JP7497647B2 - エアレスタイヤの製造方法 - Google Patents

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、エアレスタイヤの製造方法が記載されている。この製造方法には、ハブとトレッドリングとを注型金型内に装着する工程と、それらの間の空間部内に高分子材料の原料液を注入し、その後、硬化させることによって、スポークと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が含まれている。

特開２０１８－１５３９３２号公報

上記の製造方法では、高分子材料として、熱硬化性樹脂が用いられていたため、硬化に長い時間を要するという問題があった。また、高分子材料の原料液は、圧力をかけずに、金型に注入されているために、注入に時間を要する他、高分子材料中に気泡が残存し品質不良をまねくおそれがあった。したがって、かねてからエアレスタイヤの生産性の向上が望まれていた。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、生産性を向上しうるエアレスタイヤの製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、接地面を有する環状のトレッドリングと、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、一体成型金型に、前記トレッドリングと前記ハブとを配置する工程と、前記一体成型金型の前記トレッドリングと前記ハブとの間に、熱可塑性樹脂を射出して、前記トレッドリングと前記ハブとを連結する前記スポーク部を成形してエアレスタイヤを一体成型する工程と、前記エアレスタイヤを前記一体成型金型から取り出す工程とを含むことを特徴とする。

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法において、前記配置する工程に先立ち、前記トレッドリングの内周面に、前記熱可塑性樹脂との接着性を高めるための接着剤を塗布する工程をさらに含んでもよい。

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法において、前記配置する工程に先立ち、前記ハブの外周面に、前記熱可塑性樹脂との接着性を高めるための接着剤を塗布する工程をさらに含んでもよい。

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法において、前記接着剤の層厚さが５～５０μｍであってもよい。

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法において、前記接着剤を予熱する工程をさらに含んでもよい。

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法において、前記トレッドリングの表面温度が５０℃以上となるように、前記トレッドリングを予熱する工程をさらに含んでもよい。

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法において、前記熱可塑性樹脂は、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂又はポリウレタン樹脂を含んでもよい。

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法において、前記一体成型金型は、前記トレッドリングを収容するための第１キャビティ部と、前記ハブを収容するための第２キャビティ部と、前記第１キャビティ部及び前記第２キャビティ部に連通し、かつ、前記スポーク部を成形するための第３キャビティ部とを含んでもよい。

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法において、前記第３キャビティ部の前記ハブ側に、前記熱可塑性樹脂の射出ゲートが連通していてもよい。

本発明に係る前記エアレスタイヤの製造方法において、前記熱可塑性樹脂は、１８０～２５０℃に温調されたシリンダーにより射出されてもよい。

本発明は、一体成型金型に配置されたトレッドリングとハブとの間に、熱可塑性樹脂を射出し、スポーク部を成形してエアレスタイヤを一体成型する工程を含んでいる。したがって、熱硬化性樹脂からなる場合に比して、スポーク部の硬化時間を短縮することができる。また、前記熱可塑性樹脂は、圧力をかけて速やかに射出されるため、その中に気泡等が残存し難くなり、ひいては、品質不良が抑制される。したがって、本発明のエアレスタイヤの製造方法は、エアレスタイヤの生産性を向上させることができる。

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の一例を示す側面図である。 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。 一体成型金型の一例を示す平面図である。 一体成型金型に配置されたトレッドリング及びハブの一例を示す平面図である。 トレッドリングとハブとの間に、熱可塑性樹脂が射出された状態の一例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の一例を示す側面図である。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ないし図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とを備えている。

［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る。トレッドリング２は、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（路面）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、内部に補強コード層２ｃ（図３に示す）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ある。本実施形態のハブ３は、金属製である場合が例示される。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。このため、スポーク部４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、熱可塑性樹脂８で構成される。熱可塑性樹脂８としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂又はポリウレタン樹脂が採用されるのが望ましい。なお、「樹脂」には、エラストマーが含まれるものとする。

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）３ｅ（図３に示す）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。図４は、一体成型金型１０の一例を示す平面図である。図５は、一体成型金型１０に配置されたトレッドリング２及びハブ３の一例を示す平面図である。

