JP2024069057A - 更生タイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】更生トレッドの台タイヤからの剥離耐久性を向上させた更生タイヤを提供する。【解決手段】台タイヤ1aと、台タイヤ1aに固着された更生トレッド2aとを含む更生タイヤである。更生トレッド2aは、第1トレッド端T1と、第1トレッド端T1からタイヤ半径方向内側に延びる第1バットレス面11とを含む。第1バットレス面11には、複数のディンプル15が設けられている。複数のディンプル15のそれぞれは、最大径A1が2~5mmであり、かつ、最大深さd1が1~3mmである。【選択図】図2
Description
本発明は、更生タイヤに関する。
下記特許文献1には、使用済みタイヤからトレッドゴムを除去した台タイヤに、新たなトレッドゴムが貼り付けられた更生タイヤが提案されている。
更生タイヤは、走行時の発熱によって更生トレッドが台タイヤから剥離する等の損傷が生じる場合があった。
本発明は、以上のような実状に鑑み案出なされたもので、更生トレッドの台タイヤからの剥離耐久性を向上させた更生タイヤを提供することを主たる課題としている。
本発明は、台タイヤと、前記台タイヤに固着された更生トレッドとを含む更生タイヤであって、前記更生トレッドは、第1トレッド端と、前記第1トレッド端からタイヤ半径方向内側に延びる第1バットレス面とを含み、前記第1バットレス面には、複数のディンプルが設けられており、前記複数のディンプルのそれぞれは、最大径が2~5mmであり、かつ、最大深さが1~3mmである、更生タイヤである。
本発明の更生タイヤは、上記の構成を採用したことによって、更生トレッドの台タイヤからの剥離耐久性を向上させる。
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には、本発明の一実施形態を示す更生タイヤ1(以下、単に「タイヤ1」という場合がある。)の横断面図が示されている。図1は、正規状態におけるタイヤ1についての、タイヤ回転軸を含む横断面図である。図1に示されるように、本実施形態のタイヤ1は、使用済みタイヤからトレッドゴムを除去して得られる台タイヤ1aと、この台タイヤ1aに固着された更生トレッド2aとを含んでいる。図1において、台タイヤ1aのビード部は省略されている。本実施形態のタイヤ1は、例えば、重荷重用の空気入りタイヤとして好適に使用されるが、本発明は、このような態様に限定されるものではない。
「正規状態」とは、各種の規格が定められた空気入りタイヤの場合、タイヤが正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも、無負荷の状態である。各種の規格が定められていないタイヤの場合、前記正規状態は、タイヤの使用目的に応じた標準的な使用状態であって車両に未装着かつ無負荷の状態を意味する。本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、前記正規状態で測定された値である。
「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めているリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば"Measuring Rim" である。
「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば "最高空気圧" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。
タイヤ1は、更生トレッド2aを含むトレッド部2と、一対のサイドウォール部3と、一対のビード部(図示省略)とを含む。サイドウォール部3は、トレッド部2のタイヤ軸方向外側に連なり、タイヤ半径方向に延びている。ビード部は、サイドウォール部3のタイヤ半径方向内側に連なっている。また、タイヤ1は、カーカス6やトレッド補強層7等、公知の構成を備えているが、ここでの説明は省略される。
更生トレッド2aは、第1トレッド端T1及び第2トレッド端T2を含む。第1トレッド端T1及び第2トレッド端T2は、それぞれ、前記正規状態のタイヤ1に正規荷重の85%が負荷され、更生トレッド2aがキャンバー角0°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置に相当する。
