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JP5689789B2 - タイヤの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、リムに装着するタイヤの製造方法にかかり、少なくとも一部が樹脂材料、特に熱可塑性材料で形成されたタイヤの製造方法に関する。
従来、乗用車等の車両には、ゴム、有機繊維材料、スチール部材などから構成された空気入りタイヤが用いられている。
しかしながら、使用後のゴムはリサイクルの用途に制限があり、焼却する、破砕して道路の舗装材料として用いるなどして処分することが行われてきた。
近年では、軽量化や成型性の容易さ、リサイクルのし易さから、樹脂材料、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーなどをタイヤ材料として用いることが求められている。
例えば、特許文献1には、熱可塑性の高分子材料を用いて成形された空気入りタイヤが開示されている。
特開平03−143701号公報
熱可塑性の高分子材料を用いたタイヤは、ゴム製の従来タイヤと比べて、製造が容易で且つ低コストであるが、タイヤ骨格体がカーカスプライなどの補強部材を内装しない均一な熱可塑性高分子材料で形成されている場合には、ゴム製の従来タイヤと比べて耐応力、耐内圧等の観点で劣る。このため、特許文献1では、タイヤ本体(タイヤ骨格体)のトレッド底部のタイヤ半径方向外面に、補強コードをタイヤ円周方向に連続して螺旋状に巻回した補強層を設けて、耐カット性、及び耐パンク性を改善している。
しかしながら、熱可塑性高分子材料で形成されたタイヤ骨格体に補強コードを直接螺旋状に巻回して補強層を形成し、補強層の径方向外側にトレッドを形成した場合、補強コードに接着剤を用いていても接着性が十分とはいえず、補強コードの周囲に空気が残ってしまい、走行時に補強コードが移動して部材間に剥離などが生じてタイヤの耐久性が低下する虞がある。
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、樹脂材料、特に熱可塑性材料で形成され、且つエア入りを抑制して耐久性を向上させたタイヤの製造方法を提供することが目的である。
請求項に記載の発明は、熱可塑性材料で形成された環状のタイヤ骨格体の外周部を溶融又は軟化させながら補強コード部材の少なくとも一部を埋設して前記外周部に前記補強コード部材を巻回するコード部材巻回工程、を有するタイヤの製造方法である。
請求項に記載の発明では、コード部材巻回工程において、熱可塑性材料で形成されたタイヤ骨格体の外周部を溶融又は軟化させながら補強コード部材の少なくとも一部を埋設することから、埋設された補強コード部材の少なくとも一部と溶融又は軟化した熱可塑性材料とが溶着(密着)する。これにより、タイヤ骨格体の軸方向に沿った断面視でタイヤ骨格体の外周部と補強コード部材との間のエア入りが抑制される。また、一定時間が経過して補強コード部材を埋設した部分が冷却固化された後は、埋設された補強コード部材が抜け難くなる。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の発明において、前記コード部材巻回工程では、前記タイヤ骨格体の軸方向に沿った断面視で、前記タイヤ骨格体の外周部に前記補強コード部材を直径の1/5以上埋設する、タイヤの製造方法である。
請求項に記載の発明では、タイヤ骨格体の軸方向に沿った断面視で、タイヤ骨格体の外周部に補強コード部材を直径の1/5以上埋設することから、製造時のエア入りが効果的に抑制される。また、埋設された補強コード部材がさらに抜け難くなる。
請求項に記載の発明は、請求項又は請求項に記載の発明において、前記コード部材巻回工程では、前記補強コード部材を加熱する、タイヤの製造方法である。
請求項に記載の発明では、補強コード部材を加熱することから、この加熱された補強コード部材をタイヤ骨格体の外周部に接触させると接触部分が溶融又は軟化するため、補強コード部材をタイヤ骨格体の外周部に埋設し易くなる。
