空気入りタイヤの製造方法
【課題】予め生タイヤに発泡材料を含ませておき、これを加硫工程を利用して発泡させることにより吸音具を能率良く成形するタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】トレッド部の内腔面９ａ側に、発泡体からなりかつタイヤ周方向にのびる吸音具が設けられた空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、発泡剤を配合させた発泡材料１０Ｇを前記内腔面９ａ側に配して生タイヤ３０を成形する工程と、該生タイヤ３０を金Ｍ型及びブラダーＢを用いて加硫する工程とを含む。加硫工程は、ブラダーＢの内部に高圧流体を供給することにより、該ブラダーＢをトレッド部の内腔面９ａに密着させて加硫を行う第１の段階と、第１の段階の後、ブラダーＢを真空引きすることにより、トレッド部の内腔面９ａから直ちにブラダーＢを離間させて発泡材料１０Ｇの発泡を促進させる第２の段階とを含むことを特徴とする。
【解決手段】トレッド部の内腔面９ａ側に、発泡体からなりかつタイヤ周方向にのびる吸音具が設けられた空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、発泡剤を配合させた発泡材料１０Ｇを前記内腔面９ａ側に配して生タイヤ３０を成形する工程と、該生タイヤ３０を金Ｍ型及びブラダーＢを用いて加硫する工程とを含む。加硫工程は、ブラダーＢの内部に高圧流体を供給することにより、該ブラダーＢをトレッド部の内腔面９ａに密着させて加硫を行う第１の段階と、第１の段階の後、ブラダーＢを真空引きすることにより、トレッド部の内腔面９ａから直ちにブラダーＢを離間させて発泡材料１０Ｇの発泡を促進させる第２の段階とを含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド部の内腔面側に発泡材料からなる吸音具が設けられた空気入りタイヤの製造方法に関し、詳しくは予め生タイヤに発泡材料を含ませておき、これを加硫工程を利用して発泡させることにより前記吸音具を一体成形しうる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トレッド部のタイヤ内腔面側に、スポンジ等の発泡体からなる吸音具が設けられた空気入りタイヤが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。このような空気入りタイヤは、タイヤとリムとが囲むタイヤ内腔で生じる空洞共鳴を前記吸音具が吸収することにより、走行中のロードノイズが低減される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８５６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の空気入りタイヤは、例えば、内腔面に未発泡状態の発泡材料を貼り付けた生タイヤを成形し、これを金型及び内部に高温かつ高圧流体が充填されることにより膨張するブラダーを用いて加熱・加圧することにより、生タイヤの加硫と同時に発泡材料を発泡させて製造される。しかしながら、この方法では、タイヤ内腔面に風船状のブラダーが強く密着するため、発泡材料が発泡するための十分な体積膨張空間が得られず、ひいては発泡が抑制されたり、発泡材料がいびつに膨張するという欠点がある。
【０００５】
なお、加硫終了後は、金型が開き、かつ、ブラダー内の高圧流体が取り除かれるため、該ブラダーは内部圧が大気圧とバランスするように徐々に自然収縮するが、この収縮にはある程度の時間を要するので、該収縮により発泡材料が膨張しうる空間が形成されたときには、既に発泡材料の温度が低下し、この段階でも十分に発泡することができない。
【０００６】
本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、第１の発明では、ブラダーに高圧流体を供給して該ブラダーを生タイヤに密着させて加硫を行う第１の段階と、この第１の段階の後、ブラダーを真空引きすることにより、トレッド部の内腔面から直ちにブラダーを離間させて前記発泡材料の発泡を促進させる第２の段階とを含むことを基本として、発泡材料を効率良くかつ十分に発泡させ得る空気入りタイヤの製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
また、第２の発明では、生タイヤを中子と一緒に加硫するとともに、生タイヤに設けられた発泡材料を中子に設けられた負圧の凹溝内に配して発泡を促進させることを基本として、発泡材料を効率良くかつ十分に発泡させ得る空気入りタイヤの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部の内腔面側に、発泡体からなりかつタイヤ周方向にのびる吸音具が設けられた空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、発泡剤を配合させた発泡材料を前記内腔面側に配して生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、該生タイヤを金型及びブラダーを用いて加硫する加硫工程とを含むとともに、前記加硫工程は、前記ブラダーの内部に高圧流体を供給することにより、該ブラダーを前記トレッド部の内腔面に密着させて加硫を行う第１の段階と、前記第１の段階の後、ブラダーを真空引きすることにより、トレッド部の内腔面から直ちにブラダーを離間させて前記発泡材料の発泡を促進させる第２の段階とを含むことを特徴とする。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、前記第２の段階は、金型を開くことなく行われる請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法である。
【００１０】
また請求項３記載の発明は、トレッド部の内腔面側に、発泡体からなりかつタイヤ周方向にのびる吸音具が設けられた空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、生タイヤ成形用の中子を用いて未加硫の生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、前記生タイヤを前記中子とともに金型で加硫する加硫工程とを含むとともに、前記中子は、トレッド部の内腔面を成形するトレッド成形面に、タイヤ周方向にのびる少なくとも１本の凹溝が設けられ、かつ前記生タイヤは、前記トレッド部の内腔面側に固着されかつタイヤ周方向にのびる未発泡状態の発泡材料が前記凹溝内に隙間を有して配されるとともに、前記加硫工程は、前記凹溝内を負圧として前記発泡材料の発泡を促進させる段階を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明では、ブラダーに高圧流体を供給して該ブラダーを生タイヤに密着させて加硫を行う第１の段階と、この第１の段階の後、ブラダーを真空引きすることにより、トレッド部のタイヤ内腔面から直ちにブラダーを離間させて前記発泡材料の発泡を促進させる第２の段階とを含む。このため、第２の段階では、発泡材料が発泡するための体積膨張空間が迅速に提供されるので、発泡材料が効率良く発泡できる。特に、請求項２のように、金型を閉じた状態でブラダーを収縮させることにより、金型内部の熱の散逸を防ぎ、より効果的に発泡材料を発泡させ得る。
【００１２】
