JP2022034667A - エアレスタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トレッドリングとスポーク部との間での剥離を長期に亘って抑制し、耐久性を向上することができるエアレスタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】環状のゴム部材であるトレッドリング２と、トレッドリング２のタイヤ半径方向内側に配される金属製のハブ３と、トレッドリング２とハブ３とを連結するスポーク部４とを備えたエアレスタイヤ１の製造方法である。トレッドリング２とハブ３とを準備する工程と、第１金型にハブ３を配置する工程と、第１金型内のハブ３の周囲に、第１高分子材料を注入してハブ３とスポーク部４とが一体硬化したスポーク複合体を成形する工程と、第１金型からスポーク複合体を取り出して、スポーク部４を収縮させる工程と、トレッドリング２と、スポーク部４の収縮を終えたスポーク複合体とを接合する工程とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、エアレスタイヤの製造方法に関する。

下記特許文献１には、エアレスタイヤが記載されている。このエアレスタイヤは、接地面を有する円筒状のトレッドリングと、車軸に固定される金属製のハブと、これらの間を放射状に延びて連結する複数のスポーク部とを備える。

特開２０１８－９４８２５号公報

上述のようなエアレスタイヤの典型的な製造方法は、次のとおりである。まず、トレッドリングとハブとが準備される。次に、これらのトレッドリングとハブとが、前記スポーク部を成形するための金型に配置される。次に、前記金型内の前記トレッドリングと前記ハブとの間に、樹脂を流し込んでスポーク部が成形される。これにより、前記トレッドリング、前記ハブ及び前記スポーク部が互いに一体化したエアレスタイヤが得られる。

ところが、従来の製造方法で作られたエアレスタイヤは、前記スポーク部と前記トレッドリング部との接合部において剥離が生じやすいという問題があった。このような問題について、発明者らは、鋭意研究を行った結果、成形後にスポーク部で生じるいわゆる成形収縮が前記接合部での剥離を促進していることが分かった。

本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、トレッドリングとスポーク部との間での剥離を長期に亘って抑制し、耐久性を向上することができるエアレスタイヤの製造方法を提供することを主たる課題としている。

本発明は、接地面を有する環状のゴム部材であるトレッドリングと、前記トレッドリングのタイヤ半径方向内側に配される金属製のハブと、前記トレッドリングと前記ハブとを連結するスポーク部とを備えたエアレスタイヤの製造方法であって、前記トレッドリングと前記ハブとを準備する工程と、第１金型に前記ハブを配置する工程と、前記第１金型内の前記ハブの周囲に、第１高分子材料を注入して前記ハブと前記スポーク部とが一体硬化したスポーク複合体を成形する工程と、前記第１金型から前記スポーク複合体を取り出して、前記スポーク部を収縮させる工程と、前記トレッドリングと、前記スポーク部の収縮を終えた前記スポーク複合体とを接合する工程とを含む、エアレスタイヤの製造方法である。

本発明の他の態様では、前記第１高分子材料は、熱硬化性樹脂又は熱硬化性エラストマーであっても良い。

本発明の他の態様では、第２金型に、前記トレッドリングと、前記スポーク部の収縮を終えた前記スポーク複合体とを配置する工程と、前記第２金型内の前記トレッドリングと前記スポーク複合体との隙間に、第２高分子材料を注入して前記トレッドリングと前記スポーク複合体とを一体硬化させる工程とを含むことができる。

