JP2010173139A - 台タイヤの製造方法と更生用トレッド及び更生タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】台タイヤを形成するバフがけにおいて不良の発生を抑制する台タイヤの製造方法と、その台タイヤに使用する更生用トレッド、及び、前記台タイヤに前記更生用トレッドを貼り付けた更生タイヤを提供する。
【解決手段】使用済みタイヤのトレッド部分を削ることによりバフ面１０ａを形成する台タイヤ１０の製造方法であって、バフ面１０ａの幅方向両端を幅方向中心よりタイヤ径方向に高く位置するように削るようにして台タイヤを製造し、前記台タイヤ１０の製造方法により製造される台タイヤ１０のバフ面１０ａに貼り付けられる更生用トレッド１１を前記バフ面１０ａに貼り付けられる面が前記バフ面１０ａと相対する形状に形成し、この更生用トレッドを前記台タイヤ１０に貼り付けて更生タイヤを製造する。
【選択図】図２

Description

本発明は、使用済みタイヤのトレッド部をバフがけして、新品のトレッドを配設して、再びタイヤとして使用するための台タイヤの製造方法とその更生用トレッド及びその更生タイヤに関する。

更生タイヤを製造する工程の１つにバフ工程がある。従来、バフ工程は、特許文献１に示すように、タイヤのクラウン形状つまり新品状態のタイヤのトレッド部分が有する形状を、仮想のバフがけ形状（バフライン）として用い、このバフラインに沿って使用済みタイヤをバフがけすることにより台タイヤが形成される。
また、バフがけされた台タイヤには、加硫済みのプレキュアトレッドや未加硫のトレッドゴムなどの更生用トレッドゴムが貼り付けられる。更生用トレッドは、台タイヤへの貼り付け面とトレッドの踏面がほぼ平行に形成されるため、この更生用トレッドが貼り付けられた更生タイヤは、バフがけ形状が更生タイヤの踏面の形状に影響することになる。

特開２００４−９８９５３号公報

しかし、上記のように使用済みタイヤを新品タイヤのクラウン形状に沿ってバフがけすると、バフがけ形状（バフライン）がタイヤ幅方向の端部においてタイヤ幅方向の中心よりもタイヤ径方向に低い位置となるため、バフがけしたときに使用済みタイヤの最外層に位置するベルトの端部をバフがけしてしまい、バフ工程で使用済みタイヤを台タイヤとして使用できなくさせてしまうおそれがある。
また、従来の更生用トレッドは、台タイヤのバフがけ形状に依存するため、例えば、ベルトをバフがけしないようにバフがけ形状を都度変化させた場合、このバフ面に従来の更生用トレッドを貼り付けてしまうと、更生タイヤのトレッドの踏面は、タイヤの接地形状が十分性能を発揮できない形状となるおそれがある。

本発明は、前記課題を解決するため、台タイヤを形成するバフがけにおいて不良の発生を抑制する台タイヤの製造方法と、その台タイヤに使用する更生用トレッド、及び、前記台タイヤに前記更生用トレッドを貼り付けた更生タイヤを提供する。

本発明の第１の形態として、使用済みタイヤのトレッド部分を削ることによりバフ面を形成する台タイヤの製造方法であって、バフ面の幅方向両端が幅方向中心よりタイヤ径方向に高く位置するように削る製造方法とした。
本発明によれば、バフ面の幅方向両端を幅方向中心よりタイヤ径方向に高く位置するように削ることにより、使用済みタイヤをバフがけするときに、使用済みタイヤの最外層に位置するベルトを削ることなく台タイヤを製造することができる。

本発明の他の形態として、バフ面の幅方向中心は、台タイヤのベルト層の最外層に位置するベルトからタイヤ径方向に２ｍｍ〜５ｍｍの位置となるように設定される製造方法とした。
本発明によれば、台タイヤのベルト層の最外層に位置するベルトからタイヤ径方向に２ｍｍ〜５ｍｍの位置となるように設定されることにより、使用済みタイヤをバフがけするときの精度により使用済みタイヤの最外層に位置するベルトを削ることなく、また、バフがけ後に、使用済みタイヤの溝などを残すことなく、バフがけして台タイヤを製造することができる。

