JP6834635B2 - How to manufacture airless tires and airless tires - Google Patents

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本発明は、注型成形時、高分子材の熱収縮に起因するトレッドリングとスポークとの部分的な剥離を抑制するエアレスタイヤの製造方法、及びエアレスタイヤに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an airless tire that suppresses partial peeling of a tread ring and spokes due to heat shrinkage of a polymer material during casting, and an airless tire.

下記の特許文献1には、乗用車用などにも適用可能なエアレスタイヤとして、トレッドリングとハブとの間を、放射状に配列する板状のスポーク本体を有するスポークによって連結させた構造のものが提案されている。 Patent Document 1 below proposes, as an airless tire applicable to passenger cars, a structure in which a tread ring and a hub are connected by spokes having plate-shaped spoke bodies arranged in a radial pattern. Has been done.

この提案のエアレスタイヤでは、トレッドリングとスポークとの間の接着強度を高めるために、加硫成形されたトレッドリングの内周面に、粗面処理と接着剤の塗布とがそれぞれ行われる。その後、トレッドリングとハブとを注型金型内に投入し、かつスポーク形成用の高分子材の原料液を注入、硬化させることにより、スポークとトレッドリングとハブとを一体化させている。 In the proposed airless tire, in order to increase the adhesive strength between the tread ring and the spokes, a rough surface treatment and an adhesive are applied to the inner peripheral surface of the vulcanized tread ring, respectively. After that, the tread ring and the hub are put into the casting mold, and the raw material liquid of the polymer material for forming the spokes is injected and cured to integrate the spokes, the tread ring and the hub.

しかし、図10に誇張して示すように、高分子材が硬化する際、熱収縮が発生し、板状のスポーク本体a1が、その長さ方向に収縮する。このとき、スポークaの外側環状部a2とスポーク本体a1との交差部xにおいて、外側環状部a2を半径方向内側に引っ張る向きの力Fが作用する。その結果、トレッドリングbからの外側環状部a2の部分的な剥離jが、交差部xにおいて発生する傾向となる。 However, as shown in an exaggerated manner in FIG. 10, when the polymer material is cured, heat shrinkage occurs, and the plate-shaped spoke body a1 shrinks in the length direction thereof. At this time, at the intersection x between the outer annular portion a2 of the spoke a and the spoke body a1, a force F in the direction of pulling the outer annular portion a2 inward in the radial direction acts. As a result, partial peeling j of the outer annular portion a2 from the tread ring b tends to occur at the intersection x.

国際公開WO2014/188912号公報International Publication WO2014 / 188912

そこで発明は、注型成形時、高分子材の熱収縮に起因するトレッドリングとスポークとの部分的な剥離を抑制するエアレスタイヤの製造方法、及びエアレスタイヤを提供することを課題としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an airless tire that suppresses partial peeling between the tread ring and the spokes due to heat shrinkage of the polymer material during casting, and to provide an airless tire.

本願第1の発明は、接地面を有する円筒状のトレッドリング、このトレッドリングの半径方向内側に配されかつ車軸に固定されるハブ、及び前記トレッドリングと前記ハブとを連結する高分子材からなるスポークを具えるエアレスタイヤの製造方法であって、
外周面にトレッド形成面を有す円筒状の剛性中子の前記トレッド形成面上で、トレッドゴムを含むトレッド構成部材を順次巻き付けて生トレッドリングを形成する生トレッド形成工程、
前記生トレッドリングを、剛性中子ごと加硫金型内に投入して加熱加硫するトレッド加硫工程、
前記ハブと、前記剛性中子から取り外した既加硫トレッドリングとを注型金型内に装着し、この注型金型内かつ既加硫トレッドリングとハブとの間の空間部内に、高分子材の原料液を注入しかつ硬化させることにより、スポークと既加硫トレッドリングとハブとを一体化させる注型成形工程とを具えるとともに、
前記剛性中子は、前記トレッド形成面に、このトレッド形成面の軸心方向の一側縁側から他側縁側にのびる複数本の条溝を具えることにより、前記トレッド加硫工程は、既加硫トレッドリングの内周面に、前記条溝が転写された凸条を形成したことを特徴としている。
The first invention of the present application is from a cylindrical tread ring having a ground plane, a hub arranged inside the tread ring in the radial direction and fixed to an axle, and a polymer material connecting the tread ring and the hub. It is a method of manufacturing airless tires with spokes.
A raw tread forming step of forming a raw tread ring by sequentially winding tread components including tread rubber on the tread forming surface of a cylindrical rigid core having a tread forming surface on the outer peripheral surface.
A tread vulcanization step in which the raw tread ring is put into a vulcanization die together with a rigid core and vulcanized by heating.
The hub and the pre-vulcanized tread ring removed from the rigid core are mounted in a casting die, and the height is high in the casting die and in the space between the pre-vulcanized tread ring and the hub. It is equipped with a casting process that integrates the spokes, the vulcanized tread ring, and the hub by injecting and curing the raw material liquid of the molecular material.
The rigid core is provided with a plurality of grooves extending from one side edge side in the axial direction of the tread forming surface to the other side edge side on the tread forming surface, whereby the tread vulcanization step has already been added. The inner peripheral surface of the vulcanization tread ring is characterized by forming ridges on which the grooves are transferred.

