JP5436303B2 - タイヤ、及び、タイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、少なくともビード部を構成する樹脂材料からなるタイヤ骨格部材を備えたタイヤ、及び、このタイヤの製造方法に関する。

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、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）や熱可塑性樹脂等の熱可塑性高分子材をタイヤ骨格部材とすることが求められている。このため、例えば特許文献１には、熱可塑性エラストマー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開示されている。

特開平０３−１４３７０１号公報

しかしながら、特許文献１では、熱可塑性材料自体の剛性が高いので、リムフィット性が充分でない。このため、タイヤをリム組みしてタイヤ内に気体（空気）を充填しても、必要な内圧を長時間にわたって維持することが難しいという問題がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、タイヤ骨格部材が樹脂材料で形成されている場合でも、リム組みされた状態での内圧保持性能の高いタイヤ、及び、このタイヤの製造方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明のタイヤは、樹脂材料からなり、少なくともビード部を有するタイヤ骨格部材と、前記タイヤ骨格部材の前記ビード部のリムとの密着部を挟んでタイヤ外側に設けられ、前記タイヤ骨格部材の表面から突出してタイヤ周方向に延びる外側突状部と、前記タイヤ骨格部材の前記ビード部のリムとの密着部を挟んでタイヤ内側に設けられ、前記タイヤ骨格部材の表面から突出してタイヤ周方向に延びる内側突状部と、前記外側突状部と内側突状部との間に設けられたチェーファーと、を備えている。

ここで、チェーファーとは、通常のゴム製タイヤでいうところの、一般的なゴムチェーファーに対応するものであり、ゴム製であっても、樹脂製であってもよい。

請求項１に記載の発明では、タイヤのリム組み（タイヤとリムとの組み付け）を行うと、チェーファーがリムに密着し、タイヤ内に気体充填空間が構成される。チェーファーを、タイヤ骨格部材よりもリムフィット性の高い材料で構成することにより、タイヤ骨格部材自体をリムに密着させた場合と比較して、チェーファーとリムとの密着部分におけるシール性が高くなる。したがって、タイヤ（ビード部）とリムとの間からは、気体充填空間内に充填された気体（空気）が抜け難いので、リム組みされた状態でのタイヤの内圧保持性能を向上させることができる。

また、請求項１に記載の発明では、外側突状部と内側突状部が設けられているので、金型を用いてチェーファーを射出成形する場合に、外側突状部及び内側突状部を金型に接触させてチェーファー用材料の流出止めの堰として用いることにより、チェーファーを所定の位置に形成することができる。

請求項２に記載の発明のタイヤは、前記外側突状部及び前記内側突状部の前記タイヤ骨格部材の表面からの突出高さが、０．２ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であること、を特徴とする。

外側突状部及び内側突状部のタイヤ骨格部材の表面からの突出高さが、０．２ｍｍ未満では、高圧で射出されるチェーファー用材料を堰き止める効果が小さくなり、４．０ｍｍ超の場合には、特に、内側突状部がリム組み時に邪魔になってスムーズにリム組みできなくなる可能性があるため、外側突状部及び内側突状部のタイヤ骨格部材の表面からの突出高さは、０．２ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であることが好ましい。

請求項３に記載の発明のタイヤは、前記チェーファーの弾性率が、０．５Ｍｐａ以上、５０Ｍｐａ以下であること、を特徴とする。

チェーファーの弾性率が０．５Ｍｐａ未満の場合には、リムに密着する部分の圧縮クリープ性が充分でなく、リムとの間に隙間ができてしまうことが考えられ、チェーファーの弾性率が５０Ｍｐａ超の場合には、リムに密着する部分の圧縮変形が充分に得られず、リムとの間に隙間ができてしまうことが考えられるため、チェーファーの弾性率は、０．５Ｍｐａ以上、５０Ｍｐａ以下であることが好ましい。

請求項４に記載の発明のタイヤは、前記チェーファーが、サイド部にまで延びていること、を特徴とする。

ここで、本明細書でのサイド部とは、ビード部からトレッド端までのことをいう。ここで、トレッド端とは、タイヤをＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２００９年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％を内圧として充填し、最大負荷能力を負荷したときのタイヤ幅方向最外の接地部分を指す。なお、使用地又は製造地においてＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。

このように、チェーファーをサイド部まで延出させることにより、ビード部からサイド部に至る部分を保護することができ、縁石こすりなどによるタイヤ骨格部材の損傷を抑制することができる。なお、トレッド近くやトレッド内側にまでチェーファーが延びていてもよい。

請求項５に記載の発明のタイヤは、前記チェーファーの前記サイド部に対応する部分の厚みは、０．２ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であること、を特徴とする。

チェーファーのサイド部に対応する部分の厚みが、０．２ｍｍ未満の場合には、縁石こすりなどによるタイヤ骨格部の損傷に対する保護効果が少なく、２．０ｍｍ超の場合には、タイヤの重量増加を招いてしまうため、チェーファーのサイド部に対応する部分の厚みは、０．２ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であることが好ましい。

