WO2011122450A1

WO2011122450A1 - タイヤの製造方法、タイヤ、及び、タイヤ成形用金型

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Publication number: WO2011122450A1
Application number: PCT/JP2011/057244
Authority: WO
Inventors: 好秀河野; 誓志今
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2011-10-06
Also published as: EP2554362B1; EP3165350B1; EP2554362A4; US9649819B2; EP2554362A1; EP3165350A1; US20130014879A1

Abstract

　コードを樹脂材料で被覆してなる被覆コードを形成し、被覆コードの樹脂材料同士を溶着又は接着させつつビード状に形付けていくことにより、コード間が樹脂材料で埋められた被覆ビードを形成し、タイヤ骨格部材を成形する金型のキャビティ内に配置されたジグに被覆ビードを当接させて金型内に被覆ビードを固定し、溶融した樹脂材料をキャビティ内に注入することにより、タイヤビード部に前記被覆ビードを有するタイヤ骨格部材を成形する。

Description

タイヤの製造方法、タイヤ、及び、タイヤ成形用金型

　本発明は、樹脂材料を金型内に注入してタイヤ骨格部材を成形するタイヤの製造方法、タイヤ、及び、タイヤ成形用金型に関する。

　従来から、ゴム、有機繊維材料、及びスチール部材で形成されているタイヤが知られている。近年、軽量化やリサイクルのし易さの観点から、樹脂材料をタイヤに用いることが求められている。ここで記載する樹脂材料とは、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を含む概念であり、熱や電子線によって架橋が生じる樹脂や、熱転位によって硬化する樹脂も含む概念である。
　このような樹脂を用いた例として、例えば特開平０５－１１６５０４号公報には、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）でビードコアを覆ってタイヤ骨格部材を形成することが提案されている。
特開平０５－１１６５０４号公報

　ところで、このようなタイヤ骨格部材では、ビードコアとして従来のゴムタイヤで用いられているゴム被覆のストランドビードコアを用いると、接着や加硫の観点で好ましくないので、ビードコアとしてはケーブルビードコアを用いることが多い。しかし、ケーブルビードコアでは、コストが嵩むことに加え、樹脂材料でタイヤ骨格部材を形成した際にコード間に樹脂材料を充分に入り込ませることが難しい。
　本発明は、上記事実を考慮して、コード間に樹脂材料を充分に形成することができるタイヤの製造方法、このタイヤ製造方法を用いて製造したタイヤ、及び、タイヤ成形金型を提供することを課題とする。

　本発明の第１の態様のタイヤの製造方法は、コードを樹脂材料で被覆してなる被覆コードを形成し、前記被覆コードの樹脂材料同士を溶着又は接着させつつビード状に形付けていくことにより、コード間が樹脂材料で埋められた被覆ビードを形成し、タイヤ骨格部材を成形する金型のキャビティ内に配置されたジグに前記被覆ビードを当接させて前記金型内に前記被覆ビードを固定し、溶融した樹脂材料を前記キャビティ内に注入することにより、タイヤビード部に前記被覆ビードを有するタイヤ骨格部材を成形する。

　本明細書で樹脂材料とはゴムも含む概念である。また、タイヤ骨格部材は、通常、円環状（トロイダル状）である。
　本発明の第１の態様のタイヤの製造方法では、被覆コードを形成する際、樹脂材料とコードとが接着するように形成する。例えば、熱可塑性の溶融樹脂材料をコードの外周側に被覆し、冷却により溶融材料が固化して熱可塑性材となることで被覆コードとする。
　更に、複数本の被覆コードの樹脂材料同士を溶着又は接着させて形付けていくことで被覆ビードを形成する。従って、被覆ビードでは、コードに接着した樹脂材料がコード間に予め形成されている。
　なお、被覆ビードを形成する際、１本の被覆コードを螺旋状に巻いて形成してもよいし、複数本の被覆コードを用いて形成してもよい。

　このようにして形成された被覆ビードを金型内に固定する。その際、金型のキャビティ内にジグを配置して被覆ビードを当接させて固定する。そして、金型を閉じ、溶融した樹脂材料をキャビティ内に注入することによりタイヤ骨格部材を成形する。
　従って、このようにして形成されたタイヤ骨格部材では、コード間に樹脂材料が充分に形成されている。

　なお、溶融した樹脂材料（熱可塑性材料や熱硬化性材料など）の注入は射出成形をするための高圧の注入であってもよい。また、タイヤ骨格部材をチューブ状に形成して、タイヤ骨格部材内に空気を充填できる構造にしてもよい。
　また、溶融した樹脂材料として熱可塑性材で溶融状態のもの（熱可塑性の溶融材料）を用いる場合には、ゴム様の弾性を有する熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、熱可塑性樹脂等を用いることができるが、走行時の弾性と製造時の成形性とを考慮すると熱可塑性エラストマーを注入することが好ましい。

　本発明の第２の態様のタイヤの製造方法は、樹脂材料として熱可塑性材料を用いる。これにより、溶融した熱可塑性材料をキャビティ内に注入し、キャビティ内壁から熱を奪うことにより熱可塑性材料を固化させることができるので、タイヤの製造が容易である。また、再利用が容易であることから、資源の有効利用が可能である。

　本発明の第３の態様のタイヤの製造方法は、前記被覆コードを形成する際に、前記コードを複数本束ねるとともにコード間が樹脂材料で埋められるように樹脂材料で被覆する。
　これにより、１本あたりの被覆コードが複数本のコードを有する場合であっても、コード間に隙間が形成されることが回避される。