［トレッドリング及びハブの準備］
本実施形態は、図５に示したトレッドリング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。一方、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。

［トレッドリング及びハブの一体成型金型への配置］
本実施形態は、図５に示されるように、一体成型金型１０に、トレッドリング２とハブ３とを配置する工程を含む。一体成型金型１０は、図６に示されるように、トレッドリング２とハブ３とを連結するスポーク部４を成形して、エアレスタイヤ１を一体成型するためのものである。

図４に示されるように、一体成型金型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４～図６では、上型１０Ｂと下型１０Ａとを閉じた状態において、それらの合わせ面１１よりも下側を示し、上型１０Ｂが断面として示されている。

図４に示されるように、一体成型金型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。

キャビティ２０は、第１キャビティ部２１、第２キャビティ部２２、及び、第３キャビティ部２３を含む。図４では、これらの理解を助けるために、第１キャビティ部２１と第３キャビティ部２３との第１境界３１、及び、第２キャビティ部２２と第３キャビティ部２３との第２境界３２が、それぞれ二点鎖線（仮想線）で示されている。

第１キャビティ部２１は、予め準備されたトレッドリング２（図５に示す）を収容するための空間である。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２０の内周面１３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２ｂ（図５に示す）に対応する位置が、本質的に、第１キャビティ部２１と第３キャビティ部２３との第１境界３１（二点鎖線で示す）を規定する。

第２キャビティ部２２は、予め準備されたハブ３（図５に示す）を収容するための空間である。第２キャビティ部２２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２キャビティ部２２に配置され、実質的に第２キャビティ部２２を埋める。換言すると、ハブ３の外周面３ｅ（図５に示す）が、本質的に、第２キャビティ部２２と第３キャビティ部２３との第２境界３２（二点鎖線で示す）を規定する。

図５に示されるように、ハブ３のセンターボア３ｃや取付孔３ｄは、それぞれ第２キャビティ部２２の突出軸１４及び１５に差し込まれる。これは、第２キャビティ部２２に、ハブ３を正確に位置合わせするのに役立つ。

図４及び図５に示されるように、第３キャビティ部２３は、第１キャビティ部２１に配置されたトレッドリング２と、第２キャビティ部２２に配置されたハブ３との間に、スポーク部４を成形するための空間である。図４に示されるように、第３キャビティ部２３は、第１キャビティ部２１と、第２キャビティ部２２との間を連通している。本実施形態の第３キャビティ部２３は、下型１０Ａの底面１２、複数の突起１６、複数の突起１７、第１境界３１（図５に示した内周面２ｂ）、第２境界３２（図５に示した外周面３ｅ）、及び、上型１０Ｂで画定される。

複数の突起１６は、下型１０Ａの底面１２から上向きに延びている。一方、複数の突起１７は、上型１０Ｂから下方に延びている。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３キャビティ部２３を画定する。本実施形態の第３キャビティ部２３のハブ３（図５に示す）側には、熱可塑性樹脂８（図６に示す）を第３キャビティ部２３に射出するための射出ゲート２６が連通している。

図５に示されるように、各突起１６、１７とトレッドリング２の内周面２ｂとの間には、スポーク部４のアウターリング部４ａ（図１に示す）を形成するための環状の第１隙間２７が形成されている。同様に、各突起１６、１７とハブ３の外周面３ｅとの間には、スポーク部４のインナーリング部４ｂ（図１に示す）を形成するための環状の第２隙間２８が形成されている。本実施形態では、第２隙間２８に、複数の射出ゲート２６が連通している。さらに、円周方向に隣接する複数の突起１６、１７の間には、それぞれ、スポークエレメント４ｃ（図１に示す）を形成するための第３隙間２９が形成されている。

第１隙間２７～第３隙間２９は、互いに連通されている。このため、軟化した熱可塑性樹脂８（図６に示される）が、射出ゲート２６を介して第２隙間２８に射出されることにより、第２隙間２８から第３隙間２９を介して、第１隙間２７へと充填されうる。

