JP5847890B2 - タイヤ、及びタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、リムに装着するタイヤ、及びタイヤの製造方法にかかり、特には、少なくとも一部が熱可塑性材料で形成されたタイヤ、及び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、スチール部材等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、焼却してサーマルリサイクルする、破砕して道路の舗装材料として用いる等して処分することが行われていた。

近年では、軽量化やリサイクルのし易さから、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー等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対比で製造が容易で、低コストである。
ところで、タイヤを金型で成形するにあたり、中子でタイヤ内腔部を形成すると、成形後のタイヤから中子を取り出せなくなる問題がある。そのため、特許文献１では、タイヤを軸方向に分割した半環状のタイヤ片を成形し、２つのタイヤ片を互いに接合することで空気入りタイヤを得ている。
そして、タイヤ片の接合は、一方のタイヤ片と他方のタイヤ片の接合部分周辺を金型自身で加熱、あるいは高周波加熱機等により加熱し、タイヤ片を構成している熱可塑性の高分子材料を溶融、流動させることで行われている。

しかしながら、一度成形したタイヤ片を再び加熱して溶融させると、接合部分が長時間熱にさらされて、溶融して固化した部分の材料強度が熱劣化により他の部分に比較して低下する場合があり、接合部分の強度に懸念が残る。
また、金型で接合する前に、タイヤ片の端部同士を１周分精度良くオーバーラップさせて重ね合わせることが困難である。
また、接合部分周辺が溶融するため、接合金型によって接合部分を成形しなければならず、金型が増える問題がある。
また、ジョイント部の凹凸を抑制するために半環状のタイヤ片接合部を非対称形状としているため、金型の種類が増える問題がある（金型が２種類必要）。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、接合部分の強度を十分確保したタイヤ、及びその製造方法を提供することが目的である。

本発明の第１態様のタイヤは、第１の熱可塑性材料で形成された複数のタイヤ構成部材が接合されるタイヤであって、端部同士が０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隙をおいて設けられた前記タイヤ構成部材と、前記間隙に設けられ、前記タイヤ構成部材同士を接合する第２の熱可塑性材料と、前記タイヤ構成部材と前記第２の熱可塑性材料との間に設けられ、前記第１の熱可塑性材料及び前記第２の熱可塑性材料が混ざり合った混合層と、前記タイヤ構成部材の内側に突出して内周面に付着する前記第２の熱可塑性材料の突出部分と、前記第２の熱可塑性材料及び前記タイヤ構成部材の外周面に前記第１の熱可塑性材料よりも剛性の高い補強コードが螺旋状に巻き付けられて構成されたクラウン部補強層と、該クラウン部補強層の外周側に配置されたゴムからなるトレッドゴム層と、を有し、互いに隣接する一方の前記タイヤ構成部材の接合面及び他方の前記タイヤ構成部材の接合面を、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜した外側傾斜面と、該外側傾斜面の端部を構成しタイヤ赤道面に平行な端面とで構成した。
本発明の第２態様のタイヤは、第１の熱可塑性材料で形成された複数のタイヤ構成部材が接合されるタイヤであって、端部同士が０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隙をおいて設けられた前記タイヤ構成部材と、前記間隙に設けられ、前記タイヤ構成部材同士を接合する第２の熱可塑性材料と、前記タイヤ構成部材と前記第２の熱可塑性材料との間に設けられ、前記第１の熱可塑性材料及び前記第２の熱可塑性材料が混ざり合った混合層と、前記タイヤ構成部材の内側に突出して内周面に付着する前記第２の熱可塑性材料の突出部分と、を有し、互いに隣接する一方の前記タイヤ構成部材の接合面及び他方の前記タイヤ構成部材の接合面を、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜した外側傾斜面と、該外側傾斜面の端部を構成しタイヤ赤道面に平行な端面とで構成した。

次に、本発明の第１態様及び第２態様のタイヤの作用を説明する。
リムに装着されるタイヤを、熱可塑性材料の成形品にすることを考えると、モールドで成形した後、タイヤ内面部分を形成する中子部分をタイヤ内から取り出すことは困難である。しかしながら、タイヤを例えば軸方向等に複数に分割することで、分割されたタイヤ構成部材は、各々中子を用いずに成形可能となる。

ここで、本発明の第１態様及び第２態様のタイヤでは、互いに接合されるタイヤ構成部材同士が第２の熱可塑性材料を用いて接合されており、従来の技術のタイヤの様に、熱可塑性材料からなるタイヤ構成部材自身を直接的に溶融して接合していないので、第１の熱可塑性材料の熱劣化による強度低下が抑えられ、接合部分の強度を確保することができる。また、第２の熱可塑性材料の存在により、接合精度が向上する。
第１の熱可塑性材料と第２の熱可塑性材料は、熱可塑性樹脂同士であるため、熱可塑性樹脂と金属等の異種材料同士を接合する場合に比較して接合強度は高い。しかしながら、第１の熱可塑性材料と第２の熱可塑性材料との接合部分で、第１の熱可塑性材料と第２の熱可塑性材料とが互いに交じり合っていれば、第１の熱可塑性材料と第２の熱可塑性材料とが互いに交じり合っていない場合に比較して接合強度を更に高めることができる。
一方のタイヤ構成部材と他方のタイヤ構成部材とを密着させた場合に比較して、一方のタイヤ構成部材と他方のタイヤ構成部材とを隙間を置いて配置することで、隙間を形成している面（密着していない面）の面積分だけ第２の熱可塑性材料の付着する面積が増え、接合強度を更に高めることができる。また、曲げ方向に対しても強い接合となる。
また、接合面を、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜させることで、互いに対面する面同士を単に突き合わせて接合する場合に比較して第２の熱可塑性材料の付着する面積（接合面積）が増え、接合強度を高めることができる。
本発明の第３態様のタイヤは、第１態様または第２態様のタイヤにおいて、前記突出部分のタイヤ幅方向の幅を前記間隙より幅広に設定した。
本発明の第４態様のタイヤは、第１態様〜第３態様の何れか１つのタイヤにおいて、前記内周面に付着した前記突出部分における付着部分での幅寸法を０．５ｍｍ〜５ｍｍに設定した。

また、接合面を、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜させることで、傾斜した２つの接合面間に断面略三角形の溝が形成されることとなり、両方の傾斜した接合面に第２の熱可塑性材料が付着するように溶融した第２の熱可塑性材料を溝に流し込むことで、確実な接合を行いつつ、接合部分のタイヤ外周側の凹凸を抑制することができる。これにより、外周部の厚みを均一化することができ、ユニフォミティ等のタイヤ性能を向上することができ、また、第２の熱可塑性材料を流し込み易くなる。

本発明の第５態様のタイヤは、第１態様〜第４態様の何れか１つのタイヤにおいて、前記第２の熱可塑性材料が、互いに接合される一方の前記タイヤ構成部材の内外面と、他方の前記タイヤ構成部材の内外面に付着されている。

次に、本発明の第５態様のタイヤの作用を説明する。
タイヤ構成部材の接合部分において、第２の熱可塑性材料を、互いに接合される一方のタイヤ構成部材の内外面と、他方の前記タイヤ構成部材の内外面とに付着させることにより、第２の熱可塑性材料の付着する面積（接合面積）が増え、接合強度を更に高めることができる。また、曲げ方向に対しても強い接合となる。

本発明の第６態様のタイヤは、第１態様〜第５態様の何れか１つのタイヤにおいて、前記第２の熱可塑性材料は、前記タイヤ構成部材の前記接合面よりも外周側に付着されず、且つ外周面が平らに均されている。

本発明の第７態様のタイヤは、第１態様〜第６態様の何れか１つのタイヤにおいて、タイヤ径方向内側にリムのビードシート、及びリムフランジに接触するビード部を備え、前記ビード部に環状のビードコアが埋設されている。

次に、本発明の第７態様のタイヤの作用を説明する。
リムとの嵌合部位であるビード部に、環状のビードコアを埋設することで、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、リムに対してタイヤを強固に保持することが出来る。

本発明の第８態様のタイヤは、第７態様のタイヤにおいて、少なくとも前記ビード部から外周部までが前記第１の熱可塑性材料で形成されている。

次に、本発明の第８態様のタイヤの作用を説明する。
ビード部から外周部までを第１の熱可塑性材料で形成する、即ち、一方のビード部から他方のビード部までを第１の熱可塑性材料で形成することで、タイヤ全体に占める第１の熱可塑性材料の割合が大きくなり、リサイクル性が向上する。
なお、外周部とは、一方のタイヤサイド部のタイヤ径方向外側端と、他方のタイヤサイド部のタイヤ径方向外側端とを連結する部分、即ち路面と接地するトレッド部に対応する部分を指す。

