JPH08142603A - ソリッドタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液状で発泡性の弾性合成樹脂材料をスポーク
付きホイールに装着したタイヤ内に短時間に漏れなく注
入し、適度の弾性で品質の安定性を確保しながら、効率
のよいソリッドタイヤの製造方法とする。 【構成】 自転車用のスポーク付きホイール１のリム２
の内周面に周方向に長い長穴３を形成し、チューブ４に
は内部に通ずる筒部５を設けて、筒部５を長穴３からリ
ム２の外に挿通した状態として、筒部５から発泡性ポリ
ウレタン系の弾性合成樹脂材料を注入し、筒部５を紙挟
み等のクリップ７で挟んで密閉した状態で発泡・硬化反
応を完了させた後、筒部５を基部から切り取って長穴３
を別途設けたプラスチック製の蓋８を取付けて閉塞す
る。または、ホイールに装着したチューブ内部に、空気
圧入用バルブを介して発泡性の弾性合成樹脂材料を注入
し、これを発泡・硬化反応させてタイヤ外皮内を充填す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はソリッドタイヤの製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気漏れ（パンク）がない点で
優れたソリッドタイヤは、主として重量物の運搬用タイ
ヤ、無人誘導車両や身障者用カートなどに利用されてお
り、さらに用途を拡大するために種々の改善がなされて
きている。

【０００３】実開平６−３７０１号公報においては、本
願発明者の発明に係るソリッドタイヤに関して、ゴム製
ケーシング内部に弾性合成樹脂を発泡充填してソリッド
タイヤを製造し、その際、ケーシング（ゴム製タイヤ外
皮）のビード部に円柱状の成形用治具を嵌め、この治具
端面の切り欠き部分から液状の弾性合成樹脂をケーシン
グ内部に注入し、その後、弾性合成樹脂を発泡させるソ
リッドタイヤの製造方法が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなソ
リッドタイヤの製造方法は、円柱状の成形用治具をタイ
ヤのサイズに合わせて幾つも取り揃えておく必要があ
り、製造作業の効率が悪いという問題点がある。

【０００５】また、自転車用ホイールは、通常、スポー
ク付きホイールが用いられているが、このタイヤの外皮
内に直接に弾性合成樹脂材料を注入し発泡させると、リ
ムとタイヤの隙間、およびリムにあるスポークのニップ
ル差し込み孔から液状の弾性合成樹脂材料が漏れるとい
う問題点もある。

【０００６】そこで、この発明の課題は、上記した問題
点を解決して、ソリッドタイヤの製造方法を、液状で発
泡性の弾性合成樹脂材料をホイールに装着したタイヤ内
に成形用治具を用いることなく、しかも漏れなく注入し
て、製造効率よく製造することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、第１の発明においては、ホイールに装着したチュー
ブ入りタイヤのチューブ内部に、空気圧入用バルブを介
して発泡性の弾性合成樹脂材料を注入し、これを発泡・
硬化反応させてタイヤ外皮内を充填することによってソ
リッドタイヤを製造したのである。また、第２の発明に
おいては、ホイールのリム内周面に周方向に長い長穴を
形成し、このホイールに装着したチューブには前記長穴
に挿通可能な注入用の筒部を付設し、この筒部を前記長
穴からリム外に挿通した状態で筒部からチューブ内に発
泡性の弾性合成樹脂材料を注入し、これを発泡・硬化反
応させてタイヤ外皮内を充填した後、前記筒部を切り取
って前記長穴を閉塞するソリッドタイヤの製造方法を採
用したのである。

【０００８】前記発泡性の弾性合成樹脂材料は、発泡性
ポリウレタンを採用することができる。前記ホイールは
自転車用ホイールであってもよい。

【０００９】以下に、その詳細を述べる。この発明に用
いる発泡性の弾性合成樹脂は、ソリッドタイヤの用途に
応じて適当な耐荷重性およびクッション性を発揮できる
ものであれば、特に合成樹脂の種類を限定するものでは
ないが、特に注入発泡用のポリウレタンを用いて好まし
い結果を得ている。

【００１０】また、ポリウレタン以外の弾性合成樹脂材
料であって、別途、発泡剤を添加してこの発明に用いる
ことのできるものとしては、ＥＶＡ樹脂（エチレン酢酸
ビニル共重合体樹脂）、ポリエチレン、シリコーンゴ
ム、ブチルゴム、多硫化ゴム等を挙げることができ、さ
らにまた、熱可塑性エラストマーも、前記同様に発泡性
を付与して用いることができる。このような熱可塑性エ
ラストマーとしては、スチレン−ブタジエン系、ポリエ
ステル系、ポリエチレン系、塩化ビニル系のものなどを
用いることができる。

【００１１】前記した発泡性ポリウレタンについては、
熱可塑性のもの、熱硬化性で軟質発泡性のもののいずれ
であってよく、これらはポリオール類、イソシアネート
類、鎖延長剤、架橋剤、触媒、発泡剤、整泡剤、界面活
性剤、その他の助剤を混合して発泡、硬化させる。