以上のように構成された一体成型金型１０に、上記のトレッドリング２とハブ３とが配置される。具体的には、一体成型金型１０を開いて、図５に示されるように、下型１０Ａの第１キャビティ部２１にトレッドリング２が配置され、かつ、第２キャビティ部２２にハブ３が配置される。そして、上型１０Ｂを下型１０Ａに嵌合させ、一体成型金型１０が閉じられる。これにより、本実施形態では、一体成型金型１０に、トレッドリング２とハブ３とが配置される。

トレッドリング２の配置に先立ち、トレッドリング２の内周面２ｂには、例えば、トレッドリング２とスポーク部４との接着力を高めるための表面処理（図示省略）が行われてもよい。さらに、ハブ３の配置に先立ち、ハブ３の外周面３ｅには、ハブ３とスポーク部４との接着力を高めるために、例えば、ショットブラストなどの下地処理（図示省略）が行われてもよい。

［スポーク部の成形］
本実施形態は、一体成型金型１０のトレッドリング２とハブ３との間に、熱可塑性樹脂８を射出して、トレッドリング２とハブ３とを連結するスポーク部４を成形する工程を含む。このスポーク部４の成形により、エアレスタイヤ１が一体成型される。図６は、トレッドリング２とハブ３との間に、熱可塑性樹脂８が射出された状態の一例を示す平面図である。

図６に示されるように、本実施形態では、第３キャビティ部２３（第１隙間２７～第３隙間２９）に、射出ゲート２６（図５に示す）を介して、軟化した熱可塑性樹脂８が射出（加圧注入）される。これにより、一体成型金型１０のトレッドリング２とハブ３との間に、熱可塑性樹脂８が充填される。

熱可塑性樹脂８の射出には、例えば、慣例にしたがって、射出成形機（図示省略）が用いられる。この射出成形機は、熱可塑性樹脂８を加熱するためのシリンダー（図示省略）と、シリンダーの内部で回転し、かつ、熱可塑性樹脂８に圧力をかけながら射出するためのスクリュー（図示省略）とを含んで構成される。シリンダーは、ヒーター等の加熱手段によって温調可能に構成されており、射出ゲート２６に接続されている。このような射出成形機により、加熱されて軟化した（可塑化した）熱可塑性樹脂８は、シリンダーから射出ゲート２６（図５に示す）を介して、第３キャビティ部２３（第１隙間２７～第３隙間２９）に射出（加圧注入）される。

次に、一体成型金型１０（第３キャビティ部２３）内で熱可塑性樹脂８が冷却、及び、硬化される。これにより、トレッドリング２とハブ３とを連結するスポーク部４が成形されて、それらが一体成形されたエアレスタイヤ１が得られる。

［エアレスタイヤの取り出し］
本実施形態は、エアレスタイヤ１を一体成型金型１０から取り出す工程を含む。具体的には、一体成型金型１０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、スポーク部４が熱可塑性樹脂８からなるため、例えば、成形時の加熱によって硬化させる必要がある熱硬化性樹脂からなる場合に比して、熱可塑性樹脂８の硬化時間（スポーク部４の成形時間）を短縮できる。また、熱可塑性樹脂８は、圧力をかけて速やかに射出されるため、その中に気泡等が残存し難くなり、ひいては、品質不良（耐久性の低下など）が抑制される。したがって、本実施形態では、エアレスタイヤ１の生産性を向上させることができる。

本実施形態では、スポーク部４の成形、スポーク部４とトレッドリング２との連結、及び、スポーク部４とハブ３との連結を同時に行うことができる。したがって、本実施形態では、エアレスタイヤ１を効率よく製造することができる。

図５に示されるように、本実施形態の射出ゲート２６は、第３キャビティ部２３のハブ３側に連通している。このため、本実施形態の製造方法では、射出ゲート２６付近で僅かに形成されやすいゲート残り（図示省略）を、エアレスタイヤ１（図２に示す）において目立ちにくいハブ３側に形成することができる。したがって、本実施形態では、エアレスタイヤ１の外観を向上させることができる。