請求項６に記載の発明のタイヤは、前記チェーファーが、前記ビード部の前記気体充填空間内側まで延びていること、を特徴とする。

このように、チェーファーをビード部の気体充填空間内側まで延出させることにより、ビード部のタイヤ外側にだけチェーファーを設けた場合に比べ、リム組み時に、チェーファーのエッジのめくれを抑制することができる。

請求項７に記載の発明のタイヤは、前記外側突状部と内側突状部との間に設けられ、前記タイヤ骨格部材の表面から突出して先端が前記チェーファーと面一の複数の金型当接用突起部、をさらに備えたものである。

このように、外側突状部と内側突状部との間に、チェーファーと面一の複数の金型当接用突起部を設けることにより、金型を用いてチェーファーを射出成形する場合に、金型当接用突起部を金型に当接させて、タイヤ骨格部材のビード部の位置ずれを防止することができる。

請求項８に記載の発明のタイヤの製造方法は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のタイヤの製造方法であって、樹脂材料からなり、少なくともビード部を構成し、前記ビード部のリムとの密着部を挟んでタイヤ外側に設けられ、前記タイヤ骨格部材の表面から突出してタイヤ周方向に延びる外側突状部と、前記ビード部のリムとの密着部を挟んでタイヤ内側に設けられ、前記タイヤ骨格部材の表面から突出してタイヤ周方向に延びる内側突状部と、が設けられたタイヤ骨格部材を成形し、チェーファー形成用金型内に前記タイヤ骨格部材の少なくとも前記ビード部を収容し、前記外側突状部及び前記内側突状部を前記チェーファー形成用金型に係合させてチェーファー用キャビティを構成し、前記チェーファー用キャビティにチェーファー用材料を射出してチェーファーを形成するものである。

本発明のタイヤの製造方法では、まず、外側突状部及び内側突条部の設けられたタイヤ骨格部材を成形し、このタイヤ骨格部材の少なくともビード部をチェーファー形成用金型内に収容する。このとき、外側突状部及び内側突状部をチェーファー形成用金型に係合させてチェーファー用キャビティを構成する。したがって、チェーファー用キャビティに射出されたチェーファー用材料は、外側突状部及び内側突状部に堰き止められて、チェーファー用キャビティ外への流出が抑制される。

このように、外側突状部及び内側突状部をチェーファー形成用金型に係合させて、チェーファー用材料のキャビティ外への流出を、効果的に抑制することができる。また、タイヤ骨格部材の外表面が直接チェーファー形成用金型に押し当られないので、加熱した金型に押し当てられることによるタイヤ骨格部材の変形を防止することができる。

本発明によれば、タイヤ骨格部材が樹脂材料で形成されていても、内圧保持性能の高いタイヤを得ることができる。

第１実施形態に係る、（Ａ）は空気入りタイヤの断面図であり、（Ｂ）は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実施形態で用いる金型で、（Ａ）はビードコアに当接するジグが設けられた位置での断面図であり、（Ｂ）はビードコアに当接するジグが設けられていない位置での部分拡大断面図である。 第１実施形態で形成したタイヤ骨格部材で、（Ａ）はビードコアが埋設されている状態の部分斜視図であり、（Ｂ）はビードコアを描かないで示した部分斜視図である。 第１実施形態で形成したタイヤ骨格部材の、（Ａ）はタイヤ内側から見た側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図である。 第１実施形態の、分割状態にあるチェーファー用金型の断面図である。 第１実施形態のチェーファー用金型にタイヤ骨格部材半体をセットして閉止した状態を示す断面図である。 第１実施形態のチェーファー用金型にチェーファー用樹脂が注入されている状態を示す断面図である。 第１実施形態のチェーファー用金型を開いて、タイヤ骨格部材半体を取り出し可能な状態を示す断面図である。 第１実施形態のチェーファーが形成されたタイヤ骨格部材半体の斜視図である。 第１実施形態のビード構成部分の凹凸例（Ａ）〜（Ｃ）を示す断面図である。 第２実施形態に係る、（Ａ）は空気入りタイヤの断面図であり、（Ｂ）は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２実施形態のチェーファー用金型にタイヤ骨格部材半体をセットした状態を示す断面図である。 第２実施形態のチェーファー用金型にタイヤ骨格部材半体をセットして閉止した状態を示す断面図である。 第２実施形態のチェーファー用金型にチェーファー用樹脂が注入されている状態を示す断面図である。 第２実施形態のチェーファー用金型を開いて、タイヤ骨格部材半体を取り出し可能な状態を示す断面図である。 第２実施形態のチェーファーが形成されたタイヤ骨格部材半体の斜視図である。チェーファー用金型を開いて、タイヤ骨格部材半体を取り出し可能な状態を示す断面図である。 第２実施形態の変形例に係る、チェーファー用金型にタイヤ骨格部材半体をセットした状態を示す断面図である。 第２実施形態の変形例に係るチェーファー用金型にチェーファー用樹脂が注入されている状態を示す断面図である。