また、第２の発明では、中子を用いて生タイヤが成形される。この際、生タイヤは、中子のトレッド成形面に設けられたタイヤ周方向にのびる凹溝内に未発泡状態の発泡材料が隙間を有した状態で配され加硫される。しかも、前記凹溝内は、負圧とされるので、加硫中に前記発泡材料の発泡が促進されるとともに、凹溝内の隙間を利用して発泡材料が十分に発泡できるる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には、本実施形態の空気入りタイヤの製造方法によって得られた空気入りタイヤ１の断面図を示す。該空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、その両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３、３と、該サイドウォール部３の内方端に設けられかつリムＪに装着されるビード部４、４とを含むトロイド状をなすとともに、タイヤ内腔面９側に設けられた発泡体からなる吸音具１０を含んで構成される。
【００１４】
前記空気入りタイヤ１は、慣例に従い、前記トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５の周りで巻上げられたカーカスプライ６Ａからなるカーカス６と、その半径方向外側かつトレッド部２の内部に配置された少なくとも２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを含むベルト層７と、ビード部４に配されかつ前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側にテーパ状でのびるビードエーペックス８といった補強部材を含んでいる。
【００１５】
本実施形態において、吸音具１０は、インナーライナーゴム１１がなすタイヤ内腔面９のうちトレッド部の内腔面９ａに固着されている。該吸音具１０は、例えば、タイヤ軸方向に長い横長偏平であり、より詳しくはタイヤ半径方向内側に向かってタイヤ軸方向の幅が滑らかに減じる略台形状の断面でタイヤ周方向にのびている。このような吸音具１０は、タイヤ周方向に連続する環状体でも良いし、また一部が途切れるものでも良い。ただし、重量アンバランスを防止するために、吸音具１０は、タイヤ赤道Ｃに関して実質的に左右対称となる断面形状を有することが望ましい。
【００１６】
また、吸音具１０は、独立気泡及び／又は連続気泡を有する発泡体、好ましくは連続気泡を有する発泡体から形成されるのが望ましい。該発泡体としては、ゴム又はエラストマーを発泡させたものが好適である。これらの詳細については後述する。
【００１７】
発泡体からなる吸音具１０は、空気入りタイヤ１とリムＪとが囲むタイヤ内腔ｉで生じた共鳴による振動エネルギーを吸収し（熱エネルギーに変換し）、走行時の空洞共鳴を抑える。よって、走行中のロードノイズが低減される。また、吸音具１０をトレッド部の内腔面９ａ側に設けることにより、走行時の遠心力が吸音具１０を前記内腔面９ａに押し付け、その離脱等を効果的に防止しうる。なお、トレッド部の内腔面９ａとは、前記ベルト層７のタイヤ軸方向の幅ＢＷを有する内腔面とする。
【００１８】
次に、第１の発明に基づいて、前記空気入りタイヤ１を製造する方法について述べる。図２に示されるように、先ず、発泡剤を配合させた発泡材料１０Ｇが前記内腔面９ａ側に配された生タイヤ３０を成形する工程が行われる。
【００１９】
この工程では、図示しないタイヤ成型ドラムなどを用いてトロイド状の生タイヤ３０が形成される。該生タイヤ３０は、トレッドゴム２Ｇ、サイドウォールゴム３Ｇ、リムＪとの接触部分に配されるクリンチゴム４Ｇ、カーカスプライ６Ａ、ベルト層７、ビードエーペックスゴム８Ｇ及びシート状の前記発泡材料１０Ｇなどが順次貼り付けられる。前記各タイヤ部材に含まれるゴム部分は、未加硫の状態にある。ここで、「未加硫の状態」とは、完全な加硫に至っていない全ての態様を含むもので、いわゆる半加硫の状態は「未加硫の状態」に含まれる。
【００２０】
本実施形態では、タイヤ内腔面９を形成する前記インナーライナゴム１１Ｇの内側に、未加硫の発泡材料１０Ｇが貼り付けられている。なお発泡材料１０Ｇは、インナーライナゴム１１Ｇとカーカスプライ６Ａとの間に配されていても良い。該発泡材料１０Ｇは、例えば、タイヤ軸方向に横長偏平をなす断面略矩形状でタイヤ周方向にのびる帯状で形成される。発泡材料１０Ｇのタイヤ周方向長さは、目的とする吸音具１０に応じて設定される。従って、タイヤ周方向に連続した環状体でも良いし、途切れ部を有するものでも良い。
【００２１】
前記発泡材料１０Ｇには、生タイヤ３０の加硫中の熱によって発泡することにより体積膨張を生じるものであれば特に限定されることなく種々の材料を用い得る。このような発泡材料としては、ゴム、樹脂又はエラストマーといったポリマーに、各種添加剤や補強材の他、発泡を生じさせる発泡剤を配合した組成物が好ましく用いられる。
【００２２】
前記ゴムポリマーとしては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム又はエチレンプロピレンゴムなどの１種又は２種以上をブレンドして用いることができる。特に好ましくは、インナーライナゴム１１Ｇとの接着性を考慮し、該インナーライナゴム１１Ｇと同種のブチル系のゴムを含むことが望ましい。
【００２３】
また、前記樹脂ないしエラストマーとしては、例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ナイロン樹脂又はポリカーボネート樹脂等が望ましい。
【００２４】
また発泡剤としては、生タイヤの加硫時の熱によって発泡しうるものであれば特に限定されないが、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）又は４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）などを用いることができる。また、発泡剤の配合量などは、目的とする発泡倍率に応じて適宜調節することができるが、好ましくは２ＰＨＲ以上、より好ましくは３ＰＨＲ以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１０ＰＨＲ以下、より好ましくは７ＰＨＲ以下が望ましい。なお、発泡剤の分解挙動を適正にコントロールするために、発泡助剤などを配合することもできる。該発泡助剤としては、例えば、通常のスルフェンアミド系促進剤などが用いられ、好ましくは０．５ＰＨＲ以上かつ１．５ＰＨＲ以下が望ましい。
【００２５】
次に、図３に示されるように、前記生タイヤ３０を金型Ｍ及びブラダーＢを用いて加硫する工程が行われる。金型Ｍは、例えば半径方向に上下移動できかつトレッド部を成形しうる上型ＭＵと、タイヤ軸方向に接離可能かつサイドウォール部からビード部を成形しうる左右の側型ＭＬ及びＭＲとを含む。生タイヤ３０は、これらの各型ＭＵ、ＭＬ及びＭＲを開いた状態でその中に投入される。また金型Ｍを閉じた後、生タイヤ３０は加熱されるとともに、高圧流体の充填によりブラダーＢがタイヤ内腔ｉの中で膨張する。これにより、ブラダーＢはトレッド部の内腔面９ａに密着する。このようにして、加硫工程の第１の段階が行われる。
【００２６】
前記第１の段階では、各ゴムが可塑化して金型ＭとブラダーＢとの空隙がなす断面形状に加硫成形される。他方、発泡材料１０Ｇは、ブラダーＢに強く押圧されるとともに、膨張するための十分な空間が得られないため、発泡剤の発泡温度に達してもその発泡が実質的に抑制される。
【００２７】
次に、本実施形態では、発泡材料１０Ｇの発泡を除いて、各部の加硫がほぼ終えた状態になったときに、図４に示されるように、金型Ｍを開けることなく閉じたままの状態でブラダーＢの内部を真空引きすることにより、該ブラダーＢを強制的にかつ急激に収縮させる。これにより、ブラダーＢは、トレッド部の内腔面９ａから直ちに離間し、金型Ｍ内に前記発泡材料１０Ｇが発泡するための空間を提供する。また、金型Ｍが閉じられたままであるので、金型内部の熱の散逸を防ぎ、金型内の温度も発泡材料１０Ｇの発泡に適した温度を維持することができる。これにより、発泡材料１０Ｇの発泡を促進させる第２の工程が行われる。
【００２８】
