(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状または筒状の注型用型の軸方向に間隔を開けて一対の鍔部を設け、一方の鍔部または一方の鍔部と一体に設けた注型用型の一部を注型用型本体から軸方向に分割可能に設けると共に、他方の鍔部と注型用型本体とが相対的に軸方向に移動可能であるように設け、
タイヤケーシングの内径穴に前記注型用型を一対のビード部が前記一対の鍔部の間に収まるように嵌め、
タイヤケーシング内に形成された環状空間に弾性樹脂を充填し硬化させた後、前記一方の鍔部または一方の鍔部を含む注型用型の一部を前記タイヤケーシングから離れる方向に移動させ、
次いで残りの鍔部を、ビード部および弾性樹脂材料硬化物と共に注型用型本体の軸方向のビード部および弾性樹脂材料硬化物を押す方向に相対的に移動させて脱型することからなるソリッドタイヤの製造方法。
【請求項２】
柱状または筒状の注型用型の軸方向に間隔を開けて一対の鍔部を設け、一対の鍔部、または一方の鍔部と一体になって軸方向に分割可能である注型用型の一部と他方の鍔部とを、注型用型本体の軸方向に対して移動可能に設け、
タイヤケーシングの内径穴に前記注型用型を嵌めて一対の鍔部の間に一対のビード部を収め、
タイヤケーシング内の環状空間に弾性樹脂を充填し硬化させた後、
注型用型本体の軸方向に移動可能な一対の鍔部をタイヤケーシングおよび弾性樹脂と共に注型用型本体の軸方向に移動させて注型用型本体から抜脱し、
次いで何れかの鍔部または鍔部を含む注型用型の一部をタイヤケーシングから離れる方向に移動させて脱型することからなるソリッドタイヤの製造方法。
【請求項３】
タイヤケーシングの内径穴に嵌る大きさの柱状または筒状の注型用型を設け、この注型用型の軸方向に間隔を開けてタイヤケーシングのビード部を外側から支持可能な一対の鍔部を設け、この一方の鍔部または一方の鍔部を含む注型用型の一部は注型用型の残りの部分に対して離れる方向に移動可能に設けられており、他方の鍔部は、注型用型本体の軸方向に注型用型本体に対し相対的に移動可能なソリッドタイヤの注型用型。
【請求項４】
タイヤケーシングの内径穴に嵌る大きさの柱状または筒状の注型用型を設け、この注型用型の軸方向に間隔を開けてタイヤケーシングのビード部を外側から支持可能な一対の鍔部を設け、この一対の鍔部または一方の鍔部を含む注型用型の一部および他方の鍔部が、注型用型の残りの部分に対して、注型用型本体の軸方向に相対的に移動可能に設けられており、更にこの一対の鍔部の少なくとも一方がもう一方より離れる方向に移動可能なソリッドタイヤの注型用型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ソリッドタイヤの製造方法および注型用型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常のゴムタイヤの内部に弾性樹脂材料を充填してソリッドタイヤを製造する際、タイヤケーシングに円筒状の注型用型を嵌めて、密閉されたタイヤケーシングの内部に充填する注型方法が知られている。
【０００３】
このとき用いる注型用型は、弾性樹脂の充填圧や発泡圧によってタイヤケーシングのビード部が過剰に外側に膨らんで変形するのを抑制するために、円筒状本体の両端部に鍔部（フランジ）を設け、これにビード部を外側から支持させて過剰変形を抑制する。注型用型の円筒状本体は、全部または一部を円錐形に形成して脱型性を高めることは好ましいことである。
【０００４】
また、タイヤケーシング内に充填される弾性樹脂としては、発泡ゴム類や軟質ウレタンフォームなどの弾性樹脂がクッション性や耐久性の良いソリッドタイヤを提供できると考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のソリッドタイヤの製造方法または注型用型を採用すると、注型用型が完成したソリッドタイヤの内周面に圧接していて脱型が容易でなく、無理に脱型した製品には亀裂が発生するという問題があった。
