特許 7140779 タイヤ、及び、多孔質体の固定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-12

(45)【発行日】2022-09-21

(54)【発明の名称】タイヤ、及び、多孔質体の固定方法

(51)【国際特許分類】

   B60C 5/00 20060101AFI20220913BHJP

【ＦＩ】

B60C5/00 F

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019560987

(86)(22)【出願日】2018-12-10

(86)【国際出願番号】 JP2018045360

(87)【国際公開番号】W WO2019124148

(87)【国際公開日】2019-06-27

【審査請求日】2021-10-21

(31)【優先権主張番号】P 2017242064

(32)【優先日】2017-12-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100186015

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 靖之

(72)【発明者】

【氏名】兼定 美智雄

【審査官】増永 淳司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１４８４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６０２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４０６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５３１５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０５５４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０７６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１１１０４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性樹脂により形成されている、又は、熱可塑性樹脂を含有する、タイヤ内面を構成する内面層と、
一部が前記内面層に埋め込まれている多孔質体と、を備え、
前記内面層と前記多孔質体との間には離型剤が介在しているタイヤ。

【請求項2】

前記多孔質体の密度は、前記内面層の密度よりも小さい、請求項１に記載のタイヤ。

【請求項3】

前記多孔質体は可撓性を有する、請求項１又は２に記載のタイヤ。

【請求項4】

前記多孔質体の融点は、前記内面層の融点よりも高い、請求項１乃至３のいずれか１つに記載のタイヤ。

【請求項5】

前記多孔質体は、分解点の温度が融点の温度よりも低く、かつ、前記分解点の温度が前記内面層の融点の温度よりも高い、請求項４に記載のタイヤ。

【請求項6】

前記多孔質体は、融点の温度が分解点の温度よりも低い、請求項４に記載のタイヤ。

【請求項7】

前記内面層はゴム層に積層されている、請求項１乃至６のいずれか１つに記載のタイヤ。

【請求項8】

熱可塑性樹脂により形成されている、又は、熱可塑性樹脂を含有する、タイヤ内面を構成する内面層を溶融させると共に、前記タイヤ内面に付着している離型剤を除去することなく、多孔質体を押圧して前記内面層に埋め込む、多孔質体の固定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はタイヤ、及び、多孔質体の固定方法、に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、タイヤ内面に吸音スポンジ等の多孔質体を接着し、空洞共鳴エネルギーを吸収等させることで、ロードノイズを低減するタイヤが知られている。特許文献１には、この種のタイヤが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４３１８６３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

タイヤを加硫成型する際、密着したブラダーとの離型性を高めるために、加硫成型前の生タイヤのタイヤ内面、又は、ブラダー外面、に予めシリコン、マイカ等の離型剤を塗布することが知られている。このような離型剤は、加硫成型後のタイヤ内面にも残留した状態となる。そのため、例えば、多孔質体をタイヤ内面に接着する場合に、タイヤ内面に付着している離型剤が、多孔質体とタイヤ内面との固着を阻害する。

【0005】

多孔質体を接着する前に、例えば、レーザー照射による焼成、洗剤を用いた洗浄など、タイヤ内面から離型剤を除去することが行われているが、このような離型剤の除去工程を省き得る、多孔質体の取付構成が望まれている。

【0006】

そこで本発明は、タイヤ内面から離型剤を除去しなくても多孔質体をタイヤ内面に固定可能とする取付構成を備えるタイヤ、及び、多孔質体の固定方法、を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様としてのタイヤは、熱可塑性樹脂により形成されている、又は、熱可塑性樹脂を含有する、タイヤ内面を構成する内面層と、一部が前記内面層に埋め込まれている多孔質体と、を備える。

【0008】

本発明の第２の態様としての、多孔質体の固定方法は、熱可塑性樹脂により形成されている、又は、熱可塑性樹脂を含有する、タイヤ内面を構成する内面層を溶融させると共に、多孔質体を押圧して前記内面層に埋め込む。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、タイヤ内面から離型剤を除去しなくても多孔質体をタイヤ内面に固定可能とする取付構成を備えるタイヤ、及び、多孔質体の固定方法、を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態としてのタイヤの、タイヤ幅方向に沿う断面を示す断面図である。