そして、発泡材料１０Ｇの発泡に十分な時間を経過した後、図５に示されるように、上型ＭＵをタイヤ半径方向外側に移動させるとともに、左右の側型ＭＬ及びＭＲを離間させる。これにより、発泡材料１０Ｇを十分に発泡させることにより、能率的に吸音具１０を形成できる。
【００２９】
なお、図６には、加硫工程のタイムチャートを示す。このチャートには、縦軸が温度、横軸が時間であり、発泡材料１０Ｇの温度及びトレッドゴム２Ｇの外面の温度が一例として表示される。加硫工程は、時間ｔ１で第１の工程が行われた後、ブラダーＢを強制収縮させ、金型Ｍを閉じたまま時間ｔ２で第２の工程が行われる。第２の工程が終わると、金型Ｍが開かれる（金型開）。金型Ｍを開くことにより、ゴムの温度が低下するが、第２の工程は金型Ｍを閉じて行われるため、発泡材料１０Ｇの温度を高温に維持できる。第２の工程に要する時間ｔ２は、発泡材料１０Ｇの特性及びボリュームに応じて適宜定めることができる。前記時間ｔ２は、例えば３０秒以下で設定することができ、好ましくは２秒以上かつ２０秒以下が望ましい。
【００３０】
次に、第２の発明について説明する。この発明の実施形態では、前記空気入りタイヤ１は、図７に示されるように、生タイヤ成形用の中子１２を用いて未加硫の生タイヤ３０を成形する生タイヤ成形工程と、この生タイヤ３０を中子１２とともに加硫する加硫工程とを含んで製造される。
【００３１】
前記中子１２は、例えば、タイヤ回転軸ＣＬと同軸かつ環状のインナーリング１５と、該インナーリング１５に嵌め込まれる環状のミドルリング１６と、該ミドルリング１６に嵌め込まれかつタイヤ内腔面９を成形しうる成形面１８を具えた環状のアウターリング１７とを含むいわゆる組立中子として構成される。該アウターリング１７は、その中央に配されるコアピース１７Ａと、該コアピース１７Ａを覆うようにその両側に配された左右一対の分割ピース１７Ｂとから構成され、これらのピース１７Ａ及び１７Ｂは、いずれもタイヤ周方向に分割された扇状のセグメントを連ねることにより、実質的にタイヤ周方向に連続して構成される。
【００３２】
このような中子１２は、その外側に空気入りタイヤ１が成形された後、前記インナーリング１５及びミドルリング１６を順次タイヤ軸方向に抜き去るとともに、コアピース１７Ａ及び分割ピース１７Ｂを順次、タイヤ内腔から半径方向内方に抜き取ることにより容易に分解できる。
【００３３】
また、前記アウターリング１７は、例えば、タイヤ内腔面９を成形しうる成形面１８と、この成形面１８のビード側の各端部に連なりかつ軸方向の外側にフランジ状に張り出した一対のビード底成形面１９とを含む。また、成形面１８は、生タイヤ３０のトレッド部の内腔面９ａを成形するトレッド成形面１８ａを含み、該トレッド成形面１８ａには、タイヤ周方向にのびる少なくとも１本の凹溝２０が設けられる。
【００３４】
前記凹溝２０は、加硫後の吸音具１０の断面形状（即ち、目的とする吸音具１０の断面形状）に合わせて形成されるのが望ましい。本実施形態の凹溝２０は、図１に示した吸音具１０と実質的に一致する断面略台形状で形成される。また、凹溝２０のタイヤ周方向の長さも、吸音具１０のタイヤ周方向の長さに合わせて設定される。
【００３５】
また、図８に拡大して示されるように、前記凹溝２０には、透孔２１が設けられる。該透孔２１は、一端が凹溝２０に連通するとともに、半径方向の内端が好ましくはコアピース１７Ａに設けられた円周方向に連続してのびる周溝２２に連通している。また、前記周溝２２には、コアピース１７Ａに設けられた通気流路２３、ミドルリング１６に設けられた透孔２４及びインナーリング１５に透孔２５を介して空気圧調節具Ｐが接続される。なお必要により、適宜エアシールが施される。
【００３６】
次に、生タイヤ成形工程では、図８に示されるように、中子１２の成形面１８に、リムＪとの接触部分に配されるクリンチ底部ゴム４Ｇ１と、インナーライナゴム１１Ｇと、カーカスプライ６Ａとが順次貼り付けられる。
【００３７】
この実施形態においても、タイヤ内腔面９を形成する前記インナーライナゴム１１Ｇの内側には、未加硫の発泡材料１０Ｇが貼り付けられている。該発泡材料１０Ｇは、前記実施形態と同様、タイヤ軸方向に横長偏平をなす断面略矩形状でタイヤ周方向にのびる帯状で形成される。
【００３８】
また、発泡材料１０Ｇは、中子１２の前記凹溝２０内に配されるとともに、前記凹溝２０よりも小さい断面積を有する（なお、発泡材料１０Ｇの体積も、凹溝２０の容積に比べて小さく形成される。）。これにより、発泡材料１０Ｇは、そのタイヤ軸方向両側及びタイヤ半径方向内方に、隙間Ｓを有して凹溝２０内に配される。
【００３９】
また、カーカスプライ６Ａについては、例えば、図９（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、タイヤ軸方向ｂに対してタイヤ周方向長さａが小さい短冊状のプライ片６Ｐを、その側縁を突き合わせてタイヤ周方向に並べて中子１２上に貼り付けることにより形成することができる。このような短冊状のプライ片６Ｐは、ビード部側において、プライ片同士を重ねることにより、トレッド部とビード部とのタイヤ周方向長さの差を吸収し、皺などを発生させることなくトロイド状のカーカスプライ６Ａを見映え良く形成できる。
【００４０】
また、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、タイヤ軸方向ｂの両側縁に、該側縁からタイヤ軸方向内側にのびる小長さのスリットｅが隔設されたプライ６Ｓを中子１２に少なくとも１周巻き付けることにより、トロイド状のカーカスプライ６Ａを形成することもできる。この実施形態においても、ビード部側において、スリットｅで分断されたプライ部分を重ねることにより、皺などを発生させることなくトロイド状のカーカスプライ６Ａを見映え良く形成できる。
【００４１】
しかる後、図１１に示されるように、環状のビードコア５をカーカスプライ６Ａに嵌め込むとともに、ビードエーペックスゴム８Ｇを貼り付けて該カーカスプライ６Ａをビードコア５の周りで巻上げる。しかる後、クリンチサイドゴム４Ｇ２、サイドウォールゴム３Ｇ、ベルト層７及びトレッドゴム２Ｇがそれらの外側に貼り付けされる。これにより、中子１２の外側に生タイヤ３０が成形される。
【００４２】
次に、加硫工程が行われる。図１２には、加硫工程中の断面図が示される。加硫金型Ｍは、例えば、前記実施形態と同様の分割型が採用できる一方、その内部には生タイヤ３０及び中子１２をともに挿入しうる空洞部が設けられる。加硫工程では、前記生タイヤ３０及び中子１２がともに加硫金型Ｍに投入された後、、該加硫金型Ｍが閉じられ、また加熱される。これにより、生タイヤ３０の各ゴム部は可塑化し、加硫金型Ｍの成形面３２及び中子１２の成形面１８に沿って加硫成形される。このため、中子１２は、加硫中の熱に耐えうるように、例えばアルミニウム合金等の金属材料で形成されることが望ましい。なお、生タイヤ３０をタイヤ内腔面９側から積極的に加熱するために、前記中子１２を加熱しても良いのは言うまでもない。
【００４３】
また、加硫工程では、発泡材料１０Ｇに、トレッドゴム２Ｇ等を介して加硫金型Ｍからの熱が伝えられるとともに、空気圧調節具Ｐによって真空引きし、前記凹溝２０内を負圧とすることにより、発泡材料１０Ｇの発泡を促進させる段階を含む。このように、凹溝２０内を負圧に設定することにより、発泡材が所定の発泡温度に達すると抵抗を生じることなく凹溝２０内で体積を膨張させることができ、発泡を促進できる。
【００４４】
また、発泡材料１０Ｇは、凹溝２０内の前記隙間Ｓを埋めるように体積膨張するとともに、凹溝２０の表面によって膨張変形が抑制され、ひいては、凹溝２０の断面形状にほぼ等しく成形することができる。このような作用を有効に発揮させるために、発泡材料１０Ｇは、凹溝２０の容積Ｖｇを超える膨張変形が可能、つまり発泡時に凹溝２０を埋める膨張変形をなし得るよう、発泡剤等の配合量が設定されるのが望ましい。なお、同時に、発泡材料１０Ｇとインナーライナゴム１１Ｇとが一体に加硫接着される。
【００４５】
