JP5384252B2 - タイヤ、及び、タイヤの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、上記事実を考慮して、タイヤ構成部材が熱可塑性材料で形成されていても内圧保持性能が高いタイヤ、及び、タイヤの製造方法を提供することを課題とする。
ここで、熱可塑性チェーファーとは、熱可塑性材料からなるチェーファーのことであり、通常、ゴム製のタイヤでいうところの一般的なゴムチェーファーと同等の形状である。また、リムのリムフランジと接するとは、リムのリムフランジの一部と接する場合も当然に含む。
請求項1に記載の発明では、タイヤのリム組み(タイヤとリムとの組みつけ)を行うと、熱可塑性チェーファーがリムのリムフランジに当接している。従って、リムフィット性が良好であり、タイヤ内に気体(空気)を充填してもビード部とリムとの間から気体が抜け難いので、タイヤ構成部材が熱可塑性材料で形成されていても内圧保持性能が高い。
なお、熱可塑性チェーファーはタイヤ周方向に連続した円環状であることが好ましいが、連続していなくても内圧保持性能を向上させる効果を奏する。
本明細書で、ビード部からクラウン部までを構成するとは、ビード部からタイヤセンターまでを構成することを意味する。
請求項2に記載の発明により、タイヤ強度を向上させ易い構造にすることができる。
本明細書でサイド部とは、ビード部からトレッド端までのことをいう。ここで、トレッド端とは、タイヤをJATMA YEAR BOOK(2008年度版、日本自動車タイヤ協会規格)に規定されている標準リムに装着し、JATMA YEAR BOOKでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力(内圧−負荷能力対応表の太字荷重)に対応する空気圧(最大空気圧)の100%を内圧として充填し、最大負荷能力を負荷したときのタイヤ幅方向最外の接地部分を指す。なお、使用地又は製造地においてTRA規格、ETRTO規格が適用される場合は各々の規格に従う。
請求項3に記載の発明により、縁石などによってタイヤサイド部が損傷することが防止され易い。なお、トレッド近くやトレッド内側にまで熱可塑性チェーファーが延びていてもよい。
これにより、ビード部のタイヤ外側にだけ熱可塑性チェーファーを設けた場合に比べ、リム組み時に熱可塑性チェーファーのエッジがめくれることが充分に防止される。
請求項5に記載の発明は、前記熱可塑性チェーファーの弾性率が、前記タイヤ骨格部材の弾性率以下である。
請求項6に記載の発明によって製造されたタイヤでは、タイヤのリム組み(タイヤとリムとの組みつけ)を行うと、熱可塑性チェーファーがリムのリムフランジに当接している。従って、タイヤ内に気体(空気)を充填してもビード部とリムとの間から気体が抜け難いので、タイヤ構成部材が熱可塑性材料で形成されていても内圧保持性能が高い。
これにより、タイヤ構成部材と熱可塑性チェーファーとの接着力が向上する。また、熱可塑性チェーファーを形成する際に熱可塑性材料の位置がずれることを防止できる。なお、接着剤を塗布する前に、熱可塑性チェーファー形成位置のタイヤ構成部材の表面をサンドペーパーやリューターなどでバフ研磨しておくと、接着力が更に向上する。更には、バフ研磨後にアルコールなどで研磨面を洗浄してもよい。
請求項8に記載の発明によって製造されたタイヤでは、タイヤのリム組み(タイヤとリムとの組みつけ)を行うと、熱可塑性チェーファーがリムのリムフランジに当接している。従って、タイヤ内に気体(空気)を充填してもビード部とリムとの間から気体が抜け難いので、タイヤ構成部材が熱可塑性材料で形成されていても内圧保持性能が高い。
これにより、タイヤ構成部材と熱可塑性チェーファーとの接着力が向上する。また、熱可塑性材料を押圧した際に熱可塑性材料の位置がずれることを防止できる。なお、接着剤を塗布する前に、熱可塑性材料を配置するタイヤ構成部材の表面をサンドペーパーやリューターなどでバフ研磨しておくと、接着力が更に向上する。更には、バフ研磨後にアルコールなどで研磨面を洗浄してもよい。
成形型は、金型であってもよいし、金属以外の材質の型であってもよい。
