JP5658766B2 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、詳しくは、タイヤ内腔で発生する空洞共鳴音を抑制するための連続リボン状の制音体が設けられた空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

タイヤの内腔の共鳴振動（空洞共鳴）は、タイヤ内腔に閉塞された空気が振動されることにより発生する。一般的には、タイヤ内腔の空気はタイヤの転動に伴うタイヤのトレッド部及びサイドウォール部の変形により励起され、円環状の内腔に閉じ込められた空気はその励起により気柱として作用する。

タイヤ内腔で励起された音波は、ホイール、懸架装置及び自動車の車体を伝播する固体伝播音として車室内に伝わり、車の乗員に不快な低周波音として認知される。

この空洞共鳴音を低減するための手段として、タイヤ内腔に制音体を導入することが効果的であることは知られており、その製造方法として特許文献１には、タイヤ内部面に、あらかじめ帯状に成形されたスポンジ材を、両面粘着テープを用いて貼り付けることにより、そのようなタイヤを製造するようにした技術が開示されている。
また、特許文献２には、気泡を巻き込んだ液状ゴム配合物をタイヤ内部面に塗布し、塗布された液状ゴム配合物を発泡、架橋させることによりスポンジ材を形成し、そのようなタイヤを製造するようにした技術が開示されている。

特開２００７−１６８２４３号公報 特開２００８−２１３４１８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、あらかじめ帯状に成形されたスポンジ材を用意し、貼り付け長さで切断し、両面粘着テープ等を接着面に取り付け、タイヤ内部面のバフ掛けを行うなど、準備の工程に多大な時間が必要となり、タイヤ製造工程全体としては決して作業効率が高いとは言えないという問題点がある。
また、特許文献１及び特許文献２に開示された技術では、近年の車の乗員に伝わる不快な低周波音をより低減させる要望に対応することのできる制音体を効率的に生産することが出来ないという問題点がある。

そこで本発明は、上述した従来技術が抱える問題点を解決するためになされたものであり、空洞共鳴音を低減しつつ、生産性を向上することが出来る、タイヤ内腔に制音体が設けられた空気入りタイヤとその製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、タイヤのトレッドに対応するタイヤ半径方向内部のタイヤ内部面に、タイヤ内腔の空洞共鳴音を低減するための少なくとも１本の連続リボン状の制音体が設けられた空気入りタイヤを製造する方法であって、制音体が設けられていない加硫成型されたタイヤを提供する段階と、制音体を形成するための配合物を発泡剤と混合して液状配合物を生成する段階と、タイヤをタイヤ保持回転具により起立状態で回転させると共に、液状配合物の導入具により液状混合物をタイヤ内部面に導入する段階と、液状混合物をタイヤ内部面に導入する間、空気入りタイヤと導入具とのタイヤ軸方向の位置関係を相対的に変化させると共にタイヤ内部面に導入された液状混合物をゲル化させる段階と、ゲル化した液状混合物を発泡及び乾燥させる段階と、を有することを特徴としている。

このように構成された本発明においては、制音体を形成するための配合物を発泡剤と混合して液状配合物を生成する段階と、タイヤをタイヤ保持回転具により起立状態で回転させると共に、液状配合物の導入具により液状混合物をタイヤ内部面に導入する段階と、液状混合物をタイヤ内部面に導入する間、空気入りタイヤと導入具とのタイヤ軸方向の位置関係を相対的に変化させると共にタイヤ内部面に導入された液状混合物をゲル化させる段階と、ゲル化した液状混合物を発泡及び乾燥させる段階と、を有しているので、タイヤ周方向に対して所定の角度に沿って延びる少なくとも１本の連続リボン状の制音体がタイヤ内部面に形成される。このような制音体は、その制音体自身の制音効果に加えて、制音体がタイヤ周方向に対して所定の角度に沿って延びることにより、タイヤ内腔にて励起されタイヤ周方向に伝播する空気振動を阻害するので、空洞共鳴音を効果的に低減させることが出来る。そして、タイヤをタイヤ保持回転具により起立状態で回転させると共に液状配合物の導入具により液状混合物をタイヤ内部面に導入し、液状混合物をタイヤ内部面に導入する間、空気入りタイヤと導入具とのタイヤ軸方向の位置関係を相対的に変化させると共にタイヤ内部面に導入された液状混合物をゲル化させ、発泡・乾燥させるようにしているので、タイヤ周方向に対して所定の角度に沿って延びる少なくとも１本の連続リボン状の制音体を効率的に設けることが出来、その結果、空洞共鳴音をより低減させることが出来る空気入りタイヤの生産性を向上させることが出来る。