請求項に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の発明において、前記コード部材巻回工程では、前記タイヤ骨格体の外周部の前記補強コード部材が埋設される部分を加熱する、タイヤの製造方法である。
請求項に記載の発明では、タイヤ骨格体の外周部の補強コード部材が埋設される部分を加熱することから、この加熱され溶融又は軟化した部分に補強コード部材を埋設し易くなる。
請求項に記載の発明は、請求項1〜4の何れか1項に記載の発明において、前記コード部材巻回工程では、前記補強コード部材のテンションが予め決定された値となるように調整しながら前記タイヤ骨格体の外周部に前記補強コード部材を螺旋状に巻回する、タイヤの製造方法である。
請求項に記載の発明では、補強コード部材のテンションが予め決定された値となるように調整しながらタイヤ骨格体の外周部に補強コード部材を螺旋状に巻回することから、補強コード部材のタイヤ骨格体の外周部への埋設量を調整でき、さらに、補強コード部材をタイヤ骨格体の外周部へ蛇行を抑制して巻回できる。
請求項に記載の発明は、請求項1〜5の何れか1項に記載の発明において、前記コード部材巻回工程では、前記補強コード部材を前記タイヤ骨格体の外周部に押圧しながら前記補強コード部材を螺旋状に巻回する、タイヤの製造方法である。
請求項に記載の発明では、補強コード部材を前記タイヤ骨格体の外周部に押圧しながら前記補強コード部材を螺旋状に巻回することから、補強コード部材のタイヤ骨格体の外周部への埋設量を調整できる。
請求項に記載の発明は、請求項1〜6の何れか1項に記載の発明において、前記コード部材巻回工程では、前記補強コード部材が埋設された後で、前記タイヤ骨格体の外周部の溶融又は軟化した部分を強制的に冷却する、タイヤの製造方法である。
請求項に記載の発明では、補強コード部材が埋設された後で、タイヤ骨格体の外周部の溶融又は軟化した部分を強制的に冷却することから、タイヤ骨格体の外周部の溶融又は軟化した部分が直ぐに冷却固化される。つまり、自然冷却よりも早く冷却されるため、タイヤ骨格体の外周部の変形が抑制されると共に、補強コード部材が動くのが抑制される。
以上説明したように、本発明のタイヤの製造方法は、エア入りが抑制されて耐久性が向上したタイヤを製造することができる。
第1実施形態のタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面を示す断面図である。 第1実施形態のタイヤにリムを嵌合させた状態のビード部のタイヤ回転軸に沿った断面を示す拡大断面図である。 第1実施形態のタイヤのタイヤケースのクラウン部に補強コードが埋設された状態を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。 成形機のタイヤ支持部のシリンダロッドの突出量が最も小さい状態を示めす斜視図である。 成形機のタイヤ支持部のシリンダロッドの突出量が最も大きい状態を示めす斜視図である。 押出機を用いてケース分割体の接合部に溶接用熱可塑性材料を付着させる動作を説明するための説明図である。 コード加熱装置、及びローラ類を用いてタイヤケースのクラウン部に補強コードを埋設する動作を説明するための説明図である。 成形機のタイヤ支持部にケース分割体をセットする動作を説明するための説明図である。 その他の実施形態のタイヤの製造方法に係り、補強コードが埋設される部分を温風装置で加熱する動作を説明するための説明図である。 その他の実施形態のチューブ型タイヤのタイヤ回転軸に沿った断面を示す断面図である。
[第1実施形態]
以下、図面にしたがって本発明のタイヤの第1実施形態に係るタイヤについて説明する。図1Aに示すように、本実施形態のタイヤ10は、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと略同様の断面形状を呈している。
図1Aに示すように、タイヤ10は、リム20のビードシート21及びリムフランジ22に接触する一対のビード部12(図1B参照)、ビード部12からタイヤ径方向外側に延びるサイド部14、一方のサイド部14のタイヤ径方向外側端と他方のサイド部14のタイヤ径方向外側端とを連結するクラウン部16(外周部)からなる環状のタイヤケース23(タイヤ骨格体の一例)を備えている。