請求項10に記載の発明では、タイヤ内側となる方向からビードコアをジグに当接させた状態で、溶融した熱可塑性材料をキャビティ内に注入する。すなわち、ビードコアの位置ずれを防止するためのジグをビードコアにタイヤ外側から当接させない状態にして、又は、ビードコアの位置ずれを防止するための補助ジグをビードコアにタイヤ外側から僅かな領域で当接させた状態にして、溶融した熱可塑性材料を注入することが可能になる。従って、ジグが当接していたことにより熱可塑性材料が入り込めずにビードコアが露出した部位は、形成されたタイヤ構成部材のタイヤ外側には、全く形成されないか、又は、形成されても僅かな領域である。従って、リムが当接する部位全てにわたり、熱可塑性材料が存在しているか、又は、存在していない部位があっても僅かな領域である。よって、リム組み時におけるエア保持性が充分に確保され易い。
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。熱可塑性合成樹脂としては、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。
これにより、ビードコアが金属製であった場合にビードコアが錆びることが防止されるとともに、タイヤ構成部材の劣化の防止、タイヤ構成部材に故障核が発生することの防止に寄与する。
まず、第1実施形態について説明する。図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10は、リム20のビードシート部21、及びリムフランジ22に接触する1対のビード部12と、ビード部12からタイヤ径方向外側に延びるサイド部14と、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と、からなるタイヤ骨格部材(タイヤケース)17と、リム20のビードシート部21、及びリムフランジ22に当接するようにビード部12の表面側に形成されたエアシール用の熱可塑性チェーファー24と、を備えている。タイヤ骨格部材17は熱可塑性材料で形成されており、熱可塑性チェーファー24はチェーファー用熱可塑性材料を射出成形したものである。
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)等が上げられる。
また、本実施形態では、タイヤ骨格部材半体17Aは左右対称形状、即ち、一方のタイヤ骨格部材半体17Aと他方のタイヤ骨格部材半体17Aとが同一形状とされているので、タイヤ骨格部材半体17Aを成形する金型が1種類で済むメリットがある。
なお、剛性、シール性に優れた種類の熱可塑性材料でタイヤ骨格部材17と熱可塑性チェーファー24とを同じ熱可塑性材料で形成することも可能である。
このジグ46には、ビードコア18の寸法に応じた凹部47が形成されており、ビードコア18が金型40内に配置されたときにはビードコア18の一部がこの凹部47に入ってタイヤ内側から支えられた状態となる。この結果、ビードコア18は、タイヤ内側方向への移動が規制されるとともに上下方向(タイヤ径方向)の移動も規制された状態となる。
ゲート48はリング状に開口したディスクゲートであり、キャビティSはリング状のゲート48に連通して中空円盤状に広がるように形成されている。なお、ゲート48はピンゲートであってもよいが、成形性の観点で、このようにディスクゲートのほうが好ましい。
そして、ゲート48から溶融した熱可塑性材料を金型40内に注入して射出成形して、タイヤ骨格部材半体17Aを形成する。
なお、2つのタイヤ骨格部材半体17Aの接合を先に行い、その後に熱可塑性チェーファー24を形成してもよい。
その後、路面に接する部位にゴム材(トレッドゴム30。図1参照)を貼り付けて、耐摩耗性、耐破壊性を向上させた空気入りタイヤ10が製造される。
そして、熱可塑性チェーファー24がビード部12のタイヤ内側(タイヤ内面)にまで延びている。これにより、ビード部12のタイヤ外側にだけ熱可塑性チェーファー24を設けた場合に比べ、リム組み時に熱可塑性チェーファー24のエッジがめくれるおそれがない。
そして、溶融した熱可塑性材料を注入する際、射出成形をするために高圧で注入しても、このような効果が得られる。
また、熱可塑性材料を注入する際、ビードコア18と、タイヤ外側を形成する外金型42との間から注入している。このため、注入時にビードコア18がタイヤ外側からタイヤ内側に向けて押圧される。従って、ビードコア18が受ける移動力をジグ46で充分に支えることができる。
このような凹凸形状を形成するには、金型の成形面に予め対応する凹凸形状を形成しておけばよい。
また、タイヤ骨格部材半体17Aを形成した後、内金型74を用いずに、タイヤ骨格部材半体17Aを内金型44に配置したまま外金型42のみを外し、外金型72を配置してチェーファー用熱可塑性材料を射出成形して熱可塑性チェーファー24を形成することも可能である。
