(57)【要約】【課題】円環状トレッドと台タイヤとを一体にして荷重変化の大きなタイヤを製造するときに好適なタイヤ製造方法及び、当該タイヤ製造方法により製造されたタイヤが大きな荷重変化に耐え得ることを可能にする好適な円環状トレッドを提供する。【解決手段】、  台タイヤ２の外周面に未加硫のゴムを配設して接着層３を形成し、内部に複数のベルト１２，１３を積層したベルト層と、ベルト１２，１３が幅方向に並列して円周方向に対して傾斜するコードとを備え、隣接して積層されるベルト１２，１３のコードが互いに交錯する構造を有する円環状トレッド１を接着層３の上に配置し、円環状トレッド１が配設された台タイヤ２を加硫して一体にするようにした。【選択図】図２
2013215921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台タイヤの外周面に未加硫のゴムを配設して接着層を形成する工程と、
前記接着層の上に、加硫済みの円環状トレッドを配置する工程と、
前記円環状トレッドが配設された前記台タイヤを加硫して一体にする工程とを備え、
前記円環状トレッドが、内部に複数のベルトを積層したベルト層と、ベルトが幅方向に並列して円周方向に対して傾斜するコードとを備え、隣接して積層されるベルトのコードが互いに交錯するタイヤ製造方法。
【請求項２】
前記円環状トレッドを前記接着層の上に配設する前に、前記接着層と接する前記円環状トレッドの内周面をバフ掛けする工程を備える請求項１記載のタイヤ製造方法。
【請求項３】
前記接着層を台タイヤの表面上に配設する前に、台タイヤの表面をバフ掛けする工程を備える請求項１記載のタイヤ製造方法。
【請求項４】
前記台タイヤに前記円環状トレッドを配設した後に、円環状トレッドを表面側から押圧して台タイヤに押し付ける工程を備える請求項１記載のタイヤ製造方法。
【請求項５】
前記円環状トレッドは、台タイヤと前記円環状トレッドとを一体にするときの加硫温度よりも高い温度で加硫されている請求項１乃至請求項４記載のタイヤ製造方法。
【請求項６】
内部に複数のベルトを積層したベルト層を有する円環状トレッドであって、
前記ベルトは円周方向に対して傾斜し、幅方向に並列して配置されるコードを備え、
隣接して積層されるベルトのコードが互いに交錯するようにベルト層を形成する円環状トレッド。
【請求項７】
ベルトのコードは、円周方向に対し１５〜４５°で傾斜する請求項６記載の円環状トレッド。
【請求項８】
円環状トレッドの貼着面から前記ベルト層までの厚さが、１ｍｍ以下の厚さのゴム層を備える請求項６又は請求項７記載の円環状トレッド。
【請求項９】
前記ベルト層において、最も幅広なベルトが貼着面側に配置され、当該幅広なベルトは、前記ゴム層の幅より狭く、踏面の幅よりも大きい請求項８記載の円環状トレッド。
【請求項１０】
貼着面の幅方向断面形状が円弧状に形成され、幅方向端部の曲率半径が赤道部の曲率半径よりも小さい請求項６乃至請求項９いずれか記載の円環状トレッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ製造方法及び円環状トレッドに関し、特に、円環状トレッドと台タイヤとを一体にするタイヤ製造方法及び当該タイヤ製造方法によりタイヤを製造するときに好適な円環状トレッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの土台となる台タイヤと、当該台タイヤの外周面に配置されて路面と摩擦するトレッドゴムとを個別に製造し、台タイヤとトレッドゴムとを後工程において一体化するタイヤ製造方法が知られている。このようなタイヤ製造方法には、台タイヤの外周面上にリボン状の未加硫ゴム部材を螺旋状に巻き回してモールドにより加硫成型するいわゆるホット製法と、台タイヤの外周面上に接着層を形成し、当該接着層の上に帯状又は円環状に加硫成型されたトレッドを配設してオートクレーブにより加硫するいわゆるコールド製法とが知られている。
前者の製法では、外周面上にリボン状の未加硫ゴム部材を螺旋状に巻き回し、モールドにより加硫成型するため、工数が多いので生産性が低くなってしまう。また、リボン状の未加硫ゴムを加硫するためには、台タイヤに対して再び強い加硫を行なうことになり、台タイヤが過加硫となって硬化してしまいタイヤとしてのクッション性等の性能を低下させる要因となり易い。
また、後者の製法において帯状のトレッドを貼着して製造されたタイヤは、タイヤ使用時の荷重の大きな変動によって接合部分が剥離してしまう虞がある。特に、航空機に使用されるタイヤでは、着陸時に大きな衝撃となって航空機の重量が繰り返し作用することで、その使用条件に耐えられずにトレッドが剥離する虞がある。
このため、航空機用のタイヤのように荷重変化の大きなタイヤでは、円環状トレッドを採用することで帯状トレッドのような接合部分をなくして台タイヤからの剥離を防止するようにしている。
円環状トレッドは、台タイヤに貼着されてタイヤと一体となったときに、タイヤにおけるタガ効果を得るとともに、台タイヤにおけるベルト層を保護する補強層を内部に備えている。補強層は、例えば、円環状トレッド内において、幅方向に波打つように成形されたウェーブコードを円周方向に沿って並列に配設したり、螺旋状に巻き回した螺旋コードを配設することで、円環状トレッドと台タイヤとを一体にしたときに、ベルト層を保護するとともにタガ効果を得てタイヤの性能を向上させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６７４１１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６７６７２号公報
