JP2008030348A - タイヤ・ホイール組立体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非空気入りタイヤとホイールからなるタイヤ・ホイール組立体において、生産性を向上することが可能なタイヤ・ホイール組立体の製造方法を提供する。
【解決手段】ホイールＷの外周側に非空気入りタイヤ１を装着したタイヤ・ホイール組立体を製造する方法であり、予め帯状のスポーク集合体７を成形しておき、これをホイールＷの外周面に１周にわたって巻き付けてスポーク・ホイール結合体２９を成形し、次いでスポーク・ホイール結合体２９の外周側にトレッドリング５を接合する。
【選択図】図１

Description

本発明は、非空気入りタイヤとホイールからなるタイヤ・ホイール組立体の製造方法に関し、更に詳しくは、生産性を改善することができるタイヤ・ホイール組立体の製造方法に関する。

近年、空気を利用せずに、部材の機械的物性（モジュラスや引張り強度など）により荷重支持機能を満足するようにした非空気入りタイヤが提案されている。このような非空気入りタイヤとして、例えば、補強材をゴム層に埋設したトレッドリングの内周側に、荷重を支持する、ゴムよりモジュラスが大幅に高い樹脂などからなる多数のスポークを放射方向内側に向かって延設したものがあり、スポークをホイールのリムの外周側に接続することで、非空気入りタイヤとホイールからなるタイヤ・ホイール組立体を構成するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

上記タイヤ・ホイール組立体の製造は、予め成形したトレッドリングとホイールとをスポーク成型用金型の周りにセットし、樹脂をスポーク成型用金型内に注入して硬化させることで、スポークとトレッドリングとホイールとを一体にしたタイヤ・ホイール組立体を容易に製造することができる。しかしながら、この製造方法は、樹脂の硬化時間、即ちスポーク成形時間に生産性が左右され、改善する余地が残されていた。
特表２００５−５００９３２号公報

本発明の目的は、非空気入りタイヤとホイールからなるタイヤ・ホイール組立体において、生産性を向上することが可能なタイヤ・ホイール組立体の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のタイヤ・ホイール組立体の製造方法は、ホイールの外周側に非空気入りタイヤを装着し、該非空気入りタイヤを路面と接するトレッドリングと、該トレッドリングと前記ホイールの外周面との間に環状に配置したスポーク集合体とから構成し、該スポーク集合体を前記ホイールの外周面に環状に取り付けられるバンド体と、該バンド体の外周面にタイヤ周方向に沿って所定の間隔で立設される、弾性変形または可撓変形可能な複数のスポークと、該スポークの外周側に環状に配設され、前記トレッドリングの内周面に接合される接合体とを備えたタイヤ・ホイール組立体を製造する方法であって、予め成形した帯状の前記スポーク集合体を前記ホイールの外周面に１周にわたって巻き付けてスポーク・ホイール結合体を成形し、該スポーク・ホイール結合体の外周側に前記トレッドリングを接合することを特徴とする。

本発明では、トレッドリングを接合する前に、スポーク・ホイール結合体のスポークを径方向内側に変形させてスポーク・ホイール結合体の外径をトレッドリングの内径より縮小させるのがよい。

接合体は、複数のスポークの外周側に環状に配置した複数の接合片から構成したり、或いは複数のスポークの外周側に接合される複数の接合厚肉部と該接合厚肉部間を連接する接合薄肉部とから構成することができる。

また、本発明では、予め長尺帯状のスポーク集合体を成形し、該長尺帯状のスポーク集合体をホイール外周面の周長に対応する長さに切断してから、ホイールの外周面に１周にわたって巻き付けるのがよい。更に、長尺帯状のスポーク集合体を上記非空気入りタイヤが属するタイヤサイズのタイヤの最大タイヤ幅に対応する幅に成形し、それを非空気入りタイヤのタイヤ幅に対応した幅に切断した後、ホイール外周面の周長に対応する長さに切断するのがよい。