また、本実施形態では、射出成形で熱可塑性チェーファー24を形成する例で説明したが、2色成形機を用いて、タイヤ骨格部材半体17Aの一部を成形した後に同じ金型で熱可塑性チェーファー24を成形してもよい。
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態では、タイヤ骨格部材半体17Aを第1実施形態と同様にして製造する。そして、図14に示すように、このタイヤ骨格部材半体17Aを加硫成形可能なプレス機150にセットする。このプレス機150は、タイヤ骨格部材半体17Aにタイヤ内側から当接して支える下型(台座)151と、下型151の上方に位置し、上下方向に往復移動可能で下面に成形面が形成された上型152と、上型152を上方から押圧する上型押圧部154と、を備えている。
そして、チェーファー用熱可塑性材料Rを配置する際、タイヤ骨格部材半体17Aのうち熱可塑性材料Rを配置する部位の表面に接着剤を塗布している。これにより、プレス機150で押圧した際にチェーファー用熱可塑性材料Rの位置ずれが生じることを防止できる。
本発明の効果を確かめるために、本発明者は、タイヤ骨格部材17がTPO(オレフィン系熱可塑性エラストマー)であって、熱可塑性チェーファー24が設けられた第1実施形態の空気入りラジアル空気入りタイヤ10の一例(以下、実施例タイヤという)、及び、熱可塑性チェーファーが設けられていない空気入りタイヤの一例(以下、従来例タイヤという)を用意し、それぞれリム組みして内圧保持性能の試験をし、性能評価を行った。従来例タイヤは、実施例タイヤに比べ、熱可塑性チェーファー24が形成されていないタイヤである。
実施例タイヤの評価指数は105であり、内圧保持性能が従来例タイヤよりも良好であるという結果になった。
12 ビード部
14 サイド部(タイヤサイド部)
17 タイヤ骨格部材
18 ビードコア
20 リム
24 熱可塑性チェーファー
40 金型(成形型)
46 ジグ
150 プレス機
164 熱可塑性チェーファー
S キャビティ
R チェーファー用熱可塑性材料
Claims (11)
- 熱可塑性材料からなり、少なくともビード部を構成するタイヤ構成部材と、
前記タイヤ構成部材に設けられ、リムのリムフランジと接する熱可塑性チェーファーと、
を備えた、タイヤ。 - 前記タイヤ構成部材が、前記ビード部からクラウン部まで構成するタイヤ骨格部材である、請求項1に記載のタイヤ。
- 前記熱可塑性チェーファーがサイド部にまで延びている、請求項1又は2に記載のタイヤ。
- 前記熱可塑性チェーファーが前記ビード部のタイヤ内側にまで延びている、請求項1〜3のうち何れか1項に記載のタイヤ。
- 前記熱可塑性チェーファーの弾性率が、前記タイヤ骨格部材の弾性率以下である、請求項1〜4のうち何れか1項に記載のタイヤ。
- 熱可塑性材料からなり、少なくともビード部を構成するタイヤ構成部材を成形し、
前記タイヤ構成部材の前記ビード部のリムのリムフランジと接する側にチェーファー用熱可塑性材料を射出成形することにより熱可塑性チェーファーとする、タイヤの製造方法。 - 前記タイヤ構成部材の前記ビード部のリムのリムフランジと接する側にチェーファー用熱可塑性材料を形成する際、前記タイヤ構成部材の前記ビード部に接着剤を塗布して前記熱可塑性材料を貼り付ける、請求項6に記載のタイヤの製造方法。
- 熱可塑性材料からなり、少なくともビード部を構成するタイヤ構成部材を成形し、
前記タイヤ構成部材の前記ビード部のリムのリムフランジと接する側にチェーファー用熱可塑性材料を配置し、プレス機で押圧して熱可塑性チェーファーとする、タイヤの製造方法。 - 前記タイヤ構成部材の前記ビード部のリムのリムフランジと接する側にチェーファー用熱可塑性材料を配置する際、前記タイヤ構成部材の前記ビード部に接着剤を塗布して前記熱可塑性材料を貼り付ける、請求項8に記載のタイヤの製造方法。
- 前記タイヤ構成部材を成形する成形型のキャビティ内にジグを設け、
タイヤ内側となる方向からビードコアを前記ジグに当接させて固定し、
溶融した熱可塑性材料を前記キャビティ内に注入することにより前記タイヤ構成部材を成形する、請求項6〜9の何れか1項に記載のタイヤの製造方法。 - チェーファー用熱可塑性材料を射出成形する際、又は、チェーファー用熱可塑性材料をプレス機で押圧する際、前記タイヤ構成部材に形成された前記ジグの抜け跡部をチェーファー用熱可塑性材料で埋める、請求項10に記載のタイヤの製造方法。
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