本発明の他の態様では、前記第２高分子材料は、熱硬化性樹脂又は熱硬化性エラストマーであっても良い。

本発明の他の態様では、前記第１高分子材料及び前記第２高分子材料は、同一の材料であっても良い。

本発明の他の態様では、前記第１高分子材料及び前記第２高分子材料は、ポリウレタン系の高分子材料であっても良い。

本発明の他の態様では、前記スポーク部を収縮させる工程は、前記スポーク複合体を６０℃以下まで冷却する工程を含むことができる。

本発明の他の態様では、前記スポーク複合体と接合される前に、前記トレッドリングのタイヤ半径方向の内周面に接着剤を塗布する工程をさらに含むことができる。

本発明の他の態様では、前記第１金型は、前記ハブを配置するための第１キャビティと、前記第１キャビティに連なり、かつ、前記第１キャビティに配置された前記ハブの周囲に前記スポーク部を成形するための第２キャビティとを備えることができる。

本発明の他の態様では、前記第２金型は、前記トレッドリングを配置するための第３キャビティと、前記第３キャビティに配置された前記トレッドリングのタイヤ半径方向内側に前記スポーク複合体を配置するための第４キャビティと、前記第３キャビティと前記第４キャビティとの間に、前記トレッドリングと前記スポーク複合体とを連結する連結部を形成するための第５キャビティとを備えることができる。

本発明は、上記の工程を採用したことにより、トレッドリングとスポーク部との間での剥離を長期に亘って抑制し、ひいては、耐久性に優れたエアレスタイヤを製造することができる。

本実施形態の製造方法で製造されたエアレスタイヤの側面図である。 本実施形態の製造方法で製造されたエアレスタイヤの斜視図である。 図１の要部拡大断面図である。 本実施形態のスポーク複合体の側面図である。 本実施形態の第１金型の平面図である。 ハブが配置された第１金型に第１高分子材料を注入した状態の平面図である。 本実施形態のスポーク複合体の収縮を示す平面図である。 本実施形態の第２金型の平面図である。 トレッドリング及びスポーク複合体が配置された第２金型の平面図である。 トレッドリング及びスポーク複合体が配置された第２金型に第２高分子材料を注入した状態を示す平面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図面は、本発明の理解を助けるために、誇張表現や、実際の構造の寸法比とは異なる表現が含まれていることが理解されなければならない。また、複数の実施形態がある場合、明細書を通して、同一又は共通する要素については同一の符号が付されており、重複する説明が省略される。さらに、実施形態及び図面に表された具体的な構成は、本発明の内容理解のためのものであって、本発明は、図示されている具体的な構成に限定されるものではない。

［エアレスタイヤの基本構造］
本発明の製造方法の説明に先立ち、まず、エアレスタイヤの基本構造が説明される。
図１は、本実施形態の製造方法により製造されたエアレスタイヤ１の側面図、図２は、その斜視図、図３は図１の要部拡大断面図である。図１ないし３に示されるように、エアレスタイヤ１は、トレッドリング２と、そのタイヤ半径方向内側に配されるハブ３と、トレッドリング２とハブ３とを連結するスポーク部４とを備える。

［トレッドリング］
トレッドリング２は、環状のゴム部材であって、例えば、加硫ゴムで形成される。トレッドリング２のタイヤ半径方向の外側面は、地面と接触するための接地面２ａとして形成される。この接地面２ａには、各種の排水用の溝（図示省略）が形成されても良い。また、トレッドリング２のタイヤ半径方向の内周面２ｂには、後述のスポーク部４が接合されている。

好ましい態様では、トレッドリング２には、図３に示されるように、内部に補強コード層２ｃが配される。補強コード層２ｃは、例えば、複数の有機繊維コード又はスチールコードが所定の向きに配向された層からなる。このような補強コード層２ｃは、トレッドリング２のタイヤ周方向及び／又はタイヤ軸方向の剛性を高め、操縦安定性を向上させるのに役立つ。さらに、トレッドリング２には、一部に樹脂材料が添加又は複合されても良い。

［ハブ］
ハブ３は、車軸を固定するためのもので、金属製である。ハブ３は、例えば、ディスク部３ａと、そのタイヤ半径方向外側に形成された円筒状部３ｂとを一体に備える。ディスク部３ａは、トレッドリング２と同芯に配されている。ディスク部３ａには、例えば、センターボア３ｃや取付孔３ｄなどが形成されている。