本発明の他の形態として、台タイヤのバフ面に貼り付けられる更生用トレッドであって、更生用トレッドはバフ面に貼り付けられる面がバフ面と相対する形状に形成される構成とした。
本発明によれば、台タイヤの製造方法により製造される台タイヤのバフ面に貼り付けられる更生用トレッドであって、更生用トレッドのバフ面に貼り付けられる面がバフ面と相対する形状に形成されることにより、更生用トレッドを台タイヤのバフ面に対して変形させることなく合致させることができる。

本発明の他の形態として、更生用トレッドは、幅方向中心の厚さが幅方向両端の厚さよりも厚く形成される構成とした。
本発明によれば、更生用トレッドは、幅方向中心の厚さが幅方向両端の厚さよりも厚く形成されることにより、更生用トレッドの踏面の形状や溝深さを自由に設定することができる。

本発明の他の形態として、使用済みタイヤのトレッド部分を削ることによりバフ面を形成した台タイヤと、この台タイヤのバフ面に貼り付けた更生用トレッドとを備えた更生用タイヤにおいて、前記バフ面の幅方向両端が幅方向中心よりタイヤ径方向に徐々に高く位置するようにバフ面を成形し、更生用トレッドが前記バフ面の成形された形状に合致するように成形されて貼り付けられる構成とした。
本発明によれば、使用済みタイヤのトレッド部分を削ることによりバフ面を形成した台タイヤと、この台タイヤのバフ面に貼り付けた更生用トレッドとを備えた更生タイヤにおいて、バフ面の幅方向両端が幅方向中心よりタイヤ径方向に徐々に高く位置するようにバフ面を成形し、更生用トレッドが前記バフ面の成形された形状に合致するように成形されて貼り付けられることにより、台タイヤの不良発生を抑制しつつ効率よく更生タイヤを製造することができる。

本発明の実施形態に係る使用済みタイヤ断面図。 本発明の実施形態に係る台タイヤ及び更生用トレッドの断面図。 本発明の実施形態に係る更生タイヤ製造工程図。 試験用比較例１の台タイヤ及び更生用トレッドの断面図。 試験用比較例２の台タイヤ及び更生用トレッドの断面図。 試験用比較例３の台タイヤ及び更生用トレッドの断面図。 本発明の実施形態に係る試験結果。 本発明の他の形態に係る台タイヤのバフがけ形状を示す図。

以下、本発明について説明する。
図１は、本発明の台タイヤ１０の製造方法により加工される加工前の使用済みタイヤＴの断面を示す。図１に示す使用済みタイヤＴは、路面踏面となるトレッド部分Ｔ１の表面側を破線Ｓまで削って切除することにより、トレッド部分Ｔ１の断面がほぼ台形状に成形された台タイヤ１０として形成される。
例えば、台タイヤ１０となる使用済みタイヤＴは、概略、インナーライナー６、カーカス４、ベルト７、ビードコード２、ビードフィラー３などによって構成される。
インナーライナー６は、タイヤＴの内圧を保持して空気がタイヤＴ内部から漏れないようにタイヤの内圧を保持するためのゴム層である。

カーカス４は、プライコードと呼ばれる繊維コードやスチールコードを骨格としてカーカスゴムに接着して形成される。繊維コードは、すだれ状に加工されて繊維コード補強材を形成し、両面からゴム部材を加熱しながら加圧することによりカーカス４が形成される。タイヤにおいてカーカス４は、タイヤのビード部において外側に折り返されビードコード２とビードフィラー３を包み込むように形成される。

ビードコード２は、スチールコードなどからなり、ホイールリムとの内圧を保持したり、回転するタイヤに作用するトルクに対してタイヤとホイールリムとの間に滑りが生じないようにタイヤをリムに固定する役割を果たしている。このビードコード２の周囲には、ゴムを基本素材とするビードフィラー３が設けられる。

