特開 2022-176614 ソリッドタイヤの製造方法とその成形用治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022176614

(43)【公開日】2022-11-30

(54)【発明の名称】ソリッドタイヤの製造方法とその成形用治具

(51)【国際特許分類】

   B29D 30/04 20060101AFI20221122BHJP

   B29C 39/10 20060101ALI20221122BHJP

   B29C 39/24 20060101ALI20221122BHJP

   B29C 44/00 20060101ALI20221122BHJP

   B29C 44/12 20060101ALI20221122BHJP

   B29C 44/36 20060101ALI20221122BHJP

   B60C 7/10 20060101ALI20221122BHJP

   B29K 105/04 20060101ALN20221122BHJP

   B29L 30/00 20060101ALN20221122BHJP

【ＦＩ】

B29D30/04

B29C39/10

B29C39/24

B29C44/00 A

B29C44/12

B29C44/36

B60C7/10 A

B29K105:04

B29L30:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021083128

(22)【出願日】2021-05-17

(71)【出願人】

【識別番号】594040877

【氏名又は名称】井上護謨工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000119232

【氏名又は名称】株式会社イノアックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100098752

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 吏規夫

(72)【発明者】

【氏名】白井 太郎

(72)【発明者】

【氏名】牧原 伸征

(72)【発明者】

【氏名】常国 冬広

【テーマコード（参考）】

3D131

4F204

4F214

4F215

【Ｆターム（参考）】

3D131BB19

3D131CC01

3D131LA28

4F204AA42

4F204AB02

4F204AC05

4F204AD05

4F204AG19

4F204AG20

4F204AH20

4F204AJ08

4F204EA01

4F204EA05

4F204EB01

4F204EB11

4F204EF27

4F204EK17

4F204EL17

4F214AA42

4F214AB02

4F214AC05

4F214AD05

4F214AG19

4F214AG20

4F214AH20

4F214AJ08

4F214UA01

4F214UB01

4F214UB11

4F214UD17

4F214UF27

4F214UK17

4F215AH20

4F215VC07

4F215VL33

(57)【要約】

【課題】タイヤケーシング内への弾性発泡体原料の注入をスムーズに行い、良好な品質を有するソリッドタイヤを得ることを目的とする。
【解決手段】タイヤケーシング４１の内径穴４３に外周の側面１５が嵌まる嵌合部１３を備え、嵌合部１３から径の中心に向けて傾斜する斜面１６を有する治具本体１１と、斜面１６に重なる閉鎖部３４を備える治具蓋体３１と、を有する成形用治具１０を用い、タイヤケーシング４１の内径穴４３に治具本体１１の嵌合部１３を嵌め、斜面１６とタイヤケーシング４１の内径穴４３の周縁４４ｂとの間の隙間５１から、弾性発泡体原料５５をタイヤケーシング４１内に注入し、治具本体１１に治具蓋体３１を重ねて隙間５１を閉鎖部３４で塞ぎ、弾性発泡体原料５５を発泡させる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤケーシング内に弾性発泡体原料を注入して発泡させることにより、前記タイヤケーシング内に弾性発泡体が充填されたソリッドタイヤを製造する方法において、
前記タイヤケーシングの内径穴に外周の側面が嵌まる嵌合部を備え、前記嵌合部から径の中心に向けて傾斜する斜面を有する治具本体と、前記斜面に重なる閉鎖部を備える治具蓋体と、を有する成形用治具を用い、
前記タイヤケーシングの内径穴に前記治具本体の嵌合部を嵌め、前記斜面と前記タイヤケーシングの内径穴の周縁との間の隙間から、前記弾性発泡体原料を前記タイヤケーシング内に注入し、
前記治具本体に前記治具蓋体を重ねて前記隙間を前記閉鎖部で塞ぎ、前記弾性発泡体原料の発泡後、前記治具本体と前記治具蓋体を前記タイヤケーシングから外すことを特徴とするソリッドタイヤの製造方法。

【請求項2】

前記斜面は、前記治具本体の全周に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のソリッドタイヤの製造方法。

【請求項3】

前記弾性発泡体原料の注入は、前記タイヤケーシングの内径穴の周縁に沿って行うことを特徴とする請求項１または２に記載のソリッドタイヤの製造方法。

【請求項4】

タイヤケーシングの内径穴に外周の側面が嵌まる嵌合部を備え、前記嵌合部から径の中心に向けて傾斜する斜面を有する治具本体と、
前記斜面に重なる閉鎖部を備える治具蓋体と、を有し、
前記治具本体の嵌合部が前記タイヤケーシングの内径穴に嵌まった際に、前記斜面と前記タイヤケーシングの内径穴の周縁との間に弾性発泡体原料注入用の隙間を生じることを特徴とするソリッドタイヤの成形用治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ソリッドタイヤの製造方法とその成形用治具に関する。