本発明において、好ましくは、液状混合物を導入する段階におけるタイヤの回転数及び液状混合物がゲル化するまでの時間が、液状混合物がタイヤが１８０度回転する前にゲル化するように設定される。
このように構成された本発明においては、ゲル化する前の液状配合物の一部が、万が一、下方に滴り落ちるようなことを抑制することが出来る。

本発明において、好ましくは、液状配合物はポリウレタン配合物である。
このように構成された本発明においては、液状配合物をポリウレタン配合物としているので、その液状配合物がゲル化した際、その表面に膜状部分が生成され易く、このような膜状部分は、制音体内部への水の浸透を防ぎ、その結果、連続リボン状制音体の耐久性を向上させる効果を得ることができる。

本発明において、好ましくは、ポリウレタン配合物は、イソシアネートとしてのＭＤＩと、ポリオールとしてのポリエーテルとを少なくとも含有している。

本発明において、好ましくは、発泡剤は水である。
このように構成された本発明においては、高価な発泡剤を用いることなく液状配合物を発泡させることができ、また、発生されるガスが二酸化炭素であるため、作業者を不快にさせる臭いや、作業者の健康に悪影響を与えることもない。

本発明において、好ましくは、液状配合物を導入する際のタイヤの回転数は、０．６ｒｐｍ以上かつ３００ｒｐｍ以下である。

本発明において、好ましくは、液状配合物を導入する際のタイヤの回転数は、１２ｒｐｍ以上かつ１８０ｒｐｍ以下である

本発明において、好ましくは、液状配合物がゲル化するまでの時間は、１秒以上かつ６０秒以内である。

本発明において、好ましくは、液状配合物がゲル化するまでの時間は、３秒以上かつ３０秒以内である。

本発明において、好ましくは、液状配合物は、提供された加硫成型されたタイヤの内部面の前処理なしに導入される。
このように構成された本発明においては、例えば、加硫成型されたタイヤの内部面を清掃する必要がないとき等、製造工程を省略して、空洞共鳴音をより低減させることが出来る空気入りタイヤの生産性をより向上させることが出来る。

本発明による空気入りタイヤ及びその製造方法によれば、空洞共鳴音を低減しつつ、生産性を向上させることが出来る。

本発明の実施形態による製造方法により製造された、制音体が設けられた空気入りタイヤの半径方向断面を模式的に示す図である。 本発明の実施形態による製造方法により製造された、制音体が設けられた空気入りタイヤのタイヤ内部面を模式的に示す図である。 本発明の実施形態による製造方法に使用される、タイヤ内部面への連続リボン状制音体を導入する装置の一実施例を模式的に示す正面図である。 図３に示す装置により連続リボンをタイヤ内部面へ設ける方法を説明するための図３の要部拡大図であり、図４（ａ）は、タイヤの半径方向から見たタイヤが断面で示された正面図であり、図４（ｂ）は、タイヤの軸方向から見たタイヤが断面で示された側面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。
先ず、図１及至図２により、本発明の実施形態による製造方法により製造された空気入りタイヤを説明する。本発明の実施形態による空気入りタイヤの製造方法については、図３及び図４を用いて、後述する。
図１は、本発明の実施形態による製造方法により製造された、制音体が設けられた空気入りタイヤの半径方向断面を模式的に示す図であり、図２は、本発明の実施形態による製造方法により製造された、制音体が設けられた空気入りタイヤのタイヤ内部面を模式的に示す図である。図２には、タイヤの周方向がＹＹ‘にて示され、またタイヤの軸方向がＸＸ’にて示されている。

