(57)【要約】【課題】泥が付着し難い空気入りタイヤの製造方法、加硫モールド、及び、空気入りタイヤを提供することを課題とする。【解決手段】空気入りタイヤを製造する際、トレッド表面１４Ｓ及びサイドウォール表面２０Ｓを成型するモールド部の表面を、表面が鋭利な形状をしていないガラス系又はプラスチック系のブラスト材でショットブラストにより表面処理した加硫モールドを用いて加硫成型する。また、このブラスト材の粒径としては２００〜８００μｍの範囲内のものを用いる。この結果、加硫モールドのモールド表面は滑らかであり光沢が良い。また、加硫モールドのモールド表面の表面粗さが８０〜３００μｍの範囲内となり、泥が付着し難い範囲の表面粗さとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともタイヤトレッド表面及びタイヤサイド表面を成型するモールド部の表面を、粒径が２００〜８００μｍの範囲内でかつモース硬度３以上７以下のブラスト材でショットブラストにより表面処理した加硫モールドを用いて加硫成型することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記ブラスト材がガラス系又はプラスチック系のブラスト材であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
空気入りタイヤを加硫成型するのに用いる加硫モールドであって、
少なくともタイヤトレッド表面及びタイヤサイド表面を成型するモールド部の表面を、粒径が２００〜８００μｍの範囲内でかつモース硬度３以上７以下のブラスト材でショットブラストにより表面処理したことを特徴とする加硫モールド。
【請求項４】
前記ブラスト材がガラス系又はプラスチック系のブラスト材で表面処理されたことを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
少なくともタイヤトレッド表面及びタイヤサイド表面の表面粗さが８０〜３００μｍの範囲内で、かつ、表面波長が表面粗さの１．５倍以上であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラクタなどの農業機械に用いるのに最適な空気入りタイヤの製造方法、加硫モールド、及び、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラクタ等の農業機械では主に水田、畑走行が基本であるが、これらの走行中にトラクションがかかると土中で強い力がタイヤに加わり、泥がタイヤに付着する原因となる。従来例から、この泥の付着を防止することが重要視されてきている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この泥は土中に含まれる水分を介してタイヤに付着しているが、タイヤ表面の水膜が蒸発すると、タイヤ表面に泥が直接こびりついた状態となる。一方、トラクタが作業を終了してから車庫に入るまでに１ｋｍ程度走行することがある。このような場合、車庫の近くまで戻って泥を洗い落とす前に水膜が蒸発し、タイヤ表面に泥が直接こびりついてしまう。このようにして泥が乾燥してこびりつきが生じると、洗い落としの作業を行っても泥がなかなか落ちずに問題となることが多い。
【０００４】
ところで、タイヤ表面粗さと泥の粒径とが同程度である場合、泥の粒子がタイヤ表面の凹部にはまり込んでしまうため、上記のこびりつきが発生し易くなる。泥の種類は、粒径小のものから順に粘土（粒径；６μｍ以下）、シルト（６〜７５μｍ）、細砂（７５〜４２０μｍ）、粗砂（４２０μｍ以上）と分類される。このうち粘土、シルトが主体の土が市場で多く見られ、かつこれらの粒径の土はより粒径大の土に比べて粒子間の空隙率が小さく密着しやすいことから水分が蒸発したあとのタイヤへのこびりつきが非常に強い。
【０００５】
特にシルトの一部（粒径が６〜５０μｍ）が主体の泥はタイヤ表面に最もこびりつきやすいことが判っている。従って、タイヤの表面粗さが６〜５０μｍ程度の場合、泥の粒子がタイヤ表面にはまり込みやすいことと、泥自体が密着しやすいこととの両面から、最もこびりついた泥を落としにくい状態となる。
【特許文献１】特開平５−２０８４５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して、泥が付着し難い空気入りタイヤの製造方法、加硫モールド、及び、空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、従来の空気入りタイヤでは泥が付着し易い原因を検討した。そして、空気入りタイヤを加硫成型する加硫モールドでは、特に新品の場合、仕上げ処理の実施により表面粗さが１０〜５０μｍ程度となっていることを見い出した。
【０００８】
新品の加硫モールドで製造されたタイヤの場合、モールドの表面粗さが１０〜５０μｍ程度である事からタイヤの表面粗さも１０〜５０μｍ程度となる。ここで、上記の通り、最も付着し易い泥の粒子径が６〜５０μｍ程度であるので、タイヤ表面粗さと付着し易い泥の粒径がほぼ同等となる。この場合、タイヤの凹凸に泥粒子がぴったりとはまり込む事になりタイヤヘの泥付着が促進される。また、付着した泥は離れにくくなる。