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法では、前記トレッド形成面における各前記条溝の開口部の面積の総和である全開口面積SAは、条溝が形成されない時のトレッド形成面の表面積S0の30〜70%であることが好ましい。 In the method for manufacturing an airless tire according to the present invention, the total opening area SA, which is the sum of the areas of the openings of the grooves on the tread forming surface, is the surface area S0 of the tread forming surface when the grooves are not formed. It is preferably 30 to 70%.

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法では、各前記条溝の表面積を含むトレッド形成面の全表面積SBは、条溝が形成されない時のトレッド形成面の表面積S0の130%以上であることが好ましい。 In the method for manufacturing an airless tire according to the present invention, the total surface area SB of the tread forming surface including the surface area of each groove is 130% or more of the surface area S0 of the tread forming surface when the groove is not formed. preferable.

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法では、前記条溝は、タイヤ軸方向と平行に形成されることが好ましい。 In the method for manufacturing an airless tire according to the present invention, it is preferable that the groove is formed parallel to the tire axial direction.

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法では、前記注型成形工程の前に、前記剛性中子から取り外した既加硫トレッドリングの内周面に、接着剤を塗布する接着剤塗布工程を具えることが好ましい。 In the method for manufacturing an airless tire according to the present invention, an adhesive coating step of applying an adhesive to the inner peripheral surface of a pre-vulcanized tread ring removed from the rigid core is provided before the casting molding step. It is preferable to obtain.

本願第2の発明は、前記第1の発明の製造方法によって形成されたエアレスタイヤであって、前記トレッドリングの内周面に、この内周面の軸心方向の一側縁側から他側縁側にのびる複数本の凸条を具えることを特徴としている。 The second invention of the present application is an airless tire formed by the manufacturing method of the first invention, and is on the inner peripheral surface of the tread ring from one side edge side to the other side edge side in the axial direction of the inner peripheral surface. It is characterized by having multiple ridges that extend.

本第1の発明は叙上の如く、トレッド形成面に複数本の条溝を有する剛性中子を用いて生トレッドリングを形成するとともに、この生トレッドリングを、剛性中子ごと加硫金型内に投入して加熱加硫を行っている。そのため、既加硫トレッドリングの内周面には、前記条溝が転写された複数の凸条が形成される。 In the first invention, as described above, a raw tread ring is formed using a rigid core having a plurality of grooves on the tread forming surface, and the raw tread ring is vulcanized together with the rigid core. It is put inside and vulcanized by heating. Therefore, a plurality of ridges to which the grooves are transferred are formed on the inner peripheral surface of the pre-vulcanized tread ring.

この凸条により、トレッドリングと高分子材との接触面積が増し、かつ凸条が高分子材内に食い込むことにより、接合強度を、粗面処理に比して高めることができる。その結果、注型成形時、高分子材の熱収縮に起因して、スポークとトレッドリングとの間に部分的な剥離が発生するのを抑制できる。また粗面処理工程が不要となり、生産性の向上にも貢献できる。 The ridges increase the contact area between the tread ring and the polymer material, and the ridges bite into the polymer material, so that the bonding strength can be increased as compared with the rough surface treatment. As a result, it is possible to suppress the occurrence of partial peeling between the spokes and the tread ring due to heat shrinkage of the polymer material during casting molding. In addition, the rough surface treatment process becomes unnecessary, which can contribute to the improvement of productivity.

本発明の製造方法によって形成されたエアレスタイヤの一実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an Example of the airless tire formed by the manufacturing method of this invention. エアレスタイヤを示すタイヤ軸方向の断面図である。It is sectional drawing in the tire axial direction which shows the airless tire. エアレスタイヤに用いられるトレッドリングを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the tread ring used for the airless tire. トレッドリングとスポークとの接合部を拡大して示すタイヤ軸心と直角方向の部分断面図である、It is a partial cross-sectional view in the direction perpendicular to the tire axis which shows the joint part of the tread ring and the spoke enlarged. 生トレッド形成工程、トレッド加硫工程、及び接着剤塗布工程を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the raw tread forming process, the tread vulcanization process, and the adhesive application process. (A)、(B)は注型成形工程を示す概念図である。(A) and (B) are conceptual diagrams showing a casting molding process. (A)〜(D)は、条溝及び凸条の断面形状を例示する断面図である。(A) to (D) are cross-sectional views illustrating the cross-sectional shapes of the grooves and the ridges. (A)〜(E)は、条溝及び凸条のパターン図である。(A) to (E) are pattern diagrams of a groove and a ridge. 全表面積SBを説明するトレッド形成面の部分断面図である。It is a partial cross-sectional view of the tread forming surface explaining the total surface area SB. トレッドリングからのスポークの部分的な剥離を誇張して示す部分拡大図である。It is a partial enlarged view which exaggerates the partial peeling of a spoke from a tread ring.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1、2に、本発明の製造方法によって形成されたエアレスタイヤ1の一例が示される。前記エアレスタイヤ1は、接地面2sを有する円筒状のトレッドリング2、このトレッドリング2の半径方向内側に配されかつ車軸Jに固定されるハブ3、及び前記トレッドリング2とハブ3とを連結する高分子材からなるスポーク4を具える。本例では、前記エアレスタイヤ1が乗用車用タイヤとして形成される場合が示される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIGS. 1 and 2 show an example of an airless tire 1 formed by the manufacturing method of the present invention. The airless tire 1 connects a cylindrical tread ring 2 having a ground contact surface 2s, a hub 3 arranged inside the tread ring 2 in the radial direction and fixed to an axle J, and the tread ring 2 and the hub 3. It is equipped with spokes 4 made of a tread. In this example, the case where the airless tire 1 is formed as a passenger car tire is shown.