ここで、凹溝２０内を負圧とする際、その圧力は特に限定されるものではないが、負圧が大きすぎると（ゲージ圧が小さすぎると）、加硫中に発泡材料１０Ｇがインナーライナゴム１１Ｇから剥離したり、トレッド部の形状を歪かするおそれがあり、逆に負圧が小さすぎる（ゲージ圧が大きすぎると）と発泡材料１０Ｇの発泡を促進させる効果が十分に期待できない。このような観点より、凹溝２０内の好ましい負圧力は、ゲージ圧で、−８０〜−２０ｋＰａ、より好ましくは−８０〜−５０ｋＰａ程度が望ましい。
【００４６】
また、凹溝２０内の圧力は、加硫中の大部分（例えば加硫初期から全加硫時間の８０％まで）において、外部連通（大気圧）又は加圧状態（例えば大気圧より大かつ２５００ｋＰａ以下）としてインナーライナゴム１１Ｇやトレッドゴム等をしっかりと加硫させる一方、加硫終盤にのみ凹溝２０内を前記負圧として一気に発泡材料１０Ｇを膨張させることが特に望ましい。
【００４７】
上記加硫工程が終了すると、加硫金型Ｍから中子１２とともに空気入りタイヤ１が取り出され、その後、中子１２を分解することにより、加硫済みの空気入りタイヤ１が得られる。
【００４８】
また、第１、第２の発明において、図１３に示されるように、加硫工程後、吸音具１０のタイヤ内腔ｉを向く外表面１０Ｓを薄く除去することにより、その内部に形成された気泡ｐを表面に露出させる表面研削工程を含むことが望ましい。これにより、吸音具１０の気泡ｐとタイヤ内腔ｉの空気との接触機会が増加し、吸音効果をさらに向上させる。特に、発泡材料１０Ｇをインナーライナゴム１１Ｇとカーカスプライ６Ａとの内側に配置したような実施形態では、このような研削工程を行うことにより、インナーライナゴム１１Ｇを剥離させて発泡材料１０Ｇをタイヤ内腔ｉに露出させることが望ましい。
【００４９】
また、図１４に示されるように、外周面に針状の突起３５を多数有するローラＲを加硫済又は加硫前において、吸音具１０の表面に押圧して転動させる工程も好ましく行いうる。このような工程を行うことにより、突起３５が、吸音具１０の内部に形成された独立気泡を互いに連通させる貫通孔を形成し、それらを連続気泡へと変え、ひいては気泡ｐとタイヤ内腔ｉの空気との接触機会を増加させ得る点で好ましい。
【実施例】
【００５０】
（第１の発明）
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の乗用車用空気入りタイヤを第１の発明に従って１０本製造した（実施例１及び２）。加硫前の発泡材料等の仕様は次の通りである。
【００５１】
＜発泡材料の仕様＞
発泡材料の幅：５０mm
発泡材料の厚さ：１０mm
発泡材料の配合：表１の通り
（発泡材料は円周方向に連続して巻き付けられた。）
＜工程時間＞
第１の工程時間ｔ１：９分
第２の工程時間ｔ２：０．５分
【００５２】
【表１】
【００５３】
また、比較のために、実施例と同じ生タイヤを従来の方法（第１の工程のみであり、金型を開くときに同時にブラダーを自然排気により収縮させるもの）にて空気入りタイヤを１０本製造した（比較例）。
【００５４】
吸音具を肉眼で観察したところ、実施例のものは、発泡材料が十分に発泡していたが、比較例のものは、発泡材料が殆ど発泡していなかった。
【００５５】
次に、各空気入りタイヤをリムに装着し、排気量２０００ｃｃの国産ＦＦ乗用車の全輪装着し、ロードノイズ計測路（アスファルト粗面路）を時速６０km／ｈで走行したときの、運転席窓側耳位置における車内音を測定した。そして、挟帯域２４０Ｈｚ付近の気柱共鳴音のピーク値の音圧レベルを測定した。結果は、吸音具のない空気入りタイヤ（従来例）の音圧レベルを１００とする指数で評価した。数値が大きいほど良好である。
テストの結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
【００５７】
テストの結果、実施例のタイヤはロードノイズを低減していることが確認できた。また、実施例の中でも、吸音具の表面を削って気泡を露出させた実施例２は、実施例１に比べて優れたロードノイズ低減効果を発揮していることが確認できた。
【００５８】
（第２の発明）
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の乗用車用空気入りタイヤを第２の発明に従って１０本製造した（実施例３及び４）。加硫前の発泡材料等の仕様は第１の発明の実施例と同一である。また、凹溝等の仕様は次の通りである。
【００５９】
＜凹溝の仕様＞
凹溝の最大溝幅：７０mm
凹溝の最大深さ：２０mm
凹溝の容積：２６６０９３mm3
凹溝内の圧力：２０００ｋＰａ（gauge ）、加硫終盤：−７０ｋＰａ（gauge ）
【００６０】
吸音具を肉眼で観察したところ、実施例のものは、発泡材料が十分に発泡していたが、比較例のものは、発泡材料が殆ど発泡していなかった。
【００６１】
次に、各空気入りタイヤをリムに装着し、上記と同様のロードノイズ試験を行い、吸音具のない空気入りタイヤ（従来例）の音圧レベルを１００とする指数で評価した。数値が大きいほど良好である。
テストの結果を表３に示す。
【００６２】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明によって製造される空気入りタイヤの断面図である。
【図２】生タイヤの断面図である。
【図３】加硫工程の第１の段階を示す断面図である。
【図４】加硫工程の第２の段階を示す断面図である。
【図５】金型からタイヤを取り外す際の断面図である。
【図６】加硫工程のタイムチャートである。
【図７】生タイヤ成形用の中子の断面図である。
【図８】その部分拡大図である。
【図９】（Ａ）はカーカスプライを製造するためのプライ片の展開斜視図、（Ｂ）はその貼り付け方法を示す斜視図である。
【図１０】（Ａ）はカーカスプライを製造するためのカーカスプライの展開斜視図、（Ｂ）はその貼り付け方法を示す斜視図である。
【図１１】生タイヤ成形工程を説明する断面図である。
【図１２】加硫工程を説明する断面図である。
【図１３】吸音具の拡大断面図である。
【図１４】吸音具の独立気泡を連続気泡化する工程を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
９ タイヤ内腔面
９ａ トレッド部の内腔面
１０ 吸音具
１０Ｇ 発泡材料
１２ 中子
２０ 凹溝
３０ 生タイヤ
Ｍ 金型
Ｂ ブラダー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド部の内腔面側に発泡材料からなる吸音具が設けられた空気入りタイヤの製造方法に関し、詳しくは予め生タイヤに発泡材料を含ませておき、これを加硫工程を利用して発泡させることにより前記吸音具を一体成形しうる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トレッド部のタイヤ内腔面側に、スポンジ等の発泡体からなる吸音具が設けられた空気入りタイヤが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。このような空気入りタイヤは、タイヤとリムとが囲むタイヤ内腔で生じる空洞共鳴を前記吸音具が吸収することにより、走行中のロードノイズが低減される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８５６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の空気入りタイヤは、例えば、内腔面に未発泡状態の発泡材料を貼り付けた生タイヤを成形し、これを金型及び内部に高温かつ高圧流体が充填されることにより膨張するブラダーを用いて加熱・加圧することにより、生タイヤの加硫と同時に発泡材料を発泡させて製造される。しかしながら、この方法では、タイヤ内腔面に風船状のブラダーが強く密着するため、発泡材料が発泡するための十分な体積膨張空間が得られず、ひいては発泡が抑制されたり、発泡材料がいびつに膨張するという欠点がある。