本実施形態の熱可塑性樹脂８には、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂又はポリウレタン樹脂が採用されるため、例えば、注入時の粘度が低い熱硬化性樹脂に比べて、射出時の熱可塑性樹脂８の粘度を高くすることができる。このような熱可塑性樹脂８は、熱硬化性樹脂に比べて、一体成型金型１０の割り位置に形成される微細な隙間（図示省略）に流れ込むのを防ぐことができる。これにより、本実施形態では、微細な隙間に形成されるバリなどの成形不良の発生が抑制されるため、そのような成形不良の除去に要する時間を短縮することが可能となる。したがって、本実施形態では、エアレスタイヤ１の生産性を向上させつつ、エアレスタイヤ１の外観も向上させることができる。

熱可塑性樹脂８は、１８０～２５０℃に温調されたシリンダー（図示省略）によって射出されるのが望ましい。シリンダーが２５０℃以下に温調されることによって、熱可塑性樹脂８が必要以上に高い温度まで加熱されるのを防ぐことができるため、トレッドリング２、及び、後述の接着剤３３、３４（図５に示す）の熱劣化を防ぐことができる。これにより、本実施形態では、優れた耐久性を発揮しうるエアレスタイヤ１を製造することが可能となる。さらに、軟化した熱可塑性樹脂８の射出時の粘度が、必要以上に低下するのを防ぐことができるため、一体成型金型１０の微細な隙間に、熱可塑性樹脂８が流れ込むのを効果的に防ぐことができ、エアレスタイヤ１の生産性を向上させることができる。

一方、シリンダー（図示省略）が１８０℃以上に温調されることによって、熱可塑性樹脂８を確実に軟化させることができるため、スポーク部４の成形性を維持することができる。したがって、優れた耐久性を発揮しうるエアレスタイヤ１を製造することが可能となる。このような作用を効果的に発揮させるために、熱可塑性樹脂８は、２２０℃以下に温調されたシリンダーによって射出されるのが好ましく、また、２００℃以上に温調されたシリンダーによって射出されるのが好ましい。

［トレッドリングの予熱］
本実施形態では、図５に示したトレッドリング２とハブ３とを配置する工程（上記の「トレッドリング及びハブの一体成型金型への配置」）に先立ち、トレッドリング２を予熱する工程がさらに含まれてよい。これにより、一体成型金型１０には、予熱されたトレッドリング２が配置される。そして、予熱されたトレッドリング２とハブ３との間に、熱可塑性樹脂８が射出される。

図６に示したスポーク部４を成形する工程（上記の［スポーク部の成形］）では、予熱されたトレッドリング２と、ハブ３との間に、熱可塑性樹脂８が射出される。トレッドリング２の予熱は、例えば、一体成型金型１０とは別に設けられたオーブンなどの加温機（図示省略）を用いて、適宜実施されうる。

トレッドリング２を予熱する工程では、トレッドリング２を、一体成型金型１０（図６に示す）の温度よりも高い温度に予熱されるのが望ましい。このような予熱により、後述の「トレッドリングの内周面への接着剤の塗布」する工程において、接着剤３３を予熱して活性化することができる。これにより、トレッドリング２と熱可塑性樹脂８との接着性を高めることができるため、優れた耐久性を発揮しうるエアレスタイヤ１を製造することが可能となる。

このような作用を効果的に発揮させるために、好ましくは、トレッドリング２の表面温度が５０℃以上となるように、トレッドリング２が予熱されるのが望ましく、さらに好ましくは、７０℃以上となるように、予熱されるのが望ましい。

一方、トレッドリング２の予熱の温度が必要以上に高くなると、トレッドリング２が劣化するおそれがある。トレッドリング２の表面温度が１６０℃以下となるように、トレッドリング２が予熱されるのが望ましい。

［トレッドリングの内周面への接着剤の塗布］
本実施形態では、図５に示したトレッドリング２とハブ３とを配置する工程（上記の「トレッドリング及びハブの一体成型金型への配置」）に先立ち、トレッドリング２の内周面２ｂに、接着剤３３を塗布する工程がさらに含まれてもよい。接着剤３３は、熱可塑性樹脂８（図６に示す）との接着性を高めるためのものである。