先ず、図１に示すように、符号１は、制音体４が設けられた空気入りタイヤ１を示す。制音体４は、空洞共鳴音を低減するためのものであり、図１及び図２に示すように幅Ｗ、厚さＥの連続した連続リボン４１で構成され、空気入りタイヤの内部面２に取り付けられている。ここで、「タイヤ内部面」（タイヤ内部面２）とは、タイヤの内腔に面した表面のことをいい、通常のタイヤ使用状態（ホイールに取り付けられた状態）においては外部から目視できない面のことである。

この連続リボン４１は、１本の連続した連続リボン４１で形成され、タイヤの周方向に対して角度を有するように、即ち、タイヤの周方向に対して斜め方向に延びるように、４周にわたりタイヤ内部面２に連続的に取り付けられている。このような１本の連続リボン４１の４周にわたる連続的な取り付けにより、隣接する連続リボン４１とタイヤ内部面２とにより、３周にわたり延びる溝幅Ｄを有する連続溝５が、タイヤ内部面２に形成されている。このように形成された連続溝５も、図２に示すように、タイヤの周方向に対して角度を有するように延びている。即ち、本実施形態では、連続リボン４１は、タイヤの周方向に対して所定の角度に沿って延びるように取り付けられ、隣接する連続リボン４１とタイヤ内部面２とで連続溝５が形成されている。

図１に示すように、タイヤ１は、転動中に路面と接触する幅ＴＷのトレッド面３を有する。なお、この例におけるタイヤサイズは２２５／５５Ｒ１６である。
連続リボン４１の幅Ｗは、トレッド３の幅ＴＷの５％〜２５％となるように形成されている。本実施形態においては、トレッド３の幅ＴＷは１６８ｍｍ、連続リボン４１の幅Ｗは２４ｍｍである。

連続リボン４１の厚さＥは、連続リボン４１の幅Ｗの５０％〜２００％となるように形成されている。本実施形態においては、連続リボン４１の厚さＥは１５ｍｍである。

連続リボン４１は、防振性及び制音性に優れる制音材料で作られている。この連続リボン４１は、一本の連続したリボンであることが好ましいが、短いリボンを複数本組み合わせて一本の連続リボンを形成することもできる。連続リボン４１を形成する制音材料としては、スポンジ材、発泡ゴム組成物、グラスウール、ロックウール、セルロース繊維の何れか一つから選択から選択されることが好ましい。本実施形態の連続リボン４１は、後述する方法により、スポンジ材として形成される。

このような連続リボン４１は、後述するように、スポンジ材を形成するための、例えばポリウレタン系の材料を直接タイヤ内腔に導入（注入）しつつ形成される。このように、例えばポリウレタン系の材料を直接タイヤ内腔に導入する場合、その連続リボン４１の形成過程において材料温度と環境温度との差により材料表面と内部とで材料の成長率に差異が生じ、材料表面に薄い膜状部分を形成する場合がある。このような連続リボン４１の表面に存在する膜状部分は、連続リボン４１内部への水の浸透を防ぎ、連続リボン４１の耐久性を向上させる効果を得ることができる。

連続リボン４１は、トレッド３の半径方向内部のトレッド３が形成された範囲に対応するタイヤ内部面２の範囲の少なくとも３０％の範囲を占めるようにタイヤ内部面２に固定されている。本実施形態においては、連続リボン４１はトレッド３の半径方向内部の８５％の範囲を占めるように、即ち、連続リボン４１がタイヤ内部面２のトレッド３に対応する範囲の８５％を覆うように、タイヤ内部面２に固定されている。