ここで、本実施形態のタイヤケース23は、単一の樹脂材料で形成されているが、本発明はこの構成に限定されず、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと同様に、タイヤケース23の各部位毎(サイド部14、クラウン部16、ビード部12など)に異なる特徴を有する樹脂材料を用いてもよい。
樹脂材料としては、ゴム様の弾性を有する熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー(TPE)等を用いることができる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、JIS K6418に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、エステル系熱可塑性エラストマー(TPC)、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、スチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)、ウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)、熱可塑性ゴム架橋体(TPV)、若しくはその他の熱可塑性エラストマー(TPZ)等が挙げられる。
なお、樹脂材料としては、走行時に必要とされる弾性と製造時の成形性等を考慮すると熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。
本実施形態のビード部12には、従来一般の空気入りタイヤと同様の、スチールコードからなる円環状のビードコア18が埋設されている。しかし、本発明はこの構成に限定されず、ビード部12の剛性が確保され、リム20との嵌合に問題なければ、ビードコア18は省略してもよい。なお、ビードコア18は、スチールコードに限定されず、有機繊維コード等で形成されていてもよい。
また、図1Bに示すように、本実施形態では、ビード部12のリム20との接触部分、少なくともリム20のリムフランジ22と接触する部分にタイヤケース23を形成する樹脂材料より軟質である材料からなる円環状のシール層24(シール部の一例)が形成されている。このシール層24はビードシート21と接触する部分にも形成されていてもよい。
シール層24を形成する上記軟質材料としては、弾性体の一例としてのゴムが好ましく、特に従来一般のゴム製の空気入りタイヤのビード部外面に用いられているゴムと同種のゴムを用いることが好ましい。なお、樹脂材料のみでリム20との間のシール性が確保できれば、シール層24を省略してもよく、また、タイヤケース23を形成する樹脂材料よりも軟質である他の種類の樹脂材料を用いてもよい。
図1A及び図2に示すように、クラウン部16には、タイヤケース23を形成する樹脂材料よりも剛性が高い補強コード26が、タイヤケース23の軸方向に沿った断面視で、少なくとも一部が埋設された状態で螺旋状に巻回されて補強コード層28(図2で破線で示す)が形成されている。また、補強コード26は、埋設された部分が樹脂材料と密着した状態となっている。さらに、補強コード26は、金属繊維や有機繊維等のモノフィラメント(単線)、又はこれらの繊維を撚ったマルチフィラメント(撚り線)などを用いるとよい。なお、本実施形態の補強コード26はスチール繊維を撚ったスチールコードである。また、補強コード26の埋設量Lは、補強コード26の直径Dの1/5以上であれば好ましく、1/2を超えることがさらに好ましい。そして、補強コード26全体がクラウン部16に埋設されることが最も好ましい。補強コード26の埋設量Lが、補強コード26の直径Dの1/2を超えると、補強コード26が寸法上、埋設部から飛び出し難くなる。また、補強コード26全体がクラウン部16に埋設されると、表面(外周面)がフラットになり、上に部材が載置されてもエア入りし難くなる。なお、補強コード層28は、従来のゴム製の空気入りタイヤのカーカスの外周面に配置されるベルトに相当するものである。