【０００６】
このような問題が発生しないようにするために、注型用型本体の内周面の一部または全体を、従来の円筒状に代えて円錐状に形成して圧接力を軸方向に分散させる試みがなされたが、それでは、図５に示すように、完成したソリッドタイヤのタイヤケーシングに充填された弾性樹脂Ｐが、内周面にテーパ面３０および段部３１を形成し、次工程でホイールの胴部３２にソリッドタイヤを装着する際に、胴部３２の先端が段部３１またはテーパ面３０に当たって取り付け難くなるという問題が生じた。
【０００７】
そこで、この発明が解決しようとする第１の課題は、上記した問題点を解決して、タイヤケーシング内へ弾性樹脂を注型するときにソリッドタイヤの脱型が容易に行なえ、しかも製品に亀裂などの破損を発生させないソリッドタイヤの製造方法を提供することである。
【０００８】
また、この発明が解決しようとする第２の課題は、上記した問題点を解決し、タイヤケーシングへの注型に用いることにより完成したソリッドタイヤの脱型が容易に行なえ、しかも製品に亀裂などの破損を発生させない注型用型を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本願の第１の発明のおけるソリッドタイヤの製造方法に係る発明では、その第1のパターンでは柱状または筒状の注型用型を軸方向に分割可能に設けると共に軸方向に間隔を開けて一対の鍔部を、注型用型本体から離れる方向に移動でき、さらにもう一方が注型用型本体の軸方向に相対的に移動可能であるように設け、タイヤケーシングの内径穴に前記注型用型を一対のビード部が前記一対の鍔部の間に収まるように嵌め、タイヤケーシング内に形成された環状空間に弾性樹脂材料を充填し硬化させた後、前記鍔部を含む注型用型の一部をタイヤケーシングから離れる方向に移動させ、次いで残りの注型用型本体の軸方向に相対的に移動可能である鍔部をビード部及び弾性樹脂材料硬化物と共に注型用型本体の軸方向のビード部及び弾性樹脂材料硬化物を押す方向に相対的に移動させて脱型することからなるソリッドタイヤの製造方法としたのである。
【００１０】
上記した第１の発明のおけるソリッドタイヤの製造方法の第１のパターンでは、柱状または筒状の注型用型が軸方向に分割可能に設けられており、注型後には鍔部を含む注型用型の一部をタイヤケーシングから離すことにより、弾性樹脂との接触面積が無いかまたは比較的少ない注型用型の一部のみを先ず簡単に取り外すことができ、これによりケーシング内の弾性樹脂の充填圧や発泡圧によって発生した内圧をある程度開放することができる。
【００１１】
次に、次工程で注型用型の残りの部分を脱型する方法として、タイヤケーシングのビード部を注型用型本体の軸方向に相対的に移動可能な鍔部により、タイヤケーシングのビード部を押す方向に相対的に移動させる方法を採用したのである。
【００１２】
弾性樹脂材料と注型用型との摩擦抵抗は、上記鍔部を含む注型用型の一部を取り外した後も充分には低減しないが、注型用型の軸方向に沿ってタイヤケーシングのビード部を鍔部で相対的に押すことにより、注型用型と直接に接する弾性樹脂材料の接触面に加わる弾性樹脂材料に亀裂などを発生させる力を低減することができる。これにより成形された弾性樹脂材料を傷めることなく脱型を比較的簡単に行なうことができる。
【００１３】
第２のパターンは、第１のパターンにおいて、注型後に取り外す部品を鍔部のみに限定したものである。従って、注型用型は、軸方向に分割可能に設けなくて良く、鍔部をタイヤケーシングから離れる方向に移動させることができる構造を設ければよい。この場合も、鍔部の取り外しによってタイヤケーシングの内圧をある程度開放することができる。次工程では、第１のパターンと同様の方法により、注型用型を弾性樹脂材料を傷めることなく脱型することができる。
【００１４】
