(57)【要約】【課題】  加硫成型前の生タイヤ表面に切削溝を形成する際に、その縁部にバリが生じるのを防止し、エア溜まりやゴム流れ等の欠陥が発生するのを抑制して、製品タイヤの不良率を低下させる。【解決手段】  生タイヤ１表面にカッター７０により切削溝１０を形成する際に、一方のセンター側端部１１から切削（図４Ａの矢印Ｖ）してタイヤ幅方向の切削溝１７を形成した後、他方のショルダー側端部１２から切削（図４Ｂの矢印Ｗ）して残りの部分を形成し、切削溝１０の縁部以外の部分で切削を終了させる。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫成型前の生タイヤの表面に切削溝を形成する方法であって、
前記切削溝の長手方向の一方の端部から切削し、少なくとも該一方の端部を形成する第１の工程と、
前記切削溝の長手方向の他方の端部から切削し、少なくとも該他方の端部を形成する第２の工程と、
を含むことを特徴とする生タイヤの切削溝形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載された生タイヤの切削溝形成方法において、
前記第１の工程は、前記一方の端部から前記他方の端部側に向かって切削を行い、
前記第２の工程は、前記他方の端部から前記一方の端部側に向かって切削を行うことを特徴とする生タイヤの切削溝形成方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された生タイヤの切削溝形成方法において、
前記第１の工程は、トレッドセンター側からショルダー側までの切削溝を形成し、
前記第２の工程は、ショルダー側で、前記第１の工程で形成された切削溝のタイヤ半径方向内側から前記第１の工程で形成された切削溝まで切削し、一連の前記切削溝を形成することを特徴とする生タイヤの切削溝形成方法。
【請求項４】
加硫成型前の生タイヤの表面に切削溝を形成する方法であって、
前記切削溝の長手方向の一方の端部から切削し、少なくとも該一方の端部に切り込みを形成する第１の工程と、
前記切削溝の長手方向の他方の端部から切削し、少なくとも該他方の端部を形成する第２の工程と、
を含むことを特徴とする生タイヤの切削溝形成方法。
【請求項５】
請求項４に記載された生タイヤの切削溝形成方法において、
前記第２の工程は、前記他方の端部から前記切り込みまで切削し、前記切削溝を形成することを特徴とする生タイヤの切削溝形成方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載された生タイヤの切削溝形成方法において、
前記切削溝が、前記生タイヤの表面のラグ溝を形成する位置に形成されるラグ溝用の溝であることを特徴とする生タイヤの切削溝形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫成型前の生タイヤ（グリーンタイヤ）をカッターにより切削し、生タイヤの表面に切削溝を形成する生タイヤの切削溝形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤには、一般に、一対のビードコア間をトロイダル状に延びるカーカス層のクラウン部のタイヤ半径方向（以下、単に半径方向という）外側に、剛性の高い補強素子が埋設された１枚以上のベルトプライからなるベルト層と、クラウン部の外周を形成するトレッドとが設けられている。このトレッドの路面と接触する外周面には、タイヤと路面間の摩擦係数を高めて有効な制動・駆動性能や操縦安定性能等を確保するため、各種の溝や切れ目等からなるトレッドパターンが形成されている。
【０００３】
このトレッドパターンの代表的な形状の１つに、略タイヤ幅方向（以下、単に幅方向という）に延びる複数のラグ溝（横溝）をタイヤ周方向（以下、単に周方向という）に適宜間隔をもって設けることにより形成されたラグパターンがある。このラグパターンは、駆動力や制動力に優れる他、牽引力や耐摩耗性が高いため、特に建設車両用等の重荷重用タイヤを中心に、多くの空気入りタイヤで採用されている。
【０００４】