【００１２】上記したポリオール類としては、ポリエー
テル、ポリエステルなど、イソシアネート類としては、
トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシ
アネート、その変性体、ポリメチレンポリフェニルポリ
イソシアネート（ポリメリックＭＤＩとも別称される）
などが挙げられる。また、鎖延長剤としては、グリコー
ル、ジアミン等、発泡剤としては、水とイソシアネート
との反応による二酸化炭素、空気、窒素ガス等のガス
類、フロン類、炭化水素類、塩化炭化水素類、エーテル
類、ケトン類、エステル類等であってよく、整泡剤とし
ては、シリコーンや乳化剤、触媒としてはアミン類や有
機スズ化合物、有機カリウム化合物、有機鉛化合物等を
挙げることができる。

【００１３】また、この発明におけるホイールは、自転
車用途のものを含んだものであって、成形材料別にみる
と、例えば、鋼、軽合金、その他の金属製のホイールで
金属製のスポーク付きのもの、硬質の合成樹脂製で太径
のスポークを一体に形成したもの、または炭素繊維を複
合した合成樹脂や金属製のホイールを例示できる。

【００１４】

【作用】第１の発明に係るソリッドタイヤの製造方法に
おける空気圧入用バルブを介して発泡性の弾性合成樹脂
材料を注入する方法では、バルブに樹脂注入機を接続
し、適量の発泡性弾性合成樹脂材料を注入するだけでよ
いので、通常ニューマチックタイヤに用いられているホ
イールやチューブを利用できる。

【００１５】第２の発明に係るリムに長穴を形成したホ
イールを用いる方法では、リムの幅が狭くても前記長穴
を周方向に比較的長く形成することが可能である。この
ように、比較的広い開口面積に形成した長穴から同様に
広い内径に形成したチューブの樹脂注入用の筒部を突出
させた状態とし、ここから液状の発泡性弾性合成樹脂材
料を速やかに所要量を注入できる。ここでは、注入に当
たって加圧は必要としない。

【００１６】ホイールから突出する筒部は、樹脂の発泡
・硬化反応時には必要に応じてクリップなどで密閉する
ことができ、また反応終了後に切り取れば、ホイール内
周面に無用の突起物を残さないように製造できる。

【００１７】

【実施例】この発明の実施例を、以下に添付図面に基づ
いて説明する。図１に示すように、第１実施例では、ホ
イール１に装着した自転車用タイヤ外皮６のチューブ４
の内部に、空気圧入用バルブ１２を介して発泡性ポリウ
レタン系の弾性合成樹脂材料（日清紡績社製エアライト
フォーム：ポリイソシアネートとポリオールからなる主
剤と、発泡剤、触媒等からなる副剤を混合して用いる液
状タイプ）を９００ｇを図外の高圧発泡機を用いて混
合、圧入し、これを常温で発泡・硬化反応させてタイヤ
外皮６内を発泡弾性合成樹脂Ｅで充填し、自転車用ソリ
ッドタイヤを製造した。

【００１８】高圧発泡機のミキシングヘッドとバルブ１
２との接続は、キャップ１３およびナット１４を外すと
共にバルブ１２内のいわゆるムシゴム付きの逆止弁を取
り外し、この状態で接続治具１６を介して高圧発泡機の
ミキシングヘッドに取り付けた吐出管１５の端部に接続
した。ここで、高圧発泡機のミキシングヘッドとバルブ
１２の接続方法には、上記以外の形状の接続治具を用い
ることができるのは勿論であり、更にゴム等のパッキン
類を用いて、高圧発泡機のミキシングヘッドを直接圧着
させることにより接続することもできる。

【００１９】なお、後述する第２実施例と同様に、チュ
ーブ４に錐、千枚通しなどを用いて多数の小孔を形成し
ておき、タイヤ全体を適度に傾けた状態で発泡・硬化反
応させて、前記小孔からチューブ４内に滞留する無用の
空気を逃がすようにした。

【００２０】図２および図３に示すように、第２実施例
の製造方法では、自転車用のスポーク付きホイール１
（２０インチサイズ）のリム２の内周面に周方向に長い
長穴３を形成し、チューブ４には筒部５を設けて、この
チューブ４を自転車用のタイヤ外皮６に内装し、筒部５
を長穴３からリム２の外に挿通した状態として、筒部５
からチューブ４内に発泡性ポリウレタン系の弾性合成樹
脂材料（日清紡績社製エアライトフォーム）を９００ｇ
を低圧発泡機のミキシングヘッドに取り付けた注入ホー
スから注入し、筒部５を紙挟み等のクリップ７で挟んで
密閉した状態で発泡・硬化反応を完了させて弾性発泡体
Ｅとした後、筒部５を基部から切り取り（図２中に切り
取り線を鎖線で示す）、長穴３には別途設けたプラスチ
ック製の長円形の蓋８を嵌め合せて閉塞した。