補強コード層28のタイヤ径方向外周側には、タイヤケース23を形成している樹脂材料よりも耐摩耗性に優れた材料、例えばゴムからなるトレッド30が配置されている。このトレッド30に用いるゴムは、従来のゴム製の空気入りタイヤに用いられているゴムと同種のゴムを用いることが好ましい。なお、トレッド30の代わりに、タイヤケース23を形成する樹脂材料よりも耐摩耗性に優れる他の種類の樹脂材料で形成したトレッドを用いてもよい。また、トレッド30には、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、路面との接地面に複数の溝からなるトレッドパターンが形成されている。
なお、本実施形態では、一例としてタイヤケース23を樹脂材料のうちの熱可塑性材料(例えば、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーなど)で形成している。
(タイヤの製造装置)
次に、本実施形態のタイヤ10の製造装置について説明する。
図3には、タイヤ10を形成する際に用いる成形機32のタイヤ支持部34が斜視図にて示されている。
成形機32は、水平に配置された軸36、及びこの軸36を回転させるギヤ付きモータ(図示省略)を有している。この軸36の端部側には、タイヤケース23を支持するためのタイヤ支持部34が設けられている。
タイヤ支持部34は、軸36に固定されたシリンダブロック38を有し、シリンダブロック38には、径方向外側に延びる複数のシリンダロッド40が周方向に等間隔に設けられている。
シリンダロッド40の先端には、外面がタイヤケース内面の曲率半径と略同等に設定された円弧曲面42Aを有するタイヤ支持片42が設けられている。図3Aは、シリンダロッド40の突出量が最も小さい状態を示しており、図3Bは、シリンダロッド40の突出量が最も大きい状態を示している。なお、各シリンダロッド40は、連動して同一方向に同一量突出可能となっている。
図4に示すように、成形機32の近傍には、タイヤケース23が複数に分割されて形成された場合に、これら分割体(本実施形態のタイヤケース23は左右半割りのケース分割体23Aを溶接一体化して形成されている)を一体化するために用いる溶接用熱可塑性材料を押し出す押出機44が配置されている。この押出機44は溶融した溶接用熱可塑性材料45を下方に向けて吐出するノズル46を有している。溶接用熱可塑性材料45は、タイヤケース23を形成している熱可塑性材料と同種のものが好ましいが、溶接できれば異なる種類のものであってもよい。なお、本実施形態では、タイヤケース23を形成している熱可塑性材料と溶接用熱可塑性材料45が同種となっている。
また、ノズル46の近傍には、タイヤケース23のケース分割体23Aに付着させた溶接用熱可塑性材料45を押圧して均す均しローラ48、及び均しローラ48を上下方向に移動するシリンダ装置50が配置されている。なお、シリンダ装置50は、図示しないフレームを介して押出機44の支柱52に支持されている。また、この押出機44は、床面に配置されたガイドレール54に沿って、成形機32の軸36と平行な方向に移動可能となっている。
また、ガイドレール54には、補強コード層28を形成するための補強コード26を供給するコード供給装置56が移動可能に搭載されている。
図5に示すように、コード供給装置56は、補強コード26を巻き付けたリール58、リール58のコード搬送方向下流側に配置されたコード加熱装置59、補強コード26の搬送方向下流側に配置された押圧ローラ60、押圧ローラ60をタイヤケース23のクラウン部16の外周面に対して接離する方向に移動させる第1シリンダ装置62、押圧ローラ60の補強コード26の搬送方向下流側に配置される冷却ローラ64、及び金属製の冷却ローラ64をクラウン部16の外周面に対して接離する方向に移動させる第2シリンダ装置66を有している。また、押圧ローラ60及び冷却ローラ64の表面は、溶融又は軟化した熱可塑性材料の付着を抑制するためにフッ素樹脂(本実施形態では、テフロン(登録商標))でコーティングされている。