前記トレッドリング2は、空気入りタイヤにおけるトレッド部に相当する部位であり、トレッドゴム2Aを含むトレッド構成部材Tgによって構成される。本例では、トレッド構成部材Tgは、トレッドゴム2Aと、その内部に埋設される補強コード層2Bとを具える。トレッドゴム2Aとしては、接地に対する摩擦力、耐摩耗性に優れるゴム組成物が好適に採用される。また前記補強コード層2Bとしては、タイヤコードをタイヤ周方向に対して例えば10〜45度の角度で配列した第1のコードプライ2B1、及びタイヤコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回した第2のコードプライ2B2が適宜組み合わせて使用されうる。 The tread ring 2 is a portion corresponding to a tread portion in a pneumatic tire, and is composed of a tread component member Tg including a tread rubber 2A. In this example, the tread component Tg includes a tread rubber 2A and a reinforcing cord layer 2B embedded therein. As the tread rubber 2A, a rubber composition having excellent frictional force against grounding and abrasion resistance is preferably adopted. The reinforcing cord layer 2B includes a first cord ply 2B1 in which tire cords are arranged at an angle of, for example, 10 to 45 degrees with respect to the tire circumferential direction, and a first cord ply 2B1 in which the tire cord is spirally wound in the tire circumferential direction. The code ply 2B2 of 2 can be used in appropriate combination.

前記ハブ3は、タイヤホイールに相当するもので、本例では、車軸Jに固定される円盤状のディスク部3Aと、このディスク部3Aの半径方向外端部に一体に形成される円筒状のスポーク取付け部3Bとを具える。前記ディスク部3Aの中央には、車軸Jの前端部Jaが挿通するハブ孔3A1が形成される。又ハブ孔3A1の周囲には、車軸側に配されるボルト部Jbをナット止めするための複数のボルト挿通孔3A2が設けられる。 The hub 3 corresponds to a tire wheel, and in this example, a disk-shaped disc portion 3A fixed to the axle J and a cylindrical disc portion 3A integrally formed at the outer end portion in the radial direction of the disc portion 3A. It is equipped with a spoke mounting portion 3B. A hub hole 3A1 through which the front end portion Ja of the axle J is inserted is formed in the center of the disk portion 3A. Further, around the hub hole 3A1, a plurality of bolt insertion holes 3A2 for fixing the bolt portion Jb arranged on the axle side with a nut are provided.

このようなハブ3は、従来のタイヤホイールと同様、例えば、スチール、アルミ合金、マグネシウム合金等の金属材料によって別途形成される。 Like a conventional tire wheel, such a hub 3 is separately formed of a metal material such as steel, an aluminum alloy, or a magnesium alloy.

前記スポーク4は、高分子材からなる注型成形体であって、本例では、外側環状部4A、内側環状部4B、及び放射状に配され前記外側環状部4Aと内側環状部4Bとを連結する複数の板状のスポーク本体4Cから形成される。前記高分子材として、例えばエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、メラミン系樹脂などの熱硬化樹脂が好適に採用されるが、特にポリウレタン系樹脂は弾性特性に優れるため、より好適に採用しうる。 The spoke 4 is a cast molded body made of a polymer material, and in this example, the outer annular portion 4A, the inner annular portion 4B, and the outer annular portion 4A and the inner annular portion 4B are connected radially. It is formed from a plurality of plate-shaped spoke bodies 4C. As the polymer material, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a polyurethane resin, or a melamine resin is preferably used, but a polyurethane resin is more preferably used because it has excellent elastic properties. Can be done.

前記外側環状部4Aおよび内側環状部4Bは、それぞれ車軸Jと同心な円筒状体であり、前記トレッドリング2の内周面およびハブ3の外周面と、注型成形によって一体に接合される。また本例のスポーク本体4Cは、タイヤ軸方向に対して一方側に傾斜する第1のスポーク本体4C1と、他方側に傾斜する第2のスポーク本体4C2とから構成され、前記第1、第2のスポーク本体4C1、4C2はタイヤ周方向に交互に配される。本例では第1、第2のスポーク本体4C1、4C2がジグザグ状に連続する場合が示されるが、第1、第2のスポーク本体4C1、4C2が周方向に離間しても良い。 The outer annular portion 4A and the inner annular portion 4B are cylindrical bodies concentric with the axle J, respectively, and are integrally joined to the inner peripheral surface of the tread ring 2 and the outer peripheral surface of the hub 3 by casting. Further, the spoke body 4C of this example is composed of a first spoke body 4C1 that is inclined to one side with respect to the tire axial direction and a second spoke body 4C2 that is inclined to the other side, and the first and second spoke bodies are described above. The spoke bodies 4C1 and 4C2 are arranged alternately in the tire circumferential direction. In this example, the case where the first and second spoke bodies 4C1 and 4C2 are continuous in a zigzag shape is shown, but the first and second spoke bodies 4C1 and 4C2 may be separated in the circumferential direction.