［スポーク部］
スポーク部４は、トレッドリング２とハブ３との間に形成され、これらを一体に連結している。

スポーク部４は、樹脂材料で形成されている。スポーク部４は、タイヤ走行時の振動を吸収し、乗り心地性能を向上させる機能を有することから、その樹脂材料は、例えば、荷重支持能力を十分に発揮し得る強度を持つものが望ましい。本実施形態のスポーク部４は、例えば、熱硬化性樹脂又は熱硬化性エラストマーといった熱硬化性高分子材料で構成される。熱硬化性樹脂及び熱硬化性エラストマーとしては、例えば、ポリウレタン系、ポリエステル系、エポキシ系、フェノール系、シリコーン系、それらの混合物等が使用される。耐熱性、強度、柔軟性等を考慮すると、ポリウレタン系、及び、それらの混合物の熱硬化性樹脂又は熱硬化性エラストマーが望ましい。

本実施形態のスポーク部４は、例えば、タイヤ半径方向外側のアウターリング部４ａと、タイヤ半径方向内側のインナーリング部４ｂと、複数のスポークエレメント４ｃとを一体的に備えている。

アウターリング部４ａは、例えば、トレッドリング２の内周面２ｂに接合された環状体である。

インナーリング部４ｂは、ハブ３の外周面（より具体的には、円筒状部３ｂの外周面）に接合された環状体である。

各スポークエレメント４ｃは、それぞれ、タイヤ半径方向に延びて、アウターリング部４ａとインナーリング部４ｂとを互いに接続している。各スポークエレメント４ｃは、例えば、走行時に撓むことで、トレッドリング２に入力された衝撃を緩和することができる。スポークエレメント４ｃの形状等は、図示の態様に限定されるものではなく、例えば、タイヤ半径方向又は周方向にジグザグ状に延びるものや、タイヤ周方向断面において、網目状にのびるもの等、種々の態様が採用される。

［エアレスタイヤの製造方法］
次に、エアレスタイヤ１の製造方法が説明される。

［トレッドリング及びハブの準備］
本実施形態の製造方法は、トレッドリング２とハブ３とを準備する工程を含む。トレッドリング２は、例えば、慣例にしたがって、未加硫ゴム材料やコード材料等を所定形状に成型し、これを金型等で加硫することにより得られる。また、ハブ３は、鋳造、鍛造、切削等の各種の方法により製造される。

［スポーク複合体の製造］
本実施形態の製造方法は、図４に示されるように、ハブ３とスポーク部４とが一体硬化したスポーク複合体７を成形する工程を含む。スポーク複合体７は、例えば、図５に示されるような第１金型１０を用いて成形される。

図５には、第１金型１０の平面図が示されている。第１金型１０は、例えば、下型１０Ａと、下型１０Ａに対して相対的に上下方向に移動可能な上型１０Ｂとを含む。図５は、上型１０Ｂと下型１０Ａとを閉じた状態で、それらの合わせ面１１よりも下側を示し、上型１０Ｂが断面として表れている。

図５に示されるように、第１金型１０の下型１０Ａには、円柱状の凹部からなるキャビティ２０が形成されている。キャビティ２０は、本質的に、円形をなす底面１２と、底面１２から立ち上がる内周面１３とを含み、その上部は、上型１０Ｂで閉じられる。

また、キャビティ２０は、第１キャビティ２１と第２キャビティ２２とを含む。図５では、これらの理解を助けるために、第１キャビティ２１と第２キャビティ２２との境界が仮想線で示されている。

第１キャビティ２１は、予め準備されたハブ３を配置するための空間である。第１キャビティ２１には、底面１２から上向きに延びる突出軸１４及び１５が設けられている。ハブ３は、その軸心を上下方向として、第１キャビティ２１に配置され、実質的に第１キャビティ２１を埋める。換言すると、ハブ３の外周面が、本質的に、第１キャビティ２１と第２キャビティ２２との前記境界を規定する。