「正規荷重」は、各種の規格が定められた空気入りタイヤの場合、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、JATMAであれば "最大負荷能力" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "LOAD CAPACITY" である。また、各種の規格が定められていないタイヤの場合、「正規荷重」は、上述の規格に準じ、タイヤを使用する上で適用可能な最大の荷重を指す。
更生トレッド2aは、第1トレッド端T1からタイヤ半径方向内側に延びる第1バットレス面11と、第2トレッド端T2からタイヤ半径方向内側に延びる第2バットレス面12とを含む。以下、第1バットレス面11を例に挙げて本発明が説明されるが、第2バットレス面12も第1バットレス面11と実質的に同じ構成を備えている。
図2には、第1バットレス面11の拡大斜視図が示されている。図3には、第1バットレス面11の拡大平面図が示されている。なお、図3では、溝等の凹んだ領域に、ドットが施されている。図2及び図3に示されるように、第1バットレス面11には、複数のディンプル15が設けられている。なお、ディンプル15とは、微小な大きさの凹部を意味する。
図4には、1つのディンプル15の断面図が示されている。図4に示されるように、本発明では、複数のディンプル15のそれぞれは、最大径A1が2~5mmであり、かつ、最大深さd1が1~3mmである。本発明の更生タイヤ1は、上記の構成を採用したことによって、更生トレッド2aの台タイヤ1aからの剥離耐久性を向上させる。その理由は、以下の通りである。
一般に、更生タイヤは、走行時のバットレス面付近の発熱によって、更生トレッドが剥離する等の損傷が生じる場合があった。本発明では、第1バットレス面11に複数のディンプル15が設けられていることにより、更生トレッド2aのゴムボリュームが減じられて、その発熱が抑制される。また、前記ディンプル15は、第1バットレス面11の放熱性を向上させ、前記剥離耐久性を向上させることができる。さらに、各ディンプル15が上述の寸法に特定されることにより、優れた放熱性を発揮しつつ、ディンプル15を起点とした第1バットレス面11の割れを効果的に抑制することができる。
以下、本実施形態のさらに詳細な構成が説明される。なお、以下で説明される各構成は、本実施形態の具体的態様を示すものである。したがって、本発明は、以下で説明される構成を具えないものであっても、上述の効果を発揮し得るのは言うまでもない。また、上述の特徴を具えた本発明のタイヤに、以下で説明される各構成のいずれか1つが単独で適用されても、各構成に応じた性能の向上は期待できる。さらに、以下で説明される各構成のいくつかが複合して適用された場合、各構成に応じた複合的な性能の向上が期待できる。
図2に示されるように、第1バットレス面11の放熱性を高める観点から、更生トレッド2aの接地面から、最もタイヤ半径方向内側のディンプル15までのタイヤ半径方向の長さは、タイヤの全高さ(図示省略)の30%以下であり、望ましくは10%以下である。また、図2及び図3に示されるように、ディンプル15の開口形状は、例えば、円形である。また、この開口形状を維持して、その深さ方向に延びている。これにより、ディンプル15によって区画される内部空間は、円柱状又は円錐台状となる。但し、本発明は、このような態様に限定されず、ディンプル15の開口形状は、例えば、楕円形や三角形、矩形等であっても良い。
図4に示されるように、ディンプル15の最大径A1は、望ましくは2.5~4.5mmである。また、ディンプル15の最大深さd1は、望ましくは1.5~2.5mmである。また、ディンプル15は、第1バットレス面11から30°以下のテーパー角θ1を有するように窪んでいる。テーパー角θ1は、10~20°がより望ましい。これにより、ディンプル15の容積が大きく確保され、放熱性がさらに向上する。
ディンプル15は、例えば、第1バットレス面11に沿って延びる底面16を含んでいる。望ましい態様では、底面16は、第1バットレス面11と平行である。これにより、ディンプル15の底面16と内壁17との間の角度θ2は、90~120°とされる。このようなディンプル15は、底面16で優れた放熱性を発揮し、耐剥離性能がより一層向上する。