ビードフィラー３は、硬質や軟質のゴムからなる部材で、ビード部におけるカーカス４の折り返し部分を満たしてビード部分の補強部材の役割を果たす。

ベルト７は、カーカス４の中央上部に配置され、スチールコードからなり、ベルトゴムとスチールコードとを接着して形成される。ベルト７は、最もカーカス４側に位置するベルト７ａと、次層となるベルト７ｂと、最外層となるベルト７ｃの３層構造からなる。ベルト７の役割は、タイヤの内圧の変化や回転による変形を抑え、路面からの入力を受け止めて衝撃を緩和する役目を持つ。
なお、ベルト７は、上記３層構造に限らずタイヤによってベルト層の数量及び形状、ベルトの素材が異なる。

図２は、本発明により形成された台タイヤ１０とそれに貼り付けられる更生用トレッド１１の断面を示す。図３は、更生タイヤの製造工程を示す。
以下更生タイヤの製造工程を説明しつつ台タイヤ１０の製造方法について説明する。
更生タイヤは、図３に示す工程により生産される。
まず、検査工程Ｓ１により使用済みタイヤＴが更生タイヤとして使用の可否の検査が行われる。この検査工程Ｓ１では、３つの検査が行われる。
最初に使用済みタイヤＴの外観検査が目視により行われる。外観検査により、使用済みタイヤＴの内外に存在するすべての傷やパンク痕などの異常を見つけてマーキングが行われる。

次に、検査機器を使い釘穴検査が行われる。この検査は、使用済みタイヤＴの内側から電極となるチェーンを垂らし、使用済みタイヤＴの外側に配置した電極に向けて約５万ボルトの高電圧を印加することで、高電圧が穴を通過するときに生じるスパークを認識することにより、目視では確認できない釘穴が発見される。

次に、検査チェンバーを使い使用済みタイヤＴの剥離検査が行われる。この検査は、検査チェンバー内に使用済みタイヤＴを配し、チェンバー内の空気を抜き入れし、その様子をレーザー光を照射しつつ撮影することにより行われる。剥離が生じている場合には、剥離部分に気泡が生じ、照射されるレーザー光により映し出される。つまり、外観からは見ることができないタイヤ内部、特にトレッドゴムやその下に位置するラジアルベルトとの間に生じている剥離部分を発見することができる。この検査で剥離が発見された使用済みタイヤＴは台タイヤ１０として使用されない。

次のバフ工程Ｓ２では、使用済みタイヤＴを回転させてトレッド部分Ｔ１の表面に残っているパターンに刃物を押し当てトレッド部分Ｔ１が削られる。バフがけを行う図外のバフ装置には、あらかじめ使用済みタイヤ毎に異なるサイズや種類及びメーカー毎に異なるバフがけの基準となるベルト７ｃの位置データなどがあらかじめ入力される。

最外層のベルト７ｃの位置は、タイヤのサイズや種類及びメーカーによって異なるため、各種類毎の使用済みタイヤＴをサンプルとして、実際にトレッド部分Ｔ１の幅方向中心２４の一部をベルト７ｃが見える位置まで削り、タイヤ径中心からベルト７ｃまでのタイヤ径方向距離、又は、タイヤ径方向距離に基づいてベルト７ｃのタイヤ周方向長さを算出することにより求められる。

本実施形態では、算出されたベルト７ｃのタイヤ周方向長さに基づいてバフがけが行われる。具体的には、バフ工程Ｓ２においてバフがけしつつ、バフがけした外周面の長さを測定して所定のタイヤ周方向長さになるまでバフがけされる。
このタイヤ周方向長さは、ベルト７ｃの位置からタイヤ径方向外側に２ｍｍ〜５ｍｍの位置となるように設定される。
なお、ベルト７ｃの外面位置からタイヤ径方向に２ｍｍから５ｍｍに離れた位置に設定した理由は、例えば２ｍｍ未満では、バフがけ作業の精度を考慮した場合、ベルト７ｃをキズつけるおそれがあり、５ｍｍを超えると使用済みタイヤＴにバフがけしたにもかかわらずバフ面１０ａに溝が残ってしまうおそれがあるからである。

