JP2005178038A - 更生タイヤの製造方法及びプレキュアトレッド体 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造不良を減じる。
【解決手段】 少なくとも１枚のコードプライ１０と、トレッドゴム１１とを貼り合わせたトレッド体を加硫することによりプレキュアトレッド体９を成形するプレキュアトレッド体成形工程と、前記プレキュアトレッド体９を台タイヤに一体化する一体化工程とを含むことを特徴とする更生タイヤの製造方法である。
【選択図】 図３

Description

本発明は、製造不良を減じつつ精度良く更生タイヤを製造するのに役立つ更生タイヤの製造方法及び更生タイヤに用いられるプレキュアトレッド体に関する。

一般にプレキュア方式と呼ばれる更生タイヤの製造方法では、摩耗ないし不良なトレッドゴムを除去した台タイヤに、先ず未加硫の薄いクッションゴムを貼り付け、その後、加硫済みの新たなプレキュアトレッドゴムを貼り付けて加硫される。これにより、台タイヤと新たなトレッドゴムとがクッションゴムを介して一体化される。また、台タイヤを形成するに際して、トレッドゴムの内側のベルト層に損傷（例えば、スチールベルトコードの外傷やセパレーション等）が生じているときには、該ベルト層を構成する外側の１ないし２枚のスチールベルトプライも併せて取り除くことが行われる。

この場合、図５に略示するように、台タイヤａには、未加硫の第１のクッションゴムｂ、未加硫のベルトプライｃ、ベルトプライｃのタイヤ軸方向の両外側に配される未加硫のクッションゴムｄ、未加硫の第２のクッションゴムｅ及びプレキュアトレッドｆなどが順次貼り付けられた後、加硫されることとなる。なおプリキュア方式の更生タイヤに関する先行技術としては、次のものが知られている。

特開平９−２９５３６０号公報

しかしながら、従来のプレキュア方式では、台タイヤａの上に、未加硫のゴム部材を数多くかつ順次貼り付ける作業が必要となる。未加硫のゴム部材は、保管中にスコーチ（焼け）が生じやすくい、これにより接着不良ないし接着力不足を招くことがある。特にスチールベルトプライも併せて更生する場合、スチールベルトコードが空気中の湿気の影響を受け、トッピングゴムとの接着力不足を招きやすくなる。これらは、いずれも更生タイヤの製造不良を招くおそれがある。

また、台タイヤに、数多くの部品を巻き付けながら貼り合わせる必要があるため、部材数が多いとそれだけ位置ずれ等が生じやすく寸法のバラツキが生じやすい。特に台タイヤａの更生面ａ１は、曲面をなすため、精度良く部材を貼り合わせるのが困難である。また貼り合わせ面間に空気が閉じこめられやすくなり、加硫不良を招くおそれもある。さらに、プレキュアトレッドは、予め加硫されているとはいえ、再加硫時の熱と圧力によって変形することがある。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、少なくとも１枚のコードプライと、トレッドゴムとを貼り合わせたトレッド体を加硫することによりプレキュアトレッド体を成形し、前記プレキュアトレッド体を台タイヤに一体化する工程を含むことを基本として、未加硫のゴム部材の使用機会を減じて製造不良を減じ、かつ精度良く更生タイヤを製造しうる更生タイヤの製造方法を提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、少なくとも１枚のコードプライとトレッドゴムとを貼り合わせたトレッド体を加硫することによりプレキュアトレッド体を成形するプレキュアトレッド体成形工程と、前記プレキュアトレッド体を台タイヤに一体化する一体化工程とを含むことを特徴とする更生タイヤの製造方法である。

また請求項２記載の発明は、前記トレッド体は、平面上で貼り合わされることを特徴とする請求項１記載の更生タイヤの製造方法である。

また請求項３記載の発明は前記プレキュアトレッド体と前記台タイヤとは、シート状の未加硫クッションゴムを介在させることなく接着剤により一体化されることを特徴とする請求項１又は２に記載の更生タイヤの製造方法である。

また請求項４記載の発明は、更生タイヤに用いる加硫済みのプレキュアトレッド体であって、少なくとも１枚のコードプライとトレッドゴムとを貼り合わせたトレッド体を加硫により一体化した成形品からなることを特徴としている。