このような空気入りタイヤは、一般に、未加硫ゴムやスチールコード等からなるカーカス層、ベルト層、トレッドゴム等の複数のタイヤ構成部材を組み合わせて生タイヤを成型し、加硫用金型に入れて所定の温度と圧力で一定時間加熱型付け（加硫成型）して、所定の形状に成型される。この加硫用金型の内周面には、ラグ溝を形成するための複数の凸部（ラグ溝骨）が設けられており、加硫成型時にこの凸部が生タイヤ表面のトレッドゴムに食い込んで、トレッドにラグ溝が形成される。
【０００５】
この時、金型内周面の凸部が多量のゴムを排除しながらトレッドゴムに食い込むため、主に凸部の突出方向（半径方向内側方向）にゴムが押されて半径方向内側のベルト層に大きな圧力が作用する。その結果、金型の凸部に対応する位置のベルト層が凹変形して、ベルト層にベルトウェーブと呼ばれる周方向に渡る波状変形が生じたり、その厚みが周方向で不均一化したり、或いはそれらを原因としてベルト層端部に剥離が生じる等、種々の問題が生じることがある。
【０００６】
そこで、これらの問題を解消するため、生タイヤ表面の加硫用金型の凸部が当たる部分に予めカッターで切削溝を形成し、ベルト層の変形を抑制する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
図５は、このようにして予め切削溝を形成した生タイヤ９０を示す斜視図である。
この方法では、図示のように、生タイヤ９０表面の金型凸部に対応する位置（製品タイヤのラグ溝を設ける位置）に、トレッド２の中央付近からショルダー部３（肩部）に渡り、所定の幅及び深さの複数の切削溝１０をカッターにより予め形成する。ここで、カッターは、形成する切削溝１０の底面及び側面形状に対応した略Ｕ字状に湾曲した刃部を有し、この刃部を通電や外部熱等により加熱して生タイヤ９０のトレッドゴムを溶融しながら切り取るように切削する。即ち、カッターは、トレッドゴムを略Ｕ字状に溶融しつつ、刃部をその内部で移動させ、移動部分の断面略Ｕ字状のゴム片をトレッドゴムから切り取って切削溝１０を形成する。
【０００８】
その後、加硫成型時に、各切削溝１０と金型凸部の位置を合わせて生タイヤ９０を金型内に挿入し、所定形状のラグ溝が形成された製品タイヤを製造する。この時、金型凸部がトレッドゴムに食い込む量が切削溝１０を形成した分だけ減少するため、ベルト層に作用する圧力も減少して変形が生じにくくなり、ベルトウェーブ等の発生が抑制される。
【０００９】
しかしながら、この従来の方法のように、生タイヤ９０の表面にカッターでラグ溝用等の切削溝１０を形成する場合には、切削溝１０の縁部にバリが生じることがある。
図６は、特許文献に記載されたものではないが、このようにして形成された切削溝１０を模式的に示す拡大図であり、図６Ａは切削溝１０の断面図、図６Ｂは平面図、図６Ｃは切削溝１０のＦ部を更に拡大して示す断面図、図６ＤはＦ部の平面図である。
【００１０】
切削溝１０（ここでは、ラグ溝用の切削溝１０）は、通常、カッター７０を、図６Ａの矢印Ｊで示すように、トレッド２のショルダー部３からトレッド２のセンター側へ向かって移動させ、１回の切削でゴム片を切り取って形成される。この切削を生タイヤ９０の周方向に沿って繰り返し行い、図６Ａ、Ｂに示す略幅方向に延びる切削溝１０を、図５に示すように、生タイヤ９０の表面の所定位置に複数形成する。
【００１１】
この時、粘性のあるゴムは、カッター７０の移動に伴う圧力で移動方向に引き伸ばされるように変形し、或いは加熱されて溶融し、又は粘性が増加してカッター７０の移動方向に引き伸ばされる。特に、切削終了部であるセンター側端部１１では、その縁部周辺のゴムが、トレッド２の表面からカッター７０の移動方向（図６Ａの矢印Ｊ方向）に引き伸ばされる。その結果、図６Ｃ、Ｄに拡大して示すように、その縁部に沿ってショルダー側端部１２方向に伸びる薄肉なバリ１５が生じることがある。
【００１２】