　本発明の第４の態様のタイヤの製造方法は、前記コードとしてスチールコードを用いる。これにより、コードの強度、耐熱性を大幅に高めることができる。

　本発明の第５の態様のタイヤの製造方法は、前記ジグに前記被覆ビードを当接させる際に、タイヤ内側となる方向から当接させる。
　本発明の第５の態様のタイヤの製造方法では、タイヤ骨格部材のタイヤ内側に、ジグが当接していたことにより、金型内に注入してなる樹脂材料が形成されない部分が生じるが、この部位が大きくてもリム組み時のエア保持性に影響がない。従って、釜抜き時における被覆ビード周辺の熱可塑性材の破壊防止性を充分に確保したジグ寸法、形状とすることができる。

　本発明の第６の態様のタイヤの製造方法は、溶融した樹脂材料を前記タイヤビード部側から注入する。
　本発明の第６の態様のタイヤの製造方法では、溶融した樹脂材料を注入すると、ジグが設けられた位置では、この溶融した樹脂材料が被覆ビードのタイヤ外面側を通過する。このため、被覆ビード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、注入時に被覆ビードが受ける移動力をジグで充分に支えることができる。

　本発明の第７の態様のタイヤの製造方法は、前記キャビティの周方向に沿って前記ジグを複数配置する。
　これにより、被覆ビードの位置精度をより向上させることができる。

　本発明の第８の態様のタイヤの製造方法は、前記タイヤ骨格部材として、前記タイヤビード部からタイヤセンターまでの骨格部分を形成する。
　本発明の第８の態様のタイヤの製造方法では、タイヤ半部を構成するタイヤ骨格部材を形成することになる。従って、２つのタイヤ骨格部材をタイヤセンターで接合することにより、タイヤ全体用の被覆ビード付きの骨格部材を形成することができる。

　本発明の第９の態様のタイヤの製造方法は、前記キャビティ内の樹脂材料で前記被覆ビードを保持可能となった後、前記ジグを前記ビードコアから後退させて前記ジグが当接していた被覆ビード部分を露出させるとともに、溶融した樹脂材料を前記キャビティ内に注入することで露出した該被覆ビード部分を樹脂材料で覆うものである。
　本発明の第９の態様のタイヤの製造方法では、被覆ビードをジグに当接させてキャビティ内に固定した状態で、溶融した樹脂材料をキャビティ内に注入する。
　そして、注入した樹脂材料が完全ではなくともある程度に固化することでジグがなくてもビードコアを保持可能な状態になった後、ジグをビードコアから後退させて被覆ビードに非当接とする。この結果、ジグが当接していた被覆ビード部分がキャビティ内に露出する。また、溶融した樹脂材料をキャビティ内に注入して、この露出した被覆ビード部分を樹脂材料で覆う。
　これにより、被覆ビードが露出している部分が形成されないタイヤ骨格部材が形成される。従って、リム組み時のエア保持性が充分に確保され易く、しかも、タイヤ成形時での被覆ビードの位置ずれを抑制しつつビード部の強度を高めたタイヤを製造することができる。

　なお、ジグを被覆ビードに非当接とした後、ビード部を意図した形状にする金型部分をジグに代えて配置することが好ましい。この場合、金型内でそのような金型部分がジグと入れ替えで配置される構造にしてもよいし、ジグが複数部材で構成され、ジグの一部がそのような金型部分を構成する構造にしてもよい。
　このような金型を配置することでビード部が意図した形状に成形されるので、ビード部の強度を充分に上げることができる。

　溶融した樹脂材料（熱可塑性材料や熱硬化性材料など）の注入は射出成形をするための高圧の注入であってもよい。また、タイヤ骨格部材をチューブ状に形成して、タイヤ骨格部材内に空気を充填できる構造にしてもよい。
　樹脂材料としては、ゴム様の弾性を有する熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）や熱硬化性樹脂等を用いることができるが、走行時の弾性と製造時の成形性とを考慮すると熱可塑性エラストマーを注入することが好ましい。
　本発明の第１０の態様のタイヤの製造方法は、樹脂材料で前記被覆ビードを保持可能となった後、前記ジグを前記被覆ビードから後退させながら樹脂材料を前記キャビティ内に注入する。
　これにより、ジグを後退させた後に樹脂材料を注入する場合に比べ、既に注入した樹脂材料が固化し過ぎる前に樹脂材料を注入することができる。従って、ジグの後退により形成される隙間に、周囲の樹脂材料を押圧変形させて入れ込み易い。
　本発明の第１１の態様のタイヤの製造方法は、前記ジグを前記被覆ビードから後退させるタイミングを、前記キャビティの寸法と、前記キャビティ内に注入する樹脂材料の温度と、樹脂材料の注入流量と、に基づいて決定する。
　これにより、注入した樹脂材料の固化状態などを検出しなくても、請求項１に記載の発明の効果を奏することができる。
　本発明の第１２の態様のタイヤの製造方法は、前記被覆ビードを磁性体で形成し、前記ジグに磁気を帯びさせる。
　ジグに磁気を帯びさせるには、ジグを磁石で形成してもよいし、ジグ外部から磁石等で磁力線をジグに及ぼしてもよい。
　本発明の第１２の態様のタイヤの製造方法により、被覆ビードをジグで保持し易くなる。また、ジグを後退させる際にも容易に移動させることができる。
　本発明の第１３の態様のイヤ成形用金型は、融した樹脂材料を注入することでタイヤ骨格部材を成形するキャビティと、キャビティ内で進退動する被覆ビード保持用のジグと、を備えている。
　本発明の第１３の態様のタイヤ成形用金は、タイヤ骨格部材を成形するキャビティを有し、キャビティ内にジグを進出させ、ジグで被覆ビードを保持した状態で樹脂材料を注入する。そして、注入した溶融樹脂がある程度に固化することでジグがなくても被覆ビードを保持可能な状態となった後、ジグを被覆ビードから後退させて被覆ビードに非当接とする。この結果、ジグが当接していた被覆ビード部分がキャビティ内に露出する。この状態でさらに、溶融した樹脂材料をキャビティ内に注入して、この露出した被覆ビード部分を樹脂材料で覆う。
　これにより、被覆ビードが露出している部分が形成されないタイヤ骨格部材が形成される。従って、リム組み時のエア保持性を充分に確保し、しかも、タイヤ成形時での被覆ビードの位置ずれを抑制しつつビード部の強度を高めたタイヤを製造するタイヤ成形用金型が実現される。
　ここで、ジグを被覆ビードに非当接とした後、ビード部を意図した形状にする金型部分がジグに代えて配置される構造にしておくことが好ましい。この場合、金型内でそのような金型部分がジグと入れ替えて配置される構造にしてもよいし、ジグが複数部材で構成され、ジグの一部がそのような金型部分を構成する構造にしてもよい。
　これにより、ビード部の強度を充分に上げることができる。
　本発明の第１４の態様のタイヤは、コードが樹脂材料で被覆された被覆コードが巻回されてビード状に形付けされ、隣接する前記被覆コードの樹脂材料同士が溶着又は接着して、隣接するコード間が樹脂材料で埋められた被覆ビードと、タイヤビード部、タイヤサイド部、及び、タイヤクラウン部を有し、前記被覆ビードが前記タイヤビード部に埋設された、タイヤ骨格部材と、を備えている。
　本発明の第１４の態様のタイヤでは、被覆ビードは、コードが樹脂材料で被覆された被覆コードが巻回されてビード状に形付けされ、隣接する被覆コードの樹脂材料同士が溶着又は接着して、隣接するコード間が樹脂材料で埋められている。そして、タイヤビード部、タイヤサイド部、及び、タイヤクラウン部を有するタイヤ骨格部材のビード部に被覆コードが埋設されている。したがって、このタイヤ骨格部材を用いてコード間に樹脂材料が充分に形成されたタイヤを得ることができる。