次に、本願の第２の発明は、その第１のパターンでは、柱状または筒状の注型用型の軸方向に間隔を開けて一対の鍔部を、鍔部が注型用型本体の軸方向に相対的に移動可能であるように設け、タイヤケーシングの内径穴に前記注型用型を一対のビード部が前記一対の鍔部の間に収まるように嵌め、タイヤケーシング内に形成された環状空間に弾性樹脂材料を充填して硬化させた後、注型用型本体に対して軸方向に相対的に移動可能である一対の鍔部とビード部および弾性樹脂材料硬化物を、注型用型本体の軸方向に相対的に移動させて抜脱し、次いで少なくとも一つの鍔部をタイヤケーシングから離れる方向に移動させ脱型することからなるソリッドタイヤの製造方法としたのである。
【００１５】
第２のパターンは、第１のパターンにおいて、注型用型が軸方向に分割可能に設けられており、注型用型を抜脱する際に、初めに注型用型本体から離れる方の鍔部が、分割された注型用型の一部と一体となっているものである。
【００１６】
したがって、注型用型本体を鍔部とビード部および弾性樹脂材料硬化物に対し、注型用型本体の軸方向に相対的に移動させ抜脱した後、鍔部を持つ注型用型の一部は弾性樹脂と接触している場合がありうるが、その接触面積は無いか、または比較的小さく、容易に取り外すことができる。
【００１７】
また、前記同様の課題を解決するため手段として、本願の第３の発明では、タイヤケーシングの内径穴に嵌る大きさの柱状または筒状の注型用型を設け、この注型用型の軸方向に間隔を開けてタイヤケーシングのビード部の外側から支持可能な一対の鍔部を設け、この一方の鍔部または一方の鍔部を含む注型用型の一部は注型用型の残りの部分に対して離れる方向に移動可能に設けられており、他方の鍔部は、注型用型本体の軸方向に注型用型本体に対し相対的に移動可能なソリッドタイヤの注型用型としたのである。
【００１８】
上記のように構成される第３の発明の注型用型は、タイヤケーシングのビード部を両外側から支持可能な一対の鍔部が設けられ、さらに鍔部または鍔部を含む注型用型の一部が注型用型の残りの部分に対して離れる方向に移動可能に設けられているため、先ず鍔部または鍔部を含む注型用型の一部を、注型用型の残りの部分に対して離れる方向に分離できる状態にし、次いで他方の鍔部をタイヤケーシングと一体にして注型用型本体の軸方向に相対的に移動させ、弾性樹脂材料が充填されたタイヤケーシングから残りの部分を分離するか、または鍔部または鍔部を含む注型用型の一部を取り外した後、弾性樹脂が充填されたタイヤケーシングから残りの部分を分離するという前述の第１発明の方法を採用できる。
【００１９】
これらの方法を採用することにより、タイヤケーシング内の弾性樹脂は、前述のように注型用型と直接に接する弾性樹脂材料の接触面に加わる弾性樹脂材料に亀裂等を発生させる力を低減でき、弾性樹脂材料を傷めることなく脱型を比較的簡単に行うことができる。
【００２０】
また、前記同様の課題を解決する為の手段として、本願の第４の発明では、タイヤケーシングの内径穴に嵌る大きさの柱状または筒状の注型用型を設け、この注型用型の軸方向に間隔を開けてタイヤケーシングのビード部の外側から支持可能な一対の鍔部を設け、この一対の鍔部または一方の鍔部を含む注型用型の一部および他方の鍔部が、注型用型の残りの部分に対して、注型用型本体の軸方向に相対的に移動可能に設けられており、更にこの一対の鍔部の少なくとも一方が他方より離れる方向に移動可能なソリッドタイヤの注型用型としたのである。
【００２１】
上記のように構成される第４の発明の注型用型は、タイヤケーシングのビード部に両外側から支持可能な一対の鍔部が設けられ、この鍔部が注型用型本体に対し、その軸方向に移動可能に設けられており、さらに少なくともその一方が他方より離れる方向に移動可能であるため、まず弾性樹脂が充填されたタイヤケーシングから注型用型またはその本体を抜脱し、次いで鍔部の一方を移動させて脱型するという前述の第２発明の方法を採用できる。この方法を採用することにより、前述の第３発明同様にタイヤケーシング内の弾性樹脂材料を傷めることなく、脱型を比較的簡単に行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