上述した本発明によれば、予めスポーク集合体を成形しておき、そのスポーク集合体を用いて非空気入りタイヤとホイールからなるタイヤ・ホイール組立体を製造するため、スポーク集合体を成形する工程と、タイヤ・ホイール組立体を製造する工程を別々に行うことができる。そのため、スポーク集合体を成形する時間に影響を受けることなくタイヤ・ホイール組立体を製造することができるので、生産性を向上することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明のタイヤ・ホイール組立体の製造方法により製造したタイヤ・ホイール組立体の一例を示し、ホイールＷの外周側に非空気入りタイヤ１を装着した構造になっている。

非空気入りタイヤ１は、路面と接するトレッド面３を外周側に有するトレッドリング５と、トレッドリング５の内周側に環状に配置したスポーク集合体７を備えている。トレッドリング５は、図２に示すように、補強コードを配列してゴム層に埋設した環状のコード補強層８と、その外周側に配置したゴムからなる環状のトレッドゴム層９とから構成されている。トレッド面３には、タイヤ周方向ＴＣに延在する複数の周方向溝１１が形成されている。

スポーク集合体７は、トレッドリング５とホイールＷの外周面との間に環状に配置されるものであり、ホイールＷの外周面に環状に取り付けられる帯状のバンド体１３を有している。このバンド体１３は、ホイールＷの外周面に接着剤や締結手段（取付バンドなど）によりホイールＷの外周面に固定される。バンド体１３の外周面には、側面視円状に配置した板状の左右一対のスポーク１５，１７をタイヤ周方向ＴＣに沿って所定の間隔で立設している。左右のスポーク１５，１７間には、スポーク１５，１７を連結する連結部材１９が設けられている。

バンド体１３の外周側に環状に配列した複数対のスポーク１５，１７の外周側には、トレッドリング５の内周面５ａに接合される板状の接合体２１が環状に配設されている。接合体２１は複数の接合片２３から構成され、各接合片２３が一対のスポーク１５，１７の外周側に接合されている。バンド体１３、スポーク１５，１７、連結部材１９及び接合体２１は、同じ樹脂材料から一体的に構成されている。

スポーク集合体７は、このように各部材を同じ樹脂材料から一体的に構成するのが好ましいが、各部材をそれぞれ別の材料から構成し、それらを連結して構成するようにしてもよい。スポーク集合体７の各部材（バンド体１３、スポーク１５，１７、連結部材１９及び接合体２１）に使用する材料としては、弾性変形または可撓変形可能なものが使用され、上記した樹脂や、ゴム、金属などを例示することができる。好ましくは、樹脂がよく、樹脂としては熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。各部材を樹脂やゴムで構成する場合には、ナイロンやポリエステルなどの有機繊維コードやスチールコードなどの金属コードを配列して各部材に埋設するようにしてもよい。

以下、図３〜８を参照しながら、上述したタイヤ・ホイール組立体を製造する本発明の方法について説明する。

先ず、図３に示すように、予め長尺帯状のスポーク集合体７’を成形しておく。スポーク集合体７’を上記したように樹脂で一体成形する場合には、スポーク集合体成型用金型を使用して成形すればよい。長尺帯状のスポーク集合体７’の幅は、非空気入りタイヤ１が属するタイヤサイズのタイヤの最大タイヤ幅に対応する幅である。同じタイヤサイズ（同じリム径の呼び）のタイヤ（例えば、１８インチのタイヤ）でも、タイヤ幅が異なる複数種類のタイヤがある。そこで、これら複数種類のタイヤの内、最大のタイヤ幅に一致する幅にスポーク集合体７’を形成するのである。これにより、タイヤ幅に応じてスポーク集合体７’を切断することで、１つのスポーク集合体７’を同じタイヤサイズのタイヤ全に使用することができ、高価なスポーク集合体成型用金型をタイヤ幅毎に複数準備する必要がない。このような長尺帯状のスポーク集合体７’はドラム２４（図４参照）に巻き取って収容される。

次いで、図４に示すように、ドラム２４を所定の位置にセットし、ドラム２４からスポーク集合体７’を巻き出す。巻き出されたスポーク集合体７’を第１カッター２５により非空気入りタイヤ１のタイヤ幅に対応（一致）する幅に切断する。続いて、非空気入りタイヤ１のタイヤ幅に対応する幅に切断したスポーク集合体７''を、第２カッター２７によりホイール外周面の周長に対応（一致）する長さに切断し、帯状のスポーク集合体７を形成する。