以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、リム２０のビードシート部２１及びリムフランジ２２に接触する１対のビード部１２と、ビード部１２からタイヤ径方向外側に延びるサイド部１４と、一方のサイド部１４のタイヤ径方向外側端と他方のサイド部１４のタイヤ径方向外側端とを連結するクラウン部１６と、を有するタイヤ骨格部材１７を備えている。

タイヤ骨格部材１７は、環状とされており、樹脂材料で形成されている。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）、熱硬化性樹脂等を用いることができる。本実施形態では、タイヤ骨格部材１７が、樹脂材料の１つである熱可塑性材料で形成される場合について説明する。

タイヤ骨格部材１７は、一つのビード部１２、一つのサイド部１４、及び半幅のクラウン部１６が一体としてモールド等で成形された同一形状の円環状のタイヤ骨格部材半体１７Ａを互いに向かい合わせてタイヤ赤道面部分で接合することで形成されている。なお、タイヤ骨格部材１７は、２つの部材を接合して形成するものに限らず、３以上の部材を接合して形成してもよく、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よい。また、タイヤ骨格部材１７（例えば、ビード部１２、サイド部１４、クラウン部１６等）に、補強材（高分子材料や金属製の繊維、コード、不織布、織布等）を埋設配置し、補強材でタイヤ骨格部材１７を補強してもよい。

タイヤ骨格部材１７のビード部１２のリム２０との密着部を挟んだタイヤ外側には、外側突状部３２が一体的に形成されている。外側突状部３２は、タイヤ骨格部材１７の表面から突出してタイヤ周方向の全周に延びる突条とされている。タイヤ骨格部材１７のビード部１２のリム２０との密着部を挟んだタイヤ内側には、内側突状部３４が一体的に形成されている。内側突状部３４は、タイヤ骨格部材１７の表面から突出してタイヤ周方向の全周に延びる突条とされている。外側突状部３２及び内側突状部３４は、タイヤ骨格部材１７と一体的に形成されている。外側突状部３２及び内側突状部３４は、後述するチェーファー２４の境界を規定する部分となる。

外側突状部３２及び内側突状部３４のタイヤ骨格部材１７の表面からの突出高さは、０．２ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であることが好ましい。外側突状部３２及び内側突状部３４のタイヤ骨格部材１７の表面からの突出高さが、０．２ｍｍ未満では、後述のようにチェーファー２４を射出成形する場合に、高圧で射出されるチェーファー用熱材料を堰き止める効果が小さくなり、４．０ｍｍ超の場合には、特に、内側突状部３４がリム組み時に邪魔になって、スムーズにリム組みできなくなる可能性があるためである。

熱可塑性材料からなるタイヤ骨格部材半体１７Ａは、例えば、真空成形、圧空成形、インジェクション成形、メルトキャスティング等で成形することができ、ゴムで成形（加硫）する場合に比較して、製造工程を大幅に簡略化でき、成形時間も短縮可能である。

また、本実施形態では、タイヤ骨格部材半体１７Ａは左右対称形状、即ち、一方のタイヤ骨格部材半体１７Ａと他方のタイヤ骨格部材半体１７Ａとが同一形状とされているので、タイヤ骨格部材半体１７Ａを成形する金型が１種類で済むメリットも有している。

なお、タイヤ骨格部材１７は、単一の熱可塑性材料で構成されていても、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと同様に、タイヤ骨格部材１７の各部位毎（サイド部１４、クラウン部１６、ビード部１２など）に異なる特徴を有する熱可塑性材料を用いてもよい。

熱可塑性材料としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）等を用いることができる。なお、走行時に必要とされる弾性と製造時の成形性等を考慮すると、熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。

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。

また、熱可塑性樹脂としては、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。

また、上記の熱可塑性材料としては、例えば、ＩＳＯ７５−２又はＡＳＴＭ Ｄ６４８に規定されている荷重たわみ温度（０．４５ＭＰａ荷重時）が７８℃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に規定される引張破壊伸び（ＪＩＳ Ｋ７１１３）が５０％以上。ＪＩＳ Ｋ７２０６に規定されるビカット軟化温度（Ａ法）が１３０℃であるものを用いることができる。
また、タイヤ骨格部材１７を熱硬化性樹脂で形成する場合には、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、等を用いることができる。

タイヤ骨格部材１７のビード部１２には、従来からある一般の空気入りタイヤと同様の、スチールコードからなる円環状のビードコア１８が埋設されている。なお、ビード部１２の剛性が確保され、リム２０との嵌合に問題なければビードコア１８は省略しても良い。また、ビードコア１８は、有機繊維コード、有機繊維が樹脂被覆されたコード等、スチール以外のコードで形成されていても良く、更には、ビードコア１８がコードではなく硬質樹脂で射出成形などで形成されたものであってもよい。