図3に示すように、前記トレッドリング2の内周面には、この内周面の軸心方向の一側縁2E1側から他側縁2E2側にのびる複数本の凸条5が突設される。本例では、凸条5が、一側縁2E1から他側縁2E2までのびる場合が示されるが、一側縁2E1及び他側縁2E2の手前で終端しても良い。 As shown in FIG. 3, a plurality of ridges 5 extending from one side edge 2E1 side to the other side edge 2E2 side in the axial direction of the inner peripheral surface are projected on the inner peripheral surface of the tread ring 2. To. In this example, the case where the ridge 5 extends from the one side edge 2E1 to the other side edge 2E2 is shown, but it may be terminated before the one side edge 2E1 and the other side edge 2E2.

この凸条5は、図4に示すように、トレッドリング2と外側環状部4A(スポーク4)との接触面積を増し、かつ凸条5が外側環状部4A内に食い込むことにより、トレッドリング2と外側環状部4Aとの接合強度を高めることができる。その結果、スポーク4を注型成形する際の高分子材の熱収縮に起因して、外側環状部4A(スポーク4)とトレッドリング2との間に部分的な剥離が発生するのを抑制できる。 As shown in FIG. 4, the ridge 5 increases the contact area between the tread ring 2 and the outer annular portion 4A (spoke 4), and the ridge 5 bites into the outer annular portion 4A, whereby the tread ring 2 The joint strength between the surface and the outer annular portion 4A can be increased. As a result, it is possible to suppress the occurrence of partial peeling between the outer annular portion 4A (spoke 4) and the tread ring 2 due to heat shrinkage of the polymer material when the spoke 4 is cast-molded. ..

本例では、凸条5を含むトレッドリング2の内周面には、接着剤6aからなる接着層6が形成され、前記接合強度がさらに形成される。 In this example, an adhesive layer 6 made of an adhesive 6a is formed on the inner peripheral surface of the tread ring 2 including the ridges 5, and the bonding strength is further formed.

この凸条5は、後述するエアレスタイヤ1の製造方法において説明するように、トレッドリング2を加硫成形する際、図5に示すように、剛性中子10のトレッド形成面10sに設けられた条溝11が、トレッドリング2の内周面に転写されることによって形成される。従って、凸条5は、条溝11と実質的に同形状であって、その断面形状、サイズ、配列パターンについては、後述する条溝11において説明する。 The ridges 5 are provided on the tread forming surface 10s of the rigid core 10 as shown in FIG. 5 when the tread ring 2 is vulcanized as described in the method for manufacturing the airless tire 1 described later. The groove 11 is formed by being transferred to the inner peripheral surface of the tread ring 2. Therefore, the ridge 5 has substantially the same shape as the groove 11, and the cross-sectional shape, size, and arrangement pattern thereof will be described in the groove 11 described later.

次に、前記エアレスタイヤ1の製造方法を説明する。この製造方法は、図5、6に示すように、生トレッド形成工程K1と、トレッド加硫工程K2と、注型成形工程K3とを含んで構成される。 Next, a method of manufacturing the airless tire 1 will be described. As shown in FIGS. 5 and 6, this manufacturing method includes a raw tread forming step K1, a tread vulcanization step K2, and a casting molding step K3.

図5に示すように、生トレッド形成工程K1では、外周面にトレッド形成面10sを有する円筒状の剛性中子10が使用される。そして回転する剛性中子10のトレッド形成面10s上で、トレッドゴム2Aを含む未加硫のトレッド構成部材Tgを順次巻き付けることにより、生トレッドリング2Rが形成される。 As shown in FIG. 5, in the raw tread forming step K1, a cylindrical rigid core 10 having a tread forming surface 10s on the outer peripheral surface is used. Then, the raw tread ring 2R is formed by sequentially winding the unvulcanized tread component Tg containing the tread rubber 2A on the tread forming surface 10s of the rotating rigid core 10.

本発明では、前記剛性中子10は、トレッド形成面10sに、このトレッド形成面10sの軸心i方向の一側縁10E1側から他側縁10E2側にのびる複数本の条溝11が配される。本例では、各条溝11が一側縁10E1から他側縁10E2までのびる場合が示されるが、一側縁10E1及び他側縁10E2の手前で終端しても良い。 In the present invention, the rigid core 10 is provided with a plurality of grooves 11 extending from the one side edge 10E1 side of the tread forming surface 10s in the axial direction i direction to the other side edge 10E2 side on the tread forming surface 10s. To. In this example, the case where each groove 11 extends from the one side edge 10E1 to the other side edge 10E2 is shown, but it may be terminated before the one side edge 10E1 and the other side edge 10E2.