　本発明によれば、コード間に樹脂材料を充分に形成することができるタイヤの製造方法、タイヤ、及び、タイヤ成形金型とすることができる。

第１実施形態で用いる金型で、被覆ビード内側に当接するジグが設けられた位置での平面断面図である。第１実施形態で用いる金型で、被覆ビード外側に当接する補助ジグが設けられた位置での部分拡大断面図である。第１実施形態で、隣接する被覆スチールコードの被覆樹脂同士を熱溶着させて被覆ビードを形成することを示す斜視図である。空気入りタイヤ全体のタイヤ骨格部材を示す側面断面図である。空気入りタイヤをリムに装着したときの部分拡大斜視断面図である。第１実施形態で、隣接する被覆スチールコードの被覆樹脂同士を熱溶着させて被覆ビードを形成することの変形例を示す斜視図である。第２実施形態で用いるタイヤ成形用金型で、ビードコア内側に当接するジグが設けられた位置での平面断面図である。第２実施形態で用いるタイヤ成形用金型で、ビードコア外側に当接する補助ジグが設けられた位置での部分拡大断面図である。第２実施形態で、補助ジグがビードコアに当接した状態を示す部分拡大断面図である。第２実施形態で、補補助ジグがビードコアから離れた状態を示す部分拡大断面図である。第２実施形態で、キャビティ内に熱可塑性材料が放射状に注入されることを説明する斜視図である。第２実施形態で、キャビティ内に熱可塑性材料が放射状に注入されることを説明する斜視図で、図７Ａでのビードコアを描かない部分拡大図である。第２実施形態で用いるタイヤ成形用金型で、ジグに代えてビードコア形成用金型部分が配置された位置での平面断面図である。第２実施形態で、ビードコアが露出していた部分を熱可塑性材料で覆うことを説明する斜視図である。

[第１実施形態]
　以下、樹脂材料として熱可塑性材料を用いる実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施形態では、熱可塑性の溶融材料とは熱可塑性材の溶融状態のものをいい、熱可塑性材とは固化状態のものをいう。
　本発明のタイヤ製造方法で製造される空気入りタイヤＴは、図３Ａに示されるように、１対のビード部２０－１と、ビード部２０－１からタイヤ径方向外側に延びるサイド部２０－２と、一方のサイド部２０－２のタイヤ径方向外側端と他方のサイド部２０－２のタイヤ径方向外側端とを連結するクラウン部２０－３と、を有するタイヤ骨格部材（タイヤケース）２０と、ビード部２０－１の表面側に形成されたチェーファー２０－４と、を備えている。ビード部２０－１は、図３Ｂに示されるように、リム組みされた状態で、リム４０のビードシート部４１、及びリムフランジ４２に密着するよう構成されている。タイヤ骨格部材２０は熱可塑性材料で形成されている。
　本実施形態では、図１Ａに示すような金型（タイヤ成形用金型）１０を用いる。この金型１０では、図３Ａに示す、ビード部２０－１からタイヤセンターＣＬまでを構成するタイヤ骨格部材２０をタイヤセンターＣＬに沿って２分割したタイヤ半体２０Ｈを成形する。金型１０は、タイヤ外面側を成形する外金型１２と、タイヤ内面側を成形する内金型１４とを有する。内金型１４には被覆ビード固定用の主ジグ１６が設けられている。外金型１２と内金型１４との間には、タイヤ骨格部材形状のキャビティＳ（空間）が形成されている。外金型１２には被覆ビード固定用の補助ジグ２２が設けられている。