【０００９】
従って、このような範囲の粒子径の土を主体として構成された水田や畑を走行すると、作業終了後、舗装路上に上って走行した際、タイヤ表面の水膜が蒸発するとタイヤ表面に泥がこびりついた状態になる。
【００１０】
そこで、本発明者は、加硫モールドの表面粗さが１０〜５０μｍ程度となっている原因を検討した。そして、調査や実験を行った結果、加硫モールド製造時に表面の仕上げ処理に使用されるショットブラストに於いて、ブラスト材としてアルミナ系の金属粉を使用しているために、加硫モールドの表面粗さが１０〜５０μｍ程度となっていることを見い出した。
【００１１】
また、本発明者は、タイヤ表面に光沢がない原因を鋭意検討した。そして、ブラスト材として用いる金属粉が鋭利な形状をしていて、粒径が小さく尖り部分が形成されていることに着目した。そして、このような形状の硬い金属粉を高圧で加硫モールド表面に吹き付ける事により、ブラスト処理したモールド表面の凹凸も鋭利な形状となり、鋭角状の角部が多数形成されていることを見い出した。更に、このモールドで加硫したタイヤの表面では光の乱反射により光沢が無く、一見、製造後長期保管されて劣化したタイヤの様な印象を受けるケースがあることも見い出した。
【００１２】
そこで、本発明者は、モールド表面の凹凸が鋭利な形状とならないようにすることを鋭意検討した。
【００１３】
以上の検討を行い、実験を重ねて更に検討を加え、本発明者は本発明を完成するに至った。
【００１４】
請求項１に記載の発明は、少なくともタイヤトレッド表面及びタイヤサイド表面を成型するモールド部の表面を、粒径が２００〜８００μｍの範囲内でかつモース硬度３以上７以下のブラスト材でショットブラストにより表面処理した加硫モールドを用いて加硫成型することを特徴とする。
【００１５】
粒径が２００〜８００μｍの範囲内のブラスト材で表面処理された上記モールド部の表面粗さは、８０〜３００μｍの範囲内となり、このモールド部で成型されるタイヤ表面部の表面粗さも８０〜３００μｍの範囲内となる。従って、請求項１に記載の発明では、少なくともタイヤトレッド表面及びタイヤサイド表面の表面粗さ範囲を、付着しやすい泥の粒径範囲（６〜５０μｍ）と異ならせるように空気入りタイヤを製造することができる。これにより、この空気入りタイヤを装着した農業機械を用いて田畑等で農作業を行っても、この農業機械の上記タイヤ表面に泥が付着し難く、更には、付着した泥は落ち易い。従って、泥の付着後、タイヤ表面の水膜が蒸発しても、タイヤ表面にこびりつく泥の量は著しく少ない。
【００１６】
また、請求項１に記載の発明では、モース硬度が３以上７以下のブラスト材でショットブラストにより表面処理した加硫モールドを用いているので、上記モールド部の表面の凹凸がなだらかな形状となる。これにより、上記加硫モールドで加硫成型して得られた空気入りタイヤでは、外観上重要な少なくともタイヤトレッド表面及びタイヤサイド表面が滑らかな面であり光沢が生じているので、新品のイメージが損なわれず、新品時の外観性向上に大きく貢献している。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、前記ブラスト材がガラス系又はプラスチック系のブラスト材であることを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載の発明では、ブラスト材として、鋭利な形状をしている金属粉ではなく、鋭利な形状をしていない汎用のガラス系又はプラスチック系のブラスト材を用い、上記モールド部の表面処理を行っている。従って、少なくともタイヤトレッド表面及びタイヤサイド表面を、汎用の入手し易いブラスト材によって、滑らかで光沢が生じている面にすることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、空気入りタイヤを加硫成型するのに用いる加硫モールドであって、少なくともタイヤトレッド表面及びタイヤサイド表面を成型するモールド部の表面を、粒径が２００〜８００μｍの範囲内でかつモース硬度３以上７以下のブラスト材でショットブラストにより表面処理したことを特徴とする。
【００２０】
粒径が２００〜８００μｍの範囲内のブラスト材で表面処理された上記モールド部の表面粗さは、８０〜３００μｍの範囲内となり、このモールド部で成型されたタイヤ表面部の表面粗さも８０〜３００μｍの範囲内となる。従って、請求項３に記載の発明では、少なくともタイヤトレッド表面及びタイヤサイド表面の表面粗さ範囲が、付着しやすい泥の粒径範囲（６〜５０μｍ）と異なっているので、上記モールド部で成型されたタイヤ表面部には泥が付着し難い。これにより、この空気入りタイヤを装着した農業機械を用いて田畑等で農作業を行っても、この農業機械の上記タイヤ表面に泥が付着し難く、更には、付着した泥は落ち易い。従って、泥の付着後、タイヤ表面の水膜が蒸発しても、タイヤ表面にこびりつく泥の量は著しく少ない。なお、タイヤ表面部の表面粗さが８０μｍよりも小さいと泥が付着し易くなり、３００μｍよりも大きいとタイヤ表面部が偏摩耗する懸念が生じる。