条溝11の断面形状としては、図7(A)〜(D)に例示するように、例えば矩形形状11a(図7(A))、三角形状11b(図7(B))、半円形状11c(図7(C))、楔形形状11d(図7(D))など種々のものが採用可能である。特に、トレッドリング2(「既加硫トレッドリング2」と呼ぶ場合がある。)の剛性中子10からの取り外し易さ(「トレッドリング取外し性」という場合がある。)の観点からは、11b>11c>11a>11dの順で三角形状11bが最も好ましい。また注型成形時のトレッドリング2とスポーク4との剥離抑制(以後「スポーク剥離抑制」という。)の観点からは、11b<11c<11a<11dの順で楔形形状11dが最も好ましい。 The cross-sectional shape of the groove 11 is, for example, a rectangular shape 11a (FIG. 7 (A)), a triangular shape 11b (FIG. 7 (B)), or a semicircular shape, as illustrated in FIGS. 7 (A) to 7 (D). Various types such as 11c (FIG. 7 (C)) and wedge-shaped shape 11d (FIG. 7 (D)) can be adopted. In particular, from the viewpoint of ease of removal of the tread ring 2 (sometimes referred to as "pre-sulfurized tread ring 2") from the rigid core 10 (sometimes referred to as "tread ring removableness"), 11b The triangular shape 11b is most preferable in the order of> 11c> 11a> 11d. Further, from the viewpoint of suppressing peeling between the tread ring 2 and the spokes 4 during casting (hereinafter referred to as “spoke peeling suppression”), the wedge shape 11d is most preferable in the order of 11b <11c <11a <11d.

条溝11のサイズについては、特に規制されないが、開口巾Wは2〜5mm、深さhは0.5〜2.5mmが好適である。また深さhは、前記外側環状部4Aの厚さt(図4に示す)より小であって、厚さtの10〜50%が好ましい。なお深さhが2.5mmを超えると、外側環状部4Aの強度が低下傾向となり、逆に0.5mmを下回ると、接触面積を充分増加できずスポーク剥離抑制の効果が低くなる。 The size of the groove 11 is not particularly limited, but the opening width W is preferably 2 to 5 mm and the depth h is preferably 0.5 to 2.5 mm. The depth h is smaller than the thickness t (shown in FIG. 4) of the outer annular portion 4A, and is preferably 10 to 50% of the thickness t. If the depth h exceeds 2.5 mm, the strength of the outer annular portion 4A tends to decrease, and conversely, if it is less than 0.5 mm, the contact area cannot be sufficiently increased and the effect of suppressing spoke peeling is reduced.

また条溝11の配列パターンについては、図8(A)〜(E)に示すように、
(1) 軸心i方向と平行な条溝11Aから形成されるパターンPa(図8(A))、
(2) 軸心i方向に対して一定角度θで一方側に傾斜する条溝11Bから形成されるパターンPb(図8(B))、
(3) 一定角度θで一方側に傾斜する条溝11Bと、一定角度θで他方側に傾斜する条溝11Cとから形成されるパターンPc(図8(C))、
(4) 剛性中子10の巾中心wiを対象軸として周方向一方側に凸となる放物線状の条溝11Dから形成されるパターンPd(図8(D))、
(5) 周方向一方側に凸となる放物線状の条溝11Dと、周方向他方側に凸となる放物線状の条溝11Eとから形成されるパターンPe(図8(E))など種々のものが採用可能である。
The arrangement pattern of the groove 11 is as shown in FIGS. 8A to 8E.
(1) Pattern Pa (FIG. 8 (A)) formed from the groove 11A parallel to the axial center i direction,
(2) Pattern Pb (FIG. 8 (B)) formed from the groove 11B inclined to one side at a constant angle θ with respect to the axial center i direction.
(3) A pattern Pc (FIG. 8 (C)) formed by a groove 11B inclined to one side at a constant angle θ and a groove 11C inclined to the other side at a constant angle θ.
(4) A pattern Pd (FIG. 8 (D)) formed from a parabolic groove 11D that is convex on one side in the circumferential direction with the width center wi of the rigid core 10 as the target axis.
(5) Various patterns Pe (FIG. 8 (E)) formed by a parabolic groove 11D that is convex on one side in the circumferential direction and a parabolic groove 11E that is convex on the other side in the circumferential direction. Things can be adopted.

図5に示すように、トレッド加硫工程K2では、生トレッドリング2Rを、剛性中子10ごと加硫金型12内に投入して加熱加硫する。本例の加硫金型12は、トレッドリング2の側面を成形するサイドモールド12aと、外周面を成形するトレッドモールド12bとを含み、前記トレッドモールド12bは、周方向に分割されかつ半径方向内外に移動可能な複数のセグメント12b1により構成される。 As shown in FIG. 5, in the tread vulcanization step K2, the raw tread ring 2R is put into the vulcanization die 12 together with the rigid core 10 and vulcanized by heating. The vulcanization die 12 of this example includes a side mold 12a for molding the side surface of the tread ring 2 and a tread mold 12b for molding the outer peripheral surface, and the tread mold 12b is divided in the circumferential direction and inside and outside in the radial direction. It is composed of a plurality of segments 12b1 that can be moved to.

そして剛性中子10と加硫金型12との間で、生トレッドリング2Rを加圧しながら加熱することで、既加硫トレッドリング2が精度良く加硫成形される。このとき、生トレッドリング2Rのゴムが前記条溝11内に入り込むことで、既加硫トレッドリング2の内周面に、条溝11が転写された凸条5が形成される。 Then, the existing vulcanized tread ring 2 is vulcanized and molded with high accuracy by heating the raw tread ring 2R between the rigid core 10 and the vulcanization die 12 while pressurizing the raw tread ring 2R. At this time, the rubber of the raw tread ring 2R enters the groove 11, so that the ridge 5 on which the groove 11 is transferred is formed on the inner peripheral surface of the already vulcanized tread ring 2.