本発明の第９態様のタイヤは、第１態様〜第８態様の何れか１つのタイヤにおいて、互いに接合される一方のタイヤ構成部材と他方のタイヤ構成部材とがタイヤ幅方向中央部で接合されている。

次に、本発明の第９態様のタイヤの作用を説明する。
一方のタイヤ構成部材と他方のタイヤ構成部材とをタイヤ幅方向中央部で接合する構成とすると、同一形状とされた２つのタイヤ構成部材を互いに向かい合わせて接合することとなり、タイヤ構成部材を成形するモールドも１種類で済み、一方のタイヤ構成部材と他方のタイヤ構成部材とを別形状とした場合に比較して、効率的な製造が実現できる。

本発明の第１０態様のタイヤは、第１態様〜第９態様の何れか１つのタイヤにおいて、タイヤ内の空気が外部へ漏れないように、リムと接触する部分に、前記第１の熱可塑性材料よりもシール性に優れたゴムからなるシール部が設けられている。

次に、本発明の第１０態様のタイヤの作用を説明する。
リムと接触する部分に、第１の熱可塑性材料よりもシール性に優れたゴムからなるシール部を設けることで、タイヤとリムとの間のシール性が向上する。このため、リムと熱可塑性材料とでシールする場合に比較して、タイヤ内の空気の漏れをより一層抑えることができる。また、シール部を設けることで、リムフィット性も向上する。

本発明の第１１態様のタイヤの製造方法は、第１の熱可塑性材料で形成される複数のタイヤ構成部材を互いに接合することで構成されるタイヤを製造するタイヤの製造方法であって、互いに接合される一方のタイヤ構成部材の端部と他方のタイヤ構成部材の端部との間に０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隙を設けた状態で両タイヤ構成部材を配置し、溶融した第２の熱可塑性材料を前記間隙に充填して両タイヤ構成部材に付着させつつ、前記間隙を介して両タイヤ構成部材の内側に吐出させて両タイヤ構成部材の内周面に付着させ、前記一方のタイヤ構成部材と前記他方の構成部材とに付着させた前記第２の熱可塑性材料を冷却固化させることで前記一方のタイヤ構成部材と前記他方のタイヤ構成部材とを接合するとともに、両タイヤ構成部材の内側に突出した突出部分を形成する接合工程を有し、前記第２の熱可塑性材料及び前記第２の熱可塑性材料で接合された前記タイヤ構成部材の外周面に前記第１の熱可塑性材料よりも剛性の高い補強コードを螺旋状に巻き付けてクラウン部補強層を形成した後、前記クラウン部補強層の外周側にゴムからなるトレッドゴム層を配置し、前記接合工程では、前記一方のタイヤ構成部材及び前記他方のタイヤ構成部材の内周面を、外周面に周方向に連続して延びる環状溝が設けられたタイヤ内面支持リングで支持し、前記タイヤ構成部材の外周面に付着された溶融状態の前記第２の熱可塑性材料をローラで押圧することで溶融状態の前記第２の熱可塑性材料の一部を前記一方のタイヤ構成部材と他方の前記タイヤ構成部材との間を介して前記環状溝へ進入させて前記タイヤ構成部材の内周面よりもタイヤ内面側に突出する部分を形成し且つ一方の前記タイヤ構成部材及び他方の前記タイヤ構成部材の各々の内周面に付着させる。
本発明の第１２態様のタイヤの製造方法は、第１の熱可塑性材料で形成される複数のタイヤ構成部材を互いに接合することで構成されるタイヤを製造するタイヤの製造方法であって、互いに接合される一方のタイヤ構成部材の端部と他方のタイヤ構成部材の端部との間に０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隙を設けた状態で両タイヤ構成部材を配置し、溶融した第２の熱可塑性材料を前記間隙に充填して両タイヤ構成部材に付着させつつ、前記間隙を介して両タイヤ構成部材の内側に吐出させて両タイヤ構成部材の内周面に付着させ、前記一方のタイヤ構成部材と前記他方の構成部材とに付着させた前記第２の熱可塑性材料を冷却固化させることで前記一方のタイヤ構成部材と前記他方のタイヤ構成部材とを接合するとともに、両タイヤ構成部材の内側に突出した突出部分を形成する接合工程を有し、前記接合工程では、前記一方のタイヤ構成部材及び前記他方のタイヤ構成部材の内周面を、外周面に周方向に連続して延びる環状溝が設けられたタイヤ内面支持リングで支持し、前記タイヤ構成部材の外周面に付着された溶融状態の前記第２の熱可塑性材料をローラで押圧することで溶融状態の前記第２の熱可塑性材料の一部を前記一方のタイヤ構成部材と他方の前記タイヤ構成部材との間を介して前記環状溝へ進入させて前記タイヤ構成部材の内周面よりもタイヤ内面側に突出する部分を形成し且つ一方の前記タイヤ構成部材及び他方の前記タイヤ構成部材の各々の内周面に付着させる。

本発明の第１３態様のタイヤの製造方法は、第１の熱可塑性材料で形成される複数のタイヤ構成部材を互いに接合することで構成されるタイヤを製造する製造方法であり、互いに隣接する一方の前記タイヤ構成部材の接合面及び他方の前記タイヤ構成部材の接合面が、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜した外側傾斜面と、該外側傾斜面の端部を構成しタイヤ赤道面に平行な端面とで構成されたタイヤの製造方法であって、互いに接合される一方のタイヤ構成部材の端部と他方のタイヤ構成部材の端部との間に０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隙を設けた状態で両タイヤ構成部材を配置し、溶融した第２の熱可塑性材料を前記間隙に充填して両タイヤ構成部材に付着させつつ、前記間隙を介して両タイヤ構成部材の内側に吐出させて両タイヤ構成部材の内周面に付着させ、前記一方のタイヤ構成部材と前記他方の構成部材とに付着させた前記第２の熱可塑性材料を冷却固化させることで前記一方のタイヤ構成部材と前記他方のタイヤ構成部材とを接合するとともに、両タイヤ構成部材の内側に突出した突出部分を形成する接合工程を有し、前記第２の熱可塑性材料及び前記第２の熱可塑性材料で接合された前記タイヤ構成部材の外周面に前記第１の熱可塑性材料よりも剛性の高い補強コードを螺旋状に巻き付けてクラウン部補強層を形成した後、前記クラウン部補強層の外周側にゴムからなるトレッドゴム層を配置し、前記接合工程では、前記一方のタイヤ構成部材及び前記他方のタイヤ構成部材の内周面を、外周面に周方向に連続して延びる環状溝が設けられたタイヤ内面支持リングで支持し、前記タイヤ構成部材の外周面に付着された溶融状態の前記第２の熱可塑性材料をローラで押圧することで溶融状態の前記第２の熱可塑性材料の一部を前記一方のタイヤ構成部材と他方の前記タイヤ構成部材との間を介して前記環状溝へ進入させて前記タイヤ構成部材の内周面よりもタイヤ内面側に突出する部分を形成し且つ一方の前記タイヤ構成部材及び他方の前記タイヤ構成部材の各々の内周面に付着させる。
本発明の第１４態様のタイヤの製造方法は、第１の熱可塑性材料で形成される複数のタイヤ構成部材を互いに接合することで構成されるタイヤを製造する製造方法であり、互いに隣接する一方の前記タイヤ構成部材の接合面及び他方の前記タイヤ構成部材の接合面が、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜した外側傾斜面と、該外側傾斜面の端部を構成しタイヤ赤道面に平行な端面とで構成されたタイヤの製造方法であって、互いに接合される一方のタイヤ構成部材の端部と他方のタイヤ構成部材の端部との間に０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隙を設けた状態で両タイヤ構成部材を配置し、溶融した第２の熱可塑性材料を前記間隙に充填して両タイヤ構成部材に付着させつつ、前記間隙を介して両タイヤ構成部材の内側に吐出させて両タイヤ構成部材の内周面に付着させ、前記一方のタイヤ構成部材と前記他方の構成部材とに付着させた前記第２の熱可塑性材料を冷却固化させることで前記一方のタイヤ構成部材と前記他方のタイヤ構成部材とを接合するとともに、両タイヤ構成部材の内側に突出した突出部分を形成する接合工程を有し、前記接合工程では、前記一方のタイヤ構成部材及び前記他方のタイヤ構成部材の内周面を、外周面に周方向に連続して延びる環状溝が設けられたタイヤ内面支持リングで支持し、前記タイヤ構成部材の外周面に付着された溶融状態の前記第２の熱可塑性材料をローラで押圧することで溶融状態の前記第２の熱可塑性材料の一部を前記一方のタイヤ構成部材と他方の前記タイヤ構成部材との間を介して前記環状溝へ進入させて前記タイヤ構成部材の内周面よりもタイヤ内面側に突出する部分を形成し且つ一方の前記タイヤ構成部材及び他方の前記タイヤ構成部材の各々の内周面に付着させる。