【図2】図１の多孔質体の近傍を拡大して示す拡大断面図である。

【図3】図２の更に一部を拡大して示す拡大断面図である。

【図4】本発明の一実施形態としての、多孔質体の固定方法の概要を示す概要図である。

【図5】図１に示す多孔質体とは別の多孔質体を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る、タイヤ、及び、多孔質体の固定方法、について図１～図５を参照して説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。

【0012】

図１は、本発明に係るタイヤの一実施形態としてのタイヤ１についての、タイヤ１のタイヤ中心軸線を含み、タイヤ幅方向Ａに沿う断面を示す断面図である。

【0013】

図１に示すように、タイヤ１は、タイヤ本体２と、このタイヤ本体２の内面３０（以下、「タイヤ内面３０」と記載する。）に取り付けられている多孔質体３と、を備えている。

【0014】

図２は、図１の多孔質体３の近傍を拡大して示す拡大断面図である。図１、図２に示すように、タイヤ本体２は、熱可塑性樹脂により形成されている、又は、熱可塑性樹脂を含有する、タイヤ内面３０を構成する内面層１１を備えている。そして、図２に示すように、多孔質体３は、その一部が内面層１１に埋め込まれている。なお、「多孔質体の一部が内面層に埋め込まれている」とは、多孔質体の一部が、内面層の延在方向の周囲で、内面層と接触した状態にあることを意味する。

【0015】

なお、後述するように、本実施形態のタイヤ１は、チューブレスタイプの乗用車用ラジアルタイヤであるが、この構成に限らず、例えば、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂などの樹脂材料を少なくとも５０質量％以上、好ましくは９０質量％以上含む、樹脂製のタイヤ骨格体を備えるタイヤであってもよい。このような樹脂製のタイヤ骨格体を備えるタイヤとする場合には、上述の内面層１１を、タイヤ骨格体自体で構成することができるが、このような構成に限らず、タイヤ骨格体に、別の層を積層することで内面層１１を形成してもよい。

【0016】

なお、内面層１１は、熱可塑性樹脂から形成されている場合に限らず、例えば、ゴムに熱可塑性樹脂が混合されている構成など、熱可塑性樹脂を一部に含有する構成であってもよい。内面層１１を、熱可塑性樹脂を一部に含有する構成とする場合には、熱可塑性樹脂を少なくとも５０質量％以上、含有していることが好ましい。

【0017】

内面層１１が形成される樹脂、又は、内面層１１に含有される樹脂、の材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂、ＰＡ（６、６－６、６－１０、６－１２、１２）、ポリエステルにより構成できる。

【0018】

多孔質体３は、例えば、ゴム、合成樹脂を発泡させた連続気泡又は独立気泡を有するスポンジ材により構成することができる。本実施形態の多孔質体３は、スポンジ材により構成されている。スポンジ材の材料として、好ましくは、エーテル系ポリウレタンスポンジ、エステル系ポリウレタンスポンジ、ポリエチレンスポンジなどの合成樹脂スポンジ；クロロプレンゴムスポンジ（ＣＲスポンジ）、エチレンプロピレンゴムスポンジ（ＥＤＰＭスポンジ）、ニトリルゴムスポンジ（ＮＢＲスポンジ）などのゴムスポンジ；を用いることができる。とりわけエーテル系ポリウレタンスポンジを含むポリウレタン系又はポリエチレン系等が、制音性、軽量性、発泡の調節可能性、耐久性などの観点から好ましい。

【0019】

また、多孔質体３は、不織布状のものにより構成してもよい。多孔質体３を不織布状のもので構成する場合、例えば、動物繊維、植物繊維、鉱物繊維、合成繊維、金属繊維又はガラス繊維等を絡み合わせた構成とすることができる。合成繊維の材料としては、例えば、芳香族ポリアミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、モダアクリル、これらの組合せ、が挙げられる。