【００２１】
また、請求項３に記載の発明では、モース硬度が３以上７以下のブラスト材でショットブラストにより表面処理した加硫モールドを用いているので、上記モールド部の表面の凹凸がなだらかな形状となる。これにより、上記加硫モールドで加硫成型して得られた空気入りタイヤでは、外観上重要な少なくともタイヤトレッド表面及びタイヤサイド表面が滑らかな面であり光沢が生じているので、新品のイメージが損なわれない。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、前記ブラスト材がガラス系又はプラスチック系のブラスト材で表面処理されたことを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の発明では、ブラスト材として、鋭利な形状をしている金属粉ではなく、鋭利な形状をしていない汎用のガラス系又はプラスチック系のブラスト材を用い、上記モールド部の表面処理を行っている。従って、少なくともタイヤトレッド表面及びタイヤサイド表面が、汎用の入手し易いブラスト材によって、滑らかで光沢が生じている面にされている。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、少なくともタイヤトレッド表面及びタイヤサイド表面の表面粗さが８０〜３００μｍの範囲内で、かつ、表面波長が表面粗さの１．５倍以上であることを特徴とする。
【００２５】
表面粗さが８０μｍよりも小さいと泥が付着し易くなり、３００μｍよりも大きいとタイヤ表面部が偏摩耗する懸念が生じる。
【００２６】
また、表面波長とは、タイヤ表面の隣り合う凸部同士の間隔のことである。表面粗さは、タイヤ表面のウェーブの振幅に相当する。表面波長が表面粗さの１．５倍以上であることにより、泥が更にはまり込みにくくなり、かつ、乱反射によって光沢が生じにくくなることを防止できる。
【００２７】
請求項５に記載の発明では、空気入りタイヤを製造する際、請求項３に記載の加硫モールドを用いて加硫成型すると良好な空気入りタイヤを容易に製造することができる。
【００２８】
請求項５に記載の発明により、外観上重要なタイヤ表面部が滑らかな面となり、このタイヤ表面部の光沢が良い。また、タイヤ表面に泥が付着し難く、しかも偏摩耗の懸念が生じない空気入りタイヤとすることが可能である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、泥が付着し難い空気入りタイヤを製造することができ、また、このような空気入りタイヤを製造する加硫モールドを実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１０は、両端部がそれぞれビードコアで折り返されたカーカスを備えており、カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側にはベルト層が埋設され、ベルト層のタイヤ径方向外側にはトレッド部１４が形成されている。トレッド部１４には、タイヤセンターからタイヤ幅方向両側に斜めに延びる断面略台形状のラグ１６がタイヤ周方向に所定間隔を隔てて配置されている。
【００３１】
トレッド部１４のタイヤ幅方向両外側にはショルダー部１８が形成され、更に、サイドウォール部２０が形成されている。
【００３２】
本実施形態では、トレッド部１４、ショルダー部１８、及び、サイドウォール部２０の表面粗さは、何れも８０μｍ〜３００μｍの範囲内にされている。なお、本実施形態で、トレッド部１４の表面とは、接地面、溝、くぼみなどの各構成部位の表面も含めており、ショルダー部１８やサイドウォール部２０の表面についても同様である。
【００３３】
空気入りタイヤ１０を加硫成型するのに用いる加硫モールド２２（図２参照）では、トレッド部１４、ショルダー部１８、及び、サイドウォール部２０を形成するモールド部２４の表面２４Ｓの表面粗さが何れも８０μｍ〜３００μｍの範囲内にされている。本実施形態では、加硫モールド２２の材質は一般的なアルミニウムである。
【００３４】
また、加硫モールド２２では、モールド部２４の表面２４Ｓの表面波長が表面粗さの１．５倍以上とされている。従って、空気入りタイヤ１０においても、トレッド部１４、ショルダー部１８、及び、サイドウォール部２０の表面波長が表面粗さの１．５倍以上となっている。これにより、泥がタイヤ表面に更にはまり込みにくくなり、かつ、乱反射によって光沢が生じにくくなることが防止されていて新品時の外観性が大きく向上している。
【００３５】
加硫モールド２２の製造では、モールド部２４の表面２４Ｓの表面処理を行う際、粒径が２００〜８００μｍの範囲内のガラス系又はプラスチック系のブラスト材を用い、ショットブラストにより表面処理している。この結果、モールド部２４の表面２４Ｓの表面粗さが８０〜３００μｍの範囲内となっている。なお、このガラス系又はプラスチック系のブラスト材のモース硬度は３以上７以下である。
【００３６】