　主ジグ１６は、被覆ビード１１の収容位置に沿って等間隔で複数配置されている。本実施形態では、主ジグ１６は、被覆ビード１１の収容位置に沿って均等間隔で１２個配置された例で説明している。
　この主ジグ１６には、後述の被覆ビード１１の外形に応じた凹部１７が形成されており、被覆ビード１１が金型１０内に配置されたときには被覆ビード１１の一部がこの凹部１７に入って保持された状態となる。この結果、被覆ビード１１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。
　補助ジグ２２は、タイヤ外側から被覆ビード１１を支持する。補助ジグ２２は、主ジグ１６に対応する位置に設けて被覆ビード１１を主ジグ１６との間で挟み込むようにして支持する。なお、補助ジグ２２は、主ジグ１６に対応していない部分にも設けて、被覆ビード１１を支持してもよい。

　また、金型１０のゲート（樹脂注入路）１８は、被覆ビード１１が凹部１７に入った状態で被覆ビード１１のタイヤ外側を熱可塑性の溶融材料が通過するように、形成されている。この溶融材料は、例えば熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）や熱可塑性樹脂の溶融状態のものである。

　ゲート１８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１８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１８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。

　本実施形態では、この金型１０内の所定位置に被覆ビード１１を配置し、熱可塑性の溶融材料（溶融した熱可塑性高分子材料であることが多い）を注入して、タイヤ一方側半部を構成するタイヤ半体２０Ｈ（図３Ａ参照）を成形する。
　そして、図３Ａに示すように、一方側のタイヤ半部２０Ｈと他方側のタイヤ半部２０ＨとをタイヤセンターＣＬで接合して、タイヤ全体用のタイヤ骨格部材２０を形成する。

　更に、クラウン部２０－３の補強としてスチールコードＫをタイヤ周方向に螺旋巻きに巻き付け、周方向の剛性を上げる。更には、スチールコードＫはタイヤ骨格部材２０に埋設されていてもよい。また、ホイール（リムフランジ）に嵌合する部位にチェーファー２０－４を貼り付けて、リムへのフィット性を向上させる。また、路面に接する部位にゴム材（トレッドゴムＧ２）を貼り付けて、耐摩耗性、耐破壊性を向上させる。

　以下、被覆ビード１１を製造してこの金型１０内に配置し、熱可塑性の溶融樹脂を射出成形してタイヤ半体２０Ｈを成形する方法について説明する。なお、本実施形態では射出成形することで説明するが、熱可塑性の溶融材料を単に注入することで熱可塑性材（熱可塑性樹脂）を成形してもよい。

　本実施形態では、まず、図２に示されるような、スチールコード１３Ｓに熱可塑性の樹脂を被覆してなる被覆スチールコード１３を多数本製造しておく。被覆スチールコード１３では、スチールコード１３Ｓの外周側は被覆樹脂１３Ｒで全て覆われている。スチールコード１３Ｓは、例えば、金属のモノフィラメント若しくは金属の撚り線からなる。

　スチールコード１３Ｓにこのような被覆樹脂１３Ｒを形成するには、例えば、熱可塑性の溶融材料をスチールコードの外周側に被覆し、冷却により溶融材料が固化して熱可塑性材となることで被覆スチールコードとする。また、押出し機を用いても良い。押出し機から出てくるときの樹脂の外形は丸でも三角（例えば、図４に示すように、スチールコード１９Ｓが被覆樹脂１９Ｒで被覆されてなる被覆スチールコード１９を参照）でも四角（長方形やひし形など）でもよく、また、面取りされた形状であってもよく、特に限定しない。

　なお、被覆前に、金属と被覆樹脂１３Ｒとを接着させるための接着処理を予め行うことが好ましい。具体的には、シランカップリング剤を極薄く塗布する。接着処理の前に脱脂処理を行うと接着の観点で更に好ましい。

　次に、図２に示すように、製造された被覆スチールコード１３を、巻付け用ジグに１回以上巻き付け、互いに隣接する被覆スチールコード部分の被覆樹脂部分１３ＲＰを互いに熱溶着させて被覆ビード１１（例えば、樹脂で被覆されたストランドビードやモノストランドビード）を形成する。

　この巻付け用ジグの被巻付け側は、被覆ビード１１の内周と同じ寸法にされている。巻付け回数は、強度的に安定させる観点で２回以上であることが好ましい。巻付け回数が１回の場合には、巻き始めと巻き終わりとで１０ｍｍ以上のオーバーラップ部分を生じさせることが好ましい。１０ｍｍよりも少ないと、射出成形時に熱溶着させた被覆樹脂部分１３ＲＰの溶着力が弱くて外れ易くなることが考えられるからである。
　熱溶着する際には、被覆樹脂部分１３ＲＰを熱風で溶かして再固化させることで溶着させてもよいし、先端部が高温となったコテを被覆樹脂部分１３ＲＰに当接させて溶かし、再固化させることで溶着させてもよい。また、熱風を吹き付けつつコテを当接させてもよい。

　被覆樹脂１３Ｒとしては、後述のタイヤ骨格部材２０を構成する熱可塑性樹脂と同種であることが好ましいが、この熱可塑性樹脂と接着する樹脂である限り、異種の樹脂であってもよい。異種の樹脂である場合、タイヤ骨格部材２０を構成する熱可塑性樹脂に比べ、被覆樹脂１３Ｒのヤング率が０．０５～１０倍の範囲であることが好ましい。１１倍以上であると、被覆ビード１１の剛性が高くなり過ぎてリム組みが難しくなることが考えられる。また、０．０５倍よりも小さいと、被覆ビード１１の剛性が低くなり過ぎ、射出成形時の溶融樹脂の圧力に耐えきれずに被覆ビード１１がばらけ易くなることが考えられる。