切削溝１０の縁部にこのようなバリ１５が生じた場合には、加硫成型時にバリ１５と溝壁間にエアが閉じ込められて製品タイヤにエア溜まりが生じやすくなる。また、加硫用金型内で薄肉なバリ１５が過熱されて、その付近のゴムの温度が他の部分よりも先に上昇する等し、ゴムが流動しやすくなってセンター側端部１１付近に欠陥が生じることがある。従って、この従来の切削溝１０の形成方法では、バリ１５がエア溜まりやゴム流れの核となる結果、製品タイヤに欠陥が増加して不良率が悪化する怖れがある。
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−１０５５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、加硫成型前の生タイヤ表面に切削溝を形成する際に、その縁部にバリが生じるのを防止し、エア溜まりやゴム流れ等の欠陥が発生するのを抑制して、製品タイヤの不良率を低下させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、加硫成型前の生タイヤの表面に切削溝を形成する生タイヤの切削溝形成方法であって、前記切削溝の長手方向の一方の端部から切削し、少なくとも該一方の端部を形成する第１の工程と、前記切削溝の長手方向の他方の端部から切削し、少なくとも該他方の端部を形成する第２の工程と、を含むことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載された生タイヤの切削溝形成方法において、前記第１の工程は、前記一方の端部から前記他方の端部側に向かって切削を行い、前記第２の工程は、前記他方の端部から前記一方の端部側に向かって切削を行うことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された生タイヤの切削溝形成方法において、前記第１の工程は、トレッドセンター側からショルダー側までの切削溝を形成し、前記第２の工程は、ショルダー側で、前記第１の工程で形成された切削溝のタイヤ半径方向内側から前記第１の工程で形成された切削溝まで切削し、一連の前記切削溝を形成することを特徴とする。
請求項４の発明は、加硫成型前の生タイヤの表面に切削溝を形成する生タイヤの切削溝形成方法であって、前記切削溝の長手方向の一方の端部から切削し、少なくとも該一方の端部に切り込みを形成する第１の工程と、前記切削溝の長手方向の他方の端部から切削し、少なくとも該他方の端部を形成する第２の工程と、を含むことを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項４に記載された生タイヤの切削溝形成方法において、前記第２の工程は、前記他方の端部から前記切り込みまで切削し、前記切削溝を形成することを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載された生タイヤの切削溝形成方法において、前記切削溝が、前記生タイヤの表面のラグ溝を形成する位置に形成されるラグ溝用の溝であることを特徴とする。
【００１６】
（作用）
本発明によれば、加硫成型前の生タイヤ表面に形成する切削溝を、長手方向の一方の端部から切削してその部分を形成し、又は切り込みを形成した後、他方の端部から切削してその部分を形成し、切削溝の端部以外の部分で切削を終了させる。これにより、切削溝の縁部にバリが生じるのを防止する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、加硫成型前の生タイヤ表面に切削溝を形成する際に、切削溝端部以外の部分で切削を終了させるため、その縁部にバリが生じるのを防止でき、エア溜まりやゴム流れ等の欠陥が発生するのを抑制して、製品タイヤの不良率を低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態で形成する空気入りタイヤ５０の幅方向断面図である。
【００１９】
この空気入りタイヤ５０は、建設車両用等の重加重用空気入りタイヤ５０であり、図１に示すように、半径方向内側（図では下側）に位置する一対のビード部５１と、ビード部５１から略半径方向外側（図では上側）に向かってそれぞれ延びるサイドウォール部５２と、サイドウォール部５２の半径方向外側の端部同士を連結する略円筒状のクラウン部５３とを備える。