また既加硫トレッドリング2は、剛性中子10ごと加硫金型12から取り出された後、トレッドリング取出しステップKaにより、既加硫トレッドリング2が剛性中子10から取り外される。 Further, after the vulcanized tread ring 2 is taken out from the vulcanization mold 12 together with the rigid core 10, the vulcanized tread ring 2 is removed from the rigid core 10 by the tread ring taking-out step Ka.

ここで、前記パターンPa、Pbの場合、剛性中子10を縮径させずに、トレッドリング2を軸心i方向に押し出すことで取り外し可能である。そのため、剛性中子10の構造を簡易化できるという利点があり、好ましく採用しうる。なおパターンPbにおいては、剛性中子10を軸心i回りに回転させながら軸心i方向に押し出すことで、トレッドリング2を取り外しうる。これに対してパターンPc〜Peの場合には、トレッドリング2の取り外しに際して、剛性中子10を縮径させる必要があるため、剛性中子10の構造を複雑化させるという点で不利がある。 Here, in the case of the patterns Pa and Pb, the tread ring 2 can be removed by pushing out the tread ring 2 in the axial direction i direction without reducing the diameter of the rigid core 10. Therefore, there is an advantage that the structure of the rigid core 10 can be simplified, and it can be preferably adopted. In the pattern Pb, the tread ring 2 can be removed by pushing the rigid core 10 in the direction of the axis i while rotating it around the axis i. On the other hand, in the case of the patterns Pc to Pe, it is necessary to reduce the diameter of the rigid core 10 when removing the tread ring 2, which is disadvantageous in that the structure of the rigid core 10 is complicated.

図6(A)、(B)に示すように、注型成形工程K3では、スポーク4を注型成形により形成する。具体的には、ハブ3と、既加硫トレッドリング2とを注型金型30内に装着することにより、注型金型30内かつ既加硫トレッドリング2とハブ3との間に、スポーク4に相当する空間部Hを形成する。そして、この空間部H内に、高分子材の原料液を注入しかつ硬化させることにより、スポーク4と既加硫トレッドリング2とハブ3とが一体化したエアレスタイヤ1が形成される。 As shown in FIGS. 6A and 6B, in the casting step K3, the spokes 4 are formed by casting. Specifically, by mounting the hub 3 and the pre-vulcanized tread ring 2 in the casting mold 30, the hub 3 can be placed in the casting mold 30 and between the pre-vulcanized tread ring 2 and the hub 3. A space portion H corresponding to the spoke 4 is formed. Then, by injecting and curing the raw material liquid of the polymer material into the space H, an airless tire 1 in which the spokes 4, the vulcanized tread ring 2 and the hub 3 are integrated is formed.

本例では、注型成形工程K3の前に、図5に示すように、剛性中子10から取り外した既加硫トレッドリング2の内周面に、前記接着剤6aを塗布する接着剤塗布工程K4が行われる。なお注型成形工程K3は、塗布した接着剤6aが乾燥した後に行われる。 In this example, as shown in FIG. 5, an adhesive coating step of applying the adhesive 6a to the inner peripheral surface of the already vulcanized tread ring 2 removed from the rigid core 10 before the casting molding step K3. K4 is performed. The casting molding step K3 is performed after the applied adhesive 6a has dried.

接着剤6aとしては、ラテックス型、溶剤型、反応型等の種々な接着剤が、被着体の材質に応じて適宜選択することができる。例えばスポーク4がウレタン系樹脂の場合、例えばロードファーイースト社製の商品名「ケムロック218E」に代表される接着剤が好適に採用される。 As the adhesive 6a, various adhesives such as latex type, solvent type, and reactive type can be appropriately selected depending on the material of the adherend. For example, when the spoke 4 is a urethane-based resin, for example, an adhesive represented by the trade name "Chemlock 218E" manufactured by Rhodefar East Co., Ltd. is preferably adopted.

ここで、高分子材の熱収縮に起因するトレッドリング2と外側環状部4A(スポーク4)と剥離を抑制するために、トレッド形成面10sにおける各前記条溝11の開口部の面積saの総和である全開口面積SAは、条溝11が形成されない時のトレッド形成面の表面積S0の30〜70%、より好ましくは50〜70%である。全開口面積SAが表面積S0の30%を下回ると、接触面積が減じて剥離抑制効果が低くなる。逆に70%を超えても、凸条5、5間に高分子材の流れ込み不良が発生しやすく、同様に、スポーク剥離抑制の効果が低くなる。 Here, in order to suppress peeling of the tread ring 2 and the outer annular portion 4A (spoke 4) due to heat shrinkage of the polymer material, the sum of the areas sa of the openings of the grooves 11 on the tread forming surface 10s. The total opening area SA is 30 to 70%, more preferably 50 to 70% of the surface area S0 of the tread forming surface when the groove 11 is not formed. When the total opening area SA is less than 30% of the surface area S0, the contact area is reduced and the peeling suppressing effect is lowered. On the contrary, even if it exceeds 70%, poor flow of the polymer material is likely to occur between the ridges 5 and 5, and similarly, the effect of suppressing spoke peeling is lowered.