【特許文献３】特開平８−１５０８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ウェーブコードは、円周方向の長さが変化し易いため、大きな荷重変化が繰り返し作用すると、タガ効果が徐々に弱くなってしまいタイヤとしての性能を低下させてしまう虞がある。また、螺旋コードは、螺旋状にコードが巻き回されていることで大きなタガ効果を得ることができるが、円周方向への伸縮性がほとんどないために、円環状トレッドを拡径するときやタイヤが大きく変形したときに、螺旋コードが円環状トレッドに食い込み、円環状トレッドを内部から徐々に破壊してタイヤとしての性能を徐々に低下させてしまう虞がある。そこで、上記問題を解決する方法として、例えば、補強ベルトと円環状トレッドとを別々に成型し、補強層と円環状トレッドとを個別に台タイヤに配設する方法も考えられるが、台タイヤに補強層及び円環状トレッドを一体にするときに、オートクレーブ内での加硫時間が長くなるために、台タイヤや円環状トレッドが過加硫となり、タイヤとしての性能を低下させてしまう虞がある。
【０００５】
そこで、上記課題を解決するために、円環状トレッドと台タイヤとを一体にして荷重変化の大きなタイヤを製造するときに好適なタイヤ製造方法及び、当該タイヤ製造方法により製造されたタイヤが大きな荷重変化に耐え得ることを可能にする好適な円環状トレッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためのタイヤ製造方法の態様として、台タイヤの外周面に未加硫のゴムを配設して接着層を形成する工程と、接着層の上に加硫済みの円環状トレッドを配置する工程と、円環状トレッドが配設された台タイヤを加硫して一体にする工程とを備え、円環状トレッドが、内部に複数のベルトを積層したベルト層と、ベルトが幅方向に並列して円周方向に対して傾斜するコードとを備え、隣接して積層されるベルトのコードが互いに交錯することにより、円環状トレッドを台タイヤに配置するときに、円環状トレッドに対してコードが食い込むことなく、円環状トレッドを容易に拡径することができる。したがって、従来のように、コードを螺旋状に円環状トレッド内部に配設したり、円周方向に沿って配置した場合のようにタイヤ円周方向への伸び代がないために、拡径時に大きな抵抗となったり、拡径したときにコードが円環状トレッドに食い込むことを予防することができる。本発明のように、複数のベルト層により補強層を構成することで、円環状トレッドに対してコードが食い込むことなく、円環状トレッドを容易に拡径することができるとともにベルト層によるタガ効果を得ることができる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造方法の他の態様として、円環状トレッドを接着層の上に配設する前に、接着層と接する円環状トレッドの内周面をバフ掛けする工程を備えることにより、円環状トレッドを接着層に対してより密着させることができる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造方法の他の態様として、接着層を台タイヤの表面上に配設する前に、台タイヤの表面をバフ掛けする工程を備えることにより、台タイヤを所望の形状に成形できるので、後工程において台タイヤと円環状トレッドとを一体にしたタイヤのトレッド表面の断面形状を最適なものにすることができる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造方法の他の態様として、台タイヤに円環状トレッドを配設した後に、円環状トレッドを表面側から押圧して台タイヤに押し付ける工程を備えることにより、台タイヤと接着層、接着層と円環状トレッド間に介在する空気を押し出して、台タイヤ、接着層、円環状トレッドを、より密着させることができる。
また、上記課題を解決するためのタイヤ製造方法の他の態様として、円環状トレッドは、台タイヤと円環状トレッドとを一体にするときの加硫温度よりも高い温度で加硫されていることにより、台タイヤと円環状トレッドとを一体にする際に接着層を加硫するだけで良いので、加硫時間を短縮でき、タイヤの製造効率を向上させることができる。
【０００７】
上記課題を解決するための円環状トレッドの構成として、内部に複数のベルトを積層したベルト層と、ベルトが幅方向に並列して円周方向に対して傾斜するコードとを備え、隣接して積層されるベルトのコードが互いに交錯するようにベルト層を形成することにより、円環状トレッドを台タイヤに組み付けるときに、円環状トレッドに対してコードが食い込むことなく、円環状トレッドを容易に拡径することができる。従来のように、コードを螺旋状に円環状トレッド内部に配設したり、円周方向に沿って配置した場合、タイヤ円周方向への伸び代がないために、拡径時に大きな抵抗となり、無理に拡径したときには、コードが円環状トレッドに食い込む虞があったが、本発明のように、複数のベルト層により補強層を構成することで、円環状トレッドに対してコードが食い込むことなく、円環状トレッドを容易に拡径することができる。
また、上記課題を解決するための円環状トレッドの他の構成として、ベルトのコードを円周方向に対して１５〜４５°傾斜させることにより、円環状トレッドの伸縮において円環状トレッドのゴム部分の伸張に伴なって傾斜したコードの円周方向に対する傾斜角が小さくなるので、円環状トレッドの拡径をコードが妨げることがない。なお、円周方向に対する角度を１５°未満とした場合、コードの傾斜角が小さいために拡径しにくくなり、また、円周方向に対する角度が４５°を超えるとタガ効果が下がりタイヤ耐久性が低下するため好ましくない。従って、ベルトのコードの傾斜角を円周方向に対して１５°〜４５°の範囲で設定することで、円環状トレッドを容易に拡径できるとともに、台トレッドに組み付けたときのタガ効果を十分に得ることができる。