本発明の第１１態様〜第１４態様のタイヤの製造方法では、先ず、例えば、一方のタイヤ構成部材と他方の構成部材とを向かい合わせ、一方のタイヤ構成部材と他方の構成部材の両方に溶融させた第２の熱可塑性材料を付着させる。そして、一方のタイヤ構成部材と他方の構成部材とに付着させた第２の熱可塑性材料を冷却固化させることで、一方のタイヤ構成部材と他方の構成部材とが強固に接合される。
従来の技術のタイヤの様に、熱可塑性材料からなるタイヤ構成部材自身を溶融して接合していないので、第１の熱可塑性材料の熱劣化による強度低下が抑えられ、接合部分の強度を確保したタイヤを効率的に製造することができる。
また、第２の熱可塑性材料の存在により、接合精度が向上する。
また、接合工程において、タイヤ構成部材の外周面に付着された溶融状態の第２の熱可塑性材料が外周側からローラで押圧される。これにより、タイヤ構成部材の外周面に付着した第２の熱可塑性材料が平坦に均されると共に、溶融状態の第２の熱可塑性材料の一部が一方のタイヤ構成部材と他方のタイヤ構成部材との間を介して内側支持部材の環状溝へ進入し、一方のタイヤ構成部材及び他方のタイヤ構成部材の各々の内周面に付着される。
本発明の第１５態様のタイヤの製造方法では、前記突出部分のタイヤ幅方向の幅を前記間隙より幅広に設定した。
本発明の第１６態様のタイヤの製造方法では、前記内周面に付着した前記突出部分における付着部分での幅寸法を０．５ｍｍ〜５ｍｍに設定した。

タイヤ構成部材の接合部分において、第２の熱可塑性材料が互いに接合される一方のタイヤ構成部材の内外面との前記タイヤ構成部材の内外面に付着するので、第２の熱可塑性材料の付着する面積（接合面積）が増え、接合強度を更に高めることができる。また、曲げ方向の力に対して強くなる。

本発明の第１７態様のタイヤの製造方法は、前記タイヤ構成部材の外周面には、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜する外側傾斜面が形成されており、少なくとも前記外側傾斜面に前記第２の熱可塑性材料が付着する。

本発明の第１７態様のタイヤの製造方法では、タイヤ構成部材の外周面に、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜する外側傾斜面を形成したので、互いに対面する面同士を単に突き合わせて接合する場合に比較して第２の熱可塑性材料の付着する面積（接合面積）が増え、接合強度を高めることができる。

また、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜させた外側傾斜面を形成することで、接合部位においては２つの外側傾斜面によって断面略三角形の溝が形成されることとなり、溶融した第２の熱可塑性材料を溝に流し込むことで、確実な接合を行いつつ、接合部分のタイヤ外周側の凹凸を抑制することができる。これにより、外周部の厚みを均一化することができ、ユニフォミティ等のタイヤ性能を向上することができ、また、流し込み事態も容易となる。

本発明の第１８態様のタイヤの製造方法は、前記接合工程では、前記タイヤ構成部材に付着させた前記第２の熱可塑性材料を前記タイヤ構成部材の前記外側傾斜面よりも外周側に付着させないように、ローラで押圧して前記第２の熱可塑性材料の外周面を平らに均す。

本発明の第１９態様のタイヤの製造方法は、少なくとも前記タイヤ構成部材に付着した第２の熱可塑性材料を強制冷却する、強制冷却工程を有する。

本発明の第１９態様のタイヤの製造方法では、強制冷却工程において、第２の熱可塑性材料を強制冷却することで、溶融状態の第２の熱可塑性材料を迅速に固化させることができ、第２の熱可塑性材料の浮き上がりや変形を抑えることができる。なお、強制冷却とは、第２の熱可塑性材料の融点よりも温度の低い部材や空気を当てることで、自然冷却よりも迅速に冷却することを意味する。

以上説明したように本発明の第１態様及び第２態様のタイヤは上記の構成としたので、熱可塑性材料からなるタイヤ構成部材の接合部分の強度を十分確保できる、という優れた効果を有する。
また、接合強度を高めることができ、また、ユニフォミティ等のタイヤ性能を向上することができる。
本発明の第５態様のタイヤは上記の構成としたので、接合強度を更に高めることができる。
本発明の第７態様のタイヤは上記の構成としたので、リムに対してタイヤを強固に保持することが出来る。
本発明の第８態様のタイヤは上記の構成としたので、タイヤ全体に占める第１の熱可塑性材料の割合が大きくなり、リサイクル性が向上する。
本発明の第９態様のタイヤは上記の構成としたので、効率的な製造が実現できる。
本発明の第１０態様のタイヤは上記の構成としたので、タイヤ内の空気の漏れをより一層抑えることができ、また、リムフィット性を向上することができる。

本発明の第１１態様〜第１４態様のタイヤの製造方法によれば、熱可塑性材料からなるタイヤ構成部材の接合部分の強度を十分確保したタイヤを効率的に製造することができる。
また、接合強度を更に高めることができる。
本発明の第１７態様のタイヤの製造方法によれば、接合強度を更に高めることができ、また、ユニフォミティ等のタイヤ性能を向上することができる。
本発明の第１９態様のタイヤの製造方法によれば、第２の熱可塑性材料を迅速に固化し、第２の熱可塑性材料の浮き上がり、変形等を防止することができる。

一実施形態に係るタイヤの一部を断面にした斜視図である。 リムに装着したビード部の断面図である。 成形機の斜視図である。 最小径としたタイヤ支持部の斜視図である。 最大径としたタイヤ支持部の斜視図である。 成形機、及び押出機の斜視図である。 コード供給装置の要部を示す斜視図である。 タイヤ半体の接合部分の拡大断面図である。 タイヤ半体、及びタイヤ内面支持リングを支持したタイヤ支持部の斜視図である。 溶接用熱可塑性材料を用いたタイヤ半体の接合部分を示す断面図である。 溶接用熱可塑性材料を用いたタイヤ半体の接合部分を示す断面図である。 溶接用熱可塑性材料を用いたタイヤ半体の接合部分を示す断面図である。 溶接用熱可塑性材料を用いたタイヤ半体の接合部分を示す断面図である。 溶接用熱可塑性材料を用いたタイヤ半体の接合部分を示す断面図である。 溶接用熱可塑性材料を用いたタイヤ半体の接合部分を示す断面図である。 溶接用熱可塑性材料を用いたタイヤ半体の接合部分を示す断面図である。 溶接用熱可塑性材料を用いたタイヤ半体の接合部分を示す断面図である。 他の実施形態に係るタイヤケースとトレッドゴム層との分解斜視図である。 他の実施形態に係るタイヤの断面図である。 チューブの断面図である。 チューブタイプのタイヤの断面図である。 他の実施形態に係る成形機の斜視図である。

以下に、図面にしたがってタイヤの一実施形態に係るタイヤを説明する。
図１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。
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、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からなるタイヤケース（タイヤ骨格部材）１７を備えている。

本実施形態のタイヤケース１７は、第１の熱可塑性材料で形成されている。
本実施形態のタイヤケース１７は、一つのビード部１２、一つのサイド部１４、及び半幅のクラウン部１６が一体としてモールド等で成形された同一形状とされた円環状の、タイヤ構成部材としてのタイヤ半体１７Ａを互いに向かい合わせてタイヤ赤道面部分で接合することで形成されており、リムとの間で空気室を形成する。なお、タイヤケース１７は、２つの部材を接合して形成するものに限らず、例えば、一方のビード部１２とサイド部１４と一体とした第１の部材、トレッド部（タイヤ外周部）に対応する第２の部材、及び他方のビード部１２とサイド部１４とを一体とした第３の部材等、３以上の部材を接合して形成しても良く、１対のビード部１２、１対のサイド部１４、及びクラウン部１６を一体で成形したものであっても良い。
また、タイヤケース１７（例えば、ビード部１２、サイド部１４、クラウン部１６等）に、補強材（高分子材料や金属製の繊維、コード、不織布、織布等）を埋設配置し、補強材でタイヤケース１７を補強しても良い。