この帯状のスポーク集合体７を、図５に示すように、不図示のホイール保持装置に保持したホイールＷを回転させながら、ホイールＷの外周面（予め接着剤を塗布）に１周にわたって巻き付け、スポーク集合体７のバンド体１３をホイールＷに取り付けたスポーク・ホイール結合体２９を成形する。接着剤を使用せずに、締結手段を使用する場合は、スポーク集合体７を１周にわたって巻き付けた後、締結手段によりスポーク集合体７のバンド体１３をホイールＷに固定すればよい。

次いで、スポーク・ホイール結合体２９をトレッドリング組付け装置３１（図６，７参照）に移送する。この移送中に、スポーク集合体７の接合体２１の外周面２１ａに接着剤を塗布する。

移送したスポーク・ホイール結合体２９をホイールＷのハブ孔Ｗ１を介してトレッドリング組付け装置３１のハブ３３に固定する。クランプ用台座３５を前進させてガイド溝３６に沿って移動可能に設けた複数のクランプ爪３７（周方向に等間隔で配置）によりスポーク集合体７の一部（例えば、連結部材）を把持する。この状態で、ハブ３３とクランプ用台座３５をそれぞれ所定角度回転させ、それにより図８に示すように、スポーク集合体７のスポーク１５，１７に径方向内側に変形するような剪断変形を発生させ、スポーク・ホイール結合体２９（スポーク集合体７）の外径をトレッドリング５の内径より縮小させる。

この状態で、予め加硫成形したトレッドリング５を移送装置３９により移送し、スポーク・ホイール結合体２９に外周側に配置する。次いで、ハブ３３とクランプ用台座３５をそれぞれ所定角度戻るように逆方向に回転させ、スポーク集合体７のスポーク１５，１７の変形を解除する。スポーク・ホイール結合体２９の縮小した外径が元に戻り、それにより接合体２１がトレッドリング５の内周面５ａに当接して、スポーク集合体７がトレッドリング５に接合し、図１に示すタイヤ・ホイール組立体を得る。

このように本発明では、予めスポーク集合体を成形しておき、それを使ってタイヤ・ホイール組立体を製造するようにしたので、スポーク集合体を成形する工程と、タイヤ・ホイール組立体を製造する工程を分離して行うことができる。従って、スポーク集合体を成形する時間に左右されずにタイヤ・ホイール組立体を製造することができるので、生産性の向上が可能になる。

また、スポーク集合体を樹脂で構成する場合、それに使用する金型は、樹脂を射出により注入するため、高圧に耐える強度が必要であり、金型コストが一般の空気入りタイヤの製造に使用するものより高くなり、しかもタイヤサイズ及びタイヤ幅が異なる毎に金型が必要となるので、設備コストが大幅に高くなるが、上述した本発明では、非空気入りタイヤ１が属するタイヤサイズのタイヤの最大タイヤ幅に対応する幅に長尺帯状のスポーク集合体７’を成形し、それを非空気入りタイヤ１のタイヤ幅に対応した幅に切断して使用するようにしたので、タイヤ幅が異なっても同じタイヤサイズ（同じリム径の呼び）のものであれば、同じ金型で成形することができるため、設備コストの増加を抑制しながら、生産性を向上することができる。

本発明において、上記接合体２１は、弾性変形可能な材料から構成する場合には、図９に示すように、各左右のスポーク１５，１７の外周側に接合される接合体厚肉部２１Ｘと接合体厚肉部２１Ｘ間を連接する接合体薄肉部２１Ｙとから構成してもよい。スポーク集合体７の外径をトレッドリング５の内径より縮小させる際に、接合体薄肉部２１Ｙが弾性変形してスポーク集合体７のスポーク１５，１７に径方向内側に変形するような剪断変形を発生させることができるので、接合体２１は上述した接合片２３から必ずしも構成する必要はない。

また、予め成形する長尺帯状のスポーク集合体７’の長さは、非空気入りタイヤ１が使用するホイールＷのリム周長（リム径×π）の整数倍の長さにするのがよく、そにより長尺帯状のスポーク集合体７’に無駄となる部分を発生させずに、全長をスポーク集合体７の成形に使用することができる。