また、上記課題を解決するための円環状トレッドの他の構成として、円環状トレッドの貼着面からベルト層までの間に厚さ１ｍｍ以下の厚さのゴム層を備えることにより、ベルト層によるタガ効果を確実に得ることができる。例えば、貼着面からベルト層までの厚さを１ｍｍよりも大きくした場合、このゴム層がクッションとなってしまい、ベルト層によるタガ効果を効率よく得ることができなくなってしまう。
また、上記課題を解決するための円環状トレッドの他の構成として、ベルト層において、最も幅広なベルトが貼着面側に配置され、当該幅広なベルトは、前記ゴム層の幅より狭く、踏面の幅よりも大きいことにより、台タイヤに対するタガとなるベルト層全体に荷重が作用して、トレッド面から入力された力を均等に受け止めることができるので、台タイヤに対して荷重を均等に伝達することができるので、タイヤ幅方向に作用する力を抑制して、円環状トレッドが台タイヤから剥離することを防止することができる。
また、上記課題を解決するための円環状トレッドの他の構成として、貼着面の幅方向断面形状が円弧状に形成され、幅方向端部の曲率半径が赤道部の曲率半径よりも小さいことにより、ベルト層が曲率半径の大きい部分に位置することからベルト層によるタガ効果を半径方向に均一に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】円環状トレッドと台タイヤとの外観斜視図及び断面図である。
【図２】本発明に係る円環状トレッドの幅方向断面図である。
【図３】円環状トレッドを外周面側から見たときのコード構造の透視図である。
【図４】円環状トレッド及び台タイヤの成形工程図である。
【図５】使用済みタイヤの構造を示す断面図である。
【０００９】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明のタイヤ製造方法により一体にされる円環状トレッド１と台タイヤ２との外観斜視図及び断面図である。図２は、円環状トレッド１の幅方向断面図である。また、図３は、円環状トレッド１を外周面側から見たときのコード構造の透視図である。以下、図１乃至図３を用いて円環状トレッド１の構造について説明する。
円環状トレッド１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、あらかじめ円環状に成型され、加硫された加硫済みのプレキュアトレッドである。この円環状トレッド１は、後述する台タイヤ２の表面のうちの外周面である貼着面２ａの寸法と一致するか若しくはやや小さく成型されており、拡径することで台タイヤ２の外周面に形成される貼着面２ａに接着層３を介して配設されたのちに、後工程において接着層３を加硫することでタイヤ４となる。なお、円環状トレッド１は、台タイヤ２の外径寸法よりも小さな内径寸法としたが、台タイヤ２の外径寸法と同じ、若しくは大きくても良い。
また、加硫済みとは、後工程において台タイヤ２と円環状トレッド１とを一体にするときの加硫温度よりも高い温度で加硫されている状態のことを示し、加硫時間を調整することで半加硫又は、完全に加硫された状態となっている。
【００１１】
円環状トレッド１は、図２に示すように、ゴム層１０と、ベルト構造体１１と、トレッドゴム層１４とを備える。
ゴム層１０は、後述のベルト構造体１１と台タイヤ２との密着性を向上させるものであって、円環状トレッド１における内周面１ｂの一部を構成し、円周方向に沿って一定の幅Ｗ１で内周面１ｂの１周分延在する。ゴム層１０の幅Ｗ１は、少なくとも後述のベルト構造体１１の幅Ｗ３よりも広い幅となるように設定される。本実施形態では、ゴム層１０の幅Ｗ１は、例えば、円環状トレッド１における外周面１ａの幅方向両端側にそれぞれ形成されるショルダーライン１５の幅Ｗ２よりも広い幅で設定される。このゴム層１０の厚さＨ１は、１ｍｍ以下、より好ましくは、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲で設定される。円環状トレッドの貼着面からベルト層までのゴム層の厚さを１ｍｍ以下とすることにより、ベルト層によるタガ効果を確実に得ることができる。さらに、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲で設定することにより、ベルト層によるタガ効果を確実に得ることができるとともに台タイヤに対する接着性を確保することができる。例えば、貼着面からベルト層までの厚さを１ｍｍよりも大きくした場合、このゴム層がクッションとなってしまい、ベルト層によるタガ効果を効率よく得ることができなくなってしまう。また、貼着面からベルト層までのゴム層の厚さを０．２ｍｍよりも薄くした場合、台タイヤに円環状トレッドを一体にするときに円環状トレッドの貼着面にベルト層のコードが露出するおそれがあり、円環状トレッドにおけるベルト層が台タイヤに対して接着不良となった状態で台タイヤと円環状トレッドとが一体となることを防止できる。
【００１２】
ゴム層１０の上には、ベルト構造体１１が設けられている。
ベルト構造体１１は、複数のベルト１２,１３を積層して形成されるベルト層である。各ベルト１２,１３は、円環状トレッド１の円周方向に対して傾斜するコード１６，１７を備える（図３参照）。コード１６，１７は、ベルト１２，１３内においてそれぞれ直線状に延在し、複数のコード１６，１７が所定ピッチでタイヤ幅方向に並列配置された構造を有する。