また請求項５記載の発明は、前記コードプライのタイヤ軸方向両外側に配されたパッキングゴムと、前記コードプライ及び前記パッキングゴムのタイヤ半径方向内側に配されたクッションゴムとをさらに含むことを特徴とする請求項４記載のプレキュアトレッド体である。

請求項１又は４記載の発明では、従来の一般的なプレキュア方式のように、台タイヤの上で、コードプライと、トレッドゴムとを別々に貼り付けていた工程を１度で行えるため、生産性が向上しかつ製造不良を低減するばかりか、使用する部品ないし貼り付け回数が低減でき、ひいては更生タイヤの製造精度を高めうる。これに関連して、未加硫のゴム部材の使用機会が減ることにより、それらの保管量を低減できる。また台タイヤのトレッド更生面以外の場所で、コードプライとトレッドゴムとを貼り合わせることができるため、作業性が向上しかつ精度の高い貼り合わせが可能となる。

またプレキュアトレッド体には、トレッドゴムにコードプライが予め一体化されているため、ゴムだけからなる場合に比して曲げ剛性等が向上する。従って、台タイヤと一体化させる際の圧力、熱等によってもトレッドゴムの変形が防止でき、より精度の高い更生タイヤを製造するのに役立つ。さらに、コードプライとトレッドゴムとの相対関係を考慮することができる。従って、例えばトレッドゴムに形成されるトレッド溝の溝底位置と、コードプライのタイヤ軸方向の端部位置とが重ならないように配置したり、トレッドゴムの幅に合わせてコードプライの幅を調節するなど、コードプライとトレッドゴムとの組み合わせ自由度が向上する。これは、種々の台タイヤに適応しうるプレキュアトレッドを提供するのに役立つ。

また請求項２記載の発明のように、前記トレッド体は、平面上で貼り合わされるときには、コードプライとトレッドゴムとの位置合わせをより精度良く行うことができる。これは、更生タイヤのユニフォミティを向上するのに特に効果がある。

また請求項３記載の発明のように、前記プレキュアトレッド体と、前記台タイヤとは、シート状の未加硫クッションゴムを介在させることなく接着剤により一体化されるときには、未加硫ゴムシートを使用することなく更生タイヤを製造しうる結果、製造工程を大幅に簡素化できより一層生産性を向上しうる。

以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は、更生前の空気入りタイヤ１の右半分断面図である。該空気入りタイヤ１は、路面と接触するトレッドゴム２Ｇを有するトレッド部２と、該トレッド部２の両端部からタイヤ半径方向内側へとのびる一対のサイドウォール部３と、該サイドウォール部３の内端に連設されたビード部４とを具えており、本実施形態ではトラック、バスなどに装着される重荷重用のものが例示される。

前記空気入りタイヤ１は、例えばトレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７とを具えている。前記カーカス６は、スチールコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば７５゜〜９０゜の角度で配列した１枚のカーカスプライ６Ａから構成され、その両端部はビードコア５の回りでタイヤ軸方向内側から外側に向けて折り返されて係止されている。また前記ベルト層７は、複数枚のベルトプライからなり、本例ではタイヤ半径方向内側から外側に順次第１ないし第４のベルトプライ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ及び７Ｄを重ね合わせて形成されたものが例示される。

空気入りタイヤ１は、使用につれてトレッドゴム２Ｇの摩耗（摩耗したトレッド表面の一例を符号２Ｌで示す。）や損傷が生じ、また使用の有無を問わず製造不良等によりトレッドゴム２Ｇに異常を有するときがある。このような状況において、サイドウォール部３やビード部４に損傷が無い場合、更生タイヤとして再利用することができる。

本実施形態の更生タイヤの製造方法は、空気入りタイヤ１から台タイヤ１Ｂ（図２に示す）を形成する台タイヤ形成工程と、プレキュアトレッド体９を成形するプレキュアトレッド体成形工程と、プレキュアトレッド体９を台タイヤ１Ｂに一体化する一体化工程とを含むもので、以下順に説明する。なお前２つの工程については順番は問わない。

台タイヤ形成工程では、図２に示すように、更生される空気入りタイヤ１から不要なトレッドゴム２Ｇを取り除いて台タイヤ１Ｂが形成される。本例の台タイヤ１Ｂは、空気入りタイヤ１からトレッドゴム２Ｇと、第３ないし第４のベルトプライ７Ｃ、７Ｄとが取り除かれることにより形成されたものが例示される。これにより、台タイヤ１Ｂは、そのトレッド領域に、後述するプレキュアトレッド体９が貼り付けられるトレッド更生面Ｅが形成される。なお台タイヤ１Ｂは、少なくともカーカス６を残した状態で形成される。