この発明のソリッドタイヤの製造方法およびこれに用いる注型用型に係る実施形態を以下に添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１および図２に示すように、第１実施形態のソリッドタイヤの注型用型１は、タイヤケーシング２の内径穴に嵌る大きさの柱状（中実）の金型からなり、タイヤケーシング２のビード部３に上方から挟み込む鍔部４を有する注型用型の一部５と、ビード部３に下方から挟み込む鍔部６を有する支持体３４および注型用型本体７を柱形の軸方向に３分割して設けている。そして、注型用型１の全体を軸方向に貫通する穴８、８を形成してボルト９を挿通し、まず注型用型本体７と支持体３４の間に１つ以上のスプリング３５を配して、その両側からナット１１、３３にて注型用型本体７と支持体３４を適切な位置関係に保持し、さらにこれにナット１０で注型用型の一部５を締め付けて注型用型本体７と密着させ、対向する鍔部４、６の間で一対のビード部３を外側から図中上下方向に挟み込んで注型成型時の型崩れを防止している。
【００２４】
注型用型の一部５には、少なくとも一箇所に弾性樹脂材料を注入するための注入孔１３を貫通させており、これを注型用型本体７の上面に形成した注入溝１４に接続可能としている。注入孔１３は、一箇所に設ければ充分に機能するが、必要であれば２箇所以上に設けることもできる。また、一箇所の注入孔１３から注入路を分岐させ、タイヤケーシング内に形成されたキャビティに２箇所以上から注入してもよい。
【００２５】
鍔部４，６は、図１に示す形態の他、例えば図２（ａ）に示すように、円盤状の鍔部１５を螺子または周知の嵌め合わせ構造により注型用型の一部１６の上部に着脱可能に取り付けるものを採用してもよい。
【００２６】
また、図２（ｂ）に示す注型用型の一部１８は、リング状の鍔部１７を螺子または周知の嵌め合わせ構造により上部に着脱可能に取り付けたものである。
【００２７】
また、図２（ｃ）に示すように、注型用型の一部２０は、キャップ型の鍔部１９を螺子または周知の嵌め合わせ構造により着脱可能に取り付けることもできる。
【００２８】
以上のように、鍔部１５，１７，１９を有する注型用型の一部１６，１８，２０を構成すると、種々のタイヤケーシングのビード部をその大きさや形状に応じて最適の状態に締め付けできる。なお、好ましくは要所にＯリングやパッキンなどのシール部品を装着して注入された樹脂材料の漏れを防止する。
【００２９】
注型用型本体７は、図１に示すような円柱状の形態ばかりでなく、一部または全体が円筒形であってもよい。また、注型用型１は、図１に示すように軸方向に２分割できるものばかりでなく、３以上に分割できるものであってもよい。その場合、分割された短い円柱または短い円筒のそれぞれの外周面を傾斜させて、円錐台または円筒台型の部品を形成するか、または分割された短い円柱または短い円筒の外径を注型用型本体７の先端ほど徐々に段階的に小さくしたものを用いることが好ましい。これにより、取り外し（脱型）の容易性が高められる。
【００３０】
分割された短い円柱または短い円筒のそれぞれの外周面を傾斜させる場合には、その傾斜角は３°以下、より好ましくは０．５〜２°とする。なぜなら、３°を超える急傾斜では、ソリッドタイヤの内径面に形成される突起が大きく形成されるようになり、ホイールのリムを取り付けにくく、また亀裂が発生しやすくなるからである。
【００３１】
また、注型用型は２以上に分割して脱型するが、この分割面はタイヤケーシングと弾性合成樹脂との境界から弾性合成樹脂の中心に向かって１０ｍｍ以内に配置することが望ましい。なぜなら、この距離が長すぎると分割された注型用型が外れ難くなり、充填された樹脂に亀裂を発生させることがあるからである。
【００３２】