第１の熱可塑性材料としては、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が、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。

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。特に、一部ゴム系の樹脂が混錬されているＴＰＶが好ましい。
また、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上げられる。

これらの熱可塑性材料としては、たとえば、ＩＳＯ７５−２又はＡＳＴＭ Ｄ６４８に規定される荷重たわみ温度（０．４５ＭＰａ荷重時）が７８°Ｃ以上、ＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張降伏強さが１０ＭＰａ以上、同じくＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張降伏伸びが１０％以上、同じくＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張破壊伸び（ＪＩＳ Ｋ７１１３）が５０％以上、ＪＩＳ Ｋ７２０６に規定されるビカット軟化温度（Ａ法）が１３０°Ｃ以上であるものを用いることができる。

第１の熱可塑性材料からなるタイヤ半体１７Ａは、例えば、真空成形、圧空成形、インジェクション成形、メルトキャスティング等で成形することができ、ゴムで成形（加硫）する場合に比較して、製造工程を大幅に簡略化でき、成形時間も短くて済む。
また、本実施形態では、タイヤ半体１７Ａは左右対称形状、即ち、一方のタイヤ半体１７Ａと他方のタイヤ半体１７Ａとが同一形状とされているので、タイヤ半体１７Ａを成形する金型が１種類で済むメリットがある。

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が埋設されているが、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は省略しても良い。なお、ビードコア１８は、有機繊維コード等、スチール以外のコードや材料で形成されていても良い。

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、第１の熱可塑性樹脂よりもシール性に優れたゴムからなる円環状のシール層２４が形成されている。このシール層２４はビードシートと接触する部分にも形成されていても良い。シール層２４を形成するゴムとしては、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。熱可塑性樹脂のみでリム２０との間のシール性が確保できれば、ゴムのシール層２４は省略しても良く、サイド部１４を形成している第１の熱可塑性樹脂よりもシール性に優れる他の種類の熱可塑性樹脂を用いても良い。

クラウン部１６には、螺旋状に巻回されたスチールの補強コード２６からなるクラウン部補強層２８が埋設されている。なお、補強コード２６は、全体がクラウン部１６に埋設されていても良く、一部分がクラウン部１６に埋設されていても良い。このクラウン部補強層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。

なお、補強コード２６の埋設量は、補強コード２６の直径の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の埋設量が、補強コード２６の直径の１／２を超えると、補強コード２６が寸法上、表面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、表面がフラットになり、上に部材の載ってもエア入りし難くなる。

クラウン部補強層２８の外周側には、サイド部１４を形成している第１の熱可塑性材料よりも耐摩耗性に優れたゴムからなるトレッドゴム層３０が配置されている。トレッドゴム層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、サイド部１４を形成している第１の熱可塑性材料よりも耐摩耗性に優れる他の種類の熱可塑性材料からなるトレッド層を外周部に設けても良い。

（タイヤの製造装置）
次に、本実施形態のタイヤ１０の製造装置を説明する。
図２には、タイヤ１０を形成する際に用いる成形機３２の要部が斜視図にて示されている。成形機３２は、床面に接地された台座３４の上部に、水平に配置された軸３６を回転させるギヤ付きモータ３７が取り付けられている。

軸３６の端部側には、タイヤ支持部４０が設けられている。タイヤ支持部４０は、軸３６に固定されたシリンダブロック３８を備え、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４１が周方向に等間隔に設けられている。
シリンダロッド４１の先端には、外面がタイヤ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２、及び図３Ａは、シリンダロッド４１の突出量が最も小さい状態（タイヤ支持部４０が最小径の状態）を示しており、図３Ｂはシリンダロッド４１の突出量が最も大きい状態（タイヤ支持部４０が最大径の状態）を示している。
各シリンダロッド４１は連動して同一方向に同一量移動可能となっている。

図４に示すように、成形機３２の近傍には、溶接用熱可塑性材料（本発明の第２の熱可塑性材料）４３を押し出す押出機４４が配置されている。押出機４４は、溶融した溶接用熱可塑性材料４３を下方に向けて吐出する樹脂吐出用ノズル４６を備えている。
溶接用熱可塑性材料４３は、タイヤケース１７を構成している第１の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良い。同種の材料とすれば、タイヤケース１７を全体として１種類の熱可塑性材料で構成できるので、低コストとなる。また、異種材料とすれば、タイヤ骨格部材用の第１の熱可塑性材料と接合用の溶接用熱可塑性材料４３との、それぞれに対して好ましい特性を有する材料とすることが可能である。

樹脂吐出用ノズル４６の近傍には、タイヤケース１７の回転方向下流側（矢印Ａ方向側）に、タイヤ外面に付着させた溶接用熱可塑性材料４３を押圧して均しローラ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。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。

なお、本実施形態の均しローラ４８は、ローラ内部に冷却水が循環されており、冷却水によって水冷されている。均しローラ４８を水冷するには、均しローラ４８の内部及び軸を中空構造とし、軸の両端に回転継手を介して配管を接続し、一方の回転継手側から冷却水をローラ内部へ供給し、他方の回転継手側から使用後の冷却水を排出すれば良い。

均しローラ４８の タイヤ骨格部材回転方向下流側には、冷却用の空気を噴出する冷却エアー噴出ノズル４５が配置されている。
また、樹脂吐出用ノズル４６のタイヤケース回転方向側とは反対方向側（矢印Ａ方向とは反対方向側）には、ファン４７が配置され、ファン４７と樹脂吐出用ノズル４６との間には、熱風遮断ローラ４９が配置されている。

ファン４７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。ファン４７は、一方のタイヤ半体１７Ａと他方のタイヤ半体１７Ａとの接合部分を予熱するために、接合部分に向けて熱風を送風するノズル４７Ａを有している。
熱風遮断ローラ４９の上方には、熱風遮断ローラ４９を上下方向に移動するシリンダ装置５１が配置されている。シリンダ装置５１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。

なお、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。
ガイドレール５４には、図５に示すような、リール５８、コード加熱装置５９等を備えたコード供給装置５６が移動可能に搭載されている。

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第１のローラ６０、第１のローラ６０をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第１のシリンダ装置６２、第１のローラ６０の補強コード２６の搬送方向下流側に配置される第２のローラ６４、及び第２のローラ６４をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第２のシリンダ装置６６を備えている。なお、コード供給装置５６は、第１のローラ６０、及び第２のローラ６４の何れか一方が設けられていれば良い。

また、コード加熱装置５９は、熱風を生成する図示しないヒーター、及びファンと、内部に熱風が供給され、内部空間を補強コード２６が通過する加熱ボックス６８と、加熱された補強コード２６を排出する排出部７０を備えている。

（タイヤ骨格部材の成形工程）
（１） 図２に示すように、先ず、径を縮小したタイヤ支持部４０の外周側に、互いに向かい合わせに２つのタイヤ半体１７Ａを配置すると共に、２つのタイヤ半体１７Ａ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７２を配置する（なお、図２では、内部を見せるために一方のタイヤ半体１７Ａを外して記載されている。）。

図６の断面図に示すように、本実施形態のタイヤ半体１７Ａは、タイヤ赤道面ＣＬ側の形状がテーパー形状となっている。本実施形態のタイヤ半体１７Ａは、内周面がタイヤ赤道面側において平坦（タイヤ回転軸に対して平行）であり、外周面にタイヤ赤道面ＣＬ側の端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向となる外側傾斜面１７Ａａが形成されている。

ここで、互いに向かい合わせに２つのタイヤ半体１７Ａを配置する際に、一方のタイヤ半体１７Ａの端部と他方のタイヤ半体１７Ａの端部とを突き合わせて接触させても良いが、本実施形態では溶融状態の溶接用熱可塑性材料４３を内周側へも供給させるため、図６に示すように、若干の隙間ｓを開けている。この隙間ｓの寸法は、一例として０．５〜２ｍｍである。
また、タイヤ内面支持リング７２の外径は、タイヤ半体１７Ａ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７２の外周面が、タイヤ半体１７Ａの外周部分の内周面に密着するようになっている。