【0020】

なお、多孔質体３を、動物繊維、植物繊維、鉱物繊維、合成繊維、金属繊維又はガラス繊維等を織ったもので構成してもよい。

【0021】

多孔質体３の密度は、例えば、１６ｋｇ／ｍ³～１００ｋｇ／ｍ³の範囲とすることができる。また、多孔質体３の硬さは、例えば、２０Ｎ～３００Ｎの範囲とすることができる。なお、この硬さは、ＪＩＳ Ｋ６４０１（２０１１年版）において引用されるＪＩＳ Ｋ６４００－２の「試験の種類」で規定されている「Ｄ法」に基づいて測定される硬さを意味する。更に、多孔質体３の引張強度は、例えば、５０ｋＰａ～３００ｋＰａの範囲とすることができる。

【0022】

多孔質体３は、その表面や内部に形成される空隙が振動する空気の振動エネルギーを熱エネルギーに変換することにより、吸音することができる。これにより、リム組みされたタイヤ１内で発生する空洞共鳴音を低減することができる。

【0023】

以上のように、タイヤ１は、熱可塑性樹脂により形成されている、又は、熱可塑性樹脂を含有する、タイヤ内面３０を構成する内面層１１を備えている。また、タイヤ１では、多孔質体３が、その一部が内面層１１に埋め込まれた状態とされることで、内面層１１に固定されている。このような取付構成とすることで、タイヤ内面３０から離型剤を除去するか否かにかかわらず、すなわち、タイヤ内面３０から離型剤を除去しなくても、多孔質体３をタイヤ内面３０に固定することが可能となる。

【0024】

以下、本実施形態のタイヤ１の詳細について説明する。

【0025】

＜タイヤ本体２＞
まず、本実施形態のタイヤ１のタイヤ本体２について説明する。図１に示すように、本実施形態のタイヤ本体２は、トレッド部２ａと、このトレッド部２ａのタイヤ幅方向Ａの両端部からタイヤ径方向Ｂの内側に延びる一対のサイドウォール部２ｂと、各サイドウォール部２ｂのタイヤ径方向Ｂの内側の端部に設けられた一対のビード部２ｃと、を備えている。

【0026】

より具体的に、本実施形態のタイヤ本体２は、ビード部材４、カーカス５、ベルト６、トレッドゴム７、サイドゴム８、インナーライナ９、及び、内面部材１０、を備えている。

【0027】

［ビード部材４］
ビード部材４は、ビード部１ｃに埋設されている。ビード部材４は、ビードコア４ａと、このビードコア４ａに対してタイヤ径方向Ｂの外側に位置するゴム製のビードフィラ４ｂと、を備えている。ビードコア４ａは、周囲をゴムにより被覆されている複数のビードワイヤを備えている。ビードワイヤはスチールコードにより形成されている。スチールコードは、例えば、スチールのモノフィラメント又は撚り線からなるものとすることができる。なお、ビードワイヤとして、有機繊維やカーボン繊維等を用いてもよい。

【0028】

［カーカス５］
カーカス５は、一対のビード部１ｃ間、より具体的には一対のビード部材４のビードコア４ａ間に跨っており、トロイダル状に延在している。また、カーカス５は、少なくともラジアル構造を有している。

【0029】

更に、カーカス５は、カーカスコードをタイヤ周方向Ｃに対して例えば７５°～９０゜の角度で配列した１枚以上（本実施形態では１枚）のカーカスプライ５ａから構成されている。このカーカスプライ５ａは、一対のビードコア４ａ間に位置するプライ本体部と、このプライ本体部の両端で、ビードコア４ａの廻りでタイヤ幅方向Ａの内側から外側に折り返されるプライ折返し部と、を備えている。そして、プライ本体部とプライ折返し部との間には、ビードコア４ａからタイヤ径方向Ｂの外側に先細状に延びるビードフィラ４ｂが配置されている。カーカスプライ５ａを構成するカーカスコードとして、本実施形態ではポリエステルコードを採用しているが、これ以外にもナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや、必要によりスチールコードを採用してもよい。また、カーカスプライ５ａの枚数についても、２枚以上としてもよい。