タイヤ骨格部材１７のクラウン部１６には、螺旋状に巻回されたスチールのコード２６からなるクラウン部補強層２８が埋設されている。なお、コード２６は、全体がクラウン部１６に埋設されていても良く、一部分がクラウン部１６に埋設されていても良い。このクラウン部補強層２８は、従来のゴム製の空気入りタイヤのカーカスの外周面に配置されるベルトに相当するものである。

クラウン部補強層２８の外周側には、サイド部１４を形成している熱可塑性材料よりも耐摩耗性に優れたゴムからなるトレッドゴム層３０が配置されている。トレッドゴム層３０に用いるゴムは、従来のゴム製の空気入りタイヤに用いられているゴムと同種のゴムを用いることが好ましい。なお、サイド部１４を形成している熱可塑性材料よりも耐摩耗性に優れる他の種類の熱可塑性材料からなるトレッド層を外周部に設けても良い。

タイヤ骨格部材１７のビード部１２の表面で、外側突状部３２と内側突状部３４の間には、リム２０のビードシート部２１、及びリムフランジ２２に当接するように、チェーファー２４が形成されている。チェーファー２４は、タイヤ外側の端部が外側突状部３２に密着し、タイヤ内側の端部が内側突状部３４に密着しており、チェーファー２４の境界部分は、外側突状部３２と内側突状部３４によって規定されている。チェーファー２４は、リム２０にタイヤ１０が組み付けられると、リム２０に密着してタイヤ１０内の気体充填空間を密閉する。

チェーファー２４を構成するチェーファー用材料は、タイヤ骨格部材１７を構成する材料よりもシール性に優れた材料とされている。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）、熱硬化性樹脂等を用いることができる。また、ゴム製のチェーファー２４を構成してもよい。チェーファー２４の弾性率は、タイヤ骨格部材１７の弾性率よりも低くなっている。これにより、タイヤ骨格部材１７の剛性を維持しつつ、リム２０との間を適切にシールすることができる。例えば、チェーファー２４の弾性率を、タイヤ骨格部材１７の弾性率よりも低くすることにより、タイヤ骨格部材１７の剛性を維持しつつ、リム２０との間を適切にシールすることができる。

なお、チェーファー２４弾性率は、０．５Ｍｐａ以上、５０Ｍｐａ以下であることが好ましい。チェーファー２４の弾性率が０．５Ｍｐａ未満の場合には、リム２０に密着する部分の圧縮クリープ性が充分でなく、リムとの間に隙間ができてしまうことが考えられ、チェーファー２４の弾性率が５０Ｍｐａ超の場合には、リム２０に密着する部分の圧縮変形が充分に得られず、リム２０との間に隙間ができてしまうことが考えられるためである。

また、チェーファー２４の弾性率は、タイヤ骨格部材１７の弾性率の７０％以下であることがより好ましい。そして、チェーファー２４の弾性率は、タイヤ骨格部材１７の弾性率の５０％以下であることが更に好ましく、また、チェーファー２４を構成するチェーファー用材料として耐磨耗性が優れた樹脂を用いる場合には、２５％以下であることがより好ましい。

チェーファー２４用の材料としてはオレフィン系、エステル系、アミド系、もしくはウレタン系のＴＰＥか、一部ゴム系の樹脂を混練してあるＴＰＶであることが好ましい。これらのチェーファー２４用の材料としては、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、同じく ＪＩＳ Ｋ７１１３ に規定される引張降伏伸びが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 Ｋ７１１３ に規定されるビカット軟化温度（Ａ法）が１３０℃以上であることが好ましい。
また、チェーファー２４用の熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、等を用いることができる。

次に、本実施形態に係るタイヤ１０の製造方法について説明する。本実施形態では、射出成形によってタイヤ骨格部材半体１７Ａ（図２〜図５参照）を形成し、次に、タイヤ骨格部材半体１７Ａにチェーファー用材料を射出成形してチェーファー２４を製造し、その後、２つのタイヤ骨格部材半体１７Ａを互いに向かい合わせてタイヤセンターで接合する。ここでは、熱可塑性材料で形成されたチェーファー２４を例にして説明する。

タイヤ骨格部材半体１７Ａの製造には、図２に示すような金型４０を用いる。この金型４０は、ビード部１２（図３参照）からタイヤセンターＣＬ（図３参照）までを構成するタイヤ骨格部材半体１７Ａを成形することができるように、タイヤ外面側を成形する外金型４２と、タイヤ内面側を成形する内金型４４とを有する。内金型４４にはビードコア固定用のジグ４６が、予め設定された位置に設けられている。外金型４２と内金型４４との間には、タイヤ骨格部材半体１７Ａ形状に外側突状部３２及び内側突状部３４が形成された形状のキャビティＳ（空間）が形成されている。