また各条溝11の表面積sbを含むトレッド形成面10sの全表面積SBは、条溝11が形成されない時のトレッド形成面10sの表面積S0の130%以上であることも好ましい。これによって接触面積が確保され、充分な剥離抑制効果が発揮される。なお全表面積SBは、図9に示すように、各条溝11の表面積sbの総和Σsbと、トレッド形成面10sにおける条溝11、11間の部分における面積scの総和Σscとの和として示される。又条溝11の表面積sbは、条溝11の溝側面の面積及び溝底の面積を含む。 Further, the total surface area SB of the tread forming surface 10s including the surface area sb of each groove 11 is preferably 130% or more of the surface area S0 of the tread forming surface 10s when the groove 11 is not formed. As a result, the contact area is secured and a sufficient peeling suppressing effect is exhibited. As shown in FIG. 9, the total surface area SB is shown as the sum of the total surface area sb of each groove 11 and the total area sc of the area sc between the grooves 11 and 11 on the tread forming surface 10s. .. Further, the surface area sb of the groove 11 includes the area of the groove side surface and the area of the groove bottom of the groove 11.

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。 Although the particularly preferable embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the illustrated embodiments and can be modified into various embodiments.

図5、6に示す本発明の製造方法に基づいて、図1に示す構造のエアレスタイヤ(タイヤサイズ145/70R12に相当するタイヤ)を、それぞれ10本ずつ試作するとともに、そのときのトレッドリング取外し性、及びスポーク剥離抑制効果についてテストした。剛性中子のトレッド形成面には、条溝が表1の仕様に基づいて形成されている。 Based on the manufacturing method of the present invention shown in FIGS. 5 and 6, 10 airless tires (tires corresponding to tire sizes 145 / 70R12) having the structure shown in FIG. The sex and the effect of suppressing spoke peeling were tested. Grooves are formed on the tread forming surface of the rigid core based on the specifications in Table 1.

各タイヤとも、条溝以外は実質的に同仕様であり、スポークとしてウレタン系樹脂を用いるとともに、接着剤には、「ケムロック218E」(ロード・ファー・イーストコーポレーション社製の商品名)を使用した。比較例1として、条溝に代え、トレッド形成面に、表面粗さRa(算術平均粗さ)が10μmの粗面処理を行っている。 Each tire has substantially the same specifications except for the groove, and urethane resin is used for the spokes, and "Chemlock 218E" (trade name manufactured by Road Far East Corporation) is used as the adhesive. .. As Comparative Example 1, instead of the groove, the tread-forming surface is roughened with a surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) of 10 μm.

(1)トレッドリング取外し性:
トレッド加硫工程後、剛性中子を縮径させずに、トレッドリングを軸心方向に押し出すことで、トレッドリングを剛性中子から取り外した。そのときの取り外し易さを、作業員の官能評価により10点法で示した。数値が大なほど良好である。4点以上が合格である。
(1) Tread ring removable:
After the tread vulcanization step, the tread ring was removed from the rigid core by pushing the tread ring in the axial direction without reducing the diameter of the rigid core. The ease of removal at that time was shown by a 10-point method by sensory evaluation of workers. The larger the number, the better. 4 points or more pass.

(2)スポーク剥離抑制効果:
注型成形工程後、ウレタン系樹脂の熱収縮に起因するトレッドリング2とスポーク4との剥離の状態を目視検査し、検査員の官能評価により10点法で示した。数値が大なほど良好である。4点以上が合格である。
(2) Spoke peeling inhibitory effect:
After the casting step, the state of peeling between the tread ring 2 and the spokes 4 due to heat shrinkage of the urethane resin was visually inspected, and was shown by a 10-point method by a sensory evaluation by an inspector. The larger the number, the better. 4 points or more pass.

Figure 0006834635
Figure 0006834635

表1に示されるように、実施例では、比較例1に対して、スポーク剥離抑制効果が発揮されるのが確認できる。なお実施例3に示されるように、条溝の全開口面積SAが少なすぎるとスポーク剥離抑制効果が低下する。又実施例2に示されるように、条溝の全開口面積SAが大きすぎても、高分子材(ウレタン系樹脂)が十分に流れ込まずにスポーク剥離抑制効果が低下する。従って、条溝の全開口面積SAは、表面積S0の30〜75%、さらには30〜70%が好ましい。又トレッド形成面の全表面積SBとしては、実施例3から、表面積S0の125%以上、さらには130%以上が好ましい。 As shown in Table 1, it can be confirmed that in the examples, the spoke peeling suppressing effect is exhibited as compared with the comparative example 1. As shown in Example 3, if the total opening area SA of the groove is too small, the spoke peeling suppressing effect is reduced. Further, as shown in Example 2, even if the total opening area SA of the groove is too large, the polymer material (urethane resin) does not sufficiently flow in and the spoke peeling suppressing effect is reduced. Therefore, the total opening area SA of the groove is preferably 30 to 75%, more preferably 30 to 70% of the surface area S0. The total surface area SB of the tread-forming surface is preferably 125% or more, more preferably 130% or more of the surface area S0 from Example 3.

トレッドリング取外し性に関しては、実施例は、比較例に対して低下するものの、条溝の配列パターンがPa、Pbの場合には、断面形状が三角形状、矩形状、半円形状、楔形状の何れも、軸心方向への押し出しが可能であるのが確認できる。 Regarding the tread ring removability, although the example is lower than the comparative example, when the arrangement pattern of the groove is Pa or Pb, the cross-sectional shape is triangular, rectangular, semicircular, or wedge-shaped. It can be confirmed that all of them can be extruded in the axial direction.