図2に示されるように、本実施形態の更生トレッド2aは、第1バットレス面11で開口する複数のショルダー横溝20を含む。第1バットレス面11は、複数のショルダー横溝20により、タイヤ周方向に複数の領域21に区画されている。前記領域21のそれぞれには、ディンプル15がタイヤ半径方向に2~4個並んでいる。これらのディンプル15は、例えば、2~5mmの間隔t1(第1バットレス面11に沿った距離である。)で配されている。このようなディンプル15の配置は、第1バットレス面11の割れを抑制しつつ、剥離耐久性を向上させることができる。
同様の観点から、前記領域21のそれぞれには、ディンプル15がタイヤ周方向に2~4個並んでいる。図3に示されるように、タイヤ周方向に隣接する2つのディンプル15のタイヤ周方向の距離L1は、ショルダー横溝20の1ピッチ長さP1の10%~25%が望ましい。なお、前記1ピッチ長さP1は、1つのショルダー横溝20のタイヤ軸方向の内端20iから、これに隣接するショルダー横溝20の前記内端20iまでのタイヤ周方向の距離に相当する。
望ましい態様では、タイヤ半径方向に並んだ複数のディンプル15について、タイヤ半径方向内側のもの程、その最大深さd1(図4に示す)が大きいのが望ましい。これにより、第1トレッド端T1周辺の耐摩耗性能を向上させつつ、耐剥離性能を向上させることができる。
本実施形態では、第1バットレス面11の前記各領域21について、ディンプル15の個数及び配置が同じとされている。これにより、第1バットレス面11の耐久性が向上し、かつ、タイヤのユニフォミティが向上する。
第1バットレス面11において、ショルダー横溝20の溝幅W1は、ショルダー横溝20の1ピッチ長さP1の18%~28%であるのが望ましい。これにより、第1バットレス面11での放熱性がさらに向上する。前記溝幅W1は、平均の溝幅を意味し、ショルダー横溝の開口面積をその長さで除した値に相当する。望ましい態様として、本実施形態のショルダー横溝20は、一定の溝幅W1で延びている。
図2及び図3に示されるように、2本のショルダー横溝20の間には、複数のショルダー細溝23が設けられている。ショルダー細溝23は、更生トレッド2aの接地面から第1バットレス面11まで延びている。ショルダー細溝23の溝幅は、例えば、ショルダー横溝20の溝幅の10%以下である。図3に示されるように、第1バットレス面11を平面視した状態において、最もタイヤ半径方向外側に設けられたディンプル15をタイヤ周方向に延長した仮想領域(図示省略)は、ショルダー細溝23と重複するのが望ましい。これにより、第1バットレス面11の放熱性がさらに向上する。
図5には、第1バットレス面11の拡大断面図が示されている。図5に示されるように、更生トレッド2aのタイヤ回転軸を含む横断面において、第1バットレス面11は、第1トレッド端T1から延びる傾斜面25と、傾斜面25のタイヤ半径方向内側に配された凹円弧面26とを含む。
傾斜面25は、第1トレッド端T1からタイヤ軸方向外側に向かって、タイヤ半径方向内側に傾斜する平面である。タイヤ半径方向に対する傾斜面25の角度θ3は、例えば、40~50°である。また、図2及び図3に示されるように、傾斜面25にはディンプル15が配されていない。これにより、ディンプル15周辺で割れが発生するのを抑制することができる。
図5に示されるように、凹円弧面26は、タイヤ赤道C(図1に示す)側に凹んでおり、その断面において円弧状に湾曲している。このような凹円弧面26は、第1バットレス面11が発熱するのを効果的に抑制することができる。本実施形態では、傾斜面25と凹円弧面26との間に小さい平面27を含む。また、図2に示されるように、この平面27及び凹円弧面26に上述のディンプル15が配されている。但し、凹円弧面26は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、傾斜面25に直接連なるものでも良い。
図5に示されるように、第1バットレス面11の耐久性と耐剥離性能とをバランス良く向上させる観点から、凹円弧面26の曲率半径r1は、90~170mmであるのが望ましい。