本実施形態では、ショットブラストの吹き付け条件は４〜７ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の圧力とする。
【００３７】
この加硫モールド２２を用いて空気入りタイヤ１０を加硫成型すると、モールド部２４によって成型されたトレッド部１４、ショルダー部１８、及び、サイドウォール部２０の表面粗さは、何れも８０μｍ〜３００μｍの範囲内となる。
【００３８】
従って、最も泥が付着し易い６〜５０μｍの範囲外となっているので、空気入りタイヤ１０のトレッド部１４、ショルダー部１８、及び、サイドウォール部２０には泥が付着し難く、また、泥が付着しても落ちやすい。
【００３９】
また、加硫モールド２２の製造では、モールド部２４の表面２４Ｓを、従来用いていたブラスト材に比べて相対的に硬度の低い材質からなり鋭利な形状とならないガラス系又はプラスチック系のブラスト材でブラスト処理している。従って、モールド部２４の表面２４Ｓが滑らかな面となっているので、外観上重要な部分であるトレッド表面１４Ｓ、ショルダー表面１８Ｓ、及び、サイドウォール表面２０Ｓも滑らかになっており、光沢が良い。
【００４０】
＜試験例＞
本発明の効果を確かめるために、本発明者は、まず、上記実施形態の加硫モールド２２の一例（以下、実施例の加硫モールドという）、及び、従来の加硫モールドの一例（以下、従来例の加硫モールドという）を用意した。実施例の加硫モールド、及び、従来例の加硫モールドについて、ショットブラストによる表面処理条件を表１に示す。
【００４１】
【表１】
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また、実施例の加硫モールドのモールド部表面を顕微鏡で撮影して得られた部分拡大図を図３に、従来例の加硫モールドのモールド部表面を顕微鏡で撮影して得られた部分拡大図を図５に、それぞれ示す。
【００４２】
更に、本発明者は、実施例の加硫モールドで加硫成型した空気入りタイヤ（以下、実施例の空気入りタイヤという）、及び、従来例の加硫モールドで加硫成型した空気入りタイヤ（以下、従来例の空気入りタイヤという）を製造した。タイヤサイズは何れもＡＧＳ１３．６／６−２４である。実施例の空気入りタイヤのトレッド断面を顕微鏡で撮影して得られた部分拡大図を図４に、従来例の空気入りタイヤのトレッド断面を顕微鏡で撮影して得られた部分拡大図を図６に、それぞれ示す。
【００４３】
そして、これらの空気入りタイヤを用い、水田（泥の粒径は８〜２０μｍ程度）で実車走行することによりタイヤ表面への泥の付着量を調べ、性能評価を行なった。
【００４４】
タイヤを装着する農業機械は３４馬力のトラクタとし、何れも後輪に装着し、２駆（後輪のみ駆動）で走行した。走行時間は何れも１０分間である。
【００４５】
本実験例では、各走行後、各タイヤ表面に付着した泥を乾燥させた。そして、アスファルトの路面上を１００ｍ走行した後、隣り合うラグ１６の間である溝にこびりついている泥の付着量を測定し、付着した泥の割合を算出した。そして、従来例の空気入りタイヤにおける評価を１００とし、実施例の空気入りタイヤについては相対評価となる指数を算出した。評価結果を表２に示す。表２では指数が小さいほど性能が高いことを示す。
【００４６】
【表２】
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表２から判るように、実施例の空気入りタイヤでは、従来例の空気入りタイヤに比べ、大幅に良好な評価結果となっており、泥付着量を７０％程度減らすことができた。
【００４７】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの模式的な斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る加硫モールドの模式的な側面断面図である。
【図３】実施例の加硫モールドのモールド部表面を顕微鏡で撮影して得られた部分拡大図である。
【図４】実施例の空気入りタイヤのトレッド断面を顕微鏡で撮影して得られた部分拡大図である。
【図５】従来例の加硫モールドのモールド部表面を顕微鏡で撮影して得られた部分拡大図
【図６】従来例の空気入りタイヤのトレッド断面を顕微鏡で撮影して得られた部分拡大図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０    空気入りタイヤ
１４Ｓ  トレッド表面（タイヤトレッド表面）
２２    加硫モールド
２２Ｓ  サイドウォール表面（タイヤサイド表面）
２４    モールド部
２４Ｓ  表面
３０    空気入りタイヤ
３４Ｓ  トレッド表面（タイヤトレッド表面）
４０Ｓ  サイドウォール表面（タイヤサイド表面）
４２    加硫モールド
４４    モールド部
４４Ｓ  表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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