【０００５】
なお、加硫終了後は、金型が開き、かつ、ブラダー内の高圧流体が取り除かれるため、該ブラダーは内部圧が大気圧とバランスするように徐々に自然収縮するが、この収縮にはある程度の時間を要するので、該収縮により発泡材料が膨張しうる空間が形成されたときには、既に発泡材料の温度が低下し、この段階でも十分に発泡することができない。
【０００６】
本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、第１の発明では、ブラダーに高圧流体を供給して該ブラダーを生タイヤに密着させて加硫を行う第１の段階と、この第１の段階の後、ブラダーを真空引きすることにより、トレッド部の内腔面から直ちにブラダーを離間させて前記発泡材料の発泡を促進させる第２の段階とを含むことを基本として、発泡材料を効率良くかつ十分に発泡させ得る空気入りタイヤの製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
また、第２の発明では、生タイヤを中子と一緒に加硫するとともに、生タイヤに設けられた発泡材料を中子に設けられた負圧の凹溝内に配して発泡を促進させることを基本として、発泡材料を効率良くかつ十分に発泡させ得る空気入りタイヤの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部の内腔面側に、発泡体からなりかつタイヤ周方向にのびる吸音具が設けられた空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、発泡剤を配合させた発泡材料を前記内腔面側に配して生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、該生タイヤを金型及びブラダーを用いて加硫する加硫工程とを含むとともに、前記加硫工程は、前記ブラダーの内部に高圧流体を供給することにより、該ブラダーを前記トレッド部の内腔面に密着させて加硫を行う第１の段階と、前記第１の段階の後、ブラダーを真空引きすることにより、トレッド部の内腔面から直ちにブラダーを離間させて前記発泡材料の発泡を促進させる第２の段階とを含むことを特徴とする。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、前記第２の段階は、金型を開くことなく行われる請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法である。
【００１０】
また請求項３記載の発明は、トレッド部の内腔面側に、発泡体からなりかつタイヤ周方向にのびる吸音具が設けられた空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、生タイヤ成形用の中子を用いて未加硫の生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、前記生タイヤを前記中子とともに金型で加硫する加硫工程とを含むとともに、前記中子は、トレッド部の内腔面を成形するトレッド成形面に、タイヤ周方向にのびる少なくとも１本の凹溝が設けられ、かつ前記生タイヤは、前記トレッド部の内腔面側に固着されかつタイヤ周方向にのびる未発泡状態の発泡材料が前記凹溝内に隙間を有して配されるとともに、前記加硫工程は、前記凹溝内を負圧として前記発泡材料の発泡を促進させる段階を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明では、ブラダーに高圧流体を供給して該ブラダーを生タイヤに密着させて加硫を行う第１の段階と、この第１の段階の後、ブラダーを真空引きすることにより、トレッド部のタイヤ内腔面から直ちにブラダーを離間させて前記発泡材料の発泡を促進させる第２の段階とを含む。このため、第２の段階では、発泡材料が発泡するための体積膨張空間が迅速に提供されるので、発泡材料が効率良く発泡できる。特に、請求項２のように、金型を閉じた状態でブラダーを収縮させることにより、金型内部の熱の散逸を防ぎ、より効果的に発泡材料を発泡させ得る。
【００１２】
また、第２の発明では、中子を用いて生タイヤが成形される。この際、生タイヤは、中子のトレッド成形面に設けられたタイヤ周方向にのびる凹溝内に未発泡状態の発泡材料が隙間を有した状態で配され加硫される。しかも、前記凹溝内は、負圧とされるので、加硫中に前記発泡材料の発泡が促進されるとともに、凹溝内の隙間を利用して発泡材料が十分に発泡できるる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には、本実施形態の空気入りタイヤの製造方法によって得られた空気入りタイヤ１の断面図を示す。該空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、その両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３、３と、該サイドウォール部３の内方端に設けられかつリムＪに装着されるビード部４、４とを含むトロイド状をなすとともに、タイヤ内腔面９側に設けられた発泡体からなる吸音具１０を含んで構成される。
【００１４】
前記空気入りタイヤ１は、慣例に従い、前記トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５の周りで巻上げられたカーカスプライ６Ａからなるカーカス６と、その半径方向外側かつトレッド部２の内部に配置された少なくとも２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを含むベルト層７と、ビード部４に配されかつ前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側にテーパ状でのびるビードエーペックス８といった補強部材を含んでいる。
【００１５】
本実施形態において、吸音具１０は、インナーライナーゴム１１がなすタイヤ内腔面９のうちトレッド部の内腔面９ａに固着されている。該吸音具１０は、例えば、タイヤ軸方向に長い横長偏平であり、より詳しくはタイヤ半径方向内側に向かってタイヤ軸方向の幅が滑らかに減じる略台形状の断面でタイヤ周方向にのびている。このような吸音具１０は、タイヤ周方向に連続する環状体でも良いし、また一部が途切れるものでも良い。ただし、重量アンバランスを防止するために、吸音具１０は、タイヤ赤道Ｃに関して実質的に左右対称となる断面形状を有することが望ましい。
【００１６】
また、吸音具１０は、独立気泡及び／又は連続気泡を有する発泡体、好ましくは連続気泡を有する発泡体から形成されるのが望ましい。該発泡体としては、ゴム又はエラストマーを発泡させたものが好適である。これらの詳細については後述する。
【００１７】
発泡体からなる吸音具１０は、空気入りタイヤ１とリムＪとが囲むタイヤ内腔ｉで生じた共鳴による振動エネルギーを吸収し（熱エネルギーに変換し）、走行時の空洞共鳴を抑える。よって、走行中のロードノイズが低減される。また、吸音具１０をトレッド部の内腔面９ａ側に設けることにより、走行時の遠心力が吸音具１０を前記内腔面９ａに押し付け、その離脱等を効果的に防止しうる。なお、トレッド部の内腔面９ａとは、前記ベルト層７のタイヤ軸方向の幅ＢＷを有する内腔面とする。
【００１８】
次に、第１の発明に基づいて、前記空気入りタイヤ１を製造する方法について述べる。図２に示されるように、先ず、発泡剤を配合させた発泡材料１０Ｇが前記内腔面９ａ側に配された生タイヤ３０を成形する工程が行われる。
【００１９】