このジグ４６には、ビードコア１８の寸法に応じた凹部４７が形成されており、ビードコア１８が金型４０内に配置されたときには、ビードコア１８の一部がこの凹部４７に入ってタイヤ内側から支えられた状態となる。この結果、ビードコア１８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。ジグ４６は、本実施形態では、ビードコア収容位置に沿って均等間隔で１２個配置されている。

なお、ジグ４６はマグネット材で形成することにより、ビードコア１８をスチール等の磁性体で形成した場合には、磁力により接着させて確実に固定することができる。

図３に示すように、ジグ４６のビードコア１８へのタイヤ周方向に沿った当接長さＬ、すなわち、タイヤ骨格部材半体１７Ａのタイヤ内側に形成された、材料の存在しない領域Ａのタイヤ周方向に沿った長さＬは、２０ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、破壊核の発生懸念を小さくすることができる。

なお、ジグ４６のビードコア１８へのタイヤ周方向に沿った当接長さＬが１５ｍｍ以下であると、タイヤ骨格部材半体１７Ａに応力集中がより生じ難い。そして、この長さＬが５ｍｍ以下であると、この効果をより更に得易い。また、この当接長さＬは、ジグ４６の強度上の観点で少なくとも１ｍｍ以上であることが好ましい。

また、金型４０のゲート（樹脂注入路）４８は、ビードコア１８が凹部４７に入った状態でビードコア１８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４８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４８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４８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、まず、金型４０を開き、ビードコア１８のタイヤ内側部をジグ４６の凹部４７に入れ、金型４０を閉じる。そして、ゲート４８から溶融した熱可塑性材料を金型４０内に注入して射出成形して、図４（Ａ）（Ｂ）に示すような、タイヤ骨格部材半体１７Ａを形成する。

この注入の際、ジグ４６が設けられた位置では、熱可塑性材料は、ゲート４８からビードコア１８と外金型４２との間を経由するように注入されるので、ビードコア１８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、ビードコア１８が受ける移動力をジグ４６で充分に支えることができる。よって、ビードコア１８の位置ずれを防止するためのジグ４６をビードコア１８にタイヤ外側から当接させない状態にして、溶融した熱可塑性材料を注入することが可能になる。

次に、上記のようにして製造されたタイヤ骨格部材１７のビード部１２の表面に、チェーファー２４を形成する。チェーファー２４の製造には、図５に示すようなチェーファー形成用金型７０を用いる。

チェーファー形成用金型７０は、外金型７２と内金型７４とで構成されており、外金型７２にはチェーファー用熱可塑性材料を注入するゲート７８が形成されている。ゲート７８は、タイヤ骨格部材半体１７Ａのビード部１２の径方向内側からチェーファー用熱可塑性材料を注入するように構成されている。ゲート７８としては、ピンゲートをタイヤ骨格部材半体１７Ａの周方向に多点設けてもよいし、リング状に開口したディスクゲートを用いてもよい。

タイヤ骨格部材半体１７Ａをチェーファー形成用金型７０内に収容して完全閉止すると、図６に示すように、外金型７２とタイヤ骨格部材半体１７Ａの間に、ゲート７８に連通した設定形状のチェーファー２４を形成するスペースＺ１が形成される構造になっている。また、外金型７２には、外側突状部３２を係合可能な段部７２Ｄが構成されており、内金型７４には、内側突状部３４を係合可能な段部７４Ｄが構成されている。

外金型７２及び内金型７４には、ビード部１２が配置される側の互いの分割面に、凸部７２Ａ、凹部７４Ａが構成されている。また、センターラインＣＬ側の分割面に、凹部７２Ｂ、凸部７４Ｂが構成されている。外金型７２の凸部７２Ａが、内金型７４の凹部７４Ａへ嵌め込まれ、内金型７４の凸部７４Ｂが外金型７２の凹部７２Ｂへ嵌め込まれて、互いのパーティング面が当接されることにより、図６に示すように、チェーファー形成用金型７０が閉止される。

なお、チェーファー形成用金型７０には、キャビティ内にチェーファー用材料が注入されたときに、キャビティ内の空気を追い出すためのガス抜き孔（図示せず）が形成されている。

チェーファー２４を形成するには、図６に示すように、内金型７４にタイヤ骨格部材半体１７Ａをセットし、外側突状部３２を段部７２Ｄへ係合させ、内側突状部３４を段部７４Ｄへ係合させ、外金型７２の凸部７２Ａを内金型７４の凹部７４Ａへ嵌め込むと共に、内金型７４の凸部７４Ｂを外金型７２の凹部７２Ｂへ嵌め込んで、分割面を閉じる。

この状態で、ゲート７８からキャビティ内へチェーファー用材料を注入する。このとき、チェーファー用材料は、外金型７２側から注入している。このため、注入時にビード部１２が内金型７４に向けて押圧される。したがって、ビード部１２が内金型７４から浮き上がる移動を抑制することができる。また、外側突状部３２及び内側突状部３４により、スペースＺ１からのチェーファー用材料の流出が抑制されているので、チェーファー２４を所定の位置に正確に形成することができる。