　次に、金型１０を開き、このようにして製造した被覆ビード１１のタイヤ内側部を主ジグ１６の凹部１７に入れて被覆ビード１１を主ジグ１６で保持し、金型１０を閉じて、補助ジグ２２で被覆ビード１１のタイヤ外側を支える。

　そして、ゲート１８から熱可塑性の溶融樹脂Ｆを金型１０内に注入して射出成形して、タイヤ半部２０Ｈを形成する。
　この射出成形の際、主ジグ１６が設けられた位置では、溶融樹脂Ｆは、ゲート１８から被覆ビード１１と外金型１２との間を経由するように注入されるので、被覆ビード１１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、被覆ビード１１が受ける移動力を主ジグ１６で充分に支えることができる。

　以上説明したように、本実施形態では、被覆ビード１１を形成する際に、被覆スチールコード１３の互いに隣接する被覆樹脂部分同士を熱溶着させている。従って、被覆ビード１１ではコード間に樹脂が充分に形成されている。よって、この被覆ビード１１を金型１０に配置して成形したタイヤ半部２０Ｈ、及び、このタイヤ半部２０Ｈを用いたタイヤ骨格部材２０、空気入りタイヤＴでは、被覆ビード１１のコード間に樹脂が充分に形成されている。

　また、ビード部２０－１の各スチールコード１３Ｓは全周にわたって被覆樹脂１３Ｒで覆われている。従って、スチールコード１３Ｓが露出している部分は形成されないので、スチールコード１３Ｓが錆びることが確実に防止されている。

　また、タイヤ内側となる方向から被覆ビード１１を主ジグ１６に当接させた状態で、熱可塑性の溶融材料をキャビティＳ内に注入している。そして、被覆ビード１１の位置ずれを防止するための補助ジグ２２を被覆ビード１１にタイヤ外側から僅かな領域で当接させた状態にして、熱可塑性の溶融材料を注入している。従って、形成されたタイヤ半部２０Ｈのタイヤ外側では、補助ジグ２２が当接していたことにより射出成形した熱可塑性材（熱可塑性樹脂）が形成されていない部位は、形成されても僅かな領域である。従って、リム組み時のエア保持性が確保される。

　そして、タイヤ骨格部材２０のタイヤ内側に、主ジグ１６が当接していたことにより射出成形した熱可塑性材が形成されずに被覆ビード１１が露出した部位が形成されるが、この部位は、リム組み時に、リム４０のビードシート部４１、及びリムフランジ４２との密着部分よりもタイヤ内側（空気が入る空間側）に配置される。したがって、リム組み時のエア保持性に影響がない。従って、釜抜き時における被覆ビード１１周辺の熱可塑性材の破壊防止性を充分に確保したジグ寸法、形状とすることができ、タイヤ成形時での被覆ビード１１の位置ずれを充分に抑制することができる。

　なお、補助ジグ２２がキャビティ内へ進退動可能な金型構造にして、補助ジグ２２を後退させつつ、溶融樹脂を注入し続けてもよい。これにより、既に注入した溶融樹脂が固化し過ぎる前に溶融樹脂を注入することができる。よって、補助ジグ２２が当接していた部位に溶融樹脂が流入して熱可塑性材を形成することができる。更には、主ジグ１６についても同様に進退動可能とすることにより、主ジグ１６が当接していた部位に溶融樹脂が流入して熱可塑性材を形成することができる。この場合、補助ジグ２２や主ジグ１６を被覆ビード１１から後退させるタイミングについては、キャビティＳの寸法と、キャビティＳ内に注入する熱可塑性の溶融樹脂の温度と、に基づいてそれぞれ予め決定してもよく、これにより、注入した溶融樹脂の固化状態などを検出する必要がない。

　また、主ジグ１６で被覆ビード１１を保持することで、溶融樹脂の注入時での被覆ビード１１の位置ずれを充分に防止することができる場合には、補助ジグ２２を用いないで溶融樹脂を注入してもよい。
　また、主ジグ１６をタイヤ内側でなくタイヤ外側から当接させる構成にすることも可能である。

　また、溶融樹脂を注入する際、被覆ビード１１と、タイヤ外側を形成する外金型１２との間から注入している。このため、注入時に被覆ビード１１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、被覆ビード１１が受ける移動力を主ジグ１６で充分に支えることができる。そして、溶融樹脂を注入する際、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、キャビティＳの周方向に沿って複数位置にジグ１６を配置している。これにより、被覆ビード１１の位置精度をより向上させることができる。

　また、タイヤ半部２０Ｈとして、ビード部ＢからタイヤセンターＣＬまでの骨格部分を形成している。すなわち、タイヤ骨格部材２０の半部を形成することになる。従って、２つのタイヤ半部２０ＨをタイヤセンターＣＬで接合することにより、タイヤ全体用の被覆ビード付きのタイヤ骨格部材２０を形成することができる。この接合は、溶融樹脂を用いた溶接法、あるいは熱板溶着法で行う。タイヤセンターＣＬで接合する接合部材２１は、タイヤ骨格部材２０と同じ種類の樹脂で形成されてもよいし、タイヤ骨格部材２０とは異なる種類の樹脂で形成されてもよい。

　また、本実施形態では、タイヤ骨格部材２０の半部を形成するタイヤ半部２０Ｈを形成することで説明したが、本発明はこれに限られず、チューブ状のタイヤ骨格部材を形成して、このタイヤ骨格部材内に空気を充填できる構造にしてもよい。また、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、本実施形態では、熱可塑性の溶融材料として熱可塑性の溶融樹脂をキャビティ内に注入することで説明したが、溶融した熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を注入してもよい。
　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。なお、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。