【背景技術】

【0002】

パンクしないタイヤとして、図７に示すタイヤケーシング６１内に弾性発泡体６６が充填されたソリッドタイヤ６０がある。タイヤケーシング６１はゴム等からなる環状のものである。弾性発泡体６６は、適度の硬さと弾性を有する発泡体で形成され、例えば硬質ウレタンフォームが挙げられる。

【0003】

ソリッドタイヤ６０の従来の製造方法として、図８に示す下型７１と上型８１とからなる成形用治具７０を用いる以下の方法がある（特許文献１）。

【0004】

下型７１は、タイヤケーシング６１の内径穴６３に嵌まる円柱部７３を有し、円柱部７３には注入孔７６が形成されている。注入孔７６は、円柱部７３の上面７４の縁に形成された垂直の溝状凹部からなる。
上型８１は、円柱部７３の上面７４に重ねられた際に注入孔７６に蓋をするように構成されている。
下型７１と上型８１は、重ねられた状態でボルト９１とナット９３により結合される。

【0005】

下型７１と上型８１を用いるソリッドタイヤの製造方法では、図９に示すように下型７１の円柱部７３をタイヤケーシング６１の内径穴６３に嵌め、下型７１の注入孔７６から、弾性発泡体原料６５をタイヤケーシング６１内に注入し、下型７１に上型８１を重ねてボルト９１とナット９３で結合する。その状態で弾性発泡体原料６５をタイヤケーシング６１内で発泡させた後、下型７１と上型８１をタイヤケーシング６１から外してソリッドタイヤを得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００４－１７４８４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、下型７１と上型８１とよりなる成形用治具７０を用いる従来のソリッドタイヤの製造方法では、下型７１の注入孔７６が、円柱部７３の上面７４の縁に形成された垂直の小さな溝状凹部からなるため、注入孔７６から注入される弾性発泡体原料６５の流れが悪く、タイヤケーシング６１内に弾性発泡体原料６５をスムーズに注入するのが難しい。その結果、弾性発泡体原料６５がタイヤの外に溢れることがある。仮に、弾性発泡体原料６５が注入孔７６から溢れずにタイヤケーシング６１内に入ったとしても、スムーズに入っていないため、タイヤケーシング６１内での発泡反応にバラツキが発生し、出来上がり品質は、硬度にバラツキのあるものになる。

【0008】

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、タイヤケーシング内への弾性発泡体原料の注入をスムーズに流れよく行うことができ、タイヤケーシング内に形成される弾性発泡体を発泡状態のばらつきの少ない良好な品質を有するものにできるソリッドタイヤの製造方法とその成形用治具の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１の態様は、タイヤケーシング内に弾性発泡体原料を注入して発泡させることにより、前記タイヤケーシング内に弾性発泡体が充填されたソリッドタイヤを製造する方法において、前記タイヤケーシングの内径穴に外周の側面が嵌まる嵌合部を備え、前記嵌合部から径の中心に向けて傾斜する斜面を有する治具本体と、前記斜面に重なる閉鎖部を備える治具蓋体と、を有する成形用治具を用い、前記タイヤケーシングの内径穴に前記治具本体の嵌合部を嵌め、前記斜面と前記タイヤケーシングの内径穴の周縁との間の隙間から、前記弾性発泡体原料を前記タイヤケーシング内に注入し、前記治具本体に前記治具蓋体を重ねて前記隙間を前記閉鎖部で塞ぎ、前記弾性発泡体原料の発泡後、前記治具本体と前記治具蓋体を前記タイヤケーシングから外すことを特徴とする。

【0010】

本発明の第２の態様は、ソリッドタイヤの成形用治具であって、タイヤケーシングの内径穴に外周の側面が嵌まる嵌合部を備え、前記嵌合部から径の中心に向けて傾斜する斜面を有する治具本体と、前記斜面に重なる閉鎖部を備える治具蓋体と、を有し、前記治具本体の嵌合部が前記タイヤケーシングの内径穴に嵌まった際に、前記斜面と前記タイヤケーシングの内径穴の周縁との間に弾性発泡体原料注入用の隙間を生じることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、タイヤケーシングの内径穴に治具本体の嵌合部を嵌め、嵌合部から径の中心に向けて傾斜している斜面とタイヤケーシングの内径穴の周縁との間の隙間から、弾性発泡体原料をタイヤケーシング内に注入するため、弾性発泡体原料をスムーズにタイヤケーシング内に流入させることができ、タイヤケーシング内に形成される弾性発泡体を発泡状態のばらつきが少ないものにでき、良好な品質を有するソリッドタイヤを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の成形用治具の一実施形態について示す斜視図である。