【0030】

［ベルト６］
ベルト６は、カーカス５のクラウン部に対してタイヤ径方向Ｂの外側に配置されている１層以上（本実施形態では５層）のベルト層を備えている。具体的には、図２に示すように、本実施形態のベルト６は、傾斜ベルト６ａと、周方向ベルト６ｂと、を備えている。

【0031】

図２に示すように、傾斜ベルト６ａは、カーカス５のクラウン部に対してタイヤ径方向Ｂの外側に配置されている１層以上（本実施形態では２層）の傾斜ベルト層を備えている。より具体的に、本実施形態の傾斜ベルト６ａは、タイヤ径方向Ｂに積層されている、第１傾斜ベルト層６ａ１及び第２傾斜ベルト層６ａ２、を備えている。第１傾斜ベルト層６ａ１及び第２傾斜ベルト層６ａ２それぞれは、金属のベルトコードとしてのスチールコードをタイヤ周方向Ｃに対して１０°～４０°の角度で傾斜配列したベルトプライから形成されている。２枚のベルトプライは、ベルトコードの傾斜の向きを互いに違えて重ね置きされている。そのため、ベルトコードがベルトプライ間相互で交差し、ベルト剛性が高められ、トレッド部２ａの略全幅をタガ効果により補強することができる。

【0032】

図２に示すように、周方向ベルト６ｂは、傾斜ベルト６ａに対してタイヤ径方向Ｂの外側に配置されている１層以上（本実施形態では２層）の周方向ベルト層を備えている。より具体的に、周方向ベルト６ｂは、タイヤ径方向Ｂに積層されている、第１周方向ベルト層６ｂ１及び第２周方向ベルト層６ｂ２を備えている。第１周方向ベルト層６ｂ１及び第２周方向ベルト層６ｂ２それぞれは、有機繊維のベルトコードとしてのナイロンコードをタイヤ周方向Ｃに対して１０°以下、好ましくは５°以下の角度で、タイヤ回転軸回りに、螺旋状に巻回させたベルトプライから形成されている。

【0033】

［トレッドゴム７及びサイドゴム８］
トレッドゴム７は、トレッド部２ａのタイヤ径方向Ｂの外側の面を構成しており、トレッド外面には、タイヤ周方向Ｃに延在する周方向溝７ａや、タイヤ幅方向Ａに延在する、図示しない幅方向溝等、を含むトレッドパターンが形成されている。サイドゴム８は、サイドウォール部２ｂのタイヤ幅方向Ａの外側の面を構成しており、上述のトレッドゴム７と一体で形成されている。

【0034】

［インナーライナ９］
インナーライナ９は、カーカス５の内面に積層されており、空気透過性の低いブチル系ゴムにより形成されている。すなわち、インナーライナ９は、カーカス５の内面に積層されているゴム層１２を構成している。なお、ブチル系ゴムとは、ブチルゴム、及びその誘導体であるハロゲン化ブチルゴムを意味する。

【0035】

［内面部材１０］
内面部材１０は、ゴム層１２としてのインナーライナ９の内面に積層されており、タイヤ内面３０を構成している。すなわち、本実施形態の内面層１１は、内面部材１０により構成されている。

【0036】

タイヤ本体２は、インナーライナ９の内面上に内面部材１０を積層された状態で、加硫成型される。したがって、加硫成型時に密着するブラダーとの離型性を高めるため、加硫成型前のタイヤ内面３０、すなわち、内面部材１０のインナーライナ９側とは反対側の面には、予めシリコン等の離型剤が塗布される。図３は、図２のうちタイヤ内面３０の一部を更に拡大した拡大断面図である。図３に示すように、本実施形態では、加硫成型後にもタイヤ内面３０に残留する上述の離型剤Ｓを除去することなく、タイヤ内面３０と多孔質体３との間に離型剤Ｓが介在する状態で、多孔質体３が、タイヤ内面３０に固定されている。すなわち、内面層１１と多孔質体３との間には離型剤Ｓが介在している。