また、ハブ３のセンターボア３ｃや取付孔３ｄは、それぞれ第１キャビティ２１の突出軸１４及び１５に差し込まれる。これは、第１キャビティ２１に、ハブ３を正確に位置合わせするのに役立つ。

第２キャビティ２２は、第１キャビティ２１に配置されたハブ３の周囲にスポーク部４を成形するための空間である。第２キャビティ２２は、第１キャビティ２１の外側に連なり、環状に延びている。本実施形態の第２キャビティ２２は、下型１０Ａの底面１２、底面１２から上向きに延びる突起１６、キャビティ２０の内周面１３、第１キャビティ２１に配置されたハブ３の外周面、及び、上型１０Ｂで画定される。

また、上型１０Ｂは、下方に延びるスポーク形成用の複数の突起１７を備える。これらの突起１７は、下型１０Ａと上型１０Ｂとを閉じたときに、下型１０Ａの突起１６、１６間に進入し、第２キャビティ２２を画定する。なお、図示していないが、第２キャビティ２２には、その中に液状の樹脂又はエラストマーを流し込むための注型口が連通している。

各突起１６、１７と、第１キャビティ２１の内周面１３との間には、スポーク部４のアウターリング部４ａを形成するための環状の隙間が形成されている。同様に、各突起１６、１７と、ハブ３の外周面との間には、スポーク部４のインナーリング部４ｂを形成するための環状の隙間が形成されている。さらに、円周方向に交互に並ぶ複数の突起１６、１７の間には、それぞれ、スポークエレメント４ｃを形成するための隙間が形成されている。

また、本実施形態の第１金型１０は、図示しないヒータ等が備えられており、所定の温度に調整が可能である。

以上のように構成された第１金型１０を用いて、スポーク複合体７を成形する好ましい手順は次の通りである。

例えば、ハブ３の外周面に、ショットブラストなどの下地処理及び／又は接着剤が塗布される。これは、ハブ３とスポーク部４との接着力を高めるのに役立つ。

次に、第１金型１０に上記ハブ３が配置される。具体的には、第１金型１０を開き、その下型１０Ａの第１キャビティ２１に、ハブ３が配置される。

次に、上型１０Ｂを下型１０Ａに嵌合させ、第１金型１０が閉じられる。

次に、図６に示されるように、第２キャビティ２２に、注型口（図示省略）を介して、液状の第１高分子材料８が注入される。この際、第１高分子材料８が第２キャビティ２２の隅々まで充填されるように、第２キャビティ２２は真空とされるのが好ましい。以上により、ハブ３の周囲の第２キャビティ２２に、第１高分子材料８が充填される。

次に、第１金型１０の中で第１高分子材料８を硬化させる。本実施形態では、第１高分子材料８には、熱硬化性樹脂が用いられている。このため、本実施形態では、第１金型１０を所定の温度に調節し、第１金型１０を介して第２キャビティ２２内の第１高分子材料８を硬化に必要な温度まで加熱する。これにより、図４に示したように、スポーク部４が、ハブ３の周囲に注型成形され、ひいては、ハブ３とスポーク部４とが一体硬化したスポーク複合体７が得られる。なお、第１高分子材料８の種類によっては、その硬化のために、加熱は必ずしも必要でない場合がある。

［スポーク部の収縮］
本実施形態の製造方法は、スポーク部４が硬化した後、第１金型１０を開き、第１金型１０からスポーク複合体７を取り出す工程を含む。また、図７に示されるように、本実施形態の製造方法は、取り出されたスポーク複合体７のスポーク部４を、収縮させる工程を含む。