【００２０】
また、この空気入りタイヤ５０は、ビード部５１の半径方向内側端部付近に埋設された一対のビードコア５４と、ビードコア５４周りに折り返され、かつ一対のビードコア５４間に渡ってトロイダル状に延びるカーカス層５５とを備える。クラウン部５３のカーカス層５５の外周側には、半径方向に重ねて配置された少なくとも１枚（図では２枚）のベルトプライからなるベルト層５６と、ベルト層５６の半径方向外側に隣接して配置された２枚の強化プライからなるベルト強化層５７と、それらの半径方向外側に配置されたクラウン部５３の外表面を形成するトレッド２とが設けられている。
【００２１】
トレッド２の表面には、トレッドセンターＣＬの両側（図では左側のみ示す）に配置され、略幅方向にショルダー部３まで延びる複数のラグ溝５８が、周方向に適宜間隔をもって形成されている。この各ラグ溝５８は、比較的深く幅広に形成されており、生タイヤをそのまま加硫成型してラグ溝５８を形成した場合には、金型内面に設けられた凸部がトレッドゴムに食い込んで排除するゴムの量が多くなり、上記したようにベルト層５６等にベルトウェーブ等の欠陥が生じる怖れがある。従って、この空気入りタイヤ５０は、図５に示す前記従来の生タイヤ９０と同様に、生タイヤに切削溝を形成した後、加硫成型して製造される。
【００２２】
図２は、加硫成型前の生タイヤ１の一部を拡大して示す斜視図である。
この生タイヤ１の表面には、図示のように、ラグ溝５８用の切削溝１０、即ち、製品タイヤ５０のラグ溝５８に対応する位置に、かつ、対応する形状の切削溝１０が複数形成される。各切削溝１０は、トレッド２のセンター側からショルダー部３まで略幅方向に形成され、トレッド２のセンターの両側に周方向に沿って所定間隔で配置される。
【００２３】
本実施形態では、切削溝１０は、上記した図６の従来の形成方法と同様に、生タイヤ１の表面をカッターにより切削して形成する。なお、カッターは、既に説明したものと同じであるので説明を省略する。また、切削溝１０は、製品タイヤのラグ溝５８よりも小さく形成してもよく、加硫成型時の金型内でのゴムの流動を考慮してラグ溝５８よりも大きく形成してもよい。
【００２４】
図３は、生タイヤ１の表面に切削溝１０を形成する工程を示すトレッド２の幅方向断面図であり、切削溝１０を形成する部分を拡大して示す。
なお、図中、形成前の切削溝１０の輪郭は点線で示し、カッター７０により形成した部分は実線で示す。
【００２５】
まず、センター側端部１１からカッター７０による切削を開始し、図３Ａの矢印Ｓで示すように、カッター７０をセンター側端部１１からショルダー側端部１２側に向かってトレッド２内を移動させて、センター側端部１１を含む切削溝１０の一部を形成する。ここでは、トレッド２表面から内部に向かって僅かに入ったところでカッター７０を略逆方向に移動させ、図３Ｂの実線で示すように、センター側端部１１付近の切削溝１０の溝底、及び溝壁を形成する。即ち、この工程では、センター側端部１１付近に切り込み１６を入れるだけで、トレッドゴムの切り取りは行わない。
【００２６】
次に、ショルダー側端部１２から切削を開始し、図３Ｂの矢印Ｔで示すように、カッター７０をショルダー側端部１２からセンター側端部１１側に向かってトレッド２内を移動させて、ショルダー側端部１２を含む切削溝１０の残りの部分を形成する。この時、カッター７０をセンター側端部１１まで移動させて、切削溝１０を形成する部分のゴム片をトレッドゴムから切り取り、図３Ｃに示すように、生タイヤ１の表面に所定形状の切削溝１０を形成する。
【００２７】
以上のように、本実施形態の切削溝１０の形成方法では、切削溝１０を一端から他端まで１回の切削で形成していた前記従来の形成方法（図６参照）と異なり、カッター７０で切削溝１０を、一方のセンター側端部１１から切削した後、一旦カッター７０を戻し、続いて再び他方のショルダー側端部１２から切削して切削溝１０を形成する。従って、前記従来の形成方法では、切削終了部がセンター側端部１１となり、その周辺のゴムがカッター７０により引き伸ばされて縁部にバリが生じたが、本実施形態では、切削溝１０を長手方向に沿って、その両端側から２回に分けて切削して形成し、切削溝１０の縁部以外の部分で切削を終了させるため縁部にバリが生じることがない。