　更にこれらの熱可塑性材としては、例えば、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７５℃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点伸びが１０％以上、同じくＪＩＳ　Ｋ７１１３に規定される引張破壊伸びが５０％以上、ＪＩＳ　Ｋ７２０６に規定されるビカット軟化温度（Ａ法）が１３０℃以上であるものを用いることができる。
[第２実施形態]
　次に、本発明の第２実施形態について説明する、本実施形態で製造される空気入りタイヤＴの基本構造は、第１実施形態と同様である（図３参照）。本実施形態では、第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して図示し、その詳細な説明は省略する。なお、本実施形態の被覆ビード１１としては、第１実施形態で説明したものと同様のものを用いることができるが、簡略化のため、断面円形で図示している。
　本実施形態のタイヤ製造方法で用いる金型５０は、第１実施形態と同様に、タイヤ半体２０Ｈを成形するものであり、図５Ａに示されるように、タイヤ外面側を成形する外金型５２と、タイヤ内面側を成形する内金型５４とを有する。内金型５４には被覆ビード固定用の主ジグ５６が設けられている。
　主ジグ５６は、キャビティＳ内への進退方向位置の設定が可変とされており、後述のビード部形成用金型部分５５と入れ替えられ得る構成にされている。この入れ替えを行うことが可能なように、内金型５４には、主ジグ５６の後退方向側に移動スペース５９が形成されている。

　この主ジグ５６には、被覆ビード１１の外形に応じた凹部５６Ａが形成されており、被覆ビード１１が金型５０内に配置されたときには被覆ビード１１の一部がこの凹部５６Ａに入って保持された状態となる。この結果、被覆ビード１１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。

　主ジグ５６は、設定位置に進退動可能に設けられており、図５Ｂにも示すように、主ジグ５６が進出した位置（キャビティＳ内に突出した位置）において、被覆ビード１１の一部が凹部５６Ａに入る位置、すなわちビードコア１１をタイヤ内側から支えることができる位置である。

　そして、金型５０には、被覆ビード１１の位置ずれを更に防止すべく、キャビティＳ内への進退方向位置の設定が可変な補助ジグ５７が設けられており、この補助ジグ５７を被覆ビード１１にタイヤ外側から僅かな領域で当接させた状態にして、熱可塑性の溶融樹脂Ｆをキャビティ内へ放射状に注入することが可能になっている。補助ジグ５２は、主ジグ５６に対応する位置に設けて被覆ビード１１を主ジグ５６との間で挟み込むようにして支持する。なお、補助ジグ５７は、主ジグ５６に対応していない部分にも設けて、被覆ビード１１を支持してもよい。

　図６Ａに示すように、補助ジグ５７の先端面（被覆ビード１１への当接面）５７Ｔは、補助ジグ５７が退避した位置で周囲のキャビティ内壁と面一となり、ビード部２０－１を意図した形状に成形する成形面となっている。この退避が可能なように、外金型５２には、補助ジグ５７の後退方向側に移動スペース５３が形成されている（図５Ａ、図５Ｂ参照）。

　更に、図８に示すように、金型５０には、主ジグ５６の後退時に、主ジグ５６に代えて配置されるビード部形成用金型部分５５が設けられている。ビード部形成用金型部分５５は、被覆ビード１１の外形に沿った湾曲凹状のキャビティ内壁面５５Ａを有している。そして、ビード部形成用金型部分５５が主ジグ５６に代えて配置された状態で熱可塑性の溶融樹脂Ｆが注入されることにより、タイヤ半部２０Ｈのビード部２０－１（図３参照）を意図した形状に成形できるようになっている。

　また、金型５０のゲート（樹脂注入路）５８は、被覆ビード１１が凹部５７に入った状態で被覆ビード１１のタイヤ外側を溶融状態の熱可塑性高分子材料が通過するように、形成されている。熱可塑性高分子材料は、例えば熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）や熱可塑性樹脂である。

　ゲート５８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５８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５８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。

　本実施形態では、この金型５０内の所定位置に被覆ビード１１を配置し、熱可塑性樹脂などの熱可塑性高分子材料を注入して、タイヤ一方側の半部を構成するタイヤ半部２０Ｈを成形する。そして、第１実施形態と同様にして、一方側のタイヤ半部２０Ｈと他方側のタイヤ半部２０ＨとをタイヤセンターＣＬで接合して、タイヤ全体用のタイヤ骨格部材２０を形成する。クラウン部２０－３のスチールコードＫによる補強、チェーファー２０－４の形成、トレッドゴムＧ２の貼り付けによるトレッドの形成も、第１実施形態と同様に行うことができる。

　以下、熱可塑性樹脂を用い、この金型５０で、タイヤ骨格部材２０を成形する方法について説明する。
　まず、金型５０を開き、被覆ビード１１のタイヤ内側部を主ジグ５６の凹部５６Ａ入れて被覆ビード１１を主ジグ５６で保持し、金型５０を閉じて、補助ジグ５５で被覆ビード１１のタイヤ外側を支える。
　なお、被覆ビード１１は、金属のコードに樹脂を被覆したものを重ねながら被覆ビード１１の形状にする場合、コードに被覆する樹脂としては、タイヤ骨格部材２０を形成する熱可塑性樹脂と、同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。また、コードを被覆する樹脂のヤング率がタイヤ骨格部材２０を形成する熱可塑性樹脂の０．１～２倍の範囲であってもリム組み性に問題はない。

　次に、ゲート５８から熱可塑性の溶融樹脂Ｆを金型５０内のキャビティＳに注入して射出成形して、タイヤ半部２０Ｈを形成する。
　この注入の際、主ジグ５６が当接している被覆ビード１１部分では、溶融樹脂Ｆは、ゲート５８から被覆ビード１１と外金型５２との間のキャビティ部分を経由するように注入されるので、被覆ビード１１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、被覆ビード１１が受ける移動力を主ジグ５６で充分に支えることができる。