ゴム層１０上と接するベルト１２は、ゴム層１０の幅Ｗ２よりも狭い幅Ｗ３に設定される。また、ベルト１２上に積層されるベルト１３は、ベルト１２の幅Ｗ３よりも狭い幅Ｗ４に設定される。
【００１３】
なお、各ベルト１２，１３は、並列配置されたコード１６，１７を未加硫のゴムで被覆したものであっても、コード１６，１７のみで部材として成形されたものであっても良い。本実施形態では、ベルト構造体１１は、２層のベルト１２，１３が積層されたものとして説明する。なお、ベルト構造体１１の積層数は上記２層に限定されず、タイヤの設計上の強度が得られるように適宜設定すれば良いが、以下で説明する効果を得ることが可能となるので、少なくとも２層とすることが好ましい。
【００１４】
各ベルト１２，１３において、図３に示すように、コード１６，１７はそれぞれ円周方向Ｆに対して所定角度θ傾斜して配置される。具体的には、ベルト１２，１３内においてコード１６，１７が円周方向Ｆに対して１５°〜４５°の範囲で傾斜するように配置される。本実施形態における円周方向Ｆに対するコード１６，１７の傾斜角度θとは、図中の円周方向Ｆを示す矢印とコード１６，１７の延在方向との挟角のうち鋭角側の角度をいう。
【００１５】
ベルト構造体１１のうち円環状トレッド１における内周面１ｂ側に位置するベルト１２と、このベルト１２の上層となるベルト１３とは、ベルト１２，１３に含まれるコード１６，１７の向きが、互いに逆向き、換言すると、互いに交錯するように積層される。なお、ベルト構造体１１を２層以上とする場合には、積層された隣接するベルトのコード１６，１７が互いに交錯するように交互にコードの向きを換えて積層すれば良い。
【００１６】
下層のベルト１２及び上層のベルト１３のコード１６，１７の円周方向Ｆに対する傾斜角度θは、それぞれ同一の角度に設定することで、タイヤを構成したときの円環状トレッド１におけるステアリング特性へのベルト構造体１１の影響を相殺することが可能となる。しかし、必ずしも同一の傾斜角度θに設定する必要はなく、台タイヤ２の特性又はタイヤの使用目的に応じて、下層のコード１６の傾斜角度θと、上層のコード１７の傾斜角度θとを異なるように設定すれば良い。
【００１７】
上述したように、円周方向Ｆに対して１５°〜４５°の範囲で傾斜するように各ベルト１２，１３内のコード１６，１７の傾斜角度θを設定することで、台タイヤ２に円環状トレッド１を拡径するときの拡径を妨げることなく、台タイヤ２と円環状トレッド１を一体にしたときのタガ効果を十分に得ることができる。
【００１８】
即ち、１５°〜４５°の範囲でコード１６，１７の傾斜角度θを設定することにより、円環状トレッド１を拡径するときには、コード１６，１７は円周方向Ｆに対する角度が小さくなるように移動するので、円環状トレッド１の周長を長くすることが可能となる。また、円環状トレッド１を台タイヤ２に組み付けたときには、ゴムの弾性によってコード１６，１７が元の傾斜角度θに戻るように移動するので、タイヤ内に空気圧を印加しても、コード１６，１７がゴム層１０に食い込むことなく、タイヤにおけるタガ効果を得ることができる。
【００１９】
例えば、上記範囲外の傾斜角度θを１５°未満で設定すると、円周方向Ｆに対する傾斜角度θが小さいために、円環状トレッド１を拡径するときのコード１６，１７の移動可能な角度の範囲が小さくなるために、円環状トレッド１を拡径するときの拡径条件が厳しくなり、台タイヤ２の貼着面２ａに適切に配置することができなくなる虞がある。
【００２０】
また、傾斜角度θを４５°を超える角度で設定すると、タガ効果が下がりタイヤの耐久性が低下することになってしまう。即ち、傾斜角度θが４５°を超えてしまうと、コード１６，１７の軸線方向に作用する力よりも、ベルト１２，１３内において隣接するコード間の距離が大きくなるような力が作用するため、ベルト構造体１１によるタガ効果が低下してしまうことになる。ベルト構造体１１によるタガ効果が低下すると、台タイヤ２に含まれるベルト層に力が及ぶことになるため、例えば、円環状トレッド１の摩耗速度が速くなったり、摩耗速度が早くなることで台タイヤ２内のベルト層に予想以上の熱が加わり、ベルトが劣化してタイヤの耐久性が低下することになり、タイヤを更生する回数が減少する虞がある。
【００２１】
トレッドゴム層１４は、ゴム層１０の幅Ｗ１よりも広く、ゴム層１０及びベルト構造体１１上を覆うように形成され、ゴム層１０とともに円環状トレッド１の内周面１ｂを形成する。トレッドゴム層１４は、円環状トレッド１において、台タイヤ２と一体となったときのタイヤの摩耗部を形成する。即ち、トレッドゴム層１４は、台タイヤ２の貼着面２ａに対応する幅を有し、外周面１ａにはトレッドパターンが形成されている。トレッドゴム層１４の幅方向両端側には、それぞれショルダーライン１５と呼ばれる突部が円周方向に連続して形成されている。
上記トレッドゴム層１４とゴム層１０からなる内周面１ｂは、赤道部における曲率半径Ｒ１が端部側の曲率半径Ｒ２よりも大きく形成される。
【００２２】
図２に示すように、ショルダーライン１５は、円環状トレッド１と台タイヤ２とを一体にしたときに、台タイヤ２の内周面２ｂにおける法線Ｎが、ベルト構造体１１のうち最も幅広なベルト１２の端部を通過する位置に形成される。トレッドゴム層１４の外周面１ａのショルダーライン１５；１５に囲まれる領域Ｇ１は、タイヤにおける踏面となり、ショルダーライン１５と端部１Ａとに囲まれる領域Ｇ２は、タイヤにおけるショルダー部である。
