に対応する面に形成された加硫済みトレッドを用いる場合には、当該加硫済みトレッドをトレッド取付面に取付ける前と取付けた後とで溝の変形の影響が少なくなるが、この場合、台タイヤの加工条件の制約が生じたり、加硫済みトレッドに使用されるゴム量が増加するので、加工コスト及び材料コストの面で不利であるという問題点がある。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、被取付面が平坦面に形成された加硫済みトレッドを用いて設計通りの所望の性能を発揮できるタイヤを安価に製造できるようにすることを目的とする。
本発明に係るタイヤの製造方法は、トレッド取付面がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に曲率を有する面に形成された台タイヤを製造する台タイヤ製造工程と、台タイヤのトレッド取付面に取付けられる被取付面が平坦面に形成された加硫済みトレッドを製造するトレッド製造工程と、加硫済みトレッドを台タイヤに巻き付ける巻き付け工程と、前記台タイヤと前記加硫済みトレッドとを加硫接着する加硫接着工程と、を有するタイヤの製造方法において、前記加硫済みトレッドは、被取付面と対向するトレッドパターン面に溝を有し、前記溝の周方向長さ及び幅方向長さが、前記台タイヤに取り付けられて被取付面が台タイヤのトレッド取付面の曲率に対応して湾曲した状態での周方向長さ及び幅方向長さと前記被取付面が平坦面の状態である平状態における周方向長さ及び幅方向長さとの差に基づいて、所望の設計値よりも短く形成された加硫済みトレッドを用いたので、被取付面が平坦面に形成された加硫済みトレッドを用いて設計通りの所望の性能を発揮できるタイヤを安価に製造できるようになる。
本発明に係る加硫済みトレッドは、一方の面が台タイヤのトレッド取付面であるタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に曲率を有する面に取付けられる被取付面としての平坦面に形成され、他方の面が溝を有したトレッドパターン面に形成された加硫済みトレッドにおいて、前記溝の周方向長さ及び幅方向長さが、前記台タイヤのトレッド取付面に取り付けられて被取付面が台タイヤのトレッド取付面の曲率に対応して湾曲した状態での周方向長さ及び幅方向長さと前記被取付面が平坦面の状態である平状態における周方向長さ及び幅方向長さとの差に基づいて、所望の設計値よりも短く形成されたので、設計通りの所望の性能を発揮できるタイヤを安価に製造できるようになる。
また、平状態における溝は、被取付面に近づくように湾曲状に突出する断面湾曲形状の溝底面の形状を設計値と同じとし、タイヤの周方向に沿って延長することになる周方向溝の幅寸法W01を以下の算出式(1)で算出した値とし、周方向溝と交差する方向に延長して両端が周方向溝に繋がる横溝の幅寸法W02を以下の算出式(2)で算出した値とし、溝の深さ寸法Dを以下の算出式(3)で算出した値としたことを特徴とする。
01=W1−V1/N1・・・(1)
但し、W1=加硫済みトレッドの周方向溝の幅寸法設計値、V1=加硫済みトレッドの平状態と取付後状態とでのタイヤ幅方向長さの変化量、N1=加硫済みトレッドの周方向溝の数。
02=W2−V2/N2・・・(2)
但し、W2=加硫済みトレッドの横溝の幅寸法設計値、V2=加硫済みトレッドの平状態と取付後状態とでのタイヤ周方向長さの変化量、N2=加硫済みトレッドにおいて両端が主溝に延長する横溝の数。
=D+V・・・(3)
但し、D=加硫済みトレッドの溝の深さ寸法設計値、V=加硫済みトレッドの平状態と取付後状態とでの溝深さの変化量。
このような値に基づいて溝が形成された平状態の加硫済みトレッドを用いることによって、設計通りの所望の性能を発揮できるタイヤを安価に製造できるようになる。