図６、及び図７に示すように、タイヤ内面支持リング７２の外周面には、幅方向中央部に周方向に沿って連続して延びる環状溝７２Ａが形成されている。本実施形態の環状溝７２Ａは、断面形状が略半円形であるが、半円形状以外の形状であっても良い。
図６に示すように、環状溝７２Ａは、各々のタイヤ半体１７Ａの内周面が端部から０．５〜５ｍｍの幅Ａで対向するように、その幅Ｗを設定することが好ましい。

２つのタイヤ半体１７Ａの内部に、筒状のタイヤ内面支持リング７２を配置することで、タイヤ半体１７Ａ同士の接合部の内面側がタイヤ内面支持リング７２の外周面に密着し、タイヤ支持部４０のタイヤ支持片４２とタイヤ支持片４２との間の隙間（凹部）によりタイヤ支持部外周に生ずるタイヤ周方向の凹凸に起因する接合部分（後述）の凸凹（前記凹凸の逆形状）の発生を抑制することができ、タイヤケース１７自身のタイヤ周方向の凹凸も抑制できる。

なお、タイヤ内面支持リング７２は薄い金属板で形成されているため、曲げ変形させてタイヤ半体１７Ａの内部に容易に挿入可能である。
そして、図７に示すように、タイヤ支持部４０の径を拡大して、タイヤ内面支持リング７２の内周面に複数のタイヤ支持片４２を接触させて、複数のタイヤ支持片４２によってタイヤ内面支持リング７２を内側から保持する（図７では、内部を見せるために両方のタイヤ半体１７Ａを外して記載している。）。なお、タイヤ内面支持リング７２の内周面において、環状溝７２Ａの裏側が凸形状となる場合、この凸形状を逃げるようにタイヤ支持片４２の外周面に溝を形成すれば良い。
本実施形態では、タイヤ内面支持リング７２を曲げ変形させるために薄い金属板で形成したが、タイヤ内面支持リング７２は中空の剛体であっても良い。
このようにして２つのタイヤ半体１７Ａを互いに向かい合わせて支持するので、タイヤ半体１７Ａのタイヤ赤道面側の端部同士を１周分精度良く合わせることができる。

（２） 次に、押出機４４を移動して、図４に示すように、２つのタイヤ半体１７Ａの突き当て部分（タイヤケース１７のタイヤ赤道面ＣＬ）を、ファン４７、熱風遮断ローラ４９、樹脂吐出用ノズル４６、均しローラ４８及び冷却エアー噴出ノズル４５の下方に配置する。

（３） 次に、熱風遮断ローラ４９及び均しローラ４８を下降させ、熱風遮断ローラ４９、及び均しローラ４８を２つのタイヤ半体１７Ａの突き当て部分外周に接触させる。
（４） タイヤ支持部４０で支持されたタイヤケース１７を矢印Ａ方向に回転させながらファン４７の熱風を外側傾斜面１７Ａａに向けて送風し、溶接用熱可塑性材料４３を付着させる部分を順次予熱し、表面を軟化、又は溶融させる（予熱工程）。

（５） その後、予熱された部分は回転方向下流側（矢印Ａ方向側）へ移動し、樹脂吐出用ノズル４６から押し出された溶融状態の溶接用熱可塑性材料４３が接合部分の両側の外周面である外側傾斜面１７Ａａに順次付着される（接合工程）。
なお、本実施形態では、第１の熱可塑性材料の表面を軟化、または溶融するために熱風を用いたが、本発明はこれに限らず、ヒーターで加熱したローラを接触させて軟化、又は溶融させることもでき、赤外線ヒーター（ランプ）等による赤外線の照射によって軟化、又は溶融させることもできる。

（６） その後、溶融状態の溶接用熱可塑性材料４３は均しローラ４８によって径方向外側から内側へ向けて順次押し付けられ、表面がほぼ平らに均されると共に、一部分がタイヤ半体１７Ａの間からタイヤ径方向内側へ押し出されてタイヤ内面支持リング７２の外周面に形成された環状溝７２Ａに充填される。

即ち、図８に示すように、タイヤ半体１７Ａの外周面側では、一方のタイヤ半体１７Ａの外側傾斜面１７Ａａと他方のタイヤ半体１７Ａの外側傾斜面１７Ａａとで形成される略三角形の凹部が溶接用熱可塑性材料４３によって埋められた状態となり、溶融状態の溶接用熱可塑性材料４３が環状溝７２Ａに充填されることで、溶融状態の溶接用熱可塑性材料４３は２つのタイヤ半体１７Ａの突き当て部分から一定幅の内周面に付着することになる。

このように、本実施形態では、タイヤ半体１７Ａの外周側の外側傾斜面１７Ａａ、及びタイヤ半体１７Ａの内周面に溶接用熱可塑性材料４３を付着させて接着面積を大きくとっているため、高い接着強度が得られており、特に曲げ変形に強くなっている。

タイヤ半体１７Ａの内面に付着する溶接用熱可塑性材料４３の幅（図６の幅Ａに対応）が０．５ｍｍ未満になると溶接用熱可塑性材料４３をタイヤ半体１７Ａの内面に付着させた効果が十分に得られず、タイヤ半体１７Ａの内面に付着する溶接用熱可塑性材料４３の幅が５ｍｍを超えると、溶接用熱可塑性材料４３をタイヤ半体１７Ａの内面に付着させたことによる接着強度の向上効果は頭打ちになると共に、必要以上に溶接用熱可塑性材料４３が付着することとなり、溶接用熱可塑性材料４３の無駄、及びタイヤ重量の増加に繋がる。したがって、タイヤ半体１７Ａの内面に付着する溶接用熱可塑性材料４３の幅は、０．５〜５ｍｍの範囲内に設定することが好ましい。

また、接着前のタイヤ半体１７Ａにおいて、接合部位、即ち、溶接用熱可塑性材料４３を付着させる部分は、予めバフして表面を粗し、アルコール等の溶剤で洗浄しておくことが好ましい。また、接着前のタイヤ半体１７Ａにおいて、溶接用熱可塑性材料４３が付着し易い様に、接合部位にコロナ処理や紫外線処理等を行っても良い。

その後、タイヤ半体１７Ａに付着した溶接用熱可塑性材料４３は次第に固化し、一方のタイヤ半体１７Ａと他方のタイヤ半体１７Ａとが溶接用熱可塑性材料４３によって溶接され、２つのタイヤ半体１７Ａが完全に一体化したタイヤケース１７が得られる。

なお、本実施形態では、タイヤ半体１７Ａに付着した溶接用熱可塑性材料４３に対して水冷した均しローラ４８を接触させ、かつ冷却エアー噴出ノズル４５から噴出する冷却用の空気を当てることで、溶接用熱可塑性材料４３を迅速に冷却固化している。溶接用熱可塑性材料４３は自然冷却により固化させることも可能であるが、固化するまでに長い時間がかかると、均した後の溶接用熱可塑性材料４３が浮き上がったり、変形する場合がある。したがって、均した後の溶接用熱可塑性材料４３の浮き上がりや変形を抑えるために、本実施形態では、水冷した均しローラ４８と、冷却エアー噴出ノズル４５から噴出する冷却用の空気とを用いて溶接用熱可塑性材料４３の強制冷却を行っている。なお、冷却エアー噴出ノズル４５に代えて更に水冷した均しローラ４８を増設しても良い。

また、本実施形態では、ファン４７と樹脂吐出用ノズル４６との間には、熱風遮断ローラ４９が配置されているので、ファン４７からの熱風が樹脂吐出用ノズル４６から吐出された溶融状態の溶接用熱可塑性材料４３に当たらず、該溶融状態の溶接用熱可塑性材料４３が必要以上に高温に加熱されることが無いため、溶接用熱可塑性材料４３の熱劣化を防止することができる。本実施形態では、熱風を溶接用熱可塑性材料４３に当てないために熱風遮断ローラ４９を配置したが、熱風遮断ローラ４９に変えてフラップ等の熱風遮断手段を配置して熱風を溶接用熱可塑性材料４３に当てないようにしても良い。

（７） 次に、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４０の近傍に配置する。
図５に示すように、タイヤケース１７を矢印Ａ方向に回転させ、コード供給装置５６の排出部７０から排出された加熱された補強コード２６をタイヤケース１７の外周面に螺旋状に巻き付けてクラウン部補強層２８を形成する。補強コード２６をタイヤケース１７の外周面に螺旋状に巻き付けるには、タイヤケース１７を回転しながら、コード供給装置５６をタイヤケース１７の軸方向に移動させれば良い。