【図2】本発明の製造方法の一実施形態に使用する成形用治具及びタイヤケーシングの断面図である。

【図3】本発明の製造方法の一実施形態における治具本体のセット工程と、弾性発泡体原料の注入工程を示す断面図である。

【図4】本発明の製造方法の一実施形態における発泡工程を示す断面図である。

【図5】本発明の製造方法において加温する場合の一実施形態の断面図である。

【図6】本発明の成形用治具の他の実施形態について示す斜視図である。

【図7】ソリッドタイヤの断面図である。

【図8】従来の成形用治具を示す斜視図である。

【図9】従来のソリッドタイヤの製造時を示す断面図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0013】

本発明の成形用治具及びその成形用治具を用いるソリッドタイヤの製造方法について実施形態を説明する。
図１の斜視図及び図２の断面図に示す本発明の一実施形態の成形用治具１０は、図７に示したソリッドタイヤ６０と同様の構成からなるソリッドタイヤを製造する際に使用されるものであり、治具本体１１と治具蓋体３１とを有する。治具本体１１及び治具蓋体３１は、金属または樹脂で形成されている。

【0014】

治具本体１１は、タイヤケーシング４１の内径穴４３より大径の円盤状部１２の片面に形成された嵌合部１３を有する。嵌合部１３は、タイヤケーシング４１の内径穴４３に嵌まる外周の側面１５を備える。治具本体１１の先端側には、嵌合部１３から該嵌合部１３の径の中心に向けて傾斜した斜面１６が、嵌合部１３の側面１５から続いて治具本体１１の全周に形成されている。

【0015】

嵌合部１１の側面１５の高さは、図３の（Ａ）に示すように、ソリッドタイヤの製造時、タイヤケーシング４１の内径穴４３に一側から嵌合部１３が嵌められた際に、タイヤケーシング４１の内径穴４３の他側の周縁４４ｂと斜面１６との間に隙間５１を生じるように設定される。

【0016】

嵌合部１１の側面１５の外径は、タイヤケーシング４１の内径穴４３と等しいあるいは所定量大であり、タイヤケーシング４１の内径穴４３に嵌合部１３が一側から嵌められた際に、内径穴４３の一側の周縁４４ａに嵌合部１１の側面１５が密着するのが好ましい。

【0017】

なお、嵌合部１３は、図示の形態では、円柱状の先端側の角部がテーパー（斜面１６）となっているが、それに限られるものではなく、タイヤケーシング４１の内径穴４３に嵌まる外周の側面１５と斜面１６を有するものであればよい。

【0018】

治具蓋体３１は、治具本体１１の先端側に重なった際に治具本体の１１の斜面１６に重なる閉鎖部３４を有する。実施形態の治具蓋体３１は、タイヤケーシング４１の内径穴４３より大径の円盤状部３２の片面に、嵌合部１３の外周の側面１５と略等しい外径の円柱状部３３を有し、該円柱状部３３の先端の中心側が円錐台状に窪んで縁が治具本体１１の斜面１６に重なる閉鎖部３４となっている。

【0019】

治具本体１１及び治具蓋体３１の中心には、治具本体１１に治具蓋体３１を重ねた際に連通するボルト挿通孔１７、３７が形成され、ボルト３８を挿通できるようになっている。ボルト３８は、後述するソリッドタイヤの製造時に、治具本体１１と治具蓋体３１を結合するものであり、治具本体１１と治具蓋体３１を重ねた状態でナット３９が締め付けられる。

【0020】

成形用治具１０を用いて行うソリッドタイヤの製造方法の実施形態について説明する。
ソリッドタイヤの製造方法は、治具本体のセット工程と、弾性発泡体原料の注入工程と、発泡工程と、成形用治具取り外し工程とを有する。

【0021】

治具本体のセット工程では、図３の（Ａ）に示すように、治具本体１１の嵌合部１３を、タイヤケーシング４１の内径穴４３に一側から挿入してタイヤケーシング４１の内径穴４３に嵌め、治具本体１１の先端側の斜面１６とタイヤケーシング４１の内径穴４３の他側の周縁４４ｂとの間に、隙間５１を形成する。

【0022】

弾性発泡体原料の注入工程では、図３の（Ｂ）に示すように、治具本体１１の先端側の斜面１６とタイヤケーシング４１の内径穴４３の周縁４４ｂとの間の隙間５１から、液状の弾性発泡体原料５５をタイヤケーシング４１内に所定量注入する。その際、弾性発泡体原料５５は、治具本体１１の斜面１６に沿ってタイヤケーシング４１内に導かれるため、タイヤケーシング４１へスムーズに流入することができる。弾性発泡体原料５５は、ソリッドタイヤの弾性発泡体として好適な弾性発泡体を形成する液状の発泡原料であり、例えば硬質ポリウレタン発泡体原料などを挙げることができる。符号５４は、弾性発泡体原料５５の注入装置のノズルを示す。