なお、本実施形態では、コード供給装置56は、押圧ローラ60及び冷却ローラ64の2つのローラを有する構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、何れか一方のローラのみ(即ち、ローラ1個)を有している構成でもよい。
また、コード加熱装置59は、熱風を生じさせるヒーター70及びファン72と、内部空間に当該熱風が供給されると共に内部空間を補強コード26が通過する加熱ボックス74と、加熱ボックス74の先端に設けられ加熱された補強コード26が排出される排出口76を有している。
また、コード供給装置56はタイヤケース23の回転軸方向に移動可能となっている。
次に本実施形態のタイヤ10の製造方法について説明する。
(タイヤケース成形工程)
(1)図6に示すように、先ず、径を縮小したタイヤ支持部34の外周側に、互いに向かい合わせに突き当てた2つのケース分割体23Aを配置すると共に、2つのケース分割体23Aの内部に、薄い金属板(例えば、厚さ0.5mmの鋼板)からなる筒状のタイヤ内面支持リング68を配置する。タイヤ内面支持リング68の外径は、ケース分割体23Aの外周部分の内径と略同一寸法に設定されており、タイヤ内面支持リング68の外周面が、ケース分割体23Aの外周部分の内周面に密着するようになっている。これにより、タイヤ支持片42間の隙間によりタイヤ支持部34外周に生じる凹凸に起因する接合部分(溶接用熱可塑性材料45)の凸凹(前記凹凸の逆形状)の発生を抑制することができる。また、タイヤ支持片42間の隙間によって配置部材(タイヤケース23、トレッド30、その他のタイヤ構成部材(例えば、ベルト補強層など))に凹凸が発生するのを抑制することができる。つまり、配置部材を配置する際に作用させる力(テンションや押圧力など)で配置部材のタイヤ支持片42間の隙間に対応した部位に凹凸が発生するのを抑制することができる。
なお、タイヤ内面支持リング68は薄い金属板形成されているため、曲げ変形させてケース分割体23Aの内部に容易に挿入可能である。タイヤ支持部34の径を拡大してタイヤ内面支持リング68を複数のタイヤ支持片42で内側から保持する。
(2)図4に示すように、押出機44を移動して、ケース分割体23Aの突き当て部分の上方にノズル46を配置する。そして、タイヤ支持部34を矢印R方向に回転させながら、ノズル46から溶融した溶接用熱可塑性材料45を接合部位に向けて押し出し、接合部位に沿って溶融した溶接用熱可塑性材料45を付着させる。付着した溶接用熱可塑性材料45は、下流側に配置した均しローラ48によって平らに均されると共に、両方のケース分割体23Aの外周面に溶着する。溶接用熱可塑性材料45は自然冷却により次第に固化し、一方のケース分割体23Aと他方のケース分割体23Aとが溶接用熱可塑性材料45によって溶接され、これらの部材が一体となってタイヤケース23が形成される。
(コード部材巻回工程)
(3)次に、図5に示すように、押出機44を退避させて、コード供給装置56をタイヤ支持部34の近傍に配置する。そして、ヒーター70の温度を上昇させ、ヒーター70で加熱された周囲の空気をファン72の回転によって生じる風で加熱ボックス74へ送る。次に、リール58から巻き出した補強コード26を、熱風で内部空間が加熱された加熱ボックス74内へ送り加熱(例えば、補強コード26の温度を100〜200°C程度に加熱)する。加熱された補強コード26は、排出口76を通り、矢印R方向に回転するタイヤケース23のクラウン部16の外周面に一定のテンションをもって螺旋状に巻きつけられる。ここで、加熱された補強コード26がクラウン部16の外周面に接触すると、接触部分の熱可塑性材料が溶融又は軟化し、加熱された補強コード26の少なくとも一部がクラウン部16の外周面に埋設される。このとき、溶融又は軟化した熱可塑性材料に加熱された補強コード26が埋設されるため、熱可塑性材料と補強コード26とが隙間がない状態、つまり密着した状態となる。これにより、補強コード26を埋設した部分へのエア入りが抑制される。なお、補強コード26をタイヤケース23の熱可塑性材料の融点よりも高温に加熱することで、補強コード26が接触した部分の熱可塑性材料の溶融又は軟化が促進される。このようにすることで、クラウン部16の外周面に補強コード26を埋設しやすくなると共に、効果的にエア入りを抑制することができる。