【００２３】
以下、上記円環状トレッド１は、図４（ａ）に示す製造工程により加硫成型される。
円環状トレッド１は、成形工程５１によりゴム層１０となるゴムシートと、ベルト構造体１１となるベルト部材と、トレッドゴム層１４となるトレッドゴム部材により成形前のグリーントレッドの成形が行なわれる。なお、グリーントレッドとは、上記部材で成形された円環状トレッド１の加硫成型前の状態のものをいう。
【００２４】
グリーントレッドは、トレッド成形装置の成形ドラムにゴム層１０となる未加硫のゴムシートを１周分巻き回すことから成形が開始される。この成形ドラムは、円環状トレッド１を成形するための専用の成形ドラムであって、成形する円環状トレッド１の内周面１ａの形状と一致する形状の成形面を外周面に有する。具体的には、成形ドラムの成形面は、台タイヤ２に形成される貼着面２ａと同一の形状及び寸法となっており、赤道部における幅方向の曲率半径Ｒ１が端部側の曲率半径Ｒ２よりも大きく形成されている。また、成形ドラムは、トレッド成形装置において着脱自在に取り付けられ、後工程のトレッド成型モールドに成形ドラム毎に搬送可能となっている。
【００２５】
ゴムシートは、所定の厚さ及び幅Ｗ１の帯状に成形された長尺なシート状部材であって、押し出し成型機によって、厚さが少なくとも１ｍｍ以上に厚さ及び所定幅Ｗ１で成型された生ゴムである。このゴムシートは、成形ドラムの幅中心とゴムシートの幅中心が一致するように成形ドラムに巻き回される。
【００２６】
次に、成形ドラムに巻き回されたゴムシートの上に複数のベルト部材が巻き回される。各ベルト部材は、一定幅の帯状に成形された部材であり、長手方向に対してコード１６，１７が並列に傾斜して配置されている。コード１６，１７は、ベルト部材の長手方向に対して、１５°〜４５°の範囲の同一の傾斜角度θで配設される。
【００２７】
ゴムシートの上に積層される１層目のベルト部材は、ゴムシートの幅Ｗ１よりも狭く、成形ドラムの幅中心とベルト部材の幅中心とが一致するようにゴムシート上に巻き回される。例えば、成形ドラムの外周面に向かって１層目のベルト部材のコード１６を左上がりに配置した場合には、２層目のベルト部材のコード１７が右上がりとなるように、１層目のコード１６の傾斜方向と、２層目のコード１７の傾斜方向とが、互いに交錯するように積層される。
【００２８】
次に、トレッドゴム層１４となるトレッドゴム部材が成形ドラム上に巻き回される。トレッドゴム部材は、押し出し成型機によって所定肉厚、所定幅のリボン状に成形された生ゴムであって、成形ドラムの一端側から他端側に向かって、ゴムシート及び上記ベルト部材上を経て、タイヤ幅方向に螺旋状に巻き回される。これにより、円環状トレッド１を加硫成型するための前工程としての成形工程が終了する。
【００２９】
次に、成形されたグリーントレッドは、加硫工程５２により加硫成型される。まず、成形されたグリーントレッドを成形ドラムごとドラム成形装置から取り外し、従来のモールド製法で使用されるタイヤ加硫モールドに配置して、金型によりグリーントレッドを加硫成型することで、上記各部材の加硫と、トレッドパターンの成型がなされて加硫済みの円環状トレッド１となる。なお、タイヤ加硫モールドは、金型のみを加熱することでグリーントレッドを加硫成型する。また、この加硫時のグリーントレッドは、後工程において台タイヤ２と円環状トレッド１とを一体にするときの加硫温度よりも高い温度で加硫され、少なくともベルト構造体１１が、ゴム層１０及びトレッドゴム層１４と一体になる。
【００３０】
即ち、本発明の円環状トレッド１は、従来のタイヤ製法で使用される金型、及びタイヤ加硫モールドにより加硫成型されるため、成型後の円環状トレッド１の無負荷状態でのトレッド面の断面形状を新品タイヤと同一に成型することができる。また、グリーントレッドを成形する成形ドラムの成形面が、貼着対象である台タイヤ２の貼着面２ａと同一形状となっていることから、成形ドラムの成形面が加硫時の型となって、台タイヤ２の貼着面２ａと同一形状に成型することができる。
【００３１】
したがって、後述の台タイヤ２の貼着面２ａを成形ドラムの外周面と同一形状にバフ掛けすることで、円環状トレッド１と台タイヤ２とを一体にしたタイヤは、モールド製法により製造された新品タイヤと同一の形状及び寸法となる。
【００３２】
次に、加硫成型された円環状トレッド１は、バフ/セメント工程５３により内周面１ｂがバフ掛けされた後にセメントが塗布される。
具体的には、加硫成型された円環状トレッド１は、モールド内から取り出した後に、成形ドラムから取り外されて、円環状トレッド１の内周面１ｂがトレッドバフ装置によりバフ掛けされる。
バフ掛けは、円環状トレッド１の幅方向に弓なり形状を直線状にすることで、内周面１ｂ全周に亘り均等に行なわれ、ゴム層１０の厚さが１ｍｍ以下となるように調整される。成形ドラムの成形面に塗布された離型剤がバフ掛けにより除去されるので、円環状トレッド１と台タイヤ２との密着性を向上させることができる。
【００３３】
バフ掛けされた内周面１ｂには、全域に亘りセメントが塗布される。セメントは、いわゆる接着剤であって、後工程において円環状トレッド１を台タイヤ２に貼着するときに台タイヤ２の貼着面２ａに配設される接着層３との密着性を向上させるものである。
内周面１ｂにセメントが塗布された円環状トレッド１は、製品として完成する。
【００３４】
一方、上記円環状トレッド１が貼着される台タイヤ２は、本実施形態では、使用済みのタイヤをバフ掛けすることで得るものとして説明するが、新品のもの（台タイヤとして製造された未使用のもの）であっても良い。以下、航空機用のタイヤ構造を有する使用済みタイヤを用いて台タイヤ２を形成するものとして説明する。