その後、図８に示すように、チェーファー形成用金型７０内からタイヤ骨格部材半体１７Ａを取り出す。これにより、図９に示すタイヤ骨格部材半体１７Ａが形成される。

次に、このチェーファー２４が形成された２つのタイヤ骨格部材半体１７Ａを、互いに向かい合わせにタイヤセンターで突き当て、溶接用熱可塑性材料１９（図１参照）を接合部位に向けて押出して、２つのタイヤ骨格部材半体１７Ａを接合する。これにより、ビード部１２にチェーファー２４が形成されたタイヤ骨格部材１７（図１参照）が製造される。

なお、本実施形態では、チェーファー２４の形成後に ２つのタイヤ骨格部材半体１７Ａの接合を行ったが、２つのタイヤ骨格部材半体１７Ａの接合を先に行い、その後にチェーファー２４を形成してもよい。

その後、タイヤ骨格部材１７を回転装置で回転させつつ、コード供給装置（図示せず）から排出された加熱されたコード２６をタイヤ骨格部材１７の外周面に螺旋状に巻き付けてクラウン部補強層２８を形成する。コード２６をタイヤ骨格部材１７の外周面に螺旋状に巻き付けるには、タイヤ骨格部材１７を回転させながら、コード供給装置をタイヤ骨格部材１７の軸方向に移動させれば良い。

なお、タイヤ骨格部材１７を構成する熱可塑性材料の融点よりもコード２６を高温に加熱（例えば、コード２６の温度を１００〜２００°Ｃ程度に加熱）することで、コード２６が接触した部分の熱可塑性材料が溶融し、タイヤ骨格部材１７の外周面にコード２６の一部または全体を埋設することができる。コード２６の埋設量は、コード２６の温度、コード２６に作用させるテンション等によって調整することができる。

その後、路面に接する部位にゴム材（トレッドゴム３０。図１参照）を貼り付けて、耐摩耗性、耐破壊性を向上させたタイヤ１０が製造される。

以上説明したように、本実施形態では、熱可塑性材料からなるタイヤ骨格部材１７のビード部１２の表面に、チェーファー２４が形成されているので、タイヤ骨格部材１７の剛性を維持しつつ、チェーファー２４をリムに密着させて気体充填空間内の空気を抜け難くし、タイヤ１０の内圧保持性を向上させることができる。

なお、タイヤ骨格部材半体１７Ａのビード部１２の表面とチェーファー２４との接合強度を上げるために、ビード部１２の表面を凹凸形状にしてアンカー効果（アンカーを下ろしたように強固に噛み合っている効果）が得られるようにしてもよい。

例えば、図１０（Ａ）に示すように、根元側よりもチェーファー側のほうが径の大きい逆円錐台状の凸部１２Ｘが配列されたビード部構成部分１２Ｍとしてもよい。なお、図１０（Ｂ）に示すように、チェーファー側が単に凹凸状１２Ｙであるビード部構成部分１２Ｍとしても、図１０（Ｃ）に示すように、チェーファー側が断面湾曲凹状１２Ｚあるビード部構成部分１２Ｍとしても、アンカー効果が得られる。

このようなアンカー効果を得るための凹凸の深さは、２ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがより好ましい。２ｍｍよりも深いと、成形品の強度が落ちることが考えられる。また、凹凸の深さが０．０５ｍｍよりも浅いと、充分なアンカー効果を得にくい。

このような凹凸形状を形成するには、金型４０の成形面に予め対応する凹凸形状を形成しておけばよい。

また、タイヤ骨格部材半体１７Ａのビード部１２の表面とチェーファー２４との接合強度を上げるために、タイヤ骨格部材半体１７Ａのチェーファー２４を形成する部位の表面に１層或いは２層の接着剤層を塗布してもよい。この場合、接着剤を塗布する部位の表面をサンドペーパーなどでバフ研磨しておくと接着力が向上する。また、接着力を向上させるためには、接着剤を塗布した後にある程度乾燥させておくことが好ましい。このため、接着剤を塗布する際には、湿度７０％以下の雰囲気で行うことが好ましい。接着剤としては、例えばトリアジンチオール系のものであるが、塩化ゴム系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、イソシアネート系接着剤、ハロゲン化ゴム系接着剤など、特に制限はない。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。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、その詳細な説明は省略する。本実施形態のタイヤ９０は、外側突状部及び内側突状部の位置、及び、チェーファーの構成が第１実施形態と異なり、その他の構成は第１実施形態と同一である。

図１１に示すように、本実施形態のチェーファー５０は、ビード部１２の内側でタイヤ内面にまで延び、かつ、ビード部１２の外側でサイド部１４まで延びている。また、外側突状部５２は、チェーファー５０のタイヤ外側端部のトレッド側に配置され、内側突状部５４は、チェーファー５０のタイヤ内側端部のトレッド側に配置されている。すなわち、第１実施形態のチェーファー２４よりも延出された本実施形態のチェーファー５０に対応させて、外側突状部５２及び内側突状部５４は、位置が変更されている。