連続溝５の幅Ｄは、連続リボン４１の幅Ｗの２０％以上となるように形成されている。本実施形態においては、連続溝５の幅Ｄは１３ｍｍである。

図１に示す半径方向断面図に図示されている連続リボン４１は、上述したように１本の連続リボン４１のみで形成されており、図２に示すように、始端４１１と終端４１２の２つの端部を有し、これらの２つの端部がタイヤの軸方向に相互にオフセット、すなわち隔たりを持つように形成されている。本実施形態における両端部４１１、４１２のオフセット量は、１４８ｍｍである。
このように、本実施形態による空気入りタイヤ１では、タイヤの内部面２に取り付けられた連続リボン４１は２つの端部、即ち、図２に示すように始端４１１と終端４１２を有し、これら２つの端部４１１、４１２が互いに軸方向にオフセットするように形成されている。そして、連続リボン４１を上述したような１本の連続リボン４１の４周にわたる周回、即ち、タイヤ周方向に対して所定の角度に沿うように４周にわたるようにタイヤ内部面２に設けることにより、隣接する連続リボン４１とタイヤ内部面２とにより連続溝５が３周にわたり形成されている。

なお、本実施形態による空気入りタイヤ１では、連続リボン４１をタイヤ周方向に４周にさせることで、図２に示すように、始端４１１と終端４１２とが、タイヤ内部面２上の軸方向線上にオフセットした位置に配置されるようになっているが、例えばタイヤ周方向に３周半させる場合など、タイヤ周方向に対してずれた位置に始端４１１と終端４１２とが配置され、タイヤ内部面２上の軸方向線上とは異なる位置で、始端４１１と終端４１２とが軸方向にオフセットさせるように連続リボン４１を設けても良い。

なお、本実施形態のタイヤの例においては、連続リボン４１の断面形状は長方形であるが、この断面形状は長方形に限定されるものではない。連続リボン４１の断面形状は、連続溝５を形成することのできる断面形状であればよく、かまぼこ状や台形、側面や上面が曲線状に膨らんだ形状など、適宜変更することができる。なお、連続リボン４１の断面形状が長方形以外の場合には、連続リボン４１の幅Ｗはタイヤ内部面２に投影される最大幅であり、厚さＥはタイヤ径方向の最大の厚みである。
また、連続リボンは、連続溝が形成されるように、タイヤ周方向に対し所定の角度に沿って蛇行するように形成してもよい。この場合、連続溝の幅Dは、連続リボンが延びる方向に沿って連続的に変化するものでも良いし、隣接する連続リボンの蛇行形状を、連続溝の幅Dが一定となるように配置しても良い。

次に、本実施形態による制音体が設けられた空気入りタイヤの主な作用効果を説明する。
先ず、連続リボン４１は、タイヤの周方向に進行する空洞共鳴音の音波の伝播を妨げるように、タイヤの周方向に対して角度を有するように形成されるので、空洞共鳴音を効果的に低減させることができる。
ここで、空洞共鳴音は、タイヤ転動時に、円環状の内腔に閉じ込められた空気が気柱として作用することにより生じ、このような空洞共鳴音は、その気柱内を主にタイヤ周方向に伝播する空気振動が原因となって生じる。従って、連続リボン４１をタイヤ周方向に対して所定の角度に沿って斜めに延びるように配置することにより、空洞共鳴音を効果的に低減することが出来る。

また、上述したように、連続溝５がタイヤ円周方向に対して所定の角度に沿って延びるように形成しているので、連続溝５内に導かれた空洞共鳴音の主にタイヤ周方向に伝播する空気振動のエネルギーは、連続リボン４１内部に浸透する成分と、連続リボン４１表面で反射する成分とに分割される。連続リボン４１内部に浸透したエネルギー成分は、連続リボン４１を形成している制音材料の効果により減衰され、また連続リボン４１表面で反射した成分はその反射による減衰のみならず、連続リボン４１の他の部分にそのエネルギーが到着することで前記浸透・反射現象を繰り返すため、効果的に空洞共鳴音を低減することができる。