【００３５】
図５は、使用済みタイヤの幅方向断面を示し、同図を用いて使用済みタイヤの構造について説明する。台タイヤ２となる使用済みタイヤは、図５に示すように、概略、一対のビードコア３１、カーカス３２、ビードフィラー３３、ベルト層３４、ベルト構造体３５、トレッドゴム層３６を備える。
【００３６】
ベルト層３４は、タイヤクラウン部のカーカス３２よりも半径方向外側に位置し、複数のベルト３４Ａ乃至３４Ｃを半径方向に積層することで形成される。各ベルト３４Ａ乃至３４Ｃは、例えばタイヤ円周方向に沿って並列に延在するコードを備え、各ベルト３４Ａ乃至３４Ｃのコードは、ゴム部材によって被覆されており、このゴム部材同士が密着することでベルト層として一体化される。ベルト層３４は、タイヤ回転時のクラウン部の半径方向へのせり出しを抑制してタガ効果を得るための拘束部材である。
【００３７】
摩耗したトレッドゴム層３６は、ベルト層３４を包囲するようにベルト層３４の半径方向外側に配設され、回転時に路面と接地する領域である。トレッドゴム層３６の表面には、円周方向に沿って連続して延長する複数の溝が形成されている。本例におけるトレッドゴム層３６内には、ベルト層３４を補強するためのベルト構造体３５が配設されている。ベルト構造体３５は、ベルト層３４と同様にタイヤの幅方向に延長する例えばスチールコードやケブラーコードを波状に集合させた部材である。
【００３８】
ベルト構造体３５は、ベルト層３４を構成する半径方向最外に位置するベルト３４Ｃよりも半径方向外側に所定厚さのゴム層を介して離間して配設され、トレッドゴム層内部に位置する。ベルト構造体３５は、ベルト層３４と同様にタガ効果を発揮する拘束部材であるとともに、ベルト層３４に対して外傷が生じることを防止する部材である。使用済みタイヤに含まれるベルト構造体３５は、新たに配設される円環状トレッド１の備えるベルト構造体１１と同一の構造を有する。
【００３９】
上記使用済みのタイヤは、台タイヤ２として以下のように成形される。
使用済みのタイヤは、図４（ｂ）に示すように、概略、受入検査工程６１、バフ工程６２、中間検査工程６３、補修/セメント工程６４、バランス測定工程６５により台タイヤ２となり、トレッド貼着工程６６、被覆工程６７、加硫工程６８、製品検査工程６９を経ることで製品タイヤとなる。
【００４０】
受入検査工程６１は、使用済みタイヤが更生可能かどうかを判断する工程である。受入検査工程６１では、外観検査、スカイブ検査、側面及び内面検査、シアロ検査を行なうことで使用済みタイヤが更生可能かどうかを判定している。
【００４１】
外観検査では、作業者が目視によって使用済みタイヤのクラウン部における欠陥、即ち、摩耗したトレッド部にパンクの修理痕、走行時にトレッド部に受けた致命的なキズ、ベルトからの剥離痕等について検査する。この検査で所定の基準値以上の異常が検出されたときには、更生タイヤとしては使用せずに廃棄される。
【００４２】
スカイブ検査では、クラウン部の外観検査を通過したタイヤの傷が作業者により補修される。具体的には、スカイブ検査では、作業者がグラインダーを使用して傷が見えなくなるまで切削し、切削した穴を生ゴムで補修するようにしている。なお、スカイブ検査は、全てのタイヤに対して行なわれるのではなく、特に補修が必要とされるタイヤに対して行なわれる。また、スカイブ検査で補修不能と判断されたタイヤは、更生タイヤとして使用せずに廃棄される。
【００４３】
側面及び内面検査では、タイヤ側面及び内面において作業者の目視により傷の有無を検査する。特に内面検査では、目視で確認した上でさらに、目視で確認することのできないピンホールのような穴を検査する釘穴検査が行われる。釘穴検査は、タイヤの内面に一方の電極となるチェーンを垂らし、外面に他方の電極のアース板を配置してチェーンに５万ボルトの電圧を印加することで、釘穴等の視認できない穴を検査する検査方法である。穴がある場合には、チェーンに印加された電圧が、穴を介してアース板に短絡することでスパークが生じ、釘穴を発見することができる。
【００４４】
シアロ検査は、外観上では分からないタイヤ内部の剥離、特にトレッドゴムと下層のラジアルベルトが剥離している部分を検査する。例えば、カーカスとサイドウォールや、カーカスとインナーライナの剥離は、容易に視認することができるが、トレッドゴムとベルトの剥離は視認することができない。トレッドゴムとベルトとの間に剥離が生じていると、走行時に剥離した空間の空気が加熱されて膨張し、タイヤバーストにつながる虞がある。このため、シアロ検査では、気密室にタイヤを入れ、気密室内の圧力を変化させてその様子をレーザーで撮影して、剥離した部分の空気の容積の変化を画像から確認することで、剥離の有無を検査する。なお、剥離が確認されたタイヤは、更生タイヤとして使用されずに廃棄される。
【００４５】
バフ工程６２では、使用済みタイヤの内周面及び外周面のバフ掛けが行なわれる。
内周面のバフ掛けは、タイヤ内面に貼付されたバランスパッチや、パンク修理により貼付された補修パッチを除去するために行なわれる。バランスパッチとは、新品タイヤとして製造されたときに、タイヤバランスを調整するために貼着されるゴムシートである。
外周面のバフ掛けは、使用済みタイヤの摩耗したベルト構造体を含むトレッド部をバフ掛けにより除去して所定形状に成形し、新たなトレッド部を配設するための貼着面２ａを成形する工程である。バフ掛けにより成形される貼着面２ａの形状は、円環状トレッド１の内周面１ｂと同一の断面形状となるようにトレッド部が除去される。