　本実施形態では、注入した熱可塑性の溶融樹脂Ｆがある程度に固化することで被覆ビード１１を支持可能となった後、まず、補助ジグ５７を被覆ビード１１から後退させる。補助ジグ５７を被覆ビード１１から後退させるタイミングについては、キャビティＳの寸法と、キャビティＳ内に注入する熱可塑性の溶融樹脂Ｆの温度と、溶融樹脂Ｆの注入流量と、に基づいて予め決定しておく。このタイミングは、補助ジグ５７が被覆ビード１１から離れても半固化状態の樹脂と主ジグ５６とによって被覆ビード１１を保持でき、しかも、熱可塑性の溶融樹脂Ｆを注入することで、補助ジグ５７の後退によって露出した被覆ビード部分１１Ｐを樹脂で覆うことができるタイミングである。

　補助ジグ５７が後退することで、補助ジグ５７が当接していた被覆ビード部分１１ＰがキャビティＳ内で露出する（図６Ａ、図６Ｂ参照）。この後退をさせつつ、熱可塑性の溶融樹脂ＦをキャビティＳ内に注入し続ける。この結果、補助ジグ５７の周囲に位置する既に注入された半固化状態の樹脂が、注入された溶融樹脂に押圧されて変形し、補助ジグ５７が後退した空間Ｖ（図６Ｂ参照）を順次埋めていく。従って、被覆ビード部分１１Ｐは溶融樹脂で覆われ、ビード部２０－１のタイヤ外側は意図した形状に成形される。

　更に、主ジグ５６を被覆ビード１１から後退させる。本実施形態では、主ジグ５６を被覆ビード１１から後退させるタイミングについては、補助ジグ５７の場合と同様、キャビティＳの寸法と、キャビティＳ内に注入する熱可塑性の溶融樹脂の温度と、溶融樹脂の注入流量と、に基づいて予め決定しておく。このタイミングは、主ジグ５６が被覆ビード１１から離れても固化した樹脂によって被覆ビード１１を支持できるタイミングである。

　主ジグ１６が後退した結果、主ジグ５６が当接していた被覆ビード１１ＱがキャビティＳ内で露出する（図７Ａ参照）。その後、ビード部形成用金型部分５５を金型５０内で移動させて、内金型５４の所定位置にまで到達させる。この所定位置とは、ビード部形成用金型部分５５のキャビティ内壁面５５Ａが、周囲の金型内壁面とでビード部２０－１を意図した形状に成形することができる位置のことである。
　そして、熱可塑性の溶融樹脂をキャビティＳ内に注入することで、露出している被覆ビード部分１１Ｑを溶融樹脂で覆って熱可塑性材（固化した樹脂）を形成する（図９参照）。従って、被覆ビード部分１１Ｑは樹脂で覆われ、ビード部２０－１のタイヤ内側は意図した形状に成形される。

　このようにして形成されたタイヤ半部２０Ｈでは、ビード部２０－１は全周にわたって樹脂で覆われている。従って、このタイヤ半部２０Ｈを用いた空気入りタイヤでは、リム組み時のエア保持性が充分に確保され易い。しかも、ビード部２０－１が全周にわたって張力を負担することができ、ビード部２０－１の強度を高くすることができる。

　また、補助ジグ５７を後退させつつ、溶融樹脂を注入し続けている。従って、補助ジグ５７を後退させた後に溶融樹脂を注入する場合に比べ、既に注入した溶融樹脂が固化し過ぎる前に溶融樹脂を注入することができる。よって、補助ジグ５７の後退により形成される隙間に、周囲の半固化状態の樹脂を押圧変形させて入れ込んで埋めることが容易である。

　また、本実施形態では、補助ジグ５７や主ジグ５６を被覆ビード１１から後退させるタイミングについては、キャビティＳの寸法と、キャビティＳ内に注入する熱可塑性の溶融樹脂の温度と、に基づいてそれぞれ予め決定している。従って、注入した溶融樹脂の固化状態などを検出する必要がない。
　そして、熱可塑性の溶融樹脂を注入する際、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、被覆ビード１１の収容位置に沿って複数位置に補助ジグ５７及び主ジグ５６を配置している。これにより、被覆ビード１１の位置精度をより向上させることができる。
　また、主ジグ５６をマグネット材（磁石）で形成し、被覆ビード１１を、磁力で吸着されるように磁性体で形成されたものを用いてもよい。これにより、主ジグ５６で被覆ビード１１を保持し易く、また、補助ジグ５７の後退の際、被覆ビード１１を保持する樹脂が半固化状態で保持力が弱くても、補助ジグ５７を容易に移動させることができる。この場合、磁力を被覆ビード１１の方向以外に逃がさないようにする遮蔽部材で覆った主ジグを用いてもよい。

　また、溶融樹脂Ｆを注入する際、主ジグ５６が当接している被覆ビード１１部分では、溶融樹脂Ｆは、被覆ビード１１と外金型５２との間のキャビティ部分を経由するように注入される。このため、注入時に被覆ビード１１がタイヤ外側からタイヤ内側に向けて押圧されるので、被覆ビード１１が受ける移動力を主ジグ５６で充分に支えることができる。

　また、タイヤ半部２０Ｈとして、ビード部２０－１からタイヤセンターＣＬまでの骨格部分を形成している。すなわち、タイヤ骨格部材２０のタイヤ半部を形成することになる。従って、２つのタイヤ骨格部材をタイヤセンターＣＬで接合することにより、タイヤ全体用のビードコア付きのタイヤ骨格部材２０を形成することができる。タイヤセンターＣＬで接合する接合部材２１は、タイヤ骨格部材２０と同じ種類の樹脂で形成されてもよいし、タイヤ骨格部材２０とは異なる種類の樹脂で形成されてもよい。