さらに、本実施形態においては、連続溝５の溝幅Ｄを連続リボンの幅Ｗの２０％以上としているので、タイヤ内部面が連続溝を介して直接タイヤ内腔の空気に触れる面積を放熱に十分な面積とすることができる。従って、制音体４である連続リボン４１をトレッド３の半径方向内部に複数周（本実施形態では４周）を設けても、タイヤ転動時に主にトレッドで生じる熱を、タイヤ内部面からタイヤの内腔へ確実に放出することが可能となり、その結果、高速耐久性を維持することが出来る。

さらに、本実施形態においては、１本の連続リボン４１をタイヤ円周方向に対して斜めに延びるように４周させてタイヤ内腔に固定する構造としているので、例えば、その固定方法として、連続リボン４１の始端４１１をタイヤ内部面に固定した後、タイヤ１をタイヤ回転軸周りに回転させつつ、連続リボン４１またはタイヤ１自身を軸方向に動かしながら、連続リボン４１の終端４１２まで固定し続ければよい。このように、本実施形態による制音体４が設けられたタイヤ１によれば、連続リボン４１の取り付けを比較的簡単に行うことが出来、制音体４である連続リボン４１を設けるタイヤ１の生産性を維持することが出来る。

さらに、本実施形態においては、連続リボン４１の幅Ｗは、トレッド３の幅ＴＷの５％〜２５％となるように形成されている。ここで、連続リボンの幅Ｗをトレッド３の幅ＴＷの５％よりも小さくすると、連続リボン４１の幅Ｗが小さくなりすぎ、効率的に空洞共鳴音を低減させるためには連続リボンの回転数を増やす必要があり、生産性が低下してしまう。一方、連続リボン４１の幅Ｗをトレッドの幅ＴＷの２５％よりも大きくすると、連続リボンによって占められるタイヤ内部面２の割合が大きくなることにより、タイヤ内部面２がタイヤ内腔の空気に触れる割合が減少するので、高速耐久性が低下してしまう。従って、連続リボン４１の幅Ｗをトレッドの幅ＴＷの５％〜２５％とすれば、空洞共鳴音の低減を図りながら、高速耐久性を確保し、生産性を維持することが出来る。

さらに、本実施形態においては、連続リボン４１の厚さＥは、連続リボン４１の幅Ｗの５０％〜２００％となるように形成されている。ここで、連続リボン４１の厚さＥを、連続リボン４１の幅Ｗの５０％よりも小さくすると、連続リボン４１の厚さＥはタイヤ内腔の空気振動の音波の伝播を妨げる高さが不足するため、空洞共鳴音の低減度合いが低下してしまう。一方、連続リボン４１の厚さＥを、連続リボン４１の幅Ｗの２００％よりも大きくすると、連続リボン４１による制音効果が頭打ちになってしまうことから、タイヤのコストや重量に悪影響をもたらす。従って、連続リボン４１の厚さＥを、連続リボン４１の幅Ｗの５０％〜２００％とすれば、より効率的に空洞共鳴音を低減させることが出来、また、コストや重量の増加を抑制することが出来る。

次に、図３及び図４により、上述した図１及び図２に示す、連続リボン４１が設けられた空気入りタイヤの本発明の実施形態による空気入りタイヤの製造方法及び連続リボン４１をタイヤ内部面２に設けるための製造装置を説明する。図３は、タイヤ内部面へ連続リボン状の制音体を導入する装置の一実施例を模式的に示す図であり、この図３は、装置に保持されたタイヤの半径方向から見た正面図として示されている。図４は、図３に示す装置により連続リボン４１をタイヤ内部面へ設ける方法を説明するための図３の要部拡大図であり、図４（ａ）は、タイヤの半径方向から見た正面図であり、図４（ｂ）は、装置に保持されたタイヤの軸方向から見た側面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）では、タイヤが断面で示されている。

図３に示すように、この実施例におけるタイヤ内部面へ連続リボン状制音体を導入する装置１０は、予め加硫成形され製造されたタイヤを起立状態で保持しかつ回転可能とするタイヤ保持回転具１２を備えている。このタイヤ保持回転具１２は、タイヤ１を起立状態で保持し且つタイヤ１の回転を許容する上方回転保持具１２ａと、タイヤ１を起立状態で保持し且つタイヤ１を回転させる下方回転保持具１２ｂとを有している。また、装置１０は、下方保持回転具１２ｂを駆動し、タイヤ１を起立状態で回転させるタイヤ駆動具１４を有している。

