JP2672065B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、経済的に生産できかつ
リサイクルを可能とする空気入りタイヤの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、乗用車、自動二輪車、ゴーカー
ト、自転車などの車両に用いるタイヤとして、操縦の安
定性、乗心地を高めるため主として空気入りタイヤが採
用される。このような空気入りタイヤは、バイアス構造
のものにあっては、ナイロン又はポリエステル等のフィ
ラメントを撚り合わせたコードを並べてトッピングゴム
に被覆することにより、シート状のプライからなるカー
カスを形成し、このカーカスを骨組構造体として、トレ
ッドゴム、サイドウォールゴム等のタイヤ部材を配設し
かつ加硫することにより、形成していた。

【０００３】又、ラジアル構造のものでは前記カーカス
のコードをタイヤ赤道に対して８５〜９０°に傾けて配
向するとともに、カーカスの外側にスチールコード又は
有機繊維コードを用いたベルト層を配して、骨組構造体
を形成し、この骨組構造体をトレッドゴム等の他のタイ
ヤ部材とともに加硫成型していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来、空気
入りタイヤを形成するには多数の構成部材を組合わせ、
又これらの部材は多様な材料で形成されており、製造工
程が複雑かつ製作に手間を要するため作業性に劣り、費
用も嵩む。

【０００５】他方、近年車両の増加とともに用済タイヤ
の廃棄が問題となり、又、環境改善のためにも古タイヤ
の再生が要請されるようになった。しかし、従来のタイ
ヤは前述の如く異種の材料を用いた多数の部材によって
形成されているため、タイヤのリサイクルに際して各材
料毎に分別回収することは容易ではない。なおタイヤの
従来におけるリサイクルは、その一部を熱源として回収
していたのにとどまる。

【０００６】そこで、従来の空気入りタイヤと略同等の
機能を保持しつつ容易にリサイクルしうる新規なタイヤ
が必要となったのである。

【０００７】発明者は、これらの問題点を解決するため
鋭意研究の結果、成形金型を用いて高分子材料を射出成
形することによって、一体のタイヤを形成することがで
き、かつこのタイヤは従来のものと、略同等の耐久性、
耐摩耗性などタイヤ諸性能を保持していること、又高分
子材料を一体に成形したものであるため、用済み後破砕
することによって再度タイヤ素材として利用でき、リサ
イクルが可能であることを見出し、本発明を完成させた
のである。

【０００８】本発明は、経済的に生産できるとともに、
リサイクルを可能とすることによって、環境改善に寄与
しうる空気入りタイヤの製造方法の提供を目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ビードコアが
周回する一対のビード部からそれぞれタイヤ半径方向外
方にのびるサイドウォール部の外端間をトレッド部で継
ぐトロイド状のタイヤ基体を有する空気入りタイヤの製
造方法であって、周方向に分割された複数個かつ半径方
向内、外に変位しうる分割片の前記外の変位によりタイ
ヤ内腔を成形しうるリング状の内型を有する内型部材
と、該内型部材を囲んで外側に配され内型部材との間で
前記タイヤ基体と同形かつビードコアが配置される間隙
を形成しうる外型とからなる成形金型の前記間隙に、高
分子材料を射出することによって前記タイヤ基体を有す
るタイヤを一体に成形するとともに、 タイヤの前記成形
金型からの取り出しに際し、前記内型を、周方向に隣り
合う分割片の変位量を異ならせた内の変位により、前記
ビード部の底面より縮径させることを特徴とする空気入
りタイヤの製造方法である。

【００１０】なお前記外型が、タイヤ軸方向に分割可能
な割モールドであることが好ましい。

【００１１】

【作用】ビードコアが配置される成形金型の間隙に高分
子材料を射出する方法であるため、これによって形成さ
れたタイヤ基体は、それを構成する材料の種類が僅少で
あり、従って用済み後の古タイヤは容易に破砕すること
が出来、廃棄処分を容易とする。しかもタイヤを構成す
る高分子材料は、新品のタイヤの製造に際して、原料と
して再度利用することが可能であり、タイヤを有効にリ
サイクルしうる。

【００１２】さらに高分子材料の射出成形品であるた
め、加硫処理などの中間処理工程が節減でき、しかもタ
イヤの成形は、成形金型による一体成形であるため、従
来の製法のようにカーカス等の多数のタイヤの構成部材
を貼り合わせる必要がなく、製造工程を簡素化しうる。
これによって、製造手間を軽減でき、かつコストダウン
を図りうる。

【００１３】又タイヤ内腔を成形しうる前記成形金型の
内型は、タイヤの取り出しに際し、周方向に隣り合う分
割片の変位量を異ならせた内の変位により、ビード部の
底面より縮径するため、手間を要することなく容易に成
形後のタイヤを取り出すことが出来る。