また、隣接する左右一対のスポーク１５，１７の間隔Ｍとしては、スポーク集合体７をホイールＷの外周面に１周にわたって巻き付けた時に、実質的に等間隔となるようにするのが支持荷重を分散する上でよい。

上記実施形態では、スポーク集合体７のスポークを左右のスポーク１５，１７から構成するようにしたが、バンド体１３と接合体２１との間に延設され、荷重が支持可能なものであればその形状や構造は特に限定されず、いずれのスポークであってもよく、例えば、柱状のスポークをバンド体１３の外周面に放射状に配置したものであってもよい。

本発明の方法で製造したタイヤ・ホイール組立体の一例を側面側から見た斜視図である。 図１の非空気入りタイヤの要部拡大側面図である。 本発明のタイヤ・ホイール組立体の製造方法において、予め長尺帯状のスポーク集合体を成形する工程を示す説明図である。 本発明のタイヤ・ホイール組立体の製造方法において、長尺帯状のスポーク集合体を切断する工程を示す平面説明図である。 本発明のタイヤ・ホイール組立体の製造方法において、切断したスポーク集合体をホイールに取り付ける工程を示す説明図である。 本発明のタイヤ・ホイール組立体の製造方法において、スポーク・ホイール結合体をトレッドリング組付け装置に移送してトレッドリングを取り付ける工程を示す説明図である。 図６のＡ−Ａ矢視図である。 スポーク集合体が縮径した状態を示す部分説明図である。 スポーク集合体の接合体の他の例を示す要部拡大側面図である。

符号の説明

１ 非空気入りタイヤ
５ トレッドリング
７ スポーク集合体
７’，７'' スポーク集合体
１３ バンド体
１５，１７ スポーク
２１ 接合体
２３ 接合片
２９ スポーク・ホイール結合体
Ｗ ホイール

Claims (7)

1. ホイールの外周側に非空気入りタイヤを装着し、該非空気入りタイヤを路面と接するトレッドリングと、該トレッドリングと前記ホイールの外周面との間に環状に配置したスポーク集合体とから構成し、該スポーク集合体を前記ホイールの外周面に環状に取り付けられるバンド体と、該バンド体の外周面にタイヤ周方向に沿って所定の間隔で立設される、弾性変形または可撓変形可能な複数のスポークと、該スポークの外周側に環状に配設され、前記トレッドリングの内周面に接合される接合体とを備えたタイヤ・ホイール組立体を製造する方法であって、
   予め成形した帯状の前記スポーク集合体を前記ホイールの外周面に１周にわたって巻き付けてスポーク・ホイール結合体を成形し、該スポーク・ホイール結合体の外周側に前記トレッドリングを接合するタイヤ・ホイール組立体の製造方法。
2. 前記トレッドリングを接合する前に、前記スポーク・ホイール結合体のスポークを径方向内側に変形させて前記スポーク・ホイール結合体の外径を前記トレッドリングの内径より縮小させる請求項１に記載のタイヤ・ホイール組立体の製造方法。
3. 前記接合体が前記複数のスポークの外周側に環状に配置した複数の接合片からなる請求項１または２に記載のタイヤ・ホイール組立体の製造方法。
4. 前記接合体が、弾性変形可能な材料から構成され、かつ前記複数のスポークの外周側に接合される複数の接合体厚肉部と該接合体厚肉部間を連接する接合体薄肉部とからなる請求項１または２に記載のタイヤ・ホイール組立体の製造方法。
5. 予め長尺帯状のスポーク集合体を成形し、該長尺帯状のスポーク集合体をホイール外周面の周長に対応する長さに切断してから、前記ホイールの外周面に１周にわたって巻き付ける請求項１，２，３または４に記載のタイヤ・ホイール組立体の製造方法。
6. 前記長尺帯状のスポーク集合体を前記非空気入りタイヤが属するタイヤサイズのタイヤの最大タイヤ幅に対応する幅に成形し、該長尺帯状のスポーク集合体を前記非空気入りタイヤのタイヤ幅に対応した幅に切断した後、ホイール外周面の周長に対応する長さに切断する請求項５に記載のタイヤ・ホイール組立体の製造方法。
7. 前記スポーク集合体が樹脂からなる請求項１乃至６のいずれかに記載のタイヤ・ホイール組立体の製造方法。

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