接着剤３３は、熱可塑性樹脂８（図６に示す）との接着性を高めることができれば、適宜選択されうる。一例としては、ラテックス型、溶剤型、反応型等の接着剤が含まれる。本実施形態の接着剤３３は、スポーク部４が上記の熱可塑性樹脂８で成形される場合、例えば、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」が好適に採用される。

本実施形態は、トレッドリング２の内周面２ｂに接着剤３３が塗布されることによって、トレッドリング２と、スポーク部４を構成する熱可塑性樹脂８（図６に示す）との接着力を高めることができる。したがって、本実施形態では、エアレスタイヤ１の成形性を高めつつ、優れた耐久性を発揮しうるエアレスタイヤ１を製造することが可能となる。

トレッドリング２と熱可塑性樹脂８との接着性を高めるために、接着剤３３の層厚さ（図示省略）は、５～５０μｍに設定されるのが望ましい。層厚さが５μｍ以上に設定されることにより、上記のような接着性を高めることができる。一方、層厚さが５０μｍ以下に設定されることにより、接着剤３３の硬化物（図示省略）が必要以上に厚くなるのを防ぐことができる。これにより、走行中のトレッドリング２とスポーク部４との間で生じる歪み等によって、接着剤３３の硬化物が破壊するのを防ぐことができる。このような作用を効果的に発揮させるために、層厚さは、好ましくは１５μｍ以上であり、また、好ましくは３５μｍ以下である。

［接着剤の予熱］
本実施形態の製造方法は、接着剤３３を予熱する工程をさらに含んでもよい。この予熱する工程は、トレッドリング２の予熱に伴う接着剤３３への予熱とは別に行われる。本実施形態の接着剤３３を予熱する工程は、トレッドリング２とハブ３とを配置する工程（上記の「トレッドリング及びハブの一体成型金型への配置」）に先立って行われる。

上記の接着剤３３は、加熱によって活性化し、硬化する傾向がある。このため、本実施形態の製造方法では、接着剤３３を予熱して硬化させることにより、その後に射出される熱可塑性樹脂８（図６に示す）の圧力に負けて、トレッドリング２の内周面２ｂから接着剤３３が脱落するのを防ぐことができる。したがって、本実施形態では、トレッドリング２の内周面２ｂと、熱可塑性樹脂８との接着性を確実に向上させることができるため、優れた耐久性を発揮しうるエアレスタイヤ１を製造することが可能となる。

予熱する工程では、接着剤３３の温度が１００～１８０℃になるように、接着剤３３が予熱されるのが望ましい。接着剤３３の温度が１００℃以上に予熱されることにより、接着剤３３を活性化させて、確実に硬化させることができる。これにより、トレッドリング２の内周面２ｂからの接着剤３３の脱落を防ぐことができ、優れた耐久性を発揮しうるエアレスタイヤ１を製造することが可能となる。

一方、接着剤３３の温度が１８０℃以下に予熱されることにより、接着剤３３の劣化を抑制し、熱可塑性樹脂８（図６に示す）との接着力の低下を防ぐことができる。したがって、優れた耐久性を発揮しうるエアレスタイヤ１を製造することが可能となる。このような作用を効果的に発揮させるために、接着剤３３の温度は、好ましくは１２０℃以上であり、また、好ましくは１６０℃以下である。

接着剤３３の予熱時間は、５～１２０分が望ましい。接着剤３３の予熱時間が５分以上に設定されることにより、接着剤３３の温度を上昇させて、接着剤３３を確実に硬化させることができる。一方、接着剤３３の予熱時間が１２０分以下に設定されることにより、接着剤３３の劣化を抑制し、熱可塑性樹脂８（図６に示す）との接着力の低下を防ぐことができる。このような作用を効果的に発揮させるために、接着剤３３の予熱時間は、好ましくは１５分以上であり、また、好ましくは１００分以下である。

接着剤３３の予熱は、例えば、一体成型金型１０とは別に設けられた加温機（図示省略）を用いて、適宜実施されうる。また、接着剤３３の予熱は、トレッドリング２の予熱とは別に行われてもよいし、トレッドリング２とともに予熱されてもよい。接着剤３３がトレッドリング２とともに予熱される場合には、それらの予熱に要する時間を短縮することができるため、エアレスタイヤ１の生産性を向上しうる。