また、タイヤの周方向に沿って延長することになる周方向溝を複数備え、タイヤの幅方向両端側に位置する周方向溝は、タイヤの幅方向中央側に位置する周方向溝と比べて、前記差が大きいので、タイヤ幅方向の曲率が大きいタイヤの幅方向両端側に位置することになる周方向溝であっても、設計通りの所望の性能を発揮できるタイヤを安価に製造できるようになる。
(a)は実施形態による加硫済みトレッドのトレッドパターンの溝を示し、(b)は実施形態によるタイヤのトレッドパターンの溝(=従来の加硫済みトレッドのトレッドパターンの溝)を示し、(c)は従来のタイヤのトレッドパターンの溝を示す。 (a)は実施形態による加硫済みトレッドのトレッドパターンの溝を示し、(b)は実施形態によるタイヤのトレッドパターンの溝(=従来の加硫済みトレッドのトレッドパターンの溝)を示し、(c)は従来のタイヤのトレッドパターンの溝を示す。 (a)は実施形態による加硫済みトレッドのトレッドパターンの溝を示し、(b)は実施形態によるタイヤのトレッドパターンの溝(=従来の加硫済みトレッドのトレッドパターンの溝)を示し、(c)は従来のタイヤのトレッドパターンの溝を示す。 実施形態によるタイヤを示す断面図。 実施形態による台タイヤ及びトレッドを示す断面図。 実施形態による台タイヤ及びトレッドを示す斜視図。
図4に示すように、実施形態によるタイヤ1は、台タイヤ2と、台タイヤ2のトレッド取付面3に取付けられた加硫済みトレッド4(以下、PCT(プレキュアトレッド)という)とにより構成される。
図5;6に示すように、台タイヤ2は、トレッドを備えないタイヤ形状に形成された加硫済みタイヤ構成部品である。
トレッドを備えないタイヤ形状に形成された加硫済みタイヤ構成部品とは、トレッドを除いた一般的なタイヤの構成を備えた加硫済みタイヤ構成部品のことをいう。
台タイヤ2としては、中古の台タイヤと新品の台タイヤとがある。
中古の台タイヤ2は、トレッドゴムの磨耗した使用済みタイヤのトレッド部分を切削してPCT4を取付けるためのトレッド取付面(バフ面)3を備え、再利用に供されるトレッドを備えないタイヤ形状に形成された加硫済みタイヤ構成部品である。
新品の台タイヤ2は、文字通り、トレッドを備えないタイヤ形状となるように新たに製造されたトレッド取付面3を備えた新品の加硫済みタイヤ構成部品である。新品の台タイヤ2は、図外の加硫成形金型を用いて製造される。
台タイヤ2のトレッド取付面3は、所定幅の円筒周面状に形成され、タイヤの幅方向の断面中央部(タイヤ赤道線Cが通過する部分)がタイヤの幅方向の断面両端部よりも突出するようにタイヤ幅方向に沿って湾曲する形状に形成されている。即ち、台タイヤ2のトレッド取付面3は、タイヤ幅方向及びタイヤ周方向に曲率を有する面に形成される。
一般的なタイヤは、ビードワイヤー、ビードフィラー、インナーライナー、カーカス、ベルト、サイドウォール、ショルダー、トレッドなどの各部材を組み合わせて形成された生タイヤ(グリーンタイヤ)を加硫成形金型で加硫することにより製造されるのに対し、実施形態によるタイヤ1は、トレッドを除いた、ビードワイヤー11、ビードフィラー12、インナーライナー13、カーカス14、ベルト15、サイドウォール16、ショルダー17などの各部材を組み合わせて形成された生ゴム状態の生台タイヤを加硫成形金型で加硫することにより製造された加硫済みの新品の台タイヤ2、あるいは、上述した一端的なタイヤを構成する各部材を備えた中古タイヤのトレッド部分を除去してトレッド取付面3を形成した加硫済みの中古の台タイヤ2と、このような台タイヤ2とは別に製造されたPCT4とが組み合わされて製造される。
図5;6に示すように、PCT4は、上述した一般的なタイヤと比べてトレッドを備えないタイヤ形状に形成された台タイヤ2の周面であるトレッド取付面3の幅(タイヤ幅)に対応した寸法の幅、及び、台タイヤ2の周面の周方向の長さに対応した寸法の長さを有した帯状に形成される。