この工程では、図示しないタイヤ成型ドラムなどを用いてトロイド状の生タイヤ３０が形成される。該生タイヤ３０は、トレッドゴム２Ｇ、サイドウォールゴム３Ｇ、リムＪとの接触部分に配されるクリンチゴム４Ｇ、カーカスプライ６Ａ、ベルト層７、ビードエーペックスゴム８Ｇ及びシート状の前記発泡材料１０Ｇなどが順次貼り付けられる。前記各タイヤ部材に含まれるゴム部分は、未加硫の状態にある。ここで、「未加硫の状態」とは、完全な加硫に至っていない全ての態様を含むもので、いわゆる半加硫の状態は「未加硫の状態」に含まれる。
【００２０】
本実施形態では、タイヤ内腔面９を形成する前記インナーライナゴム１１Ｇの内側に、未加硫の発泡材料１０Ｇが貼り付けられている。なお発泡材料１０Ｇは、インナーライナゴム１１Ｇとカーカスプライ６Ａとの間に配されていても良い。該発泡材料１０Ｇは、例えば、タイヤ軸方向に横長偏平をなす断面略矩形状でタイヤ周方向にのびる帯状で形成される。発泡材料１０Ｇのタイヤ周方向長さは、目的とする吸音具１０に応じて設定される。従って、タイヤ周方向に連続した環状体でも良いし、途切れ部を有するものでも良い。
【００２１】
前記発泡材料１０Ｇには、生タイヤ３０の加硫中の熱によって発泡することにより体積膨張を生じるものであれば特に限定されることなく種々の材料を用い得る。このような発泡材料としては、ゴム、樹脂又はエラストマーといったポリマーに、各種添加剤や補強材の他、発泡を生じさせる発泡剤を配合した組成物が好ましく用いられる。
【００２２】
前記ゴムポリマーとしては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム又はエチレンプロピレンゴムなどの１種又は２種以上をブレンドして用いることができる。特に好ましくは、インナーライナゴム１１Ｇとの接着性を考慮し、該インナーライナゴム１１Ｇと同種のブチル系のゴムを含むことが望ましい。
【００２３】
また、前記樹脂ないしエラストマーとしては、例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ナイロン樹脂又はポリカーボネート樹脂等が望ましい。
【００２４】
また発泡剤としては、生タイヤの加硫時の熱によって発泡しうるものであれば特に限定されないが、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）又は４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）などを用いることができる。また、発泡剤の配合量などは、目的とする発泡倍率に応じて適宜調節することができるが、好ましくは２ＰＨＲ以上、より好ましくは３ＰＨＲ以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１０ＰＨＲ以下、より好ましくは７ＰＨＲ以下が望ましい。なお、発泡剤の分解挙動を適正にコントロールするために、発泡助剤などを配合することもできる。該発泡助剤としては、例えば、通常のスルフェンアミド系促進剤などが用いられ、好ましくは０．５ＰＨＲ以上かつ１．５ＰＨＲ以下が望ましい。
【００２５】
次に、図３に示されるように、前記生タイヤ３０を金型Ｍ及びブラダーＢを用いて加硫する工程が行われる。金型Ｍは、例えば半径方向に上下移動できかつトレッド部を成形しうる上型ＭＵと、タイヤ軸方向に接離可能かつサイドウォール部からビード部を成形しうる左右の側型ＭＬ及びＭＲとを含む。生タイヤ３０は、これらの各型ＭＵ、ＭＬ及びＭＲを開いた状態でその中に投入される。また金型Ｍを閉じた後、生タイヤ３０は加熱されるとともに、高圧流体の充填によりブラダーＢがタイヤ内腔ｉの中で膨張する。これにより、ブラダーＢはトレッド部の内腔面９ａに密着する。このようにして、加硫工程の第１の段階が行われる。
【００２６】
前記第１の段階では、各ゴムが可塑化して金型ＭとブラダーＢとの空隙がなす断面形状に加硫成形される。他方、発泡材料１０Ｇは、ブラダーＢに強く押圧されるとともに、膨張するための十分な空間が得られないため、発泡剤の発泡温度に達してもその発泡が実質的に抑制される。
【００２７】
次に、本実施形態では、発泡材料１０Ｇの発泡を除いて、各部の加硫がほぼ終えた状態になったときに、図４に示されるように、金型Ｍを開けることなく閉じたままの状態でブラダーＢの内部を真空引きすることにより、該ブラダーＢを強制的にかつ急激に収縮させる。これにより、ブラダーＢは、トレッド部の内腔面９ａから直ちに離間し、金型Ｍ内に前記発泡材料１０Ｇが発泡するための空間を提供する。また、金型Ｍが閉じられたままであるので、金型内部の熱の散逸を防ぎ、金型内の温度も発泡材料１０Ｇの発泡に適した温度を維持することができる。これにより、発泡材料１０Ｇの発泡を促進させる第２の工程が行われる。
【００２８】
そして、発泡材料１０Ｇの発泡に十分な時間を経過した後、図５に示されるように、上型ＭＵをタイヤ半径方向外側に移動させるとともに、左右の側型ＭＬ及びＭＲを離間させる。これにより、発泡材料１０Ｇを十分に発泡させることにより、能率的に吸音具１０を形成できる。
【００２９】
なお、図６には、加硫工程のタイムチャートを示す。このチャートには、縦軸が温度、横軸が時間であり、発泡材料１０Ｇの温度及びトレッドゴム２Ｇの外面の温度が一例として表示される。加硫工程は、時間ｔ１で第１の工程が行われた後、ブラダーＢを強制収縮させ、金型Ｍを閉じたまま時間ｔ２で第２の工程が行われる。第２の工程が終わると、金型Ｍが開かれる（金型開）。金型Ｍを開くことにより、ゴムの温度が低下するが、第２の工程は金型Ｍを閉じて行われるため、発泡材料１０Ｇの温度を高温に維持できる。第２の工程に要する時間ｔ２は、発泡材料１０Ｇの特性及びボリュームに応じて適宜定めることができる。前記時間ｔ２は、例えば３０秒以下で設定することができ、好ましくは２秒以上かつ２０秒以下が望ましい。
【００３０】
次に、第２の発明について説明する。この発明の実施形態では、前記空気入りタイヤ１は、図７に示されるように、生タイヤ成形用の中子１２を用いて未加硫の生タイヤ３０を成形する生タイヤ成形工程と、この生タイヤ３０を中子１２とともに加硫する加硫工程とを含んで製造される。
【００３１】
前記中子１２は、例えば、タイヤ回転軸ＣＬと同軸かつ環状のインナーリング１５と、該インナーリング１５に嵌め込まれる環状のミドルリング１６と、該ミドルリング１６に嵌め込まれかつタイヤ内腔面９を成形しうる成形面１８を具えた環状のアウターリング１７とを含むいわゆる組立中子として構成される。該アウターリング１７は、その中央に配されるコアピース１７Ａと、該コアピース１７Ａを覆うようにその両側に配された左右一対の分割ピース１７Ｂとから構成され、これらのピース１７Ａ及び１７Ｂは、いずれもタイヤ周方向に分割された扇状のセグメントを連ねることにより、実質的にタイヤ周方向に連続して構成される。
【００３２】
このような中子１２は、その外側に空気入りタイヤ１が成形された後、前記インナーリング１５及びミドルリング１６を順次タイヤ軸方向に抜き去るとともに、コアピース１７Ａ及び分割ピース１７Ｂを順次、タイヤ内腔から半径方向内方に抜き取ることにより容易に分解できる。
【００３３】
また、前記アウターリング１７は、例えば、タイヤ内腔面９を成形しうる成形面１８と、この成形面１８のビード側の各端部に連なりかつ軸方向の外側にフランジ状に張り出した一対のビード底成形面１９とを含む。また、成形面１８は、生タイヤ３０のトレッド部の内腔面９ａを成形するトレッド成形面１８ａを含み、該トレッド成形面１８ａには、タイヤ周方向にのびる少なくとも１本の凹溝２０が設けられる。
【００３４】
前記凹溝２０は、加硫後の吸音具１０の断面形状（即ち、目的とする吸音具１０の断面形状）に合わせて形成されるのが望ましい。本実施形態の凹溝２０は、図１に示した吸音具１０と実質的に一致する断面略台形状で形成される。また、凹溝２０のタイヤ周方向の長さも、吸音具１０のタイヤ周方向の長さに合わせて設定される。
【００３５】