さらに、装置１０は、タイヤ保持回転具１２によって起立状態で保持されたタイヤの内部面２に、連続リボン状の制音体を形成するための液状配合物を導入／注入するための導入具(ノズル)１６と、この導入具１６の位置を、タイヤ保持回転具１２に位置決めされ保持されたタイヤ１の高さ方向（半径方向）及びタイヤの軸方向に移動可能に構成された導入具保持移動具１８と、液状の制音体を形成するための配合物を発泡剤と混合して液状配合物とする混合具２０と、を具え、この混合具２０の液状配合物は、導入具１６の通路１６ａを介して導入具１６の先端に設けられたノズル１６ｂまで導かれるように構成されている。

タイヤ駆動具１４によるタイヤ１の回転は、チェーン、ギヤなどを介したもしくは直接的な接触により下方保持回転具１２ｂへと伝えられる。また、導入具保持移動具１８の移動も別途設置された駆動機構の運動をチェーン、ギヤなどを介したもしくは直接的な接触により導入具保持移動具１８へと伝えられ、導入具１６は所定位置へと移動する。

図４に示すように、先ず、加硫成型された空気入りタイヤ１は、タイヤ保持回転具１２により起立状態で保持される。このとき、導入具１６内には、混合具２０内で、制音体を形成するための液状の配合物と発泡剤とが混合された液状配合物が導入されている。
次に、タイヤ保持回転具１２により起立状態で保持された空気入りタイヤは、先ず、タイヤ駆動具１４及びタイヤ保持回転具１２により回転を開始し、その後、導入具１６が、導入具保持移動具１８によりタイヤ軸方向へ移動することによりタイヤ内腔へと進入して、図４に示すような所定の位置まで移動し、その後に、導入具１６のノズル１６ｂからタイヤ内部面２への液状配合物４１ａの導入を開始する。

なお、タイヤ駆動具１４及びタイヤ保持回転具１２によるタイヤの回転開始は、導入具１６のタイヤ内腔への移動後であってもよく、タイヤ内部面２への液状配合物の導入を開始する前にタイヤ１の回転が開始されていれば良い。また、タイヤの回転中心に対する導入具１６のノズル１６ｂのタイヤ回転方向位置は、タイヤ回転中心を含む仮想軸上、すなわちタイヤの高さ方向の最も低い位置でタイヤ内部面２に液状組成物を導入／注入することができる位置であることが望ましい。また、連続リボン状の制音体を導入するタイヤのサイズによっては、導入具保持移動具１８をタイヤ軸方向に移動させつつ、タイヤ高さ方向にも移動させ、タイヤ１と導入具１６とが干渉しないように導入具１６をタイヤ内腔へ進入させるなどの操作も適宜行うことができる。

図４（ｂ）に示すように、タイヤ内部面２への液状配合物４１ａの導入開始後は、タイヤ１はタイヤ駆動具１４により回転を続け、同時に導入具１６が導入具保持移動具１８によりタイヤの軸方向に連続移動をすることにより、タイヤ１の内部面２と導入具１６との位置関係をタイヤ軸方向に相対的に変化させ、所定のタイヤ回転数、所定のタイヤ軸方向位置に達するまで液状配合物４１ａを連続的に導入／注入し続けていくことにより、上述した図１及び図２に示すような、連続リボン４１の制音体４をタイヤ回転方向に対して所定の角度に沿って配置することが可能となる。

なお、本実施例における装置１０では、タイヤ保持回転具１２により軸方向の位置が固定されたタイヤ１に対して導入具１６を軸方向に相対移動させて、タイヤの内部面２に連続リボン状の制音体４１（４）を形成するようにしているが、導入具１６のタイヤ軸方向の位置を固定とし、タイヤ保持回転具１２もしくはタイヤ駆動具１４に、タイヤを軸方向に移動させる手段を設けることにより、タイヤ１と導入具１６との位置関係を相対的に変化させるような装置により、タイヤの内部面２に連続リボン状の制音体４１（４）を形成するようにしても良い。