【００１４】又請求項２の発明において、成形金型の外
型を、タイヤ軸方向に分割可能な割モールドとしたとき
には、外型を分割しかつ内型の前記縮径により、内型の
該縮径を外型に干渉されることなく確実に行いうるとと
もに、成形後のタイヤをタイヤ軸方向に取り出すことが
可能となる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例を空気入りタイヤが自
転車用タイヤである場合を例にとり、図面に基づき説明
する。

【００１６】図４に本実施例に係る製造方法を用いて形
成された空気入りタイヤ１を示す。空気入りタイヤ１は
ビードコア２が周回する一対のビード部３からそれぞれ
タイヤ半径方向外方にのびるサイドウォール部４、４を
立上げており、この２つのサイドウォール部４、４の外
端間をトレッド部５で継ぐことによりトロイド状をなす
タイヤ基体６を形成している。

【００１７】ビードコア２は、芳香族ポリアミド繊維の
ような高弾性の有機繊維又はスチールからなるコードを
単数本又は複数本まとめてビード部３を周回させること
によって形成される。

【００１８】タイヤ基体６を形成する前記高分子材料
は、重合結合することによって得られる高分子構成の合
成樹脂、合成ゴムであり、これらの高分子材料において
タイヤ基体６を形成するには熱可塑性ウレタン樹脂が最
も適している。

【００１９】前記熱可塑性ウレタン樹脂は、ポリエステ
ル又はポリエーテルのグリコールにポリイソシアナー
ト、アミンなどの鎖延長剤を反応させて得られ常温では
ゴム状弾性を有し、加温により流動化することにより、
成形金型を用いて射出成形することが出来る。

【００２０】又熱可塑性ウレタン樹脂は、高硬度、高弾
性を有し、該樹脂を用いることによって、従来の空気入
りタイヤにおけるカーカス、ベルト層などタイヤの骨組
を形成する構造部材を節減することが可能となる。しか
も熱可塑性ウレタン樹脂は、耐摩耗性、耐カット性に優
れ、タイヤの耐久性をも高めうるのである。

【００２１】次に前記構成の空気入りタイヤの製造方法
について述べる。空気入りタイヤ１は成形金型１０を用
いて一体に成形される。

【００２２】成形金型１０は図１に示す如く内型部材１
１と、この内型部材１１を囲んで外側に配され、内型部
材１１との間で間隙１２を形成しうる外型１３とからな
り、何れもスチール等の金属を用いて形成される。

【００２３】外型１３は、トレッド部５の輪郭を形成し
うるリング状の中片２１と、この中片２１のタイヤ軸方
向両側に配され、サイドウォール部４とビード部３との
外壁面を形成しうる１対の側片２２、２２とからなる。
又中片２１は移動不能に固定される一方、側片２２、２
２は、タイヤ赤道Ｃ面に向かって、即ちタイヤ軸方向に
進退でき、進行により中片２１と密に衝合できる。この
ように外型１３は、その側片２２、２２がタイヤ軸方向
に分割可能な割モールドをなす。なお中片２１には、高
分子材料を押出す押出し機（図示せず）に通じる注入口
２３がタイヤ赤道Ｃ上に位置させ１個所乃至複数個所設
けられる。

【００２４】又側片２２には、図２に示す如くビードコ
ア２の配設位置に位置して前記間隙１２に向けて突出
し、高分子材料の射出に際してビードコア２を保持し、
位置決めしうる位置決め片２４が周方向に複数個所設け
られる。

【００２５】内型部材１１は、図１、３に示す如くスチ
ール等の金属を用いてかつリング状をなす内型１１Ａと
して形成される。又内型１１Ａの外向き面は空気入りタ
イヤ１のタイヤ内腔Ｏに略等しい輪郭形状をなす。内型
１１Ａは図３の左半分に示すように周方向に分割される
ことにより形成される複数の分割片からなる。又分割片
は半径方向内、外に変位でき、変位量の大きい第１の分
割片２６と、変位量の小さい第２の分割片２７とを交互
に配して周回させて内型１１Ａを形成している。

【００２６】第１の分割片２６は、隣り合う第２の分割
片２７、２７と当接する側面を変位方向に略平行に配し
た平面によって形成され、従って隣接する第２の分割片
２７、２７に先立ちタイヤ軸中心方向に向かって移動す
ることが出来る。

【００２７】又、図３の右半分に示すように第１の分割
片２６が軸中心に向かって移動することにより、第２の
分割片２７は中心に向かって変位することが可能とな
る。なお第２の分割片２７はその最外端を、少なくとも
成形された空気入りタイヤ１のビード部３の底面３ａよ
りも低い位置まで縮径させる必要がある。即ち、周方向
に隣り合う第１、第２の分割片２６、２７の変位量を異
ならせた内の変位により、内型１１Ａを、ビード部３の
底面３ａより縮径させる。