【００２８】
次に、切削溝１０の他の形成方法について説明する。
図４は、この形成方法の工程を示すトレッド２の幅方向断面図であり、図３と同様に、切削溝１０を形成する部分を拡大して示すとともに、形成前の切削溝１０の輪郭は点線で示し、カッター７０により形成した部分は実線で示す。
【００２９】
まず、図３に示す形成方法と同様に、センター側端部１１からカッター７０による切削を開始し、図４Ａの矢印Ｖで示すように、カッター７０をセンター側端部１１からショルダー側端部１２側に向かってトレッド２内を移動させて、センター側端部１１を含む切削溝１０の一部を形成する。ここでは、図３に示す形成方法と異なり、カッター７０をトレッド２表面から内部に向かって所定の深さで、幅方向外側まで移動させる。これにより、図４Ｂの実線で示すように、カッター７０の通過部分である切削溝１０の半径方向外側部分のゴム片をトレッドゴムから切り取り、幅方向の切削溝１７を形成する。
【００３０】
次に、既に形成した切削溝１７の下方のショルダー側端部１２から切削を開始し、図４Ｂの矢印Ｗで示すように、カッター７０をセンター側端部１１側に向かってトレッド２内を移動させて、ショルダー側端部１２を含む切削溝１０の残りの部分を形成する。この時、残りの部分のゴム片をトレッドゴムから切り取り、図４Ｃに示すように、生タイヤ１の表面に所定形状の切削溝１０を形成する。
【００３１】
このように、この実施形態における切削溝１０の形成方法では、一方のセンター側端部１１から幅方向外側までの切削溝１７を形成した後、その下方のショルダー側端部１２から既に形成した切削溝１７まで切削して一連の切削溝１０を形成する。即ち、本切削溝１０の形成方法では、図３に示す形成方法と同様に、切削溝１０を両端側から２回に分けて切削して形成し、切削溝１０の縁部以外の部分で切削を終了させるため、切削溝１０の縁部にバリが生じることがない。その結果、切削溝１０の縁部にバリが生じるのを防止でき、エア溜まりやゴム流れ等の欠陥が発生するのを抑制して、製品タイヤの不良率を低下させることができる。
【００３２】
なお、これらの切削溝１０の形成方法では、切削終了部となる切削溝１０の縁部以外の部分にバリが生じることがある。しかし、このバリは、移動するカッター７０により溝壁等に押し付けられて密着するため、形成後の切削溝１０にバリが生じることはない。
【００３３】
また、切削終了部が各端部１１、１２以外の切削溝１０の途中部分であれば切削溝１０にバリが生じるのを防止できるため、例えば、初めにショルダー側端部１２付近以外の部分を形成した後、ショルダー側端部１２付近の残りの部分を形成する等、切削終了部が端部以外になれば、上記２例と異なった方法で切削溝１０を形成してもよい。
【００３４】
同様に、切削の順番も本実施形態と逆に、即ち、ショルダー側端部１２から切削した後、センター側端部１１からの切削を行ってもよい。また、上記した２回の切削で切削溝１０の端部付近のみを形成した後、３回目の切削で切削溝１０を完成させる等、切削終了部が端部にならないように２回以上の切削で切削溝１０を形成してもよい。このように切削溝１０を形成しても、本実施形態と同様に、切削溝１０の端部以外の部分が切削終了部となり、その縁部にバリが生じるのを防止できる。
【００３５】
ここで、本実施形態のカッター７０は、略Ｕ字状に湾曲した刃部を有するが、刃部の形状は、形成する切削溝１０の底面及び側面形状等に対応して、例えば略円弧状に湾曲し、或いは略Ｕ字状に湾曲又は屈曲した形状等、切削溝１０の形成に適した形状に形成すればよく、また、刃部を加熱してゴムを溶融しながら切削溝１０を形成する他に、加熱せずに鋭い刃先でゴムを切断しつつトレッド２内を移動させて形成するようにしてもよい。
【００３６】