［ハブの外周面への接着剤の塗布］
本実施形態では、図５に示したトレッドリング２とハブ３とを配置する工程（上記の「トレッドリング及びハブの一体成型金型への配置」）に先立ち、ハブ３の外周面３ｅに、接着剤３４を塗布する工程がさらに含まれてもよい。接着剤３４は、熱可塑性樹脂８（図６に示す）との接着性を高めるためのものである。

接着剤３４は、熱可塑性樹脂８（図６に示す）との接着性を高めることができれば、適宜選択されうる。本実施形態の接着剤３４は、トレッドリング２の内周面２ｂに塗布される接着剤３３と同一のものが採用されうる。

本実施形態の製造方法では、ハブ３の外周面３ｅに接着剤３４が塗布されることによって、ハブ３と、スポーク部４を構成する熱可塑性樹脂８（図６に示す）との接着力を高めることができる。したがって、本実施形態では、エアレスタイヤ１の成形性を高めつつ、優れた耐久性を発揮しうるエアレスタイヤ１を製造することが可能となる。

接着剤３４の層厚さ（図示省略）は、トレッドリング２の内周面２ｂに塗布される接着剤３３と同様の観点より、５～５０μｍに設定されるのが望ましい。また、ハブ３の外周面３ｅからの接着剤３４の脱落を防ぐために、接着剤３４を予熱する工程がさらに含まれてもよい。

接着剤３４を予熱する工程は、トレッドリング２とハブ３とを配置する工程（上記の「トレッドリング及びハブの一体成型金型への配置」）に先立って行われるのが望ましい。また、接着剤３４の予熱は、例えば、一体成型金型１０とは別に設けられた加温機（図示省略）を用いて、適宜実施されうる。接着剤３４の温度及び予熱時間は、トレッドリング２の内周面２ｂに塗布される接着剤３３の温度及び予熱時間と同一範囲に設定されるのが望ましい。

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。

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。

［実施例Ａ］
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）が試作され、耐久性が評価された（実施例１）。実施例１のエアレスタイヤの製造方法は、次の通りである。

実施例１の製造方法では、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。トレッドリングは、１７０℃×１５分の条件で加硫された。トレッドリングの内部には、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。これらの詳細は、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

次に、実施例１の製造方法では、トレッドリングの内周面及びハブの外周面に、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」）が塗布された。接着剤の層厚さは、３０μｍに設定された。実施例１では、接着剤及びトレッドリングの予熱が行われた。

次に、実施例１では、一体成型金型に、トレッドリングとハブとが配置された。そして、実施例１では、一体成型金型のトレッドリングとハブとの間に、熱可塑性樹脂（熱可塑性ポリエステル樹脂）が射出された。これにより、トレッドリングとハブとを連結するスポーク部が成形されて、エアレスタイヤが製造された。

比較のために、上記の特許文献１の製造方法に基づいて、スポーク部を除いて、実施例１と同一の構造を有するエアレスタイヤが製造された。比較例では、金型に、予め準備されたトレッドリング及びハブが配置され、これらの間に熱硬化性樹脂が注入された。そして、熱硬化性樹脂を熱硬化させることにより、トレッドリングとハブとを連結するスポーク部が成形されて、エアレスタイヤが製造された。

そして、実施例１及び比較例において、１本のエアレスタイヤのスポーク部の成形時間が測定された。さらに、実施例１及び比較例では、スポーク部に形成されたバリの多さ、及び、スポーク部の表面に残存した気泡の個数が、目視にて確認された。テスト結果が、表１に示される。

テストの結果、実施例１は、比較例に比べて、スポーク部の成形に要する時間を大幅に短縮することができた。さらに、実施例１は、比較例に比べて、バリの発生や気泡の残存を防ぐことができた。したがって、実施例１は、比較例に比べて、エアレスタイヤの生産性を向上させることができた。