PCT4は、帯の一方の面が台タイヤ2のトレッド取付面3に取付けられる被取付面5としての平坦面に形成され、帯の他方の面が溝9を持つトレッドパターン6を有したトレッドパターン面7に形成され、上記被取付面5が平坦面(曲率0)の状態(以下、平状態という)では、トレッドパターン6の溝9が設計値と異なり、上記被取付面5が台タイヤ2のトレッド取付面3に巻き付けられて被取付面5とトレッド取付面3とが加硫接着された状態、即ち、PCT4が台タイヤ2に取り付けられて被取付面5が台タイヤ2のトレッド取付面3の曲率に対応して湾曲した状態(以下、取付後状態という)では、トレッドパターン6の溝9の形状が設計値となるように形成される。
即ち、溝9の周方向長さ及び幅方向長さが、台タイヤ2に取り付けられて被取付面5が台タイヤ2のトレッド取付面3の曲率に対応して湾曲した状態である取付後状態での周方向長さ及び幅方向長さと被取付面5が平坦面の状態である平状態における周方向長さ及び幅方向長さとの差に基づいて、所望の設計値よりも短く形成されたPCT4を用いた。
PCT4は、例えば、図外の押出機により帯の互いに対向する一方の面及び他方の面が互いに平行な平坦面に成型された未加硫トレッドが図外の加硫成形金型に供給されて加硫成形金型によって加硫成形されて製造される。例えば、未加硫トレッドの帯の一方の面に上記被取付面となる平坦面を形成するためのプレス平板を備えるとともに、未加硫トレッドの帯の他方の面にトレッドパターンを形成するためのパターン型付けモールドを備えた加硫成形金型を用いてPCT4を製造する。
実施形態においては、例えば図1乃至図3の(b)に示す設計値の溝9を有したトレッドパターン6を備えたタイヤ1を製造する場合に、図1乃至図3の(a)に示す設計値とは異なる溝9のトレッドパターン6を有した平状態のPCT4を製造し、当該PCT4を台タイヤ2のトレッド取付面3に巻き付けて被取付面5を台タイヤ2のトレッド取付面3に加硫接着することによりタイヤ1を製造するので、図1乃至図3の(b)に示すトレッドパターン6の溝9が設計値通りの溝9となり、設計通りの所望の性能を発揮できるタイヤ1を製造できる。尚、図1乃至図3において、溝9の幅寸法、深さ寸法、溝底面の円弧径寸法Rを示す数値の単位はmmである。
具体的には、以下のような溝9を備えた平状態のPCT4を製造する。
平状態のPCT4は、トレッドパターン6の溝9において被取付面5に近づくように湾曲状に突出する断面湾曲形状の溝底面の形状は設計値と同じ形状とした。
即ち、図2;3に示すように、溝底面の円弧径寸法Rは(図2(a);図3(a)参照)は、設計値(図2(b);図3(b)参照)と同じにした。
実験により、溝9の溝底面の円弧径寸法Rは、PCT4の平状態と取付後状態とでは変化が無いことを見出したので、実施形態では、平状態のPCT4の溝底面の形状を設計値と同じとした。
平状態のPCT4は、さらに、タイヤの周方向に沿って延長することになる周方向溝9(9a)(図6参照)の幅寸法W01を以下の算出式(1)で算出した値とした。
01=W1−V1/N1・・・(1)
但し、W1=加硫済みトレッドの周方向溝の幅寸法設計値、V1=加硫済みトレッドの平状態と取付後状態とでのトレッドパターン面7のタイヤ幅方向長さの変化量、N1=加硫済みトレッドの周方向溝の数。
例えば、図1の溝9が周方向溝9(9a)であるとして、周方向溝9(9a)が1本で、設計値が8.4mm(図1(b)参照)、変化量が4mmの場合には、周方向溝9(9a)の幅寸法W01が8mm(図1(a)参照)の平状態のPCT4を製造する。