また、バフ面１０ａは、バフ面１０ａの幅方向左右の端部である幅方向両端２１，２２が、幅方向中心２４より高さＨだけ高くなるように弓なりに形成される。すなわち、使用済みタイヤＴのバフ面１０ａの幅方向両端２１，２２が幅方向中心２４よりタイヤ半径方向外側に向かうに従い徐々に高く位置するようにバフ面１０ａが形成される。
上記のようにバフ面１０ａを形成することにより、ベルト層の最外層に位置するベルト７ｃを削ることなくバフがけすることができ、バフ工程での不良発生を抑制することができる。

上記形状が得られるようにバフ装置に設定することにより、使用済みタイヤＴにあったメニューからメーカーやサイズを選択するだけで、自動的にバフ工程Ｓ２を実行することができる。なお、バフがけは、台タイヤ１０の上にゴムを貼り付けるためにバフ面１０ａは所定の粗さとなるように削られる。

次の補修工程Ｓ３は、バフ工程Ｓ２が終わった台タイヤ１０の表面に生じた欠損部や穴などが補修される。補修工程Ｓ３は、台タイヤ１０の程度に合わせて、グラインダーや補修ゴムなどを使い分けて補修したのちクッションゴムが貼り付けられる。

次の糊付け工程Ｓ４では、台タイヤ１０のバフがけを施した面にクッションゴムを介して更生用トレッド１１を貼り付けるためにゴム糊が塗布される。

次の貼り付け工程Ｓ５では、本発明にかかる更生用トレッド１１を貼り付ける。本実施形態ではプレキュア成型により形成された更生用トレッド１１が貼り付けられる。プレキュア成型とは、更生用トレッド１１が予め加硫成型された加硫済みの更生用トレッド１１を製造する方法である。

更生用トレッド１１は、台タイヤ１０に形成された弓なりのバフ面１０ａに対して反転形状となるように合致するように成形された逆弓なりの貼り付け面１１ａを有する。つまり、バフ面１０ａに対して更生用トレッド１１の貼り付け面１１ａが、相対する形状、即ち、互いがぴったりと一致して貼り付けられる形状に成形される。
すなわち、本発明の台タイヤの製造方法により製造される台タイヤのバフ面に貼り付けられる更生用トレッドであって、更生用トレッドはバフ面に貼り付けられる面がバフ面と相対する形状に形成される。
さらに更生用トレッド１１の踏面１１ｂが更生前の新品タイヤと同じクラウン形状となるように形成されている。この場合、図２に示すように、更生用トレッド１１の表面形状は、やや膨出する如く成形された断面ほぼカマボコ状の形状を有し、更生用トレッド１１の断面形状は幅方向中心２８部分の厚みＡが幅方向両端２５，２６部分の厚みＢよりも厚くなる形状となる。

次のエンベローピング工程Ｓ６では、更生用トレッド１１が台タイヤ１０に貼り付けられた更生タイヤをエンベロープで包み更生タイヤを加硫する準備が行われる。ここで用いられるエンベロープは、台タイヤ１０に更生用トレッド１１が密着するように包まれる。

次の加硫工程Ｓ７では、エンベローピングされた更生タイヤを加硫容器に入れて加硫を行う。この加硫工程Ｓ７は、台タイヤ１０と更生用トレッド１１の接着面に対して加圧，加熱，加硫を行うことにより、台タイヤ１０と更生用トレッド１１とが密着するように約４時間行われる。

次の完成検査工程Ｓ８では、２つの方法により検査される。まず、加硫された更生タイヤの目視による外観検査が行われる。外観検査では、特に、加硫された更生タイヤの台タイヤ１０と更生用トレッド１１の接合面や、補修工程Ｓ３で行われた補修箇所の検査が行われる。
次の検査では、耐圧検査が行われる。耐圧検査では、更生タイヤに空気を入れて内圧をかけて加圧し、十数分放置して圧がかかった状態での異常の有無が検査される。
以上の工程Ｓ１からＳ８により更生タイヤが製造される。