［実施例Ｂ］
図１～３の基本構造をなすエアレスタイヤ（タイヤサイズは、実施例Ａと同一）が試作され、耐久性が評価された（実施例２～６）。実施例２～６の製造手順は、実質的に実施例１と同一である。ただし、実施例２～６では、シリンダーの温度をそれぞれ異ならせて、熱可塑性樹脂が射出された。

そして、実施例２～６のエアレスタイヤについて、耐久性が評価された。耐久性の評価は、ドラム試験機を用い、速度６０km/h、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距離が測定された。耐久性は、実施例４を１００とする指数で示されている。数値が大きいほど、耐久性が良好であることが示されている。なお、耐久性の指数は、８０以上であれば良好であり、９５以上であれば、非常に優れていることが示される。テスト結果が、表２に示される。

テストの結果、シリンダーの温度が好ましい範囲の実施例３～５は、その他の実施例２及び実施例６に比べて、エアレスタイヤの耐久性を向上させることができた。

［実施例Ｃ］
図１～３の基本構造をなすエアレスタイヤ（タイヤサイズは、実施例Ａと同一）が試作され、耐久性が評価された（実施例７～１２）。実施例７～１２の製造手順は、実質的に実施例１と同一である。ただし、実施例７～１２では、予熱された接着剤の温度がそれぞれ異なるように、接着剤が予熱されている。

そして、実施例７～１２のエアレスタイヤについて、耐久性が評価された。耐久性の評価は、実施例Ｂと同一の方法で行われ、実施例１０を１００とする指数で示されている。テスト結果が、表４に示される。

テストの結果、接着剤が予熱された実施例８～１２は、接着剤が予熱されない実施例７に比べて、エアレスタイヤの耐久性を向上させることができた。さらに、接着剤が好ましい温度に予熱された実施例９～１１は、その他の実施例８及び１２に比べて、エアレスタイヤの耐久性を効果的に向上させることができた。

１ エアレスタイヤ
２ トレッドリング
３ ハブ
４ スポーク部
８ 熱可塑性樹脂
１０ 一体成型金型

Claims (10)

1. 接地面を有する環状のトレッドリングと、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、
   一体成型金型に、前記トレッドリングと前記ハブとを配置する工程と、
   前記一体成型金型の前記トレッドリングと前記ハブとの間に、熱可塑性樹脂を射出して、前記トレッドリングと前記ハブとを連結する前記スポーク部を成形してエアレスタイヤを一体成型する工程と、
   前記エアレスタイヤを前記一体成型金型から取り出す工程と
   を含む、エアレスタイヤの製造方法。
2. 前記配置する工程に先立ち、前記トレッドリングの内周面に、前記熱可塑性樹脂との接着性を高めるための接着剤を塗布する工程をさらに含む、請求項１記載のエアレスタイヤの製造方法。
3. 前記配置する工程に先立ち、前記ハブの外周面に、前記熱可塑性樹脂との接着性を高めるための接着剤を塗布する工程をさらに含む、請求項１又は２に記載のエアレスタイヤの製造方法。
4. 前記接着剤の層厚さが５～５０μｍである、請求項２又は３に記載のエアレスタイヤの製造方法。
5. 前記接着剤を予熱する工程をさらに含む、請求項２ないし４のいずれか１項に記載のエアレスタイヤの製造方法。
6. 前記トレッドリングの表面温度が５０℃以上となるように、前記トレッドリングを予熱する工程をさらに含む、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のエアレスタイヤの製造方法。
7. 前記熱可塑性樹脂は、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂又はポリウレタン樹脂を含む、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. 前記一体成型金型は、前記トレッドリングを収容するための第１キャビティ部と、前記ハブを収容するための第２キャビティ部と、前記第１キャビティ部及び前記第２キャビティ部に連通し、かつ、前記スポーク部を成形するための第３キャビティ部とを含む、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３キャビティ部の前記ハブ側に、前記熱可塑性樹脂の射出ゲートが連通している、請求項８に記載のエアレスタイヤの製造方法。
10. 前記熱可塑性樹脂は、１８０～２５０℃に温調されたシリンダーにより射出される、請求項１ないし９のいずれか１項に記載のエアレスタイヤの製造方法。

Images