【００２１】図３に示すように、リム２に形成した長穴
３は、スポークの基部を保持するニップル取付け孔９の
間隔に納まる寸法で形成しており、その具体的寸法は、
長手方向の長さが３５ｍｍ（直線部分の長さ２６ｍ
ｍ）、幅９ｍｍ、端縁の曲率半径Ｒ：４．５ｍｍであ
る。なお、長穴３は、リム２に取付けられたスポークの
間隔以内で適当に寸法を調整してもよいのは勿論であ
り、合成樹脂製等の他の形状のホイールを使用する場合
も含めて長手方向の長さは１５ｍｍ以上７０ｍｍ以下、
幅は６ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることが望ましい。

【００２２】また、図４に示すように、チューブ４の筒
部５は、別途用意した同じサイズのチューブを５ｃｍの
長さで輪切りにし、その一端に短冊状の切り込みを形成
してチューブに形成した長穴４ａの外縁に接着固定し
た。

【００２３】このような筒部５に代えて、図５（ａ）、
（ｂ）に示すように、筒部５ａとチューブ４の表面に接
着するためのゴム板５ｂを一体に成形した注入用部品を
用いることもできる。また、チューブ４に対してこのよ
うな注入用部品を一体成形したものであってもよいのは
勿論である。

【００２４】そして、図６に示すように、チューブ４の
一部分に錐、千枚通しなどを用いて多数の小孔１０を形
成した。そして、弾性合成樹脂材料を発泡・硬化反応さ
せるときには、小孔１０を形成した部分を最上部に位置
するようにスポーク１１を有するホイール１を、例えば
水平面に対して約３０度程度に傾け、図中矢印方向に流
入する弾性合成樹脂材料のウエルドが小孔１０を形成し
た部分に形成されるようにした。このようにすると、注
入された発泡性ポリウレタンである弾性合成樹脂材料
は、発泡・硬化反応した際にチューブ４内の下部より上
部へ膨張していき、小孔１０からガス抜きされ、弾性発
泡体Ｅが大きな空隙もなく均質にチューブ４内に充填で
きた。

【００２５】なお、前記した小孔１０は、図中の一部に
形成したものを示したが、チューブ４の全体に形成して
もよい。

【００２６】

【効果】この発明は、以上説明したように、タイヤのチ
ューブ内部に、空気圧入用バルブを介して発泡性の弾性
合成樹脂材料を注入し発泡・硬化反応させて充填したの
で、ソリッドタイヤの製造方法を、ホイールに装着した
タイヤ内に成形用治具を用いることなく、しかも漏れな
く注入して、効率よく製造できる利点がある。

【００２７】また、リムの周方向に比較的長く形成した
広開口面積の長穴を有するホイールを用い、この長穴か
らチューブに付設した樹脂注入用の筒部を突出させて液
状の発泡性弾性合成樹脂材料を短時間で注入するように
したので、発泡・硬化性の弾性合成樹脂材料を短時間に
チューブ内に注入でき、しかも適度の弾性のあるソリッ
ドタイヤを安定した品質で提供できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の製造方法を説明するソリッドタイ
ヤの断面図

【図２】第２実施例の製造方法を説明するソリッドタイ
ヤの断面図

【図３】第２実施例のリムの正面図

【図４】第２実施例における筒部とチューブを示す側面
図

【図５】（ａ）第２実施例における他の形態の筒部を取
り付けたチューブの側面図 （ｂ）第２実施例における他の形態の筒部を取り付けた
チューブの正面図

【図６】実施例の完成品であるソリッドタイヤを一部切
り欠いて示す斜視図

【符号の説明】

１ スポーク付きホイール ２ リム ３ 長穴 ４ チューブ ５ 筒部 ６ タイヤ外皮 ７ クリップ ８ 蓋 ９ ニップル取付け穴 １０ 小孔 １１ スポーク １２ バルブ １３ キャップ １４ ナット １５ 吐出管 １６ 接続治具 Ｅ 弾性発泡体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北田 俊明 東京都中央区日本橋本町２丁目６番３号 伊藤忠プラケミック株式会社内 (72)発明者 小島 正弘 名古屋市南区豊田５丁目14番25号 日清紡 績株式会社名古屋工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホイールに装着したチューブ入りタイヤ
   のチューブ内部に、空気圧入用バルブを介して発泡性の
   弾性合成樹脂材料を注入し、これを発泡・硬化反応させ
   てタイヤ外皮内を充填することからなるソリッドタイヤ
   の製造方法。
2. 【請求項２】 ホイールのリム内周面に周方向に長い長
   穴を形成し、このホイールに装着したチューブには前記
   長穴に挿通可能な注入用の筒部を付設し、この筒部を前
   記長穴からリム外に挿通した状態で筒部からチューブ内
   に発泡性の弾性合成樹脂材料を注入し、これを発泡・硬
   化反応させてタイヤ外皮内を充填した後、前記筒部を切
   り取って前記長穴を閉塞することからなるソリッドタイ
   ヤの製造方法。
3. 【請求項３】 前記発泡性の弾性合成樹脂材料が発泡性
   ポリウレタンである請求項１または２に記載のソリッド
   タイヤの製造方法。
4. 【請求項４】 前記ホイールが自転車用ホイールである
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のソリッドタイヤの
   製造方法。