チェーファー５０を、ビード部１２のタイヤ内側（タイヤ内面）にまで延出することにより、ビード部１２のタイヤ外側にだけチェーファー２４を設けた場合に比べ、リム組み時におけるチェーファー５０のエッジがめくれを抑制することができる。

また、チェーファー５０を、ビード部１２の外側でサイド部１４まで延出することにより、縁石などによってタイヤ１０のサイド部１４が損傷することを抑制することができる。なお、チェーファー５０は、トレッド近くやトレッド内側にまで延びていてもよい。
チェーファー５０のサイド部１４に対応する部分の厚みは、０．２ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であることが好ましい。０．２ｍｍ未満の場合には、縁石こすりなどによるタイヤ骨格部の損傷に対する保護効果が少なく、２．０ｍｍ超の場合には、タイヤの重量増加を招いてしまうためである。

なお、チェーファー５０の弾性率、材料については、第１実施形態のチェーファー２４と同様のものを用いることができる。

次に、本実施形態に係るタイヤ９０の製造方法について説明する。本実施形態では、第１実施形態と同様に、射出成形によってタイヤ骨格部材半体１７Ａを形成し、次に、タイヤ骨格部材半体１７Ａにチェーファー用材料を射出成形してチェーファー５０を製造し、その後、２つのタイヤ骨格部材半体１７Ａを互いに向かい合わせてタイヤセンターで接合する。

チェーファー２４の形成には、図１２に示すようなチェーファー形成用金型８０を用いる。

チェーファー形成用金型８０は、外金型８２と内金型８４とで構成されており、外金型８２にはチェーファー用材料を注入するゲート８８が形成されている。ゲート８８は、タイヤ骨格部材半体１７Ａのビード部１２の径方向内側からチェーファー用材料を注入するように構成されている。ゲート８８としては、ピンゲートをタイヤ骨格部材半体１７Ａの周方向に多点設けてもよいし、リング状に開口したディスクゲートを用いてもよい。

タイヤ骨格部材半体１７Ａをチェーファー形成用金型８０内に収容して完全閉止すると、図１３に示すように、外金型８２とタイヤ骨格部材半体１７Ａの間に、チェーファー５０のタイヤ外側部分を形成するスペースＳ１が構成され、内金型８４とタイヤ骨格部材半体１７Ａの間に、チェーファー５０のタイヤ内側部分を形成するスペースＳ２が構成される構造になっている。また、外金型８２には、外側突状部５２を係合可能な段部８２Ｄが構成されており、内金型８４には、内側突状部５４を係合可能な段部８４Ｄが構成されている。

外金型８２及び内金型８４には、ビード部１２が配置される側の互いのパーティング部に、凸部８２Ａ、凹部８４Ａが構成されている。また、センターラインＣＬ側のパーティング部に、凹部８２Ｂ、凸部８４Ｂが構成されている。外金型８２の凸部８２Ａが、内金型８４の凹部８４Ａへ嵌め込まれ、内金型８４の凸部８４Ｂが外金型８２の凹部８２Ｂへ嵌め込まれて、互いのパーティング面が当接されることにより、チェーファー形成用金型８０が完全閉止される。

なお、チェーファー形成用金型８０には、キャビティ内にチェーファー用材料が注入されたときに、キャビティ内の空気を追い出すためのガス抜き孔（図示せず）が形成されている。

また、チェーファー形成用金型８０のキャビティ内には、押圧治具８６が設けられている。押圧治具８６は、外金型８２側からスペースＳ１へ突出して、タイヤ骨格部材半体１７Ａのビード部１２を内金型８４へ押圧可能とされている。また、押圧治具８６は、スペースＳ１から退避して外金型８２内に収容されるように移動可能とされている。押圧治具８６は、ピン形状とされ、外金型８２の周方向に沿って所定間隔で複数箇所に設けられている。

チェーファー５０を形成するには、図１３に示すように、内金型８４にタイヤ骨格部材半体１７Ａをセットし、外側突状部５２を段部８２Ｄへ係合させ、内側突状部５４を段部８４Ｄへ係合させ、外金型８２の凸部８２Ａを内金型８４の凹部８４Ａへ嵌め込むと共に、内金型８４の凸部８４Ｂを外金型８２の凹部８２Ｂへ嵌め込んで、分割面を閉じる。また、押圧治具８６をスペースＳ１内に突出させて、タイヤ骨格部材半体１７Ａのビード部１２を押圧して内金型８４へ押しつける。

この状態で、ゲート８８からキャビティ内（スペースＳ１、Ｓ２内）へチェーファー用材料を注入する。このとき、タイヤ骨格部材半体１７Ａのビード部１２は、押圧治具８６で内金型８４へ押しつけられているので、ビード部１２が内金型７４から浮き上がる移動を抑制することができる。また、外側突状部５２及び内側突状部５４により、スペースＺ１からのチェーファー用材料の流出が抑制されているので、チェーファー５０を所定の位置に正確に形成することができる。