前記ベルトプライ７Ｃ、７Ｄは、トレッドゴム２Ｇに近い位置に配されているため、通常、負荷走行時に作用する比較的大きな歪によって疲労していることが多く、また損傷を受けている可能性が大きい。更生タイヤの耐久性を高めるためには、好ましくは本例のように、少なくとも最も外側に配されている１又は２枚のコードプライをトレッドゴム２Ｇとともに取り除くことが望ましい。なお他のプライにも外傷等が見られるとき、これらについても取り除くことができるのは言うまでもない。

トレッドゴム２Ｇ等の除去は、例えば切削等により行うことができ、その後、バフ掛けによってトレッド更生面Ｅを平滑に仕上げることが望ましい。バフ掛けは、例えば台タイヤ１Ｂに内圧を充填し、タイヤ形状を一定に保持した状態で行うのが良い。これにより、トレッド更生面Ｅの仕上がり精度を高め、プレキュアトレッド体９との接着強度を増すのに役立つ。トレッド更生面Ｅは、第２のベルトプライ７Ｂと、第３のベルトプライ７Ｃとの間に形成されており、本実施形態では第２のベルトプライ７Ｂの外面に沿った滑らかな円弧曲線でバットレス部までのびるものが示されている。ただし、トレッド更生面Ｅは、このような形態に限定されるものではなく、例えばタイヤ軸方向にのびる直線状部分を一部ないし全体に含むものでも良い。

本実施形態のプレキュアトレッド体成形工程では、図３（Ａ）に示すように、１枚のコードプライ１０と、トレッドゴム１１と、前記コードプライ１０の軸方向の両外側に配さされたパッキングゴム１２と、コードプライ１０及びパッキングゴム１２の双方のタイヤ半径方向内側に配されたクッションゴム１３とをそれぞれ貼り合わせたトレッド体１４を加硫により一体化し、図３（Ｂ）に示すプレキュアトレッド体９が形成される。

このようなプレキュアトレッド体９は、コードプライ１０とトレッドゴム１１とが予め加硫により一体化されるため、更生に要する部品数を低減させる。またプレキュアトレッド体９は、長期に亘って保管しても未加硫ゴムのようにスコーチやコードとトッピングゴムとの接着不良などの不具合が生じることもなく、取り扱い性に優れるため生産性の向上に役立つ。このようなプレキュアトレッド体９は、例えばタイヤメーカの製造工場など設備の整った環境で予め大量に製造することができる。これは、従来、更生メーカで行われていたコードプライ１１とトレッドゴム１０との貼り付け作業時の空気溜まりの発生等を低減するのに大いに役立つ。

また、プレキュアトレッド体９は、コードプライ１０とトレッドゴム１１とを貼り合わせて加硫するため、両者の相対関係を考慮することができる。例えばトレッドゴム１１に形成されるトレッド溝Ｇ１、Ｇ２の溝底位置と、コードプライ１０のタイヤ軸方向の端部位置とが重ならないように配置して耐久性を高めたり、トレッドゴム１１の幅に合わせてコードプライの幅を調節するなど、コードプライ１０をトレッドゴム１１の仕様に合わせて調節する工程を含ませることができる。これにより、種々の台タイヤや顧客の要求に適応しうるプレキュアトレッド体９を提供しうる。

なお従来、使用済みなどの古タイヤからトレッドゴムないしトレッドゴムとベルトプライとを切り出し、これをプレキュアトレッド体として用いることも提案されてはいる。しかしながら、このものは、いわゆる解体物であって、本実施形態のような新たに加硫された成形品ではない。従って、生産性が悪くまた品質にも問題があると考えられる。

前記コードプライ１０は、タイヤコードの配列体を未加硫のトッピングゴムで被覆して形成され、本実施形態では１枚だけが使用されている。タイヤコードには、好ましくはスチールコードが採用されるが、ナイロン、レーヨン、その他の有機繊維コードを採用することもできる。またコードプライ１０は、台タイヤ１Ｂに残っている第１ないし第２のベルトプライ７Ａ、７Ｂとともに新たなベルト層を形成する。空気入りタイヤ１から取り除かれたベルトプライは２枚であるが、強度面で問題がないためコードプライ１０が１枚だけ用いられている。コードプライ１０の使用枚数やコード更生等については適用する状況に応じて種々決定することができる。例えば、コードプライ１０の枚数を取り除いたプライ枚数と等しくすること、コードプライ１０の枚数を減じてスチールコードの打ち込み数を増加させること、またコード径を大とすること、さらにはプライ幅を大とすることなど、プライ自体を補強することも好ましく実施しうる。