【0037】

多孔質体３を、内面層１１を構成する内面部材１０との間で離型剤Ｓを介在させた状態で、内面部材１０に固定することにより、離型剤Ｓが被膜となり、内面層１１が、多孔質体３を透過する酸素に触れにくくなる。つまり、内面層１１の酸素暴露を抑制でき、酸素による内面層１１の劣化を抑制することができる。なお、多孔質体３の固定方法の詳細については後述する（図４参照）。

【0038】

本実施形態の内面部材１０は、熱可塑性樹脂により形成されている、又は、熱可塑性樹脂を含有している。そして、本実施形態の内面部材１０は、上述した内面層１１の材料から形成することができる。多孔質体３は、その一部が内面層１１を構成する内面部材１０に埋め込まれた状態で、内面部材１０に固定されている。なお、多孔質体３の内面部材１０への固定方法の詳細については後述する（図４参照）。

【0039】

内面部材１０の厚みは、多孔質体３の一部が埋め込まれる厚みがあればよく、特に限定されるものではない。例えば３μｍ以上とすることができる。

【0040】

＜多孔質体３＞
図１に示すように、本実施形態の多孔質体３は、タイヤ内面３０のうち、タイヤ幅方向Ａの中央領域に取り付けられている。より具体的に、本実施形態の多孔質体３は、タイヤ内面３０のうち、タイヤ赤道面ＣＬと交わる位置に取り付けられている。

【0041】

多孔質体３は、タイヤ内面３０を構成する内面層１１に一部が埋め込まれているものであれば、特に限定されるものではない。但し、多孔質体３は、後述する超音波を利用した内面部材１０への固定方法（図４参照）を用いる場合には、可撓性を有することが好ましい。また、後述する超音波を利用した内面部材１０への固定方法（図４参照）を用いる場合には、多孔質体３の密度は、本実施形態で内面部材１０により構成されている内面層１１の密度よりも小さいことが好ましい。これら条件は、多孔質体３をスポンジ材や不織布状のもの等で構成することにより充足し易い。

【0042】

また、多孔質体３の融点は、本実施形態で内面部材１０により構成されている内面層１１の融点よりも高いことが好ましい。このようにすれば、超音波を利用した固定方法（図４参照）に限らず、内面部材１０により構成される内面層１１を溶融させた状態で、多孔質体３の一部を内面層１１に埋没させ易い。

【0043】

更に、上述の融点の大小関係を前提とし、多孔質体３は、分解点の温度が融点の温度よりも低く、かつ、分解点の温度が内面層１１の融点の温度よりも高く、構成されていることが好ましい。「分解点」とは熱分解する温度を意味する。このような構成とした上で、多孔質体３の分解点の温度よりも低い温度で、多孔質体３を内面層１１に埋め込んで固定する。このようにすれば、超音波を利用した固定方法（図４参照）に限らず、内面部材１０により構成される内面層１１を溶融させた状態で、かつ、多孔質体３が溶融していない状態で、多孔質体３の一部を内面層１１に埋没させることができる。すなわち、多孔質体３を、溶融せずに内部の空隙が保持された状態のまま、溶融状態の内面層１１に埋め込むことができる。そのため、溶融状態の内面層１１が多孔質体３の空隙に入り込み易い。換言すれば、多孔質体３が溶融状態の内面層１１に含浸する。この状態で、内面層１１が冷却されると、内面層１１は、その一部が多孔質体３の空隙に入り込んだ状態のまま硬化され、アンカー効果により、多孔質体３を強固に保持する。すなわち、多孔質体３を、分解点の温度が融点の温度よりも低く、かつ、分解点の温度が内面層１１の融点の温度よりも高い構成とすれば、内面層１１に対して強固に固定された多孔質体３を実現し易くなる。この場合、多孔質体３が形成される材料、又は、多孔質体３に含まれる材料、は特に限定されるものではなく、例えば、熱可塑性樹脂ではなく、熱硬化性樹脂やエラストマーから形成される多孔質体３としてもよい。