このような構造の注型用型を用いたソリッドタイヤの製造方法は、図１に示すように、タイヤケーシング２の内径穴１２に、注型用型１をその鍔部４、６がタイヤケーシング２の外側からビード部３を挟み込むように嵌めてボルト９とナット１０、１１で締め付け、タイヤケーシング２内に形成された環状空間に弾性樹脂材料Ｐを注入孔１３から充填し、タイヤケーシング２に孔を開けておくか、または他の既知の方法により、タイヤケーシング内の空気を脱気しながら適宜に栓をして硬化させた後、注型用型の一部５を外し、次いで鍔部６を持つ支持体３４を内径穴１２の軸方向（図中、上下方向）に沿ってナット１１を締めこむことにより、タイヤケーシングのビード部３を注型用型の一部５を外した方向に押し出し、注型用型本体７からから離れる方向（図中、上下方向）に移動させて脱型することによってタイヤケーシング２に弾性樹脂材料Ｐを充填したソリッドタイヤを製造している。
【００３３】
因みに、ゴム製のタイヤケーシング２は、外形状環状で断面溝形であり、ホイールのリムに密接するビード部３は、その内部にピアノ線からなるビードフィラ３ａを周方向に埋設したものである。
【００３４】
弾性樹脂材料Ｐは、熱可塑性または熱硬化性で軟質の発泡性のものが好ましい。そのような弾性樹脂材料Ｐとして、ポリウレタンを発泡させて使用する場合は、脱水したポリオール、イソシアネート類、鎖延長剤、架橋剤、触媒、発泡剤、気泡サイズ調節剤、硬化剤などを混合して発泡、硬化する。上記したポリオールとしては、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、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートなどが挙げられる。また、上記鎖延長剤としては、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、混入させた二酸化炭素（液体二酸化炭素）、フロン類、空気等であってよく、気泡サイズ調節剤としては、シリコーンオイルや乳化剤、触媒としてはアミン類や有機スズ化合物、有機鉛化合物、有機カリウム化合物等を挙げることができる。
【００３５】
また、発泡性を付与してこの発明に用いることができる弾性合成樹脂としては、上記したポリウレタン以外に、ＥＶＡ樹脂（エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂）、ポリエチレン、ポリスチレン、フェノール樹脂、ユリア樹脂等を挙げることができる。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、この発明に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、ポリウレタン系、塩化ビニル系のものを適宜に選択して用いることができる。
【００３６】
なお、市販の発泡ポリウレタンとして日清紡績社製エアライトフォームを使用して好ましい結果を得ている。これを使用する場合は、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用い、これらを混合してタイヤに充填する。このようにするとあたかもエアタイヤのようなクッション性をもたせることができる。
【００３７】
図３に示すように、第２実施形態のソリッドタイヤの製造方法およびこれに用いる注型用型に係る実施形態は、注型用型２５を２分割し、その上部の注型用型本体２６ａに鍔部４を形成すると共に下部の注型用型本体２６ｂ外周にビード部支持用リング２７を注型用型２５の軸方向（図中、上下方向）にスライド自在に設けてビード部３bを支持させ、更にビード部支持用リング２７を支持するためのリング２８を注型用型本体２６ｂの外周に螺子止めし、注型用型本体２６ａの上面には注入孔１３を形成し、注型用型本体２５は上下方向から図外のクランプで挟持して一体化したものである。
【００３８】