　なお、本実施形態でも、タイヤ骨格部材２０に代えて、チューブ状のタイヤ骨格部材を形成して、このタイヤ骨格部材内に空気を充填できる構造にしてもよい。また、一体的にタイヤ骨格部材２０を形成してもよい。

　また、複数の補助ジグ５２や主ジグ５６を被覆ビード１１から後退させて離す際、後退させる時刻を順次ずらして、いわゆる時間遅れが生じたように後退させることにより、ビード部２０－１を更に意図した形状とすることも可能である。

　また、本実施形態では、補助ジグ５７や主ジグ５６を被覆ビード１１から離すタイミングを、キャビティＳの寸法と、キャビティＳ内に注入する熱可塑性の溶融樹脂の温度と、溶融樹脂の注入流量と、に基づいてそれぞれ予め決定しておくことで説明したが、センサ（例えば、樹脂温度を測定する温度センサ）を金型５０に配置し、センサで計測された温度等に基づいて、補助ジグ５７や主ジグ５６を被覆ビード１１から離すタイミングを設定してもよい。

　また、主ジグ５６で被覆ビード１１を保持することで、溶融樹脂の注入時での被覆ビード１１の位置ずれを充分に防止することができる場合には、補助ジグ５７を用いないで溶融樹脂を注入してもよい。

　また、本実施形態では、主ジグ５６をビード部形成用金型部分５５と入れ替えて、露出した被覆ビード部分１１Ｑに樹脂を成形することで説明したが、主ジグ５６を被覆ビード１１から後退させつつ熱可塑性の溶融樹脂Ｆを注入することでビードコア部分１１Ｑを樹脂で覆うことも可能である。

　また、本実施形態では、熱可塑性材料として熱可塑性の溶融樹脂をキャビティ内に注入することで説明したが、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）を注入してもよい。
　熱可塑性エラストマーとしては、第１実施形態と同様のものを用いることができる。

　以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。例えば、樹脂材料として熱可塑性材料を用いることで説明したが、ユリヤ樹脂、フェノール系樹脂等の熱硬化性樹脂を用いてタイヤを製造してもよく、本発明では用いる樹脂材料は熱可塑性材料には限られない。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。

Claims

　コードを樹脂材料で被覆してなる被覆コードを形成し、
　前記被覆コードの樹脂材料同士を溶着又は接着させつつビード状に形付けていくことにより、コード間が樹脂材料で埋められた被覆ビードを形成し、
　タイヤ骨格部材を成形する金型のキャビティ内に配置されたジグに前記被覆ビードを当接させて前記金型内に前記被覆ビードを固定し、
　溶融した樹脂材料を前記キャビティ内に注入することにより、タイヤビード部に前記被覆ビードを有するタイヤ骨格部材を成形する、タイヤの製造方法。
　樹脂材料として熱可塑性材料を用いる、請求項１に記載のタイヤの製造方法。
　前記被覆コードを形成する際に、前記コードを複数本束ねるとともにコード間が樹脂材料で埋められるように樹脂材料で被覆する、請求項１又は２に記載のタイヤの製造方法。
　前記コードとしてスチールコードを用いる、請求項１～３のうち何れか１項に記載のタイヤの製造方法。
　前記ジグに前記被覆ビードを当接させる際に、タイヤ内側となる方向から当接させる、請求項４に記載のタイヤの製造方法。
　溶融した樹脂材料を前記キャビティの前記タイヤビード部側から注入する、請求項５に記載のタイヤの製造方法。
　前記キャビティの周方向に沿って前記ジグを複数配置する、請求項１～６のうち何れか１項に記載のタイヤの製造方法。
　前記タイヤ骨格部材として、前記タイヤビード部からタイヤセンターまでの骨格部分を形成する、請求項１～７のうち何れか１項に記載のタイヤの製造方法。
　前記キャビティ内の樹脂材料で前記被覆ビードを保持可能となった後、前記ジグを前記被覆ビードから後退させて前記ジグが当接していた被覆ビード部分を露出させるとともに、溶融した樹脂材料を前記キャビティ内に注入することで露出した該被覆ビード部分を樹脂材料で覆う、請求項１～８のいずれか１項に記載のタイヤの製造方法。
　樹脂材料で前記被覆ビードを保持可能となった後、前記ジグを前記被覆ビードから後退させながら樹脂材料を前記キャビティ内に注入する、請求項９に記載のタイヤの製造方法。
　前記ジグを前記被覆ビードから後退させるタイミングを、前記キャビティの寸法と、前記キャビティ内に注入する樹脂材料の温度と、樹脂材料の注入流量と、に基づいて決定する、請求項９または請求項１０に記載のタイヤの製造方法。
　前記被覆ビードを磁性体で形成し、前記ジグに磁気を帯びさせる、請求項１～１１のうち何れか１項に記載のタイヤの製造方法。
　　溶融した樹脂材料を注入することでタイヤ骨格部材を成形するキャビティと、
　キャビティ内で進退動するビードコア保持用のジグと、
　を備えた、タイヤ成形用金型。
　コードが樹脂材料で被覆された被覆コードが巻回されてビード状に形付けされ、隣接する前記被覆コードの樹脂材料同士が溶着又は接着して、隣接するコード間が樹脂材料で埋められた被覆ビードと、
　タイヤビード部、タイヤサイド部、及び、タイヤクラウン部を有し、前記被覆ビードが前記タイヤビード部に埋設された、タイヤ骨格部材と、
　を備えた、タイヤ。