【００２８】然して外型１３にあっては、中片２１に側
片２２、２２を衝合させるとともに、内型１１Ａにあっ
ては、各分割片２６…、２７…を拡径した状態に保持す
る。これにより内型１１Ａがなす内型部材１１と前記外
型１３との間にタイヤ基体６と同形の間隙１２が形成で
きる。又前記間隙１２には外型１３から側出する前記位
置決め片２４を介してビードコア２を配置する。

【００２９】然る後高分子材料を注入口２３を通じて前
記間隙１２に向かって射出し、注入することによってビ
ード部３にビードコア２が周回する空気入りタイヤ１が
形成される。

【００３０】成形作業の終了とともに外型１３の側片２
２を軸方向外側に向かって移動させることにより、空気
入りタイヤ１は、サイドウォール部４及びビード部３
が、タイヤ軸方向外側に向かって弾性的に変位が可能と
なる。これによって、内型１１Ａでは、第１の分割片２
６…、第２の分割片２７…の順でタイヤ中心に向かって
変位させ内型１１Ａを縮径する。

【００３１】従って、型成形を完了した空気入りタイヤ
は、成形金型１０からタイヤ軸方向に取出すことが出来
る。

【００３２】

【具体例】（１）タイヤサイズが２６×１ 3／4 の自転
車用タイヤについて、図１に示す成形金型１０を用いて
熱可塑性ウレタンのタイヤ基体からなるタイヤを試作す
る一方、ナイロンコードを用いた１枚のカーカスプライ
を具えかつトレッドをゴムで形成した従来のタイヤと性
能を比較した。両者の間には、耐摩耗性、操縦安定性な
どのタイヤ性能に差がなかった。

【００３３】（２）タイヤサイズが１８×８．５０−８
のゴルフカートタイヤについて、前記（１）項と同様に
図１に示す成形金型を用いて熱可塑性ウレタンの１体構
造からなるタイヤを試作する一方、ナイロンコードを用
いた２−０バイヤス構造（コードの交差角３６°）を有
しかつトレッドをゴムで成形した従来のタイヤとの間で
性能を比較したところ、両者略同等のタイヤ性能を有し
ていた。

【００３４】

【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤの製
造方法は、成形金型を用いて高分子材料を射出成形しタ
イヤ基体を成形することを要旨とする製造方法であるた
め、従来の空気入りタイヤのように、カーカス、ベルト
層などの骨組構造体を設けることなく形成でき、製造工
程を簡略化し、経済的な生産をなしうるとともに、タイ
ヤ基体のリサイクルを可能とし環境改善の向上に役立
つ。

【００３５】又タイヤ内腔を成形しうる前記成形金型の
内型は、タイヤの取り出しに際し、周方向に隣り合う分
割片の変位量を異ならせた内の変位により、ビード部の
底面より縮径するため、手間を要することなく容易に成
形後のタイヤを取り出すことが出来る。

【００３６】又請求項２の発明において、成形金型の外
型を、タイヤ軸方向に分割可能な割モールドとしたとき
には、外型を分割しかつ内型の前記縮径により、内型の
該縮径を外型に干渉されることなく確実に行いうるとと
もに、成形後のタイヤをタイヤ軸方向に取り出すことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】成形金型におけるビードコアの配設方法の一例
を示す斜視図である。

【図３】その内型部材の一例を作用とともに示すタイヤ
赤道面断面図である。

【図４】本発明の製造方法を用いて成形された空気入り
タイヤを示す断面図である。

【符号の説明】

１ 空気入りタイヤ ２ ビードコア ３ ビード部 ４ サイドウォール部 ５ トレッド部 ６ タイヤ基体 １０ 成形金型 １１ 内型部材１１Ａ 内型 １２ 間隙 １３ 外型２６、２７ 分割片

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ビードコアが周回する一対のビード部から
   それぞれタイヤ半径方向外方にのびるサイドウォール部
   の外端間をトレッド部で継ぐトロイド状のタイヤ基体を
   有する空気入りタイヤの製造方法であって、周方向に分割された複数個かつ半径方向内、外に変位し
   うる分割片の前記外の変位によりタイヤ内腔を成形しう
   るリング状の内型を有する 内型部材と、該内型部材を囲
   んで外側に配され内型部材との間で前記タイヤ基体と同
   形かつビードコアが配置される間隙を形成しうる外型と
   からなる成形金型の前記間隙に、高分子材料を射出する
   ことによって前記タイヤ基体を有するタイヤを一体に成
   形するとともに、 タイヤの前記成形金型からの取り出しに際し、前記内型
   を、周方向に隣り合う分割片の変位量を異ならせた内の
   変位により、前記ビード部の底面より縮径させる ことを
   特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 【請求項２】前記外型が、タイヤ軸方向に分割可能な割
   モールドであることを特徴とする請求項１記載の空気入
   りタイヤの製造方法。