また、補強コード26に作用させるテンションは、タイヤケース23に対して従動回転するリール58にブレーキをかけることで調整されるようになっており、このように一定のテンションを作用させながら補強コード26を巻き付けることで、補強コード26が蛇行するのを抑制でき、さらに、補強コード26の埋設量も調整できる。なお、本実施形態では、リール58にブレーキをかけてテンションを調整しているが、補強コード26の搬送経路途中にテンション調整用ローラを設ける等してテンションを調整してもよい。
また、加熱された補強コード26は、クラウン部16の外周面に少なくとも一部が埋設された直後に、押圧ローラ60によって押圧されてより深くまで埋設される。このとき、埋設部分周囲が押圧ローラ60によって均されると共に、補強コード26の埋設時に侵入したエアも押し出される。なお、押圧ローラ60は、タイヤケース23に対して従動回転するようになっている。
その後、押圧ローラ60の下流側に設けられてクラウン部16の外周面に押し付けられた冷却ローラ64によって、加熱された補強コード26で熱可塑性材料が溶融又は軟化した部分が強制的に冷却される。これにより、補強コード26が埋設された部分の熱可塑性材料が、補強コード26が動いたりする前に冷却されるため、精度よく補強コード26を配設することができると共に、補強コード26を埋設した部分の熱可塑性材料の変形を抑制することができる。なお、冷却ローラ64は、タイヤケース23に対して従動回転するようになっている。
また、補強コード26の埋設量Lは、補強コード26の加熱温度、補強コード26に作用させるテンション、及び押圧ローラ60による押圧力等によって調整することができる。そして、本実施形態では、補強コード26の埋設量Lが、補強コード26の直径Dの1/5以上となるように設定されている。なお、補強コード26の埋設量Lとしては、直径Dの1/2を超えることがさらに好ましく、補強コード26全体が埋設されることが最も好ましい。
このようにして、加熱した補強コード26をクラウン部16の外周面に埋設しながら巻き付けることで、タイヤケース23のクラウン部16の外周側に補強コード層28が形成される。
(4)次に、タイヤケース23の外周面に加硫済みの帯状のトレッド30を1周分巻き付けてタイヤケース23の外周面にトレッド30を、接着剤などを用いて接着する。なお、トレッド30は、例えば、従来知られている更生タイヤに用いられるプレキュアトレッドを用いることができる。本工程は、更生タイヤの台タイヤの外周面にプレキュアトレッドを接着する工程と同様の工程である。
(5)そして、タイヤケース23のビード部12に、熱可塑性材料よりも軟質である材料からなるシール層24を、接着剤等を用いて接着すれば、タイヤ10の完成となる。
(6)最後に、タイヤ支持部34の径を縮小し、完成したタイヤ10をタイヤ支持部34から取り外し、内部のタイヤ内面支持リング68を曲げ変形させてタイヤ外へ取り外す。
(作用)
本実施形態のタイヤ10では、熱可塑性材料で形成されたタイヤケース23のクラウン部16の外周面に熱可塑性材料よりも剛性が高い補強コード26が周方向へ螺旋状に巻回されていることから耐パンク性、耐カット性、及びタイヤ10の周方向剛性が向上する。なお、タイヤ10の周方向剛性が向上することで、熱可塑性材料で形成されたタイヤケース23のクリープが防止される。
また、タイヤケース23の軸方向に沿った断面視(図1に示される断面)で、熱可塑性材料で形成されたタイヤケース23のクラウン部16の外周面に補強コード26の少なくとも一部が埋設され且つ熱可塑性材料に密着していることから、製造時のエア入りが抑制されており、走行時の入力などによって補強コード26が動くのが抑制される。これにより、補強コード26、タイヤケース23、及びトレッド30に剥離などが生じるのが抑制され、タイヤ10の耐久性が向上する。