なお、上記工程においてプレキュアトレッドを使用した工程について述べたが、上記貼り付け工程Ｓ５において未加硫のトレッドゴムが貼り付けられても良い。この場合、トレッドゴムが貼り付けられた更生タイヤは、金型で成型されるため、トレッドゴムはプレキュアトレッドのように貼り付け面や踏面が形成されていなくても良い。

図７は、台タイヤの使用率の検証及び生産された更生タイヤの耐偏摩耗性能の試験結果を示す表である。
実験例
本発明の製造方法により台タイヤ１０を形成し、更生用トレッド１１を作成して貼り付け、更生タイヤを試作し、台タイヤ１０の使用率の検証及び生産された更生タイヤの耐偏摩耗性能の評価を行った。
まず、本発明による更生タイヤの製造は、大型車用のタイヤサイズ２７５／８０Ｒ２２．５の使用済みタイヤＴをタイヤメーカーやトレッドパターンを問わず無作為に１００本選出し、上記方法により台タイヤ１０を形成したときの台タイヤ１０としての不良発生率（リジェクト率）と、従来の方法で台タイヤ１０′を形成したときの台タイヤ１０′としての不良発生率（リジェクト率）を比較した。
なお、比較例１は図４，比較例２は図５，比較例３は図６に示すように形成される。

試験タイヤの製造方法
実施例１は、図２に示すように、本発明の台タイヤの製造方法及び本発明の更生トレッドを貼り付けた更生タイヤである。
また、比較例１は、図４に示すように、台タイヤ１０′は、従来の方法により、バフがけ形状の幅方向中心２４が幅方向両端２１，２２よりもタイヤ径方向に高く位置するように成形され、幅方向中心２８の厚みＡと幅方向両端２５，２６の厚みＢとがほぼ同じ厚みとなった更生用トレッド１１’を貼り付けた更生タイヤである。
なお、更生用トレッド１１’は全体形状が幅方向両端２５，２６側を幅方向中心２８側よりやや台タイヤ１０方向に撓ませた形状となる。
また、比較例２は、図５に示すように、本発明の台タイヤ１０に従来のほぼフラットに成形された更生用トレッド１１’を貼り付けた更生タイヤである。
また、比較例３は、図６に示すように、台タイヤ１０”は、貼り付け面１１ａの幅方向中心２４が幅方向両端２１，２２とタイヤ径方向に同じ高さに位置するように平らに形成され、この平らなバフ面１０ａに相対する貼り付け面１１ａを有し、踏面１１ｂが新品タイヤのクラウン形状に形成された更生用トレッド１１”を貼り付けた更生タイヤである。更生用トレッド１１”の表面形状は図４と同様となっている。

試験方法
上記試験タイヤを７．５×２２．５のリムに組み付けてタイヤ車輪とし、この車輪を大型トラックに装着して、タイヤ内圧：９００ｋＰａ，タイヤ荷重：２６．７ｋＮ/本の条件下で舗装された良路（高速道路５０％＋一般道路５０％）を４０００ｋｍ走行した。

評価方法
上記走行後、残溝の全平均の比較を行うことでトレッド形状により生じる偏摩耗が与える耐磨耗の低下レベルを比較した。

図７に示す試験結果は、台タイヤを形成するときの不良発生を示すリジェクト率と耐偏磨耗性を示す。リジェクト率及び耐偏磨耗性は、従来の製造方法により製造された更生タイヤを示す比較例１を基準とし１００で示す。
リジェクト率について比較すると、実施例と比較例２が１０５と向上しリジェクト量が減少したことを示す。すなわち、台タイヤ１０が本発明の方法で形成されることにより台タイヤ１０にバフがけするときに生じる不良の発生を抑制することが分かった。
また、耐偏摩耗性について比較すると、比較例２を除き耐偏摩耗性が１００と従来の製造方法のものと同じ結果となった。つまり、更生用トレッド１１が本発明のように形成された場合でも耐偏摩耗性に影響を与えないことが分かった。