【0044】

但し、上述の融点の大小関係を前提とし、多孔質体３を、融点の温度が分解点の温度よりも低い構成としてもよい。このような構成とした上で、多孔質体３の融点の温度以上で、かつ、多孔質体３の分解点の温度未満で、多孔質体３を内面層１１に埋め込んで固定する。このようにすれば、超音波を利用した固定方法（図４参照）に限らず、内面部材１０により構成される内面層１１を溶融させた状態で、多孔質体３の一部を内面層１１に埋め込むことができると共に、多孔質体３の同じ一部又は他の一部を溶融させ、溶融状態の内面層１１と混合又は溶着させることが可能となる。すなわち、多孔質体３を、融点の温度が分解点の温度よりも低い構成とすれば、内面層１１への埋め込み、及び、内面層１１との混合又は溶着、の両方により、内面層１１に対して固定された多孔質体３を実現し易くなる。この場合、多孔質体３は、熱可塑性樹脂により形成されている、又は、熱可塑性樹脂を含有している。

【0045】

このように、多孔質体３の一部が、内面部材１０により構成されている内面層１１に埋め込まれている構成であれば、固定時において多孔質体３が溶融したか否かは特に限定されるものではない。

【0046】

次に、本発明の一実施形態としての多孔質体３の固定方法について説明する。図４は、多孔質体３の固定方法の一例を示す概要図である。

【0047】

図４（ａ）は、タイヤ本体２の加硫成型時の状態を示す図である。図４（ａ）に示すように、インナーライナ９により構成されるゴム層１２の内側（図４（ａ）では下側）に、内面部材１０により構成される内面層１１を積層した状態で、タイヤ本体２の加硫成型を実行する。加硫成型時は、不図示のブラダーにより、内面部材１０がインナーライナ９に向かって押圧される（図４（ａ）の白抜き矢印参照）。なお、内面部材１０のうちブラダーと接触する面、又はブラダーの外面には、加硫成型後の離型性を高めるため、予め離型剤Ｓが塗布されている。

【0048】

図４（ｂ）は、タイヤ本体２の加硫成型後の状態を示す図である。図４（ｂ）に示すように、ゴム層１２及び内面層１１は、加硫成型時の加熱及び圧力により、密着した状態で一体化される。また、図４（ｂ）に示すように、離型剤Ｓは、内面層１１により構成される、タイヤ本体２のタイヤ内面３０において残留した状態となる。

【0049】

図４（ｃ）は、超音波を利用して、多孔質体３を内面層１１に固定する工程を示す図である。図４（ｃ）に示すように、タイヤ内面３０上に多孔質体３を配置する。そして、超音波溶着機の超音波ホーン５０により、多孔質体３をタイヤ内面３０に向かって押圧した状態とする。この状態で、超音波ホーン５０から発振される超音波の振動エネルギーにより、内面層１１により構成されるタイヤ内面３０に摩擦熱が発生し、内面層１１の融点の温度まで瞬時に上昇する。そのため、図４（ｃ）に示すように、超音波ホーン５０により内面層１１側に押圧される多孔質体３は、溶融状態になった内面層１１内に埋め込まれる。そして、内面層１１を冷却することで、多孔質体３を、その一部が内面層１１に埋め込まれた状態で、内面層１１に対して固定することができる。

【0050】

なお、内面層１１はゴム層１２としてのインナーライナ９に積層されている。ゴム層１２は、超音波の振動エネルギーによっても溶融しない。このようなゴム層１２を設けることで、ゴム層１２を挟んで内面層１１と反対側に位置する各部の溶融を抑制することができる。

【0051】

このように、多孔質体３の一部を内面層１１に埋め込むことで、多孔質体３を内面層１１に固定するため、内面層１１で構成されるタイヤ内面３０上に離型剤Ｓが付着しているか否かによらず、多孔質体３を内面層１１に固定することができる。