【００４６】
外周面１ａのバフ掛けは、回転自在に固定されたタイヤを所定の速度で回転させつつ、バフ掛け装置の切削機構に対してトレッドゴム層の表面を押圧することにより行なう。
バフ掛け装置は、図５の仮想線Ｋで示す位置に所定の貼着面２ａの形状となるように動作する。そして、バフ掛け完了後のトレッド部は、トレッドゴム層とともにベルト構造体も除去されて所定形状の貼着面２ａに成形される。貼着面２ａが成形された状態のタイヤは、新たなトレッド部を配設するための土台となる台タイヤ２となる。また、貼着面２ａは、後述する接着層３が定着し易いバフ掛けにより目粗しされた状態である。
【００４７】
中間検査工程６３では、バフ残ゲージの測定と、再び外観検査が行なわれる。
バフ残ゲージの測定は、作業者により成形された貼着面２ａが所定の厚さになっているか確認するために行なわれる。バフ残ゲージとは、バフ掛けされた貼着面２ａからタイヤ半径方向最外に位置するベルト層の表面までの厚さをいう。被接触式の厚さ測定装置により、貼着面からベルト層のうち半径方向最外に位置するベルト表面までの厚さを測定する。前記被接触式の厚さ測定装置は、渦電流式や超音波を用いることで厚さを測定する。
外観検査では、バフ掛けされた貼着面の傷の有無を目視により確認する。
【００４８】
補修/セメント工程６４では、ゴム埋めと、セメントの塗布が行なわれる。
ゴム埋めは、バフ掛けにより貼着面２ａについたバフ傷を補修用の生ゴムで穴を補修して、貼着面２ａが滑らかとなるように補修する工程である。
セメントの塗布は、補修された貼着面２ａにセメントを塗布する工程である。このセメントは、後工程においてクッションゴムを貼着面２ａに貼付するために行なわれる。セメントには、例えば、液状化した生ゴムが用いられる。
【００４９】
バランス測定工程６５では、円環状トレッド１が貼着される直前での、台タイヤ単体でのバランスの測定を行なう工程である。バランス測定の結果、回転バランスが基準範囲外のときには、再びバフ掛けや、バランスパッチを貼り付けることで回転バランスが調整されるか、若しくは廃棄される。
【００５０】
トレッド貼着工程６６では、ゴム層１０としてのクッションゴムの貼着と、円環状トレッド１と台タイヤ２との貼着が行なわれる。
クッションゴムは、未加硫ゴムを所定幅の薄肉帯状（シート状）に成形したものをセメントが塗布された貼着面２ａ上に巻き回して貼着する工程を経て台タイヤ２に円環状トレッド１を一体にするための接着層である。
【００５１】
円環状トレッド１と台タイヤ２との貼着は、トレッド組付装置により行なわれる。まず、台タイヤ２をトレッド組付装置の備える台タイヤ固定装置のドラムに所定の内圧を印加した状態で回転自在に固定する。また、円環状トレッド１をトレッド組付装置の備えるトレッド拡径装置に配設する。円環状トレッド１は、トレッド拡径装置の備える複数の保持手段により内周面１ｂが円周方向に沿って均等に保持される。各保持手段は、円環状トレッド１の幅よりも長い棒状であって、円環状トレッド１を幅方向全域に亘り保持する。そして、円環状トレッド１は複数の保持手段を内周面１ｂの半径方向外向きに移動させることで多角形状に拡径される。具体的には、台タイヤ２の貼着面２ａの最大外径よりも拡径された円環状トレッド１の内周面１ｂに内接する内接円の直径が大きくなるように拡径される。
【００５２】
拡径された円環状トレッド１は、台タイヤ２の貼着面２ａを円環状トレッド１で包囲するように移動させる。このとき台タイヤ２の幅中心と円環状トレッド１の幅中心とが一致するように円環状トレッド１を移動させる。円環状トレッド１の移動が完了した後に、円環状トレッド１の一部が貼着面２ａに接触するまで円環状トレッド１を縮径させて、台タイヤ２に対して円環状トレッド１が位置ずれしないように固定手段で円環状トレッド１を台タイヤ２に対して固定しながら複数の保持手段を貼着面２ａと円環状トレッド１との間から引抜くことで、台タイヤ２への円環状トレッド１の配設が完了する。
【００５３】
台タイヤ２への円環状トレッド１の配設が完了すると、ステッチング装置により円環状トレッド１が馴染むように台タイヤ２の貼着面２ａに押圧される。ステッチング装置は、円環状トレッド１の左右幅方向に分割可能な一対のローラを備える。ローラは、円環状トレッド１の中央部を押圧するときには一体となり、中央部から幅方向に向かって押圧するときには、幅方向左右に分かれて円環状トレッド１の表面に接触して、円環状トレッド１の回転によって従動的に回転する。特に円環状トレッド１の端部側においては、円環状トレッド１の表面に対するローラの角度及び押圧力が、端部近傍の円環状トレッド１と接着層との間においても空気が残留しないように調整される。
【００５４】
円環状トレッド１は、回転しながらローラによって押圧されることで、台タイヤ２の接着層と密着させながら、接着層と円環状トレッド１との間に介在する空気を幅方向に追いやりながら脱気することで、円環状トレッド１全体が台タイヤ２に密着する。以下の説明において、円環状トレッド１が密着した台タイヤ２をタイヤ構造体という。タイヤ構造体は、加硫工程により加硫される。
【００５５】
上記タイヤ構造体は、被覆工程６７により被覆される。被覆工程６７では、タイヤ構造体をエンベロープにより被覆して加硫前の前準備を行なう工程である。エンベロープは、トロイダル状のゴム被覆体であって、タイヤ構造体の外表面全域を被覆可能な形状を有する。エンベロープにより被覆されたタイヤ構造体は、さらに、エンベロープと外表面との間に閉空間が形成されるように、円環状のシールリングをタイヤ構造体のビード部に嵌め込み、シールリングとタイヤ構造体との間でエンベロープを挟み込むことで、閉空間を形成する。