1 エアレスタイヤ
2 トレッドリング
2A トレッドゴム
2R 生トレッドリング
2s 接地面
3 ハブ
4 スポーク
5 凸条
6a 接着剤
10 剛性中子
10s トレッド形成面
11 条溝
12 加硫金型
30 注型金型
H 空間部
K1 生トレッド形成工程
K2 トレッド加硫工程
K3 注型成形工程
K4 接着剤塗布工程
Tg トレッド構成部材
1 Airless tire 2 Tread ring 2A Tread rubber 2R Raw tread ring 2s Ground surface 3 Hub 4 Spoke 5 Convex 6a Adhesive 10 Rigid core 10s Tread forming surface 11 Groove 12 Vulcanization mold 30 Casting mold H Space K1 Raw tread forming process K2 Tread vulcanization process K3 Casting molding process K4 Adhesive coating process Tg tread components

Claims (6)

接地面を有する円筒状のトレッドリング、このトレッドリングの半径方向内側に配されかつ車軸に固定されるハブ、及び前記トレッドリングと前記ハブとを連結する高分子材からなるスポークを具えるエアレスタイヤの製造方法であって、
外周面にトレッド形成面を有す円筒状の剛性中子の前記トレッド形成面上で、トレッドゴムを含むトレッド構成部材を順次巻き付けて生トレッドリングを形成する生トレッド形成工程、
前記生トレッドリングを、剛性中子ごと加硫金型内に投入して加熱加硫するトレッド加硫工程、
前記ハブと、前記剛性中子から取り外した既加硫トレッドリングとを注型金型内に装着し、この注型金型内かつ既加硫トレッドリングとハブとの間の空間部内に、高分子材の原料液を注入しかつ硬化させることにより、スポークと既加硫トレッドリングとハブとを一体化させる注型成形工程とを具えるとともに、
前記剛性中子は、前記トレッド形成面に、このトレッド形成面の軸心方向の一側縁側から他側縁側にのびる複数本の条溝を具えることにより、前記トレッド加硫工程は、既加硫トレッドリングの内周面に、前記条溝が転写された凸条を形成したことを特徴とするエアレスタイヤの製造方法。
An airless tire equipped with a cylindrical tread ring having a ground contact surface, a hub arranged radially inside the tread ring and fixed to an axle, and spokes made of a polymer material connecting the tread ring and the hub. It is a manufacturing method of
A raw tread forming step of forming a raw tread ring by sequentially winding tread components including tread rubber on the tread forming surface of a cylindrical rigid core having a tread forming surface on the outer peripheral surface.
A tread vulcanization step in which the raw tread ring is put into a vulcanization die together with a rigid core and vulcanized by heating.
The hub and the pre-vulcanized tread ring removed from the rigid core are mounted in a casting die, and the height is high in the casting die and in the space between the pre-vulcanized tread ring and the hub. It is equipped with a casting process that integrates the spokes, the vulcanized tread ring, and the hub by injecting and curing the raw material liquid of the molecular material.
The rigid core is provided with a plurality of grooves extending from one side edge side in the axial direction of the tread forming surface to the other side edge side on the tread forming surface, whereby the tread smelting step has already been added. A method for manufacturing an airless tire, which comprises forming ridges on which the grooves are transferred on the inner peripheral surface of a sulfur tread ring.
前記トレッド形成面における各前記条溝の開口部の面積の総和である全開口面積SAは、条溝が形成されない時のトレッド形成面の表面積S0の30〜70%であることを特徴とする請求項1記載のエアレスタイヤの製造方法。 The total opening area SA, which is the sum of the areas of the openings of the grooves on the tread-forming surface, is 30 to 70% of the surface area S0 of the tread-forming surface when the grooves are not formed. Item 1. The method for manufacturing an airless tire according to item 1. 各前記条溝の表面積を含むトレッド形成面の全表面積SBは、条溝が形成されない時のトレッド形成面の表面積S0の130%以上であることを特徴とする請求項1又は2記載のエアレスタイヤの製造方法。 The airless tire according to claim 1 or 2, wherein the total surface area SB of the tread forming surface including the surface area of each of the grooves is 130% or more of the surface area S0 of the tread forming surface when the grooves are not formed. Manufacturing method. 前記条溝は、タイヤ軸方向と平行に形成されることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のエアレスタイヤの製造方法。 The method for manufacturing an airless tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the groove is formed parallel to the tire axial direction. 前記注型成形工程の前に、前記剛性中子から取り外した既加硫トレッドリングの内周面に、接着剤を塗布する接着剤塗布工程を具えることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のエアレスタイヤの製造方法。 Claims 1 to 4, wherein an adhesive application step of applying an adhesive to the inner peripheral surface of the already vulcanized tread ring removed from the rigid core is provided before the casting step. The method for manufacturing an airless tire according to any one. 請求項1〜5の何れかに記載の製造方法によって形成されたエアレスタイヤであって、 前記トレッドリングの内周面に、この内周面の軸心方向の一側縁側から他側縁側にのびる複数本の凸条を具えることを特徴とするエアレスタイヤ。 An airless tire formed by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 5, which extends from one side edge side in the axial direction of the inner peripheral surface to the other side edge side on the inner peripheral surface of the tread ring. An airless tire characterized by having multiple ridges.
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