本実施形態では、連続リボン４１を形成するためのタイヤ内部面２に導入される液状配合物４１ａとして、タイヤ内部面２によりノズル１６ｂにより注入された後、所定時間の経過とともにゲル化を開始する液状混合物（具体的には、後述する）が用いられる。タイヤの回転数及び液状配合物がゲル化するまでの時間は、タイヤが１８０度回転する以前にゲル化を完了するように設定される。このような設定により、ゲル化する前の液状配合物４１ａの一部が、万が一、下方に滴り落ちるようなことを抑制することが出来る。
その後、液状配合物４１ａに混合された発泡剤の反応により、液状配合物４１ａは発泡を開始し、環境温度により冷却・乾燥され発泡を完了することにより、タイヤ内部面に導入された液状配合物４１ａは制音材料へと変化し、これにより、液状配合物４１ａがタイヤ内部面２に連続リボン４１として固定され、空洞共鳴音の低減のための制音体４となる（図１、図２参照）。

上述したように、タイヤ１の回転数は、タイヤが１８０度回転する以前に液状混合物４１ａがゲル化を完了するように設定される。本実施形態では、タイヤ１の回転数が、０．６ｒｐｍ以上且つ３００ｒｐｍに設定されるが、好ましくは、１２ｒｐｍ以上且つ１８０ｒｐｍに設定される。
また、本実施形態では、液状配合物４１ａがゲル化するまでの時間が、１秒以上且つ６０秒以内の液状配合物４１ａが用いられるが、好ましくは、３秒以上且つ３０秒以内にゲル化する液状配合物４１ａが用いられる。
タイヤ１の回転数は、用いられる液状配合物４１ａにより、適宜、設定される。

なお、このような制音体の形成過程において、液状配合物４１ａの材料温度と環境温度との差により材料表面と内部とで材料の成長率（発泡率）に差異が生じ、材料表面に薄い膜状部分を形成する場合がある。このような連続リボン状制音体の表面に存在する膜状部分は、連続リボン状制音体内部への水の浸透を防ぎ、連続リボン状制音体の耐久性を向上させる効果を得ることができる。このような膜状部分が形成され易い液状配合物４１ａは、例えば、ポリウレタン配合物である。

液状の前記制音体を形成するための配合物を発泡剤と混合された液状配合物４１ａとし、導入具１６に導入するための混合具２０は、所定の配合物を所定の発泡剤と混合し、導入具１６へと導入することができればよい。本実施例における装置１０では、混合具２０として、高せん断タイナミックミキサー及びギヤポンプを使用しているが、混合具の機能を満たすよう、即ち、所定の配合物を所定の発泡剤と混合することが出来るものであればよい。このような混合具の形態として、例えば高せん断タイナミックミキサーをロータリーピストンポンプと組み合わせた形態、低せん断ミキサーと前記ポンプの何れかを組み合わせた形態、衝突型ミキサーと前記ポンプの何れかを組み合わせた形態など、適宜変更することが可能である。

制音材料としての制音体４を形成するための液状の配合物は、ポリウレタン配合物やゴム配合物などを使用することができるが、ポリウレタン配合物であることが好ましい。ポリウレタン配合物に配合されるプレポリマーは、一般的に低粘度で、基材表面(今回の場合はタイヤ内部面２）の良好な湿潤を可能とし、また基材表面（タイヤ内部面２）上での共有結合を可能にする十分なＮＣＯを含有していることなどから自己接着するため粘着剤としても利用されており、別途粘着材を導入することなく、連続リボン状の制音体をタイヤ内部面に固定することが可能となる。連続リボン状の制音体を導入する空気入りタイヤのタイヤ内部面の状態によっては、制音体を設ける前の前処理として、プライマーなどでタイヤ内部面表面を清掃するなどの処理を適宜行うことができる。一方、加硫成型されたタイヤ内部面を清掃する必要がない等の状態では、このような前処理を行うことなく、タイヤ１自体の加硫成形後、直接、液状配合物４１ａをタイヤ内部面２に注入／導入される。