上記V1はタイヤのサイズ毎に決まるので、タイヤのサイズと周方向溝9(9a)の数N1と設計値W1とがわかれば、これらに基づいて平状態のPCT4の周方向溝9(9a)の幅寸法W01を算出できる。
平状態のPCT4は、さらに、周方向溝9(9a)と交差する方向に延長して両端が周方向溝9(9a)に繋がる横溝9(9b)(図6参照)の幅寸法W02を以下の算出式(2)で算出した値とした。
02=W2−V2/N2・・・(2)
但し、W2=加硫済みトレッドの横溝の幅寸法設計値、V2=加硫済みトレッドの平状態と取付後状態とでのトレッドパターン面7のタイヤ周方向長さの変化量、N2=加硫済みトレッドにおいて両端が主溝に延長する横溝の数。
上記V2はタイヤのサイズ毎に決まるので、タイヤのサイズと横溝9(9b)の数N2と設計値W2とがわかれば、これらに基づいて平状態のPCT4の横溝9(9b)の幅寸法W02を算出できる。
平状態のPCT4は、さらに、溝9の深さ寸法Dを以下の算出式で算出した値とした。
=D+V・・・(3)
但し、D=加硫済みトレッドの溝の深さ寸法設計値、V=加硫済みトレッドの平状態と取付後状態とでの溝深さの変化量。
例えば、図2に示すように、溝9の深さが設計値Dである19.4mm(図2(b)参照)のタイヤを製造する場合には、図2(a)に示すように、溝9の深さ寸法=20mmの平状態のPCT4を製造する。
溝9の深さの変化量Vはタイヤのサイズ毎に決まるので、タイヤのサイズと設計値Dとがわかれば、これらに基づいて平状態のPCT4の溝9の深さ寸法Dを算出できる。
尚、W02;W01;Dが決まれば、溝9の溝壁の傾斜角度も決まる(図1参照)。
また、上記算出式(1)のV1/N1、算出式(2)のV2/N2の意味は、要するに、加硫済みトレッドの平状態と取付後状態とでの表面(トレッドパターン面7)長さの変化量を、溝9の幅寸法に溝9の数分だけ均等配分するという意味である。
以上により、平状態においてR;W02;W01;Dの寸法の溝9(図1乃至図3の(a)参照)を備えたPCT4を製造し、当該PCT4を台タイヤ2のトレッド取付面3に巻き付けて被取付面5を台タイヤ2のトレッド取付面3に加硫接着することによりタイヤを製造することによって、図1乃至図3の(b)に示すトレッドパターンの溝9の形状が設計値通りの溝9となり、設計通りの所望の性能を発揮できるタイヤを製造できるようになる。
また、PCT4は、タイヤの幅方向両端側に位置する周方向溝の方が、タイヤの幅方向中央側に位置する周方向溝と比べて、台タイヤ2に取り付けられて被取付面5が台タイヤ2のトレッド取付面3の曲率に対応して湾曲した状態である取付後状態での周方向長さおよび幅方向長さと被取付面5が平坦面の状態である平状態における周方向長さおよび幅方向長さとの差が大きいので、タイヤ幅方向の曲率が大きいタイヤの幅方向両端側に位置することになる周方向溝であっても、設計通りの所望の性能を発揮できるタイヤを安価に製造できるようになる。
また、実施形態では、被取付面5が平坦面に形成されたPCT4を用いるので、特許文献3等に開示されたような被取付面がトレッド取付面の曲率に対応する面に形成されたPCTを用いる場合と比べて、台タイヤ2の加工条件の制約が生じず、PCT4に使用されるゴム量を少なくできるので、加工コスト及び材料コストの面で有利となり、設計通りの所望の性能を発揮できるタイヤを安価に製造できるようになる。
尚、上記PCT4を用いてタイヤ1を製造する場合、詳細には、台タイヤ2のトレッド取付面3上に図外のクッションゴムと呼ばれる加硫接着ゴムを設け、この加硫接着ゴムの上にPCT4を巻き付けてPCT4の周方向の端部同士を突き合せた状態でPCT4の周方向の両端部を図外のステープルなどの固定具で台タイヤ2に固定する。このように、台タイヤ2のトレッド取付面3にPCT4が巻き付けられた状態の接着前タイヤを図外の加硫缶と呼ばれる加硫空間内に入れて加硫接着ゴムを加硫することにより、PCT4の被取付面5と台タイヤ2のトレッド取付面3とが加硫接着ゴムに加硫接着されることによって、台タイヤ2のトレッド取付面3にPCT4が取付けられたタイヤ1が製造される。