所定量のチェーファー用材料の注入を行った後、図１４に示すように、押圧治具８６を外金型８２内に退避させ、さらに残りのチェーファー用材料の注入を行う。その後、図１５に示すように、チェーファー形成用金型７０内からタイヤ骨格部材半体１７Ａを取り出す。これにより、図１６に示すタイヤ骨格部材半体１７Ａが形成される。

このように、押圧治具８６を用いて、タイヤ骨格部材半体１７Ａのビード部１２を内金型８４へ押しつけているので、ビード部１２が内金型７４から浮き上がる移動を抑制することができる。

また、押圧治具８６を退避させた後に、チェーファー形成用金型８０内にさらにチェーファー用材料を注入することにより、押圧治具８６の配置されていた部分にもチェーファー用材料を充填させることができる。

なお、本実施形態では、押圧治具８６を用いて、キャビティ内でのビード部１２の位置ずれを防止したが、押圧治具８６に代えて、タイヤ骨格部材半体１７Ａに一体的に形成したピン８７（突起部）を用いてもよい。ピン８７は、図１７に示すように、外側突状部５２と内側突状部５４との間に、タイヤ骨格部材半体１７Ａの表面から突出されており、先端がチェーファー５０と面一の高さとされている。ピン８７は、周方向に複数設けられ、チェーファー形成用金型８０の外金型８２の内壁に当接して、キャビティ内でのビード部１２の位置ずれを防止することができる。

なお、第１、第２実施形態におけるチェーファーの製造工程において、チェーファー用材料の射出の際に、チェーファー形成用金型をわずかに開いた状態としておき、射出の完了後にチェーファー形成用金型を完全閉鎖して、キャビティ内のチェーファー用材料を圧縮するようにしてもよい。

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、これらの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、製造工程の順序を適宜変更することが可能である。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。

１０ タイヤ
１２ ビード部
１４ サイド部
１６ クラウン部
１７ タイヤ骨格部材
１７Ａ タイヤ骨格部材半体
１８ ビードコア
１９ 溶接用熱可塑性材料
２０ リム
２１ ビードシート部
２２ リムフランジ
２４ チェーファー
３２ 外側突状部
３４ 内側突状部
５０ チェーファー
５２ 外側突状部
５４ 内側突状部
７０ チェーファー形成用金型
７２Ｄ 段部
７４Ｄ 段部
８０ チェーファー形成用金型
８２Ｄ 段部
８４Ｄ 段部
８６ 押圧治具
８７ ピン

Claims (8)

1. 樹脂材料からなり、少なくともビード部を有するタイヤ骨格部材と、
   前記タイヤ骨格部材の前記ビード部のリムとの密着部を挟んでタイヤ外側に設けられ、前記タイヤ骨格部材の表面から突出してタイヤ周方向に延びる外側突状部と、
   前記タイヤ骨格部材の前記ビード部のリムとの密着部を挟んでタイヤ内側に設けられ、前記タイヤ骨格部材の表面から突出してタイヤ周方向に延びる内側突状部と、
   前記外側突状部と内側突状部との間に設けられたチェーファーと、
   を備えた、タイヤ。
2. 前記外側突状部及び前記内側突状部の前記タイヤ骨格部材の表面からの突出高さは、０．２ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であること、を特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記チェーファーの弾性率は、０．５Ｍｐａ以上、５０Ｍｐａ以下であること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ。
4. 前記チェーファーが、サイド部にまで延びていること、を特徴とする請求項１または請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ。
5. 前記チェーファーの前記サイド部に対応する部分の厚みは、０．２ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であること、を特徴とする請求項４に記載のタイヤ。
6. 前記チェーファーが、前記ビード部の前記気体充填空間内側まで延びていること、を特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ。
7. 前記外側突状部と内側突状部との間に設けられ、前記タイヤ骨格部材の外面から突出して先端が前記チェーファーと面一の複数の金型当接用突起部、をさらに備えた請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のタイヤ。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のタイヤの製造方法であって、
   樹脂材料からなり、少なくともビード部を構成し、前記ビード部のリムとの密着部を挟んでタイヤ外側に設けられ、前記タイヤ骨格部材の外面から突出してタイヤ周方向に延びる外側突状部と、前記ビード部のリムとの密着部を挟んでタイヤ内側に設けられ、前記タイヤ骨格部材の外面から突出してタイヤ周方向に延びる内側突状部と、が設けられたタイヤ骨格部材を成形し、
   チェーファー形成用金型内に前記タイヤ骨格部材の少なくとも前記ビード部を収容し、前記外側突状部及び前記内側突状部を前記チェーファー形成用金型に係合させてチェーファー用キャビティを構成し、前記チェーファー用キャビティにチェーファー用材料を射出してチェーファーを形成する、タイヤの製造方法。

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