以上の本実施形態の生タイヤ１の切削溝１０の形成方法では、ラグ溝５８を有する空気入りタイヤ５０を製造する場合、即ち、加硫成型前の生タイヤ１の表面にラグ溝５８用の切削溝１０を形成する場合を例に説明したが、本実施形態の切削溝１０の形成方法は、例えば幅方向等にトレッド２を横断して延びる横溝や、周方向等に断続して延びる溝、或いは幅方向に対して傾斜してトレッド２の途中まで延びる溝等、他の形態の溝を有する空気入りタイヤ５０を製造する場合にも適用できる。即ち、生タイヤ１の表面にそのような各溝用の切削溝を形成する場合にも、本実施形態と同様の方法により切削溝を形成することで、その縁部にバリが生じるのを防止でき、上記した効果と同様の効果が得られる。
【００３７】
（タイヤ製造試験）
本発明の効果を確認するため、以上説明した２種類の方法で生タイヤ１に切削溝１０を形成して加硫成型した２種類の実施例のタイヤ（以下、実施品１、２という）と、従来の方法で生タイヤ１に切削溝１０を形成して加硫成型した従来例のタイヤ（以下、従来品という）を同数製造し、エア溜まりやゴム流れ等の製品タイヤの不良率を比較した。製造したタイヤは、ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ（２００４、日本自動車タイヤ協会規格）で定めるタイヤサイズ４０．００Ｒ５７のラジアルタイヤであり、トレッド幅は、１０００ｍｍである。
【００３８】
表１に、従来品と実施品１、２の切削溝１０の形成方法と、不良率を示す。
なお、不良率は従来品を１００とした指数で表し、この値が低いほど製品タイヤに生じた欠陥等の不良が少ないことを示す。また、従来品と実施品１、２は、切削溝１０の形成方法以外は全て同様に製造したため、製品タイヤの不良率の差は、切削溝１０の形成方法の違いにより生じたものである。
【００３９】
【表１】
2007098852.tif 000003
【００４０】
表１に示すように、従来品の切削溝１０は、１回の切削で形成（図６参照）した。実施品１の切削溝１０は、上記した図３に示す形成方法で、即ち、はじめにトレッドセンター側端部１１から切削し、その端部付近のみを形成した後、ショルダー側端部１２から切削して形成した。実施品２の切削溝１０は、上記した図４に示す形成方法で、即ち、はじめにトレッドセンター側端部１１から切削して中間付近まで形成した後、ショルダー側端部１２から切削して形成した。
【００４１】
その結果、従来品の不良率を１００としたときに、実施品１では８３、実施品２では８５と、いずれも従来品よりも不良率が大きく低下しており、本発明により、切削溝１０の縁部にバリが生じるのを防止でき、エア溜まりやゴム流れ等の欠陥が発生するのを抑制して、製品タイヤの不良率を低下できることが証明された。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態で形成する空気入りタイヤの幅方向断面図である。
【図２】加硫成型前の生タイヤの一部を拡大して示す斜視図である。
【図３】生タイヤの表面に切削溝を形成する工程の一例を示すトレッドの幅方向断面図である。
【図４】生タイヤの表面に切削溝を形成する工程の他の例を示すトレッドの幅方向断面図である。
【図５】従来の方法で予め切削溝を形成した生タイヤを示す斜視図である。
【図６】従来の方法で形成された切削溝を模式的に示す拡大図である。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・生タイヤ、２・・・トレッド、３・・・ショルダー部、１０・・・切削溝、１１・・・センター側端部、１２・・・ショルダー側端部、１５・・・バリ、５０・・・空気入りタイヤ、５１・・・ビード部、５２・・・サイドウォール部、５３・・・クラウン部、５４・・・ビードコア、５５・・・カーカス層、５６・・・ベルト層、５７・・・ベルト強化層、５８・・・ラグ溝、７０・・・カッター。
【図１】
2007098852.tif 000004
【図２】
2007098852.tif 000005
【図３】
2007098852.tif 000006
【図４】
2007098852.tif 000007
【図５】
2007098852.tif 000008
【図６】
2007098852.tif 000009