第１高分子材料８は、金型から取り出された後、数パーセント程度の成形収縮が起こる。したがって、第１高分子材料８で構成されたスポーク部４も、時間の経過とともに、その体積が収縮し、例えば、その外径も縮む（図７は、理解しやすいように、収縮前の外径が仮想線で示されている。）。発明者らの実験によれば、スポーク部４の成形収縮が、これまでのエアレスタイヤのスポーク部とトレッドリングとの接合部での早期剥離の原因の一つであることがわかった。

本実施形態は、トレッドリング２に接合するのに先立ち、予めスポーク部４を収縮させる。これにより、スポーク部４は、その内部応力（特に、スポークエレメント４ｃがタイヤ半径方向に収縮しようとする応力）が除去され、ひいては、トレッドリング２との接合強度が向上する。具体的には、スポーク部４が十分に成形収縮をし終えるまで、スポーク複合体７は、例えば、６０℃以下へと冷却される。より好ましくは、スポーク複合体７は、室温（２５℃±３℃）で、自由な状態に放置される。収縮の進行度合いは、スポーク部４の構造、第１高分子材料８の種類、硬化温度等の条件によって異なる。したがって、放置時間については、これらに諸条件に応じて、さらには生産性などを考慮して、適宜設定され得る。放置時間の一例として、概ね、０．５～２４時間程度が望ましい。

［トレッドリングとスポーク複合体との接合］
本実施形態では、トレッドリング２と、スポーク部４の収縮を終えたスポーク複合体７とを接合する工程を含む。この工程は、様々な態様で行われる。最も簡単な態様では、トレッドリング２の内周面２ｂと、スポーク複合体７の外周面（スポーク部４のアウターリング部４ａの外周面）とが、接着剤を介して固着される。これにより、エアレスタイヤ１が製造される。

他の態様では、図８に示されるような第２金型３０を用いて、トレッドリング２と、スポーク部４の収縮を終えたスポーク複合体７とを接合することができる。以下、この工程が具体的に説明される。

［トレッドリング及びスポーク複合体の第２金型への配置］
図８には、第２金型３０の平面図が示されている。この工程では、第２金型３０に、トレッドリング２と、スポーク部４の収縮を終えたスポーク複合体７とが配置される。

第２金型３０は、例えば、下型３０Ａと、下型３０Ａに対して相対的に上下方向に移動可能な上型（図示省略）とを含む。図８は、上型３０Ｂと上型とを閉じた状態で、それらの合わせ面よりも下側を示している。

第２金型３０の下型３０Ａには、円柱状の凹部からなるキャビティ４０が形成されている。キャビティ４０は、本質的に、円形をなす底面４１、底面４１から立ち上がる内周面４２とを含み、その上部は上型で閉じられる。

また、キャビティ４０は、第３キャビティ４３と、第４キャビティ４４と、第５キャビティ４５とを含む。図８では、これらの理解を助けるために、第３キャビティ４３、第４キャビティ４４及び第５キャビティ４５の各境界が仮想線で示されている。

第３キャビティ４３は、トレッドリング２を配置するための環状の空間である。本実施形態では、トレッドリング２の外周面は、キャビティ４０の内周面４２にほぼ揃えて配置される。したがって、この状態において、トレッドリング２の内周面に対応する位置が、第３キャビティの４３のタイヤ半径方向の内側の境界である。

第４キャビティ４４は、スポーク複合体７を配置するための空間である。本実施形態の第４キャビティ４４は、第３キャビティのタイヤ半径方向内側に形成される。第４キャビティ４４には、例えば、底面４１から上向きに延びる突出軸３１及び３２が設けられている。スポーク複合体７のハブ３は、その軸心を上下方向として、第４キャビティ４４に配置される。換言すると、スポーク複合体７の外周面が、本質的に、第４キャビティ４４のタイヤ半径方向の外側の境界を規定する。