第２実施形態のソリッドタイヤの製造方法では、図外のクランプを外して注型用型本体２６ａを外し、リング２８は螺子を緩めて外し、ビード部支持用リング２７を注型用型本体２６ｂに対して図中の下から油圧機器などで押し上げることにより、ビード部支持用リング２７にてビード部３ｂを押し上げて脱型する。油圧機器は、エアシリンダーや油圧シリンダーのような流体圧力機構で動作するものを採用できる。
【００３９】
なお、ビード部支持用リング２７と注型用型２５とのクリアランスは、５ｍｍ以下であることが、ソリッドタイヤの脱型性および真円性を高め、脱型時の亀裂発生を防止するため好ましい。
【００４０】
図４に示すように、第３実施形態は、柱状または筒状の注型用型本体２９の軸方向に間隔を開けて一対のビード部支持用リング（着脱可能な鍔部）２７，２７を注型用型本体２９の軸方向にスライドさせて取り外しできるように設けた注型用型を利用するソリッドタイヤの製造方法である。この方法では、タイヤケーシング２の内径穴には注型用型本体２９を、一対のビード部３が前記一対のビード部支持用リング２７，２７の間に収まるように嵌め、更に、前記一対のビード部支持用リング２７、２７を一対のリング２８、２８により外側から支持する。この一対のリング２８、２８を図外のプレス装置などにて注型用型本体２９に対して固定しておき、タイヤケーシング２の環状空間に弾性樹脂材料Ｐを充填し、発泡等の反応と共に硬化させた後、前記一対のリング２８、２８にてビード部支持用リング（鍔部）２７、２７をタイヤケーシング２と沿わせた状態で、図外のプレス装置などにて注型用型本体２９をビード部支持用リング（鍔部）２７およびタイヤケーシング２から抜脱し、その後、前記一対のリング２８、２８を外して脱型するソリッドタイヤの製造方法である。
【００４１】
このようにすると、弾性樹脂材料Ｐに亀裂を発生させる力を加えることなく注型用型本体２９を抜脱することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本願のソリッドタイヤの製造方法では、以上説明したように、注型用型の一部である鍔部と、注型用型の本体部分を相対的に内径穴の軸方向に移動させてタイヤケーシングのビード部を押して脱型することにより、弾性樹脂に亀裂等を起こさせることなく、タイヤケーシングへの注型により完成したソリッドタイヤの脱型が容易に行なえ、しかも製品に亀裂などの破損を発生させないという利点がある。
【００４３】
また、本願のソリッドタイヤの注型用型に係る発明は、鍔部が注型用型の本体に対して、その軸方向へ相対的に移動する構造を採用したことにより、製品に亀裂などの破損を発生させない注型用型となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の注型用型を用いた製造工程を説明するソリッドタイヤの断面図
【図２】注型用型の鍔部の各例を示す注型用型の要部断面図
【図３】第２実施形態の注型用型を用いた製造工程を説明するソリッドタイヤの断面図
【図４】第３実施形態の注型用型を用いた製造工程を説明するソリッドタイヤの断面図
【図５】従来の製造工程を説明するソリッドタイヤの断面図
【符号の説明】
１、２５  注型用型
２  タイヤケーシング
３、３ｂ  ビード部
３ａ  ビードフィラ
４、６、１５、１７、１９  鍔部
５、１６、１８、２０  注入用型の一部
７、２６ａ、２６ｂ、２９  注型用型本体
８  穴
９  ボルト
１０、１１、３３  ナット
１２  内径穴
１３  注入孔
１４  注入溝
２７  ビード部支持用リング
２８  リング
３０  テーパ面
３１  段部
３２  胴部
３４  ビード部支持部
３５  スプリング
Ｐ  弾性樹脂材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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