そして、図2に示すように、補強コード26の埋設量Lが直径Dの1/5以上となっていることから、製造時のエア入りが効果的に抑制されており、走行時の入力などによって補強コード26が動くのがさらに抑制される。
さらに、タイヤケース23のクラウン部16に補強コード26が螺旋状に巻回されていることから、タイヤ径方向内側からの空気圧に対する剛性が向上する。
また、路面と接触するトレッド30を熱可塑性材料よりも耐摩耗性のあるゴム材で構成していることから、タイヤ10の耐摩耗性が向上する。
さらに、ビード部12には、金属材料からなる環状のビードコア18が埋設されていることから、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、リム20に対してタイヤケース23、すなわちタイヤ10が強固に保持される。
ビード部12のリム20と接触する部分には、熱可塑性材料よりも軟質である材料からなるシール層24が設けられている。このシール層24を構成する材料は、タイヤケース23を構成する熱可塑性材料よりも軟質、つまり、反発弾性を有していることからタイヤ10とリム20との間の気密性が向上し、シール性が向上する。これにより、リム20と熱可塑性材料とでシールする場合と比較して、タイヤ内の空気漏れがより一層抑制される。また、シール層24を設けることでリムフィット性も向上する。
そして、本実施形態のタイヤ10の構造によれば、従来のゴム製タイヤに広く用いられるカーカスプライを用いずに、樹脂材料で形成したタイヤケース23で剛性を担うため、従来のカーカスプライを有するゴム製タイヤと比べて、軽量化を図ることができる。さらに、本実施形態のタイヤ10の構造では、従来のゴム製タイヤのようにカーカスプライを用いないため、タイヤ製造時における加工工数を減らすことができる。
[その他の実施形態]
上述の実施形態では、補強コード26を加熱し、加熱した補強コード26が接触する部分の熱可塑性材料を溶融又は軟化させる構成としたが、本発明はこの構成に限定されず、補強コード26を加熱せずに、図7に示すように、ファン82、ヒーター80、及び排出口84を有する熱風生成装置78を用い、この熱風生成装置78で発生させた熱風を補強コード26が埋設される部分に吹きかけて熱可塑性材料を溶融又は軟化させてから補強コード26を埋設、密着させる構成としてもよい。なお、コード加熱装置59及び熱風生成装置78は共に用いてもよく、両者を共に用いた場合には、前者又は後者のみを用いる場合と比べて、確実に補強コード26を熱可塑性材料内に埋設、密着させることができる。
また、上述の実施形態では、コード加熱装置59の熱源をヒーター70、及びファン72としているが、本発明はこの構成に限定されず、補強コード26を輻射熱(例えば、赤外線など)で直接加熱する構成としてもよい。また、熱風生成装置78の熱源をヒーター80及びファン82としているが、本発明はこの構成に限定されず、例えば、赤外線を補強コード26が埋設される部分に収束させて、埋設部分を溶融又は軟化させてもよい。
さらに、上述の実施形態では、補強コード26を埋設した熱可塑性材料が溶融又は軟化した部分を金属製の冷却ローラ64で強制的に冷却する構成としたが、本発明はこの構成に限定されず、熱可塑性材料が溶融又は軟化した部分に冷風を直接吹きかけて、熱可塑性材料の溶融又は軟化した部分を強制的に冷却固化する構成としてもよい。
また、上述の実施形態では、補強コード26を加熱する構成としたが、例えば、補強コード26の外周をタイヤケース23と同じ熱可塑性材料で被覆する構成としてもよく、この場合には、被覆補強コードをタイヤケース23のクラウン部16に巻き付ける際に、補強コード26と共に被覆した熱可塑性材料も加熱することで、クラウン部16への埋設時におけるエア入りを効果的に抑制することができる。