第５キャビティ４５は、第３キャビティ４３と第４キャビティ４４との間に形成される。本実施形態の第５キャビティ４５は、周方向に環状に形成されている。第５キャビティ４５は、トレッドリング２とスポーク複合体７とを連結するための連結部（後述）を形成するための空間である。第５キャビティ４５には、そこに第２高分子材料を流し込むための注型口（図示省略）が連通している。

また、本実施形態の第２金型３０は、図示しないヒータ等が備えられており、所定の温度に調整が可能である。

図８及び図９に示されるように、第２金型３０には、第３キャビティ４３にトレッドリング２が、また、第４キャビティ４４にスポーク複合体７がそれぞれ配置される。これにより、第２金型３０内にて、スポーク複合体７がトレッドリング２のタイヤ半径方向内側に位置決めされる。また、トレッドリング２とスポーク複合体７との間には、タイヤ周方向に連続する隙間、すなわち、第５キャビティ４５が形成される。

好ましい態様では、スポーク複合体７と接合される前に、トレッドリング２のタイヤ半径方向の内周面２ｂに接着剤を塗布する工程をさらに含んでも良い。この場合、接着剤の層厚さは、例えば、５～５０μｍ程度が望ましい。さらに、接着剤を塗布するのに先立ち、トレッドリング２の内周面２ｂに、予め、表面処理が施されても良い。

［第２高分子材料の注入］
本実施形態の製造方法は、図１０に示されるように、第２金型３０内のトレッドリング２とスポーク複合体７との隙間（すなわち、第５キャビティ４５）に、第２高分子材料９を注入し、トレッドリング２とスポーク複合体７とを一体硬化させる工程を含む。この際、第２高分子材料９が第５キャビティ４５の隅々まで充填されるように、第５キャビティ４５は真空とされるのが好ましい。また、第５キャビティ４５に充填された第２高分子材料９は、トレッドリング２とスポーク複合体７との両方に接触している。したがって、第２高分子材料９がこの状態で硬化することで、トレッドリング２とスポーク複合体７とが一体化される。

本実施形態では、第２高分子材料９には、熱硬化性樹脂が用いられている。このため、本実施形態では、第２金型３０を所定の温度に調節し、第２金型３０を介して第５キャビティ４５内の第２高分子材料９を硬化に必要な温度まで加熱する。これにより、第２高分子材料９は、トレッドリング２とスポーク複合体７とを一体に連結する連結部５０として注型成形される。第２高分子材料９が硬化することで、図１～３に示したようなエアレスタイヤ１が成形される。なお、第２高分子材料９の種類によっては、その硬化のために、加熱は必ずしも必要でない場合がある。

［エアレスタイヤの取り出し］
上記の工程の後、連結部５０が硬化した後、第２金型３０を開き、エアレスタイヤ１が取り出される。

以上のようにして製造されたエアレスタイヤ１は、スポーク複合体７のスポーク部４は、既に収縮を終えた状態でトレッドリング２に接合されている。したがって、成形後のエアレスタイヤ１には、その自由状態において、スポーク部４に内部収縮力が殆ど又は全く発生しない。このため、本実施形態のエアレスタイヤ１は、スポーク部４とトレッドリング２との間の接合強度が高く、そこでの剥離が長期に亘って抑制され、ひいては、優れた耐久性を発揮する。

ここで、スポーク部４とトレッドリング２との間には、第２高分子材料９からなる連結部５０が介在しており、この連結部５０にも成形収縮が生じ得る。しかしながら、連結部５０は、スポーク部４に比べると十分にその体積が小さく、ひいては、連結部５０に残存する内部応力（内部収縮力）は、トレッドリング２とスポーク部４との間の剥離には殆ど影響を及ぼさない程度に小さく、無視することができる。このような観点では、連結部５０のタイヤ半径方向の厚さｔは、極力小さいことが望まれることから、例えば、５mm以下、より好ましくは３mm以下とされるのが望ましい。