本実施例において使用される発泡剤は水である。ポリウレタン配合物に配合されるイソシアネートは、水と化学反応することにより二酸化炭素を発生し、高価な発泡剤を用いることなく液状配合物を発泡させることができる。また、発生されるガスが二酸化炭素であるため、作業者を不快にさせる臭いや、作業者の健康に悪影響を与えることもない。

本実施例において使用されるイソシアネートはＭＤＩである。イソシアネートとしてはＴＤＩを用いることも可能であるが、ＭＤＩは成形時の粘性がＴＤＩよりも高いことから、今回のように回転しているタイヤ内部に液状組成物を導入する製造方法である場合はより好ましい。

本実施例において使用されるポリオールはポリエーテルである。ポリオールとしては他の原料を用いることも可能であるが、ポリエーテル系のポリオールを用いた場合には特にポリエステル系のポリオールを用いた場合と比較して弾性に優れ、加水分解性が低く、低コストで連続リボン状制音体を得ることが可能となる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について記述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

１ 空気入りタイヤ
２ タイヤ内部面
３ トレッド
４ 制音体
４１ 制音体によって作られた連続リボン
４１１ 連続リボンの始端
４１２ 連続リボンの終端
５ 連続溝
４１ａ 液状配合物
１０ タイヤ内部面へ連続リボン状の制音体を導入する装置１２ タイヤ保持回転具
１４ タイヤ駆動具
１６ 液状配合物をタイヤ内部面に導入／注入するための導入具(ノズル)
１８ 導入具１６の位置を移動させるための導入具保持移動具
２０ 混合具

Claims (11)

1. タイヤのトレッドに対応するタイヤ半径方向内部のタイヤ内部面に、タイヤ内腔の空洞共鳴音を低減するための少なくとも１本の連続リボン状の制音体が設けられた空気入りタイヤを製造する方法であって、
   前記制音体が設けられていない加硫成型されたタイヤを提供する段階と、
   前記制音体を形成するための配合物を発泡剤と混合して液状配合物を生成する段階と、
   前記タイヤをタイヤ保持回転具により起立状態で回転させると共に、前記液状配合物の導入具により前記液状混合物をタイヤ内部面に導入する段階と、
   前記液状混合物をタイヤ内部面に導入する間、前記空気入りタイヤと前記導入具とのタイヤ軸方向の位置関係を相対的に変化させると共に前記タイヤ内部面に導入された前記液状混合物をゲル化させる段階と、
   前記ゲル化した液状混合物を発泡及び乾燥させる段階と、を有することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記液状混合物を導入する段階における前記タイヤの回転数及び前記液状混合物がゲル化するまでの時間が、前記液状混合物がタイヤが１８０度回転する前にゲル化するように設定される請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記液状配合物はポリウレタン配合物である請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記ポリウレタン配合物は、イソシアネートとしてのＭＤＩと、ポリオールとしてのポリエーテルとを少なくとも含有している請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記発泡剤は水である請求項１から４の何れか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記液状配合物を導入する際のタイヤの回転数は、０．６ｒｐｍ以上かつ３００ｒｐｍ以下である請求項１から５の何れか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
7. 前記液状配合物を導入する際のタイヤの回転数は、１２ｒｐｍ以上かつ１８０ｒｐｍ以下である請求項１から６の何れか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
8. 前記液状配合物がゲル化するまでの時間は、１秒以上かつ６０秒以内である請求項１から７の何れか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
9. 前記液状配合物がゲル化するまでの時間は、３秒以上かつ３０秒以内である請求項１から８の何れか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
10. 前記液状配合物は、前記提供された加硫成型されたタイヤの内部面の前処理なしに導入される請求項１から９の何れか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
11. 請求項１から１０の何れか１項に記載の方法で製造されたことを特徴とする空気入りタイヤ。

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