【0052】

ここで、図４（ｃ）による超音波溶着を実行するためには、超音波ホーン５０から発振される超音波による振動エネルギーが、多孔質体３を通じて、タイヤ内面３０を溶融させる程度に保持されたまま、タイヤ内面３０に到達することが必要となる。そのためには、超音波ホーン５０とタイヤ内面３０との距離を短くできる構成とすることが好ましい。したがって、多孔質体３としては、超音波ホーン５０の押圧により圧縮変形して薄肉化される可撓性を備えることが好ましい。このようにすれば、多孔質体３側から超音波を発振させて超音波溶着を実行する場合であっても、タイヤ内面を溶融させ易い。

【0053】

なお、多孔質体３が可撓性を有さない場合、多孔質体３の肉厚が薄肉であればよいが、薄肉の多孔質体３の場合には、例えば吸音性能など、多孔質体３に求められる機能が低下する可能性がある。また、多孔質体３が可撓性を有さない場合で、かつ、多孔質体３の肉厚が厚い場合、超音波ホーン５０から発振される超音波の強度を高める必要があるが、汎用性のある超音波溶着機を利用できない可能性がある。以上のことから、可撓性を有する多孔質体３とすることが特に好ましい。

【0054】

また、図４（ｃ）による超音波溶着を実行するためには、超音波ホーン５０から発振される超音波による振動エネルギーが、多孔質体３よりも、タイヤ内面３０に集中させることが必要である。そのためには、多孔質体３の密度を、内面層１１の密度よりも小さくすることが好ましい。このように、内面層１１に対して相対的に密度の小さい多孔質体３を用いることで、内面層１１に対して相対的に密度の大きい多孔質体を用いる場合と比較して、超音波ホーン５０から発振される超音波が、多孔質体３において減衰され難い。つまり、超音波が、タイヤ内面３０に到達し易くなる。また、多孔質体３に対して相対的に密度の大きい内面層１１を用いることで、多孔質体３に対して相対的に密度の小さい内面層を用いる場合と比較して、超音波ホーン５０から発振される超音波が、内面層１１において減衰され易い。つまり、超音波による振動エネルギーにより、タイヤ内面３０を構成する内面層１１を温度上昇させ易い構成とすることができる。以上のことから、多孔質体３の密度を、内面層１１の密度よりも小さくすることで、多孔質体３側から超音波を発振させて超音波溶着を実行する場合であっても、タイヤ内面３０を溶融させ易い。これにより、多孔質体３の一部が内面層１１に埋め込まれた構成を実現し易い。

【0055】

なお、多孔質体３の密度は、上述したように、例えば、１６ｋｇ／ｍ³～１００ｋｇ／ｍ³の範囲とすることができる。多孔質体３の密度は、内面層１１の密度よりも小さくなるように、上述の範囲から設定されることが好ましい。

【0056】

更に、図４（ｃ）による超音波溶着を実行するためには、多孔質体３よりも先に内面層１１が溶融することが必要である。そのためには、多孔質体３の融点が、内面層１１の融点よりも高いことが必要である。

【0057】

なお、多孔質体３として、例えば、融点が１００℃～２６０℃の範囲の材料を用いることができる。また、内面層１１を構成する内面部材１０として、例えば、融点が８０℃～２４０℃の範囲の材料を用いることができる。これらの範囲から、多孔質体３の融点が、内面層１１の融点よりも高くなるように設定されることが好ましい。

【0058】

このように、図４に示す多孔質体３の固定方法では、熱可塑性樹脂により形成されている、又は、熱可塑性樹脂を含有する、タイヤ内面３０を構成する内面層１１を溶融させると共に、多孔質体３を押圧して、多孔質体３の一部を、内面層１１に埋め込む。これにより、タイヤ内面３０から離型剤Ｓを除去しなくても、多孔質体３をタイヤ内面３０に固定することができる。

【0059】

なお、図４に示す固定方法で使用する超音波溶着機としては、３５ｋＨｚの周波数の超音波を発振可能なものとすることが好ましい。このようにすれば、汎用性ある２０ｋＨｚの周波数の超音波を発振可能な超音波溶着機と比較して、使用する超音波溶着機を小型化することができると共に、タイヤ内面３０に対して単位時間当たりに入力される振動エネルギーを大きくすることができる。その結果、溶着のための作業効率を高めることができる。タイヤ本体２のうちタイヤ内面３０に対して利用することを考慮すれば、超音波溶着機を小型化できる点は特に有益である。本実施形態では、３５ｋＨｚの周波数の超音波を発振可能な超音波溶着機として、ソノトロニック社の商品名「ECOiSONIC」の周波数３５ｋＨｚを発振可能なものを使用している。