一方、連結部５０の厚さｔが過度に小さくなると、トレッドリング２とスポーク複合体７との接合強度が低下するおそれがあるため、好ましくは０．５mm以上、より好ましくは１mm以上とされるのが望ましい。連結部５０の厚さは、トレッドリング２の内周面２ｂの半径と、収縮を考慮したスポーク複合体７の外周面の半径とを適宜設定することにより、調整することができる。

第２高分子材料９は、特に限定されるわけではないが、例えば、第１高分子材料８と同様に、熱硬化性の樹脂又はエラストマーが好適である。好ましい態様では、スポーク部４を構成する第１高分子材料８及び連結部５０を構成する第２高分子材料９は、同一の高分子材料を含むことが望ましい。これにより、スポーク部４と連結部５０との接合結合がより高められる。とりわけ、第１高分子材料８及び第２高分子材料９は、（添加剤等も含めて）同一の材料であるのが特に望ましい。

以上、本発明の実施形態が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な開示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、種々変更して実施することができる。

以下、本発明のより具体的かつ非限定的な実施例が説明される。
図１～３の基本構造をなすエアレスタイヤ（タイヤサイズ１４５／７０Ｒ１２に相当するタイヤ）を試作し、耐久性が評価された。実施例のエアレスタイヤの製造方法は、次の通りである。

加硫ゴムからなるトレッドリング及びアルミニウム合金からなるハブが準備された。トレッドリングの表面はゴムからなるが、内部には、外側補強コード層及び内側補強コード層が配置されている。詳細は、以下の通りである。
＜外側補強コード層＞
・プライ数：２枚
・補強コード：スチールコード
・コードの角度：＋２１度／－２１度
＜内側補強コード層＞
・プライ数：２枚
・補強コード：スチールコード
・コードの角度：＋２１度／－２１度
トレッドリングは、１７０℃×２０分の条件で加硫された。

次に、ハブの外周面に、接着剤（ロード・ファー・イーストコーポレーション社製の商品名「ケムロック」）を塗布し、その後、ハブを第１金型の第１キャビティに配置した。

次に、第１金型の温度を約１００℃に調節し、その後、第２キャビティに、第１高分子材料として、約８０℃に加熱された液状の熱硬化性樹脂（２液硬化タイプのウレタン樹脂）を注入し、約１時間硬化させた。

第１高分子材料の硬化後、第１金型からスポーク複合体を取り出した。スポーク複合体は、スポーク部が自由に収縮できるような自由状態で室温（２５℃）まで冷却させた。冷却後、しばらく放置した。放置時間は１時間とされた。

次に、トレッドリング部の内周面に接着剤（ロード・ファー・イーストコーポレーション社製の商品名「ケムロック」）を塗布し、その後、約１００℃のオーブンで約１時間予熱した。その後、オーブンからトレッドリングを取り出し、すぐに、第２金型の第３キャビティに配置した。また、スポーク部の収縮を終えたスポーク複合体を第２金型の第４キャビティに配置した。スポーク複合体の外周面とトレッドリングの内周面との間には、厚さ約２mmの隙間（第５キャビティ）がタイヤ周方向に連続するように第２金型が調整された。

次に、次に、第２金型の温度を約１００℃に調節し、第２金型の第５キャビティに、第２高分子材料として、約８０℃に加熱された第１高分子材料と同じ液状の熱硬化性樹脂（２液硬化タイプのウレタン樹脂）を注入し、約１時間硬化させ、エアレスタイヤを製造した。

また、比較のために、本発明とは異なる方法で、エアレスタイヤを製造した。具体的には、１００℃に加熱した金型に、予め準備されたトレッドリング及びハブを配置し、これらの間に、約８０℃に加熱された熱硬化性樹脂（２液硬化タイプのウレタン樹脂）を注入し、約１時間硬化させた。これにより、トレッドリング、スポーク部及びハブが一体成形されたエアレスタイヤを製造した（比較例）。