また前記トレッドゴム１１は、例えばゴム押出機等から帯状で押し出された未加硫のもの又はこれを予め加硫した加硫済みのもの（半加硫のものを含み、以下同じである。）のいずれかが使用できる。未加硫のトレッドゴム１１の場合、押出しに際して予めトレッド溝Ｇ１、Ｇ２を凹設するのが望ましい。またトレッドゴム１１が既加硫のものである場合でも、コードプライ１０が未加硫であるため、その粘着性により貼り合わせが容易に行えるとともに、加硫にて簡単に一体化させうる。

前記パッキングゴム１２は、コードプライ１０のタイヤ軸方向の両外側に配された小厚さの未加硫ゴムシートからなる。このパッキングゴム１２は、コードプライ１０のタイヤ軸方向の幅が、トレッドゴム１１のタイヤ軸方向の幅よりも小であるためその段差を埋めるのに役立つ。またコードプライ１０の端部には、応力集中が生じやすいため、パッキングゴム１２はスチールコードや他のゴムとの接着性に優れたゴム材を使用するのが好ましい。具体的には、コバルトを含むゴム材が好適である。

前記クッションゴム１３は、未加硫かつ小厚さのゴムシートが用いられる。クッションゴム１３のタイヤ軸方向の巾や厚さなどは、特に限定はされないが、それらが著しく不適切であると、台タイヤ１Ｂとの接着力が低下し、更生タイヤの耐久性などが低下する傾向がある。このような観点より、クッションゴム１３のタイヤ軸方向の幅は、前記トレッド更生面Ｅのタイヤ軸方向の巾とほぼ等しく設定するのが望ましい。またクッションゴム１３の厚さも特に限定はされないが、好ましくは１〜５mm、より好ましくは１〜３mm程度とするのが望ましい。なお予め、クッションゴム１３と前記パッキングゴム１２とを一体化したものを用いることもできる。

図３（Ａ）に示すように、トレッド体１４は、各部材を貼り合わされて形成され、加硫されることにより図３（Ｂ）に示すように互いに一体化される。好ましくは、これらの貼り合わせを平面Ｍ上で行うことが望ましい。従来のプレキュア方式では、コードプライ１０とトレッドゴム１１とは台タイヤ１Ｂのトレッド更生面Ｅの上で行われることになるが、トレッド更生面Ｅは、円周にのびるとともに断面も円弧状をなす曲面であるため、中心合わせを精度良く行うには限界がある。これに対して、本実施形態では、平面Ｍ上で両部材（全ての部材）が貼り合わせ得るため、トレッドゴム１１とコードプライ１０との中心合わせが高い精度で容易に行える。これは、更生タイヤのトレッド部の重量バランスを均一化でき、ユニフォミティを向上するのに役立つ。

トレッド体１４の加硫に際しては、パターンを形成するために金型を使用しても良いし、また加硫缶を用いることのいずれでも良い。特に好ましくは、少なくともコードプライ１０側の面である貼り付け面ｉが実質的な平面に加硫されることが望ましい。これにより、貼り付け面ｉのバフ掛け等の作業性を向上しうる。なお実質的な平面であるから、いわゆる平面のほか、僅かに曲率（例えば曲率半径が６００mm程度）がついているものも包含する。特に好ましくは、タイヤ子午線方向の断面において、プレキュアトレッド体９の貼り付け面ｉの輪郭線が、台タイヤ１Ｂのトレッド更生面Ｅの輪郭線の曲率半径よりも大きいことが望ましい。これにより、プレキュアトレッド体９を台タイヤ１Ｂのトレッド更生面Ｅに貼り合わせる際に、タイヤ赤道付近に空気溜まりが形成されるのを防止しつつ精度良く貼り合わせ得る。