本発明の更生タイヤ1は、種々の製造方法によって製造され得る。図1に示されるように、本発明のタイヤ1は、例えば、台タイヤ1aに、未加硫のゴムからなる更生トレッド2aが貼り付けられ、加硫成形によってこれらを一体化するものでも良い。この場合、ディンプル15は、前記加硫成形時の金型によって成形されるのが望ましい。別の製造方法では、本発明のタイヤ1は、例えば、台タイヤ1aに、上述のディンプル15が配された加硫済みの更生トレッド2aが接着されて製造するものでも良いし、ディンプル15が配されていない加硫済みの更生トレッド2aが台タイヤ1aに接着された後、更生トレッド2aにディンプル15が設けられても良い。
以上、本発明の一実施形態のタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。
図1~図5で示された基本構造を有するサイズ205/85R16の更生タイヤが表1の仕様に基づき試作された。また、比較例1として、ディンプルが設けられていないタイヤが試作された。比較例2として、ディンプルの最大径及び最大深さが本発明の範囲から外れているタイヤが試作された。比較例1及び2は、上述の事項を除き、実施例のタイヤと実質的に同じである。各テストタイヤの耐剥離性能及びその他の損傷の有無がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
装着リム:16×5.5J
タイヤ内圧:600kPa
装着リム:16×5.5J
タイヤ内圧:600kPa
<耐剥離性能>
ドラム試験機上にテストタイヤを配置し、縦荷重16.79kN、速度80km/hで走行させ続け、更生トレッドが台タイヤから剥離したときの走行距離が計測された。結果は、比較例1の前記走行距離を100とする指数であり、数値が大きい程、耐剥離性能が優れていることを示す。
ドラム試験機上にテストタイヤを配置し、縦荷重16.79kN、速度80km/hで走行させ続け、更生トレッドが台タイヤから剥離したときの走行距離が計測された。結果は、比較例1の前記走行距離を100とする指数であり、数値が大きい程、耐剥離性能が優れていることを示す。
<その他の損傷の有無>
上述の耐剥離性能の試験を終えたのち、第1バットレス面にその他の損傷が発生していないか目視で確認され、下記のA又はBで評価された。
A:第1バットレス面には損傷が生じていない。
B:第1バットレス面に、ディンプルを起点とした割れが発生している。
テストの結果が表1に示される。
上述の耐剥離性能の試験を終えたのち、第1バットレス面にその他の損傷が発生していないか目視で確認され、下記のA又はBで評価された。
A:第1バットレス面には損傷が生じていない。
B:第1バットレス面に、ディンプルを起点とした割れが発生している。
テストの結果が表1に示される。
テストの結果、実施例1~5のタイヤは、ディンプルが設けられていない比較例1と比べ、耐剥離性能が有意に向上していることが確認できた。一方、比較例2は、耐剥離性能が向上しているものの、ディンプルを起点とした割れが発生している。これに対し、実施例1~5は、ディンプルの寸法が適正化されることにより、前記割れを防いでいることが確認できた。
[付記]
本発明は以下の態様を含む。
本発明は以下の態様を含む。
[本発明1]
台タイヤと、前記台タイヤに固着された更生トレッドとを含む更生タイヤであって、
前記更生トレッドは、第1トレッド端と、前記第1トレッド端からタイヤ半径方向内側に延びる第1バットレス面とを含み、
前記第1バットレス面には、複数のディンプルが設けられており、
前記複数のディンプルのそれぞれは、最大径が2~5mmであり、かつ、最大深さが1~3mmである、
更生タイヤ。
[本発明2]
前記複数のディンプルは、2~5mmの間隔で配されている、本発明1に記載の更生タイヤ。
[本発明3]
前記複数のディンプルは、前記第1バットレス面から30°以下のテーパー角を有するように窪む、本発明1又は2に記載の更生タイヤ。
[本発明4]
前記更生トレッドは、前記第1バットレス面で開口する複数のショルダー横溝をを含み、
前記第1バットレス面は、前記複数のショルダー横溝により、タイヤ周方向に複数の領域に区画されており、
前記領域のそれぞれには、前記ディンプルがタイヤ半径方向に2~4個並んでいる、本発明1ないし3のいずれか1項に記載の更生タイヤ。
[本発明5]
前記領域のそれぞれには、前記ディンプルがタイヤ周方向に2~4個並んでいる、本発明4に記載の更生タイヤ。