上述の実施形態では、複数のケース分割体23Aを溶接してタイヤケース23を形成し、このタイヤケース23のクラウン部16に補強コード26を巻回して補強コード層28を形成する構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、例えば、金型の内周に補強コード26を巻回した状態で保持させ、この金型内に溶融又は軟化状態の樹脂材料(例えば、熱硬化性材料(熱可塑性樹脂など)や熱可塑性材料など)を注入して、タイヤケース23を一体形成する構成としてもよい。この構成の一例について以下に説明する。
上記金型は複数に分割されるように構成され、タイヤケース23のクラウン部16(外周部)に対応する内周面に溝が螺旋状に形成されている。この溝には、補強コード26を嵌めるようになっている。この金型の溝に上述の補強コードを保持させ(嵌め込み)、金型内に溶融又は軟化状態の樹脂材料を注入し、注入した樹脂材料を冷却固化(自然冷却又は強制冷却により固化)させることで、樹脂材料により構成されたタイヤケース23が一体形成される。このようにして形成されたタイヤケース23のクラウン部16には、タイヤケース23の軸方向に沿った断面視(図1に示される断面)で補強コード26の少なくとも一部が埋設される。補強コード26のクラウン部16に埋設された部分は、タイヤケース23を構成する樹脂材料に密着することから、製造時のエア入りが抑制され、走行時の入力などによって補強コード26が動くのが抑制される。これにより、補強コード26、タイヤケース23、及びトレッド30に剥離などが生じるのが抑制され、タイヤ10の耐久性が向上する。なお、金型の内周に対して補強コード26を保持させる手段としては、補強コード26を金型の内周に貼り付ける、などの他の手段を選択してもよい。
上述の実施形態のタイヤ10は、ビード部12をリム20に装着することで、タイヤ10とリム20との間で空気室を形成する、所謂チューブレスタイヤであるが、本発明はこの構成に限定されず、図8に示すように、完全なチューブ形状であってもよい。
また、補強コード26は螺旋巻きするのが製造上は容易だが、幅方向で補強コード26を不連続とする方法等も考えられる。
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。
10 タイヤ
12 ビード部
16 クラウン部(外周部)
18 ビードコア
20 リム
21 ビードシート
22 リムフランジ
23 タイヤケース(タイヤ骨格体)
24 シール層(シール部)
26 補強コード(補強コード部材)
28 補強コード層
30 トレッド
D 補強コードの直径(補強コード部材の直径)
L 補強コードの埋設量(補強コード部材の埋設量)

Claims (7)

  1. 熱可塑性材料で形成された環状のタイヤ骨格体の外周部を溶融又は軟化させながら補強コード部材の少なくとも一部を埋設して前記外周部に前記補強コード部材を巻回するコード部材巻回工程、を有するタイヤの製造方法。
  2. 前記コード部材巻回工程では、前記タイヤ骨格体の軸方向に沿った断面視で、前記タイヤ骨格体の外周部に前記補強コード部材を直径の1/5以上埋設する請求項に記載のタイヤの製造方法。
  3. 前記コード部材巻回工程では、前記補強コード部材を加熱する請求項又は請求項に記載のタイヤの製造方法。
  4. 前記コード部材巻回工程では、前記タイヤ骨格体の外周部の前記補強コード部材が埋設される部分を加熱する請求項1〜3の何れか1項に記載のタイヤの製造方法。
  5. 前記コード部材巻回工程では、前記補強コード部材のテンションが予め決定された値となるように調整しながら前記タイヤ骨格体の外周部に前記補強コード部材を螺旋状に巻回する請求項1〜4の何れか1項に記載のタイヤの製造方法。
  6. 前記コード部材巻回工程では、前記補強コード部材を前記タイヤ骨格体の外周部に押圧しながら前記補強コード部材を螺旋状に巻回する請求項1〜5の何れか1項に記載のタイヤの製造方法。
  7. 前記コード部材巻回工程では、前記補強コード部材が埋設された後で、前記タイヤ骨格体の外周部の溶融又は軟化した部分を強制的に冷却する請求項1〜6の何れか1項に記載のタイヤの製造方法。
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