補強コード２６を第１の熱可塑性材料の融点よりも高温に加熱（例えば、補強コード２６の温度を１００〜２００°Ｃ程度に加熱）することで、補強コード２６が接触した部分の第１の熱可塑性材料が溶融し、タイヤケース１７の外周面に補強コード２６の一部または全体を埋設することができる。
本実施形態では、補強コード２６は、第１のローラ６０、及び第２のローラ６４に押圧されて第１の熱可塑性材料内部に埋設される。

補強コード２６の埋設量は、補強コード２６の温度、補強コード２６に作用させるテンション等によって調整することができる。なお、補強コード２６に作用させるテンションは、例えば、リール５８にブレーキを掛ける、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調整可能である。

（８） 次に、タイヤケース１７の外周面に、加硫済みの帯状のトレッドゴム層３０を１周分巻き付けてタイヤケース１７の外周面にトレッドゴム層３０を接着剤や未加硫ゴム（未加硫ゴムを用いる場合、接着するための加硫は後工程で行う。）等を用いて接着する。なお、トレッドゴム層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。

接着剤としては、トリアジンチオール系接着剤、塩化ゴム系接着剤、フェノール系樹脂接着剤、イソシアネート系接着剤、ハロゲン化ゴム系接着剤などを用いることができる。接着力を向上させるためには、接着剤を塗布した後に、ある程度乾燥させておくことが好ましい。このため、接着剤を塗布する際には、湿度７０％以下の雰囲気で行うことが好ましい。
また、トレッドゴム層３０を接着する部位は、予めバフして表面を粗し、アルコール等の溶剤で洗浄しておくことが好ましい。また、接着前のタイヤ半体１７Ａにおいて、溶接用熱可塑性材料４３が付着し易い様に、接合部位にコロナ処理や紫外線処理等を行っても良い。

（９） タイヤケース１７のビード部１２に、加硫済みのゴムからなるシール層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。
（１０） 最後に、タイヤ支持部４０の径を縮小し、完成したタイヤ１０をタイヤ支持部４０から取り外し、内部のタイヤ内面支持リング７２を曲げ変形させてタイヤ外へ取り外す。

（作用）
次に、本実施形態のタイヤ１０の作用を説明する。
本実施形態のタイヤ１０では、一方のタイヤ半体１７Ａと他方のタイヤ半体１７Ａとが溶接用熱可塑性材料４３によって溶接されており、タイヤ半体１７Ａ自身を溶融して接合しないので、タイヤ半体１７Ａを形成している第１の熱可塑性材料の劣化が抑えられ、接合部分の強度を十分確保することができる。また、溶接用熱可塑性材料４３（第２の熱可塑性材料）の存在により接合精度が向上する。

さらに、本実施形態では、タイヤ半体１７Ａの接合部分において、溶接用熱可塑性材料４３の付着部分を予熱し、溶接用熱可塑性材料４３を内外面にも付着させているので高い接合強度が得られている。なお、予熱した第１の熱可塑性材料に対して溶接用熱可塑性材料４３を付着させることで、第１の熱可塑性材料に対して溶接用熱可塑性材料４３との親和性が高まり、第１の熱可塑性材料を予熱しない場合に比較して、第１の熱可塑性材料と溶接用熱可塑性材料４３との間で高い接合強度が得られる。

なお、タイヤ半体１７Ａの表面の第１の熱可塑性材料を溶融し、溶融した第１の熱可塑性材料に溶融した溶接用熱可塑性材料４３を付着させる方が、軟化した第１の熱可塑性材料に溶融した溶接用熱可塑性材料４３を付着させるよりも高い接合強度が得られる。

また、溶融した第１の熱可塑性材料に溶融した溶接用熱可塑性材料４３を付着させることで、第１の熱可塑性材料と溶接用熱可塑性材料４３との間に第１の熱可塑性材料と溶接用熱可塑性材料４３とが混ざり合った混合層が設けられることが、接合強度を高める上で好ましい。
なお、熱風によりタイヤ半体１７Ａの表面の第１の熱可塑性材料を溶融しても、溶接用熱可塑性材料４３を付着させて直ちに冷却されるので、第１の熱可塑性材料の劣化が抑制される。

本実施形態では、同一形状のタイヤ半体１７Ａを互いに向かい合わせてタイヤケース１７を形成しているため、タイヤ半体１７Ａの成形用の金型は１種類で済む。即ち、一方のタイヤ半体１７Ａと他方のタイヤ半体１７Ａで金型の形状を変えなくても左右対称のタイヤ１０を製造することができる。
本実施形態のタイヤ１０では、トレッド部を除く略全体を第１の熱可塑性材料で形成したので、真空成形、圧空成形、インジェクション成形等で成形することができ、ゴム製の空気入りタイヤに比較して、製造工程を大幅に簡略化できる。

本実施形態のタイヤ１０では、ビード部１２にビードコア１８を埋設しているので、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、リム２０に対する嵌合強度を確保できる。
本実施形態のタイヤ１０では、タイヤ構成材料の中で第１の熱可塑性材料の占める割合が大きいので、リサイクル性が良好である。

第１の熱可塑性材料よりも剛性の高い補強コード２６を螺旋状に巻回することで形成されたクラウン部補強層２８をクラウン部１６に設けることで、クラウン部１６が補強され、耐パンク性、耐破壊性、周方向剛性、クリープ防止効果等が向上する。
リム２０と接触する部分、特にはリムフランジ２２と接触する部分に、第１の熱可塑性材料よりもシール性に優れたゴムからなるシール層２４を設けているので、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様のシール性が得られる。

本実施形態のタイヤ１０では、従来のゴム製の空気入りタイヤのトレッドに用いられているゴムと同種のゴムからなるトレッドゴム層３０を供えているので、従来のゴム製の空気入りタイヤと同等の耐摩耗性、グリップ等が得られる。

なお、本実施形態のタイヤケース１７は、２つのタイヤ半体１７Ａを接合して形成したが、３つの部材から構成する場合、タイヤケース１７は、一方のサイド部１４、他方のサイド部１４、及び略円筒状のクラウン部１６の３部材に分けることが出来る。これらを接合する際も、溶接用熱可塑性材料４３を用いて溶接することができる。なお、サイド部１４とクラウン部１６との接合部分は、路面と接地しない部位に配置することが好ましい。

［その他の実施形態］
上記実施形態では、タイヤ半体１７Ａの外周面に溶接用熱可塑性材料４３を付着させる際に、外側傾斜面１７Ａａのみに付着させたが、図９に示すように、外側傾斜面１７Ａａよりも更に外側へ付着させても良い。
上記実施形態では、タイヤ半体１７Ａのタイヤ赤道面側の端部が鋭角形状であったが、図１０に示すように、先端部分にタイヤ赤道面ＣＬに平行な端面１７Ａｂを形成しても良い。
また、上記実施形態で説明した製造工程の順番は一例であり、各工程の順番を適宜変更しても良い。

上記実施形態では、タイヤ半体１７Ａの端部間に隙間を形成したが、十分な接合強度が得られれば、図１１に示すようにタイヤ半体１７Ａの端部同士を接触させ、内周面側に溶接用熱可塑性材料４３を付着させない構成としても良い。
また、上記実施形態では、タイヤ半体１７Ａの端部側外周面に外側傾斜面１７Ａａを形成したが、図１２に示すように、溶接用熱可塑性材料４３を、タイヤ赤道面ＣＬに平行な端面１７Ａｂと端面１７Ａｂとの間の隙間に充填して端面１７Ａｂに接合すると共に、外周面の一部分のみに溶接用熱可塑性材料４３を付着する構成としても良く、図１３に示すように、溶接用熱可塑性材料４３を端面１７Ａｂと端面１７Ａｂとの間の隙間に充填して端面１７Ａｂに接合すると共に、タイヤ半体１７Ａの内外面に溶接用熱可塑性材料４３を付着する構成としても良い。

また、上記実施形態では、一方のタイヤ半体１７Ａの端部形状と他方のタイヤ半体１７Ａの端部形状とがタイヤ赤道面ＣＬを挟んで左右対称形状であったが、場合によっては図１４、及び図１５に示すように、非対称形状としても良い。
なお、図９〜１５の何れの例の場合でも、溶接用熱可塑性材料４３を付着させる部分を予熱してから溶接用熱可塑性材料４３を付着させることが好ましい。

タイヤ半体１７Ａの端部は、上記実施形態で説明した形状に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記実施形態では、加硫済みの帯状のトレッドゴム層３０をタイヤケース１７の外周面に１周分巻き付けてトレッド部を形成したが、図１６に示すように、予め円環状に形成した加硫済みのトレッドゴム層３０を、タイヤケース１７の軸方向から挿入してタイヤケース１７と円環状に形成した加硫済みのトレッドゴム層３０とを接着剤等を用いて接着することも出来る。