[本発明6]
前記第1バットレス面において、前記ショルダー横溝の溝幅は、複数の前記ショルダー横溝の1ピッチ長さの18%~28%である、本発明4又は5に記載の更生タイヤ。
[本発明7]
前記更生トレッドのタイヤ回転軸を含む横断面において、前記第1バットレス面は、タイヤ赤道側に凹む凹円弧面を含む、本発明1ないし6のいずれか1項に記載の更生タイヤ。
[本発明8]
前記更生トレッドの前記横断面において、前記凹円弧面の曲率半径は、90~170mmである、本発明7に記載の更生タイヤ。
台タイヤと、前記台タイヤに固着された更生トレッドとを含む更生タイヤであって、
前記更生トレッドは、第1トレッド端と、前記第1トレッド端からタイヤ半径方向内側に延びる第1バットレス面とを含み、
前記第1バットレス面には、複数のディンプルが設けられており、
前記複数のディンプルのそれぞれは、最大径が2~5mmであり、かつ、最大深さが1~3mmである、
更生タイヤ。
[本発明2]
前記複数のディンプルは、2~5mmの間隔で配されている、本発明1に記載の更生タイヤ。
[本発明3]
前記複数のディンプルは、前記第1バットレス面から30°以下のテーパー角を有するように窪む、本発明1又は2に記載の更生タイヤ。
[本発明4]
前記更生トレッドは、前記第1バットレス面で開口する複数のショルダー横溝をを含み、
前記第1バットレス面は、前記複数のショルダー横溝により、タイヤ周方向に複数の領域に区画されており、
前記領域のそれぞれには、前記ディンプルがタイヤ半径方向に2~4個並んでいる、本発明1ないし3のいずれか1項に記載の更生タイヤ。
[本発明5]
前記領域のそれぞれには、前記ディンプルがタイヤ周方向に2~4個並んでいる、本発明4に記載の更生タイヤ。
[本発明6]
前記第1バットレス面において、前記ショルダー横溝の溝幅は、複数の前記ショルダー横溝の1ピッチ長さの18%~28%である、本発明4又は5に記載の更生タイヤ。
[本発明7]
前記更生トレッドのタイヤ回転軸を含む横断面において、前記第1バットレス面は、タイヤ赤道側に凹む凹円弧面を含む、本発明1ないし6のいずれか1項に記載の更生タイヤ。
[本発明8]
前記更生トレッドの前記横断面において、前記凹円弧面の曲率半径は、90~170mmである、本発明7に記載の更生タイヤ。
1a 台タイヤ
2a 更生トレッド
11 第1バットレス面
15 ディンプル
T1 第1トレッド端
A1 最大径
d1 最大深さ
2a 更生トレッド
11 第1バットレス面
15 ディンプル
T1 第1トレッド端
A1 最大径
d1 最大深さ
Claims (8)
- 台タイヤと、前記台タイヤに固着された更生トレッドとを含む更生タイヤであって、
前記更生トレッドは、第1トレッド端と、前記第1トレッド端からタイヤ半径方向内側に延びる第1バットレス面とを含み、
前記第1バットレス面には、複数のディンプルが設けられており、
前記複数のディンプルのそれぞれは、最大径が2~5mmであり、かつ、最大深さが1~3mmである、
更生タイヤ。 - 前記複数のディンプルは、2~5mmの間隔で配されている、請求項1に記載の更生タイヤ。
- 前記複数のディンプルは、前記第1バットレス面から30°以下のテーパー角を有するように窪む、請求項1又は2に記載の更生タイヤ。
- 前記更生トレッドは、前記第1バットレス面で開口する複数のショルダー横溝を含み、
前記第1バットレス面は、前記複数のショルダー横溝により、タイヤ周方向に複数の領域に区画されており、
前記領域のそれぞれには、前記ディンプルがタイヤ半径方向に2~4個並んでいる、請求項1又は2に記載の更生タイヤ。 - 前記領域のそれぞれには、前記ディンプルがタイヤ周方向に2~4個並んでいる、請求項4に記載の更生タイヤ。
- 前記第1バットレス面において、前記ショルダー横溝の溝幅は、複数の前記ショルダー横溝の1ピッチ長さの18%~28%である、請求項4に記載の更生タイヤ。
- 前記更生トレッドのタイヤ回転軸を含む横断面において、前記第1バットレス面は、タイヤ赤道側に凹む凹円弧面を含む、請求項1又は2に記載の更生タイヤ。
- 前記更生トレッドの前記横断面において、前記凹円弧面の曲率半径は、90~170mmである、請求項7に記載の更生タイヤ。
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