また、図８に拡大して示されるように、前記凹溝２０には、透孔２１が設けられる。該透孔２１は、一端が凹溝２０に連通するとともに、半径方向の内端が好ましくはコアピース１７Ａに設けられた円周方向に連続してのびる周溝２２に連通している。また、前記周溝２２には、コアピース１７Ａに設けられた通気流路２３、ミドルリング１６に設けられた透孔２４及びインナーリング１５に透孔２５を介して空気圧調節具Ｐが接続される。なお必要により、適宜エアシールが施される。
【００３６】
次に、生タイヤ成形工程では、図８に示されるように、中子１２の成形面１８に、リムＪとの接触部分に配されるクリンチ底部ゴム４Ｇ１と、インナーライナゴム１１Ｇと、カーカスプライ６Ａとが順次貼り付けられる。
【００３７】
この実施形態においても、タイヤ内腔面９を形成する前記インナーライナゴム１１Ｇの内側には、未加硫の発泡材料１０Ｇが貼り付けられている。該発泡材料１０Ｇは、前記実施形態と同様、タイヤ軸方向に横長偏平をなす断面略矩形状でタイヤ周方向にのびる帯状で形成される。
【００３８】
また、発泡材料１０Ｇは、中子１２の前記凹溝２０内に配されるとともに、前記凹溝２０よりも小さい断面積を有する（なお、発泡材料１０Ｇの体積も、凹溝２０の容積に比べて小さく形成される。）。これにより、発泡材料１０Ｇは、そのタイヤ軸方向両側及びタイヤ半径方向内方に、隙間Ｓを有して凹溝２０内に配される。
【００３９】
また、カーカスプライ６Ａについては、例えば、図９（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、タイヤ軸方向ｂに対してタイヤ周方向長さａが小さい短冊状のプライ片６Ｐを、その側縁を突き合わせてタイヤ周方向に並べて中子１２上に貼り付けることにより形成することができる。このような短冊状のプライ片６Ｐは、ビード部側において、プライ片同士を重ねることにより、トレッド部とビード部とのタイヤ周方向長さの差を吸収し、皺などを発生させることなくトロイド状のカーカスプライ６Ａを見映え良く形成できる。
【００４０】
また、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、タイヤ軸方向ｂの両側縁に、該側縁からタイヤ軸方向内側にのびる小長さのスリットｅが隔設されたプライ６Ｓを中子１２に少なくとも１周巻き付けることにより、トロイド状のカーカスプライ６Ａを形成することもできる。この実施形態においても、ビード部側において、スリットｅで分断されたプライ部分を重ねることにより、皺などを発生させることなくトロイド状のカーカスプライ６Ａを見映え良く形成できる。
【００４１】
しかる後、図１１に示されるように、環状のビードコア５をカーカスプライ６Ａに嵌め込むとともに、ビードエーペックスゴム８Ｇを貼り付けて該カーカスプライ６Ａをビードコア５の周りで巻上げる。しかる後、クリンチサイドゴム４Ｇ２、サイドウォールゴム３Ｇ、ベルト層７及びトレッドゴム２Ｇがそれらの外側に貼り付けされる。これにより、中子１２の外側に生タイヤ３０が成形される。
【００４２】
次に、加硫工程が行われる。図１２には、加硫工程中の断面図が示される。加硫金型Ｍは、例えば、前記実施形態と同様の分割型が採用できる一方、その内部には生タイヤ３０及び中子１２をともに挿入しうる空洞部が設けられる。加硫工程では、前記生タイヤ３０及び中子１２がともに加硫金型Ｍに投入された後、、該加硫金型Ｍが閉じられ、また加熱される。これにより、生タイヤ３０の各ゴム部は可塑化し、加硫金型Ｍの成形面３２及び中子１２の成形面１８に沿って加硫成形される。このため、中子１２は、加硫中の熱に耐えうるように、例えばアルミニウム合金等の金属材料で形成されることが望ましい。なお、生タイヤ３０をタイヤ内腔面９側から積極的に加熱するために、前記中子１２を加熱しても良いのは言うまでもない。
【００４３】
また、加硫工程では、発泡材料１０Ｇに、トレッドゴム２Ｇ等を介して加硫金型Ｍからの熱が伝えられるとともに、空気圧調節具Ｐによって真空引きし、前記凹溝２０内を負圧とすることにより、発泡材料１０Ｇの発泡を促進させる段階を含む。このように、凹溝２０内を負圧に設定することにより、発泡材が所定の発泡温度に達すると抵抗を生じることなく凹溝２０内で体積を膨張させることができ、発泡を促進できる。
【００４４】
また、発泡材料１０Ｇは、凹溝２０内の前記隙間Ｓを埋めるように体積膨張するとともに、凹溝２０の表面によって膨張変形が抑制され、ひいては、凹溝２０の断面形状にほぼ等しく成形することができる。このような作用を有効に発揮させるために、発泡材料１０Ｇは、凹溝２０の容積Ｖｇを超える膨張変形が可能、つまり発泡時に凹溝２０を埋める膨張変形をなし得るよう、発泡剤等の配合量が設定されるのが望ましい。なお、同時に、発泡材料１０Ｇとインナーライナゴム１１Ｇとが一体に加硫接着される。
【００４５】
ここで、凹溝２０内を負圧とする際、その圧力は特に限定されるものではないが、負圧が大きすぎると（ゲージ圧が小さすぎると）、加硫中に発泡材料１０Ｇがインナーライナゴム１１Ｇから剥離したり、トレッド部の形状を歪かするおそれがあり、逆に負圧が小さすぎる（ゲージ圧が大きすぎると）と発泡材料１０Ｇの発泡を促進させる効果が十分に期待できない。このような観点より、凹溝２０内の好ましい負圧力は、ゲージ圧で、−８０〜−２０ｋＰａ、より好ましくは−８０〜−５０ｋＰａ程度が望ましい。
【００４６】
また、凹溝２０内の圧力は、加硫中の大部分（例えば加硫初期から全加硫時間の８０％まで）において、外部連通（大気圧）又は加圧状態（例えば大気圧より大かつ２５００ｋＰａ以下）としてインナーライナゴム１１Ｇやトレッドゴム等をしっかりと加硫させる一方、加硫終盤にのみ凹溝２０内を前記負圧として一気に発泡材料１０Ｇを膨張させることが特に望ましい。
【００４７】
上記加硫工程が終了すると、加硫金型Ｍから中子１２とともに空気入りタイヤ１が取り出され、その後、中子１２を分解することにより、加硫済みの空気入りタイヤ１が得られる。
【００４８】
また、第１、第２の発明において、図１３に示されるように、加硫工程後、吸音具１０のタイヤ内腔ｉを向く外表面１０Ｓを薄く除去することにより、その内部に形成された気泡ｐを表面に露出させる表面研削工程を含むことが望ましい。これにより、吸音具１０の気泡ｐとタイヤ内腔ｉの空気との接触機会が増加し、吸音効果をさらに向上させる。特に、発泡材料１０Ｇをインナーライナゴム１１Ｇとカーカスプライ６Ａとの内側に配置したような実施形態では、このような研削工程を行うことにより、インナーライナゴム１１Ｇを剥離させて発泡材料１０Ｇをタイヤ内腔ｉに露出させることが望ましい。
【００４９】
また、図１４に示されるように、外周面に針状の突起３５を多数有するローラＲを加硫済又は加硫前において、吸音具１０の表面に押圧して転動させる工程も好ましく行いうる。このような工程を行うことにより、突起３５が、吸音具１０の内部に形成された独立気泡を互いに連通させる貫通孔を形成し、それらを連続気泡へと変え、ひいては気泡ｐとタイヤ内腔ｉの空気との接触機会を増加させ得る点で好ましい。
【実施例】
【００５０】
（第１の発明）
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の乗用車用空気入りタイヤを第１の発明に従って１０本製造した（実施例１及び２）。加硫前の発泡材料等の仕様は次の通りである。
【００５１】
＜発泡材料の仕様＞
発泡材料の幅：５０mm
発泡材料の厚さ：１０mm
発泡材料の配合：表１の通り
（発泡材料は円周方向に連続して巻き付けられた。）
＜工程時間＞
第１の工程時間ｔ１：９分
第２の工程時間ｔ２：０．５分
【００５２】
【表１】
【００５３】
また、比較のために、実施例と同じ生タイヤを従来の方法（第１の工程のみであり、金型を開くときに同時にブラダーを自然排気により収縮させるもの）にて空気入りタイヤを１０本製造した（比較例）。
【００５４】
吸音具を肉眼で観察したところ、実施例のものは、発泡材料が十分に発泡していたが、比較例のものは、発泡材料が殆ど発泡していなかった。
【００５５】