1 タイヤ、2 台タイヤ、3 トレッド取付面、
4 PCT(加硫済みトレッド)、5 被取付面、6 トレッドパターン、
7 トレッドパターン面、9 溝。

Claims (4)

  1. トレッド取付面がタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に曲率を有する面に形成された台タイヤを製造する台タイヤ製造工程と、
    台タイヤのトレッド取付面に取付けられる被取付面が平坦面に形成された加硫済みトレッドを製造するトレッド製造工程と、
    加硫済みトレッドを台タイヤに巻き付ける巻き付け工程と、
    前記台タイヤと前記加硫済みトレッドとを加硫接着する加硫接着工程と、
    を有するタイヤの製造方法において、
    前記加硫済みトレッドは、被取付面と対向するトレッドパターン面に溝を有し、
    前記溝の周方向長さ及び幅方向長さが、前記台タイヤに取り付けられて被取付面が台タイヤのトレッド取付面の曲率に対応して湾曲した状態での周方向長さ及び幅方向長さと前記被取付面が平坦面の状態である平状態における周方向長さ及び幅方向長さとの差に基づいて、所望の設計値よりも短く形成された加硫済みトレッドを用いたことを特徴とするタイヤの製造方法。
  2. 一方の面が台タイヤのトレッド取付面であるタイヤ幅方向及びタイヤ周方向に曲率を有する面に取付けられる被取付面としての平坦面に形成され、他方の面が溝を有したトレッドパターン面に形成された加硫済みトレッドにおいて、
    前記溝の周方向長さ及び幅方向長さが、前記台タイヤのトレッド取付面に取り付けられて被取付面が台タイヤのトレッド取付面の曲率に対応して湾曲した状態での周方向長さ及び幅方向長さと前記被取付面が平坦面の状態である平状態における周方向長さ及び幅方向長さとの差に基づいて、所望の設計値よりも短く形成されたことを特徴とする加硫済みトレッド。
  3. 平状態における溝は、被取付面に近づくように湾曲状に突出する断面湾曲形状の溝底面の形状を所望の設計値と同じとし、タイヤの周方向に沿って延長することになる周方向溝の幅寸法W01を以下の算出式(1)で算出した値とし、周方向溝と交差する方向に延長して両端が周方向溝に繋がる横溝の幅寸法W02を以下の算出式(2)で算出した値とし、溝の深さ寸法Dを以下の算出式(3)で算出した値としたことを特徴とする請求項2に記載の加硫済みトレッド。
    01=W1−V1/N1・・・(1)
    但し、W1=加硫済みトレッドの周方向溝の幅寸法設計値、V1=加硫済みトレッドの平状態と取付後状態とでのタイヤ幅方向長さの変化量、N1=加硫済みトレッドの周方向溝の数。
    02=W2−V2/N2・・・(2)
    但し、W2=加硫済みトレッドの横溝の幅寸法設計値、V2=加硫済みトレッドの平状態と取付後状態とでのタイヤ周方向長さの変化量、N2=加硫済みトレッドにおいて両端が主溝に延長する横溝の数。
    =D+V・・・(3)
    但し、D=加硫済みトレッドの溝の深さ寸法設計値、V=加硫済みトレッドの平状態と取付後状態とでの溝深さの変化量。
  4. タイヤの周方向に沿って延長することになる周方向溝を複数備え、タイヤの幅方向両端側に位置する周方向溝は、タイヤの幅方向中央側に位置する周方向溝と比べて、前記差が大きいことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の加硫済みトレッド。
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