そして、実施例及び比較例それぞれについて、１０本のエアレスタイヤを製造し、それらについて、耐久試験が行われた。耐久試験は、ドラム試験機を用い、速度６０km/hr、荷重２ｋＮの条件にて各タイヤを走行させた。そして、タイヤに損傷が発生するまでの走行時間の平均値（Ｎ＝１０）が測定された。

試験の結果は、実施例は、比較例に比べて耐久性能が１４０％向上していることが確認できた。

１ エアレスタイヤ
２ トレッドリング
２ａ 接地面
３ ハブ
４ スポーク部
７ スポーク複合体
８ 第１高分子材料
９ 第２高分子材料
１０ 第１金型
２０ 第１金型のキャビティ
２１ 第１キャビティ
２２ 第２キャビティ
３０ 第２金型
４０ 第２金型のキャビティ
４３ 第３キャビティ
４４ 第４キャビティ
４５ 第５キャビティ
５０ 連結部

Claims (10)

1. 接地面を有する環状のゴム部材であるトレッドリングと、前記トレッドリングのタイヤ半径方向内側に配される金属製のハブと、前記トレッドリングと前記ハブとを連結するスポーク部とを備えたエアレスタイヤの製造方法であって、
   前記トレッドリングと前記ハブとを準備する工程と、
   第１金型に前記ハブを配置する工程と、
   前記第１金型内の前記ハブの周囲に、第１高分子材料を注入して前記ハブと前記スポーク部とが一体硬化したスポーク複合体を成形する工程と、
   前記第１金型から前記スポーク複合体を取り出して、前記スポーク部を収縮させる工程と、
   前記トレッドリングと、前記スポーク部の収縮を終えた前記スポーク複合体とを接合する工程とを含む、
   エアレスタイヤの製造方法。
2. 前記第１高分子材料は、熱硬化性樹脂又は熱硬化性エラストマーである、請求項１に記載のエアレスタイヤの製造方法。
3. 第２金型に、前記トレッドリングと、前記スポーク部の収縮を終えた前記スポーク複合体とを配置する工程と、
   前記第２金型内の前記トレッドリングと前記スポーク複合体との隙間に、第２高分子材料を注入して前記トレッドリングと前記スポーク複合体とを一体硬化させる工程とを含む、
   請求項１に記載のエアレスタイヤの製造方法。
4. 前記第２高分子材料は、熱硬化性樹脂又は熱硬化性エラストマーである、請求項３に記載のエアレスタイヤの製造方法。
5. 前記第１高分子材料及び前記第２高分子材料は、同一の材料である、請求項３又は４に記載のエアレスタイヤの製造方法。
6. 前記第１高分子材料及び前記第２高分子材料は、ポリウレタン系の高分子材料である、請求項４又は５に記載のエアレスタイヤの製造方法。
7. 前記スポーク部を収縮させる工程は、前記スポーク複合体を６０℃以下まで冷却する工程を含む、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のエアレスタイヤの製造方法。
8. 前記スポーク複合体と接合される前に、前記トレッドリングのタイヤ半径方向の内周面に接着剤を塗布する工程をさらに含む、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のエアレスタイヤの製造方法。
9. 前記第１金型は、前記ハブを配置するための第１キャビティと、前記第１キャビティに連なり、かつ、前記第１キャビティに配置された前記ハブの周囲に前記スポーク部を成形するための第２キャビティとを備える、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のエアレスタイヤの製造方法。
10. 前記第２金型は、前記トレッドリングを配置するための第３キャビティと、前記第３キャビティに配置された前記トレッドリングのタイヤ半径方向内側に前記スポーク複合体を配置するための第４キャビティと、前記第３キャビティと前記第４キャビティとの間に、前記トレッドリングと前記スポーク複合体とを連結する連結部を形成するための第５キャビティとを備える、請求項３ないし６のいずれか１項に記載のエアレスタイヤの製造方法。

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