【００５６】
加硫工程６８は、エンベロープによって被覆されたタイヤ構造体を加硫缶と呼ばれるオートクレーブ内に配置して加硫することで接着層の加硫を行なう工程である。加硫缶に搬送されたタイヤ構造体は、加硫缶内に設けられたフックにより吊下げられる。吊下げられたタイヤ構造体のエンベロープの備えるバルブに加硫缶内の配管が接続される。バルブは、エンベロープとタイヤ構造体の外表面との閉空間の圧力を調整するために設けられ、加硫缶内に延長する配管の一端側と接続されて連通し、配管の他端側に接続される圧力調整手段により閉空間内の空気の圧力が調整される。
【００５７】
閉空間の圧力を調整することで、加硫時にエンベロープによって円環状トレッド１を台タイヤ２に対して押圧させて密着させることができる。即ち、例えば、閉空間内の空気を脱気して真空状態とした場合、エンベロープは大気圧によってタイヤ構造体の外表面全体を締め付けることになるが、大気圧による押圧力が強すぎると、正しい位置で台タイヤ２と円環状トレッド１とを一体にすることができなくなってしまう虞や、トレッドパターンを変形させてしまう虞があるため、圧力調整手段により閉空間の圧力が制御される。
【００５８】
なお、閉空間の圧力を制御しない場合には、加硫時にただタイヤ構造体を加熱して接着層の加硫を進行させるだけの工程となってしまい、円環状トレッド１と台タイヤ２とを強固に一体にすることができなくなってしまう。このため、本実施形態のようにタイヤ構造体をエンベロープによって被覆して外表面から所定の圧力で締め付けることで、円環状トレッド１と台タイヤ２とを強固に一体にすることが可能となる。
【００５９】
加硫缶に投入して所定時間経過した後に、タイヤ構造体を加硫缶から取り出し、さらにシールリング及びエンベロープを取り外すことで、円環状トレッド１と台タイヤ２とが強固に一体化された更生タイヤとして製造される。
製造された更生タイヤは、製品検査工程６９により検査が行なわれた後に最終的な製品タイヤとして出荷される。
【００６０】
本発明のタイヤ製造方法を用いて円環状トレッド１を用いてタイヤを製造することにより、タイヤ寿命が１０％延びることが確認された。
また、１つのタイヤのリトレッド回数は従来の６回が限界であったが、本発明のタイヤ製造方法により製造されたタイヤにおいては、７回のリトレッドまで可能となる結果が得られた。また、上記タイヤ製造方法では、タイヤ工場内における遊休設備を利用することができるため、円環状トレッド１と台タイヤ２とを一体にしてタイヤを製造するリトレッド可能な工場を新規で建設する場合に、一部に従来設備を利用できることから、工場設立に係る予算を大幅に削減することができる。
【００６１】
以上説明したように、本発明に係る円環状トレッド１は、ベルト構造体１１の下層にゴム層１０を備えることにより、ベルト構造体１１を台タイヤ２の貼着面２ａに直接配設した上にトレッドゴム層を形成するよりも、ベルト構造体１１と台タイヤ２との密着性を向上させることができる。例えば、ゴム層１０がない場合には、台タイヤ２の外周面上に配設された接着層に、ベルト構造体１１が直接接触することになるため、ベルト構造体１１と接着層との密着性が悪く、台タイヤ２と円環状トレッド１との境目においてベルト構造体１１が剥離してしまい、タイヤの破壊につながってしまう虞がある。特に、航空機用のタイヤは、離着陸時、地上における移動時等の荷重を支持する目的の他に、飛行中の気圧変化に対する性能も要求されるため、台トレッド２と円環状トレッド１との密着性が重要となる。
【００６２】
また、円環状トレッド１においてベルト構造体１１は、隣接して積層されるベルト１２，１３のコード１６，１７が互いに交錯することにより、円環状トレッドを台タイヤに組み付けるときに、円環状トレッド１に対してコード１６，１７が食い込むことなく、円環状トレッド１を容易に拡径することができる。従来のように、コードを螺旋状に円環状トレッド内部に配設したり、円周方向Ｆに沿って配置した場合、タイヤ円周方向への伸び代がないために、拡径時に大きな抵抗となり、無理に拡径したときには、コードが円環状トレッドに食い込む虞があったが、本発明のように、複数のベルト層により補強層を構成することで、円環状トレッドに対してコードが食い込むことなく、円環状トレッドを容易に拡径することができる。また、円周方向Ｆに対するコード１６，１７の傾斜角度θを１５〜４５°の範囲で傾斜させることにより、円環状トレッドを容易に拡径できるとともに、台トレッドに組み付けたときのタガ効果を十分に得ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  円環状トレッド、１ｂ  内周面、２  台タイヤ、２ａ  貼着面、３  接着層、
１０  ゴム層、１１  ベルト構造体、１２；１３  ベルト、１４  トレッドゴム層、
５１  成形工程、５２  加硫工程、５３  バフ/セメント工程、
６１  受入検査工程、６２  バフ工程、６３  中間検査工程、
６４  補修/セメント工程、６５  バランス測定工程、６６  トレッド貼着工程、
６７  被覆工程、６８  加硫工程、６９  製品検査工程、Ｈ１  厚さ。
【図１】
2013215921.tif 000003
【図２】
2013215921.tif 000004
【図３】
2013215921.tif 000005
【図４】
2013215921.tif 000006
【図５】
2013215921.tif 000007