本実施形態の一体化工程は、プレキュアトレッド体９と台タイヤ１Ｂとを、シート状の未加硫クッションゴムを介在させることなく接着剤により一体化するものを示す。接着剤には例えば未加硫ゴムを含む接着剤が好適である。クッションゴムを介在させないため、本実施形態の更生タイヤの製造方法では、台タイヤ１Ｂのトレッド更生面に接着剤を介してプレキュアトレッド体９を貼り付け接着することで足りる。このように、未加硫のゴムシートを一切使用する必要がなく、製造工程を大幅に簡素化しうる。前記接着剤としては、クッションゴム又はパッキングゴムを溶剤に溶かしたものが好適に使用できる。なお台タイヤ１Ｂとプレキュアトレッド体９とを一体化する方法は、接着剤だけに限定されるものではなく、例えば慣例に従って未加硫のクッションゴムを使用することもできる。

プレキュアトレッド体９と台タイヤ１Ｂとは、貼り付けられた後、加硫缶によって熱と圧力を加えられ、強固に一体化される。この際、プレキュアトレッド体９は、トレッドゴム１１にコードプライ１０が予め加硫により一体化された成形品であるため、ゴム単体だけからなる場合に比して曲げ剛性等が大幅に向上する。従って、該一体化工程において、大きな圧力や熱を受けてもトレッドゴム１１のトレッド溝Ｇ１、Ｇ２の変形などを抑制し、より精度の高い更生タイヤを製造することができる。

従来のプレキュア方式（図５）と、本発明のプレキュアトレッド体を用いた方法とでそれぞれサイズ１１Ｒ２２．５の更生タイヤを２０本づつ試作し、製造に要する時間、ユニフォミティを計測した。ユニフォミティは、ＪＡＳＯ Ｃ６０７のユニフォミティ測定法に基づいて、各更生タイヤのラジアルフォースバリエーション（ＲＦＶ）、ラテラルフォースバリエーション（ＬＦＶ）をユニフォミティマシンを用いて測定した。評価は、それぞれの平均値を用いるとともに、いずれも従来のプレキュア方式の数値を１００とする指数で表示した。数値が小さいほどユニフォミティが高く良好である。
テストの結果を表１に示す。

テストの結果、実施例の方法で製造された更生タイヤは、いずれもユニフォミティに優れることが確認できる。従来の方法では、コードプライとトレッドゴムとは台タイヤのような曲面上で貼り合わせることとなるが、本発明では、平板上で行うことができるため、トレッドゴムとコードプライとの中心合わせが高い精度で行えたためと考えられる。

空気入りタイヤの一例を示す断面図である。 トレッドゴムを除去した台タイヤを示す部分断面図である。 （Ａ）は未加硫のトレッドゴム体の分解図、（Ｂ）はプレキュアトレッド体の断面図である。 台タイヤにプレキュアトレッド体を一体化した部分断面図である。 従来のプレキュア方式の更生タイヤを説明する断面略図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
１Ｂ 台タイヤ
１Ｃ 更生タイヤ
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
６Ａ カーカスプライ
７ ベルト層
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ ベルトプライ
９ プレキュアトレッド体
１０ トレッドゴム
１１ ベルトプライ（コードプライ）
１２ クッションゴム
１３ パッキングゴム
１４ トレッド体

Claims (5)

1. 少なくとも１枚のコードプライとトレッドゴムとを貼り合わせたトレッド体を加硫することによりプレキュアトレッド体を成形するプレキュアトレッド体成形工程と、
   前記プレキュアトレッド体を台タイヤに一体化する一体化工程とを含むことを特徴とする更生タイヤの製造方法。
2. 前記トレッド体は、平面上で張り合わされることを特徴とする請求項１記載の更生タイヤの製造方法。
3. 前記プレキュアトレッド体と前記台タイヤとは、シート状の未加硫クッションゴムを介在させることなく接着剤により一体化されることを特徴とする請求項１又は２に記載の更生タイヤの製造方法。
4. 更生タイヤに用いる加硫済みのプレキュアトレッド体であって、少なくとも１枚のコードプライとトレッドゴムとを貼り合わせたトレッド体を加硫により一体化した成形品からなることを特徴とするプレキュアトレッド体。
5. 前記コードプライのタイヤ軸方向両外側に配されたパッキングゴムと、
   前記コードプライ及び前記パッキングゴムのタイヤ半径方向内側に配されたクッションゴムとをさらに含むことを特徴とする請求項４記載のプレキュアトレッド体。

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