次に、各空気入りタイヤをリムに装着し、排気量２０００ｃｃの国産ＦＦ乗用車の全輪装着し、ロードノイズ計測路（アスファルト粗面路）を時速６０km／ｈで走行したときの、運転席窓側耳位置における車内音を測定した。そして、挟帯域２４０Ｈｚ付近の気柱共鳴音のピーク値の音圧レベルを測定した。結果は、吸音具のない空気入りタイヤ（従来例）の音圧レベルを１００とする指数で評価した。数値が大きいほど良好である。
テストの結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
【００５７】
テストの結果、実施例のタイヤはロードノイズを低減していることが確認できた。また、実施例の中でも、吸音具の表面を削って気泡を露出させた実施例２は、実施例１に比べて優れたロードノイズ低減効果を発揮していることが確認できた。
【００５８】
（第２の発明）
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の乗用車用空気入りタイヤを第２の発明に従って１０本製造した（実施例３及び４）。加硫前の発泡材料等の仕様は第１の発明の実施例と同一である。また、凹溝等の仕様は次の通りである。
【００５９】
＜凹溝の仕様＞
凹溝の最大溝幅：７０mm
凹溝の最大深さ：２０mm
凹溝の容積：２６６０９３mm3
凹溝内の圧力：２０００ｋＰａ（gauge ）、加硫終盤：−７０ｋＰａ（gauge ）
【００６０】
吸音具を肉眼で観察したところ、実施例のものは、発泡材料が十分に発泡していたが、比較例のものは、発泡材料が殆ど発泡していなかった。
【００６１】
次に、各空気入りタイヤをリムに装着し、上記と同様のロードノイズ試験を行い、吸音具のない空気入りタイヤ（従来例）の音圧レベルを１００とする指数で評価した。数値が大きいほど良好である。
テストの結果を表３に示す。
【００６２】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明によって製造される空気入りタイヤの断面図である。
【図２】生タイヤの断面図である。
【図３】加硫工程の第１の段階を示す断面図である。
【図４】加硫工程の第２の段階を示す断面図である。
【図５】金型からタイヤを取り外す際の断面図である。
【図６】加硫工程のタイムチャートである。
【図７】生タイヤ成形用の中子の断面図である。
【図８】その部分拡大図である。
【図９】（Ａ）はカーカスプライを製造するためのプライ片の展開斜視図、（Ｂ）はその貼り付け方法を示す斜視図である。
【図１０】（Ａ）はカーカスプライを製造するためのカーカスプライの展開斜視図、（Ｂ）はその貼り付け方法を示す斜視図である。
【図１１】生タイヤ成形工程を説明する断面図である。
【図１２】加硫工程を説明する断面図である。
【図１３】吸音具の拡大断面図である。
【図１４】吸音具の独立気泡を連続気泡化する工程を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
９ タイヤ内腔面
９ａ トレッド部の内腔面
１０ 吸音具
１０Ｇ 発泡材料
１２ 中子
２０ 凹溝
３０ 生タイヤ
Ｍ 金型
Ｂ ブラダー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部の内腔面側に、発泡体からなりかつタイヤ周方向にのびる吸音具が設けられた空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、
発泡剤を配合させた発泡材料を前記内腔面側に配して生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、
該生タイヤを金型及びブラダーを用いて加硫する加硫工程とを含むとともに、
前記加硫工程は、前記ブラダーの内部に高圧流体を供給することにより、該ブラダーを前記トレッド部の内腔面に密着させて加硫を行う第１の段階と、
前記第１の段階の後、ブラダーを真空引きすることにより、トレッド部の内腔面から直ちにブラダーを離間させて前記発泡材料の発泡を促進させる第２の段階とを含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記第２の段階は、金型を開くことなく行われる請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
トレッド部の内腔面側に、発泡体からなりかつタイヤ周方向にのびる吸音具が設けられた空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、
生タイヤ成形用の中子を用いて未加硫の生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、
前記生タイヤを前記中子とともに金型で加硫する加硫工程とを含むとともに、
前記中子は、トレッド部の内腔面を成形するトレッド成形面に、タイヤ周方向にのびる少なくとも１本の凹溝が設けられ、かつ前記生タイヤは、前記トレッド部の内腔面側に固着されかつタイヤ周方向にのびる未発泡状態の発泡材料が前記凹溝内に隙間を有して配されるとともに、
前記加硫工程は、前記凹溝内を負圧として前記発泡材料の発泡を促進させる段階を含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項１】
トレッド部の内腔面側に、発泡体からなりかつタイヤ周方向にのびる吸音具が設けられた空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、
発泡剤を配合させた発泡材料を前記内腔面側に配して生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、
該生タイヤを金型及びブラダーを用いて加硫する加硫工程とを含むとともに、
前記加硫工程は、前記ブラダーの内部に高圧流体を供給することにより、該ブラダーを前記トレッド部の内腔面に密着させて加硫を行う第１の段階と、
前記第１の段階の後、ブラダーを真空引きすることにより、トレッド部の内腔面から直ちにブラダーを離間させて前記発泡材料の発泡を促進させる第２の段階とを含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記第２の段階は、金型を開くことなく行われる請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
トレッド部の内腔面側に、発泡体からなりかつタイヤ周方向にのびる吸音具が設けられた空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、
生タイヤ成形用の中子を用いて未加硫の生タイヤを成形する生タイヤ成形工程と、
前記生タイヤを前記中子とともに金型で加硫する加硫工程とを含むとともに、
前記中子は、トレッド部の内腔面を成形するトレッド成形面に、タイヤ周方向にのびる少なくとも１本の凹溝が設けられ、かつ前記生タイヤは、前記トレッド部の内腔面側に固着されかつタイヤ周方向にのびる未発泡状態の発泡材料が前記凹溝内に隙間を有して配されるとともに、
前記加硫工程は、前記凹溝内を負圧として前記発泡材料の発泡を促進させる段階を含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−７４０１３（Ｐ２００８−７４０１３Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５７７０１（Ｐ２００６−２５７７０１）
【出願日】平成１８年９月２２日（２００６．９．２２）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２２日（２００６．９．２２）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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