上記実施形態では、補強コード２６の材質がスチールであったが、有機繊維等であっても良い。補強コード２６が有機繊維である場合、補強コード２６自身を加熱せず、又は加熱しつつタイヤケース１７の外周部の外表面を加熱して溶融させながら補強コード２６を巻き付けることが出来、外表面を加熱する方が接合の観点で好ましい。
また、この場合も、接合面を、接合前に加熱（熱風を当てたり、熱ロールを転がす等）することが好ましい。

上記実施形態のタイヤ１０は、チューブレスタイプのタイヤであったが、図１７に示すように、本実施形態のタイヤ８６は、第１の熱可塑性材料からなる円環状とされた中空のチューブ８８をタイヤ幅方向に３本配置して相互に溶接用熱可塑性材料４３で接合し、それらの外周部分に、ベルト８９を埋設したトレッドゴム層３０を接着した構成であり、チューブ８８に係合する凹部を備えたリム９０に装着されるものである。なお、このタイヤ８６にはビードコアは設けられていない。
チューブ８８は、図１８に示すように、断面半円形状のチューブ半体８８Ａを互いに向き合わせて溶接用熱可塑性材料４３で溶接して形成することができる。

また、タイヤ１０は、図１９に示すように、１本のチューブ８８（２つのチューブ半体８８Ａからなる）を用い、そのチューブ８８の外周部分にトレッドゴム層３０を接着したチューブタイプの構成とすることも出来る。
このようにチューブ半体８８Ａを互いに溶接する場合、チューブ８８同士を互いに溶接する場合も、上記実施形態と同様に、接合部位を予め予熱してから溶接用熱可塑性材料４３を供給することができる。

なお、クラウン部補強層２８は、補強コード２６を螺旋状に巻回して形成することが製造上容易だが、タイヤ幅方向でコードを不連続としても良い。

上記実施形態では、完全に溶解させた溶接用熱可塑性材料４３を接合部分に供給して一方のタイヤ半体１７Ａと他方のタイヤ半体１７Ａとを溶接したが、図２０に示すように、熱可塑性材料からなる帯状の溶着シート７４を、一方のタイヤ半体１７Ａと他方のタイヤ半体１７Ａとの両方に溶着するように、即ち、一方のタイヤ半体１７Ａの接合面と他方のタイヤ半体１７Ａの接合面とを跨ぐように外周部分に溶着させ、一方のタイヤ半体１７Ａと他方のタイヤ半体１７Ａとの接合を行っても良い。

本実施形態の接合方法は、帯状の溶着シート７４の下面（タイヤ半体１７Ａに対向する側）に向けてヒーターとファンからなる加熱装置７６で生成した熱風を当て、溶着シート７４の下表面を溶融し、タイヤケース１７を矢印Ａ方向に回転させながら、溶着シート７４を巻き付けることで溶着シート７４が一方のタイヤ半体１７Ａと他方のタイヤ半体１７Ａとの両方に跨って溶着する。なお、溶着シート７４の幅は５ｍｍ以上が好ましい。

シリンダ７８で付勢されたローラ８０で溶着シート７４をタイヤ半体１７Ａに向けて押し付けることで、溶着シート７４を確実に溶着させることができる。なお、熱風で加熱する代わりに、赤外線を照射して加熱しても良い。なお、熱可塑性材料が軟化して互いに接合できれば、熱可塑性材料は必ずしも溶融させなくても良い。

なお、溶着シート７４の下面と、タイヤ半体１７Ａの外周部における溶着シート７４の溶着予定部位とに熱風を当て、各々の表面のみを溶融してから溶着シート７４をタイヤ半体１７Ａに溶着しても良い。

溶着シート７４に用いる熱可塑性材料は、タイヤ半体１７Ａ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、溶着に問題なければタイヤ半体１７Ａを形成している熱可塑性材料とは異なる種類の熱可塑性材料を用いても良い。

１０ タイヤ
１２ ビード部
１４ サイド部（タイヤサイド部）
１６ クラウン部（外周部）
１７ タイヤケース
１７Ａ タイヤ半体（第１の熱可塑性材料、タイヤ構成部材）
１７Ａａ 外側傾斜面（接合面。接合予定部位。）
１８ ビードコア
２４ シール層（シール部）
２６ 補強コード（コード）
２８ クラウン部補強層
３０ トレッドゴム層
４３ 溶接用熱可塑性材料（第２の熱可塑性材料）
４６ ノズル
４６ 樹脂吐出用ノズル
４７ ファン
４８ ローラ
４９ 熱風遮断ローラ
７２ タイヤ内面支持リング（内側支持部材）
７２Ａ 環状溝
８６ タイヤ
８８ チューブ
８８Ａ チューブ半体

Claims (19)