【0060】

また、図１～図４に示すように、本実施形態の多孔質体３はスポンジ材により構成されているが、図５に示すような不織布状のものとしてもよい。不織布状の多孔質体３の一例として、日本バイリーン株式会社の乾燥炉用耐熱フィルタの型式「ＡＥ－１００」を用いることができる。そして、この耐熱フィルタを単層で内面層１１に埋め込み固定する場合に、超音波面圧を０．３２ｋｇ／ｍｍ²以上とすることが好ましい。また、この耐熱フィルタを２枚重ねで内面層１１に埋め込み固定する場合には、超音波面圧を０．４９ｋｇ／ｍｍ²以上とすることが好ましい。

【0061】

また、上述の耐熱フィルタを多孔質体３として用いる場合、内面層１１への所望の埋め込みを実現するため、超音波照射幅を０．３ｍｍ、かつ、超音波照射長を２５ｍｍ又は５０ｍｍとすることができる。なお、超音波照射長は２５ｍｍとすることが好ましい。

【0062】

本発明に係る、タイヤ、及び、多孔質体の固定方法、は上述した実施形態で示す具体的な構成及び工程に限られるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限り、種々の変形、変更が可能である。例えば、図１～図５に示す例では、多孔質体３のタイヤ幅方向Ａの全域のうち一部の部分のみが、内面層１１に埋め込まれているが、多孔質体３のタイヤ幅方向Ａの全域に亘って、内面層１１に埋め込まれる構成としてもよい。また、多孔質体３のタイヤ周方向Ｃの全域のうち一部の部分のみが、内面層１１に埋め込まれる構成であっても、多孔質体３のタイヤ周方向Ｃの全域に亘って、内面層１１に埋め込まれる構成としてもよい。なお、多孔質体３のタイヤ幅方向Ａの一部を部分的に、又は、多孔質体３のタイヤ周方向Ｃの一部を部分的に、内面層１１に埋め込む場合には、図４で説明するように、埋め込む部分のみに超音波を照射して、内面層１１を部分的に溶融させればよい。

【0063】

また、タイヤ１のベルト６における傾斜ベルト層及び周方向ベルト層の数についても、上述した実施形態で示す数に限定されるものではない。また、傾斜ベルト層及び周方向ベルト層のタイヤ幅方向Ａの長さや、その両端のタイヤ幅方向Ａでの位置関係などについても、上述した実施形態で示す長さや位置関係に限定されるものではない。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明はタイヤ、及び、多孔質体の固定方法、に関する。

【符号の説明】

【0065】

１：タイヤ、 ２：タイヤ本体、 ２ａ：トレッド部、 ２ｂ：サイドウォール部、 ２ｃ：ビード部、 ３：多孔質体、 ４：ビード部材、 ４ａ：ビードコア、 ４ｂ：ビードフィラ、 ５：カーカス、 ５ａ：カーカスプライ、 ６：ベルト、 ６ａ：傾斜ベルト、 ６ａ１：第１傾斜ベルト層、 ６ａ２：第２傾斜ベルト層、 ６ｂ：周方向ベルト、 ６ｂ１：第１周方向ベルト層、 ６ｂ２：第２周方向ベルト層、 ７：トレッドゴム、 ７ａ：周方向溝、 ８：サイドゴム、 ９：インナーライナ、 １０：内面部材、 １１：内面層、 １２：ゴム層、 ３０：タイヤ内面、 ５０：超音波ホーン、 Ａ：タイヤ幅方向、 Ｂ：タイヤ径方向、 Ｃ：タイヤ周方向、 Ｓ：離型剤、 ＣＬ：タイヤ赤道面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】