図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、バフ面１０ａ及びそれに対応する更生用トレッド１１の他の形状を示す拡大図である。なお、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）の拡大図においてバフ面１０ａの形状を誇張して示してある。
上記実施形態では、バフ面１０ａを弓なりに形成するとしたが図８（ａ）に示すようにバフ面１０ａが幅方向中心２４から幅方向両端２１，２２に向かうに従い直線的に半径方向に徐々に高くなるように成形しても良い。
例えば、図８（ａ）に示すバフ面１０ａが、台タイヤ１０の幅方向中心２４から幅方向両端２１，２２に向けて直線状に成形された形態である。
また、図８（ｂ）に示すバフ面１０ａが、直線を連結して幅方向中心２４から幅方向両端２１，２２に向けて徐々に高くなるように成形された形態である。
また、図８（ｃ）に示すバフ面１０ａが、階段状に幅方向中心２４から幅方向両端２１，２２に向けて徐々に高くなるように成形された形態である。
いずれの形態においても、最外層に位置するベルト７ｃを削ることなくバフ面１０ａを形成することができる。
一方、図８（ａ）〜（ｃ）の更生用トレッド１１は、バフ面１０ａに対して合致するように貼り付け面１１ａが反転形状に成形され、かつ、更生用トレッド１１の幅方向中心２８部分の厚さＡが幅方向両端２５，２６部分の厚さＢよりも厚くなるように成形されればよい。
すなわち、図８（ａ）〜（ｃ）のバフ面１０ａに対して合致する更生用トレッド１１を貼り付けた更生タイヤにおいても、上記試験結果と同様な効果を得ることができる。

以上、本発明の効果を試験結果に基づいて説明したが、本発明によれば台タイヤ形成時のリジェクト率を向上させ、また、本発明の台タイヤ対応する更生用トレッドを成形して台タイヤに貼り付けて更生タイヤを製造することにより、耐偏摩耗性についても従来の製造方法による更生タイヤと同じ性能を有する更生タイヤが製造できることが分かる。
特に、更生用トレッドの厚みを幅方向中心から幅方向両端に変化させても耐偏摩耗性が従来の更生タイヤと比較しても影響がないということは、更生用トレッドを製造する場合に、更生用トレッドの設計に自由度を与えることを裏付け、例えば、踏面の溝深さを深くしたりしてタイヤとしての耐久性を向上させたりすることが可能となる。

７ ベルト、７ａ ベルト、７ｂ ベルト、７ｃ ベルト、１０ 台タイヤ、
１０ａ バフ面、１１ 更生用トレッド、１１ａ 貼り付け面、１１ｂ 踏面、
２１ 幅方向端部、２２ 幅方向端部、２４ 幅方向中心、Ａ 幅方向中心厚さ、
Ｂ 幅方向端部厚さ、Ｈ 高さ、Ｓ バフがけ形状、Ｔ 使用済みタイヤ、
Ｔ１ トレッド部分。

Claims (5)

1. 使用済みタイヤのトレッド部分を削ることによりバフ面を形成する台タイヤの製造方法であって、
   前記バフ面の幅方向両端を幅方向中心よりタイヤ径方向に高く位置するように削ることを特徴とする台タイヤの製造方法。
2. 前記バフ面の幅方向中心は、台タイヤのベルト層の最外層に位置するベルトからタイヤ径方向に２ｍｍ〜５ｍｍの位置となるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の台タイヤの製造方法。
3. 台タイヤのバフ面に貼り付けられる更生用トレッドであって、
   前記更生用トレッドは前記バフ面に貼り付けられる面が前記バフ面と相対する形状に形成されることを特徴とする台タイヤの更生用トレッド。
4. 前記更生用トレッドは、幅方向中心の厚さが幅方向両端の厚さよりも厚く形成されることを特徴とする請求項３に記載の更生用トレッド。
5. 使用済みタイヤのトレッド部分を削ることによりバフ面を形成した台タイヤと、この台タイヤのバフ面に貼り付けた更生用トレッドとを備えた更生用タイヤであって、前記バフ面の幅方向両端が幅方向中心よりタイヤ径方向に徐々に高く位置するように成形され、
   更生用トレッドが前記バフ面の形状に合致するように成形されて貼り付けられることを特徴とする更生タイヤ。

Images