1. 第１の熱可塑性材料で形成された複数のタイヤ構成部材が接合されるタイヤであって、
   端部同士が０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隙をおいて設けられた前記タイヤ構成部材と、
   前記間隙に設けられ、前記タイヤ構成部材同士を接合する第２の熱可塑性材料と、
   前記タイヤ構成部材と前記第２の熱可塑性材料との間に設けられ、前記第１の熱可塑性材料及び前記第２の熱可塑性材料が混ざり合った混合層と、
   前記タイヤ構成部材の内側に突出して内周面に付着する前記第２の熱可塑性材料の突出部分と、
   前記第２の熱可塑性材料及び前記タイヤ構成部材の外周面に前記第１の熱可塑性材料よりも剛性の高い補強コードが螺旋状に巻き付けられて構成されたクラウン部補強層と、
   該クラウン部補強層の外周側に配置されたゴムからなるトレッドゴム層と、
   を有し、
   互いに隣接する一方の前記タイヤ構成部材の接合面及び他方の前記タイヤ構成部材の接合面を、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜した外側傾斜面と、該外側傾斜面の端部を構成しタイヤ赤道面に平行な端面とで構成したタイヤ。
2. 第１の熱可塑性材料で形成された複数のタイヤ構成部材が接合されるタイヤであって、
   端部同士が０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隙をおいて設けられた前記タイヤ構成部材と、
   前記間隙に設けられ、前記タイヤ構成部材同士を接合する第２の熱可塑性材料と、
   前記タイヤ構成部材と前記第２の熱可塑性材料との間に設けられ、前記第１の熱可塑性材料及び前記第２の熱可塑性材料が混ざり合った混合層と、
   前記タイヤ構成部材の内側に突出して内周面に付着する前記第２の熱可塑性材料の突出部分と、
   を有し、
   互いに隣接する一方の前記タイヤ構成部材の接合面及び他方の前記タイヤ構成部材の接合面を、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜した外側傾斜面と、該外側傾斜面の端部を構成しタイヤ赤道面に平行な端面とで構成したタイヤ。
3. 前記突出部分のタイヤ幅方向の幅を前記間隙より幅広に設定した請求項１または請求項２に記載のタイヤ。
4. 前記内周面に付着した前記突出部分における付着部分での幅寸法を０．５ｍｍ〜５ｍｍに設定した請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ。
5. 前記第２の熱可塑性材料が、互いに接合される一方の前記タイヤ構成部材の内外面と、他方の前記タイヤ構成部材の内外面に付着されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ。
6. 前記第２の熱可塑性材料は、前記タイヤ構成部材の前記接合面よりも外周側に付着されず、且つ外周面が平らに均されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のタイヤ。
7. タイヤ径方向内側にリムのビードシート、及びリムフランジに接触するビード部を備え、前記ビード部に環状のビードコアが埋設されている、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載のタイヤ。
8. 少なくとも前記ビード部から外周部までが前記第１の熱可塑性材料で形成されている、請求項７に記載のタイヤ。
9. 互いに接合される一方のタイヤ構成部材と他方のタイヤ構成部材とがタイヤ幅方向中央部で接合されている、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載のタイヤ。
10. タイヤ内の空気が外部へ漏れないように、リムと接触する部分に、前記第１の熱可塑性材料よりもシール性に優れたゴムからなるシール部が設けられている、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載のタイヤ。
11. 第１の熱可塑性材料で形成される複数のタイヤ構成部材を互いに接合することで構成されるタイヤを製造するタイヤの製造方法であって、
    互いに接合される一方のタイヤ構成部材の端部と他方のタイヤ構成部材の端部との間に０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隙を設けた状態で両タイヤ構成部材を配置し、溶融した第２の熱可塑性材料を前記間隙に充填して両タイヤ構成部材に付着させつつ、前記間隙を介して両タイヤ構成部材の内側に吐出させて両タイヤ構成部材の内周面に付着させ、前記一方のタイヤ構成部材と前記他方の構成部材とに付着させた前記第２の熱可塑性材料を冷却固化させることで前記一方のタイヤ構成部材と前記他方のタイヤ構成部材とを接合するとともに、両タイヤ構成部材の内側に突出した突出部分を形成する接合工程を有し、
    前記第２の熱可塑性材料及び前記第２の熱可塑性材料で接合された前記タイヤ構成部材の外周面に前記第１の熱可塑性材料よりも剛性の高い補強コードを螺旋状に巻き付けてクラウン部補強層を形成した後、前記クラウン部補強層の外周側にゴムからなるトレッドゴム層を配置し、
    前記接合工程では、前記一方のタイヤ構成部材及び前記他方のタイヤ構成部材の内周面を、外周面に周方向に連続して延びる環状溝が設けられたタイヤ内面支持リングで支持し、前記タイヤ構成部材の外周面に付着された溶融状態の前記第２の熱可塑性材料をローラで押圧することで溶融状態の前記第２の熱可塑性材料の一部を前記一方のタイヤ構成部材と他方の前記タイヤ構成部材との間を介して前記環状溝へ進入させて前記タイヤ構成部材の内周面よりもタイヤ内面側に突出する部分を形成し且つ一方の前記タイヤ構成部材及び他方の前記タイヤ構成部材の各々の内周面に付着させる、タイヤの製造方法。
12. 第１の熱可塑性材料で形成される複数のタイヤ構成部材を互いに接合することで構成されるタイヤを製造するタイヤの製造方法であって、
    互いに接合される一方のタイヤ構成部材の端部と他方のタイヤ構成部材の端部との間に０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隙を設けた状態で両タイヤ構成部材を配置し、溶融した第２の熱可塑性材料を前記間隙に充填して両タイヤ構成部材に付着させつつ、前記間隙を介して両タイヤ構成部材の内側に吐出させて両タイヤ構成部材の内周面に付着させ、前記一方のタイヤ構成部材と前記他方の構成部材とに付着させた前記第２の熱可塑性材料を冷却固化させることで前記一方のタイヤ構成部材と前記他方のタイヤ構成部材とを接合するとともに、両タイヤ構成部材の内側に突出した突出部分を形成する接合工程を有し、
    前記接合工程では、前記一方のタイヤ構成部材及び前記他方のタイヤ構成部材の内周面を、外周面に周方向に連続して延びる環状溝が設けられたタイヤ内面支持リングで支持し、前記タイヤ構成部材の外周面に付着された溶融状態の前記第２の熱可塑性材料をローラで押圧することで溶融状態の前記第２の熱可塑性材料の一部を前記一方のタイヤ構成部材と他方の前記タイヤ構成部材との間を介して前記環状溝へ進入させて前記タイヤ構成部材の内周面よりもタイヤ内面側に突出する部分を形成し且つ一方の前記タイヤ構成部材及び他方の前記タイヤ構成部材の各々の内周面に付着させる、タイヤの製造方法。
13. 第１の熱可塑性材料で形成される複数のタイヤ構成部材を互いに接合することで構成されるタイヤを製造する製造方法であり、
    互いに隣接する一方の前記タイヤ構成部材の接合面及び他方の前記タイヤ構成部材の接合面が、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜した外側傾斜面と、該外側傾斜面の端部を構成しタイヤ赤道面に平行な端面とで構成されたタイヤの製造方法であって、
    互いに接合される一方のタイヤ構成部材の端部と他方のタイヤ構成部材の端部との間に０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隙を設けた状態で両タイヤ構成部材を配置し、溶融した第２の熱可塑性材料を前記間隙に充填して両タイヤ構成部材に付着させつつ、前記間隙を介して両タイヤ構成部材の内側に吐出させて両タイヤ構成部材の内周面に付着させ、前記一方のタイヤ構成部材と前記他方の構成部材とに付着させた前記第２の熱可塑性材料を冷却固化させることで前記一方のタイヤ構成部材と前記他方のタイヤ構成部材とを接合するとともに、両タイヤ構成部材の内側に突出した突出部分を形成する接合工程を有し、
    前記第２の熱可塑性材料及び前記第２の熱可塑性材料で接合された前記タイヤ構成部材の外周面に前記第１の熱可塑性材料よりも剛性の高い補強コードを螺旋状に巻き付けてクラウン部補強層を形成した後、前記クラウン部補強層の外周側にゴムからなるトレッドゴム層を配置し、
    前記接合工程では、前記一方のタイヤ構成部材及び前記他方のタイヤ構成部材の内周面を、外周面に周方向に連続して延びる環状溝が設けられたタイヤ内面支持リングで支持し、前記タイヤ構成部材の外周面に付着された溶融状態の前記第２の熱可塑性材料をローラで押圧することで溶融状態の前記第２の熱可塑性材料の一部を前記一方のタイヤ構成部材と他方の前記タイヤ構成部材との間を介して前記環状溝へ進入させて前記タイヤ構成部材の内周面よりもタイヤ内面側に突出する部分を形成し且つ一方の前記タイヤ構成部材及び他方の前記タイヤ構成部材の各々の内周面に付着させる、タイヤの製造方法。
14. 第１の熱可塑性材料で形成される複数のタイヤ構成部材を互いに接合することで構成されるタイヤを製造する製造方法であり、
    互いに隣接する一方の前記タイヤ構成部材の接合面及び他方の前記タイヤ構成部材の接合面が、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜した外側傾斜面と、該外側傾斜面の端部を構成しタイヤ赤道面に平行な端面とで構成されたタイヤの製造方法であって、
    互いに接合される一方のタイヤ構成部材の端部と他方のタイヤ構成部材の端部との間に０．５ｍｍ〜２ｍｍの間隙を設けた状態で両タイヤ構成部材を配置し、溶融した第２の熱可塑性材料を前記間隙に充填して両タイヤ構成部材に付着させつつ、前記間隙を介して両タイヤ構成部材の内側に吐出させて両タイヤ構成部材の内周面に付着させ、前記一方のタイヤ構成部材と前記他方の構成部材とに付着させた前記第２の熱可塑性材料を冷却固化させることで前記一方のタイヤ構成部材と前記他方のタイヤ構成部材とを接合するとともに、両タイヤ構成部材の内側に突出した突出部分を形成する接合工程を有し、
    前記接合工程では、前記一方のタイヤ構成部材及び前記他方のタイヤ構成部材の内周面を、外周面に周方向に連続して延びる環状溝が設けられたタイヤ内面支持リングで支持し、前記タイヤ構成部材の外周面に付着された溶融状態の前記第２の熱可塑性材料をローラで押圧することで溶融状態の前記第２の熱可塑性材料の一部を前記一方のタイヤ構成部材と他方の前記タイヤ構成部材との間を介して前記環状溝へ進入させて前記タイヤ構成部材の内周面よりもタイヤ内面側に突出する部分を形成し且つ一方の前記タイヤ構成部材及び他方の前記タイヤ構成部材の各々の内周面に付着させる、タイヤの製造方法。
15. 前記突出部分のタイヤ幅方向の幅を前記間隙より幅広に設定した請求項１１〜請求項１４の何れか１項に記載のタイヤの製造方法。
16. 前記内周面に付着した前記突出部分における付着部分での幅寸法を０．５ｍｍ〜５ｍｍに設定した請求項１１〜請求項１５の何れか１項に記載のタイヤの製造方法。
17. 前記タイヤ構成部材の外周面には、タイヤ構成部材端部に向かうにしたがってタイヤ径が小さくなる方向に傾斜する外側傾斜面が形成されており、少なくとも前記外側傾斜面に前記第２の熱可塑性材料が付着する、請求項１１または請求項１２または請求項１５または請求項１６に記載のタイヤの製造方法。
18. 前記接合工程では、前記タイヤ構成部材に付着させた前記第２の熱可塑性材料を前記タイヤ構成部材の前記外側傾斜面よりも外周側に付着させないように、ローラで押圧して前記第２の熱可塑性材料の外周面を平らに均す、請求項１３または請求項１４または請求項１７に記載のタイヤの製造方法。
19. 少なくとも前記タイヤ構成部材に付着した第２の熱可塑性材料を強制冷却する、強制冷却工程を有する、請求項１１〜請求項１８の何れか１項に記載のタイヤの製造方法。

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