【0023】

また、タイヤケーシング４１内への弾性発泡体原料５５の注入は、タイヤケーシング４１の内径穴４３の周縁４４ｂに沿って行い、内径穴４３の全周に渡って行うのが好ましい。それによって、タイヤケーシング４１内に注入される弾性発泡体原料５５の偏りを防ぐことができ、タイヤケーシング４１内で弾性発泡体原料５５の不均一な発泡を防ぐことができる。

【0024】

なお、弾性発泡体原料５５の注入を、タイヤケーシング４１の内径穴４３の周縁４４ｂに沿って行う方法としては、治具本体１１の中心を軸として、タイヤケーシング４１及び治具本体１１を周方向へ回転させながら弾性発泡体原料５５を注入する、あるいは注入装置のノズル５４を内径穴４３の周縁４４ｂに沿って移動させながら弾性発泡体原料５５を注入する方法などがあり、何れでもよい。

【0025】

発泡工程では、図４に示すように、治具本体１１に治具蓋体３１を重ね、治具本体１１の斜面１６に重なる治具蓋体３１の閉鎖部３４で、図３の（Ｂ）に示した隙間５１を塞ぐ。その状態で、タイヤケーシング４１内の弾性発泡体原料５５を発泡させる。弾性発泡体原料５５の発泡により、タイヤケーシング１４内に弾性発泡体５６が形成され、充填される。

【0026】

また、発泡工程において、弾性発泡体原料５５が発泡してタイヤケーシング４１内に充満する際、治具本体１１の斜面１６に治具蓋体３１の閉鎖部３４が重なっているため、治具本体１１と治具蓋体３１との境界面（重なり面）の接触面積が大になり、治具本体１１と治具蓋体３１の境界面（重なり面）のシール性が高くなる。その結果、タイヤケーシング４１内に充満した弾性発泡体原料５５が、治具本体１１と治具蓋体３１との境界面（重なり面）から漏出するのが抑えられる効果もある。

【0027】

なお、発泡工程では、タイヤケーシング４１を加温して、タイヤケーシング１４内の弾性発泡体原料５５の発泡反応を促進させてもよい。例えば、図５に示すように、電熱ヒーターや温水の配管などが取り付けられた加温容器５９にタイヤケーシング４１を収容して、発泡工程（あるいは注入・発泡工程）を行ってもよい。加温容器５９は、弾性発泡体原料５５の注入後に蓋をしてもよい。また、加温容器一体型の金型を用いて弾性発泡体原料５５の注入とその後の発泡を行ってもよい。

【0028】

成形用治具取り外し工程では、弾性発泡体原料５５の発泡後（弾性発泡体５６の形成後）に、治具本体１１と治具蓋体３１を分離させ、タイヤケーシング４１の内径穴４３から外してソリッドタイヤを得る。製造されたソリッドタイヤは、タイヤケーシング４１の内径穴４３にホイールが取り付けられて自転車、車椅子、ゴルフカート等に装着される。

【0029】

なお、本発明は実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨に沿って変形が可能である。
例えば、前記実施形態の成形用治具１０では、治具本体１１の先端側の全周に斜面１６が形成されているが、それに限られるものではなく、図６に示す他の実施形態に係る成形用治具１０Ａのように、治具本体１１Ａの先端側の一部に斜面１６Ａを設けてもよい。符号１３Ａは嵌合部、１５Ａは外周の側面、３１Ａは治具蓋体、３４Ａは閉鎖部である。
また、弾性発泡体の発泡時における治具本体と治具蓋体の結合方法は、ボルトとナットに限られず、例えば治具本体に重ねた治具蓋体を、プレス等によって治具本体に押し付ける方法でもよい。

【0030】

本発明によれば、弾性発泡体原料をスムーズにタイヤケーシング内に注入することができ、タイヤケーシング内における弾性発泡体原料の発泡をばらつきの少ないものにでき、良好な品質を有するソリッドタイヤを得ることができる。

【符号の説明】

【0031】

１０ 成形用治具
１１ 治具本体
１３ 嵌合部
１５ 側面
１６ 斜面
３１ 治具蓋体
３４ 閉鎖部
４１ タイヤケーシング
４３ 内径穴
４４ａ，４４ｂ 内径穴の周縁
５１ 隙間
５５ 弾性発泡体原料
５６ 弾性発泡体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】